用于在pcr反應容器內(nèi)進行實時pcr的熱循環(huán)器模塊和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】公開了一種用于在PCR反應容器內(nèi)進行實時PCR的熱循環(huán)器模塊和系統(tǒng)，熱循環(huán)器模塊包括：熱塊，所述熱塊包括用于接收PCR反應容器的器具；可移動蓋子，所述蓋子與所述熱塊重疊并且具有打開位置和閉合位置，所述可移動蓋子能夠在所述打開位置和閉合位置之間移動；激發(fā)光學組件，所述激發(fā)光學組件被配置成當所述PCR反應容器位于所述器具中時將激發(fā)光傳到所述PCR反應容器；以及發(fā)射光學組件，所述發(fā)射光學組件被配置成當所述PCR反應容器位于所述熱塊的所述器具中時從所述PCR反應容器接收光；其中，所述熱循環(huán)器模塊被配置成在熱循環(huán)器庫中裝配多個狹槽的一個。
【專利說明】用于在PCR反應容器內(nèi)進行實時PCR的熱循環(huán)器模塊和系統(tǒng)
[0001]本申請為下述申請的分案申請，
[0002]原申請的申請日(國際申請日):2011年7月22日，
[0003]原申請的申請?zhí)?201180045939.4 (國際申請?zhí)?PCT/US2011/045107)，
[0004]原申請的發(fā)明名稱:包含分析單元的系統(tǒng)和方法。
[0005]相關申請的交叉引用
[0006]本申請要求在2010年7月23日提交的美國臨時申請61/367，343的優(yōu)先權權益，為了所有的目的而在此結(jié)合該臨時申請的全部內(nèi)容。
【背景技術】
[0007]許多核酸序列具有臨床相關性。例如，與傳染性的生物體有關的核酸序列通過生物體提供傳染存在的指示。一般沒有在病人樣本中表達的核酸序列可以指示與疾病或者其他癥狀有關的途徑的激活。其他核酸序列仍然可以指示在病人對推薦療法的可能響應中的差異。
[0008]臨床相關的核酸的判定通常取決于控制的特定核酸序列的擴增以及擴增產(chǎn)品的檢測。對于準備就緒的判定，擴增通過生成在樣本中找到的足夠的核酸副本來改進分析的靈敏度。擴增同樣可以通過僅僅選擇性地生成臨床感興趣的那些核酸來改進分析特異性。特別當擴增生成大量目標核酸序列的副本時，利用基于擴增的判定的問題是可能的事，來自一個樣本的這些副本中的一些副本可能污染其他樣本，從而產(chǎn)生明顯提升的結(jié)果，在該明顯提升的結(jié)果中，沒有目標核酸序列原始地存在于樣本中。
[0009]其他污染源可能影響核酸的判定。樣本之間的遺留物可能促成污染材料。擴增混合物可以從在表面上傳送的或由化驗員傳送的或由浮質(zhì)傳送的環(huán)境源中接收污染材料。在一些情況下，無意識的試劑傳送，諸如不合適的擴增引物，可能污染混合物并導致錯誤的結(jié)果。擴增混合物同樣可以通過目標核酸的不完全凈化而保留原始存在于樣本中的干擾物質(zhì)。因此，需要避免來自各種來源的污染材料的傳送和保留的核酸分析的自動化。
[0010]臨床實驗室工作流程是醫(yī)療護理運送的結(jié)果并在公共機制之間變化。門診或者大的聯(lián)合醫(yī)療可以在一天中以相對恒定的速率生成病人試樣。與此相反，臨床參考實驗室可以在一到兩個運送中接收它所有的試樣，并且大醫(yī)院可以在全天通過早晨抽入的由不規(guī)則的樣本流補充的大量血液生成試樣。大多數(shù)核酸分析試樣以與請求化驗的類型無關的序列到達臨床實驗室。在一些情況下，選擇的試樣可以是具有取決于結(jié)果的直接或者關鍵性的治療決定的高優(yōu)先級。其他試樣可以是更日常的優(yōu)先級。根據(jù)個別的實驗室實踐，諸如實驗室控制的非試樣樣本可能被散布在臨床試樣中。在一些情況下，試劑的耗盡或者特別多的試劑的耗盡可以支配控制和校準樣本的插入，而不管隊列中的其他樣本。
[0011]因此，需要具有靈活的和可調(diào)整的操作能力以便匹配臨床實驗室的不可預知的需求的分析系統(tǒng)。
[0012]核酸分析使用試樣類型的混合來判定來自各種源生物體的多個分析物。這些輸入驅(qū)動各種處理要求。例如，RNA和DNA具有不同的化學性質(zhì)和穩(wěn)定性；它們的制備可以使用不同的處理攝生法、不同的酵素以及不同的熱條件。堿基序列和目標分析物的長度兩者影響結(jié)合能，并且由此影響處理。用于擴增的互補的低聚核苷酸的長度和序列進一步影響擴增條件。
[0013]分析目標的不同的源生物體可以要求不同的步驟來釋放或者分離核酸序列。例如，從革蘭氏陽性細菌中釋放DNA序列可能使用提升的溫度，該提升的溫度不用于從相對不穩(wěn)定的白血球中釋放的DNA序列。
[0014]因此，需要能夠自由地混雜多種處理規(guī)程的分析系統(tǒng)，每個處理規(guī)程由多種處理步驟組成。存在試圖致力于以上描述的一些問題的技術。
[0015]Russel/Higuchi 在 US5994056, Homogeneous Methods for Nucleic AcidAmplification and Detection (用于核酸擴增和檢測的均勻方法)中描述了用于使用諸如聚合酶鏈反應(PCR)方法的核酸檢測的改進方法。Higuchi描述了用于同時擴增和檢測以提高在先方法的速度和精確度的方法。該方法提供在擴增反應期間用于監(jiān)視產(chǎn)物DNA的增加的手段。根據(jù)說明書，在啟動擴增反應時沒有打開反應容器的情況下，以及在該反應之后沒有任何附加操控或者操縱步驟的情況下，檢測擴增的核酸。
[0016]K.Rudi 等人在 1997 年 3 月的 BioTechniques22 (3)的第 506-511 頁中描述了Rapid,Universal Method to Isolate PCR-Ready DNA Using Magnetic Beads (使用磁性珠來分離PCR就緒的DNA的快速通用方法)。Rudi等人描述了將用于快速DNA分離的基于磁性珠的裝備(Dynabeads* DNA DIRECT?;Dynal A.S.)應用到各種生物體和組織，以便產(chǎn)生用于PCR就緒的DNA的凈化的常規(guī)途徑。在30分鐘以內(nèi)制備適合于PCR的DNA。
[0017]使核酸分析自動化的系統(tǒng)具有悠久的歷史。集成平臺示范了自動化分析和制備步驟的全部范圍，包括核酸分離，分離材料的擴增以及擴增產(chǎn)物的檢測。
[0018]例如，Bienhaus等人在US5746978,Devicefor Treating Nucleic Acids from aSample (用于處理來自樣本的核酸的裝置)中描述了使從其他樣本成分中分離核酸的處理步驟與用于核酸擴增的步驟鏈接的單個裝置。該裝置包含用于個別的處理步驟的反應室，一個室的出口附接于另一室的進口。傳統(tǒng)的吸液儀器把容納核酸的樣本液體以及來自樣本和試劑存儲器皿的所有可能必需的試劑兩者傳送到該裝置中。Bienhaus等人描述了在使用ES分析器(由Boehringer Mannheim制造)測量的檢測反應中的磁性分離、通過PCR或者NASBA的擴增、以及使用混雜探針對PCR擴增的互補。
[0019]P.Belgrader 等人在 1995 年的 BioTechniquesl9 (3)的第 427-432 頁中描述了Automated DNA Purification and Amplification from Blood-Stained Cards Using aRobotic Workstation (使用機器人工作臺的來自染血卡片的自動化的DNA凈化和擴增)。Belgrader等人介紹了可以進行耦合的DNA凈化和擴增的原型，一旦啟動處理，就不需要用戶參與。將該方法實施到使用苯酚和異丙醇的Biomeks 1000機器人工作臺(Beckman儀器)的高處理量自動化系統(tǒng)中，以便凈化染血卡片上的DNA。Biomek* 1000使用HCU(Biomekg板上的加熱器冷卻器單元)作為熱循環(huán)器來進行DNA凈化和擴增。Belgrader等人描述了下一個目標是集成完全自動化DNA類型系統(tǒng)的檢測步驟。
[0020]Patrick Merel 等人在 1996 年 Clinical Chemistry42,第 8 卷，第 1285-6 頁中描述了 Completely Automated Extraction of DNA from Whole Blood (來自全血的 DNA 的完全自動化的提取)。Merel等人公開了組合使用Bbmck'+11+' 2000 (Beckman儀器)以及DNADIRECT?(Dynal法國S.A.)，以便使用磁性顆粒分離來使DNA提取程序全自動化。Merel等人使用幾個不同的PCR規(guī)程來評估獲得DNA的數(shù)量和質(zhì)量。Merel等人例行把描述的材料用于10分鐘的自動化DNA提取程序、10分鐘的對于96個管的自動化的PCR設置步驟、80分鐘的PCR、以及15分鐘的簡單電泳分析。
[0021]Ammann 等人在 US6335166, Automated Process for Isolating and Amplifyinga Target Nucleic Acid Sequence (用于分離和擴增目標核酸序列的自動化處理)中描述包含多個臺或者模塊的自動化分析器，在該自動化分析器中，在包含在反應器具中的流體樣本上進行離散方面的化驗。分析器包含用于自動制備試樣樣本、以規(guī)定溫度在規(guī)定周期內(nèi)培育樣本、進行分析物分離過程、以及確定目標分析物的存在的臺。自動化器具輸送系統(tǒng)將反應器具從一個臺移動到下一個臺。Ammann同樣描述了用于進行自動化診斷化驗的方法，該自動化診斷化驗 包含用于分離和擴增目標分析物的自動化處理。為了培育反應器具的容納物以及為了把綁在載體上的目標分析物從流體樣本中分離出來，通過在臺之間自動化地移動多個反應器具中的每個反應器具來進行該處理，該反應器具容納載體材料和流體樣本。在分析物分離步驟之后并且在最后培育步驟之前，擴增試劑被添加到分離的分析物。
[0022]即使這種自動化系統(tǒng)已經(jīng)是可利用的，進一步的改進是所希望的。尤其是，多個污染源繼續(xù)冒錯誤的結(jié)果的風險。而且，需要完全核酸分析的多個步驟處理的復雜性可能產(chǎn)生處理瓶頸并且降低重復性，限制了回答報告周轉(zhuǎn)和處理靈活性。受限制的回答報告周轉(zhuǎn)可能增加開始適當臨床治療的時間。對于廣闊的和可擴展的測試菜單，處理靈活性的缺少限制了對在化驗規(guī)程中變動的支持。處理靈活性的缺少同樣可能迫使實驗室以與臨床需要不符合的方式來排序或者分批處理樣本和試劑。
[0023]本發(fā)明實施例個別地以及集中地致力于這些和其他問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0024]本發(fā)明實施例針對與樣本的處理有關的系統(tǒng)、方法以及裝置，其中該樣本含有DNA或者RNA。本發(fā)明實施例包含用于判定特定核酸序列的全自動化的、隨機訪問系統(tǒng)。
[0025]本發(fā)明另一實施例針對用于在PCR反應容器內(nèi)進行實時PCR的熱循環(huán)器模塊。所述熱循環(huán)器模塊可以包括熱塊，所述熱塊包括用于接收PCR反應容器的器具；以及可移動蓋子。所述蓋子與所述熱塊重疊并且具有打開位置和閉合位置。所述可移動蓋子能夠在所述打開位置和閉合位置之間移動。所述熱循環(huán)器模塊同樣可以包括激發(fā)光學組件，所述激發(fā)光學組件被配置成當所述PCR反應容器位于所述器具中時將激發(fā)光傳到所述PCR反應容器；以及發(fā)射光學組件，所述發(fā)射光學組件被配置成當所述PCR反應容器位于所述熱塊的所述器具中時從所述PCR反應容器接收光。所述熱循環(huán)器模塊被配置成在熱循環(huán)器庫中裝配多個狹槽的一個。
[0026]本發(fā)明另一實施例是針對多個熱循環(huán)器模塊。每個熱循環(huán)器模塊包括熱塊，所述熱塊具有頂表面和限定的器具。所述器具被形成錐形以符合反應容器。每個熱循環(huán)器模塊同樣包括加熱器，所述加熱器熱耦接到所述熱塊；溫度傳感器，所述溫度傳感器熱耦接到所述熱塊；以及溫度控制器，所述溫度控制器電耦接到所述加熱器和所述溫度傳感器，并且被配置成獨立于其他熱循環(huán)器單元中的其他熱塊在至少兩個溫度之間循環(huán)所述熱塊。每個熱循環(huán)器模塊同樣包括激發(fā)光學組件，所述激發(fā)光學組件被配置成當所述反應容器位于所述熱塊的所述器具中時，將激發(fā)光傳到所述反應容器。每個熱循環(huán)器模塊同樣可以包括發(fā)射光學組件，所述發(fā)射光學組件被配置成當所述反應容器位于所述熱塊的所述器具中時，從所述反應容器接收光。蓋子，所述蓋子被耦接到所述熱塊。
[0027]本發(fā)明另一實施例針對用于使用熱循環(huán)器模塊實施PCR反應處理的方法，所述熱循環(huán)器模塊包括熱塊，并且所述熱塊包括被配置成接收PCR反應容器的器具、以及可移動蓋子。所述方法包括:在所述器具中插入所述PCR反應容器；以及將所述可移動蓋子從所述打開位置滑動到所述閉合位置。
[0028]本發(fā)明另一實施例針對系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括多個熱循環(huán)器模塊，每個熱循環(huán)器模塊包括:熱塊，所述熱塊具有頂表面和器具，所述器具被形成錐形以符合反應容器；加熱器，所述加熱器熱耦接到所述熱塊；溫度傳感器，所述溫度傳感器熱耦接到所述熱塊；以及，溫度控制器，所述溫度控制器電耦接到所述加熱器和所述溫度傳感器，并且被配置成獨立于其他熱循環(huán)器單元中的其他熱塊在至少兩個溫度之間循環(huán)所述熱塊；激發(fā)光學組件，所述激發(fā)光學組件被配置成當所述反應容器位于所述熱塊的所述器具中時，將激發(fā)光傳到所述反應容器；以及發(fā)射光學組件，所述發(fā)射光學組件被配置成當所述反應容器位于所述熱塊的所述器具中時，從所述反應容器接收光。
[0029]以下進一步詳細地描述這些和其他本發(fā)明的實施例。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1 (a)顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的儀器的前部立體圖。
[0031]圖1 (b)顯示儀器的部件的布局的俯視圖。
[0032]圖1 (C)是儀器的俯視圖。
[0033]圖1 (d)顯示儀器的局部前視圖。
[0034]圖2 Ca)顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的樣本呈遞單元的前部立體圖。
[0035]圖2 (b)顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的樣本呈遞單元推進器盒的前部立體圖。
[0036]圖3 Ca)顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的樣本吸液管的前部立體圖。
[0037]圖3 (b)更詳細地顯示樣本吸液管的前部立體圖。
·[0038]圖3 (C)顯示相容性耦合器的立體圖。
[0039]圖4 (a) -1顯示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的化驗盒的頂部立體圖。
[0040]圖4 (a) -2顯示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的化驗盒的頂部立體圖。
[0041]圖4 (b)顯示反應孔的側(cè)橫截面視圖。
[0042]圖4 (C) -1顯示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的反應孔的俯視圖。
[0043]圖4 (C) -2顯示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的反應孔的俯視圖。
[0044]圖4 (d)顯示帶有支持突出部的化驗盒的端部，該支持突出部嚙合盒滑架的推動特征。
[0045]圖4 Ce)顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的膜穿孔器的前部立體圖。
[0046]圖4 (f)顯示圖4 (d)中的膜穿孔器在它與化驗盒一起使用時的側(cè)橫截面視圖。
[0047]圖4 (g)顯示在一部分化驗盒上的封蓋的橫截面立體圖。[0048]圖4 (h)顯示在一部分化驗盒上的封蓋的俯視圖。
[0049]圖4 (i)顯示能夠覆蓋一部分化驗盒的封蓋的底部立體圖
[0050]圖4 (j)顯示多個反應孔實施例的側(cè)橫截面視圖。微尖端和每個反應孔設計一起顯示。
[0051]圖5 Ca)顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的反應容器的頂部立體圖。
[0052]圖5 (b)顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的反應容器的分解圖。
[0053]圖5 ( c )顯示本發(fā)明實施例的立體橫截面圖。
[0054]圖5 Cd)顯示本發(fā)明另一實施例的反應容器的立體圖。
[0055]圖6 (a)顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的毫尖端的立體圖。
[0056]圖6 (b)顯示毫尖端的安裝孔徑的橫截面視圖
[0057]圖6 (C)顯示毫尖端的固定到吸液管芯軸的部分。
[0058]圖7 (a)顯示盒裝載單元的頂部立體圖。
[0059]圖7 (b)顯示盒裝載單元的局部頂部立體圖。
[0060]圖7 (c)顯示盒裝載單元呈遞通道的立體圖。
[0061]圖8 (a)顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的試劑存儲單元的前部立體圖。
[0062]圖8 (b)顯示一部分試劑存儲單元的前部立體圖。
[0063]圖8 (C)顯示試劑存儲單元的遠端壁的內(nèi)部。
[0064]圖8 Cd)顯示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的試劑存儲單元的前部立體圖。
[0065]圖8 Ce)顯示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的試劑存儲單元的一部分前部立體圖。
[0066]圖8 (f)顯示試劑存儲單元的側(cè)立體橫截面視圖。
[0067]圖8 (g)顯示試劑存儲單元的另一側(cè)立體橫截面視圖。
[0068]圖8 (h)顯示試劑存儲單元的后部的立體橫截面視圖。
[0069]圖8 (i)顯示當試劑存儲單元封蓋與試劑包400的密閉特征接合時的一部分試劑
存儲單元封蓋。
[0070]圖9 (a)顯示一部分試劑包的頂部立體圖。
[0071]圖9 (b)顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的試劑包的分解圖。
[0072]圖9 (C)顯示試劑包的端部。
[0073]圖9 (d)顯示擋板蓋的頂部立體圖。
[0074]圖9 (e)顯不試劑包的一端的橫截面視圖。
[0075]圖10 Ca)和10 (b)公開在處理通道中的化驗盒。
[0076]圖10 (C)公開在加熱通道中的化驗盒。
[0077]圖10 (d)和10 (e)顯示處理通道加熱器的立體圖。
[0078]圖10 (e)顯示處理通道加熱器的前視圖。
[0079]圖11顯示另一通道加熱器實施例的側(cè)視圖。
[0080]圖12 (a)顯示在吸液管芯軸上的微尖端。
[0081]圖12 (b)顯示微尖端的立體圖。
`[0082]圖12 (c) -1顯示具有通風特征的微尖端的立體圖。
[0083]圖12 (C)-2顯示另一微尖端實施例的側(cè)視圖。
[0084]圖13 (a)顯示微尖端存儲單元。[0085]圖13 (b)顯示一部分微尖端存儲單元。
[0086]圖13 (c)顯示一部分微尖端存儲單元的平面圖。
[0087]圖13 (d)顯示微尖端支架的分解圖。
[0088]圖13 (e)顯示微尖端支架。
[0089]圖13 (f)顯示在微尖端存儲單元中的支架扣。[0090]圖14 (a)顯示在廢料通道中的部件。
[0091]圖14 (b)顯示液壓氣動組件。
[0092]圖14 (C)顯示廢料通道的立體圖。
[0093]圖14 (d)顯示傳送梭的立體圖。
[0094]圖14 (e)顯示傳送梭的特寫立體圖。
[0095]圖14 (f)顯示處理通道的前視圖。
[0096]圖14 (g)顯不本發(fā)明另一實施例的另一傳送梭。
[0097]圖15 Ca)顯示XYZ輸送裝置。
[0098]圖15 (b)顯示XYZ輸送裝置Y軸臂。
[0099]圖15 (C)顯不用于XYZ輸送裝置的Z軸升降機。
[0100]圖15 Cd)顯示 V 軸。
[0101]圖15 Ce)顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的傳感器系統(tǒng)。
[0102]圖16 (a)顯示熱循環(huán)器模塊的側(cè)立體圖。
[0103]圖16 (b)顯示熱循環(huán)器模塊的側(cè)橫截面視圖。
[0104]圖16 (c)顯示帶有多個熱循環(huán)單元格的庫。
[0105]圖16 (d)顯示熱循環(huán)遮光板。
[0106]圖16 (e)顯不遮光板處于閉合位置的一部分熱循環(huán)器模塊的立體圖。
[0107]圖16 Cf)顯示當對應的滑動蓋處于閉合位置時遮光板處于打開位置的一部分熱循環(huán)器模塊的內(nèi)部側(cè)視圖。
[0108]圖16 (g)顯示當對應的滑動蓋處于打開位置時遮光板處于閉合位置的一部分熱循環(huán)器模塊的內(nèi)部側(cè)視圖。
[0109]圖16 (h) -1顯示滑動蓋的內(nèi)部部件的局部的內(nèi)部立體圖。
[0110]圖16 (h)-2顯示滑動蓋的內(nèi)部部件的側(cè)立體圖。
[0111]圖16 (i)_l顯示在熱循環(huán)器模塊中的滑動蓋的側(cè)橫截面視圖，其中滑動蓋處于閉
合位置。
[0112]圖16 (i)_2顯示在熱循環(huán)器模塊中的滑動蓋的側(cè)橫截面視圖，其中滑動蓋處于打開位置。
[0113]圖16 (j) -16 (m)顯示被配置成操縱滑動蓋的夾住特征。
[0114]圖16 (η)顯示處于熱塊下面的位置的激發(fā)光學組件的側(cè)橫截面視圖。
[0115]圖16 (O)顯示熱塊的側(cè)立體圖。
[0116]圖16 (P)顯示熱塊的俯視圖。
[0117]圖16 (q)顯示發(fā)射和激發(fā)光學彈簧門閂在它們可以保持發(fā)射和激發(fā)光學組件時的側(cè)橫截面視圖。
[0118]圖17 Ca)顯示在熱循環(huán)器模塊中的一些部件的方框圖。[0119]圖17 (b)顯示來自不同熱循環(huán)器的溫度信號對比時間的曲線圖。
[0120]圖17 (c)顯示對于不同熱循環(huán)器的溫度信號對比時間的另一曲線圖。
[0121]圖17 Cd)顯示圖解根據(jù)本發(fā)明實施例的方法的流程圖。
[0122]圖17 Ce)顯示響應于經(jīng)校準的電壓信號產(chǎn)生的溫度信號的實例。
[0123]圖18 (a)顯示檢測光學方框圖。
[0124]圖18 (b)顯示檢測光學光路。[0125]圖18 (C)顯示檢測光學組件。
[0126]圖19顯示圖解根據(jù)本發(fā)明實施例的方法的處理流程圖。
[0127]圖20 Ca)顯示盒加熱器的實施例。
[0128]圖20 (b)顯示一段盒加熱器的實施例。
[0129]圖20 (C)顯示處于打開位置的盒加熱器的實施例。
[0130]圖20 (d)顯示處于閉合位置的盒加熱器的實施例。
[0131]圖20 (e)顯示一段盒加熱器的實施例。
[0132]圖20 Cf)顯示盒加熱器的部件。
[0133]圖20 (g)顯示化驗盒的實施例，該化驗盒可以和盒加熱器一起使用。
[0134]圖20 (h)顯示根據(jù)本發(fā)明的實施例的儀器的部件的布置的俯視圖。
[0135]圖20 (i)顯示盒交換處理的實施例。
[0136]圖20 ( j)顯示帶有通道加熱器的通道的實施例。
[0137]圖20 (k)顯示一段帶有通道加熱器的通道的實施例。
[0138]圖21顯示圖解通用計算機設備的配件的圖。
【具體實施方式】
[0139]PCR或者“聚合酶鏈反應”指的是用于通過酶復制的重復循環(huán)來擴增DNA的方法，DNA雙鏈體的變性以及新DNA雙鏈體的形成在酶復制的重復循環(huán)之后?？梢酝ㄟ^變更DNA擴增反應混合物的溫度來進行DNA雙鏈體的變性和復性。實時PCR指的是PCR處理，在該PCR處理中，與反應中的大量擴增DNA相關的信號在擴增處理期間被監(jiān)視。該信號經(jīng)常是熒光。然而，其他檢測方法是可能的。在示范性的實施例中，PCR子系統(tǒng)采用經(jīng)制備且密封的反應容器，并且進行完全實時地聚合酶鏈反應分析、多次熱循環(huán)樣本、以及在每個循環(huán)報告發(fā)射的熒光的強度。
[0140]“制備場所”可以包含能制備用于分析的樣本的任何適合的場所以及場所的組合。制備場所可以包含一個以上的樣本呈遞單元、樣本吸液管以及各種處理通道。
[0141]“盒引導件”可以包含用于引導化驗盒的任何適合的結(jié)構。在一些情況下，它可以包含在線性路徑上引導化驗盒的通常線性結(jié)構。
[0142]“分析場所”可以指的是樣本被分析的任何適合的場所或者場所的組合。
[0143]“處理場所”可以是樣本被處理的場所。處理場所可以是在制備場所內(nèi)。例如，處理場所可以具有能處理樣本的多個處理通道。
[0144]“試劑存儲單元”可以指的是被配置成存儲試劑的單元。
[0145]“試劑包”可以包含能存儲試劑的任何適合的器皿。試劑包的實例可以包含通常矩形的細長體以及促進操控和自動化的特征，形成該細長體以包含多個試劑器具，該試劑器具包含一個以上的大的試劑器具和一個以上的相對較小的試劑器具。
[0146]“處理器”可以包括能用于處理數(shù)據(jù)的任何適合的數(shù)據(jù)處理裝置。這種處理器可以包含一起工作以便處理數(shù)據(jù)并提供指令的一個以上的微處理器。
[0147]“控制器”同樣可以是能處理數(shù)據(jù)或者提供控制功能的數(shù)據(jù)處理裝置?？刂破骺梢园粋€以上的微處理器，或者在一些實施例中，它可以是通用計算機。
[0148]A.總體系統(tǒng)布局
[0149]在圖1 (a)中顯示了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于核酸判定的自動化儀器，該自動化儀器通過參考編號100被指明。如圖1 (a)所示，本發(fā)明的儀器的一個實施例包含如圖解的帶有定義前、后、左和右側(cè)的側(cè)面、頂部和底部的通常矩形的殼體102。自動化儀器可以是單個封閉的系統(tǒng)，并且可以包含水平工作臺，該水平工作臺結(jié)合易訪問區(qū)域110，用于操作員添加用于分析的樣本以及在處理樣本的過程中使用的耗材。該自動化儀器同樣包含數(shù)據(jù)錄入裝置106和顯示器108。本發(fā)明實施例包含用于判定樣本中的特定核酸序列的全自動化的隨機訪問系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含耗材、反應地點以及傳送裝置，該耗材結(jié)合了實現(xiàn)各種化驗所必需的試劑。在該系統(tǒng)上提供耗材的足夠存儲空間，以便容許該系統(tǒng)以最小的操作員干涉來運轉(zhuǎn)延長的時間。
[0150]該系統(tǒng)可以組合兩個功能:處于從樣本基體中分離核酸的形式的樣本制備，以及在這些分離的核酸內(nèi)的特定序列的檢測。所以，該系統(tǒng)可以具有至少兩個不同的功能區(qū)域:一個包含使用耗材來處理樣本的儀表裝置，以及另一個包含用于核酸擴增和檢測的儀表裝置和試劑。該系統(tǒng)同樣包含用于樣本的保持器，用于廢料的器皿以及用于電力和信息的連接。這些被集成在單個單元中，以便提供進行樣本操控、核酸分離以及擴增和檢測的主要功能，加上供給和耗材管理、信息管理和維護的支持功能的系統(tǒng)。在一些實施例中，為了支持樣本的總處理能力，同時保留調(diào)度的靈活性，該系統(tǒng)的樣本制備部分以樣本進入系統(tǒng)時的序列方式來處理樣本，同時系統(tǒng)的檢測部分并列地進行擴增和檢測。
·[0151]將這些功能組合到單個高自動化的自包含系統(tǒng)中，提供了將分子診斷無縫集成到臨床實驗室的工作流程中。進一步的目的是在不需要用戶干涉的情況下，進行所有核酸判定的步驟，以便產(chǎn)生臨床可接受的結(jié)果。在沒有對于系統(tǒng)強加的樣本或者分析物次序的約束的情況下，系統(tǒng)有利于允許用戶在樣本可利用時裝載樣本，并且在如由病人和他們的醫(yī)生的需要所規(guī)定的那些樣本上進行判定。
[0152]圖1 (b)從上顯示圖1 (a)的實施例的平面圖，移除了某些部件以使基本結(jié)構和功能模塊清楚。圖1 (b)還顯示包括分析場所96和制備場所98的三個不同場所，在分析場所96中可以發(fā)生樣本分析，在制備場所98中可以制備用于分析的樣本。圖1 (b)還顯示包括分析場所96、制備場所98和材料存儲場所92的三個不同場所，在該分析場所96中可以發(fā)生樣本分析，在該制備場所98中可以制備用于分析的樣本，在該材料存儲場所92中可以存儲制備和分析材料。三個圖解的場所可以相互鄰近。
[0153]在圖1 (b)中顯示的系統(tǒng)可用于進行各種方法，其中該各種方法包含一種方法，該方法包括:提供包括具有盒引導件的第一隔室和第二隔室的化驗盒，在制備場所使用第一吸液管將第一試劑從化驗盒中的第一隔室傳送到第二隔室，并且使用第二吸液管將來自試劑存儲單元中的或者材料存儲場所中的試劑包的第二試劑傳送到第二隔室。
[0154]系統(tǒng)可以包含儀器，該儀器可以包含，用于裝載樣本的樣本呈遞單元110，用于傳送樣本的樣本吸液管70，用于將一次性化驗盒裝載到系統(tǒng)上的盒裝載單元112，用于存儲試劑的試劑存儲單元10，用于處理樣本的一組處理通道116，用于傳送化驗盒的傳送梭50，用于傳送材料的XYZ輸送裝置40，用于存儲一次性吸液尖端的微尖端存儲單元20，用于擴增的熱循環(huán)器模塊30的集合，以及用于檢測來自檢測反應的產(chǎn)物的光學檢測器(沒有顯示)。XYZ輸送裝置40可以包含XYZ臺架以及XYZ吸液管。處理通道可以在制備場所98中存在。
[0155]臺架可以進行許多功能。例如，它可以被配置成:安置芯軸以便從第二隔室中移除容器塞；安置芯軸以便使容器塞與第一隔室中的容器底座配對；安置傳動機構以便使蓋從閉合位置移動到打開位置；安置芯軸以便使擴增容器座合在塊上；以及安置傳動機構以便使蓋從打開位置移動到閉合位置。
[0156]系統(tǒng)可以包含處理通道116，該處理通道116進行來自生物或者病人樣本的核酸提取和凈化所需要的操作步驟。每個處理通道116可以容納化驗盒200。當系統(tǒng)使用線性排列的化驗盒200，每個處理通道可以相對于化驗盒的長軸線性地延伸。這種處理通道116可以反映化驗盒200的尺寸，減少定位化驗盒的需要，以及容許系統(tǒng)以空間有效的并行方式封裝多個處理通道。在一些實施例中，系統(tǒng)包含以與它們在至少一些規(guī)程中使用的次序近似的次序被物理排列的處理通道。這有利于使系統(tǒng)需要在處理通道之間傳送化驗盒的距離和時間最小化。或者，系統(tǒng)可以包含具有類似功能聚集在一起的處理通道。這有利于使進行例如諸如沖洗的重復功能所耗費的時間最小化。
[0157]如圖1 (b)所示，系統(tǒng)可以包含不同類型的處理通道，不同類型的處理通道支持合適于不同處理步驟的功能。在一些實施例中，系統(tǒng)包含一些通道類型的復制，允許并行地處理多個化驗盒200。處理通道類型的實例包含盒裝載通道116 (f)、傳送通道50、加熱溫度穩(wěn)定通道116 (j)、沖洗通道116 (a)和116 (b)、洗脫通道116 (e)、擴增制備通道116(g)、以及廢料通道116 (C)。在一些實施例中，系統(tǒng)按以下順序包含13個處理通道:
[0158]`?t位置mmmm
1爐墻制缶通道
2盒裝栽通通
3洗脫通道
4廢料通道
5加*溫度fl定《I
6壞境溫.度CiOii通道
?壞境溢度穩(wěn)定a?
8^巾洗通進
9卩H先通進
10沖洗通道
Π沖洗通道
12沖洗通逬
13沖洗通道
[0159]第一通道位置可以靠近儀器的中心，當從前方看時，向系統(tǒng)的右側(cè)編號連續(xù)通道。連續(xù)通道位置可以鄰近前面的通 道位置被布置?；蛘?，系統(tǒng)可以結(jié)合一個以上的處理通道，該一個以上的處理通道個別地結(jié)合進行每個處理步驟所需要的所有處理工具。
[0160]在一些實施例中，儀器包含用于連接到實驗室自動化裝置80的區(qū)域，該實驗室自動化裝置80用于從實驗室中的中央場所自動運送樣本。傳統(tǒng)的儀器框架向這些模塊提供物理和操作支持。該框架提供包含電源的支持部件；諸如風扇、風箱、用于導引氣流的導管以及空氣過濾器的氣流控制部件；以及諸如顯示器、一個以上的控制計算機、配線和其他內(nèi)連線的通信和控制部件。以下章節(jié)更詳細地描述每個基本結(jié)構和功能模塊。
[0161]圖1 (C)顯示儀器的實施例的詳細俯視圖，為了清楚而移除了一些部件。以下更詳細地描述在圖1 (a)-1 (c)中顯示的部件。
[0162]根據(jù)本發(fā)明實施例的系統(tǒng)可以包含處理樣本的制備場所98。制備場所98可以是任何適合的場所，在該場所中，可以進行樣本制備。在一些實施例中，當制備場所面向前方時，在儀器的右側(cè)找到該制備場所。
[0163]制備場所98可以包含樣本被裝載到系統(tǒng)上的樣本呈遞單元110、進行樣本制備的一組處理通道116和將樣本傳送到化驗盒用于處理的樣本吸液管70。可以在系統(tǒng)和制備場所98中使用盒引導件(以下進一步詳細描述)來傳送化驗盒。樣本在包含第一隔室和第二隔室的一次性化驗盒中被制備用于擴增。在一些實施例中，第二隔室可以是反應孔，同時第一隔室可以是小的、中的或者大的試劑孔。處理通道116可以包含保留、加溫和引導化驗盒的特征，以及被配置成把液體從至少第一隔室傳送到第二隔室的第一吸液管。
[0164]系統(tǒng)還可以包括被配置成存儲至少一個試劑包的試劑存儲單元10。在一些情況下，試劑存儲單元包括多個用于存儲進行PCR處理的試劑的試劑包。在本發(fā)明的一些實施例中，試劑存儲單兀10和微尖端支架120可以處于材料存儲場所92中。在系統(tǒng)的中央控制器94的導引之下，第二吸液管(沒有顯示)可以與XYZ輸送裝置40關聯(lián)并且可以被布置成在試劑存儲單元124和材料存儲場所92之間行進。
[0165]中央控制器94可以通過提供指令給系統(tǒng)內(nèi)的各種子控制器來導引這里描述的任何部件的操作。中央控制器94可以包含在圖20 (其描述計算機設備)中顯示的任何部件。
[0166]中央控制器94可以被操作性地耦接到第一吸液管以及第二吸液管，并且被配置成導引第一吸液管以便將第一試劑從化驗盒的第一隔室(例如:小的、中的或者大的試劑孔)傳送到第二隔室以及導引第二吸液管以便將第二試劑從試劑包傳送到第二隔室(例如反應孔)。下面提供第一和第二試劑(例如沖洗流體、緩沖劑等等)的適合的實例。通過避免因試圖使用大容量吸液管來傳送小容量而引起的不精確的風險以及因試圖使用小容量吸液管通過重復分配來運送大容量而引起的不精確的風險，第一吸液管和第二吸液管的使用有利于容許系統(tǒng)迅速且精確地將大和小容量兩者分配到化驗盒。這個操作靈活性支持了相對大的樣本容量的處理以及存儲濃縮試劑的緊湊試劑包的使用兩者。
[0167]繼樣本制備的完成之后，經(jīng)處理的樣本加上附加試劑被傳送到系統(tǒng)的檢測和擴增部分。系統(tǒng)的檢測和擴增部分可以在分析場所96處。分析場所96可以容納諸如熱循環(huán)器的多個分析或者解析單元，并且可以被安置在系統(tǒng)內(nèi)的任何適合的場所。在一些實施例中，當分析場所96面向前方時，在系統(tǒng)的左側(cè)找到分析場所96。該場所使系統(tǒng)的制備部分以及擴增和檢測部分之間的距離最大化。在允許易于接近用于維修的同時，該場所容許擋板的引入以便減少污染，該擋板包含但不限于諸如隔板或者過濾器的導引的氣流、紫外線以及物理擋板。在另一個實施例中，系統(tǒng)的檢測和擴增部分可以在工作臺的下面被包在儀器殼體內(nèi)。
[0168]在圖1 (C)中顯示的實施例中，通過熱循環(huán)器模塊30的儲庫提供擴增和檢測。在儲庫30內(nèi)的熱循環(huán)器模塊可以獨立但同時地處理樣本，每個熱循環(huán)器模塊每次處理單個樣本。在儲庫30內(nèi)的熱循環(huán)器模塊中的處理調(diào)度可以被平衡，以便均衡不同熱循環(huán)器之間磨損程度?？梢詾榱嗽谛枰稣２僮魉璧哪切┠K的附加模塊的情形下使用而儲備一個以上的熱循環(huán)器模塊。這些非典型情形的實例包含熱循環(huán)器模塊的故障以及緊急或者STAT樣本的處理。這些熱循環(huán)器模塊的數(shù)目可以在本發(fā)明不同實施例之間變化，該數(shù)目為了系統(tǒng)所希望的處理量而被優(yōu)化。
[0169]隨機訪問處理的需要以及擴增產(chǎn)物和樣本之間的污染的可能性使得耗材的使用對于系統(tǒng)操作是重要的。在一些實施例中，系統(tǒng)耗材包含:化驗盒，該化驗盒用于選擇的試劑的存儲以及來自樣本核酸的分離和凈化；用于擴增和檢測的反應容器；用于存儲選擇的試劑的試劑包；用于大容量吸液操作的毫尖端；用于小容量吸液操作的微尖端；以及保留微尖端的微尖端支架。
[0170]如圖1 (d)所示，系統(tǒng)提供用于消耗過的耗材的存儲區(qū)域。為了減少來自存儲的廢料的污染的機會，這些存儲區(qū)域可以在工作臺的下面。如下面更詳細描述的，廢液可以被存儲在指明的液體廢料器皿94中。類似地，固體廢料可能被臨時地存儲在系統(tǒng)上的指明的固體廢料器皿92中。廢料器皿可以被保持在系統(tǒng)下部的封閉櫥柜內(nèi)。為了防止來自廢料器皿的浮質(zhì)和顆粒到達系統(tǒng)的工作臺，這些櫥柜可以堅持在負壓下，并且為了讓用戶清空廢料器皿，這些櫥柜可以被方便地接近。廢料存儲區(qū)域還可以包含使無意釋放之后的污染物失活的機構，包括紫外線光源。
[0171]本發(fā)明另一實施例可以針對一種系統(tǒng),該系統(tǒng)包括第一吸液管和第二吸液管，以及操作性地耦接到第一吸液管和第二吸液管的控制器?？刂破鞅慌渲贸蓪б谝晃汗?，以便將流體從化驗盒中的第一隔室或者從試劑存儲單元中的試劑包傳送到化驗盒中的反應容器，以及導引第二吸液管，以便從化驗盒中移除反應容器。在系統(tǒng)中，可以用盒引導件來引導包括第一隔室和第二隔室的化驗盒，并且使用第一吸液管將流體(諸如處理的樣本)從第一隔室(可以是反應孔)或者從試劑存儲單元中的試劑包傳送到化驗盒的反應容器。然后，從化驗盒中移除反應容器，并且接著使用第二吸液管將反應容器傳送到熱循環(huán)器模塊。第一吸液管可以是毫尖端吸液管，以及第二吸液管可以是微尖端吸液管。以下可以找到關于本發(fā)明的這種實施例的其他適合的細節(jié)。
[0172]第二吸液管可以有利于具有多個用途，該多個用途包括在系統(tǒng)內(nèi)傳送液體以及移動反應容器。因為分離裝置不需要進行這些或者其他功能，根據(jù)本發(fā)明實施例的系統(tǒng)可以是緊湊的并且與其他類型的系統(tǒng)相比不復雜。
[0173]本發(fā)明又一實施例針對一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以被用于判定樣本中的核酸的存在。系統(tǒng)可以包括盒裝載單元112，以便接受多個化驗盒。盒裝載單元112可以包含支持多個化驗盒的存儲場所、耦接到存儲場所的裝載通道、以及耦接到存儲場所和裝載通道并且被配置成將化驗盒從存儲場所移動到裝載通道的裝載輸送部。該系統(tǒng)還可以包含處理化驗盒的多個處理通道(例如，116 (a)、116 (b)、116 (c)、116 (e)、116 (g)等等)，以及在裝載通道和多個處理通道中移動化驗盒的梭50，每個處理通道被配置成在化驗盒上操作，該梭可被安置成與裝載通道116 Cf)對準并且與多個處理通道中的每個處理通道對準；以及被操作性地耦接到裝載輸送部、梭50以及多個處理通道的控制器94。如圖1 (b)所示，處理通道(116 (a)、116 (b)、 116 (c)、116 (e)、116 (g)等等)以及裝載通道 116 (f)相互平行，并且它們都垂直于傳送梭50的行進路徑。
[0174]在該實施例中，用于系統(tǒng)的方法可以包括，將多個化驗盒裝載到盒裝載單元中的存儲場所，使用裝載輸送部將化驗盒移動到裝載通道，將化驗盒移動到梭，以及將化驗盒移動到多個處理通道中的一個處理通道，每個處理通道被配置成使用不同的處理來處理化驗盒。
[0175]帶有化驗盒輸送梭的裝載通道和各種處理通道的特別排列提供了許多優(yōu)勢。在本發(fā)明實施例中，化驗盒可以被提供到傳送梭，該傳送梭可以根據(jù)特別規(guī)程需要訪問各種處理通道。這提供了處理靈活性，同時提供了緊湊的系統(tǒng)。
[0176]本發(fā)明又一個實施例可以針對一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于處理樣本的制備場所98、用于容納經(jīng)處理的樣本的反應容器、用于表征經(jīng)處理的樣本的分析場所96、以及用于在制備場所和分析場所之間傳送反應容器的輸送裝置。輸送裝置的實例可以是XYZ輸送裝置
40。該系統(tǒng)還可以包括在制備場所98中的多個不同的處理通道116以及在分析場所中的多個相同的分析單元，處理通道116被配置成進行不同處理功能。分析單元可以包括熱循環(huán)器模塊，該熱循環(huán)器模塊在下文中進一步描述。
[0177]該特別系統(tǒng)排列可以提供處理靈活性，同時提供好的處理量。
[0178]本發(fā)明的又一實施例針對一種用于判定樣本中的核酸的存在的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括被配置成對化驗盒中的樣本進行操作的第一處理通道，被配置成將化驗盒移進和移出第一處理通道的傳送梭50，以及導引系統(tǒng)的操作的控制器94。第一處理通道將是圖1 (b)中顯示的任何描述的處理通道116?？刂破?4可以被操作性地耦接到第一處理通道和傳送梭50，并且可以被配置成執(zhí)行第一規(guī)程和第二規(guī)程。第一和第二規(guī)程可以包括任何適合數(shù)量或者類型的處理步驟，其中第一處理通道被用于兩個規(guī)程中，兩個規(guī)程處理不同化驗盒中的不同樣本。
[0179]在執(zhí)行第一規(guī)程的過程中,控制器94導引傳送梭50,以便將第一化驗盒移入第一處理通道，以及在固定間隔之后，導引傳送梭，以便將第一化驗盒移出第一處理通道，以及在固定間隔內(nèi)，導引第一處理通道，以便執(zhí)行第一操作序列。固定間隔可以包括任何適合的時間量。在執(zhí)行第二規(guī)程的過程中，控制器94導引傳送梭50，以便將第二化驗盒移入第一處理通道，在固定間隔之后，導引傳送梭，以便將第二化驗盒移出第一處理通道，以及導引第一處理通道，以便執(zhí)行第二操作序列。
[0180]第一操作序列可以不同于第二操作序列。第一和第二規(guī)程以及它們的操作序列可以在任何適合的方式方面不同。例如，第一和第二規(guī)程可以包含通用的處理步驟，但是根據(jù)處理的持續(xù)時間或者處理所使用的參數(shù)，可以是不同的。例如，在一些實施例中，兩個不同的規(guī)程可能具有類似的處理步驟，但是處理步驟可能因為它們在不同溫度下和/或在不同的時段內(nèi)進行而不同。在另一實例中，兩個規(guī)程可以具有類似的步驟，但是它們可以以不同的次序被進行。例如，第一規(guī)程可以包含以該次序進行的步驟A、B和C。第二規(guī)程可以包含以該次序進行的步驟B、A和C。最后，在又一實例中，不同的規(guī)程可以包含不同的步驟集合。例如，第一規(guī)程可以包括步驟A、B、C和D，同時第二規(guī)程可以包括步驟B、D、E、F和G。
[0181]B.樣本呈遞單元
[0182]圖2 Ca)顯示 樣本呈遞單元的實施例的立體圖。
[0183]圖2 (b)顯示推進器滑架的實施例。
[0184]如圖2 (a)所示，樣本呈遞單元110可以具有與要在系統(tǒng)上分析的樣本的操控相關的多個功能。樣本呈遞單元110可以用作在用戶和儀器之間的緩沖物，當樣本沒有被儀器主動地處理時，樣本呈遞單元110為樣本的存儲提供保持區(qū)域。樣本呈遞單元110還可以提供用于將樣本或者從樣本中取得的容量呈遞給儀器的處理部分的機構。當樣本在實驗室中變得可用時，用戶可以把樣本放置在樣本呈遞單元110上；隨后，儀器可以根據(jù)它的處理要求來訪問裝載的樣本。通過將需要測試的樣本的基本上隨機的出現(xiàn)與系統(tǒng)的調(diào)度時刻要求集成，該緩沖機構有利于把該系統(tǒng)結(jié)合到實驗室工作流程中
[0185]樣本呈遞單元110的一個實施例處理在樣本保持器616中呈遞的樣本。樣本呈遞單元110在其他部件之中可以包含樣本底座602、輸入隊列628、輸出隊列640、呈遞滑架634以及樣本條形碼讀取器622。樣本呈遞單元110可以包含用于將樣本從輸出隊列640送回到輸入隊列628的樣本返回通道。這個排列支持了由系統(tǒng)響應于初始測試所指明的特定樣本的二次測試，也稱為反射測試。這種二次測試可以是初始測試的重復(例如，響應于報告的誤差條件)或者是不同的測試。在一些實施例中，樣本呈遞單元可以包含條形碼閱取器，該條形碼讀取器用于在將樣本放置在系統(tǒng)上之前記錄樣本信息。這種條形碼讀取器可以是手持單元。在替換的實施例中，樣本呈遞單元可以具有垂直配置，該垂直配置具有由升降機組件組成的輸入和輸出隊列，該輸入和輸出隊列分別將樣本帶進系統(tǒng)用于分析以及將樣本帶出系統(tǒng)用于移除。[0186]在一些實施例中，樣本呈遞單元110可以以樣本管的形式接受各種器皿中的樣本。樣本管可以具有大小不同、樣本類型不同、或者一些其他屬性或者屬性的一些組合不同的幾個不同的類型。樣本管的實例是主要血液采集管、拭子采集管、拭子培養(yǎng)管、容納從主要管中等分的樣本的次要杯和管。存在于這些樣本管中的這些樣本可以包含但不限于血液、血清、血漿、脊髓液、唾液、尿液、組織樣本以及排泄物試樣。樣本還可以包含在呈遞給系統(tǒng)之前通過處理試樣所生成的經(jīng)凈化的或者經(jīng)局部凈化的材料。除了樣本以外，樣本管還可以容納用于拭子以及其他樣本采集裝置，使用該拭子以及其他樣本采集裝置來從傷口以及其他測試區(qū)域取得表面樣本。這種樣本管可以包含指明樣本所來源的病人、樣本類型、要進行的測試或者其他信息的條型碼或者其他的機器可讀標記。在將樣本裝載到系統(tǒng)上之前或者之后，可以經(jīng)由適合的讀取器將這個信息錄入到系統(tǒng)內(nèi)。在本發(fā)明一些實施例中，用戶將樣本裝載到系統(tǒng)上作為各個管。在其他實施例中，用戶可以將樣本裝載到系統(tǒng)上作為保持在樣本保持器616中的各個管。
[0187]樣本保持器616可以容納多個樣本管。因為每個操作可以涉及多個樣本，所以這通過減少裝載或者卸載要求的操作有利于減少用戶精力。因為樣本保持器616可以是自支持，而各個樣本管典型地不是自支持的，所以樣本保持器616的使用另外地降低了用戶操作系統(tǒng)所需的注意力等級。這對于防止事故性溢出是有用的，這減少了污染的機會并且保存了樣本完整性。此外，如果傾倒物或者滴下物使得容納物再混合，則被處理成從血漿或者血清中分離細胞的全血管的一些樣本可能生成錯誤的結(jié)果。
[0188]樣本保持器616可以處于包括圓盤、圓環(huán)、扇形體或者線性支架的各種形式中的任何形式。在一些實施例中，樣本保持器616是在任一端具有支持突出部的線性支架，以便使封裝密度最大化。在本發(fā)明的一些實施例中，樣本保持器616是處于諸如圖2A所示的保持四個樣本管的線性支架的形式。用戶可以容易地用一只手來操縱這些樣本保持器616，并且專用的離心機轉(zhuǎn)子在被保持在這種樣本保持器616中的同時容許樣本管的離心分離。在替換的實施例中，樣本保持器可以在被保持在支持多個樣本保持器的支架中的同時被裝載到樣本呈遞單元中。在又 一實施例中，樣本保持器可以在被保持在使多個支架接合在一起的裝置中的同時被裝載到樣本呈遞單元中。在另一實施例中，化驗盒200可以包含支持樣本管的特征，從而還充當單個位置樣本管保持器。
[0189]樣本底座602可以支持并提供用于樣本呈遞單元110的其他部件的連接點。在一些實施例中，樣本底座602是被水平布置在樣本呈遞單元110的其他部件下面的基本上平坦的表面。樣本底座602可以定義樣本呈遞單元110的底部。在一些實施例中，樣本底座602是“T形的”，具有相對窄的桿626，該桿626在較寬的橫梁608的中點附近接合并且垂直于該較寬的橫梁608。這個桿626可以支持呈遞導軌624以及在呈遞導軌624上行進的呈遞滑架634。桿626可以朝向系統(tǒng)的后方向內(nèi)凸出。
[0190]橫梁608可以支持輸入隊列628和輸出隊列640。橫梁608的一個末端定義了樣本保持器616到系統(tǒng)上的入口點和入口方向兩者。相反的末端可以定義樣本保持器616的出口點和出口方向。
[0191]輸入隊列628可以充當用于容納未被處理過樣本的一個以上的樣本保持器616的存儲場所。在一些實施例中，輸入隊列628可以保持12個(或以上的)樣本保持器616。輸入隊列628可以以有序的排列來支持樣本保持器616，以致該儀器按用戶裝載的順序序列地處理樣本保持器616。這有利于允許用戶通過以希望的次序簡單地將樣本保持器616裝載到輸入隊列628上來判定處理的次序。在一些情況下，用戶可以首先裝載較高優(yōu)先級的樣本。在一些實施例中，輸入隊列628可以具有臨時的保持區(qū)域以及將樣本保持器饋送到系統(tǒng)內(nèi)的載入隊列。為了區(qū)分樣本的優(yōu)先次序，該配置容許系統(tǒng)通過從載入隊列中臨時地轉(zhuǎn)移一個以上的樣本保持器到臨時保持區(qū)域，在稍后的時間將轉(zhuǎn)移的樣本保持器再插入到載入隊列中，來改變樣本保持器的裝載序列。在替換的實施例中，輸入隊列可以包含用于載入一個以上的更高優(yōu)先級或者STAT樣本的專用位置。在一些實施例中，輸入隊列628包含輸入支持部、輸入溢出盤620以及推進器板617。
[0192]輸入支持部可以是樣本底座602的橫梁608的從樣本呈遞單元110的入口端附近延伸到桿626和橫梁608的接合處附近的部分。該輸入支持部可以包含一對承軌，該對承軌被配置成以與布置在樣本保持器616的相對端處的支持突出部之間的距離相對應的分離距離相互平行。承軌可以定義輸入隊列628的活動區(qū)的界限并且可以連接到樣本底座602。在操作中，樣本保持器616可以被擱置在承軌上，并且可以沿著承軌自由滑動，在處理中較早裝載的樣本保持器616沿著承軌被稍后裝載的樣本保持器616推動。在替換的實施例中，可以通過把樣本保持器擱置在移動帶或者一組驅(qū)動輪上來移動樣本保持器616。
[0193]輸入溢出盤620可以位于承軌之間以及承軌下面，并且用來通過容納來自樣本管的任何溢出、滴液或者滲漏來控制污染。輸入溢出盤620可以是橢圓形或者基本上矩形結(jié)構，并且可以在兩側(cè)或者入口端上包含具有密閉壁的底板。輸入溢出盤620可以在頂部處以及在輸入隊列628的出口端處開口。在一些實施例中，底板包含靠近入口端的較深的貯槽區(qū)。底板可以向該貯槽區(qū)傾斜，以便在容易移除的一個場所處提供溢出液體的收集和密閉。輸入溢出盤620可以是能 移除的，并且可以擱置在包括樣本底座602的其他樣本呈遞部件上。
[0194]隊列推進器可以包含推進器滑架612，該推進器滑架612包含推壓最靠近輸入隊列628 A 口端的樣本保持器616的推進器板617,弓丨導推進器滑架612移動的隊列導軌654,以及沿著隊列導軌654移動推進器滑架612的隊列驅(qū)動器614。為了將隊列推進器的再嚙合及早呈遞給系統(tǒng)，系統(tǒng)可以包含允許用戶操縱樣本保持器隊列，以便在樣本保持器隊列的前面裝載包含容納STAT或者緊急樣本的樣本管的樣本保持器的功能，由此用戶可以發(fā)信號給系統(tǒng)以便移動隊列推進器遠離終端樣本保持器。在一個實施例中，輸入隊列可以包含STAT隊列推進器，該STAT隊列推進器操縱那個樣本保持器隊列，以便容許用戶裝載包含容納STAT或者緊急樣本的樣本管的樣本保持器。在替換的實施例中，隊列推進器可以包含扣緊終端樣本保持器的夾子，允許隊列推進器操縱樣本保持器隊列，以便容許用戶裝載包含容納STAT或者緊急樣本的樣本管的樣本保持器。
[0195]推進器滑架612可以包含嚙合隊列導軌654的一個以上的軸承650，以及在輸入隊列628內(nèi)嚙合最后一個樣本保持器的平面?zhèn)鹊耐七M器板617，以及將推進器板617連接到軸承650的托架652。推進器板617推壓隊列中的最后一個樣本保持器，如果存在任何連續(xù)的樣本保持器616，則推進器板617依次推進連續(xù)的樣本保持器616，以便使所有裝載的樣本保持器616向輸入隊列628的出口端移動。
[0196]如圖2 (a)和圖2 (b)所示，推進器板617可以是在輸入溢出盤620內(nèi)被垂直地定向的平板，并且可以延伸穿過輸入溢出盤620的大部分寬度。托架652包含上水平構件646、垂直構件648以及下水平構件649。上水平構件646在輸入溢出盤620的閉合端壁的上方從推進器板617延伸。垂直構件648從上水平構件646的邊緣延伸到輸入溢出盤620的水平面的下面。下水平構件從垂直構件648的下邊緣向著隊列導軌654延伸并且耦接到軸承650。一部分托架652可以在輸入溢出盤620和一個承軌之間的間隙內(nèi)行進。這個配置有利于允許推進器板617在內(nèi)溢出盤內(nèi)移動，而不需要在內(nèi)溢出盤中的開口。在內(nèi)溢出盤上沒有開口有助于溢出物的密閉并且減少可能的污染。
[0197]隊列導軌654可以在輸入隊列628下面沿著樣本底座602的橫梁608延伸。隊列導軌654被固定到樣本底座602并且沿著推進器運動路徑引導推進器滑架612的運動。隊列導軌654經(jīng)過互補軸承650連接到推進器滑架612。在一些實施例中，隊列導軌654是線性引導軌道，并且軸承650是籠球軸承塊或者籠輥軸承塊。
[0198]通過多種驅(qū)動方法中的任何方法，隊列驅(qū)動器614可以沿著隊列導軌移動推進器滑架612，多種驅(qū)動方法包含導螺桿和螺母、線性電動機或者氣動傳動機構的使用。在一些實施例中，儀器使用電動機，該電動機在隊列導軌654的端部附近被附接到樣本底座602并且被耦接到驅(qū)動皮帶輪?？辙D(zhuǎn)皮帶輪可以在隊列導軌654的另一端部附近通過附接物被附接到樣本底座602或者承軌，該附接物容許調(diào)整空轉(zhuǎn)皮帶輪和驅(qū)動皮帶輪之間的間隔。實質(zhì)上平行于隊列導軌654的正時皮帶從驅(qū)動皮帶輪運轉(zhuǎn)到空轉(zhuǎn)皮帶輪并且耦接到推進器滑架612?？辙D(zhuǎn)皮帶輪和驅(qū)動皮帶輪之間的間隔的調(diào)整容許了經(jīng)由推進器板617施加到樣本保持器616的力的調(diào)整。電動機的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動了正時皮帶并且沿著隊列導軌654移動推進器滑架612。
[0199]如上面所提到的，在本發(fā)明的一些實施例中，在不使用樣本保持器的情況下，樣本管可以通過輸入隊列被個別地輸送到系統(tǒng)上。在這樣的實施例中，輸入隊列可以利用各個手持游標器，每個手持游標器支持一個樣本管；可以使用磁性驅(qū)動器來驅(qū)動這種手持游標器。或者，可以使用皮帶驅(qū)動器或者一組驅(qū)動輪來輸送各個管。在其他實施例中，輸入隊列可以包含用于保持各個樣本管的存儲場所，使用拾取和放置裝置將各個樣本管輸送到系統(tǒng)上。這樣的實施例通過容許系統(tǒng)不依賴于由用戶裝載樣本管的次序來選擇樣本管，有利于簡化由系統(tǒng)測試的樣本的優(yōu)先化。
[0200]輸出隊列640是移除為了測試目的而使用的等分試樣之后的樣本管的存儲場所。為了由用戶取回用于進一步的測試，輸出隊列還可以充當卸載系統(tǒng)已經(jīng)處理過的樣本等分試樣的地點。在一些實施例中，輸出隊列640以與輸入隊列628的有序排列相似的有序排列來支持樣本保持器616。輸出隊列640可以包含輸出支持部638和輸出溢出盤604。
[0201]輸出支持部638從樣本底座602的桿626和橫梁608接合的區(qū)域附近延伸到樣本呈遞單元110的出口端附近。輸出支持部638在結(jié)構和`功能上可以類似于輸入支持部。在一些實施例中，輸出支持部638包含平行承軌，其中一個平行承軌可以與輸入支持部的一個承軌相連。在一些實施例中，安裝在一個平行承軌上的傳感器可以指示輸出隊列640在什么時間已經(jīng)到達預定的填充水平。這些傳感器可以是光學傳感器。
[0202]輸出溢出盤604可以在形式上類似于輸入溢出盤620并且進行類似功能。然而，它通過輸出支持部638被支持。輸出溢出盤604以與輸入溢出盤620的取向取向近似相反的取向取向擱置在輸出支持部638內(nèi)，端垂直壁朝向樣本呈遞單元110的出口端被定向。因此，輸出溢出盤604的貯槽可以在出口端附近，輸出溢出的開口端朝向入口端被定向。這有利于為樣本保持器616直接地或者間接地從輸入隊列628行進到輸出隊列640建立了開口路徑。制造處理可以采用各種方法中的任何方法來形成輸入和輸出溢出盤604。在一些實施例中，溢出盤是真空形成的塑料。
[0203]輸入隊列628和輸出隊列640可以彼此對準，被分開一間隙，該間隙近似是樣本保持器的寬度。呈遞梭656可以侵入這個間隙內(nèi)并且朝向樣本底座602的內(nèi)側(cè)端延伸。
[0204]呈遞梭656沿著樣本運動路徑輸送樣本保持器616，該樣本運動路徑在多個操作位置上延伸。這個樣本運動路徑可以被定向成與樣本吸液管700的路徑橫切。操作位置可以包含傳送位置642、樣本識別位置644以及吸出位置632。樣本識別位置644可以被布置在傳送位置642和吸出位置632之間。
[0205]傳送位置642可以被布置在輸入隊列628和輸出隊列640之間的上述間隙內(nèi)。吸出位置632可以被布置在樣本運動路徑的內(nèi)側(cè)端附近，樣本運動路徑在此與樣本吸液管的路徑相交。樣本識別位置644可以被布置在傳送位置642和吸出位置632之間并且與樣本讀取器622對準。
[0206]呈遞梭656可以包含嚙合樣本保持器616的呈遞滑架634、引導呈遞滑架634的運動的呈遞導軌624、沿著呈遞導軌624移動呈遞滑架634的呈遞驅(qū)動器、在吸出期間支持樣本保持器的吸出通道630、防止樣本保持器616的無意識的移動的樣本閘門606、以及保護樣本保持器616并減少污染的進片(faring) 636。
[0207]為了在盒引導件內(nèi)移動樣本保持器，呈遞滑架634嚙合樣本保持器的受控表面。在一些實施例中，受控表面是樣本保持器的被布置在一個支持突出部內(nèi)側(cè)的基本上垂直的邊緣。在一些實施例 中，呈遞滑架634是包含一對垂直構件和連接底座構件的窄“U形”體。底座構件可以包含一個以上的軸承(沒有顯示)，以便將呈遞滑架634連接到呈遞導軌624。垂直構件可以從底座構件的任一端上升并且終止在與樣本保持器616的支持突出部嚙合的短的垂直凸起部。U形體可以具有與樣本保持器的寬度近似的寬度。當被安置在輸入隊列628和輸出隊列640之間的傳送位置642內(nèi)時，呈遞滑架634有效地將輸入支持部接合到輸出支持部，作為一個連續(xù)路徑。在呈遞滑架634與呈遞滑架634和輸出支持部638之間的輸入支持部之間的間隙可以比樣本保持器的寬度窄。因此，當呈遞滑架634在傳送位置642內(nèi)時，樣本推進器(617)的運動可以將樣本保持器從輸入隊列628平滑地推動到呈遞滑架634，同時同步地將保持在呈遞滑架634內(nèi)的不同的樣本保持器推動到輸出隊列640。在樣本推進器和呈遞滑架634之間的協(xié)作運動用來將樣本保持器616裝載和卸載到呈遞滑架634上，并且在不干預沿著與樣本的處理和分析相關聯(lián)的樣本運動路徑的移動的情況下，還可以用來將樣本保持器616直接地從輸入隊列628傳送到輸出隊列640。在替換的實施例中，輸出隊列可以具有用于從傳送位置卸載樣本支架的專用驅(qū)動機構。
[0208]呈遞導軌624可以沿著樣本底座602的桿626延伸并且定義了樣本運動路徑。呈遞導軌624可被固定到樣本底座602的桿626，并且沿著樣本運動路徑引導呈遞滑架634的運動。呈遞導軌624可以經(jīng)過互補軸承650連接到呈遞滑架。在一些實施例中，呈遞導軌624是線性引導軌道，并且軸承是籠球軸承塊或者籠輥軸承塊。
[0209]呈遞驅(qū)動器沿著呈遞導軌624移動呈遞滑架634，并且可以通過多個驅(qū)動方法中的任何驅(qū)動方法來這樣做。這種驅(qū)動方法包含但不限于導螺桿和螺母、線性電動機或者氣動傳動機構。在一些實施例中，儀器使用電動機，該電動機在呈遞導軌624的一端附近被附接樣本底座602并且被耦接到驅(qū)動皮帶輪?？辙D(zhuǎn)皮帶輪可以在呈遞導軌624的另一端附近通過附接物被附接到樣本底座602，該附接物允許空轉(zhuǎn)皮帶輪和驅(qū)動皮帶輪之間的間隔的調(diào)整。實質(zhì)上平行于呈遞導軌624的正時皮帶可以從驅(qū)動皮帶輪運轉(zhuǎn)到耦接到呈遞滑架634的空轉(zhuǎn)皮帶輪?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)在空轉(zhuǎn)皮帶輪和驅(qū)動皮帶輪之間的間隔來改變正時皮帶的張力。電動機的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動了正時皮帶并且沿著呈遞導軌624驅(qū)使呈遞滑架634。
[0210]在一些實施例中，吸出通道630可以是矩形管道。吸出通道630的長度可以近似于樣本保持器的長度，寬度稍大于樣本保持器的寬度。吸出通道630沿著樣本運動路徑擺放并且可以延伸到吸出位置632之外。吸出通道630在吸出位置632處的上表面中的開口準許訪問樣本吸液管(在圖2 (a)中沒有顯示)。吸出通道630的這個排列有利于支持在規(guī)定位置中的樣本保持器，該規(guī)定位置對于在樣本保持器中的每個樣本管是一致的并且對于精確地吸液是必要的。
[0211]吸出通道630可以包含緊靠著吸出通道630的內(nèi)面驅(qū)使吸出通道630內(nèi)的樣本保持器的一個以上的樣本彈簧，以便更好地控制橫向和垂直位置。樣本彈簧可以是諸如彈簧鋼的相對剛性的但彈性的材料的窄條，被安裝到吸出通道630壁?；蛘撸跊]有吸出通道的情況下，安裝在吸出位置處的呈遞通道內(nèi)的樣本彈簧可以被用于穩(wěn)定化驗盒的橫向和垂直位置。
[0212]樣本閘門606通?？梢允恰癓形”構件，其寬度近似于呈遞滑架634的寬度，并且可有具有圓形的自由端。L的另一臂可以安裝到在傳送位置642附近的樣本底座602。該安裝可以通過在臂的端部附近的樞軸將構件連接到樣本底座602。該樞軸可以包含彈簧。當呈遞滑架是在傳送位置642的外面時，樣本閘門606樞軸轉(zhuǎn)動來占用至少一部分傳送區(qū)域，從而防止樣本保持器移動到傳送區(qū)域中。呈遞滑架634 —旦返回到傳送位置642就壓緊樣本閘門606的圓形自由端，以便將樣本閘門606推出傳送位置642。這個排列有利于允許輸入隊列628的裝載，同 時呈遞滑架634進行樣本傳送操作。它具有進一步從用戶動作中去耦調(diào)度儀器操作，在不考慮儀器時間的情況下讓用戶自由裝載或者卸載樣本的有益效果。
[0213]在一些實施例中，樣本閘門606的形狀可以近似是矩形形狀，以長軸垂直被定向?？梢砸瞥龔挠疑辖茄由斓较露踢吘壍闹醒氲拇蟮男略滦尾糠?。它可以被表征為修改的“C”，而不是如圖2 (a)中顯示的“L”形。
[0214]在一些實施例中，保護進片636可以覆蓋樣本運動路徑，以便防止樣本管的污染。進片636可以是塑料或者金屬片護罩，在樣本保持器616沿著樣本運動路徑傳遞時，該塑料或者金屬片護罩被形成以便在樣本保持器616上或者在樣本保持器側(cè)延伸。進片636可以包含允許訪問樣本吸液管和樣本讀取器622的開口。
[0215]樣本呈遞單元110還可以具有樣本讀取器622，以便在各個樣本管進入系統(tǒng)時，通過讀取與每個樣本管相關聯(lián)的唯一的樣本識別來識別各個樣本管。樣本識別典型地包含諸如條型碼或者其他圖形編碼的機器可讀信息的形式。完善的實踐包圍了這種編碼在臨床實驗室中的使用。
[0216]在一些實施例中，樣本讀取器622是在樣本識別位置644處沿著樣本運動路徑安置的基于圖像的或者掃描條形碼的讀取器。樣本讀取器622被定向，以致當在呈遞梭656上輸送樣本保持器616時,掃描器具有加接到樣本管或者樣本保持器616的任何樣本識別標簽的視圖。為了將樣本識別信息傳遞給儀器控制器，樣本讀取器622可以連接到儀表控制器。儀器控制器反過來可以詢問場外計算機系統(tǒng)或者場內(nèi)數(shù)據(jù)庫，以便判定哪個化驗或者哪些化驗要在識別的樣本上被進行。
[0217]樣本呈遞單元110可以包含樣本封蓋。樣本封蓋控制用戶訪問輸入隊列628和輸出隊列640，并且還可以用來減少污染和樣本汽化。樣本封蓋可以包含機械化門閂以及至少一個控制開關。為了允許用戶計量在進行中的工作范圍以及輸入和輸出隊列640的占用，樣本封蓋可以是至少部分透明的。
[0218]樣本呈遞單元110還可以包含一個以上的封蓋。在一些實施例中，樣本呈遞單元110可以具有鉸鏈的或者滑動的封蓋來保護樣本管。而且，當樣本呈遞單元110處于操作中時，封蓋可以被閉鎖。
[0219]在一些實施例中，樣本封蓋是被安裝鉸鏈到輸入隊列628和輸出隊列640內(nèi)側(cè)邊緣的實質(zhì)上平的蓋。樣本封蓋可以被布置在打開或者閉合位置。當樣本封蓋閉合時，儀器正常地操作，并且用戶不可以訪問樣本呈遞單元110。當樣本封蓋打開時，儀器可以繼續(xù)處理化驗盒，但是不將任何樣本保持器616傳入或者傳出任一隊列。在一些實施例中，樣本封蓋延伸穿過整個輸入隊列628和輸出隊列640。在其他實施例中，固定頂部可以覆蓋輸入隊列628和輸出隊列640訪問傳送位置642的部分,并且在打開位置的樣本封蓋僅僅露出隊列的限制部分。
[0220]機械化門閂可以包含安裝到樣本底座602的傳動機構，安裝到外側(cè)承軌的一個以上的鎖鉤，以及將傳動機構連接到鎖鉤的連桿機構。傳動機構可以是多個線性的或者旋轉(zhuǎn)的傳動機構中的任何傳動機構，多個傳動機構包括如螺線管、線性電動機、步進電動機或者氣動傳動機構。當樣本封蓋處于閉合位置時，鎖鉤可以與結(jié)合到樣本封蓋中的鎖扣對準。機械化門閂的目的是防止用戶在樣本保持器616處于運動中時訪問樣本呈遞單元110。在操作中，用戶通過激活控制開關來請求訪問?？梢岳蔑@示在系統(tǒng)監(jiān)視器上的用戶界面來實現(xiàn)控制開關。系統(tǒng)可以通過完成進行中的任何樣本保持器傳送、逆轉(zhuǎn)樣本推進器以便提供添加新的樣本保持器616的空間、在輸入隊列628中切斷機構的電力、以及松開機械化門閂中的任何一個來響應。然后，用戶可以打開樣本封蓋，以便于裝載、卸載或者重組樣本保持器616。操作可以恢復閉合樣本封蓋。`
[0221]在替換的實施例中，輸入隊列、輸出隊列或者輸入和輸出隊列兩者可以在徑向或者環(huán)形排列中支持樣本保持器。這種環(huán)形排列的實例是轉(zhuǎn)盤。在另一個實施例中，單個徑向或者環(huán)形隊列可以充當組合的輸入和輸出隊列，存儲系統(tǒng)已經(jīng)訪問的樣本和未訪問的樣本兩者。
[0222]在一些實施例中，已經(jīng)添加特征以便在吸液期間支持牢固封蓋管的使用。這些管可以具有用來保護樣本管容納物的閥組件，在吸液操作期間典型地通過吸液尖端推進閥組件來打開。這些管還可以具有帽，在帽的下面是可以是加接到管的外壁的圓周隆起部?？梢杂泄芊€(wěn)定器，該管穩(wěn)定器在吸液期間插入到帽和圓周隆起部之間的間隙中，以便將封蓋管保持在恰當?shù)奈恢?。然而，在一些實施例中，樣本管可以具有可刺穿的封蓋或者膜，以便保護樣本管容納物。在這種排列中，樣本呈遞單元110可以利用吸液尖端作為專用的刺穿工具來穿透可刺穿的封蓋或者膜，以便有助于訪問樣本管中容納的樣本。
[0223]本發(fā)明的實施例還可以在輸出隊列640和輸入隊列628中包含樣本保持器傳感器。傳感器可以包含視覺系統(tǒng)、條形碼讀取器等等。這種傳感器還可以驗證樣本保持器被適當?shù)囟ㄏ颉颖境蔬f單元還可以包含支持具有封閉物的樣本管的使用的特征。這種特征包含檢測樣本管帽的存在的傳感器，以及用于移除或者刺穿樣本管帽以便通過樣本吸液管來提供訪問樣本管容納物的裝置。在一些實施例中，樣本呈遞單元包含提高樣本管容納物的穩(wěn)定性的特征。可以通過結(jié)合一個以上的溫度控制帶來控制樣本管溫度，該溫度控制帶可以被設置不同的溫度。樣本呈遞單元還可以包含用于判定保持在其中的樣本管的溫度的裝置，諸如紅外傳感器。樣本呈遞單元還可以包含用于混合樣本管的容納物的裝置，諸如搖動機構。
[0224]C.樣本吸液管和吸液泵
[0225]圖3 Ca)顯示帶有吸液泵組件的臺架的立體圖。
[0226]圖3 (b)更詳細地顯示吸液泵的另一立體圖。
[0227]圖3 (C)顯示在吸液泵中使用的相容性耦合器的細節(jié)。
[0228]吸液泵或者吸液管可以被用于貫穿系統(tǒng)將液體從一個場所傳送到另一個場所。樣本吸液管可以傳送包含存儲在樣本管中的病人樣本的液體，可以包含血清、血漿、全血、尿液、排泄物、腦脊髓液、唾液、組織懸液以及傷口分泌物。傳送的液體還可以包含液體試劑。這種樣本管可以通過用戶在上述SPUllO中的放置來被供給?；蛘?，樣本管可以通過實驗室自動化系統(tǒng)80或者通過SPU以及實驗室自動化系統(tǒng)兩者被導引到樣本吸液管。樣本吸液管還可以與反應容器塞222和穿孔器262 (以下被進一步詳細描述)相互作用。
[0229]吸液管還可以包含用于檢測樣本中的凝塊以及其他梗阻的梗阻檢測器(沒有顯示)。梗阻檢測器可以使用壓力傳感器，該壓力傳感器在吸液事件期間監(jiān)視吸液管內(nèi)的壓力分布圖。某些壓力分布圖可以與包含梗阻和附接于吸液管的物品的存在的特定吸液管條件相關聯(lián)?？梢员桓浇佑谖汗艿奈锲钒杭舛?，反應容器塞222以及密封的反應容器。梗阻檢測器還可以檢測過濾器是`否是存在于吸液尖端中，吸液尖端是否具有成型缺陷。
[0230]吸液管還可以具有諸如液面?zhèn)鞲衅麟娐返膫鞲须娐?，液面?zhèn)鞲衅麟娐房杀挥糜跈z測與液體表面的接觸。當液面?zhèn)鞲衅髋c來自升降電動機730的編碼器信息一起使用時，液面?zhèn)鞲衅鬟€可以被用于判定可用的樣本容量。它們還可以被用于判定是否有足夠的樣本容量來進行測試，并且一個可被用于驗證正確的樣本容量從管中被移除。
[0231]為了減少污染，這種吸液泵典型地使用一次性吸液尖端來接觸液體。吸液芯軸728可以用作一次性吸液尖端到吸液管的附接點。物可以通過夾子主動地適當保持附接或者可以通過在吸液尖端的內(nèi)表面和吸液管芯軸的外表面之間的摩擦力被動地適當保持附接。吸液芯軸728還允許吸液泵組件附接到其他耗材并且隨后在系統(tǒng)的不同場所之間輸送其他耗材，其他耗材具有諸如反應容器塞或者膜穿孔器的合適接口。如上提到的并且以下更詳細描述的傳感電路可以被用于檢測吸液管芯軸上的一次性吸液尖端以及具有合適接口的其他耗材?；蛘?，帶有固定的流體傳送探針的吸液泵可以與探針沖洗機構一起被用于流體操控。
[0232]根據(jù)本發(fā)明實施例的吸液泵可以被具體地構造成在規(guī)定的容量范圍內(nèi)精確地吸出和分配液體。不同吸液泵可以具有實質(zhì)上相同的設計，特定部件具有不同尺寸，以便在不同容量范圍內(nèi)精確地吸出和分配。在一個實施例中，毫尖端吸液泵或者吸液管可以被構造成精確地吸出和分配范圍從大約50 μ L變化到大約1200 μ L( 1.2mL)的流體容量，并且微尖端吸液泵或者吸液管可以被構造成精確地吸出和分配范圍從大約5 μ L變化到大約200 μ L的流體容量。在一些實施例中，系統(tǒng)可以利用雙分解吸液泵，該雙分解吸液泵能夠代替一個以上的常規(guī)吸液泵來在寬的容量范圍內(nèi)精確地吸出和分配。在替換的實施例中，結(jié)合在傳送之后移除殘余液體的沖洗臺，可以通過使用帶有固定探針或者固定尖端的吸液泵傳送液體。
[0233]吸液泵組件的一個實例是在圖3 (a)中顯示的樣本吸液管700。同樣參考在圖4(a)-4 (f)的某些部件。樣本吸液管700可被用于將樣本的等分試樣從樣本管傳送到化驗盒200。樣本吸液管700還可以用來在化驗盒200內(nèi)從孔到孔傳送液體，在將等分試樣從樣本管傳送到化驗盒之前添加試劑到樣本管，在化驗盒200 (或者管)內(nèi)混合流體，使用穿孔器262扎破小孔穿過阻擋膜205，并且除掉穿孔器262。樣本吸液管700可以位于系統(tǒng)內(nèi)，因此它可以在吸出位置632 (參見圖2 (a))處訪問樣本呈遞單元110中的樣本并且可以在樣本分配位置處到達盒裝載單元中的化驗盒。在一些實施例中，樣本吸液管700可以訪問廢料斜槽，以便有助于安全除掉包括但不局限于穿孔器262的固體廢料。
[0234]樣本吸液管700可以包含樣本臺架718、支持毫尖端吸液管704的吸液管滑架712、以及液體傳感器702。液體傳感器702可以是基于電容的，并且可以檢測與液體和傳導固體的接近和接觸兩者。在一些實施例中，樣本臺架718包含攜帶樣本升降機710以及被布置成到達樣本管和盒裝載通道的吸液管滑架712。樣本升降機710根據(jù)吸液、混合、再懸浮以及毫尖端傳送的要求來升高和降低毫尖端吸液管704?；蛘撸瑯颖九_架718可以是能夠到達樣本管和反應孔的任何適合的結(jié)構，諸如旋轉(zhuǎn)輸送機、導軌輸送機、XYZ笛卡爾輸送機或者關節(jié)臂。液體傳感器702可以被結(jié)合到樣本臺架718中，連接到毫尖端吸液管704以及其延伸部。這種延伸部包含可以由傳導材料構造的一次性吸液尖端、反應容器塞以及膜穿孔器。樣本臺架718安置毫尖端吸液管704鄰近每個操作場所，樣本升降機710升高和降低毫尖端吸液管704，并且毫尖端吸液管704吸出、分配或者彈出毫尖端。
[0235]在圖3 (b)中顯示該吸液管滑架712的實施例。吸液管滑架可以包含吸液管導軌715和吸液管驅(qū)動器714。吸液管導軌715可以是線性引導軌道在吸液管滑架712的行進方向上被附接到樣本臺架718的部分。吸液管滑架712支持樣本升降機710并且響應于吸液管驅(qū)動器714的操作沿著吸液管導軌715移動。吸液管導軌715經(jīng)過互補軸承連接到吸液管滑架712。在一些實施例中，軸承是籠球軸承塊或者籠輥軸承塊。雖然在一些實施例中顯示了單個吸液管滑架712，但是樣本臺架718可以支持多個吸液管滑架，該多個吸液管滑架依次攜帶具有不同的容量范圍的吸液管。
[0236]參照圖3 (a)和3 (b)，吸液管驅(qū)動器714可以通過多個驅(qū)動方法中的任何驅(qū)動方法，沿著吸液管導軌715移動吸液管滑架712。示范性的驅(qū)動方法包含導螺桿和螺母、線性電動機或者氣動傳動機構。在圖3 (a)顯示的實施例中，儀器使用電動機,該電動機在吸液管導軌的一個末端附近被附接到樣本臺架718，電動機被耦合到驅(qū)動皮帶輪?？辙D(zhuǎn)皮帶輪可以通過附接物在吸液管導軌715的另一末端附近被附接到樣本臺架718，該附接物允許調(diào)整空轉(zhuǎn)皮帶輪和驅(qū)動皮帶輪之間的間隔距離。實質(zhì)上平行于吸液管導軌的正時皮帶可以將驅(qū)動皮帶輪連接到耦接到吸液管滑架712的空轉(zhuǎn)皮帶輪?？梢酝ㄟ^調(diào)整空轉(zhuǎn)皮帶輪和驅(qū)動皮帶輪之間的間隔來改變正時皮帶的張力。電動機的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動正時皮帶并且沿著吸液管導軌715移動吸液管滑架712。
[0237]樣本升降機710可以是包含升降機導軌708、升降機滑架706以及升降機驅(qū)動器720的線性輸送機。升降機導軌708可以是線性引導軌道在升降機滑架706的行進方向上加接到樣本升降機710的部分。樣本升降機710可以在垂直方向上移動，以便將毫尖端吸液管704移動到訪問樣本管的位置；類似地布置升降機導軌708。
[0238]在本發(fā)明的一個實施例中，升降機滑架706支持毫尖端吸液管并且響應于升降機驅(qū)動器720的操作沿著升降機導軌708移動。升降機驅(qū)動720可以通過多個驅(qū)動方法中的任何驅(qū)動方法，沿著升降機導軌708移動升降機滑架706。示范性的方法包含使用導螺桿和螺母、線性電動機或者氣動傳動機構。在一些實施例中，儀器使用電動機，該電動機在升降機導軌708的一個端部附近被附接到樣本升降機710并且被耦接到驅(qū)動皮帶輪。空轉(zhuǎn)皮帶輪734可以通過附接物在升降機導軌708的另一端部附近被附接到樣本升降機710，該附接物允許調(diào)整空轉(zhuǎn)皮帶輪和驅(qū)動皮帶輪之間的間隔距離。實質(zhì)上平行于升降機導軌708的正時皮帶732從驅(qū)動皮帶輪運轉(zhuǎn)到空轉(zhuǎn)皮帶輪734并且耦接到升降機滑架706?？梢酝ㄟ^調(diào)整空轉(zhuǎn)皮帶輪732和驅(qū)動皮帶輪之間的間隔來改變這個正時皮帶732的張力。電動機730的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動了正時皮帶732并且沿著升降機導軌708移動升降機滑架706，導致吸液管的垂直移動。升降電動機730驅(qū)動芯軸728進入一次性尖端的開口，形成氣密密封。該尖端通過摩擦力被適當保持，并且折卸可以是被動的或者主動的。
[0239]樣本吸液管700可以包含支持樣本操控功能的附加特征。樣本吸液管700可以包含被配置成刺穿保護膜的可重復使用的膜刺穿裝置，該保護膜在一個以上的場所中覆蓋一部分化驗盒200，以便提供對于容納物的訪問。在一些實施例中，樣本吸液管700包含諸如混合槳葉或者超聲探針的混合裝置，該混合裝置可以用來混合樣本管或者化驗盒200的容納物。樣本吸液管還可以包含用于存儲試劑瓶的區(qū)域。
[0240]如圖3(b)所示，毫尖端吸液管704可以包含連接到線性傳動機構723的線性步進電動機722，該線性傳動機構723反過來被耦合到活塞726。該活塞726局部地位于在圓筒727內(nèi)，該圓筒727充當壓力艙。密封件位于在活塞726和圓筒727的內(nèi)壁之間。圓筒727可以被協(xié)作地配置成允許活塞在`圓筒內(nèi)移動。吸液管704還可以包括與圓筒727流體連接的芯軸728。活塞726經(jīng)由線性步進電動機722的移動在圓筒727內(nèi)生成壓力變化。這些壓力變化被傳遞到芯軸728并且隨后被傳遞到加接到芯軸728的吸液尖端，導致進入吸液尖端的流體的攝取或者先前保持在其中的流體的分配。在使用之后，通過氣動加壓彈出器可以從芯軸728移除吸液尖端，該氣動加壓彈出器將壓力施加到吸液尖端的上表面。或者，由升降電動機730驅(qū)動的脫模板可以被用于移除吸液尖端。通過夾子被適當保持的吸液尖端可以通過松開夾住裝置從芯軸被移除。吸液尖端彈出的力可以是可控制的；例如，通過彈出器或者脫模板施加到安裝的吸液尖端的壓力可以變化，這有利于容許緩慢的尖端彈出和快速的尖端彈出兩者，其中緩慢的尖端彈出使液滴形成和隨后污染的潛在性最小化，快速的尖端彈出促進處理量。
[0241]在一些實施例中，在線性步進電動機722和活塞726之間的連接結(jié)合了連接這些特征的相容性耦合器724。相容性耦合器724有利于簡化線性步進電動機722、活塞726、殼體及吸液管的其他部件的替換，在不需要精密對準和建造容限的情況下，容許裝置的驅(qū)動器和流體操控部件的機械耦合器。
[0242]圖3 (c)顯示相容性耦合器724的一個實施例，其中相容性耦合器724可以沿著線性步進電動機722和活塞726的軸輕微地變形，并且限制對于該軸的橫向移動。相容性耦合器724可以具有上板736 (它是第一連接特征的實例)和下板740 (它是第二連接特征的實例)，這些板被分開一間隙，并且可通過中間構件725連接。上板736可以被加接到線性步進電動機722。在一些實施例中，下板740具有通道，并且活塞726的上部變窄，以便穿過該通道，然后一旦在該間隙內(nèi)就張開大于通道的寬度的直徑。下板740至少局部地被布置在活塞726周圍。通過彈簧機構738 (或者其他類型的可壓縮構件)提供柔度，該彈簧機構738位于活塞726的張開部分和相容性耦合器724的下板740之間。還可以通過彈簧機構738提供柔度，該彈簧機構738位于這個接口的外面并且在耦合器的邊緣上。在替換的實施例中，通過彈性體聚合物而不是彈簧機構738提供柔度。這個柔度提供了為了線性步進電動機722和活塞726之間的堅固連接而希望的力，這對于精確的流體分配是所希望的，同時減少了將這些部件建造成嚴格容限的需要。此外，因為該柔度減少對于這些部件的仔細對準的需要，因此它簡化了線性步進電動機722或者活塞726的替換。相容性耦合器724的使用可以不限制于樣本毫尖端吸液管704，而是可以用在遍及該系統(tǒng)的吸液機構上、乃至在不同于在此描述系統(tǒng)的系統(tǒng)中的吸液機構上。
[0243]在樣本吸液管700中的毫尖端吸液管704可以使用與每個化驗盒200相關聯(lián)的毫尖端一次性吸液尖端，以便將樣本從樣本管傳送到化驗盒反應孔202。因為在每個樣本處理情形中使用不同的毫尖端，所以這有利于減少污染的可能性。相對大容量的毫尖端的使用允許大了樣本容量的傳送。在一些實施例中，樣本吸液管700拾取在化驗盒內(nèi)攜帶的毫尖端，將樣本等分試樣傳送到那個化驗盒的反應孔202，使樣本與反應孔202中存在的其它材料混合，然后使毫尖端返回到化驗盒200的存儲位置。
[0244]在一些實施例中，在系統(tǒng)上使用的吸液管可以使用諸如液體傳感器702的傳感電路，以便在吸液操作期間檢測與液體的接觸。液體可以是被保持在樣本管內(nèi)的樣本或者保持在化驗盒200或者試劑包內(nèi)的液體試劑。該檢測可以與吸液管的位置相關的信息組合，以便判定液體的高度。液 體傳感器702可以結(jié)合基于電容的電路。液體傳感可以經(jīng)由保持在吸液管的芯軸728上的諸如毫尖端或者微尖端的傳導吸液尖端來進行。在操作中，吸液尖端可以被稍微地浸沒在液面之下，以便限制外部的污染。在一些實施例中，吸液管在吸出期間下降，以便將吸液尖端保留在樣本表面之下的相對恒定的深度。以下進一步詳細地描述傳感設備。
[0245]D.化驗盒
[0246]化驗盒可以是一次使用的耗材或者可以是可重復使用的?？梢杂性S多不同的化驗盒實施例。在一個實施例中，化驗盒包括細長體，該細長體包括遠端和近端，以及在遠端與近端之間線性排列的多個隔室，其中至少一個隔室是反應孔。反應孔包括第一和第二側(cè)壁、第一和第二端壁、以及至少接合該第一和第二端壁的孔底板。第一端壁包括多個彎曲部，該彎曲部可以形成有小平面的形狀。
[0247]在化驗盒中的各種隔室可以包含DNA試劑隔室或者RNA試劑隔室，其中該DNA試劑隔室存儲用于從樣本中提取DNA的試劑，RNA試劑隔室存儲用于從樣本中提取RNA的試劑。
[0248]在特定的實施例中，化驗盒包括被排列成接收反應混合物的反應孔，該反應孔包
含第一側(cè)壁、第二側(cè)壁、第一端壁、第二端壁以及孔底板。第一側(cè)壁、第二側(cè)壁、第一端壁和第二端壁形成開口端。第一端壁包含第一分段和第二分段。第一和第二分段通過彎曲部被接合，并且第一分段和第二分段中的至少一個成錐形，使得反應孔的橫截面縮減到更接近孔底板。
[0249]圖4 (a)-l顯示化驗盒200的一個實施例。化驗盒200包括被形成以包含多個隔室的細長體201，該隔室可以保持流體(例如，試劑)和需要進行各種分析的裝置(例如，毫尖端)。隔室的實例可以包含一個以上的反應孔202、一個以上的毫尖端保持器203、一個以上的大試劑孔204、一個以上的中試劑孔208和一個以上的小試劑孔209。在一些實施例中，化驗盒200可以處于單塊體的形式，并且可以由塑料(或者任何其他適合的材料)形成。在一些情況下，塑料注射成型處理可以被用于形成化驗盒200?；蛘?，可以通過將各個部件裝配到剛性框架中來構造化驗盒200。
[0250]每個化驗盒還可以包含密閉區(qū)212、被布置在各種隔室周圍的封蓋(例如，阻擋膜205)、促進操控和自動化的特征(例如，檢測特征210)、選擇的試劑、標簽、以及可以在處理期間使用的可移除部件?；灪?00可以在細長體201的兩端具有近端230和遠端232。隔室的取向定義了化驗盒200的頂部和底部部分。在一些實施例中，隔室可以在頂部打開并在底部和側(cè)面閉合。
[0251]如圖4 (a)-1所示，化驗盒內(nèi)的隔室可以單行對準。這個線性布局允許簡單的線性運動，以便使化驗盒的每個隔室與在線性處理通道上的操作場所對準。或者，化驗盒可以采用其他形狀，尤其諸如圓弧、多行網(wǎng)格或者圓形?；灪械男螤畹倪x擇可以取決于總體系統(tǒng)設計，諸如需要訪問化驗盒內(nèi)的各個隔室的操作場所的數(shù)量和序列。描述的線性化驗盒設計是有利的，因為該設計支持化驗盒的緊湊存儲、在化驗盒上操作的處理通道的緊湊布局、以及容易的多個化驗盒的用戶操控。制造也相對簡單。
[0252]在一些實施例中，在化驗盒內(nèi)的隔室的頂端形成以公共高度對準的開口。在一些情況下，因為隔室在深度上不同并且因為隔室底部可以具有不同的形狀，所以隔室底端通常不對準。公共高度促進了共享閉合的使用，以便以較低成本減少污染風險。因為系統(tǒng)可以在處理期間從靠近化驗盒頂部的受控表面支持化驗盒，所以公共高度還減少了系統(tǒng)對準上的化驗盒容限累計的效果。
[0253]在一些實施例中，化驗盒具`有圍繞每個隔室的開口的有邊沿的密閉區(qū)212。密閉區(qū)212可以由第一縱壁206、實質(zhì)上平行于第一縱壁206的第二縱壁207、第一橫切壁213以及第二橫切壁214定義。壁206、207、213和214在本發(fā)明的一些實施例中可以被稱為“有邊沿的壁”。在一些實施例中，化驗盒200可以具有多個用來容納化驗孔容納物的有邊沿的壁，化驗孔容納物另外可能是污染源。第一和第二橫切壁213、214可以是實質(zhì)上垂直于第一和第二縱壁206、207，以致密閉區(qū)212在該實施例中由矩形定義?？v壁206、207以及橫切壁213、214可以在各種隔室的上開口之上延伸。橫切壁213、214有助于容納在化驗盒處理期間發(fā)生的任何滴液或者溢出物。橫切壁213、214圍繞隔室的開口，以便生成在頂部打開并且與一個以上的隔室的內(nèi)部相接的延伸腔室?？梢酝ㄟ^水平網(wǎng)狀物228進一步定義密閉區(qū)212，該水平網(wǎng)狀物228可以在隔室開口和橫切壁213、214之間連接。水平網(wǎng)狀物228形成用于密閉區(qū)212的底板和用于隔室壁206、207、213和214的支持部。水平網(wǎng)狀物228的底表面可以是系統(tǒng)用于在處理期間支持每個化驗盒的受控表面。
[0254]在化驗盒內(nèi)的隔室可以進行各種功能。例如，部件存儲隔室可以存儲諸如毫尖端的可移除部件。試劑孔可以存儲試劑。反應孔可以提供反應地點。此外，一些隔室可以進行超過一個的功能。例如，試劑孔最初容納在處理化驗盒的過程中使用的試劑，以及一些試劑孔稍后可以保持在化驗盒處理期間產(chǎn)生的廢料。使用的隔室可以保持除了廢棄流體之外的廢棄部件(微尖端，穿孔器以及容器封蓋)。
[0255]通常，一些實施例中的隔室缺乏公共壁，以便防止液體在隔室之間的蔓延。這具有減少隔室之間的污染的可能性的益處。公共孔的缺乏同樣支持了試劑孔在化驗盒制造期間的滲漏測試。在一些實施例中，每個隔室的外部輪廓緊密地追隨腔室的內(nèi)部輪廓。即，壁可以具有相對恒定的厚度，并且相對于隔室的大小可以是薄的。這具有減少使用的材料數(shù)量的益處，并因此減少化驗盒的制造成本。薄的隔室壁和恒定厚度的附加益處是更高效和一致的傳熱，該傳熱對于溫度控制是希望的。相對恒定的橫截面同樣對帶有注射成型化驗盒的更一致的部分有所貢獻。定義每個隔室的壁可以作為緣邊在水平網(wǎng)狀物上延伸，以便防止阻止滴下或者溢出的流體侵入密閉區(qū)，并且用作將閉合物附接到隔室的能量導引器。這些緣邊還可以支持試劑孔在化驗盒制造期間的滲漏測試。隔室的壁可以在水平網(wǎng)狀物上稍微延伸，以便用作用于閉合物的附接的能量導引器。它們還可以用作熱封接觸物。
[0256]在一些實施例中，通常沿著化驗盒的垂直軸布置的垂直網(wǎng)狀物226可以連接隔室壁。垂直網(wǎng)狀物226可以延伸到隔室之外，以便至少局部地定義化驗盒200的外部輪廓。這具有給化驗盒賦予剛性、在儀器裝載區(qū)域控制化驗盒的裝配、為標簽或者其他標記提供空間的益處。垂直網(wǎng)狀物226的附加益處是在注射成型處理期間協(xié)助塑料流過模具。垂直網(wǎng)狀物226還可以為用于指明盒類型的鍵控特征提供場所，并且防止盒裝載單元插入錯誤的通道內(nèi)。它還可以是用于諸如機器可讀的一維和二維條型碼的人工和機器可讀信息的支持物?；灪?00還可以包含提供橫向穩(wěn)定性并且允許它自由站立的其他垂直延伸部。
[0257]在化驗盒內(nèi)的 部件存儲隔室可以保持在提取和凈化處理中或者在擴增處理中使用的離散部件。在一些實施例中，一個隔室可以是支持毫尖端的吸液尖端220的毫尖端保持器203。其他隔室可以包含可以保持反應容器的部件的反應容器部件保持器219。反應容器的部件可以包括可以裝配在容器底座246內(nèi)的容器底座246和容器塞222。
[0258]在一些實施例中，每個存儲隔室以公共操作高度支持它關聯(lián)的離散部件。操作高度是離散部件與儀器工具相互作用的高度。在一些實施例中，一個以上的壁213在至少一些存儲隔室之間延伸并且連接到縱壁206、207，以便隔開至少一些離散部件。
[0259]在化驗盒內(nèi)的試劑孔可以具有多個類型。在這些試劑孔之中，可以是保持小容量試劑的小試劑孔209，保持固相微粒或者容納中間容量試劑的中試劑孔208，以及可以保持沖洗流體，緩沖劑、其他試劑或樣本的大試劑孔204。存儲在試劑孔中的試劑可以處于液體或者懸浮在液體中的顆粒的形式。在一些實施例中，存儲在試劑孔中的試劑是處于凍干的固體、凍干的丸?；蛘哒掣皆谠噭┛椎膬?nèi)壁上的干薄膜的形式。一些試劑孔可以是空的。阻擋膜205可以使試劑孔的頂部閉合。
[0260]小試劑孔209可以保持少量使用的材料。小試劑孔209可以是具有圓錐形底部的圓柱形。該形狀使無用容量最小化并且允許吸液管收集所有的或者幾乎所有的容納的試劑。在一些實施例中，每個化驗盒200有一個小試劑孔209，該小試劑孔209具有大約200微升(或以上)的填充容量以及大約7.6mm (或以上)頂端空間容許量。小試劑孔還可以是具有金字塔形底部的矩形，以便(a)將液體容量導引到孔的底部，以及(b)當加熱元件被應用于外壁時，改進傳導傳熱。在本發(fā)明的一些實施例中，小試劑孔還可以具有矩形橫截面。底部可以具有中央最深點，并且可以是圓形的、圓錐形的、金字塔形的。具有矩形橫截面的孔的益處是平的接觸區(qū)域提供了改進的熱接觸/溫度控制。
[0261]中試劑孔204保持需要的相對小的容量的試劑或者在使用期間可能需要混合的試劑。例如，中試劑孔204可以保持固相微粒。在一些實施例中，系統(tǒng)存儲在懸液中的固相微粒，但是干存儲可以延長保存限期。在任一情況下，固相微粒在用于使沉淀在存儲器中的微粒再懸浮或者分散再水化懸液之前可能需要混合。其他中試劑孔可以保持不要求混合的試劑或者系統(tǒng)可能在傳送到反應孔之前形成的另一種混合物，諸如樣本和稀釋液的混合物。在一些實施例中，每個化驗盒200具有兩個中試劑孔，每個試劑孔帶有大約350微升(或以上)的填充容量及大約7.6mm (或以上)頂端空間容許量。在本發(fā)明的一些實施例中，中試劑孔還可以具有矩形橫截面。底部可以具有中央最深點，并且可以是圓形的、圓錐形的、金字塔形的。具有矩形橫截面的孔的益處是平的接觸區(qū)域提供了改進的熱接觸/溫度控制。
[0262]中試劑孔208可以具有矩形橫截面，帶有金字塔形的底部。這個構造有利于導引液體容量到孔的底部，并且當加熱元件被應用到外壁時，改進傳導傳熱。在其他實施例中，中試劑孔可以是具有圓形底部并且在一些情況下具有半球形底部的圓柱形。在一些實施例中，系統(tǒng)使用尖端混合來混合中試劑孔容納物。尖端混合可以包含一個以上的容納物吸出和再分配的循環(huán)。例如，尖端可能是毫尖端，并且可以使用毫尖端來進行容納物的吸出和再分配。尖端混合攪伴容納物，以致流體的不同成分小規(guī)模地相互作用。中試劑孔208的金字塔形的或者半球形的底部支持具有最少不涉及容積的再分配容納物的攪動和限制的旋轉(zhuǎn)。再分配處理使用再分配流體的動能來驅(qū)使流體攪動。中試劑孔208具有作為化驗盒的寬度的相對大的部分的直徑，以便減少毛細力對混合的影響。中試劑孔208具有大于它的直徑的深度，以便更好地容納任何飛濺。在一些實施例中，中試劑孔的深度是它直徑的至少兩倍；直徑可以是至少大約Imm (例如在I和IOmm之間)，并且在一些情況下,是至少大約5mm ο
[0263]系統(tǒng)可以使用多個其他方法中的任何方法，來混合試劑孔容納物。例如，系統(tǒng)可以在一個以上的維數(shù)上加速化驗盒200，以便攪伴容納物，或者它可以使用吸液尖端或者布置在流體中的其他裝置作為混合工具。其他混合方法可以包含磁性混合、超聲波、以及插入到孔中的旋轉(zhuǎn)槳葉或者類似裝置。
[0264]大試劑孔204可以保持沖洗流體、緩沖劑、其他試劑、廢料或者樣本。通常，系統(tǒng)使用大試劑孔204來收容相對大容量的試劑或者在不需要混合時收容足夠均勻的試劑。雖然如此，系統(tǒng)在大試劑孔中可以通過例如如上所述的尖端混合處理來混合材料。大試劑孔204可以成錐形，以便使無用容量最小化，并且因此允許吸液管收集所有的或者幾乎所有的容納的試劑。在一些實施例中，錐形是至少兩部分錐形，以便允許具有淺錐形的相對大容量吸液尖端到達大試劑孔204的底部。錐形具有增加的用作汲取量的益處，該汲取量減輕了化驗盒200在制造期間的彈出。在一些實施例中，化驗盒具有七個大試劑孔，每個大試劑孔具有大約2000微升的填充容量及大約76mm的頂端空間容許量。在本發(fā)明的一些實施例中，大試劑孔還可以具有矩形橫截面。底部可以具有中央最深點，并且可以是圓形的、圓錐形的、金字塔形的。具有矩形橫截面的孔的益處是平的接觸區(qū)域提供了改進的熱接觸/溫度控制。大試劑孔的平的外壁可以被用于支持標簽、條型碼以及其他標記。[0265]阻擋膜205可以個別地密封試劑孔，以便保存試劑以及防止試劑交叉污染。在一些實施例中，單個阻擋膜205可以封蓋所有的試劑孔。在另一實施例中，化驗盒200的試劑孔可以具有個別的密封件。阻擋膜205可以是聚合體和箔的多層合成物，并且可以包含金屬箔。在一些實施例中，阻擋膜205包含至少一個具有低刺穿力和足夠剛度兩者的箔部件，以便一旦移除刺穿裝置就保留阻擋膜205中的開口。此外，阻擋膜205可以被構造，以致一旦刺穿，就沒有箔部件的碎片從阻擋膜中被釋放。用于阻擋膜的適合材料可以是由英國埃普索姆的Thermo Scientif ic公司供應的料號AB-00559。阻擋膜205可以是跨越所有試劑孔的連續(xù)片。在操作中，吸液尖端刺穿阻擋膜，以便訪問試劑孔容納物。制造處理可以預先刻劃阻擋膜，以致刺穿時的任何撕裂發(fā)生在可預測的場所。在一些實施例中，制造處理激光將阻擋膜焊接到每個試劑孔的緣邊。或者，制造處理可以使用其他附接方法來將阻擋膜固定到試劑孔。其他適合的處理可以包含熱封、超聲波焊接、感應焊接或者粘合劑接合。
[0266]圖4 (a)-2顯示根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的另一化驗盒的頂部立體圖。除了中間試劑孔208’的側(cè)壁是實質(zhì)上平的并且試劑孔208’的開口是實質(zhì)上平行六面體(例如正方形)以外，在圖4 (a)-2中顯示的化驗盒200類似于圖4 (a)_l中的化驗盒200。在圖2中的化驗盒200中，試劑孔208’和209’的側(cè)壁是實質(zhì)上彎曲的并且試劑孔208和209的開口是實質(zhì)上圓形的。與試劑孔208的彎曲側(cè)壁相比，試劑孔208’的平側(cè)壁可以有利于與加熱器更好的熱接觸，從而為試劑孔208’中的試劑提供更好的傳熱。
[0267]圖4 (b))顯示在化驗盒200中的反應孔202的側(cè)橫截面視圖和俯視圖。
[0268]參考圖4 (a)和4 (b)兩者，化驗盒200包含至少一個反應孔202，該反應孔202在提取和凈化處理期間容納反應混合物。當系統(tǒng)開始從頂部對其他化驗盒隔室進行操作時，反應孔202還可以通過它的側(cè)面和邊緣與諸如磁體和加熱器的工具相互作用。為此，在一個實施例中，反應孔2 02可以駐留在化驗盒200的一端(近端)附近。這個端安置有利于允許通過移動化驗盒200以便將反應孔202放置得靠近工具的工具操作。除了吸液到反應孔202或者從反應孔202吸液之外，通過避免將反應孔輸送在主動的吸液尖端下，該端安置具有進一步減少污染可能性的益處。將反應孔放置在一端還減少了污染物在混合活動期間進入反應容器的風險。
[0269]反應孔202具有有小面的形狀(可以由矩形分段形成)，該有小面的形狀被設計成容納相對大的反應容量、容許它的容納物的有效混合、容許具有最小無用容量的吸出、保證與外部加熱器的好的熱接觸、以及以高或低的填充容量與外部磁體相互作用。反應孔202可以具有大約4500微升的容量，以及大約7.6mm的頂端空間容許量。這個相對大的容量在微升范圍內(nèi)支持樣本容量的處理。處理大樣本容量的能力減少了抽樣誤差并且提高了稀有序列的檢測，該稀有序列可能在每毫升樣本只在少數(shù)副本中存在。在其他實施例中，反應孔可以具有漸變過渡設計來代替有小面的形狀。在一些實施例中，反應孔容量和它的有小面的形狀的組合容許了大樣本容量的處理和小容量的恢復兩者，允許它被用于樣本濃度以及由此的稀有序列的檢測。
[0270]如圖4 (C)-1所示，反應孔202可以具有通常矩形橫截面(在水平網(wǎng)狀物的平面上)，該矩形的長軸與化驗盒202的長軸對準。反應孔202可以是至少足夠?qū)捯匀菁{毫尖端的吸液尖端220。反應孔202從它的側(cè)壁(通常平行于化驗盒軸)以及從它的端壁(通常垂直于化驗盒軸)隨著深度成錐形，其中側(cè)壁包含第一和第二側(cè)壁202 (c)和202 (d)，端壁可以包含第一和第二端壁202 (a)和202 (b)。第一和第二側(cè)壁202 (c)、202 (d)具有雙重錐形，該錐形對大部分高度具有淺的汲取量(接近于垂直)和在反應孔底板240具有較陡的汲取量(接近于水平)(如圖4 (b)顯示)。第一和第二側(cè)壁202 (c)、202 (d)在較陡的汲取量部分聚合，以便使反應孔在底部240附近變窄。
[0271]在沿著化驗盒軸線的縱截面中，反應孔202可以是非對稱的，對準的最深部分相對靠近遠離化驗盒近端230的那個端壁202 (b)(參見圖4 (a)-l)。如圖4 (b)所示，該最深部分裝配毫尖端的吸液尖端220，以致當毫尖端處于吸出位置236時(在一些情況下可以對應于第二場所)，使得毫尖端220可以到達最深部分，而不接觸側(cè)壁。反應孔的縱截面輪廓可以是多邊形的，并且底部可以以分段線性樣式上升以便接合接近化驗盒200的近端230的端壁。每個連續(xù)的分段(在反應孔底板240開始并且分別通過第一彎曲部202 (a)-l、第二彎曲部202 (a)-2以及第三彎曲部202 (a)_3被連結(jié))接近垂直對準。這些連續(xù)的分段的角度相對于垂直軸可以是鈍角的。在一個實施例中，第一分段的內(nèi)表面的角度(從反應孔底板240延伸到彎曲部202 (a)-1)相對于垂直軸從100°變化到120°，第二分段的內(nèi)表面的角度相對于垂直軸從135°變化到155°，以及第三分段的內(nèi)表面的角度相對于垂直軸從150°變化到170°。延伸到第三彎曲部202 (a)-3之外的分段可以近似平行于垂直軸。在另一實施例中，第一分段的內(nèi)表面的角度相對于垂直軸大約是110°，第二分段的內(nèi)表面的角度相對于垂直軸大約是145°，以及第三分段的內(nèi)表面的角度相對于垂直軸大約是160°。在一些實施例中，沿著化驗盒軸平面的反應孔縱截面輪廓包括在最深點和在近端處的反應孔頂部之間的四個線性分段(由第一、第二和第三彎曲部202 (a)-1,202 (a)-2、202 (&)-3定義)。兩個線性分段可以連接最深點和在遠端處的反應孔頂部。先前描述的彎曲部可以是連結(jié)連續(xù)線性分段的圓形過渡。然而，連結(jié)連續(xù)分段的過渡可以是有角度的，在此希望用以限制不流動的液體。
[0272]在本發(fā)明實 施例中，第一分段(在彎曲部202 (a) -3之上)較接近于反應孔的開口端并且具有第一錐形，第二分段(例如，在彎曲部202 (a) -2之下)離開口端較遠并且具有第二錐形。第二錐形可以大于錐形，以便以較大的比率來減小反應孔的橫截面。
[0273]近端端壁(B卩，第一端壁202 (a))朝向化驗盒的端部的近端以及朝向反應孔的底部成錐形。隨著近端端壁202 (a)趨近反應孔底板240，側(cè)壁202 (c)和202 (d)向反應孔中間線(或者中平面)聚合。反應孔的橫截面可以朝向孔底板240減小。近端端壁202的下分段以及聚合側(cè)壁202 (c)和202 (d)可以以平滑曲線相交。該曲線半徑朝向反應孔底板240減小，從而形成定義管路211的截圓錐面的分段。管路211的平滑壁用來朝向反應孔底板240灌進流體。管路211朝向反應孔中間線導引從管路上方添加的流體，以便卷入和促使渦流沖刷局限在下近端端壁上的任何材料。在一些實施例中，局限在下近端端壁上的材料包含磁性響應的顆粒。管路211還可以提高反應混合物的混合。
[0274]使用修改的尖端混合規(guī)程，反應孔202的有小面的幾何形狀可以容許反應孔容納物的有效混合。系統(tǒng)可以通過在反應孔220的最深部分中或者在反應孔最深部分附近用毫尖端220吸出反應孔容納物來混合。然后，系統(tǒng)用更靠近近端側(cè)壁的毫尖端220在分配位置234 (在一些情況下可以對應于第一場所)再分配吸出材料、攪拌并且混合流體。在一些實施例中，系統(tǒng)用毫尖端220將吸出材料再分配到管路211上，引起渦流，同時攪混和混合液體。已經(jīng)沉積在管路上的諸如微粒的顆?？梢酝ㄟ^這種混合而被懸浮。這種混合動作可以通過再吸出分配的液體和再分配該液體被重復。使用毫尖端或者微尖端，系統(tǒng)可以從反應孔中吸出。
[0275]在最深點或者最深點附近用毫尖端220的吸出使得無用容量最小化。反應孔202的有角度的底板在該區(qū)內(nèi)防止毫尖端220和反應孔底板240之間的密封的形成，毫尖端220和反應孔底板240之間的密封可能在吸出期間阻斷毫尖端。定義小面的線性分段之間的彎曲部的交叉點可以用來使大量液體與局限在管路211內(nèi)的材料隔開。
[0276]管路211還有利于擴大添加的流體的沖刷效果以便弄濕固相材料和使固相材料再懸浮。管路的變窄的并且向內(nèi)彎曲的形狀用增加的速度導引更加小容量液體，以便有助于使先前拉到管路的下部的磁性材料再懸浮。近端第一端壁202(a)可以近側(cè)地向外彎曲，以便給管路橢圓形橫截面。這起作用，以便容納沿著中間線在定義的區(qū)域中局限于這個近端端壁部分的材料，提高添加的流體的沖刷動作并且使這種容納的材料與小洗脫液容量物理分離。當小洗脫液容量是所希望的時，這特別有利于核酸分離的后期步驟。
[0277]圖4 (c)_2顯示根據(jù)另一實施例的另一反應孔的俯視圖。在圖4(c)_l和4(c)_2中，相同數(shù)字指明相同元件。在圖4 (c)_2中，通過相對直的側(cè)邊界形成管路211，而在圖
4(c)-1中的管路211具有彎曲的側(cè)邊界。
[0278]在一些實施例中，反應孔202的外部輪廓緊密地跟隨腔室內(nèi)部輪廓。即，相對于反應孔202的大小，壁202 (a)-202 (d)具有相對恒定的厚度并且是薄的。除了上述討論的益處，這有利于改進在外部加熱器和反應孔容納物之間的導熱性。更好的導熱性減少了反應孔容納物到達希望溫度的時間，在反應孔內(nèi)，減少了處理的長度并且保證了更統(tǒng)一的條件。更統(tǒng)一的條件有助于核酸分離中更好的重復性，并由此有助于更準確的解答?；蛘?，反應孔202可以具有相對統(tǒng)一厚度但是在與外部加熱器接觸區(qū)減少厚度的壁。
[0279]通過為磁性耦合提供延伸區(qū)，反應孔202的有小面的形狀還支持以高的或者低的填充容量與外部磁體的相互作用。延伸區(qū)可以是形成近端第一端壁的分段的反應孔202的小面。相對于反應孔的垂直軸，可以以銳角布置端壁分段的外表面。在一些實施例中，銳角可以在大約20度和大約70度之間并且在一些情況下大約是35度。該銳角有利于允許最接近小面的相對大的磁體或者較小的磁體的并列。如此布置的任一大小的磁體引起磁場，該磁場聚集鄰近管路211中的內(nèi)部反應孔第一端壁202 Ca)的磁性響應微粒并形成小球。較小的磁體可以沿著反應孔202底部附近的管路表面聚集磁性響應微粒。大的磁體同樣沿著管路211聚集磁性響應微粒但是使它們散布在內(nèi)表面的較大部分上。較大的磁體可以更快速地聚集磁性響應微粒，并且系統(tǒng)可以更容易地使散布的小球再懸浮。這些都有助于減少處理時間。較小的磁體在空間上限制了磁性響應微粒的散布，以致小容量流體的添加基本上到達所有的較小的小球。當隨后的處理步驟僅僅添加小容量流體時，這是有利的。例如，這可以在核酸的洗脫之前發(fā)生，此時最小的洗脫容量是所希望的。
[0280]圖4 (j)顯示多個替換反應孔實施例202-1、202-2、202-3、202-4、202-5的側(cè)橫截面視圖。每個設計具有不同的端壁結(jié)構。O以每個反應孔設計顯示毫尖端22。反應孔實施例202-1具有稍微類似于圖4 (b)中顯示的反應孔的結(jié)構。反應孔實施例202-2、202-3在通向底部的端壁中具有比反應孔實施例202-1少的有角度部分。反應孔實施例202-4、202-5顯示反應孔的端壁部分是彎曲的實施例。反應孔實施例202-4比反應孔202-5短并且具有更少的容量。[0281]化驗盒200可以由任何適合的材料制成。例如，化驗盒200可以由諸如聚丙烯的疏水性聚合物構成。如果是這種情況，則在含水緩沖劑和化驗盒之間的界面可以具有高入射角。這個高入射角可以沿著由管路小面和鄰近小面之間的有角度的交叉點定義的線，局限適量緩沖液的空氣/液體界面。該容量可以在大約I微升和大約100微升之間，并且在較佳實施例中，大約是25微升?；蛘?，化驗盒200可以包括聚乙烯、含氟聚合物、聚笨乙烯、有機硅以及其共聚體，并且這些和其他材料可能被施加在其他材料上作為膜或者層。
[0282]化驗盒可以包含可移除的盒封蓋(沒有顯示)，以便在使用之前保護容納物。封蓋可以由塑料、紙張或者紙板制成，裝配在化驗盒的密閉壁的頂部上或者附近。封蓋有利于在存儲和操控期間減少污染的可能性。在一些實施例中，用戶大約在她將化驗盒裝載到系統(tǒng)內(nèi)的時候移除盒封蓋?；蛘?，化驗盒包裝可以集成盒封蓋，以致從包裝中移除化驗盒同樣移除盒封蓋。盒封蓋可以通過撳鈕配合或者類似的方法粘附到化驗盒，但在一些情況下，盒封蓋形成粘附到有邊沿的壁的頂部的“可沿虛線撕下的”條。諸如紙、Tyvekg或者聚合物膜的靈活的擋板材料可以形成可沿虛線撕下的窄條的主體?？裳靥摼€撕下的窄條對于有邊沿的壁的粘附可以通過諸如粘接或者超聲波焊接的任何各種技術中的任何技術，并且在一些情況下是熱接合。在使用中，用戶可以簡單地從化驗盒剝落可沿虛線撕下的窄條。選擇性地，盒封蓋可以包含預先印好的指令或者其他信息。
[0283]參考圖4(d)，化驗盒200包含促進操控和自動化的特征。這些特征包含在制造期間被控制以建立一個以上的安置基準的表面，在存儲期間支持化驗盒200和在處理期間安置化驗盒的支持突出部218，在吸液尖端的收回期間保留化驗盒的盒凸緣，區(qū)分鄰近的化驗盒的檢測特征(參見圖4 (a)-l中的元件210)，阻止化驗盒的反向裝載的不對稱特征，辨別化驗盒的類型的鍵控特征，以及傳送與化驗盒相關的信息的記號元件。
[0284]受控表面通過提供制造處理保持為嚴格容限的基準場所來促進化驗盒安置。在一些實施例中，一個受控表面是在化驗盒的遠端處的垂直網(wǎng)狀物的垂直布置的邊緣。水平網(wǎng)狀物的底部表面可以是受控表面。
[0285]圖4 (d)顯示具有`支持突出部218的化驗盒200的一端，該支持突出部嚙合盒滑架的推動特征303。
[0286]在本發(fā)明實施例中，一對支持突出部218可以在系統(tǒng)上支持化驗盒200。支持突出部218從化驗盒的任一端凸出，并且每個支持突出部218包含水平元件和垂直元件。在系統(tǒng)內(nèi)(例如在盒裝載單元內(nèi))的平行軌道可以通過從下面為水平元件提供支持來保留化驗盒。垂直元件從水平元件向下延伸。垂直元件的類似間距以及平行軌道的類似間距對準在平行軌道上的化驗盒。在一些實施例中，垂直元件比水平元件離化驗盒中點更遠。即，水平元件從化驗盒外圍延伸并且終止于垂直元件。這具有防止未對準的化驗盒在平行軌道之間倒下的益處。
[0287]在處理期間，支持突出部218還可以在處理通道內(nèi)安置化驗盒。當系統(tǒng)可以從任一端推進或者拉動化驗盒，容限累積的避免促成從單個端部一致地推進或者扯動。相應地，化驗盒可以在一端具有更堅固的支持突出部，以便為該更費神的使用提供較大的剛性。在一些實施例中，該更堅固的支持突出部把垂直的I梁結(jié)構集成到垂直元件中并且把它連接到更遠端的隔室的底部。在化驗盒200的遠端上的支持突出部218從化驗盒下垂遠離定義間隙的受控表面的小距離。在化驗盒上的支持突出部218還可以在被保持在包裝內(nèi)時被用于支持化驗盒。在支持突出部218和化驗盒200的遠端表面之間的間隙還可以成錐形，以便在系統(tǒng)內(nèi)促進化驗盒的傳送。
[0288]化驗盒200還可以包含在吸液尖端的收回期間保留化驗盒的特征。當系統(tǒng)從由阻擋膜205覆蓋的試劑孔中移除吸液尖端220時，這種特征可以具有特別的益處。當使用穿孔器穿透在隔室上的密封件時，化驗盒滯溜特征同樣有用。如上討論，阻擋膜205可以包含當系統(tǒng)從反應孔中收回吸液尖端時在吸液尖端220上施加摩擦力的部件。在沒有保留化驗盒200的特征的情況下，吸液尖端220可以從它的支持部中升高全部的化驗盒200，當化驗盒200向下落回到支持部時，替換它或者造成飛濺和隨后的溢出。阻擋膜205還可以容納諸如箔的易碎或者剛性的部件，該部件在刺穿之后保持在膜開口中的小孔，以便不干擾隨后的吸液操作。
[0289]在一些實施例中，化驗盒200包含布置在化驗盒200的至少一個邊緣上的盒凸緣。對于至少一部分長度的化驗盒，這種盒凸緣可以是延伸到有邊沿的壁之外的水平網(wǎng)狀物的延伸部。盒凸緣可以以比水平網(wǎng)狀物稍微低的高度凸出，以便當化驗盒并排布置時，支持化驗盒的較近的封裝。在一些實施例中，盒凸緣實質(zhì)上延伸化驗盒的全部長度?；蛘?，系統(tǒng)還可以使用諸如有邊沿的壁的頂部的一些其他特征來保留化驗盒。盒凸緣的存在還支持多個化驗盒的手動操控。
[0290]當儀器將多個化驗盒存儲在一起時，化驗盒可以包含區(qū)分鄰近的化驗盒的檢測特征210。這種檢測特征210的目的是容許儀器在裝載區(qū)域內(nèi)感應裝載化驗盒的存在。例如，第一和第二縱壁206、207可以在水平網(wǎng)狀物228上在化驗盒200的整體周圍延伸。當化驗盒并排地布置時，第一和第二縱壁206、207可以判定化驗盒之間的間隔距離，以致響應于化驗盒的一端處的縱壁的外部傳感器可能不容易地把一個化驗盒與另一個辨別開。在一些實施例中，與沿著化驗盒側(cè)面的縱壁之間的距離相比，在遠端處的縱壁已經(jīng)減少了程度。縱壁的遠端部分可以包含兩個以上的分段，其中一個分段被布置在化驗盒的遠端處或者附近，并且另一個分段被布置在遠端的里面。分段可以通過通常平行于化驗盒軸布置的縱壁的短的橫向分段相互連接。該分段的幾何形狀保留縱壁的完全密閉并且允許靠近遠端放置的外部傳感器來從其余化驗盒中區(qū)分靠近遠端布置的分段。
`[0291]化驗盒可以包含防止用戶不注意地向后即端對端顛倒地裝載化驗盒的不對稱特征。系統(tǒng)可以包含在化驗盒裝載區(qū)域中互補這些不對稱的特征但不互補顛倒的化驗盒的特征。因此，化驗盒僅僅可以僅僅裝配在裝載區(qū)域中的一個取向上?；灪械牟粚ΨQ特征可以是不同大小和形狀的隔室的分布的自然結(jié)果。例如，毫尖端吸液尖端在單個吸出中具有足夠的容積來傳送試劑孔的容納物，但是為了到達試劑孔容納物，毫尖端直徑可以比試劑孔直徑小。因此，毫尖端可以比試劑孔的深度長，并且因此在支持毫尖端的化驗盒內(nèi)的隔室比試劑孔深。因為每個化驗盒包含單個毫尖端吸液尖端，并且因為毫尖端可以是鄰近在化驗盒的近端附近的反應孔，所以化驗盒可以在其近端附近比在其遠端附近具有更大的高度。或者，化驗盒的垂直網(wǎng)狀物可以具有非對稱形狀。
[0292]化驗盒可以包含鍵控特征224，以便在用戶在裝載區(qū)域內(nèi)裝載化驗盒的期間，辨別化驗盒類型。該鍵控的目的是避免不同化驗盒類型的不注意的誤裝。鍵控防止了一個類型的化驗盒裝配到裝載區(qū)域的指明用于第二類型的部分中。在一些實施例中，鍵控特征在垂直網(wǎng)狀物的底部是矩形剪切塊。沿著化驗盒的長度的剪切塊的位置對于每個化驗盒類型可以是唯一的。
[0293]化驗盒可以包含記號元件以便傳送信息。記號可以包含各種形式的機器可讀信息，諸如條型碼、點編碼、射頻識別標識符(RFID)或者導引讀取電子存儲器。此外，還可以存在諸如文本或者圖解的人類可讀信息。在一些實施例中，每個化驗盒包含在垂直網(wǎng)狀物上條型碼和在垂直網(wǎng)狀物上、在縱壁上以及在可移除封蓋上的文本。記號可以包含關于化驗盒類型、制造信息、序列號、有效期、使用說明書以及類似信息的信息。
[0294]化驗盒可以容納至少一些用于核酸分離和凈化的試劑?；灪羞€可以容納一些用于擴增和檢測的試劑。在試劑之中，可以是沖洗流體、緩沖劑、稀釋液、洗脫液、微粒、酵素、輔酶因子或者其他試劑。在一些實施例中，系統(tǒng)首先使用來自最靠近反應孔的試劑孔的材料。當移除廢料時，系統(tǒng)首先在最接近反應孔的空孔中沉積廢料材料。這有利于減少污染的可能性，因為從吸液尖端落下的液滴僅僅可以落入系統(tǒng)已經(jīng)使用過的孔中。
[0295]在處理期間，化驗盒隔室容納處理中的材料。雖然大多數(shù)處理中的材料駐留在反應孔中，但是諸如純的或者稀釋的樣本、再造試劑、洗脫核酸、廢料等等的其他材料可以在處理期間的不同時間駐留在其他隔室中。在保留的廢料之中，可以是諸如使用過的反應物的液體廢料和諸如使用過的吸液尖端的固體廢料。因為毫尖端在潛在污染滴液的反應孔的處理容納物根據(jù)毫尖端的彈出而落入毫尖端保持器底部之后被放置在毫尖端保持器中，所以緊挨著反應孔放置毫尖端保持器減少了通過毫尖端污染打開的試劑孔的機會。
[0296]在一些實施例中，系統(tǒng)以序列使用來自試劑孔的材料，該序列大致上基于試劑孔在化驗盒中的位置。為了避免使用可能通過較早的吸出而污染的材料，系統(tǒng)可以限制對來自每個試劑孔的單個吸出的傳送(除了尖端混合)。系統(tǒng)可以首先使用來自最靠近反應孔的試劑孔的材料。當移除廢料時，系統(tǒng)首先在最接近反應孔的空孔中沉積廢料材料。這個孔使用的序列有利于減少污染的可能性。從吸液管落下的任何滴液僅僅可以落入系統(tǒng)已經(jīng)使用過的孔中。
[0297]在裝載在系統(tǒng)上之前，化驗盒可以被存儲在輸送箱中。輸送箱在公共取向上保留多個化驗盒，該化驗盒被分組，便于一次抓取多個來裝載。在一些實施例中，輸送箱包含支持底座、標簽和蛤殼蓋，以便在操控期間保護化驗盒。在支持底座上的存儲狹槽可以將化驗盒分組作為三個到五個的兩組，在組之間具有間隙。對產(chǎn)生輸送箱有用的制造處理至少包含塑料熱成形和塑料注射成型。
[0298]本發(fā)明的一些實施例還針對一次性膜穿孔器。如上所提到的，化驗盒200具有阻擋膜205，該阻擋膜205在使用之前位于試劑孔204、208和209上并密封試劑孔204、208和209。暈尖纟而220的吸液尖纟而可以被用于芽透I旲。暈尖纟而220可以具有結(jié)合到尖纟而中以便在它推進穿過阻擋膜205時均衡氣壓的特征。在有些情況下，這可能導致污染問題。例如，在毫尖端初次抽取病人樣本的規(guī)程中；一些殘余樣本可能被保留在毫尖端的外表面上以及壓力均衡特征中。當膜205隨后被毫尖端穿透時，膜的初始拉伸使密封孔的內(nèi)部加壓。這可以在實際穿透上生成在毫尖端的外部周圍出射的小的空氣爆裂，該爆裂可以使這種殘余樣本霧化。病人樣本可以被擴散到預期區(qū)域之外是可能的。為了有助于解決該問題，本發(fā)明的一些實施例可以使用單獨的膜穿孔器。
[0299]圖4 Ce)顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的膜穿孔器262的立體圖。如顯示的，膜穿孔器262包括線性刺穿元件266和吸液芯軸接口 267，該線性刺穿元件266包括刺穿元件端266(a)，該刺穿元件端266是尖銳的。吸液芯軸接口 267可以定義能夠接收吸液芯軸的孔徑。邊沿264可以被耦接到刺穿元件266。吸液芯軸接口、刺穿元件266和邊沿264可以是單個整體塊。在一些實施例中，穿孔器262可以包括注射成型塑料材料等等。膜穿孔器262的邊沿264還可以用作反應孔的污染封蓋。
[0300]膜穿孔器262可以包含帶有尖銳邊緣的金字塔形的刀片，該尖銳邊緣隨著它被垂直移動來割穿膜。其他可能的結(jié)構，諸如方形橫截面或者帶有尖銳尖端的總體圓錐形形狀是可能的。用于膜穿孔器262的適合的材料可以類似于上面提及的用于吸液尖端的那些材料，并且可以包含傳導聚合物，該傳導聚合物容許用液體傳感電路來檢測。它還可以包含操控特征，該操控特征被配置成與吸液裝置接合，該吸液裝置通常與毫尖端一起使用。
[0301]圖4 (f)顯示與化驗盒200 —起使用的膜穿孔器262。如這里顯示的，膜穿孔器262可以刺穿阻擋膜，并且可以刺穿元件大小適合，以便裝配在試劑孔內(nèi)。邊沿262可以具有底部橫向尺寸，該橫向尺寸比定義反應孔的頂部的區(qū)域大。如圖4 (f)所示，邊沿262可以允許穿孔器處于反應孔的頂部上。在一些實施例中，膜穿孔器262可以具有在操控期間將膜穿孔器保留在化驗盒200中的特征，包括提供過盈裝配、撳鈕裝配或者摩擦裝配的機械特征。膜穿孔器262還可以使用粘合劑來被保留在化驗盒200中。
[0302]在使用中，膜穿孔器262可以使用吸液芯軸被操縱，該吸液芯軸被插入進吸液芯軸接口 267內(nèi)。在較佳實施例中，樣本毫尖端吸液管704被用于操縱膜穿孔器262。在通過吸液芯軸的獲取之后，膜穿孔器以受控速率被向下導引，以便使刺穿元件266與阻擋膜205接觸，該阻擋膜205覆蓋化驗盒200的至少一個試劑孔。在一個實施例中，覆蓋每個試劑孔的阻擋膜205在一系列操作中被刺穿。在替換的實施例中，在一部分試劑孔上的阻擋膜205可以在一系列操作中被刺穿，并且在刺穿阻擋膜205的附加部分的干預步驟之后返回化驗盒 200。
[0303]如上所述，可以通過類似于吸液尖端的方式的彈出，來除掉該膜穿孔器262。在一個實施例中，膜穿孔器262被彈出到在化驗盒200上的位置，并且在樣本處理之后根據(jù)用過的化驗盒200的清除而被最終除掉。在另一實施例中，通過將攜帶膜穿孔器262的吸液管移動到指明的通向固體廢料器皿92的廢料清除斜槽，來除掉膜穿孔器262。這種廢料斜槽可以位于樣本吸液管700的路徑內(nèi)。膜穿孔器262可以通過移動吸液芯軸來被彈出到廢料清除斜槽，該吸液芯軸攜帶膜穿孔器穿過被動剝離裝置，該被動剝離裝置被定向以便將膜穿孔器262導引到廢料清除斜槽。這有利于容許緩慢和逐漸移除膜穿孔器262，使得這個該尖銳裝置意外的不受控制的松開的機會最小化。
[0304]圖4 (g)顯示一部分化驗盒200，該容器底座246和和容器塞246被布置在反應容器部件保持器219內(nèi)。圖4 (h)顯示在化驗盒200上的盒封蓋229的俯視圖。圖4 (i)是盒封蓋229的底部立體圖。在該實施例中，存在盒封蓋229并且盒封蓋229可以被配置成裝配在該部分化驗盒200的頂部上。盒封蓋229可以包括封蓋主要部分229，該封蓋主要部分229可以是實質(zhì)上平面的。盒封蓋229還可以包括封蓋凸起部229(a)，當封蓋凸起部在化驗盒200上時它裝配在容器底座246內(nèi)。如顯示的，盒封蓋229可以從化驗盒200的第一橫切壁213延伸到化驗盒200的一端，同時與化驗盒200的縱壁橫向同延。在一些實施例中，在沒有結(jié)合膜穿孔器262的刺穿功能的情況下，類似的封蓋可以被用于保護反應孔 202。[0305]參考圖4 (h)，封蓋凸起部229 (b)可以定義在封蓋229的頂部處的中空凹口 229
(b)-l。中空凹口 229 (b)-1可以充當操控特征，該特征可以允許諸如吸液管或者操縱封蓋229的其他裝置。
[0306]參考圖4 (g)和4 (i)，四個角裝配元件229 (C)可以被安置在封蓋凸起部229
(b)周圍。該角裝配元件229 (c)可以被用于在容器部件區(qū)231內(nèi)安置封蓋，該角裝配元件229 (c)可以結(jié)合到反應容器部件保持器219中。
[0307]盒封蓋229可以由任何適合的材料制成并且可以具有任何適合的結(jié)構。例如，它可以包含任何適合的成型塑料材料。它還可以包含任何適合數(shù)目的凸起部(例如，兩個以上)，并且可以具有任何適合的橫向和縱向尺寸。
[0308]盒封蓋229可以在處理期間被有利地用于封蓋容器底座246和容器塞246，使得它們免受潛在的污染源。
[0309]本發(fā)明的實施例還可以包括預切割的塑料滯留膜，該預切割的塑料滯留膜圍繞保持反應容器底座和反應容器塞的隔室的邊緣，提供足夠的摩擦力，以便在操控期間適當保持這些物品，同時容許使用吸液管芯軸來容易地移除它們。
[0310]E.反應容器
[0311]圖5顯示可以針對用于實時PCR的反應容器221的本發(fā)明的一個實施例。在一些實施例中，反應容器221可以是擴增容器、PCR反應容器或者PCR容器。反應容器221可以被密封或者未密封。具體地，圖5 (a)顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的反應容器221的頂部立體圖。圖5 (b)顯示根據(jù) 本發(fā)明的實施例的反應容器的分解圖。圖5 (c)顯示本發(fā)明實施例的反應容器的立體橫截面視圖。
[0312]如圖5 Ca)所示，反應容器221可以是用于在核酸擴增和檢測期間容納擴增混合物的兩部分器皿。每部分駐留在化驗盒內(nèi)的分離隔室中(參見圖4 (a)_l)?；蛘?，反應容器底座246和塞222可以被設置在類似于如下所述的微尖端支架550的支架中。反應容器221包含容器底座246和容器塞222。系統(tǒng)裝載具有擴增混合物的容器底座246，然后將容器塞222座合到容器底座246上。擴增混合物可以包括經(jīng)處理的樣本和酵素的混合物、弓丨物、探針以及核酸擴增需要的其他材料。一旦容器塞被座合，容器塞222就鎖定容器底座246并且在組裝的反應容器221內(nèi)密封擴增混合物。反應容器221可以在化驗的完成期間保持密封和鎖定，以便減少污染風險。在替換的實施例中，容器底座246和容器塞222可以被設置成具有通過相容性系鏈接合的兩個部分的單個單元。
[0313]參考圖5 (a)、5 (b)和5 (C)，反應容器221可以包含徑向?qū)ΨQ的反應底座246和容器塞222。反應底座246可以包括接收容器塞222的上容器底座部分246 Ca)和作為容器底座的下部的下容器底座部分246 (b)。下容器底座部分246 (b)通向上(圓柱形)容器底座部分246 (a)，并且包括平截頭圓錐形狀。當容器底座在系統(tǒng)中被使用時，術語“上”和“下”可以參考容器底座部分的相對位置。容器塞222還可以包含操控特征222 (f)。操控特征222 Cf)可以包括被配置成接受吸液芯軸(沒有顯示)的圓柱形外殼。
[0314]底座246的對稱性質(zhì)可以允許系統(tǒng)關于貯存器區(qū)的軸將反應容器放置在任意取向中。即，當徑向?qū)ΨQ的容器被放置到互補形狀的腔室內(nèi)時，與具有矩形橫截面的容器不同，不在意如何定向容器，只要反應容器和腔室的主軸被對準。
[0315]反應容器221可以包含任何適合數(shù)目或者類型的不同的特征或者材料。例如，形成底座246和/或塞222的材料可以包含具有以下特性的材料:大于大約0.1ff/m.K的熱導率；大約1.5GPa到大約2GPa的楊氏模數(shù)；以及小于大約0.25的摩擦系數(shù)。材料可以包括諸如聚丙烯的聚合物并且它可以具有硬度從20變化到50硬度計(肖氏)A的彈體性能，并且它還可以是傳導的。在一個實施例中，聚合物具有大約硬度計(肖氏)A的硬度。用于容器底座的適合的材料可以是透明的以及半透明的。用于容器底座的其他適合的替換材料可以包含聚乙烯、聚笨乙烯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、有機硅和共聚體以及他們的混合體。
[0316]底座246還可以包含任何適合的幾何形狀或者特征。例如，在一些實施例中，容器底座246的下容器底座部分246 (b)具有幾何形狀，在該幾何形狀中，壁(在徑向橫截面視圖中)形成大約4度和大約8度之間的角度，或者大約6度的角度。而且，下容器底座部分246 (b)可以包含大約10 μ L到大約70 μ L的容量，并且反應容器底座246的下部246 (b)的末端可以具有光學窗。下部246 (b)的壁厚可以是大約0.0005英寸到大約0.02英寸。
[0317]在一些情況下，上容器底座部分246 (a)包括閉鎖特征246 (a)’，該閉鎖特征246(a)’插入嚙合塞222，以致閉鎖特征246 (a)’不可逆轉(zhuǎn)地緊固塞222。在該實例中，閉鎖特征246 (a)’可以是閉鎖部分。當塞222在反應容器底座246的上容器底座部分246 (a)中被嚙合時，塞222可以形成抵抗至少大約50psi的壓力的密封件。上圓柱形部分的閉鎖特征246 (a)’可以包括一個或者多個相容性鎖定突出部，該相容性鎖定突出部可以處于隆起的形式，其中相容性鎖定突出部中央向下凸出，在塞222的初始插入上向外移位，根據(jù)塞222在反應容器底座246中的座合來中央地移動，并且根據(jù)中央地移動來嚙合塞222。
[0318]上圓柱形部分246的閉鎖特征246 (a)’可以包括圓周隆起，其中該圓周隆起中央凸出。它還可以根據(jù)塞222的初始插入徑向地擴展。它還可以根據(jù)塞222在反應容器底座246中的座合來徑向地收縮。圓周隆起根據(jù)反應容器底座246的上圓柱形部分的徑向收縮來嚙合塞。上容器底座246 (a)的閉鎖特征246 (a)’還可以包括多個弓形隆起，其中該弓形隆起中央凸出。反應容器底座246的上容器底座部分246 (a)可以根據(jù)塞222的初始插入來徑向地擴展，并且可以根據(jù)塞222 (f)在反應容器底座246中的座合來徑向地收縮，并且可以根據(jù)反應容器221的上`容器底座部分246 Ca)的徑向收縮來嚙合塞222。
[0319]在一些實施例中，塞222包括一塊彈性體，該彈性體的直徑大于反應底座的下部的開口直徑。它還可以包含操控特征222 (f)，該操控特征可以包括內(nèi)表面、外表面以及縱向槽222 (e)。在一些實施例中，操控特征222 (f)的圓柱形外殼可以具有大約0.125到大約0.4英寸的內(nèi)徑，并且圓柱形外殼的內(nèi)表面可以包括多個凸出部222 Cd)(諸如凸起部)，該凸出部222 (d)可以是半球形的。
[0320]容器底座246可以被進一步表征為包含貯存器區(qū)和鎖定區(qū)。鎖定區(qū)可以對應于上容器底座部分246 (a)，而貯存器區(qū)可以對應于下容器底座部分246 (b)。貯存器區(qū)保持擴增混合物，并且鎖定區(qū)一旦被座合就協(xié)作以鎖定和保留容器塞222。
[0321]容器底座246可以由任何適合的材料制成。用于容器底座246的適合的材料是能夠承受擴增處理的提升溫度和壓力并且與它的化學條件相容的半透明聚合物。適合的材料包含由荷蘭鹿特丹的LyondellBasell工業(yè)制造的PD702聚丙烯均聚物。
[0322]與下容器底座部分246 (b)相對應的貯存器區(qū)可以包含保持直至大約50微升的擴增混合物的薄壁型截頭圓錐體。在一些實施例中，貯存器區(qū)是平截頭圓錐體，用來提高在貯存器區(qū)和熱循環(huán)器加熱塊之間的熱接觸的形狀。在宏觀尺度和微觀尺度兩者上，圓錐形狀利用加熱塊的互補形成區(qū)來提高熱接觸。在宏觀尺度上，圓錐形狀通過使用單個延伸表面來減少用于對準的容限要求。在微觀尺度上，圓錐形狀容許簡單的向下壓力以增加在全部表面上的粗糙面接觸。提高的熱接觸減少了溫度改變的響應時間，并由此減少了每個熱循環(huán)的長度。因為熱循環(huán)在每個化驗期間可以重復多次，所以較短的熱循環(huán)長度可以對產(chǎn)生結(jié)果的總時間具有有益的影響。
[0323]貯存器區(qū)的圓錐形狀可以具有小開口角度。即，側(cè)面是接近于與貯存器區(qū)的軸平行。小開口角度提供圓錐體積，沿著軸的每個體積元素離開最近的壁是相對等距的。因為沿著軸的體積元素離開壁是最大距離，且因為熱傳送隨著距離而減少，所以這些元素是最后達到目標溫度的。通過確保每個軸向流體元素與每個其他軸向流體元素離開壁具有大約相同的熱距離，小開口角度提高了沿著軸的溫度均勻性。通過減少擴增混合物中的區(qū)之間的變動，提高的溫度均勻性可以直接有助于化驗精密度。在一些實施例中，開口角度小于大約15度，并且在一些情況下，大約是6度。
[0324]在一些實施例中，實質(zhì)上平的底部表面截去貯存器區(qū)的圓錐部分。貯存器區(qū)的平底部分可以是可以被用于監(jiān)視或者表征容器容納物的光學窗。例如，平底可以是光學窗，用于使激發(fā)或者發(fā)射光進入反應容器或者用于使發(fā)射光離開反應容器221。在一些實施例中，貯存器區(qū)的底部的圓周邊緣稍微延伸到平底的外表面之外，以便使底部表面凹進。凹進的表面可以減少在操控中損害光學窗的可能性?；蛘?，底部表面可以彎曲，以便用作透鏡的邊界表面。在光學窗從反應容器221中收集發(fā)射光的實施例中，這種鏡頭可以以希望的模式使光聚焦在反應容器221內(nèi)或者可以增強來自反應容器內(nèi)的光的收集。
[0325]貯存器區(qū)可以是薄壁型的，以便支持貯存器區(qū)容納物和外部加熱器之間的密切的熱接觸。與貯存器區(qū)的底部部分一樣，貯存器區(qū)的側(cè)壁也可以是光學窗，該光學窗可以被用于監(jiān)視或者表征容器容納物。在一些實施例中，基于使用材料的強度、產(chǎn)物處理考慮以及統(tǒng)一清晰，貯存器區(qū)壁厚與實際一樣薄。壁材料可以是足夠強以便在擴增期間承受提升的壓力和溫度。壁在擴增期間可以軟化和變形，使它能夠符合并且粘附熱循環(huán)器加熱塊。壁材料可以具有足夠的強度，以致一旦如此變形，系統(tǒng)就可以從加熱塊拆卸反應容器，而沒有使反應容器221破裂。
`[0326]如上面所提到的，因為系統(tǒng)抽樣穿過貯存器區(qū)的壁的發(fā)射光，所以壁的任何部分在光抽樣高度處的波段中可以用作光學窗。產(chǎn)生處理控制鑄型填充，以貫穿這個波段維持光學均勻性。使用注射成型聚丙烯，貯存器區(qū)壁厚可以小于大約0.50mm，并且在一些情況下，是大約0.1Omm或者更少。
[0327]在一些實施例中，擴增監(jiān)視包括提供照明擴增混合物的激發(fā)光，以及檢測擴增混合物響應于激發(fā)光產(chǎn)生的發(fā)射光。為了允許監(jiān)視擴增進程，至少容器底座246對激發(fā)光和發(fā)射光兩者至少是部分透明的或者半透明的。激發(fā)光和發(fā)射光兩者需要橫貫容器底座壁；容器底座246壁的半透明性質(zhì)使這個可能的。反應容器的任何其他適合部分也可以是透明的或者半透明的。
[0328]與壁材料選擇相關的附加考慮包括化學相容性、光潔度、柔度和成本。壁材料可以與反應條件化學相容。在一些實施例中，壁材料具有至少一些柔度，以便在被按壓到熱循環(huán)器中時，提高熱接觸。這種柔度還可以幫助將容器底座鎖定到容器塞。包含聚烯烴、聚笨乙烯、PEEK、碳氟聚合物以及其他聚合物的各種聚合物可以是適合的。在較佳實施例中，壁材料是聚丙烯。反應容器材料可以免于可能干擾擴增或者檢測反應的污染物。這可以通過在反應容器的制造中僅僅使用純凈材料、通過消除任一反應容器部件或者用于反應容器部件的生產(chǎn)的器材的無保護操控、以及通過利用破壞潛在污染物的材料處理器材來實現(xiàn)。在一些實施例中，容器可以包括諸如PD702的聚合物，該PD702是高流動性的受控流變聚丙烯均聚物樹脂。
[0329]本發(fā)明的其他實施例針對制作反應容器的處理。在一些實施例中，反應容器底座通過注射成型被制成。通常通過在成型配件的厚度是最大的位置上注入塑料以及允許塑料流向厚度最小的地方來進行，然而，薄段可以對流入塑料注射成型中的熔化的聚合物產(chǎn)生高阻抗。尤其當配件混合厚段和薄段時，這種高流動阻抗可以有助于不完全的填充?？梢酝ㄟ^注入流體塑料經(jīng)過與容器的下末端相對應的澆口來形成反應容器，其中壁是最薄的。這避免了在傳統(tǒng)的注射成型方法中經(jīng)常遇到的問題，在傳統(tǒng)的注射成型方法中，快速冷卻的塑料薄片不能完全混和并且局部地形成不透明的或者機械薄弱的區(qū)域。
[0330]容器底座246的鎖定區(qū)連接到貯存器區(qū)并且被環(huán)狀向上和向外地除掉貯存器開口。在一些實施例中，鎖定區(qū)和貯存器區(qū)形成在單個形成處理中由單個材料制成的單個集成配件。鎖定區(qū)可以包含塞接收部分251、密封部分252以及閉鎖部分250。
[0331]密封部分252從貯存器區(qū)向上和向外延伸，將貯存器區(qū)連接到鎖定區(qū)的塞接收部分251。密封部分252用作到大直徑塞接收部分251的過渡并且為容器塞222提供密封面以便相對密封。密封部分252可以形成從貯存器區(qū)向外逐漸展開并且繼續(xù)作為塞接收部分的壁的圓錐形環(huán)面。圓錐形環(huán)面的內(nèi)角大于90度，并且在一些情況下，是大約120度。在一些實施例中，密封部分252具有比貯存器區(qū)厚的壁，以便在被密封時抵抗變形。在一些情況下，密封部分的壁大約 是貯存器區(qū)的壁的厚度的兩倍。包括微小懸垂物的密封部分252以平滑的過渡并入貯存器部分內(nèi)，以致密封部分環(huán)面中的開口的直徑小于貯存器部分的上部的直徑。懸垂物可以足夠小，以致生產(chǎn)處理可以從鑄型中“撞開”配件。在一些實施例中，懸垂物小于0.1mm,并且在一些情況下，大約是0.06mm。該懸垂物有利于使容器塞222的彈性密封件變形，以便更緊密地密封反應容器。
[0332]由塞222制成的密封件在它被插入到容器221內(nèi)時可以被表征為混合密封件，具有徑向密封件(諸如O型環(huán))和面對面的密封件(其中密封件被簡單地按向表面)兩者的特性。
[0333]鎖定區(qū)的塞接收部分251可以從密封部分252向上延伸，以便形成與貯存器區(qū)以及與密封部分252同軸的大致圓柱形的分段。為了容易的鑄型松開，分段可以朝著頂部向外成錐形。塞接收部分251的目的是將密封部分252連接到閉鎖特征，并且保留容器塞222的塞體部分。在容器塞222嚙合閉鎖部分250的部分和容器塞的彈性密封件之間的距離確定了塞接收部分251的長度；塞接收部分251可以長得足以允許容器塞利用彈性密封件的足夠壓縮嚙合到鎖定位置內(nèi)，從而充分地密封反應容器221。塞接收部分221在它的頂部耦接到閉鎖部分。
[0334]閉鎖部分250與容器塞222上的嚙合特征協(xié)作，以便鎖定和保留容器塞222到容器底座246。閉鎖部分250可以從塞接收部分251的頂部附近向外和向上延伸作為連接到實質(zhì)上圓柱形的側(cè)壁的底座凸緣。該側(cè)壁可以在底座凸緣下稍微地延伸。垂直切口可以把圓柱形側(cè)壁劃分成兩個以上的段，以便增加徑向靈活性。在一些實施例中，三個垂直切口把圓柱形的側(cè)壁劃分成三個對稱段。每個段可以包含圓周地布置的中間部分，該中間部分的側(cè)面與橫向部分相接。每個中間部分可以包含從圓柱形側(cè)壁向內(nèi)凸出的閉鎖特征246 (a)’。閉鎖特征246 (a)’的上表面可以朝配件中心向下傾斜，以便允許容器塞222在進入時使圓柱形側(cè)壁向外偏轉(zhuǎn)。閉鎖特征246 (a)’的下表面實質(zhì)上垂直于容器底座246的軸。一旦容器塞222的嚙合特征(對應于容器第三塞部分222 (c))下降到閉鎖特征246 (a)的下表面以下，圓柱形側(cè)壁通過朝著中心線彈回而恢復。該彈回動作在每個閉鎖特征246 (a)’的下表面的下面截留容器塞222的嚙合特征。在替換的實施例中，閉鎖部分250的圓柱形側(cè)壁沒有被垂直切口劃分，并且圓周隆起部中間地延伸以便形成環(huán)形的閉鎖特征。在第二替換的實施例中，閉鎖部分250的圓柱形側(cè)壁被劃分成多個對稱段，每個段具有閉鎖特征246
(a)’，該閉鎖特征246 (a)’與圓柱形側(cè)壁的上緣邊連續(xù)并且中間地以及朝著容器底座246兩者延伸。這些閉鎖特征246 (a)’隨著容器塞下降穿過閉鎖部分而向外偏轉(zhuǎn)，并且隨著容器塞下降到閉鎖特征的下表面以下，通過朝著中心線彈回而恢復。該彈回動作在閉鎖特征246 (a)’的下表面下面截留容器塞222的嚙合特征。
[0335]排氣口可以刺穿將側(cè)壁連接到塞接收部分261的凸緣。排氣口位于每個閉鎖特征246 (a)’之下，以便防止容器底座中的底切并且避免更復雜的鑄型操作。凸緣的余部連接到側(cè)壁并且可以繼續(xù)作為側(cè)壁段的橫向部分。這些橫向部分提供剛度，以便產(chǎn)生使容器底座246嚙合到容器塞222的彈回動作。
[0336]在一些實施例中，閉鎖部分250的上開口包含與閉鎖特征的上表面相接的面向內(nèi)和向下的的斜面。該斜面有助于使容器塞222居中。
[0337]容器塞222閉合并且密封容器底座，以便保留反應容器容納物。該密封件可以抵抗直至每平方英寸50磅的壓力。希望滯溜來防止可能在擴增期間改變濃度的蒸發(fā)損失以及防止擴增的核酸污染其他化驗兩者。在實施例中，容器塞222包含彈性密封件和支持彈性密封件的塞體。在替換的實施例中，反應容器底座246的密封表面結(jié)合彈性O型環(huán)，并且密封件通過容器塞222逆著該 O型環(huán)的閉合而形成。在另一實施例中，反應容器底座246的密封表面和容器塞222根據(jù)容器塞222的插入而具有摩擦配合，該摩擦配合形成密封件。在另一實施例中，反應容器底座246和容器塞222結(jié)合可折疊的密封區(qū)，該可折疊的密封區(qū)根據(jù)容器塞222插入到反應容器底座246上而形成密封件。容器塞222可以是至少部分不透明的，以便在處理期間排除干擾的光線。
[0338]在一些實施例中，塞體是導電。這具有通過諸如液體傳感器的傳感電路來支持測量的益處。這種傳感電路可以與被用于輸送容器塞222的吸液管有關，有利于提供在輸送期間驗證容器塞222的獲取物或者信號損失的手段。在塞體中產(chǎn)生導電性的較佳方法是使基礎聚合物與諸如碳或者金屬顆粒的傳導材料摻合。
[0339]對于一些實施例，彈性密封件可以是具有30-40硬度計(肖氏)A的硬度的熱塑性彈性體。在其他實施例中，硬度可以是20-50 (肖氏)A，或者是大約30 (肖氏)A。彈性體足夠地變形，以便與容器底座形成緊密密封。熱塑性彈性體因為它們與塑料注射成型處理的相容性而有利。
[0340]可以以任何適合的方式形成容器塞222。在一些實施例中，容器塞的形成處理是兩部分塑料注射成型。該處理在預形成的塞體周圍包覆成型彈性密封件。用于彈性密封件的聚合物可以被注入到相同的鑄型內(nèi)，同時用于塞體的聚合物仍然在適當?shù)奈恢貌⑶沂菧責岬模试S兩個聚合物相互流入，并且允許在沒有粘合劑情況下牢固地在適當位置保持彈性密封件的化學粘合。這具有以相對低的費用來生產(chǎn)高質(zhì)量配件的優(yōu)點。在一些實施例中，成型處理形成諸如由明尼蘇達州威諾娜的RTP公司生產(chǎn)的RTP199X106053A的碳載聚丙烯的塞體。用于彈性密封件的較佳材料是由伊利諾斯州McHenry的PolyOne公司生產(chǎn)的Dynaflex? G7930-1001。
[0341]在一些實施例中，彈性密封件可以是帶有斜切下端的實質(zhì)上圓柱形。上端可以延伸到塞體的底部處的保留孔徑內(nèi)，以致上端穿過保留孔徑，捕獲彈性密封件到塞體。在一些實施例中，保留孔徑被擴孔有遠離大塊彈性密封件的較大直徑，以致彈性體可以為了更好的滯溜而擴展到擴孔中?；蛘撸圃焯幚砜梢詮娜w形成彈性密封件作為單獨塊并且可以經(jīng)由諸如摩擦配合或者粘合劑的另一種方法來將彈性密封件粘合到塞體。
[0342]彈性密封件可以足夠大，以便在沒有在容器底座246的密封部分上觸到底部的情況下，提供充分的壓縮。硬度和尺寸可以協(xié)作，以便允許利用合理的密封力使彈性密封件到密封部分。在一些實施例中，彈性密封件直徑足夠小，以致當通過容器塞的嚙合被壓縮到容器底座時，彈性密封件在沒有接觸塞接收部分的內(nèi)壁的情況下符合密封部分。這有利于將密封力集中到容器底座的密封部分并且平均地分布密封力來防止?jié)B漏。在一些實施例中，密封力大約是44牛頓(大約9.91bs)并且在密封表面上產(chǎn)生大約300(大約每平方英寸43.5磅)到大約1000kPa (每平方英寸145.0磅)的壓力。
[0343]容器塞222具有支持彈性體密封、與容器底座246的閉鎖特征246(a)’嚙合、將嚙合力從閉鎖特征246 (a)’傳輸?shù)綇椥悦芊饧?、用于操控而配對到吸液管芯軸、以及指示成功配對的功能，容器塞222可以包括實質(zhì)上圓柱形的管，該實質(zhì)上圓柱形的管在該管的底部支持彈性密封件。為了確保由滑動蓋1315 (參見圖16 (i))的壓縮頭1342施加的座合力被傳輸經(jīng)過容器塞，并且進一步在熱循環(huán)期間緊固彈性密封件，當容器塞222被嚙合時，部分容器塞222可以在反應容器221的頂部延伸。在一些實施例中，兩個以上垂直塞狹槽為了小部分塞體長度而 分裂塞體，以便提供徑向靈活性。管在一個以上的嚙合特征中終止在頂端。嚙合特征可以對應于容器塞第三部分222 (c)的配件。如圖5 (c)所示，容器塞第三部分222 (c)可以被耦接到容器塞第一部分222 (a)和容器塞第二部分222 (b)。第一、第二和第三容器塞部分222 (a)、222 (b)、222 (c)可以相對于彼此被一體形成。
[0344]嚙合特征在容器底座246上嚙合閉鎖特征246 (a)’，以便使容器塞222座合到容器底座246上。在一些實施例中，一旦被座合，系統(tǒng)就不移除容器塞222，塞222也不被設計成可由用戶移除。意圖是只要配件留在系統(tǒng)中并且只要配件留在實驗室內(nèi)的任何地方，就把配件結(jié)合在一起并且至少密封貯存器區(qū)。這有利于阻止另外可能污染化驗或者樣本的任何擴增的核酸的漏出。在一些實施例中，嚙合特征是從塞體的頂端向外延伸的鎖定凸緣的分段。鎖定凸緣的高度稍微小于容器底座246在底座凸緣的上表面和閉鎖特征的下表面之間的間隙距離。因此鎖定凸緣裝配在該間隙距離內(nèi)。配件的柔量，特別是彈性密封件的柔量可以接受部件產(chǎn)品容限內(nèi)的變動。
[0345]塞體還可以包含環(huán)形定位壁222 (g)，該環(huán)形定位壁222 (g)從具有外徑的鎖定凸緣的上表面向上延伸，該外徑與容器底座246的閉鎖特征246 (a)’的內(nèi)徑互補。定位壁有利于限制容器塞和容器底座的相對運動，以便維持密封件。兩個以上垂直的凸緣狹槽可以使鎖定凸緣和定位壁分段。這些凸緣狹槽繼續(xù)作為使一部分塞體分段的塞狹槽并且給配件提供靈活性。容器塞222還可以包含如上所述的擴孔孔徑。
[0346]嚙合特征鎖定容器底座246上的互補閉鎖特征246 (a)’，并且將彈性密封件布置成與容器底座密封表面密封接觸。如上面提到的，嚙合特征可以對應于容器塞第三部分222
(c)的配件。彈性密封件的柔度向上推進容器塞，以致容器塞222上的鎖定凸緣的上表面接觸容器底座246上的閉鎖特征的下表面。密封接觸的功效取決于多個尺寸和材料性質(zhì)的協(xié)作，但是很多尺寸仍然可以實現(xiàn)可接受的密封接觸。一些尺寸可以一起改變而不影響密封。例如，與較長的塞接收部分匹配的較長的塞體僅僅對密封功效具有小的影響。類似地，較軟的彈性密封件可以補償較長的塞體，或者剛體塞材料可以與較短的塞體一起工作。在一些實施例中，與其他配件的相互相用至少部分地確定了塞體的長度，并且該長度反過來可以確定塞接收部分的大小。有用的熱塑性彈性體的工業(yè)實用性至少部分地確定了彈性密封件硬度。尺寸和材料性質(zhì)組合的主要的決定因素是提供要求的密封功效的組合。
[0347]塞體內(nèi)部可以接受并且夾緊吸液管芯軸，以便允許系統(tǒng)移動容器塞或者閉合的反應容器。塞體內(nèi)側(cè)直徑可以稍微小于芯軸外側(cè)直徑，但是塞狹槽容許塞體在芯軸進入時折曲并且徑向地擴展。塞體長度、材料剛度以及塞狹槽長度協(xié)作，以便利用芯軸的合理的向下力打開塞體并且提供充分的夾緊強度。折曲的塞體的回復力用來握緊芯軸。在塞體內(nèi)的另外的幾何形狀可以用來增強夾緊。在一些實施例中，進入塞體管口徑內(nèi)的管壁材料的四個半球凸起部有助于夾緊吸液管芯軸。這些凸起部有利于集中回復力，以便產(chǎn)生與芯軸的高壓接觸。高壓接觸增加了芯軸和塞體之間的摩擦，以便在芯軸上更好地保留塞主體。塞222可以由傳導塑料制成，允許通過具有適合的諸如液體傳感器的傳感電路的吸液管來檢測塞?；蛘?，吸液管可以使用測量吸液管內(nèi)的壓力的壓力傳感器來檢測容器塞222的存在，生成作為容器塞222在吸液芯軸上存在的特征的壓力分布圖。在一些實施例中，液體傳感器和壓力傳感器兩者都被用于檢測容器塞222在吸液管上的存在。
[0348]圖5 (d)顯示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的反應容器221的立體圖。在圖5 (d)中顯示的反應容器221的結(jié)構通常類似于在圖5 (a)-5 (c)中顯示的反應容器的結(jié)構。在圖5Cd)中顯示的實施例中，現(xiàn)在，塞222具有緣邊，當塞222被插入時，該緣邊在容器底座246的邊緣上向上延伸。這確保了當熱循環(huán)器模塊的滑動蓋閉合時，它向下按壓塞222，緊密地緊固它。當塞222被插入到容器底座245時，塞222的上表面可以在容器底座245的頂部表面上延伸任何適合的距離(例如,至少大約1mm)。
[0349]替換的反應容器實施例包含容器，該容器由符合加熱塊的形狀的相容性材料制成，而不是由僅僅稍微彎曲的易彎材料制成。在又一其他實施例中，容器可以具有非環(huán)形的橫截面，具有楔形、矩形或者多邊形的結(jié)構。
[0350]使用包含制備場所和熱循環(huán)器模塊的系統(tǒng)，如上所述的反應容器可被用于判定樣本中的核酸的處理。處理可以包含在制備場所中提供具有操控特征的容器塞和被配置成與容器塞可鎖定嚙合的容器底座；利用保持在芯軸上的吸液尖端來將擴增試劑吸移到容器底座；將核酸吸移到容器底座；使用芯軸抬高容器塞以便夾緊操控特征；使容器塞嚙合到容器底座；以及使嚙合的容器塞和容器底座移動到熱循環(huán)器模塊。上面和以下進一步詳細描述了這個處理的每個特征。因為吸液芯軸可被用于進行多個功能，所以此處的這個或者其他處理可以提供核酸的有效處理。
[0351]F.毫尖端[0352]本發(fā)明的實施例還可以包含毫尖端的使用。
[0353]圖6 (a)顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的毫尖端。圖6 (b)顯示毫尖端的安裝孔徑。圖12 (a)顯示在芯軸上的毫尖端。
[0354]在本發(fā)明的實施例中，毫尖端220可以是在每個化驗盒內(nèi)攜帶的并且在分離階段期間使用的相對大容量的吸液尖端。系統(tǒng)內(nèi)的多個處理可以使用毫尖端，但是系統(tǒng)可以使用每個毫尖端來用于涉及單個化驗盒的傳送。在一些情況下，每個毫尖端僅僅被用于涉及單個化驗盒的傳送。這減少了內(nèi)部樣本污染的可能性。在一些實施例中，毫尖端具有至少一毫升的容量并且使吸液噴口呈錐形。毫尖端可以經(jīng)由相容性耦合錐形耦接到吸液管，該相容性耦合錐形支持重復移除和替換操作。當毫尖端被安裝在適合的吸液芯軸上時，毫尖端的長度可以足夠到達IOOmm管或者在系統(tǒng)上使用的其他樣本器皿的深度。毫尖端可以結(jié)合擋板和通風特征。較佳的材料是導電的非反應性聚合物。
[0355]如圖6 (a)-6 (c)所示，毫尖端220可以是軸向?qū)ΨQ的兩端開口的通常圓錐形的中空體。中央管口徑打開進入毫尖端頂點處的吸液噴口 220 (b)內(nèi)并且打開進入毫尖端底座處的安裝孔徑220 (f)0安裝孔徑220 (f)在使用期間耦接到吸液管芯軸；吸移的流體經(jīng)過吸液噴口 220 (b)進入和離開。
[0356]在一些實施例中，形成毫尖端220的壁是薄的且是錐形的；壁可以在底座附近大約是0.8mm厚并且在頂點處大約是0.5mm厚。壁厚可以是足夠的，以便給予毫尖端220足夠穿透器皿上的阻擋膜的機械強度或者打開閥(例如封蓋管的“鴨嘴形”閥)。圓錐體可以在多個分段呈錐形。分段的錐形有利于容許窄的吸液噴口耦接到大容量的吸液尖端。大容量的吸液尖端支持試劑的單個步驟傳送，節(jié)省了時間并且提高了傳送精密度。窄的吸液噴口支持好的傳送精密度，這直接提高了化驗精密度。中間錐形部容許在實際長度的吸液尖端中的大容量和好的精密度兩者。
[0357]在一些實施例中，耦合錐形部220 (a)從安裝孔徑220 (f)延伸到形成座合表面220 (a)-2的小直徑臺階。在其他實施例中，座合表面可以是從尖端的端部稍微延伸的肋或者其他凸起部。毫尖端220在座`合表面下延續(xù)作為上錐形部，該上錐形部延伸大多數(shù)的配件長度。下錐形部220 (c)形成配件的頂點端，在一些實施例中，該頂點端在圍繞0.8_吸液噴口的1.3_直徑的平的環(huán)面上終止。環(huán)面被布置成垂直于毫尖端220的長軸。中間錐形部220 (d)連接下錐形部220 (c)和上錐形部220 (e)。除了下錐形部220 (c)和安裝孔徑220 (f)以外，毫尖端壁穿過整個配件可以具有恒定厚度(大約0.8_)。下錐形220
(c)的壁可以朝著頂點變薄。定義管口徑的內(nèi)部圓錐角度可以朝著頂點逐步地增加。角度在耦合錐形部中可以是大約0.8度，在上錐形部220 (e)中可以是大約2.8度，在中間錐形部中可以是大約3.2度，以及在下錐形部220 (c)中可以是大約6.0度(所有都相對于毫尖端軸被測量)。
[0358]耦合錐形部220 (a)可以是具有平滑內(nèi)表面并且沒有支持肋的相容性錐形部。肋的缺少增加了柔度并且有助于通過消除與可變厚度段相關聯(lián)的縮痕的塑料注射成型配件中的平滑內(nèi)表面。較薄的壁(大約0.45_)有助于耦合錐形部中的增加的柔度。當耦合錐形部220耦接到吸液芯軸時，耦合錐形部220 Ca)中的柔度具有允許毫尖端以最小抵抗力彈性變形的益處。彈性變形有利于容可恢復接近原始形狀，容許系統(tǒng)從多個不同的吸液管芯軸上裝載和卸載毫尖端，同時維持流體在每個使用上的緊密密封。[0359]在一些實施例中，耦合錐形部220 (a)可以突然地改變上錐形部的頂部處的直徑，該上錐形部形成垂直于毫尖端220的軸的座合表面。該座合表面可以擱置在化驗盒中的互補表面上并且在受控高度上以及在受控軌跡內(nèi)支持毫尖端220。在一些實施例中，在座合表面的高度處的毫尖端220和化驗盒的相互作用足以控制場所，以便容許在下降的吸液管芯軸上的特征中的引導，從而在毫尖端拾取期間使毫尖端220與芯軸對準。在一些實施例中，座合表面形成圍繞中心的大約0.7mm寬的平的環(huán)面。
[0360]耦合錐形部220 Ca)的開口端在止動環(huán)面220 (a) -1上形成安裝孔徑端，該止動環(huán)面被布置成垂直于毫尖端220的軸。止動環(huán)面可以與吸液管芯軸上的特征相互作用，以便提供芯軸的聞度和暈尖端220的聞度之間的固定關系。這有利于相對于吸液管的受:控聞度來定位吸液噴口，以便更精密地吸出、分配和混合液體。
[0361]毫尖端可以結(jié)合浮質(zhì)擋板220 (h)。在一些實施例中，毫尖端220的上錐形部220(e)段包含稍微在座合表面以下的急劇的內(nèi)徑減少(具有在正常操作位置中定向的毫尖端和在底部的吸液噴口)。這個直徑減小形成了臺階，該臺階可以使自支持多孔基板保留作為浮質(zhì)擋板。浮質(zhì)擋板在吸液期間通過防止任何浮質(zhì)或者飛濺漏出毫尖端220的頂部來減少污染的可能性。
[0362]毫尖端可以結(jié)合通風特征。當毫尖端經(jīng)過相容性阻擋密封件吸出或者分配試劑孔的容納物時，通風特征可以用來均衡試劑孔中的壓力。因為這種阻擋膜可以有效地密封在毫尖端周圍，吸液操作可以改變試劑孔中的壓力。在試劑孔壓力的改變可以影響吸液精密度或者生成潛在污染源的浮質(zhì)。當毫尖端處于孔中時，通風特征有利于維持穿過阻擋膜的無阻礙的氣流路徑。該無阻礙的氣流路徑允許越過阻擋膜的更快速的壓力均衡，這減少了阻擋膜干擾吸液精密度的影響。提高的吸液精密度可以直接提高化驗精密度。在一些實施例中，通風特征包含從毫尖端的其他平滑圓錐的外側(cè)壁的急劇偏離。這種偏離可以在垂直方向上延伸，以便至少在吸液期間重疊阻擋膜的場所。通風特征可以包含在外側(cè)直徑上的尖角、凸出肋、切入通道、或者類似特征。此外，毫尖端吸液噴口的外部可以是環(huán)面，它的平面對毫尖端的中心軸是處于直 角。當毫尖端的下末端與有角度的孔的底部接觸時，這種結(jié)構防止形成緊密密封，因此提高了吸液精確性，其中有角度的孔諸如是化驗盒的反應孔。
[0363]在一些實施例中，毫尖端是導電。這具有消除靜電影響和支持諸如如下詳細描述的液體傳感器的傳感電路的測量的益處。靜電可以造成輕質(zhì)配件在沒有放電路徑的情況下積聚電荷，導致與其他結(jié)構不利的相互作用。例如，獲得電荷(如通過與吸液管芯軸滑動嚙合)的吸液尖端可以排斥其他帶電吸液尖端，達到帶電尖端從已知場所被移走的程度。移走的尖端可以變得不可使用并且可以干擾其他機構。在毫尖端中產(chǎn)生導電性的較佳方法是基礎聚合物與諸如碳或者金屬顆粒的導電材料的混合。
[0364]還注意，通過與吸液芯軸相關聯(lián)的傳感電路的測量可以被用于指示傳導尖端到芯軸的成功附接，以及傳導尖端從芯軸上的拆卸。還可以容許經(jīng)由芯軸穿過傳導吸液尖端的液體傳感，并且提供攜帶液體的傳導吸液尖端的填充水平的指示。以下進一步詳細地描述傳感電路。
[0365]毫尖端的較佳形成處理是塑料注射成型。這具有以低費用產(chǎn)生高質(zhì)量配件的優(yōu)點。在一些實施例中，成型處理形成諸如由明尼蘇達州威諾娜的RTP公司生產(chǎn)的RTP199X106053A的碳載聚丙烯的每個毫尖端。[0366]G.盒裝載單元
[0367]圖7 Ca)顯示化驗盒裝載單元的頂部立體圖。
[0368]圖7 (b)顯示化驗盒裝載單元的局部頂部立體圖。
[0369]圖7 (C)顯示化驗盒裝載單元的化驗盒呈遞通道的立體圖。
[0370]化驗盒裝載單元112在系統(tǒng)上用作化驗盒200的裝載和臨時存儲的區(qū)域。在操作中，操作員可以在盒裝載單元112處將新的化驗盒200到裝載系統(tǒng)中，而不中斷正常的儀器操作，盒裝載單元112也被稱為CLU112。在裝載之后，CLUl 12可以讀取諸如條型碼的識別標記，該識別標記是被附接到裝載的化驗盒上。然后，化驗盒200可以被輸送，以便允許來自樣本吸液管700的樣本的添加和XYZ輸送裝置的處理(以下進一步詳細描述)。然后，為了進一步處理，CLUl 12可以將化驗盒200傳送到傳送梭898 (在圖14中顯示)。
[0371]如圖7 (a)所示，CLU112可以包含兩個子組件:載入模塊119和呈遞通道113。在一些實施例中，CLUl 12可以具有可移動閘門(沒有顯示)，該可移動閘門可以選擇性地阻止盒從載入模塊119的載入通道移動到呈遞通道113。該閘門可以被氣動地開動。還可以設置出入門(沒有顯示)，以便提供CLU112的其他訪問。當出入門打開時，可以切斷CLU的載入通道電動機的電力，作為安全特征。
[0372]這兩個子組件可以分開，直到被組裝到主系統(tǒng)上。載入模塊119可以被耦接到呈遞通道113并且垂直于呈遞通道113被定向。呈遞通道可以是裝載通道的實例。化驗盒200可以被裝載到載入模塊119中。在一個實施例中,載入模塊119可以包含存儲場所，該存儲場所包括被配置成保持化驗盒200的腔室。該腔室可以被具體化作為盒通道的內(nèi)部空間。在一些實施例中，存儲場所包括每個保持一個以上的化驗盒的兩個載入盒通道(112 (b)和112 (c))，互鎖封蓋112 Ca`)(可以是鉸鏈的或者滑動的封蓋)，用于操作員交互的觸摸墊板，以及條形碼讀取器(沒有顯示)。盡管存儲場所在該實施例中包括兩個盒通道，但是在其他實施例中，存儲場所可以僅僅包括一個或者甚至三個以上的盒通道。在本發(fā)明實施例中，CLU的滑動封蓋被鎖定，除非載入通道是空閑的并且可移動閘門是閉合的，以便防止操作員在裝載的同時意外地促使化驗盒進入呈遞通道內(nèi)。本發(fā)明實施例還可以防止人為干擾。
[0373]每個通道可以包含用于支持和對準盒裝載單元112的部件的CLU底座板118，化驗盒依靠的CLU軌道122，安裝到線性軌道的諸如推進器112 Cd)的裝載輸送部，以及檢測化驗盒200的存在的傳感器。這些傳感器可以光學的、電的、磁性的或者電磁的傳感器。盡管在本實施例中的裝載輸送部是推進器，但是在其他實施例中，裝載輸送部可以是朝著盒呈遞通道拉動化驗盒的裝置。
[0374]推進器112 (d)可以通過步進電動機和傳動帶以類似于先前描述的樣本呈遞單元110的推進器板617的方式被驅(qū)動，并且可以具有在載入模塊119內(nèi)的原位。步進電動機可以具有編碼器。系統(tǒng)可以通過使用推進器并使用編碼器位置來判定通過使盒封裝來裝載的化驗盒的數(shù)目。可以使用任何合適類型的編碼器。
[0375]在一個實施例中，載入模塊119可以是溫度控制的?？梢酝ㄟ^包含薄膜加熱器、紅外線發(fā)射器、熱電裝置、經(jīng)過單元的加熱或者冷卻空氣流、或者其他手段來實現(xiàn)載入模塊119的溫度控制。溫度控制裝置可以被結(jié)合到或者加接到CLU底座板118的鄰近于載入通道(112 (b)和112 (c))的部分上。CLU的不同部分可以被維持在不同的溫度。盡管顯示了兩個載入通道112 (b)、112 (c)，但是可以理解的是本發(fā)明實施例可以包含任何適合數(shù)目的載入通道。
[0376]載入模塊119還可以包含封蓋傳感器和門閂。該門閂鎖定了封蓋112 (a)并且當推進器112 (d)移動超過指明的位置時被解鎖?；蛘?，門閂可以通過使用線性傳動機構、氣壓缸或者螺線管被移動到鎖定和解鎖位置。在一個實施例中，作為安全特征，當封蓋(112
(a))打開時,傳感器失去電力。
[0377]在操作中，用戶可以如下裝載化驗盒200到CLU (112)中:
[0378](a)用戶通過按壓“裝載”按鈕(物理的或者虛擬的)來發(fā)送它們目的是將化驗盒200添加到CLUl 12的信號。
[0379](b)系統(tǒng)等待載入通道以便變成空閑的。
[0380](C)在載入通道和呈遞通道之間的可移動閘門閉合。
[0381](d) CLU推進器112 Cd)移動到它們的原位。
[0382](e)在前盒通道112 (C)中的CLU推進器112 (d)移動到指明的Open Cover (打開封蓋)位置，以便解鎖封蓋112 (a)。
[0383](f)用戶打開封蓋112 (a)，將化驗盒200添加到一個以上的盒通道(112 (b)和112 (c))，并且閉合封蓋112 (a)。
[0384](g)在前盒通道112 (C)中的CLU推進器112 (d)返回到原位，以便重新鎖定封蓋
112(a)。
[0385](h)推進器(112 (d))向前移動化驗盒200，直到它們靠著可移動閘門停止。
[0386]在一些實施例中，盒裝載單元112的每個通道(112 (b)和112 (C))可以保持直至50個化驗盒200。在其他實施例中，由每個通道保持的更多數(shù)目的化驗盒可以大于或者小于50個。在一些實施例中，化驗盒可以通過使用盒的庫而不是單獨地被裝載到盒通道內(nèi)。
[0387]如圖7 (b)所示，每個盒通道(112 (b)和112 (C))可以被配置成保持特定類型的化驗盒200。在一個實施例中，一個類型的化驗盒被用于DNA分離，以及第二類型的化驗盒200被用于RNA分離。該配置可以通過用戶被添加或者改變。例如，如果操作員通常僅僅研究DNA樣本，則盒通道(I 12 (b)和112 (c))兩者可以被配置用于DNA化驗盒200?？梢酝ㄟ^在兩個場所的一個場所處將識別條112 (f)附接到盒通道(112 (b)和112 (c))來進行配置。例如，朝著系統(tǒng)前面附接識別條112 (f)可以配置用于RNA化驗盒的盒通道(112
(b)或者112(c));朝著系統(tǒng)后面附接識別條112 (f)可以配置用于DNA化驗盒的盒通道(112 (b)或者112 (C))?；蛘?，為了指明附加的化驗盒類型，可以不用識別條112 (f)或者在兩個位置用識別條112 (f)來配置盒通道(I 12 (b)和112 (C))。在一些實施例中，識別條112 (f)可以具有正方形橫截面，然而，包括不對稱橫截面的其他配置是可能的。在每個識別條112 (f)位置下還可以有用于每個盒通道(112 (b)和112 (c))的傳感器，該傳感器可以檢測指定的配置。每個識別條112 (f)還可以包含向操作員警報該配置的標記。
[0388]盡管詳細地描述了識別條，但是可以理解的是本發(fā)明實施例并不局限于識別條的使用并且可以使用任何適合的盒識別裝置。例如，代替識別條，每個盒可能具有RF ID標簽(或者其他識別裝置)，該RF ID標簽可以通過每個盒通道112 (b)、112 (c)中的傳感器被檢測。這種識別機構本質(zhì)上可以是機械的，或者可以使用一些電的、光學的或者磁性的操作模式。
[0389]如圖4 (a)-l所 示，化驗盒200可以被設計成具有鍵控特征224，該鍵控特征可以被放置在垂直網(wǎng)狀物226上的不同的場所或者化驗盒200的其他適合的場所，以便與識別條112接口并且指明不同的化驗盒200類型。當化驗盒200被放置在CLU112的正確配置的盒通道(112 (b)和112 (C))中時，識別條112 (f)進入該鍵控特征。無法使化驗盒200正確地座合在盒通道(112 (b)和112 (C))內(nèi)可以向操作員警報不正確的化驗盒的使用。其他化驗盒200類型可以通過結(jié)合鍵控特征224來被指明，該鍵控特征224包含大的開槽，該開槽224在盒通道(112 (b)和112 (c))內(nèi)容納多個識別條112 (f)。化驗盒200還可以被設計成沒有鍵控特征，因為盒通道(112 (b)和112 (c))的占用被配置成沒有識別條112 ⑴。
[0390]上述鍵控特征和識別條的使用具有多個優(yōu)點。因為鍵控特征和識別條對用戶是可見的，所以用戶不可能犯把錯誤的盒放到錯誤的盒通道上的錯誤。而且，如果化驗盒被放置在錯誤的位置上，那么它不可能閉合CLU的封蓋。因此，本發(fā)明實施例減少了操作員失誤的機會。
[0391]如圖7 (a)所示，CLU呈遞通道113可以在鄰近載入模塊119被放置。在圖7 (C)中更詳細地顯示了 CLU呈遞通道113的實施例。呈遞通道113可以包含沿著CLU呈遞軌道
113(c)移動的呈遞滑架113 (b)，在X和Z方向中提供化驗盒200的精確場所的CLU呈遞引導件113 Ca),以及耦接到上述結(jié)構并且為上述結(jié)構提供支持的CLU呈遞垂直支持部113
(d)。CLU呈遞滑架113 (b)可以通過步進電動機和正時皮帶以類似于由樣本呈遞單元110的呈遞滑架使用的方式被驅(qū)動。在一個實施例中，CLU呈遞通道113接受來自兩個盒通道(112 (b)和112 (C))中的任何一個的化驗盒200，然后將化驗盒200輸送到系統(tǒng)內(nèi)用于處理。盒呈遞通道113可以處于樣本吸液管700的運動路徑上。在這種實施例中，盒呈遞通道113可以包含在呈遞引導件113 (a)中的噴口或者間隙111 (同樣在圖7 (a)中顯示)，經(jīng)過該呈遞引導件113 (a)，樣本吸液管700的毫尖端吸液管704可以訪問化驗盒200。另一個間隙113 Cf)也可以存在于呈遞引導件113 (a)中，以便允許訪問XYZ輸送裝置。為了致力于調(diào)度需要和減少污染問題，CLU呈遞通道113可以包含與諸如XYZ臺架130的外部裝置的多個接口點。在一些實施例中，系統(tǒng)可以具有配置在載入通道的兩端處的盒呈遞通道。
[0392]驅(qū)動組件113 Ce)可以被耦接到垂直支持部113 (a)。它可以被用于沿著CLU呈遞通道113驅(qū)動盒滑架113 (b)。它可以包含諸如驅(qū)動皮帶輪、彈簧張緊輪和驅(qū)動皮帶。
[0393]在一些實施例中，呈遞通道113可以是溫度控制的?？梢酝ㄟ^包含薄膜加熱器、紅外線發(fā)射器、熱電裝置、經(jīng)過單元的加熱空氣流、或者其他手段來實現(xiàn)呈遞通道113的溫度控制。這種裝置可以被附接到CLU呈遞垂直支持部113(d)?；蛘?，CLU呈遞引導件113(a)可以包含鄰近化驗盒200并且容許通過類似手段結(jié)合溫度控制裝置的一個以上的邊沿。呈遞通道113還可以包含用于測量試劑包的溫度的裝置。適合的溫度傳感裝置包含紅外溫度傳感器。
[0394]本發(fā)明的實施例可以包含其他變動。例如，盡管在以上描述的實施例中顯示了兩個載入通道，但是本發(fā)明的其他實施例可以包含一個到三個以上用于不同盒類型的載入通道。而且，本發(fā)明的其他實施例可以包括用于“一次性”盒的專用旁路通道或者裝載位置。例如，如果系統(tǒng)僅僅正常地裝載有DNA盒并且具有不曾預料到的運轉(zhuǎn)RNA化驗盒的需要；單個RNA盒可以被裝載到旁路載入通道(其他分開的、指明的位置)內(nèi)，而不必卸載或者重新鍵控載入通道之一。在又一實施例中，可以有用于指明與STAT樣本一起使用的化驗盒的專用STAT (短的周轉(zhuǎn)時間)位置或者通道。在本發(fā)明的再一實施例中，盒裝載單元可以以諸如例如由轉(zhuǎn)盤支持的徑向或者環(huán)形排列來保持化驗盒200。
[0395]本發(fā)明的又一其他實施例可以涉及保持混合盒類型的非特定的載入通道的使用，其中系統(tǒng)利用拾取和放置裝置來選擇并且傳送各個盒到呈遞通道內(nèi)。視覺系統(tǒng)也可以被用于辨別不同的化驗盒類型。
[0396]其他的功能特征可以被包含在CLU中。例如，可以希望把混合裝置結(jié)合到CLU中以使盒容納物懸浮。例如，軌函數(shù)混合器或者超聲混合器可以在本發(fā)明的一些實施例中被使用。
[0397]H.試劑存儲單元
[0398]圖8 (a)顯示試劑存儲單元的頂部立體圖。
[0399]圖8 (b)顯示試劑存儲單元的前部放大視圖。
[0400]圖8 (C)顯示試劑存儲單元的內(nèi)壁。.[0401]試劑存儲單元124或者RSU可以在系統(tǒng)上被用作用于試劑包400的儲存庫。試劑存儲單元124可以促進試劑包400在系統(tǒng)上的存儲，有利于提高系統(tǒng)上的試劑的穩(wěn)定性，并且當系統(tǒng)不處于使用中時，減少在分離裝置中存儲試劑的需要。RSU可以具有用于傳感周圍空氣壓力的壓力傳感器(沒有顯示)。
[0402]在本發(fā)明的一個實施例中，試劑存儲單元124具有底座板132、布置在底座板132上主體的近端壁130、與近端壁130相反的遠端壁148、以及封蓋128。底座板132、遠端壁148和近端壁130可以定義腔室。封蓋可以包含阻尼彈簧，以便控制打開的速率。試劑存儲單元124的內(nèi)表面可以結(jié)合引導特征136，該引導特征136根據(jù)插入使化驗試劑包對準。
[0403]為了維持試劑的完整性，`單元可以是溫度控制的。試劑存儲單元124的不同區(qū)域可以被維持在不同溫度?？梢酝ㄟ^與試劑存儲單元124的底座板132處于熱傳遞的一個以上的熱電單元134來提供溫度控制。提供溫度控制的其他手段包含在底座板132內(nèi)使用傳導流體的通道，將冷氣體導引試劑存儲單元124的內(nèi)部中或者面向與單元熱接觸的表面導引冷氣體，以及以與試劑存儲單元124熱接觸的方式安置機械制冷單元。這種溫度控制裝置可以進一步結(jié)合熱交換器和風扇或者類似裝置，以便更有效地從試劑存儲單元124中移除熱量。在存儲期間維持試劑完整性的其他特征，諸如使試劑包400容納物保持混合和處于懸液的混合裝置，可以被結(jié)合到試劑存儲單元124內(nèi)。這種混合裝置包含搖移器、軌函數(shù)混合器和超聲波裝置。
[0404]如圖8 (a)所示，試劑存儲單元124的封蓋128可以包含一個以上的出入門126。這些可以被打開，以便添加或者移除試劑包，并且在正常操作期間被閉合。在一個實施例中，試劑存儲單元124的出入門126以通過鉸鏈被附接到封蓋128的一個以上的段被構造?；蛘撸鋈腴T126可以沿著結(jié)合到試劑存儲單元124中的導軌移動。這個門126用來減少污染、控制蒸發(fā)并且有助于控制試劑存儲單元124內(nèi)的溫度。在一些實施例中，出入門126可以是不透明的，以便保護光敏試劑。
[0405]如圖8 (b)所示，試劑存儲單元124的近端壁130還可以包含一個以上的狀態(tài)指示器140，該狀態(tài)指示器140保持在單元內(nèi)的化驗試劑包的條件。這些狀態(tài)指示器140可以指示化驗試劑包在試劑存儲單元124內(nèi)的特別場所處的存在或者不存在,指示化驗試劑包400需要被替換，或者另外向用戶提供單元操作的提示。在一個實施例中，狀態(tài)指示器140是顏色編碼的LED ;替換的實施例包含但不局限于白熾燈、LCD顯示器或者其他適合的可見指示器。在另一實施例中，試劑存儲單元124可以結(jié)合音響警報，以便指示存儲在其中的試劑包400的狀態(tài)。在又一實施例中，試劑存儲單元124可以向系統(tǒng)控制器提供與存儲在其中的試劑包400的狀態(tài)有關的信息。在又一實施例中，狀態(tài)指示器140可以被系統(tǒng)監(jiān)視器上的或者在遠程裝置(例如移動裝置)上的用戶通知所替代。
[0406]如圖8 (C)所示，遠端壁148可以包含將試劑包緊固在試劑存儲單元124內(nèi)的機構，以及致力于讀/寫結(jié)合到試劑包400中的存儲器裝置的手段。試劑存儲單元124的遠端壁148的內(nèi)部可以包含用于緊固試劑包400的一個以上的門閂組件144，該門閂組件144可以包含機械門閂。RSU門閂組件144在設計上可以類似于在圖13 (d)中顯示的微尖端存儲單元120的支架扣554。在一個實施例中，一旦與試劑包400的接觸，門閂組件144就逆著試劑包偏置，并且通過諸如彈簧的易彎構件提供壓力。彈簧也可以用作用于諸如熱電單元134的試劑存儲單元124的其他部件的接地路徑。當使用一次性微尖端542，壓力通過XYZ臺架吸液管被施加到閉鎖機構時，試劑包400可以從門閂組件144中被松開。在替換的實施例中，遠端壁可以包含孔徑，該孔徑被安置成使得新試劑包400到由用過的試劑包所占用的位置的添加推進用過的試劑包穿過與存儲位置有關的孔徑。在這樣的實施例中，用過的試劑包將被導引到廢料器皿中。
[0407]在一個實施例中，如圖9 (C)中所示，試劑存儲單元124的遠端壁148還可以包含試劑包讀取器146，該試劑包讀取器包含用于詢問結(jié)合到化驗試劑包400內(nèi)的可尋址存儲器單元426的裝置。可尋址存儲器單元426可以包含RFID芯片，諸如1-Wire裝置的接觸式存儲器裝置和iButton裝置。這些可以存儲與試劑的特定份額有關的信息、與附接存儲單元的盒有關的信息、或者以上兩者。試劑存儲單元124的遠端壁148還可以包含用于檢測化驗試劑包400的存在的裝置，該裝置包括但不局限于Hall效應傳感器、光學傳感器或者重量分析傳感器。
[0408]在試劑單元內(nèi)的減少的溫度可以引起在封蓋128的內(nèi)表面上的，尤其是在濕潤環(huán)境中的濃縮液的形成。因為該濃縮液可以是會滴入到試劑包400的污染源，所以試劑存儲單元封蓋128可以與一個以上的加熱裝置熱接觸。這種加熱裝置使封蓋128加溫，有利于防止?jié)饪s液的累積，而沒有淹沒冷卻裝置的容量，該冷卻裝置與底座板132熱接觸。適合的加熱裝置可以包含電阻加熱器、薄膜加熱器和紅外發(fā)射器。通過使用形成部分溫度反饋回路的一個以上的溫度傳感器，可以維持試劑存儲單元124的內(nèi)部溫度。
[0409]在一個實施例中，試劑存儲單元封蓋128還包含小孔、穿孔，通道或者吸液裝置在不需要打開該單元或者使它的容納物暴露到環(huán)境的情況下訪問保持在試劑存儲單元124內(nèi)的化驗試劑包400的容納物的類似進入手段。如上面所提及的，這種開口還可以為了使XYZ臺架松開在RSU124內(nèi)緊固試劑包400的門閂組件144而被設置。在一些實施例中，通過一組開動的門來保護試劑存儲單元封蓋128，當試劑存儲單元124沒有被訪問時，該門封蓋穿孔或者其他進入手段。
[0410]圖8 (d)顯示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的試劑存儲單元的前部立體圖。圖8 (e)顯示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的試劑存儲單元的一部分前部立體圖。在圖8 (d)和8 (e)中，以上描述了在試劑存儲單元124中的RSU封蓋128、RSU遠端壁148、出入門126、底座板132、冷卻臺138、引導特征136和近端壁130，以及試劑包400和試劑包操控部406，并且以上描述被結(jié)合于此。
[0411]圖8 (d)另外地顯示在試劑存儲單元124前面的噪聲擋板166以及在試劑存儲單元124后面的定位銷164。噪聲擋板166可以包括任何適合的隔音材料(例如，噪音減少泡沫)，該隔音材料減少由試劑存儲單元124的內(nèi)部部件(例如風扇)產(chǎn)生的噪音。
[0412]圖8 (f)顯示試劑存儲單元的側(cè)立體橫截面視圖。圖8 (g)顯示試劑存儲單元的另一側(cè)立體橫截面視圖。如其中所顯示的，試劑存儲單元124可以具有在試劑存儲單元124頂部區(qū)的加熱源以及在底部區(qū)的冷卻源。如圖8 (f)所示，頂部可以包含加熱器172，該加熱器172可以用來減少可以是污染源的濃縮液。它可以使用任何適合的加熱裝置，該適合的加熱裝置包含電加熱線圈、有熱流體經(jīng)過的加熱線圈、以及一個以上的薄膜加熱器。試劑存儲單元124可以包含錐形底板170，該錐形底板170用來引導濃縮物遠離該單元，并且可以被操作性地耦接到翅狀散熱片174和風扇180。風扇180可以通過控制器(例如，在數(shù)據(jù)板168上)被控制，并且它可以被耦接到進氣歧管186 (在圖8 (g)中顯示)和排氣歧管188，其中該控制器利用由傳感器提供的數(shù)據(jù)來調(diào)整風扇轉(zhuǎn)速并從而使噪音最小化。這種傳感器可以監(jiān)視環(huán)境溫度，周圍濕度和試劑存儲單元124的內(nèi)部溫度。密封件184可以防止進出空氣的混合。再次參考圖8 (f)，濃縮物溝槽173、濃縮物端口 176和濃縮物托盤178可以被用于從冷卻臺130的錐形底板170中移除濃縮物。
[0413]在本發(fā)明的實施例中，算法可以利用關于周圍空氣壓力、環(huán)境溫度以及散熱器溫度的信息來操縱風扇轉(zhuǎn)速。這可以有利于減少噪音并且電力消耗。該算法的邏輯可以駐留在試劑存儲單元124的數(shù)據(jù)板168上的存儲器單元(例如，存儲器芯片)中或者遠離它。
[0414]圖8(h)顯示試劑存儲單元的后部的立體橫截面視圖。如圖所示，先前描述的門閂組件144可以包括門閂1 44 (a)，該門閂可以通過門閂彈簧144 (b)被偏置到前向位置中。門閂彈簧144 (b)可以是相容性金屬條、扭力彈簧或者其他偏置元件。圖8 (h)還顯示了包壓力傳感器192以及電觸點190。這些元件可以感應試劑包400的存在。電觸點190還可以被用于從附接到試劑包400的存儲器元件上讀取信息。
[0415]圖8 (h)還顯示在封蓋128中的第一孔徑128 Ca)和第二孔徑128 (b)。第一孔徑被布置在試劑包400的孔400 (a)上。吸液管(沒有顯示)可以訪問在試劑孔400 (a)中的試劑。
[0416]第二孔徑128 (b)提供對門閂144 (a)的一個端部的訪問，以致探針(諸如吸液尖端)可以被插入到第二孔徑128 (b)內(nèi)并且可以提供向下的力，從而導致門閂144 (a)的后松開特征144 (a)-2向下移動，同時使門閂144 (a)的前緊固件144 (a)_l旋轉(zhuǎn)向上。樞軸部分144 (a)-3在緊固件144 (a)_l和松開特征144 (a)_2之間。一旦這個發(fā)生，門閂144 (a)從試劑包400的門閂套430 (它可以是配對特征的實例)上脫離。通過緊固到試劑存儲單元124的后面壁149的彈簧彈出板194，試劑包400被向外(彈出)以及向試劑存儲單元124的前面推進。這有利于辨別要從試劑存儲單元中被移除的試劑包400，為用戶簡化該任務。彈簧彈出板194可以是任何其他適合的彈力構件(例如彈簧)。
[0417]因此，本發(fā)明的一個實施例針對一種方法，該方法包括對準探針和存儲單元中的孔徑。存儲單元可以是試劑存儲單元。然后，該方法包含插入探針穿過在存儲單元中的孔徑并且隨著探針被插入穿過孔徑時推進門閂，從而導致門閂從保持在存儲單元內(nèi)的耗材包的門閂套中脫離。耗材包可以是試劑包或者吸液尖端包等等。這種實施例有利于使用探針(例如，吸管)，該探針可以具有包含吸液或者移動系統(tǒng)內(nèi)的部件的其他用途。
[0418]在替換的實施例中，通過使用線性傳動機構施加壓力，可以使門閂144 (a)旋轉(zhuǎn)離開試劑包400的門閂套430。這種線性傳動機構可以包含螺線管、電動機驅(qū)動器、液壓或者氣壓筒、或者其他適合的傳動機構。
[0419]在一些實施例中，如上所示，試劑包進一步包括第二孔，并且封蓋包含第三孔徑，并且封蓋的第三孔徑在第二孔上對準，從而提供吸液管對于第二孔的訪問。第一、第二和第三孔徑在這個實施例被線性排列(例如，如在圖8 (h)所示，在試劑孔上的封蓋128中的孔徑包含試劑孔400 (a)，并且松開特征144 (a)-2以線性樣式被對準)。
[0420]圖8 (i)顯示當試劑存儲單元封蓋與試劑包400的密閉特征197接口時的一部分試劑存儲單元封蓋。試劑包400的兩側(cè)可以包含L形(或者其他形狀)的密閉特征，該密閉特征可以符合內(nèi)部封蓋壁128 (b)。如圖所示，可以有多個平行壁128 (b)，該多個平行壁128 (b)從封蓋128的主要水平部分向下延伸。這些特征可以有助于確保試劑包400適當?shù)匚挥谒谠噭┐鎯卧?24中的對應狹槽中。
[0421]作為將試劑包保持在固定位置中的試劑存儲單元的另一個選擇，其他實施例包含試劑存儲單元，在該試劑存儲單元中，試劑包被存儲在諸如冷凍庫的受溫度控制的存儲單元中，并且按照需要被移動到試劑吸液區(qū)域。在本發(fā)明的又一實施例中，試劑存儲單元可以以諸如由轉(zhuǎn)盤支持的徑向或者環(huán)形排列來保持試劑包400。在本發(fā)明的又一實施例中，試劑存儲單元可以以諸如由轉(zhuǎn)盤支持的徑向或者環(huán)形排列來保持試劑包400。在這種實施例中，試劑包400可以被存儲在旋轉(zhuǎn)式運輸機中，該旋轉(zhuǎn)式運輸機關于它的中心軸自轉(zhuǎn)，以便將特定試劑包呈遞到吸液裝置?；蛘?，試劑包400可以被存儲在固定場所中并且通過具有多個自由度的傳送裝置被訪問。用于這種實施例的傳送裝置包括XYZ操縱器或者具有適合的夾緊或者支持特征的關節(jié)臂。
`[0422]1.試劑包
[0423]圖9 (a)顯示一部分試劑包的頂部立體圖。
[0424]圖9 (b)顯示試劑包的剖視圖。
[0425]圖9 (C)顯示試劑包的分解圖。
[0426]圖9 (d)顯示試劑包的擋板蓋。
[0427]圖9 (e)顯示試劑包的端部部分。
[0428]系統(tǒng)可以以試劑包400的形式存儲試劑。在一些實施例中，如圖9 (a)所示，試劑包400可以是多用途的耗材，容納用于多次進行化驗類型的試劑。試劑包400可以存儲足夠的試劑，以便支持指定類型的20個到100個個別化驗的進行。在一個實施例中，試劑包400存儲足夠的試劑，以便支持指定類型的50個(或大于或小于該數(shù)字)個別化驗的進行。系統(tǒng)使每個試劑包專用到單個化驗類型，并且結(jié)合化驗盒200，僅僅需要單個試劑包400來供給化驗所需的所有試劑。在一些實施例中，試劑包400存儲用于多個化驗類型的試劑。存儲在試劑包400中的試劑可以在環(huán)境溫度上是穩(wěn)定的?；蛘?，為了穩(wěn)定性，存儲在試劑包400中的試劑可以使用冷凍存儲。
[0429]基于化驗特異性和存儲條件需要，系統(tǒng)設計可以在試劑包400和化驗盒200之間分派試劑存儲。在一些實施例中，存儲在化驗盒200中的試劑可以通過試樣類型來確定。例如，DNA化驗盒可以存儲與DNA提取和凈化有關的試劑，而不管系統(tǒng)是否使用那個化驗盒來進行沙眼衣原體(“CT”)和淋球菌(“NG”)化驗或者巨細胞病毒(“CMV”)化驗。在一個實施例中，試劑包400存儲特定用于特別分析物的試劑。在另一個實施例中，試劑包400存儲要求冷凍存儲的試劑。在又一個實施例中，試劑包400存儲特定用于特別分析物的試劑和要求冷凍存儲的試劑兩者。實例包含但不局限于:(1)存儲特定用于CMV化驗的擴增引物的CMV試劑包，(2)存儲用于多個化驗類型并且要求冷凍存儲的消化肽酶或者蛋白酶K酵素的試劑包，以及(3)存儲(a)用于CT和NG化驗的擴增引物和(b)用于多個化驗類型的消化肽酶或者蛋白酶K酵素兩者的試劑包。其他類型的試劑可以被用在本發(fā)明的其他實施例中。材料可以在給定試劑包400的試劑容器(408、414)之間被傳送，同時它被存儲在試劑存儲單元124中。在一些實施例中，材料可以在不同試劑包400的試劑容器(408、414)之間被傳送，同時試劑包被存儲在試劑存儲單元124中。
[0430]如圖9 Ca)所示，試劑包400可以包含形成以包含多個試劑器具的通常矩形的細長體以及促進操控和自動化的特征，該多個試劑器具包含一個以上的大的試劑器具408和一個以上的相對小的試劑器具414。大的和小的器具408、414在該實施例中以線性陣列對準。
[0431]在一些實施例中，試劑包400可以通過注射成型被制造?；蛘?，試劑包400可以通過組裝各個試劑器具408、414被制造。在這種實施例中，各個試劑器具408、414可以使用粘合劑、通過焊或者通過固定被接合到框架。
[0432]試劑包可以具有近端450和在細長體的另一末端的遠端404。試劑器具的取向定義了試劑包的頂部和底部；試劑器具在頂部打開并且在底部和側(cè)面被閉合。試劑包400可以是不透明的，以便保護感光試劑遠離光。在一個實施例中，試劑包400由碳填充塑料制成，可以是傳導的或者具有抗靜電性。
[0433]在一些實施例中，試劑器具(408、414)沿著試劑包長軸以單行(或者以線性陣列)對準。這有利于提供緊湊式存儲，并且`另外地允許傳熱面在存儲期間位于每個試劑器具的兩側(cè)側(cè)面。這個兩側(cè)靠近有助于將試劑維持在希望的存儲溫度，改進了試劑穩(wěn)定性并且有助于保證試劑質(zhì)量。試劑器具408、414可以是通常矩形橫截面的頂部開口器皿，平行于試劑包400的主軸被定向。當用戶滑動試劑包到試劑存儲單元124中時，這個配置利用固定傳熱面產(chǎn)生了好的熱接觸。
[0434]試劑器具408、414可以由相對薄的壁定義，以便允許快速熱交換。垂直壁447可以使鄰近的試劑器具408、414分離。在一個實施例中，單獨的試劑器具408、414不與其他試劑器具408、414共享壁。分離壁有利于防止鄰近的試劑器具408、414之間的流體蔓延，減少了試劑污染的可能性。試劑器具壁可以在底部之下延伸，以便形成直立特征444，該直立特征444終止于公共高度并且在平的工作表面上支持試劑包。
[0435]為了容易地鑄型，試劑器具408、414可以朝著底部呈錐形。如圖9 (b)所示，每個試劑器具408、414的底部還可以中心向下轉(zhuǎn)向，以使吸液期間的無用容量最小化。在一些實施例中，每個器具的底部部分446具有倒金字塔形配置。
[0436]根據(jù)本發(fā)明實施例的試劑包400可以容納用于化驗的多個情形的試劑的足夠容量。在一些實施例中，每個試劑包400包含用于化驗的大約20到100個情形，并且在一些情況下，大約50個情形。在一些實施例中，試劑包400可以被供給有空的或者局部填充的試劑器具(408、414)，隨后將試劑從諸如瓶子的大器皿中傳送到該空的或者局部填充的試劑器具(408、414)。各個試劑器具可以在尺寸上不同，以便適應化驗類型的要求?？梢源_定試劑器具大小的因素包含試劑包類型希望使用的數(shù)目，依賴試劑成分的濃度的穩(wěn)定性問題，以及使最后的反應混合物的容量最小化的需要。如上面所提到的，在一些實施例中，每個試劑包可以包含大的試劑器具408和多個小的試劑器具414。在一個實施例中，試劑包400具有六個以上的小的試劑器具414。每個試劑器具408、414可以足夠大的，以便容納用于移除在化驗中使用的大量試劑的微尖端542。在較佳實施例中，大的試劑器具408具有存儲大約3.0mL流體的容量，并且小的試劑器具414具有存儲大約1.2mL流體的容量。每個試劑器具408、414可以包含附加容量，以便在試劑448的液體表面和擋板蓋418之間維持至少7mm頂端空間452，該擋板蓋418在填滿試劑時覆蓋在試劑器具408、414上。頂端空間452 (可以被填滿有空氣)可以用來在存儲試劑被保持在試劑存儲單元內(nèi)時使存儲的試劑與施加到試劑包400頂部的熱量分離。
[0437]如圖9 (a)和9 (C)所示，試劑包400可以包含促進操控和自動化的特征，包含密閉段412 (包括器具408、414)、握把406、擋板蓋418、存儲封蓋416、電子存儲器426、標簽，嚙合試劑存儲單元124的特征、以及選擇的試劑。在一些實施例中，試劑包400的主體可以通過包括注射成型的制造處理制成。
[0438]根據(jù)本發(fā)明實施例的試劑包400可以包含密閉段412。密閉段412可以至少部分地通過密閉壁422被定義，該密閉壁422定義了試劑包400的側(cè)面的配件。密閉壁422還可以鄰近于遠端端部404和近端端部450或者與遠端端部404和近端端部450重合，并且可以圍繞試劑器具408、414的上開口。而且，密閉底板410還可以將密閉壁422連接到每個試劑器具的開口。在一個實施例中，密閉底板410是水平網(wǎng)狀物，該水平網(wǎng)狀物與試劑器具408、414的開口和密閉壁422兩者相接。密閉段412可以用來防止污染經(jīng)過可能在處理或者操控期間出現(xiàn)的液體的滴液或者溢出的密閉。中心布置的垂直網(wǎng)狀物可以在密閉底板下連接試劑器具壁以便增加剛性。定義每個試劑器具408、414的壁可以在密閉底板410上垂直延伸作為緣邊，以便防止在密閉區(qū)中滴下或者溢出的流體的侵入到試劑器具408、414中。在一些實施例中，這些緣邊還可以是能量導引器428 (參見圖9 (b)和9 (C)),該能量導引器在諸如擋板蓋418的封閉物附接到一個以上試劑器具408、414的期間被使用。這些緣邊在試劑包400制造期間還可以支持密封的試劑器具408、414的滲漏測試。
[0439]擋板蓋418可以個別地密封試劑器具，以便保護試劑遠離環(huán)境因素并且防止試劑交叉污染。擋板蓋418可以是跨越所有的試劑器具開口 408、414的單個配件。或者，擋板蓋418可以是覆蓋個別的試劑器具408、414開口的一系列個別的密封構件。在另一實施例中，擋板蓋418可以是橫跨多個試劑器具408、414開口的單個配件和覆蓋個別的試劑器具408、414開口的個別的密封構件或者覆蓋單個試劑器具408、414的個別的密封構件的組合。在又一個實施例中，擋板蓋418可以是聚合物箔和形成的聚合物支持部的多層合成物。如圖9 Cd)中所示，聚合物支持部可以賦予擋板蓋418剛性，可以提供使擋板蓋418與試劑器具408、414對準的特征，并且可以進一步提供諸如在擋板蓋中的每個試劑器具場所周圍的凸緣418 (b)的分離特征。這種凸緣418 (b)可以有助于使用戶的手指免于觸摸和污染直接在試劑器具408414的頂上的擋板蓋418的部分。在一些實施例中，擋板蓋418包含至少一個相容性彈性部件，該相容性彈性部件容許擋板蓋418在刺穿之后至少局部地再密封。相容性彈性部件可以處于通過閘門和滑槽被接合的預成形帽418 Ca)的帶條的形式(參見圖9⑷)。
[0440]圖9 (d)顯示擋板蓋418可以包含從一端非對稱地凸出的定位突出部418 (C)，該定位突出部418 (C)防止蓋在制造期間阻止被放置在處于錯誤取向的試劑包上。在一個實施例中，制造處理是形成的聚合物支持部對彈性部件的包覆成型。用于聚合物支持部的適合的材料包含諸如由荷蘭鹿特丹的LyondellBasell工業(yè)制造的天然的I3URELL X50109的聚丙烯。用于聚合物支持部的其他適合的材料包含但不局限于聚乙烯、尼龍、聚笨乙烯以及其他帶有適合剛度的聚合物。用于彈性部件的適合的材料可以是諸如由伊利諾斯州的McHenry的GLS公司制造的DYNAFLHXG7930，GLS等級分G7930-1001-00的熱塑性彈性體。用于擋板蓋418的彈性部件的其他適合的材料包含但不局限于有機硅彈性體、乳膠和天然橡膠。
[0441]在操作中，吸液尖端(沒有顯示)刺穿擋板蓋418 (例如擋板蓋418的預成形帽418Ca?,以便訪問試劑器具408、414的容納物。制造處理可以預先刻劃擋板蓋418，以致刺穿期間的撕裂發(fā)生在可預測的場所中。在一些實施例中，制造處理激光將擋板蓋418焊接到每個試劑孔408、414的緣邊?；蛘?，制造處理可以使用其他適合的處理附接方法，以便將擋板蓋418固定到試劑器具408、414，該方法包括但不局限于熱封、超聲波焊接、感應焊接或者粘合劑接合。
[0442]如圖9 (C)所示，試劑包可以包含設計成在運送、離系統(tǒng)存儲或者操控期間保護試劑包容納物的存儲封蓋416。存儲封蓋416可以是寬松地加接到密閉壁422的上表面的單用途的“沿虛線撕下的”封蓋。在一些實施例中，存儲封蓋是可替換的封蓋，該可替換的封蓋通過摩擦或者通過過盈“撳鈕配合”被適當?shù)乇３值矫荛]壁422。如果試劑包400從系統(tǒng)中被移除，則這有利于允許用戶替換存儲封蓋。存儲封蓋416可以包含識別或者指令標簽。
[0443]圖9 Ca)另外地顯示了握把406可以從試劑包400的近端端部450延伸，以便簡化來自系統(tǒng)的插入和 移除。在一端的握把406的放置有利于允許用戶使試劑包400經(jīng)由相對小的開口滑動到試劑存儲單元124，在插入期間減少試劑存儲單元124中的溫度波動。而且，該端的放置有助于使用戶雙手、可能的核酸污染源保持遠離試劑。握把可以包含沿著試劑包軸的延伸部，具有沿著下表面的凹口，以用作指孔。在一個實施例中，該延伸部是中空的，這有利于減少試劑包400的重量。與低重量的試劑包400耦接的握把406的設計容許可用戶牢固地夾緊試劑包400。當試劑包400被安裝在試劑存儲單元124中時，握把406可以包含仍然可見的標簽表面。這個標簽場所容許用戶通過簡單的目測來識別各個試劑包，而不擾亂系統(tǒng)操作。
[0444]在一些實施例中，在圖9 (C)中顯示的分離部分420在試劑包400內(nèi)進一步使握把與試劑器具(408、414)分離。分離部分420可以是具有頂部壁和平行側(cè)壁的延伸的中空分段，該側(cè)壁被配置成平行于試劑包的軸。分離部分420可以用來使握把406與試劑器具(408、414)分離，以便減少來自用戶操控的試劑污染的可能性。分離部分的長度可以是從0.5英寸到1.5英寸。在一個實施例中，分離部分的長度大約是I英寸。當試劑包被放置在平的表面時，分離部分420還可以用來穩(wěn)定試劑包400。分離部分的長度可以是從0.5英寸到1.5英寸。在一個實施例中，分離部分的長度大約是I英寸長。當試劑包被放置在平的表面時，分離部分420還可以用來穩(wěn)定試劑包400。第二目的可以是提供表面以便支持試劑包標簽。
[0445]如圖9 (C)所示，試劑包400還可以包含電子存儲器426，以便存儲與試劑包400有關的信息并且傳送關于試劑包400的信息往返于系統(tǒng)。電子存儲器426可以通過電接觸來通信或者無線地通信。在一些實施例中，電子存儲器426是由加利福尼亞州桑尼維爾的Maxim Integrated Products公司制造的利用〗-wird辦議的接觸存儲器裝置。在其他實施例中，電子存儲器426可以是RFID裝置、iButton (加利福尼亞州桑尼維爾的MaximIntegrated Products公司的注冊商標)裝置、或者適合尺寸的另一電子存儲器裝置。電子存儲器可以被安裝在試劑包上的任何地方。在一個實施例中，如圖9 (e)所示，電子存儲器426被加接到在試劑包400的遠端端部404附近的定位特征432。一旦裝載到試劑存儲單元124內(nèi)，凹口就可以被布置成鄰近于提供電力和信息的試劑包讀取器146 (圖8(c))。存儲器裝置426可以包含在試劑包400制造期間錄入的信息和在使用期間傳送的信息。在制造期間錄入的存儲在存儲器裝置426中的信息可以包含:化驗類型、試劑盒序列號、批號、和試劑有效期，以及一旦它已被系統(tǒng)訪問，與試劑包容納物的穩(wěn)定性有關的信息。在制造期間錄入的信息還可以以一維條型碼、二維條型碼或者通過類似標簽被編碼。在使用期間傳送的信息可以包含:試劑包首次被裝載到系統(tǒng)上的日期、試劑包已被存儲在系統(tǒng)上的時間量、從試劑包運轉(zhuǎn)的測試數(shù)目、和剩余在試劑包中的測試數(shù)目，以及試劑包已被裝載在其上的各個系統(tǒng)的歷史。在一些實施例中，系統(tǒng)在試劑包400的每個訪問之后將新信息寫入到電子存儲器426并且每當用戶裝載試劑包時讀取信息。
[0446]圖9(e)顯示試劑包400可以包含嚙合試劑存儲單元124的特征，該特征包含在插入期間引導試劑包的錐形引入特征438、在試劑存儲單元124內(nèi)支持試劑包的包肩部440、將試劑包鎖定到試劑存儲單元124內(nèi)的門閂套430、一旦系統(tǒng)從試劑存儲單元124中松開試劑包400就有助于彈出試劑包的彈簧嚙合器434、以及指示試劑狹槽中的試劑包400的存在的傳感器標志466。
[0447]引入特征43 8可以從最靠近試劑包404的遠端端部的試劑器具的側(cè)壁延伸。在一個實施例中，引入特征438是轉(zhuǎn)向試劑包的中間線的側(cè)壁的延伸部，形成輔助用戶使試劑包在插入到試劑存儲單元124試劑存儲單元124期間居中的錐形。
[0448]試劑包的密閉底板410可以延伸到側(cè)密閉壁422之外來作為包肩部440。在一些實施例中，包肩部440是受控表面。包肩部440可以從密閉壁422的任何一側(cè)橫向延伸近似l-2mm并且可以用來使試劑包400垂至地位于試劑存儲單元124試劑存儲單元124內(nèi)。包肩部440的下表面可以支持試劑存儲單元124中的RSU冷卻臺138上的試劑包440 (參見圖8 (b))。通過使試劑包400相對于基于受控表面的RSU冷卻臺138定位，這有利于減少容限累積的效果。當擋板蓋418的相容性部分可以夾緊上升的微尖端542時，包肩部440的上表面在吸液操作期間緊固試劑包400。包肩部440的一端還可以包含錐形引入特征。
[0449]如上更詳細地描述的，系統(tǒng)可以使用彈簧裝載的門閂組件144來將試劑包400緊固在試劑存儲單元124內(nèi)(參見圖8 (C))。試劑包400可以包含諸如門閂套430的配對特征，門閂套430與RSU門閂組件144的閉鎖部分互補。如圖9 (e)所示，門閂套430可以是在試劑包400的遠端端部404附近的開口矩形腔室。在一個實施例中，一部分密閉壁422圍繞門閂套；接合到密閉壁的延伸側(cè)部分的密閉壁的前部可以定義垂直于試劑包的軸的矩形開口，定義與RSU門閂組件144的閉鎖部分互補的門閂套430。門閂套430可以在使用之前通過存儲封蓋被覆蓋，防止阻止用戶在沒有首先移除存儲封蓋416的情況下成功地將試劑包400裝載到系統(tǒng)上。
[0450]如上更詳細地描述，系統(tǒng)可以彈出松開的試劑包。圖9 (e)顯示在試劑包404的遠端端部上的垂直壁424的延伸部，該延伸部可以用作與彈出彈簧相互作用的彈簧嚙合器434。在一個實施例中，彈簧嚙合器434被定位成鄰近于試劑包在中間線附近的下表面。垂直壁的這個延伸部的上部還可以結(jié)合與試劑存儲單元124內(nèi)的試劑包傳感器相互作用的傳感器標志46，以便指示試劑包在試劑存儲單元124內(nèi)的存在。
[0451]還可以有多個本發(fā)明的其它替換實施例。例如，在所有化驗或者樣本處理中使用的通用試劑可以被保持在試劑包的外面的大瓶子中，或者試劑包可能是單用途的。
[0452]J.處理通道
[0453]圖10 (a)顯示具有卩齒合化驗盒的處理通道的立體圖。
[0454]圖10 (b)顯示具有嚙合化驗盒的處理通道的側(cè)視圖。
[0455]圖10 (C)顯示具有嚙合化驗盒的有熱控制的處理通道的立體圖。
[0456]圖10 (d)和10 (e)顯示處理通道加熱器的實施例的不同立體圖。
[0457]圖11顯示根據(jù)發(fā)明替換實施例的處理通道加熱器的處理通道的側(cè)橫截面視圖。
[0458]如上所述的化驗盒200通過系統(tǒng)在一個以上的處理區(qū)域中被處理，該處理區(qū)域結(jié)合了用于進行處理病人樣本所必須的特定步驟的機構。這種機構可以包含流體傳送裝置、溫度控制裝置、磁性裝置以及`用于進行其他必須功能的裝置，該流體傳送裝置適合于ImL容量，或者適合于100 μ L到200 μ L容量，或者甚至降到10 μ L或以下。處理區(qū)域可以包含這些裝置中的一個或者多個。這些處理區(qū)域可以包含以線性樣式處理化驗盒200的一個以上的通道。在一些實施例中，處理化驗盒200的通道可以以徑向或者環(huán)形的樣式被排列。在其他實施例中，處理區(qū)域可以包含旋轉(zhuǎn)圓盤盤傳送帶、化驗盒是不能移動的并且通過臺架系統(tǒng)上的處理機構或者關節(jié)臂被訪問的區(qū)域、或者容許通過處理機構以受控制的方式來訪問化驗盒的其他結(jié)構。
[0459]再次參考圖1 (b)，圖1 (b)顯示包含用于處理化驗盒200的多個處理通道116的系統(tǒng)的實施例。該系統(tǒng)可以包含被配置成處理化驗盒200中的樣本的第一、第二、第三等處理通道。它還可以包含在處理通道116之間移動化驗盒200的傳送梭50。
[0460]在一些實施例中，控制器94導引處理通道116和傳送梭50的操作。在一個實施例中，控制器可以存儲并且執(zhí)行一個以上規(guī)程，該規(guī)程通過使用傳送梭50以指定的次序來導引化驗盒200穿過一系列指定的處理通道116。例如，控制器94可以被配置成執(zhí)行第一規(guī)程和第二規(guī)程。在一個實施例中，控制器94在執(zhí)行第一規(guī)程的過程中導引傳送梭50，以便使化驗盒200從第一處理通道(例如，盒裝載通道)移動到第二處理通道(例如，加熱通道)。在執(zhí)行第二規(guī)程的過程中，控制器可以導引傳送梭50，以便使化驗盒200從第一處理通道(例如，盒裝載通道)移動到第三處理通道(例如，沖洗通道)，而不使化驗盒移動到第二處理通道(例如，加熱通道)。因此，在本發(fā)明實施例中，盒可以以任何適合的方式在鄰近的或者非鄰近的通道之間被傳送。第一、第二和第三處理通道的非限制性實例可以從群組中被選擇，該群組包含被配置成加溫化驗盒的加熱通道、擴增制備通道、被配置成維持化驗盒的溫度的溫度穩(wěn)定性加熱通道、洗脫通道和沖洗通道。
[0461]在本發(fā)明的其他實施例中，系統(tǒng)包括被配置成對化驗盒200中的樣本進行操作的第一處理通道、使化驗盒移入和移出第一處理通道的傳送梭50、以及導引系統(tǒng)的操作的控制器771。控制器94可以被配置成控制第一處理通道和傳送梭50中的操作。這種控制器可以被配置成執(zhí)行第一規(guī)程和第二規(guī)程?？刂破髟趫?zhí)行第一規(guī)程的過程中導引傳送梭，以便使第一化驗盒200移入第一處理通道。在固定間隔之后，控制器導引傳送梭50，以便使第一化驗盒200移出第一處理通道。在固定間隔內(nèi)，控制器導引第一處理通道以執(zhí)行第一操作序列?？刂破髟趫?zhí)行第二規(guī)程的過程中導引傳送梭50，以便使第二化驗盒200移入第一處理通道。在固定間隔之后，控制器94導引傳送梭50，以便使第二化驗盒移出第一處理通道，并且控制器94導引第一處理通道執(zhí)行第二操作序列。該第一規(guī)程的操作序列可以不同于第二規(guī)程的操作序列。
[0462]在各個處理通道116之間的化驗盒200的通路以及在給定處理通道內(nèi)進行的操作兩者中的靈活性給予了系統(tǒng)高度的操作適應性。[0463]系統(tǒng)可以包含處理通道116，該處理通道116進行來自生物樣本或者病人樣本的核酸提取和凈化所需的操縱步驟。每個處理通道116可以容納化驗盒200。當系統(tǒng)使用線性排列的化驗盒200時，每個處理通道可以相對于化驗盒的長軸線性地延伸。這種處理通道116可以映射化驗盒200的尺寸，減少定位化驗盒的需要，以及容許系統(tǒng)以空間有效的并行方式打包多個處理通道。在一些實施例中，系統(tǒng)包含以與它們在至少一些規(guī)程中使用的次序近似的次序來物理排列的處理通道。這有利于使系統(tǒng)需要在處理通道之間傳送化驗盒的距離和時間最小化?；蛘撸到y(tǒng)可以包含具有集合在一起的類似功能的處理通道。這有利于使進行例如諸如沖洗的重復功能所耗費的時間最小化。
[0464]如圖1 (b)所示，系統(tǒng)可以包含支持合適于不同處理步驟的功能的不同類型的處理通道。在一些實施例中，系統(tǒng)包含一些通道類型的多個重復，允許并行地處理多個化驗盒200。處理通道類型的實例包含盒裝載通道116(f)，傳送通道50，加熱溫度穩(wěn)定性通道116(j)，沖洗通道116 (a)和116 (b)，洗脫通道116 (e)，擴增制備通道116 (g)以及廢料通道116 (C)。在一些實施例中，系統(tǒng)按以下順序包含13個處理通道:
[0465]
【權利要求】
1.一種用于在PCR反應容器內(nèi)進行實時PCR的熱循環(huán)器模塊，其特征在于，包括: 熱塊，所述熱塊包括用于接收PCR反應容器的器具； 可移動蓋子，所述蓋子與所述熱塊重疊并且具有打開位置和閉合位置，所述可移動蓋子能夠在所述打開位置和閉合位置之間移動； 激發(fā)光學組件，所述激發(fā)光學組件被配置成當所述PCR反應容器位于所述器具中時將激發(fā)光傳到所述PCR反應容器；以及 發(fā)射光學組件，所述發(fā)射光學組件被配置成當所述PCR反應容器位于所述熱塊的所述器具中時從所述PCR反應容器接收光； 其中，所述熱循環(huán)器模塊被配置成在熱循環(huán)器庫中裝配多個狹槽的一個。
2.如權利要求1所述的熱循環(huán)器模塊，其特征在于，當所述PCR反應容器在所述器具中時，所述熱塊的所述器具與所述PCR反應容器協(xié)作地配置，并且與所述PCR反應容器熱接觸，并且其中所述器具包括圓錐形狀的平截頭體并且具有上開口和下開口，所述器具被附加到所述熱塊的前表面。
3.如權利要求1所述的熱循環(huán)器模塊，其特征在于，所述熱塊具有大約100W/mK或者更大的熱導率以及大約0.30kJ/kgK或者更少的比熱。
4.如權利要求1所述的熱循環(huán)器模塊，其特征在于，所述熱塊包括銅、銅合金、鋁、鋁合金、鎂、金、銀或者鈹。
5.如權利要求1所述的熱循環(huán)器模塊，其特征在于，所述熱塊具有大約0.015英寸和大約0.04英寸之間的厚度?！?br> 6.如權利要求1所述的熱循環(huán)器模塊，其特征在于，所述器具形成大約I度到大約10度的角度。
7.如權利要求1所述的熱循環(huán)器模塊，其特征在于，所述器具形成大約4度到大約8度的角度。
8.如權利要求1所述的熱循環(huán)器模塊，其特征在于，所述器具具有大約6度的角度。
9.如權利要求1所述的熱循環(huán)器模塊，其特征在于，所述熱塊包括薄膜加熱器。
10.如權利要求1所述的熱循環(huán)器模塊，其特征在于，所述熱塊包括多個溫度傳感器。
11.如權利要求1所述的熱循環(huán)器模塊，其特征在于，所述熱塊包括光學孔徑，所述光學孔徑被安置為經(jīng)過所述熱塊許可與所述器具的所述內(nèi)部進行光通信。
12.如權利要求1所述的熱循環(huán)器模塊，其特征在于，所述可移動蓋子進一步包括蓋子底板。
13.如權利要求1所述的熱循環(huán)器模塊，其特征在于，所述可移動蓋子包括蓋子底板，所述蓋子底板包括細長形孔徑，所述細長形孔徑包括: 近末端；以及 遠末端。
14.如權利要求13所述的熱循環(huán)器模塊，其特征在于，當所述可移動蓋子處于所述閉合位置時，所述細長形孔徑的所述遠末端與所述器具對準。
15.如權利要求13所述的熱循環(huán)器模塊，其特征在于，所述細長形孔徑被底部壁限定，所述底部壁包括從所述底部壁的每個平行邊朝向所述細長形孔徑的中間線延伸的錐形隆起部，所述錐形隆起部的厚度從所述細長形孔徑的所述遠末端到所述近末端漸進地增加。
16.如權利要求1所述的熱循環(huán)器模塊，其特征在于，所述可移動蓋子進一步包括彈簧遮光板，當所述可移動蓋子處于所述打開位置時，所述彈簧遮光板被安置在所述熱循環(huán)器模塊的所述發(fā)射光學組件內(nèi)。
17.如權利要求1所述的熱循環(huán)器模塊，其特征在于，進一步包括彈簧遮光板元件，所述彈簧遮光板元件響應于所述可移動蓋子的移動。
18.如權利要求17所述的熱循環(huán)器模塊，其特征在于，所述彈簧遮光板元件是可壓縮的。
19.如權利要求1所述的熱循環(huán)器模塊，其特征在于，所述可移動蓋子進一步包括加熱器。
20.如權利要求1所述的熱循環(huán)器模塊，其特征在于 所述發(fā)射光學組件被配置成從熒光目標接收熒光， 所述激發(fā)光學包括激發(fā)透鏡、光學濾波器和激發(fā)光纖， 所述發(fā)射光學包括發(fā)射透鏡、光學濾波器和發(fā)射光纖，以及 所述熱循環(huán)器模塊進一步包括可尋址存儲器單元， 其中，所述可尋址存儲器單元存儲與光學對準相關的光學對準信息，所述光學對準對于所述熱循環(huán)器模塊是特定的。
21.如權利要求1所述的熱循環(huán)器模塊，其特征在于，當所述可移動蓋子處于打開位置時，從所述器具中移去所述PCR反應容器。
22.如權利要求21所述的熱循環(huán)器模塊，其特征在于，所述可移動蓋子包含錐形隆起部，以便從所述器具中移去所述PCR反應容器。
23.如權利要求1所述的熱循環(huán)器模塊，其特征在于，所述可移動蓋子是滑動蓋子。
24.—種系統(tǒng),其特征在于,包括: 多個熱循環(huán)器模塊，每個熱循環(huán)器模塊包括: 熱塊，所述熱塊具有頂表面和器具，所述器具被形成錐形以符合反應容器； 加熱器，所述加熱器熱耦接到所述熱塊； 溫度傳感器，所述溫度傳感器熱耦接到所述熱塊；以及， 溫度控制器，所述溫度控制器電耦接到所述加熱器和所述溫度傳感器，并且被配置成獨立于其他熱循環(huán)器單元中的其他熱塊在至少兩個溫度之間循環(huán)所述熱塊； 激發(fā)光學組件，所述激發(fā)光學組件被配置成當所述反應容器位于所述熱塊的所述器具中時，將激發(fā)光傳到所述反應容器；以及 發(fā)射光學組件，所述發(fā)射光學組件被配置成當所述反應容器位于所述熱塊的所述器具中時，從所述反應容器接收光； 蓋子，所述蓋子被耦接到所述熱塊。
25.如權利要求24所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱器是薄膜加熱器。
26.如權利要求24所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度傳感器包括熱敏電阻。
27.如權利要求24所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)是用于判定所述反應容器中的樣本中的核酸。
28.如權利要求24所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中所述器具是圓錐形的。
29.—種系統(tǒng),其特征在于,包括:多個熱循環(huán)器模塊，每個熱循環(huán)器模塊包括: 熱塊，所述具有具有頂表面和限定器具，所述器具被形成錐形以符合反應容器； 加熱器，所述加熱器熱耦接到所述熱塊； 溫度傳感器，所述溫度傳感器熱耦接到所述熱塊；以及， 溫度控制器，所述溫度控制器電耦接到所述加熱器和所述溫度傳感器，并且被配置成獨立于相互的熱循環(huán)器模塊在至少兩個溫度之間循環(huán)所述熱塊； 激發(fā)光學組件，所述激發(fā)光學組件被配置成當所述反應容器位于所述熱塊的所述器具中時，將激發(fā)光傳到所述反應容器； 發(fā)射光學組件，所述發(fā)射光學組件被配置成當所述反應容器位于所述熱塊的所述器具中時，從所述反應容器接收光；以及 檢測器，所述檢測器光學耦接到所述多個熱循環(huán)器模塊中的每一個的所述發(fā)射光學組件，所述檢測器被配置成檢測被每個發(fā)射光學組件接收的光。
30.如權利 要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱器是薄膜加熱器。
31.如權利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度傳感器包括熱敏電阻。
32.如權利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)是用于判定所述反應容器中的樣本中的核酸。
33.如權利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述器具是圓錐形的。
34.如權利要求29所述的系統(tǒng)，其特征在于，至少一個熱循環(huán)器模塊包含蓋子，所述蓋子被布置在所述熱塊周圍，所述布置具有打開位置和閉合位置，所述閉合位置覆蓋所述器具中的所述反應容器，其中所述蓋子由具有執(zhí)行器和芯軸的臺架打開或者閉合。
35.如權利要求34所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述打開位置的所述蓋子從所述塊中移走所述反應容器。
36.如權利要求34所述的系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括制備通道，所述制備通道被配置為支撐盒，所述盒包含反應孔和耦接到所述反應孔的第一隔室，其中所述臺架的所述芯軸被配置為將所述反應容器從所述第一隔室輸送到所述熱塊。
37.如權利要求36所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述反應容器包含容器塞和容器底座，所述容器塞具有互補于所述芯軸的夾住特征，并且所述容器塞配套鎖定到所述容器底座， 其中，所述盒進一步包含耦接到所述反應孔的第二隔室、所述第一隔室中的容器底座以及所述第二隔室中的容器塞，以及 其中，所述芯軸被配置成從所述第二隔室中移除所述容器塞，以使所述容器塞與所述第一隔室中的所述容器底座匹配。
38.如權利要求37所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述臺架被配置成； 安置所述芯軸以從所述第二隔室中移除所述容器塞； 安置所述芯軸以使所述容器塞與所述第一隔室中的所述容器底座匹配； 安置所述執(zhí)行器以將所述蓋子從所述閉合位置移動到所述打開位置； 安置所述芯軸以在塊中安裝所述擴增容器；以及 安置所述執(zhí)行器以將所述蓋子從所述打開位置移動到所述閉合位置。
39.如權利要求34所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述蓋子進一步包含熒光目標，并且處于所述閉合位置中的所述蓋子將熒光目標安排為鄰近所述塊。
【文檔編號】C12M1/34GK103589627SQ201310386571
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2011年7月22日 優(yōu)先權日:2010年7月23日
【發(fā)明者】布賴恩·D·威爾遜, 薩米·D·艾拉路里, 馬太·S·大衛(wèi), 馬太·D·埃里克森, 艾倫·N·約翰遜, 蓋瑞克·A·莫勒, 馬克·F·賽爾布格, 丹尼爾·R·舒密特, 托馬斯·M·斯塔奇萊克, 約書亞·D·威爾斯, 大衛(wèi)·L·楊 申請人:貝克曼考爾特公司