CN105229136B - 多室盖设备 - Google Patents

Abstract

一种用于多室容器的盖设备。所述盖设备具有铰接地连接到底盖的顶盖。顶盖包括一个或多个开口，以用于填充多个通路的流体，所述多个通路从底盖延伸。下底盖包括用于焊接到多室容器的焊接特征。

Description

多室盖设备

交叉引用相关申请

本申请要求保护2013年3月15日提交的61/791,696号美国临时申请的益处，所述美国临时申请通过引用而被纳入本文。

背景技术

具有铰接盖的多室容器用于样品测试工业中。这些盖可以具有多个填充端口，通常地一个所述填充端口用于容器的每一个室。这尤其能够实现同时填充容器的每个室。

该盖通常由聚合物材料成型，并且然后例如通过超声波焊接以固定到容器。用于该多室盖设备的唯一物理性质和用户要求已经在其制造和使用上导致困难。本发明解决这些和其它的问题。

发明内容

本发明的一些实施例提供一种设备，所述设备具有包括主开口的顶盖，其中所述顶盖包括铰接端部和扣合端部；和铰接连接到顶盖的底盖，所述底盖包括上侧和下侧。上侧可以包括从上侧的下表面向上延伸的平台，其中平台包括多个通路。底盖的下侧可以包括下侧主表面，从下侧主表面向下延伸的最外边缘。多个最外边缘对准特征可以从下侧主表面向下延伸。连续的外部焊接脊状突起可以在最外边缘和对准特征之间从下侧向下延伸。多个壁可以限定分离的空腔以用于平台的多个通路的每个通路。多个壁可以从平台的底表面延伸。内部焊接图案可以从壁的端部并且从下侧主表面延伸。内部焊接图案可以被图案化使得由多个壁限定的每个空腔都被内部焊接图案围绕。在打开构造中，顶盖铰接远离底盖，并且在关闭构造中，顶盖与底盖接合。在关闭构造中，顶盖的扣合端部接合底盖的下侧的最外边缘的扣合部分，并且平台装配进入顶盖的主开口中。

在一些实施例中，多室容器可以连接到底盖，其中多室容器的对应边缘焊接到最外部焊接脊状突起和内部焊接图案，使得多室容器的每个腔都在多室容器和底盖之间的连接处彼此流体密封。

在一些实施例中，顶盖的主开口包括圆形开口。

在一些实施例中，顶盖包括在铰接端部和扣合端部之间延伸的第一侧面和第二侧面。

在一些实施例中，顶盖的铰接端部包括第一铰接件和第二铰接件，每个第一铰接件和第二铰接件都从第一侧面和第二侧面中间地移动。

在一些实施例中，顶盖的铰接端部仅包括单个铰接件。

在一些实施例中，扣合端部包括代替弧形部分的直线扣合部分。

在一些实施例中，弧形部分被挖去中心(cored out)。

在一些实施例中，顶盖包括当在关闭构造中时与底盖的平台平行的最高顶盖表面。

在一些实施例中，顶盖包括从最高顶盖表面向下延伸的圆筒状壁，所述圆筒状壁限定主开口。

在一些实施例中，顶盖包括与最高顶盖表面相对的顶盖底表面，所述圆筒状壁延伸通过顶盖底表面。

在一些实施例中，顶盖包括从顶盖底表面延伸的多个圆筒状壁。

在一些实施例中，平台的多个通路包括由多个圆形开口围绕的中心开口。

在一些实施例中，平台包括具有多个凹口的圆形边缘。

在一些实施例中，平台包括在多个通路中的一个通路和多个凹口中的一个凹口之间延伸的至少一个槽。

在一些实施例中，薄膜密封件施加到顶盖的顶部表面。

在一些实施例中，底盖的上侧的下表面包括至少一个通路。

在一些实施例中，底盖的上侧的下表面没有任何通路。

在一些实施例中，在底盖的下侧上的多个最外边缘对准特征包括延伸远离最外边缘的弧形壁。

在一些实施例中，在底盖的下侧上的、限定分离的空腔的多个壁形成中心圆筒状空腔和从中心圆筒状空腔延伸的多个瓣形空腔。

在一些实施例中，限定分离的空腔的多个壁进一步形成多个楔形空腔。

在一些实施例中，限定分离的空腔的多个壁共有均匀的壁厚。

在一些实施例中，内部焊接图案(即，脊状突起或导能器)包括三角形横截面。

在一些实施例中，连续的外部焊接图案(即，脊状突起或导能器)包括三角形横截面。

本发明的一些实施例提供一种设备，所述设备具有包括多个开口的顶盖，其中所述顶盖包括铰接端部和扣合端部。底盖可以铰接地连接到顶盖。底盖可以包括上侧和下侧。上侧可以包括从上侧的下表面向上延伸的多个烟囱状物。每个烟囱状物都可以包括通路，其中每个烟囱状物都与顶盖的对应开口配合。底盖的下侧可以包括下侧主表面。最外边缘可以从下侧主表面向下延伸。多个最外边缘对准特征可以从下侧主表面向下延伸。对准特征可以接近最外边缘。连续的外部焊接脊状突起可以在最外边缘和对准特征之间从下侧向下延伸。内部焊接图案可以从壁的端部并且从下侧主表面延伸，使得内部焊接图案不与从下侧主表面延伸的任何壁共同延伸。在打开构造中，顶盖铰接远离底盖，并且在关闭构造中，顶盖与底盖接合。在关闭构造中，顶盖的扣合端部接合底盖的下侧的最外边缘的扣合部分。

本发明的另一方面包括一种方法，所述方法用于在包括本文中公开的盖的流体容器中实施反应或化验。

在一些实施例中，方法包括细胞或微生物的溶解。

在一些实施例中，方法包括在流体药剂筒中准备样品以隔离或提纯兴趣分析物。

在一些实施例中，方法包括检测兴趣分析物。

在一些实施例中，从包括细胞、蛋白质和核酸的组中选择兴趣分析物。

在一些实施例中，方法包括酶或键合部分的使用。

本发明的另一方面包括一种方法，所述方法用于将流体容器填充有液体试剂，其中，流体容器与本文中公开的盖配合。

在一些实施例中，方法涉及将流体药剂筒的一个或多个室填充有试剂。

附图说明

图1A示出了根据本发明的一些实施例的盖设备的透视图。

图1B示出了图1A的根据打开构造的定位的盖设备。

图1C示出了图1A的盖设备的仰视图。

图1D示出了图1A的盖设备的近视图。

图2示出了根据本发明的一些实施例的盖设备装配过程。

图3示出了根据本发明的一些实施例的盖设备的透视图。

图4A和4B示出了根据本发明的一些实施例的盖设备的不同透视图。

具体实施方式

图1A示出了盖设备100的透视图。设备100包括通过铰接件(未在图中示出)连接到底盖104的顶盖102。顶盖102具有限定主开口108的上表面106，所述主开口被示出具有圆形形状或新月形状。上表面106还可以限定其它的开口、通路和孔。

顶盖106包括扣合端部112，所述扣合端部具有限定在底盖104的一部分上“扣合”的悬突特征的特征。扣合端部112的特征在于引导致球根状端部114的曲线轮廓，所述球根状端部进而引导致非平行侧面116。非平行侧面连接到铰接端部118，所述铰接端部具有直线轮廓。平台120从底盖104向上地延伸。当顶盖106被关闭时，上表面106与平台120共同延伸。

图1B示出在打开构造中分开的顶盖102和底盖104，其中顶盖102经由铰接件105铰接远离底盖104。示出了顶盖102的面对底部表面122，主开口108的圆筒状主壁124从所述面对底部表面延伸。内壁表面126从面对底部表面122的外围延伸并且限定所述外围。底部边缘表面128位于内壁表面上方。多个圆筒状壁130定位在内壁表面126的界限中以用作流体容器盖。

扣合端部112从面对底部表面122与内壁表面126一起向下延伸(并且向下延伸通过内壁表面126)。弧形外壁132和弧形内壁134限定扣合端部的类似新月形状。空腔136在弧形外壁132和弧形内壁134之间被挖去中心以有助于始终保持恒定的壁厚。弧形内壁134的曲率被中心定位弯曲凸出部136中断。弯曲凸出部136具有直线棱边，用于与底盖104的对应的直线部分结合。利用弧形凸出部边缘的现有装置已经被发现在提供足够的扣合方面不能令人满意。

平台120从底盖104的下表面138延伸。下表面138可以包括一个或多个开口，诸如填充孔140，所述一个或多个开口可以成形为比如钥匙孔。平台120包括多个通路142。通路围绕中心通路143布置在轨道图案中；然而其它的布置是可以的。

槽144在室边缘146和通路中的一个之间形成在平台120中。槽144用作用于被连结的通路的孔。尽管仅一个槽144被示出，但是每个通路142都可以以槽为特征。

多个凹口148围绕平台120的室边缘146被示出。凹口148有助于在平台120之下在壁的交叉部处保持一致的壁厚。该交叉部可以以其他方式成为材料的相对较大的交叉点。

图1C示出了底盖104的下侧的仰视图，所述下侧包括下侧主表面150。最外边缘152a从下侧主表面150a向下延伸以形成外壁152b。外壁152b围绕底盖104的外围几乎是连续的，其中在邻近铰接件(图中未示出)的两个位置处发生中断。边缘对准特征154a被放置成沿着下侧主表面150的每侧并且接近外壁152b。

边缘对准特征154a提供扶壁以用于对准多室流体容器的壁与底盖104。在图2中可以看到适合于用于盖的典型的流体容器。对准壁154b从边缘对准特征154a，并且在一些情况下在边缘对准特征154a中间，延伸以提供抵靠流体容器的壁的其他接合点。升高的焊接脊状突起156在边缘对准特征154和外壁152b之间围绕底盖104的外围是连续的。当以适当的方式座接时，边缘对准特征154a和对准壁154b防止底盖104抵靠流体容器的过度转动，因而将底盖104的升高的焊接脊状突起156与底部容器的可焊接特征(例如，壁的边缘)对准。

多个壁158从下侧主表面150的中心部分延伸。壁围绕中心圆筒图案化为类似花瓣的布置。此处，壁158形成为六瓣。升高的焊接图案160存在于壁158的顶部边缘上。升高的焊接图案160连接到焊接脊状突起156。通过这种方式，四个流体区域产生在瓣外侧。当流体容器和底盖104经由升高的焊接图案160和焊接脊状突起156以被焊接时，底部容器中的子容器(至少在流体容器和底盖104之间的界面处)彼此流体隔离。

图1D示出了升高的焊接图案160的近视图，所述升高的焊接图案具有三角形横截面。该形状在超声波能量被施加到设备100时用作“导能器”，以将升高的焊接图案160(也和以相同方式成形的升高的焊接脊状突起156)焊接到容器。除了都是三角形的升高的焊接图案160和升高的焊接脊状突起156，设备100始终以均匀的壁厚为特征。因而，能量优选地被引导到三角形的与容器的边缘接触的末端，导致三角形的升高的焊接图案160和升高的焊接脊状突起156融合到容器的壁。

图2示出了关于流体容器200的盖设备100。容器200包括多个室，所述多个室可以根据内部阀组件的位置以流体地联接或未联接。室由延伸到容器200的顶部的壁限定。盖设备100和流体容器200之间的融合界面被产生，使得室通过在升高的焊接图案160和焊接脊状突起156以及容器200的室之间的焊接界面的方式以彼此密封。

盖设备100可以通过超声波焊头的方式以被焊接到流体容器，所述超声波焊头与平台120接合同时设备座接在容器200上。焊头210总体上包括成形为抵靠和围绕平台接合的金属圆筒。焊头210是向焊头210提供能量的更大的焊接设备(未示出)的部分。可购买到的超声波焊接设备可从以下产品中获得并且可以用于该过程，所述产品例如为：伊利诺斯州60103号的赫尔曼超声学公司的Bartlett或明尼苏达州55344号的布兰森超声学公司，即爱默生工业自动化公司的部门的Eden Prarie。在一些实施例中，盖设备使用本领域的技术人员已知的垫片或黏合剂以被固定到流体容器。

盖设备100和容器可以由任何适当的材料构造，所述材料包括但是不受限于金属、陶瓷和/或塑料。适当的塑料可以包括热塑料，诸如聚丙烯，所述热塑料是用于操作生物学标本的适当材料，但是不具有最优的焊接特性。盖设备100通过在整个底盖104中具有几乎均匀的壁厚以克服该缺点，与需要350-500J的现有设计相比，这能使使用150J的相对较低功率以将设备100焊接到容器。检测已经示出，尽管较低的功率设置，但是产生很好的焊透深度(千分之13-29)。可以使用的其它适当的聚合物包括但是不受限于聚酯纤维、聚乙烯、聚酰亚胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸脂等。

在一些实施例中，为将盖设备100焊接到流体容器200，底盖104首先与流体容器200接触。边缘对准特征154a和对准壁154b防止底盖104抵靠流体容器200的过度转动，因而将底盖104的升高的焊接图案160和升高的焊接脊状突起156与流体容器200的边缘对准。在盖设备100合适地被座接之后，焊头210被降低直到焊头210接触平台120。150J的能量然后被施加到焊头[时间]秒，导致被焊接的盖组件。

升高的焊接图案160和焊接脊状突起156的三角形形状导致能量围绕平台120从上表面优选地被引导到升高的焊接图案160和焊接脊状突起156，并且从而融合升高的焊接图案160和焊接脊状突起156与流体容器200。所产生的焊接是流体密封的，(在加压情况下)流体容器200的这种室在流体容器200和底盖104之间的连接处彼此流体密封。

图3示出了根据本发明的可替换的实施例的盖设备300。盖设备300大致地类似于盖设备100；然而，盖设备300包括平台310，所述平台310具有圆形形状以取代盖设备100的每个平台120的新月形状。然而，可以使用其它的形状，例如正方形或六角形形状。甚至，应该理解，本发明的实施例不受限于圆形和新月形状的平台。

图4A和4B示出了根据本发明的可替换的实施例的盖设备400。盖设备400大致地类似于盖设备100。然而，盖设备400不包括平台120，而是在顶盖中伸进开口404内的(具有通路的)多个烟囱状物402。因此，盖设备400包括大致均匀的底部表面406，并且因而示出的内部焊接图案不与从底部表面406延伸的任何壁共同延伸。

本文公开的流体容器设备的室包括用于各种目的的一种或多种试剂。这些试剂可以以各种形式存在。非限制性示例试剂形式可以包括溶液、干燥粉或冻干珠状物。试剂可以预期用于不同目的，所述目的包括但是不受限于，化学反应和/或酶促反应、样品制备和/或检测。非限制性示例性目的可以包括细胞或微生物的溶解、兴趣分析物的提纯或隔离(例如，特定的细胞群体、核酸或蛋白质)、核酸或蛋白质的消化或改变、核酸的扩增和/或兴趣分析物的检测。

在一些实施例中，存在于设备的腔中的试剂可以是溶解药剂(诸如清洁剂)，所述溶解药剂可以导致细胞膜的瓦解，从而释放细胞的核酸和蛋白质以用于进一步处理。溶解药剂被不同地制订以用于有效地溶解特定的有机体，诸如真核细胞、原核细胞、植株细胞、病毒、孢子等。

在一些实施例中，试剂可以是抗体、核酸或具体地键合预定分子的其它部分(例如，细胞表面抗原、特定的蛋白质或是预期检测目标的特定的核酸顺序)并且用于以下目的，即分离、提纯或检测有关分子或承载分子的细胞。可选地，具有期望的键合亲和性的试剂在腔中固定在固体基板上。尽管抗体或其它的试剂部分在某些情况下可以稳定地存储在溶液中，但是为了更好的稳定性，抗体或其它的试剂部分经常被冻干或冻结烘干。

在一些实施例中，试剂可以是能够消化目标分子(例如，蛋白质或核酸)的酶，使得进一步分析可以被进行。许多已知的蛋白质或核酸是可购买到的并且可以被选择用于本发明的设备中。在其它情况下，试剂是用于核酸扩增反应的酶，诸如用于聚合酶链反应(PCR)的DNA聚合酶或用于反转录聚合酶链反应(RT-PCR)的反转录酶。类似抗体，酶可以被保持在溶液中，但是为了稳定性原因在本发明的设备中经常保持为冻干或烘干形式。通常地与酶一起，酶促反应的其它必要成分，诸如反应缓冲剂的组成部分、自由的脱氧核苷酸、引物，也存在于相同或不同的腔中，从而当需要时，期望的反应可以快速地构成。

在一些实施例中，试剂包括用于化学反应的必要组成部分，例如，能够生成可检测到的信号(例如，光学信号)以用于检测特定的目标分析物的组成部分。除了适当的反应缓冲剂的成分，通常包括用于产生可检测到的信号的至少一种药剂。

虽然以上描述包括许多特异性，但是这些应该不被解释为对于本发明的范围的限制，而是仅作为一些目前优选实施例的示意描述。在研读本公开时，本发明的许多可能的变化和修改将对于本领域的技术人员而言是显而易见的。

Claims (25)

1.一种盖装置，包括：

顶盖，所述顶盖具有主开口，其中所述顶盖包括铰接端部和扣合端部；

底盖，所述底盖铰接地连接到顶盖，所述底盖包括上侧和下侧，其中上侧包括从上侧的下表面向上延伸的平台，其中平台包括多个开口，

其中底盖的下侧包括：

下侧主表面；

最外边缘，所述最外边缘从下侧主表面向下延伸；

多个边缘对准特征，所述多个边缘对准特征从下侧主表面向下延伸；

连续的外部焊接脊状突起，所述连续的外部焊接脊状突起在最外边缘和对准特征之间从所述下侧向下延伸；

多个壁，所述多个壁限定分离的空腔以用于平台的多个通路的每个开口，所述多个壁从平台的底表面延伸。

2.根据权利要求1所述的盖装置，进一步包括：内部焊接图案，所述内部焊接图案从所述壁的端部并且从下侧主表面延伸，所述内部焊接图案被图案化使得由所述多个壁限定的每个空腔都被内部焊接图案围绕。

3.根据权利要求2所述的盖装置，其中：在打开构造中，顶盖被铰接远离底盖，并且其中在关闭构造中，顶盖与底盖接合，其中在关闭构造中，顶盖的扣合端部接合底盖的下侧的最外边缘的扣合部分，并且其中平台装配进入顶盖的主开口中。

4.根据权利要求2所述的盖装置，进一步包括：多室容器，所述多室容器连接到底盖，其中多室容器的对应边缘焊接到最外部焊接脊状突起和内部焊接图案，使得多室容器的室都在多室容器和底盖之间的连接处彼此流体密封。

5.根据权利要求1所述的盖装置，其中：顶盖的主开口包括圆形开口。

6.根据权利要求1所述的盖装置，其中：顶盖包括在铰接端部和扣合端部之间延伸的第一侧面和第二侧面。

7.根据权利要求6所述的盖装置，其中：顶盖的铰接端部包括第一铰接件和第二铰接件，每个第一铰接件和第二铰接件都从第一侧面和第二侧面侧向地移动。

8.根据权利要求1所述的盖装置，其中：扣合端部包括代替弧形部分的直线扣合部分。

9.根据权利要求8所述的盖装置，其中：弧形部分被挖去中心。

10.根据权利要求1所述的盖装置，其中：顶盖包括当在关闭构造中时与底盖的平台平行的最高顶盖表面。

11.根据权利要求10所述的盖装置，其中：顶盖包括从最高顶盖表面向下延伸的圆筒状壁，所述圆筒状壁限定主开口。

12.根据权利要求11所述的盖装置，其中：顶盖包括与最高顶盖表面相对的顶盖底表面，所述圆筒状壁延伸越过顶盖底表面。

13.根据权利要求10所述的盖装置，其中：顶盖包括从顶盖底表面延伸的多个圆筒状壁。

14.根据权利要求1所述的盖装置，其中：平台的所述多个通路包括由多个圆形开口围绕的中心开口。

15.根据权利要求1所述的盖装置，其中：平台包括具有多个凹口的圆形边缘。

16.根据权利要求13所述的盖装置，其中：平台包括在所述多个通路中的一个通路和所述多个凹口中的一个凹口之间延伸的至少一个槽。

17.根据权利要求1所述的盖装置，其中：底盖的上侧的下表面包括至少一个通路。

18.根据权利要求1所述的盖装置，其中：所述多个最外边缘对准特征包括延伸远离最外边缘的弧形壁。

19.根据权利要求1所述的盖装置，其中：限定分离的空腔的所述多个壁形成中心圆筒状空腔和从中心圆筒状空腔延伸的多个瓣形空腔。

20.根据权利要求17所述的盖装置，其中：限定分离的空腔的所述多个壁进一步形成多个楔形空腔。

21.根据权利要求1所述的盖装置，其中：限定分离的空腔的所述多个壁共有均匀的壁厚。

22.根据权利要求1所述的盖装置，其中：内部焊接图案包括三角形横截面。

23.根据权利要求1所述的盖装置，其中：连续的外部焊接脊状突起包括三角形横截面。

24.根据权利要求1所述的盖装置，其中：所述平台包括至少一个围绕开口中的一个升高的密封唇缘。

25.一种盖装置，包括：

顶盖，所述顶盖具有多个开口，其中所述顶盖包括铰接端部和扣合端部；

底盖，所述底盖铰接地连接到顶盖，所述底盖包括上侧和下侧，其中上侧包括从上侧的下表面向上延伸的多个烟囱状物，其中每个烟囱状物都包括通路，其中每个烟囱状物都与顶盖的对应开口配合，

其中底盖的下侧包括：

下侧主表面；

最外边缘，所述最外边缘从下侧主表面向下延伸；

多个最外边缘对准特征，所述多个最外边缘对准特征从下侧主表面向下延伸，所述对准特征接近最外边缘；

连续的外部焊接脊状突起，所述连续的外部焊接脊状突起在最外边缘和对准特征之间从所述下侧向下延伸；和

内部焊接图案，所述内部焊接图案从壁的顶部边缘并且从下侧主表面延伸，其中内部焊接图案不与从下侧主表面延伸的任何壁共同延伸，

其中，在打开构造中，顶盖被铰接远离底盖，并且其中在关闭构造中，顶盖与底盖接合，其中在关闭构造中，顶盖的扣合端部接合底盖的下侧的最外边缘的扣合部分。