[發明專利]用于分析化學或者生物樣品的裝置

有效

• 申請號: 200980126912.0
• 申請日: 2009-07-10
• 公開（公告）號: CN102089080A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: M·克爾徹爾;A·勒特格爾;K·W·西米尼維奇;J·黑特曼;C·邁;K-G·朔勒;T·沃爾特
• 申請（專利權）人: 卡佩根有限公司;系統技術電子產品及軟件有限公司
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 林振波

本發明涉及用于分析化學或者生物樣品的裝置和方法，特別是生物源的樣品，例如包括核酸的生物樣品。本發明進一步涉及適用于“現場”和“即時檢驗(POC)”應用的“芯片實驗室”技術領域。

高精尖的化學分析、生化分析或者分子生物分析，例如核酸檢測、NAT，特別是聚合酶鏈式反應(PCR)的所有變型，在醫藥保健以及在包括農業、生物工程、化學和環境領域在內的幾乎所有產業領域中變得越來越有吸引力了。對能夠滿足越來越多要求的分析方法有很大需求，這些要求涉及例如治療結果或者產業制造過程和成本的計劃和管理。

大部分現有技術的分析系統是很復雜的，需要操作不穩定的試劑、需要昂貴的實驗室設備并且需要訓練有素的人員來進行和解釋檢測。從而，因為分析涉及將樣品發送給專門的實驗室并且需要很長時間才能獲得結果，所以這樣的分析通常既不省時間又不省成本。為此，特別希望采用現場和即時檢驗(POCT)，因為能顯著地縮短從取樣到獲取結果的時間。在臨床診斷中，一些無癥狀的患者可能對檢測過程不耐煩，并且不能參加后續的約見，因此應當在單次就診期間就向他們提供適當的治療或者安心。此外，迫切需要迅速、容易執行的檢測，以用于其他現場應用，例如，法醫檢測(“犯罪現場”、“逮捕現場”)、食品檢測(GMO檢測、食品造假)、國防(生物威脅檢測)和更多應用。

到目前為止，實驗室進行的核酸檢測(NAT)通常比快速的POC檢測具有更高的靈敏度，通常是基于病原體免疫檢測。目前處于開發的大部分基于NAT的平臺和技術沒有提供出一種樣品制備、分析和數據評估的一體化解決方案。從WO?2005/106040?A2中已知一種成功的平臺實例。然而，所述裝置需要手動裝入試劑，這對于使用者是不方便的并且易于出錯。此外，數據評估也需要操作員的干預。因此，對于現場檢測是不合適的。此外，該裝置的復雜的盒式實驗室設計由幾個大的注射成型部件和另外幾個安裝部件(例如過濾器、螺釘和螺母等)構成，對于一次性裝置來說成本很高。

因此，本發明旨在提供一種用于分析化學或者生物樣品的裝置，其至少避免了現有技術中已知裝置的至少一個缺點。特別是，本發明的主題是提供一種易于操縱、制造起來相當便宜、能夠快速檢測的裝置。

通過根據獨立權利要求1和13的裝置和通過根據獨立權利要求9的系統來解決該目的。本發明的優選實施例依附于各從屬權利要求。此外，提出了一種容易且便宜的對化學和生物樣品分析的方法。

根據本發明，提供了一種用于分析樣品的裝置，所述裝置包括至少一個用于接收一種或多種試劑的儲存室和至少一個處理室，而所述儲存室可與處理室連接。所述裝置進一步的特征在于，所述處理室被集成到第一支承構件中，并且所述儲存室被集成到至少第二支承構件中，而第一和第二支承構件被設置成使得所述處理室可通過第一和第二支承構件相對于彼此的相對運動而與所述儲存室連接。根據本發明，還設置泵元件，其(臨時)產生足以將位于裝置內部的物質從一個室輸送到另一個室的壓力。泵元件被集成到一個支承構件中，即泵元件是裝置本身的一部分。

可以有一個或多個儲存室和/或處理室。優選地，這些室能可逆連接。

根據本發明的用于分析樣品的裝置提供了簡單的且不復雜的設計，并且特別是提供了一種可以便宜地制造的設計。因此，本發明還提供了一種適合于“一次性”使用的裝置，即，在使用之后丟棄的芯片實驗室。因此，本發明的裝置特別適用于現場和即時檢驗的場合。此外，通過將泵元件集成到裝置本身中，在分析期間接觸物質的所有元件被組合成“優選為一次性的”單元，從而允許形成閉合的流體系統，這有助于阻止對物質或者裝置本身內部的任何污染。當裝置必須被連接到“外部”泵上時，可能發生污染。

有益地，該裝置的室可被預先填充適合于執行特殊分析的試劑。這樣，該裝置可以被用作芯片實驗室的“隨時可用”形式。

在本發明的裝置中進行分析的樣品可以是任何來源或者特性，例如，生物的、天然的、合成的或者半合成的來源。因此，本發明不局限于任何具體的樣品源。

優選是，可以提供彈性的軟管來作為泵元件的一部分。所述彈性軟管可以通過相應的管道連接到各個室，所述管道被集成到支承構件中。可以通過局部變形并且從而可逆地密封來在彈性軟管內部產生泵送壓力，例如借助于輥子元件，該輥子元件沿彈性軟管的長度移動。這在彈性軟管內部在朝向運動方向的輥子元件一側產生了正壓力。因此，在彈性軟管內部的相對側上產生了負壓力。

根據本發明的術語“彈性軟管”可以涵蓋所有元件，其限定出了內部空間，并且具有圍繞所述內部空間的彈性外殼和至少一個進口和至少一個出口。根據本發明的彈性軟管不是必須具有細長的、管狀形狀，雖然這是優選的。