相位调制的驻波混合装置和方法制造方法及图纸

公开了一种混合装置，其适配成提供自动化分析仪中的组分的混合。混合装置包括配置成包含耦合液体的贮液器、配置成以一频率驱动并且与耦合液体通信的换能器、以及配置成向换能器提供相位可调制驱动信号的信号生成单元。在一些实施例中，可以提供改进的患者样本和试剂混合。作为其它方面提供了系统和方法。

Phase modulated standing wave mixing device and method

A mixing device adapted to provide a mixing of components in an automated analyzer is disclosed. The mixing device comprises a liquid storage device, configured to contain a fluid coupling frequency and transducer, coupled with liquid communication and configured to provide a phase modulation signal generating unit to the transducer can drive signal. In some embodiments, improved patient samples and reagent mixtures may be provided. Provides systems and methods for other aspects.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相位调制的驻波混合装置和方法相关申请本申请要求2014年9月26日提交的题为“PHASE-MODULATEDSTANDINGWAVEMIXINGAPPARATUSANDMETHODS”的美国临时申请序列号62/056,194的优先权，该美国临时申请的公开内容特此在其整体上通过引用并入本文。
本专利技术大体涉及适配成混合各种组分（诸如，液体或者液体和固体的组合）的方法和系统。
技术介绍
在自动化临床化学测试方法的实现中，组合液体样本（例如，患者样本）和试剂以及可能地其它过程流体。常规地，液体样本（例如，患者样本）、一个或多个过程流体（例如，纯净水）和试剂在自动化临床分析仪内诸如通过使用探针（以其它方式称为移液管）向反应器皿（例如，试管）中抽吸和分配。在用于测试患者样本中的分析物或其它组分的存在的某些临床分析仪器械中，可能期望的是混合患者样本和试剂。一旦混合，各种附加处理步骤就在自动化临床分析仪内发生以隔离并且量化感兴趣的分析物（例如，核酸）。在这些处理步骤期间，可能牵涉到附加混合操作。作为该过程的部分，寻求快速且彻底的混合以便提供均质混合物。常规混合方法包括超声混合，其中对超声构件的频率进行调制。然而，尽管这样的方法可以导致充分混合，但是它们可能导致复杂且昂贵的系统。因而，期望的是可以改进组分混合的系统和方法。
技术实现思路
根据第一方面，提供了一种混合装置。混合装置包括配置成包含耦合液体的贮液器、配置成以一频率驱动并且与耦合液体通信的换能器、以及配置成向换能器提供相位可调制驱动信号的信号生成单元。根据另一方面，提供了一种混合组分的方法。所述方法包括：提供包括要混合的组分的反应器皿；向换能器提供驱动信号来以期望的频率产生振动，从而导致反应器皿中的驻波；以及对驱动信号进行相位调制以移动驻波并且促进组分的混合。在另一方面中，提供了一种分析仪装置。分析仪装置包括：环形贮液器，配置成包含耦合液体；换能器，配置成以一频率驱动并且与耦合液体通信；载体构件，配置成使包含要混合的组分的反应器皿悬浮在耦合液体中；以及信号生成单元，配置成向换能器提供相位可调制驱动信号，以在至少一个悬浮的反应器皿中的要混合的组分中产生移动驻波。本专利技术的再其它方面、特征和优点可以通过说明数个示例实施例和实现（包括针对实施本专利技术所设想到的最佳模式）而从以下详细描述容易清楚。本专利技术还可以能够有其它和不同的实施例，并且其若干细节可以在各种方面修改，全部这些不脱离本专利技术的范围。因而，附图和描述应视为在本质上是说明性的，并且不是限制性的。附图不一定按照比例绘制。本专利技术要覆盖落在本专利技术的范围内的所有修改、等同方案和可替换方案。附图说明图1图示了根据实施例的混合装置的部分横截面侧视图。图2图示了根据实施例的包括混合装置的抽吸和分配装置的顶视图。图3A图示了根据实施例的配置为产生相位可调制驱动信号的信号生成单元的框图视图。图3B图示了根据实施例的去往配置为产生相位可调制驱动信号的信号生成单元的输入以及来自该信号生成单元的驱动信号的图形视图。图3C图示了根据实施例的相位调制器电路的框图视图。图3D图示了根据实施例的另一个相位调制器电路的框图视图。图3E图示了根据实施例的信号生成单元的数字实现的框图视图。图4A图示了根据实施例的具有所发起的驻波的反应器皿的部分横截面视图。图4B图示了根据实施例的具有所产生的驻波的反应器皿的部分横截面视图。图5图示了流程图，其图示了根据实施例的混合组分的方法。具体实施方式至少出于以上描述的原因，实现组分（特别地临床分析物测试或分析中的一个或多个试剂和患者样本）的改进混合是合期望的。本文的专利技术人已经发现以下简单又有效的方式：在包含要混合的组分的反应器皿（例如，试管）内生成驻波，并且然后在反应器皿内前后移动（例如，振荡）驻波，以便彻底地混合组分。根据本专利技术的实施例，通过驱动流体地耦合到反应器皿（诸如通过耦合液体）的高频换能器在反应器皿中设立驻波（例如，竖直取向的驻波），来实现改进的混合。至换能器的驱动信号是相位可调制的以在反应器皿内横向地前后移动驻波的位置以便实现混合。将在本文中参照图1-5描述本专利技术的这些和其它方面和特征。如在图1中所表示的，示出了依照本专利技术的一个或多个实施例的音波混合装置100（后文为“混合装置”）的结构配置。混合装置100包括容器102，其包括由容器壁（例如，内部和外部容器壁以及地板）形成的贮液器104，贮液器104配置成接收并且包含耦合液体106。在一个或多个实施例中，贮液器104可以具有环形形状并且可以具有形成在其中的环形凹槽，环形凹槽可以包括敞开顶部。耦合液体106可以是功能为辅助振动（例如，压力波）向反应器皿107的传送的任何合适液体，反应器皿107悬浮在包含于贮液器104内的耦合液体106中。耦合液体106可以是诸如水之类的液体，但是也可以是凝胶（例如，超声凝胶）。混合装置100还包括换能器108。换能器108配置为以高频率驱动来产生与耦合液体106通信的波或其它扰动。在一些实施例中，换能器108可以以大概换能器108的谐振频率驱动。如本文中使用的“通信”意指引起或产生耦合液体106中的压力波。在一个或多个实施例中，换能器108可以沉浸在耦合液体106中，并且可以包括直接作用在耦合液体106上的一个或多个表面。在一些实施例中，换能器108可以耦合到容器102的贮液器104的容器侧壁。换能器108在一些实施例中可以是压电换能器。例如，铅、锆酸盐和钛酸盐压电（PZT）陶瓷材料可以用于换能器108。可以使用一种或多种压电材料（例如，晶体元件）。换能器108可以具有任何合适形状（例如，圆形、矩形、方形等）的有效驱动面积，其足够大以在由反应器皿107保持的要混合的组分的整个体积中设立驻波。有效驱动面积可以在大约50mm2和大约1000mm2之间，或者在一些实施例中，对于要混合的组分的7mmx7mmx15mm体积为大约175mm2。可以使用其它类型和驱动面积的合适高频换能器。换能器108在一个或多个实施例中可以以基本上恒定的频率驱动。驱动频率（ω）可以取决于期望在反应器皿107中生成的驻波数目。例如，换能器108可以以大约200KHz或更多、大于大约500KHz或更多、大于大约1MHz或更多、或甚至大于大约1.5MHz或更多来驱动。在一些实施例中，换能器108可以例如以大约200KHz和大约4MHz之间、大约1MHz和大约3MHz之间、或者大约1.3MHz和2.6MHz之间来驱动。在一个示例中，当以大约1.72MHz驱动时，可以在具有7mm宽度的反应器皿中生成16个竖直取向的驻波。更详细地，混合装置100还包括信号生成单元110，其配置为在线路111中向换能器108产生相位可调制驱动信号。信号生成单元110可以配置为以大概换能器108的谐振频率驱动。信号生成单元110操作成在线路111中产生驱动信号以驱动相位可调制的换能器108。如在本文中使用的术语“相位可调制”意指驱动信号可以在相位方面主动地变化。信号生成单元110可以配置为随时间而在第一相位角度和第二相位角度之间调节（例如，调制）相位可调制驱动信号的相位，其中第二相位角度不同于第一相位角度。在一些实施例中，信号生成单元110可以配置为在大约0度和大约18本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种音波混合装置，包括：贮液器，配置成包含耦合液体；换能器，配置成以一频率驱动并且与所述耦合液体通信；以及信号生成单元，配置成向所述换能器提供相位可调制驱动信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.26 US 62/0561941.一种音波混合装置，包括：贮液器，配置成包含耦合液体；换能器，配置成以一频率驱动并且与所述耦合液体通信；以及信号生成单元，配置成向所述换能器提供相位可调制驱动信号。2.权利要求1所述的音波混合装置，还包括从载体构件悬浮在所述贮液器中的反应器皿。3.权利要求1所述的音波混合装置，其中所述贮液器包括环形凹槽。4.权利要求1所述的音波混合装置，其中所述信号生成单元配置成以大概所述换能器的谐振频率驱动。5.权利要求1所述的音波混合装置，其中所述信号生成单元包括一个或多个振荡器。6.权利要求1所述的音波混合装置，其中所述信号生成单元配置成在第一相位角度和第二相位角度之间调制所述相位可调制驱动信号的相位，所述第二相位角度与所述第一相位角度不同。7.权利要求1所述的音波混合装置，其中所述信号生成单元包括在大约200KHz和大约4MHz之间可操作的振荡器。8.权利要求1所述的音波混合装置，其中所述信号生成单元配置成在大约0度和大约180度之间调节所述相位可调制驱动信号的相位。9.权利要求1所述的音波混合装置，其中所述信号生成单元包括相位调制器电路，所述相位调制器电路包括配置为产生调制信号的波生成器。10.权利要求9所述的音波混合装置，其中所述相位调制器电路包括模拟多...

【专利技术属性】
技术研发人员：S克鲁夫卡，A哈达德，J泰勒，
申请(专利权)人：西门子医疗保健诊断公司，
类型：发明
国别省市：美国,US