用於離心分析儀的試管組件的製作方法

2023-05-02 06:53:51 2

專利名稱:用於離心分析儀的試管組件的製作方法
本發明與用於離心分析系統的試管組件有關，它包括許多相互以定距離排列在一板形部件上的小試管，該試管是在板形部件上做成的凹槽。
本說明書參考了專利申請第 號，該申請以「用於對樣品作離心傳遞和離心分析的裝置」的題目同時提出。本發明是一個專門適於該文中所述裝置用的試管組件。
眾所周知，試管組件用於所謂的離心分析系統，在這一系統中最好將試管排列成圓環形並與一適當的託架共同形成離心轉動體。
人們還知道，裝在試管組件中的試管是由相互以定距離排列在一板形部件上的凹穴組成的，試管組件最好用透明塑料製成。這些就是通常說的微量滴定板。在一離心分析系統中使用這樣的微量滴定板或類似這種板的試管組件也已是公知的。
所有已公知的試管組件都不適用於前面所提到的用於樣品傳遞和分析的裝置。特別就其中靠離心作用發生樣品傳遞的系統來說，進行這種傳遞結果卻不發生樣品混合，而且離心作用前分離的大量液體仍然互相分離地出現於液層中是不可能的。原因之一就是在已知的離心分析系統中樣品和試劑從一個管室傳遞到另一個管室時，實際上勢必要產生混合。
根據同時提交的專利申請，就所述的用於樣品傳遞和分析的裝置來說，離心分離分兩步進行第一階段以低速度並使試管組件與離心軸成一角度轉動，實現樣品的傳遞;第二步為高速旋轉階段，這時使工作容器軸與離心軸垂直，實現實際的離心分離。因為必須避免混合，所以樣品傳遞階段尤其要求嚴格。
因此，本發明的目的是提供一種試管組件，藉助該組件，可以通過離心作用傳遞樣品而根本不發生混合。
按照本發明，由上面所提到的這種試管組件可實現這一目的，其特徵就在於它的試管是成對組合的，而且每對中的兩隻試管通過在它們之間隔離面上的凹槽互相連通，凹槽至少部分地開在兩試管之間的板形部件的表面上。
特別地將試管排列成使每對有關的試管處於相對於離心軸的徑向串連的位置。靠離心軸較近的內試管最好是一個具有斜面的凹槽，該斜面以一定的傾斜度從其最低點向上延伸並且在板面下方引入外試管的側壁。如果在兩試管間設置一個隔離面，該隔離面由一個溝槽狀的通道分開，那末，內試管的斜面最好以該溝槽形通道為基礎連續引入外試管的側壁。
下面參照本發明的實施例，其中
圖1a和圖1b表示一長條帶有一排試管對的試管組件的平面圖和側視圖。
圖2表示由許多圖1a中所示形狀的單個零件互相彈性連在一起而構成的一部試管組件。
圖3表示沿圖2中Ⅲ-Ⅲ線的剖面圖。
圖4a和4b表示一長條帶有一排試管對的試管組件另一實施例的平面圖和側視圖。
圖5表示沿圖4a中Ⅴ-Ⅴ線的剖面圖。
圖6a到圖6d表示圖3所示的一對試管，離心分離時不同位置的剖面圖。
圖7a到圖7d表示圖5所示的一對試管，離心分離時不同位置的剖面圖。
圖1a和1b所示的試管組件基本是由一長條板1構成，該板中試管2和3做成凹槽的形狀。試管2和3在所有情況下都組合成對。每對試管由試管2和試管3構成，試管2具有一基本是圓柱狀的或稍微有些圓錐形的管壁4和一個圓錐形管底5;試管3也有基本上是圓柱狀的或稍微有些圓錐形的管壁6和一個以斜面形式朝試管2傾斜的管底7。在兩試管2和3之間板的隔離面中開槽形成一個溝槽通道8，使試管對的兩隻試管互相連通。溝槽8底部顯示出為試管3的斜面管底7的延續。溝槽8引入到試管2的側壁。
當把試管組件插放到一臺離心機中時，該長條板大體沿離心機靜止時的離心軸的徑向延伸。試管對是這樣排列的，即相對於離心軸試管2總是外管，試管3總是內管。因此，下面說明中的兩試管均稱為外試管2和內試管3。
試管組件最好用透明塑料構成，而且如果需要的話既可用衝壓成形還可通過模塑工藝製作。模塑試管組件試管壁厚度較大，因此穩定性較好，並被優先選用。
對於離心分離來說，在一部試管組件中裝大量試管是有利的。按圖1所示試管組件大致相同的方式，可製造和使用一種試管組件，將其做成與圖1相似的樣子上且具有三或四排而不僅是單排試管對。然而，必須記住，當一塊具有四列並排的試管的板件被離心分離時，作用在外面兩排試管上的離心力大於作用在裡面兩排試管上的離心力。這是由於它們與離心軸的距離稍有差別。
如果需要並排安置三、四列以上的試管對，那麼就須考慮這一差別，即試管組件必須被彎曲以便使所有試管對與離心軸的距離近似相同。例如，可以用圖2中所示的裝置，其中用彈性帶9或類似的條帶把長條板1連接起來，從而可適於作相應的彎曲支承。比如，以這一方式可以將十二塊長條板1互相連接起來，以便產生一個在尺寸上與常規微量滴定板相對應的完整裝置。它的另外的優點是這些試管組件還可當作微量滴定板在樣品製備站處理。
另一個用於解決適合所要求彎曲度的靈活性問題的方法是把試管組件做成4×12個試管對，其排列和尺寸均與常規的微量滴定板相對應，作為一個單獨部件，在這種情況下須由塑性板材深衝成形。
作為一種具有連接溝槽8的兩個試管2和3的變型結構，還可以把一試管對的兩隻單獨試管按圖4a，4b，和圖5所示緊靠在一起，以使兩試管壁表面互相交錯，從而構成兩試管間的連接。這種變型有其結構簡單的優點。
如圖1a所示，連接槽8在試管對的兩試管間不便於對稱設置，而是沿切線連接兩試管。這樣安排的目的，正是為使後面將敘述的樣品傳遞更加平穩地發生。這一因素的意義從下面對其操作的說明體現出來。
本發明中的試管組件的操作原理見圖6a到6d和圖7a到7d，圖中的一個試管對是以剖面表示的。圖6a，7a表示當試管組件處於水平位置時的試管對。在樣品製備期間試管組件佔據此位置，此期間製備一種樣品與試劑的混合液並且在內試管3中培養。將一個用於對含於樣品-試劑混合液10中的抗原/抗體複合物過濾或純化的裝置11放進外試管2，該試管的管底5覆蓋著一層蛋白質，比如免疫球蛋白。再將裝滿樣品和培養液的試管組件放進離心機，如圖6a，7a中所示處於水平位置。
為了樣品的傳遞，以一給定速度進行離心分離，如果必要的話，為使試管組件以特定角度傾斜，可將容器託架固定在一特定角度上，比如45°。這一狀態如圖6b，7b和圖6c，7c所示。在此離心作用期間，箭頭12所指示的離心力加到盛在試管中溶液上，從而使樣品-試劑混合液10流入外試管2，其流動速度取決於試管3傾斜底面的角度與試管組件傾斜角之比。如果這兩個角度間的差約為10°，則樣品傳遞能平穩地進行而無擾動。
圖6c，7c表示內試管3裡的溶液已完全傳遞到外試2時的情形。樣品-試劑混合液10在過濾層11上以層狀出現。
通過釋放鎖定裝置(未示出)和提高離心作用的速度，在圖7d，6d中用一長箭頭12′表示，則試管組件置於垂直位置，於是這時外試管2的軸相對於離心作用軸徑向延伸。最初，樣品-試劑層還能清楚地與純化層11分開。然而，現在的離心作用產生了很大的離心加速度，因此，抗原/抗體複合物通過純化層11從樣品-試劑層10擴散出去。在經過純化層的通道上，游離的抗體保留下來，因而不必用其他已知的方法衝洗消除掉。抗原/抗體複合物通過過濾純化層後到達蛋白質層13，在那裡被沉澱。
隨著先前的反應為正或是為負，在蛋白質層上的約束力會起變化。通過提高離心分離速度就可以區分出約束力的弱或強，因此也能把反應的正、負區分開。由於一個負反應具有弱約束力，抗原/抗體複合物在5-8克的離心力下就被分離，然後聚集在凹形底的中間，在那裡形成一個不透明的斑點。另一方面，由於一個正反應具有強約束力，能維持高達20多克的離心力。
作為控制，離心分離速度還可再提高一些，直至受強約束的複合物在大約30克的作用力下也能被分離。
按圖6d，7d所示的位置，讀取這一反應的結果。為此目的，用一個光學儀器來掃描管底5的光透射率。根據是否發生沉澱和能否經受離心作用的情況，在光透射率中就會有所差別，而這些正是典型的反應結果。
權利要求
1、用於離心分析系統的一套試管組件，它包括互相以定距離排列在一板形部件中的許多試管，該試管在板形部件中做成凹槽狀，其特徵在於試管(2，3)成對組合，而且每對的每兩隻試管通過在它們之間的隔離面上的凹槽互相連通，凹槽至少部分地開在兩試管間的板形部件表面上。
2、根據權項1所述的試管組件，其特徵在於數個互相併排排成一串的試管對是在一長條板件(1)上做出的。
3、根據權項2所述的試管組件，其特徵在於數個長條部件的寬邊相鄰排列，並用彈性帶(9)連接起來形成一個整體。
4、根據權項1所述的試管組件，其特徵在於試管做在一種柔韌的塑料板上。
5、根據權項1到權項4的任一項所述的試管組件，其特徵在於隔離面具有一個在試管對的兩試管間開的連接槽(8)。
6、根據權項5所述的試管組件，其特徵在於連接槽是與試管對成切線的設置。
7、根據權項1所述的試管組件，其特徵在於凡屬成對的試管均相對於離心作用軸並排沿徑向設置。
8、根據權項7所述的試管組件，其特徵在於靠近離心作用軸的內試管(3)是由一個凹槽構成，該凹槽有一個以均勻傾斜度呈斜面狀從其最低點向上的延伸面，在板形部件(1)表面的下方，該延伸面引入外試管2的側壁。
9、根據權項5和權項8所述的試管組件其特徵在於內試管的斜面連續延伸到連接槽(8)的底部。
專利摘要
一種用於具有試管的離心分析系統的試管組件，該試管是在一板形部件中以定距離開槽構成的，試管被成對組合且每對的兩隻試管由一個連接槽將其互相連通。裝置最好是彈性的，例如，把數個長條部件的寬邊互相併靠排列，然後用彈性帶將它們連接成一個整體，或通過在柔韌的塑料板上製造這種試管。這種特殊形狀的試管能使樣品進行傳遞而一點不會出現混合。
文檔編號G01N37/00GK85104256SQ85104256
公開日1986年12月3日 申請日期1985年6月4日
發明者菲利普·路易斯·德格裡維, 雅克·特勞爾萊特 申請人:康託恩·霍爾丁股份公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan