本發(fā)明涉及用于流體轉(zhuǎn)運(yùn)并進(jìn)行反應(yīng)的系統(tǒng)和裝置。

背景技術(shù)：
涉及生物反應(yīng)的許多診斷測(cè)試需要在實(shí)驗(yàn)室中由熟練的技術(shù)人員和/或復(fù)雜的設(shè)備來(lái)進(jìn)行。這類實(shí)驗(yàn)室可能需要遵守政府的法規(guī)。遵守這些法規(guī)的代價(jià)是增加患者和醫(yī)療保健付款人的診斷測(cè)試費(fèi)用并可以從定點(diǎn)照護(hù)設(shè)施中排除這樣的檢測(cè)。這就需要涉及生物反應(yīng)的診斷測(cè)試系統(tǒng)在沒(méi)有廣泛訓(xùn)練的護(hù)理點(diǎn)可以使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供用來(lái)轉(zhuǎn)運(yùn)流體和進(jìn)行反應(yīng)的系統(tǒng)，裝置和方法，例如，(用于)診斷測(cè)試。在一個(gè)方面，本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的特征包括一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備，該設(shè)備包括：一個(gè)具有移液管頭和活塞組件的外殼，以及一個(gè)反應(yīng)室，其中流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備的外殼被設(shè)置成能夠與反應(yīng)室可密封地接合。在一些實(shí)施例中，所述流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備的外殼可包括被設(shè)置成能夠與反應(yīng)室可密封接合的一個(gè)密封組件。在一些實(shí)施例中，反應(yīng)室可以包括一個(gè)密封組件，該密封組件被設(shè)置成與所述流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備可密封地接合。該系統(tǒng)還可以進(jìn)一步包括一個(gè)流體腔，并且所述反應(yīng)室可任意地被設(shè)置成與所述流體腔可鎖定地接合。流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備可以被設(shè)置成與反應(yīng)室可鎖定地接合，例如，可以在沒(méi)有流體樣品調(diào)配時(shí)，在流體樣品調(diào)配之前，和/或流體樣品調(diào)配之后。在某些實(shí)施例中，反應(yīng)室包括一個(gè)或多個(gè)生物學(xué)反應(yīng)組件。在另一個(gè)部分，本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的特征為一個(gè)流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備，其包括一個(gè)具有移液頭的外殼；和一個(gè)被安置在外殼的活塞組件和移液頭，其中活塞組件的一部分被設(shè)置成與流體腔接合，那樣，活塞組件相對(duì)與流體腔就保持相對(duì)固定，同時(shí)，外殼的位置相對(duì)于活塞組件移動(dòng)。在一些實(shí)施例中，外殼相對(duì)于活塞組件移動(dòng)導(dǎo)致在移液頭內(nèi)產(chǎn)生了一個(gè)真空空間，活塞組件可隨意的被設(shè)置成在一個(gè)位置為鎖定，這樣導(dǎo)致真空空間的產(chǎn)生。通過(guò)向下推動(dòng)外殼到流體腔上，外殼被設(shè)置成相對(duì)與活塞組件為可移動(dòng)。設(shè)備能進(jìn)一步被設(shè)置來(lái)提供一個(gè)聽(tīng)覺(jué)和/或視覺(jué)信號(hào)指示，該指示表示活塞組件處于產(chǎn)生真空的位置。系統(tǒng)可以包括流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備和一個(gè)或多個(gè)流體腔和反應(yīng)室。在包括一個(gè)反應(yīng)室的情況下，當(dāng)流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備和反應(yīng)室連接或結(jié)核時(shí)，反應(yīng)室被設(shè)置成與活塞組件為非鎖定。在另一個(gè)方面，本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的特征包括，通過(guò)向流體腔和系統(tǒng)反向推動(dòng)設(shè)備時(shí)，流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備被設(shè)置成用于從流體腔抽引流體，該系統(tǒng)包括流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備和，反應(yīng)室和流體腔中的一個(gè)或兩個(gè)。在上述的系統(tǒng)中，流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備、反應(yīng)室和流體腔中的兩個(gè)或三個(gè)具有可兼容不對(duì)稱橫截面。在另一方面，本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的特征包括方法，該方法包括(i)用上述的流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備從流體腔中獲得流體樣品；和(ii)調(diào)配流體樣品，例如進(jìn)入包含一種或多種反應(yīng)組分的反應(yīng)室內(nèi)。另一方面，本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的特征在于方法，該方法包括(i)用流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備(例如一個(gè)上述的流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備)從流體腔中獲得流體樣品；和(ii)調(diào)配流體樣品進(jìn)入一個(gè)反應(yīng)室，其中，在調(diào)配時(shí)或調(diào)配之前，流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備與反應(yīng)室密封地接合。在另一方面，本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的特征在于方法，該方法包括(i)用流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備(例如一個(gè)上述的流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備)從流體腔中獲得流體樣品；和(ii)調(diào)配流體樣品進(jìn)入一個(gè)反應(yīng)室，其中，在調(diào)配時(shí)或調(diào)配之前，流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備與反應(yīng)室可鎖定地接合。該方法進(jìn)一步包括(iii)讓反應(yīng)室和流體腔的界面聯(lián)系，那樣反應(yīng)室與流體腔可鎖定地接合。這里公開(kāi)的系統(tǒng)、裝置和方法能夠用于提供未被加工的生物樣本的簡(jiǎn)單分析。具有最少的科學(xué)和技術(shù)知識(shí)的人員都可以運(yùn)用這些設(shè)置，和，如何使用該設(shè)置可以通過(guò)簡(jiǎn)單的說(shuō)明就可以獲得。具有最少和最有限的經(jīng)驗(yàn)的人也可是使用這些系統(tǒng)、裝置和方法。系統(tǒng)和裝置允許試劑的預(yù)包裝和預(yù)測(cè)定，那樣不需要特異的處理，防范，或儲(chǔ)存條件。操作步驟可以被自動(dòng)執(zhí)行也可以被簡(jiǎn)單控制，如，通過(guò)使用系統(tǒng)和裝置的聽(tīng)覺(jué)和/或視覺(jué)指示進(jìn)行操作。本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例在下面的附圖和描述中被詳細(xì)說(shuō)明。從這些描述和附圖，和權(quán)利要求中可以顯而易見(jiàn)的發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的其它特征，目的和優(yōu)點(diǎn)。附圖說(shuō)明圖1為這里所述的一個(gè)示例性系統(tǒng)的分解示意圖。圖2A-2C為系統(tǒng)各個(gè)組件的分解示意圖。圖2D為系統(tǒng)組裝后的示意圖。圖3A-3D為系統(tǒng)使用描述的示意圖。圖4為系統(tǒng)在一個(gè)典型檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行配合檢測(cè)的示意圖。圖5A-5C為收集樣品時(shí)系統(tǒng)橫截面的示意圖。圖6A-6D為樣品調(diào)配時(shí)系統(tǒng)橫截面的示意圖。圖7A-7B為單個(gè)系統(tǒng)(7A)和兩個(gè)系統(tǒng)(7B)的示意圖。詳細(xì)描述本申請(qǐng)描述了用于轉(zhuǎn)運(yùn)流體和處理生物反應(yīng)(如核苷酸擴(kuò)增反應(yīng))的系統(tǒng)、裝置和方法。參見(jiàn)圖1，系統(tǒng)包括三個(gè)組件：一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100，一個(gè)擴(kuò)增室200，和一個(gè)洗滌容器。每一個(gè)組件都是能與其它兩個(gè)組件相匹配的D型非對(duì)稱橫截面或能與其它兩個(gè)組件相匹配的其它非對(duì)稱橫截面105,205,305，那樣這些組件僅可以在一個(gè)方位相互配對(duì)。圖2A-2C分別顯示了組件100,200和300的分解圖。在圖2A中，轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100包括一個(gè)D型的或其它非對(duì)稱的橫截面105的殼體110和一個(gè)移液管頭120。轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備也包括一個(gè)具有注射器活塞135的活塞部件130，活塞部件用一個(gè)O形環(huán)140被密封在移液頭120內(nèi)?；钊考舶ň哂型怀霾?38的柔性臂131，柔性臂131與殼體110上的下部112和上部113的兩組插槽對(duì)齊。殼體110內(nèi)的脊與活塞部件130內(nèi)的凹槽配合引導(dǎo)活塞部件130在殼體110內(nèi)上下移動(dòng)。當(dāng)活塞組件130在下部位置時(shí)，突出部138插入下部插槽112。當(dāng)活塞組件130在上部位置時(shí)，突出部138插入上部插槽113。一個(gè)彈簧150安裝在活塞組件130的彈簧導(dǎo)桿139上，當(dāng)轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100被組裝好時(shí)，彈簧150被蓋子160壓迫。當(dāng)活塞組件130在上部位置，在彈簧導(dǎo)桿139上端的指示器137通過(guò)蓋子160里的指示窗口165為可見(jiàn)的。圖2B中，擴(kuò)增室200包括一個(gè)殼體210，其具有D型或其它與轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100的橫截面105一致的非對(duì)稱橫截面205。擴(kuò)增室的殼體210也包括兩個(gè)突出部215，當(dāng)兩個(gè)組件配對(duì)時(shí)，突出部215要么插入轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100的下部插槽112要么插入上部插槽113。反應(yīng)室200也包括具有定位環(huán)225的微型管220，定位環(huán)225讓微型管220保持在擴(kuò)增室殼體220底部的孔內(nèi)。微型管220也具有一個(gè)密封圈228，它能覆蓋管子220的管口223。在一些實(shí)施例中，為了監(jiān)視管內(nèi)的內(nèi)容物，微型管220是可透視的。擴(kuò)增室200也包括一個(gè)密封組件230，該密封組件安裝在擴(kuò)增室殼體210內(nèi)部和在微型管220的上面，并讓微型管220保持在一個(gè)位置。密封組件230包括易彎曲的墊片235，當(dāng)兩個(gè)組件配對(duì)組裝時(shí)(見(jiàn)圖6A-6D)墊片235被配制用來(lái)密封移液管殼180。兩邊的突出部240在擴(kuò)增室200殼體210底部的附近。在圖2C中，洗滌容器300具有D形，或與轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100的橫截面105相一致的其它非對(duì)稱橫截面305。洗滌容器300包括洗脫緩沖液腔310和一個(gè)與轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100的移液器外殼180相匹配的導(dǎo)向環(huán)320。密封圈能覆蓋緩沖液腔310或?qū)颦h(huán)320的開(kāi)口。在洗滌室300側(cè)壁350上存在兩個(gè)缺口340，當(dāng)兩個(gè)組件配對(duì)時(shí)，擴(kuò)增室200的側(cè)突出部240插入缺口340中。圖2D顯示了系統(tǒng)的三個(gè)組件的配對(duì)和組裝。通過(guò)擴(kuò)增室的突出部215插入轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100的上部插槽113上，轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100被鎖進(jìn)擴(kuò)增室200。相似的，通過(guò)擴(kuò)增室200的側(cè)邊突出部240插入洗脫室300的凹槽340中，擴(kuò)增室200鎖進(jìn)洗滌室300。在這個(gè)配置中，患者的樣品和任何被擴(kuò)增的核苷酸被密封在系統(tǒng)中來(lái)防止污染。系統(tǒng)的大概尺寸被顯示出來(lái)。圖3A-3D顯示了系統(tǒng)的操作過(guò)程。在圖3A中，轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100被放置在洗脫室300上面，他們的D形橫截面105和D形橫截面305對(duì)齊。在圖3B中，轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100被向下推到洗脫室300上，那樣，移液管頭120進(jìn)入緩沖液腔310；由于(活塞部件130)與緩沖液腔310上的導(dǎo)向環(huán)接觸，活塞部件130相對(duì)于殼體110保持靜止。這導(dǎo)致在上部位置的活塞部件130壓迫彈簧150，那樣，通過(guò)指示窗口165指示器137可以顯示。在指示窗口165中的指示器137和當(dāng)突出部138插入上部插槽113的可聽(tīng)見(jiàn)的咔嚓聲提供了聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)的反饋，即表示轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備被正確操作，那樣，移液器120能從緩沖液腔310中取回一部分樣品。在圖3C中，轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100已經(jīng)從洗脫室300中移除，并放置在都具有相助對(duì)齊的D形橫截面105與205的擴(kuò)增室200的上面。在圖3D中，轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100被推到擴(kuò)增室200的上面。擴(kuò)增室200的兩個(gè)突出部215插入轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100的上部插槽113中，取代突出部138和允許被壓縮的彈簧150放松并且讓活塞部件130回到下部位置。指示器137在指示窗口165中不再可見(jiàn)，表示移液頭120中的內(nèi)容物已經(jīng)注入了微型管220中。通過(guò)擴(kuò)增室的突出部215插入轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100的上部插槽113，轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100被鎖在擴(kuò)增室200內(nèi)。圖4顯示了系統(tǒng)與檢測(cè)設(shè)備400的配合使用。檢測(cè)設(shè)備400包括被用于安全地支持洗脫室300的第一位置410和被用于安全地支持?jǐn)U增室200的第二位置420。在使用時(shí)，轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100在第一位置410的洗脫室300和在第二位置420的擴(kuò)增室200之間移動(dòng)。檢測(cè)設(shè)備包括一個(gè)蓋子430，當(dāng)檢測(cè)設(shè)備400在操作或存貯過(guò)程中，蓋子用來(lái)關(guān)閉。觸摸屏的用戶界面440是用來(lái)輸入數(shù)據(jù)和顯示與測(cè)定相關(guān)的信息。第二位置420包括一個(gè)條形碼掃描儀或類似設(shè)備來(lái)自動(dòng)檢測(cè)擴(kuò)增室200上的條形碼或類似條碼。第一位置410和第二位置420可以被用于加熱或冷卻洗脫室300和反應(yīng)室200中的內(nèi)容物。第二位置420也能被用來(lái)提供微型管220的光學(xué)、熒光或其他監(jiān)控和/或攪拌。圖5A-5C顯示了在收集樣品時(shí)系統(tǒng)的橫截面圖。在圖5A中，轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100被放置在洗脫室300的上面，那樣他們的橫截面105、305是對(duì)齊的。活塞部件130是在下部位置，突出部138是在下部插槽112上。在圖5B中，轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100被降低直到活塞部件30的下部表面的一個(gè)或多個(gè)法蘭盤(pán)139與導(dǎo)向環(huán)320接觸，移液管頭120和活塞頭132被插入流體樣品360中。流體樣品360可以是一個(gè)患者的或其它的樣品或包括被溶解或懸浮在一種緩沖液中的一個(gè)患者的或其它的樣品。在圖5C中，用戶下推轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100進(jìn)入洗脫室300。當(dāng)轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備殼體110比活塞組件130和洗脫室300更低時(shí)，活塞部件130通過(guò)一個(gè)或多個(gè)法蘭盤(pán)139與導(dǎo)向環(huán)320對(duì)抗接觸而保持靜止。同時(shí)，在轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備中的導(dǎo)溝116相對(duì)于中擋環(huán)320被向下推。轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備殼體110的向下移動(dòng)引起移液頭120相對(duì)于活塞頭132向下移動(dòng)，并拉動(dòng)部分流體樣品進(jìn)入移液頭120中。相對(duì)于活塞部件130的轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備殼體110的下移也壓迫彈簧150，突出部138從下部插槽112移動(dòng)到上部插槽113，導(dǎo)致指示器137在指示窗口165可見(jiàn)。具有部分流體樣品的轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100現(xiàn)在能從洗脫室300被升起離開(kāi)，準(zhǔn)備進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)和調(diào)配。圖6A-6D顯示了在樣品調(diào)配時(shí)的系統(tǒng)橫截面圖。在圖6A中，轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100被放置在擴(kuò)增室200的上面，那樣他們的橫截面105、205是對(duì)齊的。擴(kuò)增室200在檢測(cè)設(shè)備400的第二位置420內(nèi)，檢測(cè)設(shè)備400具有被固定在一個(gè)管子固定器428內(nèi)的微型管220。在圖6B中，轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100變低直到擴(kuò)增室200內(nèi)的兩個(gè)內(nèi)部突出部250與轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備殼體110下面的兩個(gè)凹脊170接合，突出部215插入轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100的下部插槽112，墊片235與移液管外殼180接合。這樣，一旦調(diào)配開(kāi)始，可以防止轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100從擴(kuò)增室200輕易被移動(dòng)和防止樣品的釋放。在圖6C中，轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100進(jìn)一步變低到擴(kuò)增室200的上面，那樣擴(kuò)增室的突出部215插入轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備的上部凹槽113中，替代活塞部件突出部138。同時(shí)，移液頭120刺穿在微型管220上的密封件228。在圖6D中，活塞部件130不再位于上部位置，當(dāng)彈簧150擴(kuò)張時(shí)移動(dòng)到下部位置。這引起活塞頭132在移液頭中向下移動(dòng)，把部分流體樣品365調(diào)配到微型管220內(nèi)。部分流體樣品365再溶解位于微型管220中的干試劑粒280，啟動(dòng)反應(yīng)(例如一個(gè)擴(kuò)增反應(yīng))。通過(guò)突出部215插入上部插槽113，轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100被鎖定在擴(kuò)增室200的上面，擴(kuò)增的任何產(chǎn)品被墊片235密封在部件內(nèi)。圖7A和7B顯示了配置有一個(gè)或兩個(gè)微型管220的系統(tǒng)的四分之三的橫截面圖。圖7A顯示了上述的具有一個(gè)移液頭120和一個(gè)微型管220的轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100和擴(kuò)增室200。圖7B顯示了具有兩個(gè)移液頭120和兩個(gè)微型管220的轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備100和擴(kuò)增室200。用圖7B中的設(shè)備，可以執(zhí)行一個(gè)樣品的兩個(gè)部分的平行反應(yīng)(如擴(kuò)增反應(yīng))。這里公開(kāi)的系統(tǒng)和裝置可以被用于執(zhí)行反應(yīng)，例如利用生物組分。在一些實(shí)施例中，反應(yīng)包括核苷酸產(chǎn)物的，例如在核苷酸擴(kuò)增反應(yīng)中。核苷酸擴(kuò)增反應(yīng)實(shí)例適用于以本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的裝置和系統(tǒng)，包括等溫核苷酸擴(kuò)增反應(yīng)，如鏈置換擴(kuò)增，巢式延伸擴(kuò)增反應(yīng)(NEAR)(參見(jiàn)，例如，美國(guó)2009/0081670)，以及重組酶聚合酶擴(kuò)增(RPA)(參見(jiàn)，例如，美國(guó)7270981；美國(guó)7666598)。在一些實(shí)施例中，為了進(jìn)行反應(yīng)，微型管可以包含一個(gè)或多個(gè)試劑或生物組分，如在干燥形式下(參見(jiàn)，例如WO2010/141940)。這里公開(kāi)的系統(tǒng)和裝置能被用來(lái)進(jìn)行各種各樣的樣品的反應(yīng)，例如生物組分的利用。在一些實(shí)施例中，樣品可以包括生物樣品，患者樣品，獸醫(yī)樣品，或環(huán)境樣品。反應(yīng)可以被用于檢測(cè)或監(jiān)控樣品中特異靶標(biāo)的存在或存在數(shù)量。在一些實(shí)施例中，部分樣品用本發(fā)明公開(kāi)的轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。在一些實(shí)施例中，這里公開(kāi)的流體轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備或移液頭可以被配置用于收集和調(diào)配體積在1微升和5毫升之間的量(例如1微升，2微升，5微升，10微升，20微升，50微升，100微升，200微升，500微升，1毫升，2毫升和5毫升中的任何兩個(gè)數(shù)字之間)。本發(fā)明公開(kāi)的特征也在于生產(chǎn)成品(如試劑盒)，其包括一個(gè)或多個(gè)這里公開(kāi)的系統(tǒng)或裝置，和一種或多種進(jìn)行反應(yīng)(如核苷酸擴(kuò)增反應(yīng))的試劑。已經(jīng)描述了本發(fā)明的許多實(shí)施例。然而，在不違背本發(fā)明范圍和精神的情況下，本發(fā)明所公開(kāi)的是可以做出不同的替換和修改的。例如，這里所描述的轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備可以包括三個(gè)或更多的移液頭。因此，其他實(shí)施例被包含在下列權(quán)利要求的范圍內(nèi)。