[發明專利]用于分析樣品的便攜式裝置和方法

在審

• 申請號: 201880089438.8
• 申請日: 2018-12-10
• 公開（公告）號: CN111712581A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 馬克·德約翰;湯姆·威爾士;盧克·加里
• 申請（專利權）人: 生米公司
• 主分類號: C12Q1/686
• 分類號: C12Q1/686;B01L7/00;G01N21/77;G01N21/64;G01N35/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 陳怡

本公開內容提供了用于處理和/或分析生物樣品的裝置、系統、方法。用于處理和/或分析生物樣品的分析裝置可以包括移動托架。分析裝置可以是便攜式的。分析裝置可以從分析裝置的殼體外部的移動電子設備接收用于執行測定的指令。

交叉引用

本申請要求于2017年12月15日提交的美國臨時專利申請號62/599,364的優先權，上述申請通過引用整體并入本文。

背景技術

基于核酸的擴增反應現已廣泛在研究和臨床實驗室中用于檢測遺傳和感染性疾病。然而，用于執行這些擴增反應的裝置和系統可能是龐大的。這可能會限制其便攜性以及在實地的使用。此外，需要將樣品運送到實驗室進行分析可能會導致處理的污染、樣品降解以及獲得測定結果的延遲。

發明內容

本文認識到需要用于分析生物樣品的便攜式分析裝置。本公開內容提供了用于在基本上無實驗室的環境中擴增和/或檢測來自樣品的分析物的便攜式分析裝置和方法。這樣的測定的結果可以針對可能需要這樣的結果的用戶，諸如受試者。然后，用戶可以將測定結果用于各種目的，包括鑒定疾病(例如，感染性疾病或污染)。

在一些方面，本公開內容提供了用于處理生物樣品的便攜式分析裝置。在一些實施方式中，裝置包括殼體。在一些實施方式中，裝置包括殼體內的至少一個加熱塊。在一些實施方式中，至少一個加熱塊包括被配置用于接收包含生物樣品的測定管的凹部。在一些實施方式中，至少一個加熱塊包括在25攝氏度下具有小于約0.5焦耳/(克x攝氏度)的比熱容的材料。在一些實施方式中，裝置包括與至少一個加熱塊熱連通的至少一個加熱單元。在一些實施方式中，至少一個加熱單元通過至少一個加熱塊向測定管提供熱能。在一些實施方式中，裝置包括包含激發濾光器(excitation filter)和發射濾光器(emission filter)的至少一個光路。在一些實施方式中，至少一個光路被配置用于將激發能從激發源提供至測定管。在一些實施方式中，裝置包括安設在殼體內的電源。在一些實施方式中，電源被配置用于向加熱單元和激發源中的至少一個提供功率。在一些實施方式中，裝置包括處理單元，該處理單元包括在殼體內的電路，其中該處理單元被配置用于指令激發源以提供激發能。在一些實施方式中，處理單元可操作地耦合到至少一個加熱單元和激發源。在一些實施方式中，處理單元被配置用于與殼體外部的移動電子設備通信。在一些實施方式中，處理單元被配置用于從殼體外部的移動電子設備接收指令以處理測定管中的生物樣品。在一些實施方式中，處理單元被配置用于響應于指令，(i)指令至少一個加熱單元向至少一個加熱塊提供熱能，以向測定管提供熱量，以及(ii)指令激發源以提供激發能。在一些實施方式中，指令包括至少一個加熱單元的溫度和/或至少一個加熱單元保持在該溫度下的持續時間。在一些實施方式中，裝置包括通信單元，該通信單元提供處理單元與移動電子設備之間的無線通信。在一些實施方式中，至少一個加熱塊包括多個加熱塊，其中至少一個加熱單元包括多個加熱單元，并且其中多個加熱塊中的給定加熱塊與多個加熱單元中的給定加熱單元熱連通。在一些實施方式中，至少一個加熱塊包括安設在至少一個加熱塊的第一側上的第一開口，以允許激發能傳遞到測定管內的生物樣品，以及在至少一個加熱塊的第二側上的第二開口，以允許來自測定管內的生物樣品的發射能的光學檢測。在一些實施方式中，該材料選自鋁、玻璃、鐵、鎳、鋅、銅、黃銅、銀及其任何組合。在一些實施方式中，用于構造至少一個加熱塊的材料的體積小于約0.5立方厘米。在一些實施方式中，至少一個加熱單元包括電阻加熱器。在一些實施方式中，至少一個加熱單元被熱固化到至少一個加熱塊。在一些實施方式中，至少一個光路包括一個或多個光管，以將激發能從激發源傳送到測定管。在一些實施方式中，一個或多個光管包括：第一端，其包括單個管；第二端，其包括兩個或更多個管；以及在其間的分支部分。在一些實施方式中，激發源包括一個或多個發光二極管(LED)。在一些實施方式中，一個或多個LED包括單色LED。在一些實施方式中，一個或多個LED包括多個LED，并且多個LED中的每一個被配置用于發射不同波長的激發能。在一些實施方式中，裝置包括安設在殼體內的冷卻單元，該冷卻單元減少來自測定管的熱能。在一些實施方式中，冷卻單元包括一個或多個風扇，其中該一個或多個風扇被配置用于鄰近于測定管生成負壓，以將鄰近于測定管的熱量排到殼體的外部。在一些實施方式中，裝置包括安設在殼體內的光學檢測器，該光學檢測器被配置用于檢測來自測定管內的生物樣品的發射能。在一些實施方式中，加熱塊包含包括凹部的多個凹部，該多個凹部被配置用于接收包括測定管的多個測定管。