CN1451966A - 化验装置培育器 - Google Patents

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Abstract

一种化验装置培育器，包括一个限定出一定区域的外壳(46)，在这个区域里，在使用时至少能安装一个化验装置，所述外壳限定形成至少一个隔间(33)的横向相对的侧壁(48，50)，在这个隔间(33)中能安放一个化验装置。外壳(46)包括一个或多个导向件(49，51)用来支撑化验装置，并能使化验装置沿着导向件来回移动。一个振动***(40，60)连接到至少一个使用中的托架，以沿着这个或每个导向件来回振动所述托架。一个加热***(70)加热外壳内的区域。

Description

化验装置培育器
技术领域
本发明涉及化验装置培育器。
背景技术
化验装置一般是芯片的形式，在它上面沉积着一系列局部的反应部位，这些反应部位包含有不同的反应物种，例如不同的抗体。
在本文中，“化验”一词的意思是物质的定量分析，以确定一些有价值的或有效组分的比例，比如说一种药品中的活性组分。
免疫化验是一项技术，在生物学的试样中，利用抗体和抗原之间的免疫反应来测定某种物质(被分析物)存在与否。
在化学/兽医学诊断或药物筛选领域中，需要分析试样以确定某种被分析物的存在。近来，已经提出在一个基质比如芯片上的相应反应部位处，设置一套不同的抗体。试样被沉积在芯片上，然后，接下来进行培育过程和其它过程，一个化学发光过程被监测，以探测在每个反应部位处适当被分析物的存在与否。这在EP-A-0902394有更详细的描述。-
通常在化验装置上所进行的一个过程是培育过程，在此期间化验装置的温度被升高到一个预定值，例如37℃，并且在培育过程期间，化验装置摇动或振动以便产生液体运动，从而加速和优化化验人员进行操作所必须的结合化验反应。
在EP-A-0994355中，我们已描述了一种培育器/振动器的例子，但是其具有相当复杂的结构。
EP-A-0569214中描述了一种培育器，在它里面，一些单独的平面被支撑在可回转轴上，在所述轴的转动中，使得这些平面在它们的面上缓慢移动。
发明内容
根据本发明，一种化验装置培育器包括一个限定形成一个区域的外壳，在该区域中，在使用时至少能安放一个化验装置，所述外壳限定了至少一个隔间的横向相对的侧壁，在这个隔间中能安放一个化验装置，所述外壳包括一个或多个导向件，以支撑所述化验装置，也能使化验装置沿着该导向件来回移动；一个振动***，该振动***连接到至少一个使用中的托架，以沿着这个或每个导向件使所述托架来回振动；和一个加热***，其用于加热外壳内部区域。
在这种新型的培育器里，培育器被加热的部分，尤其是外壳，在振动操作过程中保持固定。这样就简化了培育器的结构。此外，化验装置主要是用外壳支撑而不是用EP-A-0509214中的振动***支撑。这就减少了在振动***上的载荷和要振动的质量。
优选地，外壳限定形成一套上述的隔间，在每个隔间里可以安放一个化验装置。为了优化热量分布，每个隔间优选由热传导壁构件限定形成。
导向件可包括一个表面，比如说底板，化验装置就安置在这上面。然优选地是，外壳为每个隔间形成一对侧壁，该对侧壁包括相应的导向件支撑着所述化验装置。
在优选实施例中，每对导向件包括横向间隔开的槽，沿着所述槽化验装置或者容纳着化验装置的储存腔能够滑动。如果槽有足够的深度，则振动运动也可以发生在滑动方向或与滑动方向垂直的方向上。
典型地，加热***被用来加热全部区域以达到均匀的温度。然而，在某些情况下，可以采用更为复杂并且能独立地加热各个隔间的加热***。
振动***方便地包括一个有许多抓取器的板，所述抓取器用于连接相应的化验装置储存腔。一般，所述抓取器为球型密封抓取器(balsealcatch)。在这些实例中，所述化验装置方便地安放在储存腔中，所述储存腔由储存腔托架直接或间接地连接到支撑板上。
在其它的实例中，储存腔可以永久地固定在支撑板上，根据需要，化验装置可以被***储存腔或从储存腔中拿走。
当培育器被用在自动自动处理设备中，比如在EP-A-0994355中描述的那种具有单个化验装置供给位置的设备时尤其方便。在这些情况中，支撑板和外壳共同可移动地与化验装置的供给位置对齐。
附图说明
下面将结合附图描述一个化验装置培育器的实例，其中：
图1是一系列储存腔的透视图；
图2是图1中所示的储存腔的承载托架的透视图；
图3是培育器的透视图；
图4是外壳和支撑板的正视图；
图5是从支撑板和相关组件后侧局部截断的透视图，其中外壳被移去了，示出了位于一些隔间中的储存腔承载托架；
图6示出了振动器马达与支撑板的连接；
图7更详细地示出了振动器马达驱动装置.
具体实施方式
所描述的培育器被设计成用来处理化验装置芯片，在芯片上沉积了一系列的局部反应部位，这些反应部位上包含有不同的抗体。芯片通常是陶瓷或硅制成。所述芯片由“工厂装设(factory spotted)”供给一系列的反应物种，同时为了操作的方便，芯片被安置在几组整体的储存腔1-3(图1)中，当然各个独立的储存腔也能使用。通常所述一系列的储存腔和芯片被封装，以便送往远方的用户。这在EP-A-0988893中进行了详细描述。为了进一步方便操作，所述系列的储存腔1-3可拆卸地安在承载托架20上。这个承载托架(图2)由塑料模压制成，并且具有分别延伸在相对的侧壁23，24之间的两组横杆21，22。限定形成九个开口25，相应的储存腔被安置在其所述开口内。承载托架20在一侧有一个法兰凸起26，用于连接一个定位装置(图中未示出)，在相对一侧还有一个凸台27。一对滑动凸缘28设置在另一对侧壁23上。每组三个储存腔1-3都平行于横杆21装入，横杆22进入到两个紧邻的储存腔之间。然后，用适当的包装材料密封装满了的承载托架以便运输。优选地是，把储存腔留在承载托架的适当位置，在免疫分析过程中托架被用于移动储存腔。作为备选方案，储存腔也可以被独立地供应或从承载托架上拿走。
根据需要测试的试样个数，使用者能够决定在承载托架上是放置一排，两排还是三排储存腔。
图3到图7中所示的培育器包括一个安装在橡胶腿或减震器80上的框架30，以便减少振动传递到其它仪器上。框架30有一个前壁5，该前壁限定形成一个进口槽34，在前壁5内安装有一个处理组件31，详见图4。这个处理组件安装成能在驱动马达32的控制下做垂直运动，以便能使所选定的隔间或支架槽33在组件31里同进口槽34对齐。
处理组件31包括一个锁板(latch plate)40，该锁板40有两组六个垂直排列的与各个隔间对齐的球形密封抓取器(balseal catch)41。锁板40被固定在后板74，后板74的上端和下端分别连接着上部和下部的滑动件42，43，在一个一般为方形的外壳中，滑动件42，43分别啮合着槽44，45。这种啮合能允许滑动件42，43沿着槽44，45来回滑动，由此引导锁板40相应地移动，同时外壳46保持固定。
外壳46包含有包围着铝壳48的外部绝缘层47，铝壳48针对每个隔间33限定形成细长槽49。一个铝制分隔墙50在铝壳48的顶部和底部之间垂直延伸，并且形成了与槽49对齐的相应槽51。
另外，铝制分隔板52横跨每个隔间33延伸，就是为了把这些隔间相互分隔开。
通过用热导材料(金属)来构成隔间的壁，就能确保在整个隔间具有高的温度均匀性。
外壳46是由后板74而固定在框架30上。
锁板40的振动运动由振动马达60产生，振动马达60安装在一个固定到外壳46上的支架61上。振动马达60由偏心件62(图7)连接到一个曲柄臂63上，曲柄臂63的另一端安置在轴承座64上，轴承座64延伸穿过PCB72，并且螺栓连接在后板74上。因而，马达60的旋转将导致锁板40的来回运动。这样的运动由限位信号发送器(stop flag)65来探测，限位信号发送器65与曲柄臂和一个安装在支架61上的限位传感器(stop sensor)66一起旋转。作为备选方案，也可使用一种轴编码器。
加热***70(没有详细示出)由一些加热元件构成，这些元件是在绝缘层47下包绕着外壳46铝制部分的顶部，侧部和底部。
在使用中，加热***被启动，使隔间33加热到要求的温度，图2所示类型的储存托架20包括储存腔和芯片，通过用马达32垂直移动组件31而使适当的隔间33与入口槽34对齐，储存托架20就被加载或卸载在支架槽和隔间33中。在加载时，托架20通过凸缘被容纳在槽49，51中而被***到隔间中，直到凸台27与球形密封抓取器41啮合(这可以被检测)。许多被安装的托架20在图5中示出。每个托架被相应一对槽49，51支撑。
应能理解，因为支架在铝壳槽上滑动，所以通过球形密封件连接到支架上的抓取器41不需要支撑支架的全部重量。另外，相比已知的***，这种设计能使更低的驱动马达需求和/或更高的频率振动成为可能。移动锁板40和支架的质量/惯性与早先设计完成的整个外壳都被振动的情形相比较，是比较低的。
然后，马达60被启动，当马达60旋转时，曲柄臂63把锁板40来回移动从而完成振动，如图5箭头所示。例如为了加载或卸载，能设置限位信号发送器65来设定一数据位置。
针对腔内的具体流体体积，腔的形状和腔的尺寸/体积(和接合最优化)来选择曲柄臂63的振动频率和幅度/行程。为了在腔内提供流体流动和混合，就需要实现在芯片表面上的流体均匀地相互作用，同时确保没有流体从腔中喷出而导致流体损失，以及造成各腔之间的交叉污染和可能不正确的检验分析。
为了震动/培育，培育器的隔间通常是在箱31内被上升到进口槽34的上方，只有在定期的依次进行***/取出托架(和它的生物芯片腔)时，才会低于上述进口槽。这样就可以保证隔间和托架只有很短的时间接近进口槽，在那里由于气流作用，热量损失会影响邻近的生物芯片腔的温度和培育过程的效果。
通过更换偏心件62，振动行程能被改变。通过电子调整或者软件控制，振动频率也能被改变。正弦曲线运动在偏心驱动器的设计中是固有的(假设为一个恒速马达)。培育时间，也就是说，生物芯片在培育过程中的时间，作为全部机器周期的部分，对于分析者来说是软件控制的，它能被改变以适应具体的分析需要。传感器(未示出)被包括在每个隔间中以探测容纳有生物芯片腔的承载器(也叫支架)的存在。其它温度传感器(未示出)为温度控制和检测提供反馈。所有传感器都连接于PCB72。

Claims (9)

1、一种化验装置培育器，其包括一个限定形成一个区域的外壳，在该区域中，在使用时至少能安放一个化验装置，所述外壳限定了至少一个隔间的横向相对的侧壁，在这个隔间中能安放一个化验装置，所述外壳包括一个或多个导向件，以支撑所述化验装置，也能使化验装置沿着该导向件来回移动；一个振动***，该振动***连接到至少一个使用中的托架，以沿着这个或每个导向件使所述托架来回振动；和一个加热***，其用于加热外壳内部区域。
2、根据权利要求1所述的培育器，其中外壳限定了一组所述的隔间，并且在每个隔间里可以放置一个化验装置。
3、根据权利要求2所述的培育器，其中所述隔间由热传导侧壁限定形成。
4、根据前述权利要求之一所述的培育器，其中所述外壳为每个隔间形成一对侧壁，该侧壁包括用于支撑所述分析装置的相应导向件。
5、根据权利要求4所述的培育器，其中每对导向件包括横向相对的槽，所述化验装置能够沿着所述槽滑动。
6、根据前述权利要求之一所述的培育器，其中振动***包括一个在振动方向上相对于外壳可移动的板，该板具有一些抓取器用来连接相应的化验装置储存腔。
7、根据权利要求6所述的培育器，其中抓取器包括球形密封抓取器。
8、根据权利要求6或7所述的培育器，其中所述板和外壳是共同可移动地与一个化验装置的供给位置对齐。
9、根据权利要求8所述的培育器，其中所述共同运动是与振动方向相垂直方向的运动。
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