專利名稱：用于處理流體樣品的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于處理流體樣品的裝置以及相關(guān)方法。
背景技術(shù)：
因?yàn)橐恍┰?，可能要?duì)流體樣品(例如，臨床樣品或環(huán)境樣品)進(jìn)行分析。目前人們感興趣的一個(gè)領(lǐng)域是開發(fā)一種有效識(shí)別流體樣品(例如，臨床樣品或環(huán)境樣品)中的生物物質(zhì)的方法。這樣的方法可能會(huì)便于疾病狀態(tài)的早期診斷，這又會(huì)使得能夠快速治療和控制感染，或者這種方法可能會(huì)便于環(huán)境污染物的識(shí)別等。盡管對(duì)于這樣的樣品中的生物物質(zhì)的有效識(shí)別而言，例如通過聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)來進(jìn)行的核酸擴(kuò)增是一種有用的且被廣泛使用的方法，然而，在試圖將該方法成功發(fā)展到用于在例如治療點(diǎn)疾病診斷的非實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中快速識(shí)別個(gè)體樣品中的物質(zhì)時(shí)就存在一些問題。其中一個(gè)關(guān)鍵問題在于在對(duì)典型臨床樣品或環(huán)境樣品進(jìn)行核酸擴(kuò)增之前，該樣品本身通常需要凈化和/或濃縮。這通過使用試劑的一系列處理步驟來進(jìn)行，有些試劑是有危險(xiǎn)的。然而，核酸擴(kuò)增僅是樣品(尤其是流體樣品)擴(kuò)增處理技術(shù)的多種不同可能示例中的一種，其涉及許多同時(shí)處理或順序處理步驟。所述處理步驟本身可能就有很多且各不相同，并且除可能的稀釋和濃縮步驟外可能還包括例如化學(xué)、光學(xué)、電、熱、機(jī)械、聲學(xué)、處理、感測(cè)或監(jiān)控的步驟。至今這樣的復(fù)雜流體處理通常在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行，在實(shí)驗(yàn)室中或是一個(gè)一個(gè)地人工處理樣品，或是通過利用可并行處理多個(gè)不同樣品的專業(yè)機(jī)器人設(shè)備來處理樣品。然而，存在與這些方法有關(guān)的一些問題。這些問題包括這些方法緩慢、資源密集、昂貴、有誤差、并且存在樣品交叉污染。一種可替換的方法是采用傳統(tǒng)流體處理系統(tǒng)，這些系統(tǒng)要求流體樣品連續(xù)流動(dòng)通過一系列不同腔室，其中每個(gè)腔室按順序用于單個(gè)步驟。然而，這樣的系統(tǒng)導(dǎo)致樣品損耗，在處理小量樣品時(shí)這是很關(guān)鍵的問題，并且這些過程的自動(dòng)化需要使用復(fù)雜的流體組件及處理算法。因此，存在開發(fā)一種改進(jìn)的裝置的需求，從而可采用一系列預(yù)定的順序步驟對(duì)流體樣品尤其是小量流體樣品進(jìn)行處理，以獲得理想的最終產(chǎn)物。這樣的裝置應(yīng)當(dāng)易于適合在非實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中使用，并易于適合由很少或沒有受到實(shí)驗(yàn)室訓(xùn)練的操作者使用，從而該裝置可在流體樣品(例如，臨床樣品或環(huán)境樣品)的分析之前例如通過核酸擴(kuò)增對(duì)該樣品進(jìn)行處理。這樣的裝置能確?？煽焖佾@得分析結(jié)果，可使熟練工作者免于重復(fù)工作，并可降低成本。此外，這樣的裝置應(yīng)當(dāng)具有足夠的一致性和準(zhǔn)確性，從而防止后來測(cè)試的失敗，并且理想地應(yīng)當(dāng)包括可丟棄的構(gòu)件，以使交叉污染的可能性最小并免去對(duì)消毒的要求?，F(xiàn)有技術(shù)的檢索確定了 US 6，374，684，在US 6，374，684中公開了一種流體控制及處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多個(gè)腔室和可移動(dòng)的閥體，它們可用于便利根據(jù)給定規(guī)程對(duì)流體樣品進(jìn)行的處理。盡管這為用于處理流體樣品的裝置的領(lǐng)域提供了發(fā)展，然而還留有一些問題。其中一個(gè)問題是，為使流體樣品按順序暴露于不同的溶液，有必要轉(zhuǎn)動(dòng)所述閥體，使其通過若干外部端口依次連接到具有各處理溶液的儲(chǔ)存器的樣品處理腔室。這樣的裝置不太適合在非實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中由非熟練的實(shí)驗(yàn)室工作者使用，原因之一在于，需要將所述外部端口連接到溶液儲(chǔ)存器上，這是不切實(shí)際的，且在危險(xiǎn)化學(xué)制劑的情況下會(huì)帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。 此外，該裝置采用單個(gè)流體移置腔室來將各處理溶液依次傳送給樣品，并將任何廢棄物清除，這會(huì)導(dǎo)致流體移置腔室中的殘留物質(zhì)混合，從而導(dǎo)致感測(cè)處理順序的潛在失敗。仍需要對(duì)克服上述缺點(diǎn)的用于處理流體樣品的裝置進(jìn)行開發(fā)。已知采用磁顆粒來處理樣品溶液中的目標(biāo)物質(zhì)。其中一個(gè)示例公開于 W094/18565，在WO 94/18565中公開了一種用于具體結(jié)合測(cè)定(binding assay)的方法及相關(guān)裝置。該裝置包括在其中進(jìn)行免疫測(cè)定的兩個(gè)或更多個(gè)容器。分析物與固相(例如， 磁顆粒)結(jié)合，然后利用移出器(remover)按順序從一個(gè)容器移動(dòng)到另一個(gè)容器。分離反應(yīng)和任何其它所需反應(yīng)依次在各容器中進(jìn)行，最終，與目標(biāo)分析物結(jié)合的顆粒被移動(dòng)到測(cè)量容器中。同樣，盡管這在樣品處理領(lǐng)域中作出了某些進(jìn)展，然而，該裝置僅適用于簡單的樣品處理，因此不適用于高度復(fù)雜的多步驟處理，例如需要在核酸擴(kuò)增之前凈化和濃縮樣品的處理。仍需要對(duì)這類裝置進(jìn)行開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)在已開發(fā)了克服上述問題的裝置及相關(guān)方法。該裝置包括⑴平臺(tái)，其包括(a)適于接收樣品的腔室；(b)第二腔室，從樣品中萃取的分析物或試劑可被輸送到該第二腔室中；以及(c)功能構(gòu)件，該功能構(gòu)件被可釋放地保持在平臺(tái)上的適當(dāng)位置，該功能構(gòu)件能夠被充當(dāng)采集器，該采集器用于將樣品、或包含在樣品中的分析物或試劑從一個(gè)腔室移動(dòng)到另一個(gè)腔室；(ii)臂，其能夠上升和下降并包括可移除地連接到所述功能構(gòu)件上的部件，從而所述構(gòu)件可以和該臂一起上升和下降；以及(iii)用于移動(dòng)所述平臺(tái)的部件，從而使任何腔室或功能構(gòu)件相對(duì)于所述臂對(duì)齊。將樣品引入第一腔室中。然后，將所述平臺(tái)定位成使所述臂位于所述功能構(gòu)件正上方。使所述臂下降，連接到功能構(gòu)件上，然后上升。接著，移動(dòng)平臺(tái)，從而使所述腔室位于該臂正下方，并且使該臂下降，從而使所述功能構(gòu)件下降到所述腔室內(nèi)。同時(shí)該功能構(gòu)件可在原地與所述腔室或在其中容納的樣品相互作用。當(dāng)相互作用結(jié)束時(shí)，或者可使所述臂上升、從而將功能構(gòu)件從腔室移開、移動(dòng)所述平臺(tái)、并且該功能構(gòu)件或者可放置在平臺(tái)上，或進(jìn)一步下降、以與平臺(tái)上的另一構(gòu)件相互作用?？商鎿Q地，所述臂可從功能構(gòu)件上拆除并且所述平臺(tái)移動(dòng)，從而使該功能構(gòu)件連接到腔室上?？蓪?duì)所述裝置進(jìn)行改變，從而使所述功能構(gòu)件可與樣品相互作用以進(jìn)行廣泛的物理處理。物理處理的示例包括熱、聲學(xué)、光學(xué)、聲波降解、電處理、感測(cè)或監(jiān)控技術(shù)。例如，所述功能構(gòu)件可以是如上述操作的加熱器或聲波降解器，并放置在腔室內(nèi)以使樣品經(jīng)受物理處理?？商鎿Q地，所述功能構(gòu)件可用于將分析物從腔室內(nèi)的樣品中移出。分析物的這種運(yùn)動(dòng)可任選地包括固相結(jié)合物質(zhì)，該物質(zhì)能夠與樣品中的選定分析物結(jié)合從而形成復(fù)合物， 然后借助所述功能構(gòu)件以及所述臂和所述平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)可將該復(fù)合物從該平臺(tái)上的一個(gè)腔室移出并放置在另一腔室中。此外，所述功能構(gòu)件可與腔室本身相互作用，例如該功能構(gòu)件可包括用于刺穿密封件的切割器，可將過濾膜引入腔室內(nèi)，或者如有需要可僅充當(dāng)一蓋以密封腔室。所述裝置還可適于與如上所述的功能構(gòu)件的相互作用一起進(jìn)行流體樣品的化學(xué)處理。在任一腔室中，所述分析物可與功能試劑相互作用或可經(jīng)受物理處理，或兩者皆可。 因此，可將所述裝置設(shè)計(jì)成可使所述分析物經(jīng)受預(yù)定規(guī)程所需的一系列處理步驟。如已經(jīng)描述過的，可利用所述功能構(gòu)件將分析物從平臺(tái)上的一個(gè)腔室移動(dòng)到另一腔室，從而使該分析物能夠與一種或依次與多種功能試劑反應(yīng)。可替換地，可利用所述功能構(gòu)件依次移動(dòng)一種或多種試劑并將它們放置在樣品腔室內(nèi)，從而使樣品經(jīng)受一系列化學(xué)處理。因此，可看出根據(jù)本發(fā)明的裝置非常靈活，因而可被設(shè)計(jì)成用于多種系列的不同流體樣品的處理。然而，該裝置尤其適用于在通過核酸擴(kuò)增反應(yīng)對(duì)分析物進(jìn)行擴(kuò)增之前對(duì)含有生物分析物的流體樣品進(jìn)行處理，或可替換地進(jìn)行免疫測(cè)定，或可替換地進(jìn)行涉及生物熒光的分析，再或者進(jìn)行尤其是焦酸測(cè)序(pyro-sequencing)的DNA排序分析?？砂匆恍┓绞綄?duì)所述裝置進(jìn)行改進(jìn)。這些方式包括所述平臺(tái)可為大致圓形并可通過旋轉(zhuǎn)而運(yùn)動(dòng)；所述裝置可包括不止一個(gè)功能構(gòu)件，從而提高潛在的樣品處理能力；該裝置還可包括一個(gè)或多個(gè)其它物理處理部件，這些部件并不位于所述平臺(tái)上，而是位于該平臺(tái)上方并且如有需要可下降到任意給定腔室內(nèi)；一個(gè)或多個(gè)所述腔室可丟棄，從而它們可移除和更換，從而防止樣品交叉污染；一個(gè)或多個(gè)所述腔室可預(yù)裝有任何功能試劑，以降低復(fù)雜性；以及所述裝置與一控制部件連接，從而使其操作完全自動(dòng)化。將該裝置設(shè)計(jì)成具有一個(gè)或多個(gè)可移除腔室的其它優(yōu)點(diǎn)在于，可制造相同尺寸的若干腔室，然后為每個(gè)腔室分別填充用于不同規(guī)程的必要試劑。于是，使用者可在各種情況下選擇并插入所需腔室以使用，從而提高了該裝置的實(shí)用性。所述裝置具有若干優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)包括通過將該裝置設(shè)計(jì)成平臺(tái)移動(dòng)，所述臂本身僅需要沿單一方向運(yùn)動(dòng)，從而降低了復(fù)雜性。該裝置的另一優(yōu)點(diǎn)在于所述平臺(tái)可包括多種功能構(gòu)件，例如加熱器、箔片切割器、聲波降解器，然而，通過使用能夠可移除地與每個(gè)功能構(gòu)件連接的單個(gè)臂，又可操作每個(gè)功能構(gòu)件，以與也位于該平臺(tái)上的一個(gè)或多個(gè)腔室接口連接，從而執(zhí)行預(yù)定的樣品處理規(guī)程。所述裝置很靈活，從而其操作可易于適合所期望的多種不同規(guī)程。此外，不需要包括流體通道和泵以使流體移動(dòng)穿過裝置的裝置就可完成復(fù)雜的樣品處理順序。這還消除了在規(guī)程期間試劑彼此混合的可能。其它優(yōu)點(diǎn)包括所述裝置可完全自動(dòng)化，減少了使用者錯(cuò)誤，降低了樣品污染以及使用者的風(fēng)險(xiǎn)。此外，該裝置還可設(shè)計(jì)成完全便攜式的，以在野外使用。本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種用于處理流體樣品的裝置以及相關(guān)方法。本發(fā)明的又一目的在于設(shè)計(jì)這樣一種裝置，它能夠使流體樣品按預(yù)定順序經(jīng)受一系列順序的化學(xué)或物理處理步驟，優(yōu)選為在核酸擴(kuò)增反應(yīng)之前凈化和濃縮流體樣品。本發(fā)明的另一目的在于設(shè)計(jì)這樣一種裝置，其盡可能靈活，簡單到由很少或沒有受到實(shí)驗(yàn)室訓(xùn)練的使用者在非實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中使用，并且降低了使用者相對(duì)于樣品、化學(xué)物或廢料的暴露。本發(fā)明的再一目的在于將所述裝置的樣品構(gòu)件設(shè)計(jì)成可廉價(jià)制造，從而在單次使用后可將它們處理掉，以降低樣品的交叉污染，并免除了消毒大量設(shè)備的需要。通過以下公開，本發(fā)明的這些以及其它目的將變得明了。發(fā)明概述根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及用于處理流體樣品的裝置，其包括⑴平臺(tái)，其包括(a)適于接收樣品的腔室；以及(b)功能構(gòu)件；(ii)臂，其能夠上升和下降并包括可移除地連接到所述功能構(gòu)件上的部件，從而所述構(gòu)件可以和該臂一起上升和下降；以及(iii)用于移動(dòng)所述平臺(tái)的部件，從而使任何腔室或功能構(gòu)件相對(duì)于所述臂對(duì)齊。根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及根據(jù)本發(fā)明的裝置的用途，用于在核酸擴(kuò)增反應(yīng)之前處理樣品。根據(jù)第三方面，本發(fā)明涉及處理流體樣品的方法，其中該方法包括(i)將含有分析物的樣品放入位于裝置平臺(tái)上的第一腔室內(nèi)；(ii)使所述分析物與結(jié)合物質(zhì)結(jié)合，從而形成分析物-結(jié)合物質(zhì)的復(fù)合物；(iii)使用于可逆地吸引所述復(fù)合物的部件下降到所述第一腔室內(nèi)，并使該復(fù)合物被吸引到所述部件上；(iv)使所述部件從該第一腔室上升；(ν)移動(dòng)所述平臺(tái)，從而使第二腔室現(xiàn)在與可逆地吸引所述復(fù)合物的部件對(duì)齊；(vi)使可逆地吸引所述復(fù)合物的所述部件下降到該第二腔室內(nèi)，并使該復(fù)合物從所述部件轉(zhuǎn)移(detract)。其特征在于，所述分析物在第一腔室或第二腔室中經(jīng)受物理處理步驟。根據(jù)第四方面，本發(fā)明涉及根據(jù)本發(fā)明的方法的用途，用于在核酸擴(kuò)增反應(yīng)之前處理樣品。根據(jù)第五方面，本發(fā)明涉及根據(jù)本發(fā)明的方法中的結(jié)合物質(zhì)的用途，用于在核酸擴(kuò)增反應(yīng)之前處理樣品。根據(jù)第六方面，本發(fā)明涉及一種適用于閉合容器的蓋，所述蓋包括一膜，并且特征在于所述膜隱藏在該蓋內(nèi)。發(fā)明詳述除另有說明，這里引用的所有公開都全文引入以作參考。這里所用的術(shù)語“流體樣品”是指以氣體、液體、包含通過溶劑溶解的樣品的溶液、 或包括一相或多相的流體系統(tǒng)(例如，乳化液)的形式存在的任何樣品?！傲黧w樣品”也用來指最初被以固體或粘性液體的形式引入裝置內(nèi)，但是隨后通過加入一定量的溶劑而分散或溶解的樣品。類似地，“流體樣品”也用來指通過旋流器的氣體樣品，在此期間該氣體樣品中的顆粒物質(zhì)懸浮在合適的溶劑中。所述樣品的示例包括但決不限于從環(huán)境(例如，河流)中采集的流體樣品、從患者采集的流體樣品(例如，尿樣)、從患者采集的粘性樣品(例如，拭樣)、當(dāng)空氣穿過旋流器從而使該空氣中的顆粒物質(zhì)被帶入流體采集室時(shí)采集的流體樣品(例如在WO 02/29380中所述的)等等。這里所用的術(shù)語“功能制劑”是指用在本發(fā)明的裝置或方法中的固體的化學(xué)、生物或物理制劑。它可包括一種或多種化學(xué)或生物試劑，它們配量成固體粉末、珠子、膠囊、 壓制片等等。所述試劑的合適示例包括但并不限于溶解試劑(例如，離液鹽(chaotrophic salt))、核酸目標(biāo)物、核酸合成對(duì)照、噬菌體、凍干酶、染料、清潔劑、抗菌素、抗體等等。還可對(duì)這樣的試劑進(jìn)行處理，使其包括能夠與流體樣品中的分析物結(jié)合的固相結(jié)合物質(zhì)，例如可任選地覆蓋有抗體等的磁粒。然而，術(shù)語“功能制劑”還應(yīng)當(dāng)理解為包括用于與流體樣品相互作用的物理部件。這些部件包括但并不限于攪拌珠、聲波降解器(sonicator)、加熱部件等等。這里所用的術(shù)語“功能構(gòu)件”應(yīng)當(dāng)用來指所述裝置的元件，該元件被設(shè)計(jì)成可以可逆地連接到該裝置的臂上。所述功能構(gòu)件可設(shè)計(jì)成具有廣泛用途，如將從這里的公開所明了的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)所述裝置的具體用途可容易地識(shí)別一個(gè)或多個(gè)功能構(gòu)件的具體用途。例如，所述功能構(gòu)件可包括用于與流體樣品相互作用的部件。這種部件可為該樣品提供一些物理處理，例如，加熱、冷卻、光學(xué)、聲波降解等?？商鎿Q地，所述功能構(gòu)件可包括用于與所述腔室本身相互作用的部件，例如通過充當(dāng)切割器以刺穿箔片密封件、覆蓋該腔室、 引入過濾器等等。此外，所述功能構(gòu)件可充當(dāng)采集器，用于將樣品或包含在樣品中的分析物移動(dòng)到該裝置的另一腔室。以下對(duì)所述裝置的元件進(jìn)行更詳細(xì)的描述。本發(fā)明涉及一種用于處理流體樣品的裝置，其包括⑴平臺(tái)，其包括(a)適于接收樣品的腔室；以及(b)功能構(gòu)件；(ii)臂，其能夠上升和下降并包括可移除地連接到所述功能構(gòu)件上的部件，從而所述構(gòu)件可以與該臂一起上升和下降；以及(iii)用于移動(dòng)所述平臺(tái)的部件，從而使任何腔室或功能構(gòu)件相可對(duì)于所述臂對(duì)齊。所述裝置設(shè)計(jì)成適于使樣品經(jīng)受一個(gè)或多個(gè)處理步驟。這些處理步驟可包括化學(xué)處理步驟，例如稀釋樣品、利用一種或多種緩沖溶液順序清洗樣品、使樣品與一種或多種化學(xué)試劑發(fā)生反應(yīng)，而且還可包括物理步驟，例如通過熱輻射來輻射流體樣品、使流體樣品經(jīng)
受聲學(xué)處理等等。所述裝置包括一平臺(tái)，該平臺(tái)又包括第一腔室和功能構(gòu)件。所述腔室還已知可作為樣品腔室，這是因?yàn)樵撉皇沂沁M(jìn)入該裝置的樣品(優(yōu)選為流體樣品且更優(yōu)選為含有分析物)首先引入的腔室。所述樣品腔室可任選地與裝置的平臺(tái)成一體，或可替換地，可從該平臺(tái)移除，從而該腔室可在別處填充樣品然后放入平臺(tái)內(nèi)。所述功能構(gòu)件設(shè)計(jì)成能夠可移除地與裝置的臂連接。優(yōu)選地，所述臂和所述功能構(gòu)件可通過裝置的操作相互連接，而無需任何的使用者干預(yù)，從而使裝置的操作可完全自動(dòng)化。還優(yōu)選地，所述臂可機(jī)械拆除地與所述功能構(gòu)件連接。可以有一些不同的設(shè)計(jì)。一個(gè)簡單的解決方案是任何功能構(gòu)件都設(shè)計(jì)成包括凸緣，所述臂的叉狀構(gòu)件可插放(slot)在該凸緣下方。一旦所述臂處于適當(dāng)位置，則該臂沿大致垂直方向的運(yùn)動(dòng)使得所述功能構(gòu)件沿大致相同的方向運(yùn)動(dòng)。這種設(shè)計(jì)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于所述平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)可用于接口連接所述臂的叉部和所述功能構(gòu)件的凸緣。還有必要的是任何功能構(gòu)件都不是永久固定到裝置的平臺(tái)上，而是以當(dāng)需要時(shí)其能被釋放的方式保持在該裝置平臺(tái)上的適當(dāng)位置。也可以有許多不同的設(shè)計(jì)。一個(gè)示例是所述平臺(tái)僅僅包括所述功能構(gòu)件落入其中的孔并且所述功能構(gòu)件包括防止其從該平臺(tái)脫落的凸緣。所述裝置還包括能上升和下降并能可移除地連接到所述功能構(gòu)件上的臂。所述臂的設(shè)計(jì)部分地取決于用于將該臂連接到所述功能構(gòu)件上的部件的設(shè)計(jì)。如以上所述，優(yōu)選地，所述臂設(shè)計(jì)成能夠與所述功能構(gòu)件機(jī)械連接。簡單設(shè)計(jì)的一個(gè)示例是所述臂在該臂基部包括叉部，該叉部在一平面中與該臂本身的平面呈直角并能圍繞所述功能構(gòu)件配合。優(yōu)選地，以大致垂直于所述臂運(yùn)動(dòng)的方式定向插槽和插入部件，從而不需要連接該臂和所述功能構(gòu)件的另外部件。優(yōu)選地，所述裝置包括用于優(yōu)選地沿大致垂直的方向使所述臂上升和下降的部件。該部件優(yōu)選為機(jī)械部件，該機(jī)械部件優(yōu)選為電氣操作。所述臂的運(yùn)動(dòng)路徑應(yīng)盡可能簡單。優(yōu)選地，所述臂僅相對(duì)于所述腔室沿向上和向下的單一方向簡單運(yùn)動(dòng)。為調(diào)節(jié)所述臂相對(duì)于所述平臺(tái)或任何功能構(gòu)件或所述裝置的腔室的定位，該裝置的設(shè)計(jì)使得平臺(tái)本身能夠運(yùn)動(dòng)，確保一旦使該臂升起或降低，通常不需要該臂進(jìn)行另外的運(yùn)動(dòng)。所述裝置還包括能夠移動(dòng)平臺(tái)的部件，從而該平臺(tái)的任何給定構(gòu)件的位置都可相對(duì)于所述臂的位置進(jìn)行改變。在所述平臺(tái)設(shè)置成所述功能構(gòu)件和所述腔室在該平臺(tái)上線性對(duì)齊的情況下，該平臺(tái)本身沿線性方向從一側(cè)移動(dòng)到另一側(cè)，以適當(dāng)對(duì)齊所述功能構(gòu)件或所述腔室?？商鎿Q地，若所述平臺(tái)設(shè)置成所述功能構(gòu)件和腔室陣列設(shè)置在該平臺(tái)上，則所述部件將把該平臺(tái)平移以適當(dāng)對(duì)齊所述功能構(gòu)件或腔室。又可替換地，若所述平臺(tái)設(shè)計(jì)成所述功能構(gòu)件和所述腔室以圓形形式設(shè)置在該平臺(tái)上，則該平臺(tái)將轉(zhuǎn)動(dòng)以適當(dāng)對(duì)齊所述功能構(gòu)件或腔室。這樣的優(yōu)點(diǎn)不僅在于簡化了所述臂的運(yùn)動(dòng)機(jī)理，而且在設(shè)計(jì)成在用于復(fù)雜多步驟樣品處理反應(yīng)的裝置中還使得能夠?qū)⑵渌锢硖幚聿考卜胖迷谄脚_(tái)上方，從而當(dāng)需要時(shí)下降到所述腔室內(nèi)。若所述平臺(tái)本身不能運(yùn)動(dòng)，則需要使用復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)安排所述臂和任何其它的物理處理部件，從而既相對(duì)于所期望的平臺(tái)的功能構(gòu)件或腔室以正確的順序定向，當(dāng)需要時(shí)又朝該平臺(tái)下降和上升。所述平臺(tái)本身可為任意尺寸和形狀。然而，優(yōu)選地，該平臺(tái)為大致圓形并能通過旋轉(zhuǎn)而移動(dòng)，以相對(duì)于所述臂或其它物理部件對(duì)齊所述腔室或功能構(gòu)件。當(dāng)涉及若干不同構(gòu)件時(shí)，這一點(diǎn)還具有使裝置尺寸最小化的優(yōu)點(diǎn)。任選地，所述平臺(tái)可安裝有感測(cè)機(jī)構(gòu)，從而當(dāng)該平臺(tái)在位于該平臺(tái)上方的所述臂或其它物理處理部件下方運(yùn)動(dòng)時(shí)，使所述功能構(gòu)件或腔室能正確定位。如以上所述，所述功能構(gòu)件可具有廣泛的不同用途。一方面，其可包括設(shè)計(jì)成與樣品相互作用的構(gòu)件。例如，其可包括聲波降解器，加熱器、光學(xué)檢測(cè)器、用于產(chǎn)生光學(xué)信號(hào)的部件，以及貯存在平臺(tái)上的類似構(gòu)件。當(dāng)需要時(shí)所述功能構(gòu)件通過裝置的臂上升，下降到所期望的腔室內(nèi)并按需要進(jìn)行操作。在這種情況下，若所述功能構(gòu)件和裝置的臂之間的連接也形成充分的電連接，從而在使用期間為該功能構(gòu)件供電，則是有用的?？商鎿Q地，所述功能構(gòu)件可設(shè)計(jì)成與位于所述平臺(tái)上的腔室相互作用。還存在許多不同的相互作用，這些相互作用可取決于裝置的期望用途。示例包括該功能構(gòu)件可設(shè)計(jì)成其可以作為切割器操作，以刺穿出現(xiàn)在裝置的任何腔室上的任何密封件或膜。優(yōu)選地， 任何這樣的切割器都設(shè)計(jì)成在切割部件上包括狹縫，從而當(dāng)所述切割器被用于切割含有流體樣品的腔室的密封件時(shí)，該流體樣品不會(huì)被吸到切割器本身內(nèi)并通過表面張力保存在那里?？商鎿Q地，所述功能構(gòu)件可設(shè)計(jì)成包括過濾器，當(dāng)需要時(shí)，可通過所述臂將該過濾器提升到適當(dāng)位置并配合到腔室的頂部上。任選地，如有需要，可設(shè)計(jì)成包括一蓋，該蓋也可配合到腔室的頂部上。此外，在所述平臺(tái)上的給定位置可包括若干這樣的功能構(gòu)件，它們?cè)谠撈脚_(tái)上的給定位置疊放在彼此頂部上，其中每個(gè)都可通過裝置的臂依次移動(dòng)。此外，所述功能構(gòu)件可用于將分析物或試劑從平臺(tái)上的一個(gè)腔室移動(dòng)到平臺(tái)上的另一腔室。在一個(gè)實(shí)施例中，這樣的功能構(gòu)件用于與固相結(jié)合制劑一起使用，該固相結(jié)合制劑適于與期望的分析物或試劑結(jié)合成復(fù)合物。所述固相結(jié)合制劑和分析物或化學(xué)試劑放置成互相接觸，從而能夠形成復(fù)合物。然后，使得用于移動(dòng)所述復(fù)合物的功能構(gòu)件與裝置的臂連接并按期望下降到第一腔室內(nèi)。所述復(fù)合物被吸引到該功能構(gòu)件上，使該功能構(gòu)件上升， 移動(dòng)所述平臺(tái)，從而使第二腔室現(xiàn)在位于所述臂的下方，使該功能構(gòu)件下降并釋放所述復(fù)合物，從而將結(jié)合物質(zhì)從一個(gè)腔室移動(dòng)到另一腔室。由于所述功能構(gòu)件有必要能夠?qū)⑺鰪?fù)合物從第一腔室移出，因此該功能構(gòu)件的性質(zhì)將取決于所使用的結(jié)合物質(zhì)。此外，所述功能構(gòu)件有必要能夠?qū)⑺鰪?fù)合物放置到裝置的第二腔室，因此在該功能構(gòu)件和該結(jié)合復(fù)合物之間的相互作用必須是可逆的。優(yōu)選地，所述功能構(gòu)件在所述結(jié)合制劑是帶有分析物的復(fù)合物時(shí)以及是單獨(dú)的結(jié)合制劑時(shí)都能移動(dòng)該結(jié)合制劑。這樣的結(jié)果是所述功能構(gòu)件不僅可用于將所述復(fù)合物從一個(gè)腔室移動(dòng)到另一腔室，而且還具有如有需要可將結(jié)合試劑加入任何給定腔室或?qū)⒔Y(jié)合制劑從任何給定腔室移出的優(yōu)點(diǎn)。可使用廣范的多種不同固相結(jié)合物質(zhì)，只要它們能夠結(jié)合目標(biāo)分析物以形成復(fù)合物即可。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易地確定適合的結(jié)合物質(zhì)，并且該結(jié)合物質(zhì)取決于分析物和規(guī)程。示例包括硅石珠、鹽、含有能夠結(jié)合抗體或DNA結(jié)合蛋白的抗原的試劑等。分析物與結(jié)合物質(zhì)的結(jié)合可通過多種方式發(fā)生。分析物可吸附到結(jié)合物質(zhì)的表面上，可替換地，分析物可吸收到結(jié)合物質(zhì)的表面上，可替換地，分析物可通過庫侖電荷被吸引到結(jié)合物質(zhì)上， 可替換地，可在結(jié)合物質(zhì)和分析物之間產(chǎn)生常規(guī)化學(xué)結(jié)合，或可替換地，該結(jié)合物質(zhì)可包括能夠結(jié)合上述具體分析物的生化結(jié)合位置。任何結(jié)合機(jī)理都適用于本發(fā)明，只要該結(jié)合充分牢固，從而結(jié)合物質(zhì)被從一個(gè)腔室移動(dòng)到另一腔室而分析物保持與結(jié)合物質(zhì)相連即可。 優(yōu)選地，分析物與結(jié)合物質(zhì)的結(jié)合是可逆的，從而在反應(yīng)腔室中該分析物可從結(jié)合物質(zhì)釋放，以進(jìn)行另外的化學(xué)或物理處理。任何合適的手段都可用于將分析物從結(jié)合物質(zhì)移出，包括加溫、稀釋、溶解等。所述結(jié)合物質(zhì)可任選地在加入上述物質(zhì)前出現(xiàn)在腔室中，可替換地， 可在加入所述物質(zhì)后將其加入腔室中，或者此外，在試劑的情況下該試劑可配制成其已含有結(jié)合制劑。優(yōu)選地，所述結(jié)合物質(zhì)包括磁性硅石珠。適合的珠子包括由Roche、Promega及 htapor所提供的珠子。因此，優(yōu)選地，所述功能構(gòu)件本身是所述珠子可吸引于其上的磁體， 或可替換地，該功能構(gòu)件可與所述珠子可吸引于其上的磁體一起使用。因此，優(yōu)選地，所述功能構(gòu)件包括鞘套，該鞘套在用于吸引復(fù)合物的部件和該復(fù)合物本身之間形成接口。優(yōu)選地，所述鞘套位于平臺(tái)上，并由當(dāng)磁體位于該鞘套內(nèi)部時(shí)復(fù)合物能被吸引到該鞘套上的材料制成。在這樣的實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述裝置包括與該裝置的臂共同定位的磁體，該磁體可下降到所述鞘套內(nèi)，以施加磁場(chǎng)，并可上升到該鞘套外，以移除磁場(chǎng)。然后，將所述鞘套放置到裝置的含有結(jié)合復(fù)合物的腔室內(nèi)。使所述磁體下降到該鞘套內(nèi)，于是所述復(fù)合物與鞘套結(jié)合。然后，使該鞘套和磁體上升。移動(dòng)所述平臺(tái)，從而使新的腔室對(duì)齊，然后使所述鞘套和磁體下降，移除磁體。當(dāng)移除磁體時(shí)，所述復(fù)合物將會(huì)離開鞘套而落入第二腔室內(nèi)。通過所述臂使鞘套上下小量運(yùn)動(dòng)可確保沒有復(fù)合物保持結(jié)合在該鞘套上，并且還可起到將該復(fù)合物與所述新腔室中的任何試劑或溶液混合的作用?？商鎿Q地，可通過合適方法從所述珠子中洗提分析物。若將所述裝置設(shè)計(jì)成包括這樣的實(shí)施例，則有必要將所述磁體和臂設(shè)計(jì)成互相作用而不影響另一個(gè)的操作，從而在該磁體在或不在適當(dāng)位置的情況下，所述鞘套都可獨(dú)立地上升和下降。可重復(fù)該操作，從而在規(guī)程期間，移出復(fù)合物或珠子本身。優(yōu)選地，所述裝置設(shè)計(jì)成該裝置的一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件可從平臺(tái)上拆卸下來并可從該裝置移除。這使得所述腔室在裝置的操作期間或使用之前或之后能夠容易地更換。例如，可將流體樣品遠(yuǎn)距離加載到樣品腔室內(nèi)，然后將該樣品腔室加載到本發(fā)明的裝置的平臺(tái)內(nèi)。 可替換地，樣品處理之后，若包含處理過的分析物的最終腔室可容易地從本發(fā)明的裝置移除，以對(duì)該物質(zhì)在其它地方進(jìn)行另外的操作或處理，則會(huì)是有用的。類似地，若該裝置的一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件可根據(jù)該裝置的具體用途而改變則會(huì)是有用的。例如，其中一個(gè)腔室可含有預(yù)配制的試劑，該所需的具體試劑取決于上述的測(cè)試程序。若這樣的腔室可容易地互換，則使用者可在使用之前選擇所需腔室并將其裝載到裝置內(nèi)。若所述平臺(tái)包含這樣的可互換腔室，則優(yōu)選地，所述裝置包含用于在使用期間將這些腔室固定在適當(dāng)位置的鎖合部件，從而在平臺(tái)移動(dòng)期間這些腔室不會(huì)發(fā)生移動(dòng)。此外，若這樣的可互換腔室編有顏色編碼或標(biāo)記有條碼等，從而使用者能夠識(shí)別何種用途需要何種腔室，則會(huì)是有用的。所述裝置可任選地包括條碼或類似的閱讀器，則該裝置本身就可識(shí)別正被使用的腔室并利用該信息選出若干預(yù)定編程的樣品處理循環(huán)中的一個(gè)。還優(yōu)選地，所述裝置設(shè)計(jì)成整個(gè)平臺(tái)可移除并易于更換。這使得在任何給定樣品處理順序后，可將用過并潛在污染的平臺(tái)移除并更換，從而使該裝置能在另一過程中使用。 若所述裝置如此設(shè)計(jì)，則優(yōu)選是可例如采用與簡單鎖合部件配合的扭曲將所述平臺(tái)容易并固定地安裝在該裝置中以容易使用。本發(fā)明的裝置還可以可選地包括一個(gè)或多個(gè)另外的腔室。根據(jù)該裝置的用途，這些另外的腔室可具有幾種作用。這樣的腔室的示例可包括含有樣品處理規(guī)程中所需的緩沖溶液或水的一個(gè)或多個(gè)腔室，用于在使用前或使用后稀釋或清洗該樣品，或可替換地，用于清洗功能構(gòu)件，從而防止將污染從一種樣品傳遞給另一樣品，或從一個(gè)腔室傳遞到另一腔室?？商鎿Q地，所述裝置還可包括一腔室，該腔室含有在用于預(yù)定樣品處理中所需的任何具體試劑，例如諸如離液鹽的細(xì)胞溶菌劑。這樣的腔室可在制造期間預(yù)填充所需的溶液或試劑，從而防止使用者錯(cuò)誤、使野外所需的設(shè)備最小化、防止樣品污染并使使用者接觸危險(xiǎn)物質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)最小化。所需腔室和所需試劑的數(shù)量取決于所選擇的預(yù)定樣品處理規(guī)程。這些腔室可如以上所述通過將分析物從一個(gè)腔室移動(dòng)到另一腔室而在所述規(guī)程中使用?？商鎿Q地，如上所述又可將所述試劑從一個(gè)腔室移動(dòng)到另一腔室。若在給定規(guī)程期間分析物和試劑都被移動(dòng)，則優(yōu)選是在每種情況下結(jié)合復(fù)合物都相同，因此需要單獨(dú)功能構(gòu)件來移動(dòng)該物質(zhì)。可選地，所述裝置可設(shè)計(jì)成將一種或多種試劑干燥(優(yōu)選為冷凍干燥)在功能構(gòu)件的外表面上，或者可替換地，將一種或多種試劑冷凍干燥在可通過所述功能構(gòu)件移動(dòng)的合適的可移除附加件的外側(cè)。這樣，可通過使所述功能構(gòu)件或合適的可移除附加件下降到腔室內(nèi)并且這些試劑從所述功能構(gòu)件的外部溶解，而將所述試劑引入樣品處理規(guī)程中。所述合適的可移除附加件可例如僅僅是具有金屬尖端的塑料體，其可利用磁性功能構(gòu)件移動(dòng)并且試劑可冷凍干燥在其外表面上。這樣的功能構(gòu)件或合適的可移除附加件可批量制備，并且解決了有時(shí)會(huì)由于產(chǎn)生的表面張力而被阻止的小磁珠的釋放問題。進(jìn)一步提高在于所述試劑可冷凍干燥在所述功能構(gòu)件或鞘套上的不同高度處，從而通過逐漸將冷凍干燥的物質(zhì)降低到期望的腔室中而使各種試劑可依次溶解。這使得不同試劑可依次溶解，或可替換地，可使不同量的給定制劑依次溶解，從而可隨時(shí)間的過去將其有效地加入到反應(yīng)混合物中。對(duì)于任何給定規(guī)程，這又可提高根據(jù)本發(fā)明的裝置的設(shè)計(jì)靈活性。任選地，所述裝置可因此包括固相結(jié)合復(fù)合物的若干不同群(population)，其中一種或多種不同試劑和/或分析物結(jié)合到各群上。若這樣的不同群在所述固相結(jié)合物質(zhì)中維持基本相同特性的同時(shí)含有微小差異，使所述不同群能容易分離，則會(huì)是有用的。例如， 所述群可在它們的磁性上不同，從而利用相同的功能構(gòu)件和裝置設(shè)計(jì)而僅通過改變施加的磁場(chǎng)強(qiáng)度就使得具有較強(qiáng)磁性的那些群能與具有較弱磁性的那些群彼此分開?？商鎿Q地， 所述群可在大小、電荷、熒光性、或者當(dāng)作用渦流時(shí)的屬性上有所不同，從而這些屬性中的每個(gè)都可用于分開根據(jù)本發(fā)明的裝置內(nèi)的不同群。這進(jìn)一步提高了該裝置作為用于執(zhí)行給定樣品制備規(guī)程的單元的可能性?？捎糜谒鲅b置的一個(gè)或多個(gè)腔室中的合適試劑包括從以下組中選取的緩沖溶液，該組包括乙酸鉀和三羥甲基氨基甲烷鹽酸的含水溶液，或乙酸鉀和三羥甲基氨基甲烷鹽酸的含水乙醇溶液，或有機(jī)溶劑，或它們的混合物；例如離液鹽的溶解試劑；含有一種或多種核酸擴(kuò)增試劑的試劑，更具體地，從包括核酸引物、核酸探針、熒光染料、酶緩沖液、核苷酸、鎂鹽、牛血清白蛋白、抗體以及變性劑選取的試劑。用于本發(fā)明的合適腔室可包括這些腔室，它們包括若干不同區(qū)域，這些區(qū)域被膜分開并且為使使用者易于選擇而一體化成單一單元。例如，樣品腔室還可與含有用于給定規(guī)程的必要試劑的第二腔室成一體?？商鎿Q地，腔室可包括被可刺穿的膜分開的兩個(gè)區(qū)域。 這使第一處理步驟在第一區(qū)域進(jìn)行，膜被刺穿，被處理的物質(zhì)進(jìn)入第二區(qū)域，接著在第二區(qū)域進(jìn)行第二處理步驟。此外，所述裝置的一個(gè)或多個(gè)腔室還可設(shè)計(jì)成它們也能夠被可移除地與該裝置的臂連接。這使得如有需要可將腔室從該裝置機(jī)械移除。任選地，所述平臺(tái)可設(shè)計(jì)成具有凹槽，從而從該平臺(tái)移除的任何腔室都可借助所述臂通過該凹槽降低，從而該腔室可與另外的裝置直接接口連接或被使用者從該裝置手動(dòng)移除。優(yōu)選地，在所述裝置中使用的任何腔室(尤其是那些含有預(yù)配制的試劑的腔室) 在制造時(shí)被密封以防止物質(zhì)在使用前被污染或降解。若一腔室包含一個(gè)或多個(gè)被膜分開的不同腔室，則優(yōu)選地，各腔室被分別密封，從而使它們可被單獨(dú)打開。用于密封這樣的腔室的優(yōu)選部件是利用金屬密封件，優(yōu)選為層壓金屬密封件。可替換地，所述樣品腔室可包括密封的蓋，從而在野外采集樣品后可將該蓋閉合以防止在該樣品腔室插入所述裝置之前的污染。優(yōu)選地，這種密封件隱藏在該裝置的蓋內(nèi)，從而當(dāng)閉合蓋時(shí)，使用者的拇指或其它手指不會(huì)在該蓋正被閉合時(shí)與密封件發(fā)生接觸。這防止了使用者無意地污染樣品，這種無意污染可導(dǎo)致錯(cuò)誤的測(cè)試結(jié)果。這在使用者從不同場(chǎng)所采集了多種樣品或該樣品涉及可能出現(xiàn)在使用者皮膚上的生物物質(zhì)時(shí)尤為重要。這樣的蓋可使密封件相對(duì)于在蓋正被閉合時(shí)該蓋與使用者發(fā)生接觸的一側(cè)隱藏。優(yōu)選地，所述密封件相對(duì)于蓋的兩側(cè)隱藏，從而使該密封件在蓋閉合前或閉合期間都不會(huì)與使用者意外接觸。因此，本發(fā)明還涉及適合閉合容器的蓋， 所述蓋包括膜，并且特征在于該膜隱藏在蓋內(nèi)。任何密封件都可在腔室的使用前被操作者移除?？商鎿Q地，所述裝置可包括一切割器，該切割器如以上所述當(dāng)需要時(shí)能夠機(jī)械操作以刺穿任何密封件。所述裝置的一個(gè)或多個(gè)腔室可任選地包括捕獲元件。合適的捕獲元件包括微流芯片(microfluidic chip)、固相物質(zhì)、過濾器、過濾器疊層、親合基體(affinity matrix)、磁性分離基體、尺寸排阻柱(size exclusion column)、毛細(xì)管以及它們的混合物。這些可用于當(dāng)樣品開始引入所述裝置時(shí)對(duì)該樣品進(jìn)行過濾，或者可替換地，如有需要，在樣品處理規(guī)程期間提供過濾步驟。如已經(jīng)闡述過的，樣品的處理可包括物理處理步驟。這些步驟可包括熱、聲學(xué)、光學(xué)、聲波降解、電處理、感測(cè)或監(jiān)控技術(shù)等。這樣的物理處理步驟可以以多種不同方式提供。 如以上所述，利用功能構(gòu)件可將這些步驟提供給腔室中的樣品，所述功能構(gòu)件貯存在平臺(tái)上并如所述通過裝置的臂來移動(dòng)。優(yōu)選地，所述裝置可包括一個(gè)或多個(gè)物理處理部件，這些部件以與該裝置的臂相同的方式設(shè)置在該裝置內(nèi)，位于平臺(tái)上方。這樣的部件理想地設(shè)計(jì)成當(dāng)需要時(shí)它們可下降到位于這些部件正下方的給定腔室內(nèi)，然后當(dāng)不再需要時(shí)從該腔室移除。由于所述裝置的平臺(tái)能夠移動(dòng)，因此它還可移動(dòng)以相對(duì)于這樣的物理處理部件定位任何給定腔室。任選地，如有需要，所述裝置包括用于確保平臺(tái)相對(duì)于這些附加的物理處理部件準(zhǔn)確定位的部件。這些附加的物理部件的示例包括但并不限于用于加熱腔室內(nèi)容物的部件、用于聲波降解腔室內(nèi)容物的部件、用于將光學(xué)信號(hào)引入腔室的部件、用于檢測(cè)自腔室的光學(xué)信號(hào)的部件、用于將電信號(hào)引入腔室的部件等。優(yōu)選地，所述裝置包括一個(gè)或多個(gè)下列部件用于加熱腔室內(nèi)容物的部件或用于聲波降解腔室內(nèi)容物的部件。當(dāng)所述裝置用于在擴(kuò)增前處理含有生物物質(zhì)的樣品時(shí)這些部件尤為有用?？商鎿Q地，可對(duì)所述裝置的給定腔室進(jìn)行改變，使其容納的任何物質(zhì)都可進(jìn)行物理處理，或直接在該裝置中、或當(dāng)該裝置改變成包括所需的附加構(gòu)件時(shí)、或當(dāng)該腔室設(shè)計(jì)成用于與該裝置的另外部分一起使用時(shí)進(jìn)行處理。例如，若樣品在處理期間需要加熱，則腔室的壁可包括使它們的內(nèi)容物升溫的加熱元件，或者可替換地，它們可涂覆有例如WO 98/24548中所公開的導(dǎo)電聚合體，從而可通過施加電流來加熱該腔室。此外，一個(gè)或多個(gè)腔室的壁可撓曲從而能進(jìn)行聲學(xué)處理，或者可替換地，它們可透射一種或多種波長的光從而能進(jìn)行光學(xué)處理、感測(cè)或監(jiān)控。若需要這樣的物理處理，則所述裝置應(yīng)設(shè)計(jì)成將所述腔室定位成使該物理處理中所需的任何部件容易且有效地接近。當(dāng)所述裝置用于在核酸擴(kuò)增反應(yīng)之前處理含有生物物質(zhì)的樣品時(shí)，優(yōu)選地，其中一個(gè)腔室涂覆有導(dǎo)電聚合體并具有透射窗， 從而使該腔室用于傳導(dǎo)并實(shí)時(shí)監(jiān)控該擴(kuò)增反應(yīng)。若所述裝置包括物質(zhì)在其中加熱或冷卻的腔室，則優(yōu)選地，該腔室具有高的表面積對(duì)容積比，從而能夠產(chǎn)生快速熱交換。這樣的腔室的一個(gè)示例是毛細(xì)管。這些對(duì)于少量流體樣品的快速加熱或冷卻來說是理想的。然而，由于流體樣品的表面張力，可能難以將流體樣品裝載到毛細(xì)管內(nèi)。因此，任選地優(yōu)選為所述平臺(tái)可快速旋轉(zhuǎn)，從而使流體樣品可通過離心力引入毛細(xì)管中。這提供了另一優(yōu)點(diǎn)，即具有大致圓形的平臺(tái)。若所述裝置以這種方式使用，則優(yōu)選地，將含有流體的所有腔室設(shè)計(jì)成具有凹槽，從而使這樣的腔室中的任何流體在平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)期間不會(huì)釋放。此外還優(yōu)選地，利用樞軸將一個(gè)或多個(gè)腔室安裝在平臺(tái)上，使得當(dāng)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)期間該腔室可自由擺動(dòng)，從而可驅(qū)使流體進(jìn)入毛細(xì)管內(nèi)。因此，如以上所述，本發(fā)明的裝置可任選地設(shè)計(jì)成包括功能構(gòu)件，該功能構(gòu)件包括或是位于平臺(tái)上并可利用所述臂移動(dòng)以在樣品處理中操作的物理處理部件?？商鎿Q地，該裝置可包括位于平臺(tái)上方的物理處理部件，其可如所述那樣通過機(jī)械下降到給定腔室內(nèi)而與該腔室相互作用。優(yōu)選地，那些昂貴并需要能量操作的部件永久位于裝置內(nèi)并在平臺(tái)上方，例如用于加熱樣品的部件、用于聲波降解樣品的部件等。為防止裝置的使用之間的樣品污染，應(yīng)當(dāng)清潔這些部件。可替換地，所述平臺(tái)可包括含有清潔試劑的腔室，所述部件在使用后可下降到該清潔試劑中，并且該清洗可結(jié)合在裝置的自動(dòng)化操作中。類似地，優(yōu)選地， 使易于設(shè)計(jì)成可丟棄的那些功能部件位于平臺(tái)上，并通過裝置的臂而移動(dòng)。這樣，在裝置的操作結(jié)束時(shí)，可將包括其組成部件的整個(gè)平臺(tái)從裝置上移除并處理掉。這使樣品污染最小化。這樣的功能部件的示例包括切割器、用于使結(jié)合測(cè)定物的結(jié)合物質(zhì)的復(fù)合物運(yùn)動(dòng)的鞘所述裝置可任選地與用于處理或監(jiān)控上述分析物的另外部件成一體。例如，該裝置可包括能夠檢測(cè)反應(yīng)腔室中的一種或多種物質(zhì)的光學(xué)系統(tǒng)。若該裝置包括光學(xué)檢測(cè)器， 或?qū)⑴c光學(xué)檢測(cè)器一起使用，則優(yōu)選地，可對(duì)該光學(xué)檢測(cè)器進(jìn)行光密封，以確保該檢測(cè)可不受入射光干涉地進(jìn)行。所述裝置本身根據(jù)具體用途具有很多種不同的設(shè)計(jì)、形狀、尺寸并可由許多不同材料制成。為使裝置的成本最小化并確保其經(jīng)濟(jì)可行性，優(yōu)選地，所述腔室由諸如熱塑性材料(例如，聚乙烯或聚丙烯、聚碳酸酯、丙烯酸、尼龍或丁二烯-苯乙烯共聚物或它們的混合物)的廉價(jià)材料制造。該裝置或其組成部件可為透明或半透明或不透明。有利地是，任何腔室都同樣可編有顏色編碼，以幫助引導(dǎo)不熟練的使用者正確使用該裝置。優(yōu)選地，所述裝置是便攜式的，從而可在野外使用。因此，它的重量應(yīng)當(dāng)輕，設(shè)計(jì)簡單，需要最少的能量并應(yīng)理想地設(shè)計(jì)成在極端溫度中使用。優(yōu)選地，該裝置設(shè)計(jì)成在約-30°C到約+50°C的溫度范圍內(nèi)有效操作。還優(yōu)選地，所述裝置的操作完全自動(dòng)化。這具有包括易于使用以及減少使用者錯(cuò)誤在內(nèi)的一些優(yōu)點(diǎn)。為了使該裝置自動(dòng)化，可能地是，需要與已被適當(dāng)編程的內(nèi)部或外部計(jì)算機(jī)或其它合適的控制部件接口連接。任選地，所述控制部件可選擇成其可以以不止一種規(guī)程被編程，并且使用者可從合適的選擇界面選擇期望的規(guī)程。若該裝置這樣自動(dòng)化，則優(yōu)選地，其包括控制部件，該控制部件用于編程以及例如樣品腔室的熱循環(huán)的控制，并且還用于光學(xué)控制。優(yōu)選地，自動(dòng)化順序設(shè)計(jì)成使處理樣品所需的時(shí)間最少。本發(fā)明的實(shí)施例便于根據(jù)預(yù)定規(guī)程處理流體樣品。本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的、用于在核酸擴(kuò)增反應(yīng)之前處理樣品的裝置的使用。根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及流體樣品的處理方法，其中該方法包括(i)將含有分析物的樣品放入位于裝置平臺(tái)上的第一腔室內(nèi)；(ii)使所述分析物與結(jié)合物質(zhì)結(jié)合，從而形成分析物-結(jié)合物質(zhì)的復(fù)合物；(iii)使用于可逆地吸引所述復(fù)合物的部件下降到所述第一腔室內(nèi)，并使該復(fù)合物被吸引到所述部件上；(iv)使所述部件從該第一腔室上升；(ν)移動(dòng)所述平臺(tái)，從而使第二腔室現(xiàn)在與可逆地吸引所述復(fù)合物的部件對(duì)齊；
(vi)使可逆地吸引所述復(fù)合物的部件下降到該第二腔室內(nèi)，并使該復(fù)合物從所述部件轉(zhuǎn)移。其特征在于，所述分析物在第一腔室或第二腔室中進(jìn)行物理處理步驟。優(yōu)選地，所述物理處理步驟是聲波降解步驟，或者可替換地，是加熱步驟。此外，優(yōu)選是所述方法和任何有關(guān)裝置還設(shè)計(jì)成樣品可另外經(jīng)受化學(xué)處理步驟。因此，這確保了該方法可靈活地適于適應(yīng)廣泛不同的樣品處理規(guī)程。根據(jù)再一方面，本發(fā)明涉及根據(jù)本發(fā)明的、用于在核酸擴(kuò)增反應(yīng)之前處理樣品的方法的使用。作為第一步驟，通常需要將任何細(xì)胞物質(zhì)溶解在樣品內(nèi)以釋放核酸物質(zhì)。所述溶解可以可選地通過化學(xué)溶解步驟進(jìn)行，例如采用如鹽酸胍的離液試劑(chaotrophic reagent)，或者可替換地，通過物理溶解步驟進(jìn)行、例如使用聲波降解，或者兩者皆可。樣品的聲波降解對(duì)于可能出現(xiàn)的孢子的初始分裂尤為有用。于是，優(yōu)選地，分析物移動(dòng)通過兩個(gè)不同腔室，每個(gè)腔室都包括緩沖液以清洗該分析物，該緩沖液包括任選地具有清潔劑和其它任選試劑(例如，三羥甲基氨基甲烷鹽酸)的乙醇。接著，將一些PCR試劑加入該樣品中， 例如引物、探針、熒光染料、酶類、核苷酸等。通過利用其內(nèi)溶解有其它擴(kuò)增反應(yīng)試劑的小量預(yù)加熱的水可選地從所述結(jié)合物質(zhì)中洗提核酸物質(zhì)。最終，反應(yīng)混合物經(jīng)受熱循環(huán)，并通過任選的實(shí)時(shí)光學(xué)系統(tǒng)監(jiān)控?cái)U(kuò)增反應(yīng)并有效地識(shí)別目標(biāo)物。根據(jù)再一方面，本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明的、用于在核酸擴(kuò)增反應(yīng)之前處理樣品的裝置中的結(jié)合物質(zhì)的使用。


圖1表示裝置的立體圖；圖2表示完整裝置的側(cè)視截面圖；圖3表示平臺(tái)的俯視圖；圖4表示功能構(gòu)件的操作的剖面圖，該功能構(gòu)件在這里是切割器，其刺穿所述裝置的腔室上的層壓膜；圖5表示示出一功能構(gòu)件(這里為切割器)與臂的叉部連接的細(xì)節(jié)的視圖；圖6表示一功能構(gòu)件的操作的剖面圖，該功能構(gòu)件在這里為鞘套，其與磁體一起從樣品腔室提取結(jié)合測(cè)定物；圖7表示一物理處理部件的操作的剖面圖，這里為加熱部件，用于加熱在裝置的其中一個(gè)腔室中的一定量的溶液；圖8表示一功能構(gòu)件的操作的剖面圖，該功能構(gòu)件在這里為鞘套，其與磁體一起將結(jié)合測(cè)定物釋放到反應(yīng)腔室內(nèi)；圖9表示所述反應(yīng)腔室的剖面圖，這里其帶有一功能構(gòu)件(這里為切割器)，該功能構(gòu)件位于適當(dāng)位置以密封所述反應(yīng)腔室；圖10表示本發(fā)明的蓋的剖面圖，其具有隱藏的密封件。
具體實(shí)施例方式圖1表示裝置1的立體圖。該裝置包括通過扭轉(zhuǎn)鎖合部件4保持在適當(dāng)位置的平臺(tái)2。該平臺(tái)包括若干腔室和功能構(gòu)件(在圖3中詳細(xì)示出)。該平臺(tái)在步進(jìn)電機(jī)6和驅(qū)動(dòng)帶(未示出)的驅(qū)動(dòng)下而轉(zhuǎn)動(dòng)。該平臺(tái)的位置采用分度傳感器(index sensor)(未示出) 監(jiān)控，還通過監(jiān)控步進(jìn)電機(jī)6的運(yùn)動(dòng)來監(jiān)控。臂10位于平臺(tái)2上方，該臂包括用于可移除地與平臺(tái)2上的功能構(gòu)件(未詳細(xì)示出)連接的叉部12。示出的臂10處于升起位置，將腔室68保持在平臺(tái)2上方。該裝置還包括位于臂的叉部12正上方的磁體14。示出的磁體 14處于升起位置。該裝置還包括加熱部件16。該加熱部件也位于平臺(tái)2上方并示出位于升起位置。此外，該裝置包括用于聲波降解樣品的部件18，該部件也位于平臺(tái)2上方并示出位于升起位置。臂10和磁體14的線性運(yùn)動(dòng)由連接到驅(qū)動(dòng)帶22上的電機(jī)20驅(qū)動(dòng)，并通過線形致動(dòng)器M控制。加熱部件16和用于聲波降解樣品的部件18的線性運(yùn)動(dòng)同樣也由連接到驅(qū)動(dòng)帶22上的電機(jī)20驅(qū)動(dòng)，并分別通過線性致動(dòng)器沈和觀單獨(dú)控制。該裝置還包括控制板30和電源32。圖2表示本發(fā)明的裝置的橫截面圖。除線性致動(dòng)器M從該圖中不能看出外，所示的構(gòu)件與圖1中所示的相同。該圖另外還示出了連接到電機(jī)6、用于使所述平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)帶40，以及用于感測(cè)該平臺(tái)位置的傳感器42。圖3表示所述裝置的平臺(tái)2的俯視圖，該裝置設(shè)計(jì)成用于在核酸擴(kuò)增之前處理流體樣品。所述平臺(tái)利用扭轉(zhuǎn)鎖合機(jī)構(gòu)4安裝在所述裝置上。該平臺(tái)包括兩個(gè)功能構(gòu)件，即 切割器50和鞘套52。各功能構(gòu)件在每側(cè)都包括凸緣M，其使該功能構(gòu)件與裝置的臂(未示出)相互作用。所述凸緣定向成當(dāng)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述臂的叉狀構(gòu)件能夠在功能構(gòu)件的凸緣下方滑動(dòng)。所述裝置還包括若干腔室56、58、60、62、64、66及68。如將在以下所述的那樣，這些腔室中的每個(gè)都具有不同的作用。腔室56、58、60、64、66的截面為橢圓形，并且這些腔室分別在腔室560、580、600和640的底部處包括圓形井式凹槽。腔室62的截面為圓形。腔室68的截面為圓形，并收縮到該腔室基部處的毛細(xì)管(以附圖標(biāo)記680標(biāo)出)。腔室68此外還包括凸緣70，從而使該腔室能夠與裝置的臂(未示出)相互作用。腔室68采用安裝在插口 74中的軸72安裝在裝置中。腔室60和62—起安裝在單個(gè)容器76中。該容器76可從平臺(tái)上拆卸。所述平臺(tái)還包括切除部分78。參照以上附圖以及圖4至圖9，對(duì)用于在核酸擴(kuò)增之前處理流體樣品的所述裝置和所述平臺(tái)的使用描述如下?；谶x定測(cè)定選擇包括樣品腔室60的容器76。腔室62預(yù)裝有所述測(cè)定所需的若干種試劑。采集含有DNA分析物的流體樣品并放入樣品腔室60中。該樣品腔室預(yù)裝有化學(xué)分解試劑鹽酸胍。然后，在樣品中加入磁性結(jié)合珠100并關(guān)閉該樣品容器的蓋。將包含樣品腔室60、樣品以及試劑腔室62的容器76裝載到平臺(tái)2上。然后，將平臺(tái)2裝載到裝置 1中并使用扭轉(zhuǎn)鎖合部件4鎖合在適當(dāng)位置。使臂10下降并轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)2，從而使叉部12接合在切割器50的凸緣52下方。然后使臂12上升，而后轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)2，從而使腔室56位于切割器50下方。使所述臂下降，于是切割器50刺穿覆蓋腔室56的層壓金屬膜(未示出)。 重復(fù)該動(dòng)作，從而使切割器50順序刺穿覆蓋腔室58、60、62、64、66及68的膜。圖4表示一功能構(gòu)件的操作的剖面圖，這里，該功能構(gòu)件為切割器50，其正在刺穿該裝置的腔室例如56頂部上的層壓膜(未示出)。腔室56與平臺(tái)2連接。該圖示出了功能構(gòu)件52的凸緣，其用于與所述臂的叉部(未示出)接合。圖5表示一視圖，用于示出一功能構(gòu)件(這里為切割器50)與臂10的叉部12的連接的細(xì)節(jié)。臂10的叉部12在凸緣52的下方與所述切割器接合。
一旦所述裝置的所有層壓膜都被刺穿，通過轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)2、使臂10下降并使該平臺(tái)沿相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)從而使該臂的叉部12與切割器的凸緣52脫離，而使切割器50返回到其在平臺(tái)2上的初始位置。然后，轉(zhuǎn)動(dòng)所述平臺(tái)，從而使樣品腔室60現(xiàn)在位于用于聲波降解樣品的部件18下方。使用于聲波降解樣品的部件18下降進(jìn)入樣品腔室60內(nèi)，開始該樣品的聲波降解。這形成了物理分解步驟，用于分解出現(xiàn)在樣品中的任何孢子，以釋放任何DNA。同時(shí)化學(xué)試劑鹽酸胍也起作用，從而使樣品中的任何細(xì)胞產(chǎn)生化學(xué)分解。當(dāng)DNA被釋放后，其與所述磁性結(jié)合物質(zhì)結(jié)合以形成復(fù)合物。當(dāng)聲波降解結(jié)束后，將用于聲波降解樣品的部件18從樣品腔室60移開。用于聲波降解樣品的部件18在貯存前首先在兩個(gè)清洗腔室(腔室56和58) 中進(jìn)行清洗。這些腔室預(yù)裝有合適的緩沖液，例如50%的含水乙醇溶液80。使用于聲波降解樣品的部件18從樣品腔室60上升，轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)2從而使緩沖液腔室56現(xiàn)在位于用于聲波降解樣品的部件18下方，使聲波降解樣品的部件下降到緩沖液腔室56中，短暫活化然后上升。對(duì)腔室58重復(fù)該過程。第二次清洗后，使用于聲波降解樣品的部件18上升并貯存。然后，使臂10下降，并轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)2，從而使叉部12接合在鞘套M的凸緣52下方。 然后使臂10上升，從而使鞘套M上升到平臺(tái)2上方。然后轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)2，從而使樣品腔室60 位于鞘套M正下方。使臂10下降從而使鞘套M下降到樣品腔室60內(nèi)。然后使磁體14下降到鞘套M內(nèi)，于是將與DNA結(jié)合的磁珠100吸引到鞘套M上。然后使臂10上升，從而使鞘套M上升到樣品腔室60之外。磁體14與臂10同時(shí)上升，從而保持在鞘套M內(nèi)部。圖6表示一功能構(gòu)件的操作的剖面圖，這里該功能構(gòu)件為鞘套M，其與磁體14 一起從樣品腔室60提取結(jié)合測(cè)定物。腔室60與平臺(tái)2連接。通過所述臂(未示出)使所述鞘套下降到容納在樣品腔室60中的樣品102內(nèi)。將磁體14插入鞘套M內(nèi)，于是將與DNA 復(fù)合的磁珠100吸引到鞘套M上。然后，在兩種緩沖液中清洗與磁珠100結(jié)合的DNA。平臺(tái)2轉(zhuǎn)動(dòng)從而使裝有三羥甲基氨基甲烷鹽酸緩沖溶液的第一緩沖液腔室64位于磁珠100吸引到其上的鞘套M的正下方。使臂10下降，從而使鞘套M下降到緩沖液腔室64內(nèi)。然而，不使磁體14下降。這意味著珠100不再吸引在鞘套M上而是轉(zhuǎn)移并落入所述緩沖溶液內(nèi)。使臂10快速上升和下降，從而使鞘套M做小的垂直運(yùn)動(dòng)，這確保了從鞘套M釋放所有的珠100并使它們很好地與緩沖溶液混合。然后使鞘套M下降回到第一緩沖液腔室64內(nèi)，將磁體14下降到鞘套 54內(nèi)，于是仍與DAN結(jié)合的磁珠100重新吸引到鞘套M上。在容納在第二緩沖液腔室66 內(nèi)、由50%含水乙醇溶液構(gòu)成的第二緩沖液中重復(fù)進(jìn)行該過程，以清洗珠100。在第二緩沖液腔室66中清洗與DNA結(jié)合的磁珠100后，使臂10上升，從而使鞘套M上升并將磁珠100 留在緩沖液腔室66中。然而，鞘套M并不返回到平臺(tái)2上，而是與臂10保持連接?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)動(dòng)所述平臺(tái)，從而使反應(yīng)腔室68現(xiàn)在位于加熱部件16的正下方。反應(yīng)腔室68包括含有毛細(xì)管680的下區(qū)域90和上區(qū)域92。下區(qū)域90通過完好的層壓膜94與上區(qū)域92隔開。該上區(qū)域含有小量水96，大約為100 μ 1。現(xiàn)在，使加熱部件16下降到反應(yīng)腔室68的上區(qū)域92內(nèi)，并活化以將水96加熱到大約90°C的溫度。一旦加熱了水96，就使加熱部件16上升并從反應(yīng)腔室68移開。然后將加熱部件16貯存在裝置1上，以備將來使用。圖7表示一物理處理部件的操作的剖面圖，這里該物理處理部件為加熱部件16，用于加熱裝置1的其中一個(gè)腔室(這里為反應(yīng)腔室68)中的一定量的溶液96。該反應(yīng)腔室連接到平臺(tái)2上。所述加熱部件加熱容納在反應(yīng)腔室68上部92中的水96。反應(yīng)腔室68 的上部92和下部90被完好的膜94隔開。再次轉(zhuǎn)動(dòng)所述平臺(tái)，從而使包含仍與DNA結(jié)合的磁珠100的第二緩沖液腔室66位于鞘套M正下方。使臂10下降，從而使鞘套M下降到第二緩沖液腔室66內(nèi)。再次使磁體 14下降到所述鞘套內(nèi)，于是珠100再次吸引到鞘套M上。使鞘套M和磁體14都上升，轉(zhuǎn)動(dòng)所述平臺(tái)從而使反應(yīng)腔室68現(xiàn)在位于鞘套M正下方。使臂10下降，從而使鞘套M下降到反應(yīng)腔室68的上部92內(nèi)。像以前一樣，磁體14不下降，從而使珠100不再吸引在鞘套討上。珠100被釋放到反應(yīng)腔室68的上部92內(nèi)。如先前一樣，使臂10和鞘套M少量上升和下降，這確保了從鞘套M釋放所有的珠。然后，通過溫水96從珠100洗提所述DNA。 使臂10上升，從而將鞘套M從反應(yīng)腔室68移開。圖8表示一功能構(gòu)件的操作的剖面圖，這里該功能構(gòu)件為鞘套M，其和磁體14 一起將結(jié)合測(cè)定物100釋放到反應(yīng)腔室68內(nèi)。磁珠100被釋放到反應(yīng)腔室68的上部92內(nèi)， 在該處，加熱的水96從磁珠100洗提所述DNA。再次轉(zhuǎn)動(dòng)所述平臺(tái)，從而使試劑腔室62現(xiàn)在位于鞘套M正下方，在試劑腔室62 中預(yù)裝有用于核酸擴(kuò)增反應(yīng)的必要試劑。使臂10下降，從而使鞘套M下降到試劑腔室62 內(nèi)。所述試劑(未示出)已預(yù)配制成也與磁珠(未示出)結(jié)合。一旦鞘套M在試劑腔室 62中位于適當(dāng)位置，就使磁體14下降到鞘套M內(nèi)，于是將與所述試劑結(jié)合的磁珠吸引到鞘套M上。使鞘套M和磁體14 一起上升，從而將試劑(未示出)從試劑腔室62移出。然后，轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)2從而使反應(yīng)腔室68現(xiàn)在位于鞘套M正下方。然后，使臂10下降，從而使鞘套M下降到該反應(yīng)腔室的上部92內(nèi)。再次不使磁體14下降，從而使與試劑結(jié)合的磁珠從鞘套討釋放到反應(yīng)腔室68的上部92內(nèi)。通過溫水96從所述磁珠洗提所述試劑。洗提結(jié)束后，再次使臂10與鞘套M下降到適當(dāng)位置。使磁體14下降到鞘套M內(nèi)，于是將反應(yīng)腔室68的上部92中的所有磁珠(即，來自分析物的磁珠和用于試劑的磁珠)都吸引到鞘套 M上。使鞘套M和磁體14都上升以取走所述珠，并轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)2。將所述珠作為廢料放置到其中一個(gè)用過的緩沖液腔室內(nèi)。在已將所述珠從鞘套M釋放后，通過再次利用臂10的運(yùn)動(dòng)和平臺(tái)2的轉(zhuǎn)動(dòng)使該鞘套返回其在平臺(tái)2上的初始位置。反應(yīng)腔室68的上部92現(xiàn)在包含凈化的核酸樣品和用于擴(kuò)增反應(yīng)所需的所有試劑。現(xiàn)在，利用臂10提取切割器50。再次轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)2，從而使反應(yīng)腔室68現(xiàn)在位于切割器 50正下方。使臂10下降，從而使切割器50下降到反應(yīng)腔室68內(nèi)。切割器50刺穿膜94， 于是含有DNA和試劑的水96落入反應(yīng)腔室68的下部90中。不是使用所述臂將切割器50 移走，而是將該切割器留在反應(yīng)腔室68內(nèi)的適當(dāng)位置，現(xiàn)在該切割器在該處充當(dāng)塞子以密封反應(yīng)腔室68。圖9表示反應(yīng)腔室68的剖面圖，這里帶有一功能構(gòu)件(這里為切割器50)，該功能構(gòu)件在適當(dāng)位置以密封反應(yīng)腔室68。切割器50還用于刺穿將反應(yīng)腔室68的上部92和下部90隔開的膜94，從而使含有DNA分析物和用于核酸擴(kuò)增反應(yīng)的試劑的水96可進(jìn)入毛細(xì)管680內(nèi)。切割器50保留在適當(dāng)位置以密封反應(yīng)腔室68，從而在擴(kuò)增反應(yīng)期間沒有溶劑能夠從該腔室蒸發(fā)出來。為了驅(qū)使含有DNA和試劑的水96進(jìn)入反應(yīng)腔室68的毛細(xì)管680內(nèi)，使平臺(tái)2高速旋轉(zhuǎn)。離心力驅(qū)使流體96進(jìn)入毛細(xì)管680內(nèi)。這借助于在旋轉(zhuǎn)期間反應(yīng)腔室68可以通過安裝在插口 74內(nèi)的軸72在平臺(tái)上樞轉(zhuǎn)這一事實(shí)。此外，為了防止在該高速旋轉(zhuǎn)期間容納在腔室56、58、60、64和66中的液體濺出，這些腔室設(shè)計(jì)有橢圓形截面并在底部設(shè)計(jì)有圓形凹槽，如圖3所示。這一內(nèi)部設(shè)計(jì)防止了任何飛濺。在含有DNA和核擴(kuò)增的水96進(jìn)入了毛細(xì)管680之后，所述樣品準(zhǔn)備進(jìn)行核酸擴(kuò)增反應(yīng)。在該階段，可將反應(yīng)腔室68從裝置1手動(dòng)移除，用于在進(jìn)行核酸擴(kuò)增的其它裝置上使用。然而，在本示例中，所述單個(gè)裝置已適于另外進(jìn)行核酸擴(kuò)增并進(jìn)行其光學(xué)檢測(cè)。這些操作在裝置1的下半部分(未示出)進(jìn)行。為了使所述過程完全自動(dòng)化，將反應(yīng)腔室68改變?yōu)榫哂型咕?8，從而其可通過裝置的臂10以與其它功能構(gòu)件50和M相同的方式操作。 使臂10下降并轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)2，從而使反應(yīng)腔室68的凸緣98與臂10的叉部12接合。然后，使臂10上升從而使反應(yīng)腔室68上升。在圖1和圖2中示出上升的反應(yīng)腔室68。然后，轉(zhuǎn)動(dòng)所述平臺(tái)，從而使切除部分78現(xiàn)在在上升的反應(yīng)腔室68下方對(duì)齊。然后，使所述臂下降， 從而使該反應(yīng)腔室下降穿過切除部分78并進(jìn)入裝置1的下部。當(dāng)位于裝置1的下部時(shí)，利用熱循環(huán)器以加熱和冷卻毛細(xì)管680中的反應(yīng)混合物來進(jìn)行核酸擴(kuò)增，并利用光學(xué)檢測(cè)器檢測(cè)最終產(chǎn)物。這借助于所述毛細(xì)管涂覆有使得能夠快速加熱和冷卻該毛細(xì)管680的導(dǎo)電聚合體這一事實(shí)。在核酸擴(kuò)增結(jié)束后，將容納切割器50、鞘套M以及腔室56、58、60、62、64及66和反應(yīng)腔室68的平臺(tái)2從所述裝置移除并處理掉。然后，可將含有必要元件的新平臺(tái)放入該裝置內(nèi)，從而使該裝置可再次用于另一個(gè)樣品處理。圖10表示本發(fā)明的蓋200的剖面，該蓋具有與樣品容器212連接的隱藏膜206。 樣品210被導(dǎo)入腔室212內(nèi)。為了密封腔室212以確保樣品210不被污染，必須采用蓋。本發(fā)明的蓋200包括例如為層壓膜的膜206，該膜可被刺穿以接近樣品，從而在稍后進(jìn)一步處理。為防止樣品210自膜206的交叉污染，將膜206隱藏在蓋200內(nèi)。這樣做的原因是若使用者接觸蓋200從而從上側(cè)或下側(cè)關(guān)閉該蓋時(shí)，則在使用者和膜206之間分別存在間隙 202或204。因此，使用者不會(huì)污染膜206。在本示例中，蓋200通過鉸接凸緣208連接到樣品腔室212上。然而，并不要求將所述蓋連接到腔室上，可單獨(dú)制造該蓋，從而與廣泛的不同樣品容器一起使用。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)流體樣品執(zhí)行處理操作的一次性的平臺(tái)O)，所述平臺(tái)包括(a)適于接收樣品的腔室(60，64或66)；(b)一個(gè)或多個(gè)另外的腔室(56，58，62)，所述另外的腔室含有所述處理操作所需的預(yù)分配的試劑；以及(c)第一功能構(gòu)件(52)，所述第一功能構(gòu)件在所述平臺(tái)上被可釋放地保持在適當(dāng)位置，并且其中所述第一功能構(gòu)件(52)能夠充當(dāng)采集器，用于將樣品、或者包 含在樣品中的分析物、或試劑從一個(gè)腔室移動(dòng)到另一腔室。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一次性的平臺(tái)，該平臺(tái)適于對(duì)單個(gè)流體樣品執(zhí)行處理操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一次性的平臺(tái)，其中，含有預(yù)分配的試劑的所述另外的腔室(56，68，62)是密封的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一次性的平臺(tái)，其中所述另外的腔室由密封件或膜密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一次性的平臺(tái)，該平臺(tái)進(jìn)一步包括能夠打開所述另外的腔室(56，68，62)的第二功能構(gòu)件(50)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一次性的平臺(tái)，其中，所述第二功能構(gòu)件包括切割器(50)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的一次性的平臺(tái)，其中，所述第一功能構(gòu)件包括鞘套(52)，其提供在用于吸引固相物質(zhì)的部件與該物質(zhì)之間的界面。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的一次性的平臺(tái)，其中，所述預(yù)分配的試劑包括需要在處理中使用的結(jié)合至固相結(jié)合物質(zhì)的試劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一次性的平臺(tái)，其中，所述固相結(jié)合物質(zhì)是硅石。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的一次性的平臺(tái)，其中，所述平臺(tái)的腔室(68) 至少局部涂覆有導(dǎo)電聚合體。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的一次性的平臺(tái)，其中，至少一個(gè)腔室可從所述平臺(tái)移除。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的一次性的平臺(tái)，其中，另外的腔室(56，58， 62)含有洗液或者包括緩沖溶液或水的稀釋劑。
13.一種用于處理流體樣品的裝置，所述裝置包括(i)用于根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的平臺(tái)的安裝部件；( )臂(10)，其能夠上升和下降并包括可移除地連接到根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的平臺(tái)的功能構(gòu)件(50，52)上的部件，從而所述功能構(gòu)件可以和該臂(10) —起上升和下降；(iii)用于移動(dòng)所述平臺(tái)(2)的部件(6)，使得任何腔室(58，60，62，64，66或68)或功能構(gòu)件(50，52)可相對(duì)于所述臂(10)對(duì)齊；以及(iv)控制部件，該控制部件布置成使所述臂(10)和所述部件(6)自動(dòng)操作以對(duì)安裝在所述裝置內(nèi)的平臺(tái)⑵上的腔室(60，64，66)內(nèi)包含的樣品執(zhí)行流體處理操作。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中，所述平臺(tái)( 是圓形的。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的裝置，其中，所述臂(10)以能夠機(jī)械移除的方式連接至各功能構(gòu)件(50，52)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中，在所述臂(10)上設(shè)有叉部(12)，該叉部布置成與在各功能構(gòu)件上設(shè)置的唇部(54)相互作用。
17.根據(jù)權(quán)利要求13至16中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述臂僅能一維運(yùn)動(dòng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求13至17中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述裝置包括用于使所述臂 (10)沿大致垂直方向上升和下降的部件00)。
19.根據(jù)權(quán)利要求13至18中任一項(xiàng)所述的裝置，該裝置進(jìn)一步包括用于吸引固相結(jié)合物質(zhì)的部件(14)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中，所述部件(14)是磁體。
21.根據(jù)權(quán)利要求13至20中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，該裝置另外包括物理處理部件 (16，18)，所述物理處理部件能夠?qū)嵤帷⒙晫W(xué)、光、聲波降解、電處理、感測(cè)或監(jiān)測(cè)技術(shù)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中，所述物理處理部件是用于加熱該裝置的腔室 (60，64，66或68)的內(nèi)容物的部件(16)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其中，所述物理處理部件是用于聲波降解該裝置的腔室(60，64，66或68)的內(nèi)容物的部件(18)。
24.根據(jù)權(quán)利要求13至23中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述控制部件設(shè)定成在核酸擴(kuò)增反應(yīng)之前執(zhí)行樣品的處理。
25.一種用于對(duì)流體樣品進(jìn)行處理操作的方法，所述方法包括將待處理的樣品放置到根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的平臺(tái)( 上的適于接收樣品的腔室(60，64或66)中， 將所述平臺(tái)( 安裝在根據(jù)權(quán)利要求13至M中任一項(xiàng)所述的裝置中并致動(dòng)所述控制部件以進(jìn)行所述處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)流體樣品執(zhí)行處理操作的一次性的平臺(tái)，所述平臺(tái)包括(a)適于接收樣品的腔室；(b)一個(gè)或多個(gè)另外的腔室，所述另外的腔室含有所述處理操作所需的預(yù)分配的試劑；以及(c)第一功能構(gòu)件，所述第一功能構(gòu)件在所述平臺(tái)上被可釋放地保持在適當(dāng)位置，并且其中所述第一功能構(gòu)件能夠充當(dāng)采集器，用于將樣品、或者包含在樣品中分析物、或試劑從一個(gè)腔室移動(dòng)到另一腔室。該平臺(tái)用于執(zhí)行各種處理操作。還描述并要求保護(hù)可將該平臺(tái)配置在其內(nèi)的裝置以及利用該裝置執(zhí)行處理的方法。
文檔編號(hào)G01N35/00GK102445556SQ20111030693
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2004年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月21日
發(fā)明者凱文·約翰·鮑恩, 大衛(wèi)·詹姆斯·斯奎勒爾, 菲利普·沃爾什 申請(qǐng)人:英國國防部