[发明专利]样品处理盒以及在离心力下处理和/或分析样品的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种样品处理盒或容器。本发明还涉及一种在离心力下处理和/或分析样品的方法。

背景技术

作为用于加速细胞、微粒和沉淀物的沉降以及用于分离具有不同密度的液体或细胞的手段的离心分离，长期以来是化学和生化实验方案的整体的部分。

通常在装置中获得二维离心分离，该装置执行各个盒绕一条轴线的旋转，同时通过分开的装置使这些盒绕另一条远端轴线旋转。

美国专利No.4,883,763(Holen等人)公开了一种由大致闭合的室形成的样品处理器卡片，该室包括在其内供应的试剂。卡片包括用于将样品供应到该卡片的入口装置、连通入口装置以接收已供应到卡片的样品的毛细管装置以及连通毛细管装置以接收过量样品的溢流装置，该过量样品在沿第一方向施加到卡片的离心力的影响下从入口装置通过毛细管装置向前推进。卡片还包括保持室装置和试管装置，该保持室装置适于响应于沿第二方向作用在卡片上的离心力接收来自试剂供应的试剂和来自毛细管装置的样品，与保持室装置连通的该试管装置适于允许测量试剂和样品之间的化学反应。通过利用样品处理器卡片，试剂和样品在卡片内的流动应该是在卡片经受离心机内的高离心力时由沿两个或更多个方向作用在卡片上的离心力单独实现。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的样品处理盒以及方法。

通过下面的描述，该目的和其它目的将变得更明显，该目的和其它目的由所附的独立权利要求中限定的本发明来实现。进一步的实施方式在所附的从属权利要求中阐述。

根据本发明的一方面，提供一种样品处理盒，该样品处理盒用于当盒相对于离心力的定向改变时在沿至少两个方向作用的离心力下实现处理，该盒包括：第一腔，该第一腔适于容纳样品；以及第二腔，第二腔与第一腔流体连通，其中，第一腔和第二腔布置为使得第一腔中的样品在作用于盒的离心力从第一方向改变到第二方向时从第一腔移动到第二腔，(a)第一腔是垂直于沿第一方向作用的离心力(在所述盒的平面内)的细长形，以及(b)第二腔比第一腔浅并且在沿第二方向作用的离心力的方向上的延伸比第一腔在沿第一方向作用的离心力的方向上的延伸多。

由(a)产生的技术效果是具有比所述样品的其余部分的密度高的材料在细长形样品的每个点内具有到达第一腔的“底部”的更短路径。由(b)产生的技术效果是较浅的第二腔内的样品在离心力的方向上变得更为分散开，其便于例如血浆从样品移除。大体上，盒在经受足够的离心力时，允许非常快速且准确地微分离(microseparation)不同密度的流体元素(例如，从来自液体的细胞或纳米/微米微粒中分离血浆)。其不仅允许从液体中分离微粒(包括细胞)，而且允许不同密度的液体分离(例如，从血浆中分离脂类)，或者不同密度的微粒(包括细胞)分离。

在所述平面内或在与所述平面平行的平面内，第二腔可以是垂直于沿第二方向作用的离心力的延伸比第一腔垂直于沿第一方向作用的离心力的延伸小。

盒还可包括具有至少一个附加腔和/或通道的底层和上覆层中的至少一个，样品或源自样品的材料可以移动到至少一个附加腔和/或通道。其允许在三维上进行处理或测试或分析。液体可以在多个层之间来回地移动，多个层提供在紧凑的盒内的增多的功能。

盒还可包括用于计量样品或源自样品的材料的大致V形或U形的微通道。通过使盒经受超过V形或U形微通道的毛细作用力的离心力，V形或U形微通道内的液体的弯月液面(meniscus)可始终完全地垂直于离心力，从而改进包含在盒的计量通道内的液体容积的精确度。

盒还可包括适于阻止较高密度流体微粒但适于使较低密度液体和/或流体微粒通过的至少一个收集器。作为示例的收集器包括入口室、中间U形通道、出口室、在入口室与中间通道的一端之间的第一双通道分离器以及在中间通道的相对端与出口室之间的第二双通道分离器。作为示例的另一收集器包括肾形回路，肾形回路在其凹入部分处具有入口和出口。通过这些收集器，无需包括用于保留微粒的多孔屏障。此外，较低密度的流体微粒可高效和重复地通过较高密度的流体微粒并且与其相互作用。

此外，第一腔可在盒的平面内是细长形的并且具有垂直于所述平面的深度，其中，第二腔具有比第一腔小的深度并且在所述平面内沿不同方向延伸并且延伸比第一腔的宽度大的量。

此外，第二腔可以配置为通道系统。