專利名稱：包括氣體輸送系統(tǒng)的用于生化處理的離心設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于生化處理的離心設(shè)備，并且更具體地涉及這樣一種裝置，當(dāng)試管容納在該裝置中時(shí)，該裝置用于將氣體供應(yīng)到該試管中。特別地，本發(fā)明涉及一種氣動(dòng)裝置，其用于供給氣體并運(yùn)行諸如在W02008064783中描述的反應(yīng)器的傳遞裝置，以便使工藝助劑或工藝廢物移動(dòng)。該設(shè)備允許處理容納生物材料樣品的試管形診斷用具，DNA和/或RNA將從所述生物材料樣品被提取/在所述生物材料樣品中被放大。
背景技術(shù)：
用于生化處理的反應(yīng)器從W02008064783中得知，其具有用于離心設(shè)備的試管的形狀。此反應(yīng)器允許執(zhí)行包括離心步驟以及液體移置的步驟的處理，諸如試劑、溶劑、液體 廢物從該反應(yīng)器的一個(gè)腔到另一腔。特別地，液體移置步驟可以是通過離心產(chǎn)生的上清液的液體移置步驟。為此，設(shè)置液體移置裝置，該液體移置裝置適于通過氣體加壓反應(yīng)器腔，液體被迫從該反應(yīng)器腔退出。此反應(yīng)器允許在不將反應(yīng)器從離心設(shè)備移走的情況下執(zhí)行整個(gè)過程，因而減少了工作時(shí)間并消除了很多缺點(diǎn)。特定的應(yīng)用是，如上所述的，DNA和/或RNA從生物樣品中的提取。仍然在W02008064783中描述了一種包括離心裝置的設(shè)備，該離心裝置配備有轉(zhuǎn)子用于容納諸如上文提及的多個(gè)反應(yīng)器，并配備有空氣分配器，該空氣分配器具有一個(gè)或多個(gè)通道，所述通道能被連接為通過壓縮空氣發(fā)生器供給并供給每個(gè)發(fā)生器的傳遞裝置。該發(fā)生器可具有一桿，在該桿處，一個(gè)或多個(gè)通道被設(shè)定用于將空氣供給到分配器通道；該桿可移動(dòng)地支撐在轉(zhuǎn)子上方；它能在工作位置與靜止位置之間直線運(yùn)動(dòng)，在該工作位置，該桿插入分配器的凹口內(nèi)，而在該靜止位置，該桿從此凹口中收回。驅(qū)動(dòng)器裝置可設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)該桿的運(yùn)動(dòng)，這可通過控制單元來操作，該控制單元還控制轉(zhuǎn)子。該反應(yīng)器和設(shè)備適于協(xié)助各種涉及離心步驟的生化處理。然而，該發(fā)生器和先前描述的設(shè)備，特別是空氣分配器涉及各種問題。首先，難以確保均衡的氣體分配到離心設(shè)備的多個(gè)試管中。后者，由于它們自由通向大氣，所以以低阻力面向空氣通道；特別地，當(dāng)液體移置步驟接近結(jié)束時(shí)，空氣幾乎能夠自由地流過試管，于是所述試管容納減小量的液體。第二，所描述的設(shè)備不能夠收集氣體并且難以處理從反應(yīng)器流出的可能含有傳染性和/或病原性物質(zhì)的氣體。第三，如在W02008064783中所示的，轉(zhuǎn)子和空氣發(fā)生器裝置的控制單元不能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子和可移動(dòng)發(fā)生器裝置的安全操作，該轉(zhuǎn)子能夠?qū)崿F(xiàn)達(dá)到16000RPM的速度，而該可移動(dòng)發(fā)生器裝置可能導(dǎo)致對設(shè)備的機(jī)械損傷并因此傷害暴露于擴(kuò)散到環(huán)境中的生物材料的人。US6235537公開了一種用以以與自動(dòng)樣品制備系統(tǒng)相容的方式清洗血細(xì)胞的設(shè)備。含有待清洗的細(xì)胞的試管安裝在可旋轉(zhuǎn)的主軸上。該主軸包括用于將清洗流體和空氣引入試管中的中央通道以及位于該主軸的底部處的徑向出口通道。試管首先繞其垂直軸線旋轉(zhuǎn)以將細(xì)胞離心分離到試管的內(nèi)壁上；在此離心步驟之后，向出口通道施以真空，從而上清液被通過出口通道吸出。然后清洗流體被引入試管中，并通過出口通道被吸出，從而清洗細(xì)胞。然后試管的旋轉(zhuǎn)加速和減速使細(xì)胞重新懸浮在該清洗流體中。由于離心通過使試管繞其自身縱向軸旋轉(zhuǎn)來執(zhí)行，所以通過此旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力受到試管的半徑限制，并且在任意情形中，所述離心力的強(qiáng)度僅夠沉淀具有高沉積速度的細(xì)胞。因此，US6235537中描述的設(shè)備不適合用于懸浮在液體相位中的固體相位被期望基本定量地分離的處理中，如從生物樣品中的DNA和/或RNA分離的情形中使用。在這些處理中，真正需要強(qiáng)大的離心力，諸如僅能通過將離心試管布置在距離心設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸明顯距離處，在任意情形中在比用于離心設(shè)備中的普通試管的半徑長的距離處而獲得的離心力，同時(shí)保持速度處于可接受的范圍內(nèi)。此外，通過將試管布置在離心設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸周圍，即使上清液在旋轉(zhuǎn)期間能被吸取，也不能夠一次處理一個(gè)以上的試管。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的特征是提供一種用于執(zhí)行包括如下步驟的處理的設(shè) 備，即該處理包括至少一個(gè)對容納在一個(gè)或多個(gè)試管中的材料進(jìn)行離心的步驟以及至少一個(gè)將氣體供應(yīng)到這些試管的室中以使所容納的液體移置的步驟，這使得能夠在液體移置期間(特別是當(dāng)液體的移置接近結(jié)束時(shí))，防止操作者與從試管廢氣出來的氣體接觸。此外，本發(fā)明的特征是提供一種設(shè)備，以在特別是當(dāng)液體的移置接近結(jié)束時(shí)，均勻地將氣體分配到多個(gè)試管中。這些和其它目的通過一種用于生化處理的離心設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，該離心設(shè)備用于執(zhí)行如下處理，即該處理包括對容納在至少一個(gè)試管中的材料進(jìn)行離心的步驟以及將氣體供應(yīng)到所述或每個(gè)試管中的步驟，該設(shè)備包括離心裝置，其具有以可繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方式布置的轉(zhuǎn)子以及限定在該轉(zhuǎn)子內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)處理殼，所述殼適于容納所述試管或每個(gè)試管，其中，所述一個(gè)或多個(gè)處理殼相對于中心旋轉(zhuǎn)軸布置在所述轉(zhuǎn)子的外圍部；蓋，其與該轉(zhuǎn)子一起限定所述殼，使得該蓋阻擋處理殼內(nèi)的所述或每個(gè)試管；氣體輸送系統(tǒng)，其包括穿過該蓋限定的進(jìn)入通道，該進(jìn)入通道適于將來自布置在蓋外部的氣流源的氣流傳送到所述殼中，其中，此設(shè)備的主要特征在于該氣體輸送系統(tǒng)(2、3、4)還包括排出通道，在此處，排出通道的一部分被限定為穿過所述蓋，而排出通道的該部分相對于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸布置在轉(zhuǎn)子的外圍部處，并且該排出通道適于借助將氣體通過傳送裝置向試管中傳送，從而將來自所述腔的廢氣傳送到蓋的外部。有利地，該蓋包括用于鎖定到轉(zhuǎn)子的鎖定構(gòu)件，該鎖定構(gòu)件包括在腔內(nèi)延伸通過蓋的細(xì)長部以及用于與蓋的外表面接合的鄰接接合部，該細(xì)長部適于與轉(zhuǎn)子穩(wěn)固地接合，進(jìn)入通道和排出通道延伸穿過該鎖定裝置。特別地，該鎖定裝置包括鎖定螺釘，該鎖定螺釘與轉(zhuǎn)子上的對應(yīng)螺紋接合。壓縮空氣的源可以是諸如風(fēng)扇或壓縮機(jī)的機(jī)器，其優(yōu)選與壓縮空氣的儲(chǔ)藏量(特別是通過驅(qū)動(dòng)機(jī)器供應(yīng)的備用容量)相關(guān)聯(lián)。優(yōu)選地，排出管道被設(shè)置為用于將從排出通道中出來的廢氣傳送到遠(yuǎn)程排出口。優(yōu)選地，在該排出口處，該設(shè)備提供廢氣的處理單元，該處理單元與排出通道氣動(dòng)相連。特別地，該處理單元包括HEPA過濾器。上文提及的特征能夠阻止或防止操作者與從試管的處理室中流出的廢氣接觸，在使用離心設(shè)備的很多應(yīng)用中，諸如在生化處理中，所述廢氣可能含有危險(xiǎn)物質(zhì)。因此，本發(fā)明能夠充分地利用諸如在W02008064783中公開的反應(yīng)器。
優(yōu)選地，在鎖定構(gòu)件的細(xì)長部的外表面上形成有外圍凹槽，該外圍凹槽與進(jìn)入通道和/或排出通道氣動(dòng)相連。該外圍凹槽用于實(shí)現(xiàn)氣體在試管中的均勻輸送。有利地，設(shè)置有定心裝置以用于使試管在自身或各自的處理殼內(nèi)居于中心。特別地，試管或試管中的至少一個(gè)是諸如在W02008064783中描述的反應(yīng)器，該反應(yīng)器適于執(zhí)行核酸(通常是DNA)的生化提取或凈化處理，此時(shí)，生物材料僅在處理結(jié)束時(shí)取出。特別地，在一示例性實(shí)施方式中，定心裝置包括環(huán)形元件，該環(huán)形元件為相對于轉(zhuǎn)子軸線處于外圍位置的試管提供相應(yīng)的鄰接部，所述或每個(gè)鄰接部被在轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)期間承受離心力的一個(gè)或者多個(gè)試管的支撐部或相應(yīng)的支撐部接合。該定心裝置可包括多個(gè)銷和多個(gè)各自的匹配孔，優(yōu)選地，它包括成對的沿直徑相對的銷和孔，特別地，它包括兩個(gè)銷和兩個(gè)各自的孔，所述銷和孔分別設(shè)置在轉(zhuǎn)子或環(huán)形元件上，反之亦然。在一特定的實(shí)施方式中，該定心裝置可包括插入環(huán)，在使用中，該插入環(huán)同軸布置到鎖定構(gòu)件的細(xì)長部并且布置在蓋與轉(zhuǎn)子之間，該插入環(huán)具有下表面，該下表面為試管提供鄰接部，以便阻擋處理殼或各自處理殼中的試管。優(yōu)選地，設(shè)置有固定裝置以用于相對于蓋固定該定心裝置，所述固定裝置優(yōu)選包括多個(gè)沿中心位于蓋的軸線上的圓周形成的螺釘，所述螺釘與定心裝置的相應(yīng)孔接合。該緊固和保護(hù)裝置，在傳統(tǒng)離心設(shè)備中不需要，此處用于防止試管相當(dāng)輕微地移動(dòng)是必要的，該移動(dòng)可能由于高速度和可能的振動(dòng)而發(fā)生，損及一個(gè)或者多個(gè)試管的進(jìn)入開口和排出開口與輸送裝置(特別是排出輸送裝置)的連接的緊密性。特別地，該輸送裝置包括限定在插入環(huán)中的基本徑向的溝槽，該基本徑向溝槽具有兩個(gè)設(shè)有各自緊密氣動(dòng)連接的端部，所述端部分別適于與如下部件接合限定在鎖定構(gòu)件中的進(jìn)入通道和/或排出通道；以及所述試管中的一個(gè)試管的進(jìn)入開口 /排出開口，與此試管的開口的緊密氣動(dòng)連接配備有鎖。優(yōu)選，該設(shè)備包括以可在工作位置與靜止位置之間移動(dòng)的方式布置在該蓋上方的輸送頭部，在該工作位置，該頭部被插入設(shè)置在鎖定構(gòu)件中的支撐和定心殼中，而在該靜止位置，該頭相對于支撐和定心殼升起。有利地，該鎖定構(gòu)件具有軸向凹口，該軸向凹口為轉(zhuǎn)子與驅(qū)動(dòng)軸的鎖定裝置提供操縱入口和空間并且為可拆裝襯套提供殼，支撐和定心殼被限定在前述可拆裝襯套中。有利地，在輸送頭部上或在遠(yuǎn)程位置處設(shè)置有第一氣動(dòng)閥和第二氣動(dòng)閥，該第一閥和第二閥連接到加壓氣體供應(yīng)網(wǎng)，其中，第一氣動(dòng)閥適于操作用于移動(dòng)輸送頭部的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，而第二氣動(dòng)閥適于釋放該加壓氣體。優(yōu)選地，設(shè)置有第一輸送裝置以用于加壓第一試管腔，以便通過第一液體移置通道將液體從第一腔移置到第二腔，而與第一輸送裝置不同的第二輸送裝置用于加壓第二試管腔，以將液體從第二腔移置到第三腔，該第一輸送裝置和第二輸送裝置配備有各自的閥。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于通過離心設(shè)備執(zhí)行生化處理的方法，所述處理包括對容納在至少一個(gè)試管中的材料進(jìn)行離心的步驟以及將氣體供應(yīng)到所述或每個(gè)試管中的步驟，該方法包括如下步驟通過設(shè)置在該離心設(shè)備中的離心裝置來對所述或每個(gè)試管進(jìn)行離心，其中，該離心裝置包括以可繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方式布置的轉(zhuǎn)子以及限定在該轉(zhuǎn)子內(nèi)并用于容納所述或每個(gè)試管的一個(gè)或多個(gè)處理殼，其中，所述一個(gè)或多個(gè)處理殼相對于中心旋轉(zhuǎn)軸布置在該轉(zhuǎn)子的外圍位置處；并且其中設(shè)置有蓋，該蓋與轉(zhuǎn)子一起限定所述殼，使得該蓋阻擋殼內(nèi)的所述或每個(gè)試管；在不取下蓋的情況下，停止該離心裝置；通過用于傳送氣體的輸送裝置將氣流傳送到所述殼中，所述氣體來自于布置在蓋外部的源，該輸送裝置包括穿過該蓋限定的進(jìn)入通道，其中，所述傳送步驟包括借助該傳送步驟而將來自腔的廢氣排到蓋外部的步驟，該排出步驟通過排出通道來執(zhí)行，其中，該排出通道的一部分被限定為穿過所述蓋，其中，排出通道的該部分相對于旋轉(zhuǎn)軸布置在轉(zhuǎn)子的外圍位置處。


參照附圖，通過下文的示例性而非限制性的示例性實(shí)施例的描述，本發(fā)明將變得更加清楚，其中；圖I顯示了處于工作位置的設(shè)備的縱向橫截面；圖2是圖I的根據(jù)本發(fā)明一示例性實(shí)施方式的設(shè)備的分解視圖；圖3是圖2的設(shè)備的進(jìn)一步的局部分解視圖；圖4是圖2的設(shè)備的透視圖，其中頭部處于靜止位置；圖5、圖6和圖7是圖2的設(shè)備的蓋和轉(zhuǎn)子的鎖定裝置的兩個(gè)詳細(xì)視圖；圖8更詳細(xì)地顯示了圖2的設(shè)備的蓋與鎖定裝置的通道之間的密封墊圈；圖9顯示了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的轉(zhuǎn)子的內(nèi)腔，其中兩個(gè)試管布置在各自的處理殼內(nèi)；圖10和圖11是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的蓋的兩個(gè)透視圖，該蓋與試管的定心和密封
裝置關(guān)聯(lián)；圖12是作為圖9和圖10的定心裝置的一部分的插入環(huán)的透視圖；圖13是用于將氣體傳送到根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的腔中的輸送頭的透視圖；圖14和圖15是能夠從根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的固定構(gòu)件取下的襯套的兩個(gè)透視圖，該襯套配備有輸送頭的支撐和定心殼體；圖16和圖17是圖2的設(shè)備的兩個(gè)進(jìn)一步的縱向橫剖視圖，其中突出顯示了供給和排出氣體的路徑。
具體實(shí)施例方式參照圖1，描述了本發(fā)明的用于執(zhí)行包括至少一個(gè)離心步驟和一個(gè)供氣步驟的處理的示例性設(shè)備I。設(shè)備I包括離心裝置，該離心裝置設(shè)有具有旋轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)子10，其中多個(gè)腔或處理殼12限定或布置在轉(zhuǎn)子10的外圍位置處，所述腔或處理殼適于接收在其中執(zhí)行所述處理的多個(gè)試管90 ;在圖示的示例性實(shí)施方式中，十個(gè)處理殼12被設(shè)置用于相同數(shù)量的相應(yīng)試管90，所述試管90同心地布置在外圍位置處且相對于中心旋轉(zhuǎn)軸11成預(yù)定角度。明顯地，本發(fā)明可在用于離心分離任意類型的試管的裝置中使用，該裝置具有任意可能數(shù)量的外圍布置的腔室。在一示例性實(shí)施方式中，仍如圖2至圖4中所示，設(shè)備I還可包括蓋20，其與轉(zhuǎn)子10 —起限定離心裝置的腔，以將試管90封裝在各自的處理殼12中；鎖定螺釘30，其用于將轉(zhuǎn)子10固定到蓋20 ;此螺釘具有穿過蓋20的孔22突出到腔中的螺桿31，并且具有帶螺紋的端部34，以及設(shè)有接合部32’的頭部32，該接合部適于以下述方式鄰接蓋20的外表面21，即，通過外螺紋15與轉(zhuǎn)子10牢固接合，并與蓋20牢固接
八、
口 o在鎖定螺釘30內(nèi)，如在圖5、圖6和圖I中更詳細(xì)顯示的，限定有兩個(gè)通道35和36，用于將氣流傳送到所述腔中，并且還限定有多個(gè)排出通道37，用于將廢氣從該腔中送出，所述廢氣來自各自的試管90。通過加壓裝置，氣體可被引入到試管90中，用于致使液體從一個(gè)腔向試管90內(nèi)的另一腔移置。特別地，試管90可以是諸如在W02008064783中描述以及上文提及的反應(yīng)器，其中設(shè)置有兩個(gè)適于接收加壓空氣的進(jìn)入開口 92和93以及用于排出廢氣的排出開口94(圖 9)。鎖定螺釘30的螺桿31的表面上具有兩個(gè)外圍凹槽，即兩個(gè)環(huán)形凹槽33，每個(gè)環(huán)形凹槽與通道35、36中的一個(gè)相連。鎖定螺釘30可以是傳統(tǒng)離心設(shè)備，特別是高速離心設(shè)備的鎖定螺釘，該鎖定螺釘已進(jìn)行了適當(dāng)修改以獲得通道35、36和排出通道37、環(huán)形凹槽33以及另外兩個(gè)用于容納各自0型環(huán)28’、29’的環(huán)形凹槽28、29，所述0型環(huán)適于相對該腔朝著內(nèi)側(cè)和外側(cè)提供通道35、36的流體緊密密封。試管90，諸如在W02008064783中描述的反應(yīng)器，具有兩個(gè)用于供給氣體的進(jìn)入開口 92、93以及用于排出氣體的出口或排出開口 94(圖9)。為了確保此通道開口與包括通道35、36以及排出通道37在內(nèi)的設(shè)備的輸送裝置之間的緊密連接，設(shè)置了定心裝置，在轉(zhuǎn)子10的高速旋轉(zhuǎn)期間，該定心裝置防止試管90在各自的處理殼12內(nèi)明顯移動(dòng)。在圖示的示例性實(shí)施方式中，此定心和固定裝置包括環(huán)40，如圖3中并且更詳細(xì)地如圖10中所示，該環(huán)具有適于引入蓋20中的外輪廓44和提供用以與試管90的頭部的外圍支撐部接合的鄰接面的內(nèi)輪廓41。當(dāng)試管90由于轉(zhuǎn)子10的旋轉(zhuǎn)而承受離心力時(shí)，該鄰接防止試管90向外移動(dòng)。在圖示的示例性實(shí)施方式中，試管90的支撐部是平直部，因此環(huán)40的內(nèi)輪廓41是多邊形的，并具有與試管90的數(shù)量相等的數(shù)量的邊。此外，該定心和固定裝置包括插入部50，與環(huán)40相似，該插入部繞鎖定螺釘30同軸布置，并且布置在蓋20與轉(zhuǎn)子10之間。插入部50具有與每個(gè)試管90的頭部的上表面鄰接的下表面，以便阻擋殼12中的試管90。為此，在此處圖示的試管90的情形中，設(shè)置有多個(gè)平面56，這些平面限定了插入環(huán)50的多個(gè)扇段50’ (圖3)，所述扇段的數(shù)量等于能夠容納在轉(zhuǎn)子10內(nèi)的試管90的最大數(shù)量。
如圖12中更詳細(xì)顯示的，在插入環(huán)50的每個(gè)扇段50’中限定有兩個(gè)基本徑向的通路52、53。此通路具有各自的進(jìn)口端52’、53’(圖10)，所述進(jìn)口端分別與鎖定螺釘30的通道35和36 (圖5)，更具體地，與環(huán)形凹槽33 (圖2)緊密相連；通路52、53還設(shè)有各自的出口端52”、53” (圖10)，所述出口端與各自試管90的進(jìn)入開口 92、93(圖9)緊密相連。此外，在每個(gè)區(qū)段50’中，在進(jìn)口端54’(圖10)與出口端54”(圖12)之間限定有具有第一徑向部和平行于離心設(shè)備10的中心旋轉(zhuǎn)軸11的第二部分的通路54，所述進(jìn)口端與鎖定螺釘30的排出通道37氣密相連，所述出口端適于與試管90的各自的氣體排出開口 94氣密相連。通過緊固螺釘30，分別在通路51、52、54的端部52’、53’、54’與試管90的氣體進(jìn)入開口 92、93和氣體排出開口 94之間提供緊密連接。為有助于由蓋20、環(huán)40和插入環(huán)50組成的總體在轉(zhuǎn)子10上的正確定位，在沿直徑相對的位置處設(shè)置有從轉(zhuǎn)子10的表面突出的兩個(gè)銷42 (圖9)，并且這兩個(gè)銷42與在環(huán)40上形成的相應(yīng)孔43 (圖10)接合，使得平面56與試管90的頭部重合。
周布置的螺釘24 —體鎖定到蓋20，此螺釘分別與蓋20、環(huán)40和插入部50的對準(zhǔn)的孔25、45、55接合。蓋20可以是傳統(tǒng)離心設(shè)備的蓋，通過形成孔25，用于接收自此穿過的螺釘24而進(jìn)行了修改。蓋的進(jìn)一步修改是沿直徑相對的孔27，所述孔被形成為鄰近用于鎖定螺釘30的中央通道孔22 (圖11)?？?7屬于轉(zhuǎn)子10的廢氣輸送裝置，并與限定在鎖定螺釘30中的排出通道37氣密連通。如圖8中所示，為提供此氣密連通，使用了墊圈60，該墊圈具有多個(gè)形成在基本等于孔27的相互距離的直徑上的孔61，以便有助于在不影響密封件60繞其自身軸線，即繞旋轉(zhuǎn)軸線11旋轉(zhuǎn)的情況下安裝該密封件。如圖4和圖13中更詳細(xì)顯示的，設(shè)備I還包括輸送頭部80，該輸送頭部80以未示出的方式支撐在蓋20上方，并且可移動(dòng)地布置在工作位置(圖2)與靜止位置之間，在該工作位置，頭部80被插入到支撐和定心殼71內(nèi)，而在該靜止位置，頭部80相對于支撐和定心殼71升起。在頭部80內(nèi)限定有兩個(gè)溝槽82和83，所述溝槽具有各自的入口 82’和83’，以及各自的出口 82”和83”，所述入口形成在頭部80的上部的側(cè)平部89上。溝槽82和83各包括沿頭部80的軸11’布置的徑向部和縱向部。特別地，溝槽82的縱向部與頭部80同軸，并且出口 82”形成在頭80的基本截頭圓錐部87的頂部上，并適于與定心殼71 (圖4)接合。凹槽85形成在部分87上，用于容納0型環(huán)85’，該0型環(huán)適于在該頭部處于其工作位置時(shí)確保溝槽82與鎖定螺釘30的通道35 (圖5)之間的緊密連接。溝槽83的出口 83”布置在凹槽85與另一凹槽86之間，該凹槽86容納另一 0型環(huán)86’，用于當(dāng)該頭部處于其工作位置時(shí)，確保溝槽83與鎖定螺釘30的通道36(圖5)之間的緊密連接。螺釘30包含向螺母17 (圖16和圖17)提供進(jìn)入和操縱空間的軸向凹口 39 (圖5和圖6)，該螺母與防擰松裝置18配合以能夠?qū)⑥D(zhuǎn)子10牢固地緊固到驅(qū)動(dòng)軸16，所述防擰松裝置由具有相對的凹面的刀片組成。此外，軸向凹口 39為可拆裝襯套70提供殼，如圖14和圖15中更詳細(xì)顯示的，在可拆裝襯套內(nèi)，限定了支撐和定心殼以及連接溝槽72、73和74，所述連接溝槽分別與頭部80的溝槽82、83和84(圖2和圖8)氣動(dòng)相連并且還與鎖定螺釘30的通道35、36以及排出通道37(圖5)相連。另外，容納在形成在襯套70的表面上的各自凹槽75、76、77內(nèi)的0型環(huán)75’、76’、77’被設(shè)置為用以確保襯套70的各自連接溝槽與鎖定螺釘30的各自通道和排出通道之間的緊密連接。襯套70設(shè)有螺紋78，并通過螺紋管接頭固定在螺釘30的軸向凹口 39內(nèi)。圖16的橫剖視圖以黑色顯示了來自未示出的源的氣體到達(dá)試管90的進(jìn)入開口92,93的流動(dòng)路徑2、3。兩條流動(dòng)路徑都具有軸向部分，如上所述，該軸向部分延伸通過頭部80、襯套70和鎖定螺釘30。特別地，將氣體傳送到開口 93的輸送裝置包括兩個(gè)限定在螺母17與螺釘30的軸向凹口 39的壁之間的環(huán)形腔以及位于螺母17與襯套70的軸向凹口 79之間的空間，該軸向凹口 79被設(shè)置為用于容納螺母17。類似地，在圖17的橫剖視圖中，排氣傳送裝置4被顯示為包括試管90的各自排出口 94，所述排出口通向排出管道88，用于將廢氣傳送到遠(yuǎn)程排出裝置(未示出)或者傳送到處理和凈化單元(未示出)，該處理和凈化單元例如包括HEPA過濾器。 通過上述設(shè)備，或通過使用相同原理的類似設(shè)備，能夠執(zhí)行諸如從生物樣品提取DNA和/或RNA的生化處理，以及包括對容納在試管90內(nèi)的材料進(jìn)行離心的步驟和供應(yīng)氣體的步驟的任何其它處理。更精確地，通過設(shè)置在離心設(shè)備I中的離心裝置，通過以可繞旋轉(zhuǎn)軸11旋轉(zhuǎn)的方式布置的轉(zhuǎn)子10，能夠離心分離所述或每個(gè)試管。一旦離心停止，且在沒有取下蓋20的情況下，能夠通過氣體輸送裝置2、3、4，將來自布置在蓋20外部的源的氣流通過限定在蓋20內(nèi)的進(jìn)入通道35傳送到殼12中。因此，根據(jù)本發(fā)明，傳送的步驟包括借助該傳送步驟而將來自所述腔的廢氣排到蓋20外部。此排出的步驟通過排出通道37來執(zhí)行，其中排出通道37的一部分限定在蓋20內(nèi)并且相對于旋轉(zhuǎn)軸11布置在轉(zhuǎn)子10的外圍位置處。此方案能夠同時(shí)將廢氣從所有試管排出，而沒有將氣體傳送到環(huán)境中的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)該概念性觀點(diǎn)，上述實(shí)施方式的描述將充分地披露本發(fā)明，由此通過應(yīng)用當(dāng)前的知識(shí)，其他人將能夠在沒有進(jìn)一步研究且不偏離偏離本發(fā)明的情況下，修改和/或改變此實(shí)施方式以用于各種應(yīng)用，因此應(yīng)理解的是此改變和修改將被認(rèn)為與該實(shí)施方式等效。為此，此處描述的用以提供不同功能的裝置和材料可具有不同的特性，而不偏離本發(fā)明的領(lǐng)域。應(yīng)理解的是，此處采用的措辭或術(shù)語是為了描述而非限制的目的。
權(quán)利要求
1.一種用于生化處理的離心設(shè)備(I)，所述離心設(shè)備用于執(zhí)行如下處理，所述處理包括對容納在至少一個(gè)試管(90)中的材料進(jìn)行離心的步驟；以及將氣體供應(yīng)到所述或每個(gè)試管(90)中的步驟，所述設(shè)備(I)包括 離心裝置，該離心裝置具有以可繞旋轉(zhuǎn)軸(I)旋轉(zhuǎn)的方式布置的轉(zhuǎn)子(10)以及限定在所述轉(zhuǎn)子(10)內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)處理殼(12)，所述殼適于容納所述或每個(gè)試管(90)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)處理殼(12)相對于所述中心旋轉(zhuǎn)軸(11)布置在所述轉(zhuǎn)子(10)的外圍部； 蓋(20)，該蓋與所述轉(zhuǎn)子(10) —起限定所述殼(12)，使得所述蓋(20)阻擋所述處理殼(12)內(nèi)的所述或每個(gè)試管(90)； 氣體輸送系統(tǒng)(2、3、4)，該氣體輸送系統(tǒng)包括穿過所述蓋(20)限定的進(jìn)入通道(35)，所述進(jìn)入通道(35)適于將來自布置在所述蓋(20)外部的源的所述氣體的流傳送到所述殼中， 其特征在于，所述氣體輸送系統(tǒng)(2、3、4)還包括排出通道(37)，其中，所述排出通道(37)的一部分被限定為穿過所述蓋(20)，其中，排出通道(37)的所述部分相對于所述旋轉(zhuǎn)軸(11)布置在所述轉(zhuǎn)子(10)的外圍部； 并且，所述排出通道(37)適于借助將所述氣體通過所述傳送裝置(2、3、4)向所述試管中傳送，從而將來自所述腔的廢氣傳送到所述蓋(20)的外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備(I)，其中，所述蓋(20)包括用于將所述轉(zhuǎn)子(10)鎖定到所述蓋(20)的鎖定構(gòu)件(30)，所述鎖定構(gòu)件(30)包括在所述腔內(nèi)延伸穿過所述蓋(20)的細(xì)長部(31)，所述細(xì)長部適于與所述轉(zhuǎn)子(10)穩(wěn)定地接合，所述進(jìn)入通道(35)和所述排出通道(37)與所述鎖定構(gòu)件相交。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備(I)，其中，所述鎖定構(gòu)件包括鎖定螺釘(30)，所述鎖定螺釘與所述轉(zhuǎn)子(10)上的對應(yīng)螺紋(15)接合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備(1)，其中，設(shè)置有排出管道(88)以將所述廢氣傳送到遠(yuǎn)程排出口或處理單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備(1)，其中，在所述細(xì)長部(31)的外表面上形成有外圍凹槽(33)，所述外圍凹槽與所述進(jìn)入通道(35)和/或所述排出通道(37)氣動(dòng)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備(I)，其中，設(shè)置有定心裝置(40、50)以使一個(gè)或多個(gè)所述試管(90)在各自的處理殼(12)內(nèi)居于中心。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備(I)，其中，所述定心裝置包括環(huán)形元件(40)，所述環(huán)形元件為相對于所述轉(zhuǎn)子(10)的軸(11)位于外圍位置的一個(gè)或多個(gè)所述試管(90)形成相應(yīng)的鄰接部(41)，所述或每個(gè)鄰接部(41)適于被在所述轉(zhuǎn)子(10)的旋轉(zhuǎn)期間承受離心力的所述試管(90)的支撐部或各個(gè)支撐部接合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備(I)，該設(shè)備還包括環(huán)形插入部(50)，所述環(huán)形插入部適于同軸布置到所述鎖定構(gòu)件(30)的所述細(xì)長部(31)，并且還適于布置在所述蓋(20)與所述轉(zhuǎn)子(10)之間，所述環(huán)形插入部(50)具有下表面，所述下表面適于為一個(gè)或多個(gè)所述試管(90)提供鄰接部(41)，以便阻擋所述殼(12)中的一個(gè)或多個(gè)所述試管(90)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備(I)，其中，所述氣體輸送系統(tǒng)包括限定在所述環(huán)形插入部中的基本徑向的溝槽(52、53)，所述基本徑向的溝槽具有兩個(gè)設(shè)有各自的緊密氣動(dòng)連接的端部(52’、52”、53’、53”)，所述端部分別適于與如下部件接合限定在所述鎖定構(gòu)件(30)中的所述進(jìn)入通道(35)和/或所述排出通道(37)； 所述試管(90)中的一個(gè)試管的進(jìn)入開口 /排出開口(92、93、94)； 從而通過所述鎖定來提供與所述試管(90)的所述開口的氣動(dòng)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備(1)，該設(shè)備包括輸送頭部(80)，所述輸送頭部以可在工作位置與靜止位置之間移動(dòng)的方式布置在所述蓋(20)上方，在所述工作位置，所述頭部(80)被插入到所述鎖定構(gòu)件(30)的支撐和定心殼(71)中，在所述靜止位置，所述頭部(80)相對于所述支撐和定心殼(71)升起。
11.根據(jù)權(quán)利要求2和5所述的設(shè)備(I)，其中，所述鎖定構(gòu)件(30)具有軸向凹口(39)，所述軸向凹口為所述轉(zhuǎn)子(10)與驅(qū)動(dòng)軸(16)的鎖定裝置提供操縱入口和空間，并且為可拆裝襯套(70)提供殼，所述支撐和定心殼(71)被限定在所述可拆裝襯套中。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備(I)，其中，在所述輸送頭部上或在遠(yuǎn)程位置處設(shè)置有第一氣動(dòng)閥和第二氣動(dòng)閥，所述第一閥和所述第二閥連接到加壓氣體供應(yīng)網(wǎng)，其中，所述第一氣動(dòng)閥適于操作用于移動(dòng)所述輸送頭部的氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，而所述第二氣動(dòng)閥適于釋放所述加壓氣體。
13.一種用于通過離心設(shè)備(I)來執(zhí)行生化處理的方法，所述處理包括對容納在至少一個(gè)試管(90)中的材料進(jìn)行離心的步驟以及將氣體供應(yīng)到所述或每個(gè)試管(90)中的步驟，所述方法包括 通過設(shè)置在所述離心設(shè)備(I)中的離心裝置來對所述或每個(gè)試管進(jìn)行離心，其中，所述離心裝置包括以可繞旋轉(zhuǎn)軸(11)旋轉(zhuǎn)的方式布置的轉(zhuǎn)子(10)以及限定在所述轉(zhuǎn)子(10)內(nèi)并用于容納所述或每個(gè)試管(90)的一個(gè)或多個(gè)處理殼(12)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)處理殼(12)相對于所述中心旋轉(zhuǎn)軸(11)布置在所述轉(zhuǎn)子(10)的外圍位置處；并且其中，設(shè)置有蓋(20)，所述蓋與所述轉(zhuǎn)子(10) —起限定所述殼(12)，使得所述蓋(20)阻擋所述殼(12)內(nèi)的所述或每個(gè)試管(90)； 在不取下所述蓋(20)的情況下，停止所述離心裝置； 通過用于傳送所述氣體的傳送裝置(2、3、4)將所述氣體的流傳送到所述殼(12)中，所述氣體來自于布置在所述蓋(20)外部的源，所述輸送裝置(2、3、4)包括穿過所述蓋(20)限定的進(jìn)入通道(35)， 其特征在于，所述傳送步驟包括借助所述傳送步驟而將來自所述腔的廢氣排到所述蓋(20)外部的步驟，所述排出步驟通過排出通道(37)來執(zhí)行，其中，所述排出通道(37)的一部分被限定為穿過所述蓋(20)，其中，所述排出通道(37)的所述部分相對于所述旋轉(zhuǎn)軸(11)布置在所述轉(zhuǎn)子(10)的外圍位置。
全文摘要
一種用于執(zhí)行如下處理的設(shè)備(1)，該處理包括對容納在至少一個(gè)試管(90)中的材料進(jìn)行離心的步驟以及將氣體供應(yīng)到該試管(90)中的步驟。該設(shè)備包括離心裝置、蓋(20)和鎖定裝置(30)，該離心裝置設(shè)有以可繞中心旋轉(zhuǎn)軸(11)旋轉(zhuǎn)的方式布置的轉(zhuǎn)子(10)，此處，至少一個(gè)處理殼(12)被限定用于至少一個(gè)試管，其中，上述至少一個(gè)處理殼相對于該中心旋轉(zhuǎn)軸(11)布置在轉(zhuǎn)子(10)的外圍位置處，該鎖定裝置用于將轉(zhuǎn)子(10)鎖定到蓋(20)，所述鎖定裝置(30)包括細(xì)長部(31)，該細(xì)長部適于與所述轉(zhuǎn)子(10)牢固接合。此外，該設(shè)備還配備有氣體輸送裝置(2、3、4)，該氣體輸送裝置包括適于將氣流傳送到該設(shè)備的腔中的通道(35)，并且還包括排出通道(37)，該排出通道適于將來自所述腔的廢氣從該腔傳送出去。
文檔編號(hào)B04B5/04GK102712000SQ201080052524
公開日2012年10月3日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者尼可洛·迪彼得羅 申請人:斯瑪特醫(yī)療公司, 根迪亞公司