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CN103357268B - 生化检体过滤系统及过滤方法 - Google Patents

生化检体过滤系统及过滤方法 Download PDF

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Abstract

一种生化检体过滤系统及过滤方法，用以过滤生化检体，该生物检体过滤系统包含：一气压盒、多个管体单元、一废液桶、一控制阀及一抽气装置。管体单元分别设置于气压盒的样品井以盛装生化检体。控制阀连接气压盒与废液桶。抽气装置与废液桶连接，且能在该控制阀关闭时先使废液桶的储液空间形成真空，再将该控制阀开启使气压盒的腔室形成真空，借此使在生化检体中的液体连同杂质在腔室产生真空的瞬间被冲吸而从管体单元快速进入储液空间，因此能克服现有技术的缺点。

Description

生化检体过滤系统及过滤方法
技术领域
本发明涉及一种生化检体过滤系统及过滤方法，特别是涉及一种能够将生化检体中的液体冲吸通过膜析管进入储液空间的生化检体过滤系统。
背景技术
WO2010/075116公开一种生化检体过滤系统，包含一具有两个以上真空腔的基座、一可拆离地设置于该基座的上板，及多个设置于该上板且分别具有一半透膜的样品管。每一样品管盛装一含有液体及例如DNAs、RNAs、蛋白质等物质的生化液态样品，以将所述物质从液体分离以供后续分析或实验。此外，液体中通常含有杂质，例如水溶性或不溶于水的物质。该生化检体过滤系统与一可使真空腔产生负压的真空泵连接以移除生化检体中的液体，使液体通过半透膜进入真空腔，借此将生化检体中的物质与液体及杂质分离。
申请人发现前述生化检体过滤系统存在一些缺点。因为所述样品管可能分别盛装不同种类的生化检体，而且由于某些生化检体具有少量且微小的杂质，而某些生化检体具有大量、大尺寸或黏性的杂质。当真空腔开始产生真空时，样品管内的生化检体通过半透膜进入真空腔并使滤液由样品管通过半透膜进入真空腔而将生化检体内的物质与液体及杂质分离。但是因为杂质的数量、大小及黏性不同，含有少量且微小杂质的生化检体过滤的速度较快，而含有大量大尺寸或黏性杂质的生化检体过滤速度较慢，过滤速度较快完成的样品管会使外界气体不停流入真空腔而影响真空腔的抽气效率，使真空泵无法有效降低真空腔内的压力以达到所期望的过滤效率，导致过滤速度较慢的样品管过滤时间加长。再者，由于过滤速度太慢会导致半透膜被杂质阻塞，不仅更减缓过滤速度，也容易造成不想要的杂质与所欲分离的物质一起留在半透膜上。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种可以克服前述现有技术的缺点的生化检体过滤系统。
本发明的另一目的，在于提供一种过滤生化检体的方法。
本发明生化检体过滤系统，用以过滤含有液体、杂质及欲与该液体、杂质分离的物质的生化检体，该生化检体过滤系统包含：一气压盒、多个管体单元、一废液桶、一控制阀及一抽气装置。该气压盒界定一封闭的腔室及一与该腔室连通的液体出口且具有一上盖体，该上盖体形成多个与该腔室连通的样品井。所述管体单元分别设置于其中一个样品井以盛装生化检体，且每一管体单元包括一用以滤出生化检体的物质的膜析管。该废液桶界定一储液空间且具有与该储液空间连通的一液体入口及一抽气口。该控制阀设置于该气压盒的液体出口与该废液桶的液体入口之间并与两者连接以控制该腔室与该储液空间是否相通。该抽气装置与该废液桶的抽气口连接，且能在该控制阀关闭时先使该储液空间形成真空，再将该控制阀开启使该腔室形成真空，借此使在生化检体中的液体连同杂质在该腔室产生真空的瞬间被冲吸而从管体单元快速通过膜析管及腔室进入该储液空间。
其中，该储液空间与该腔室的体积比大于4:1。
较佳地，该生化检体过滤系统还包含一压力计及一阀控制器，该压力计与该废液桶连接以侦测该储液空间内的压力，该阀控制器与该压力计及该控制阀连接以接收该压力计传送的对应该储液空间内压力的一压力信号，并依据该压力信号控制开启该控制阀。
本发明过滤生化检体的方法，该生化检体含有液体、杂质及欲与该液体、杂质分离的物质，该方法借由一生化检体过滤系统执行，该生化过滤系统包含一气压盒、一废液桶、一设置于该气压盒与该废液桶之间且与两者连接的控制阀，及一与该废液桶连接的抽气装置，该气压盒界定一封闭的腔室及多个与该腔室连通的样品井，该废液桶界定一储液空间，该方法包含以下步骤：(a)将多个管体单元分别设置于所述样品井，每一管体单元包括一用以滤出生化检体的物质的膜析管；(b)在该控制阀关闭以避免该腔室与该储液空间相通的状态下对该储液空间预抽真空以达到一预定压力；(c)在(b)步骤后开启该控制阀以使该腔室与该储液空间相通并使该腔室瞬间形成真空，借此使在生化检体中的液体连同杂质在该腔室产生真空的瞬间被冲吸而从管体单元快速通过膜析管及腔室进入该储液空间。
其中步骤(c)在开启该控制阀时，该腔室内的压力由大气压瞬间减压至低于160mmHg以产生冲吸作用。
其中，该储液空间与该腔室的体积比大于4:1。
本发明的有益效果在于：本发明生化检体过滤系统能够在气压盒产生冲吸作用，所以即使待过滤的生化检体来自不同来源且含有不同的杂质(具有不同尺寸及黏性)，在各管体单元内的生化检体中的液体及杂质都能同时且快速地被滤出进入腔室，进而进入该储液空间，因此能克服前述现有技术的缺点。
附图说明
图1是一示意图，说明本发明生化检体过滤系统的一较佳实施例；
图2是一局部剖视图，说明该较佳实施例的气压盒及管体单元的组装关系；
图3是一示意图，说明该较佳实施例的一控制阀的机械结构及作用关系；
图4是一立体图，说明该较佳实施例的控制阀；及
图5是一流程图，说明本发明过滤生化检体的方法的一较佳实施例。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
参阅图1与图2，本发明生化检体过滤系统100的一较佳实施例用以过滤生化检体(未图示)。生化检体含有液体及欲与该液体分离的物质，例如DNAs、RNAs、蛋白质等。此外，液体中通常含有杂质，例如水溶性物质、不溶于水的物质、黏性材料或大分子。
该生化检体过滤系统100包含一气压盒1、多个管体单元2、一废液桶3、一控制阀7、一抽气装置5及一压力计37。该气压盒1界定一封闭的腔室14及一与该腔室14连通的液体出口13且具有一上盖体11。该上盖体11形成多个与该腔室14连通的样品井12。每一样品井12由一井壁121所界定，且该井壁121具有与该腔室14连通的一底部开口122。所述管体单元2分别设置于其中一个样品井12以盛装生化检体，且每一个管体单元2包括一与对应的样品井12连通的转接管21及一设于该转接管21内以滤出生化检体的物质的膜析管22。转接管21具有一与对应的样品井12的底部开口122连通的底孔210。该废液桶3界定一储液空间31且具有与该储液空间31连通的一液体入口33、一抽气口34及一底部排水管35。该底部排水管35连接一用以控制将累积在储液空间31的液体排出的排水阀36。该控制阀7设置于该气压盒1的液体出口13与该废液桶3的液体入口33之间并与两者连接以控制该腔室14与该储液空间31是否相通。该抽气装置5与该废液桶3的抽气口34连接，且能在该控制阀7关闭时先使该储液空间31形成真空，再将该控制阀7开启使该腔室14形成真空，借此使在生化检体中的液体连同杂质在该腔室14产生真空的瞬间被冲吸而从管体单元2快速通过膜析管22及腔室14进入该储液空间31。该压力计37与该废液桶3连接以侦测该储液空间31内的压力，且可操作地联接到控制阀7以在储液空间31的压力达到一预定压力时，该控制阀7可被开启以使该腔室14与该储液空间31相通并产生冲吸作用。
该腔室14的体积通常小于1升，较佳的范围介于0.1至0.5升，以使气压盒1的尺寸不会太大及过重而方便安装及后续的分析操作。此外，当储液空间31的体积太小时，在储液空间31内需要极高的真空度才能产生冲吸作用，也就是在储液空间31内的预定压力要非常低，如此会增加抽气装置5的负担。因此，储液空间31的体积以超过1升较佳且储液空间31与腔室14的体积比大于4:1。更佳地，储液空间31与腔室14的体积比大于8:1。由于腔室14的体积相对较小，若生化检体过滤系统100没有废液桶3，则需要经常手动清除腔室14内累积的滤出液，将造成作业的劳力及时间的负担以及操作的不便。因此，生化检体过滤系统100包含废液桶3可以减少作业的劳力及时间的负担以及操作的不便。值得注意的是，储液空间31的预定压力需要足以使腔室14的压力在控制阀7开启后立即由大气压减少至低于250mmHg才能产生冲吸作用。
在本实施例，生化检体过滤系统100还包含一液位计6及一阀控制器8。该液位计6设于该废液桶3以侦测储液空间31所收集的滤出液。该阀控制器8与该压力计37及该控制阀7连接以接收该压力计37传送的对应该储液空间31内压力的一压力信号，并依据该压力信号控制开启或关闭该控制阀7。
参阅图2，多个弹性环23分别设置于所述样品井12底部。每一转接管21具有一延伸穿过对应弹性环23的底部管状凸出212。每一膜析管22具有一内管体223及一设于内管体223的半透膜221。每一膜析管22的内管体223插置于对应的转接管21内且具有一与转接管21的内部空间213连通的底开口2231。
参阅图3及图4，控制阀7的机械结构包括一壳体71、一开关件72。壳体71具有一入口埠711、一出口埠712、一与该入口埠711及该出口埠712连通的蜿蜒的通道713，及一收容该开关件72的收容槽714。该收容槽714由该壳体71的一端延伸至该通道713的一区段的末端。开关件72可动地伸入收容槽714，且可移入通道713以阻断该入口埠711与该出口埠712的连通，并可移出通道713以使该入口埠711与该出口埠712相连通。
参阅图5并配合参阅图1与图2，说明使用生化检体过滤系统100过滤生化检体的方法。该方法包含以下步骤：
设置生化检体过滤系统100；
将管体单元2分别安装在气压盒1中对应的样品井12；
在该控制阀7关闭以避免该腔室14与该储液空间31相通的状态下对储液空间31预抽真空以达到预定压力；
在储液空间31达到预定压力后开启该控制阀7以使该腔室14与该储液空间31相通并使该腔室14瞬间形成真空，借此使在生化检体中的液体连同杂质在该腔室14产生真空的瞬间被冲吸而从管体单元2快速通过膜析管22及腔室14进入该储液空间31。
较佳地，在储液空间31的预定压力能使腔室14内的压力在开启该控制阀7时由大气压瞬间减压至低于250mmHg，更佳地，低于160mmHg，以产生冲吸作用。
综上所述，本发明生化检体过滤系统100能够在气压盒1产生冲吸作用，所以即使待过滤的生化检体来自不同来源且含有不同的杂质(具有不同尺寸及黏性)，在各管体单元2内的生化检体中的液体及杂质都能同时且快速地被滤出进入腔室14，进而通过液体出口13进入废液桶3的储液空间31，因此能克服前述现有技术的缺点。

Claims (3)

1.一种生化检体的过滤方法，该生化检体含有液体、杂质及欲与该液体、杂质分离的物质，该方法借由一生化检体过滤系统执行，该生化过滤系统包含一气压盒、一废液桶、一设置于该气压盒与该废液桶之间且与两者连接的控制阀，及一与该废液桶连接的抽气装置，该气压盒界定一封闭的腔室及多个与该腔室连通的样品井，该废液桶界定一储液空间，其特征在于该方法包含以下步骤：
(a)将多个管体单元分别设置于所述样品井，每一管体单元容置生化检体且包括一用以滤出生化检体的物质的膜析管；
(b)在该控制阀关闭以避免该腔室与该储液空间相通的状态下对该储液空间预抽真空以达到一预定压力；及
(c)在(b)步骤后开启该控制阀以使该腔室与该储液空间相通并使该腔室瞬间形成真空，借此使在生化检体中的液体连同杂质在该腔室产生真空的瞬间被冲吸而从管体单元快速通过膜析管及腔室进入该储液空间。
2.根据权利要求1所述的过滤方法，其特征在于：该步骤(c)在开启该控制阀时，该腔室内的压力由大气压瞬间减压至低于160mmHg以产生冲吸作用。
3.根据权利要求1所述的过滤方法，其特征在于：该储液空间与该腔室的体积比大于4:1。
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