专利名称：通过柔和受控压缩转动用于机械分裂的粉碎机的制作方法
技术领域：
本发明涉及提供和制备样本以便对样本加以分析，具体地说，本发明涉及制备生物样本，以便通过在由转动导致的力所产生的分裂力下粉碎生物样本，促进小分子(如脱氧核糖核酸、核糖核酸、脂质、蛋白质)的提取和分析。
背景技术：
当生物样本具有坚韧外部结构时，从这些样本提取DNA、RNA、蛋白质、脂质以及小分子是很困难的。对于多种样本类型，如果它们的坚韧外部结构可被打开，则压力循环技术 (PCT)可以有效地用于样本提取。PCT本身对于具有低强度薄膜的细胞是一种高效提取方法，但在一些情况下，可能不足以迅速地打破坚韧外部结构。难以提取的样本例子有植物种子、整个昆虫以及纤维组织。Schumacher在美国专利申请公报No. 2002/0197631中公开了一种腔室中的隔板， 并且强迫样本穿过隔板。Saghbini在美国专利申请公报No. 2004/0005608中公开了旋转地安装的压碎杆、 样本井支撑装置以及过滤器。不像本发明的一些实施例，Saghbini的公开内容没有提供在转动期间施加的力的控制，与压力循环技术不能兼容。也不像本发明的一些实施例，没有提供受控处理，这将不合希望地产生过大剪切状态，该过大剪切状态会损坏感兴趣的一些分子或化合物，诸如DNA和/或RNA或蛋白质。Yamamoto在美国专利申请公报No. 2006/0078474中公开了抵靠支撑过滤器的离心地加载的部件。不像本发明的一些实施例，Yamamoto的手段没有提供在转动期间施加的力的控制，并且与压力循环技术不兼容。像Mghbini那样，Yamamoto的公开内容没有减小过度处理的可能性，这种过度处理会损坏样本内容。早先的样本提取的尝试典型地着重于仅仅使用压力循环或仅仅使用机械磨碎。仅仅压缩作用本身典型地不导致高提取生产率，因为样本不会被充分地分裂，特别是如果施加的能量输入较低的话。当样本包括诸如细胞或组织之类的生物材料时，压力循环技术对于高度可压缩样本成分，诸如脂质和蛋白质，将会更有效。然而，在一些情况下，生物体或细胞由可压缩性差的材料(例如蛋白多糖、胞壁质或甲壳质)包围，这些可压缩性差的材料作为例子如细菌或真菌细胞壁、甲壳纲动物或昆虫的外骨骼、孢壁、等等，对于这些，压力循环技术的分裂效果甚微。这样的材料将必须通过断开共价键而分裂或裂解，这些共价键按网状结构将聚合物股连接在一起。这可通过高能机械均化作用、超声空化、声波降解、酶消化、振动珠击、等等
4实现。然而，这些分裂技术可能是不可靠的或甚至不可预测的，例如关于分裂水平。例如， 如果施加低的或不足的力或能量，则分裂典型地不完全，并且可分析的分子的有效生产率较低；而如果施加很高或过大的力或能量，则产生的高剪切应力和热量将会机械地和高温地(或两者一起地)改变目标提取产物，并且不合期望地改变其特性，从而产生的样本转化成不再感兴趣的成分，因为产物对于目标材料而言不是代表性的。而且，被坚固地包容的样本(如植物种子、整个昆虫或一些器官组织)的压缩循环处理典型地需要很多压力循环，以提取诸如蛋白质和DNA之类的目标化合物。本发明的装置或其元件可以包括聚合物材料、聚合物的混合物或掺和物、金属、或
金属合金。

发明内容
本发明的一个或多个方面可指向一种用于样本处理的装置，装置可包括容器、可转动元件，该可转动元件至少部分地布置在容器内，并且具有联接端部。装置还可具有光滑穿孔分配器，该光滑穿孔分配器布置在容器内。穿孔分配器典型地具有穿过其的多个孔径。 穿孔分配器可具有光滑表面，该光滑表面没有突起或凹陷。穿孔分配器可具有表面特征部， 诸如锯齿形突起、各种尺寸的穿孔、及齿的任一种或多种，这些锯齿形突起可均勻地定尺寸或具有变化高度，这些齿可均勻地定尺寸或具有变化高度和宽度。可转动元件也可具有表面，该表面典型地暴露于样本。表面可以是光滑的、相对没有表面微凸体、齿的任一种，这些齿可均勻地定尺寸或具有变化高度和宽度。可转动元件也可具有从表面突出的锯齿形突起。可转动元件也可沿容器的纵向轴线移动。可转动元件通过沿容器的纵向轴线是可移动的也可用作冲头。在一些构造中，可转动元件具有从正面端部伸出的突起，突起定尺寸成， 保证在可转动元件在容器中转动移位、轴向移位、或转动和轴向移位期间样本抵靠元件。装置也可具有磨碎表面，该磨碎表面布置在容器中，磨碎表面具有微凸体，这些微凸体在由可转动元件的移动所导致的样本移位期间用作抵靠样本的研磨表面。装置还包括密封件，该密封件布置在容器的开口的表面与可转动元件的轴截面的表面之间。密封件用来流体地隔离在容器内的内部体积。密封件典型地防止流体离开在容器内的体积。在一些情况下，可转动元件因而可用作撞击元件，该撞击元件在其轴向移动时，将容器的内部体积优选地加压到预定静压力。作为撞击元件的可转动元件的轴向移动，可通过外部施加的液压或气动力而实现。装置可包括分解盘，诸如在来自I^ressure Biosciences, Inc.，South Easton， Massachusetts的脉冲试管中公开的那些。装置还可包括弹簧加载的表面。弹簧加载的表面典型地在其面对弹簧的正面处联接到弹簧上。在使用中，施加到容器的内容物上的静压力可以压缩性地移动弹簧。弹簧响应施加压力的线性移动典型地取决于弹簧常数、压力的数值，并且在一些情况下，取决于在容器中的样本和其它流体的可压缩性。容器优选地是单次使用容器，该单次使用容器在用最初样本填充之后被弃置或毁坏。本发明的一个或多个方面可以涉及一种制备样本的方法，方法包括将样本填充到样本容器中；和转动可转动元件，该可转动元件具有的表面抵靠样本布置。方法还可包括将静压力施加到在容器内的样本上。在一些情况下，所施加的静压力通过减小在容器内包含的体积而产生，这在本发明的具体实施例中，可通过轴向移动可转动元件由此压缩容器内部体积而实现。方法还可包括优选地在样本被包含在样本容器中的同时冷却样本。在一些另外的情况下，方法还可包括在样本被包含在样本容器中的同时加热样本。加热样本可通过将样本容器的外表面暴露于加热环境而进行。冷却样本可通过将样本容器的外表面暴露于冷却环境而进行。方法还可涉及利用这样的样本容器该样本容器中布置有分解盘。 可选择地或与分解盘一起，方法可涉及将研磨介质或磨碎辅助物(诸如球丸)填充到样本容器中。在一些这样的情况下，方法还可以包括例如通过利用摇动装置摇动在样本容器内的样本。方法的具体实例可以涉及转动可转动元件。方法的另外具体实例可涉及按预定旋转速率转动可转动元件。例如，转动可按至少1转每分钟(rpm)、至少lOrpm、至少50rpm、 及甚至至少IOOrpm进行。在其它示范情况中，转动可按小于500rpm、但至少200rpm进行。 方法还可涉及周期地转动可转动元件。因而，在一些情况下，方法可涉及如按第一转动速率转动可转动元件、和按第二转动速率转动可转动元件。第一转动速率的经过时段可以是第一转动时段，并且第二转动速率的时段可以是第二转动时段。第二转动速率的数值可比第一转动速率的数值大。第二转动速率的数值可比第一转动速率的数值小。按第一转动速率的转动可在第一转动方向上进行，并且按第二转动速率的转动可在第二转动方向上进行， 该第二转动方向与第一转动方向相反。按第一转动速率的转动可在第一转动方向上进行， 并且按第二转动速率的转动可在第二转动方向上进行，该第二转动方向与第一转动方向相同。第二转动时段可大于第一转动时段。第二转动时段可小于第一转动时段。到第一转动速率的转动可按第一步速实现。例如，到第一转动速率的转动可在一秒内、在五秒内、或甚至在十秒内进行。到第二转动速率的转动可按第二步速实现。第二步速的数值或达到第二转动速率的经过时间可与第一步速的数值相同。第二步速的数值或达到第二转动速率的经过时间可比第一步速的数值大。第二步速的数值或达到第二转动速率的经过时间可比第一步速的数值小。方法还可涉及将可转动元件按第三转动速率转动第三转动时段。第一转动速率和第三转动速率每个可具有相同的数值，并且在一些情况下，具有相同的时段。在其它情况下，第一转动速率、第二转动速率、及第三转动速率的任一个可在是相对呈反方向的方向上进行。第二转动速率的数值可大于第一转动速率、第三转动速率、或两者的数值。第三转动速率的数值可大于第一转动速率、第二转动速率、或两者的数值。第二转动速率的数值可小于第一转动速率、第三转动速率、或两者的数值。第三转动速率的数值可小于第一转动速率、第二转动速率、或两者的数值。第二转动时段可大于第一转动时段、第三转动时段、或两者。第三转动时段可大于第一转动时段、第二转动时段、或两者。第二转动时段可小于第一转动时段、第三转动时段、或两者。第三转动时段可小于第一转动时段、第二转动时段、或两者。到第一转动速率的转动可按第一步速实现。例如，到第一转动速率的转动可在一秒内、 在五秒内、或甚至在十秒内进行。到第二转动速率的转动可按第二步速实现。到第三转动速率的转动可按第三步速实现。第二步速的数值或达到第二转动速率的经过时间可与第一步速、第三步速、或两者的数值相同。第二步速的数值或达到第二转动速率的经过时间可比第一步速、第三步速、或两者的数值大。第二步速的数值或达到第二转动速率的经过时间可比第一步速、第三步速、或两者的数值小。按照一些方面，本发明提供用于替代高能机械分裂过程(诸如均化作用、超声空化、声波降解、酶消化、及振动珠击)的方案，或者与所述高能机械分裂过程结合使用。本发明的系统和技术也可与高静压力提取(诸如压力循环提取技术)的使用一起协同促进地利用机械分裂过程，以对于困难的样本实现其组分的高生产率，而不会产生高剪切应力或高温。通过使用本发明的机械粉碎设备和过程以打破样本的坚韧外部结构，相对于常规压力循环技术，可在较短时段中实现较高效的生产率，因为据信，通过用机械预处理工序打开坚韧外部结构，高压流体(诸如与压力循环技术相关联的那些流体)可以有效地渗入样本的外部结构，并且以热力方式松弛或释放蛋白质和DNA，以便提取。例如，常规磨碎可破坏或改变一些蛋白质或DNA成分的自然特性，如通过变性。而且，在高能密度条件下诸如通过超声波或球磨之类的磨碎将产生热量或高剪切应力，或者在一些情况下产生热量和高剪切应力两者，导致蛋白质或DNA样品的损坏或改变。


附图没有按比例画出。在附图中，所示的每个相同或几乎相同的元件或特征部由相似的附图标记表示。为了清楚起见，不是每个元件都被标注。在附图中图1是粉碎机装置的照片的拷贝，该粉碎机装置可以是按照本发明一个或多个方面的样本容器；图2是示意图，表示粉碎机装置的横截面，该粉碎机装置可以是按照本发明一个或多个方面的样本容器；图3A至3D是示意图，表示一种组件，在该组件中可利用按照本发明一个或多个方面的粉碎机，使图3A表示在组件中的粉碎机，图:3B表示在组件中的粉碎机的横截面以及组件的照片的拷贝(示出压力设备和布置到样本容器中的植物样品，图3C示意地表明在粉碎机装置中的可转动元件的转动和轴向移位，图3D示意地表明该粉碎机基础组件，该粉碎机基础组件具有布置在其中的粉碎机装置；图4A至4C是具有基础组件的粉碎机装置的示意图，使图4A表示立体示意图，图 4B表示立面示意图，图4C表示俯视平面图；图5A至5C是粉碎机装置和粉碎机基础组件的进一步示意图；图6是BI0MASHER 装置的照片的拷贝，表示均化器杆、插入薄膜、及收集试管，其中，BI0MASHER装置涉及当样本材料由产生离心的力驱动过多孔薄膜时样本的离心均化作用、或与均化器杆一起使用，该均化器杆联接到转动驱动器上；图7是曲线图，表示来自松针样本的植物提取物的颜色与蛋白质生产率之间的相关性，这些松针样本借助于ftx)teoS0LVETMIEF试剂通过压力循环技术或BI0MASHER 装置的使用而提取，曲线图表明鞣酸与Bradford试剂是可起反应的，导致升高的蛋白质值；图8A表示用于总细菌载荷的相对估计的标准曲线(顶部两个曲线图并且标注为画面1)的和实时PCR对于DNA制备物(底部两个曲线图并且标注为画面2)的曲线图，该 DNA制备物使用本发明的粉碎机技术和装置从蜱(tick)中分离，这些粉碎机技术和装置与压力循环技术相关联；图8B是曲线图的拷贝，表示已经强烈放大的Borrelia burgdorferi 23S rRNA基因的实时PCR测定，该基因来自蜱DNA制备物，该蜱DNA制备物由本发明的粉碎机技术和装置提取，这些粉碎机技术和装置与通过压力循环技术和装置的溶解(Iysing)相关联，曲线图表示五个未识别蜱中的三个作为Ixodes scapilaris、和在七个未识别蜱中的两个中具有B. burgdorferi的识别，蜱样本在相同的试管或容器中在一分钟内被有效地粉碎(随后进行压力循环过程)；图8C是曲线图，表示对于E. coli (IX IO7细胞)已穿刺(spiked)蜱样本的Ct值 (15. 85和5. 84)和对于未穿刺蜱样本的Ct值(18. 96和18. 09)，其中，用于未破坏蜱样本的显著Ct值指示有效蜱细菌DNA分离；图8D是曲线图，表示(在顶部两个曲线图中并且标注为画面3)对于Borrelia burgdorferi的相对量化的标准曲线，标准曲线使用专用于B. burgdorferi 23S rRNA基因 (Bb23Sr和Bl323Sf)的一组底层和探针建立以便B. burgdorferi载荷的相对量化(来自 ATCC的B. Burgdorferi DNA用作用于分期稀释的标准)，并且表示(在底部曲线图中并且标注为画面4)B. burgdorferi对于蜱DNA制备物的实时PCR量化，该蜱DNA制备物使用粉碎机-PCT分离，其中，对于使用粉碎机-PCT分离的蜱DNA制备物的Borrelia burgdorferi 感染估计，(实时PCR放大使用与在标准曲线-画面3中的那些相同的底层和探针组进行， 曲线图表示已穿刺的或未穿刺的B. Burgdorferi DNA ；图9是条线图，表示仅使用PCT、按照本发明一些实施例的粉碎机、及按照本发明一些实施例的联合式粉碎机/PCT技术来自菠菜样本的有效DNA回收率；图10是照片的拷贝，表示使用琼脂糖胶电泳的回收DNA的相对水平，该DNA利用 Bead Beater技术、粉碎机和PCT联合技术、以及单独用PCT从菠菜叶提取；图11表示曲线图、和按照本发明的一些实施例在各种粉碎条件下来自菠菜叶的回收DNA的照片的拷贝；图12是曲线图，表示按照本发明的一些实施例、使用粉碎和PCT技术来自心肌的回收蛋白质水平；图 13 表示来自蜱 DNA Ixodes scapilaris 的 Borrelia burgdorferi DNA 的识别；图14A是照片的拷贝，表示来自心肌的总蛋白质，如在用库马西(coomasie)蓝染色的SDS-PAGE胶上观察到的那样；图14B是曲线图，表示通过Bradford化验的蛋白质量化(总蛋白质在PBS (n = 9 每组)或ftOteoSolve-IEF试剂(n = 6每组)中提取)；图15Α和15Β表示PCT粉碎机设备的照片的拷贝，该PCT粉碎机设备具有驱动器和夹具(图15Α)和粉碎机PULSE试管(图15Β)；图16Α至16D表示曲线图和在PCT或珠击后比较蛋白质生产率的照片的拷贝；图17Α至17D是照片的拷贝，表示线虫样本；图18是照片的拷贝，表示通过胶电泳的DNA目测；图19是曲线图，表示利用各种技术来自菠菜叶的DNA回收率的比较；而图20是曲线图，表示通过Bead Beading、PCT/粉碎、及PCT来自菠菜叶的DNA回收的比较。
具体实施例方式本发明的粉碎机械分裂过程的使用能够允许所使用的侵蚀性缓冲剂较少。简单的机械磨碎过程，如在研钵和研杵中，因为样本交叉污染的可能性、实验室工作人员对于危险样本的潜在暴露、及未控制的磨碎力和持续时间，可能是不合期望的。从样本收集、到柔和机械分裂、到压力循环提取的一次性容器的使用能够提高取样精度和可再现性，防止污染，并保护使用者免受由未约束样本处理造成的样本暴露。本发明的系统和技术的一个或多个实施例能够利用在受控时间下的受控压缩和转动作用，以实现样本的外部结构的柔和快速分裂，作为用于压力循环技术的制备处理工序，这些压力循环技术如在由 Pressure Biosciences, Inc.，South Easton，Massachusetts 公开的系统和过程中利用的那些，以柔和地分离例如感兴趣的细胞成分。目前公开的受控压缩转动的各个方面能够实现机械分裂，该机械分裂有利于实现高度灵活的样本制备过程，对于多种不同类型的样本能够利用该样本制备过程。而且，在本发明的特别值得注意的实施例中，通过压力循环技术与本发明的系统和技术的协同促进作用，典型地提高了可再现性和总样本提取生产率。在一种具体构造中，本发明的系统和技术在处理期间利用受控压缩和转动力和计时器来实现高度可再现性。推进和转动作用能够借助于或不借助于反馈指示器，自动地产生、用机器产生、或由使用者人工地产生，该反馈指示器提供输送或施加到一个或多个样本的能量的量、水平、及/或持续时间的定量表示。图1中示出在脉冲试管内支撑分解盘的弹簧或其它弹性元件，所述弹簧或其它弹性元件作为上述粉碎机、柔和转动过程的可选择方式或与上述粉碎机、柔和转动过程相结合。通过这样做，冲头(ram)定位对于压力循环过程不再是高度重要的。分解盘现在能够运动以避免过大的力(否则该过大的力将会压破试管)。弹簧加载的分解盘也能够允许冲头在开始时放置成与分解盘相接触，而不用害怕试管将向内爆裂。弹簧或弹性元件的刚度可选择成低于因超压而损坏试管的力。弹性元件可设计成使得转动被阻止，以便于使粉碎过程成为用以撕开坚韧地包络的样本的柔和转动手段。弹性元件可以是机械弹簧或元件的柔性设计特征。例如，分解盘可由各个支腿支撑，如在图2中所示的那样，这些支腿当经受载荷时能够弯曲。通过在高压循环期间允许通过转动粉碎和冲头对于分解盘接触，用坚韧地包络的样本可实现最大提取。在本发明的一个实施例中，样本试管定位在弹簧加载的非转动平台上，该样本试管可以是由khumacher在美国专利申请公报No. 2002/0197631中公开的试管，并且该公报为了全部目的通过参考全部包括在这里。在图1中所示的样本试管可布置在组件中，如在图3A-3D和4A-4C中所示的那样，或者可操作地联接到至少一个指示器405上，该指示器 405向使用者提供一个或多个所施加的力的指示或数值。至少一个指示器能够提供施加到样本或样本试管的至少一部分上的推进力、压缩力、及转动或剪切力的表示的至少一个。基于标记，使用者可以调整所施加的力的数值。例如，如果指示器提供在目标、预选或预定水平以下或以上的所施加的力的表示，则所施加的力可相应地增大或减小，以减小在目标力与实际所施加的力之间的任何偏差。指示器可具有多个标记，这些标记可代表多个所施加的力的水平。例如，指示器可具有分级刻度和可移动指针，该可移动指针提供多个相对位置指示，这些相对位置指示的每一个与所施加的力相对应。本发明在至少一个实施例中可利用不同的弹簧，这些弹簧提供克服所施加的力的反作用力，这可增大装置的操作范围。在可选择实施例中，反作用力可由相对磁铁、固定重物、或弹性元件产生。按照更进一步的实施例，可利用自动模式，其中，所施加的推进力、压缩力、及转动力中的至少一个可由机器产生和控制。在其它实施例中，本发明可以是自动的，推进力可被机器控制，或者由机械装置产生，如由气缸或电磁铁产生。多个样本可在一个自动装置中处理。简单手持固定转速(例如，rpm)机动装置，如无绳改锥，可用来产生转动或剪切力。样本的转动速率和粘度可以是施加转动力的数值的决定因素。例如，不大于250rpm的转动速率可以便利地避免加热，该加热可导致不合期望的样本退化。在转动和压缩或推进处理之后，另外的流体可被添加到试管中，并且样本试管在样本仍然在内部的情况下可被插入到PCT BAR0CYCLER压力循环装置中，该PCT BAR0CYCLER 压力循环装置来自Biosciences，he.。一些操作变化可能涉及在预处理之前样本的冷冻。 其它操作变化可能涉及脉冲试管的使用，该脉冲试管不具有分解盘，其中，试管的冲头抵靠脉冲试管的帽盖被转动。脉冲试管冲头或帽盖可被纹理化，以有助于产生较大的样本撕裂作用。可选择地，在试管中可使用硬质惰性固体颗粒，以便促进样本撕裂。例如，氧化铝研磨颗粒可在转动和压缩过程的一个或多个的任一个期间添加到样本。诸如整个昆虫之类的样本在有或没有选定的缓冲剂溶液的情况下，典型地放置在样本试管或样本容器的可动冲头与分解盘之间。样本试管定位在非转动冲头夹具505与转动试管接合工具10之间。工具10可连结到手持机动装置(未示出)上，以相对于冲头使试管转动。样本试管被包含在装置或组件的本体内。组件可建造到样本制备系统内部，如在PCT BAR0CYCLER 压力循环装置内部，或者建立为如所示的那样的自立构造。在装置的本体上的箭头或其它标识可用作标记，以指示施加到样本上或施加到样本试管上的力的数值。多个位置可允许多个试管的同时处理。在另外的其它实施例中，样本在粉碎过程之前可在样本试管中冷冻，如在来自 Pressure Biosciences, Inc.的PULSE 试管中，这可促进机械分裂，并且在通过转动的受控分裂期间允许形成的冰晶体与样本成分相互作用。在另外的其它实施例中，粉碎机可以提供对于一些样本类型的足够分裂，并且不需要PCT处理。例1.在生理缓冲剂或ftx)te0SOLVETMIEF试剂的情况下在从松针提取蛋白质时本发明的粉碎机和BI0MASHER (来自Nippi, Inc.)的比较。松针在收获的一小时内被粗略地切到约4-5mm长度。50或者200mg被称重到配衡 PULSE Tubes或BioMasher 插入物中。样本按双份在KPO4缓冲剂或者具有IOOmM DTT的 ProteoSOLVE IEF试剂中处理。如在图6中所示的那样，对于BioMasher 离心方法，组件在均化器杆根据制造商的指令定位的情况下，按14，000离心20秒。BioMasher 插入物是80_140um微孔尺寸。将插入物洗涤两次，每次用700 μ L洗涤然后离心。将初始勻化产物和洗涤物汇集起来。最终样本体积是1400 μ L。对于BioMasher 转动磨碎方法，根据制造商的指令将均化器杆连接到标准动力钻上。将样本磨碎30秒，接着按14，000离心20秒。将插入物洗涤两次，每次用 700 μ L洗涤接着是离心。将初始勻化产物和洗涤物汇集起来。最终样本体积是1400 μ L0对于粉碎机，将样本磨碎30秒，然后添加1400 μ L KPO4缓冲剂或具有IOOmM DTT WftOteoSOLVE IEF试剂。将全部PCT过程在35，OOOpsi下进行40X 10秒循环。将上层
10清液通过按14，000RCF的离心澄清，接着是进一步澄清。使用Bradford试剂估计上层清液的蛋白质浓度。在405nm下用分光光度测定法估计相对鞣酸浓度。
表1、2、3、及4表示在ftOteoSOLVE IEF试剂和生理缓冲剂溶液中与纯机械分裂过程(BI0MASHER )相比在PCT Siredder过程中的增大蛋白质生产率。尽管本发明的粉碎机实现了高水平的蛋白质生产率，但PCT过程与本发明的粉碎机的组合能够实现更高的生产率。增大的蛋白质生产率能够允许对于许多研究人员而言颇为重要的低丰度(abundance) 蛋白质的探测。图8D表示组合的粉碎机和PCT，蜱提取物被强烈放大，以识别特性基因。没有粉碎机，PCT样本不能成功地实现放大。结果表明，通过先使用粉碎机然后使用PCT从I^roteoSOLVE IEF试剂而得到来自 50或200mg松针样本的最高蛋白质生产率。BioMasher插入物具有600 μ L的体积容量，该体积容量进行的样本的处理比50mg上层清液大得多而且麻烦得多。200mg样本的转动磨碎偶然地损坏多孔薄膜，导致样本的流动通过。在BioMasher中的离心均化作用对于从松针中提取蛋白质而言不是有效的。转动磨碎分别在KPO4缓冲剂和ftOteoSOLVE IEF试剂中增大蛋白质生产率47%和336%。当样本大小从50增大到200mg时，在BioMasher中的转动磨碎不增大蛋白质生产率。超过负控制的增大分别是336%和119%，意味着样本大小的限制。在粉碎机中的转动磨碎对于200mg样本比BioMasher有效，可能归因于较大的磨碎表面。表1.在 PR0TE0S0LVE IEF 试剂中 50mg 松针
权利要求
1.一种用于样本处理的装置，该装置包括容器和转动元件，该转动元件构造成与可转动驱动器相互作用。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述转动元件构造成，与从包括如下选项的组中选择的可转动驱动器相互作用电动机、手摇柄以及压力产生装置，该压力产生装置构造成将压力施加到所述样本上。
3.根据权利要求1所述的装置，还包括光滑穿孔分配器或穿孔分配器，该穿孔分配器具有锐利表面特征部，诸如锯齿形突起、穿孔、或促进均化的齿。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述转动元件具有锐利表面特征部，诸如锯齿形突起、穿孔或齿，这些锐利表面特征部提供抵靠研磨表面转动固体样本块所必需的擒掣。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述转动元件用作冲杵(冲头)，该冲杵将静压力传递到样本容器中。
6.根据权利要求1所述的装置，没有溶解盘，并且包括研磨辅助物，诸如添加到试管中的小球。
7.根据权利要求1所述的装置，还包括布置在所述容器中的研磨球和珠中的至少一种的多个。
8.根据权利要求1所述的装置，还包括帽盖，该帽盖构造成允许任何空气排出。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，在所述转动元件上可施加的力的量由弹簧控制。
10.根据权利要求1所述的装置，还包括机电装置，该机电装置包括电机和调节器，该调节器构造用于控制可转动元件的转速。
11.根据权利要求1所述的装置，其中，如果采用珠的小球，则摇动搅拌的频率和振幅由往复摇动装置控制。
12.根据权利要求1所述的装置，还包括从组中选择的液体，该组包括溶解缓冲剂和提取溶剂，该液体与样本一起布置在所述容器中。
13.根据权利要求1所述的装置，还包括多个穿孔盘，这些穿孔盘具有变化尺寸的表面特征部，所述盘布置在所述容器中。
14.根据权利要求1所述的装置，其中，一系列冲杵依次用在同一样本容器中，这些冲杵具有变化尺寸的表面特征部。
15.根据权利要求1所述的装置，其中，所述样本容器是单次使用的试管。
16.根据权利要求1所述的装置，其中，所述容器是可再用的。
17.根据权利要求1所述的装置，其中，所述样本容器由聚合材料或金属制成。
18.根据权利要求1所述的装置，其中，所述样本容器由不锈钢制成。
19.根据权利要求1所述的装置，其中，多种尺寸的球或珠同时布置在所述容器中。
20.一种制备样本的方法，包括将样本填充到样本容器中，和转动可转动元件，该可转动元件具有的表面被布置为抵靠所述样本。
21.根据权利要求20所述的方法，还包括将静压力施加到在所述容器中的所述样本上。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所施加的静压力通过减小在所述容器内包含的体积而产生，该减小体积通过沿轴向移动所述可转动元件和压缩所述容器内部体积而进行。
23.根据权利要求22所述的方法，还包括冷却所述样本。
24.根据权利要求22所述的方法，还包括在所述样本被包含在所述样本容器中的同时加热所述样本。
25.根据权利要求22所述的方法，还包括利用其中布置有溶解盘的样本容器。
26.根据权利要求20所述的方法，还包括将磨料介质和研磨辅助物中的至少一种填充到所述样本容器中。
27.根据权利要求20所述的方法，还包括用摇动装置搅拌在所述样本容器中的所述样本。
28.根据权利要求20所述的方法，还包括按预定转动速率转动所述可转动元件。
29.根据权利要求20所述的方法，还包括周期地转动所述可转动元件。
30.根据权利要求20所述的方法，还包括按第一转动速率转动所述可转动元件、和按第二转动速率转动所述可转动元件。
全文摘要
本发明的系统和技术借助于高静压力提取的使用，如压力循环提取技术的使用，可协同促进地利用机械碎裂过程，以实现难以提取样本成分的高生产率，而不产生高剪切应力或高温。
文档编号G01N1/28GK102203580SQ200980142848
公开日2011年9月28日 申请日期2009年9月17日 优先权日2008年9月17日
发明者A·拉扎雷夫, C·李, C·杜莎尔特, E·Y·廷, N·劳伦斯, R·T·舒马赫, V·格罗斯 申请人:高压生物科学公司