專利名稱：用于處理流體樣品的系統(tǒng)和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用一次性流體管道來(lái)處理流體試劑的系統(tǒng)和裝置。更具體地， 本發(fā)明涉及一種采用可重用管道支承系統(tǒng)和裝置的這種系統(tǒng)和裝置。
背景技術(shù)：
在本發(fā)明之前，流體樣品在系統(tǒng)中被處理，這種系統(tǒng)包括剛性流動(dòng)路徑(例如，由 不銹鋼形成的路徑)和例如泵的工作單元，該工作單元連接到例如樣品與試劑之間的流體 反應(yīng)的單元操作所發(fā)生的區(qū)域。這種系統(tǒng)的管路設(shè)計(jì)和布設(shè)確保該系統(tǒng)最小化地被阻礙且 容易地被抽吸和排出。這些特征使得用戶能夠滿足合適衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)地重復(fù)制造產(chǎn)品和使系統(tǒng) 再生。 這種系統(tǒng)采用實(shí)驗(yàn)室測(cè)試開發(fā)得到，在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中采用相對(duì)較小容積的系統(tǒng)。 然后這種較小容積系統(tǒng)按比例放大成相對(duì)較大容積的市售單元。通常來(lái)說(shuō)，實(shí)驗(yàn)室大小的 系統(tǒng)并不類似于最終市售大小的系統(tǒng)。這可導(dǎo)致在基于從實(shí)驗(yàn)室大小系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)的市 售系統(tǒng)中存在誤差。 為了在制造中提供更大的柔性并降低實(shí)現(xiàn)有效再生所需的時(shí)間，制造商開始采用 具有一次性造管和料袋的一次性系統(tǒng)，一次性造管和料袋在每個(gè)產(chǎn)品批次中進(jìn)行組裝和使 用。然而，由于造管和料袋的柔性，系統(tǒng)的組裝是耗時(shí)的且使得產(chǎn)品回收困難。此外，這種 柔性系統(tǒng)以中等大小(例如，從10至1000升)被采用，目的在于使該處理適合于當(dāng)前不銹 鋼系統(tǒng)的大小。 這種系統(tǒng)時(shí)常受限于由造管強(qiáng)度所致的壓力且缺乏一致的方法來(lái)將貫穿回路的 流動(dòng)與分布進(jìn)行集成。 美國(guó)專利7， 001， 513公開了一種包圍流體管道系統(tǒng)的盒體，該流體管道系統(tǒng)緊固 到至少一個(gè)流體源和廢物容器。盒體包含流體管道系統(tǒng)。盒體是固定式設(shè)備且流體管道系 統(tǒng)是一次性的。盒體可使得流體管道系統(tǒng)具有更大的壓力性能且對(duì)于流體分布來(lái)說(shuō)提供一 致/整體的順序方法。該方法可置換當(dāng)前使用的獨(dú)立泵和閥，并使得泵和閥合并到盒體中。
因此，期望的是提供一種用于測(cè)試流體試劑處理過(guò)程的實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)和裝置，該系 統(tǒng)和裝置可容易地按比例放大成市售的系統(tǒng)和裝置。另外，期望的是提供一種系統(tǒng)和裝置， 其中實(shí)驗(yàn)室大小模式和市售模式彼此十分類似。這種系統(tǒng)和裝置可提供大致適用于市售系 統(tǒng)和裝置的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種采用一次性流體管道和可重用管道支承系統(tǒng)和裝置的系統(tǒng)和裝置。該系統(tǒng)和裝置包括一個(gè)或多個(gè)管道支承系統(tǒng)，該管道支承系統(tǒng)具有相同的流體路徑但 是具有不同的容積。該管道支承系統(tǒng)可開啟或關(guān)閉，以允許用新的管道系統(tǒng)來(lái)置換在先用 過(guò)的管道系統(tǒng)。新的管道系統(tǒng)包括至少一個(gè)流體入口和至少一個(gè)流體出口、以及至少一個(gè) 單元操作部，在該單元操作部中流體被處理，例如過(guò)濾、色譜分析和液_液萃取等。該系統(tǒng) 和裝置還配備用于實(shí)現(xiàn)流體在管道系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)的機(jī)構(gòu)，管道系統(tǒng)例如一個(gè)或多個(gè)泵，例如 蠕動(dòng)泵。當(dāng)管道系統(tǒng)被置換時(shí)，單元操作部可用新的單元操作部進(jìn)行置換?？商峁┚哂写笾?相同設(shè)計(jì)但具有不同大小的管道路徑以容納不同大小的管道的可重用管道支承系統(tǒng)(盒 體)和裝置族。這種管道支承系統(tǒng)和裝置族允許從較小容積的實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)至相對(duì)較大的市 售系統(tǒng)進(jìn)行成比例精確放大。


圖1是本發(fā)明的管道支承系統(tǒng)在關(guān)閉時(shí)的透視圖； 圖2是圖1中的系統(tǒng)的截面圖，示出了管道、單元操作裝置和管道支承裝置；
圖3是圖1中的管道支承系統(tǒng)在開啟時(shí)的透視圖；禾口
圖4是圖1中的系統(tǒng)的后表面的透視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種支承一次性柔性管道系統(tǒng)的可重用管道支承裝置和系統(tǒng)。示例性 的適合柔性管道材料包括硅樹脂、聚乙烯、聚丙烯、PTFE(聚四氟乙烯)樹脂、C-Flex⑧樹 脂等。該支承裝置和系統(tǒng)包括流體管道路徑，其具有直徑和形狀使得當(dāng)其中的流體被增壓 時(shí)在其使用期間提供對(duì)管道系統(tǒng)的支承。通過(guò)對(duì)流體完成期望的單元操作，管道支承裝置 被開啟以暴露柔性管道系統(tǒng)并允許其被移除。用過(guò)的柔性管道系統(tǒng)然后用新的柔性管道系 統(tǒng)置換，該新的柔性管道系統(tǒng)連接到試劑供給源、試劑回收系統(tǒng)以及至少一個(gè)單元操作部。
應(yīng)當(dāng)理解的是，在附圖中所示的流體通路僅為示例性的?？刹捎萌魏瘟黧w通路。
參考圖1和2，本發(fā)明的歧管系統(tǒng)和裝置IO包括試劑供給源12、 14、 16和18，試劑 供給源12、14、16和18連接到入口 11、 13、 15和17以及容納在歧管20內(nèi)的柔性管道系統(tǒng)。 例如過(guò)濾部22的單元操作部在出口 24處也連接到柔性管道系統(tǒng)。過(guò)濾機(jī)構(gòu)26連接到試 劑回收容器28并連接到來(lái)自于歧管20的出口 30。第二回收容器32連接到來(lái)自于歧管20 的出口 34。用于廢物產(chǎn)品的第三回收單元36通過(guò)閥39(圖2)連接到來(lái)自于歧管20的出 口 38，還經(jīng)由管道41(圖2)連接到入口 40，用于使廢物產(chǎn)品通過(guò)閥43(圖2)循環(huán)到柔性 管道系統(tǒng)中。回收單元36配備排氣管32。 歧管系統(tǒng)10包括歧管部分42并具有例如歧管部分42a和42b的兩個(gè)半部部分，歧 管部分42a和42b包含在其間的柔性管道系統(tǒng)，如圖所示。可選地，附加部分可用來(lái)將該系 統(tǒng)根據(jù)需要進(jìn)行細(xì)分。備選地，如果既不是必須又不期望有第二部分時(shí)，可采用沒(méi)有第二部 分的單個(gè)部分以提供保護(hù)或壓力阻力。布置在歧管部分42b內(nèi)的柔性流體管道在圖2中以 黑線示出。流體管道以及工作單元都布置在歧管部分42b的恰當(dāng)定形凹槽中。來(lái)自于一個(gè) 或多個(gè)試劑供給源12、 14、 16或18的試劑分別傳送經(jīng)過(guò)閥44、46、48和50到泵52中。來(lái) 自于泵52的流體傳送經(jīng)過(guò)過(guò)濾機(jī)構(gòu)54、經(jīng)過(guò)閥56、57和58并到達(dá)泵60中。
流體從泵60傳送并被引導(dǎo)經(jīng)過(guò)閥61、經(jīng)過(guò)出口 24并進(jìn)入到過(guò)濾單元22中。過(guò)濾單元22可連接到壓力變換器64和66，以便監(jiān)視過(guò)濾單元22內(nèi)的壓力。當(dāng)閥70開啟且閥 72關(guān)閉時(shí)，從過(guò)濾單元22滲透的流體傳送經(jīng)過(guò)管道68并經(jīng)過(guò)管道34流出到回收單元32。 雖然回收單元32示出為器皿，但是其也可以根據(jù)需要是塑料料袋。 當(dāng)期望旁通過(guò)濾單元22時(shí)，閥74被開啟且流體傳送經(jīng)過(guò)管道76、經(jīng)過(guò)記錄儀器 78和80，該記錄儀器78和80測(cè)量pH值、傳導(dǎo)性、UV (紫外線)或光密度等。當(dāng)閥56開啟 且閥57開啟同時(shí)閥61關(guān)閉且閥82開啟時(shí)，流體能夠被引導(dǎo)經(jīng)過(guò)過(guò)濾機(jī)構(gòu)26到達(dá)回收單 元28。如果需要，當(dāng)閥31開啟時(shí)樣品能夠被收集在容器84中。 當(dāng)期望排出流體管道系統(tǒng)中的氣體時(shí)，閥86開啟，那么氣體傳送經(jīng)過(guò)過(guò)濾機(jī)構(gòu)88 并排出歧管部分42b。在處理循環(huán)的結(jié)束時(shí)，閥59開通至大氣，以使得空氣進(jìn)入到歧管42 中。當(dāng)期望從歧管42移除廢物時(shí)，閥55開啟。 參考圖3，歧管部分42a具有凹槽，該凹槽與包含容納在歧管部分42b (圖2)中的 工作單元、管道和閥的凹槽相適配。凹槽定尺寸成允許管道在其中流體的壓力下進(jìn)行膨脹， 但使得膨脹限制在小于使得管道爆裂的程度。在圖3中，歧管部分42a中的凹槽用包括字 母a的指示附圖標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記。凹槽包圍在歧管部分42b中用相同的附圖標(biāo)記但未加字母 a表示的管道、閥、工作單元和流體樣品容器。歧管部分42a和42b用合葉90和92連接在 一起。 參考圖4，具有開關(guān)95的電氣出口 94經(jīng)過(guò)歧管部分42a或42b的壁連接到泵 60 (圖2)，且具有開關(guān)97的電氣出口 96也經(jīng)過(guò)歧管部分42a或42b的壁連接到泵52 (圖 2)。在圖4中，在圖3中示出的用于閥 氣動(dòng)功率源采用與所連接閥相同的附圖標(biāo)記加上 字母b來(lái)標(biāo)記。
權(quán)利要求
一種用于處理至少一個(gè)流體試劑的裝置，所述裝置包括一次性的互連流體管道組；連接到所述流體管道的至少一個(gè)流體試劑源；用于將所述至少一個(gè)流體試劑流引導(dǎo)經(jīng)過(guò)所述流體管道的機(jī)構(gòu)；用于處理所述至少一個(gè)流體試劑的至少一個(gè)單元操作部；從所述至少一個(gè)單元操作部回收流體產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)；以及可重用殼體，所述可重用殼體用于所述流體管道和用來(lái)引導(dǎo)所述至少一個(gè)流體試劑流的所述機(jī)構(gòu)。
2. —種用于處理至少一個(gè)流體試劑的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的多個(gè) 裝置，所述裝置具有多個(gè)互連流體管道組，每個(gè)所述組具有不同于所述互連流體管道組中 另一個(gè)的直徑的管道直徑，每個(gè)所述裝置具有可重用殼體，所述可重用殼體用于包圍所述 流體管道，所述流體管道定尺寸成包圍所述組中的一個(gè)。
3. —種可重用的容納盒體，所述盒體構(gòu)造成容納互連管道組和用于將至少一個(gè)流體引 導(dǎo)通過(guò)所述管道的機(jī)構(gòu)，所述盒體起作用為增大包含在盒體中的造管歧管的壓力性能、并 起作用為內(nèi)含所述管道。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述單元操作部是過(guò)濾部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述單元操作部是過(guò)濾部。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述單元操作部是色譜分析部。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述單元操作部是色譜分析部。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述單元操作部是液_液萃取部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1、3或5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，用于引導(dǎo)流的所述機(jī)構(gòu)包 括至少一個(gè)蠕動(dòng)泵。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2、4或7中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，用于引導(dǎo)流的所述機(jī)構(gòu) 包括至少一個(gè)蠕動(dòng)泵。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1、3或6中任一項(xiàng)所述的裝置，包括多個(gè)流體試劑源。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2、5或7中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，包括多個(gè)流體試劑源。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，包括多個(gè)流體試劑源。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，包括多個(gè)流體試劑源。
全文摘要
提供一種用于處理流體試劑(12，14，16，18)的系統(tǒng)和裝置(10)，系統(tǒng)和裝置(10)包括一次性流體管道和可重用管道支承系統(tǒng)(20)。流體管道連接到至少一個(gè)流體源以及連接到至少一個(gè)單元操作部(22)，例如過(guò)濾部。
文檔編號(hào)B01L99/00GK101765448SQ200880100527
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月2日
發(fā)明者E·魯?shù)婪?申請(qǐng)人:米利波爾公司