用于搅动微孔中的液体的铁磁转子制造技术

本文介绍了能够放置在包含液体样品的微孔板孔内的转子。每个转子可包含铁磁材料。从而，当转子受到外部旋转磁场的作用时，转子转动并搅动相应的孔内的液体样品。可通过改变外部旋转磁场的旋转速度，方向，和/或取向来调节转动速度。转子通常包括中心腔，在生化测试期间能使探针悬于该中心腔中。间能使探针悬于该中心腔中。间能使探针悬于该中心腔中。

【技术实现步骤摘要】
用于搅动微孔中的液体的铁磁转子
[0001]本申请是2018年09月05日提交的名称为“用于搅动微孔中的液体的铁磁转子”，申请号为201880057922.2的中国专利申请的分案申请。
专利

[0002]多种实施方式涉及用于生化测试的设备，且更具体地，涉及能够搅动微孔(例如微孔板孔或测试盒孔)中的液体样品的铁磁转子。
[0003]背景
[0004]在生化测试系统(例如，免疫实验系统)的开发中，需要满足许多性能要求。分析必须足够灵敏，以检测亚皮克至纳克/毫升范围内的极低水平的分析物。此外，总实验时间通常须为15分钟或更短，以便为即时护理状况下的患者提供及时的结果，或满足批量分析仪的通量要求。
[0005]能够同时对单个样品进行多种实验的分析物面板是有利的，因为它们使得到测试结果的周转时间和成本最小化。具有用于容纳分开的液体样品的多个孔的微孔板也是有利的，因为它们能够同时或依次快速连续地测试多个液体样品。然而，仍需要能够更有效果且有效率地搅动微孔板的孔内的液体样品的生化测试设备。
[0006]附图简要说明
[0007]通过对结合附图的详细描述的研究，本领域技术人员将清楚了解本技术的多种目的，特性，和特征。
[0008]图1描绘了可以放置在包括液体样品的孔内的圆柱形转子。
[0009]图2示出了当放置在包括液体样品的孔内时，圆柱形转子如何受外部旋转磁场的作用。
[0010]图3示出了在圆柱形转子受到外部旋转磁场作用时，圆柱形转子如何转动(spin)并搅动孔内的液体样品。
[0011]图4描绘了转子的几个不同示例。
[0012]图5描绘了具有微孔(也简称为“孔”)的几种不同的板。
[0013]图6包括用圆柱形转子搅动孔中的液体样品的过程的流程图。
[0014]附图描绘了整个详细描述中描述的多种实施方式，仅出于说明目的。虽然已通过示例的方式示出了特定的实施方式，但是该技术可进行各种修改和替代形式。无意于将本技术限制为所示出和/或描述的特定实施方式。
[0015]详细说明
[0016]本文介绍的是可放置在包括液体样品(例如生物样品)的微孔内部的转子。如本文所用，“微孔”是指具有较小内径的孔，例如，不大于50mm，优选不大于30mm，不大于20mm，或不大于10mm。在一实施方式中，微孔的尺寸为2
‑
50mm，2
‑
20mm，或2
‑
10mm。微孔可以是微孔板上的多个孔之一。转子会受到外部旋转磁场的作用，从而使转子转动。这样的动作将搅动孔内的液体样品。因此，包括转子的微孔可被称为“漩涡孔”。
[0017]漩涡孔可用于进行生化测试，例如酶联免疫吸附实验(ELISA)和基于探针的测试
(例如，ForteBio Octet和ET Healthcare Pylon提供的测试)。如本文所用，“探针”是指在感测端涂覆有分析物结合分子的薄膜层的基底。附加地或可替代地，漩涡孔可用于在测试过程之前，之中，或之后重构和/或混合试剂。
[0018]设计成用于安装在孔内的转子通常将是具有开放中心腔的环形圆柱体的形式。因此，转子可被设计成包括中心腔，在生化测试期间可使探针悬于中心腔中。而且，转子可被设计成使得转子能够在孔内转动而没有过度的水平运动。过度的水平移动可能会导致转子与探针接触，从而可能损坏测试设备和/或影响测试结果的可靠性。尽管可在圆柱形转子的情境下描述实施方式，但本领域技术人员将认识到，转子不必一定为圆柱形。
[0019]可通过改变外部旋转磁场的旋转速度，方向和/或方向来改变转子转动特性。例如，可通过改变外部旋转磁场的旋转速度来调节转子转动的速度。
[0020]相比于常规地与微孔结合使用的磁珠和磁条，这种设计具有多种优势。例如，本文所述的转子能产生充分的搅动以更有效地防止组分的不希望的再结合并扰乱通常沿着液体样品顶部形成的质量传输层(mass transportlayer)。湍流的增加还可改善组分的离解，改善结合反应等。
[0021]此外，由于转子通常包含铁磁材料，因此可使用外部磁场来控制转子。由于不需要侵入机构来引起转子的运动，因此可在相应的孔上放置盖。尽管盖子可包括一个可延伸探针的单孔，但是盖子仍能防止液体样品的蒸发(这会扰乱一些灵敏的生化测试)。
[0022]此外，在此介绍的几种转子包括具有中心腔的基本圆柱体，该中心腔具有开放顶端和/或开放底端。这些铁磁转子使得生化测试中具有更大的灵活性。例如，这种设计允许测试设备基于通过孔底部发射的成像光(例如，通过激光)生成读数。当一个或多个磁珠或磁条位于孔的底部而导致成像光反射时，则无法进行此类测量。
[0023]术语
[0024]下文给出了整个申请中所使用的术语，缩写，和词语的简要定义。
[0025]术语“连接”，“耦接”，或其任何变体是指两个或更多个元件之间的任何直接或间接的连接/耦接。元件之间的耦接或连接可以是物理的和/或逻辑的。例如，两个组件可直接彼此耦接，或通过中间通道或组件耦接。
[0026]系统拓扑概述
[0027]图1描绘了能放置在包括液体样品104的孔102内的圆柱形转子100。液体样品104可以是例如具有分析物的生物样品。圆柱形转子100可包含铁磁材料，例如钴，铁，铁磁合金，塑料铁磁复合材料等。圆柱形转子100可包含这些材料的组合。在一些实施方式中，圆柱形转子100还包括一种或多种非铁磁材料(例如，塑料，玻璃，或橡胶)。例如，圆柱形转子100可包括涂层(例如，包含硅橡胶)，该涂层防止铁磁材料暴露于液体样品104。
[0028]图2示出了当将圆柱形转子200放置在包括液体样品204的孔202内时，圆柱形转子200如何受到外部旋转磁场206的作用。外部旋转磁场206使圆柱形转子200自旋，进而搅动孔202内部的液体样品204。这种作用可在生化测试期间发生，例如酶联免疫吸附实验(ELISA)和基于探针的测试(例如，ForteBio Octet和ET Healthcare Pylon提供的测试)。例如，圆柱形转子200可用于促进在测试过程之前，之中或之后的试剂的重构和/或混合。
[0029]可通过改变外部旋转磁场206的旋转速度，方向，和/或取向来改变转子的转动特征。例如，可通过改变外部旋转磁场206的旋转速度来调节转子200转动的速度。
[0030]外部旋转磁场206可由磁化材料和/或移动的电荷(即电流)产生。旋转磁场是包括交流电动机在内的多种常规技术的关键原理。为了产生外部旋转磁场206，可旋转永磁体(未示出)以保持其与外部旋转磁场206的对齐。
[0031]外部旋转磁场206可由三相系统产生，其中三个电流的大小大致相等并且具有120度的相位差。在这种实施方式中，相互具有120度几何角度的三个类似的线圈可产生外部旋转磁场206。如图2所示，通过将这些线圈放置在孔202下方，可沿特定方向(即顺时针或逆时针)驱动圆柱形转子200。本领域技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种系统，所述系统包括：具有平表面的板，其具有限定在其中的孔，其中，所述孔的直径不超过50毫米；转子，其具有圆柱形的结构体，该圆柱形的结构体具有纵向贯穿其而限定的轴线，该圆柱形的结构体包括—一对开放端，外壁，其围绕该一对开放端之间的该轴线周向延伸，和内壁，其围绕该轴线周向延伸并且位置被设置为从该外壁径向向内以限定腔，其中，所述圆柱形的结构体包含铁磁材料，且其中，所述圆柱形的结构体的高度是所述孔深度的至少50％但不超过所述孔深度的90％，使得当所述转子放置在所述孔中并受到旋转磁场作用时，所述转子引起由所述孔中的液体样品形成的整个液柱的搅动；知探针，其沿一端涂覆有分析物结合分子，在生化测试期间与所述液体样品中的分析物分子相互作用，其中，在所述生化测试期间，所述探针通过所述一对开放端的顶端悬于所述圆柱形的结构体的腔内。2.如权利要求1所述的系统，其中，所述圆柱形的结构体为螺旋形式。3.如权利要求1所述的系统，其中，通过改变所述旋转磁场的旋转速度，所述液体样品的搅动可在所述生化测试期间变化。4.如权利要求1所述的系统，其中，所述铁磁材料是钴，铁，铁磁金属合金，铁磁塑料复合物，或其任意组合。5.如权利要求1所述的系统，其中，所述圆柱形的结构体包括一个或多个从所述外壁延伸至所述内壁的流通界面，所述一个或多个流通界面使得所述液体样品能够流入和流出所述腔。6.如权利要求1所述的系统，其中，在所述生化测试期间，光通过所述一对开口端的底端照射。7.如权利要求1所述的系统，其中，所述板包括孔的单个线性阵列。8.如权利要求1所述的系统，其中，所述板包括以矩形矩阵布置的多个孔。9.一种使用权利要求1的系统的方法，所述方法包括：将所述液体样品加入到所述孔中；将所述转子放置在所述孔中；和施加所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭洪，陈浩德，李根乾，
申请(专利权)人：万迈医疗仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：