[发明专利]用于处理流体样品的装置

说明书

本申请是申请日为：2004年8月4日、申请号为：200480027285.2(国际申请号为：PCT/GB2004/003363)、发明名称为“用于处理流体样品的装置”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于处理流体样品的装置以及相关方法。

背景技术

因为一些原因，可能要对流体样品(例如，临床样品或环境样品)进行分析。目前人们感兴趣的一个领域是开发一种有效识别流体样品(例如，临床样品或环境样品)中的生物物质的方法。这样的方法可能会便于疾病状态的早期诊断，这又会使得能够快速治疗和控制感染，或者这种方法可能会便于环境污染物的识别等。尽管对于这样的样品中的生物物质的有效识别而言，例如通过聚合酶链反应(PCR)来进行的核酸扩增是一种有用的且被广泛使用的方法，然而，在试图将该方法成功发展到用于在例如治疗点疾病诊断的非实验室环境中快速识别个体样品中的物质时就存在一些问题。其中一个关键问题在于：在对典型临床样品或环境样品进行核酸扩增之前，该样品本身通常需要净化和/或浓缩。这通过使用试剂的一系列处理步骤来进行，有些试剂是有危险的。然而，核酸扩增仅是样品(尤其是流体样品)扩增处理技术的多种不同可能示例中的一种，其涉及许多同时处理或顺序处理步骤。所述处理步骤本身可能就有很多且各不相同，并且除可能的稀释和浓缩步骤外可能还包括例如化学、光学、电、热、机械、声学、处理、感测或监控的步骤。

至今这样的复杂流体处理通常在实验室里进行，在实验室中或是一个一个地人工处理样品，或是通过利用可并行处理多个不同样品的专业机器人设备来处理样品。然而，存在与这些方法有关的一些问题。这些问题包括：这些方法缓慢、资源密集、昂贵、有误差、并且存在样品交叉污染。一种可替换的方法是采用传统流体处理系统，这些系统要求流体样品连续流动通过一系列不同腔室，其中每个腔室按顺序用于单个步骤。然而，这样的系统导致样品损耗，在处理小量样品时这是很关键的问题，并且这些过程的自动化需要使用复杂的流体组件及处理算法。

因此，存在开发一种改进的装置的需求，从而可采用一系列预定的顺序步骤对流体样品尤其是小量流体样品进行处理，以获得理想的最终产物。这样的装置应当易于适合在非实验室环境中使用，并易于适合由很少或没有受到实验室训练的操作者使用，从而该装置可在流体样品(例如，临床样品或环境样品)的分析之前例如通过核酸扩增对该样品进行处理。这样的装置能确保可快速获得分析结果，可使熟练工作者免于重复工作，并可降低成本。此外，这样的装置应当具有足够的一致性和准确性，从而防止后来测试的失败，并且理想地应当包括可丢弃的构件，以使交叉污染的可能性最小并免去对消毒的要求。

现有技术的检索确定了US 6,374,684，在US 6,374,684中公开了一种流体控制及处理系统，该系统包括多个腔室和可移动的阀体，它们可用于便利根据给定规程对流体样品进行的处理。尽管这为用于处理流体样品的装置的领域提供了发展，然而还留有一些问题。其中一个问题是，为使流体样品按顺序暴露于不同的溶液，有必要转动所述阀体，使其通过若干外部端口依次连接到具有各处理溶液的储存器的样品处理腔室。这样的装置不太适合在非实验室环境中由非熟练的实验室工作者使用，原因之一在于，需要将所述外部端口连接到溶液储存器上，这是不切实际的，且在危险化学制剂的情况下会带来安全风险。此外，该装置采用单个流体移置腔室来将各处理溶液依次传送给样品，并将任何废弃物清除，这会导致流体移置腔室中的残留物质混合，从而导致感测处理顺序的潜在失败。仍需要对克服上述缺点的用于处理流体样品的装置进行开发。

已知采用磁颗粒来处理样品溶液中的目标物质。其中一个示例公开于WO94/18565，在WO 94/18565中公开了一种用于具体结合测定(binding assay)的方法及相关装置。该装置包括在其中进行免疫测定的两个或更多个容器。分析物与固相(例如，磁颗粒)结合，然后利用移出器(remover)按顺序从一个容器移动到另一个容器。分离反应和任何其它所需反应依次在各容器中进行，最终，与目标分析物结合的颗粒被移动到测量容器中。同样，尽管这在样品处理领域中作出了某些进展，然而，该装置仅适用于简单的样品处理，因此不适用于高度复杂的多步骤处理，例如需要在核酸扩增之前净化和浓缩样品的处理。仍需要对这类装置进行开发。

发明内容

现在已开发了克服上述问题的装置及相关方法。该装置包括：

(i)平台，其包括：

(a)适于接收样品的腔室；