[发明专利]料筒、离心机以及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种料筒、离心机以及方法。

背景技术

生物化学过程尤其在运用液体的基础上实施。典型地，这种运用手动地借助于辅助工具，例如像吸液管、反应容器、活性探针表面或实验室仪器实施。通过吸液管机械手或特殊仪器已经使该过程部分自动化。

芯片实验室系统（Lab－on－a－Chip－System）（也称为Westentaschenlabor或者Chiplabor）将宏观实验室的整个功能性安排在仅塑料卡片大的塑料基层上。芯片实验室系统典型地由两个主要组成部分组成。测试载体包括用于转换流体基本操作的结构和机构（例如混合器），其可以由被动的组成部分，例如通道、反应室和之前存储的试剂，或者也由主动的组成部分，像阀或泵组成。第二主要组成部分是执行单元、检测单元和控制单元。这些系统实现了全自动化地进行生物化学过程。

例如在文献DE 10 2006 003 532 A1中描述了一种芯片实验室系统。该系统包括转子芯片，该转子芯片相对于定子芯片设计成可转动。转子芯片借助于流体通道可与定子芯片连接以用于填充或排空转子芯片。

发明内容

在权利要求1中定义的料筒或者说滤筒（Kartusche），在权利要求13中定义的离心机以及在权利要求15中定义的方法相对于传统的解决方案具有这样的优点：至少一种组成成分在料筒中的处理可以与离心机的转速无关地实现。

也就是说，在第一种变型中，其中第一滚筒具有第一腔室，可以借助于执行器的操纵使第一和第二腔室或第一和第三腔室彼此传导地连接。附加地，还可以用离心力实施操纵。

例如，在第一种变型中，在第二腔室中设有至少一种第一组成成分，在第三腔室中设有第二组成成分。借助于执行器的操纵使第一腔室与第二腔室传导地连接，于是由于离心力的作用使第一组成成分由第二腔室被运输到第一腔室中。此后，又借助于执行器的操纵使第一腔室和第三腔室连接，于是第二组成成分同样流入到第一腔室中，例如以便与第一组成成分混合。

然而替代地，在第一种变型中，也可以在第一腔室中包含唯一的组成成分。借助于执行器的操纵首先使第一腔室与第二腔室传导地连接，而确定份额的组成成分被装入到第二腔室中。此后，第一腔室和第三腔室传导地连接，而另一个份额的组成成分被装入第三腔室中。

也就是说，在第二种变型中，其中第一滚筒具有第一和第二腔室，可以借助于执行器的操纵使第一和第三腔室或第二和第三腔室彼此传导地连接。附加地，还可以用离心力实施操纵。

例如，在第二种变型中，在第一腔室中设有至少一种第一组成成分，在第二腔室中设有第二组成成分。借助于执行器的操纵使第一腔室与第三腔室传导地连接，于是由于离心力的作用将第一组成成分由第一腔室运输到第三腔室中。此后，又借助于执行器的操纵使第二腔室和第三腔室连接，于是第二组成成分同样流入到第三腔室中，例如以便与第一组成成分混合。

然而替代地，在第二种变型中，也可以在第三腔室中包含唯一的组成成分。借助于执行器的操纵首先使第一腔室和第三腔室传导地连接，而确定份额的组成成分被装入到第一腔室中。此后，第二腔室与第三腔室传导地连接，而另一个份额的组成成分被装入到第二腔室中。

第一种和第二种变型也可以组合。

由从属权利要求给出本发明的有利的设计方案。

在此，“组成成分”表示液体、气体或颗粒。

在此，“腔室”优选是指在两侧或仅单侧敞开构成的管道部段，以及基本上封闭的空间，该空间具有入口和/或出口。

在此，“选择性地”可以理解如下：基于通过执行器的操纵使第一腔室或与第二或与第三腔室（第一种变型）连接，或者第一腔室与第三腔室，或者第二腔室与第三腔室（第二变型）连接。

按照根据本发明的料筒的设计方案，执行器设计成电驱动的、机械驱动的和/或压力驱动的。特别是提供了压电驱动、静电驱动、半-机械-手动或电磁驱动的执行器。压力驱动意味着，执行器在使用气体压力或液体压力的情况下操纵第一滚筒。

按照根据本发明的料筒的设计方案，执行器具有执行元件，该执行元件与第一滚筒连接，以便直接使第一滚筒转动，以及必要时沿着中轴线运动。由此实现了对第一滚筒的可靠的直接的操纵，其中放弃使用随后描述的“圆珠笔机构”。与“间接”不同，“直接”在此表示，没有其它机械元件在中间连接以用于运动的转换。