用于在多个腔室中的颗粒吸引的磁系统技术方案

本发明专利技术涉及磁性样本处理设备，具体而言涉及一种传感器设备（100），所述传感器设备（100）包括两个电磁体（110、120），所述两个电磁体（110、120）用于在在x方向上彼此相邻定位的第一样本腔室（SC1）和第二样本腔室（SC2）中生成磁场（B）。将所述电磁体的磁极在垂直的y方向上彼此靠近地分别设置在所述第一样本腔室（SC1）和所述第二样本腔室（SC2）的下方。此外，所述电磁体由控制单元（130）单独地控制。在优选的实施例中，所述电磁体（110、120）之间的距离在x方向上的大到磁串扰可以被忽略。在另一实施例中，所述距离是紧密的，并且以同步的方式操作所述电磁体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在多个腔室中的颗粒吸引的磁系统
本专利技术涉及磁性样本处理设备，具体而言涉及一种生物传感器，所述生物传感器包括用于在彼此相邻定位地第一样本腔室和第二样本腔室中生成磁场的器件。此外，本专利技术涉及用于在这样的设备中处理样本的方法。
技术介绍
从WO1993/013400A1中可知，一种用于磁性颗粒的清洗/吸出系统，所述系统包括多个永磁体，所述多个永磁体的磁极以阵列的方式设置。样本容器具有以与磁极相同模式设置的多个相邻的孔，将所述样本容器移动通过磁极的阵列以连续地在所述孔中执行特定的磁操作。US2005/181508A1公开了一种设备，在所述设备中，将容器布置为两排，其中，在每个容器下定位能由计算机分别地操作的线圈。US2009/035746A1公开了一种设备，在所述设备中，样品由位于容器下面的、相继打开和关闭的多个电磁体运输通过所述容器。US2007/214900A1公开了一种设备，在所述设备中，将具有多个永磁体的盘设置在托盘的孔下，并且所述具有多个永磁体的盘与在所述托盘上的磁体协同运动。所述永磁体可以由选择性激活和停用的电磁体代替。US4738773A公开了一种分离器，在所述分离器中，样品室设置在马蹄形磁体的磁极之间。US2010/188076A1公开了一种具有样品室的生物传感器，在所述样品室下方设置了两个电磁体。WO2010/049883A1公开了一种设备，在所述设备中，四个样品腔室布置在马蹄形磁体的磁极的上方，使得每个腔室的一部分在所述磁体的最有效点上。WO2009/040721A1公开了一种微电子传感器设备，在所述微电子传感器设备中，可以使用感测表面中的线缆来感测热变化。WO2009/125339公开了一种生物传感器，在所述生物传感器中，将马蹄形磁体设置在样品腔室上方以用于从感测表面移除磁珠。
技术实现思路
基于这种背景，本专利技术的目标是提供用于磁力地处理样本的替代的器件，特别是用于在生物测定中将磁性颗粒吸引至感测表面。这一目标通过根据权利要求1的磁性样本处理设备和根据权利要求2的方法来实现。从属权利要求中公开了优选的实施例。本专利技术的磁性样本处理设备将包括用于在第一样本腔室和第二样本腔室中生成磁场（“致动场”）的器件，其中，将所述腔室在下文称作“x方向”的方向上彼此相邻定位。样本腔室通常为空腔，特别是开放腔、闭合腔或通过流体连接通道与其他腔连接的腔。所述磁性样本处理设备将包括以下部件：a）具有第一对磁极的第一马蹄形电磁体，所述第一对磁极能够被设置于第一样本腔室下方从而使所述磁极在基本垂直于x方向的方向上排列，所述垂直方向在下文中称作“y方向”。在此以及在下文中，术语“下方”等将指示部件的相对布置，而并不意味相对于重力的特定取向。b）具有第二对磁极的第二电磁体，所述第二对磁极能够在所述y方向上彼此靠近地被设置在第二样本腔室下方（其中，当所述第一电磁体如上述条目a中所描述地设置时，这种设置将是可能的）。c）用于单独地控制所述第一电磁体和所述第二电磁体的控制单元。所述控制单元可以实现为，例如，在专用电子硬件、具有相关联的软件的数字数据处理硬件或者两者的结合。它通常通过线缆连接到所述电磁体，虽然无线通信也是可行的。应该注意到，所述磁性样本处理设备的设计原则当然也适用于超过两个的样本腔室和相关联的电磁体。此外，可以将所述样本腔室认为是所述设备的部分或者认为是单独的部件。本专利技术还涉及用于使用样本处理设备在x方向上彼此相邻地定位的第一样本腔室和第二样本腔室中处理样本的相应的方法，特别是通过前述种类的设备。所述方法包括以下步骤，能够以列出的顺序或任何其他适当的顺序执行这些步骤：a）在所述第一样本腔室下方设置具有第一对磁极的第一马蹄形电磁体，所述第一对磁极在y方向上彼此靠近地设置，所述y方向基本上垂直于x方向。b）在所述第二样本腔室下方设置具有第二对磁极的第二电磁体，所述第二对磁极在y方向上彼此靠近地设置。c）单独地控制所述第一和第二电磁体以在第一样本腔室和/或第二样本腔室中生成磁场。所描述的磁性样本处理设备和所述方法具有如下的优势：通过使用具体分配给不同样本腔室并且可以被单独地控制的电磁体，他们允许在样本腔室中同时执行不同的驱动方案。在下文中，将描述本专利技术的多个优选的实施例，它们涉及以上所描述的样本处理设备以及以上所描述的方法。所述样本腔室通常会填充将被处理的样本。为了方便这种填充并且为了允许污染的样本腔室的处理，所述第一和第二样本腔室优选地存放于可更换的盒中。在本专利技术的另一优选实施例中，所述第一样本腔室和第二样本腔室物理地彼此分隔，例如，通过防止流体在两个腔室之间自由交换的中间屏障或中间壁。这样的物理隔离提供了在两个样本腔室中执行完全隔离地处理的额外手段。通常，所述第二电磁体的设计可以是随意的，只要能提供可以在样本腔室下方定位的两个磁极即可。在一个优选实施例中，所述第二电磁体包括具有马蹄形的磁芯，其中，所述马蹄的自由端构成了能够定位在样本腔室下方的磁极。所述磁芯的材料通常是诸如铁的铁磁材料。所述磁芯允许引导磁场到达将要施加所述场的位置，所述磁场，例如由在适当位置缠绕所述磁芯的线圈，在所述磁芯中生成。在由x方向和y方向定义的xy平面中，所述电磁体的四个磁极布置的模式通常构造成梯形。优选地，在y方向上的一对的两个磁极之间距离对于两个电磁体是相同的，这产生了平行四边形的、最优选为矩形的特定布置。关于在x方向上所述电磁体间的距离，更准确地说是关于所述电磁体的磁极对之间的距离，有两种优选的可选设计：在第一种设计中，所述第一电磁体的磁极对与所述第二电磁体的磁极对在x方向上相隔距离“D”，所述距离“D”大于在y方向上测量的一对磁极之间的距离“A”（如果这一磁极内距离A对于两个电磁体具有不同的值，那么这种关系采用平均值）。在一个具体的优选实施例中，磁极对之间的在x方向上的距离D应该大于大约1.2mm。这种第一布置具有这样的优势：在同一个电磁体的磁极之间的磁相互作用强于不同电磁体的两个磁极之间的相互作用。因此将在不同样本腔室中的磁场之间的磁串扰减小到了实际能够被忽略的水平。在第二种设计中，所述第一电磁体的磁极对与所述第二电磁体的磁极对在x方向上相隔距离“D”，所述距离“D”小于一对磁极之间的距离“A”的大约一半（如果这一磁极内距离A对于两个电磁体具有不同的值，那么这种关系采用平均值）。在一个具体的优选实施例中，磁极对之间的在x方向上的距离D小于大约0.5mm。在这种布置中，相比其自己的对磁极，所述第一电磁体的一个磁极更靠所述第二电磁体的一个磁极。因此，在两个电磁体的磁场间存在相当大的串扰。然而，使用提及的设计参数，能够补偿这种缺点，因为所述串扰具有良好定义的影响，能够有目的性的地使用所述影响。根据本专利技术，操作不同电磁体的（紧密）邻近的磁极以具有，在时间上平均的、在预先确定的时间百分比上的相反极性。以这种方式，能够调节在“边缘效应”和在两个电磁体间中间发生的“串扰”之间的相互作用以获得期望的总体行为。这种方法结合之前提到的实施例特别有用，在所述实施例中，将电磁体彼此靠近地设置从而在邻近磁极间存在相当大的串扰。应该注意，所述“预先确定的时间百分比”可以覆盖从0%（即不同电磁体的邻近磁极总是以相同的极性操作）到100%（即不同电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种样本处理设备（100、200），其具有用于在第一样本腔室（SC1）和第二样本腔室(SC2）中生成磁场（B）的器件，所述第一样本腔室（SC1）和所述第二样本腔室(SC2）在x方向上彼此相邻定位，所述设备包括：a）第一电磁体（110、210），其具有能够设置于所述第一样本腔室（SC1）下方的、在与所述x方向基本垂直的y方向上彼此靠近的第一磁极对（111、111'、211、211'）；b）第二电磁体（120、220），其具有能够设置于所述第二样本腔室（SC2）下方的、在所述y方向上彼此靠近的第二磁极对（121、121'、221、221'）；c）控制单元（130），其用于单独地控制所述第一电磁体和第二电磁体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.17 EP 10177267.11.一种样本处理设备(100、200)，其具有用于在第一样本腔室(SC1)和第二样本腔室(SC2)中生成磁场(B)的器件，所述第一样本腔室(SC1)和所述第二样本腔室(SC2)在x方向上彼此相邻定位并且具有在所述x方向上以及在与所述x方向基本垂直的y方向上延伸的底部(102)，所述设备包括：a)第一电磁体(110、210)，其具有马蹄形的磁芯(112，122)并且具有能够设置于所述第一样本腔室(SC1)下方的、在所述y方向上彼此靠近的第一磁极对(111、111'、211、211')；b)第二电磁体(120、220)，其具有能够设置于所述第二样本腔室(SC2)下方的、在所述y方向上彼此靠近的第二磁极对(121、121'、221、221')；c)控制单元(130)，其用于单独地控制所述第一电磁体和第二电磁体使得不同电磁体(210、220)的邻近磁极(211、221；211'、221')在相同极性模式或者相反极性模式下操作，在所述相同极性模式所述不同电磁体(210、220)的邻近磁极(211、221；211'、221')具有相同的极性，并且在所述相反极性模式所述不同电磁体(210、220)的邻近磁极(211、221；211'、221')具有相反的极性，其中以预先确定的时间的比例混合所述相同极性模式和所述相反极性模式。2.一种用于在第一样本腔室(SC1)和第二样本腔室(SC2)中通过样本处理设备(100、200)处理样本的方法，所述第一样本腔室(SC1)和所述第二样本腔室(SC2)在x方向上彼此相邻定位并且具有在所述x方向上以及在与所述x方向基本垂直的y方向上延伸的底部(102)，所述方法包括：a)将具有马蹄形的磁芯(112，122)并具有在所述y方向上彼此靠近地布置的第一磁极对(111、111'、211、211')的第一电磁体(110、210)设置在所述第一样本腔室(SC1)的下方；b)将具有在所述y方向上彼此靠近地布置的第二磁极对(121、121'、221、221')的第二电磁体(120、220)设置在所述第二样本腔室(SC2)的下方；c)单独地控制所述第一电磁体和所述第二电磁体以在所述第一样本腔室(SC1)和/或所述第二样本腔室(SC2)中生成磁场(B)，使得不同电磁体(210、220)的邻近磁极(211、221；211'、221')在相同极性模式或者相反极性模式下操作，在所述相同极性模式所述不同电磁体(210、220)的邻近磁极(211、221；211'、221')具有相同的极性，并且在所述相反极性模式所述不同电磁体(210、220)的邻近磁极(211、221；211'、221')具有相反的极性，其中以预先确定的时间的比例混合所述相同极性模式和所述相反极性模式。3.根据权利要求1所述的设备(100、200)或根据权利要求2所述的方法，其特征在于，可更换盒(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·M·奥夫扬科，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL