样品制备装置及方法制造方法及图纸

在此公开的是通过压力循环技术用于样品制备的装置和方法。所述用于样品制备的装置包括具有内部表面、顶部和底部的管状物，所述的管状物配置用于在所述底部包含样品，并被用于样品制备的压力腔室接收，可拆卸地连接到所述管状物的顶部的端盖，以及从所述端盖延伸进入所述管状物的锥形伸长部件，所述的锥形伸长部件配置用于与所述管状物的内部表面和在所述管状物的底部的样品接触其中所述的管状物是可变形的，使得在压力的操作下，所述管状物相对所述锥形伸长部件变形，从而促进所述样品的裂解。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉参考本申请要求于2014年5月30日递交的美国临时申请号为62/005,662的优先权的权益，其全部内容在此通过引证并入本文。
本申请一个或多个方面涉及的是样品制备，更为详细地，涉及的是用于处于密闭的容器中的样品的机器裂解的装置和方法。
技术介绍
生物或环境样本的分析通常需要样品衍生分子存在于溶液中。然而，多种类型的样品(动物或植物组织、土壤样品等)具有一个相对牢固的结构，其感兴趣的分子被包含在细胞和细胞外基质中，因此其是不可用于溶解的。难以提取的样本的实施例可以是植物种子、完整的昆虫以及纤维组织等。用于分析这种样本的制备通常涉及通过研磨、均质化或者在适合的试剂中进行浸渍操作来使抽样结构进行机械裂解。虽然多数分析方法中抽样分子的分离和检测是高度自动化的，但其最初样品制备步骤通常需要操作人员参与和手动操作。一般来说，大的样本和单细胞生物的悬浮液，例如哺乳动物或植物细胞培养、细菌或真菌，是在大规模批量模式或连续高流量均质机中处理的，或者使用高能超声系统，也成为超声空化。少量的细胞悬浮液的小组织样品在这些设备中难以有效处理。由于分析方法的敏感性增加、发现研究或临床诊断应用需要对越来越多的少量的生物材料(例如小组织活检)进行分析，制备这种用于分析样品的新方法是必需的。然而，小样品的处理的专门设备是有限制的，例如较低的均质化效率、样品丢失或操作者接触到潜在的危险样品等。
技术实现思路
根据一个多个方面，样品制备装置可以包括具有内部表面、顶部和被用于样品制备的压力腔室接收，可拆卸地连接到所述管状物的顶部的端盖，以及从所述端盖延伸进入所述管状物的锥形伸长部件，所述的锥形伸长部件配置用于与所述管状物的内部表面和在所述管状物的底部的样品接触，其中所述管状物是可变形的，似的在压力的操作下，所述的管状物相对所述锥形伸长部件变形，从而促进所述样品的裂解。根据一个或多个方面，样品制备试剂盒可以包括具有孔的阵列的多孔板，每个孔包括内壁和底部，所述的多孔板配置用于在每个孔的底部包含样品并被用于样品制备的压力腔室接收，衬垫配置用于与所述多孔板配合从而为每个孔形成端盖，多个锥形伸长部件从所述衬垫延伸进入所述孔的阵列，所述的锥形伸长部件配置用于与所述孔的内部表面和所述孔的底部的样品接触，其中所述的多孔板是可变形的使得在压力的操作下，所述的孔相对于所述锥形伸长部件变形从而促进所述样品的裂解。根据一个或多个方面，样品制备方法可以包括将样品引入到具有内壁、顶部和底部的管状物内，所述的管状物配置为被用于样品制备的压力循环技术系统接收，可拆卸地将端盖连接到所述的管状物上，所述端盖包括延伸进入所述管状物内的锥形伸长部件，所述的锥形伸长部件配置用于与所述管状物的内部表面接触以及将所述样品限制在所述管状物的底部，使所述管状物承受循环压力，所述的循环压力从升高的流体静压P1变化为实质上较低的压力P2，使得所述的内壁和管状物的底部交替地压缩所述的锥形伸长部件和对所述锥形伸长部件解压，从而促进所述样品的裂解，在压力循环之后，从所述样品中分离出一种成分并将所述分离后的样品成分引入下游的分离和/或分析设备。下述详细讨论了本申请的其他方面、实施方案以及这些示范性的方面和实施方案的优点。在此公开的任何实施方案可以以任何方式与在此公开的至少一个对象、目的和需求一致的其他方案结合，参考“一个(an)实施方案”、“一些实施方案”、“一个可替换的实施方案”、“不同的实施方案”、“一个(one)实施方案”或者类似的并不一定是相互排斥的，其是为了表明在至少一个实施方案中可能包括的与所述实施方案连接的特定的特征、结构或者特性。这些术语的出现并不一定都是指相同的实施方案。所包括的附图是为了提供说明和各方面和实施方案的进一步理解，其被并入并构成说明书的一部分。附图，连同说明书的其他部分，用于解释所描述和要求的方面和实施方案的原理和操作。附图说明在下文中讨论的至少一个方案的各方面参考以下附图，所述附图并未按照比例绘制。所包括的附图是为了提供说明和各方面和实施方案的进一步理解，其被并入并构成说明书的一部分，但不应视为任何特定实施方案限定的定义。附图，连同说明书的其他部分，用于解释所描述和要求的方面和实施方案的原理和操作。在所述附图中，在不同附图中示出的每个相同或基本相同的部件使用相同的序号。为了清晰的目的，不是每个部件在每幅附图中都被标记。在附图中：附图1-2c是根据至少一个实施方案的代表性的视图；附图3是根据至少一个实施方案的示意图；附图4a和4b是当除了被支撑的顶部端盖外所有侧面受到流体静压时，根据至少一个实施方案的侧视图；附图5a和5b是相对于所述样品每个方向上受到均匀的流体静压时，根据至少一个实施方案的侧视图；附图6是根据至少一个实施方案由于流体静压引起的演示容器变形的计算机生成的模型；附图7a和7b是根据至少一个实施方案的收缩和扩张的插入物的侧视图；附图8a是根据不同实施方案的插入物形状的侧视图；附图8b是根据本专利技术的方面具有的四个样品均质化结果；附图9是根据一个实施例显示插入物直径大小和蛋白质产量之间的关系的图表；附图10是根据一个实施例显示在压力循环的数量和蛋白质产量之间的关系的图表；附图11是根据一个实施例的至少一个实施方案显示压力、压力循环的数量和蛋白质产量之间的关系的图表；附图12a和12b是根据一个实施例显示样品大小和蛋白质产量之间的关系的图表；附图13是根据一个实施例显示插入物、超声处理的插入物和仅超声处理的效果的比较的图表；附图14是根据一个实施例的比较插入效果的图表；附图15是根据一个实施例显示具有插入物的压力循环和不具有插入物的压力循环的蛋白质产量之间的关系的图表；附图16是根据一个实施例显示压力值和蛋白质产量之间的图表和表格；附图17是根据一个或多个实施方案的可变形端盖和伸长部件组件的示意图；以及附图18是根据一个或多个实施方案的盒子托架的示意图。具体实施方式根据一个或多个实施方案，各领域中的前端样品制备可以在样品分析之前进行，例如基因组学、蛋白质组学、转录组学以及代谢组学等。用于样品制备的各种实施方案可以被用于与压力循环技术(PCT)结合，从而增强蛋白质、DNA、RNA、脂质和小分子，以及分子复合物(例如，亚细胞器、染色质、多聚核糖体、肌原纤维、模组分等)从固体组织中的提取，尤其是相对较小的样品中的提取。在PCT技术中，当样品受到在流体静力反应室中的环境压力和高压的交替循环时，裂解发生。例如，高压可以在大约20,000psi到大约100,000psi的范围内。根据不同的实施方案，压力可围绕杵插入物压缩非刚性管状容器，使得所述管状容器的壁移动接近所述的杵的表面并压碎样品材料。样品材料的其他机械裂解导致了更为有效的样品制备过程。在一些实施方案中，相对于所述管状容器来说，需要没有直线运动，例如进出运动(in-and-outmotion)，或者所述杵的圆周运动，以此促进样品制备。在至少一些实施方案中，来自压力生物科学公司(PressureBiosciences,Inc)的商业上可用的PCT机器可用于促进样品压缩，从而在样品制备期间导致增强的样品裂解。在一些实施方案中，在样品制备期间，所述的操作者并不手动操作插入件。各种分离和分析步骤可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种样品制备装置，其包括：具有内部表面、顶部和底部的管状物，所述管状物配置用于在所述底部包含样品和被接收进入用于样品制备的压力腔室；端盖，其可拆卸地连接到所述管状物的顶部；以及锥形伸长部件，其从所述端盖延伸进入所述的管状物，所述的锥形伸长部件配置用于与所述管状物的内部表面和在所述管状物的底部的所述样品接触，其中，所述管状物是可变形的使得在压力的操作下，所述管状物向所述锥形伸长部件变形从而促进所述样品的裂解。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.30 US 62/005,6621.一种样品制备装置，其包括：具有内部表面、顶部和底部的管状物，所述管状物配置用于在所述底部包含样品和被接收进入用于样品制备的压力腔室；端盖，其可拆卸地连接到所述管状物的顶部；以及锥形伸长部件，其从所述端盖延伸进入所述的管状物，所述的锥形伸长部件配置用于与所述管状物的内部表面和在所述管状物的底部的所述样品接触，其中，所述管状物是可变形的使得在压力的操作下，所述管状物向所述锥形伸长部件变形从而促进所述样品的裂解。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述样品是细针活检样品。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述样品的大小为小于大约30mg。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述管状物和所述锥形伸长部件的至少其中之一由聚四氟乙烯(PTFE)或氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)制成。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述管状物和所述锥形伸长部件的至少其中之一是一次性使用的消费品。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述锥形伸长部件与所述端盖是一体的。7.一种样品制品试剂盒，其包括：具有孔的阵列的多孔板，每个孔包括内壁和底部，所述的多孔板配置用于在其每个孔的底部包含样品并被用于样品制备的压力腔室接收；衬垫，其配置用于与所述多孔板配合从而为每个孔形成端盖；以及多个锥形伸长部件，其从所述衬垫延伸进入所述孔的阵列，所述的锥形伸长部件配置用于与所述孔的内部表面和所述孔的底部的样品接触，其中所述的多孔板是可变形的...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·格罗斯，E·Y·汀，A·拉扎列夫，R·T·舒马赫，
申请(专利权)人：压力生物科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US