样品前处理装置及利用其的样品前处理方法与流程

本发明涉及反应设备技术领域，具体涉及一种样品前处理装置及利用其的样品前处理方法。

背景技术：

除了用于化学及生命工程领域以外，流体样品分析还广泛用于分析采自患者的血液、体液以进行诊断的诊断领域等，特别是用于核酸的提取、纯化和检测领域。

对流体样品进行分析的方法中的一个关键是对流体样品进行前处理。对流体样品进行前处理是指在对流体样品进行分析之前提取所需量的样品，并例如用稀释缓冲液或者裂解液等以适当比例对此进行精确处理，或者与固体、液体状态的反应试剂混合，或者利用填充或者支撑体进行分离及精制。

目前用于流体样品前处理的装置难以实施连续的操纵、打开和关闭操纵，有的甚至需要手动执行生化处理。鉴于需要处理的生物材料类的流体样品通常可能包含传染性病原体，因此，应当尽量样品前处理过程中的人工干预。

此外，现有的流体样品前处理装置通常难以实现有效的混合样品，进行反应之后需要通过离心等方式来分离和转移样品。

为此，本领域持续需要开发一种人工干预少且混合效果好的样品前处理装置。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种人工干预少且混合效果好的样品前处理装置。

本申请之目的还在于提供一种利用该样品前处理装置的样品前处理方法。

为了实现本发明之目的，本申请提供以下技术方案。

在第一方面中，本申请提供一种样品前处理装置，其特征在于，包括：

反应管，该反应管内设置有反应腔，且该样品管一端与管状盖体可拆卸连接，另一端套接设置于试剂管内；以及

试剂管，该试剂管内设置有试剂腔，且该试剂管的一端用于容纳所述反应管，另一端设置有用于输出物料的注液口，且所述注液口与外部环境流体连通的路径上设置有可刺穿的密封件；

其中，所述反应管的外径小于所述试剂管的内径，且所述反应管构造成能沿着所述试剂管的纵向轴线方向移动；

其中，所述反应腔和所述试剂腔流体连通；

其中，所述盖体包括凸起面远离所述反应管的弧形顶部。

在第一方面的一种实施方式中，所述注液口与所述试剂腔流体连通的路径上设置有过滤装置。

在第一方面的一种实施方式中，所述盖体还包括至少两个盖体卡接部件，所述至少两个盖体卡接部件设置在所述弧形顶部外周，每一个盖体卡接部件朝着远离所述反应管的方向延伸预定长度且包括开口朝向远离所述弧形顶部外周的L形平台；

其中与所述盖体连接的反应管的端部外周设置有至少两个反应管卡接部件，所述至少两个反应管卡接部件朝着远离所述反应管的方向延伸预定长度，且包括朝向所述反应管外周方向的凸起部分；

其中所述盖体卡接部件的L形平台构造成适于与所述反应管卡接部件的凸起部分通过卡接固定。

在第一方面的一种实施方式中，所述盖体包括沿着所述弧形顶部外周均匀设置的4个盖体卡接部件；

与所述盖体连接的反应管的端部外周均匀设置有4个反应管卡接部件。

在第一方面的一种实施方式中，所述样品前处理装置还包括盖体密封件，所述盖体密封件设置在所述盖体与所述反应管连接时形成的环形间隙之间。

在第一方面的一种实施方式中，所述反应管的外周设置有环形凸起部分，该环形凸起部分的外径大于或等于所述试剂管的内径。

在第一方面的一种实施方式中，所述样品前处理装置还包括反应管密封件，所述反应管密封件设置在所述反应管与所述试剂管连接时形成的环形间隙之间，且设置在所述环形凸起部分与所述试剂管的设置有注液口的端部之间。

在第一方面的一种实施方式中，所述试剂管的设置有注液口的一端包括直径朝着该注液口逐渐减小的锥形部分。

在第一方面的一种实施方式中，所述样品前处理装置还包括保护套，所述保护套可拆卸地固定到所述注液口外周。

在第一方面的一种实施方式中，所述样品前处理装置还包括注液口密封件，该注液口密封件设置在所述注液口与所述保护套形成的环形间隙之间。

在第二方面中，本申请提供一种使用如第一方面所述的样品前处理装置的样品前处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)打开所述盖体，向所述反应腔中加入待进行前处理的样品，然后将所述盖体气密性地固定连接到所述反应管；

(2)翻转加入待进行前处理样品的样品前处理装置，使所述盖体在所述反应管下方，且对所述样品前处理装置进行超声，得到经过前处理的样品。

在第二方面的一种实施方式中，所述方法还包括以下步骤：

(3)在对所述样品前处理装置进行超声之后，翻转该样品前处理装置，使所述盖体在所述反应管上方，刺破设置在所述注液口与外部环境流体连通的路径上的可刺穿的密封件，输出所述经过前处理的样品。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于本文所述的样品前处理装置的盖体中设置有弧形顶部，且反应管套设在试剂管之内，在利用该样品前处理装置进行样品前处理时，可以通过翻转样品前处理装置进行超声实现物料的高效混合，同时尽可能减少人工干预，避免污染。

附图说明

图1为根据本发明的一种实施方式的样品前处理装置的立体图。

图2为根据本发明的一种实施方式的样品前处理装置处于加样状态时的剖面图。

图3为根据本发明的一种实施方式的样品前处理装置的盖体的示意图。

图4为根据本发明的一种实施方式的样品前处理装置的盖体的俯视图。

图5为根据本发明的一种实施方式的样品前处理装置的盖体的仰视图。

图6为根据本发明的一种实施方式的样品前处理装置处于样品处理状态时的主视图。

图7为根据本发明的一种实施方式的样品前处理装置处于样品处理状态时的剖面图。

图8为根据本发明的一种实施方式的样品前处理装置处于样品转移状态时的剖面图。

图9为根据本发明的一种实施方式的样品前处理装置处于样品转移状态时的主视图。

在上述附图中，附图标记含义如下：

100 样品前处理装置

10 盖体

101 弧形顶部

102 盖体卡接部件

103 盖体密封件

20 反应管

201 反应腔

202 反应管卡接部件

203 环形凸起部分

204 反应管密封件

30 试剂管

301 试剂腔

302 过滤装置

303 注液口

304 可刺穿的密封件

305 注液口密封件

40 保护套。

具体实施方式

除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中列举的所有的从最低值到最高值之间的数值，是指当最低值和最高值之间相差两个单位以上时，最低值与最高值之间以一个单位为增量得到的所有数值。在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

以下将结合附图描述本发明的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。在不偏离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以对本发明的实施方式进行修改和替换，所得实施方式也在本发明的保护范围之内。

首先参考图1和图6，在一种实施方式中，本申请提供一种样品前处理装置100。在图1和图6所示的实施方式中，样品前处理装置100依次包括管状盖体10、反应管20、试剂管30和任选的保护套40。在本文中，盖体10可以可拆卸地连接到反应管20的一个端部。反应管20的另一端则可套接在试剂管内。

接下来参考图2，反应管20内可设置有反应腔201，该反应腔201可用于对样品进行前处理。试剂管30内可设置有试剂腔301，且该试剂管30的一端用于容纳所述反应管20，另一端设置有用于输出物料的注液口303，且所述注液口303与外部环境流体连通的路径上设置有可刺穿的密封件304。在一种具体实施方式中，所述注液口303与所述试剂腔301流体连通的路径上可选地设置有过滤装置302。在一种具体实施方式中，所述过滤装置302可为过滤膜，所述可刺穿的密封件304可为封口膜。在该实施方式中，为了使反应管20可以套接于试剂管30内部，所述反应管20的外径小于所述试剂管30的内径，且所述反应管20构造成能沿着所述试剂管30的纵向轴线方向移动。为了提高样品前处理效率，所述反应腔201和所述试剂腔301是流体连通的，且所述盖体10包括凸起面远离所述反应管20的弧形顶部101。

如上所述，在本文中，盖体10可以可拆卸地连接至所述反应管20。例如，盖体10可以通过卡接或者螺纹连接的方式可拆卸地连接到反应管20。参考图2到图5，本文所述的盖体10可包括至少两个盖体卡接部件102，所述至少两个盖体卡接部件102设置在所述弧形顶部外周，每一个盖体卡接部件102朝着远离所述反应管的方向延伸预定长度且包括开口朝向远离所述弧形顶部外周的L形平台。相应地，与所述盖体10连接的反应管20的端部外周可设置有至少两个反应管卡接部件202，所述至少两个反应管卡接部件202朝着远离所述反应管20的方向延伸预定长度，且包括朝向所述反应管外周方向的凸起部分。在该实施方式中，所述盖体卡接部件102的L形平台构造成适于与所述反应管卡接部件202的凸起部分通过卡接固定。在一种优选的实施方式中，所述盖体10可包括沿着所述弧形顶部外周均匀设置的4个盖体卡接部件102。在一种优选的实施方式中，与所述盖体连接的反应管20的端部外周可均匀设置有4个反应管卡接部件202。在另一种实施方式中，为了提高密封性，所述样品前处理装置100还包括盖体密封件103，所述盖体密封件设置在所述盖体10与所述反应管20连接时形成的环形间隙之间。

回到图2，在一种实施方式中，所述反应管20的外周设置有环形凸起部分202，该环形凸起部分202的外径大于或等于所述试剂管30的内径，从而可与试剂管30的内壁形成过盈配合。为了进一步提高反应腔201和试剂腔301的密封性，本文所述的所述样品前处理装置100还可包括反应管密封件203。该所述反应管密封件203设置在所述反应管20与所述试剂管30连接时形成的环形间隙之间，且设置在所述环形凸起部分202与所述试剂管30的设置有注液口303的端部之间。

仍然参考图2，在一种实施方式中，试剂管30的设置有注液口303的一端包括直径朝着该注液口逐渐减小的锥形部分。在一种实施方式中，注液口303可为延伸一定长度的管状中空通道，其一端与该锥形部分的底部连接，一端可与外部环境流体连通。过滤装置302可设置在该锥形部分与注液口303连接处，可刺穿的密封件304则可设置在注液口303与外部环境连通之处。

又参考图2，为了防止样品在处理过程中被污染，本文所述的样品前处理装置100还可包括保护套40，所述保护套40可拆卸地固定到所述注液口303外周。为了确保试剂腔301和反应腔201的密封性，所述样品前处理装置100还包括注液口密封件305，该注液口密封件305设置在所述注液口303与所述保护套40形成的环形间隙之间。

下面将参考附图描述利用本文所述的样品前处理装置的样品前处理方法。概括来说，本文所述的样品前处理装置100在使用时可包括加样阶段、样品处理阶段和样品转移三个阶段。参考图2，加样时只需使盖体10和反应管20分离即可，然后向反应腔中加入待进行前处理的样品。加样完成之后，需要将盖体10气密性地固定连接到反应管20。

在样品处理阶段，参考图6和图7，可翻转加入待进行前处理样品的样品前处理装置100，使所述盖体10在所述反应管20下方，且对所述样品前处理装置100进行超声，得到经过前处理的样品。在该步骤中，盖体10的弧形顶部可聚集超声能量，增强样品前处理装置10中的样品前处理效率。

在样品转移阶段，参考图8，可再次翻转样品前处理装置100，使所述盖体10在所述反应管20上方，刺破设置在所述注液口与外部环境流体连通的路径上的可刺穿的密封件304，即可输出经过前处理的样品。优选地，在样品转移阶段中，可使反应管20相对于试剂管30向下滑动。随着空间的压缩，试剂管内压力增加，样品液体在压力的作用下从注液口流出。

如图9所示，在样品前处理装置100包括保护套40的实施方式中，可以先移除保护套40，然后再输出经过前处理的样品。

在一种具体实施方式中，利用本文所述的样品前处理装置的样品前处理方法科包括以下步骤：

(1)打开所述盖体，向所述反应腔中加入待进行前处理的样品，然后将所述盖体气密性地固定连接到所述反应管；

(2)翻转加入待进行前处理样品的样品前处理装置，使所述盖体在所述反应管下方，且对所述样品前处理装置进行超声，得到经过前处理的样品；

(3)在对所述样品前处理装置进行超声之后，翻转该样品前处理装置，使所述盖体在所述反应管上方，刺破设置在所述注液口与外部环境流体连通的路径上的可刺穿的密封件，输出所述经过前处理的样品。

上述对实施例的描述是为了便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本申请。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必付出创造性的劳动。因此，本申请不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本申请披露的内容，在不脱离本申请范围和精神的情况下做出的改进和修改都本申请的范围之内。