一种过滤装置，其具有顶元件和底元件，以及位于二者之间的过滤元件。该过滤元件在其上表面上捕获过大的颗粒，并采用洗脱液切向地冲洗这些颗粒，以在相对低的液体体积中提供颗粒浓度用于进一步的分析。在一个中间步骤中，由过滤元件捕获的颗粒可以用诸如水的冲洗液来冲洗，以使额外的较小的颗粒通过过滤元件，从而提供纯净的样品。为了提高效率，可以将止回阀用于单向流动的通路。此外，也可以利用三通旋塞阀的配置。最后，夹层配置是可行的，其中单个的底元件被夹在两个相对的顶元件之间。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】
技术介绍
相关申请的交叉引用本申请要求2013年02月05日提交的美国临时申请序列号61/760，954以及2013年03月15日提交的美国临时申请序列号61/789，027的优先权。其全部内容通过引用合并于此。
机械的颗粒过滤器被用于从液体/颗粒混合物中提取颗粒用于分析。然而，目前颗粒保存在过滤器中。最常见的用于从过滤器中移除颗粒用于分析的技术是引入额外的液体，例如通过使用反洗工艺。然而，理想地，颗粒应被包含在尽可能最少量的液体中而保持高的截留率，以便于分析。当颗粒为细菌时更是如此。因此，当反洗过滤器确实从过滤器中移除了颗粒时，该过程的效率很低，并且所需的液体的总量可能产生液体/颗粒与过量液体的二次混合。进一步地，当使用具有小孔径的亲水膜以及在过滤器的下游侧提供抽吸力以抽取液体和较小的颗粒时，通常，该膜在被弄湿后会变成空气的屏障。需要一种设计和方法，借此有利的颗粒可以被过滤并包含在少量液体中，进一步地，借此过滤器可以被构造成使得即使在液体经过后，过滤器的膜将允许更多的真空抽吸。【附图说明】图1为示出了过滤装置的简化分解示意图；图2为图1中的过滤装置的组装示意图；图3A-8A为过滤装置的顶半部和底半部的示意图，示出了过滤过程的不同配置；图3B-8B为组装状态中过滤装置的示意图，示出了过滤过程的不同配置；图9为示出了分解的过滤装置的一个实施方式的立体装置图，其中除去了过滤元件；图10为图9中的过滤装置的实施方式的示意图，但是包含安装在位的过滤元件；图1lA为过滤装置的可替代实施方式的顶半部和底半部的示意图，其中过滤装置利用止回阀和改进的通道，从而为洗脱液和水提供双进口并为真空提供双出口 ；图1lB为图1lA中的过滤装置组装状态下的示意图；图12A-17A为过滤装置的另一个实施方式的顶半部和底半部的示意图，示出了过滤过程的不同配置，并且进一步地利用旋塞阀来形成不同的液体路径；图12B-17B为图12A-17A中的过滤装置的实施方式在组装状态下的示意图，示出了过滤过程的不同配置；图18A为利用夹层配置的过滤装置的示意图，借此之前描述的“顶部”被夹在两个“底部”之间，以提供更好的过滤性能；以及图18B为图18A中的过滤装置在组装状态下的示意图。
技术实现思路
以下为了说明的目的，术语“端部”、“上部”、“下部”、“右”、“左”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“侧部”、“纵向”及由其导出的应与本专利技术相关，因为其为在附图中的方向。然而，应了解的是，除有具体的相反说明外，本专利技术可以具有多种替换变型和步骤顺序。还应了解的是，附图所示的以及在说明书中所描述的具体装置和过程仅仅是本专利技术的示例性的实施方式。因此，在此公开的与实施方式相关的具体尺寸和其他物理特征并不视为限制。图1示出了过滤装置10，其具有顶元件15、底元件20以及位于二者之间的过滤元件25。图1为分解示意图，图2为具有相同部件的组装示意图，但是顶元件15和底元件20画在一起以将过滤元件25压紧在二者之间。作为概述，请将注意力放在图2上，液体/颗粒混合物通过进口 /出口 30被引入到延伸通过顶元件15的通道内(未示出)。进口 35被关闭，并且抽吸出口 40提供真空，从而吸入液体/颗粒混合物使其通过过滤元件25，使得过大的颗粒余留在过滤元件25的上表面45上。此后，进口 35被打开，并且抽吸出口 40被关闭。随后，洗脱液被引入进口 35，以切向地冲洗过滤元件25的上表面45。这使得离开进口 /出口 30的液体/颗粒混合物的体积减小。作为中间步骤，可以在抽吸出口 40打开时关闭进口 35，并且将水/冲洗剂引入进口 /出口 30，以在初始过滤步骤之后将颗粒冲走，从而进一步过滤未能在之前清洗通过过滤器的所有余留的颗粒。该水/冲洗剂和较小的颗粒的溶液通过抽吸出口 40被移除并排出。因此，沉积在过滤元件25的上表面45上的过大的颗粒被分离并使用减小体积的洗脱液收集。洗脱液可以是泡腾的，并包含诸如吐温(TWEEN)的发泡剂。当颗粒为细菌时，本专利技术所称的过滤装置最为有效。过滤元件优选为聚碳酸酯型过滤器，其为表面过滤器，并且可以具有开口宽度约为0.4微米的孔。在讨论图3A-8A的过程中，应了解的是，所示的顶元件15和底元件20的表面可以是透明的，并且顶元件15将被放置在底元件20上，使得每个元件15、20中的通道大体上相互对齐。因此，为了便于讨论，顶元件15为透明的，并且其中所示的通道会位于顶元件15的下侧47，而在底元件20中所示的底通道50位于底元件20的上表面52上。图3A-7A中并未示出过滤元件25，但是其如图3B-7B所示位于顶部元件15和底元件20之间。阀A-H示于顶元件15中。取决于过滤装置10的配置，这些阀中的一个或多个被打开，而其他的被关闭。关闭状态通过将阀的符号变黑来示出。对于初始配置，请将注意集中在图3A和图3B上，液体/颗粒混合物通过进口 30被引入，并且沿箭头62所指经过第一级通道60。阀A被打开，而阀B、C和D被关闭。在这种配置中，真空被启动，使得抽吸出口 40在整个底通道50吸入真空。因此，液体/颗粒混合物被推向过滤元件25的上表面45 (图3B)，由此将过大的颗粒65余留在过滤元件25的上表面45上。较小的颗粒以及液体被吸入通过过滤元件25，并沿着底通道50被排出抽吸出口 40，如箭头67所指。此时，过大的颗粒65和其他杂质颗粒已经被沉积在过滤元件25的上表面45上。应注意的是，对于图3A和3B中所示的配置，至多有一半的过滤元件被利用。为了完善该过滤工艺，专利技术人了解到，仅仅通过将诸如水冲洗剂的液体冲洗剂施加在颗粒65上，就能够将额外的较小的颗粒清洗通过过滤元件25。请将注意力放在图4A和图4B上，阀A、B、D和F被关闭，并且通过水进口 70沿着水通道72引入水，如箭头74所示。正如原始的液体/颗粒混合物一样，抽吸出口 40为底通道50提供真空，使得水被吸入通过过滤元件25进入底通道50，并且沿着箭头76在抽吸出口 40被排出。这一水冲洗剂移除了在初始过滤步骤中可能余留的其他较小的颗粒。请注意图5A和5B，阀A、C、E和G在此被关闭，并且洗脱液(也可以被称为泡沫)受到泡沫进口 80的压力被引入，其经过由箭头84定义的泡沫通道82到达收集器85，这时其包含减少体积的液体/颗粒混合物，其中液体为洗脱液。应注意的是，真空被取消，使得底通道50闲置，并且洗脱液流动穿过过滤元件25的上表面45，以将液体/颗粒混合物沉积在收集器85中。液体穿过过滤元件25的上表面45的这一过程被称为切向地冲洗上表面52，并且驱使上表面45上的颗粒，以采用机械方式刮净上表面45并且将颗粒65移至收集器85。这样，与初始液体/颗粒混合物相关的液体的相对大的体积已被显著减小。到此为止所描述的都是单级过滤过程，其能够显著减小与经过滤的颗粒相关的液体的体积，以改进后续对颗粒的研宄的难易度。只有一部分基本上延伸跨越底元件20的宽度的过滤元件25已被利用。专利技术人意识到可以提供相对简单的二级过滤来进一步减小液体/颗粒混合物中的液体的体积或进一步移除非期望的小颗粒。请将注意力放在图6A和图6B上，经过提纯的液体颗粒样品在收集器85中，阀B、C、E、F和本文档来自技高网...
【技术保护点】
采用液体/颗粒混合物和捕获过大的颗粒并允许较小的颗粒通过的过滤元件，一种用于从液体/颗粒混合物中分离颗粒的方法，其包括以下步骤：a)通过所述过滤元件过滤所述液体/颗粒混合物，使得所述过大的颗粒被沉积在所述过滤元件的上表面上；b)用洗脱液来切向地冲洗所述过滤元件的所述上表面，以取代被截留的颗粒；以及c)收集被取代的颗粒和所述洗脱液。
【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：加尔·英贝尔，
申请(专利权)人：普凯尔德诊断技术有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL
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