离心处理单元制造技术

一种用于引导样品处理盒(2)内的物质运动的离心处理单元(1)，包括：用于接收样品处理盒(2)的转子(3)；用于产生离心力(F)的转子驱动器，其中离心处理单元(1)还包括布置在转子(3)上用于接收样品处理盒(2)的枢转容纳部(31)和固定容纳部(32)，其中每个枢转容纳部(31)适于允许所接收的样品处理盒(2)绕各自的枢转轴线(310)的自由枢转运动，其中每个枢转轴线(310)正交于转子轴线(300)且正交于离心力(F)的相应力矢量。

Centrifugal treatment unit

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】离心处理单元专利技术的
本专利技术涉及一种用于引导样品处理盒内的物质运动的离心处理单元。相关技术的描述在US4,236,666中公开了这种离心处理单元。它包括两个用于若干样品容器的料斗(magazine)，其中，这些料斗布置在从旋转轴线向外延伸且彼此相对的臂上。每个料斗可绕各自的轴旋转并且可沿各自的轴滑动。在每个臂上，在相应料斗的一侧上布置有锁定销，并且每个料斗包括用于所述锁定销的对应凹部。如果旋转轴线沿一个方向旋转，则每个料斗都在不借助锁定销的情况下抵靠在臂的侧面上，并且可以绕其轴旋转。如果旋转轴线沿相反方向旋转，则每个料斗都借助锁定销抵靠在臂的侧面上沿其轴滑动，因此阻止其绕其轴旋转。滑动和抵靠产生额外的非期望的力矢量。专利技术概述因此，本专利技术的任务在于，提供一种用于引导样品处理盒内的物质运动的离心处理单元，由此避免了额外的非期望的力矢量。该问题由具有权利要求1的特征的离心处理单元来解决。离心处理单元的进一步实施例、离心处理系统以及用于引导物质在样品处理盒内的运动的方法通过另外的权利要求的特征所限定。根据本专利技术的用于引导样品处理盒内的物质运动的离心处理单元包括：用于接收样品处理盒的至少一个转子，用于使至少一个转子绕各自的转子轴线旋转以产生离心力的至少一个转子驱动器，用于使至少一个转子加速和减速的控制装置。离心处理单元还包括布置在至少一个转子上用于容纳样本处理盒的至少一个枢转容纳部和至少一个固定容纳部。每个枢转容纳部适于允许所接收的样品处理盒绕相应的枢转轴线的自由枢转运动，其中，每个枢转轴线正交于转子轴线并且正交于离心力的相应力矢量。因为在转子与样品处理盒之间在旋转方向上没有相对运动，所以没有邻接，由此没有不希望的力矢量。离心力的力矢量沿第一方向作用在被接收在枢转容纳部中的盒上，并且沿第二方向作用在被接收在固定容纳部中的盒上。第二方向取决于转子的转速。转子旋转得越快，离心力就越大，盒相对于其闲置位置的角度偏移就越大。偏转角在大于0度至小于90度的范围内。如果转子沿其绕转子轴线的两个旋转方向之一旋转，则这种设计将起作用。在最简单的设计中，离心处理单元包括一个转子，该转子具有一个枢转容纳部和一个固定容纳部，它们布置在转子的相对侧上。这种布置提供了要移动的质量的均匀分布，因此减少了由于质量不平衡而引起的振动，从而减小了设备上的应力。替代地，可以在转子上布置两个、四个、六个、八个、十个、十二个或更多个枢转容纳部和固定容纳部。当围绕转子均匀分布时，偶数个容纳部很容易实现质量平衡。替代地，也可以设置奇数个容纳部或转子臂。有利的是，使各容纳部围绕转子均匀地分布，以防止质量不平衡。枢转容纳部和固定容纳部可以交替布置，或是以两个、三个、四个、五个、六个或更多个的组或一半一半的组布置。枢转容纳部和固定容纳部可相对于转子彼此相对地布置。替代地，它们可以布置成与相同类型的容纳部相对。在一种实施例中，离心处理单元包括两个或更多个转子，并且其中，每个转子仅包括枢转容纳部或仅包括固定容纳部，它们在设计上彼此不同。例如，固定容纳部包括固定至相应转子的框架，并且根本没有枢转轴线。来自与一个转子相关联的枢转容纳部的盒可以被转移到与另一转子相关联的固定容纳部，反之亦然。转移可以是一个接一个地进行，也可以将盒分组或全部一起转移。在另外的实施例中，每个容纳部适于以第一定向接收样品处理盒以及以第二定向接收样品处理盒，其中，第二定向对应于样品处理盒绕平行于转子轴线的中心轴线旋转一定角度。理论上，任何可能的旋转角度都将导致垂直于中心轴线的任何可能的合力矢量，中心轴线平行于作用在样品处理盒上的转子轴线。在另外的实施例中，角旋转是约大于0至180度、特别是90度或180度的旋转。被接收在固定容纳部中的盒旋转约180度导致离心力的力矢量沿第三方向作用，其中，第三方向指向与第二方向相反的方向。借助这种设计，作用在盒上的力矢量的第一、第二和第三方向位于一个平面中。因此，样品处理盒内的物质可以在该平面内移动。根据一种实施例，至少一个容纳部包括用于接收样品处理盒的框架。框架允许接收各种不同的盒。枢转容纳部的框架可以绕枢转轴线枢转。固定容纳部的枢转被固定元件阻止。这样的设计允许将除了固定元件之外的相同部件用于两个不同的容纳部。固定元件可以附连至转子、盒或框架或附连至两者。如果固定元件附连至转子或形成转子的一部分，则盒或框架的一部分可以抵靠固定元件。替代地，如果固定元件附连至盒或框架形成它们的一部分，则转子的一部分可以抵靠固定元件。在另外的实施例中，至少一个枢转容纳部包括抵靠部，该抵靠部阻止样品处理盒枢转超过预定角度。对应的抵靠元件可以布置在样品处理盒上或框架上，用于接收样品处理盒。由于自由枢转运动允许0度至约90度的角度偏差，故而带有抵靠部的设计允许在大于0度至小于90度的范围内选择性地设定样品处理盒的角度运动。这样一来，可以使样品处理盒的内容物相对于样品处理盒的定向以一定角度运动。离心加工单元的上述实施例的特征能以任意组合使用，除非它们彼此矛盾。用于引导样品处理盒内的物质运动的离心处理系统包括根据上述实施例之一的离心处理单元和适于能够将样品处理盒布置在至少一个容纳部中或将样品处理盒从至少一个容纳部移除的至少一个操纵器。操纵器的布置和移除允许实现精确且快速的过程。在一种实施例中，操纵器适于能够在任何水平或竖直方向上移动样品处理盒。借助这种操纵器，可将来自转子一侧的盒转移到转子的相反侧，从而使得盒相对于转子的定向已改变了180度。为了转移另一个盒，转子必须旋转一定角度，该角度对应于盒容纳部围绕转子的角度分布。在另外的实施例中，操纵器适于能够绕平行于转子轴线的中心轴线执行样品处理盒的角旋转。这允许盒快速旋转，并随后沿另一个方向施加离心力。为了将任何一个容纳部中的盒转移到另一容纳部中，转子无需旋转。替代地，可以旋转转子，以改善盒的可及性。根据另一实施例，角旋转是围绕大于0、特别是90度或180度的角度的旋转。上文已经描述了其优点。在另一实施例中，离心处理系统还包括至少一个附加工位，其中，该至少一个附加工位可以选自装载/卸载工位、移液工位、密封工位、辐照工位、加热工位、检测/量化工位、识别工位或用于处理样品处理盒的内容物或操作样品处理盒的任何其他普遍知晓的工位。这些附加工位的纳入提供了多种选择，并允许系统的广泛使用。这些工位可以在一个基座上彼此相邻布置。此外，它们也可以分配在可进入的外壳内。壳体可包括可部分或全部移除或打开的覆盖件或盖。装载和卸载可以在同一位置，也可以分配在不同位置，即装载工位和卸载工位。这些工位可以为单个盒或用于若干盒的托架提供空间。在移液工位中，可以添加、混合或转移诸如样品、试剂、重溶缓冲液(reconstitutionbuffer)之类的反应组分。在密封工位中，盒被密封以阻止物质离开或进入盒。在辐照工位中，盒或其内容物可以暴露于任何种类的辐照下。辐照可以是电磁的或放射性的，比如光、电磁、放射等。在加热工位中，盒的内容物可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于引导样品处理盒(2)内的物质运动的离心处理单元(1)，所述离心处理单元(1)包括：/n至少一个转子(3)，所述至少一个转子用于接收所述样品处理盒(2)；/n至少一个转子驱动器，所述至少一个转子驱动器用于使所述至少一个转子(3)绕各自的转子轴线(300)旋转以产生离心力(F)；/n控制装置，所述控制装置用于使所述至少一个转子(3)加速和减速；/n其特征在于，所述离心处理单元(1)还包括布置在所述至少一个转子(3)上用于接收所述样品处理盒(2)的至少一个枢转容纳部(31)和至少一个固定容纳部(32)，其中，每个枢转容纳部(31)适于允许所接收的样品处理盒(2)绕各自的枢转轴线(310)的自由枢转运动，其中，每个枢转轴线(310)正交于所述转子轴线(300)且正交于所述离心力(F)的相应力矢量。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170627 EP 17178110.71.一种用于引导样品处理盒(2)内的物质运动的离心处理单元(1)，所述离心处理单元(1)包括：
至少一个转子(3)，所述至少一个转子用于接收所述样品处理盒(2)；
至少一个转子驱动器，所述至少一个转子驱动器用于使所述至少一个转子(3)绕各自的转子轴线(300)旋转以产生离心力(F)；
控制装置，所述控制装置用于使所述至少一个转子(3)加速和减速；
其特征在于，所述离心处理单元(1)还包括布置在所述至少一个转子(3)上用于接收所述样品处理盒(2)的至少一个枢转容纳部(31)和至少一个固定容纳部(32)，其中，每个枢转容纳部(31)适于允许所接收的样品处理盒(2)绕各自的枢转轴线(310)的自由枢转运动，其中，每个枢转轴线(310)正交于所述转子轴线(300)且正交于所述离心力(F)的相应力矢量。


2.根据权利要求1所述的离心处理单元(1)，其特征在于，所述离心处理单元(1)包括两个或更多个转子(3)，且其中，每个转子仅包括枢转容纳部(31)或仅包括固定容纳部(32)。


3.根据权利要求1所述的离心处理单元(1)，其特征在于，每个容纳部(31、32)适于以第一定向接收所述样品处理盒(2)并且适于以第二定向接收所述样品处理盒(2)，其中，所述第二定向对应于所述样品处理盒(2)围绕平行于所述转子轴线(300)的中心轴线(200)进行的角旋转。


4.根据权利要求3所述的离心处理单元(1)，其特征在于，所述角旋转是围绕大于0至180度、特别是90度或180度的旋转。


5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的离心处理单元(1)，其特征在于，至少一个容纳部(31、32)包括用于接收所述样品处理盒(2)的框架(311、321)。


6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的离心处理单元(1)，其特征在于，至少一个枢转容纳部(31)包括抵靠部(313)，所述抵靠部阻止所述样品处理盒(2)枢转超过预定角度(A)。


7.一种用于引导样品处理盒(2)内的物质运动的离心处理系统(10)，所述离心处理系统(10)包括：
根据权利要求1至6中任一权利要求所述的离心处理单元(1)；以及
至少一个操纵器(4)，所述至少一个操纵器适于能够将所述样品处理盒(2)布置在至少一个容纳部(31、32)中或将所述样品处理盒从至少一个容纳部中移除。


8.根据权利要求7所述的离心处理系统(10)，其特征在于，所述操纵器(4)适于能够沿任何水平或竖直方向(X、Y、Z)移动所述样品处理盒(2)。


9.根据权利要求7或8所述的离心处理系统(10)，其特征在于，所述操纵器(6)适于能...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·斯皮斯，F·施黑泽尔，A·萨格，M·沃尔夫，
申请(专利权)人：泰肯贸易股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH