离心流体分析仪的转子制造技术

本发明专利技术提供了精确计量样本流体和将样本与试剂进行混合的转子和方法。该转子具有确定体积的计量管，样本注入该计量管直到毛细管口处的弯月型液面的表面张力使样本流动停止为止，而旋转中的转子的向心力使过量的样本离开计量管的入口。通过以更高的速度旋转该转子，试剂可以被迫从试剂室流出以接触弯月型液面，打破表面张力以及允许经过计量的样本与试剂混合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在 一种分析技术中能自动分配两种或多种流体的比例 并将其进行混合的离心流体分析转子和方法。该装置包括保存位于混合 室的毛细管口的样本流体的样本计量管，以及保存在混合室的毛细管口 处的试剂。旋转转子迫使试剂进入混合室以接触样本的弯月型液面(meniscus),引起样本流动并在混合室中以精确的比例与试剂混合。该 方法包括在第 一旋转速度下旋转本专利技术的转子以精确注满样本流体计 量管而不会从样本毛细管口泄漏，然后在更高的速度下旋转转子以迫使 试剂室中的试剂接触样本的弯月型液面，其释放经过计量的样本流体以 在混合室中与试剂相混合。
技术介绍
血浆和其他生物流体的生物检测常常要求流体能快速地被分成预 定量的多份以用于在各种光学检测或化验中进行分析。还常常希望在检 测前能够分离出来自其他流体的物质的潜在干扰细胞组分。此类测量和 分离步骤是典型地通过离心法来进行的，例如，通过离心将血浆从细膝 组分中分离出来，然后手动或自动地将预定体积的血浆吸取到分离的试 验井(test well)中。此类过程费时费力。因此，业内已经提出了多种适 合于以更有效的方式进行检测的自动化系统和方法，用于提供多个血浆 等份试样。在生物流体分析中的一个主要进步在于使用了离心转子。这些转子 被设计成用于测量生物流体(例如血液)的体积，去除细胞组分，并用 合适的稀释剂来混合流体以用于分析，例如光学检测。典型地，转子提 供了在不同的试管中的多个样本，可以在这些试管中对样本进行光学分使用了复杂的设计，而这些设计代价高昂且 难以制造。转子往往需要各种可分离的部件，这些部件必须在离心过程 中的不同点上合在一起或者分离开来。以前的离心转子往往受限于它们 所能提供的离散样本以及试验井的数量。在一些情况下，这些转子需要 使用单独的替代流体以使血液和血浆流过系统。许多分析装置使用离心力在化验室之间传输流体。美国专利4244916公开了一种转子，其包括多个放射状地设置在一个中心容器之 外的试管。每个试管通过一个导管与中心容器相连，并包括一个单独的 排气口。美国专利4314968涉及具有设置在转子外围上的单元(cell)的 转子。每个单元(cell)包括一个用于去除被引入该单元(cell)的流体 的外围孔口。美国专利4902479公开了一种包括细长的放射状径向延伸 的试管的多试管转子。每个细长的试管包括用于接受第一组分的第一室 和用于接受第二组分的第二室。 一种在第一和第二室之间的隔离结构防 止上述组分在预定的时间前混合。混合发生在当转子在一个相当高的速 度下旋转时。美国专利4963498公开了依赖毛细管、室和孔口来抽吸和 混合流体以用于光学分析的装置。美国专利5077013公开了包括与保存 室相连的外围试管的转子，该保存室由试管径向向里设置。美国专利 4898832描述了 一种包括吸附于或固定于一种固体载体的干试剂的转 子。通过使用离心力和/或压力，使样本溶液沿着转子移动。美国专利 3829223公开了一种转子，该转子适用于对样本和试剂进行混合以用于 在该转子中进行光度分析。在试验井壁上的斜坡状的突出部分有助于样 本与试剂的混合。美国专利3795451教导了一种利用旋转速度的变化提 供混合以混合样本和试剂的转子。在加快的转速下，流过陡角的流动是 允许的，液体因而通过毛细管通道被传输。美国专利3873217描述了一 种使用主腔的静载荷进行光度分析的转子，，以及使用由旋转力造成的 动载荷将液体分配到试管中的方法。美国专利4387164涉及分析介质的 化学分析并描述了分散于可溶薄膜中的试剂的使用。美国专利3881827 教导了 一种用于测量心脏输出量的装置和室，并包括用于把精确量的染 剂与血液混合的室。美国专利4225558 7>开了一种用于多流体样本的流体测试装置。 一份样本和试剂被保存在不同的室中，直到离心力使得上述两种流体移动到/>共的.室。美国专利3864089描述了一种用于血液分 馏的转子。美国专利4509856涉及一种用于样本光度分析的转子。美国 专利4515889涉及一种具有多个互连的适用于混合反应组分的中空的小 空间的转子。美国专利4689203涉及一种把血浆从红细胞和白细胞中分 离出来的离心转子。尽管这些专利技术提供了在旋转装置中化合、混合和/ 或过滤样本和试剂的方法，但它们都不允许在装置中进行试剂和样本的 自动定量化合。此类装置还不能在反应产物被传输以用于检测之前，提 供精确化合的反应组分的精确定时培养。出于这些原因，业内期望能提供改进的离心转子和方法，适合于快 速简单地将一定量的流体与试剂混合并将所得到的混合物从它的混合 容器传输到另 一个室中。将流体传输到适合于分离细胞组分的室中并最 终将流体分配到试验井中以在转子内进行分析也是有益的。美国专利4894204和5160702试图处理这些问题中的一些问题，但 未能提供用于大量样本的高水平的反应精度。此外，从制造的观点来说， 设计的复杂性也是一个问题。例如，美国专利5160702公开了用于在转 子中的室之间传输流体的虹吸管。校准容器具有送液槽，该送液槽与中 心样本室和位于该送液槽相对的壁上的出口孔口相通。尽管虹吸管结构能够计量一些受控的体积，但精度不高。此外，反应定时和均匀度要与 反应室出口孔口协调，该反应室出口孔口净皮i殳计成在新流体继续进入时 允许反应产物流走。为了更高的精度、更少的试剂和样本量和更高的可 重复性,更好的流体计量技术会带来好处。Bretardiere的美国专利4279860涉及一种具有用于产生压力孩i分变 量和/或湍流以制造试剂和样本的均匀混合物的装置的转子。许多化验可 以在同一个化验转子上进行。但是，样本和试剂的体积精度要求把溶液 手动地吸取到装置中。由于反应和检测必须发生在同一个室中，因而不 能实施多级反应和检测。鉴于上述内容，有需要提供能容纳相对较大数量的试验井或试管的 分析转子，并且该转子设计应是简单的且能够进行低成本制造的。尤其理想地，该转子具有单一结构而没有可分离或可移动的部件。液体混合 方法应该简单并能在相对短的时间内实施。优选地，化马全方法应该需要 相对少的步骤和最少的人为干预。有利地，该方法仅需要通过旋转该转 子以实现流体的混合和输送，例如在不同的时间在两个或更多的室中的 混合和输送。通过下面的描述，本专利技术提供的这些和其他的特征将显而 易见。
技术实现思路
本专利技术涉及提供用于样本和/或试剂的准确流体量流动的精确定时 的方法和装置。该流动可以发生在两个或更多的步骤中(例如在不同的 转子速度下被启动)，从而使得试剂添加、过滤、反应、检测和/或清洗 步骤可以发生在一个化验序列中的不同时间上。本专利技术提供了，例如，包括用于测量流体精确量的液体计量管的离 心流体分析转子，其中该流体典型地为生物样本如血浆或全血。经过测 量的等份样本典型地与预先准备的试剂混合。预先准备的试剂的量是已 知的，因而提供了精确的和可重复的生物样本流体与试剂的混合比。离心化验转子可以具有设置在同 一个盘上的多个化验分析单元。根 据应用需要，每个分析单元可以共享同一个的样本室或者具有单独的样 本室。每个分析单元还可以具有试剂室、液体计量管、混合室、混合曲 径、检测室和/或废液室本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体分析转子，包括：　旋转轴；　试剂室，该试剂室通过试剂导管与混合室流体接触；以及，　样本室，该样本室通过包括毛细管口的计量管与所述混合室进行流体接触；　其中，配置所述转子以使当所述转子不围绕所述旋转轴旋转时，在 所述试剂室中的液体试剂不会通过所述导管流入所述混合室，在所述样本室中的液体样本不会通过所述毛细管口流入所述混合室；　其中，在第一转子旋转速度下，液体样本注入计量管，但该液体样本由于在所述毛细管口处的液体样本的弯月型液面而不会流入所述混 合室；　其中，在比所述第一旋转速度快的第二转子旋转速度下，所述液体试剂流动，以在所述混合室中接触所述样本弯月型液面，因而破坏了所述样本弯月型液面的表面张力，从而使得所述样本从所述计量管流入所述混合室。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马克王，张囡，
申请(专利权)人：深圳微点生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]