专利名称：用于处理流体样品的系统和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种采用一次性流体管道来处理流体试剂的系统和装置。更具体地， 本发明涉及一种采用可重用管道支承系统和装置的这种系统和装置。
背景技术：
在本发明之前，流体样品在系统中被处理，这种系统包括刚性流动路径(例如，由 不锈钢形成的路径)和例如泵的工作单元，该工作单元连接到例如样品与试剂之间的流体 反应的单元操作所发生的区域。这种系统的管路设计和布设确保该系统最小化地被阻碍且 容易地被抽吸和排出。这些特征使得用户能够满足合适卫生标准地重复制造产品和使系统 再生。 这种系统采用实验室测试开发得到，在实验室测试中采用相对较小容积的系统。 然后这种较小容积系统按比例放大成相对较大容积的市售单元。通常来说，实验室大小的 系统并不类似于最终市售大小的系统。这可导致在基于从实验室大小系统获取的数据的市 售系统中存在误差。 为了在制造中提供更大的柔性并降低实现有效再生所需的时间，制造商开始采用 具有一次性造管和料袋的一次性系统，一次性造管和料袋在每个产品批次中进行组装和使 用。然而，由于造管和料袋的柔性，系统的组装是耗时的且使得产品回收困难。此外，这种 柔性系统以中等大小(例如，从10至1000升)被采用，目的在于使该处理适合于当前不锈 钢系统的大小。 这种系统时常受限于由造管强度所致的压力且缺乏一致的方法来将贯穿回路的 流动与分布进行集成。 美国专利7， 001， 513公开了一种包围流体管道系统的盒体，该流体管道系统紧固 到至少一个流体源和废物容器。盒体包含流体管道系统。盒体是固定式设备且流体管道系 统是一次性的。盒体可使得流体管道系统具有更大的压力性能且对于流体分布来说提供一 致/整体的顺序方法。该方法可置换当前使用的独立泵和阀，并使得泵和阀合并到盒体中。
因此，期望的是提供一种用于测试流体试剂处理过程的实验室系统和装置，该系 统和装置可容易地按比例放大成市售的系统和装置。另外，期望的是提供一种系统和装置， 其中实验室大小模式和市售模式彼此十分类似。这种系统和装置可提供大致适用于市售系 统和装置的实验室数据。
发明内容
本发明提供一种采用一次性流体管道和可重用管道支承系统和装置的系统和装置。该系统和装置包括一个或多个管道支承系统，该管道支承系统具有相同的流体路径但 是具有不同的容积。该管道支承系统可开启或关闭，以允许用新的管道系统来置换在先用 过的管道系统。新的管道系统包括至少一个流体入口和至少一个流体出口、以及至少一个 单元操作部，在该单元操作部中流体被处理，例如过滤、色谱分析和液_液萃取等。该系统 和装置还配备用于实现流体在管道系统内流动的机构，管道系统例如一个或多个泵，例如 蠕动泵。当管道系统被置换时，单元操作部可用新的单元操作部进行置换。可提供具有大致 相同设计但具有不同大小的管道路径以容纳不同大小的管道的可重用管道支承系统(盒 体)和装置族。这种管道支承系统和装置族允许从较小容积的实验室系统至相对较大的市 售系统进行成比例精确放大。
图1是本发明的管道支承系统在关闭时的透视图； 图2是图1中的系统的截面图，示出了管道、单元操作装置和管道支承装置；
图3是图1中的管道支承系统在开启时的透视图；禾口
图4是图1中的系统的后表面的透视图。
具体实施例方式
本发明提供一种支承一次性柔性管道系统的可重用管道支承装置和系统。示例性 的适合柔性管道材料包括硅树脂、聚乙烯、聚丙烯、PTFE(聚四氟乙烯)树脂、C-Flex⑧树 脂等。该支承装置和系统包括流体管道路径，其具有直径和形状使得当其中的流体被增压 时在其使用期间提供对管道系统的支承。通过对流体完成期望的单元操作，管道支承装置 被开启以暴露柔性管道系统并允许其被移除。用过的柔性管道系统然后用新的柔性管道系 统置换，该新的柔性管道系统连接到试剂供给源、试剂回收系统以及至少一个单元操作部。
应当理解的是，在附图中所示的流体通路仅为示例性的。可采用任何流体通路。
参考图1和2，本发明的歧管系统和装置IO包括试剂供给源12、 14、 16和18，试剂 供给源12、14、16和18连接到入口 11、 13、 15和17以及容纳在歧管20内的柔性管道系统。 例如过滤部22的单元操作部在出口 24处也连接到柔性管道系统。过滤机构26连接到试 剂回收容器28并连接到来自于歧管20的出口 30。第二回收容器32连接到来自于歧管20 的出口 34。用于废物产品的第三回收单元36通过阀39(图2)连接到来自于歧管20的出 口 38，还经由管道41(图2)连接到入口 40，用于使废物产品通过阀43(图2)循环到柔性 管道系统中。回收单元36配备排气管32。 歧管系统10包括歧管部分42并具有例如歧管部分42a和42b的两个半部部分，歧 管部分42a和42b包含在其间的柔性管道系统，如图所示。可选地，附加部分可用来将该系 统根据需要进行细分。备选地，如果既不是必须又不期望有第二部分时，可采用没有第二部 分的单个部分以提供保护或压力阻力。布置在歧管部分42b内的柔性流体管道在图2中以 黑线示出。流体管道以及工作单元都布置在歧管部分42b的恰当定形凹槽中。来自于一个 或多个试剂供给源12、 14、 16或18的试剂分别传送经过阀44、46、48和50到泵52中。来 自于泵52的流体传送经过过滤机构54、经过阀56、57和58并到达泵60中。
流体从泵60传送并被引导经过阀61、经过出口 24并进入到过滤单元22中。过滤单元22可连接到压力变换器64和66，以便监视过滤单元22内的压力。当阀70开启且阀 72关闭时，从过滤单元22渗透的流体传送经过管道68并经过管道34流出到回收单元32。 虽然回收单元32示出为器皿，但是其也可以根据需要是塑料料袋。 当期望旁通过滤单元22时，阀74被开启且流体传送经过管道76、经过记录仪器 78和80，该记录仪器78和80测量pH值、传导性、UV (紫外线)或光密度等。当阀56开启 且阀57开启同时阀61关闭且阀82开启时，流体能够被引导经过过滤机构26到达回收单 元28。如果需要，当阀31开启时样品能够被收集在容器84中。 当期望排出流体管道系统中的气体时，阀86开启，那么气体传送经过过滤机构88 并排出歧管部分42b。在处理循环的结束时，阀59开通至大气，以使得空气进入到歧管42 中。当期望从歧管42移除废物时，阀55开启。 参考图3，歧管部分42a具有凹槽，该凹槽与包含容纳在歧管部分42b (图2)中的 工作单元、管道和阀的凹槽相适配。凹槽定尺寸成允许管道在其中流体的压力下进行膨胀， 但使得膨胀限制在小于使得管道爆裂的程度。在图3中，歧管部分42a中的凹槽用包括字 母a的指示附图标记进行标记。凹槽包围在歧管部分42b中用相同的附图标记但未加字母 a表示的管道、阀、工作单元和流体样品容器。歧管部分42a和42b用合叶90和92连接在 一起。 参考图4，具有开关95的电气出口 94经过歧管部分42a或42b的壁连接到泵 60 (图2)，且具有开关97的电气出口 96也经过歧管部分42a或42b的壁连接到泵52 (图 2)。在图4中，在图3中示出的用于阀 气动功率源采用与所连接阀相同的附图标记加上 字母b来标记。
权利要求
一种用于处理至少一个流体试剂的装置，所述装置包括一次性的互连流体管道组；连接到所述流体管道的至少一个流体试剂源；用于将所述至少一个流体试剂流引导经过所述流体管道的机构；用于处理所述至少一个流体试剂的至少一个单元操作部；从所述至少一个单元操作部回收流体产品的机构；以及可重用壳体，所述可重用壳体用于所述流体管道和用来引导所述至少一个流体试剂流的所述机构。
2. —种用于处理至少一个流体试剂的系统，所述系统包括根据权利要求1所述的多个 装置，所述装置具有多个互连流体管道组，每个所述组具有不同于所述互连流体管道组中 另一个的直径的管道直径，每个所述装置具有可重用壳体，所述可重用壳体用于包围所述 流体管道，所述流体管道定尺寸成包围所述组中的一个。
3. —种可重用的容纳盒体，所述盒体构造成容纳互连管道组和用于将至少一个流体引 导通过所述管道的机构，所述盒体起作用为增大包含在盒体中的造管歧管的压力性能、并 起作用为内含所述管道。
4. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述单元操作部是过滤部。
5. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述单元操作部是过滤部。
6. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述单元操作部是色谱分析部。
7. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述单元操作部是色谱分析部。
8. 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述单元操作部是液_液萃取部。
9. 根据权利要求1、3或5中任一项所述的装置，其特征在于，用于引导流的所述机构包 括至少一个蠕动泵。
10. 根据权利要求2、4或7中任一项所述的系统，其特征在于，用于引导流的所述机构 包括至少一个蠕动泵。
11. 根据权利要求1、3或6中任一项所述的装置，包括多个流体试剂源。
12. 根据权利要求2、5或7中任一项所述的系统，包括多个流体试剂源。
13. 根据权利要求7所述的装置，包括多个流体试剂源。
14. 根据权利要求8所述的系统，包括多个流体试剂源。
全文摘要
提供一种用于处理流体试剂(12，14，16，18)的系统和装置(10)，系统和装置(10)包括一次性流体管道和可重用管道支承系统(20)。流体管道连接到至少一个流体源以及连接到至少一个单元操作部(22)，例如过滤部。
文档编号B01L99/00GK101765448SQ200880100527
公开日2010年6月30日 申请日期2008年7月18日 优先权日2007年8月2日
发明者E·鲁道夫 申请人:米利波尔公司