CN103415617A - 用于处理样品的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于处理液体样品的第一装置（100）。所述装置（100）包括样品容纳元件（120）、滤液容纳元件（150）和分析物捕集元件（170）。所述装置（100）形成所述样品流过的液体流体通道，从而使所述分析物捕集元件（170）捕集分析物，如果存在分析物的话。本发明公开了一种方法，通过所述方法液体样品流过所述第一装置（100），并且所述分析物捕集元件（170）易于与所述装置分离，以便对所述分析物进行进一步的处理和检测。本发明还公开了一种用于处理多种液体样品的在结构上相关的第二装置（200）和相应的使用方法。

Description

用于处理样品的装置和方法

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求提交于2011年3月9日的美国临时专利申请No.61/451,096的权益，该专利申请全文以引用方式并入本文。

背景技术

对多种类型的样品（例如临床、环境、食品和饮料样品）进行例行测试以确定是否存在微生物。具体地讲，对多种样品测试以确定病原微生物的存在。通常，需要对样品进行多种类型的预处理（即，在检测步骤之前的处理）以便提高目标微生物的数量、降低非目标微生物的数量、浓集微生物，和/或降低样品中潜在干扰物质的量。预处理步骤可能是费力的，并且可能需要花费若干小时至若干天完成。已经开发出多种材料和设备用以减少完成样品预处理所需的步骤数和时间。

可能难以同时处理多个样品，因为缺乏该程序所需的简单高效的设备。仍然需要用于制备一个或多个样品以进行微生物检测的简单方法。

发明内容

一般来讲，本发明涉及样品中微生物的检测。具体地讲，本发明提供第一装置和相应的使用方法，所述装置和方法用于处理样品以检测与微生物相关的分析物是否存在。有利的是，第一装置被构造成使得其可以降低样品中干扰物质的量并且以一个简单步骤就能浓集分析物。然后在另一个简单步骤中，可将浓集的分析物转移到容器中以供后续处理。本发明提供第二装置和相应的使用方法，所述装置和方法用于处理多个样品以检测与两种或更多种样品中的微生物相关的分析物是否存在。除了具有第一装置提供的优点外，第二装置还允许将多个浓集的分析物同时转移到容器以供后续处理。

在一个方面，本发明提供用于处理样品的装置。该装置可包括样品容纳元件、滤液容纳元件和分析物捕集元件。样品容纳元件可包括第一中空主体，该第一中空主体具有第一末端、第二末端和从第一末端延伸到第二末端的第一室；和过滤元件，该过滤元件设置在第一末端和第二末端之间的第一室中。第一末端可包括被构造用于容纳样品的第一开口，并且第二末端可包括第二开口。滤液容纳元件可包括第二中空主体，该第二中空主体具有第三末端、第四末端和从第三末端延伸到第四末端的第二室。第三末端可包括被构造用于容纳样品容纳构件的第二末端的第三开口，并且第四末端可包括第四开口。分析物捕集元件可以可拆卸地联接到滤液容纳元件。当样品容纳元件联接到滤液容纳元件时，该装置可形成有利于流体流过第一室、过滤元件和第二室的流体通道，该流体通道有利于流体样品和分析物捕集元件之间的接触。第二末端可被成形和成比例为贴合在第二室的至少一部分内并且纵向移动穿过第二室的至少一部分。

在上述实施例的任一个中，分析物捕集元件还可设置在第二室中。

在上述实施例的任一个中，该装置还可包括具有第五末端和第六末端的可拆除的内套管，第五末端具有第五开口，第六末端具有第六开口，其中所述套管设置在第二室中。在上述实施例的任一个中，该装置还可包括多孔支承体或多孔罩。在上述实施例的任一个中，多孔支承体或多孔罩的至少一部分可设置在分析物捕集元件和第四开口之间的第二中空主体中。

在上述实施例的任一个中，过滤元件还可包括多个层。

在上述实施例的任一个中，第二末端可适于插入到第二室中并移动穿过第二室到达其接触分析物捕集元件、多孔支承体或多孔罩的点。

在另一方面，本发明提供一种用于处理多个样品的装置。该装置可包括样品容纳元件、滤液容纳元件和多个分析物捕集元件。样品容纳元件可包括第一主体，该第一主体具有第一末端、第二末端和多个空间上隔开的第一室，每个第一室从第一末端延伸到第二末端；和多个过滤元件，每个过滤元件设置在这多个第一室中的一个中，位于第一和第二开口之间。第一末端可包括多个第一开口，至少一个第一开口被构造用于容纳样品。第二末端可包括多个出口，每个出口具有第二开口。第一主体可形成多个流体通道，每个通道从第一开口延伸到第二开口并穿过其间的第一室。滤液容纳元件可包括第二主体，该第二主体具有第三末端、第四末端和多个空间上隔开的第二室，每个第二室从第三末端延伸到第四末端。每个第二室可包括位于第三末端处的第三开口，该第三开口被构造用于容纳这多个出口中的一个；和位于第四末端处的第四开口。这多个分析物捕集元件中的每一个可联接到滤液容纳元件。当样品容纳元件联接到滤液容纳元件时，装置可形成多个流体通道；每个流体通道有利于使流体流过这多个第一室中的一个、这多个过滤元件中的一个、和这多个第二室中的一个，并有利于使流体接触这多个分析物捕集元件的至少一个。这多个出口中的每一个可被成形和成比例为贴合在第二室的至少一部分内并且纵向移动穿过第二室的至少一部分。在任一个实施例中，这多个分析物捕集元件的至少一个还可设置在这多个第二室的至少一个中。在任一个实施例中，该装置还可包括具有第五末端和第六末端的至少一个可拆除的内套管，第五末端具有第五开口，第六末端具有第六开口，其中所述套管设置在这多个第二室的至少一个中。在任一个实施例中，该装置还可包括多孔支承体或多孔罩。在任一个实施例中，至少一个多孔支承体的至少一部分可设置在分析物捕集元件和第四末端之间的至少一个第二室中。在任一个实施例中，分析物捕集元件可联接到多孔支承体。在任一个实施例中，至少一个过滤元件还可包括多个层。在任一个实施例中，这多个出口中的每一个可适于插入到这多个第二室中的一个中并移动穿过第二室到达其接触分析物捕集元件、多孔支承体或多孔罩的点。

在上述实施例的任一个中，第四末端可被构造用于联接到负压源。在上述实施例的任一个中，样品容纳元件或滤液容纳元件还可包括定位元件，当样品容纳元件联接到滤液容纳元件时，该定位元件可控制地保持样品容纳元件相对于滤液容纳元件的位置。

在又一方面，本发明提供一种检测样品中分析物是否存在的方法。该方法可包括提供液体样品和用于处理样品的装置。该装置可包括样品容纳元件、滤液容纳元件和分析物捕集元件。样品容纳元件可包括第一中空主体，该第一中空主体具有第一末端、第二末端和从第一末端延伸到第二末端的第一室；和过滤元件，该过滤元件设置在第一末端和第二末端之间的第一室中。第一末端可包括被构造用于容纳样品的第一开口，并且第二末端可包括第二开口。滤液容纳元件可包括第二中空主体，该第二中空主体具有第三末端、第四末端和从第三末端延伸到第四末端的第二室。第三末端可包括被构造用于容纳样品容纳构件的第二末端的第三开口，并且第四末端可包括第四开口。分析物捕集元件可以可拆卸地联接到滤液容纳元件。当样品容纳元件联接到滤液容纳元件时，该装置可形成有利于流体流过第一室、过滤元件和第二室的流体通道，该流体通道有利于流体样品和分析物捕集元件之间的接触。第二末端可适于插入到第二室中并且移动穿过第二中空主体的一部分。该方法还可包括使液体样品流过过滤元件、使过滤后的液体与分析物捕集元件接触、使分析物捕集元件与装置分离，以及检测是否存在分析物。

在上述实施例的任一个中，该方法还可包括将装置附接到负压源，其中使液体样品流过过滤元件进一步包括使用负压来拉动样品使其穿过过滤元件以生成过滤后样品。在该方法的上述实施例的任一个中，使用负压来拉动样品使其穿过过滤元件还可包括使用负压来使过滤后样品与分析物捕集元件接触。在该方法的上述实施例的任一个中，使分析物捕集元件与装置分离还可包括使用第二末端来使分析物捕集元件与装置分离。在该方法的上述实施例的任一个中，使用第二末端还可包括推动第二末端穿过第二室以分离分析物捕集元件。在上述实施例的任一个中，该方法还可包括在分离分析物捕集元件之后，用细胞裂解剂处理分析物捕集元件。

在又一方面，本发明提供一种检测多个样品中是否存在分析物的方法。该方法可包括提供多种液体样品和装置。该装置可包括样品容纳元件、滤液容纳元件和多个分析物捕集元件。样品容纳元件可包括第一主体，该第一主体具有第一末端、第二末端和多个空间上隔开的第一室，每个第一室从第一末端延伸到第二末端；和多个过滤元件，每个过滤元件设置在这多个第一室中的一个中，位于第一和第二开口之间。第一末端可包括多个第一开口，至少一个第一开口被构造用于容纳样品。第二末端可包括多个出口，每个出口具有第二开口。这多个第一室中的每一个可形成从这多个第一开口中的一个到这多个第二开口中的一个的流体通道。滤液容纳元件可包括第二主体，该第二主体具有第三末端、第四末端和多个空间上隔开的第二室，每个第二室从第三末端延伸到第四末端。每个第二室可包括位于第三末端处的第三开口，该第三开口被构造用于容纳这多个出口中的一个；和位于第四末端处的第四开口。这多个分析物捕集元件中的每一个可联接到滤液容纳元件。当样品容纳元件联接到滤液容纳元件时，装置可形成多个流体通道；每个流体通道有利于使流体流过这多个第一室中的一个、这多个过滤元件中的一个、和这多个第二室中的一个，并有利于使流体接触这多个分析物捕集元件中至少一个。这多个出口中每一个可适于插入到这多个第二室中的一个中并移动穿过第二室的一部分。该方法还可包括使至少两种液体样品流过这多个过滤元件中的至少两个，以生成至少两种过滤后液体、使该至少两种过滤后液体与至少两个分析物捕集元件接触、使该至少两个分析物捕集元件与装置分离，以及检测是否存在分析物。在任一个实施例中，该方法还可包括将装置附接到负压源，其中使这多种液体样品流过该至少两个过滤元件进一步包括使用负压来拉动液体样品使其穿过该至少两个过滤元件以产生至少两种过滤后样品。在该方法的实施例的任一个中，使用负压来拉动这多个样品使其穿过该至少两个过滤元件还可包括使用负压来使过滤后样品与该至少两个分析物捕集元件接触。在任一个实施例中，使该至少两个分析物捕集元件与装置分离还可包括使用至少两个出口来使该至少两个分析物捕集元件与装置分离。在任一个实施例中，使用至少两个出口还可包括推动该该至少两个出口穿过该至少两个第二室以使该至少两个分析物捕集元件与装置分离。在上述实施例的任一个中，该方法还可包括在分离至少两个分析物捕集元件之后，用细胞裂解剂处理该至少两个分析物捕集元件。

词语“优选的”和“优选地”指在某些情况下可能提供某些有益效果的本发明实施例。然而，在相同的情况或其他情况下，其他实施例也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施例的表述并不暗示其他实施例不是可用的，并且不意在将其他实施例从本发明的范围排除。

当术语“包括”和其变型在说明书和权利要求书中出现时，这些术语的确不具有限制性含义。

本文所用的“一种（个）”、“所述（该）”、“至少一种（个）”以及“一种或多种（一个或多个）”可互换使用。因此，例如，微生物可以解释为意指“一种或多种”微生物。

术语“和/或”意指所列要素的一个或全部，或所列要素的任何两个或两个以上要素的组合。

另外，本文通过端点表述的数值范围包括所述范围内包含的所有数值（例如，1到5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等）。

本发明的上述发明内容并不意在描述本发明的每个公开的实施例或每种实施方式。以下描述更具体地例示了示例性实施例。在本申请全文的若干地方，通过实例列表提供了指导，这些实例可以各种组合来使用。在每一种情形下，所列举的列表仅仅作为代表性群组，而不应被理解为排他性列表。

下面将结合附图和描述来介绍上述及其他实施例的更多细节。通过描述、附图和权利要求书，可以充分理解其他特征、目标和优点。

附图说明

图1为用于根据本发明的一种用于处理样品的装置的一个实施例的局部分解透视图。

图2A为图1的已组装装置的局部剖视透视图，该已组装装置可操作地联接到与负压源连接的容器。

图2B为处于第一操作构型的图2A的装置和随其使用的容器的局部分解透视图。

图2C为处于第二操作构型的图2B的已组装装置和容器的局部剖视透视图。

图3为图1装置的样品容纳元件的横截面侧视图。

图4为根据本发明的过滤元件的一个实施例的侧视图。

图5A为图1装置的滤液容纳元件的横截面侧视图。

图5B为其上联接有分析物捕集元件的滤液容纳元件的一个实施例的局部侧视图。

图6A为设置在多孔支承体和多孔罩之间的分析物捕集元件的一个实施例的分解侧视图。

图6B为设置在多孔支承体和多孔罩之间的分析物捕集元件的另一个实施例的分解侧视图。

图7A为图2B装置的横截面侧视图。

图7B为处于第一操作构型的图7A的已组装装置和容器的横截面侧视图。

图7C为处于第二操作构型的图7B的已组装装置的横截面侧视图，其中容器可操作地附接到所述装置上。

图8为根据本发明的一种用于处理多个样品的装置的一个实施例的分解透视图。

图9为处于第一操作构型的图8的装置的横截面侧视图。

图10为图9装置的滤液容纳元件的底部透视图。

具体实施方式

本发明整体涉及制备样品以检测是否存在分析物。具体地讲，本发明提供这样一种装置和方法，所述装置和方法有利于从液体样品中移除相对大的颗粒物质，并有利于捕集分析物以供后续分析。有利的是，可仅通过一个步骤或两个步骤使用所述装置来完成分析物捕集。所得捕集到的分析物相对地浓集、相对地不含杂质，并且适用于多种检测方法（例如免疫检测方法和核酸检测方法）。

本发明包括用于处理单个样品的方法和装置。本发明还包括用于同时处理多个样品的方法和装置。本发明方法涉及对样品中分析物的检测。在任一个实施例中，所述分析物可以是生物分析物，例如表明样品中存在微生物的生物分析物。

样品可以是可能包含生物分析物的任何样品。合适样品的非限制性例子包括细胞（如哺乳动物细胞、昆虫细胞、酵母细胞、丝状真菌、细菌细胞）的悬浮液或培养物、环境样品（如表面拭子）、食品（如原材料、加工过程中的样品和成品样品）、饮料、临床样品（如血液、尿液、痰液、组织、粘液、粪便、伤口渗出物、脓液）和水（如地表水、饮用水、工业用水）。

合适生物分析物的非限制性例子包括核酸（例如，与特定类型细胞或微生物相关的多核苷酸）或可检测抗原（例如，蛋白质、寡肽、酶、内毒素、细胞膜成分，以及细胞壁成分）。检测生物分析物的分析程序在本领域中是已知的。要检测的优选的生物分析物包括例如能够在反应（例如，PCR）中扩增的核酸。

除了流体样品外，其他测试样品也可能包括液体以及溶于或悬浮于液体介质中的一种或多种固体。所关注的样品可以包括工艺流、水、土壤、植物或其他植被、空气、表面（例如污染的表面）等。样品还可以包括培养的细胞。样品还可以包括在装置（如，生物指示剂装置）之上或之中的样品，包括细胞、孢子或酶。

固体样品可以（如，通过混合、超声波降解、均化）碎裂，并且可以悬浮在液体（如，水、缓冲液、肉汤）中。在一些实施例中，可以在该方法中使用含有样品材料的样品采集装置（如，拭子、海绵）。或者，可以从样品采集装置洗提（如，冲洗出、刮出、挤压出）样品材料，然后在所述方法中使用样品材料。在一些实施例中，液体或固体样品可以在液体（如，水、缓冲液、肉汤）中稀释。

合适样品还包括细胞悬浮液介质（如培养肉汤、半固体细胞培养基和组织培养基、滤液），该细胞悬浮液介质包含细胞或此前包含的细胞。合适样品还包括细胞裂解液。可通过化学方式（如洗涤剂、酶）、机械方式（声振动、均质化、弗氏压碎器）或其他本领域已知的细胞裂解方式来制备细胞裂解液。

微生物（例如，细菌、真菌、病毒）是可检测分析物的来源。可在可来自如本文所述多种来源的测试样品中对微生物进行分析。特别值得关注的微生物包括原核和真核生物，尤其是革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、真菌、原虫、支原体、酵母、病毒和甚至脂质包覆的病毒。特别相关的生物包括肠杆菌科（Enterobacteriaceae）或微球菌科（Micrococcaceae）或葡萄球菌属（Staphylococcus spp.）、链球菌属（Streptococcus spp.）、假单胞菌属（Pseudomonas spp.）、肠球菌属（Enterococcus spp.）、沙门氏菌属（Salmonella spp.）、军团菌属（Legionella spp.）、志贺氏菌属（Shigella spp.）耶尔森菌属（Yersiniaspp.）、肠杆菌属（Enterobacter spp.）、埃希氏菌属（Escherichia spp.）、芽孢杆菌属（Bacillus spp.）、李斯特氏菌属（Listeria spp.）、弧菌属（Vibrio spp.）、棒状杆菌属（Corynebacteria spp.）以及疱疹病毒、曲霉属（Aspergillus spp.）、镰刀菌属（Fusarium spp.）和假丝酵母属（Candida spp.）的成员。毒力特别强的生物包括金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）（包括耐药性菌株如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA））、表皮葡萄球菌（S.epidermidis）、肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）、无乳链球菌（S.agalactiae）、化脓性链球菌（S.pyogenes）、粪肠球菌（Enterococcus faecalis）、耐万古霉素肠球菌（Vancomycin Resistant Enterococcus（VRE））、耐万古霉素金黄色葡萄球菌（Vancomycin Resistant Staphylococcus aureus（VRSA））、中等耐受万古霉素的金黄色葡萄球菌（VancomycinIntermediate-resistant Staphylococcus aureus（VISA））、炭疽芽孢杆菌（Bacillus anthracis）、铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）、大肠杆菌（Escherichia coli）、黑曲霉（Aspergillus niger）、烟曲霉（A.fumigatus）、棒曲霉（A.clavatus）、茄病镰刀菌（Fusarium solani）、尖孢镰刀菌（F.oxysporum）、厚孢镰刀菌（F.chlamydosporum）、单核增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）、伊氏李斯特氏菌（Listeriaivanovii）、霍乱弧菌（Vibrio cholera）、副溶血性弧菌（V.parahemolyticus）、猪霍乱沙氏杆菌（Salmonella cholerasuis）、伤寒沙氏杆菌（S.typhi）、鼠伤寒沙门氏菌（S.typhimurium）、白假丝酵母（Candida albicans）、光滑假丝酵母（C.glabrata）、克柔假丝酵母（C.krusei）、阪崎肠杆菌（Enterobacter sakazakii）、大肠杆菌O157和多药耐药性革兰氏阴性杆菌(MDR)。

革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌是特别值得关注的。甚至更值得关注的是革兰氏阳性细菌，例如金黄色葡萄球菌。而且，特别关注的是包括MRSA、VRSA、VISA、VRE和MDR在内的抗生素耐药性微生物。

图1示出了根据本发明的第一装置100的一个实施例的分解上部透视图。第一装置100包括样品容纳元件120和滤液容纳元件150。样品容纳元件120包括第一中空主体121，该第一中空主体具有第一末端124和与第一末端124相对的第二末端126。第一末端包括第一开口132。第一开口被构造用于容纳样品。例如，第一开口132的尺寸可被设计为容纳移液枪头，液体样品可通过移液枪头转移到第一中空主体121内。

样品容纳元件120还包括可选的定位元件180。定位元件180可以临时发挥作用（例如，当载入和/或处理样品时）以将样品容纳元件120相对于滤液容纳元件150保持在基本上固定的位置。定位元件180可与存在于滤液容纳元件150上的结构协同发挥作用，如图2所示。在一些实施例中，第一中空主体121的第二末端126可以插入到第三开口162中，并移动进入第二中空主体151，直到定位元件180到达相对于滤液容纳元件150的第一位置（例如，定位元件180接触卡圈155），如图2A所示。应当理解，可使用定位元件的其他结构和/或构型来完成相同的功能（即，将样品容纳元件120临时固定在相对于滤液容纳元件150的固定的位置）。

图1中还示出可选的衬里158。如果存在，衬里158的尺寸被设计为插入到第三开口162中并且移动进入第二中空主体151中。可通过本领域中已知的模制或挤出工艺，使用聚合物材料（例如，聚乙烯、聚丙烯）来制成衬里158。衬里158为管状（即，在其纵向轴线的每一端具有开口），并且优选地具有略小于第二中空主体151内径的外径。衬里158可以可滑动地插入到第二中空主体151中以供使用。可选的是，衬里158一端处的开口可包括凸缘以防止衬里158进一步移动进入第二中空主体151，并且便于在插入第二中空主体151和从其移除期间抓握衬里158。

滤液容纳元件150包括第二中空主体151，该第二中空主体具有第三末端154和与第三末端154相对的第四末端156。第三末端154包括第三开口162。第三开口162的尺寸被设计为容纳样品容纳元件120的第二末端126。当第一装置100包括可选的衬里时，样品容纳元件的第二末端126的尺寸被设计为插入到衬里158中。滤液容纳元件150还包括可选的卡圈155，该卡圈可有利于将第一装置100联接到负压源，如本文所示和所述。可选的是，卡圈155还可包括调整片157以与定位元件180配合作用，从而保持样品容纳元件120相对于滤液容纳元件150的位置，如图2A所示。

图2A示出了图1的已组装第一装置100的局部剖视侧视图，该已组装第一装置可操作地联接到废物容器300。第一装置100被示出为处于第一操作构型，如将在下文详细所示和所述的那样。在该构型中，样品容纳元件120的第二末端（未示出）插入到滤液容纳元件150中，并且第一装置100准备好将样品容纳到第一开口132中。可以看出，在该构型中，定位元件180接触调整片157，从而为样品容纳元件120以箭头“A”所示方向朝向滤液容纳元件150的移动提供适度的阻力（例如，可以由适度的手动力克服的阻力）。定位元件180防止第一中空主体121进一步移动进入到第二中空主体151中，直到样品容纳元件120和滤液容纳元件150一起被足够的力推动使定位元件180向外偏离卡圈155（即，大约垂直于箭头“A”），从而允许第一中空主体121的第二末端126进一步移动进入滤液容纳元件150。

废物容器300包括具有开口的对接部分310，该开口被构造用于容纳第一装置100的滤液容纳元件150。对接部分310包括可选的垫圈315。废物容器300可操作地与联接到负压源325的导管320（例如，硬管或软管）连接。废物容器300可由例如塑料、金属或玻璃制成，并且足够坚固以在容器300的内部经受负压（例如，最高至约520托）时保持其完整性。使用时，第一装置100的卡圈155可滑动地移动到对接部分310上以形成基本上气密密封，并且启动负压源325来拉动液体样品使其穿过第一装置100，如本文所示和所述。

图2B示出了图2A已组装第一装置100的局部分解透视图，其中容器400（例如，试管、微型试管等）附接到滤液容纳元件150的第四末端156。当完全组装时，容器400以可分离方式附接（例如，摩擦配合）到滤液容纳元件150的第四开口（未示出，参见图10），并且被设置为使得容器开口面向滤液容纳元件150的第四开口。

图2C示出了处于第二操作构型的图2B的已组装第一装置100的透视图。容器400插入滤液容纳元件150的第四开口164。可以看出，在该操作构型中，样品容纳元件120的第二末端126完全插入滤液容纳元件。

图3示出了图1样品容纳元件120的横截面侧视图。样品容纳元件120包括第一中空主体121，该第一中空主体具有从第一末端124延伸到第二末端126的第一室130。第一末端124包括第一开口132。第二末端126包括第二开口134。第一室130在图示实施例中为圆柱形，但其他形状可能也是合适的。可以看出，第一室130邻近第一末端124的部分具有大于第一室邻近第二末端126的部分的直径。虽然该特征并不是必需的，但在一些实施例中其可能是理想的。第一室130形成从第一开口132到第二开口134的液体流体通道。第二开口134小于第一开口132。由于第二开口134小于第一中空主体121的内径，因此平台135在第一中空主体121的第二末端126处形成。平台135形成用于过滤元件140的支承体。虽然图示实施例示出了平台135位于邻近第二末端126处，但也可以设想出，在一些实施例中，平台135可以位于更靠近中空主体121的第一末端124的位置。图3中还示出本文所述的定位元件180。

第一中空主体121可通过注模，例如由聚合物材料（例如，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯）制成。作为另外一种选择，第一中空主体121可使用玻璃或金属制成。

过滤元件140用作预过滤器以从流过其中的液体样品中捕集和保持相对大（例如，≥5μm直径）的颗粒物质。样品容纳元件120被构造成使得从第一开口132到第二开口134移动穿过第一室130的液体样品流过过滤元件140。过滤元件140由平台135支承，并且可任选地联接（例如，通过粘合剂或其他固定方式，未示出）到平台135。

过滤元件140可由本领域中已知的多种材料（例如，非织造材料，例如包括尼龙、聚丙烯、玻璃或醋酸纤维素纤维；或有孔膜，例如聚碳酸酯膜）构成。在任一个实施例中，过滤元件140可包括单个材料层。在一些实施例中，过滤元件140可以包括多个层。包括多个层的过滤元件的层可以包含颗粒物质以有利于从样品中移除特定物质。

图4示出了包括多个层的过滤元件140的一个实施例。线条A示出了流体流过过滤元件140的方向。层142为样品从其中流过的多层过滤元件140的第一层。层142可包括膜过滤器或由聚乙烯纤维制成的相对粗糙的非织造深度过滤器（大约1mm厚）。层142可具有大约20-50μm的标称孔隙度，并且可用于防止大颗粒流入过滤元件140的其他层。层143可包含湿铺纤维支架（大约0.2-1mm厚），可选地包含从液体样品中移除一种或多种特定非分析物物质（例如，脂肪、矿物质）的颗粒物质。虽然层143可具有进一步从样品中移除颗粒物的标称孔隙度（例如，10-20μm），但纤维和/或颗粒物质也可以选择性地从液体样品中移除脂肪成分，而基本上不从液体中移除细菌。层144包含过滤材料，其用于几乎完全移除大于细菌（例如，≥5μm直径）的颗粒物质。可以单独方式或与其他材料的任意组合方式用于过滤元件140的材料的非限制性例子为聚丙烯毡滤器（零件号为NB005PPS2R，标称孔隙度为5μm，可得自康涅狄格州梅里登市的3M坤诺公司（CUNO3M,Meriden,CT））。可以在过滤元件140中使用其他已知的层（未示出）和/或材料，其中每个层的作用均为在液体样品流过过滤元件140时，减少其内的非分析物物质的量。

图5A示出了图1的滤液容纳元件150的横截面侧视图。滤液容纳元件150包括第二中空主体151，该第二中空主体具有设置于其内的衬里158。其内设置有可选的衬里158的第二中空主体151形成从第三末端154延伸到第四末端156的第二室160。第三末端包括第三开口162。第四末端156包括第四开口164。从而，第二室160形成从第三开口162延伸到第二中空主体151的第四开口164的液体流体通道。第二中空主体151还包括位于第三末端154处的卡圈155。在使用期间，卡圈155可联接到与负压源可操作地连接的容器（如图2所示），以有利于移动液体使其穿过第一装置100。

第二中空主体151可通过注模，例如由聚合物材料（例如，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯）制成。作为另外一种选择，第二中空主体151可使用玻璃或金属制成。

分析物捕集元件170以可分离方式联接到滤液容纳元件150。在图5A的图示实施例中，分析物捕集元件170邻近第四末端156地设置在第二室160内。分析物捕集元件170设置在邻近第四开口164的可选的多孔支承体172以及可选的多孔罩176之间。当多孔支承体172存在时，其作用是当液体样品流到分析物捕集元件170附近和/或流过分析物捕集元件时提供结构，以在其上保持颗粒和/或将非刚性分析物捕集元件170相对地保持在适当位置。

多孔支承体172和多孔罩176均可由多种多孔材料制成，例如允许液体（例如，含水液体）从其中流过的纤维素纤维、合成纤维（例如，聚合物、玻璃）、泡沫（例如，开孔泡沫、诸如聚氨酯），和多孔玻璃料（例如，玻璃、陶瓷、聚合物）。优选地，当多孔罩176存在时，其包含标称孔隙度大于约5μm，优选地大于约10μm的材料，使得微生物可以自由穿过材料到达分析物捕集元件170。可用于多孔罩176的材料的非限制性例子为聚丙烯毡滤器（零件号为NB005PPS2R，标称孔隙度为5μm，可得自康涅狄格州梅里登市的3M坤诺公司（CUNO3M,Meriden,CT））。

多孔支承体172、分析物捕集元件170和多孔罩176的尺寸被设计为使得其可以可滑动地插入（例如，通过压合）并以可脱开的方式保持在衬里158或第二中空主体151中。在一些实施例中（未示出），分析物捕集元件170可联接（例如，以粘结方法联接、缝合、热粘合）到多孔支承体172和/或多孔罩176，前提条件是所述联接方式基本上不会防止液体样品和分析物捕集元件170之间的接触和/或基本上不会防止液体样品流过分析物捕集元件170。

分析物捕集元件170包含被构造成捕集和保持目标分析物的材料。在一些实施例中，分析物捕集元件170包括多孔过滤器，该多孔过滤器允许液体通过但保留大约为细菌大小（约0.5至约5μm）的颗粒。分析物捕集元件170例如可以为多种膜式过滤器（例如，醋酸纤维素过滤器、尼龙过滤器、硝化纤维过滤器、聚碳酸酯过滤器、陶瓷过滤器）中的一个或多个。合适的膜式过滤器的非限制性例子为VERSAPOR3000TN膜（3μm标称孔隙度）和VERSAPOR800膜（0.8μm标称孔隙度），两者均可得自纽约州华盛顿港的颇尔生命科学公司（Pall LifeSciences,Port Washington,NY）。可选的是，过滤材料可包含偶联于其上的结合配偶体（例如，多克隆抗体、单克隆抗体、受体、凝集素）。在一些实施例中，结合配偶体可提供用于结合特定目标分析物的特异性。图6A示出了包括多孔过滤器的分析物捕集元件170的一个构型的分解图。分析物捕集元件170（例如0.45μm膜过滤器）被夹在多孔支承体172和多孔罩176之间。多孔支承体172和多孔罩176均可例如通过以下方式形成：使用冲模将泡沫材料（例如，聚氨酯泡沫）切割为具有将允许其与第二室160的壁形成摩擦配合的直径。

作为另外一种选择或除此之外，分析物捕集元件170’可包含被构造成结合到目标分析物的颗粒物质（例如，纤维、颗粒、珠）或无孔片状材料（例如，聚合物膜）。在一些实施例中，颗粒物质可以是多孔的。在一些实施例中，颗粒物质可以是无孔的。在一些实施例中，分析物捕集元件170可包含多孔和无孔颗粒物质的组合。

在一些实施例中，颗粒物质可以相对非特异性地结合目标分析物。某些粒状细胞浓集剂为本领域中已知的并且适用于本发明的方法。合适的细胞浓集剂的非限制性例子包括活性炭、羟基磷灰石（Berry et al.;Appl.Environ.Microbiol.;63:4069-40741997（Berry等人，《应用与环境微生物》，第63卷，第4069-4074页，1997年））、磁珠（Oster etal.,J.Magnetism and Magnetic Mat.;225:145-150;2001（Oster等人，《磁学与磁性材料杂志》，第225卷，第145-150页，2001年）、亚铁磁性矿物、磁铁矿、脱乙酰壳多糖和亲和载体。使用包括固定化金属载体材料的组合物来从样品中捕集或浓集微生物在PCT专利公开No.WO2008/134472中有所描述，该专利公开全文以引用方式并入本文。

示例性颗粒物质还包括硅藻土和表面处理过的硅藻土。这种浓集剂的具体例子可见于共同转让的美国专利申请公开No.2010/0209961中，该专利申请的公开内容以引用方式并入本文。当分散于或悬浮于水体系中时，无机材料呈现出材料和水体系pH特征性的表面电荷。跨材料-水界面的电位称为“ζ电位”，其可以由电泳迁移率（即，材料粒子在设置于水体系中的带电电极之间移动的速率）计算。在一个实施例中，浓集剂与未经处理的硅藻土相比可具有至少更正值一些的ζ电势，并且浓集剂可令人惊讶地比未经处理的硅藻土能显著更有效地浓集诸如细菌之类的微生物（其表面通常往往带负电）。

在一些实施例中，颗粒物质可包含偶联于其上的结合配偶体，并且结合配偶体可提供用于结合特定目标分析物的特异性。在一些实施例中，可将颗粒物质掺入到基体（例如，包埋在纤维基体中的珠）。图6B示出了包含颗粒物质（例如，羟基磷灰石颗粒）的分析物捕集元件170’的一个构型的分解图。分析物捕集元件170’被夹在多孔支承体172和多孔罩176之间。多孔支承体172和多孔罩176均可如本文所述那样形成。

图5B示出了根据本发明的滤液容纳元件150’的第四末端156的一部分的示意性侧视图。在图5A中，设置在衬里158中的分析物捕集元件170被夹在多孔支承体172和多孔罩176之间，衬里158设置在第二室160中，相比之下，本实施例的分析物捕集元件170（例如膜过滤器）以可脱开的方式在第二末端156处联接到第二中空主体152（例如，通过粘合剂层，未示出）。可以采用其他联接方式（例如，超声焊接、热粘合），前提条件是所述联接方式基本上不会防止液体样品和分析物捕集元件170之间的接触和/或基本上不会防止液体样品流过分析物捕集元件170。

图7A示出了处于第一操作构型的图2B的第一装置100的横截面侧视图。第一中空主体121的第二末端126被成形和成比例为贴合在第二室160的至少一部分内并且纵向移动穿过该第二室的至少一部分。在第一操作构型中，第一中空主体121的第二末端126插入衬里158中，该衬里设置在第二中空主体151的第二室160中，以通过使第一中空主体121的第二末端126的外表面压贴在衬里158上，继而压贴在第二中空主体150的内表面上来达到形成基本上防液体泄漏密封的程度。在图示实施例中，应该指出的是，第一中空主体121的第二末端126足够深地插入第二中空主体151中以将第二开口134定位成邻近多孔罩176。当第一装置100被设置为处于第一操作构型时，第二末端126应足够深地插入第二中空主体151中以形成密封，但不必将第二开口134定位成紧邻多孔罩176。

处于第一操作位置时，第一装置100准备好容纳和处理样品。从而，处于第一操作位置时，形成从第一开口132延伸穿过第一室130、过滤元件140、第二开口134、第二室（未示出）、第四开口164，并到达或穿过分析物捕集元件170的液体流体通道。可在样品容纳元件120和滤液容纳元件被设置为第一操作位置的之前或之后，将滤液容纳元件150联接（例如，通过卡圈155）到废物容器300，如图2所示。然后可通过第一开口132将液体样品转移至第一室130中，并且可通过对废物容器300施加负压（如果存在）或通过重力流将样品拉动穿过液体流体通道。

当液体样品被转移至第一室130中时，可通过废物容器300来支承装置，如图2A所示。将液体样品（未示出）转移（例如通过倾倒或移液）至第一室130中，并且允许其流过过滤元件140进入第二室160并与分析物捕集元件170接触和/或流过该分析物捕集元件。在一些实施例中，液体样品可通过重力流流过装置。在一些实施例中，可通过对第四开口164施加负压来推动液体流过第一装置100（如图2所示）。可通过连续使较大体积的两份或多份等分式样液体样品流过第一装置100而使大体积的液体样品流过第一装置100。在一些实施例中，第一室130的体积为至少约一毫升。在一些实施例中，第一室130的体积为至少约五毫升。在一些实施例中，第一室130的体积为至少约十毫升。在一些实施例中，第一室130的体积为至少约二十五毫升。在一些实施例中，第一室130的体积为至少约一百毫升。

液体样品流过第一装置100后，分析物捕集元件170与第一装置100分离。最初，第一装置100与废物容器300分离，如果所述废物容器用于将液体样品拉动穿过第一装置100的话。第一装置100的第四末端156设置在容器（例如，试管，未示出）开口的上方，或可选的是，容器以可分离方式附接到第一装置100使得容器开口面向装置的第四开口164，如图2B所示。对样品容纳元件120、滤液容纳元件150或这两者施加力，使得将其推动到一起。该力应足以使定位元件180如上文所述向外偏转，从而允许样品容纳元件120的第二末端126进一步穿过滤液容纳元件150的第二室160，从而将第一装置100设置成处于第二操作构型。

图7B示出了图2B的已组装第一装置100和容器400的局部分解横截面视图。应该指出的是，当第一装置100处于该第一操作构型时，衬里158设置在滤液容纳元件150的第二室（未示出）中，并且样品容纳元件120的第二末端126可滑动地插入衬里158中。还应指出的是，在该构型中，样品容纳元件120的第二末端优选地不应穿过第二室160而达到移动多孔罩176、分析物捕集元件170或多孔支承体172的程度。

图7C示出了处于第二操作构型的图2C的第一装置100的横截面侧视图。在该构型中，已朝向滤液容纳元件150推动样品容纳元件120，直到定位元件180到达相对于滤液容纳元件150的第二位置。在该位置，样品容纳元件120的第二末端126已足够深地移动进入第二中空主体151中以移动多孔罩176、分析物捕集元件170和多孔支承体172，从而使多孔罩176、分析物捕集元件170和多孔支承体172与第一装置100分离（例如，推出）。如果分析物捕集元件170既未联接到多孔罩176也未联接到多孔支承体172，则它们可以自发地彼此分离。有利的是，这可以暴露分析物捕集元件以供后续处理（例如，接触细胞裂解剂）。在该操作构型中，分析物捕集元件170方便地被推入容器400中以如本文所述那样进行进一步处理。

在另一方面，本发明提供用于处理多个样品的装置。图8示出了根据本发明的第二装置200的一个实施例的分解上部透视图。可以看出，第二装置200在结构和功能上类似于图1-7的第一装置100，不同的是第二装置200在结构上被构造成处理多个样品。在一些实施例中，可在第二装置200中同时处理多个样品。

第二装置200包括样品容纳元件220和滤液容纳元件250。样品容纳元件220包括第一主体221，该第一主体具有第一末端224和与第一末端224相对的第二末端226。第一末端包括多个第一开口232。第一开口232被构造用于容纳样品。例如，第一开口232的尺寸可被设计为容纳移液枪头，液体样品可通过移液枪头转移到第一中空主体221内。第二末端包括多个出口233，每个出口具有第二开口234。

样品容纳元件220还包括可选的定位元件280。定位元件280可以临时发挥作用以将样品容纳元件220相对于滤液容纳元件250保持在基本上固定的位置，如对图2A-2C中的第一装置100所示和所述的那样。定位元件280可与存在于滤液容纳元件250上的结构协同发挥作用，如对图2A-2C中的第一装置100所示和所述的那样。

图8中还示出可选的衬里258。如果存在，衬里258的尺寸被设计为穿过这多个第三开口262中的至少一个而插入第二中空主体251中。可以如本文对用于第一装置100的可选衬里158所述的那样来制成和使用衬里258。

滤液容纳元件250包括第二主体251，该第二主体具有第三末端254和与第三末端254相对的第四末端256。第三末端254包括多个第三开口262。第三开口262的尺寸被设计为容纳样品容纳元件220的出口233。这多个出口233中的每一个被成形和成比例为贴合在第二室260的至少一部分内并且纵向移动穿过第二室的至少一部分。当第二装置200包括可选的衬里258时，样品容纳元件220的这多个出口233中的每一个被成形和成比例为插入衬里258中。滤液容纳元件250还包括可选的卡圈255，该卡圈可有利于将第二装置200联接到负压源，类似于将第一装置100联接到废物容器300，如图2A中所示和所述。可选的是，卡圈255还可包括调整片257以与定位元件280配合作用，从而保持样品容纳元件220相对于滤液容纳元件250的位置，如对图2中的第一装置100所示的那样。

第一主体221和/或第二主体251可通过注模，例如由聚合物材料（例如，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯）制成。作为另外一种选择，第一主体221和/或第二主体251可使用玻璃或金属制成。

图9示出了图8的第二装置200的横截面侧视图。第二装置200处于第一操作构型（例如，定位元件280与调整片257接触），从而其准备好将液体样品容纳进入这多个第一室230的一个或多个中。图示实施例示出了已组装第二装置200形成多个液体流体通道，每个流体通道从第一开口232延伸穿过第一室130、过滤元件、第二室（未示出），以及设置在多孔罩176和多孔支承体172之间的分析物捕集元件170。

图10示出了图9第二装置200的滤液容纳元件250的第二末端256的底部局部剖视透视图。第四末端256包括多个第四开口264，所述多个第四开口被成形和成比例为容纳容器（例如，管）的开口端，如对图2B-2C中的第一装置100所示和所述的那样。图10中还示出多个衬里258，每个衬里包括第六开口259。邻近第六开口259设置在每个衬里258中的是多孔支承体272。

在第一主体的一个实施例（未示出）中，第一室以某种构型间隔开，该构型允许至少一个液体流体通道（即，包括连接于其上的第一室和出口）与这多个液体流体通道中至少一个其他液体流体通道分离。分离液体流体通道基本导致形成第一中空主体，如图3中所示和所述。可选的是，该实施例的可分离液体流体通道中的每一个还可包括定位元件，如本文所述。

可在处理样品的方法中使用第一装置100或第二装置200的任何实施例。第二装置200可用于一次处理一个样品，或者其也可用于同时处理两个或更多个样品。可对样品进行处理以检测每个样品中是否存在分析物（例如，微生物）。有利的是，本发明的装置允许在一个简单步骤中去除样品中的污染物质并浓集样品中的分析物。该方法包括使液体样品流过过滤元件140。在一些实施例中，可使用负压（例如，将第一装置100联接到负压源325，如本文所述）来拉动样品使其穿过过滤元件140以产生滤液。

该方法还包括使滤液接触分析物捕集元件170以捕集分析物。在一些实施例中，可在一个步骤中实现过滤和捕集。在一些实施例中，使滤液接触分析物捕集元件可包括例如使滤液流过多孔分析物捕集元件（例如，膜过滤器）以通过吸附或过滤来捕集分析物。在一些实施例中，使滤液接触分析物捕集元件可包括例如使滤液与粒状分析物捕集元件（例如，羟基磷灰石、离子交换树脂、抗体包被的颗粒）流体连通，以通过非特异性吸附或通过亲和结合来捕集分析物。

该方法还包括使分析物捕集元件170与第一装置100分离。有利的是，第一装置100和第二装置200的设计提供一种简单的方式，分析物捕集元件170可通过该方式采用一个简单的运动就与所述装置分离（例如，将样品容纳元件和滤液容纳元件推动到一起促使样品容纳元件的一部分接触分析物捕集元件并将其从滤液容纳元件中推出）。有利的是，第一装置100和第二装置200的设计可选地允许容器400在分离分析物捕集元件之前联接到所述装置。这允许操作者将分析物捕集元件从第一装置100直接推入以可分离方式附接的容器，从而最大限度地减少了对分析物捕集元件的抓握和/或分析物捕集元件污染的可能性。另外，附接的容器400还可包括试剂以处理由分析物捕集元件捕集的分析物。操作者可根据具体的分析物和检测方法来选择试剂。

例如，在一些实施例中，分析物可能是整个微生物，例如细菌。在一些实施例中，分析物可能是活体微生物。在这些实施例中，可能有利的是通过培养技术来检测微生物。因此，可通过漂洗和/或均化悬浮介质（水、缓冲液、缓冲盐水、液体培养基）中的分析物捕集元件来从分析物捕集元件中分离或洗脱微生物。液体悬浮介质可用于接种培养基（例如，合适的琼脂培养基）以确定初始样品中目标微生物是否存在或测定其量。在一些实施例中，可将分析物捕集介质直接转移到培养基上以进行生长和分析。因此，当通过将分析物捕集元件推入容器中而使分析物捕集元件与装置分离时，该容器可在其内包含悬浮介质。

在一些实施例中，分析物可以是整个微生物或微生物的一部分（例如，细胞壁或其片段、细胞膜或其片段、蛋白质、或多糖）。在这些实施例中，可能有利的是使用免疫诊断法（例如，ELISA、免疫层析法）来检测分析物。因此，当通过将分析物捕集元件推入容器中而使分析物捕集元件与装置分离时，该容器可在其内包含悬浮介质、细胞裂解剂（例如，酸、碱、洗涤剂、酶、蛋白酶、溶菌酶、溶葡球菌酶），和/或分析物特异性结合配偶体（例如，抗体、受体）。

在一些实施例中，分析物可以是与特定微生物或微生物群相关的酶或酶底物（例如ATP）。在这些实施例中，可能有利的是使用酶分析法来检测分析物。因此，当通过将分析物捕集元件推入容器中而使分析物捕集元件与装置分离时，该容器可在其内包含悬浮介质、细胞裂解剂（例如，酸、碱、洗涤剂、酶、蛋白酶、溶菌酶、溶葡球菌酶）、酶（例如，荧光素酶、腺苷酸激酶），和/或酶底物（例如，荧光素、显色酶底物，或荧光酶底物）。

在一些实施例中，分析物可以是微生物相关的多核苷酸（例如，DNA或RNA）。在这些实施例中，可能有利的是使用本领域中已知的核酸检测法（例如，聚合酶链反应法、逆转录聚合酶链反应法、连接酶链反应法、核酸序列依赖性扩增法、印迹分析法）来检测分析物。因此，当通过将分析物捕集元件推入容器中而使分析物捕集元件与装置分离时，该容器可在其内包含悬浮介质、细胞裂解剂（例如，酸、碱、洗涤剂、酶、蛋白酶、溶菌酶、溶葡球菌酶）、分析物特异性探针、分析物特异性引物和/或用于放大或标记多核苷酸的酶和试剂。

在一些实施例中，该方法还可包括富集步骤。富集步骤可包括提供培养基以有利于目标微生物和包含选定试剂的泡腾组合物内包体（latent effervescent body）的生长，如提交于2010年12月31日的美国专利申请No.61/428,856中所述，其全文以引用方式并入本文。

实施例

实施例1为一种用于处理样品的装置，其包括：

样品容纳元件；

滤液容纳元件；和

分析物捕集元件；

其中样品容纳元件包括：

第一中空主体，其具有第一末端、第二末端和从第一末端延伸到第二末端的第一室；和

过滤元件，其设置在第一末端和第二末端之间的第一室中；

其中第一末端包括被构造用于容纳样品的第一开口；

其中第二末端包括第二开口；

其中滤液容纳元件包括第二中空主体，该第二中空主体具有第三末端、第四末端和从第三末端延伸到第四末端的第二室；并且

其中第三末端包括被构造用于容纳样品容纳构件的第二末端的第三开口；

其中第四末端包括第四开口；

其中分析物捕集元件可拆卸地联接到滤液容纳元件；

其中当样品容纳元件联接到滤液容纳元件时，装置形成有利于流体流过第一室、过滤元件和第二室的流体通道，该流体通道有利于流体样品和分析物捕集元件之间的接触；

其中第二末端被成形和成比例为贴合在第二室的至少一部分内并且纵向移动穿过第二室的至少一部分。

实施例2为实施例1的装置，其中分析物捕集元件进一步设置在第二室中。

实施例3为前述实施例中任何一个的装置，还包括具有第五末端和第六末端的可拆除的内套管，第五末端具有第五开口，第六末端具有第六开口，其中所述套管设置在第二室中。

实施例4为前述实施例中任何一个的装置，还包括多孔支承体或多孔罩。

实施例5为实施例4的装置，其中多孔支承体的至少一部分或多孔罩的至少一部分在分析物捕集元件和第四开口之间设置于第二中空主体中。

实施例6为实施例4或实施例5的装置，其中分析物捕集元件联接到多孔支承体或多孔罩。

实施例7为前述实施例中任何一个的装置，其中过滤元件进一步包括多个层。

实施例8为实施例1至7中任何一个的装置，其中第二末端适于插入第二室中并移动穿过第二中空主体到达其接触分析物捕集元件、多孔支承体或多孔罩的点。

实施例9为一种用于处理多个样品的装置，其包括：

样品容纳元件；

滤液容纳元件；和

多个分析物捕集元件；

其中样品容纳元件包括：

第一主体，其具有第一末端、第二末端和多个空间上隔开的第一室，每个第一室从第一末端延伸到第二末端；

其中第一末端包括多个第一开口，至少一个第一开口被构造用于容纳样品；

其中第二末端包括多个出口，每个出口具有第二开口；

其中第一主体形成多个流体通道，每个流体通道从第一开口延伸到第二开口并穿过其间的第一室；和

多个过滤元件，每个过滤元件设置在这多个第一室中的一个中，位于第一和第二开口之间；

其中滤液容纳元件包括：

第二主体，其具有第三末端、第四末端和多个空间上隔开的第二室，每个第二室从第三末端延伸到第四末端，并且每个第二室包括：

位于第三末端处的第三开口，该第三开口被构造用于容纳这多个出口中的一个；

位于第四末端处的第四开口；

其中这多个分析物捕集元件中的每一个联接到滤液容纳元件；

其中当样品容纳元件联接到滤液容纳元件时，装置形成多个流体通道，每个流体通道有利于使流体流过这多个第一室中的一个、这多个过滤元件中的一个、和这多个第二室中的一个，并有利于使流体接触这多个分析物捕集元件的至少一个；

其中这多个出口中的每一个被成形和成比例为贴合在第二室的至少一部分内并且纵向移动穿过第二室的至少一部分。

实施例10为实施例9的装置，其中这多个分析物捕集元件的至少一个还设置在这多个第二室的至少一个中。

实施例11为实施例9或实施例10的装置，具有第五末端和第六末端的至少一个可拆除的内套管，第五末端具有第五开口，第六末端具有第六开口，其中所述套管设置在这多个第二室的至少一个中。

实施例12为实施例9至11中任何一个的装置，至少一个多孔支承体或至少一个多孔罩。

实施例13为实施例12的装置，其中所述至少一个多孔支承体或至少一个多孔罩的至少一部分设置在分析物捕集元件和第四末端之间的至少一个第二室中。

实施例14为实施例12至13中任何一个的装置，其中分析物捕集元件联接到多孔支承体。

实施例15为实施例9至14中任何一个的装置，其中所述至少一个过滤元件进一步包括多个层。

实施例16为实施例9至15中任何一个的装置，其中这多个出口中的每一个适于插入这多个第二室中的一个中并移动穿过第二室到达其接触分析物捕集元件、多孔支承体或多孔罩的点。

实施例17为实施例1至16中任何一个的装置，其中滤液容纳元件被构造用于联接到负压源。

实施例18为实施例1至17中任何一个的装置，其中样品容纳元件或滤液容纳元件中的至少一者还包括定位元件，当样品容纳元件联接到滤液容纳元件时，该定位元件可控制地保持样品容纳元件相对于滤液容纳元件的位置。

实施例19为一种检测样品中是否存在分析物的方法，其包括：

提供液体样品和实施例1至8中任何一个的装置；

使液体样品流过过滤元件；

使滤液接触分析物捕集元件；

使分析物捕集元件与装置分离；和

检测分析物是否存在。

实施例20为实施例19的方法，还包括将装置附接到负压源，其中使液体样品流过过滤元件进一步包括使用负压来拉动样品使其穿过过滤元件以生成过滤后样品。

实施例21为实施例20的方法，其中使用负压来拉动样品使其穿过过滤元件进一步包括使用负压来使过滤后样品与分析物捕集元件接触。

实施例22为实施例19至21中任何一个的方法，其中使分析物捕集元件与装置分离进一步包括使用第二末端来分离分析物捕集元件。

实施例23为实施例22的方法，其中使用第二末端进一步包括推动第二末端穿过第二室以分离分析物捕集元件。

实施例24为实施例19至23中任何一个的方法，还包括在分离分析物捕集元件之后，用细胞裂解剂处理分析物捕集元件。

实施例25为一种检测多个样品中是否存在分析物的方法，其包括：

提供多种液体样品和实施例9至18中任何一个的装置；

使至少两种液体样品流过这多个过滤元件中的至少两个以生成至少两种滤液；

使所述至少两种滤液接触至少两个分析物捕集元件；

使所述至少两个分析物捕集元件与装置分离；和

检测分析物是否存在。

实施例26为实施例25的方法，还包括将装置附接到负压源，其中使多种液体样品流过至少两个过滤元件进一步包括使用负压来拉动液体样品使其穿过至少两个过滤元件以产生至少两种过滤后样品。

实施例27为实施例26的方法，其中使用负压来拉动多个样品使其穿过至少两个过滤元件进一步包括使用负压来使过滤后样品与至少两个分析物捕集元件接触。

实施例28为实施例25至27中任何一个的方法，其中使至少两个分析物捕集元件与装置分离进一步包括使用至少两个出口来使至少两个分析物捕集元件与装置分离。

实施例29为实施例28的方法，其中使用至少两个出口进一步包括推动至少两个出口使其穿过至少两个第二室以使至少两个分析物捕集元件与装置分离。

实施例30为实施例25至29中任何一个的方法，还包括在分离至少两个分析物捕集元件之后，用细胞裂解剂处理该至少两个分析物捕集元件。

在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可进行各种修改。这些和其他实施例均在所附权利要求书的范围内。

Claims (30)

1.一种用于处理样品的装置，所述装置包括：

样品容纳元件；

滤液容纳元件；和

分析物捕集元件；

其中所述样品容纳元件包括：

第一中空主体，所述第一中空主体具有第一末端、第二末端和从所述第一末端延伸到所述第二末端的第一室；和

过滤元件，所述过滤元件设置在所述第一末端和第二末端之间的所述第一室中；

其中所述第一末端包括被构造用于容纳样品的第一开口；

其中所述第二末端包括第二开口；

其中所述滤液容纳元件包括第二中空主体，所述第二中空主体具有第三末端、第四末端和从所述第三末端延伸到所述第四末端的第二室；并且

其中所述第三末端包括被构造用于容纳所述样品容纳构件的所述第二末端的第三开口；

其中所述第四末端包括第四开口；

其中所述分析物捕集元件以能拆卸的方式联接到所述滤液容纳元件；

其中当所述样品容纳元件联接到所述滤液容纳元件时，所述装置形成有利于流体流过所述第一室、所述过滤元件和所述第二室的流体通道，所述流体通道有利于流体样品与所述分析物捕集元件之间的接触；

其中所述第二末端被成形和成比例为贴合在所述第二室的至少一部分内并且纵向移动穿过所述第二室的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述分析物捕集元件进一步设置在所述第二室中。

3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括具有第五末端和第六末端的能拆除的内套管，所述第五末端具有第五开口，所述第六末端具有第六开口，其中所述内套管设置在所述第二室中。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括多孔支承体或多孔罩。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述多孔支承体的至少一部分或所述多孔罩的至少一部分在所述分析物捕集元件和所述第四开口之间设置所述第二中空主体中。

6.根据权利要求4或权利要求5所述的装置，其中所述分析物捕集元件联接到所述多孔支承体或多孔罩。

7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述过滤元件进一步包括多个层。

8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述第二末端适于插入到所述第二室中并移动穿过所述第二中空主体到达接触所述分析物捕集元件、多孔支承体或多孔罩的点。

9.一种用于处理多个样品的装置，所述装置包括：

样品容纳元件；

滤液容纳元件；和

多个分析物捕集元件；

其中所述样品容纳元件包括：

第一主体，所述第一主体具有第一末端、第二末端和多个空间上隔开的第一室，每个第一室从所述第一末端延伸到所述第二末端；

其中所述第一末端包括多个第一开口，至少一个第一开口被构造用于容纳样品；

其中所述第二末端包括多个出口，每个出口具有第二开口；

其中所述第一主体形成多个流体通道，每个流体通道从第一开口延伸到第二开口并穿过其间的第一室；和

多个过滤元件，每个过滤元件设置在所述多个第一室中的一个中，位于所述第一开口和第二开口之间；

其中所述滤液容纳元件包括：

第二主体，所述第二主体具有第三末端、第四末端和多个空间上隔开的第二室，每个第二室从所述第三末端延伸到所述第四末端，并且每个第二室包括：

位于所述第三末端处的第三开口，所述第三开口被构造用于容纳所述多个出口中的一个；

位于所述第四末端处的第四开口；

其中所述多个分析物捕集元件中的每一个联接到所述滤液容纳元件；

其中当所述样品容纳元件联接到所述滤液容纳元件时，所述装置形成多个流体通道，每个流体通道有利于使流体流过所述多个第一室中的一个、所述多个过滤元件中的一个、和所述多个第二室中的一个，并有利于使流体接触所述多个分析物捕集元件中至少一个；

其中所述多个出口中的每一个被成形和成比例为贴合在所述第二室的至少一部分内并且纵向移动穿过所述第二室的至少一部分。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述多个分析物捕集元件中的至少一个进一步设置在所述多个第二室的至少一个中。

11.根据权利要求9或权利要求10所述的装置，还包括具有第五末端和第六末端的至少一个能拆除的内套管，所述第五末端具有第五开口，所述第六末端具有第六开口，其中所述内套管设置在所述多个第二室的至少一个中。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的装置，还包括至少一个多孔支承体或至少一个多孔罩。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述至少一个多孔支承体的或所述至少一个多孔罩的至少一部分在所述分析物捕集元件和所述第四末端之间设置在至少一个第二室中。

14.根据权利要求12或权利要求13所述的装置，其中所述分析物捕集元件联接到所述多孔支承体或多孔罩。

15.根据权利要求9至14中任一项所述的装置，其中所述至少一个过滤元件进一步包括多个层。

16.根据权利要求9至15中任一项所述的装置，其中所述多个出口中的每一个适于插入所述多个第二室的中的一个中并移动穿过这个第二室到达接触所述分析物捕集元件、多孔支承体或多孔罩的点。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的装置，其中所述第四末端被构造用于联接到负压源。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的装置，其中所述样品容纳元件或滤液容纳元件中的至少一者还包括定位元件，当所述样品容纳元件联接到所述滤液容纳元件时，所述定位元件以能控制的方式保持所述样品容纳元件相对于所述滤液容纳元件的位置。

19.一种用于检测样品中是否存在分析物的方法，所述方法包括：

提供液体样品和如权利要求1至8中任一项所述的装置；

使所述液体样品流过所述过滤元件；

使滤液接触所述分析物捕集元件；

使所述分析物捕集元件与所述装置分离；和

检测所述分析物是否存在。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括将所述装置附接到负压源，其中使所述液体样品流过所述过滤元件进一步包括使用负压来拉动所述样品使其穿过所述过滤元件以生成过滤后样品。

21.根据权利要求20所述的方法，其中使用负压来拉动所述样品使其穿过所述过滤元件进一步包括使用所述负压来使所述过滤后样品与所述分析物捕集元件接触。

22.根据权利要求19至21中任一项所述的方法，其中使所述分析物捕集元件与所述装置分离进一步包括使用所述第二末端来使所述分析物捕集元件与所述装置分离。

23.根据权利要求22所述的方法，其中使用所述第二末端进一步包括推动所述第二末端穿过所述第二室以使所述分析物捕集元件与所述装置分离。

24.根据权利要求19至23中任一项所述的方法，还包括在分离所述分析物捕集元件之后，用细胞裂解剂处理所述分析物捕集元件。

25.一种用于检测多个样品中是否存在分析物的方法，所述方法包括：

提供多个液体样品和如权利要求9至18中任一项所述的装置；

使至少两个液体样品流过所述多个过滤元件中的至少两个，以生成至少两个滤液；

使所述至少两个滤液接触至少两个分析物捕集元件；

使所述至少两个分析物捕集元件与所述装置分离；和

检测所述分析物是否存在。

26.根据权利要求25所述的方法，还包括将所述装置附接到负压源，其中使多个液体样品流过所述至少两个过滤元件进一步包括使用负压来拉动所述液体样品使其穿过所述至少两个过滤元件，以生成至少两个过滤后样品。

27.根据权利要求26所述的方法，其中使用负压来拉动多个样品使其穿过所述至少两个过滤元件进一步包括使用所述负压来使过滤后样品与所述至少两个分析物捕集元件接触。

28.根据权利要求25至27中任一项所述的方法，其中使所述至少两个分析物捕集元件与所述装置分离进一步包括使用至少两个出口来使所述至少两个分析物捕集元件与所述装置分离。

29.根据权利要求28所述的方法，其中使用至少两个出口进一步包括推动所述至少两个出口使其穿过所述至少两个第二室以使所述至少两个分析物捕集元件与所述装置分离。

30.根据权利要求25至29中任一项所述的方法，还包括在分离所述至少两个分析物捕集元件之后，用细胞裂解剂处理所述至少两个分析物捕集元件。

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