用于生物分析的系統(tǒng)和方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種生物分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括被配置成容納多個(gè)樣本保持器中的任意一個(gè)的可互換組件，每個(gè)單獨(dú)的樣本保持器被配置成接收多個(gè)樣本。該系統(tǒng)也包括被配置成使所述多個(gè)樣本循環(huán)通過(guò)一系列溫度的控制系統(tǒng)。系統(tǒng)還包括被配置成檢測(cè)從多個(gè)樣本發(fā)射的熒光信號(hào)的光學(xué)系統(tǒng)。具體地，該光學(xué)系統(tǒng)可包括：?jiǎn)蝹€(gè)場(chǎng)透鏡、激發(fā)源、光學(xué)傳感器、以及多個(gè)濾波器部件。激發(fā)源可以是一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管。場(chǎng)透鏡可以是雙凸透鏡。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于生物分析的系統(tǒng)和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明通常涉及用于觀察、測(cè)試、和/或分析一個(gè)或多個(gè)生物樣本的系統(tǒng)、設(shè)備和 方法，更具體地涉及觀察、測(cè)試、和/或分析生物樣本的陣列的系統(tǒng)、設(shè)備和方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 通常，越來(lái)越需要自動(dòng)化生物分析系統(tǒng)來(lái)提高效率。例如，在自動(dòng)化生物樣本處理 儀器上的進(jìn)步允許更快、更高效、高生產(chǎn)率地分析樣本。這些類(lèi)型的系統(tǒng)可比先前的系統(tǒng)試 驗(yàn)更多數(shù)目的樣本。
[0003] 然而，也越來(lái)越需要具有更大靈活性的生物分析系統(tǒng)來(lái)處理低生產(chǎn)率和高生產(chǎn)率 的樣本分析，同時(shí)仍提供更快更有效率的自動(dòng)化系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 在本發(fā)明的實(shí)施方式中，提供了一種生物分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括被配置成容納多 個(gè)樣本保持器中的任意一個(gè)的可互換組件，每個(gè)單獨(dú)的樣本保持器被配置成接收多個(gè)樣 本。系統(tǒng)也包括被配置成使所述多個(gè)樣本循環(huán)通過(guò)一系列溫度的控制系統(tǒng)。系統(tǒng)還包括被 配置成檢測(cè)從多個(gè)樣本發(fā)射的熒光信號(hào)的光學(xué)系統(tǒng)。具體地，該光學(xué)系統(tǒng)可包括：?jiǎn)蝹€(gè)場(chǎng)透 鏡、激發(fā)源、光學(xué)傳感器、以及多個(gè)濾波器部件。激發(fā)源可以是一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管。場(chǎng) 透鏡可以是雙凸透鏡。
[0005] 在另一個(gè)實(shí)施方式中，多個(gè)樣本保持器可包括，例如，96孔塊、384孔塊、低密度陣 列、和通孔陣列。在可選的實(shí)施方式中，樣本保持器是通孔陣列。通孔陣列可包括48個(gè)位 置，每個(gè)位置包括具有8個(gè)通孔乘8個(gè)通孔維度的子陣列。
[0006] 在另一個(gè)實(shí)施方式中，光學(xué)系統(tǒng)可進(jìn)一步配置成確認(rèn)樣本保持器適當(dāng)?shù)胤胖迷诳?互換組件上。
[0007] 在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，樣本保持器還可包括標(biāo)識(shí)符，該標(biāo)識(shí)符涉及存儲(chǔ)與樣本 保持器相關(guān)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)文件。光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)一步可被配置成使標(biāo)識(shí)符成像以確認(rèn)所述正確 的樣本保持器被放置在可互換組件上。
[0008] 在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，生物系統(tǒng)還可包括被配置成將激發(fā)源維持在限定的溫度 范圍中的溫度控制系統(tǒng)。溫度控制系統(tǒng)可包括被配置成間歇操作以將激發(fā)源維持在限定的 溫度范圍中的風(fēng)扇。
[0009] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，提供了一種生物分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括熱循環(huán)儀。該 熱循環(huán)儀包括塊組件，光學(xué)系統(tǒng)，用戶界面，和處理器。塊組件可被配置成接收多個(gè)樣本并 使所述多個(gè)樣本循環(huán)通過(guò)一系列溫度。光學(xué)系統(tǒng)可包括被配置成檢測(cè)從多個(gè)樣本中的每一 個(gè)發(fā)射的熒光水平的光學(xué)傳感器。用戶界面可被集成在外部表面熱循環(huán)儀設(shè)備上。處理器 可被程序化以處理檢測(cè)的熒光水平并在集成的用戶界面上實(shí)時(shí)顯示熒光水平，其中用于顯 示熒光水平的參數(shù)基于用戶偏好是可改變的。
[0010] 例如，在另一個(gè)實(shí)施方式中，參數(shù)可以為選擇接收多個(gè)樣本的一個(gè)或多個(gè)樣本保 持器、選擇一個(gè)或多個(gè)樣本保持器中的一個(gè)或多個(gè)孔、選擇一個(gè)或多個(gè)孔中的一個(gè)或多個(gè) 染料、或它們的組合。例如，一個(gè)或多個(gè)樣本保持器可包括96孔塊、384孔塊、低密度陣列、 和通孔陣列。
[0011] 在另一個(gè)實(shí)施方式中，處理器可被程序化從而以實(shí)時(shí)擴(kuò)增曲線的形式顯示熒光水 平。
[0012] 在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，塊組件是可互換塊組件，其可容納96孔塊、384孔塊、低 密度陣列、和通孔陣列中的任何一個(gè)組成的組中選擇的多個(gè)樣本保持器，其中處理器被程 序化從而以實(shí)時(shí)擴(kuò)增曲線的形式為多個(gè)樣本保持器中的任何一個(gè)顯示所述熒光水平。
[0013] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，提供了一種生物分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括被配置成容 納一個(gè)或多個(gè)殼體的塊組件，其中每個(gè)殼體被配置成容納接收多個(gè)樣本的樣本保持器。該 系統(tǒng)也包括蓋包括。蓋可具有具有接觸表面的框架、壓板、密封材料、和熱源。密封材料可 被配置成接觸塊組件以在樣本保持器和壓板之間形成空氣的封閉空間。熱源可被配置成加 熱空氣的封閉空間以防止（a) -個(gè)或多個(gè)殼體上的冷凝以及（b)當(dāng)樣本保持器循環(huán)通過(guò)一 系列溫度防止樣本保持器的熱不均勻性。
[0014] 在另一個(gè)實(shí)施方式中，密封材料是形成至框架的接觸表面上的墊圈。墊圈可被配 置并可被布置以接觸塊組件并且不接觸樣本保持器。
[0015] 在另一個(gè)實(shí)施方式中，塊組件還可包括被成形為容納一個(gè)或多個(gè)殼體的載體，其 中密封材料被布置以形成至載體。
[0016] 在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)殼體可包括導(dǎo)熱材料。導(dǎo)熱材料是從由鋁、石 墨、鋅、鈹、不銹鋼、和它們的組合組成的組中選擇的。
[0017] 在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，壓板可包括一個(gè)或多個(gè)透明板，其每一個(gè)直接放置在相 應(yīng)的樣本保持器上。透明板之一可與相應(yīng)的樣本保持器具有大體上相同的大小。透明板也 可相對(duì)樣本保持器成角度放置以防止光穿過(guò)一個(gè)或多個(gè)透明板反射，此外，透明板可以是 玻璃板。
[0018] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，提供了一種生物分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括被配置成容 納一個(gè)或多個(gè)殼體的塊組件，其中每個(gè)殼體被配置成容納接收多個(gè)樣本的樣本保持器。該 系統(tǒng)也包括數(shù)據(jù)文件和填充站。數(shù)據(jù)文件具有用于將所述多個(gè)樣本布置在到所述一個(gè)或多 個(gè)樣本保持器上的多個(gè)樣本位置上的指令。例如，該指令可以是樣本加載指令、每個(gè)樣本的 試驗(yàn)定義、樣本位置定義、和它們的組合。
[0019] 填充站可包括配置成執(zhí)行指令的處理器，其中填充站被配置成根據(jù)執(zhí)行的指令用 多個(gè)樣本加載每個(gè)樣本保持器。處理器可進(jìn)一步被配置成用從由更新的樣本位置、更新的 定位位置、和它們的組合組成的組中選擇的信息修改接收的數(shù)據(jù)文件。
[0020] 在另一個(gè)實(shí)施方式中，殼體中的每一個(gè)被構(gòu)造并被布置以接受殼體蓋從而封閉加 載的樣本保持器中的每一個(gè)并在每個(gè)殼體和相應(yīng)的殼體蓋中提供密封的內(nèi)部。每個(gè)殼體或 每個(gè)相應(yīng)的殼體蓋可被配置成將與樣本不混溶的液體接收至密封的內(nèi)部。不混溶的液體可 以是全氟烴、碳烴化合物、油、或硅油
[0021] 在另一個(gè)實(shí)施方式中，該系統(tǒng)還可包括用于從填充站向塊組件轉(zhuǎn)移加載的樣本保 持器的自動(dòng)設(shè)備。
[0022] 在進(jìn)一步的實(shí)施方式中，至少一個(gè)樣本保持器包括標(biāo)識(shí)符，該標(biāo)識(shí)符可以是條形 碼。
[0023] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，提供了一種生物分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括塊組件、存儲(chǔ) 指令的數(shù)據(jù)文件、和處理器。塊組件可被配置成容納加載有多個(gè)樣本的一個(gè)或多個(gè)樣本保 持器，其中樣本保持器包括標(biāo)識(shí)符。光學(xué)系統(tǒng)可被配置成（ a)檢測(cè)從多個(gè)樣本發(fā)射的熒光 信號(hào)以及（b)使標(biāo)識(shí)符成像以識(shí)別數(shù)據(jù)文件并識(shí)別樣本保持器。
[0024] 在實(shí)施方式中，處理器執(zhí)行識(shí)別的數(shù)據(jù)文件的指令從而使所述多個(gè)樣本循環(huán)通過(guò) 一系列溫度。例如，該指令可以是樣本加載指令、每個(gè)樣本的試驗(yàn)定義、樣本位置定義、或它 們的組合。
[0025] 本發(fā)明的附加的方面、特征、和優(yōu)點(diǎn)在下面的描述和權(quán)利要求中陳述，尤其是當(dāng)結(jié) 合附圖考慮時(shí)相似的部分具有相似的參考數(shù)字。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026] 當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，通過(guò)下面的詳細(xì)描述可更好地理解本發(fā)明的實(shí)施方式。該實(shí) 施方式僅用于說(shuō)明的目的來(lái)描述本發(fā)明的新穎的和不明顯的方面。附圖包括以下圖形：
[0027] 圖1是示出可實(shí)現(xiàn)本教導(dǎo)的實(shí)施方式的示例性儀器的框圖。
[0028] 圖2是示出可實(shí)現(xiàn)本教導(dǎo)的實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的框圖。
[0029] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于處理生物樣本的系統(tǒng)。
[0030] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的樣本保持器。
[0031] 圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用戶界面上的主屏幕截圖。
[0032] 圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用戶界面上的實(shí)驗(yàn)視圖屏幕截圖。
[0033] 圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用戶界面上的時(shí)間視圖屏幕截圖。
[0034] 圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用戶界面上的曲線圖屏幕截圖。
[0035] 圖9A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的塊組件和加熱蓋的分解的立體圖。
[0036] 圖9B是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的加熱蓋的仰視圖。
[0037] 圖10A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的加熱蓋的分解的頂部立體圖。
[0038] 圖10B是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的連接加熱蓋的頂部立體圖。
[0039] 圖11是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的連接加熱蓋的底部立體圖。
[0040] 圖12是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的填充站和塊組件之間的工作流的流程 圖。
[0041] 圖13是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的熱循環(huán)儀中的工作流的流程圖。
[0042] 圖14是示出了根據(jù)本文所述的各種實(shí)施方式的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度系統(tǒng)的框圖。
[0043] 圖15A是根據(jù)本文所述的各種實(shí)施方式的用于網(wǎng)絡(luò)調(diào)度系統(tǒng)的示例性狀態(tài)的圖 形用戶界面（GUI)。
[0044] 圖15B是根據(jù)本文所述的各種實(shí)施方式的用于網(wǎng)絡(luò)調(diào)度系統(tǒng)的另一個(gè)示例性狀 態(tài)的⑶I。
[0045] 圖16是根據(jù)本文所述的各種實(shí)施方式的示例性日歷的GUI。
[0046] 圖17是根據(jù)本文所述的各種實(shí)施方式的示例性增加預(yù)約的GUI。

【具體實(shí)施方式】
[0047] 下面的描述提供了通常針對(duì)用于準(zhǔn)備、觀察、測(cè)試、和/或分析生物樣本陣列的系 統(tǒng)、設(shè)備和方法。該描述不打算限制本發(fā)明的范圍，而僅僅是提供實(shí)施方式的描述。
[0048] 與本文所述的各種實(shí)施方式有關(guān)的示例性系統(tǒng)、方法和設(shè)備包括美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申 請(qǐng)?zhí)朹(案卷號(hào)：LT00578PR01)、美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朹(案卷號(hào)：LT00581PR0)、 美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朹(案卷號(hào)：LT00582DES)、美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朹(案卷號(hào)： LT00583PR0)、和美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朹(案卷號(hào)：LT00584. 1PR0)，以上所有申請(qǐng)都是 在2011年9月30日提交的，并且以上所有申請(qǐng)都通過(guò)引用整體地并入本文。
[0049] 系統(tǒng)綜述
[0050] 為了準(zhǔn)備、觀察、測(cè)試、和/或分析生物樣本陣列，根據(jù)各種實(shí)施方式的可利用的 儀器的實(shí)例是熱循環(huán)儀設(shè)備，如端點(diǎn)聚合酶鏈反應(yīng)（PCR)儀器或定量的或?qū)崟r(shí)的PCR儀器。 圖1是示出可實(shí)現(xiàn)本教導(dǎo)的實(shí)施方式的熱循環(huán)儀100的框圖。熱循環(huán)儀100可包括加熱蓋 110,這將在下面更詳細(xì)地描述，加熱蓋110放置在裝有多個(gè)包含在樣本保持器（未示出） 中的生物樣本112的樣本塊114上，這也在下面更詳細(xì)地描述。
[0051] 在各種實(shí)施方式中，樣本保持器可具有被配置成接收多個(gè)樣本的多個(gè)樣本區(qū)、或 孔，其中孔可在樣本保持器中通過(guò)孔和加熱蓋110之間的蓋、帽、密封膜或任何其他密封機(jī) 制密封。樣本保持器的一些實(shí)例可包括，但不限制為，任何尺寸的多孔板、卡片或陣列，包括 但不限制為24孔微量滴定板、48孔微量滴定板、96孔微量滴定板、384孔微量滴定板、縮微 卡、通孔陣列、或大體上平的保持器，如玻璃或塑料片。樣本保持器的各種實(shí)施方式中的孔 可包括以規(guī)則或不規(guī)則的模式形成在樣本保持器基底的表面上的凹陷、凹刻、脊、和它們的 組合。樣本或反應(yīng)體積也可位于形成在基底中的孔或凹刻中、分布在基底的表面上的溶液 斑點(diǎn)中、或其他類(lèi)型的反應(yīng)室或格式中，如位于微流體系統(tǒng)的測(cè)試點(diǎn)或體積中、或位于小珠 子或小球體中或在小珠子或小球體上的樣本或溶液。
[0052] 在另一個(gè)實(shí)施方式中，初始樣本或溶液可被分為數(shù)百、數(shù)千、數(shù)萬(wàn)、數(shù)十萬(wàn)、或甚至 數(shù)百萬(wàn)個(gè)反應(yīng)點(diǎn)，例如，每個(gè)反應(yīng)點(diǎn)具有幾納升、大約一納升、或小于一納升的體積（例如， 10或100皮升或更小）。
[0053] 熱循環(huán)儀100也可包括樣本塊114、用于加熱和冷卻的元件116、熱交換器118、控 制系統(tǒng)120和用戶界面122,其中部件114、116和118可包含在熱塊組件中根據(jù)本教導(dǎo)的熱 塊組件的各種實(shí)施方式包括圖3中PCR儀器的部件314-318。熱塊組件可具有可互換特征 以使熱塊組件可被配置成容納多種樣本保持器中的任意一個(gè)，以及上面所闡述的它們關(guān)聯(lián) 的樣本塊。
[0054] 在實(shí)施方式中，用于加熱和冷卻的元件116可以是熱電設(shè)備，例如，Peltier設(shè)備。 用于熱塊組件中的熱電設(shè)備的數(shù)目可依據(jù)多種因素，包括但不限于成本、期望的獨(dú)立區(qū)域 的數(shù)目、以及樣本保持器的大小。例如，用于保存48孔微量滴定板的樣本塊的尺寸可設(shè)置 為容納單個(gè)熱電設(shè)備，然而為具有更多孔的板配置的樣本塊可容納不止一個(gè)熱電設(shè)備（例 如，四個(gè)熱電設(shè)備）。此外，如果期望在樣本塊上控制多個(gè)區(qū)域，則熱電設(shè)備的數(shù)目可從單個(gè) 熱電設(shè)備變化到，例如，樣本塊上的每個(gè)樣本區(qū)域（例如，孔、通孔、反應(yīng)點(diǎn)等）一個(gè)熱電設(shè) 備。
[0055] 在可替代的實(shí)施方式中，熱循環(huán)儀100可具有雙側(cè)熱組件，用于加熱和冷卻的元 件116和熱交換器118可設(shè)置在樣本塊114和相關(guān)的樣本112的上面（上側(cè)）和下面（下 側(cè)）。在這樣的實(shí)施方式中，設(shè)置在樣本塊114和相關(guān)的樣本112上面的雙側(cè)熱組件的上 偵牝可代替樣本112上面的熱覆蓋件110。這樣的配置可從樣本的上面和下面提供更均勻 的加熱。對(duì)于實(shí)時(shí)熱循環(huán)儀，上側(cè)可具有透明結(jié)構(gòu)部分以允許激發(fā)光源和發(fā)射的熒光通過(guò)。 上述部分可由任何透明材料（例如，包括塑料和玻璃）制成。
[0056] 熱循環(huán)儀100也可具有光學(xué)系統(tǒng)124。在圖1中，光學(xué)系統(tǒng)124可具有發(fā)射電磁能 量的照明源（未示出）；光學(xué)傳感器、檢測(cè)器、或成像器（未示出），以從樣本保持器中的樣 本112接收電磁能量；以及用于將電磁能從每個(gè)DNA樣本引導(dǎo)到成像器中的光學(xué)器件。光 學(xué)系統(tǒng)在下文更詳細(xì)地討論。
[0057] 控制系統(tǒng)120可用于控制光學(xué)系統(tǒng)124、熱覆蓋件110、和熱塊組件的功能，其中熱 塊組件可包括樣本塊114、用于加熱和冷卻的元件116、和熱交換器118?？刂葡到y(tǒng)120可通 過(guò)圖1中的熱循環(huán)儀100的用戶界面122訪問(wèn)終端用戶。
[0058] 參考圖2,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)200可提供對(duì)圖1中的熱循環(huán)儀100功能的控制，以及用戶 界面功能。此外，圖2的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)200可提供數(shù)據(jù)處理、顯示和報(bào)告準(zhǔn)備功能。所有這些 儀器控制功能可在本地專(zhuān)用于PCR儀器。因此，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)200可作為圖1所示的控制系 統(tǒng)120。圖2的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)200也可提供部分或全部的控制、分析、和報(bào)告功能的遠(yuǎn)程控制， 隨后將更詳細(xì)地描述。
[0059] 在可替代的實(shí)施方式中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)200可作為熱循環(huán)儀100和其他可響應(yīng)由計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)200發(fā)送到熱循環(huán)儀100上的指令的熱循環(huán)儀之間的控制系統(tǒng)。例如，熱循環(huán)儀 100可以是實(shí)時(shí)熱循環(huán)儀，而其他熱循環(huán)儀是終端熱循環(huán)儀。例如，對(duì)于商通量基因分型需 要，用戶可熱循環(huán)電連接至實(shí)時(shí)熱循環(huán)儀100的終端熱循環(huán)儀上的多個(gè)通孔板，然后是實(shí) 時(shí)熱循環(huán)儀1〇〇上的短的最終檢測(cè)。利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)200(在下面討論）的通信能力的內(nèi) 置能力，終端熱循環(huán)儀上的熱循環(huán)條件可動(dòng)態(tài)調(diào)整以提高生產(chǎn)率而不犧牲性能。獲得該性 能的一種方法將是在實(shí)時(shí)熱循環(huán)儀100上運(yùn)行控制板。利用來(lái)自實(shí)時(shí)熱循環(huán)儀100的熒光 數(shù)據(jù)，可實(shí)時(shí)運(yùn)行算法以確定基因分型性能。一旦有把握在實(shí)時(shí)熱循環(huán)儀1〇〇上獲得期望 的性能，熱循環(huán)條件就可通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)200分配以調(diào)整或停止電連接的終端熱循環(huán)儀上 的運(yùn)行。其優(yōu)點(diǎn)將是減少在終端熱循環(huán)儀上的熱循環(huán)時(shí)間，并且因此提高了生產(chǎn)率能力。
[0060] 圖2的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也可以任何一種形式體現(xiàn)，例如機(jī)架式安裝的計(jì)算機(jī)、主機(jī)、超 級(jí)計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、客戶端、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、平板計(jì)算機(jī)、手持式計(jì)算設(shè)備（例如， PDA、蜂窩電話、智能電話、掌上電腦等），機(jī)群網(wǎng)格，上網(wǎng)本，嵌入式系統(tǒng)，或任何其他類(lèi)型的 專(zhuān)用或通用計(jì)算設(shè)備（可能是期望的或適合于給定應(yīng)用或環(huán)境）。此外，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)200 可包括傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或與LIS/LIMS基礎(chǔ)設(shè)施的集成，該傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括客戶機(jī)/服 務(wù)器環(huán)境和一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。一些傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括局域網(wǎng)（LAN)或廣域網(wǎng) (WAN)，并且包括無(wú)線和/或有線元件，該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在本領(lǐng)域是已知的。此外，客戶機(jī)/服務(wù) 器環(huán)境、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)在本領(lǐng)域是有據(jù)可查的。根據(jù)本文所述的各種實(shí)施方式，計(jì)算 機(jī)系統(tǒng)200可被配置成連接至分布式網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)200還可傳 輸待存儲(chǔ)在分布式網(wǎng)絡(luò)中的信息，該信息可被其他連接至該分布式網(wǎng)絡(luò)的客戶機(jī)訪問(wèn)。
[0061] 圖2的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)200還包括聯(lián)接至總線202用于存儲(chǔ)待由處理器204執(zhí)行的指 令的存儲(chǔ)器206,該存儲(chǔ)器可以是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM)或其他動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器206 也可用于在執(zhí)行待由處理器204執(zhí)行的指令期間存儲(chǔ)臨時(shí)變量或其他中間信息。計(jì)算機(jī)系 統(tǒng)200還包括聯(lián)接至總線202用于存儲(chǔ)用于處理器204的靜態(tài)信息和指令的只讀存儲(chǔ)器 (ROM) 208或其他靜態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備。
[0062] 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)200也可包括存儲(chǔ)設(shè)備210,例如磁盤(pán)、光盤(pán)、或固態(tài)驅(qū)動(dòng)器，該存儲(chǔ)設(shè) 備210被提供并聯(lián)接至總線202用于存儲(chǔ)信息和指令。存儲(chǔ)設(shè)備210可包括介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器和 可移動(dòng)存儲(chǔ)接口。介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器可包括支持固定的或可移動(dòng)的存儲(chǔ)介質(zhì)的驅(qū)動(dòng)器或其他機(jī) 制，例如硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、磁帶驅(qū)動(dòng)器、光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、⑶或DVD驅(qū)動(dòng)器（R或RW)、閃 盤(pán)驅(qū)動(dòng)器或其他可移動(dòng)的或固定的介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器。如這些實(shí)例所示，存儲(chǔ)介質(zhì)可包括計(jì)算機(jī) 可讀的存儲(chǔ)媒介，該存儲(chǔ)媒介中存儲(chǔ)有特定的計(jì)算機(jī)軟件、指令或數(shù)據(jù)。
[0063] 在可選的實(shí)施方式中，存儲(chǔ)設(shè)備210可包括其他類(lèi)似的媒介以允許計(jì)算機(jī)程序或 其他指令或數(shù)據(jù)加載到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)200中。例如，該媒介可包括允許將軟件和數(shù)據(jù)從存儲(chǔ) 設(shè)備210傳送至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)200的可移動(dòng)存儲(chǔ)單元和接口（如程序盒式磁盤(pán)和盒式磁盤(pán)接 口），可移動(dòng)存儲(chǔ)器（例如，閃速存儲(chǔ)器或其他可移動(dòng)存儲(chǔ)模塊）和存儲(chǔ)器插槽，以及其他的 可移動(dòng)存儲(chǔ)單元和接口。
[0064] 圖2的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)200也可包括通信接口 218。通信接口 218可用于允許軟件和 數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)200和外部設(shè)備之間傳送。通信接口 218的實(shí)例可包括調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡(luò) 接口（諸如以太網(wǎng)或其他NIC卡）、通信端口（例如，USB端口、RS-232C串行端口）、PCMCIA 插槽和卡、藍(lán)牙等。通過(guò)通信接口 218傳送的軟件和數(shù)據(jù)可以是能夠被通信接口 218接收 的電子的、電磁的、光學(xué)的和其他信號(hào)的信號(hào)形式。這些信號(hào)可以通過(guò)如無(wú)線介質(zhì)、導(dǎo)線或 電纜、光纖、或其他通信介質(zhì)的信道由通信接口 218發(fā)送和接收。信道的一些實(shí)例包括電話 線、蜂窩電話鏈路、RF鏈路、網(wǎng)絡(luò)接口、局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)、和其他通信信道。
[0065] 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)200可通過(guò)總線202聯(lián)接至顯示器212(如陰極射線管（CRT)或液晶顯 示器（LCD))，以向計(jì)算機(jī)用戶顯示信息。例如，包括字母數(shù)字和其他鍵的輸入設(shè)備214聯(lián)接 至總線202以向處理器204傳遞信息和命令選擇。輸入設(shè)備也可以是配置有觸摸屏輸入功 能的顯示器（如LCD顯示器）。另一種類(lèi)型的用戶輸入設(shè)備是光標(biāo)控制216,如用于向處理 器204傳遞方向信息和命令選擇以及用于控制光標(biāo)在顯示器212上移動(dòng)的鼠標(biāo)、軌跡球或 光標(biāo)方向鍵。該輸入設(shè)備通常具有在兩個(gè)軸上的兩個(gè)自由度（第一軸（例如，X)和第二軸 (例如，y))從而允許設(shè)備在平面中指定位置。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)200提供數(shù)據(jù)處理并提供該數(shù)據(jù) 的置信水平。符合本教導(dǎo)的實(shí)施方式的某些實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)處理和置信度由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)200提 供以響應(yīng)處理器204執(zhí)行包含在存儲(chǔ)器206中的一個(gè)或多個(gè)指令的一個(gè)或多個(gè)序列。該指 令可從另一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)（如存儲(chǔ)設(shè)備210)讀入存儲(chǔ)器206。執(zhí)行包含在存儲(chǔ)器206 中的指令序列導(dǎo)致處理器204進(jìn)行本文所述的進(jìn)程狀態(tài)?？蛇x擇地，硬連線電路可用于代 替軟件指令或與軟件指令結(jié)合從而實(shí)現(xiàn)本教導(dǎo)的實(shí)施方式。因此本教導(dǎo)的實(shí)施方式的實(shí)現(xiàn) 不限于硬件電路和軟件的任何特定組合。
[0066] 本文所用的術(shù)語(yǔ)"計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)"和"計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品"通常是指涉及向處理器 204提供用于執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)序列或一個(gè)或多個(gè)指令的任何介質(zhì)。當(dāng)執(zhí)行時(shí)，該指令（通 常被稱(chēng)做"計(jì)算機(jī)程序代碼"（其可以以計(jì)算機(jī)程序的形式或其他分組的形式分組））能夠 使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)200進(jìn)行本發(fā)明的實(shí)施方式的特征和功能。永久的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的這些和 其他特征可采取多種形式，包括但不限于非易失性介質(zhì)、易失性介質(zhì)和傳輸介質(zhì)。例如，非 易失性介質(zhì)包括固盤(pán)、光盤(pán)或磁盤(pán)，如存儲(chǔ)設(shè)備210。易失性介質(zhì)包括動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器，如存儲(chǔ)器 206。傳輸介質(zhì)包括同軸電纜、銅線、及光纖，包括包含總線202的電線。
[0067] 例如，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的常見(jiàn)形式包括：軟盤(pán)、柔性盤(pán)、硬盤(pán)、磁帶、或任何其他磁 性介質(zhì)、CD-ROM、任何其他光學(xué)介質(zhì)，穿孔卡片、紙帶、任何其他具有孔模式的物理介質(zhì)、 RAM、PR0M、和EPR0M、FLASH-EPR0M、或任何其他存儲(chǔ)器芯片或盒、如下所述的載波、或者任何 其他計(jì)算機(jī)可從中讀取的介質(zhì)。
[0068] 各種形式的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可涉及向處理器204攜帶一個(gè)或多個(gè)指令的一個(gè)或 多個(gè)序列以執(zhí)行。例如，該指令首先可攜帶在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的磁盤(pán)上。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可將該指令 加載到其動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器中并使用調(diào)制解調(diào)器通過(guò)電話線路發(fā)送該指令。本地計(jì)算機(jī)系統(tǒng)200 的調(diào)制解調(diào)器可接受電話線路上的數(shù)據(jù)并使用紅外發(fā)射器將信號(hào)轉(zhuǎn)換為紅外信號(hào)。聯(lián)接至 總線202的紅外檢測(cè)器可接收攜帶在紅外信號(hào)中的數(shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)放置在總線202上?？?線202將該數(shù)據(jù)攜帶到存儲(chǔ)器206,處理器204從該存儲(chǔ)器206獲取指令并執(zhí)行指令。由存 儲(chǔ)器206接收的指令可選地在處理器204執(zhí)行之前或執(zhí)行之后存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備210上。 [0069] 應(yīng)當(dāng)理解的是，為了清楚起見(jiàn)，參考不同的功能單元和處理器，上面的描述中已經(jīng) 描述了本發(fā)明的實(shí)施方式。然而，可以使用任何合適的不同功能單元之間的功能分配、處理 器或域而不偏離本發(fā)明將是顯而易見(jiàn)的。例如，所示的待由單獨(dú)的處理器或控制器運(yùn)行的 功能可由相同的處理器或控制器來(lái)運(yùn)行。因此，參考具體的功能單元僅被視作參考合適的 設(shè)備以提供所描述的功能性，而不是指示嚴(yán)格的邏輯或物理結(jié)構(gòu)或組織。
[0070] 光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
[0071] 如上文所述和圖1所示，熱循環(huán)儀100可包括光學(xué)系統(tǒng)124。、
[0072] 圖3示出用于監(jiān)視和/或測(cè)量生物樣本的一個(gè)或多個(gè)生物處理的光學(xué)系統(tǒng)的某些 部件。在圖3所示的實(shí)施方式中，系統(tǒng)300配置有樣本保持器302,其中，例如，系統(tǒng)300和 保持器302可適用于在多個(gè)生物樣本上執(zhí)行實(shí)時(shí)PCR處理以及執(zhí)行其他生物或生物化學(xué)處 理（如排序或基因分型測(cè)量值）。
[0073] 在某些實(shí)施方式中，樣本保持器302布置在可密封的外殼或盒350中，例如，以減 少或阻止生物樣本蒸發(fā)。此外，一個(gè)或多個(gè)樣本保持器302或樣本盒350可由載體304保 持、定位和/或支撐，載體304配置成用于在系統(tǒng)300中校準(zhǔn)和/或輸送樣本保持器302。
[0074] 在圖3的實(shí)施方式中，提供了光學(xué)系統(tǒng)306,其包括用于照亮樣本保持器302和相 關(guān)生物樣本的激發(fā)系統(tǒng)312、以及用于從生物樣本接收發(fā)射的發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)314,例如，由 于一個(gè)或多個(gè)熒光染料或存在于生物樣本中并響應(yīng)激發(fā)光束的探針?lè)肿赢a(chǎn)生的熒光信號(hào)。
[0075] 激發(fā)光學(xué)系統(tǒng)312可包括激發(fā)源318、透鏡322、324、和分束器328。激發(fā)光學(xué)系統(tǒng) 312也可包括用于限制由生物樣本接收的光的波長(zhǎng)范圍的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)濾波器330。例 如，激發(fā)源可以是一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管（LEDs)、鹵素?zé)簟⒒蛉魏纹渌軌蛘樟琳跍y(cè)試的 用于檢測(cè)從其發(fā)射的熒光的生物樣本的光源。
[0076] 發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)314可包括光學(xué)傳感器332、透鏡324、334和分束器328。發(fā)射光學(xué) 系統(tǒng)314也可包括用于限制由光學(xué)傳感器332接收的光的波長(zhǎng)范圍的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)濾波 器 338。
[0077] 在某些實(shí)施方式中，選擇透鏡組合或透鏡系統(tǒng)324、334以提供預(yù)定的光學(xué)結(jié)果或 圖像質(zhì)量。例如，為了降低系統(tǒng)成本或?yàn)榱撕?jiǎn)化發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)314的設(shè)計(jì)，透鏡334可包括 商用相機(jī)透鏡。這種透鏡可在某些觀察條件下能夠提供很高的圖像質(zhì)量（例如，具有低色 和單色像差的圖像）。然而，并入用于提供如此高的圖像質(zhì)量的這種相機(jī)透鏡設(shè)計(jì)中的更高 階像差的謹(jǐn)慎平衡可由引入成像系統(tǒng)中的其他透鏡干擾。例如，在圖3所示的實(shí)施方式中， 諸如透鏡324的場(chǎng)鏡添加到發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)314中。透鏡324對(duì)激發(fā)光學(xué)系統(tǒng)312和發(fā)射光 學(xué)系統(tǒng)314是共用的，從而提供大致上更緊湊的光學(xué)系統(tǒng)并有效地將熒光能量從樣本傳遞 到檢測(cè)系統(tǒng)中。
[0078] 此外，光學(xué)系統(tǒng)306可包括一個(gè)或多個(gè)視窗340,配置為隔離系統(tǒng)300的部分，例如 以降低或消除生物樣本處理過(guò)程中不需要的熱效應(yīng)或光學(xué)效應(yīng)。
[0079] 視窗340可布置成平行于樣本保持器302的表面和/或垂直于光學(xué)軸342。可替 代地，視窗340可相對(duì)于樣本保持器302以角度布置和/或與光學(xué)軸342成銳角布置，例如 以減少光從激發(fā)光束311逆反射回到光學(xué)傳感器332。視窗340也可包括抗反射涂層以減 少光從激發(fā)光束311逆反射回到光學(xué)傳感器332。抗反射涂層可用于傾斜窗口 340的附加 物或作為傾斜窗口 340的替代物。
[0080] 光學(xué)系統(tǒng)306還可包括配置成在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)維持激發(fā)光源318的溫度控制 系統(tǒng)。在實(shí)施方式中，溫度控制系統(tǒng)是具有控制器的風(fēng)扇，該控制器配置成間歇地操作風(fēng)扇 以維持激發(fā)源在規(guī)定的溫度范圍中，從而防止來(lái)自激發(fā)源的光譜移動(dòng)和強(qiáng)度變化。通過(guò)間 歇地操作風(fēng)扇、或脈動(dòng)式操作風(fēng)扇，處理器防止激發(fā)源溫度太接近室溫而難以控制。另一方 面，間歇的風(fēng)扇操作也防止激發(fā)源溫度變得過(guò)高，結(jié)果縮短激發(fā)源的壽命。
[0081] 如上所述，參考圖1，熱塊組件可具有可互換特征從而熱塊組件可配置成容納于多 個(gè)樣本塊114的任何一個(gè)，并且作為結(jié)果，容納于樣本保持器，包括：例如，標(biāo)準(zhǔn)微量滴定96 孔板、384孔板、縮微卡（低密度陣列）、通孔陣列（高密度陣列）、或大致上平的保持器（如 玻璃或塑料片）。
[0082] 通常，為了在單個(gè)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)這種可互換性，場(chǎng)鏡組合將是必要的以容納與樣本 保持器的不同實(shí)例相關(guān)的樣本體積的變化，具體地，考慮容納和通孔高密度陣列與其他類(lèi) 型的樣本保持器之間的設(shè)計(jì)和孔體積的變化所需的靈活性。然而，已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn)，該靈活 性可使用單場(chǎng)透鏡324(見(jiàn)圖3)獲得。在實(shí)施方式中，單場(chǎng)透鏡可以是定制的雙凸透鏡。
[0083] 關(guān)于通孔陣列，圖4示出了包括平的基底的樣本保持器402,其中基底包括多個(gè)通 孔454。在某些實(shí)施方式中，通孔454沿著二維陣列彼此均勻隔開(kāi)?？蛇x地，例如，通孔454 可分組為多個(gè)子陣列458以便于將樣本裝載到不同組的通孔454中。例如，在圖4所示的 實(shí)施方式中，樣本保持器402具有4乘12的子陣列的尺寸，其中每個(gè)子陣列可具有8乘8 的單個(gè)通孔454的尺寸，在樣本保持器402上總計(jì)3072個(gè)通孔454。通孔454可被確定尺 寸以使得包含生物樣本和/或參考染料由表面張力或毛細(xì)作用力保持在通孔中，如圖4的 放大視圖所示。該效應(yīng)可通過(guò)使用親水涂層涂覆通孔454的壁來(lái)加強(qiáng)。在某些實(shí)施方式 中，樣本保持器402的外表面包括疏水材料或涂層，配置成降低或消除位于各個(gè)通孔454的 樣本之間的交叉污染或混合。用于支持生物樣本的通孔排列的各個(gè)方面和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)一步在在 USPN6306578 ;USPN6893877 ;USPN7682565中公開(kāi)，以上每個(gè)專(zhuān)利的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用其整 體并入本文，用于如完全記載于本文的所有目的。
[0084] 圖4的樣本保持器402也可包含字母數(shù)字字符460、條形碼462或其他可推斷或確 定出與單個(gè)樣本保持器402有關(guān)的信息的標(biāo)識(shí)符。該信息包括但不限制為：一些或全部通 孔454包含的試劑和/或當(dāng)使用樣本保持器402時(shí)要遵循的協(xié)議、試驗(yàn)定義、樣本定位、位 置映射、或它們的組合。
[0085] 在某些實(shí)施方式中，發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)314 (見(jiàn)圖3)被配置使得光學(xué)傳感器332 (見(jiàn)圖 3)可用于讀取字符460和/或條形碼462。此外，發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)314可被配置成提供在單 個(gè)幀中包含一個(gè)或多個(gè)樣本保持器402的部分的圖像，其中樣本保持器402包含通孔454 以及用于每個(gè)成像的樣本保持器的字母數(shù)字字符460或條形碼462的任何一個(gè)或全部。
[0086] 此外，上述圖像也可用于確認(rèn)一個(gè)或多個(gè)樣本保持器適當(dāng)?shù)胤胖迷趬K組件中。該 確認(rèn)是重要的，由于許多原因，包括，例如，改變樣本保持器為通孔高密度陣列或從通孔高 密度陣列改變樣本保持器。
[0087] 用戶界面特征
[0088] 如上文所總結(jié)的和如圖1所示，熱循環(huán)儀100可包括用戶界面122。可將用戶界面 集成在熱循環(huán)儀100的外部表面上。而且如上文在圖1中所總結(jié)的，熱循環(huán)儀100可包括 控制系統(tǒng)120、加熱蓋、和熱塊組件，其中控制系統(tǒng)120可用于控制檢測(cè)系統(tǒng)的功能?？刂葡?統(tǒng)120可通過(guò)熱循環(huán)儀100的用戶界面122由終端用戶訪問(wèn)。用戶界面122上的主屏幕的 實(shí)例提供在圖5中。
[0089] 用戶界面122可僅僅是用于向具有單獨(dú)的輸入設(shè)備的計(jì)算機(jī)用戶顯示信息的陰 極射線管（CRT)或液晶顯示器（LCD)，其中輸入設(shè)備用于向控制系統(tǒng)120上的處理器傳遞信 息和命令選擇。例如，輸入設(shè)備可包括字母數(shù)字和其他鍵。輸入設(shè)備也可包括用于向處理 器傳遞方向信息和命令選擇以及用于控制光標(biāo)在界面上的移動(dòng)的光標(biāo)控制（例如，鼠標(biāo)）、 軌跡球或光標(biāo)方向鍵。
[0090] 在另一個(gè)實(shí)施方式中，如圖5所示，用戶界面122也可以是配置有觸摸屏輸入功能 的顯示器，如LCD顯示器。例如，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到配置有觸摸屏輸入功能的顯示器可由用戶使用 以選擇功能、通過(guò)觸摸屏鍵盤(pán)輸入文字或字符、或操縱數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)視圖。
[0091] 參考圖6,當(dāng)實(shí)驗(yàn)在測(cè)試樣本上運(yùn)行時(shí)，用戶界面可提供具有多標(biāo)簽視圖的觸摸屏 以允許從多個(gè)可能的視圖進(jìn)行選擇。例如，在圖6中，用戶可從實(shí)驗(yàn)視圖、時(shí)間視圖和曲線 視圖中進(jìn)行選擇。圖6示出實(shí)驗(yàn)視圖，而圖7示出時(shí)間視圖以及圖8示出曲線視圖。
[0092] 使用從測(cè)試樣本發(fā)射的并且在光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)傳感器上檢測(cè)到的熒光水平，控制 系統(tǒng)120 (或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)200)可具有處理器204,處理器204被編程以處理，例如，檢測(cè)到的 熒光水平并在集成的用戶界面122上實(shí)時(shí)顯示熒光水平，其中用于顯示熒光水平的參數(shù)基 于用戶偏好是可改變的。
[0093] 例如，這些用于顯示熒光水平的可改變/可選擇的參數(shù)可包括：選擇接收多個(gè)樣 本的一個(gè)或多個(gè)樣本保持器、選擇一個(gè)或多個(gè)樣本保持器中的一個(gè)或多個(gè)孔、選擇一個(gè)或 多個(gè)孔中的一個(gè)或多個(gè)染料、或它們的組合。當(dāng)用戶從一個(gè)或多個(gè)樣本保持器中進(jìn)行選擇 以接收多個(gè)樣本時(shí)，用戶可從多個(gè)樣本保持器和相應(yīng)的樣本塊中進(jìn)行選擇，例如，其包括96 孔塊、384孔塊、低密度陣列、和通孔陣列。
[0094] 在實(shí)施方式中，處理器204可被編程從而以實(shí)時(shí)擴(kuò)增曲線的形式顯示熒光水平， 例如，通過(guò)圖8的曲線視圖屏幕所示。如上所述，配置有觸摸屏輸入功能的顯示器可由用戶 使用以操縱數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)視圖。例如，用戶能夠通過(guò)在擴(kuò)增曲線中觸摸期望的擴(kuò)增曲線而選 擇特定樣本的擴(kuò)增曲線進(jìn)行觀察。在另一個(gè)實(shí)例中，用戶可通過(guò)觸摸顯示器上表示縮放命 令的方式放大擴(kuò)增曲線中的數(shù)據(jù)。此外，可顯示在用戶界面122上的其他曲線是數(shù)據(jù)的三 維可視化。在這些實(shí)例中，配置有觸摸屏輸入功能的顯示器可用于在三維曲線中改變立體 圖以使得用戶可以以另一種可提供更多信息的方式可視化數(shù)據(jù)。
[0095] 加熱蓋設(shè)計(jì)
[0096] 如上文所概述的并如圖1所示，熱循環(huán)儀100可包括加熱蓋110。
[0097] 參考圖9A，提供了包括塊組件510和加熱蓋530的系統(tǒng)500。塊組件510可被配 置成容納一個(gè)或多個(gè)樣本保持器516。在另一個(gè)實(shí)施方式中，塊組件510可被配置成容納一 個(gè)或多個(gè)殼體514,每個(gè)被配置成容納一個(gè)或多個(gè)樣本保持器516,其中樣本保持器516接 收多個(gè)樣本。殼體514可包括導(dǎo)熱材料，例如鋁、石墨、鋅、鈹、不銹鋼、或它們的組合。
[0098] 在另一個(gè)實(shí)施方式中，塊組件510可被配置成接收載體512,載體512可容納一個(gè) 或多個(gè)殼體514,每個(gè)殼體配置成容納樣本保持器516,其中樣本保持器516接收多個(gè)樣本。 該實(shí)施方式在圖9A中示出。載體512可被模制、擠壓、或通過(guò)任何類(lèi)似的方式加工。載體 512可注射成型。載體512可包括聚合物或塑料。聚合物可以是不發(fā)熒光的。聚合物可包 括聚苯硫醚和/或其他類(lèi)似的有機(jī)聚合物。
[0099] 加熱蓋530可包括具有接觸表面534的框架532,其中接觸表面534面向塊組件 510、載體512、殼體514和樣本保持器516。加熱蓋530也可包括壓板536、加熱壓板536的 加熱源540、密封元件538、和用于從光學(xué)系統(tǒng)向樣本保持器516中的樣本的光通過(guò)的透明 板542 (也參考圖11)。當(dāng)在塊組件510的上表面511上定位時(shí)，載體512可配置成接收樣 本保持器516并將樣本保持器516與透明板542對(duì)準(zhǔn)以允許保持器上的樣本從光學(xué)系統(tǒng)接 收穿過(guò)板的光。
[0100] 載體512也可包括位于載體框架的內(nèi)壁515上的邊（未圖示），邊被配置成接收存 入載體512中的樣本保持器516,以使得即使載體不在塊組件的適當(dāng)位置時(shí)，保持器也將位 于載體中的適當(dāng)位置上。例如，邊允許從填充站向用于進(jìn)行熱循環(huán)的系統(tǒng)500傳輸（手動(dòng) 或自動(dòng)傳輸）載體512,保持器516位于載體512中的適當(dāng)位置。
[0101] 上表面511也可提供從上表面511伸出的一個(gè)突出或多個(gè)突出并成形為匹配相應(yīng) 的樣本保持器516的大小，以使得當(dāng)載體512與塊組件510相接時(shí)，突出將從載體512中轉(zhuǎn) 移樣本保持器516并維持保持器516在循環(huán)期間與載體512隔開(kāi)。在循環(huán)期間載體與保持 器的這種隔開(kāi)能夠有助于降低由載體512與保持器516的接觸引起的任何熱不均勻性。
[0102] 密封元件538可提供在接觸表面534上，以使得密封元件538接觸塊組件510、或 載體512,從而在樣本保持器516和壓板536之間形成封閉的空氣體積。在某些實(shí)施方式 中，接觸表面534直接接觸塊組件510或載體512。
[0103] 熱源540可進(jìn)行操作以加熱封閉的空氣體積從而防止一個(gè)或多個(gè)殼體514上的凝 結(jié)。當(dāng)樣本保持器循環(huán)通過(guò)一系列溫度，來(lái)自熱源540的熱量也可防止樣本保持器516的 熱不均勻性。熱不均勻性引起樣本基于其在樣本保持器中的方位在循環(huán)溫度中變化。防止 所述熱不均勻性在提供一致的熱循環(huán)和一致的相應(yīng)測(cè)試結(jié)果中是關(guān)鍵特征。壓板536和熱 源540的示例方位提供在圖10A和圖10B中。具體地，圖10A示出不連接的壓板536和熱 源540,圖10B示出在最終連接方位中位于壓板536上的熱源540用于包含在塊組件中。壓 板536可包括壓板邊緣537以及熱源可包括加熱器邊緣541
[0104] 熱源540可以是單個(gè)加熱元件或多于一個(gè)的加熱元件。熱源540可包括具有一個(gè) 溫度傳感器（例如，單個(gè)熱敏電阻）的加熱區(qū)域。熱源可包括具有多個(gè)溫度傳感器的多個(gè) 加熱區(qū)域。多個(gè)加熱區(qū)域中的每個(gè)加熱區(qū)域可具有其自相關(guān)的溫度傳感器。多個(gè)加熱區(qū)域 可提供在單個(gè)加熱元件中或多個(gè)加熱元件中。例如，多個(gè)加熱元件中的每個(gè)加熱元件可作 為多個(gè)加熱區(qū)域中的一個(gè)以使得每個(gè)區(qū)域可被獨(dú)立地控制。通過(guò)提供一個(gè)加熱元件或組成 多個(gè)加熱區(qū)域的多個(gè)加熱元件，每個(gè)加熱區(qū)域的溫度可被控制從而使加熱蓋530中的熱不 均勻性（TUN)最小化。
[0105] 在某些實(shí)施方式中，通過(guò)改變壓板536、熱源540、或壓板536和熱源540的厚度可 使TUN最小化。例如，可減小壓板的厚度以減小熱源540和樣本之間的質(zhì)量，從而增加可在 熱源540和樣本之間轉(zhuǎn)移的熱量。也可通過(guò)增加熱源540的厚度使TUN最小化從而增加向 樣本轉(zhuǎn)移的熱量。在某些實(shí)施方式中，壓板536和熱源540的厚度都可改變以最小化TUN。
[0106] 在實(shí)施方式中，可在壓板邊緣537減小壓板厚度以最小化邊緣效應(yīng)（例如，熱損 耗），從而在邊緣537增加可在熱源540和樣本之間轉(zhuǎn)移的熱量，以更好地匹配通過(guò)壓板 536的剩余部分的熱量轉(zhuǎn)移。也可通過(guò)增加熱源540的加熱器邊緣541的厚度使TUN最小 化從而增加向樣本轉(zhuǎn)移的熱量。通過(guò)增加加熱器邊緣541的厚度，熱源在邊緣541強(qiáng)化以 補(bǔ)償邊緣效應(yīng)，例如，由于臨近周?chē)h(huán)境引起的熱損耗。在某些實(shí)施方式中，壓板536的壓 板邊緣537和熱源540的加熱器邊緣541的厚度都可被改變以最小化TUN。
[0107] 例如，在圖9A中示出的另一個(gè)實(shí)施方式中，密封元件538可以是形成在接觸框架 532的接觸表面534上的墊圈。例如，當(dāng)墊圈538接觸塊組件510時(shí)，墊圈538將接觸塊組 件本身或載體512。加熱蓋530可通過(guò)以下方式接合塊組件510,通過(guò)向塊組件510移動(dòng)加 熱蓋、通過(guò)移動(dòng)塊組件510與加熱蓋530相接、或者通過(guò)移動(dòng)加熱蓋和塊組件以彼此相接。 在該實(shí)施方式中，墊圈不接觸殼體514或樣本保持器516以形成封閉體積。除了墊圈以外， 密封元件538也可以是任何種類(lèi)的能夠與塊組件形成密封并維持密封的密封材料，例如， 彈簧元件或彈簧元件組。例如，彈簧元件可以是葉片彈簧或葉片彈簧組。
[0108] 在其他實(shí)施方式中，可具體地定位接觸表面534和/或密封元件538以接觸殼體 514或樣本保持器516,從而密封樣本保持器516本身。例如，樣本保持器可具有由反應(yīng)點(diǎn)蓋 密封的單個(gè)反應(yīng)點(diǎn)，其中反應(yīng)點(diǎn)蓋包括但不限制為帽、膜、玻璃和塑料。加熱蓋的壓力（通 過(guò)使表面534和/或密封兀件538與殼體514或樣本保持器516接觸而簡(jiǎn)化）能夠向樣本 保持器516和其反應(yīng)點(diǎn)蓋施加壓力，以幫助維持密封的反應(yīng)點(diǎn)。
[0109] 現(xiàn)在參考圖9B，替代使用密封元件或接觸表面形成加熱蓋壓板和樣本保持器之間 的封閉體積，接觸突出531可接觸載體512上的邊緣513 (見(jiàn)圖9A)以形成封閉體積。
[0110] 在圖11中示出的另一個(gè)實(shí)施方式中，密封材料538可以是形成在位于透明板542 的外側(cè)的接觸表面534上的柔性材料。柔性材料538可以是任何橡膠（例如，硅橡膠）。柔 性材料538可使用粘合劑（例如，氰基丙烯酸酯或任何類(lèi)似的速效粘合劑）粘附在接觸表 面上。
[0111] 在實(shí)施方式中，當(dāng)蓋530位于塊組件510之上時(shí)，透明板542可直接放置在相應(yīng)的 樣本保持器516的上面。此外，至少一個(gè)透明板542可具有與相應(yīng)的樣本保持器516大體 上相同的大小。在另一個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)透明板542可具有與相應(yīng)的樣本保持器516大 體上相同的大小。在另一個(gè)實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)透明板542相對(duì)于其相應(yīng)的樣本保持 器516成角度地放置。透明板的角度防止從光學(xué)系統(tǒng)的激發(fā)源穿過(guò)一個(gè)或多個(gè)透明板的光 的反射。例如，角度可在3度和8度之間。在另一個(gè)實(shí)施方式中，透明板是玻璃板。
[0112] 高密度填充
[0113] 在實(shí)施方式中，填充裝置可用于向各個(gè)樣本保持器的孔中加載多個(gè)樣本。在通孔 陣列的情況下，因?yàn)殛嚵锌椎某叽绶浅Ｐ『拖鄳?yīng)的難以加載樣本，因而自動(dòng)填充裝置是有 益的，尤其是當(dāng)有多種樣本加載到樣本保持器中。用于將生物樣本加載到樣本保持器上的 填充裝置的各個(gè)方面和優(yōu)點(diǎn)在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)11/393,047中進(jìn)一步公開(kāi)，其中每一 個(gè)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用其整體并入本文，用于如完全記載于本文的所有目的。
[0114] 在實(shí)施方式中，提供了具有將多個(gè)樣本排列在一個(gè)或多個(gè)樣本保持器上的多個(gè)樣 本位置、或孔上的指令的數(shù)據(jù)文件。填充站包括配置成執(zhí)行指令的處理器，下文中的填充站 根據(jù)執(zhí)行的指令加載每個(gè)具有多個(gè)樣本的樣本保持器。圖12提供了在填充站將樣本加載 到通孔樣本保持器（"開(kāi)放陣列"）中并將加載的樣本保持器轉(zhuǎn)移到塊組件中用于熱循環(huán)的 工作流的流程圖。
[0115] 在圖12的流程圖中，填充站1200接收用于加載的開(kāi)放陣列1210。填充站1200也 接收上述數(shù)據(jù)文件1212。數(shù)據(jù)文件1212可包括指令，例如，樣本加載指令、每個(gè)樣本的試 驗(yàn)定義、樣本位置定義、位置映射指令、或它們的組合。試驗(yàn)定義可包括待在每個(gè)樣本上進(jìn) 行的試驗(yàn)類(lèi)型。樣本位置定義可包括關(guān)于在開(kāi)放陣列1210上加載特定樣本的位置的指令。 位置映射指令可包括用于將樣本定位在特定的開(kāi)放陣列上的指令。樣本位置定義和位置映 射指令可作為數(shù)據(jù)文件1212的部分或者作為單獨(dú)的文件1214和1216被提供。根據(jù)與用 于填充站1200中的開(kāi)放陣列的數(shù)目結(jié)合提供的指令，填充站將樣本加載到開(kāi)放陣列中以 符合給定的參數(shù)。
[0116] 所有上述指令都可從各種來(lái)源（例如，包括外部計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)視設(shè)備、服務(wù) 器、光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、或閃速存儲(chǔ)器）提供給填充站1200。指令也可通過(guò)由用戶直接輸入到設(shè)置 在填充站1200上的界面中提供。
[0117] 在實(shí)施方式中，保持開(kāi)放陣列1210的殼體可被構(gòu)造和布置以接受殼體蓋，從而封 閉每個(gè)加載的樣本保持器并在每個(gè)殼體和相應(yīng)的殼體蓋中提供密封的內(nèi)部。殼體蓋或殼體 本身也能夠配置成將與樣本不混溶的液體接收到密封的內(nèi)部。例如，不混溶的液體可以是 全氟烴、烴、油、或硅酮油。例如，通過(guò)在殼體或殼體蓋上提供填充口或注射位置，可將液體 引入殼體內(nèi)部。填充口或注射位置的尺寸可設(shè)置為接收用于引入不混溶液體的注射器。填 充口或注射位置可進(jìn)一步配置成在不可混溶液體引入后被塞緊以將液體限制在密封的殼 體內(nèi)部。
[0118] 然后，數(shù)據(jù)文件1212可被修改以包括最初提供的試驗(yàn)定義與樣本加載后更新的 樣本和定位位置。該修改數(shù)據(jù)文件1218可與加載的開(kāi)放陣列1220 -起遞送至熱循環(huán)儀的 塊組件1222。在實(shí)施方式中，可提供自動(dòng)化設(shè)備以從填充站向塊組件轉(zhuǎn)移加載的樣本保持 器。例如，該自動(dòng)化設(shè)備可以是機(jī)械臂。
[0119] 熱循環(huán)工作流
[0120] 參考圖13的流程圖，一旦修改的數(shù)據(jù)文件和加載的開(kāi)放陣列被遞送至熱循環(huán)儀， 熱循環(huán)儀被配置成在步驟1300將開(kāi)放陣列加載到塊組件中。一旦加載，熱循環(huán)儀的光學(xué)系 統(tǒng)（見(jiàn)圖3)便可被配置以使得光學(xué)系統(tǒng)上的光學(xué)傳感器（見(jiàn)圖3)可被用于讀取開(kāi)放陣列 上的標(biāo)識(shí)符。例如，標(biāo)識(shí)符可包括開(kāi)放陣列上的字符和/或條形碼（見(jiàn)圖4)。此外，如上面 所討論的，光學(xué)系統(tǒng)可被配置成為每個(gè)成像的開(kāi)放陣列提供包含字母數(shù)字字符和/或條形 碼的圖像。例如，該圖像可用于確認(rèn)一個(gè)或多個(gè)開(kāi)放陣列適當(dāng)?shù)胤胖迷趬K組件中并且，如圖 13的步驟1310所提供的，確認(rèn)正確的開(kāi)放陣列已經(jīng)加載到塊組件中。
[0121] 在步驟1320,根據(jù)樣本加載后更新的樣本和定位位置，熱循環(huán)儀上的處理器/控 制系統(tǒng)可為了正確的試驗(yàn)定義查閱遞送的修改實(shí)驗(yàn)文件?；谔峁┰诨謴?fù)的修改實(shí)驗(yàn)文件 中的信息和/或指令，熱循環(huán)儀上的處理器/控制系統(tǒng)在步驟1330可選擇合適的協(xié)議，用 于使加載的樣本熱循環(huán)通過(guò)一系列溫度，并在步驟1340確認(rèn)選擇的協(xié)議與加載到開(kāi)放陣 列中的樣本兼容。
[0122] 在步驟1350,處理器/控制系統(tǒng)做出關(guān)于選擇的協(xié)議與加載的樣本的兼容性的錯(cuò) 誤確定。如果步驟在1350出現(xiàn)錯(cuò)誤，則處理器/控制系統(tǒng)程序化為向用戶遞送關(guān)于觀察到 的錯(cuò)誤類(lèi)型的錯(cuò)誤信息。例如，錯(cuò)誤類(lèi)型可包括遺漏的數(shù)據(jù)或?qū)嶒?yàn)文件、不完整的數(shù)據(jù)或?qū)?驗(yàn)文件、或檢測(cè)到的數(shù)據(jù)或?qū)嶒?yàn)文件中的試驗(yàn)定義和通孔中實(shí)際的試驗(yàn)定義之間的差異。 錯(cuò)誤信息能夠以電子方式遞送到可由用戶觀察的任何位置。信息能夠以可由用戶觀察的任 何形式遞送，例如，包括文字信息或電子郵件信息。例如，如前面所討論的，位置可包括集成 在熱循環(huán)儀上的用戶界面、外部接口（例如計(jì)算機(jī)）、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接直接連接或連接到可由 用戶訪問(wèn)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器或分布式網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)視設(shè)備（例如PAD或便攜式電腦）。
[0123] 在步驟1360,如果處理器/控制系統(tǒng)在協(xié)議兼容性中沒(méi)有觀察到錯(cuò)誤，則處理器 被配置成通過(guò)使樣本循環(huán)通過(guò)一系列溫度而啟動(dòng)熱循環(huán)運(yùn)行。
[0124] 如果在熱循環(huán)運(yùn)行期間檢測(cè)到錯(cuò)誤（步驟1362)，則處理器/控制系統(tǒng)再一次被配 置成向用戶遞送關(guān)于觀察到的錯(cuò)誤類(lèi)型的信息。例如，錯(cuò)誤類(lèi)型可包括功率驟增、由電壓峰 值引起的儀器故障、或由于熱不精確性引起的儀器故障。
[0125] 如果處理器/控制系統(tǒng)在運(yùn)行期間沒(méi)有檢測(cè)到錯(cuò)誤，并且熱循環(huán)儀完成運(yùn)行（步 驟1364)，處理器/控制系統(tǒng)被程序化為在步驟1370通過(guò)信息警告用戶。再一次，該信息可 以由用戶觀察的任何形式遞送，例如，包括文字信息或電子郵件信息，并且以電子方式被遞 送到可由用戶觀察和訪問(wèn)的任何位置。
[0126] 圖14示出了根據(jù)本文所述的各種實(shí)施方式的用于儀器的調(diào)度系統(tǒng)1400的框圖。 調(diào)度系統(tǒng)1400可由用戶使用以預(yù)約時(shí)間來(lái)使用儀器執(zhí)行用戶的實(shí)驗(yàn)或測(cè)試。根據(jù)各種實(shí) 施方式，調(diào)度系統(tǒng)1400包括用于存儲(chǔ)調(diào)度數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器1402。存儲(chǔ)器1402也可存儲(chǔ)可由 處理器執(zhí)行的用于接收和更新調(diào)度數(shù)據(jù)的指令。
[0127] 調(diào)度系統(tǒng)1400也可包括用于向用戶顯示調(diào)度數(shù)據(jù)的調(diào)度圖形用戶界面 (⑶1) 1404。在一些實(shí)施方式中，調(diào)度⑶I包括在儀器上。在其他實(shí)施方式中，調(diào)度⑶11404 可顯示在另一個(gè)連接至儀器、或與儀器通信的計(jì)算系統(tǒng)上。調(diào)度系統(tǒng)1400也可包括基于網(wǎng) 絡(luò)的調(diào)度接口 1406?；诰W(wǎng)絡(luò)的調(diào)度接口 1406與儀器的處理器通信。
[0128] 圖15A示出了示例性的基于網(wǎng)絡(luò)的用戶界面1500,用來(lái)訪問(wèn)具有網(wǎng)絡(luò)功能的儀器 的調(diào)度系統(tǒng)。根據(jù)本文所述的實(shí)施方式，儀器被分配IP地址?？蛻舳藶g覽器可使用分配給 生物分析系統(tǒng)的IP地址通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、或者任何客戶端/服務(wù)器系統(tǒng)訪問(wèn)調(diào)度系統(tǒng)。根據(jù)示例 性的基于網(wǎng)絡(luò)的界面1500,可顯示儀器的識(shí)別信息1502。例如，根據(jù)各種實(shí)施方式，信息可 包括型號(hào)、名稱(chēng)、操作固件版本、序列號(hào)、或塊類(lèi)型。調(diào)度數(shù)據(jù)也可通過(guò)點(diǎn)擊圖標(biāo)1504選擇 調(diào)度應(yīng)用而訪問(wèn)。
[0129] 此外，如上文所提及的，儀器的狀態(tài)可由圖標(biāo)1504表示。在圖15A所示的實(shí)例中， 狀態(tài)圖標(biāo)1506顯示儀器是空閑的。基于網(wǎng)絡(luò)的用戶界面1500也可顯示實(shí)驗(yàn)信息1508,包 括正在儀器上運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)和儀器完成其運(yùn)行的剩余時(shí)間。在各種實(shí)施方式中，基于網(wǎng) 絡(luò)的界面1500可允許用戶實(shí)時(shí)監(jiān)視正在儀器上運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度。例如，用戶能夠訪問(wèn)并 查看正在儀器中進(jìn)行熱循環(huán)的樣本的放大數(shù)據(jù)。
[0130] 圖15B示出基于網(wǎng)絡(luò)的用戶界面1500的另一個(gè)實(shí)例。此處，狀態(tài)圖標(biāo)1504表示 儀器當(dāng)前正在運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)信息1508示出運(yùn)行中的實(shí)驗(yàn)的名稱(chēng)以及進(jìn)度、或者在實(shí)驗(yàn)結(jié)束之 前的剩余時(shí)間。
[0131] 圖16示出了根據(jù)本文所述的各種實(shí)施方式的基于網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度圖形用戶界面 1600。用戶可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)（如因特網(wǎng)）訪問(wèn)儀器的調(diào)度數(shù)據(jù)。調(diào)度數(shù)據(jù)表示用戶預(yù)約的儀器 時(shí)間。
[0132] 圖17示出示例性的增加預(yù)約⑶11700。用戶可使用增加預(yù)約⑶11700輸入用戶想 要預(yù)約儀器的期望時(shí)間。用戶也可輸入聯(lián)系信息和可由其他使用調(diào)度系統(tǒng)的用戶查看的其 他說(shuō)明。
[0133] 本發(fā)明的其他方面也可描述如下：
[0134] 在可選的實(shí)施方式1中，提供了一種生物分析系統(tǒng)，該生物分析系統(tǒng)包括：可互換 組件，其被配置成容納多個(gè)樣本保持器中的任意一個(gè)，每個(gè)單獨(dú)的樣本保持器被配置成接 收多個(gè)樣本；控制系統(tǒng)，被配置成使所述多個(gè)樣本循環(huán)通過(guò)一系列溫度；以及光學(xué)系統(tǒng)，被 配置成檢測(cè)從所述多個(gè)樣本發(fā)射的熒光信號(hào)，其中光學(xué)系統(tǒng)包括：?jiǎn)蝹€(gè)場(chǎng)透鏡；激發(fā)源；光 學(xué)傳感器以及多個(gè)濾波器部件。
[0135] 在可選的實(shí)施方式2中，提供了實(shí)施方式1所述的生物分析系統(tǒng)，其中，多個(gè)樣本 保持器是從由96孔塊、384孔塊、低密度陣列、和通孔陣列組成的組中選擇的。
[0136] 在可選的實(shí)施方式3中，提供了上述實(shí)施方式中的任何一個(gè)所述的生物分析系 統(tǒng)，其中光學(xué)系統(tǒng)還配置成確認(rèn)樣本保持器適當(dāng)?shù)胤胖迷诳苫Q組件上。
[0137] 在可選的實(shí)施方式4中，提供了上述實(shí)施方式中的任何一個(gè)所述的生物分析系 統(tǒng)，其中樣本保持器還包括標(biāo)識(shí)符，該標(biāo)識(shí)符涉及存儲(chǔ)與樣本保持器相關(guān)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)文 件，以及其中光學(xué)系統(tǒng)還被配置成使標(biāo)識(shí)符成像以確認(rèn)正確的樣本保持器被放置在可互換 組件上。
[0138] 在可選的實(shí)施方式5中，提供了上述實(shí)施方式中的任何一個(gè)所述的生物分析系 統(tǒng)，其中激發(fā)源是一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管。
[0139] 在可選的實(shí)施方式6中，提供了上述實(shí)施方式中的任何一個(gè)所述的生物分析系 統(tǒng)，其還包括溫度控制系統(tǒng)，被配置成將激發(fā)源維持在限定的溫度范圍中。
[0140] 在可選的實(shí)施方式7中，提供了上述實(shí)施方式中的任何一個(gè)所述的生物分析系 統(tǒng)，其還包括溫度控制系統(tǒng)，該溫度控制系統(tǒng)包括被配置成間歇操作以將激發(fā)源維持在限 定的溫度范圍中的風(fēng)扇。
[0141] 在可選的實(shí)施方式8中，提供了上述實(shí)施方式中的任何一個(gè)所述的生物分析系 統(tǒng)，其中場(chǎng)透鏡是雙凸透鏡。
[0142] 在可選的實(shí)施方式9中，提供了上述實(shí)施方式中的任何一個(gè)所述的生物分析系 統(tǒng)，其中樣本保持器是通孔陣列。
[0143] 在可選的實(shí)施方式10中，提供了上述實(shí)施方式中的任何一個(gè)所述的生物分析系 統(tǒng)，其中樣本保持器是通孔陣列，該通孔陣列包括48個(gè)位置，每個(gè)位置包括具有8個(gè)通孔乘 8個(gè)通孔的維度的子陣列。
[0144] 在可選的實(shí)施方式11中，提供了一種生物分析系統(tǒng)，其包括：熱循環(huán)儀，該熱循 環(huán)儀包括：塊組件，被配置成接收多個(gè)樣本并使所述多個(gè)樣本循環(huán)通過(guò)一系列溫度；光學(xué) 系統(tǒng)，包括被配置成檢測(cè)從多個(gè)樣本中的每一個(gè)發(fā)射的熒光水平的光學(xué)傳感器；用戶界面， 集成在外部表面熱循環(huán)儀設(shè)備上；以及處理器，被程序化為處理所檢測(cè)的熒光水平并在集 成的用戶界面上實(shí)時(shí)顯示熒光水平，其中用于顯示熒光水平的參數(shù)基于用戶偏好是可改變 的。
[0145] 在可選的實(shí)施方式12中，提供了實(shí)施方式11所述的生物分析系統(tǒng)，其中，參數(shù)是 從由選擇接收多個(gè)樣本的一個(gè)或多個(gè)樣本保持器、選擇一個(gè)或多個(gè)樣本保持器中的一個(gè)或 多個(gè)孔、選擇一個(gè)或多個(gè)孔中的一個(gè)或多個(gè)染料、或它們的組合組成的組中選擇的。
[0146] 在可選的實(shí)施方式13中，提供了實(shí)施方式11-12中的任何一個(gè)所述的生物分析 系統(tǒng)，其中提供了一個(gè)或多個(gè)樣本保持器，該一個(gè)或多個(gè)樣本保持器是從由96孔塊、384孔 塊、低密度陣列、和通孔陣列組成的組中選擇的。
[0147] 在可選的實(shí)施方式14中，提供了實(shí)施方式11-13中的任何一個(gè)所述的生物分析系 統(tǒng)，其中處理器被程序化從而以實(shí)時(shí)擴(kuò)增曲線的形式顯示熒光水平。
[0148] 在可選的實(shí)施方式15中，提供了實(shí)施方式11-14中的任何一個(gè)所述的生物分析系 統(tǒng)，其中塊組件是可互換塊組件并且被配置成容納從由96孔塊、384孔塊、低密度陣列、和 通孔陣列組成的組中選擇的多個(gè)樣本保持器中的任何一個(gè)，以及其中處理器被程序化從而 以實(shí)時(shí)擴(kuò)增曲線的形式為多個(gè)樣本保持器中的任何一個(gè)顯示熒光水平。
[0149] 在可選的實(shí)施方式16中，提供了一種生物分析系統(tǒng)，其包括：
[0150] 塊組件，被配置成容納一個(gè)或多個(gè)殼體，其中每個(gè)殼體被配置成容納接收多個(gè)樣 本的樣本保持器；蓋，其包括：具有接觸表面的框架；壓板；密封材料，配置成接觸塊組件以 在樣本保持器和壓板之間形成空氣的封閉空間；以及熱源，被配置成加熱空氣的封閉空間 以防止（a)在一個(gè)或多個(gè)殼體上冷凝以及（b)當(dāng)樣本保持器循環(huán)通過(guò)一系列溫度防止樣本 保持器的熱不均勻性。
[0151] 在可選的實(shí)施方式17中，提供了實(shí)施方式16所述的生物分析系統(tǒng)，其中密封材料 是形成至框架的接觸表面上的墊圈。
[0152] 在可選的實(shí)施方式18中，提供了實(shí)施方式16-17中的任何一個(gè)所述的生物分析系 統(tǒng)，其中密封材料是被配置并被布置以接觸塊組件并且不接觸樣本保持器的墊圈。
[0153] 在可選的實(shí)施方式19中，提供了實(shí)施方式16-18中的任何一個(gè)所述的生物分析系 統(tǒng)，其中塊組件還包括被成形為容納一個(gè)或多個(gè)殼體的載體，其中密封材料被布置以形成 至載體。
[0154] 在可選的實(shí)施方式20中，提供了實(shí)施方式16-19中的任何一個(gè)所述的生物分析系 統(tǒng)，其中一個(gè)或多個(gè)殼體包括導(dǎo)熱材料。
[0155] 在可選的實(shí)施方式21中，提供了實(shí)施方式16-20中的任何一個(gè)所述的生物分析系 統(tǒng)，其中一個(gè)或多個(gè)殼體包括從由鋁、石墨、鋅、鈹、不銹鋼、和它們的組合組成的組中選擇 的導(dǎo)熱材料。
[0156] 在可選的實(shí)施方式22中，提供了實(shí)施方式16-21中的任何一個(gè)所述的生物分析系 統(tǒng)，其中壓板包括一個(gè)或多個(gè)透明板，該一個(gè)或多個(gè)透明板中的每一個(gè)直接放置在相應(yīng)的 樣本保持器上。
[0157] 在可選的實(shí)施方式23中，提供了實(shí)施方式16-22中的任何一個(gè)所述的生物分析系 統(tǒng)，其中壓板包括與相應(yīng)的樣本保持器具有大體上相同的大小的一個(gè)或多個(gè)透明板。
[0158] 在可選的實(shí)施方式24中，提供了實(shí)施方式16-23中的任何一個(gè)所述的生物分析系 統(tǒng)，其中壓板包括相對(duì)樣本保持器成角度放置以防止光穿過(guò)一個(gè)或多個(gè)透明板反射的一個(gè) 或多個(gè)透明板。
[0159] 在可選的實(shí)施方式25中，提供了實(shí)施方式16-24中的任何一個(gè)所述的生物分析系 統(tǒng)，其中壓板包括一個(gè)或多個(gè)透明玻璃板。
[0160] 在可選的實(shí)施方式26中，提供了一種生物分析系統(tǒng)，其包括：塊組件，被配置成容 納一個(gè)或多個(gè)殼體，其中每個(gè)殼體被配置成容納加載有多個(gè)樣本的樣本保持器；數(shù)據(jù)文件， 具有用于將所述多個(gè)樣本布置在到所述一個(gè)或多個(gè)樣本保持器上的多個(gè)樣本位置上的指 令；填充站，具有配置成執(zhí)行指令的處理器，其中填充站被配置成根據(jù)執(zhí)行的指令用多個(gè)樣 本加載每個(gè)樣本保持器。
[0161] 在可選的實(shí)施方式27中，提供了實(shí)施方式26所述的生物分析系統(tǒng)，其中一個(gè)或多 個(gè)殼體中的每一個(gè)被構(gòu)造并被布置以接受殼體蓋從而封閉加載的樣本保持器中的每一個(gè) 并在每個(gè)殼體和相應(yīng)的殼體蓋中提供密封的內(nèi)部。
[0162] 在可選的實(shí)施方式28中，提供了實(shí)施方式26-27中的任何一個(gè)所述的生物分析 系統(tǒng)，其中每個(gè)殼體或每個(gè)相應(yīng)的殼體蓋被配置成將不與樣本混溶的液體接收至密封的內(nèi) 部。
[0163] 在可選的實(shí)施方式29中，提供了實(shí)施方式26-28中的任何一個(gè)所述的生物分析系 統(tǒng)，其還包括用于從填充站向塊組件轉(zhuǎn)移加載的樣本保持器的自動(dòng)設(shè)備。
[0164] 在可選的實(shí)施方式30中，提供了實(shí)施方式26-29中的任何一個(gè)所述的生物分析系 統(tǒng)，其中指令從由樣本加載指令、每個(gè)樣本的試驗(yàn)定義、樣本位置定義、和它們的組合組成 的組中選擇。
[0165] 在可選的實(shí)施方式31中，提供了實(shí)施方式26-30中的任何一個(gè)所述的生物分析系 統(tǒng)，其中至少一個(gè)樣本保持器包括標(biāo)識(shí)符。
[0166] 在可選的實(shí)施方式32中，提供了實(shí)施方式26-31中的任何一個(gè)所述的生物分析系 統(tǒng)，其中標(biāo)識(shí)符是條形碼。
[0167] 在可選的實(shí)施方式33中，提供了實(shí)施方式26-32中的任何一個(gè)所述的生物分析系 統(tǒng)，其中，處理器被配置成用從由更新的樣本位置、更新的定位位置、和它們的組合組成的 組中選擇的信息修改接收的數(shù)據(jù)文件。
[0168] 在可選的實(shí)施方式34中，提供了實(shí)施方式26-33中的任何一個(gè)所述的生物分析系 統(tǒng)，其中每個(gè)殼體或相應(yīng)的殼體蓋中的每一個(gè)被配置成將不與樣本混溶的液體接收至密封 的內(nèi)部，其中不混溶的液體是全氟烴、碳烴化合物、油、或硅油。
[0169] 在可選的實(shí)施方式35中，提供了一種生物分析系統(tǒng)，其包括：
[0170] 塊組件，被配置成容納加載有多個(gè)樣本的一個(gè)或多個(gè)樣本保持器，其中該樣本保 持器包括標(biāo)識(shí)符；存儲(chǔ)指令的數(shù)據(jù)文件；光學(xué)系統(tǒng)，被配置成（a)檢測(cè)從多個(gè)樣本發(fā)射的熒 光信號(hào)以及（b)使標(biāo)識(shí)符成像以識(shí)別數(shù)據(jù)文件并識(shí)別樣本保持器；以及處理器，執(zhí)行識(shí)別 的數(shù)據(jù)文件的指令從而使所述多個(gè)樣本循環(huán)通過(guò)一系列溫度。
[0171] 在可選的實(shí)施方式36中，提供了實(shí)施方式35所述的生物分析系統(tǒng)，其中指令是從 由樣本加載指令、每個(gè)樣本的試驗(yàn)定義、樣本位置定義、和它們的組合組成的組中選擇的。
[0172] 在可選的實(shí)施方式37中，提供了實(shí)施方式35-36中的任何一個(gè)所述的生物分析系 統(tǒng)，其中，標(biāo)識(shí)符是條形碼。
[0173] 本教導(dǎo)的各種實(shí)現(xiàn)的描述用于說(shuō)明和描述的目的被呈現(xiàn)。其是不詳盡的并且不限 制本發(fā)明為公開(kāi)的精確形式。根據(jù)上述教導(dǎo)修改和變形是可能的或者可以從本教導(dǎo)的實(shí)施 獲得。此外，所述的實(shí)現(xiàn)包括軟件，但是本教導(dǎo)可由軟件和硬件的組合或者單獨(dú)的硬件實(shí) 現(xiàn)。本教導(dǎo)可用面向?qū)ο蠡蚍敲嫦驅(qū)ο缶幊滔到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種生物分析系統(tǒng)，包括： 可互換組件，被配置成容納多個(gè)樣本保持器中的任意一個(gè)，每個(gè)單獨(dú)的樣本保持器被 配置成接收多個(gè)樣本； 控制系統(tǒng)，被配置成使所述多個(gè)樣本循環(huán)通過(guò)一系列溫度；以及 光學(xué)系統(tǒng)，被配置成檢測(cè)從所述多個(gè)樣本發(fā)射的熒光信號(hào)，其中所述光學(xué)系統(tǒng)包括： 單個(gè)場(chǎng)透鏡； 激發(fā)源； 光學(xué)傳感器；以及 多個(gè)濾波器部件。
2. 如權(quán)利要求1所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 所述多個(gè)樣本保持器是從由96孔塊、384孔塊、低密度陣列、和通孔陣列組成的組中選 擇的。
3. 如權(quán)利要求1所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 所述光學(xué)系統(tǒng)還配置成確認(rèn)所述樣本保持器適當(dāng)?shù)胤胖迷谒隹苫Q組件上。
4. 如權(quán)利要求1所述的生物分析系統(tǒng)， 其中所述樣本保持器還包括標(biāo)識(shí)符，所述標(biāo)識(shí)符涉及存儲(chǔ)與所述樣本保持器相關(guān)的數(shù) 據(jù)的數(shù)據(jù)文件，以及 其中所述光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)一步被配置成使所述標(biāo)識(shí)符成像以確認(rèn)所述正確的樣本保持器 被放置在所述可互換組件上。
5. 如權(quán)利要求1所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 所述激發(fā)源是一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管。
6. 如權(quán)利要求1所述的生物分析系統(tǒng)，還包括： 溫度控制系統(tǒng)，被配置成將所述激發(fā)源維持在限定的溫度范圍中。
7. 如權(quán)利要求6所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 所述溫度控制系統(tǒng)包括被配置成間歇操作以將所述激發(fā)源維持在限定的溫度范圍中 的風(fēng)扇。
8. 如權(quán)利要求1所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 所述場(chǎng)透鏡是雙凸透鏡。
9. 如權(quán)利要求2所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 所述樣本保持器是通孔陣列。
10. 如權(quán)利要求9所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 所述通孔陣列包括48個(gè)位置，每個(gè)位置包括具有8個(gè)通孔乘8個(gè)通孔維度的子陣列。
11. 一種生物分析系統(tǒng)包括： 熱循環(huán)儀，所述熱循環(huán)儀包括： 塊組件，被配置成接收多個(gè)樣本并使所述多個(gè)樣本循環(huán)通過(guò)一系列溫度； 光學(xué)系統(tǒng)，包括被配置成檢測(cè)從所述多個(gè)樣本中的每一個(gè)發(fā)射的熒光水平的光學(xué)傳感 器； 用戶界面，集成在外部表面熱循環(huán)儀設(shè)備上；以及 處理器，被程序化以處理所檢測(cè)的熒光水平并在集成的所述用戶界面上實(shí)時(shí)顯示所述 熒光水平，其中用于顯示熒光水平的參數(shù)基于用戶偏好是可改變的。
12. 如權(quán)利要求11所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 所述參數(shù)是從由選擇接收所述多個(gè)樣本的一個(gè)或多個(gè)樣本保持器、選擇所述一個(gè)或多 個(gè)樣本保持器中的一個(gè)或多個(gè)孔、選擇所述一個(gè)或多個(gè)孔中的一個(gè)或多個(gè)染料、或它們的 組合組成的組中選擇的。
13. 如權(quán)利要求12所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 所述一個(gè)或多個(gè)樣本保持器是從由96孔塊、384孔塊、低密度陣列、和通孔陣列組成的 組中選擇的。
14. 如權(quán)利要求11所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 所述處理器被程序化從而以實(shí)時(shí)擴(kuò)增曲線的形式顯示熒光水平。
15. 如權(quán)利要求12所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 所述塊組件是可互換塊組件并且被配置成容納從由96孔塊、384孔塊、低密度陣列、和 通孔陣列組成的組中選擇的多個(gè)樣本保持器中的任何一個(gè)，以及 所述處理器被程序化從而以實(shí)時(shí)擴(kuò)增曲線的形式為所述多個(gè)樣本保持器中的任何一 個(gè)顯示所述熒光水平。
16. -種生物分析系統(tǒng)，包括： 塊組件，被配置成容納一個(gè)或多個(gè)殼體，其中每個(gè)殼體被配置成容納接收多個(gè)樣本的 樣本保持器； 蓋，包括： 具有接觸表面的框架； 壓板； 密封材料，配置成接觸所述塊組件以在所述樣本保持器和所述壓板之間形成空氣的封 閉空間；以及 熱源，被配置成加熱所述空氣的封閉空間以（a)防止在所述一個(gè)或多個(gè)殼體上冷凝以 及（b)當(dāng)所述樣本保持器循環(huán)通過(guò)一系列溫度防止所述樣本保持器的熱不均勻性。
17. 如權(quán)利要求16所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 所述密封材料是形成至所述框架的接觸表面上的墊圈。
18. 如權(quán)利要求17所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 所述墊圈被配置并布置以接觸所述塊組件并且不接觸所述樣本保持器。
19. 如權(quán)利要求16所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 所述塊組件還包括載體，被成形為容納所述一個(gè)或多個(gè)殼體，其中所述密封材料被布 置以形成至所述載體。
20. 如權(quán)利要求16所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 所述一個(gè)或多個(gè)殼體包括導(dǎo)熱材料。
21. 如權(quán)利要求20所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 所述導(dǎo)熱材料是從由鋁、石墨、鋅、鈹、不銹鋼、和它們的組合組成的組中選擇的。
22. 如權(quán)利要求16所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 所述壓板包括一個(gè)或多個(gè)透明板，所述一個(gè)或多個(gè)透明板中的每一個(gè)直接放置在相應(yīng) 的樣本保持器之上。
23. 如權(quán)利要求22所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 所述一個(gè)或多個(gè)透明板的每一個(gè)與相應(yīng)的樣本保持器具有大體上相同的大小。
24. 如權(quán)利要求22所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 所述一個(gè)或多個(gè)透明板相對(duì)所述樣本保持器成角度放置以防止光穿過(guò)所述一個(gè)或多 個(gè)透明板反射。
25. 如權(quán)利要求22所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 所述透明板是玻璃板。
26. -種生物分析系統(tǒng)，包括： 塊組件，被配置成容納一個(gè)或多個(gè)殼體，其中每個(gè)殼體被配置成容納加載有多個(gè)樣本 的樣本保持器； 數(shù)據(jù)文件，具有用于將所述多個(gè)樣本布置到所述一個(gè)或多個(gè)樣本保持器上的多個(gè)樣本 位置上的指令； 填充站，具有配置成執(zhí)行所述指令的處理器，其中所述填充站被配置成根據(jù)所執(zhí)行的 指令用多個(gè)樣本加載每個(gè)樣本保持器。
27. 如權(quán)利要求26所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 所述一個(gè)或多個(gè)殼體中的每一個(gè)被構(gòu)造并被布置以接受殼體蓋，從而封閉所加載的樣 本保持器中的每一個(gè)并在每個(gè)殼體和相應(yīng)的殼體蓋中提供密封的內(nèi)部。
28. 如權(quán)利要求27所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 每個(gè)殼體或每個(gè)相應(yīng)的殼體蓋被配置成將與所述樣本不混溶的液體接收至所述密封 的內(nèi)部。
29. 如權(quán)利要求26所述的生物分析系統(tǒng)，還包括用于從所述填充站向所述塊組件轉(zhuǎn)移 加載的樣本保持器的自動(dòng)設(shè)備。
30. 如權(quán)利要求26所述的生物分析系統(tǒng)，其中，所述指令從由樣本加載指令、每個(gè)樣本 的試驗(yàn)定義、樣本位置定義、和它們的組合組成的組中選擇。
31. 如權(quán)利要求26所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 至少一個(gè)樣本保持器包括標(biāo)識(shí)符。
32. 如權(quán)利要求31所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 所述標(biāo)識(shí)符是條形碼。
33. 如權(quán)利要求26所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 所述處理器被配置成用從由更新的樣本位置、更新的定位位置、和它們的組合組成的 組中選擇的信息修改所接收的數(shù)據(jù)文件。
34. 如權(quán)利要求28所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 所述不混溶的液體是全氟烴、碳烴化合物、油、或硅酮油。
35. 一種生物分析系統(tǒng)，包括： 塊組件，被配置成容納加載有多個(gè)樣本的一個(gè)或多個(gè)樣本保持器，其中所述樣本保持 器包括標(biāo)識(shí)符； 存儲(chǔ)指令的數(shù)據(jù)文件； 光學(xué)系統(tǒng)，被配置成（a)檢測(cè)從所述多個(gè)樣本發(fā)射的熒光信號(hào)以及（b)對(duì)所述標(biāo)識(shí)符 成像以識(shí)別所述數(shù)據(jù)文件并識(shí)別所述樣本保持器；以及 處理器，執(zhí)行所述識(shí)別的數(shù)據(jù)文件的指令從而使所述多個(gè)樣本循環(huán)通過(guò)一系列溫度。
36. 如權(quán)利要求35所述的生物分析系統(tǒng)，其中， 所述指令是從由樣本加載指令、每個(gè)樣本的試驗(yàn)定義、樣本位置定義、和它們的組合組 成的組中選擇的。
37. 如權(quán)利要求35所述的生物分析系統(tǒng)，其中，所述標(biāo)識(shí)符是條形碼。
【文檔編號(hào)】B01L3/00GK104114282SQ201280058549
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月30日
【發(fā)明者】雅各布·K·弗洛伊登豪爾, 杰弗里·達(dá)爾霍夫, 凱文·馬赫爾, 陳明松, 加里·利姆, 羅納德·丹尼希, 大衛(wèi)·方特斯丘, 沈明, 蘇文亮, 弗朗西斯·程, 吳若云, 李添財(cái), 加里·查派爾, 林志強(qiáng), 杰夫·戴勒, 泰德·斯特勞博, 喬治·方斯卡, 巫冠文, 劉書(shū)揚(yáng) 申請(qǐng)人:生命技術(shù)公司