用于处理流体样品的系统和方法与流程

背景技术：

1、用于采样的分析技术通常权衡现场分析和测试的便利性与分析灵敏度和准确度。为了获得更高程度的灵敏度和准确度，从其现场位置移除的物理样品被物理地运输到测试实验室用于分析。

2、以示例的方式，在水体的环境测试中，现场操作人员行进到现场位置以从现场位置取回物理样品。通常需要在诸如沿水体或围绕水域的点之类的多个现场位置处的多个样品。然后，现场操作人员必须将物理样品从现场带回，用于交付给方便的测试实验室。由于运输限制的考虑，可以被交付给测试实验室的物理样品的尺寸实际上可能被限制。类似的限制适用于要采样的其他物体，诸如工艺流体、尾矿点、空气和气体样品等。

3、在一些情况下，测试结果的质量可能受到与采样过程相关的各种因素的影响。例如，在分析旨在检测要采样的物体内存在的少量分析物(诸如水体或工艺流体中的化学物质之类)的情况下，成功检测分析物的能力可能受到从采样位置取回的样品的物理量的影响。在其他情况下，将样品运回测试实验室的时间可能影响测试特定分析物的能力。

技术实现思路

1、在一个方面中，该技术涉及一种用于处理包含第一目标分析物的流体样品的方法，该方法包括：将第一批磁性粒子引入流体管道中，该流体管道包括第一开放端、第二开放端和在第一开放端与第二开放端之间的第一电磁阱，其中磁性粒子包括第一受体以结合流体样品中的第一目标分析物；激活第一电磁阱以在第一电磁阱内捕获和混合磁性粒子；引导流体样品流从第一开放端通过流体管道到第二开放端；以及停用第一电磁阱以从第一电磁阱释放磁性粒子。在示例中，激活第一电磁阱包括将由第一电磁阱接收的电信号从dc电流切换到ac电流。在另一示例中，停用第一电磁阱包括终止发送到第一电磁阱的电信号。在又一示例中，引入第一批磁性粒子和引入流体样品流基本上同时被执行。在再一示例中，引入流体样品流包括使流体样品流过第一开放端与第二开放端之间的第一电磁阱。

2、在上述方面的另一示例中，该方法还包括：在激活第一电磁阱之后，在基本上同时使流体样品流过第一开放端与第二开放端之间的第一电磁阱时，将第一批磁性粒子捕获在第一电磁阱内。在示例中，由第一电磁阱接收的ac电流在第一电磁阱内混合磁性粒子和流体样品。在另一示例中，流体管道还包括设置在第一电磁阱的上游的第二电磁阱，以及其中将第一批磁性粒子引入流体管道包括将第一批磁性粒子引入流体管道的第一开放端，以及其中该方法还包括：在激活第一电磁阱之后，将第二批磁性粒子引入第一开放端，其中第二批磁性粒子包括第二受体以结合流体样品中的第二目标分析物；以及激活第二电磁阱以在第二电磁阱内捕获第二批磁性粒子。在又一示例中，流体管道还包括设置在第一电磁阱的上游的第二电磁阱、紧邻第一电磁阱上游设置的第一引入通道和紧邻第二电磁阱上游设置的第二引入通道，并且其中该方法还包括：将第一批磁性粒子引入第一引入通道；将第二批磁性粒子引入第二引入通道；以及激活第二电磁阱以在第二电磁阱内捕获第二批磁性粒子。在再一示例中，通过流体管道的流体样品流速大于约1升每分钟。

3、另一方面，该技术涉及一种用于处理包含目标分析物的流体样品的系统，该系统包括流体管道和第一电磁阱，该流体管道包括第一开放端和第二开放端，其中第一开放端被配置为接收流体样品以及第二开放端被配置为释放流体样品，该第一电磁阱设置在第一开放端和第二开放端之间，其中第一电磁阱包括至少一个电磁体，该至少一个电磁体被配置为接收电信号以在第一电磁阱内产生磁场。在示例中，第一电磁阱包括围绕流体管道设置的多个电磁体。在另一示例中，该系统还包括设置在第一开放端和第一电磁阱之间的第二电磁阱。在又一示例中，该系统还包括第一引入通道，该第一引入通道流体地耦合到流体管道并且紧邻第一电磁阱的上游设置。在再一示例中，该系统还包括第一引入通道和第二引入通道，该第一引入通道流体地耦合到流体管道并且紧邻第一电磁阱的上游设置；该第二引入通道流体地耦合到流体管道并且紧邻第二电磁阱的上游设置。

4、在上述方面的另一示例中，该系统还包括第一引入通道，该第一引入通道流体地耦合到流体管道并且设置在第一电磁阱和第二电磁阱之间。在示例中，该系统还包括设置在流体管道的第二开放端下游的收集器。在另一示例中，该系统还包括控制器，该控制器可操作地连接到第一电磁阱并且配置成控制发送到该至少一个电磁体的电信号。

5、在另一方面中，该技术涉及一种用于处理包含目标分析物的流体样品的系统，该系统包括泵、流体管道、第一电磁阱和控制器，该泵包括入口和出口；该流体管道设置在该泵的上游，其中流体管道包括紧邻泵入口的上游设置的第二开放端和第一开放端，其中第一开放端被配置为接收流体样品以及第二开放端被配置为释放流体样品；该第一电磁阱设置在第一开放端和第二开放端之间，其中第一电磁阱包括至少一个电磁体，该至少一个电磁体被配置为接收电信号以在第一电磁阱内产生磁场；该控制器可操作地连接到第一电磁阱和泵，其中控制器被配置为控制发送到该至少一个电磁体的电信号并向泵提供控制信号。在示例中，该系统还包括设置在泵出口的下游的容器。在另一示例中，该系统还包括紧邻第一开放端的上游而连接到流体管道的引入通道。

6、在另一方面中，该技术涉及一种用于处理包含目标分析物的流体样品的系统，该系统包括流体管道和第一电磁阱，该流体管道包括第一开放端和第二开放端，其中第一开放端被配置为接收流体样品以及第二开放端被配置为释放流体样品；该第一电磁阱设置在第一开放端和第二开放端之间，其中第一电磁阱由第一体积限定并且包括至少一个电磁体，该至少一个电磁体被配置为接收电信号以在第一电磁阱内产生磁场，并且其中流体样品具有大于第一体积的第二体积。在示例中，该系统包括多个磁性粒子，该多个磁性粒子被配置为响应于电信号而在第一电磁阱内混合。

7、在另一方面中，该技术涉及一种用于处理包含第一目标分析物的流体样品的方法，该方法包括：将第一批磁性粒子引入流体管道中，该流体管道包括第一开放端、第二开放端和在第一开放端与第二开放端之间的第一电磁阱，其中第一电磁阱由第一体积限定，并且其中磁性粒子包括第一受体以结合流体样品中的第一目标分析物；以及引导流体样品流从第一开放端通过流体管道到第二开放端，其中流体样品包括大于第一体积的第二体积。在示例中，该方法还包括激活第一电磁阱以在第一电磁阱内捕获和混合磁性粒子。

技术特征：

1.一种用于处理包含第一目标分析物的流体样品的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中激活所述第一电磁阱包括将正在由所述第一电磁阱接收的电信号从dc电流切换到ac电流。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中停用所述第一电磁阱包括终止发送到所述第一电磁阱的电信号。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，将第一批磁性粒子引入和引导流体样品流基本上被同时执行。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中引导流体样品流包括使流体样品流过所述第一开放端和所述第二开放端之间的所述第一电磁阱。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，所述方法还包括：在激活所述第一电磁阱之后，在基本上同时使流体样品流过所述第一开放端和所述第二开放端之间的所述第一电磁阱时将第一批磁性粒子捕获在所述第一电磁阱内。

7.根据权利要求2所述的方法，其中，由所述第一电磁阱接收的ac电流在所述第一电磁阱内混合磁性粒子和流体样品。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，所述方法还包括在收集装置中收集磁性粒子。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所述流体管道还包括设置在所述第一电磁阱的上游的第二电磁阱，以及其中将第一批磁性粒子引入所述流体管道包括将第一批磁性粒子引入所述流体管道的所述第一开放端，以及其中所述方法还包括：

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述流体管道还包括设置在所述第一电磁阱的上游的第二电磁阱、紧邻所述第一电磁阱的上游设置的第一引入通道和紧邻所述第二电磁阱的上游设置的第二引入通道，以及其中所述方法还包括：

11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中，通过所述流体管道的流体样品流速大于约1升每分钟。

12.一种用于处理包含目标分析物的流体样品的系统，所述系统包括：

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述第一电磁阱包括围绕所述流体管道设置的多个电磁体。

14.根据权利要求12-13中任一项所述的系统，所述系统还包括设置在所述第一开放端与所述第一电磁阱之间的第二电磁阱。

15.根据权利要求12-14所述的系统，所述系统还包括第一引入通道，所述第一引入通道流体地耦合到所述流体管道并紧邻所述第一电磁阱的上游设置。

16.根据权利要求14所述的系统，还包括：

17.根据权利要求14-16中任一项所述的系统，所述系统还包括第一引入通道，所述第一引入通道流体地耦合到所述流体管道并设置在所述第一电磁阱与所述第二电磁阱之间。

18.根据权利要求12-17中任一项所述的系统，所述系统还包括设置在所述流体管道的所述第二开放端的下游的收集器。

19.根据权利要求12-18中任一项所述的系统，所述系统还包括控制器，所述控制器可操作地连接到所述第一电磁阱并被配置为控制发送到所述至少一个电磁体的电信号。

20.一种用于处理包含目标分析物的流体样品的系统，所述系统包括：

21.根据权利要求20所述的系统，还包括设置在泵出口的下游的容器。

22.根据权利要求20-21中任一项所述的系统，还包括紧邻所述第一开放端的上游而连接到所述流体管道的引入通道。

23.一种用于处理包含目标分析物的流体样品的系统，所述系统包括：

24.根据权利要求23所述的系统，还包括多个磁性粒子，所述多个磁性粒子被配置为响应于电信号而在所述第一电磁阱内混合。

25.一种用于处理包含第一目标分析物的流体样品的方法，所述方法包括：

26.根据权利要求25所述的方法，所述方法还包括激活所述第一电磁阱以在所述第一电磁阱内捕获和混合磁性粒子。

技术总结
一种用于处理包含第一目标分析物的流体样品(101，FS)的方法包括：将第一批磁性粒子(125，312a‑d)引入(402a‑d)流体管道(112，302a‑d)中，流体管道(125，312a‑d)具有第一开放端(102，121，304a‑d)、第二开放端(104，123，306a‑d)和在第一开放端(102，121，304a‑d)与第二开放端(104，123，306a‑d)之间的第一电磁阱(110，308a‑d)。磁性粒子(125，312a‑d)包括第一受体以结合流体样品(101，FS)中的第一目标分析物。方法还包括激活(404a‑d)第一电磁阱(110，308a‑d)以在第一电磁阱(110，308a‑d)内捕获和混合磁性粒子(125，312a‑d)。引导流体样品(101，FS)流从第一开放端(102，121，304a‑d)通过流体管道(112，302a‑d)到第二开放端(104，123，306a‑d)。停用(412a‑b)第一电磁阱(110，308a‑d)从第一电磁阱(110，308a‑d)释放磁性粒子(125，312a‑d)。

技术研发人员：刘畅
受保护的技术使用者：DH科技发展私人贸易有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13