Одноразовая система размещения реакционных емкостей (варианты)

 

Использование: изобретение относится к системе размещения реакционных емкостей одинаковой формы и размера для проведения термических циклов жидкой смеси, содержащейся в реакционных емкостях. Система предназначена для однократного использования. Сущность изобретения: каждая реакционная емкость имеет первый участок стенки конической формы и второй участок стенки цилиндрической формы, образующий на конце реакционной емкости отверстие. Толщина стенки первого участка меньше толщины стенки второго участка. Отверстие реакционной емкости выполнено с возможностью установки в нем затвора для герметичного закрывания реакционной емкости. Для облегчения управления и доступа к жидкостям, содержащимся в реакционных емкостях, система размещения реакционных емкостей отличается тем, что она имеет кольцевую форму и что затвор каждой из реакционных емкостей выполнен с возможностью протыкания его пипеточным наконечником. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к системе размещения реакционных емкостей одинаковой формы и размера для проведения термических циклов жидкой смеси для однократного использования, содержащейся в реакционных емкостях, причем каждая реакционная емкость имеет первый участок стенки конической формы и второй участок стенки цилиндрической формы, образующий на конце реакционной емкости отверстие, причем толщина стенки первого участка меньше толщины стенки второго участка и причем отверстие реакционной емкости выполнено с возможностью установки в нем затвора для герметичного закрывания реакционной емкости при его установке на отверстии реакционной емкости.

Изобретение относится, в частности, к системе размещения реакционных емкостей описанного выше типа, предпочтительно используемой в так называемом термодинамическом датчике циклов для проведения цепной реакции полимеразы ("Polymerase-Chain-Reaction"). Такой термодинамический датчик циклов представляет собой устройство для автоматического проведения температурных циклов.

Реакционные емкости указанного выше типа описаны в Европейском патенте EP-A-0236069 A2. В этом известном устройстве использовано матричное размещение реакционных емкостей, что затрудняет достижение равномерности температуры во всех реакционных емкостях. Кроме того, управление реакционными емкостями относительно сложно, поскольку после проведения цепной реакции полимеразы реакционные емкости необходимо открывать каждую вручную для выгрузки продукта реакции из реакционных емкостей.

Описанные в EP-A 0236069 A2 реакционные емкости таким образом непригодны для использования в современных автоматических анализаторах, где необходима полная автоматизация управления реакционными емкостями и связанный с этим забор жидкости с помощью пипетки из реакционных емкостей.

Поэтому в основу изобретения положена задача создания системы размещения реакционных емкостей указанного выше типа, с помощью которой можно было бы достичь вышеупомянутых задач.

Согласно изобретению, эта задача решается с помощью вышеописанной системы размещения реакционных емкостей указанного типа, которая выполнена кольцевой формы, а затвор каждой реакционной емкости выполнен с возможностью прокалывания его пипеточным наконечником.

Существенные преимущества системы размещения реакционных емкостей по изобретению состоят в том, что, с одной стороны, она позволяет осуществить очень равномерное распределение температуры по всей системе, так что в любой момент времени температура во всех реакционных емкостях системы одинакова, с другой стороны, она позволяет выполнять полностью автоматический забор с помощью пипетки содержимого реакционных емкостей, так что она пригодна для применения в современном автоматическом анализаторе.

Описание одного варианта выполнения Пример выполнения изобретения далее описан со ссылками на приложенные чертежи, Фиг. 1 изображение в перспективе деталей 92, соответственно первого варианта выполнения предлагаемой системы 23 размещения реакционных емкостей по изобретению, используемой в устройстве термоциклирования; фиг. 2 детали 92, соответственно по фиг. 1, соединенные вместе и образующие тем самым систему 23 размещения реакционных емкостей в открытом положении; фиг. 3 детали 92, соответственно по фиг. 1, соединенные вместе и образующие тем самым систему 23 размещения реакционных емкостей в закрытом положении; фиг. 4 разрез реакционной емкости 21 по фиг. 2 с открытой крышкой 87; фиг. 5 разрез реакционной емкости 21 по фиг. 2 с закрытой крышкой 87; фиг. 6 вид в перспективе второго варианта выполнения системы размещения реакционных емкостей по изобретению; фиг. 7 извлеченный из анализатора узел 2 устройства термоциклирования, содержащий устройства 18 и 19 для термоциклирования, причем устройство 18 для термоциклирования открыто и показано извлеченное из него кольцо 23 реакционных емкостей;
фиг. 8 разрез по линии VIII-VIII по фиг. 7, причем устройство 18 для термоциклирования закрыто;
фиг. 9 вид в перспективе устройства 18 для термоциклирования по фиг. 7, дополненного приспособлением 53 для съема;
фиг. 10 увеличенный по сравнению с фиг. 8 разрез устройства для термоциклирования в закрытом положении;
фиг. 11 поперечный разрез устройства для термоциклирования по фиг. 9 в открытом положении;
фиг. 12 схема "основного вспомогательного" управления для регулировки и контроля рабочих параметров устройства для термоциклирования;
фиг. 13 диаграмма температура-время хранящегося в главном процессоре температурного процесса, соответственно полученные по ней температуры нагревательного блока и образца;
фиг. 14 общий вид анализатора в перспективе, который содержит в качестве составной части узел 2 установки термоциклирования.

Первый вариант выполнения системы размещения реакционных емкостей по изобретению
На фиг. 1-3 показан первый вариант выполнения предложенной системы 23 размещения реакционных емкостей, устанавливаемой в устройство для термоциклирования. На фиг. 4 и 5 показаны поперечные разрезы одной из реакционных емкостей 21 системы 23 размещения реакционных емкостей.

Как видно из фиг. 1-5 реакционные емкости 21 имеют конический нижний участок 82 и цилиндрический верхний участок 81. Нижний конический участок 82 реакционной емкости 21, в котором находится подвергаемый термической обработке образец, для лучшей теплопередачи имеет меньшую толщину стенки по сравнению с верхним цилиндрическим участком 81. Как видно, в частности, из фиг. 8, нижний конический участок 82 реакционной емкости 21 вставляется с малым допуском в соответствующую по форме выемку 27 в нагревательном блоке 33 устройства 18 для термоциклирования так, что коническая внутренняя стенка выемки 27 в нагревательном блоке 33 полностью контактирует с конической наружной стенкой 85 нижнего участка 82 реакционной емкости 21, обеспечивая тем самым оптимальную теплопередачу.

Реакционная емкость 21 имеет отверстие 86, плотно закрываемое крышкой 87. Для извлечения материала образца крышка 87 может протыкаться иглой 32 пипетки.

Для повышения экономичности и облегчения обращения с реакционными емкостями 21 несколько, например двенадцать, реакционных емкостей предпочтительно кольцеобразно объединены в одно кольцо реакционных емкостей и крышки 87 неразъемно закреплены на пленочном шарнире 91.

В особо предпочтительном варианте система 23 размещения реакционных емкостей выполнена из двух частей. Одна часть 92 состоит из размещенных на одинаковых угловых расстояниях друг от друга реакционных емкостей 21, соединенных в кольцо на фланцевых утолщениях 93 со стороны отверстий с помощью тонких перемычек 94. Для обеспечения радиальной гибкости кольца 92 реакционных емкостей, что предпочтительно при соединении с другой частью 95, эти перемычки 94 выполнены V-образными. Часть 92 предпочтительно изготовлена из полипропилена (ПП).

Другая часть 95 системы 23 размещения реакционных емкостей содержит соединенные перемычками 96 круглые кольца 97, внутренний диаметр которых идентичен наружному диаметру цилиндрических участков 81 реакционных емкостей 21, а центры находятся на продольных осях 98 реакционных емкостей 21. Перемычки 96 выполнены V-образными для получения радиальной упругости. К круглым кольцам 97 приформованы пленочные шарниры 91, обращенные в радиальном направлении наружу и несущие на своем конце крышку 87 затвора. Часть 95 также предпочтительно изготовлена из полипропилена (ПП).

К другой части 95 приформованы два выступа 99 и 101, смещенные относительно друг друга на половину углового шара кольца 97, диаметрально противоположные друг другу и отходящие по радиусу наружу. Один выступ 99 имеет горизонтальную поверхность 102, на которой нанесены, например, штриховым кодом данные об образцах в реакционных емкостях 21. Другой выступ 101 в форме вертикального флажка взаимодействует с датчиком 26, например/фотоэлектрическим барьером, в устройстве 18 для термоциклирования (см. фиг. 7). За счет этого приспособления достигается определенная загрузка системы 23 размещения реакционных емкостей в устройство 2 для термоциклирования.

Для лучшего обзора оператором номер образца может быть закреплен на серьгах крышек пробирок.

При совмещении обеих частей 92, 95 системы 23 размещения реакционных емкостей (фиг. 2) фланцы 93 реакционных емкостей 21 одной части 92 стыкуются с верхней частью 104 круглых колец 97 другой части 95. Благодаря малому зазору между цилиндрическим участком 81 и кольцом 97 система 23 размещения реакционных емкостей относительно жестко предварительно монтируется и может быть заполнена соответствующими образцами. После этого крышки 87 откидываются и ее цилиндрический выступ 105 плотно удерживается в отверстии 86 реакционной емкости 21 (фиг. 3).

Перемычки 94, 96, предусмотренные в вышеописанной конструкции системы 23 размещения реакционных емкостей, придают ей такую гибкость, что реакционные емкости 21 можно очень легко установить в выемки 27
нагревательного блока 33, в то время как при жесткой конструкции системы 23 размещения реакционных емкостей это было бы затруднительно даже при небольших отклонениях размеров нагревательного блока соответствующей системы размещения реакционных емкостей.

Благодаря выполнению системы 23 реакционных емкостей из двух частей достигается большая экономия материала и возможность использования материалов (пластмасс) с различными свойствами, что важно в одноразовой конструкции (систему реакционных емкостей после использования выбрасывают).

Второй вариант выполнения размещения реакционных емкостей по изобретению
На фиг. 6 показан вид в перспективе второго варианта выполнения предложенной в изобретении системы 103 размещения реакционных емкостей. Эта конструкция состоит из первого кольцевого сегмента 112, содержащего систему 21 реакционных емкостей, и второго кольцевого сегмента 115, включающего в себя систему крышек 87 с затворами.

Система 21 реакционных емкостей кольцевого сегмента 112 в основном имеет ту же конструкцию, что и система 92 по фиг. 1, за исключением того, что система 21 размещения реакционных емкостей не образует замкнутого кольца. Система крышек 87 с затворами кольцевого сегмента 115 имеет в основном ту же конструкцию, что и система 95 на фиг. 1, с тем отличием, что система 21 размещения реакционных емкостей не образуют замкнутого кольца.

К детали 115 приформованы два выступа 109 и 111, смещенные относительно друг друга на половину углового шага кольца 97, диаметрально противоположные друг другу и отходящие по радиусу наружу. Один из выступов 109 имеет горизонтальную поверхность 113, на которой нанесены, например, штриховым кодом данные об образцах в реакционных емкостях 21. Другой выступ 111 в форме вертикального флажка взаимодействует с датчиком 26, например, фотоэлектрическим барьером, в устройстве 18 для термоциклирования (см. фиг.7). С помощью этого приспособления достигается заданная установка системы 103 реакционных емкостей в устройство 18 для термоциклирования.

Устройство для термоциклирования
В последующем описании под термином "термоциклер" подразумевается устройство, предназначенное для автоматического проведения температурных циклов по крайней мере в одной реакционной емкости 21, закрытой затвором и содержащей заданный объем жидкой реакционной смеси.

Далее описывается предложенный в изобретении термоциклер, предпочтительно представляющий собой составную часть автоматического анализатора для проведения цепной реакции полимеразы. Анализатор пригоден, например, для иммунного теста.

На фиг. 7 показана часть 2 термоциклера из анализатора 1 по фиг. 14. Эта часть 2 термоциклера содержит, например, два одинаковых термоциклера 18, 19 и резервную позицию 22. Последующее описание термоциклера 18 относится также к термоциклеру 19.

Термоциклер 18 содержит следующие компоненты:
а) термоблок 33, служащий в качестве опоры реактора и имеющий кольцевую конструкцию выемок 27, причем каждая выемка служит камерой для размещения нижнего участка реакционной емкости 21;
б) блок автоматического управления и регулирования с помощью ЭВМ на фиг. 12; и
в) управляемые этим блоком управления и регулирования нагревательные и охлаждающие элементы в качестве средства циклического изменения температуры термоблока 33.

Термоблок 33 предпочтительно представляет собой корпус из алюминия или серебра.

Как показано на фиг. 7 и 9, в кольцо 23 реакционных емкостей объединены, например, двенадцать реакционных емкостей 21.

Реакционные емкости 21 снизу выполнены коническими, сверху - цилиндрическими и герметично закрыты крышкой 87. Как хорошо видно на фиг. 7 и 9, такую систему 23 размещения реакционных емкостей можно вставить в соответствующие выемки 27 термоблока 33 термоциклера 18.

Устройство для распознавания маркировки на кольце реакционных емкостей
Термоциклер 18 далее предпочтительно содержит устройство распозна- вания маркировки системы 23 реакционных емкостей, например, маркировки в форме вертикального флажка 25. Флажок 25 взаимодействует с датчиком 26 внутри термоциклера 18, позволяя установить присутствие кольца 23 реакционных емкостей в термоциклере 18. Датчик 26 представляет собой, например, фотоэлектрический барьер. Кроме этого, флажок 25 допускает только одно размещение системы 23 размещения реакционных емкостей в термоблоке 33. Сочетание этого единственного позиционирования с нумерацией затворов реакционных емкостей позволяет далее установить однозначное соответствие между пробой и пациентом.

Система 23 размещения реакционных емкостей содержит также серьгу 24, которая служит, например, в качестве носителя данных о содержании проб в системе 23, причем эти данные могут иметь, например, форму штрихового кода.

Доступ к содержимому реактора
Термоциклер 18 снабжен откидной крышкой 28, которая на каждой выемке 27 термоблока 33 содержит отверстие 29, позволяющее пропускать наконечник пипетки в затвор 87 реакционной емкости 21, вставленной в эту выемку. Как видно из фиг. 8, при закрытом положении крышки 28 каждое из отверстий 29 находится на продольной оси 31 соответствующей реакционной емкости 21.

Отверстия 29 откидной крышки 28 позволяют осуществлять доступ к содержимому реакционной емкости при закрытой откидной крышке 28. Для этого вводят иглу 32 пипетки пробоотборного устройства (не показано на фиг.8) через одно из отверстий 29, протыкают этой иглой 32 крышку 87 реакционной емкости 21, а затем отсасывают определенный объем жидкости, содержащейся в реакционной емкости.

Теплопередача между термоблоком и реакционной емкостью
На фиг. 8 видно, что выемки 27 в термоблоке 33 согласованы с коническим участком реакционной емкости 21, благодаря чему боковая стенка реакционной емкости 21 надежно прилегает к внутренней поверхности выемки 27 для лучшей теплопередачи. Для повышения скорости тепловой реакции, точности и однородности термоблок 33 должен быть как можно лучше теплоизолирован в корпусе 34 и иметь малую массу при хорошей теплопроводности.

Нагревательный элемент в откидной крышке термоциклера
Крышка 28 предпочтительно содержит один нагревательный элемент, например резистивный электронагревательный элемент 52, рассчитанный на нагревание закрытого реактора, размещенного в термоблоке 33.

В первом варианте выполнения термоциклера используется резистивный нагреватель 52 в сочетании с нижеописанным элементом 36 Пельтье для достижения заданной температурной кривой (изменения температуры за определенный временной интервал) в термоблоке 33. В этом варианте термоэлемент на эффекте Пельтье используется как охладительный или нагревательный элемент в зависимости от температуры, которую необходимо создать в пределах заданного температурного режима.

Взаимодействие резистивного нагревателя 52 с термоэлементом 36 на эффекте Пельтье позволяет достигнуть необходимой скорости изменения температуры термоблока 33, а также необходимую точность и однородность распределения температуры. Благодаря действию резистивного нагревателя 52 предотвращается, кроме того, возможность образования конденсата в области крышки реакционной емкости 21.

Запорно-прижимной механизм откидной крышки термоциклера
Откидная крышка 28 предпочтительно содержит запорно-прижимной механизм для фиксации закрытой реакционной емкости 21, размещенной в термоблоке 33. Для этого на крышке 28 имеется подпружиненная прижимная пластина 46, вдавливающая с определенным усилием каждую реакционную емкость 21 в выемки 27 термоблока 33. В прижимной пластине 46 предусмотрены выемки 47 для размещения чашеобразных крышек 87 реакционной емкости 21, а также отверстия 48 для пропускания иглы 32 пипетки, соосные с реакционными емкостями 21. В качестве пружинного элемента можно установить пружинную шайбу 49. Стопорным кольцом 51 прижимная пластина 46 фиксируется от выпадения при открытой откидной крышке 28.

Вышеупомянутый резистивный нагреватель 52 предпочтительно установлен в подпружиненной прижимной пластине 46.

Элемент Пельтье в качестве охладительного или нагревательного элемента
Как показано на фиг. 8, термоциклер 18 по изобретению предпочтительно содержит по крайней мере один элемент 36 Пельтье в качестве составной части предусмотренного в термоциклере 18 устройства циклического изменения температуры термоблока 33. Элемент 36 Пельтье прилегает одной теплопередающей поверхностью 37 к термоблоку 33, а другой теплопередающей поверхностью 38 к охладительному элементу 39 для отвода тепла. Охладительный элемент 39 предпочтительно выполнен из алюминия или меди. Для теплоотвода предусмотрен переключаемый вентилятор 45.

Схематично изображенный на фиг. 8 элемент 36 Пельтье предпочтительно состоит из системы таких элементов.

В описанном выше первом варианте выполнения термоциклера элемент 36 Пельтье используется в качестве охладительного или нагревательного элемента. Это действие элемента 36 Пельтье и его взаимодействие с резистивным электронагревателем 52 позволяют поддерживать необходимую температуру термоблока в заданных пределах.

Для продления срока службы элемента 36 Пельтье он защищен от вызванных термодинамическими причинами скачков механического напряжения предпочтительно тем, что он прижат к термоблоку 33 с помощью центрального подпружиненного крепления. Для этого элемент Пельтье упруго зажат между теплопередающими поверхностями термоблока 33 и охладительного элемента 39. При этом охладительный элемент 39 прижат своей контактной поверхностью к элементу 36 Пельтье, например, посредством пружины 41 сжатия. Напряжение пружины можно регулировать с помощью установочного винта 42, тарельчатой пружины 43 и шарового шарнира 44, который дополнительно повышает степень свободы охладительного элемента 39.

Дополнительный нагреватель вокруг термоблока
Во втором варианте выполнения термоциклера он дополнительно содержит резистивный электронагреватель 35, размещенный на цилиндрической наружной стенке термоблока 33. При использовании этого дополнительного нагревательного элемента в термоциклере элемент 36 Пельтье используется только для охлаждения. Это дает преимущество в том, что позволяет разгрузить элемент Пельтье от вызванного нагреванием механического напряжения и тем самым способствует увеличению срока службы элемента Пельтье в термоциклере.

Выталкиватель
Из-за температурных изменений и действия пружины 49 конические участки реакционных емкостей 21 сцепляются со стенками выемок 27 термоблока 33. Действующее при этом силовое замыкание затрудняет извлечение реакционных емкостей 21 из термоциклера 2. Поэтому в варианте по фиг. 9-11 предложен выталкиватель 53, существенно облегчающий извлечение кольца 23 реакционных емкостей из термоблока 33.

Как видно из фиг. 9-11, выталкиватель 53 содержит коромысло 55, служащее в качестве выталкивающего рычага. Коромысло 55 соединено одним концом с шарниром откидной крышки 28. На другом конце коромысло 55 свободно. Выталкиватель 53 содержит концентричный с вращательной осью симметрии термоблока 33 диск 58, на котором закреплено коромысло 55. Диск 58 имеет на периферии систему выемок 61, которые служат для извлечения кольца 23 реакционных емкостей из выемок 27 термоблока 33.

Как видно из фиг. 9, коромысло 55 перемещается на поворотной оси 54 крышки 28. Со стороны поворотной оси коромысло 55 содержит две серьги 56 с выемками 57, в которые входит поворотная ось 54. Диск выталкивателя привинчен к коромыслу 55. На внешнем крае 59 диска 58 имеются полукруглые выемки 61, проекция которых точно совпадает с выемками 27 в термоблоке 33, соответственно цилиндрическими участками реакционных емкостей 21, вставленных в выемки 27 (фиг. 11). Внешний край 59 диска 58 сцеплен снизу тем самым с внутренним фланцевым участком кольца 23 реакционных емкостей, соответственно с фланцем реакционной емкости 21. Форма и назначение выемки 57 в серьгах 56 коромысла 55 в отношении поворотной оси 54 крышки 28, а также регулировочного штифта 63, установленного на откидной крышке 28 на расстоянии, который тоже входит в выемку 57, видны на фиг. 10 и 11. При закрытой откидной крышке 28 выталкиватель 53 образует тепловую защиту снаружи. При открывании крышки 28 штифт 63 при определенном угле открывания контактирует с управляющей поверхностью 64 выемки 57 и вызывает поворот коромысла 55 вокруг точки P, вследствие чего емкость 21 c образцом извлекается. При повороте коромысла 55 вокруг точки P, соответственно при увеличении угла наклона диска 58, усилия отрыва отдельных реакционных емкостей 21 временно изменяются так, что реакционные емкости 21 одна за другой выходят из своих выемок 27. Усилия и нагрузки на материал при этом поддерживаются на низком уровне, что повышает удобство обслуживания.

Управление и регулирование термоциклера
Блок управления и регулирования предложенного в изобретении термоциклера 18 схематично представлен главным и зависимым процессорами 72 и 73 на фиг. 12.

Температура прижимной пластины 46 складной крышки 28, термоблока 33 и окружающей среды измеряется термочувствительными элементами 65, 66, 67, и результат измерения передается через температурный интерфейс 68 на зависимый процессор 73. В главный процессор 72 (интерфейс пользователя) вводятся заданные значения температуры, времени, число температурных циклов и скорость процессов нагревания и охлаждения.

Можно выбрать и запросить заданный и введенный в память температурно- временной режим. Ввод осуществляется с клавиатуры 16 или через другой интерфейс. Эти данные подаются в зависимый процессор 73, который управляется с помощью регулятора 69 задатчиком мощности 71, который, в свою очередь, регулирует подачу энергии к нагревательным элементам 35, 52 и элементу 36 Пельтье. Обратные сообщения (фактические значения) передаются через зависимый процессор 73 на главный процессор 72 и там обрабатываются, соответственно выводятся на индикацию для пользователя. Таким образом пользователь получает информацию о мгновенной температуре образца, уже достигнутых температурах с указанием времени и температур, которые еще предстоит достичь тоже с указанием времени.

Рабочее состояние системы постоянно контролируется и документируется. Погрешности, которые не могут быть исправлены самой системой, приводят к автоматическому отключению или к выдаче сигнала об ошибке.

Температура образца определяется вычислением по температуре термоблока 33. Для этого определяется функция передачи из объема с образцами на образец в реакционной емкости 21. Эта функция представляет собой, по существу, фильтр нижних частот с задержкой.

На основе соответствующих алгоритмов регулирования (опрашиваемая система) вычисляются управляющие воздействия, необходимые для того, чтобы температура образцов устанавливалась в соответствии с заданной температурой. Эти вычисления выполняются с помощью блока обработки сигналов. Расчетные управляющие воздействия вводятся в форме импульса определенной длительности в задатчик мощности 71. Последний представляет собой, например, мощный полевой транзистор с соответствующей схемой защиты и подавления помех.

Вышеописанное управление и регулирование позволяет использовать термоциклер для нагрева и охлаждения образцов в кольце реакционных емкостей по определенным температурным зависимостям. Температурные зависимости определяются с помощью температур выдержки определенной длительности и перепадом, задающим время, за которое должна быть достигнута температура выдержки. При этом определяющим условием является одновременное достижение всеми образцами в термоциклере одинаковой температуры.

На фиг. 13 приведены, например, температурные зависимости в циклическом процессе. Кривая A демонстрирует процесс в термоблоке 33, кривая B в реакционных емкостях 21. С помощью термоциклера можно установить температуры от 40 до 98oC. Обычно нижний уровень температур находится между 50 и 60oC, а верхний между 90 и 96oC. При использовании средней температуры она составляет около 72oC. Достигаемая термоциклером скорость нагревания и охлаждения составляет 1 градус в секунду. Стандартный цикл длится 120 с. Если соответствующие температуры должны удерживаться дольше 10 с, время цикла соответственно удлиняется.

Анализатор с термоциклером
На фиг. 14 показан анализатор 1, рассчитанный, например, на проведение иммунологических исследований.

Для повышения границ анализа веществ, содержащихся в образцах при последующем анализе в объеме анализатор содержит узел 2 термоциклера в качестве встроенной составной части, который содержит соответствующие изобретению вышеописанные термоциклеры 18 и 19, с помощью которых можно выполнять процедуру ДНК-усиления, применяя цепную реакцию полимеразы.

Для повышения производительности анализатора, то есть способности к обработке максимально большого количества проб в единицу времени, необходимо согласовать подготовленное число проб с временем последующего процесса во избежание простоев. Это выполняется, например, с помощью двух работающих независимо друг от друга термоциклеров 18, 19, каждый из которых может вместить по двенадцать реакционных емкостей 21, а также двух "резервных" позиций 22, каждая из которых может также вместить по двенадцать реакционных емкостей 21, извлекаемых из термоциклеров 18, 19 по окончании процесса.

Помимо этого, анализатор 1 включает в себя все остальные приспособления для проведения вышеуказанных иммунологических исследований, например, два штатива 3, 4 с реагентами на вибростоле 5, штатив 6 с другими реагентами, три штатива 7 с одноразовыми реакционными емкостями 8, термостатируемый инкубатор 9, в который помещаются реакционные емкости 8, промывное приспособление 11 и фотометр 12 для установления результатов испытания.

Передаточная головка анализатора
Передачу образцов и реагентов, а также реакционных емкостей можно выполнять с помощью передаточной головки 13, перемещаемой по координатам x-y и содержащей пипеточный пробоотборник 14, а также захват 15 для реакционных емкостей, перемещаемых по координате z.

После выполнения ДНК-усиления в реакционных емкостях 21, содержащихся в термоциклерах 18, 19, с помощью пипеточного приспособления 14 отбираются пробы из реакционных емкостей 21 и передаются в реакционные емкости 8, размещенные в штативах 7. При иммунологическом анализе, проводимом в анализаторе, исследуются пробы, переданные в реакционные емкости 8.

Блок управления анализатора
Все проводимые операции управляются и координируются с центрального блока управления (не показан) анализатора. Панель 16, соответственно клавиатура для ввода параметров процесса, а также индикация параметров состояния процесса показаны схематично. Данные образцов, приведенные на реакционных емкостях, например, с помощью штрихового кода, могут вводиться в память с помощью перемещаемой вручную головки или сканнера 17. Предусмотрены интерфейсы для принтера и т.п. устройств (не показаны).


Формула изобретения

1. Одноразовая система размещения реакционных емкостей одинаковой формы и размеров для проведения температурных циклов содержащейся в реакционных емкостях жидкой смеси, в которой каждая реакционная емкость имеет первый участок конической формы и второй участок цилиндрической формы, образующий на конце реакционной емкости отверстие, причем толщина стенки первого участка меньше толщины стенки второго участка, а отверстие реакционной емкости выполнено с возможностью установки в нем затвора для герметичного закрывания реакционной емкости, отличающаяся тем, что она выполнена кольцевой формы или в виде сегмента кольца, а затвор каждой реакционной емкости выполнен с возможностью прокалывания его пипеточным наконечником.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она выполнена монолитной из пластмассы, причем соседние реакционные емкости соединены гибкой перемычкой.

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью соединения с кольцевой системой затворов или с системой затворов, образующей сегмент кольца, выполненных также монолитными из этой же пластмассы, причем в системах затворов соседние затворы соединены по крайней мере одной гибкой перемычкой и каждый затвор выполнен с возможностью герметичного закрывания одной из реакционных емкостей при его установке на ее отверстие.

4. Система по п.3, отличающаяся тем, что система затворов выполнена с выступом, используемым в качестве опорного элемента для точного позиционирования и/или для автоматической установки системы реакционных емкостей в устройство для проведения температурных циклов.

5. Одноразовая система размещения реакционных емкостей одинаковой формы и размеров для проведения температурных циклов содержащейся в реакционных емкостях жидкой смеси, в которой каждая реакционная емкость имеет первый участок конической формы и второй участок цилиндрической формы, образующий на конце реакционной емкости отверстие, причем толщина стенки первого участка меньше толщины стенки второго участка, а отверстие реакционной емкости выполнено с возможностью установки в нем затвора для герметичного закрывания реакционной емкости, отличающаяся тем, что она выполнена составной из первой части, выполненной монолитной из пластмассы и включающей в себя систему реакционных емкостей, причем соседние реакционные емкости соединены гибкой перемычкой, и второй части, включающей в себя выполненную монолитной из той же пластмассы систему затворов, причем в этой системе затворов соседние затворы соединены по крайней мере одной гибкой перемычкой и каждый затвор выполнен с возможностью прокалывания его пипеточным наконечником и герметичного закрывания одной из реакционных емкостей при его установке на ее отверстие.

6. Система по п.5, отличающаяся тем, что система затворов выполнена с выступом, используемым в качестве опорного элемента для точного позиционирования и/или для автоматической установки системы реакционных емкостей в устройство для проведения температурных циклов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к регуляторам температуры и может быть использовано в паяльниках, требующих точного поддержания температуры в процессе пайки

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для регулирования температуры различных объектов в химической, фармацевтической и пищевой промышленности, а также в медицинской диагностике и биологических исследованиях и тестах (например, криминалистических)

Изобретение относится к оборудованию для упаковки продуктов в пакеты из термопластичного материала и может быть использовано в пищевой промышленности

Изобретение относится к системам регулирования температуры подвижных устройств с сигнализацией неподвижного состояния в двух плоскостях и автоматическим отключением электропитания через определенное время неподвижного состояния для исключения перегрева и может использоваться, в частности в электроутюгах

Изобретение относится к области конструирования электронных вычислительных машин

Изобретение относится к области производства машин и текстурирования синтетических нитей, а именно - к многоканальным системам регулирования температуры электронагревателей, используемых для нагрева движущейся нити

Изобретение относится к электронике и может найти применение в случаях, когда необходимо поддерживать заданную температуру

Изобретение относится к области топливной энергетики и может быть использовано при создании топливных смесей для дизельных двигателей, печей, турбин и энергетических установок

Изобретение относится к области топливной энергетики и может быть использовано при создании топливных смесей для дизельных двигателей, печей, турбин и энергетических установок

Изобретение относится к области химической технологии получения шестифтористой серы (элегаза), преимущественно к области химического аппаратостроения

Изобретение относится к аппаратам биохимических производств, включающих процессы реакций, фильтрования, сушки и выгрузки продукта

Изобретение относится к радиационным методам обработки минералов с целью повышения их ювелирной ценности
Изобретение относится к технологическим процессам общего назначения и может быть использовано в химической промышленности, металлургии, производстве керамики, топливной промышленности

Изобретение относится к химической, фармацевтической и пищевой отраслям промышленности, в которых используются способы экстрагирования ценных компонентов из твердых тел, и позволяет сократить длительность процесса и энергозатраты

Изобретение относится к упорядоченной набивке массообменной колонны, а также к массообменной колонне с такой набивкой

Изобретение относится к системе размещения реакционных емкостей одинаковой формы и размера для проведения термических циклов жидкой смеси для однократного использования, содержащейся в реакционных емкостях, причем каждая реакционная емкость имеет первый участок стенки конической формы и второй участок стенки цилиндрической формы, образующий на конце реакционной емкости отверстие, причем толщина стенки первого участка меньше толщины стенки второго участка и причем отверстие реакционной емкости выполнено с возможностью установки в нем затвора для герметичного закрывания реакционной емкости при его установке на отверстии реакционной емкости

Наверх