[发明专利]用于在多个腔室中的颗粒吸引的磁系统

说明书

技术领域

本发明涉及磁性样本处理设备，具体而言涉及一种生物传感器，所述生物传感器包括用于在彼此相邻定位地第一样本腔室和第二样本腔室中生成磁场的器件。此外，本发明涉及用于在这样的设备中处理样本的方法。

背景技术

从WO1993/013400A1中可知，一种用于磁性颗粒的清洗/吸出系统，所述系统包括多个永磁体，所述多个永磁体的磁极以阵列的方式设置。样本容器具有以与磁极相同模式设置的多个相邻的孔，将所述样本容器移动通过磁极的阵列以连续地在所述孔中执行特定的磁操作。

发明内容

基于这种背景，本发明的目标是提供用于磁力地处理样本的替代的器件，特别是用于在生物测定中将磁性颗粒吸引至感测表面。

这一目标通过根据权利要求1的磁性样本处理设备和根据权利要求2的方法来实现。从属权利要求中公开了优选的实施例。

本发明的磁性样本处理设备将包括用于在第一样本腔室和第二样本腔室中生成磁场（“致动场”）的器件，其中，将所述腔室在下文称作“x方向”的方向上彼此相邻定位。样本腔室通常为空腔，特别是开放腔、闭合腔或通过流体连接通道与其他腔连接的腔。所述磁性样本处理设备将包括以下部件：

a）具有第一对磁极的第一电磁体，所述第一对磁极能够被设置于第一样本腔室下方从而使所述磁极在基本垂直于x方向的方向上排列，所述垂直方向在下文中称作“y方向”。在此以及在下文中，术语“下方”等将指示部件的相对布置，而并不意味相对于重力的特定取向。

b）具有第二对磁极的第二电磁体，所述第二对磁极能够在所述y方向上彼此靠近地被设置在第二样本腔室下方（其中，当所述第一电磁体如上述条目a中所描述地设置时，这种设置将是可能的）。

c）用于单独地控制所述第一电磁体和所述第二电磁体的控制单元。所述控制单元可以实现为，例如，在专用电子硬件、具有相关联的软件的数字数据处理硬件或者两者的结合。它通常通过线缆连接到所述电磁体，虽然无线通信也是可行的。

应该注意到，所述磁性样本处理设备的设计原则当然也适用于超过两个的样本腔室和相关联的电磁体。此外，可以将所述样本腔室认为是所述设备的部分或者认为是单独的部件。

本发明还涉及用于使用样本处理设备在x方向上彼此相邻地定位的第一样本腔室和第二样本腔室中处理样本的相应的方法，特别是通过前述种类的设备。所述方法包括以下步骤，能够以列出的顺序或任何其他适当的顺序执行这些步骤：

a）在所述第一样本腔室下方设置具有第一对磁极的第一电磁体，所述第一对磁极在y方向上彼此靠近地设置，所述y方向基本上垂直于x方向。

b）在所述第二样本腔室下方设置具有第二对磁极的第二电磁体，所述第二对磁极在y方向上彼此靠近地设置。

c）单独地控制所述第一和第二电磁体以在第一样本腔室和/或第二样本腔室中生成磁场。

所描述的磁性样本处理设备和所述方法具有如下的优势：通过使用具体分配给不同样本腔室并且可以被单独地控制的电磁体，他们允许在样本腔室中同时执行不同的驱动方案。

在下文中，将描述本发明的多个优选的实施例，它们涉及以上所描述的样本处理设备以及以上所描述的方法。

所述样本腔室通常会填充将被处理的样本。为了方便这种填充并且为了允许污染的样本腔室的处理，所述第一和第二样本腔室优选地存放于可更换的盒中。

在本发明的另一优选实施例中，所述第一样本腔室和第二样本腔室物理地彼此分隔，例如，通过防止流体在两个腔室之间自由交换的中间屏障或中间壁。这样的物理隔离提供了在两个样本腔室中执行完全隔离地处理的额外手段。

通常，所述电磁体的设计可以是随意的，只要能提供可以在样本腔室下方定位的两个磁极即可。在一个优选实施例中，第一电磁体和/或第二电磁体包括具有马蹄形的磁芯，其中，所述马蹄的自由端构成了能够定位在样本腔室下方的磁极。所述磁芯的材料通常是诸如铁的铁磁材料。所述磁芯允许引导磁场到达将要施加所述场的位置，所述磁场，例如由在适当位置缠绕所述磁芯的线圈，在所述磁芯中生成。

在由x方向和y方向定义的xy平面中，所述电磁体的四个磁极布置的模式通常构造成梯形。优选地，在y方向上的一对的两个磁极之间距离对于两个电磁体是相同的，这产生了平行四边形的、最优选为矩形的特定布置。

关于在x方向上所述电磁体间的距离，更准确地说是关于所述电磁体的磁极对之间的距离，有两种优选的可选设计：