利用微波处理样品的设备和方法技术

一种利用微波处理样品的设备，包括：反应容器，包括容纳制冷剂和样品的室、以及通过其注入气体的注入口；微波源，辐射微波到所述室内；连接器，输送通过注入口注入的气体；以及气体供给器，位于所述室内，并且将由连接器输送的气体注入到所述室内的制冷剂。所述连接器可以包括位于所述室内制冷剂的水平面上方的气体输送部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用微波处理样品的设备和方法
实施例涉及一种利用微波处理样品的设备和方法。
技术介绍
酶是一类由彼此连接的多个氨基酸组成的蛋白质，其催化化学反应(＝增加化学反应的速率)。大多数的蛋白质具有三维结构并且能够取决于很多因素而被改变。它们之中，温度变化是最重要的因素之一。并且很多酶促反应(酶消化)发生在与体温相似的温度下。胰蛋白酶是分裂蛋白质的赖氨酸或者精氨酸链的酶。胰蛋白酶消化可被用于将它们破解为肽并且分解生成的肽片段。通常，这样的酶促反应需要在大约37℃下大约12或更多小时的时间。如果在执行酶促反应的同时辐射微波，那么可以加速蛋白水解分裂。例如，韩国专利申请公开号10-2009-0110599描述了基于利用微波的偶极极化的热导电和离子导电(heatingandionicconduction)，并且公开了利用其来接合或分裂特定化合物。并且，普遍使用的厨房电器微波炉通过用谐振频率的电磁波加热水分子来加热食物。由于微波炉是一种由金属包围的谐振腔，所以在微波炉内部具有电磁波较强的位置和电磁波较弱的位置。为了使微波被食物均匀地吸收，需要混合辐射出的微波或者旋转食物容器。不仅仅是微波炉，所有研究用微波仪器都具有微波不能均匀地到达所有位置的相同问题。另外，利用微波来实施酶促反应的设备具有当腔室内部的温度到达设定温度时，微波的产生就立即停止的问题。这不可避免地减慢了酶促反应。
技术实现思路
技术问题根据本公开的一方面，可以提供利用微波来处理样品的设备和方法，其通过向制冷剂供给气体引起气泡效应，能够均匀地控制室(chamber)内不同位置的温度。解决问题的方案根据实施例利用微波处理样品的设备包括：反应容器，包括容纳制冷剂和样品的室、以及通过其注入气体的注入口；微波源，辐射微波到所述室内；连接器，输送通过注入口注入的气体；以及气体供给器，位于所述室内，并且将由连接器输送的气体注入到所述室内的制冷剂。在本设备中，连接器可以包括位于所述室内制冷剂的水平面上方的气体输送部。根据实施例利用微波处理样品的方法包括：在反应容器的室的内部放置制冷剂和样品；辐射微波到所述室内；注入气体到反应容器内，同时将微波辐射到所述室内；通过连接器输送被注入的气体；以及将通过连接器输送的气体注入到所述室内的制冷剂。连接器可以包括位于所述室内制冷剂的水平面上方的气体输送部。专利技术的有益效果由根据本公开一方面的利用微波处理样品的设备和方法，通过将气体供给到室内的制冷剂而产生的气泡效应，制冷剂的上层和下层以及中间部和侧部能够被均匀地循环。其结果是，室的内部能够被均匀地加热，并且能够一次性处理大量样品。由于均质的微波能够被连续输出，所以与传统方法相比，能够在非常短的时间内实现诸如酶促反应之类的样品处理。附图说明图1示意性地示出根据实施例利用微波处理样品的设备。图2是根据实施例利用微波处理样品的设备中反应容器的剖视图。图3是根据实施例利用微波处理样品的设备中反应容器的平面图。图4是根据实施例利用微波处理样品的设备中气体供给器的局部立体图。图5a是根据实施例利用微波处理样品的设备中连接器的正视图。图5b是沿图5a中线A-A'的侧剖视图。图5c是如图5a所示连接器的后视图。图6示出根据实施例利用微波处理样品的设备中到达设定温度之后随着时间输出的微波。图7a示意性地示出96-阱板上的测量位置。图7b示出在如图7a所示的测量位置处，使用根据实施例利用微波处理样品的设备来执行酶促反应的结果。图8a到图8c示出使用根据实施例利用微波处理样品的设备来执行酶促反应的结果。具体实施方式下文中，将参照附图详细描述本公开的实施例。图1示意性地示出根据实施例利用微波处理样品的设备。参照图1，利用微波处理样品的设备可以包括反应容器1和微波源2。微波源2可以包括能够产生微波的装置，诸如磁电管。当从微波源2辐射的微波沿着预定路径到达反应容器1时，微波可以加热位于反应容器1的室(未示出)内的样品。例如，微波可以促进蛋白质到肽的酶促反应(消化)。此外，利用微波处理样品的设备可以包括控制器4和温度传感器5。温度传感器5是用于测量反应容器1的所述室内部温度的装置。温度传感器5可以是例如热电偶传感器，但不限于此。通过基于温度传感器5测量的温度来控制微波源2，控制器4可以将反应容器1的室内部的温度维持在预设定温度。例如，控制器4可以操作以将反应容器1的室内部的温度维持在接近体温的37℃。控制器4可以将设定温度与由温度传感器5测量的温度相比较，并且控制由微波源2辐射的微波，使得设定温度与测量温度之差不大于阈值(例如0.1℃)。但是，在其它实施例中，设定温度和阈值可以不受限于前述示例而被适当地确定。另外，利用微波处理样品的设备还可以包括用于将气体注入到反应容器1的泵3。在反应容器1的室内部，样品和制冷剂被容纳在一起。利用泵3将气体注入到制冷剂，可以在制冷剂内形成气泡。其结果是，通过由气泡产生的气泡效应，制冷剂在所述室内可以被均匀地循环，并且因此均匀地加热室的内部。例如，室内的制冷剂可以是水，并且由泵3注入的气体可以是空气。但是，在其它实施例中，也可以使用不同的制冷剂或气体。图2是根据实施例利用微波处理样品的设备中反应容器的剖视图。参照图2，利用微波处理样品的设备可以包括反应容器1、连接器6和气体供给器7。反应容器1可以包括室10和注入口13。室10提供用于容纳制冷剂和样品的空间。通过注入口13将待供给到制冷剂的气体注入到反应容器1中。反应容器1可以由微波能够穿透的材料构成。例如，反应容器1可以由诸如聚四氟乙烯(Teflon)等全氟烷氧基(PFA)材料形成，但不限于此。此外，室10的内部可以涂有例如碳氟化合物材料。但是，这仅仅是示例性的，并且室10可以涂有不同的材料，或者可以不被涂覆。在一实施例中，室10可以包括第一隔间101和第二隔间102。第一隔间101是用于容纳制冷剂的空间，并且可以具有第一直径R1。例如，第一隔间101可以形成为具有用于容纳大约500mL制冷剂的直径和深度，但不限于此。制冷剂可以填充在第一隔间101的整个空间中。可替代地，制冷剂可以仅填充在第一隔间101的部分空间中。例如，在第一隔间101中，用于容纳制冷剂的空间可以例如通过在反应容器1的侧壁上形成的槽而被分隔开。第二隔间102是用于容纳样品的空间，并且可以具有不同于第一直径R1的第二直径R2。例如，第二隔间102的第二直径R2可以比第一隔间101的第一直径R1大。利用由于直径差而形成的第一隔间101与第二隔间102之间的阶梯部(step)结构，样品可以位于室10内。例如，样品可以被注入到阱板(wellplate)的形成为阵列的多个阱中，并且阱板可以位于第一隔间101与第二隔间102之间。反应容器1的注入口13用于将气体注入到反应容器1内。注入口13可以被连接到例如参照图1描述的泵3。此外，有利于连接用于气体注入的管子的连接构件(未示出)可以与注入口13相联接。在图2中，注入口13所位于的反应容器1的底面的中心部分是凹进的(indented)。但是，这仅是示例性的，并且注入口13可以位于反应容器1的其它表面。连接器6用于将通过注入口13注入的气体输送到气体供给器7。连接器6可以包括连接器本体61和管子62。连接器本体61形成管子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用微波处理样品的设备，包括：反应容器，包括：容纳制冷剂和样品的室，以及通过其注入气体的注入口；微波源，辐射微波到所述室内；连接器，输送通过所述注入口注入的气体；以及气体供给器，位于所述室内，并且将由所述连接器输送的气体注入到所述室内的制冷剂中，其中，所述连接器包括位于所述室内所述制冷剂的水平面上方的气体输送部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.22 KR 10-2011-01399221.一种利用微波处理样品的设备，包括：反应容器，包括：容纳制冷剂和样品的室，以及注入口，通过该注入口注入气体；微波源，辐射微波到所述室内；连接器，输送通过所述注入口注入的气体；以及气体供给器，位于所述室内，并且将由所述连接器输送的气体注入到所述室内的制冷剂中，其中，所述连接器包括位于所述室内所述制冷剂的水平面上方的气体输送部，其中，所述气体供给器沿着所述室的内周延伸，并且包括用于注入气体的至少一个孔，以及其中，所述气体供给器位于所述室的底面上。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述注入口位于所述室的底面上，其中所述连接器包括管子，并且其中所述管子的两端分别连通地联接到所述注入口和所述气体供给器，以便能够进行气体交换。3.根据权利要求1所述的设备，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：金良鲜，
申请(专利权)人：阿斯塔有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR