相关申请案
本申请案主张2015年9月20日提出申请的序列号为62/221,094的美国临时申请案的优先权权益，所述临时申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。
本发明大体来说涉及用于与分析仪器介接的小样本注射瓶管。
背景技术：
毛细管电泳(ce)是一种利用分析物之间电泳迁移率的差异来分离样本物质的分析方法。通常，ce是在毛细管中执行，通常所述毛细管的两端上是打开的且通常将电场施加到所述毛细管以致使本内的分析物发生电泳分离。电场是借助布置在毛细管端部处且连接到高电压电力供应器的电极施加。毛细管填充有导电电解质使得电场可在毛细管内增强。
当将样本物质引入到毛细管中以供后续分离时，毛细管通常被浸没于盛放样本的瓶管中。在一种用于将样本注射到毛细管中的常用方法(被称为动电注射)中，通过同时浸没通常安置成平行且偏移的两个电极而在样本中产生电场来致使样本分析物电迁移。利用动电注射的一种此类示范性ce仪器是sciex所销售的p/acetmmdq+，其可对盛放在托盘内的多个样本瓶管执行自动ce分析。特定来说，盛放瓶管的托盘相对于仪器的毛细管/电极探头移动，使得可连续地注射并分析来自各个瓶管的样本。尽管一种仪器样式是使用单个毛细管与电极对，但仪器可配置有多个毛细管/电极对以并行地(同时)分析样本。
尽管ce因其高分辨率分离以及样本及实际上在ce分析中所利用的试剂的极小体积而受到好评，但样本瓶管必须盛放充足的样本体积以允许平行的电极与毛细管一致地穿过液体。代替通常用于与一些ce仪器介接的2ml装的宽圆柱形瓶管，一些供应商最近已生产狭窄的瓶管“插入件”，其配合在标准瓶管内且试图通过减小瓶管的最大内直径且通过终止于截头圆锥形底部(例如，埃彭道夫管(eppendorftube))来使样本瓶管中的流体“直立”。此小容积插入件通常提供200μl的最大容积，但需要最小体积为20到50μl的样本以确保注射。因此，即使在此“小容积”瓶管中，仍有大量样本被浪费，这是因为其不能被样本探头接达。
在一些情形中，当样本稀缺或样本极昂贵时，用户只想使用极少的样本。使用少量样本可允许用户对同一样本执行多次实验且保留其有价值的样本以用于未来实验。
技术实现要素：
因此，需要消除或减少在常规上在此项技术中所使用的圆瓶管及瓶管插入件中常见的昂贵及/或稀缺样本的浪费。由于常规ce取样探头的毛细管及平行的偏移电极两者均必须穿过样本，因此常规瓶管的“窄化”必须受这些元件之间的偏移距离限制，以便避免与瓶管的内壁接触。根据本发明教示的各个方面，申请人提供允许ce探头对极小样本体积进行取样且不放弃大容积容量的非圆形极化瓶管(或插入件)。尽管本文中通常参考具有平行电极与毛细管(其同时浸没于由样本瓶管盛放以供动电注射的样本中)的毛细管电泳(ce)仪器做出描述，但应了解，根据本发明教示的样本瓶管并不限于此用途。相反，所属领域的技术人员将了解，本发明教示可使必须盛放于样本瓶管内的样本体积显著减少，所述样本瓶管用于与各种分析仪器介接且特定来说用于经由“极化”或不对称探头与样本相互作用的分析仪器，包含于例如液体层析法及气体层析法(举非限制性实例)等应用中。
根据本发明教示的各个方面，提供一种优选地用于与分析仪器的不对称取样探头搭配使用的瓶管，所述瓶管包括沿着纵向轴从上端延伸到下端的主体。所述主体界定从所述上端延伸、用于盛放样本的流体室，其中所述流体室在正交于所述主体的所述纵向轴的至少一个平面中的横截面形状展现出两个或更少对称轴。
根据本发明教示的各个方面，举例来说，一种用于与具有取样毛细管及电极(其远端经配置以浸没于用所述瓶管盛放的样本内)的毛细管电泳(ce)仪器搭配使用的瓶管，所述瓶管包括基本上沿着纵向轴从上端延伸到下端的主体。所述主体界定从所述上端延伸、用于盛放样本的流体室，其中所述流体室在正交于所述主体的所述纵向轴的至少一个平面中的横截面形状展现出两个或更少对称轴。
在相关方面中，所述流体室在正交于所述纵向轴的至少另一平面中的横截面形状(例如，圆形或正方形)可展现出多于两个对称轴。
在各个方面中，所述流体室进一步包括：第一流体隔室，其经配置以接纳所述ce仪器的电极的远端；及第二流体隔室，其经配置以接纳所述ce仪器的取样毛细管的远端，其中所述第一流体隔室与所述第二流体隔室流体连通。
在各个相关方面中，所述第一流体隔室沿着第一纵向轴延伸且所述第二流体隔室沿着第二纵向轴延伸，其中所述第一纵向轴及所述第二纵向轴与所述主体的所述纵向轴基本上平行。在一些方面中，所述第一纵向轴及所述第二纵向轴从所述主体的所述纵向轴偏移。另外，在一些方面中，所述第一纵向轴经配置以与所述电极的纵向轴对准且所述第二纵向轴经配置以与所述取样毛细管的纵向轴对准。
在各个方面中，所述第一流体隔室从上端延伸到下端，所述第一流体隔室的上端低于所述主体的上端。同样，所述第二流体隔室从上端延伸到下端，所述第二流体隔室的上端低于所述主体的上端。在相关方面中，所述第一流体隔室的下端可低于所述第二流体隔室的下端。
所述第一隔室及所述第二隔室可具有各种形状。在一个方面中，举例来说，所述第一流体隔室及所述第二流体隔室可为大体截头圆锥形的。如上文所述，所述第一流体隔室与所述第二流体隔室可流体连通。举例来说，所述第一流体隔室与所述第二流体隔室可经由狭窄通道耦合。在一些方面中，所述狭窄通道可包括形成于在所述第一流体隔室与所述第二流体隔室之间延伸的平坦表面之间的狭窄间隙。在一些相关方面中，所述第一及第二大体截头圆锥形的流体隔室的所述上端以流体方式耦合到上流体隔室的下端。举例来说，所述上流体隔室可以是从所述第一流体隔室与所述第二流体隔室两者的合并处开始呈喇叭形的隔室，所述上流体隔室具有大体圆形的横截面形状。在各个方面中，从所述流体室进行动电注射期间所述流体室的最小样本体积可小于3μl(例如小于2μl)。
在各个方面中，所述流体室的下端处的横截面形状可为大体矩形的，其中所述流体室的所述横截面的主尺寸略微大于插入到所述流体室的所述上端中的ce探头的电极与平行毛细管之间的偏距，且所述次尺寸略微大于所述电极或毛细管的所述远端部分的直径。在各个方面中，在从所述流体室进行动电注射期间所述流体室的最小样本体积可小于5μl。
根据本发明教示的各个方面，所述主体的外表面基本上沿着从所述上端到所述下端的其整个长度可展现出圆形横截面形状。举例来说，所述主体可经设定大小以便固持于与ce仪器搭配使用的常规样本托盘中。在一些相关方面中，所述主体在其邻近其下端的外表面处可展现出增大的直径，以便通过压缩配合将所述主体固持于所述样本托盘内。在各个方面中，突片从所述主体的所述外表面径向延伸，以辅助所述主体在所述样本托盘内相对于所述ce仪器的所述电极与所述毛细管配置而适当地对准。举例来说，安置于所述托盘内的第一主体上的所述突片防止第二邻近主体不适当地对准于所述托盘内。另外或另一选择为，所述瓶管可包括耦合到第一主体的第二主体，所述第二主体界定从所述上端延伸、用于盛放第二样本的流体室，其中所述流体室在正交于所述主体的所述纵向轴的至少一个平面中的横截面形状展现出两个或更少对称轴，且其中所述第一主体及所述第二主体的所述流体室不以流体方式耦合。所述第一主体与所述第二主体之间的耦合可辅助所述主体在样本托盘内相对于所述ce仪器的所述电极与毛细管配置而适当地对准。
在一些方面中，所述主体在其位于所述流体室下端周围的外表面处可展现出增大的直径，以便用作盛放于所述流体室内的所述样本的放大透镜。
在各个方面中，由所述流体室界定的最大容积可以是约200μl或更大，且在从所述流体室进行动电注射期间所述流体室中的最小样本体积可以小于约3μl且小于约2μl。
根据本发明教示的各个方面，提供一种用于与分析仪器的不对称取样探头搭配使用的系统，所述系统包括瓶管，所述瓶管包括主体，所述主体沿着纵向轴从上端延伸到下端，所述主体界定从所述上端延伸、用于盛放所述样本的流体室，其中所述流体室在正交于所述主体的所述纵向轴的至少一个平面中的横截面形状展现出两个或更少对称轴。所述系统还可包含经配置以固持多个瓶管的瓶管托盘。
在所述系统的各个方面中，突片从所述主体的外表面径向延伸以辅助所述主体在样本托盘内相对于ce仪器的电极与毛细管配置而适当地对准。举例来说，安置于所述托盘内的第一主体上的所述突片可防止第二邻近主体不适当地对准于所述托盘内。
在一些方面中，第二主体可耦合到所述第一主体，所述第二主体界定从所述上端延伸、用于盛放第二样本的流体室，其中所述第一主体及所述第二主体的所述流体室不以流体方式耦合。然而，所述第一主体与所述第二主体之间的机械耦合辅助所述主体在样本托盘内相对于ce仪器的电极与毛细管配置而适当地对准。
在本发明教示的一些方面中，提供一种用于与毛细管电泳(ce)仪器搭配使用的样本瓶管，所述瓶管包括从上端延伸到下端的主体，所述主体界定从所述上端延伸、用于将样本盛放于内的流体室，其中所述流体室包括：第一流体隔室，其经配置以接纳所述ce仪器的电极的远端；及第二流体隔室，其经配置以接纳所述ce仪器的取样毛细管的远端，其中所述第一流体隔室与所述第二流体隔室流体连通。举例来说，所述第一流体隔室可从上端延伸到下端，所述第一流体隔室的所述上端低于所述主体的所述上端，且所述第二流体隔室可从上端延伸到下端，所述第二流体隔室的所述上端低于所述主体的所述上端。另外，在一些方面中，所述流体室可包括界定容积、从所述主体的所述上端延伸到下端的上流体隔室，其中第一流体隔室及第二流体隔室从近端流体隔室的所述下端向远端延伸。
本文中陈述申请人的教示的这些及其它图。
附图说明
所属领域的技术人员将理解，下文所描述的图式仅出于图解说明目的。图式绝不打算限制申请人教示的范围。
图1示意性地描绘根据申请人教示的各个方面的具有ce电极及毛细管的示范性样本瓶管，所述ce电极及毛细管安置于流体室中所盛放的样本内。
图2示意性地描绘图1的示范性样本瓶管，其中描绘在样本瓶管的各种高度处的示范性横截面。
图3示意性地描绘根据申请人教示的各个方面的另一示范性样本瓶管，其中描绘在样本瓶管的各种高度处的示范性横截面。
图4示意性地描绘根据申请人教示的各个方面的具有多个主体的另一示范性样本瓶管，所述多个主体内各自盛放用于接纳ce电极及毛细管的流体室。
图5示意性地描绘图2的示范性样本瓶管，其固持于用于与ce仪器介接的常规样本托盘内。
图6示意性地描绘图2的固持于常规样本托盘内的多个示范性样本瓶管。
具体实施方式
将了解为清晰起见，以下论述将解释申请人教示的实施例的各个方面，但在方面或适当情况下省略了特定具体细节。举例来说，对替代实施例中相似或类似特征的论述可略微简短。众所周知的观念或概念也可为简洁起见而不详细地论述。技术人员将认识到，申请人教示的一些实施例可不需要每一实施方案中所具体描述的细节中的特定细节，所述实施方案在本文中仅为了提供对实施例的透彻理解而陈述。类似地，将明了可可在不背离本发明的范围的情况下根据一般常识而对所描述的实施例做出更改或变化。以下对实施例的详细描述绝不应被视为限制申请人教示的范围。如本文中所使用，术语“约”及“基本上等于”指代可能出现的数值数量的变化，举例来说，在现实世界的测量或处理程序中；在这些程序中的粗心错误中；在制造、来源或组成物或试剂的纯度的差异中等。通常，如本文中所使用，术语“约”及“基本上等于”意指比所述值的值或范围大或小所述值的1/10，例如±10％。举例来说，约30％或基本上等于30％的浓度值可意指27％与33％之间的浓度。所述术语也指代将被所属领域的技术人员视为等效的变化，只要这些变化不囊括先前技术实践的已知值即可。
根据申请人教示的各个方面，本文中所描述的方法及系统可在将样本瓶管与分析仪器介接时，减小需要用样本瓶管盛放的样本流体的最小体积，且特定来说，用于经由“极化”或不对称探头与样本相互作用的分析仪器中，包含毛细管电泳、液体层析法及气体层析法(作为非限制性实例)。在各个方面中，所述瓶管可减少在常规上在此项技术中所使用的圆瓶管及瓶管插入件中常见的昂贵及/或稀缺样本的浪费，但仍能够使用具有高容积分析的瓶管。重要的是，在一些方面中，根据本发明教示的瓶管的外部形状可与当前在ce仪器上使用的常规瓶管基本上相同，但内部形状(即流体室的形状)可经形成以优化低容积应用。与允许约10x的可使用范围(大容积的200μl到满刻度2ml，或小容积插入件的20μl到满刻度200μl)的最常规瓶管不同，本发明教示可允许容纳小于2μl到满刻度约200μl的容积(作为非限制性实例)。因此，根据本发明教示的各个方面的瓶管可提供可供进行动电注射的急剧减小的最小容积，且可在样本大小范围方面提供优于当前所使用的当前设计的～10x改进。
现在参考图1及2，描绘根据申请人教示的各个方面的示范性样本瓶管10。如图1中所展示，样本瓶管10通常包括固态圆柱形主体12，固态圆柱形主体12绕纵向轴(a)从上端12a延伸到下端12b。从圆柱形主体12的上端12a延伸的内壁14界定用于将流体样本3盛放于主体12内的流体室16。如图1中所展示，瓶管10与ce电极2及毛细管4介接，使得最远端浸没于流体室16内的样本2内。
现在具体参考图2，将更详细地描述样本瓶管10的流体室16(以阴影展示)。特定来说，所述示范性流体室16从主体12的上端12a的下方延伸到开始呈喇叭形的上部分18，上部分18逐渐减小到颈部20中，且在其下端处在低容积腔部分22中终止。如图2(a)到(c)的各个横截面中所展示，流体室16在其整个长度上可具有各种横截面形状，但通常经配置以在环绕探头的极小流体体积内容纳ce探头(即ce电极2及毛细管4)的不对称定向。即，如图2(c)中所最佳地展示，在流体室底部中的内壁14具有主体12的流体室(即在正交于纵向轴(a)的平面中)的横截面形状，且仅展现出两个对称轴以为平行的电极2及毛细管4提供极小游隙。具体来说，大体矩形的横截面形状展现出：沿着其主尺寸的第一对称轴，其对应于电极2与毛细管4之间的偏移；及沿着矩形横截面的次尺寸的第二对称轴(对应于电极2的宽度)。将了解，根据本发明教示可形成各种横截面形状以较好地将样本底部处的过剩容积最小化。举例来说，用于接纳毛细管4的远端的矩形的一侧可进一步被窄化(致使仅有单个对称轴)。在各个方面中，在从流体室进行动电注射期间，流体室中的最小样本体积可因此被最小化到小于5μl(例如3μl、2μl)。
尽管图2(c)关于ce探头的远端而例证最小样本体积，但根据本发明教示的样本瓶管也可在流体室16的较大直径的上部分18中容纳高体积样本。尽管颈部20的矩形横截面形状(图2(b))向外展开成图2(a)中所展示的圆形横截面形状(具有多于两个对称轴)以形成上部分18，但将了解任何形状(与低容积的下部分22相同或不同)可用于形成流体室。
现在参考图3，描绘根据本发明教示的另一示范性瓶管300。瓶管310基本上类似于图1及2中所展示的瓶管，但不同点在于当样本瓶管与电极2及毛细管4介接时，流体室316的颈部及下部分或底部部分进一步将需要用样本瓶管盛放的流体容积最小化。具体来说，如图3中所展示，主体310界定：截头圆锥形的流体隔室322a，其经配置以与电极2对准；及截头圆锥形的流体隔室322b，其经配置以与毛细管4对准。截头圆锥形流体隔室322a、322b通常在颈部320处合并成喇叭形上部分318。重要的是，在甚至具有极小样本体积的情况下，流体隔室322a、322b经由狭窄通路或通道(即狭窄流体桥接部324，图3(c)中最佳地展示)以流体方式耦合，在动电注射期间所述桥接部允许电极2所产生的电场将分析物驱动到毛细管4中(举例来说)。对图3(c)的横截面形状的检验同样仅例证两个对称轴。所属领域的技术人员将了解，尽管流体隔室322a、322b是大体截头圆锥形的(且具有圆形横截面)，但流体隔室322a、322b可具有各种形状及大小以将不对称ce探头可靠地发挥作用所必需的样本体积最小化。举例来说，如图3中所展示，电极隔室322a可终止于比毛细管隔室322b的下端低的下端中，以便容纳电极2相对于毛细管4的典型较长长度及/或宽度。
鉴于在根据本发明教示的各个方面的瓶管中未提供完全对称，图4到6例证额外特征，所述额外特征确保本文中所描述的瓶管可与常规ce仪器及样本托盘搭配使用且使得流体室16、316相对于ce电极及毛细管适当地对准。
首先参考图4，描绘根据本发明教示的另一示范性瓶管400，其具有经由固态桥接部426机械地耦合到彼此的图1的两个主体410。根据本发明教示将了解，机械桥接部有助于将瓶管400对准于如图5中所展示的常规瓶管托盘440内。举例来说，机械桥接部426防止每一个别主体410在托盘440内旋转。
还如图4中所展示，示范性瓶管包含从主体410的外表面径向地向外延伸的突片428，突片428以可视方式辅助对准(参见图6)及/或机械地阻止邻近瓶管不对准于托盘440内。
由于本发明教示达成特别小的样本体积，因此示范性瓶管400在流体室416的下端附近另外包含增大的直径部分430。当瓶管400由透明材料形成时，此凸出隆起部分430可用作放大窗以便观察流体室416内的样本。另外，如图4中所展示，每一主体410也可在其具有增大的直径的下部外表面处具有部分432，以便确保瓶管400可靠地固持于样本托盘的膛孔中(例如，通过压缩配合)。
本文中所使用的章节标题仅出于组织目的，并不应解释为具限制性。虽然结合各种实施例描述了申请人教示，但并不打算将申请人教示限制于这些实施例。相反，申请人教示囊括各种替代方案、修改形式及等效形式，如所属领域的技术人员将了解。