生物樣本存儲(chǔ)設(shè)備和方法
【專(zhuān)利摘要】公開(kāi)生物樣本保持器、存儲(chǔ)多個(gè)保持器的容器和自動(dòng)保持器取回系統(tǒng)。樣本保持器可包括包含手柄端和相對(duì)的生物樣本存儲(chǔ)端的長(zhǎng)形的大體扁平的支承件，其中用于接納生物樣本的基底在所述樣本存儲(chǔ)端處安裝到保持器上?？蛇x地基底安裝在支承件的表面中的凹部?jī)?nèi)且凹部具有提供反應(yīng)表面的局部表面以允許通過(guò)機(jī)械動(dòng)作從介質(zhì)移除子樣本，例如切割或沖孔。容器可包括井陣列，各個(gè)井在平面上大體呈方形或矩形，并且保持器在尺寸上設(shè)置成使得其對(duì)角地保持在相應(yīng)的井中。自動(dòng)生物樣本存儲(chǔ)設(shè)備可包括機(jī)械裝卸裝置，以及能控制機(jī)械裝卸裝置的相關(guān)聯(lián)的電子控制器，以從相關(guān)聯(lián)的井中選取預(yù)定樣本保持器，或把預(yù)定樣本保持器置于相關(guān)聯(lián)的井中，可選地在使用蓋時(shí)要移除或放回容器蓋。
【專(zhuān)利說(shuō)明】生物樣本存儲(chǔ)設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及密集地存儲(chǔ)生物樣本、特別地(但限于此)自動(dòng)取回這樣的樣本的設(shè)備和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]收集生物樣本的原因有許多種，其包括從受試者收集含有DNA或RNA的樣本材料。通常，這些樣本不需要立即分析，而是存儲(chǔ)下來(lái)以用于后續(xù)分析，例如分析受試者的特定DNA圖譜(如果他們死于預(yù)定義的疾病的話(huà))，用于后續(xù)的人口 DNA統(tǒng)計(jì)研究，或是用于構(gòu)建瀕?；蛳∮袆?dòng)物的DNA “庫(kù)”。
[0003]在一些樣本存儲(chǔ)方案中，為不使樣本退化，需要將樣本冷凍。然而，存在通過(guò)將樣本存儲(chǔ)在化學(xué)浸潰紙(例如華特門(mén)公司(Whatman)出售的品牌“FTA”)上的方式在室溫下存儲(chǔ)生物樣本而不使DNA退化的技術(shù)。這種紙能夠使生物樣本在室溫下存儲(chǔ)許多年。使用這種FTA紙的一個(gè)特征是其需要干燥。
[0004]以前曾有人提出過(guò)樣本可存儲(chǔ)在其 的大型卡片。然而，當(dāng)要保存數(shù)千張這種卡片時(shí)，卡片的清潔的存儲(chǔ)和取回成為一個(gè)問(wèn)題。傳統(tǒng)地，當(dāng)需要取回一張卡片時(shí)，需要從一堆卡片中手動(dòng)尋找和移除。這很可能會(huì)導(dǎo)致污染。當(dāng)卡片堆在一起時(shí)，必須在卡片之間插入間隔件，以防止交叉污染。而且，當(dāng)存儲(chǔ)很多卡片時(shí)，大型存儲(chǔ)卡的形式占據(jù)很大的存儲(chǔ)空間。除此之外，現(xiàn)有的存儲(chǔ)卡片對(duì)于通過(guò)自動(dòng)設(shè)備取回并不理想。
[0005]本系統(tǒng)的
【發(fā)明者】認(rèn)識(shí)到在窄的基底上接收和存儲(chǔ)樣本是可行的，并在本文公開(kāi)一種新型樣本保持器。進(jìn)一步，
【發(fā)明者】認(rèn)識(shí)到需要一種新的存儲(chǔ)組件，其可允許干燥基底，可防止交叉污染，并允許容易自動(dòng)放置和/或選取樣本保持器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)一方面，本發(fā)明包括一種生物樣本保持器，其包括包含手柄端和相對(duì)的生物樣本存儲(chǔ)端的長(zhǎng)形的大體扁平的支承件，其特征在于，用于接納和存儲(chǔ)生物樣本的基底在所述樣本存儲(chǔ)端處安裝在保持器上。
[0007]在一個(gè)實(shí)施例中，基底安裝在支承件的表面中的凹部中。在一備選實(shí)施例中，支承件被分開(kāi)，并且基底夾在分開(kāi)的支承件之間。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，凹部或者分開(kāi)的支承件具有提供反應(yīng)表面的局部表面，以允許通過(guò)機(jī)械動(dòng)作從介質(zhì)(medium)移除子樣本,例如切割或沖孔。在一個(gè)實(shí)施例中，所述局部表面的表面粗糙度是大約0.01-0.25微米(μ m)Ra，例如通過(guò)使用800到1200UK粒度光潔度對(duì)塑料模具拋光。
[0009]備選地，凹部或者分開(kāi)的支承件包括窗，基底定位成跨過(guò)窗，以促進(jìn)介質(zhì)上的生物樣本的干燥，并允許通過(guò)接觸基底的兩側(cè)移除介質(zhì)的子樣本。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，保持器具有扁平的刮刀狀的形式?？蛇x地，保持器的寬度朝向手柄端減小。[0011]可選地，支承件包括下者中的一個(gè)或多個(gè):標(biāo)記(例如條形碼)；射頻發(fā)射應(yīng)答器；以及可書(shū)寫(xiě)區(qū)域。
[0012]在優(yōu)選實(shí)施例中，保持器的橫截面大致呈矩形，具有圓形邊緣，具有為大約I到3mm的大體均勻的厚度，以及在其最寬處為大約8到IOmm的寬度?？蛇x地，保持器為30到60mm 長(zhǎng)。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，基底是大約25mm長(zhǎng)且大約6到7mm寬的片材材料。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，介質(zhì)固定在支承件上并優(yōu)選在樣本存儲(chǔ)端處占據(jù)支承件的長(zhǎng)度的大約三分之一。在一備選實(shí)施例中，支承件包括適用于機(jī)械抓取的短的手柄端，其延伸超過(guò)基底大約5mm。
[0015]在一個(gè)實(shí)施例中，基底是基于纖維的紙，例如都由華特門(mén)公司出售的商標(biāo)名為FTA、FTA Elute或903的纖維素纖維紙，或是基于硅石纖維的紙，所述紙?jiān)试S長(zhǎng)期保存樣本。
[0016]根據(jù)第二方面，本發(fā)明包括多井容器，用于保持或保持多個(gè)根據(jù)第一方面的生物樣本保持器。
[0017]在一個(gè)實(shí)施例中，多井板包括成陣列的井，各個(gè)井在平面上大體呈方形或矩形。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，所述保持器可縱向地支承在相應(yīng)的井中，且保持器的寬度寬于井的最大寬度，使得各個(gè)保持器僅可大體對(duì)角地支承在其相應(yīng)的井中。
[0019]可選地，容器包括蓋，以用于保護(hù)存儲(chǔ)于保持器上的樣本。
[0020]根據(jù)第三方面，本發(fā)明包括一種自動(dòng)生物樣本存儲(chǔ)設(shè)備，包括支承于多個(gè)所述容器中的多個(gè)所述生物樣本保持器、機(jī)械裝卸裝置，以及相關(guān)聯(lián)的電子控制器，電子控制器能控制機(jī)械裝卸裝置，以從相關(guān)聯(lián)井中選取預(yù)定的樣本保持器，或把預(yù)定的樣本保持器置于相關(guān)聯(lián)的并中，可選地，在使用蓋時(shí)要移除或放回容器蓋。
[0021]根據(jù)第四方面，本發(fā)明包括一種密集地存儲(chǔ)生物樣本的方法，包括呈任何合適的順序的以下步驟:a)提供多個(gè)生物樣本保持器；b)使得樣本被樣本保持器吸附或吸收，以存儲(chǔ)在樣本保持器上；c)提供容器，容器具有成陣列的大體方形或矩形截面的井，井由井壁分開(kāi)；d)只將多個(gè)保持器中的一個(gè)對(duì)角地、至少部分地置于一個(gè)或多個(gè)井內(nèi)；e)存儲(chǔ)容器和保持器；f)可選地通過(guò)自動(dòng)設(shè)備取回多個(gè)保持器中的一個(gè)或多個(gè)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]本發(fā)明可以多種方式實(shí)施，參照附圖只在下面描述其僅一些實(shí)施例，其中，
[0023]圖1a顯示生物樣本保持器的分解圖；
[0024]圖1b顯示圖1a所示保持器沿線(xiàn)Ib-1b的截面；
[0025]圖2a顯示改進(jìn)的樣本保持器；
[0026]圖2b顯示圖2a所示保持器沿線(xiàn)2b_2b的截面；
[0027]圖3顯示用于保持之前的圖中所示的樣本保持器的容器；以及
[0028]圖4示意性地顯示采用之前的圖中所示的保持器和容器的自動(dòng)生物樣本存儲(chǔ)設(shè)備。 具體實(shí)施例
[0029]圖1a示出生物樣本保持器10，包括具有手柄端14和樣本存儲(chǔ)端16的長(zhǎng)形模制塑料支承件12。詳細(xì)的分解顯示了基底20，在此情況下，基底20呈以商標(biāo)名FTA出售的化學(xué)浸潰纖維素纖維紙的片材形式，但在實(shí)際中基底20將通過(guò)例如超聲焊接的方式在樣本存儲(chǔ)端16處附連到支承件12上。為協(xié)助機(jī)械或手的握持，手柄14朝向其遠(yuǎn)端漸縮。
[0030]存儲(chǔ)端16包括淺凹部17，其剛好比基底20的厚度深。將基底裝配到凹部?jī)?nèi)，以使其保持就位，并在使用中得到保護(hù)。在一些情況下，需要從基底上沖孔出基底材料盤(pán)，所以需要機(jī)械沖床來(lái)完成該任務(wù)。將凹部17的表面15粗糙化，以在使用中為沖床提供可變形表面，換句話(huà)說(shuō)，表面15充當(dāng)從基底20上切割一片材料的襯背。
[0031]此外參照?qǐng)Dlb，顯示了支承件12的截面，其中基底20裝配就位。圖更清晰地展示了凹部17、其粗糙化表面15，以及大體上平的矩形橫截面的圓形側(cè)部19和扁平結(jié)構(gòu)的支承件12。
[0032]為容許保持器10不同地布置在容器中(下面更詳細(xì)描述)，手柄端14可終止于虛線(xiàn)18處，從而限定短手柄保持器10'(圖3中示出)。
[0033]保持器10的背側(cè)13包括其上可書(shū)寫(xiě)或放置標(biāo)識(shí)標(biāo)記的表面，例如可在其上安裝條形碼或者射頻識(shí)別標(biāo)簽。
[0034]參照?qǐng)D2a和2b，顯示改進(jìn)的保持器10。在這種情況下，凹部17具有窗11，窗11促進(jìn)再次裝配到凹部17中的基底的干燥，并且允許從基底兩側(cè)接近，以從基底沖孔出子樣本。
[0035]在使用中，基底將接收生物樣本，例如血點(diǎn)，并且保持器10可放到套管中且送往中央倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)或者可直接放置于存儲(chǔ)器中。在各種情況下，存儲(chǔ)器是圖3所示的容器40的形式。
[0036]在這種情況下，容器40是具有生物分子科學(xué)協(xié)會(huì)(SBS)的標(biāo)準(zhǔn)覆蓋范圍的模制8乘12多井板。在這種情況下,井寬為大約8mm乘8mm,深大約40mm。各個(gè)井42在其底座中具有空氣孔，以允許各個(gè)井中有少量的空氣循環(huán)。
[0037]圖3中，樣本保持器10顯示在左側(cè)，如上所述的短手柄保持器10'顯示在右側(cè)，但是期望容器將裝滿(mǎn)保持器10或10'。在各種情況下，保持器在尺寸上設(shè)置成使得它們僅可對(duì)角地裝配在它們相應(yīng)的井中。因此保持器大約9_寬，且大約3_厚。
[0038]容器可選地可包括蓋50，在保持器10存儲(chǔ)在容器40中時(shí)蓋50覆蓋保持器10。采用通氣孔52使空氣或不同的氣體在因保持器對(duì)角地定位而形成空隙處循環(huán)通過(guò)井。這種循環(huán)可通過(guò)加壓氣體或局部真空實(shí)現(xiàn)。氣體可為惰性的或基本上惰性的，例如氮?dú)饣蚨趸肌?br> [0039]在存儲(chǔ)短手柄保持器10'時(shí)，蓋可更短，且可在虛線(xiàn)54處終止。短手柄保持器10'允許在井42上放置緊密配合的蓋。
[0040]在一個(gè)備選方案中，井42可在其底座中沒(méi)有孔，因此井能夠充滿(mǎn)比空氣重的一種或多種氣體，例如二氧化碳，這會(huì)排出井中的氧氣，因此有利于保存存儲(chǔ)在保持器10/10'上的生物材料。
[0041]圖4顯示用于存儲(chǔ)或取回樣本保持器10或10'的自動(dòng)設(shè)備100。除此之外，提供自動(dòng)樣本處理設(shè)備106來(lái)自動(dòng)處理取回的樣本。
[0042]實(shí)際中，在電子控制器105的控制下，通過(guò)機(jī)器人裝置104將帶有蓋的容器40 (和許多其他沒(méi)有顯示的結(jié)構(gòu)一起)放置于架單元102上，以自動(dòng)取回?？擅顧C(jī)器人裝置104取回特定的容器，并且將其放置在處理機(jī)器106中。處理機(jī)器包括另外的機(jī)器手器件，以移除容器40的蓋和抓住容器的井中的一個(gè)保持器。抓爪將保持器傳送經(jīng)過(guò)讀取器，以檢查取回了正確的保持器，并且按照已知技術(shù)處理保持器上的樣本。
[0043]上面描述了具體的實(shí)施例，但是對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行變形、添加或刪除，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)仍然是顯而易見(jiàn)的。例如，保持器10和10'和容器40描述為通過(guò)模制的塑料制得，但是，采用其他的材料或制造技術(shù)可產(chǎn)生相同的效果。為了使樣本有更好的可視性，優(yōu)選透明塑料。顯示基底20保持在凹部17中，但也可采用其他布置，例如支承件12可一分為二，并且把基底夾在其之間后連接起來(lái)。
[0044]顯示容器40有96個(gè)井，但也可采用其他數(shù)量的井，例如可使用48、192或384個(gè)井。
[0045]雖然描述和在圖4中示出了自動(dòng)取回系統(tǒng)，但是這種設(shè)備不是必需的，可采用人工取回系統(tǒng)。這種人工取回系統(tǒng)可采取從容器40直立的成陣列的手柄14的形式，或者可采用人工控制的抓爪。雖然已經(jīng)描述空氣循環(huán)，但是使用例如氮?dú)鈦?lái)吹掃空氣很可能增加樣本生存能力，且可通過(guò)將吹掃氣體引入密封的存儲(chǔ)架或在密封容器之前引入容器本身中實(shí)現(xiàn)，以進(jìn)行長(zhǎng)期存儲(chǔ)。
[0046]上述實(shí)施例提供一種簡(jiǎn)單有效地生物樣本高密度存儲(chǔ)系統(tǒng)，其因?yàn)椴捎昧耸直蜃プΧ逃械亟档土藖?lái)自握持的交叉污染的風(fēng)險(xiǎn)，且因?yàn)槲锢砭诜珠_(kāi)相鄰的樣本而降低了來(lái)自其他樣本的交叉污染的風(fēng)險(xiǎn)。樣本可在需要之前保持干燥和通氣。如果采用這種系統(tǒng)，可通過(guò)自動(dòng)設(shè)備 隨時(shí)取回樣本。
【權(quán)利要求】
1.一種密集地存儲(chǔ)生物樣本的方法，包括呈任何合適的順序的以下步驟: a)提供多個(gè)生物樣本保持器； b)可選地使樣本被所述樣本保持器吸附或吸收，以便存儲(chǔ)在所述樣本保持器上； c)提供容器，所述容器包括成陣列的大體方形或矩形截面的井，所述井被井壁分開(kāi)； d)將所述保持器中的一個(gè)對(duì)角地、至少部分地容納在所述井中的至少一個(gè)內(nèi)； e)存儲(chǔ)所述容器和保持器； f)可選地通過(guò)自動(dòng)器件，可選地使用根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，從相應(yīng)的井中取回所述多個(gè)保持器中的一個(gè)或多個(gè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，各個(gè)所述生物樣本保持器包括包含手柄端和相對(duì)的生物樣本存儲(chǔ)端的長(zhǎng)形的大體扁平的支承件，其特征在于，用于接納和存儲(chǔ)生物樣本的基底在所述樣本存儲(chǔ)端處安裝在所述保持器上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述基底安裝在所述支承件的表面中的凹部?jī)?nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述凹部具有提供反應(yīng)表面的局部表面，以允許通過(guò)機(jī)械動(dòng)作從介質(zhì)移除子樣本，例如切割或沖孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述凹部包括窗，所述基底定位成跨過(guò)所述窗，以促進(jìn)所述介質(zhì)上的生物樣本的干燥，并允許通過(guò)接近所述基底的兩側(cè)來(lái)移除所述介質(zhì)的子樣本。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述支承件包括下者中的一個(gè)或多個(gè):標(biāo)記(例如條形碼)；射頻應(yīng)答器；以及可書(shū)寫(xiě)區(qū)域。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述保持器的橫截面大致呈矩形，具有圓形邊緣，具有為大約0.5到3_的大體均勻的厚度，以及在其最寬處為大約8到IOmm的寬度。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述基底是大約25mm長(zhǎng)且大約6到7mm寬的片材材料。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述基底是基于纖維的紙，例如都由華特門(mén)公司出售的商標(biāo)名為FTA、FTA Elute或903的纖維素纖維紙，或是基于硅石纖維的紙。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，各個(gè)容器是用于保持或保持多個(gè)所述生物樣本保持器的多井容器。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述保持器可縱向地支承在相應(yīng)的井中，且所述保持器的寬度寬于所述井的最大寬度，使得各個(gè)保持器僅可大體以所述對(duì)角布直支承在其相應(yīng)的井中。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，各個(gè)多井容器包括蓋，以用于保護(hù)存儲(chǔ)于所述保持器上的樣本。
13.一種自動(dòng)生物樣本存儲(chǔ)設(shè)備，包括:多個(gè)生物樣本保持器，各個(gè)保持器對(duì)角地支承在多井容器中的相應(yīng)的方形或矩形井中；機(jī)械裝卸裝置；以及相關(guān)聯(lián)的電子控制器，其能控制所述機(jī)械裝卸裝置，以從相應(yīng)的井中選取預(yù)定的樣本保持器，或把預(yù)定的樣本保持器置于相應(yīng)的井中，可選地，在使用蓋時(shí)要移除或放回容器蓋。
14.一種用于根據(jù)權(quán)利要求1到12中的任一項(xiàng)所述的方法或用于根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備的生物樣本保持器，包括包含手柄端和相對(duì)的生物樣本存儲(chǔ)端的長(zhǎng)形的大體扁平的支承件，其特征在于，用于接納和存儲(chǔ)生物樣本的基底在所述樣本存儲(chǔ)端處安裝在所述保持器上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的生物樣本保持器，其特征在于，所述基底安裝在所述支承件的表面中的凹部?jī)?nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的生物樣本保持器，其特征在于，所述凹部具有提供反應(yīng)表面的局部表面，以允許通過(guò)機(jī)械動(dòng)作從介質(zhì)移除子樣本，例如切割或沖孔。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的生物樣本保持器，其特征在于，所述凹部包括窗，所述基底定位成跨過(guò)所述窗，以促進(jìn)所述介質(zhì)上的生物樣本的干燥，并允許通過(guò)接近所述基底的兩側(cè)來(lái)移除所述介質(zhì)的子樣本。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中 的任一項(xiàng)所述的生物樣本保持器，其特征在于，所述支承件包括下者中的一個(gè)或多個(gè):標(biāo)記(例如條形碼)；射頻應(yīng)答器；以及可書(shū)寫(xiě)區(qū)域。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的生物樣本保持器，其特征在于，所述保持器的橫截面大致呈矩形，具有圓形邊緣，具有為大約0.5到3_的大體均勻的厚度，以及在其最寬處為大約8到IOmm的寬度。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的生物樣本保持器，其特征在于，所述基底是大約25mm長(zhǎng)且大約6到7mm寬的片材材料。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的生物樣本保持器，其特征在于，所述基底是基于纖維的紙，例如都由華特門(mén)公司出售的商標(biāo)名為FTA、FTA Elute或903的纖維素纖維紙，或是基于硅石纖維的紙。
22.—種多井容器，其保持多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求15到21的任一項(xiàng)所述的生物樣本保持器。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的多井容器，其特征在于，所述容器包括成陣列的井，各個(gè)井在平面上大體呈方形或矩形。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的多井容器，其特征在于，所述保持器可縱向地支承在相應(yīng)的井中，且所述保持器的寬度寬于所述井的最大寬度，使得各個(gè)保持器僅可大體對(duì)角地支承在其相應(yīng)的井中。
25.根據(jù)權(quán)利要求22、23或24所述的多井容器，其特征在于，進(jìn)一步包括用于保護(hù)存儲(chǔ)于所述保持器上的樣本的蓋，以及可選地包括可移除的底座。
26.根據(jù)權(quán)利要求22到25中的任一項(xiàng)所述的多井容器，其特征在于，進(jìn)一步包括用氣體或干燥空氣吹掃所述容器的器件，以降低濕度，以及加速應(yīng)用于所述樣本保持器上的樣本的干燥。
27.基本上如本文參照附圖所描述的一種密集地存儲(chǔ)生物樣本的方法；一種自動(dòng)生物樣本存儲(chǔ)設(shè)備；一種生物樣本保持器；或一種多井容器。
【文檔編號(hào)】A61B10/00GK104010577SQ201280058989
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月30日
【發(fā)明者】M·K·肯里克, G·西摩 申請(qǐng)人:通用電氣醫(yī)療集團(tuán)英國(guó)有限公司