用于搅拌和分配流体的筒、自动分析器及分析生物样品的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物样品分析，具体涉及为了执行生物样品分析而用于分配流体的微流体部分的筒。
【背景技术】
[0002]在医学实验室中，通常对生物样品进行体外诊断。可利用移液管手动地执行或者可利用自动分析器执行这类测试。自动分析器可自动地将试剂添加到生物样品中，以便确定生物样品中物质的量。自动分析器是本领域已知的。例如，欧洲专利EP I 959 257 A2公开了一种包括用于保持多个试剂盒的试剂盒保持机构的自动分析器。EP I 959 257 A2公开了具有试剂移液器的分析器。试剂移液器用于将试剂分配到接收样品的器皿中，以开始化学反应。
[0003]对于一些分析过程，用于分析的试剂之一可以是包括微粒的流体。当将这种流体存储在容器中时，微粒将倾向于沉淀在容器底部，因为它们的比重大于流体的比重。在流体可被用于分析之前，必须使微粒回到悬浮且均匀的状态，从而确定量的流体可分配明确量的微粒。使沉淀的微粒再次悬浮的一种可行方法是搅拌包含微粒的流体。
[0004]例如，US 2011/0249526公开了一种处理袋容器，其中，混合器被放置在袋中，以混合袋中的试剂。
【发明内容】
[0005]本发明提供用于搅拌和分配流体的筒、用于分析生物样品的自动分析器和分析生物样品的方法，以便检测独立权利要求中主张的分析物。在从属权利要求中给出本发明的实施例。
[0006]根据本发明的实施例，筒包括能够接收流体的储存腔。储存腔可例如由聚乙烯、聚丙烯或与储存腔中所包括的流体相容的任何其他材料，但不限于这些材料。储存腔具有流体出口和盖，盖具有第一轴承。盖可被设计成能够相对于周围空气密封储存腔，并且可从储存腔被拆下。从储存腔拆下盖可用于用流体填充储存腔。例如，盖可被设计成螺帽或者可利用夹持装置或其他紧固装置被固定到储存腔。盖的第一轴承可以例如是磁性轴承、摩擦轴承、球轴承或适于如下所述的第一轴承的使用的任何其他类型的轴承。
[0007]筒还包括搅拌组件，搅拌组件包括搅拌器和轴，其中，搅拌器位于储存腔内。轴连接到搅拌器，由此适于将旋转功率传递给搅拌器。因此，搅拌组件适于搅拌储存腔内的流体，以使流体内包括的微粒再次悬浮。轴至少部分地位于储存腔内。由搅拌器和轴形成的搅拌组件适于在第一和第二位置之间移动。
[0008]在一些实施例中，第一位置可对应于搅拌组件的第一轴向位置，并且第二位置可对应于搅拌组件的第二轴向位置。替代性地或结合地，第一位置也可对应于搅拌组件的旋转的第一角度范围，而第二位置对应于搅拌组件的旋转的第二角度范围。
[0009]当搅拌组件处于第一位置时，搅拌组件密封流体出口。为此，搅拌组件的搅拌器或轴可例如突起到流体出口中，由此与储存腔的流体出口形成适形锁定固定。替代性地，当搅拌组件突起到流体出口中时，流体出口也可以是开口的或通过将搅拌组件旋转到预定的角度范围来密封。为此，搅拌组件和流体出口或储存腔自身可包括槽，当至少部分地对齐时，槽形成通道，使得流体能够流出储存腔。
[0010]当突起到储存腔的流体出口中时，搅拌组件能够与储存腔和/或流体出口形成第二轴承，从而使得搅拌器可围绕第一和第二轴承所限定的轴线旋转。因此，当处于第一位置时，搅拌组件适于搅拌储存腔内的流体，以使流体内包括的微粒再次悬浮。第二轴承可例如包括热塑性弹性体或适于形成摩擦密封的任何其他材料。
[0011 ]在一些实施例中，搅拌组件可通过突起到储存腔的流体出口中来密封流体出口。
[0012]当搅拌组件处于第二位置时，流体出口不再被密封，并且因此可从筒分配流体。在第一和第二位置之间切换搅拌组件可例如对应于在储存腔内升高或降低搅拌组件。一旦搅拌组件被降低，搅拌组件的搅拌器或轴就可延伸到流体出口中，由此密封它。升高搅拌组件可从流体出口移开轴或搅拌器，由此打开流体出口，从而可分配流体。
[0013]本发明的实施例可有利地用于存储和分配流体，所述流体是包含沉淀在筒底部上的微粒的悬浊液或分散系。在为了执行分析而分配一部分流体之前，通过利用搅拌组件搅拌流体，使沉淀的微粒或至少一部分沉淀的微粒悬浮。通过以合适的搅拌器旋转频率搅拌流体一段合适的时间，沉淀的微粒与流体混合，从而使得微粒回到悬浮状态。换言之，通过利用搅拌组件搅拌流体，沉淀的微粒再次悬浮。这可具有以下优点，即，在为了执行分析而从筒分配分配量之前，悬浊液的流体部分中的微粒的浓度和分布达到预定水平。这确保能够以可重复的准确度执行分析。
[0014]本发明的实施例还可具有搅拌组件被设计成筒整体的一部分的优点。因此，搅拌组件仅用于这一筒内的流体，并且将不会接触包括其他筒中的其他流体。使搅拌器仅用于一种流体而非多种流体防止了污染流体，这可能发生于在搅拌不同流体之后未合适地清洁搅拌器的情况中。此外，在搅拌过程之后可不必清洁搅拌组件，这缩短了分析循环的周期。
[0015]此外，对于多个混合和分配循环，根据实施例的筒可保持相对于周围空气密封，由此防止空气进入筒，这可能导致筒中包括的流体变质。
[0016]上述实施例的另一个优点可以是，搅拌组件既用于密封和打开筒的流体出口，也用于搅拌筒中包括的流体。因此，在分配过程中不需要附加的阀来密封和打开筒的流体出口，并且不需要附加的装置来控制这种阀的操作。此外，将搅拌组件用作密封装置便于转移筒，因为它们可在不存在任何其他装置的情况下容易地被密封。
[0017]如本文所理解的“筒”包括用于存储和分配流体的贮器。筒可具有机械接口，其匹配自动分析器的保持器的机械接口。筒和自动分析器的机械接口可使筒能够安装到分析器的保持器或从保持器释放筒，从而当筒变空时可用新的筒方便地更换筒。
[0018]在一些实施例中，第一轴承由搅拌组件的第一端处的一部分和盖的一部分形成。例如，搅拌组件的第一端以及盖的所述部分可包括磁性元件，由此形成磁性轴承。盖的所述部分也可被设计成导引搅拌组件的第一端，其中，搅拌组件的第一端和/或盖的所述部分可涂覆有适合用于滑动轴承的材料，并且可例如利用2k注塑成型形成。可选择减小轴承内的摩擦力的涂覆材料。例如，搅拌组件的第一端和盖的所述部分可涂覆有抗磨剂，如改性热塑性弹性体(TPE)或相容的合成材料。在一些实施例中，搅拌组件的第一端处的所述部分和盖的所述部分被设计成，使得它们接收或形成作为第一轴承的球轴承。当当涂覆轴承的一些部分时，应当注意涂覆材料的选择。由于摩擦轴承的操作总是存在产生磨损碎片的风险，该碎片可能进入筒所包括的流体中，因此应当选择这样的涂覆材料，即，即使一些涂覆材料进入流体，也不会导致有害地污染流体。
[0019]又一种形成第一轴承的可能是在盖中设置孔，使得搅拌组件的轴可伸出穿过孔并且可与孔的侧壁形成滑动轴承。但是，必须注意，第一轴承被设计成使得周围空气不能进入筒，因为这可导致流体变质。
[0020]第二轴承由搅拌组件的第二端处的表面和储存腔的表面或流体出口形成。必须选择适于在搅拌组件处于第一位置时密封储存腔的那类轴承。例如，可以使用滑动轴承。
[0021]在本发明的一些实施例中，储存腔的盖适于密封储存腔的开口，如前所述。盖自身可被设计成例如通过突起到储存腔中而沿轴延伸，由此减小腔的体积。此外，盖可具有适于接收搅拌组件的轴的开口。这对应于第一轴承如前所述地由盖的开口的侧壁和搅拌组件形成的情形。通过将盖设计成使其沿轴延伸并且具有用于接收轴的开口，盖的开口形成用于轴的在轴向上细长的径向轴承。例如，盖和相应的开口可被设计成使其形成长度是搅拌组件的轴的长度的一半的轴承。但是，轴承也可被设计成使其覆盖轴长度的五分之四或更少，四分之三或更少，一半或更少，四分之一或更少，五分之一或更少，八分之一或更少，或十分之一或更少。
[0022]必须注意的是，在轴向上细长的轴承未必只能通过将盖设计成突起到储存腔中来实现。还可以将盖设计成使其形成背离储存腔的弧拱，由此形成用于位于储存腔外的部分轴的轴承。但是，在一些实施例中，盖可突起到储存腔中，从而使得流体出口和盖的开口之间的距离小于流体出口和储存腔的开口之间的距离。
[0023]将轴向上细长的轴承用作搅拌组件的轴的通道样导引件可具有以下优点，S卩，增加搅拌组件的机械稳定性，尤其是当处于第一位置时。可防止当力沿径向方向撞击在搅拌组件的一些部分上(这可致使搅拌组件卡住)时搅拌组件倾斜。
[0024]在一些实施例中，搅拌组件包括通风通道，当搅拌组件处于其第二位置时，通风通道适于形成第一和第二开口。当搅拌组件处于其第二位置时，第一开口位于储存腔外，同时，当搅拌组件处于其第二位置时，第二开口位于储存腔内。因此，当搅拌组件处于其第二位置时，储存腔的内部和周围空气之间可形成连接，由此当搅拌组件处于其第二位置时储存腔能够通风。如果例如仅通过打开流体出口来从筒分配流体，则通风通道可以是有利地。如果不设置通风通道，则可能在筒的上部逐渐形成真空，由此阻止流体穿过流体出口。因此，提供通风通道可促进分配过程，尤其是当不使用可提供吸力的受控分配器部件时。
[0025]但是，筒还可被设计成可以在不存在通风通道并且不使用对流体产生吸力的装置的情况下从筒分配分配量。例如，可选择筒中包括的