[发明专利]用于将流体样本自动化处理成微流体液滴以用于体外诊断的系统

说明书

一种组装件，包括硬件和软件，用于处理流体样本以形成乳状液。该组装件可以包括机器人液体处理器，以操纵从样本管到套筒的流体，并从套筒到小瓶收集乳状液。该组装件可以施加压力以操纵组装件主体内的流体和乳状液。在一些实施例中，当达到预定义条件时，组装件可以停止向流体施加压力。该改变可以指示达到了流体操纵的终点。

技术领域

公开了一种自动化进行流体样本处理以用于微流体液滴生成的组装件及其相关联的方法。

背景技术

随着社会进步，对生化和生物测定的需求在增加。例如，在体外诊断（IVD）行业筛选巨大量的患者样本。因此，IVD在自动化和高吞吐量能力方面的技术进步可能有助于消化该需求。最近出现的液滴微流体技术可以准确地生成和操纵微小体积的液滴。该技术可以通过精确控制几平方厘米大小的微流体设备上的流体来帮助生物和化学实验室中的操作。基本上，每分钟可以在设备中生成数千个大小均匀的液滴。这些液滴用作测定的微反应器，并可以有助于替换传统上体外诊断行业中的大容量小瓶和微量滴定板。这为未来的生化分析显示了重要的方向，因为这可能潜在地导致突破传统的基于机器人的自动生化分析的瓶颈，该瓶颈受到机械的移动速度限制。

通常，诊所和医院中需要处理的临床样本数量是巨大的。临床样本通常存在于诸如试管、离心管和多孔板（multi-well plate）之类的容器中。为了将临床样本转移到微流体设备，该过程主要是手动完成的，并且不是消耗劳动成本的有效方法。用户可能还需要具有足够的技能和知识来操作微流体设备。在没有这些容器和微流体设备的组装件的情况下，它可能无法说服医生或检查员舒适地使用新技术来处理大量不同的样本。

发明内容

以下呈现本发明的简化概述，以便提供对本发明一些方面的基本理解。该概述不是本发明的广泛概览。它既不旨在标识本发明的关键或重要元素，也不旨在描述本发明的范围。相反，本概述的唯一目的是以简化形式呈现本发明的一些概念，作为下文呈现的更详细描述的序言。

提供了一种新的采样组装件，其无缝地将当前的采样方法与微流体技术桥接。本发明提供了一种用于处理流体样本以形成乳状液的组装件，包括硬件和软件。该组装件可以包括机器人液体处理器，以操纵从样本管到套筒（cartridge）的流体，并从套筒到小瓶收集乳状液。该组装件可以施加压力以操纵组装件主体内的流体和乳状液。在一些实施例中，当达到预定条件时，组装件可以停止向流体施加压力。改变可以指示达到流体操纵的终点。

为了实现前述和相关的目的，本发明包括在下文中充分描述并在权利要求中特别指出的特征。以下描述和附图详细阐述了本发明的某些说明性方面和实现方式。然而，这些指示其中可以采用本发明原理的各种方式中的仅仅几个。当结合附图考虑时，根据本发明的以下详细描述，本发明的其他目的、优点和新颖特征将变得明显。

附图说明

图1描绘了用于组装件设计的示意图。机器控制单元用作执行不同功能的核心单元，诸如用于液滴生成和转移的压力控制和运动控制。用户可以通过计算机控制组装件，计算机将通过USB/RS232连接到组装件以连接到组装件上的通用异步接收器/发射器（UART）。

图2描绘了用于液滴生成（由黄色虚线包围）、液体转移和清洁程序（由绿色和蓝色虚线包围）的组装件的工作流程。

图3描绘了用于废品处理示意图的示意图。

图4示出了其中用户与之交互的组装件的正面。在用户放置样本管之后，该组装件自动化进行样本转移、液滴制备和液滴转移过程。在自动化处理之后，用户收集PCR管上的液滴。因此，用户不需要关心整个过程。

图5描绘了通过在侧面的2个夹具固定的微流体适配器。2个螺钉用于紧固放置支架（place holder）上的适配器。

图6描绘了在固定微流体适配器之后的夹具的透明视图。