CN104136126B - 用于处理生物样品的装置、仪器、试剂盒和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于处理包括至少一个细胞以及液体成分的生物样品的方法。根据该方法，将力朝向具有直径从2nm至1μm的孔隙的过滤器施加至***中空装置的内腔室中的样品，使得液体成分中的至少部分穿过过滤器且使细胞留在内腔室中，从而获得浓缩样品；过滤器具有小于12.6mm2的面向内腔室的表面。

Description

用于处理生物样品的装置、仪器、试剂盒和方法
技术领域
本发明涉及用于处理样品的中空装置、覆盖装置、仪器、试剂盒(kit，工具盒)和方法。
背景技术
众所周知，通过不同的方式处理生物样品以便实现特定类型的粒子(通常是细胞)的离析。
这方面的实例为专利申请PCT/IB2010/00615和PCT/IB2010/00580(涉及DEPArrayTM***)中所描述的装置和方法。
通常，在上文提到的处理结束时，获得了粒子以低浓度***液体成分中的样品。在这点上，应该注意，该液体成分通常是缓冲液，所述缓冲液不能用于后续分析步骤，且该样品的体积通常很高。例如，遵循DEPArrayTM***的使用所得到的样品具有大约38μL的体积，而后续步骤(如WGA-全基因组扩增)要求低于1μL的体积。
因此，所述样品必须经过高速离心处理并且操作员必须手动地使用移液管(且使容纳所述样品的试管倾斜)非常小心地收回过量的液体。存在与这个过程关联的许多问题，包括：
·该操作的成功在很大程度上取决于操作员的能力；如果操作员操作不正确，则连同过量液体一起去除了粒子的风险可能会很高。该过程的成功率不可靠、不能总被复制并且取决于所用的缓冲液的类型；
·该操作相对较慢；
·该过程需要特别小心，诸如使用专用的移液管以及具有双重过滤器的无污染尖端以降低所述样品在操作者处理过程中受污染的风险；
·由于在相对较高的速度下执行如上文提到的离心(因此将相对较高的应力传递给粒子)，故粒子被破坏的风险相对较高。
本发明的目的在于提供至少部分地克服现有技术的缺点并且有可能同时容易且价廉地制造的中空装置、覆盖装置、仪器、试剂盒和方法。
发明内容
根据本发明，提供了如下文独立权利要求中以及优选直接或者间接地从属于独立权利要求的权利要求中任一项所描述的中空装置、覆盖装置、仪器、试剂盒和方法。
附图说明
下文参考附图描述本发明，该附图示出了本发明的一些非限制性实施例，附图中：
-图1为根据本发明制造的仪器的侧视图；
图2为图1中的仪器的侧截面图；
图3为图1中的仪器在不同操作构造中的视图；
图4为图1中的仪器的立体图；
图5为图3中的视图的侧截面图；
图6为根据本发明制造的仪器的另一实施例的侧视图；
图7为图6中的仪器的侧截面图；
图8为图6中的仪器在不同操作构造中的视图；
图9为图6中的仪器的立体图；
图10至14示意性地示出了根据本发明的装置(其为图1中的仪器的部分)的不同使用步骤；以及
图15为图14中的细节的放大视图。
具体实施方式
在图1至图5和图10至图14中，标号1整体上表示用于处理(生物学的)样品A(具体在图13至14中可见)的仪器。
仪器1用于(例如，借助于PCR/RT-PCR(聚合酶链反应/逆转录-聚合酶链反应))扩增样品A中所包含的DNA/RNA(脱氧核糖核酸/核糖核酸)(的部分)，例如借助于仪器1***于其中的PCR机器(该机器本身已知且未被示出)。
根据本发明的一个方面，提供了中空装置2。该中空装置2适于处理(生物学的)样品B和/或上文提到的样品A。
特别是，样品B(图10和图11)包括至少一个粒子(有利地，至少一个细胞)C以及液体成分D(更确切地说，细胞浸入到其中的缓冲液)。通过样品B的浓缩而得到样品A(具体地，图13和图14)；因此所述样品A也包括至少粒子C。
在本文中，粒子是指最大尺寸小于1000μm(有利地，小于100μm)的微粒。粒子的非限制性实例是：细胞、细胞残骸(特别是，细胞碎片)、细胞团(例如，源自干细胞(诸如神经球或乳腺球)的细胞小簇)、细菌、脂肪球、微球(在聚苯乙烯中和/或带磁性的)以及与细胞关联的微球。有利地，粒子为细胞。
根据一些实施例，粒子的最小尺寸大于1μm。
在本文中，粒子的尺寸是指粒子的长度、宽度和厚度。
仪器1包括(具体见图5和图13至15)的中空装置2。该中空装置2进而具有内腔室3；壁4，该壁界定该内腔室3；以及开口5，该开口建立内腔室3与外界环境之间的连通。内腔室3适于容纳上文所提到的样品A(和/或B)。
应该注意，中空装置2除了用作仪器1的部分之外还用于使粒子C与液体成分D相互分离(图10至图12)。这样，获得了样品A(该样品A相对于样品B经过浓缩-图12)，该样品A实际是借助于仪器1而处理的(图13和14)。
特别是，中空装置2具有细长(圆柱形)的形状；端部6，开口5设置在该端部的区域中；以及封闭端部7(该封闭端部与端部6相对)。更确切地说，中空装置2具有基本管状的形状(具有一个封闭端)。内腔室3具有基本呈圆形的横截面。
有利地，所述中空装置2包括(朝向端部7)渐缩的至少一个部分8(该部分也是中空的)。更确切地说，部分8基本具有呈截锥的形状。类似地，内腔室3包括至少一个(朝向端部7)渐缩的锥形部分。更确切地说，内腔室3基本具有呈截锥的形状(在部分8的区域中)。端部7也是部分8的端部。
根据一些实施例，中空装置2包括部分8’，其与部分8整体形成(更确切地说是与部分8成为一体)，基本呈管状(圆柱状)且具有基本恒定的横截面(或具有比部分8的锥度更小的锥度)。端部6也是部分8’的端部。
根据可替换的未示出的实施例，中空装置2不包括部分8’(换句话说，中空装置2包括部分8)。在这些情况下，部分8’是独立装置，其可被添加到中空装置2以用于样品A(和/或B)的某些处理步骤。例如，当中空装置2是仪器1的部分时，在(例如，通过PCR进行的)基因扩增的步骤期间添加部分8’，以便使得中空装置2保持在基本固定的位置中(例如，如图14所示)。
内腔室3具有基本呈圆形的横截面。
内腔室3的横截面的面积为从10mm2至80mm2(特别是，从20mm2至35mm2)。
中空装置2还包括过滤器9，该过滤器设置在端部7的区域中并且使内腔室3与外界环境分离。过滤器9具有多孔部分，在使用中，样品B的液体成分D中的至少部分经由该多孔部分能够穿过过滤器9(从内腔室3出来)，而粒子C不允许穿过过滤器9。有利地，过滤器9基本不允许DNA/RNA碎片通过。
过滤器9具有直径高达1μm的孔隙；具体地说，该过滤器9不具有直径大于1μm的孔隙。有利地，过滤器9具有直径高达600nm的孔隙；具体地说，该过滤器不具有直径大于600nm的孔隙。有利地，过滤器9具有直径高达500nm的孔隙；具体地说，该过滤器不具有直径大于500nm的孔隙。有利地，过滤器9具有直径高达450nm的孔隙；具体地说，过滤器不具有直径大于450nm的孔隙。
特别是，过滤器9具有直径至少为2nm(更确切地说，至少15nm)的孔隙；具体地说，该过滤器9具有的大部分孔隙的直径至少为2nm(更确切地说，至少15nm)。有利地，过滤器9具有直径至少为100nm(更确切地说，至少250nm)的孔隙；具体地说，该过滤器9具有的大部分孔隙的直径至少为100nm(更确切地说，至少250nm)。有利地，过滤器9具有直径至少为300nm的孔隙；具体地说，该过滤器9具有的大部分孔隙的直径至少为300nm。更有利地，过滤器9具有直径至少为350nm的孔隙；具体地说，该过滤器9具有的大部分孔隙的直径至少为350nm。
根据一些实施例，所述过滤器9不具有直径小于2nm的孔隙(更确切地说，小于15nm；有利地，小于100nm；特别是，小于250nm；更有利地，小于300nm；特别是，小于350nm)。
实验观察到，尺寸小于上述尺寸的孔隙引起通过的液体过度减少。为了在合理的时间内实现液体的流出，有必要施加会破坏粒子C的压力。
还观察到，尺寸大于上述尺寸的孔隙涉及粒子穿过过滤器9并且分散的风险。因此，孔隙的尺寸必须优选地小于待保留在腔体中的粒子的尺寸。此外，过大的孔隙在(例如，通过PCR进行的)后续分析步骤中可导致感兴趣的生物材料(例如，基因材料)的损失。
除非相反地指定，否则在本文中，孔隙的直径是指极限直径，即，具有与孔隙的最小(横)截面相同的面积的圆的直径。
特别是，极限直径借助于ASTM F316-03(2011)(Standard Test Methods forPore Size Characteristics of Membrane Filters by Bubble Point and Mean FlowPore Test(通过起泡点以及平均流动孔隙试验对膜过滤器的孔隙尺寸特性的标准试验方法))中所描述的方法确定。
有利地，过滤器9的厚度小于500μm。根据一些实施例，过滤器9的厚度小于250μm(有利地，小于100μm；特别是，小于50μm；更确切地说，小于40μm)。这样，尤其是，穿过过滤器9是相当容易的并且相当少的材料可积累在过滤器9内。
有利地，过滤器9的厚度大于1μm(特别是，大于10μm；更确切地说，大于15μm)。这样，尤其是，过滤器9具有足够的机械强度并且能正确操作。
有利地，过滤器9具有小于2μL(有利地，小于1μL)的保持体积(即，能容纳在所述过滤器9内的液体的体积)。
在这点上，应该注意，对于比针对期望的核酸分析过程(例如，DNA或RNA)所规定的起始体积更高的高保持体积来说，至少在过程的第一步骤中必须减少反应体积，以使反应试剂的浓度保持在规定内。这使得反应效率低下。
特别是，如下测量保持体积：将初始已知体积的溶液放入中空装置2中；中空装置2设置在排放件22中(下文在图10至图12中描述和示出)；离心该溶液(以大约2000转每分速度进行两分钟)，使得内腔室3中不再有溶液；测量收集到的液体的体积并且从初始体积中减去测量的体积。
过滤器9包括选自下组的材料(特别是，由选自下组的材料构成)，该组包括：聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚醚砜(PES)、聚乙烯(PE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、尼龙、硅树脂、二氧化硅、氮化硅、玻璃纤维或这些材料的组合。
根据一些实施例，过滤器9包括选自下组的材料(特别是，由选自下组的材料构成)，该组包括：聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚醚砜(PES)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、尼龙、硅树脂、二氧化硅、氮化硅、玻璃纤维或这些材料的组合。
根据一些实施例，过滤器9包括有机聚合物(特别是，由有机聚合物构成)。
有利地，过滤器9由不允许DNA(或RNA)附着的材料制成。特别是，过滤器9不含有氧化铝。
有利地，过滤器9包括选自下组的材料(特别是，由选自下组的材料构成)，该组包括：PC、(PES)。特别是，过滤器9包括PC(特别是，由PC构成)。
根据一些具体实施例，过滤器9包括NucleporeTM(核孔趋化膜TM)(聚碳酸酯膜)和/或(聚醚砜膜)(特别是，由NucleporeTM(聚碳酸酯膜)和/或(聚醚砜膜)构成)。
内腔室3的体积高达2mL(有利地，高达1mL；特别是，高达0.5mL；更确切地说，高达0.2mL)。有利地，内腔室3的体积为至少40μL(特别是，至少50μL；更确切地说，至少60μL)。
开口5的面积为至少9mm2(有利地，至少12mm2；特别是，至少18mm2)。根据一些实施例，开口5的面积高达80mm2(有利地，高达70mm2；特别是，高达18mm2)。
壁4具有另一开口10，该开口对应于端部7设置。特别是，开口10与开口5相对。开口10的面积为至少0.2mm2，(有利地，至少0.7mm2；特别是，至少2.5mm2)。开口10的面积高达13mm2(特别是，高达7mm2)。
过滤器9设置成目的在于大致完全地覆盖开口10。有利地，过滤器9具有高达12.6mm2(特别是，高达10mm2)的面向所述内腔室3的面积S(图15)。这在中空装置2用于PCR的步骤时是特别有利的。在这些情况下，溶液的体积相当小并且，因此，过滤器9的大面积S会导致溶液在表面S上的过度分布。这将降低PCR的效率。
在一些情况下，区域S为至少0.1mm2(有利地，至少0.7mm2；特别是，至少1.2mm2)。
本文中表示的尺寸可以通过轮廓测量仪测量。
有利地，过滤器9牢固地连接到壁4。特别是，过滤器9与壁4之间的连接由以下技术中的一种提供：热结合、溶剂结合、超声波结合，激光结合，胶合，机械互锁或这些技术的组合。
有利地，壁4的热导率为至少0.08W/mK(特别是，至少0.12W/mK)。高于这些极限值的热导率对于允许样品A的处理步骤的正确性能是有用的，所述处理步骤伴随热量的产生(例如，PCR)。
根据一些实施例，壁4的热导率高达0.7W/mK(特别是，高达0.2W/mK)。
热导率根据通用技术标准测得。特别是，热导率根据ISO22007建立的方法测得。应该注意，根据这个标准执行的测量与依照ASTM 1225-09所执行的测量基本一致。
有利地，壁4的厚度高达700μm(特别是，高达600μm)。更确切地说，壁4的厚度高达520μm(特别是，高达450μm)。低于这些极限值的厚度对于允许样品A的处理步骤的正确性能是有用的，所述处理步骤伴随热量的产生(例如，PCR)。
根据一些实施例，壁4的厚度为至少40μm(特别是，至少为170μm)。更确切地说，壁4的厚度为至少200μm(特别是，至少为250μm)。
重要强调的是，有利地，中空装置2(在尺寸上和结构上)适于在标准PCR机器中使用。
在这点上，我们强调，有利地，将材料以及粗糙度选择为避免DNA/RNA碎片的吸收。将材料选择为不会阻止WGA过程。将材料选择为耐高温(高于100℃)，诸如在PCR热循环中所达到的温度。
特别是，应该注意，可通过切割(和去除)用于PCR的试管的上部以及切割该试管的尖端而得到中空装置2。得到的与尖端对应的孔(开口4)由借助于热结合连接到试管的膜(因此该膜作为过滤器9)封闭。
图6至图9示出仪器1以及中空装置2的可替换的实施例。更确切地说，(图6至图9的)中空装置2与上文参考附图1至图4以及图10至图14所描述的中空装置2基本相同，且仅在部分8的形状上不同。部分8具有端部8a(与端部7对应设置)，该端部具有减小的截面。
根据本发明的一个方面，提供了覆盖装置11。
具体参照图1至图4，仪器1还包括覆盖装置11。覆盖装置11适于阻止液体从中空装置2流出。特别地，覆盖装置11适于阻止液体流过开口10。更确切地说，覆盖装置11适于与端部7流体密封地耦接。
覆盖装置11(因此)适于与中空装置2耦接从而基本阻塞过滤器9。这样，基本阻止了材料(特别是，生物材料，例如DNA/RNA碎片)穿过过滤器9从内腔室3通到外界。
如从图中能注意到的，覆盖装置11可与中空装置2组合从而得到仪器1(图1、图2和图4)或与中空装置2(图3和图5)分离。
更确切地说，覆盖装置11具有腔体12，该腔体设置有开口13(特别地，开口端)。腔体12成形为使得其适于容纳中空装置12的至少一部分(在一些情况下，全部)。特别地，腔体12的形状与中空装置2的外部形状基本互补。
覆盖装置11还包括界定腔体12的外壁14。
更确切地说，腔体12成形为(当中空装置2容纳在腔体12中时)使得壁14(基本完全地)与中空装置2(特别地，与壁4和8)接触。
有利地，壁14的热导率为至少0.08W/mK(特别地，至少0.12W/mK)。高于这些极限值的热导率对于允许样品A的处理步骤的正确性能是有用的，所述处理步骤伴随热量的产生(例如，PCR)。
根据一些实施例，壁14的热导率高达0.7W/mK(特别地，高达0.2W/mK)。
有利地，壁14的厚度高达700μm(特别地，高达600μm)。更确切地说，壁14的厚度高达520μm(特别地，高达450μm)。低于这些极限值的厚度对于允许样品A的处理步骤的正确性能是有用的，所述处理步骤伴随热量的产生(例如，PCR)。
根据一些实施例，壁14的厚度为至少40μm(特别是，至少170μm)。更确切地说，壁14的厚度为至少200μm(特别是，至少250μm)。
重要强调的是，有利地，覆盖装置11(在尺寸上和结构上)适于在标准PCR机器中使用。
腔体12的体积高达2mL(有利地，高达1mL；特别是，高达0.5mL；更确切地说，高达0.2mL)。有利地，腔体12的体积为至少40μL(特别是，至少50μL；更确切地说，至少60μL)。
在图1和图6的实施例中，腔体12适于进行容纳(图3和图5)并且容纳(图1，图2和图4)整个中空装置2。在这种情况下，中空装置2包括夹紧装置15(特别是，翼片，该翼片适于帮助***腔体12中和/或从腔体12取出)。
根据图6至图9中示出的实施例，腔体12适于进行容纳(图8)并且容纳(图6，图7和图9)中空装置2的至少一部分(特别地，所述部分8a)。
在使用中，中空装置2(或其一部分)通过开口13***腔体12中。开口13设置成与覆盖装置11的一个端部16对应。
特别地，覆盖装置11具有细长(圆柱形)的形状以及具有一个封闭端部17(其与端部16相对)。当中空装置2的至少一部分***腔体12中时，端部7设置成与端部17对应。
更确切地说，覆盖装置11具有基本管状的形状(具有一个封闭的端部)。腔体12具有基本呈圆形的横截面。
有利地，覆盖装置11包括(朝向所述端部7)渐缩的至少一个部分18(该部分18也是中空的)。更确切地说，该部分18具有基本呈截锥的形状。类似地，腔体12包括(朝向端部17的)至少一个锥形部分。更确切地说，腔体12具有(与部分18对应的)基本呈截锥的形状。端部17也是部分18的端部。
有利地，覆盖装置11还包括至少一个调节元件19。
调节元件19设置在腔体12中。调节元件19(尤其)适于改变其形状从而使腔体12的形状适合于中空装置2的形状，以便减少中空装置与耦接装置之间存在的空气。这样，改善了从外界传递或传递到外界的热量。这在执行涉及升温的循环的基因扩增时是特别有用的。
特别地，调节元件19设置成与端部17对应(并且，因此，适于改变其形状从而适合于端部7的形状)。
调节元件19还适于阻止液体穿过过滤器9(或开口10)。更确切地说，调节元件19适于与过滤器9(或与开口10)的流体密封地耦接。
有利地，调节元件19的热导率为至少0.08W/mK(特别是，至少0.12W/mK)。高于这些极限值的热导率对于允许样品A的处理步骤的正确性能是有用的，所述处理步骤伴随热量的产生(例如，PCR)。
根据一些实施例，调节元件19的热导率高达0.7W/mK(特别是，高达0.2W/mK)。
有利地，调节元件19包括选自下组的材料(特别是，由选自下组的材料构成)，该组包括：弹性材料、弹塑性材料以及液体材料。
根据一些实施例，调节元件19包括选自下组的材料(特别是，由选自下组的材料构成)，该组包括：硅酮、橡胶(天然)、聚合物(合成)、润滑油、油或这些材料的组合物。在一些情况下，调节元件19包括选自下组的材料(特别是，由选自下组的材料构成)，该组包括：硅酮和油。
特别地，硅酮(橡胶和聚合物)的硬度为至少10(更确切地说，至少15)邵氏硬度A。硅酮(橡胶和聚合物)的硬度高达80(更确切地说，高达70)邵氏硬度A。油(和润滑油)的粘度为从1mP·s至10000Pa·s。
根据通用技术标准测得硬度。特别是，根据ISO 868建立的方法测得硬度。
根据通用技术标准测得粘度。特别是，根据ISO 3104建立的方法测得粘度。应该注意，根据这个标准执行的测量与依照ASTM D445所执行的测量基本一致。
在一些情况下，油(和润滑油)的密度为从0.05g/ml至10g/ml。更确切地说，油是指矿物油(特别地，用于PCR的油)。
根据图6至图9中示出的实施例，调节元件的功能由壁14直接实现，该壁成形为适合于中空装置2(更确切地说，适合于部分8以及适合于相对部分8a)。
具体参考图13和图14，应该注意，覆盖装置11包括至少一个保持元件20以将中空装置2保持在腔体12内部的位置中。
保持元件20包括一个或多个伸出件，该一个或多个伸出件从壁14(朝向腔体12内侧)伸出并且适于与壁4接触。
根据一些实施例，壁4具有一个或多个凹口，该一个或多个凹口适于与保持元件20的伸出件接合。可替代地或者另外地，壁4具有适于与壁14(特别地，与所述保持元件20)耦接的突出件(未示出)。这样，中空装置2牢固地锁定在腔体12内。
根据本发明的另一个方面，提供了试剂盒，该试剂盒包括中空装置2以及覆盖装置11。
有利地，试剂盒还包括适配器21(图10至图12)，该适配器适于将中空装置2保持在排放件22(特别地，相当大的试管)内的位置中。适配器21具有管状形状(特别地，环形)并且具有内孔23，该内孔适于接收中空装置2的一部分。
特别地，适配器21适于与壁4耦接并且通过接触壁4而被锁定。适配器还适于***排放件22中并且适于与所述排放件22的内表面接触而锁定。
有利地，试剂盒还包括排放件22。
排放件22基本呈管状的形状，其具有开口端部24、封闭端部25以及壳体26(用于中空装置2和适配器21)。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于处理(生物学的)样品B(特别地，至少包括粒子C和液体成分D)的方法。样品B根据上文关于仪器1以及中空装置2的描述而被限定。
该方法包括***步骤，在该***步骤期间，将样品B***中空装置2中。根据图10和图11中示出的，在***步骤期间，中空装置2设置在排放件22内。
根据未示出的实施例，在***步骤期间，中空装置2设置在排放件22外部。在这种情况下，在***步骤之后，中空装置2定位在排放件22内(如图11所示)。
该方法还包括浓缩步骤(图11和图12)，在该浓缩步骤期间，将力(在箭头F的方向上)朝向过滤器9施加至插在中空装置2中的样品B，以使得液体成分D中的至少部分穿过过滤器9并将粒子C留在内腔室3中，由此得到(浓缩的)样品A。液体成分D的穿过过滤器9的部分沉积在与端部25对应的区域中。
根据一些实施例，浓缩步骤通过将离心力施加至样品B来实现。在所述情况下，中空装置2(和排放件22)围绕(横向于中空装置2的纵轴线的)轴线旋转。
应该注意，所施加的力相对较小。这样，破坏粒子C的风险很低。特别地，使中空装置以大约300g(2000rpm)旋转就足够了。
在浓缩步骤之后，中空装置2从排放件22移除并且与覆盖装置11耦接(具体地，***该覆盖装置中)，从而基本阻塞所述过滤器9并且阻止材料(特别地，DNA/RNA碎片)穿过过滤器9从内腔室3通到外界。这样，得到仪器1。
此时，执行样品A的另一处理步骤，更确切地说，粒子C经历(例如，借助于PCR)得到基因扩增所必要的处理。特别地，作为第一另外步骤，将适于该目的的缓冲液T***中空装置中(图14)。
本文所公开的信息可以用于生物材料的各种类型处理的下游，例如：
·利用DEPArrayTM***进行分类；
·其他类型的分类过程(显微操纵术、光学镊子、激光显微解剖等)；
·荧光激活细胞分类-FACS；
·用移液管分配；
·用注射器分配。
此外，本文所公开的信息可以用于各种类型的处理的上游，例如：
·全基因组扩增(WGA)；
·全转录组扩增-WTA；
·聚合酶链反应-PCR；
·固定、透化以及染色或这些处理的组合。
重要强调的是，本文的内容提供了相对于现有技术的显著优势。该优势包括以下内容：
·操作非常快速且简单(尤其是，这也减少了污染风险)；
·总是使用中空装置2；因此，没有必要实施样品的有风险的转移(归因于样品损坏或丢失的风险以及污染风险)；
·结果是可再现的(结果不取决于操作人员的能力)；
·操作“友好”；在不需要施加较大的力的前提下，巧妙地处理所述样品(以及，特别是，细胞)。
除非另外明确地指出，否则上下文引用的参考文献(文章、书籍、专利申请等)的内容均全文引用。特别是，上文提及的参考文献通过引证结合于此。
在下文中仅对两个示出的非限制性实例的描述中来示出本发明的另外的特征。
例1
约150μL的中空装置2***设置有适配器21的2mL试管(Eppendorf，艾本德公司)中，以便获得与如图10示出的结构类似的结构。包含缓冲液以及细胞的38μl样品***中空装置2。封闭试管并且在2000rpm的速度下使该试管经历离心两分钟(基本如图11和图12所示)。
将中空装置2取出并将其***容纳有用于PCR的几微升油的覆盖装置11(更确切地说，用于PCR的200μl的试管)中。丢弃2mL试管(艾本德公司)。
此时，借助于AmplilTMWGA试剂盒(硅生物***股份公司)对装置中的内容物进行全基因组扩增，并且对该内容物进行STR(短串联重复)分析。
将该过程重复10次且在所有情况下具有等位基因呼叫率的结果都高于90％。
同样执行已知过程，在该过程中，像上面所描述的10个样品(38μl样品，每个样品都包含缓冲液和细胞)经高速离心处理并由有经验的操作人员非常小心且注意地用移液管(并使含有样本的试管倾斜)而手动取出多余液体。在这种情况下，所执行的10个测试中只有9个产生的结果具有高于90％的等位基因呼叫率。并且，在这些情况下所花的时间明显长于使用中空装置所花的时间。

Claims (21)

1.一种用于处理生物样品(A；B)的中空装置，所述中空装置(2)包括：内腔室(3)，所述内腔室的体积不多于2mL；第一端部(6)；第一开口(5)，所述第一开口设置在所述第一端部(6)的区域中，建立外界与所述内腔室(3)的连通，且所述第一开口具有至少9mm2的面积；以及第二端部(7)；
其特征在于，所述中空装置(2)包括过滤器(9)，所述过滤器设置在所述第二端部(7)的区域中，将所述内腔室(3)与外界分离，所述过滤器具有直径从2nm至1μm的孔隙、面向所述内腔室(3)的不大于12.6mm2的面积(S)以及小于500μm的厚度。
2.根据权利要求1所述的中空装置，其中，所述过滤器(9)具有能容纳在所述过滤器内的低于2μL的液体的体积以及至少0.1mm2的面向所述内腔室(3)的面积(S)。
3.根据权利要求1所述的中空装置，所述中空装置包括至少一个壁(4)，所述至少一个壁界定所述内腔室(3)且具有与所述第一开口(5)相对的第二开口(10)，所述第二开口(10)具有从0.2mm2至13mm2的面积；所述过滤器(9)具有从1μm至250μm的厚度且完全覆盖所述第二开口(10)；所述壁(4)具有从0.08W/mK至0.7W/mK的热导率以及不大于700μm的厚度；所述内腔室(3)具有面积为从10mm2至80mm2的横截面；所述过滤器(9)具有直径范围从250nm至600nm的孔隙。
4.根据权利要求1所述的中空装置；所述中空装置(2)具有呈管状的形状以及至少部分地呈截锥的形状。
5.根据权利要求4所述的中空装置；所述内腔室(3)具有圆形的横截面。
6.根据权利要求1所述的中空装置；用于至少使粒子(C)与液体(D)的至少部分彼此分离。
7.一种覆盖装置，所述覆盖装置适于外部地耦接至根据权利要求1所述的中空装置(2)，从而阻塞所述过滤器(9)且阻止材料穿过所述过滤器(9)从所述内腔室(3)通到外界；所述覆盖装置(11)具有腔体(12)，所述腔体设置有开口端部(16)以及封闭端部(17)，所述开口端部适于允许所述中空装置(2)***所述腔体(12)中；以及调节装置(19)，设置在所述腔体(12)中，所述调节装置(19)适于改变其形状从而使所述腔体(12)的形状适合于所述中空装置(2)的形状，所述调节装置(19)设置成与所述封闭端部(17)对应，因此，适于改变其形状从而适合于所述第二端部(7)的形状。
8.根据权利要求7所述的覆盖装置，其中，所述腔体(12)成形为适于容纳所述中空装置(2)的至少部分；所述调节装置(19)设置在所述封闭端部(17)的区域中并且适于改变所述调节装置的形状从而减少所述中空装置(2)与所述覆盖装置(11)之间存在的空气。
9.根据权利要求7所述的覆盖装置，其中，所述调节装置(19)包括的材料选自由弹性材料、弹塑性材料以及液体材料构成的组。
10.根据权利要求9所述的覆盖装置，其中，所述调节装置(19)包括的材料选自由天然橡胶、合成聚合物、润滑油、油及其组合物构成的组中；橡胶以及聚合物具有硬度范围为从10至80邵氏硬度A；所述油和所述润滑油具有从0.05g/ml至5g/ml的密度范围，以及从1mPas至10000Pa s的粘度范围。
11.根据权利要求9所述的覆盖装置，其中，所述调节装置(19)包括具有硬度范围为从10至80邵氏硬度A的硅树脂。
12.根据权利要求7所述的覆盖装置，所述覆盖装置包括至少一个外壁(14)，所述至少一个外壁至少部分地界定所述腔体(12)且具有从0.08W/mK至0.7W/mK的热导率以及从40μm至700μm的厚度。
13.一种用于处理所述样品(A)的仪器，所述仪器包括根据权利要求1所述的中空装置(2)以及外部地耦接至所述中空装置(2)的覆盖装置(11)，从而阻塞所述过滤器(9)且阻止材料穿过所述过滤器(9)从所述内腔室(3)通到外界；所述覆盖装置(11)具有腔体(12)，所述腔体具有开口端部(16)以及封闭端部(17)；所述中空装置(2)至少部分地设置在所述腔体(12)内；所述第二端部(7)设置在所述封闭端部(17)的区域中。
14.根据权利要求13所述的仪器，其中，所述覆盖装置(11)包括外壁(14)；所述中空装置(2)设置成与所述外壁(14)接触。
15.根据权利要求13所述的仪器，其中，所述覆盖装置(11)为权利要求7至12中任一项所述的覆盖装置。
16.一种用于处理包括至少一个粒子(C)以及液体(D)的样品(B)的方法，所述方法包括：
***步骤，在所述***步骤期间，将所述样品(B)***根据权利要求1所述的中空装置(2)中；
浓缩步骤，在所述浓缩步骤期间，将力朝向所述过滤器(9)施加至***所述中空装置(2)中的样品(B)，使得所述液体(D)中的至少部分穿过所述过滤器(9)且将所述粒子(C)留在所述内腔室(3)中。
17.根据权利要求16所述的方法，所述方法包括耦接步骤，所述耦接步骤发生在所述浓缩步骤之后，并且在所述耦接步骤期间，将一覆盖装置(11)耦接至所述中空装置(2)，从而阻塞所述过滤器(9)且阻止材料穿过所述过滤器(9)从所述内腔室(3)通到外界；所述覆盖装置(11)具有腔体(12)，所述腔体具有开口端部(16)以及封闭端部(17)，所述中空装置(2)的至少部分通过所述开口端部***所述腔体(12)中；所述第二端部(6)设置在所述封闭端部(17)的区域中。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述覆盖装置(11)为根据权利要求7到12中任一项所述的覆盖装置。
19.根据权利要求17所述的方法，所述方法还包括基因扩增步骤，所述基因扩增步骤发生在所述耦接步骤之后，在所述基因扩增步骤期间，扩增所述粒子(C)的核酸的至少部分。
20.一种试剂盒，所述试剂盒包括根据权利要求1所述的中空装置以及适于外部地耦接至所述中空装置(2)的覆盖装置(11)，从而阻塞所述过滤器(9)且阻止材料穿过所述过滤器(9)从所述内腔室(3)通到外界；所述覆盖装置(11)具有腔体(12)，所述腔体具有开口端部(16)以及封闭端部(17)，至少部分所述中空装置(2)在使用中通过所述开口端部(16)***所述腔体(12)中；所述腔体(12)成形为适于容纳所述中空装置(2)的至少部分。
21.根据权利要求20所述的试剂盒，其中，所述覆盖装置(11)如权利要求7至12中的一项所述的覆盖装置。
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