过滤装置以及使用该过滤装置的方法_2

文档序号:9251665阅读:来源:国知局
并且将颗粒65从过滤元件25的上表面45上刮净,在此随后其被运输通过出口 35进入第二收集器,以提供液体/颗粒混合物,其中液体相对于颗粒浓度具有格外低的液体体积,从而允许对颗粒进行分析,以大大简化后续程序。
[0032]总的来说,图3-8示出了用于从液体/颗粒混合物中分离颗粒65的过滤装置10。过滤装置包括顶元件15,其具有延伸于其中的至少一个开口通道60,以将顶元件进口 30连接至第一收集器85,其中通道60在顶元件15的下侧47开口。底元件20具有延伸于其中的至少一个开口通道50,该通道被连接至底元件出口或抽吸出口 40。通道50在底元件20的上侧52开口。顶元件15被固定在底元件20上,使得顶元件15的下侧47与底元件20的上侧52相对固定,并且其中通道60、50彼此相对齐。过滤元件25大致为平的,并且位于顶元件15和底元件20之间并与通道60、50相重叠。
[0033]过滤装置10的顶元件进口 30被连接至液体/颗粒供应端,并且顶元件进口 80A和80B连接至洗脱液供应端,其中底元件出口 40被连接至抽吸力供应端。如上所述,过滤装置具有至少两种流动配置的阀布置。
[0034]利用施加在底元件出口 40的抽吸力,液体/颗粒混合物被引入顶通道60,并且通过过滤元件25,从而将渗余的颗粒沉积在过滤元件25上,并使得渗透的颗粒穿过过滤元件25。此后,停止对底元件出口 40施加抽吸力,洗脱液被引入顶通道60,并且通过过滤元件25,使得沉积在过滤元件25上的渗余的颗粒被切向地冲洗,并且通过顶元件出口 35收集至第一收集器85。
[0035]第二收集器可以设置在顶元件15的开口通道60的路径中,以在第一收集器85的一侧限定第一级通道60,以及在第一收集器85的另一侧限定第二级通道。关于第一收集器85所描述的用于第一级通道的阀布置在第二级通道中重复,从而为第一收集器中初始沉积的渗余提供第二级过滤装置,并且在此后最终被沉积在第二收集器中。
[0036]在引入洗脱液之前和引入液体/颗粒混合物之后,利用施加在底元件出口 40的抽吸力,冲洗溶液被引入顶通道60并通过过滤元件25。
[0037]图9和图10示出了过滤装置100的一个实施方式,过滤装置100具有顶元件120和底元件115,以及位于二者之间的过滤元件125(图10)。这些附图中的每一幅都示出了处于未组装状态的过滤装置110。然而,可以了解的是,四个螺栓126A、126B、126C、126D分别可以被固定在孔127A、127B、127C、127D中,过滤元件125在其间,以组装过滤装置100。图9和图10所示的过滤装置100为单级过滤并且抽吸出口 135向底通道160提供抽吸力。顶元件120具有进口 /出口 140和位于进口 /出口 140相对侧的进口 138,其间有通道150。过滤元件125被设置在顶元件120和底元件115之间。在操作中,抽吸力被施加在抽吸出口 135处,使得底通道160形成真空。液体/颗粒混合物通过顶元件120的进口 /出口 140被引入,在此其经过过滤元件125,并且过大的颗粒被余留在过滤元件125的上表面145上。液体和较小的颗粒经过过滤元件125进入底通道160,并且通过抽吸出口 135而被移除。过大的颗粒余留在过滤元件125的上表面的145上。此后,停止施加抽吸力,并且在压力下洗脱液通过进口 138被引入并进入通道150,在此其横穿上表面145并将过大的颗粒冲洗至出口 140,在此其被保存在收集器(未示出)中以供进一步分析。图9和图10所示的装置不包含用水冲洗保存在过滤元件125上的颗粒的中间步骤。
[0038]到此为止所描述的是利用开/关阀A-H的过滤装置,从而提供本发明主题的过滤装置的不同配置。在可替代的实施方式中,由于某些阀中只有单向流动,图3A-7A中所示的某些阀A-H可以由止回阀替代。通过在可能的位置采用止回阀取代这些开/关阀,控制元件的数量可以减少,从而不仅使得过滤装置的控制更加容易,而且这样的止回阀的成本低于开/关阀,因此能够制造成本低廉的一次性过滤装置。
[0039]与图1lA和图1lB中的元件相关的参考标记与图3A和图3B中出现的参考标记相类似,然而也有例外情况,例如,每个阀的标号利用相同的大写字母,引入后缀“1”,而其他元件利用后缀“A”,或者在之前的元件现在被分为两部分的情况中,也可以使用后缀“B”。
[0040]相对图3A和图3B而言,图1IA和图1lB包括第一底通道50A和第二底通道50B与图3A中所示的单个底通道50相对照。此外,每个底通道50A、50B包括抽吸出口 40A、40B,以分别引导液体沿箭头67A、67B所指的方向。此外,图1IA包括第一泡沫进口 80A和第二泡沫进口 80B,其与相对图5A而言的单个泡沫进口 80相对照。相对图4A和水进口 70而言,图1lA包括两个分开的水进口 70A、70B。通过使得不同的洗脱液/冲洗液能够位于两个水进口 70A、70B和泡沫进口 80A、80B中的每一个中,可以使得不同的洗脱液和冲洗液处在第一循环和分离的第二循环中。这将允许第一循环和第二循环之间的缓冲液交换。此外,通过将抽吸出口 40A、40B分开,第二抽吸出口 40B能够被用来将洗脱液吸入第二腔室。
[0041]请将注意力放在图1lA上,顶元件15A中示出了阀Al-Hl,应了解的是,阀Al-Cl和El-Gl为止回阀,而阀Dl和Hl为开/关阀。发明人发现对于那些流动只发生在单方向的路线来说,单个止回阀可以取代开/关阀,从而减轻了操作人员在操作中对阀进行调节的职责。
[0042]如前对图3A-7A所述,过滤装置10可以被配置为六种不同的阶段。这些阶段在下文中将会被称为:1)吸入样品;2)第一冲洗;3)第一提取;4)第二吸入;5)第二冲洗;以及6)最终提取。
[0043]对于吸入样品的初始配置,液体/颗粒混合物通过进口 30A被引入,并且经过第一级通道60A。阀Dl被关闭,并且真空被启用,使得抽吸出口 40A通过底通道50A吸入真空,从而沉积颗粒65。随着颗粒65A沉积在过滤器25A的上表面45A上,第一冲洗阶段开始。由水进口 70A引入的水通过止回阀Cl并进入第一级通道60A,而由抽吸出口 40A提供的抽吸力吸着水/颗粒混合物通过过滤器25A,以过滤那些在初始步骤中可能没有被过滤掉的其他颗粒。来自抽吸出口 40A的真空被停止,并且开/关阀Dl被打开。此时,洗脱液在压力下由泡沫进口 80A被引入,在此液体继续通过止回阀BI进入第一级通道60A,在此其从过滤元件25A的顶上表面45A将颗粒65拭去进入收集器85A。
[0044]任何可能由洗脱泡沫分解成液体引起的正压力都有可能通过止回阀Gl排出。
[0045]此时,随着由抽吸出口 40B提供真空和阀Hl处于关闭位置,第二吸入阶段开始。颗粒/液体溶液从收集器85A被拉出,并经过阀Gl进入第二级通道90A,随后在此其经过过滤元件25A进入底通道50B,在此洗脱液和较小的颗粒被移除,而过大的颗粒65A余留在过滤元件25A的上表面45A上。
[0046]在第二冲洗阶段,抽吸出口 40B仍然是通电的,但是此时水已经通过水进口 70B被引入至第二级通道90A。水被吸入通过过滤器25A,并且从过滤元件25A的上表面45A将额外的颗粒清洗通过抽吸出口 40B,在此其被沉积。
[0047]最后的阶段是最终提取,借此没有底通道50B提供的抽吸力,但是洗脱液通过泡沫进口 80B被引入,在此其进入第二级通道90A。阀Hl被打开,使得洗脱液从过滤元件25A的上表面45A上将颗粒取代,并且将其移动经过打开的阀Hl进入最终容器(未示出)。通过这样做,提供了具有相对低体积洗脱液的颗粒,这可能在此后更加容易进行进一步分析。
[0048]刚刚讨论的实施方式通常用止回阀取代一些开/关阀,以使得过滤装置的多阶段控制更加容易,并且减少成本。
[0049]图12A-17A和12B-17B示出了另一个实施方式,通过利用一系列三通旋塞阀M、N、0、P来配置过滤装置的不同阶段。再次地,讨论将针对之前讨论过的六个阶段,包括:I)吸入样品;2)第一冲洗;3)第一提取;4)第二吸入;5)第二冲洗;以及6)最终提取。
[0050]图12A和12B是针对吸入样品的阶段,其中细菌样品通过进口 30C被引入,并且阀M、N和O被定向,使得流动被引导通过通路210、230、250和290并进入第一级通道60C。真空被应用于底通道50C中,使得颗粒65C被余留在过滤元件25C的上表面45C上。穿过过滤元件25C的液体和颗粒被丢弃。
[0051]请将注意力放在图13A和图13B上,随着颗粒65C余留在过滤元件25C的上表面45C上,水由定向阀M、N和O被引入,使得水从水进口 70C进入,并且流经通路220、230、250和290进入第一级通道60C。随着真空被应用于底通道50C中,水和较小的颗粒穿过过滤元件25C并被排出,从而提供对较小的颗粒的额外的过滤。
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