用于冷冻分配的液滴的方法和设备与流程

本公开涉及用于冷冻流体室中的分配的液滴的设备和方法。

背景技术：

1、生物流体(如血液)的分析过程通常将分析的流体与一种或多种试剂结合，以触发对应于分析过程的测量参数的可检测属性的出现。一个示例包含将血浆与试剂结合以进行改变可检测属性的颜色或可见度的反应，所述反应可通过处理装备来测量。可向处理装备供应生物样品和一种或多种冻干试剂颗粒，这些颗粒可在分析过程期间重构。

2、用于生产冻干试剂的一种已知方法包含将精确体积的液体试剂液滴分配到冷冻液浴器中的步骤，在冷冻液浴器中，液滴冷冻并下沉到浴器的底部。在下沉到浴器的底部之后，已知的方法包含从浴器中移除冷冻小滴并冻干冷冻小滴。然而，在一些情况下，其它因素，如在冷冻液体的顶表面处的表面张力，会阻碍液体试剂的冷冻小滴下沉到浴器的底部，使得液体试剂的液滴倾向于漂浮在冷冻液体的表面附近。因此，随后分配的液体试剂液滴可能与漂浮液滴结合，从而致使结合液滴的试剂剂量不准确。因此，需要改进的设备和方法，以促进分配的液滴下沉到冷冻液浴器的底部。

技术实现思路

1、以下提出简化的概述，以便提供对本文描述的一些方面的基本理解。此概述不是本文公开主题的广泛概述。它既不旨在标识所要求保护的主题的关键或重要元件，也不旨在描绘其范围。它的唯一目的是以简化的形式提出一些概念，作为稍后提出的更详细描述的序言。

2、本公开包含用于冷冻液滴的设备的各种示例。根据一个示例，所述设备包括容纳流体的流体室、液体分配器、气体注入器和输送器。液体分配器被配置为将液滴分配到流体室中。气体注入器被配置为横向于容纳在流体室中的流体的表面注入气流。输送器被配置为相对于彼此输送流体室、液体分配器和气体注入器中的至少一个，使得液体分配器将液滴分配到容纳在流体室中的流体的表面上，并且气体注入器沿着容纳在流体室中的流体的表面在分配的液滴所处的位置附近注入气流。

3、在一些示例中，输送器被配置为在液体分配器下方的第一位置与气体注入器下方的第二位置之间输送流体室。液体分配器被配置为当流体室处于第一位置时将液滴分配到流体室中。气体注入器被配置为当流体室处于第二位置时横向于容纳在流体室中的流体的表面注入气流。

4、在一些示例中，容纳在流体室中的流体为低温液体，所述低温液体被配置为将分配的液滴冷冻成冷冻小滴。在一些示例中，低温液体为液氮。在一些示例中，输送器包括转盘，所述转盘被配置为使流体室围绕旋转轴线在第一位置与第二位置之间移动。在一些示例中，转盘包括滚筒，并且流体室设置在滚筒内。在一些示例中，转盘包括被配置为围绕旋转轴线旋转的心轴，并且心轴联接到滚筒，使得滚筒被配置为与心轴一起围绕旋转轴线旋转。在一些示例中，转盘包括联接到滚筒的顶端的盖。在一些示例中，盖可从滚筒的顶端移除。在一些示例中，流体室设置在盖下方，并且盖包括与流体室对准的开口。在一些示例中，流体室可从滚筒移除。在一些示例中，滚筒由不锈钢构成。在一些示例中，转盘包括设置在滚筒与流体室之间的绝缘层。在一些示例中，绝缘层包括空气。

5、在一些示例中，所述设备包括多个流体室，其中输送器被配置为在液体分配器下方的第一位置与气体注入器下方的第二位置之间输送每个流体室。在一些示例中，所述设备包括多个液体分配器，其中输送器被配置为将每个流体室输送到液体分配器中的相应一个下方的第一位置。在一些示例中，所述设备包括多个气体注入器，其中输送器被配置为将每个流体室输送到气体注入器中的相应一个下方的第二位置。在一些示例中，气体注入器包括设置在流体室上方的喷嘴，其中喷嘴被配置为横向于容纳在流体室中的流体的表面注入气流。在一些示例中，气体注入器被配置为仅当流体室处于第二位置时才横向于容纳在流体室中的流体的表面注入气流。

6、在一些示例中，所述设备包括电磁阀，所述电磁阀控制流向喷嘴的气流，并且被配置为在关闭位置(切断气流以阻止其到达喷嘴)和打开位置(准许气流到达喷嘴)之间切换。在一些示例中，所述设备包括：传感器，其被配置为生成与输送器的位置有关的信号；和控制单元，其与传感器和电磁阀电连通，其中控制单元被配置为接收来自传感器的信号，并且基于所述信号向电磁阀发送命令以在打开位置与关闭位置之间切换。在一些示例中，输送器被配置为以预定的停留时间将液体室从第一位置输送到第二位置，使得在气体注入器横向于容纳在流体室中的流体的表面注入气流之前，液滴冷冻成冷冻小滴。

7、在一些示例中，液体分配器包括喷嘴，其中喷嘴被配置为将液滴分配到流体室中。在一些示例中，液体分配器的喷嘴包括以预定的距离位于容纳在流体室中的流体的表面上方的尖端。在一些示例中，液体分配器的喷嘴的尖端与容纳在流体室中的流体的表面之间的预定的距离被设定为约3/4英寸至约2英寸。

8、在另一个示例中，一种用于冷冻液滴的方法包括：步骤(a)，将液滴分配到容纳冷冻流体的流体室中；步骤(b)，允许液滴在冷冻流体中停留至少预定的停留时间，使得液滴冷冻成冷冻小滴；和步骤(c)，沿着冷冻流体的表面在冷冻小滴所处的位置附近横向于冷冻流体的表面注入气流，使得冷冻小滴在冷冻流体中下沉。在一些示例中，步骤(a)还包括使用液体分配器将液滴分配到容纳冷冻流体的流体室中。在一些示例中，步骤(c)还包括使用气体注入器横向于冷冻液体的表面注入气流。

9、在一些示例中，步骤(c)还包括监测预定的停留时间，并且在预定的停留时间之后，横向于冷冻流体的表面自动注入气流。在一些示例中，所述方法还包括通过输送器将流体室从液体分配器下方的第一位置输送到气体注入器下方的第二位置的步骤。在一些示例中，所述方法包括监测输送器的位置，并且当流体室位于气体注入器下方的位置时自动注入气流的步骤。在一些示例中，所述方法还包括通过输送器将流体室从气体注入器下方的第二位置输送回液体分配器下方的第一位置的步骤。在一些示例中，所述方法还包括在使流体室返回到第一位置的步骤之后，将第二液滴分配到液体室中的步骤。

10、在一些示例中，流体室一体地附接到输送器。在一些示例中，流体室可移除地联接到输送器。在一些示例中，输送器包括转盘，并且输送步骤还包括通过转盘使流体室围绕旋转轴线从第一位置旋转到第二位置。在一些示例中，转盘包括滚筒，并且液体室设置在滚筒内。在一些示例中，转盘包括联接到滚筒的顶端的盖。在一些示例中，盖可从滚筒的顶端移除。

11、在一些示例中，所述方法包括在步骤(a)之前，使液体分配器在流体室上方移动，以使液体分配器与沿着容纳在流体室中的冷冻流体的表面定位的目标区对准。在一些示例中，步骤(a)还包括通过液体分配器在目标区处分配液滴。在一些示例中，所述方法包括在步骤(a)之后和步骤(c)之前，使气体注入器在流体室上方移动，以使气体注入器与沿着容纳在流体室中的冷冻流体的表面定位的目标区对准。在一些示例中，步骤(c)还包括通过气体注入器在目标区处注入气流。在一些示例中，流体室包括容纳冷冻流体的固定浴器。

12、在一些示例中，所述方法还包括在步骤(c)之后，通过保持器篮收集朝向流体室的底部下沉的冷冻小滴。在一些示例中，所述方法还包括在收集冷冻小滴的步骤之后，干燥冷冻小滴。在一些示例中，干燥冷冻小滴的步骤包括冻干冷冻小滴。

13、根据另一个示例，所述设备包括容纳流体的流体室、液体分配器和气体注入器。液体分配器被配置为相对于流体室移动，使得液体分配器在沿着容纳在流体室中的流体的表面定位的目标区上方对准。液体分配器被配置为将液滴分配到目标区处的流体室中。气体注入器被配置为相对于流体室移动，使得气体注入器在沿着容纳在流体室中的流体的表面定位的目标区上方对准。气体注入器被配置为在目标区处横向于容纳在流体室中的流体的表面注入气流。

14、在一些示例中，流体室包括容纳流体的固定浴器。在一些示例中，液体分配器被配置为沿着浴器在纵向方向上移动，并且在沿着容纳在浴器中的流体的表面在纵向方向上布置的多个目标区处分配多个液滴。在一些示例中，液体分配器被配置为沿着浴器在横向方向上移动，并且在沿着容纳在浴器中的流体的表面在横向方向上布置的多个目标区处分配多个液滴。在一些示例中，气体注入器被配置为沿着浴器在纵向方向上移动，并且在沿着容纳在浴器中的流体的表面在纵向方向上布置的多个目标区处，横向于容纳在浴器中的流体的表面注入多股气流。在一些示例中，气体注入器配置为沿着浴器在横向方向上移动，并且在沿着容纳在浴器中的流体的表面在横向方向上布置的多个目标区处，横向于容纳在浴器中的流体的表面注入多股气流。在一些示例中，气体注入器被配置为在液体分配器在所述目标区处分配液滴之后，在将气流注入到目标区之前等待至少预定的停留时间。

15、在参考附图考虑以下描述和所附权利要求时，本公开的主题的其它特征和特性以及操作方法、结构的相关元件的功能和部件的组合以及制造的经济性将变得更加明显，所有这些均形成本说明书的一部分，其中相似的附图标记在各个附图中表示对应的部件。