公开了模块化试样处理设备套件，它能够鉴于各种因素为用户提供定制基于转盘的分析的灵活性。本发明专利技术的试样处理设备套件包括可被保持在框架中的开口内的一个或多个处理模块。试样处理设备套件的框架和处理模块优选地适用于压缩该设备的试样处理系统。该处理模块可含有不同试剂以在相同试样材料或者各种试样材料上执行不同测试。结果，单独的试样处理设备可被用于执行各种不同测试并且可包括质量控制模块，该质量控制模块能够向用户提供使用该试样处理设备进行的处理的精确度的反馈。也公开了一种使用包括使处理模块和框架变形的试样处理设备的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种可用于处理可能含有一种或多种受关注的分析物 的试样的模块化试样处理设备套件。
技术介绍
很多不同的化学、生化以及其它反应对于温度变化是敏感的。基 因扩增领域中的热过程的实例包括但不限于聚合酶链反应(PCR)、 Sanger定序等。可以基于所涉及材料的温度增强或者抑制该反应。虽 然能够单独地处理试样并且获得准确的试样到试样的结果，单独处理 是耗时的并且昂贵的。已经研制出各种试样处理装置和设备以快速地和高效地处理试 样。在例如共同受让的题目为"ENHANCED SAMPLE PROCESSING DEVICES SYSTEMS AND METHODS" (Bedingham等人)的美国专 利No.6， 734， 401中可找到一些特别有用的试样处理设备的实例。虽然这些试样处理设备是有用的，但在很多情形中，它们提供比 具体分析所需数目(其中可能需要少至一个处理腔室和有关试剂)显 著更多的处理腔室(例如，96个、384个或者更多处理腔室)。而且， 很多的这些试样处理设备含有到目前为止为试样处理设备的成本最高 的构件的试剂。结果，仅仅使用处理腔室和试样处理设备中含有的试 剂的一部分在成本方面可能是令人望而却步的。
技术实现思路
本专利技术提供一种模块化试样处理设备套件，考虑到各种因素，它 能够为用户提供定制基于转盘的分析的灵活性。通常，本专利技术的试样处理设备套件包括能够被保持于框架中的开口内的一个或多个处理模 块。试样处理设备套件的框架和处理模块优选地适用于压縮例如在2005年7月5日提交的题目为"SAMPLE PROCESSING DEVICE COMPRESSION SYSTEMS AND METHODS "的美国专禾U申请 No.ll/174， 757中公开的压縮系统的设备的试样处理系统。在本专利技术可能的优点中存在如下优点，用户能够在本专利技术的试样 处理设备的框架中组装不同处理模块。不同处理模块可含有不同试剂 以在相同试样材料或者各种试样材料上执行不同测试。结果，单独的 试样处理设备可被用于执行各种不同测试并且可包括质量控制模块， 该质量控制模块能够在使用该试样处理设备进行的处理的精确度方面 向用户提供反馈。而且，可以使用仅仅需要的处理模块，从而用户可实现重大的节 约，特别当处理模块被预印有昂贵试剂时，否则该试剂如果设于传统 设备中则将被浪费掉。如果与给定框架可含有的数目相比需要更少的 处理模块，则可用空白处理模块装载框架中的剩余开口以提供完整的 处理设备，以便给定系统(例如在2005年7月5日提交的题目为 "SAMPLEP ROCESSING DEVICE COMPRESSION SYSTEMS AND METHODS"的美国专利申请No.11/174， 757，中描述的系统)中的适 当处理所需的处理。虽然在这里被描述成"套件"，但能够以组装或者未组装的方式 将处理模块和框架提供给用户。在一些情形中，该套件可包括如在这 里所述的那样使用的一个或多个空白模块。本专利技术的一些试样处理设备的另一可能优点可包括，例如，布置 于适于在压力下顺应于下面的热传递表面的形状的柔顺环形处理圈中的处理腔室。可通过例如将处理腔室定位于环形处理圈中而在本专利技术 的设备中提供柔顺性，在该环形处理圈中，大部分体积被处理腔室所 占据，优选地通过延伸穿过设备中的处理模块本体的空穴形成处理腔 室。在这种构造中，形成模块结构的有限大小的本体位于环形处理圈 中，从而在环形处理圈中改进了设备灵活性。可改进环形处理圈中的柔顺性的其它可选特征可包括环形处理圈 中的复合结构，该复合结构包括使用呈现粘弹性性能的压力敏感粘合 剂连接到处理模块本体的外盖。压力敏感粘合剂的粘弹性性能允许外 盖和处理模块本体在变形或者热膨胀/收縮期间相对运动，同时保持本 专利技术试样处理设备中的流体结构的流体完整性。如关于本专利技术的试样处理设备描述的，使用连接到处理模块本体 的外盖也可提供以下优点，即可以选择用于不同外盖和处理模块本体 的材料的特性以增强设备性能。例如， 一些外盖可优选地由相对不可延展的材料构造以抵制响应 于由处理腔室和/或任何流体结构的其它特征中的试样材料产生的作用 力而发生的隆起或者变形。例如，在试样处理设备旋转以输送和/或处 理处理腔室中的试样材料的情况下，这些作用力可能是显著的。相对 不可延展的一些材料的实例可包括，例如，聚酯、金属薄片、聚碳酸 酯等。然而，应该理解并非必须要求不可延展性。例如，在一些实施例中，可以选择一个或多个外盖，因为它们提供一定的延展性。可由用于本专利技术的一些外盖优选地呈现的另一性能是热传导性。 例如，在处理腔室中的试样材料温度优选地被快速地加热或者冷却到 选定温度或者需要准确温度控制的情况下，使用增强热传导性的外盖 材料可改进热性能。可提供理想的热传导性能的材料的实例可包括， 例如金属层(例如，金属薄片)、薄聚合物层等。在用于本专利技术的外盖中另一可能有用的性能是它们能够透射选定 波长的电磁能量的能力。例如，在一些设备中，电磁能量可被输送到 处理腔室中以加热材料、激发材料(例如，发射荧光等)、可视地监 视处理腔室中的材料等。如上所述，如果用于外盖的材料过于具有延展性，则在例如转盘 旋转、在处理腔室中加热材料等期间它们可能以不希望的水平隆起或 者以其它方式扭曲。被用于构造本专利技术的处理腔室的外盖中的一种可 能理想的性能组合可包括相对不可延展性、选定波长的电磁能量的透 射性以及热传导性。当每一个处理腔室由处理模块本体中的空穴和在 本体每一侧上的一对外盖构造时， 一个外盖可被选择用于提供所需的 透射性和不可延展性而另一外盖可被选择以提供热传导性和不可延展 性。外盖的一种适当组合可包括，例如，提供透射性和相对不可延展 性的聚酯外盖以及在处理腔室相对侧上提供热传导性和不可延展性的 金属薄片外盖。使用压力敏感粘合剂将相对不可延展的外盖连接到处 理模块本体可以优选地通过允许可能不存在于其它构造中的外盖和处 理模块本体之间的相对运动而改进柔顺性和灵活性。本专利技术的试样处理设备被设计用于处理包括至少一部分为液体组 分形式的化学和/或生物混合物的试样材料。如果试样材料包括生物混 合物，则生物混合物可优选地包括生物材料，例如含有縮氨酸和/或核 苷的材料。还优选的是，生物混合物包括核酸扩增反应混合物(例如， PCR反应混合物或者核酸定序反应混合物)。而且，流体结构(如果存在的话)可优选地不通气的，从而进出 流体结构的唯一开口定位成靠近可向其中引入试样材料的输入井。在 不通气流体结构中，终端，即远离旋转轴线和/或输入井的部分被密封 以防止流体离开处理腔室。在一个方面，本专利技术提供一种模块化试样处理设备套件，包括具有围绕框架的中心布置成环形阵列的多个开口的框架以及适于被保持 在框架中的多个开口的一个开口中的一个或多个处理模块。装载到相 邻开口中的相邻处理模块利用框架的径向支柱相互分离。每一个处理 模块包括具有第一和第二主要表面的模块本体；连接到模块本体第二 主要表面的金属薄片层；处理模块中的流体结构，该流体结构包括与 处理腔室流体连通的输入井，其中该输入井定位成相对于框架的中心 从处理腔室径向向内。该处理腔室包括由穿过模块本体的第一和第二 主要表面形成的空穴和本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种模块化试样处理设备套件，包括： 框架，包括围绕所述框架的中心布置成环形阵列的多个开口； 一个或多个处理模块，适于被保持在所述框架中的所述多个开口的一个开口中，其中被装载到相邻开口中的相邻处理模块由所述框架的径向支柱相互分离，并且其中每一个处理模块还包括： 模块本体，包括第一和第二主要表面； 金属薄片层，连接到所述模块本体的所述第二主要表面； 所述处理模块中的流体结构，该流体结构包括与处理腔室流体连通的输入井，其中该输入井定位成相对于所述框架的中心径向向内于所述处理腔室， 其中所述处理腔室包括由穿过所述模块本体的所述第一和第二主要表面形成的空穴和在所述第二主要表面中的所述空穴的上方连接到所述第二主要表面的所述金属薄片层限定的体积； 其中当该一个或多个处理模块被保持于所述框架中的所述多个开口中时，该一个或多个处理模块的所述处理腔室限定所述模块化试样处理设备的环形处理圈； 并且其中每一个处理模块包括沿着垂直于所述模块本体的所述第一和第二主要表面的方向测量的ｚ轴厚度，该ｚ轴厚度大于位于所述环形处理圈中的所述框架的每一个径向支柱的部分的ｚ轴厚度。...
【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：威廉姆拜丁汉姆，巴里W罗博莱，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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