[发明专利]含有干扰颗粒的流体的处理

说明书

技术领域

本发明涉及用于处理包含干扰所述处理的颗粒的流体的方法及处理装置。

背景技术

WO 2008/044214 A1公开了用于检测样本流体中的目标成分的生物传感器。将磁性颗粒作为干试剂设置在带有捕获抗体的表面的顶部的层内。当添加样本流体时，磁性颗粒迅速溶解(solve)并且分布到整个流体中，以使磁性颗粒上的结合位点可以与样本的目标成分结合。然后，磁性颗粒通过磁力被吸引到捕获抗体上，在捕获抗体上进行进一步结合。然后，例如通过受抑全内反射(FTIR)检测结合到所述表面的目标成分。

当处理全血之类的样本流体时，目标成分通常为血浆中的物质，而血细胞为扰乱检测过程的颗粒。因此，血液之类的样本通常在检测前必须过滤以除去扰乱颗粒。

发明内容

本发明的目的是提供对含有影响预期处理的颗粒的流体进行简单高效处理的装置。

该目的通过如权利要求1所述的方法、权利要求3所述的处理装置以及权利要求15所述的用途得以实现。从属权利要求中公开了优选的实施方案。

根据第一方面，本发明涉及用于处理含有颗粒的流体的方法。因为假定所述颗粒以某种方式干扰所述流体的预期处理，所以在下文中为了便于引用将这些颗粒称为“干扰颗粒”。虽然所述干扰通常是消极的(阻碍所述处理)，本发明还包括积极干扰，在积极干扰中所述干扰颗粒可以支持预期处理或者甚至可以是所述处理的对象。干扰颗粒一般可以包括单一原子或分子。但是通常干扰颗粒是更大的、直径为约数纳米至毫米(或更大)的原子的聚集体。干扰颗粒可以具有均一的化学组成或者可以是类似生物细胞的复杂聚集体。流体的典型实例为全血，其中所述处理包括检测血浆中的目标成分，而细胞(例如红细胞和白细胞)则构成了扰乱检测过程的“干扰颗粒”。

本发明的方法应包括以下步骤：

a)在处理室中提供待处理流体。所述处理室通常为空腔或填充有类似凝胶的可以吸收物质的某种物质的腔；它可以是开放腔、密闭腔或者通过流体连接通道连接到其他腔的腔。

b)在上述处理室中提供磁性颗粒。术语“磁性颗粒”应该包括永磁颗粒和可磁化颗粒，例如超顺磁珠。通常磁性颗粒的尺寸范围为3nm-50μm。

c)在处理室内的(二维或三维)区域(以下称为“阻挡区”)中分布上述磁性颗粒，以阻碍，优选防止，干扰颗粒迁移通过所述阻挡区。

应该注意的是，所述方法的上述步骤可以按所列顺序或任何其他合适的顺序执行。特别地，可以在流体之前提供磁性颗粒或者可以同时提供这两种成分。磁性颗粒可以作为干试剂提供或作为湿试剂(即溶解在某种载体流体中)提供。当磁性颗粒分布在阻挡区时，通常将它们溶解在待处理的流体中。

“将磁性颗粒分布在阻挡区中”应该是指：

-产生分布磁性颗粒的排列方式(从某种其他排列方式开始，例如在存储区中的聚集状态)

-和/或将这种排列方式维持延长的(可能是无限长的)一段时间，特别是在预期处理步骤期间。

所述方法的优点是可以通过阻挡区控制干扰颗粒在处理室内的分布，所述阻挡区影响着干扰颗粒的迁移并因此影响干扰颗粒的空间分布。如果干扰颗粒消极地影响着流体的预期处理，那么，例如可以将它们保持远离所述处理区。如果干扰颗粒积极地影响着所述处理或者甚至所述处理需要它们，相反地，它们在处理区中的浓度可以增大。因此可以通过所述阻挡区实现相对于干扰颗粒的流体过滤，而无需昂贵且占地的常规过滤器。

例如，磁性颗粒在阻挡区的分布可以通过扩散和/或重力进行驱动。如果磁性颗粒的浓度和量足够高(并且磁性颗粒不是太小以致迅速扩散)，尤其如此。然后，磁性颗粒扩散成云状，所述云状足够密集以阻碍干扰颗粒迁移，并且所述云状存在的时间也足够长以进行预期处理。如果重力将磁性颗粒向处理室的一个表面引导，这会稳定该表面前的阻挡区。

根据本发明的优选实施方案，产生磁场，所述磁场在阻挡区中产生和/或维持磁性颗粒的分布。所述磁场可以直接容易地控制磁性颗粒以及磁性颗粒在阻挡区中的分布。此外，这种方式的颗粒分布不依赖扩散或重力。即使重力引导磁性颗粒(及干扰颗粒)远离处理室的某个表面，还可以例如维持所述表面前的阻挡区。

根据第二方面，本发明涉及用于处理含有干扰颗粒的流体的处理装置，所述处理装置包括以下组件：

-处理室，在所述处理室中能够提供流体及磁性颗粒。

-磁场发生器，用于在处理室中产生磁场，所述磁场将磁性颗粒分布在处理室内的阻挡区中，以阻碍干扰颗粒迁移通过所述阻挡区。磁场发生器可以包括例如永磁体或电磁体。