阀、泵、检测器、进样环路、级分收集器等被单独地结合到模块中，所述模块可以以可交换的方式安装在基本单元上的单独的安装位点上，所述基本单元还支撑一个或多个色谱柱。每个模块包括与其他模块的流体连接和微控制器，所述微控制器通过各个安装位点处的电子连接器将所述模块与计算机和监视器相连。模块间的流体连接和一个或多个柱被从电子连接移走并且是用户可接近的。软件平台识别所述模块及其位置，协调模块间的流体连接，并且提供各种控制、监控、数据生成和数据处理功能以产生色谱数据。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】阀、泵、检测器、进样环路、级分收集器等被单独地结合到模块中，所述模块可以以可交换的方式安装在基本单元上的单独的安装位点上，所述基本单元还支撑一个或多个色谱柱。每个模块包括与其他模块的流体连接和微控制器，所述微控制器通过各个安装位点处的电子连接器将所述模块与计算机和监视器相连。模块间的流体连接和一个或多个柱被从电子连接移走并且是用户可接近的。软件平台识别所述模块及其位置，协调模块间的流体连接，并且提供各种控制、监控、数据生成和数据处理功能以产生色谱数据。【专利说明】模块化自动化色谱系统对相关申请的交叉引用本申请要求于2011年8月24日提交的美国临时专利申请号61/526，959的利益，该申请的内容通过引用完整地结合于此。专利技术背景专利
本申请涉及自动化色谱系统领域。现有技术描述蛋白质、肽、核酸、单克隆抗体和来自生物学样品、以及反应混合物和流体介质的其他目的物质的提取和纯化通常对于研究实验室、诊断实验室、药物制造操作和生物技术工业中的任意数目的环境和场所来说是关键步骤。这些步骤已经达到这样高的完善度水平以致实际上任何生物学物质都可以以高度纯化的形式获得。然而就诸如样品准备、分离介质的类型和组成以及进行分离的条件的因素而言，每种物质具有其自身的特殊需要。因此为了满足其所有纯化需要，典型的实验室必须容纳各种组件、规程和材料。需要灵活性和适应性，但是其获得通常以一致性和准确度为代价，并且容纳各种规程以及以需要的准确度这样做的能力通常需要设备、劳力和培训方面的高成本。专利技术概述本专利技术解决了对运行容易且便宜并且高度适应于不同物质的分离和纯化和对每种物质所需的规程的系统的此需要。该系统可以容易并且快速的组装，改装，替换和扩展，并且当该系统在使用中时，其运行容易监控，控制和保持。甚至在复杂流动方案的情况下，系统的流控线路也是用户可接近的并且以简洁和有逻辑的方式管理，同时电连接被限制到远离流控线路的位置的位置并且被隐藏而看不见。大部分(如果不是全部)的电连接可以通过插座实现，虽然本专利技术的某些实施方案包括用于一些或全部电连接的线缆。所述系统在构造上是模块化的，包括各种模块，每个模块包含流体操纵组件和微控制器，并且在本专利技术的某些实施方案中包含另外的零件用于模块中的组件的控制、状态监控和运行。系统中心是安装框或基本单元，其具有单独的和可交换的安装位点用于不同的模块和信号连接器，如例如每个安装位点中的电子连接器。各个信号连接器与通用的软件平台通信，并且信号连接器在接触时与微控制器可交换地耦联并且与和其耦联的微控制器通信。连接器也可以将电力传送至模块，从而不需要单独的导线或线缆。在模块根据用户的选择以多种布置方式中的任一种安装到安装框后，通过软件执行多种功能，包括由通过耦联传输的电子信号识别流体操纵组件及其在安装框上的位置，并且将组件协调到流动方案中。流体连接由用户直接在安装的组件间获得，并且在很多实施方案中这根据由软件驱动的图形用户界面提供的指令完成。视觉提示也可以由获得流体连接的位置附近的模块提供。安装框因此提供中央命令和信号处理功能以运行组件的整体装配件，使用进出每个模块的信号连接，同时所有流体连接在组件自身之间获得，在空间上与电和信号连接隔离，并且不作为框本身的部分。在本专利技术的某些实施方案中，除了模块安装位点以外，安装框还提供一个或多个安装站，这些附加的站提供位点以用于安装色谱分离单元如柱和筒(cartridge)以及流体储槽或对于模块安装位点来说可以不能合适地定尺寸的其他介质保持单元。安装在这些附加的位置处的单元可以流体连接到作为多个模块中的一个或多个的部分的组件。安装有这些柱、筒或其他附加单元的站也可以配备有传感器或电子连接器用于在如此安装的单元和安装框软件之间传输信息。 在本专利技术的某些实施方案中，各自完整地配备有一组模块并且各自形成配套的纯化系统和流控方案的两个以上的安装框，可以充当单独的和独立的工作站，其中所有这样的工作站连接到共用中央处理单元和数据库管理系统。根据本专利技术的系统可以因此容纳大范围的分离介质和流体转移组件。以上列出的特征和实施方案与本专利技术的其他特征和实施方案一起详细地描述于下。附图简述图1A是根据本专利技术的模块化色谱系统的透视图，其中组件是分开的以便于观察。图1B是图1A的系统的一个模块的视图，从后部透视地显示。图2是作为图1A的系统的基本单元的备选方案的根据本专利技术的基本单元的正视图。图3是具有多个工作站的根据本专利技术的系统的图解。图4是用于本专利技术的计算机程序的略图。图5是根据本专利技术可以显示在监视器上的一个流动方案的屏幕截图或图形显示。图6是根据本专利技术可以显示在监视器上的另一个流动方案的屏幕截图或图形显/Jn ο专利技术详述和选择的实施方案模块。术语“模块”用于本文以表示一个或多个功能设备，其固定于通常具有标准化的形状和尺寸的平板、外壳或支撑结构，标准化使得模块能够被接纳、插入或通过其他方式固定到安装框上的多个位点中的任一个。标准化结构的模块还使得每个模块在安装到框后能够通过将模块上的微控制器耦联到框中的信号连接器的耦联接合中央用户界面和软件。如上所述，每个模块包含至少一个流体操纵组件和至少一个微控制器，加上运行流体操纵设备所需的任意其他设备，以及安装零件，所述安装零件与安装框上的位点处的互补安装零件配合。在阀模块中，例如，流体操纵设备将是阀，并且模块还可以包含旋转或驱动阀所需的电动机或驱动设备。用于任何其他类型的流体操纵组件的驱动或操作支持设备对色谱和流体流动装置领域的技术人员是非常显然的。模块上的安装结构可以是蝶片，钉，钩，掣子，凸缘，或互补结构可以被构建到框中的任何结构如插槽，搁板，凹槽，波状外形凹穴(contoured recess)或开口，用于固定安装。流体操纵组件。术语“流体操纵组件”用于本文以表示流体通过的组件或指引流体在特定方向上流动的组件。流体操纵组件可能执行的功能的实例有:驱使流体流动，合并或分开流体，检测流体，分析流体，和测量流体。流体操纵组件的实例有:阀，泵，混合器，进样环路，检测器，和级分收集器。阀可以是简单的断流阀或多端口阀(包括旋转阀)；泵可以是旋转泵，蠕动泵，注射器型泵，梯度泵，或其他实验室规模的泵；检测器可以是单波长UV检测器，UV-ViS检测器，电导率检测器，pH检测器，折射率检测器，荧光检测器，压力检测器，温度检测器，或空气或气体传感器；并且混合器可以包括比例混合器(恒定的或可变的)。微控制器。嵌在各个模块中的微控制器可以是常规集成电路，各自包含处理器核心，存储器和可编程输入/输出外围设备。微控制器编码机器可读的数据，所述数据可以包括包含在模块中的组件的身份，例如，以及组件的操作特性和特征，和组件的实时操作状态。数据可以因此是系统可读的以通知软件组件的身份，即，组件是阀、检测器还是以上列出的其他类型的组件中的任一个，组件目前是运行的还是处于待机状态，通过组件(如果运行)的流速，温度，压力，位置(在阀的情况中)等。微控制器还可以响应于接收自计算机的命令传输操作信号至组件，所述计算机结合在安装框内或在安装框外。在某些实施方案中，微控制器还检测流体操纵组件的故障，如由上升的压力，升高的温度或无法响应于命令所指示的那些。在这些实施方案中的微控制器然后将本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种系统，所述系统用于将多个流体操纵组件结合到流动方案中以用于指引流体进出色谱分离设备并且用于根据所选的规程运行所述流动方案，所述系统包括：多个模块，每个所述模块包括(a)所述流体操纵组件中的一个和(b)微控制器，所述微控制器(i)编码表征所述流体操纵组件的数据，并且(ii)响应于从所述模块外部接收到的命令传输操作信号至所述流体操纵组件；安装框，所述安装框包括多个安装位点，每个所述安装位点被构造成接纳与其他所述模块可交换的单个模块，并且每个所述安装位点包括信号连接器，所述信号连接器连接到安装在所述安装位点的模块的微控制器并与其通信；和软件装置，所述软件装置通过所述信号连接器与安装在所述安装框上的各个模块的微控制器通信，所述软件装置可被编程为(1)接收所述机器可读的数据，和(2)使得所述流体操纵组件经由所述流动方案并且根据所述规程指引流体进出所述色谱分离设备。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·约万尼，亚历克·戈登，鲍勃·阿瓦尔伯克，韦恩·布兰德，格伦·普赖斯，肯·贝克尔，法拉·马万达迪，克里斯托夫·舒尔茨，
申请(专利权)人：伯乐实验室公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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