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原文传递用于复杂样品处理的自动化现场测试装置及其使用方法

专利名称：	用于复杂样品处理的自动化现场测试装置及其使用方法
摘要：	本发明提供了用于通过多个样品制备和测定步骤简单、低功率、自动化处理生物样品的方法和装置。所描述的方法和装置有助于在无设备、非实验室环境中现场实施复杂的诊断测定。本发明包括微流体装置，其包括试剂分配单元、样品提取装置和样本处理单元。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	新型微装置有限责任公司
发明人：	安德烈亚.派斯;罗汉.派斯
专利状态：	有效
申请日期：	2017-12-01T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-10T00:00:00+0800
申请号：	CN201780084640.7
公开号：	CN110226089A
代理机构：	北京市柳沈律师事务所
代理人：	贺紫秋
分类号：	G01N33/487(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	美国马里兰州
主权项：	1.一种微流体装置，包括试剂分配单元，其中所述试剂分配单元包括：至少一个试剂囊，其包括一种或多种试剂和易碎密封层；和至少一个柱塞和至少一个尖锐物体或突起，其构造成当致动力施加到试剂分配单元时使易碎密封层破裂，并且将所述一种或多种试剂递送到所述微流体装置中。 2.根据权利要求1所述的微流体装置，还包括：至少一个进入导管；至少一个试剂井；和至少一个废料井；其中，进入导管、试剂井和废料井流体连接，并构造成使得在易碎密封件和进入导管之间存在界面，使得当致动力施加到试剂分配单元时，所述一种或多种试剂通过进入导管递送到试剂井中，并且从试剂井溢出的任何过量试剂被收集在废料井中。 3.根据权利要求2所述的微流体装置，其中，至少两种试剂封装在分开的囊中。 4.根据权利要求2所述的微流体装置，其中，至少两种试剂一起封装在单个囊中。 5.根据权利要求4所述的微流体装置，其中，一种试剂是水性试剂，一种试剂是非水性不混溶试剂。 6.根据权利要求5所述的微流体装置，其中，水性试剂最接近易碎密封件和进入导管之间的界面。 7.根据权利要求5所述的微流体装置，其中，非水性不混溶试剂的密度小于水性试剂，并漂浮在水性试剂的上面，从而在水性试剂的顶部形成不混溶的层。 8.根据权利要求5所述的微流体装置，其中，水性试剂的密度小于非水性不混溶试剂，并漂浮在非水性不混溶的上面，从而在非水性不混溶的顶部形成水性层。 9.根据权利要求5所述的微流体装置，其中，当致动力施加到试剂分配单元时，水性试剂首先从进入导管流出并进入试剂井，非水性不混溶的试剂跟在水性试剂之后。 10.根据权利要求2所述的微流体装置，还包括锁定机构，其构造成将柱塞锁定在下压位置，从而防止试剂回流到试剂囊中。 11.根据权利要求10所述的微流体装置，其中，锁定机构包括在锁定孔内的倒钩销，锁定孔构造成将柱塞的运动限制在施加致动力期间便于下压囊的方向上。 12.根据权利要求2所述的微流体装置，包括两个或更多个试剂井，所述试剂井彼此连接并通过主通道连接到一个或多个试剂分配单元。 13.根据权利要求12所述的微流体装置，其构造成使得，在致动序列结束时，试剂井填充有水性试剂并通过填充有非水性流体的主通道彼此连接。 14.根据权利要求12所述的微流体装置，其构造成使得，在致动序列结束时，在流体井中的水性试剂上形成不混溶的油相，并且流体井中的水性试剂通过油相彼此分离，但按顺序流体连接以形成流体回路。 15.根据权利要求12所述的微流体装置，包括多个试剂囊，试剂囊通过易碎密封件与到流体井的进入导管分离，以及具有锁定销的集成柱塞元件，在致动之后锁定销将柱塞锁定在其下压位置，以防止试剂回流到试剂囊中。 16.根据权利要求15所述的微流体装置，其中，柱塞构造成在同一瞬间与所有试剂囊接触，以便从单个致动步骤并行地下压，并释放从试剂囊中的所有试剂。 17.根据权利要求15所述的微流体装置，其中，柱塞包括具有不同深度的空间定向突起，以便以优选顺序与期望的试剂囊接触，以便在柱塞被下压时将试剂顺序地递送到微流体装置中。 18.根据权利要求2所述的微流体装置，还包括样品进入端口，样品能通过所述样品进入端口注入微流体装置中。 19.根据权利要求18所述的微流体装置，其中，样品进入端口还包括一个或多个滤膜。 20.根据权利要求2所述的微流体装置，进一步包括微流体盒，其构造成在顶部致动器元件和底部致动器元件之间旋转，其中，顶部和底部致动器元件包括空间定向的磁体，使得在包括在顶部和底部致动器元件之间旋转微流体盒的单个致动步骤中，空间定向的磁体在不同的试剂井之间捕获、重新悬浮和传输磁珠。 21.根据权利要求20所述的微流体装置，其中，顶部致动器元件包括突起，所述突起构造成在测定序列中的预定时间与微流体盒接触，并致动试剂囊中的尖锐物体或突起，以使易碎密封层破裂并将扩增产物递送到横向流动条，并且，底部致动器元件包括一个或多个空间定向的加热器元件，其构造成提供稳定的单温加热或热循环，用于等温或基于聚合酶链反应(PCR)的核酸扩增。 22.根据权利要求21所述的微流体装置，其中，空间定向的加热器元件构造成提供热循环，其中，微流体盒在多个加热器元件之间以循环方式旋转，每个加热器元件设定为恒定的单一温度，由此扩增井接触或紧靠期望的加热器元件持续期望的循环时间。 23.一种样品提取装置，包括样品收集容器和样品处理单元，其中，样品收集容器包括拭子，拭子具有拭子头部和附接到螺旋顶部盖子的拭子轴，其中，样品收集容器包括与盖子配合的螺纹，并且，样品收集容器构造成使得当拭子插入容器中时，其与包括一个或多个突起的擦洗插入件接触，在盖子关闭时，所述突起与拭子头部接触并擦洗拭子头部。 24.根据权利要求23所述的样品提取装置，其中，擦洗插入件包括多个刷毛，所述刷毛在空间上定向成当拭子头部在插入件内旋转时与拭子头部接触。 25.根据权利要求23所述的样品提取装置，其中，擦洗插入件包括机械元件。 26.根据权利要求25所述的样品提取装置，其中，机械元件包括脊或O形环。 27.根据权利要求25所述的样品提取装置，其中，容器还包括一个或多个滤膜。 28.根据权利要求25所述的样品提取装置，其中，容器包括连接到可拆卸样品处理单元的快速连接连接器。 29.根据权利要求28所述的样品提取装置，其中，可拆卸样品处理单元是注射器，注射器包括筒和柱塞以及柱塞末端。 30.根据权利要求29所述的样品提取装置，其中，注射器包括一个或多个带凹槽的凹陷部，凹陷部包括储存的试剂。 31.根据权利要求30所述的样品提取装置，其中，带凹槽的凹陷部在空间上定向成使得，当柱塞末端被抽出时，储存的试剂以顺序方式引入样品中。 32.一种样本处理单元，包括：样本收集容器；和盖子致动器，其构造成以预定的定时序列自动顺序地将试剂递送到容器中的样品；其中，盖子致动器包括：试剂分配单元，其包括试剂托盘，试剂托盘包括一个或多个包括储存试剂的试剂囊；一个或多个旋转致动元件，其包括空间定向的机械元件，机械元件构造成致动试剂囊，以便当旋转致动器元件在试剂托盘附近旋转时，以预定的定时序列将它们的内容物分配到样本收集容器中。 33.根据权利要求32所述的样本处理单元，其中，旋转致动元件包括用于提供旋转运动的机构。 34.根据权利要求33所述的样本处理单元，其中，用于提供旋转运动的机构是卷绕弹簧。 35.根据权利要求32所述的样本处理单元，其中，旋转致动元件构造成由用户的手指手动致动。 36.根据权利要求32所述的样本处理单元，其中，旋转致动元件包括旋转轴，旋转轴包括一个或多个空间定向的机械元件，机械元件与试剂托盘上的试剂囊干涉，以便以预定顺序致动它们并分配它们的内容物。
所属类别：	发明专利