多孔测试板组件和制备用于分析的测试板的方法与流程

文档序号:15571221发布日期:2018-09-29 04:30阅读:242来源:国知局

本发明涉及用于分析样品的多孔测试板领域。



背景技术:

使用多孔测试板来保持测试介质,以进行不同种类的例如生物和生化过程,包括例如生物材料的处理和测试。现有的标准包括例如ansislas4-2004标准(以前被公认为ansi/sbs4-2004),其定义与分别具有96,384和1536个孔的微孔板相关的孔位置。具有大量孔的测试板通常用于或多或少自动化的过程中,通常涉及能够在测试板上执行一个或多个处理步骤的复杂机器,例如将测试介质和/或反应物等物质添加到孔,pcr,测试介质的杂交,对孔的图像进行捕获和对图像进行处理,例如,以便允许基于生长、杂交等达成结论。us-2012/0129250-a1公开了多壁测试板的一个例子,基于具有多个孔的板以及由相同塑料制成的多个容器,所述多个容器通过直接模制在板上而在孔处与所述板固定连接。

有时候,只需要相对少量的孔,例如,当分析仅限于相对较少数量的样品时。但是,如果使用具有96个孔的测试板,并且根据所实施的分析类型,可能导致整个测试板不适合进一步使用。例如,当使用具有96个孔的测试板来分析四个样品时,在完全没有被使用的情况下,可能导致92个孔不适用。这代表了大量的浪费。传统上,孔的成本被认为几乎无关紧要,但是现在有一些复杂的技术利用了具有复杂特征的孔,例如包括精密的互补探针(例如杂交探针)的孔,其固定在孔底以便与样品相互反应,以及与从用于诊断的样品获取的pcr产物相互反应。这意味着现在孔的成本可能并不总是无关紧要的。

本领域公知的是通过允许将测试板再分成多个部分来减少浪费量。例如,us-2011/0286897-a1公开了一种具有96个孔的微量滴定板,得益于将板分成多个区段的断裂线,可以将其再分成具有24个孔的部分。可从wo-2008/030914-a2(申请号pct/us2007/077696)和ep-2810753-a1中获得可以再分的测试板的其它例子。

使用所谓的孔带也是已知的,所述孔带可以根据诸如ansislas4-2004标准的标准组合在一起以形成孔矩阵。通常使用的格式是基于具有8个孔的孔带,通过将孔带配置在具有中央开口的框架上,可以将孔布置成具有多达96个孔的孔矩阵。因此,孔可以以明确定义的方式定位,并且包括框架和孔带的组件可以使用适于处理框架的设备来处理,由此将孔相对于设备例如图像捕获设备,定位在限定的位置。根据具体情况,可以使用一个或多个孔带。例如,当需要12个孔时,可以使用两个孔带。us-5084246-a中公开了这种类型的一种布置。这里,每个带中的孔可以进一步彼此分开。us-5084246-a中解释到,在仅有一些孔需要进行进一步测试的情况下,单个孔的分离是重要的。

基于1×8孔带的微孔板的另一个例子是康宁公司的96-孔聚苯乙烯质斯里普韦尔(sripwelltm)牌微孔板,据称具有平底条带,设计为容易分开,并且设计成只能以一种方向装配到条带保持器中。将这些条带预先装配在一个“蛋箱”形的条带保持器中,使得每个单独的孔一旦分开就可以放回到微孔板中。

然而,us-5084246-a中公开的系统的缺点是,当利用布置在框架中的孔带执行基本测试或测试时,带中的所有孔可能经受相似的条件。例如,当包括框架和布置在框架中的孔带的组件受到诸如振动和/或高温等条件的影响时,所有的孔都受到影响。因此,如果只有一些孔被实际使用,其他孔可能会遭受劣化。例如,粘附在孔底的复杂探头可能会变劣。而且,即使孔带的一些孔在使用其他孔之后仍然对分析样品有用,例如出于安全原因,诸如为了尽量最小化污染的风险,通常可能会禁止或至少不优选重新使用部分已使用的带。

正如在us-5084246-a中所解释的那样,定位构件设置在底座上并且装配构件设置在带上,使得带仅能够沿一个方向在由框架限定的矩形阵列中定位。

图1示出了现有技术的多孔测试板的另一个例子,其包括孔带1(其中之一在图中示出)和能够收纳十二个这种带的矩形框架200,每个带包括八个孔。这里,就像在us-5084246-a中所描述的系统中那样,框架包括两个长边201、202和两个短边。较长的边配置有弧形部分201a、202a,该弧形部分201a、202a布置成用于收纳布置在孔带1的八孔阵列的端部处的孔11。

孔带由整体模制的聚苯乙烯透明片构成并且包括布置成阵列的八个孔11,并且通过在相邻孔之间垂直地延伸的接缝11a和孔带的共同底面12互相连接。另外,在第一端处,孔带包括第一舌状延伸部13,该第一舌状延伸部13与孔的上端基本共面并且朝向其端部形成锥形或变窄,使得第一延伸部的端部不宽于孔的外直径,从而使得第一延伸部布置成在由两个销201b限定的空间中被支撑在长边201中的第一长边的顶部上(或者,在该长边的端部中的一个端部处,在两个销201b中的一个销和短边204的上部之间)。在与孔带的第一端相对的孔带的第二端处设置有第二舌状延伸部14,该第二舌状延伸部14基本上与孔的上端共面,并且具有类似于孔的外径的基本上恒定的宽度。该第二延伸部太宽而无法安装在一对销201b之间或者安装在最右侧销201b和短边204之间。因此,用户将总是将第二延伸部14放置在长边中的第二长边202的顶部上,并且将第一延伸部放置在长边中的第一长边202的顶部上。因此,保证当放置在框架中时,孔带总是以预定方式定向。该组件提供了96个孔,这些孔排列在预定位置,基于左侧短边上表面上的字母a-h和框架的第二长边上表面上的数字1-12,可以使用数字a1-h12来标识孔的位置。该框架通常具有标准化的尺寸。

如此,具有样品的一个或多个孔带1可以被放置在框架200中,然后包括框架和孔带的组件可以由配置为用于处理符合相关标准的组件的机械装置所处理。框架可以定位在机器中,并且由此每个孔在机器中将具有预定的空间位置,这便于自动操作和处理。

然而,如上所述,缺点是,当仅处理少量样品时,例如,当仅处理1-4个样品时,如果使用整个孔带,则存在大量的孔的浪费。

公开了孔板或孔带的其他文献包括以下文件:

us-5948363-a,其讨论了包括框架、微孔支架和微孔带的组件;该文件讨论了在孔上使用印刷标签,以便可以容易地使用期望的标签标记孔。

wo-2015/075653-a2,其公开了一种多孔板,其具有便于确定添加到板的孔中或从板的孔移除的流体的量的机构。

us-2008/0287307-a1公开了一种具有框架、基本平坦的基底和由基底支撑的多孔结构的多孔装置。



技术实现要素:

本发明的第一方面涉及一种多孔测试板组件,其包括基部构件(2)和至少一个第一插入构件。

基部构件通常具有基本上矩形的形状,并且根据标准来设定形状和尺寸,例如具有与现有技术的系统的基本上矩形的框架相对应的外部尺寸,以与适于处理多孔测试板的系统兼容。对于这些测试板而言的典型的基本上矩形的形状是由于孔通常排列成行和列,例如对于具有96个孔的测试板而言布置成8行和12列,与本发明的一些实施例相对应的格式。在本发明的一些实施例中,基座构件通常具有大约85×128mm的尺寸,这对应于ansislas4-2004标准。基部构件通常由合适的聚合物材料如聚酰胺6、聚苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯和聚氯乙烯的模制件构成。

基部构件包括至少一个用于接收和容纳孔带的至少一部分的开口,例如具有n个孔(例如8个孔,16个孔等)的孔带的一部分。孔带的所述部分可以包括m个孔,m和n是整数,m<n。例如,在具有八个孔的孔带的情况下,孔带的所述部分可以包括一个、两个、三个或四个孔,例如,孔阵列中的前四个或后四个孔。该部分典型地通过将孔带分成一个或多个部分例如分成两个部分来获得,例如,通过将孔带对应于弱化部分(例如对应于弱化线)而将其分开。

所述至少一个第一插入构件布置成装配到所述开口中,用于将所述孔带的所述部分支撑在所述开口中。这提供了一种灵活的布置,其中可以将孔带分成两个或更多个部分,然后其中一个部分可以装配到开口中,该开口比容纳孔带所述部分所需的空间大。第一插入构件与孔带相互作用以将孔带保持在期望的位置。也就是说,例如,该开口可以适合容纳包含例如八个孔的一个孔带,或其一部分,例如包括一个、两个、三个、四个孔等的部分。第一插入构件用于将孔带的一部分定位在开口中。因此,尽管事实上开口的长度对应于整个孔带,但是孔带的所述部分可以精确地定位在开口中。因此,基部构件可以用于利用标准设备处理标准孔带的一些部分,即,例如使用现有的设备,确保孔带的所述部分的孔相对于基部构件精确定位,并且因此相对于在处理期间或之后必须与孔相互作用的装置的不同部件,例如注入器、图像捕获装置等,精确定位。与从us-5084246-a1所已知的系统相比这是一个优点,在us-5084246-a1所公开的系统中,如果孔带被断开以形成两个单独的部分,并且如果其中一个部分布置在由框架限定的矩形开口中,则其相对于框架的位置不会被固定,因为它可能在框架内滑动。这使得使用标准设备,利用框架和具有例如四个孔的部分进行分析(如果不是不可能的话)很困难,因为这部分不一定相对于框架保持在固定位置。借助本发明提供的附加的第一插入件,孔带的所述部分可以精确地定位在基部构件的开口中,并且在处理期间在组件的自动和/或手动操作期间保持如此,例如当基部构件被输送到机器并在其中操作时,例如在不同位置之间移动、振动以促进杂交等。第一插入构件可以例如是与基部构件材料相同的模制元件。

许多现有技术的参考文献集中于提供孔的完整微孔板的片段,并且其中一些公开了从完整微孔板提供孔带的方法和手段。实际上,us-5084246-a甚至教导了提供单独的孔。然而,这些现有技术的参考文献没有提供关于如何进一步处理少于8个孔的孔带(例如pcr扩增,杂交,洗涤等)的教导,并且尤其没有涉及如何使用适于以标准化的微孔板格式操作的标准化设备来进行所述处理。本发明解决了这个问题并且使得也可以处理孔带的一些部分,使得它们能够在涉及例如摇动、倾斜、振动等的进一步处理步骤期间被放置并且可靠地保持在相对于框架或类似物的正确位置中。

在本发明的一些实施例中,所述开口在平行于基部构件的短边的方向上具有长度,并且所述开口的尺寸适于容纳至少一个孔带,第一插入构件具有与孔带的一部分的长度互补的长度。因此,第一插入构件和邻接放置的孔带所述部分将在开口的整个长度上延伸。也就是说,例如,具有n个孔的孔带的所述部分可以具有对应于m个孔的长度,并且第一插入构件可以具有对应于n-m个孔的长度。在一些实施例中,孔带和第一插入构件均可以具有对应于4个孔的长度。

在本发明的一些实施例中,所述开口在平行于基部构件的短边的方向上具有长度,并且所述开口的尺寸被设计为适于容纳至少一个孔带,并且第一插入构件具有所述开口的长度的大约7/8或更小的长度。第一插入构件适于放置在开口中,与孔带的一部分对齐(例如与具有一个、两个、三个或四个孔或更多的孔的部分对齐),使得孔带的所述部分和第一插入构件一起在开口的整个长度上延伸。

在本发明的一些实施例中,第一插入构件具有与开口的长度的大约一半相对应的长度,使得第一插入构件可以用于将半个孔带定位和支撑在开口中。例如,第一插入构件可以适用于在适于容纳具有八个孔的孔带的开口中支撑具有四个孔的孔带部分。

在本发明的一些实施例中,所述组件还包括至少第二插入构件,该第二插入构件布置成装配到所述开口中。例如,第二插入构件可以布置成与第一插入构件相邻放置,例如完全或部分地占据适于容纳第二孔带的空间。

在本发明的一些实施例中,第二插入构件比第一插入构件长。例如,第二插入构件可以布置成具有与例如一个包括八个孔的类型的完整孔带相对应的长度。因此,与第一插入构件和第二插入构件结合的开口可以容纳孔带的一部分、整个孔带、一个孔带的一部分和整个附加的孔带或两个孔带,所述开口的剩余部分则分别由两个插入构件填充,仅由第二插入构件填充,仅由第一插入构件填充,以及既不由第一插入构件也不由第二插入构件填充。因此,例如,在本发明的一些实施例中,该组件可以用于容纳四个、八个、十二个或十六个孔,相对于基部构件的边缘正确和精确地定位。当然,在一些实施例中,可容纳其他数量的孔以及孔带和孔带部分的组合。

在本发明的一些实施例中,所述组件包括多个不同长度的第一插入构件。也就是说,可以提供不同的第一插入构件以适应具有不同数量的孔的孔带部分。例如,在一些实施例中,可提供较长的第一插入构件以容纳具有两个孔的孔带部分,并且可提供较短的第一插入构件以容纳具有例如四个孔的孔带部分。

在本发明的一些实施例中,该组件包括用于朝开口中的优选位置偏压(bias)第一插入构件的装置。在一些实施例中,可以使用卡扣装置或其他几何构造,通过该卡扣装置或其他几何构造,可以将第一插入构件卡入或以其他方式固定到优选位置。在其他实施例中,可以使用其他机械联锁装置。

在本发明的一些实施例中,用于将第一插入构件朝向开口中的优选位置偏压的装置包括磁性装置,诸如与第一插入构件以及组件的其余部分例如基部构件和/或第二插入构件相关联的磁体,例如,磁性装置包括至少一个作为第一插入构件的一部分的磁体,以及至少一个第二磁体。已经发现,可以使用磁性装置将第一插入构件以及任何附加的插入构件朝向开口中的优选位置偏压,并且还可以在典型的处理和处理操作期间将插入构件保持在该位置中,所述处理例如为测试板的转移,测试板的摇动或振动等。而且,已经发现,通过使用磁体,可以减少或避免机械偏压和保持装置(诸如卡扣配合连接等)经常出现的制造公差的问题。例如,所述磁体可以在模制期间集成在基部构件中和插入构件中,或者在单独的步骤中连接。

本发明的另一方面涉及一种系统,该系统包括根据本发明第一方面的多孔测试板组件和包括至少八个孔的至少一个孔带。在一些实施例中,孔带由诸如聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、环烯烃的塑料材料、玻璃或石英制成。在一些实施例中,所述材料是透明的。在一些实施例中,孔带包括多个孔,这些孔一个接一个地布置并且通过共同的底面和/或通过沿着相邻孔的壁在孔的底部和顶部之间全程地或仅沿着所述壁的一部分垂直延伸的互连部分互连。

在本发明的一些实施例中,孔带包括至少一个弱化区,例如弱化线或轨迹,以便于将孔带划分为两个限定部分,每个限定部分均包括至少一个孔。当例如模制孔带时可以建立弱化区,但是在其他实施例中,可以在单独的步骤中获得弱化区,例如,当适配(adapt)不具有这样的弱化区的孔带以允许它被分解为明确限定的部分时。

本发明的另一方面涉及一种适配在多孔测试板组件中使用的孔带的方法,包括以下步骤:加热孔带的至少一部分以产生至少一个弱化区,以利于将孔带分割成至少两个限定部分,这些部分中的每一个包括至少一个孔。目前,通常提供具有至少八个孔的孔带。即使当通过将板分成多条带来获得孔带时,归因于当将带装配到基本矩形的框架中时通常在测试板中所使用带的方式,这些带通常不再安排进一步的分割。然而,如本文所述的多孔测试板组件使得可以使用有限数量的孔。因此,可能需要适配常规孔带以允许将它们分割成明确限定的部分,优选适配为与一个或多个第一插入构件正确地相互作用。已经发现,这可以优选地通过加热孔带以产生弱化区来实现。

在本发明的一些实施例中,加热孔带的至少一部分的步骤包括使至少一个电加热元件例如电加热的线材或杆与孔带接触,例如与孔带底部接触。例如,在具有连续底表面的孔带的情况下,这可以是用于引入凹口或其他类型的弱化部分的优选位置,其中当经受弯曲力时,孔带将优选以明确限定的方式断裂。

本发明的另一方面涉及制备用于分析至少一个样品的测试板的方法,该方法包括以下步骤:将孔带分成至少两个部分,并且将至少一个部分定位在多孔测试板组件的基部构件中的开口中,例如在基于本发明的第一方面的多孔测试板组件的基部构件中,使得该部分保持在基部构件中,同时孔相对于基部构件的侧边定位和保持在预定位置中。样品因此可以布置在孔带的所述部分的一个或多个孔中,孔带的所述部分插入到多孔测试板组件中,并且,例如,使用基部构件固定在适当的位置,所述基部构件具有被设定尺寸和构造为以适贴配合方式接收所述部分的开口,使得所述部分一旦被插入后基本上不会相对于基部构件移动;或者,所述基部构件具有较大的开口,所述开口,例如如前所述,例如部分地被一个或多个插入构件封闭。在一些实施例中,孔带具有八个孔,并且位于基部构件中的所述部分具有四个或更少的孔。

本发明的另一方面涉及本发明第一方面的多孔测试板组件或上述系统用于样品分析的用途。样品分析可以包括涉及pcr扩增、与探针杂交、洗涤步骤等的过程,其可以手动进行,或者优选借助于或多或少的自动化设备进行。

这些过程涉及诸如测试板的摇动、倾斜和振动等动作。本发明允许执行这些步骤,同时防止这些孔由于这些作用而错位。

附图说明

为了完成描述以及为了更好地理解本发明,提供了一组附图。所述附图形成说明书的组成部分并且示出了本发明的实施例,其不应被解释为限制本发明的范围,而仅仅作为如何实施本发明的示例。附图包括以下视图:

图1是现有技术的多孔测试板的示意性透视图。

图2是根据本发明实施例的多孔测试板组件的示意性透视图。

图3是根据本发明的该实施例的多孔测试板组件的示意性透视图,其中具有八个孔的孔带的第一部分被结合并被制备以供使用。

图4示意性地示出了孔带部分和第一插入构件被插入到了基部构件的开口中。

图5示意性地示出了图3~4的多孔测试板组件,其中,整个孔带被插入并准备使用。

图6示出了相同的组件,其中一个半孔带被插入并准备使用。

图7是从下面看的根据本发明的该实施例的组件的透视图。

图8a~图8c示意性地示出了根据本发明的一个实施例的适合于分成两个孔带部分的孔带。

具体实施方式

图2示出了在本发明的一个实施例中,多孔测试板组件如何包括具有开口3的大致矩形的基部构件2。该开口的尺寸和构造允许插入一个或多个(在这个例子中,两个)关于图1所示的类型的孔带。也就是说,在本发明的该实施例中,基部构件1被配置为使用传统的现有技术的符合标准的孔带,所述孔带例如每个具有8个孔。

但是,有时候只能使用几个孔,例如只有一个孔、两个孔、三个孔或四个孔。图3示出了在这种情况下,图2的组件如何能够用于仅容纳孔带的部分1a,例如,包括四个孔的部分,该部分通过将整个孔带分成两个半部1a和1b而获得。包括四个孔的第一部分1a可以沿着开口3的一部分与第一插入构件21对齐,然后可以优选地使用第二较长的插入构件22封闭开口的其余部分。即,图3显示了如图1所示的具有八个孔的孔带1的包含四个孔的部分1a如何被布置在基部构件2中,并且第一插入构件21与其对齐。因此,部分1a被固定在与基部构件的左上角相对应的位置中,即,四个孔11采用当将八个孔的孔带1插入基部构件的相应的列中或如图1所示的框架的相应的列中时与完整的八个孔的孔带1的对应四个孔可能占据的位置相同的位置。第一插入构件有助于保持孔带的部分1a在正确的位置。因此,如图3所示的组件可用于相同类型的设备中,并经受与图1所示组件相同的处理步骤,但仅使用四个孔而不是八个。通过增加第二插入构件22来填充开口3的其余部分来提供额外的稳定性。在所示实施例中,图2中示意性示出的磁体41-43(同时参考关于图7的讨论)用于使第一插入构件和第二插入构件相对于彼此以及相对于基部构件2保持在明确限定的位置中。在其它(未示出的)实施例中,机械装置用于定位和互锁构件。

图4示意性地示出了使用者如何能够抓握包括孔带的一部分(被使用者的手遮蔽)和与其对齐的第一插入构件21的子组件,用于将该子组件插入到基座构件2的开口3中。

图5示出了容纳整个孔带11的组件。

图6示出了容纳一个完整孔带11和另一个孔带的第二部分1b的组件,其中舌状延伸部14支撑在第一插入构件1a的顶部上。

在一些实施例中,基座构件的表面可以设置有标志(例如,与基座构件一体模制的标志,或粘附到基座构件的表面的印刷标签),从而提示如何正确地将插入构件、孔带和孔带部分组合在开口中。例如,图3示出了整体模制的标志,该标志示出了如何将孔带分成多个部分(参见指示23),以及如何将整个孔带以及孔带的部分与插入构件组合地布置(24~27)。

也就是说,只需几个插入构件,就可以适应孔带和孔带部分的各种组合,由此提供了灵活性并减少了孔的浪费。在其它实施例中,可以提供更多插入构件和/或具有不同长度的插入构件(例如,在八个孔的孔带的情况下,插入构件与具有1,2,3,4,5,6和/或7个孔的孔带部分互补)。通常,技术人员将试图在减少浪费的需要和尽可能简化组件的需要之间寻求平衡。有时,可能优选使用包括四个孔的孔带部分,例如,当使用适合于在四个孔上同时操作的设备进行处理时,例如用于同时向四个孔添加物质和/或从四个孔除去物质,例如化学或生物试剂。这种装置经常用于在这种孔带上操作。

图7是该组件的后视图,示出了在本发明的一个实施例中,第一插入构件21、第二插入构件22以及基部构件2如何设置相应的磁体41、42、43以彼此吸引,以便将两个插入构件朝向优选位置偏压(bias)并将它们保持在该位置。已经发现使用磁性装置将插入构件偏压到某个位置并将它们保持在该位置令人惊讶地工作良好,并且避免了当机械装置(例如卡扣装配、楔形榫(dove-tail)结构等)用于使塑料材料的不同元件彼此保持特定的关系时经常发生的那种容差问题。例如,图7所示的布置中磁体沿着与基部构件的长边平行的轴线彼此对齐布置并且例如大致与第一插入构件的一个端部对应,这已被证明提供了优异的结果。

图8a~图8c示出了适于分成两部分的孔带的一个实施例,每个部分具有四个孔。该孔带大致是图1所示的类型,但是提供有弱化区或线15。在本发明的一个实施例中,这通过使孔带的底部与电加热棒或线材50接触来实现,如图8c示意地示出。因此,传统的孔带也可以被改变或适配以用于根据本发明的使用。

在本文中,术语“包括”及其派生词(诸如“包含”等)不应被理解为排除意义,也就是说,这些术语不应被解释为排除所描述和定义的对象可包括其他元件、步骤等的可能性。但当涉及孔带或孔带部分的孔的数量时例外。例如,当提到具有n个孔的孔带或孔带部分时,这通常意味着孔带或孔带部分恰好具有该数量的孔。

表述“孔带”代表“一串孔”,即“一个接一个设置成一排的一组孔”。

本发明显然不限于在此描述的具体实施例,而是在权利要求中限定的本发明的总体范围内,还包括本领域技术人员可以考虑的任何变化(例如关于材料,尺寸,部件,构造等的选择)。

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