组件、流体分离系统和分析系统技术方案

本实用新型专利技术提供了用于流体分离系统的组件、流体分离系统和分析系统。所述组件具有用于导引流体的流动路径，并且，由所述组件限定的所述流动路径形成于复合块中。同时提供了用于分离流体的化合物的流体分离系统，包括用于将流体输送到流动路径的流体输送单元以及至少一个具有上述复合物制成并具有用于导引流体的流动路径的至少一部分的组件。再有提供了用于分析流体的分析系统，该分析系统包括具有上述特征的组件。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于分析系统的组件的制造。
技术介绍
在液相色谱仪中，流体分析物可通过色谱柱(column)来抽运，色谱柱包括能够分离流体分析物的不同组分的材料。该材料称为珠状物(beads)，可被填充到柱管中，柱管可与其他部件(例如控制单元，包括样本和/或缓冲剂的容器)连接。在色谱柱的上游，流体分析物被装入液相色谱设备中。控制器控制通过液相色谱设备抽运的流体量，包括控制与流体分析物相互作用的溶剂的组成和随时间的变化。这样的溶剂可以是不同组分的混合物。用于随后的混合的这些组分的供应是由液相色谱设备的操作者设计的操作的示例。在现代应用中，生物样本可以非常高的压力(例如可达1200bar)被抽运通过相应的流动路径 (flow path)。WO 91/00470公开了特别适用于具有聚合物插件的惰性聚合物管的管路装配件，其中聚合物插件在孔中带有锥形支座和突出部分，插件被容纳在具有与插件孔相邻的螺纹孔的壳体中。套圈和螺母将聚合物管密封到插件。套圈可被延伸通过螺母孔并且通过在螺母外端处的凸缘而被保持在螺母中。装配件可包括其他的夹持装置以抵抗聚合物管的轴向拉动。然而，用于高压流体处理系统的传统组件在采取合理的措施来制造方面还是有问题的。这在流体生物样本需要利用这样的组件在1200bar或更大的压力下进行处理时尤其如此。
技术实现思路
本专利技术的目的是以有效的方式制造用于高压流体处理系统的组件。该目的通过独立权利要求来解决。其他实施例由从属权利要求示出。根据本专利技术的示例性实施例，提供了制造具有流动路径的组件的方法，其中该方法包括形成其中具有腔的耐高压壳体，将生物惰性材料插入到腔中从而形成复合块，以及进一步处理复合块，以至少部分地形成由组件限定的流动路径。根据另一示例性实施例，提供了具有用于导引流体的组件，该组件根据上述方法制造。在一个方面，本申请公开了一种流体分离系统的组件，所述组件具有用于导引流体的流动路径，并且，由所述组件限定的所述流动路径形成于复合块中。在上述组件中，所述复合块可以包括腔和被插入到所述腔中的生物惰性材料。在上述组件中，所述腔可以位于耐高压壳体中。根据本专利技术的又一示例性实施例，提供了用于分离流体的化合物的流体分离系统、特别是液相色谱系统，其中流体分离系统包括用于将流体输送到流动路径的流体输送单元(诸如泵等)，适用于分离流体的化合物并且沿着流动路径布置的分离单元，以及至少一个具有上述特征、由复合物制成并具有用于导引流体的流动路径的至少一部分的组件。根据又一示例性实施例，提供了用于分析流体的分析系统，该分析系统包括具有上述特征的组件。 在本申请的上下文中，术语“组件”可具体地指在流体流动应用中将要使用的装置的任何构件，即，有助于构成可导引流体所沿的流体路径。这样的组件可提供指定的功能或与其他组件组合构成流体系统。术语“流动路径”可具体地指能够以可预见的方式、从流体入口界面向流体出口界面对流体进行导引或导向的任意流体管路。流动路径可以是直线或曲线排布的，可以包括一个或多个内腔，并且可以是或不是分支的。术语“生物惰性”可具体地指将与生物或生化物质的生物相容性和抵抗诸如极端的PH值等的活泼化学环境的惰性相结合的性质。生物相容性可指与诸如蛋白质或基因等大分子之类的生物材料和谐共存的能力。它也可以指对生物系统没有毒性作用的品质。关于惰性，生物惰性材料应该是对诸如I到14整个范围中的pH值等的极端pH值是惰性的。因此，即使在强电离化学环境中，生物惰性材料也不会或至少基本不会变质(deteriorated)。例如,单克隆抗体、蛋白质等可能受到离子、以及诸如色谱柱或质谱分析设备等的液相色谱仪设备的组件的损坏或负面影响。因此，材料的惰性性质意味着在存在I至14范围内的pH值的情况下该材料不产生有意义的量的离子。然而，单独的诸如聚醚醚酮(PEEK)等的生物惰性材料将不能承受高于例如达到600bar的压力值。为了克服该缺点，本专利技术的实施例提供了这种生物惰性材料和包围支撑结构的复合材料，其确保明显较高的强度。术语“复合块”可具体地指固体材料的块体，该固体材料是一起形成用于进一步处理的连续的半成品的、刚好两种材料或多于两种材料的复合物。因此，复合块可以是一体形成的结构，其可以具有或不具有一个或多个凹部。术语“进一步处理”可具体地指在通过腔生成和插入形成复合块之后、处理复合块的至少一个额外的方法步骤的执行。换句话说，在已将生物惰性材料插入到腔中以后、至少·部分地形成流动路径。这样的进一步处理还包括所限定的将复合块的一部分材料去除。根据示例性实施例，提供了用于形成具有高压生物惰性流动路径的组件的双材料方法。该概念允许以生物惰性方式(例如使用PEEK材料或其他聚合物)在诸如用于流体应用的装配件或阀门等的组件内构造一个或多个流动路径，同时通过相应地配置围绕生物惰性块的壳体来确保高达例如大于等于600bar的压力稳定性。诸如PEEK等的生物惰性材料在某些情况下可能不具有承受高压(例如高于600bar)的能力。因此，如果单独使用这样的材料，这会导致在较高的压力值下组件的破裂或泄露。为了克服该缺点，示例性实施例教导了使用生物惰性材料来限定流动路径，同时将这样的材料结合到提供较高压力稳定性的包围支撑结构中。与仅利用聚合物薄层涂覆支撑结构相比，通过本专利技术的实施例可以利用生物惰性块体的机械后处理的时机、来制造几何形状很小的流动路径，同时确保流动路径的长度可以足够大。因此，通过将生物材料块设置为块体结构，可提供足够厚的三维体用于形成流动路径。同时，能够可靠地防止流体与例如壳体的金属材料的直接接触。由于在流动路径的处理之前两种材料的这种协调组合，还可以精确地实现两种材料中的几何形状的对齐。这样的双材料构造还允许在高稳定性壳体材料内、定位和加工诸如螺纹等的需要较高程度的机械稳定性的特征或元件。下面，将说明本方法的其他示例性实施例。然而，这些实施例还应用于组件、流体分尚系统以及分析系统。在一实施例中，将生物惰性材料插入到腔中的步骤包括将生物材料的固体(solid body)组装到壳体。因此，可将易形成的本体作为整体插入到腔中。在一实施例中，该组装步骤包括，将本体粘合到壳体上。因此，可用胶等将本体牢固地连接到壳体，这使得所制造的组件与高压应用兼容。例如，可通过使用环氧树脂胶等来执行生物惰性体到壳体的粘合。在一实施例中，组装步骤包括在本体与壳体之间产生(例如通过加热和/或冷却)温度差以使得本体的温度低于壳体的温度，在维持该温度差的同时将本体插入到壳体中，并且随后使本体和壳体热平衡。在一个替换实施例中，组装步骤包括使本体处于比壳体低的温度(通过冷却)，将较低温度的本体插入到壳体中，并且随后使本体和壳体热平衡。在·另一个替换实施例中，组装步骤包括使壳体产生比本体高的温度(通过加热)，将体本插入到温度较高的壳体中，并且随后使本体和壳体热平衡。这样的实施例可利用材料的热膨胀。通过在组装之前冷却本体和/或加热壳体，可以在使本体和壳体的温度平衡之前、具有一些间隙地将本体引入到壳体的腔中。由于热平衡将去除不同的热膨胀，所以之后的热平衡将产生本体在壳体内的刚性连接。在一实施例中，将生物惰性材料插入到腔中的步骤包括将处于液体状态的生物惰性材料注入到腔中，并且随后使在腔中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于流体分离系统的组件(400)，其特征是，所述组件具有用于导引流体的流动路径(402)，并且？由所述组件(400)限定的所述流动路径形成于复合块(300)中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡·法勒克乔丹，
申请(专利权)人：安捷伦科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：