TW201341043A - 生化檢體過濾系統及過濾方法 - Google Patents
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Abstract
一種生化檢體過濾系統,用以過濾生化檢體,包含:一氣壓盒、多個管體單元、一廢液桶、一控制閥及一抽氣裝置。管體單元分別設置於氣壓盒的樣品井以盛裝生化檢體。控制閥連接氣壓盒與廢液桶。抽氣裝置與廢液桶連接,且能在該控制閥關閉時先使廢液桶的儲液空間形成真空,再將該控制閥開啟時使氣壓盒的腔室形成真空,藉此使在生化檢體中的液體連同雜質在腔室產生真空的瞬間被沖吸而從管體單元快速進入儲液空間。
Description
本發明是有關於一種生化檢體過濾系統及過濾方法,特別是指一種能夠將生化檢體中的液體沖吸通過膜析管進入儲液空間的生化檢體過濾系統。
WO 2010/075116公開一種生化檢體過濾系統,包含一具有兩個以上真空腔的基座、一可拆離地設置於該基座的上板,及多個設置於該上板且分別具有一半透膜的樣品管。每一樣品管盛裝一含有液體及例如DNAs、RNAs、蛋白質等物質的生化液態樣品,以將該等物質從液體分離以供後續分析或實驗。此外,液體中通常含有雜質,例如水溶性或不溶於水的物質。該生化檢體過濾系統與一可使真空腔產生負壓的真空幫浦連接以移除生化檢體中的液體,使液體通過半透膜進入真空腔,藉此將生化檢體中的物質與液體及雜質分離。
申請人發現前述生化檢體過濾系統存在一些缺點。因為該等樣品管可能分別盛裝不同種類的生化檢體,而且由於某些生化檢體具有少量且微小的雜質,而某些生化檢體具有大量、大尺寸或黏性的雜質。當真空腔開始產
生真空時,樣品管內的生化檢體通過半透膜進入真空腔並使濾液由樣品管通過半透膜進入真空腔而將生化檢體內的物質與液體及雜質分離。但是因為雜質的數量、大小及黏性不同,含有少量且微小雜質的生化檢體過濾的速度較快,而含有大量大尺寸或黏性雜質的生化檢體過濾速度較慢,過濾速度較快完成的樣品管會使外界氣體不停流入真空腔而影響真空腔的抽氣效率,使真空幫浦無法有效降低真空腔內的壓力以達到所期望的過濾效率,導致過濾速度較慢的樣品管過濾時間加長。再者,由於過濾速度太慢會導致半透膜被雜質阻塞,不僅更減緩過濾速度,也容易造成不想要的雜質與所欲分離的物質一起留在半透膜上。
因此,本發明之一目的,即在提供一種可以克服前述現有技術之缺點的生化檢體過濾系統。
本發明之另一目的,在提供一種過濾生化檢體的方法。
於是本發明生化檢體過濾系統,用以過濾含有液體、雜質及欲與該液體、雜質分離的物質之生化檢體,該生化檢體過濾系統包含:一氣壓盒、多個管體單元、一廢液桶、一控制閥及一抽氣裝置。該氣壓盒界定一封閉的腔室及一與該腔室連通的液體出口且具有一上蓋體,該上蓋體形成多個與該腔室連通的樣品井。該等管體單元分別設置於其中一樣品井以盛裝生化檢體,且每一管體單元包括一用以濾出生化檢體之物質的膜析管。該廢液桶界定一
儲液空間且具有與該儲液空間連通的一液體入口及一抽氣口。該控制閥設置於該氣壓盒的液體出口與該廢液桶的液體入口之間並與兩者連接以控制該腔室與該儲液空間是否相通。該抽氣裝置與該廢液桶的抽氣口連接,且能在該控制閥關閉時先使該儲液空間形成真空,再將該控制閥開啟時使該腔室形成真空,藉此使在生化檢體中的液體連同雜質在該腔室產生真空的瞬間被沖吸而從管體單元快速通過膜析管及腔室進入該儲液空間。
其中,該儲液空間與該腔室的體積比大於4:1。
較佳地,該生化檢體過濾系統還包含一壓力計及一閥控制器,該壓力計與該廢液桶連接以偵測該儲液空間內的壓力,該閥控制器與該壓力計及該控制閥連接以接收該壓力計傳送的對應該儲液空間內壓力的一壓力訊號,並依據該壓力訊號控制開啟該控制閥。
本發明過濾生化檢體的方法,該生化檢體含有液體、雜質及欲與該液體、雜質分離的物質,該方法藉由一生化檢體過濾系統執行,該生化過濾系統包含一氣壓盒、一廢液桶、一設置於該氣壓盒與該廢液桶之間且與兩者連接的控制閥,及一與該廢液桶連接的抽氣裝置,該氣壓盒界定一腔室及多個與該腔室連通的樣品井,該廢液桶界定一儲液空間,該方法包含以下步驟:(a)將多個管體單元分別設置於該等樣品井,每一管體單元包括一用以濾出生化檢體之物質的膜析管;(b)在該控制閥關閉以避免該腔室與該儲液空間相通的狀態下對該儲液空間預抽真空以達
到一預定壓力;及(c)在(b)步驟後開啟該控制閥以使該腔室與該儲液空間相通並使該腔室瞬間形成真空,藉此使在生化檢體中的液體連同雜質在該腔室產生真空的瞬間被沖吸而從管體單元快速通過膜析管及腔室進入該儲液空間。
其中步驟(c)在開啟該控制閥時,該腔室內的壓力由大氣壓瞬間減壓至低於160mmHg以產生沖吸作用。
其中,該儲液空間與該腔室的體積比大於4:1。
本發明之功效,本發明生化檢體過濾系統能夠在氣壓盒產生沖吸作用,所以即使待過濾的生化檢體採自不同來源且含有不同的雜質(具有不同尺寸及黏性),在各管體單元內的生化檢體中的液體及雜質都能同時且快速地被濾出進入腔室,因此能克服前述現有技術的缺點。
100‧‧‧生化檢體過濾系統
1‧‧‧氣壓盒
11‧‧‧上蓋體
12‧‧‧樣品井
121‧‧‧井壁
122‧‧‧底部開口
13‧‧‧液體出口
14‧‧‧腔室
2‧‧‧管體單元
21‧‧‧轉接管
210‧‧‧底孔
212‧‧‧底部管狀凸出
213‧‧‧內部空間
22‧‧‧膜析管
221‧‧‧半透膜
223‧‧‧內管體
2231‧‧‧底開口
23‧‧‧彈性環
3‧‧‧廢液桶
31‧‧‧儲液空間
33‧‧‧液體入口
34‧‧‧抽氣口
35‧‧‧底部排水管
36‧‧‧排水閥
37‧‧‧壓力計
5‧‧‧抽氣裝置
6‧‧‧液位計
7‧‧‧控制閥
71‧‧‧殼體
711‧‧‧入口埠
712‧‧‧出口埠
713‧‧‧通道
714‧‧‧收容槽
72‧‧‧開關件
8‧‧‧閥控制器
本發明之其他的特徵及功效,將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現,其中:圖1是一示意圖,說明本發明生化檢體過濾系統之一較佳實施例;圖2是一局部剖視圖,說明該較佳實施例之氣壓盒及管體單元的組裝關係;圖3是一示意圖,說明該較佳實施例之一控制閥的機械結構及作用關係;圖4是一立體圖,說明該較佳實施例之控制閥;及圖5是一流程圖,說明本發明過濾生化檢體的方法之一較佳實施例。
參閱圖1與圖2,本發明生化檢體過濾系統100之一較佳實施例用以過濾生化檢體(未圖示)。生化檢體含有液體及欲與該液體分離的物質,例如DNAs、RNAs、蛋白質等。此外,液體中通常含有雜質,例如水溶性物質、不溶於水的物質、黏性材料或大分子。
該生化檢體過濾系統100包含一氣壓盒1、多個管體單元2、一廢液桶3、一控制閥7、一抽氣裝置5及一壓力計37。該氣壓盒1界定一封閉的腔室14及一與該腔室14連通的液體出口13且具有一上蓋體11。該上蓋體11形成多個與該腔室14連通的樣品井12。每一樣品井12由一井壁121所界定,且該井壁121具有與該腔室14連通的一底部開口122。該等管體單元2分別設置於其中一樣品井12以盛裝生化檢體,且每一管體單元2包括一與對應的樣品井12連通的轉接管21及一設於該轉接管21內以濾出生化檢體之物質的膜析管22。轉接管21具有一與對應的樣品井12的底部開口122連通的底孔210。該廢液桶3界定一儲液空間31且具有與該儲液空間31連通的一液體入口33、一抽氣口34及一底部排水管35。該底部排水管35連接一用以控制將累積在儲液空間31的液體排出的排水閥36。該控制閥7設置於該氣壓盒1的液體出口13與該廢液桶3的液體入口33之間並與兩者連接以控制該腔室14與該儲液空間31是否相通。該抽氣裝置5與該廢液桶3的抽氣口34連接,且能在該控制閥7關閉時先使該儲液空間31
形成真空,再將該控制閥7開啟時使該腔室14形成真空,藉此使在生化檢體中的液體連同雜質在該腔室14產生真空的瞬間被沖吸而從管體單元2快速通過膜析管22及腔室14進入該儲液空間31。該壓力計37與該廢液桶3連接以偵測該儲液空間31內的壓力,且可操作地聯結到控制閥7以在儲液空間31的壓力達到一預定壓力時,該控制閥7可被開啟以使該腔室14與該儲液空間31相通並產生沖吸作用。
該腔室14的體積通常小於1公升,較佳的範圍介於0.1至0.5公升,以使氣壓盒1的尺寸不會太大及過重而方便安裝及後續的分析操作。此外,當儲液空間31的體積太小時,在儲液空間31內需要極高的真空度才能產生沖吸作用,也就是在儲液空間31內的預定壓力要非常低,如此會增加抽氣裝置5的負擔。因此,儲液空間31的體積以超過1公升較佳且儲液空間31與腔室14的體積比大於4:1。更佳地,儲液空間31與腔室14的體積比大於8:1。由於腔室14的體積相對的小,若生化檢體過濾系統100沒有廢液桶3,則需要經常手動清除腔室14內累積的濾出液,將造成作業的勞力及時間的負擔以及操作的不便。因此,生化檢體過濾系統100包含廢液桶3可以減少作業的勞力及時間的負擔以及操作的不便。值得注意的是,儲液空間31的預定壓力需要足以使腔室14的壓力在控制閥7開啟後立即由大氣壓減少至低於250mmHg才能產生沖吸作用。
在本實施例,生化檢體過濾系統100還包含一
液位計6及一閥控制器8。該液位計6設於該廢液桶3以偵測儲液空間31所收集的濾出液。該閥控制器8與該壓力計37及該控制閥7連接以接收該壓力計37傳送的對應該儲液空間31內壓力的一壓力訊號,並依據該壓力訊號控制開啟或關閉該控制閥7。
參閱圖2,多個彈性環23分別設置於該等樣品井12底部。每一轉接管21具有一延伸穿過對應彈性環23的底部管狀凸出212。每一膜析管22具有一內管體223及一設於內管體223的半透膜221。每一膜析管22的內管體223插置於對應的轉接管21內且具有一與轉接管21的內部空間213連通的底開口2231。
參閱圖3及圖4,控制閥7的機械結構包括一殼體71、一開關件72。殼體71具有一入口埠711、一出口埠712、一與該入口埠711及該出口埠712連通的蜿蜒通道713,及一收容該開關件72的收容槽714。該收容槽714由該殼體71的一端延伸至該通道713的一區段的末端。開關件72可動地伸入收容槽714,且可移入通道713以阻斷該入口埠711及該出口埠712的連通並可移出通道713以使該入口埠711及該出口埠712相連通。
參閱圖5並配合參閱圖1與圖2,說明使用生化檢體過濾系統100過濾生化檢體的方法。該方法包含以下步驟:設置生化檢體過濾系統100;將管體單元2分別安裝在對應的樣品井12;
在該控制閥7關閉以避免該腔室14與該儲液空間31相通的狀態下對儲液空間31預抽真空以達到預定壓力;在儲液空間31達到預定壓力後開啟該控制閥7以使該腔室14與該儲液空間31相通並使該腔室14瞬間形成真空,藉此使在生化檢體中的液體連同雜質在該腔室14產生真空的瞬間被沖吸而從管體單元2快速通過膜析管22及腔室14進入該儲液空間31。
較佳地,在儲液空間31的預定壓力能使腔室14內的壓力在開啟該控制閥7時由大氣壓瞬間減壓至低於250mmHg,更佳地,低於160mmHg,以產生沖吸作用。
綜上所述,本發明生化檢體過濾系統100能夠在氣壓盒1產生沖吸作用,所以即使待過濾的生化檢體採自不同來源且含有不同的雜質(具有不同尺寸及黏性),在各管體單元2內的生化檢體中的液體及雜質都能同時且快速地被濾出進入腔室14,因此能克服前述現有技術的缺點。
惟以上所述者,僅為本發明之較佳實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
100‧‧‧生化檢體過濾系統
1‧‧‧氣壓盒
11‧‧‧上蓋體
12‧‧‧樣品井
121‧‧‧井壁
122‧‧‧底部開口
13‧‧‧液體出口
2‧‧‧管體單元
21‧‧‧轉接管
212‧‧‧底部管狀凸出
22‧‧‧膜析管
223‧‧‧內管體
23‧‧‧彈性環
3‧‧‧廢液桶
31‧‧‧儲液空間
33‧‧‧液體入口
34‧‧‧抽氣口
35‧‧‧底部排水管
36‧‧‧排水閥
37‧‧‧壓力計
5‧‧‧抽氣裝置
6‧‧‧液位計
7‧‧‧控制閥
8‧‧‧閥控制器
Claims (6)
- 一種生化檢體過濾系統,用以過濾含有液體、雜質及欲與該液體、雜質分離的物質之生化檢體,該生化檢體過濾系統包含:一氣壓盒,界定一封閉的腔室及一與該腔室連通的液體出口且具有一上蓋體,該上蓋體形成多個與該腔室連通的樣品井;多個管體單元,分別設置於其中一樣品井以盛裝生化檢體,且每一管體單元包括一用以濾出生化檢體之物質的膜析管;一廢液桶,界定一儲液空間且具有與該儲液空間連通的一液體入口及一抽氣口;一控制閥,設置於該氣壓盒的液體出口與該廢液桶的液體入口之間並與兩者連接以控制該腔室與該儲液空間是否相通;及一抽氣裝置,與該廢液桶的抽氣口連接,且能在該控制閥關閉時先使該儲液空間形成真空,再將該控制閥開啟時使該腔室形成真空,藉此使在生化檢體中的液體連同雜質在該腔室產生真空的瞬間被沖吸而從管體單元快速通過膜析管及腔室進入該儲液空間。
- 如請求項1所述的生化檢體過濾系統,其中,該儲液空間與該腔室的體積比大於4:1。
- 如請求項1所述的生化檢體過濾系統,還包含一壓力計及一閥控制器,該壓力計與該廢液桶連接以偵測該儲 液空間內的壓力,該閥控制器與該壓力計及該控制閥連接以接收該壓力計傳送的對應該儲液空間內壓力的一壓力訊號,並依據該壓力訊號控制開啟該控制閥。
- 一種過濾生化檢體的方法,該生化檢體含有液體、雜質及欲與該液體、雜質分離的物質,該方法藉由一生化檢體過濾系統執行,該生化過濾系統包含一氣壓盒、一廢液桶、一設置於該氣壓盒與該廢液桶之間且與兩者連接的控制閥,及一與該廢液桶連接的抽氣裝置,該氣壓盒界定一腔室及多個與該腔室連通的樣品井,該廢液桶界定一儲液空間,該方法包含以下步驟:(a)將多個管體單元分別設置於該等樣品井,每一管體單元包括一用以濾出生化檢體之物質的膜析管;(b)在該控制閥關閉以避免該腔室與該儲液空間相通的狀態下對該儲液空間預抽真空以達到一預定壓力;及(c)在(b)步驟後開啟該控制閥以使該腔室與該儲液空間相通並使該腔室瞬間形成真空,藉此使在生化檢體中的液體連同雜質在該腔室產生真空的瞬間被沖吸而從管體單元快速通過膜析管及腔室進入該儲液空間。
- 如請求項4所述的方法,其中步驟(c)在開啟該控制閥時,該腔室內的壓力由大氣壓瞬間減壓至低於160mmHg以產生沖吸作用。
- 如請求項4所述的方法,其中,該儲液空間與該腔室的體積比大於4:1。
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