样品制备系统技术方案

技术编号:18737306 阅读:3 留言:0更新日期:2018-08-22 05:40
一种样品制备系统,所述样品制备系统包括:样品输入部;第一腔室,所述第一腔室流体联接至所述样品输入部并且包含样品制备试剂;第二腔室,所述第二腔室包含表面增强拉曼光谱(SERS)传感器结构;以及第三腔室,所述第三腔室包含传感器制备溶液。所述样品输入部、所述第一腔室和所述第二腔室在系列中流体联接至彼此,并且所述第三腔室流体联接至在所述系列外的所述第三腔室,以便相继地将由所述样品输入部接收到的样品引导通过所述第一腔室到所述第二腔室并且离开所述第二腔室,并且以便在将所述样品排放离开所述第二腔室之后将所述传感器制备溶液引导到所述第二腔室中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】样品制备系统
技术介绍
复杂样品常常包括小分子的复杂基质。促进对复杂样品中的特定分子或者特定分析物组的检测可能涉及技术性较高且沉闷的样品制备过程。例如,制备用于通过表面增强拉曼光谱来分析的这样的复杂样品可能涉及提取感兴趣的特定分子或者分析物。附图说明图1是示例性样品制备系统的示意图。图2是用于感测样品的示例性方法的流程图。图3是示例性样品制备和感测系统的示意图。图4是示例性样品制备和感测系统的示意图。图5是示例性样品制备系统的示意图。图6是示例性样品制备系统的示意图。图7是示例性样品制备系统的示意图。图8是示例性样品制备系统的示意图。具体实施方式本文所公开的是样品制备系统的不同示例,其可以促进更快速地且成本更低地制备用于分析的样品。示例性样品制备系统在样品与不同腔室内的不同试剂或者溶液一起经历化学变化时将样品相继地驱动或者移动通过多个腔室。在一些实施方案中,以与样品通过一系列腔室的移动成自动时间关系将附加样品改性溶液或者传感器制备溶液注射到该一系列腔室中。虽然针对表面增强拉曼光谱和荧光感测描述了一些实施方案,但所公开的示例性样品制备系统可以在各种不同的应用中使用,其中,样品将在被测试和分析之前制备。图1示意性地图示了示例性样品制备系统20,该示例性样品制备系统20可以促进更快速地且成本更低地制备用于分析的样品。样品制备系统20通过将样品22相继地移动或者驱动通过一系列腔室通过表面增强拉曼光谱(SERS)来比较用于分析的样品,其中,每个腔室包含样品制备试剂或者SERS感测结构。基于将样品驱动通过一系列腔室的定时,将传感器制备溶液移动到感测结构上以便进一步促进对样品的感测。如图1所示出的,样品制备系统20包括样品输入部26、样品制备腔室30、感测腔室50、以及传感器制备腔室60。输入部26包括开口,可以通过该开口将样品22注射或者插入到系统20中。在所图示的示例中,入口26直接连接至样品制备腔室30。在其它实施方案中,入口26可以直接连接至中间腔室,诸如,临时样品保持腔室,该临时样品保持腔室自身直接连接至样品制备腔室30。样品制备腔室30包括具有容积的腔室,该容积包含样品制备试剂31。在一个实施方案中,腔室30在制造的某点处预填充有样品制备试剂(SPR)31,例如,在一个实施方案中,样品制备腔室30可以包括端口,腔室30通过该端口填充有试剂31,其中,该端口是“工厂密封的”。样品制备试剂31包括这样的物质,该物质与接收样品22相互作用以便制备用于通过SERS随后感测的样品22。在一个实施方案中,样品制备试剂31可以包括促进从样品进行物质的分子提取的溶液或者物质。在一个实施方案中,样品制备试剂31可以包括促进来自所接收的样品22的某些分子或者成分的沉淀的溶液或者物质。例如,在一个实施方案中,制备试剂31可以包括三氯乙酸(TCA)。在一个实施方案中,样品制备试剂31可以包括更改样品的pH或者会缓冲样品22的溶液。例如,在一个实施方案中,样品制备试剂31可以包括氢氧化钠(NaOH)。在一些实施方案中,系统20可以包括在入口26与感测腔室50之间的串联的多个包含样品制备试剂的腔室。例如,在一些实施方案中,系统20可以包括第一样品制备腔室和第二样品制备腔室,该第一样品制备腔室预填充有用于使不想要的成分从样品沉淀的物质,该第二样品制备腔室预填充有用于更改或者调节样品的pH的溶液或者物质。在一个实施方案中,系统20可以包括:包含三氯乙酸(TCA)的第一腔室、与第一腔室串联且包含NaOH的第二腔室、以及在它们之间用于阻碍沉淀物从第一腔室流动到第二腔室的过滤器。在又其它实施方案中,单独的样品制备腔室30或者多个串联的样品制备腔室30可以包含其它样品制备试剂,该其它样品制备试剂按照其它方式与样品22相互作用和更改样品22以便制备用于感测和感测腔室50的样品。在其他实施方案中,系统20可串联的包括3个或甚至更多数量的样品制备腔室。感测腔室50包括用于接收所制备的样品22并且与样品制备腔室30和入口26串联的腔室,以便使得样品22可以相继地移动通过和穿过腔室30和50。在一个实施方案中,串联的腔室中的每个由单向阀分离开以阻碍回流。在其它实施方案中,可以使用其它回流阻碍机构或者结构。感测腔室50提供容积,在该容积处感测所制备的样品。在所图示的其中系统20会促进通过SERS对样品22的感测的示例中,腔室50包含SERS结构51。SERS结构51(示意性地图示的)包括可以包括金属表面或者结构的结构,其中,分析物与金属表面之间的相互作用会使得拉曼散射辐射的强度增加。这样的金属表面可以包括粗糙金属表面,诸如周期性格栅。在另一实施方案中,这样的金属表面可以包括组装的纳米粒子。在一些实施方案中,这样的金属表面可以包括金属岛状物。在一些实施方案中,这种金属岛状物包括柔性柱状支撑部,诸如,柱、针、指状物、粒子或者丝。在一些实施方案中,柔性柱状结构可以包括金属帽或者头部,分析物可以被沉积在该金属帽或者头部上。在一些实施方案中,该柱状结构由材料形成并且/或者尺寸设置成使得响应于所施加的电场朝向彼此和远离彼此弯曲或者挠曲。在一些实施方案中,SERS结构是可移动的并且是自致动的,其中,这样的柱状结构响应于微毛细作用力朝向彼此弯曲或者挠曲以便进行自组织,其中,该弯曲会促进结构之间的紧密间隔以使散射辐射强度更大。在一些实施方案中,柱状结构是导电的以便使得柱状结构和/或其金属帽或者头部提供不同的充电点从而加强在不同的点处生成的电场以便增强分析物的带电离子到结构51的柱状结构的吸引。例如,在一些实施方案中,柱状结构是由导电聚合物形成,诸如,聚(3,4-乙烯二氧噻吩)或者PEDOT(或者有时PEDT),其是基于3,4-乙烯二氧噻吩或者EDOT单体的导电聚合物。在一个实施方案中,SERS结构具有纳米尺度以便促进纳米增强拉曼光谱(NERS)。这样的纳米尺度NERS结构可以使被吸附在这样的结构上的分析物所散射的辐射强度以高达1016的因子增加。在又其它实施方案中,这样的柱状结构可以由非导电材料(诸如,非导电聚合物)形成,或者可以由金属材料(诸如,细丝等)形成。传感器制备腔室60包括这样的腔室,该腔室连接至由入口26、样品制备腔室30(以及任何其它附加串联的样品制备腔室)和感测腔室50形成的串联。传感器制备腔室60预填充有传感器制备溶液(SPS)61,该传感器制备溶液(SPS)61与SERS结构51相互作用以便增强通过SERS结构51进行的感测。传感器制备腔室60连接至传感器腔室50并且可选择性地打开和关闭以便使得可以针对样品22进入和/或通过传感器腔室50的移动来选择性地控制和定时SPS61到传感器腔室50的提供。在一个实施方案中,传感器制备腔室60关闭(或者传感器腔室50关闭)以阻碍SPS61到传感器腔室50中的提供,直到所制备的样品已经被移动穿过和越过SERS结构51并且离开传感器腔室50之后。在所图示的示例中,SPS制备SERS结构51,该SERS结构51用于在所制备的样品已经传送通过和穿过SERS结构51并且离开腔室50之后进行感测。在一个实施方案中,SPS51包括用于“清洗”SERS结构51的溶液,其中,SCR结构51的纳米指状物在被干燥时关闭。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种样品制备系统,所述样品制备系统包括:样品输入部;第一腔室,所述第一腔室流体联接至所述样品输入部并且包含样品制备试剂;第二腔室,所述第二腔室包含表面增强拉曼光谱(SERS)传感器结构;第三腔室,所述第三腔室包含传感器制备溶液,其中,所述样品输入部、所述第一腔室和所述第二腔室在系列中流体联接至彼此,并且所述第三腔室流体联接至在所述系列外的所述第三腔室,以便相继地将由所述样品输入部接收到的样品引导通过所述第一腔室到所述第二腔室并且离开所述第二腔室,并且以便在将所述样品排放离开所述第二腔室之后将所述传感器制备溶液引导到所述第二腔室中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种样品制备系统,所述样品制备系统包括:样品输入部;第一腔室,所述第一腔室流体联接至所述样品输入部并且包含样品制备试剂;第二腔室,所述第二腔室包含表面增强拉曼光谱(SERS)传感器结构;第三腔室,所述第三腔室包含传感器制备溶液,其中,所述样品输入部、所述第一腔室和所述第二腔室在系列中流体联接至彼此,并且所述第三腔室流体联接至在所述系列外的所述第三腔室,以便相继地将由所述样品输入部接收到的样品引导通过所述第一腔室到所述第二腔室并且离开所述第二腔室,并且以便在将所述样品排放离开所述第二腔室之后将所述传感器制备溶液引导到所述第二腔室中。2.根据权利要求1所述的样品制备系统,所述样品制备系统进一步包括废弃物腔室,所述废弃物腔室流体联接至所述系列中的所述第二腔室以接收被排放离开所述第二腔室的所述样品。3.根据权利要求1所述的样品制备系统,所述样品制备系统进一步包括在所述第一腔室与所述第二腔室之间的过滤器。4.根据权利要求3所述的样品制备系统,其中,所述样品制备试剂包括沉淀剂。5.根据权利要求3所述的样品制备系统,所述样品制备系统进一步包括第四腔室,所述第四腔室包含第二样品制备试剂,所述第四腔室在所述系列中在所述第一腔室与所述第二腔室之间,其中,所述过滤器在所述第一腔室与所述第四腔室之间。6.根据权利要求1所述的样品制备系统,所述样品制备系统进一步包括第四腔室,所述第四腔室包含第二样品制备试剂,所述第四腔室在所述系列中在所述第一腔室与所述第二腔室之间。7.根据权利要求1所述的样品制备系统,其中,所述第二腔室包括光学窗口,SERS辐射将通过所述光学窗口冲击所述SERS传感器结构上的所述样品的部分。8.根据权利要求1所述的样品制备系统,所述样品制备系统包括单向阀,所述单向阀在所述样品输入部中的每个与所述第一腔室之间、所述第一腔室与所述第二腔室之间、以及所述第二腔室与所述第三腔室之间。9.根据权利要求1所述的样品制备系统,所述样品制备系统进一步包括在所述第二腔室内的混合器。10.根据权利要求1所述的样品制备系统,所述样品制备系统进一步包括驱动器,所述驱动器用于使所述样品相继地移动通过所述第一腔室和所述第二腔室。11.根据权利要求10所述的样品制备系统,其中,所述驱动器包括:第一柱塞,沿第一方向拉动所述第一柱塞以通过所述样品输入部抽取样品,并且沿第二相反方向拉动所述第一柱塞...

【专利技术属性】
技术研发人员:V·什科尔尼科夫A·罗加奇
申请(专利权)人:惠普发展公司有限责任合伙企业
类型:发明
国别省市:美国,US

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