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帶有識別標記的樣本容器的制作方法

文檔序號:11966667閱讀:293來源:國知局
帶有識別標記的樣本容器的制作方法與工藝

本申請要求2014年1月14日提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/927,395的權益,其全部內容通過引用被并入本文。

本申請還要求2014年1月15日提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/927,878的權益,其全部內容通過引用被并入本文。

發(fā)明背景

本發(fā)明涉及樣本處理。更具體地說,本發(fā)明的某些實施方式提供適用于聲波排出(acoustic ejection)及其分析和方法以及包含多個貯存器的樣本容器。僅作為舉例,本發(fā)明已經被應用于生物或化學樣本容器中,其中優(yōu)選地但不一定彼此相關的多個流體樣本可以以與聲波排出和用于單個樣本存儲和回收的樣本處理設備兩者相相容的方式,被存儲為,例如不同濃度的相同化學、不同級分的患者血液樣本(如血漿、血沉棕黃層、紅細胞)。但應認識到本發(fā)明具有更廣范圍的適用性并且可以被應用于任何一群樣本,其中一組樣本的回收將通過減少容器存儲和回收操作的數(shù)量加快處理量,提高樣本存儲的密度或為待保存的同一樣本的較大數(shù)目的等分試樣做準備。附加地,本發(fā)明的某些實施方式提供適用于聲波排出及其分析和方法以及與容器的識別有相容性的樣本容器。僅作為舉例,本發(fā)明已經被應用于具有識別標記(如條形碼)的生物樣本容器中,該標記被嵌入該容器內,識別該容器,以及能夠從該容器周圍的許多不同的點處查看,每次查看都能識別該容器。但應認識到本發(fā)明具有范圍更廣的適用性,例如在可識別的容器內存儲流體樣本或任何其他物品或材料。

常常希望取用單個容器中包含的化學或生物樣本(如人血液樣本)并將其傳送到一個或多個孔板或適用于進行,如藥物發(fā)現(xiàn)的高通量篩選或自動臨床化學分析儀中的臨床診斷中的反應和測定的其他物體。樣本處理的一種重要特征包括從該容器轉移小體積物的能力,以實現(xiàn)可受益于小體積樣本的一致遞送的不同類型的診斷以及能夠從同一容器反復提取樣本,優(yōu)選地沒有混淆該樣本容器的身份的可能。

聲波排出多年來作為一種從容器(包括微板和微管)中轉移樣本的方式是已知的。例如,在用于聲波排出的典型設置中,壓電換能器由控制器選擇的波形來驅動并且做出響應而生成聲能。該聲能通常通過聲透鏡來聚焦,以及通過聲耦合介質(如水)耦合到含有流體的貯存器或容器。如果在該容器中的流體內以及接近那個流體的自由表面,所聚焦的能量有焦點,則可以排出液滴。液滴尺寸和速度能夠通過如上所述的所選擇的波形來控制。

在一些實施方式中,該換能器在大致垂直于該流體的該自由表面的一個或多個方向(如在“z方向”)上是可移動的。移動能夠在該控制器的控制下進行。用于高通量用途的一些聲學儀器依靠相對于該容器、單個管或一臺架管中的一個管的換能器位置的主動控制以及解決了微板中貯存器的多樣性。通常,該換能器位置的調整涉及發(fā)送運動命令到運動控制器,該運動控制器然后啟動一個或多個方向(如沿著一個或多個軸)的運動。例如,水平面上的運動(如“x方向”和/或“y方向”)使該換能器與所選擇的貯存器對齊,以及垂直方向(如“z方向”)的運動既用來審核該貯存器,也用來聚焦液滴轉移。在另一例子中,能夠響應于從聲學審核(acoustic audit)中收集的數(shù)據(jù),對該換能器定位,以實現(xiàn)對液滴排出的合適的聚焦。附加地,通過引用將美國專利號6,938,995和7,900,505并入本文中用于所有目的。當該運動完成時,該控制器能夠通知系統(tǒng),該換能器和所選擇的貯存器此時處于用于流程的下一個步驟的適當位置。這可能是對該存儲器中的流體和/或液滴的聲波排出的進一步的測量。完成后,移除第一貯存器,以及可能發(fā)生與第二貯存器的聲耦合。耦合流體可以保持附著到該第一貯存器以及通常在面對該換能器的表面上。

容器可以包括一個或多個流體貯存器。例如,容器可以包括一個貯存器,如單個管;或者可以包括一臺架的可分的管;或者可以包括具有不可分的孔的微板。具有一個貯存器的單個管和具有多個貯存器的微板是常見的,以及用于支撐這種管和板的存儲、回收和使用的基礎結構也是常見的。附加地,其上印刷有條形碼的紙質粘膠標簽是常用于這些容器的每個的識別符并且為本領域所熟知用于管和微板識別。通常,對于較大的管,條形碼標簽被貼附在圓柱形的形壁的外表面或該管的底部,而較小的管子可能不作標記,而是可以被放入其上貼附有,例如一個或多個外側表面施加有條形碼標簽的微板或臺架內的已知的位置。RFID標簽也被使用,但并不常見。在某些情況下,由于標簽和讀取器的成本以及其他原因,需要將正被讀取的單個物品與其緊密相鄰物相分離。

如本領域中已知的,單個管的優(yōu)點是,其中樣本的存儲和回收能夠獨立于其他的樣本,以及微板的優(yōu)點是,它能夠存儲和回收大量(96、385、1536、3456)的可以是小體積(如針對最高密度微板,低于1μL)的樣本。附加地,如本領域中已知的,其上貼附有條形碼標簽的物體的特定區(qū)域必須被呈現(xiàn)給條形碼讀取器以進行正確的識別。然而,如果載體、標簽、另一物體或該物體的取向妨礙該讀取器查看完整的條形碼標簽、標記或其他標識符的全部或一部分,則可能會出現(xiàn)問題。

發(fā)明概述

本發(fā)明涉及樣本處理。更具體地說,本發(fā)明的某些實施方式提供適用于聲波排出及其分析和方法以及包含多個貯存器的樣本容器。僅作為舉例,本發(fā)明已經被應用于生物或化學樣本容器中,其中優(yōu)選地但不一定彼此相關的多個流體樣本可以以與聲波排出和用于單個樣本存儲和回收的樣本處理設備兩者相相容的方式,被存儲為,例如不同濃度的相同化學、不同級分的患者血液樣本(如血漿、血沉棕黃層、紅細胞)。但應認識到本發(fā)明具有更廣范圍的適用性并且可以被應用于任何一群樣本,其中一組樣本的回收將通過減少容器存儲和回收操作的數(shù)量加快處理量,提高樣本存儲的密度或為待保存的同一樣本的較大數(shù)目的等分試樣做準備。附加地,本發(fā)明的某些實施方式提供適用于聲波排出及其分析和方法以及與容器的識別有相容性的樣本容器。僅作為舉例,本發(fā)明已經被應用于具有識別標記(如條形碼)的生物樣本容器中,該標記被嵌入該容器內,識別該容器,以及能夠從該容器周圍的許多不同的點處查看,每次查看都能識別該容器。但應認識到本發(fā)明具有范圍更廣的適用性,例如在可識別的容器內存儲流體樣本或任何其他物品或材料。

例如,需要具有如下兩個優(yōu)點的單個樣本容器:與適合于小型化的聲波排出系統(tǒng)相容并且可以根據(jù)單一回收提供多個貯存器。特別是,這將需要該容器容納相關材料,該材料可能被回收并用于特定的功能,例如對來自相同患者的不同樣本(如不同分級的血液或時間-病程樣本)或用于構建劑量響應曲線的各種濃度的相同化合物的測定。

因此,本發(fā)明的一些實施方式提供單個的大體上圓柱形的容器,其被配置為包含多個不同的樣本。可選地,該容器可以與其他容器進行組合,例如,與其他容器相關聯(lián)地進行存儲,如與其他容器堆疊起來,作為一個組用于回收。在一個實施方式中,帶有多個貯存器的這些可組合的圓柱形容器的一個或多個也可以與只具有一個貯存器的至少一個圓柱形容器進行組合。

作為另一個例子,需要具有如下兩個優(yōu)點的單個樣本容器:與適合于小型化的聲波排出系統(tǒng)相容并且可以以組合方式顯著地簡化識別。特別是,這將需要識別標記讀取器(例如條形碼讀取器)查看容器識別,即使當該容器鄰近許多其他類似的容器(如被置于臺架上),極少或不需要處理(如旋轉)該容器以相對于該讀取器合適地定向該容器時。特別是,這將需要該容器基于非特異性(或非預定性),以及相對地,其外表面的小部分是可識別的,以及需要這類識別在多個回收、打開、關閉和存儲周期內是隨時可重復的。

因此,本發(fā)明的一些實施方式提供單個的大體上圓柱形的容器,其包括直接被寫到該容器的外部或內部圓柱形表面,例如直接被刻入或嵌入這種表面的識別信息。這種識別信息可以,例如包括在該容器的內部或外部圓周四周的多個扇區(qū)內的識別碼(例如一維或二維條形碼)和糾錯信息(例如本領域中已知的校驗位)。該扇區(qū)可以,但無需一定彼此鄰接,例如,可以通過一個或多個空白區(qū)或通過被施加到該容器的一個或多個紙質標簽或通過兩者而彼此分離。優(yōu)選地,該識別信息位于該容器的內部或外部表面的一部分上,使得該識別信息基本不干擾該容器內聲波排出流體的一個或多個液滴的用途。

因此,根據(jù)本發(fā)明的一個非限制性方面,一種容器包括管狀側壁,其限定該容器的內表面和外表面。該管狀側壁包括第一區(qū)域和第二區(qū)域,其沿著該管狀側壁的長軸彼此相對布置。該容器進一步可以包括該第一區(qū)域內該管狀側壁四周的多個扇區(qū)處該管狀側壁內嵌入的識別標記。每個扇區(qū)具有一定寬度,以及識別通過讀取器查看該扇區(qū)的任意一個或多個是可機讀的。

根據(jù)本發(fā)明的另一個非限制性方面,一種用于制備容器的方法包括:提供管狀側壁,其限定該容器的內表面和外表面;該管狀側壁具有沿著該管狀側壁的長軸彼此相對布置的第一區(qū)域和第二區(qū)域。該方法進一步可以包括將識別標記嵌入該第一區(qū)域內該管狀側壁四周的多個扇區(qū)處的該管狀側壁內,每個扇區(qū)具有一定寬度,該識別標記通過讀取器查看該扇區(qū)的任意一個或多個是可機讀的。

應當注意的是,本識別標記合適地可以,但無需一定結合本發(fā)明的多貯存器容器使用。類似地,本多貯存器容器可以,但無需一定結合本發(fā)明的識別標記使用。就此而言,可以使用本文提供的任何實施方式的任何合適的組合。

附圖概述

圖1A-1C是根據(jù)本發(fā)明一些實施方式,示出其中嵌入有識別標記的樣本容器的簡化圖。

圖2A-2D是根據(jù)本發(fā)明一些實施方式,示出其中嵌入有識別標記并具有用于聲波排出和/或分析的聲頻發(fā)生器的樣本容器的簡化圖。

圖3A描繪了根據(jù)本發(fā)明的實施方式,用于制備其中嵌入有識別標記的樣本容器的示例性方法的步驟。

圖3B是根據(jù)本發(fā)明的實施方式,用于將識別標記嵌入樣本容器內的示例性系統(tǒng)的簡化圖。

圖4A-4C是根據(jù)本發(fā)明一些實施方式,示出其中嵌入有識別標記的樣本容器連同用于讀取識別標記的讀取器的簡化圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施方式,示出臺架中的多個樣本容器的簡化圖。

圖6A-6B是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式,示出大致圓柱形的單個可回收的樣本容器的簡化圖,該容器具有不止一個貯存器,其中該樣本彼此分離;可選地包括該容器中貯存器的底部的厚度方面的聲學上可區(qū)分的差異。

圖7是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式,示出結合聲波排出系統(tǒng),具有不止一個貯存器(其中樣本彼此分離)的大致圓柱形的可回收的樣本容器的簡化圖。

圖8A-8C描繪了根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式,用于單獨或組合有其他容器(例如,與其他容器堆疊),存儲其中帶有多個貯存器的樣本容器的示例性配置。

圖9A示出了用于存儲其中帶有多個貯存器的大致圓柱形的容器的組合,如堆疊以進行存儲和回收的示例性臺架,以及圖9B描繪了根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式,用于單獨容納其中帶有多個貯存器的大致圓柱形的容器以進行分析或聲波排出的示例性臺架。

圖10A-10B是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式,示出多個樣本容器表面的示例性集合的簡化圖,該容器對應的密封件(或蓋子)作為鏈接組件與大致圓柱形的外部相堆疊以進行存儲或回收,其中各孔中的濃度不同。

發(fā)明詳述

本發(fā)明涉及樣本處理。更具體地說,本發(fā)明的某些實施方式提供適用于聲波排出及其分析和方法以及包含多個貯存器的樣本容器。僅作為舉例,本發(fā)明已經被應用于生物或化學樣本容器中,其中優(yōu)選地但不一定彼此相關的多個流體樣本可以以與聲波排出和用于單個樣本存儲和回收的樣本處理設備兩者相相容的方式,被存儲為,例如不同濃度的相同化學、不同級分的患者血液樣本(如血漿、血沉棕黃層、紅細胞)。但應認識到本發(fā)明具有更廣范圍的適用性并且可以被應用于任何一群樣本,其中一組樣本的回收將通過減少容器存儲和回收操作的數(shù)量加快處理量,提高樣本存儲的密度或為待保存的同一樣本的較大數(shù)目的等分試樣做準備。附加地,本發(fā)明的某些實施方式提供適用于聲波排出及其分析和方法以及與容器的識別有相容性的樣本容器。僅作為舉例,本發(fā)明已經被應用于具有識別標記(如條形碼)的生物樣本容器中,該標記被嵌入該容器內,識別該容器,以及能夠從該容器周圍的許多不同的點處查看,每次查看都能識別該容器。但應認識到本發(fā)明具有范圍更廣的適用性,例如在可識別的容器內存儲流體樣本或任何其他物品或材料。

對于本發(fā)明的各種實施方式,應當理解的是,本發(fā)明并不限于特定的溶劑、材料和/或設備結構,因為這些可以改變。也應當理解的是,本文所使用的術語僅用于描述具體實施方式的目的,而不是要進行限制。

根據(jù)一些實施方式,單數(shù)形式“一種”、“一個”和“該”包括單數(shù)和復數(shù)的指示物,除非上下文另有明確說明。例如,對“一種流體”的提及包括多個流體以及單個流體。在另一個例子中,對“一種溫度”的提及包括多個溫度以及單個溫度。

根據(jù)其中提供數(shù)值范圍的某些實施方式,其意圖是,那個范圍的上限與下限之間的各中間值以及在所陳述的范圍中的任何其他所陳述的值或中間值均被包含在本披露中。例如,如果陳述了1μm至8μm的范圍,其意圖是,還披露了至少2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm,以及大于或等于1μm和小于或等于8μm的數(shù)值范圍。

根據(jù)一些實施方式,關于聲波排出配置(其中流體在樣本容器中并具有近乎水平(例如,近乎垂直于地球重力的方向)的自由表面),有時會提及“水平”或“垂直”。

如上所討論,需要可以通過利用聲波排出和/或聲學分析來簡化處理生物樣本(例如收集、傳送、保存和/或分析生物樣本)的整個生命周期,以及可包括相對耐用的識別標記的樣本容器。

例如,常規(guī)的收集容器(例如,樣本的提取和/或存儲中所用的容器)可以包括常規(guī)的識別標記,但通常不適合用于聲學轉移。通常,這些常規(guī)的容器在幾何學上是管狀的并且具有圓形底部,以促進通過移液器從管中完全轉移。彎曲的容器表面可改變聲束并為該束與該容器的對齊,該容器中流體的分析,以及樣本表面對該束聚焦以實現(xiàn)聲波排出提出額外的挑戰(zhàn)。此外,常規(guī)的容器通常不會以這種方式進行標記,該方式與該聲束朝向該樣本的自由表面的均勻傳播相容,使得液滴可以從該容器中排出。例如,某些常規(guī)容器是大致圓柱形的管,其以這種方式成型以具有與其在管底部中間的開口頂部直接相對的小粗節(jié)或成型矯作物(例如,在制造過程期間塑料進入模子的情形)。這種小粗節(jié)或成型矯作物可以擾亂在這個位置進入的聲音的均勻性。在另一例子中,一些常規(guī)的管,除了具有彎曲的外壁之外,還具有由可分散聲音的纖維組成的紙制成的外部標簽;或具有包含可以擾亂聲能的均勻轉移的空氣間隙的粘合層。

如本文中所描述的,將識別標記嵌入適于聲波排出的容器中可以提供相對于在隨后被施加到容器的紙標簽上提供識別標記的顯著優(yōu)點。首先,嵌入式識別標記與紙標簽相比,可以是顯著地更耐久的。例如,常規(guī)標簽可包括其上可以印刷識別標記的紙片,并且可以使用粘合劑被貼附到該容器上。這種標簽的紙或識別標記和/或粘合劑可以是易于降解的,特別是當該容器在濕環(huán)境中被處理多次時。相比較而言,本嵌入式識別標記可以,例如,通過限定多個槽,該槽反過來限定該識別標記(例如通過將少量的材料從該容器中除去或通過其他方式引入根據(jù)幾何圖案的,該容器的表面的可機讀的紋理變化)得以形成。這種凹槽可以使用任何適當?shù)姆椒ㄐ纬?,該方法包括但不限于激光刻劃,化學蝕刻,例如利用加熱、燃燒或輻射使表面變色;或轉印可具有與該容器相同的顏色或可以具有與該容器不同的一種或多種顏色的粘合材料。就此而言,該嵌入式識別標記可以是鄰接的并與該容器形成一體,可具有與該容器近乎相同的機械、熱和光學性質,可以基本上不受暴露于流體的影響。

此外,本嵌入式識別標記也可以形成為具有任何期望的區(qū)域,以及任何所需的特征尺寸,其可以使用形成時可得的技術適當?shù)靥峁?。例如,該識別標記可以利用激光刻劃形成,該激光刻劃目前可以形成具有100μm或更小(如50μm或更??;或25μm或更?。换?0μm或更??;或5μm或更小;或1μm或更小)的尺寸的特征。因此,該識別標記可具有1mm或更?。换?00μm或更??;或250μm或更??;或100μm;或50μm或更??;或10μm或更小的至少一個橫向尺寸。這類尺寸的特征和標簽可容易被嵌入側壁內并且可以是可機讀的。相比之下,常規(guī)標簽可手動施加到容器的外表面并且可以意在是由人類可讀的,并且相應地可以具有1mm或更大;或10mm或更大;或100mm或更大的特征尺寸,并且可具有1cm或更大;或者10cm或更大的橫向尺寸。

附加地,嵌入該容器內的該識別標記優(yōu)選地可以與可被布置在該容器的內部的流體的聲學分析相容。例如,該識別標記優(yōu)選地被配置以便不擾亂聲能(可以在低兆赫范圍內)通過該容器的壁或底部,進入該流體,以及到該流體的自由表面(在聲波排出中會出現(xiàn)來自該表面的液滴)的均勻或有效的轉移。就此而言,在一些實施方式中,該識別標記可以被嵌入該容器內的區(qū)域中,該區(qū)域與其中可以布置有流體和/或其中聲能可以被傳送進入以及通過流體的區(qū)域隔開。例如,在其中該樣本容器被垂直定向并且聲能可通過該容器的底部被傳送進入布置在該容器的底部區(qū)域內的流體的實施方式中,該識別標記優(yōu)選地被布置該容器內最高的預期流體水平以上的區(qū)域內。或者,例如,在其中該樣本容器被水平定向并且聲能可通過該容器的側面被發(fā)送進入沿著該容器的側面布置的流體的實施方式中,該識別標記優(yōu)選地與其中該聲能被傳送進入流體的區(qū)域水平地隔開。相比較而言,將紙標簽施加到該容器的施加聲能的區(qū)域可導致來自該標簽或該標簽與該容器之間的空氣間隙的存在的聲波散射,來自該標簽的紙纖維的散射,來自該標簽上印刷的識別標記的表面紋理的聲束非均勻性,該標簽和識別標記的材料(例如,紙、塑料或粘合劑)等對聲能的吸收。附加地,聲學分析或排出階段中使用的偶聯(lián)流體的存在也可提出有關讀取方法的問題,因為紙標簽可能因標記上偶聯(lián)流體的存在導致的阻塞、折射或反射而擾亂讀??;附加地,該偶聯(lián)流體可能會降解該紙標簽、其上的標記和/或被用來將該標簽貼附在該容器上的粘合劑。

因此,可以理解的是,本嵌入式識別標記可以在潮濕或其他惡劣環(huán)境中促進樣本容器的多次可重用性而基本上不會降解該識別標記,以及可以與聲波排出技術以及與該識別標記的機器讀取相容。優(yōu)選地,其中嵌入有識別標記的該容器可以包括不含散射和/或非聚焦的物體(如泡沫)和/或具有低表面粗糙度和/或低衰減的一個或多個聲波路徑。

附加地,應當注意的是,任何本識別標記(例如參照圖1A、1B、1C、2A、2B、2C、2D、3A、3B、4A、4B、4C和5所描述的那些)可以合適地,但無需一定組合任何本多貯存器容器(例如參照6A、6B、7、8A、8B、8C、9A、9B、10A和10B所描述的那些)使用。附加地,任何本多貯存器容器(例如參照圖6A、6B、7、8A、8B、8C、9A、9B、10A和10B所描述的那些)可以是,但無需一定組合任何本識別標記(例如參照圖1A、1B、1C、2A、2B、2C、2D、3A、3B、4A、4B、4C和5所描述的那些)使用。圖9B描繪了一個示例性實施方式,其中本識別標記組合多貯存器容器一起使用。然而,可以使用本文提供的任何實施方式的任何合適的組合。

圖1A-1C是根據(jù)本發(fā)明一些實施方式,示出其中嵌入有識別標記的樣本容器的簡化圖。這些圖,和本文的其他圖一樣,僅僅是例子,其不應不適當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶?。本領域的普通技術人員將認識到許多變化、替代和修改。

圖1A描繪了第一示例性容器100,其包括管狀側壁101。側壁101限定容器100的內表面102和外表面103。在所描繪的實施方式中,側壁101是大體上圓柱形的,例如,具有大體上為圓形的橫截面。然而,應該可以理解的是,側壁101可適當?shù)鼐哂衅渌麕缀涡螤?,例如,可具有的橫截面為大體上三角形;或者大體上矩形;或者大體上正方形;或者大體上五邊形;或者大體上六角形;或具有任何適當數(shù)量的側邊,以及實際上可以具有任何規(guī)則或不規(guī)則的形狀。附加地,側壁101的橫截面可沿著長軸104而變化。例如,側壁101可以是錐形的,例如,以使得側壁101一端的橫截面可以小于或大于側壁101另一端的橫截面。例如,如果側壁101是使用模具形成的,那么這種錐形可以便于從該模具中移除側壁101。

在圖1A所描繪的實施方式中,側壁101包括第一區(qū)域110、第二區(qū)域120和第三區(qū)域130,其沿側壁101的長軸104彼此相對地布置。側壁101的第一區(qū)域110限定一定的體積,其被配置以接收流體,例如,聲能可以被傳送進入該流體以便排出流體的液滴。識別標記(如條形碼)被嵌入第二區(qū)域120的側壁101內。例如,該識別標記可被嵌入第二區(qū)域120內的側壁101四周的多個扇區(qū)105內,并且可被嵌入容器100的內表面和外表面102,103的一個或兩個內。區(qū)域103,其是可選的,可被配置以接收帽蓋(cap)。雖然圖1A描繪了該識別標記僅被布置在第二區(qū)域120內,但是應當理解的是,替代性地,該識別標記可被布置在第一區(qū)域110、第二區(qū)域120以及第三區(qū)域130的任何期望的一個或多個內。例如,該識別標記可以被布置在第一區(qū)域110和第二區(qū)域120兩者內;或第二區(qū)域120和第三區(qū)域內130兩者內等等。在示例性實施方式中,容器100具有1cm或更小的高度,區(qū)域110具有0.5cm或更小的高度,以及區(qū)域120具有0.5cm或更小的高度。在另一個示例性實施方式中,容器100具有100mm或更小的高度,區(qū)域110具有50mm或更小的高度,以及區(qū)域120具有50mm或更小的高度。在又一個示例性實施方式中,容器100具有60mm或更小的高度,區(qū)域110具有30mm或更小的高度,以及區(qū)域120具有30mm或更小的高度。在又一示例性實施方式中,容器100具有20mm或更小的高度,區(qū)域110具有10mm或更小的高度,以及區(qū)域120具有10mm或更小的高度。在又一示例性實施方式中,容器100具有1mm或更小的高度,區(qū)域110具有500μm或更小的高度,以及區(qū)域120具有500μm或更小的高度。應該顯而易見的是,本識別標記與較大或較小尺寸的容器100、區(qū)域110和區(qū)域120相容。

優(yōu)選地,該識別標記位于讀取器可見的區(qū)域中并且基本上不干擾聲能被傳送進入并通過可布置該容器100內的流體。例如,如下文參考圖4A-4C更詳細地描述的,該嵌入式識別標記優(yōu)選地通過讀取器查看圖1A中所描繪的第二區(qū)域120的扇區(qū)105的任意一個或多個是可機讀的。例如,扇區(qū)105的每個可具有的寬度W是嵌入有該識別標記的該內表面或外表面102,103的圓周的約1%和約50%之間,例如,嵌入有該識別標記的該內表面或外表面102,103的圓周的約5%和約33%之間;或約5%和約20%之間;或約5%和約10%之間,例如,約10%或更小。如下文參考圖3A-3B更詳細地描述的,該識別標記可以使用激光劃線形成,并且如下文參考圖4A-4C描述的,可以使用激光讀取器來讀取。例如,該識別標記可以包括具有100μm或更小,例如50μm或更?。换?5μm或更小;或10μm或更?。换?μm或更??;或1μm或更小的尺寸的特征,并且可以具有為1mm或更?。换?00μm或更?。换?50μm或更?。换?00μm或更?。换?0μm或更??;或10μm或更小的至少一個橫向尺寸。

在圖1A所描繪的實施方式中,該嵌入式識別標記包括根據(jù)幾何圖案的,該管狀側壁101的可機讀的紋理變化,例如但不限于第二區(qū)域120內的側壁101限定的多個槽。如下文參考圖3A-3B更詳細地描述的,該紋理變化,例如凹槽可以是從該容器移除少量的材料或通過其他方式,例如使用激光刻劃,化學蝕刻,例如利用加熱、燃燒或輻射使表面變色;或轉印可具有與該容器相同的顏色或可以具有與該容器不同的一種或多種顏色的粘合材料,引入根據(jù)幾何圖案的,該容器的表面的可機讀的紋理變化。

如圖1A中所描繪,在一些實施方式中,該紋理變化,例如凹槽可限定條形碼,例如一維條形碼,其中該凹槽基本上垂直于側壁101的長軸104而延伸。該紋理變化,例如凹槽可以在側壁101四周是基本上鄰接的,例如,多個扇區(qū)105可以是彼此鄰接的。替代性地,該嵌入式識別標記可以具有一個或多個非鄰接部分。例如,圖1B描繪了具有修飾的側壁101’的替代容器100’,其中修飾的區(qū)域120’內的該識別標記包括與圖1A中所描繪的類似的一維條形碼,但是其中限定該條形碼的該紋理變化,例如凹槽包括側壁101四周的一個或多個非鄰接部分106。在一些實施方式中,非鄰接部分106具有的寬度為嵌入有該識別標記的表面的圓周的約40%或更少,例如其中嵌入有該識別標記的表面的圓周的約20%或更少,例如其中嵌入有該識別標記的表面的圓周的約10%或更少,例如其中嵌入有該識別標記的表面的圓周的約5%或更少,例如其中嵌入有該識別標記的表面的圓周的約2%或更少,例如其中嵌入有該識別標記的表面的圓周的約1%或更少。如下文參考圖4B更詳細地描述的,這種非鄰接部分106可包括被施加到該容器的紙標簽,例如貼附到該容器的該外表面的紙質、人類可讀的標簽。優(yōu)選地,即使這種標簽或其他非鄰接部分106部分或完全地遮掩一個或多個扇區(qū)105,在未遮掩的扇區(qū)105或其部分中的該識別碼通過查看此類其他未遮掩的扇區(qū)105或其部分的任意一個或多個是可機讀的。

對本領域的技術人員來說應該顯而易見的是,本嵌入式識別標記可以合適地包括目前已知的或尚待開發(fā)的任何圖案或識別碼。在一個說明性例子中,圖1C描繪了具有修飾的側壁101”的另一替代容器100”,其中修飾的區(qū)域120”內的該識別標記包括圍繞該容器的基本上整個圓周重復的二維條形碼107,以及一個或多個可選的中斷106。在一些實施方式中,二維條形碼107具有的寬度為其中嵌入有該識別標記的表面的圓周的約20%或更少,例如其中嵌入有該識別標記的表面的圓周的約20%或更少,例如其中嵌入有該識別標記的表面的圓周的約10%或更少,例如其中嵌入有該識別標記的表面的圓周的約5%或更少,例如其中嵌入有該識別標記的表面的圓周的約2%或更少,例如其中嵌入有該識別標記的表面的圓周的約1%或更少。

在優(yōu)選的實施方式中,本嵌入式識別標記包括任何合適的幾何圖案,例如符號、點、線、空格、曲線或本領域已知或尚待開發(fā)的其他合適的圖案的任何合適的組合。這種幾何圖案可以使用紋理變化(例如被限定在該樣本容器的內表面、該樣本容器的外表面或兩者中的多個凹槽)適當?shù)氐靡韵薅?。在一個說明性例子中,該識別標記可以包括紋理變化,例如凹槽,其具有基于其在該容器的四周的徑向位置而變化的一個或多個特性(例如扇區(qū)內不同種類的虛線),作為攜帶信息(例如顏色、寬度、深度、占空比)的方式。

本識別標記可以合適地基于的一維條形碼的例子包括如下的一種或多種:Codabar、Code-25(例如,2/5交錯式或2/5非交錯式)、Code 11、Code 39、Code 93、Code 128、CPC二進制、DUN 14、GS1-128、GS1DataBar、醫(yī)療行業(yè)條形碼(HIBC)、ITF-14、JAN、MSI、Pharmacode、Plessey和通用產品代碼(UPC,例如UPC-A、UPC-B、UPC-C、UPC-D或UPC-E)等等。本識別標記可以合適地基于的二維條形碼包括如下的一種或多種:3-DI、ArrayTag、AugTag、Aztec Code、Small Aztec Code、Codablock、Code 1、Code 16K、Code 49、Compact Matrix Code、CP Code、CyberCode、DataGlyphs、Data Matrix、Datastrip Code、Dot Code A、EZcode、Grid Matrix Code、HD Barcode、HueCode、INTACTA.CODE、Intercode、JAGTAG、MaxiCode、mCode、MiniCode、MicroPDF417、NexCode、Optar、PaperDisk、PDF417、PDMark、QR Code、QuickMark Code、SmartCode、Snowflake Code、ShotCode、SPARQCode、SuperCode、Trillcode、UltraCode、VeriCode、VSCode和WaterCode等等。優(yōu)選地,但不是必須地,選擇用于本嵌入式識別標記的一個或多個一維或二維條形碼包括錯誤代碼,例如便于讀取器確認該識別標記被正確地讀取的一個或多個檢驗位。還應該理解的是,可以適當?shù)厥褂脳l形碼以外的識別標記,例如可機讀的數(shù)字、字母或符號或者任何其他合適的幾何圖案。用于讀取識別標記,如條形碼的示例性系統(tǒng)為本領域所已知,并且在下文中參考圖4A-4C更詳細地加以描述。

如上所述,本嵌入式識別標記優(yōu)選地與聲能進入并通過布置在該容器內的流體的傳輸相容。例如,圖2A-2D是根據(jù)本發(fā)明一些實施方式,示出其中嵌入有識別標記并具有用于聲波排出和/或分析的聲頻發(fā)生器的樣本容器的簡化圖。

圖2A描繪了示例性樣本容器200,其按基本上垂直的取向并被配置為與聲頻發(fā)生器240一起使用。在所描繪的實施方式中,樣本容器200包括管狀側壁201,其可以基本上是圓柱形的,并且其包括限定用于接收具有上表面204的流體203的第一體積202的第一區(qū)域230,以及限定用于包含布置在上表面204上方的氣體的第二體積205的第二和第三區(qū)域220,230。第三區(qū)域230可被配置以接收帽蓋(未描繪)。如本文中所描述的識別標記被嵌入?yún)^(qū)域220內,并且優(yōu)選地,但不是必須地,只在區(qū)域220內的側壁201中。在圖2A所描繪的實施方式中,該識別標記包括紋理變化,例如多個凹槽221,其被限定在容器200的外表面內以便限定相對于凹槽221凸起的多個脊部222。優(yōu)選地,凹槽221具有一定深度,使得由凹槽221和脊部222所限定的該識別標記是可機讀的,并且可具有任何合適的幾何圖案。例如,凹槽221可具有1nm數(shù)量級或10nm數(shù)量級或100nm數(shù)量級或1mm數(shù)量級的深度。

在圖2A所描繪的實施方式中,盡管也可以使用其他的容器形狀,容器200優(yōu)選地是軸向對稱的,例如圓柱形的,其具有從容器基部206向上延伸并在開口207處終止的側壁201。容器基部206的材料和厚度優(yōu)選地被配置為使得聲輻射可以被傳輸穿過其中并進入容器200內包含的流體中。優(yōu)選地,但不是必須地,容器基部206基本上是平的,基本上是垂直于側壁201的長軸定向的,并且被配置以接收聲波和傳輸該聲波到布置在區(qū)域210內的流體203。例如,容器200可以被耦合到聲頻排出器240,該聲頻排出器包括用于生成聲輻射的聲輻射發(fā)生器241和用于將該聲輻射聚焦在靠近表面204,待排出的液滴來源的流體203內的焦點處的聲透鏡243。該聲輻射發(fā)生器包含通常由分析器共享的換能器242,例如壓電元件。如圖所示,提供既用作控制器又用作分析儀的組件的組合單元245。作為控制器運行時,該組合單元245為該壓電元件242提供被轉換成機械及聲能的電能。作為分析儀的組件運行時,該組合單元接收并分析來自該換能器的電信號。該電信號的產生是該換能器對機械能和聲能的吸收和轉換的結果。

如圖2A中所示,聲透鏡243可包括具有用于聚焦聲輻射的凹表面的單個固體件,但該透鏡可以以本領域中已知的其他方式構造。聲頻排出器240從而適于生成和聚焦聲輻射以便在聲耦合到容器200,從而聲耦合到流體203時,排出來自表面204的流體的液滴。聲輻射發(fā)生器241和透鏡243可以作為單個控制器控制的單個單元起作用;或者它們可以依賴于設備的期望的性能而被獨立地控制。通常,相對于多個排出器設計,優(yōu)選單個排出器設計,因為液滴放置的精度以及液滴尺寸和速度的一致性通過單個的排出器更容易實現(xiàn)。

還有許多將該排出器240聲耦合到每個個體貯存器,從而耦合到其中的流體的方法。一個這種方法是通過例如,如Lovelady等人的美國專利號4,308,547中所描述的直接接觸,其中將用具有分段電極的半球形結晶構造的透鏡浸沒在待排出的流體中。上述專利進一步公開了該透鏡可以位于該流體的表面上或以下。然而,當該排出器被用于排出多個容器或貯存器中的不同的流體時,這種用于將該透鏡聲耦合到流體的方法是不合需要的,因為為了避免交叉污染將需要反復清洗該透鏡。清洗過程必然會延長每個液滴排出事件之間的過渡時間。此外,在這種方法中,流體在被從每個容器中移除時將附著到該排出器,這浪費了可能昂貴的或罕見的材料。

因此,一種示例性方法將是將該排出器聲耦合到該容器而不使該排出器的任何部分(例如透鏡243)接觸待排出的任何流體。為此,排出器240可以適當?shù)囟ㄎ?,受控且可重復地與容器200聲耦合以排出來自其中的液滴而不將該排出器浸沒其中。這通常涉及該排出器和該容器的外表面(如底部表面206)之間的直接或間接的接觸。當使用直接接觸(未描繪),以便將排出器240聲耦合到容器200時,優(yōu)選的是該直接接觸是是完全共形的以確保有效的聲能傳遞。也就是說,排出器240和容器200的底部表面206應具有相應的適于配合接觸的表面。因此,如果通過聲透鏡243實現(xiàn)排出器240和容器200之間的聲耦合,則可取的是,底部表面206的表面輪廓適當?shù)貙谠撏哥R的表面輪廓(圖2A的實施方式中未描繪)。

替代性地,該排出器和每個該容器之間的聲耦合可以通過間接接觸實現(xiàn),如圖2A中所描繪。例如,聲耦合介質244可被置于排出器240和容器200的基部206之間,該排出器和容器按彼此間預定的距離被放置。該聲耦合介質244可以是與聲透鏡243和容器200的基部206兩者共形接觸的聲耦合流體,優(yōu)選地聲均質材料。優(yōu)選地,聲耦合介質244基本上不含具有與流體介質本身不同的聲學性能的材料。而且,優(yōu)選的是聲耦合介質244包括具有促進聲輻射從聲透鏡243傳輸?shù)降撞勘砻?06并進入容器200,而沒有顯著的聲壓和強度衰減的聲學性能(例如聲阻抗)的材料。例如,如圖2A中所描繪,聲耦合介質244可將容器200耦合到聲透鏡243,使得由聲輻射發(fā)生器241生成的聲波由該透鏡243引導到該聲耦合介質244,該聲耦合介質然后將該聲波傳輸?shù)皆撊萜?00中。該聲波優(yōu)選地聚焦于流體203的表面204附近的焦點208處,以便排出該流體的至少一個液滴209。關于示例性聲波排出系統(tǒng)及其用途的進一步的細節(jié),請參見美國專利號6,938,995和7,900,505。

注意,可以適當?shù)厥褂脠D2A中所描繪的之外的許多配置和安排。例如,圖2B示出了一種實施方式,其中替代容器200’以與圖2A中所描繪的方式類似的方式被耦合到排出器240。容器200’的替代側壁201’包括替代的紋理變化,例如多個替代的凹槽221’,其被限定在容器200的在區(qū)域220’內的內表面中。凹槽221’限定相對于凹槽221’凸起的區(qū)域222’,并且因此限定了識別標記,如條形碼。在仍然其他的實施方式中(未描繪),識別標記可以合適地被嵌入到容器的內表面和外表面這兩面。

圖2C-2D描繪了又一實施方式,其中替代容器200”按基本上水平的取向并被配置為與聲頻發(fā)生器240(其配置可以與參照圖2A所述的類似,但適當?shù)剡m合于與水平容器200”一起使用)一起使用。在所描繪的實施方式中,樣本容器200”包括管狀側壁201”,其可以基本上是圓柱形的,并且其包括用于執(zhí)行具有上表面204”的流體203”的聲波排出第一區(qū)域210”,其中嵌入有如本文中所描述的識別標記的第二區(qū)域220”,以及被配置以接收帽蓋250”的第三區(qū)域230”。在圖2C-2D所描繪的實施方式中,該識別標記包括紋理變化,例如多個凹槽,其以與圖2A中所描繪的類似的方式,被限定在容器200”的外表面內以便限定相對于凹槽凸起的多個脊部。替代性地,該識別標記可以包括紋理變化,例如多個凹槽,其以與圖2B中所描繪的類似的方式,被限定在容器200”的內表面內;或者又一替代性的該識別標記可包括被限定在容器200”的內表面和外表面內的凹槽。優(yōu)選地,例如,由該凹槽和脊部限定的該識別標記是可機讀的,并且可具有任何合適的幾何圖案。

在圖2C-2D中所描繪的實施方式中,容器200”通常是圓柱形的,雖然區(qū)域210”中,以及可選地還有區(qū)域220”和230”中側壁201”的一部分在沿側壁201”的長軸處基本上是平的。例如,圖2D描繪了區(qū)域210”內容器200”的橫截面,其中可以看出,底部部分206”基本上是平的,基本上垂直于側壁201”的長軸定向,并且被配置以接收聲波并傳輸該聲波到被布置在區(qū)域210”內的流體203”。底部部分206的材料和厚度應使得聲輻射可以被傳輸穿過其中并進入容器200”內包含的流體203”中。例如,容器200”可以被耦合到聲頻排出器240”,其可與上文參照圖2A所述的排出器240類似進行配置,并適于與容器200”一起使用。關于用于水平配置的容器和聲頻排出器的進一步的細節(jié),請參見美國公開號2013/0109042,其全部內容通過引用并入本文用于所有目的。

現(xiàn)在對用于制備樣本容器的示例性方法和系統(tǒng)進行說明,但是應該理解的是,可以適當?shù)厥褂闷渌姆椒ê拖到y(tǒng)。

圖3A描繪了根據(jù)本發(fā)明的實施方式,用于制備其中嵌入有識別標記的樣本容器的示例性方法301。方法301包括提供限定樣本容器的內表面和外表面的管狀側壁(302)。優(yōu)選地,該管狀側壁具有沿著該管狀側壁的長軸相對于彼此布置的第一區(qū)域和第二區(qū)域??蛇x地,該管狀側壁還包括第三區(qū)域,其相對于該第一區(qū)域和第二區(qū)域,沿該側壁的長軸進行布置,并且被配置以接收帽蓋。

優(yōu)選地,用于提供該側壁的材料與欲被包含在其中的流體相容。因此,如果側壁意欲包含有機溶劑(如乙腈),在乙腈中溶解或溶脹的聚合物將不適合用于形成該側壁。類似地,意欲包含二甲亞砜(DMSO)的側壁優(yōu)選地與DMSO相容。對于水基流體,許多材料都適合于構建側壁以及包括,但不限于陶瓷(如氧化硅和氧化鋁)、金屬(如不銹鋼和鉑),以及聚合物(如聚酯和聚四氟乙烯)。對于光敏性流體,該側壁可以由光學上不透明的材料構建,為了設備的基本上不受損的運作,該材料具有足夠的聲透明度。該側壁可使用任何合適的技術(如模制、機械加工、鑄造、擠壓或三維印刷)來制備。在一些實施方式(如圖2A-2B中所描繪的那些)中,該側壁可以與該容器的底部形成一體。該容器的底部可以,例如基本上垂直于該側壁的長軸,并可適當?shù)乇慌渲靡允孤暡▊鬏敶┻^其中并進入布置在該第二區(qū)域內的流體。在其他的實施方式中,如圖2C-2D中所示,一個或多個帽蓋適當?shù)乜稍谏院蟮臅r間被施加到該側壁,以便形成包圍流體的部分或完全封閉的容器。如上所述,該側壁可以具有任何合適的橫截面。在一些實施方式中,該側壁是大致圓柱形的。例如,該側壁可具有橫截面,其是大體上圓形的,以及可選地包括一個或多個平面部分,以便該容器可適當?shù)卦谟糜诼暡ㄅ懦龅乃脚渲弥惺褂?;具有圓形部分和平面部分的橫截面可以被認為是“大體上圓形的”。這種平面部分可適當?shù)乇慌渲靡允孤暡▊鬏敶┻^其中并進入流體。

然后在該第一區(qū)域內該管狀側壁四周的多個扇區(qū)(每一個都具有一定的寬度)處,將識別標記嵌入該管狀側壁內(303)。該識別標記優(yōu)選地通過讀取器查看該扇區(qū)的任意的一個或多個是可機讀的。在一些實施方式中,該識別標記通過形成該管狀側壁的可機讀的紋理變化而嵌入。在一些實施方式中,嵌入該識別標記包括除去該側壁的部分,以便在該側壁中限定紋理變化,例如多個凹槽,其中該多個凹槽限定該識別標記,例如,限定條形碼。該紋理變化,例如凹槽可以,例如通過將少量的材料從該容器中除去或通過其他方式引入根據(jù)幾何圖案的,該容器的表面的可機讀的紋理變化而形成。這種紋理變化,例如凹槽可以使用任何適當?shù)姆椒ㄐ纬?,該方法包括但不限于激光刻劃,化學蝕刻,例如利用加熱、燃燒或輻射使表面變色;或轉印可具有與該容器相同的顏色或可以具有與該容器不同的一種或多種顏色的粘合材料。該紋理變化,例如凹槽可以適當?shù)乇幌薅ㄔ谠撊萜鞯脑搩缺砻婊蛟撊萜鞯脑撏獗砻婊騼烧咧?。在一些實施方式中,該條形碼是一維的,以及該凹槽,例如,如圖1A中所描繪基本上垂直于該管狀側壁的長軸延伸。在其他實施方式中,該條形碼是二維的,以及該凹槽限定二維幾何圖案,如上文參照圖1C所述。在仍然其他的實施方式中,該識別標記是任何其他合適的幾何圖案,其可以是可機讀的以便識別該容器。

圖3B是根據(jù)本發(fā)明的實施方式,用于將識別標記嵌入樣本容器內的示例性系統(tǒng)350的簡圖。所描繪的系統(tǒng)350包括激光打標機360、控制器370和旋轉機構380,但是應該理解的是,可以適當?shù)厥褂闷渌南到y(tǒng)配置。激光打標機360被配置以用一個或多個激光束361照射側壁301,該激光束被配置以根據(jù)來自控制器370的指示將材料從側壁301中移除,例如以燒蝕側壁301的部分以便限定具有適當?shù)膸缀螆D案的紋理變化,例如凹槽。控制器370被配置以接收關于待嵌入側壁301的識別標記的類型(例如條形碼的類型)的用戶說明,以及適當?shù)刂甘炯す獯驑藱C360來實現(xiàn)這種類型的識別標記??刂破?70進一步可以被配置以使可以與側壁301耦合的旋轉機構380旋轉側壁301,以便將材料從側壁301四周的多個扇區(qū)內側壁301的內表面或外表面或兩者中除去并因此在這種扇區(qū)內限定紋理變化,例如凹槽。如上文參照圖1A所述,這種扇區(qū)可以彼此鄰接;或者,如上文參照圖1B所述,這種扇區(qū)之間可以有一個或多個非鄰接部分。這種非鄰接部分可以通過在側壁301的旋轉期間在適當?shù)臅r間中斷激光束361而形成。在一些實施方式中,控制器370適當?shù)乜刂萍す獯驑藱C360以便僅在側壁301的某個區(qū)域內(例如僅在與其中將聲能遍歷用于液滴排出的區(qū)域隔開的區(qū)域內)布置該識別標記,從而抑制排出聲波和該識別標記之間的相互作用。

可以適合于在側壁內嵌入識別標記中使用的合適的激光打標機和控制器是市售的,如可從Keyence Corporation(日本大阪)處得到的MD-V9900A系列3-Axis YVO4激光打標機。然而,應當理解的是,可以使用任何適用于在側壁內限定識別標記(例如限定紋理變化,如限定凹槽)的方法,并且這種方法可以,但無需一定,包括從該側壁中去除材料。例如,材料可以被添加到該側壁中以便限定紋理變化,例如其間具有凹槽的脊部,例如該脊部可以使用層壓或三維印刷甚或針對彎曲的表面的常規(guī)的印刷方法而形成?;蛘?,例如,該側壁可制成為其中集成有該紋理變化,例如凹槽,以便消除對附加的材料去除步驟的需要,例如,該側壁和凹槽可使用模制或三維印刷而形成。應當理解的是,激光標記以外的方法可適當?shù)乇挥糜谠谌萜鲀惹度胱R別標記。

如上所述,嵌入式識別標記優(yōu)選是可機讀的,但是也許不是人類可讀的。圖4A-4C是根據(jù)本發(fā)明一些實施方式,示出其中嵌入有識別標記的樣本容器連同用于讀取識別標記的讀取器的簡化圖。圖4A描繪了一種實施方式,其中讀取器490掃描區(qū)域420內的任意的旋轉位置的容器400的一個或多個扇區(qū),以及發(fā)現(xiàn)識別標記,其可以可選地包括糾錯碼(ECC)。注意該識別標記可以,例如被布置在容器400的外表面上,在這種情況下,讀取器490可以讀取容器400的外側。在這種實施方式中,容器400適當?shù)乜梢允遣煌该鞯幕驅τ趯⒈挥脕碜x取該識別標記的波長,可以是至少部分地透明的;這種波長可以是人類可見的范圍內或者可以是人類可見的范圍外,例如可以包括紫外、近紅外或遠紅外范圍內的波長。替代性地,該識別標記可以,例如,被布置在容器400的內表面上,在這種情況下,讀取器490可以讀取容器400的內部。在這種實施方式中,容器400優(yōu)選地是至少部分透明的。作為又一替代方案,該識別標記可以,例如被布置在容器400的內表面和外表面兩處,在這種情況下,讀取器490可以讀取容器400的內側和外側兩處。在這種實施方式中,容器400優(yōu)選地是至少部分透明的。

圖4B描繪了替代性實施方式,其中替代讀取器490’掃描容器400在區(qū)域420內的兩個任意扇區(qū),其中一個扇區(qū)如圖4A,是至少部分可見的,以及另一個是由非鄰接部分(例如由貼附在該容器的該外表面上的補充標簽421)至少部分地遮掩的。該識別標記優(yōu)選地通過讀取器490’查看該標簽以及通過查看未被該標簽遮掩的該扇區(qū)的任意一個或多個是可機讀的。該標簽和該扇區(qū)的一個或多個可以彼此隔開該容器的該外表面的圓周的約10%或更少,例如該容器的該外表面的圓周的約5%或更少,例如該容器的該外表面的圓周的約2%或更少。如圖4A,讀取器490’可以讀取容器400’的內表面和/或外表面,以及容器400’在適當時可以是至少部分透明的,從而便于讀取該容器的內表面。注意,讀取器490’可以包括單個讀取器,其被配置以掃描多個扇區(qū)或其部分;或者可選地可以包括多個讀取器(例如可以包括兩個讀取器),每個被配置為掃描相應的扇區(qū)或其部分。

圖4C描繪了另一替代性實施方式,其中替代讀取器490”在區(qū)域420內的任意的旋轉位置處執(zhí)行對容器400的一個或多個扇區(qū)的掠角掃描并且發(fā)現(xiàn)該識別標記和可選的ECC。如圖4A,讀取器490”可以讀取容器400’的內表面和/或外表面,以及容器400’在適當時可以是至少部分透明的,從而便于讀取該容器的內表面。附加地,如圖4A,讀取器490”可以包括單個讀取器,其被配置以掃描一個扇區(qū)或其部分;或者如圖4B,可以包括單個讀取器,其被配置以讀取多個扇區(qū)或其部分;或者可以包括多個讀取器(例如兩個讀取器),每個被配置以掃描相應的扇區(qū)或其部分。

可以適合于在容器內嵌入識別標記中使用的合適的讀取器是市售的,如可從Keyence Corporation(日本大阪)處得到的SR-D100系列高性能二維碼讀取器。根據(jù)制造商,SR-D100讀取器具有超高分辨率模式,以該模式它可以用40mm的焦距,讀取具有25μm或更大尺寸的條形碼特征(也被稱為單元)。從簡化的觀點來看,SR-D100讀取器包括前面有微距鏡頭的照相機。如果該攝像機的視野是彎曲的或傾斜的(當從分別如4A-4B中所描述的直接角度或從如圖4C中所描述的掠角角度查看嵌入式識別標記時,可能有這種情況),視圖失真可以通過使該照相機縮小光圈(其可以增加曝光時間)得以補償。

在一個說明性實施方式中,15位代碼被表達為具有15x15個單元和25μm單元尺寸的二維條形碼,對應于SR-D100HA模型讀取器的分辨率,收獲大約為0.375mm x 0.375mm平方的識別標記。如果該代碼被印刷在該讀取器的光軸上的具有3.5mm外徑的管狀側壁上,該識別標記的一個邊緣與中心的焦點距離差大約為10μm。如果該管狀側壁被旋轉,使得該光軸在該識別標記的該邊緣上,另一個邊緣距離該讀取器只有41μm,這相比能夠讀取載體中側壁(例如,圖5中所描繪的以及下文更詳細地描述的,設置在載體590內的容器500的側壁)附近的代碼所需要的傾斜角度引起的偏移可以較小。如果該識別標記的該邊緣位于離該側壁的頂部1mm處以及該讀取器正讀取沿著該載體的對角線的代碼,這在相鄰管的鄰近壁之間留下大約2.8mm的距離,其對應于大約20度。讀取通過遠壁時,相應的傾斜角大約是其一半。

為了計算讀取器可能能夠讀取識別標記的最小傾斜量,首先計算獲得與單元尺寸相關的衍射受限光斑尺寸所需的數(shù)值孔徑(NA)。然后,確定是否必須增加傾斜以抑制對NA的裁剪。在最小單元尺寸為25μm時,假定物鏡具有5μm的衍射極限,繼續(xù)進行上面的說明性實施方式。也就是說,物鏡的數(shù)值孔徑至少必須為0.16(NA=1.22λ/d,其中λ=650nm以及d=5μm),對應的F數(shù)為3.1。這對應于asin(0.16)的光錐的半角,其大約為10度。因此,清除機械性梗阻也保證了我們可以得到衍射受限的成像。在最壞的情況下,20度傾斜導致的焦移將約為0.13mm。SR-D100HA具有5.5x3.5mm的視野,這與具有6μm像素的752x480像素傳感器(來自加利福尼亞州圣何塞的Aptina Imaging Corporation)的長寬比相匹配,收獲0.8的放大倍數(shù)。為了計算F數(shù)為3.1的最壞情況下的預期視野深度,這些數(shù)字可以被用于特寫成像的標準視野深度公式中,DOF≈2Fc(m+1)/m,其中c=模糊圈的直徑(如12.5μm)以及m是放大倍數(shù),收獲大約0.2mm的視野深度。因此,似乎對于相對較小的識別標記,基本上不期望影響對該識別標記的讀取的可能性的傾斜和曲率。但是應當理解的是,上述公式和計算僅僅是示例性的,并且不應被解釋為以任何方式進行限制。

圖5是示出作為集合體被保持在臺架590中的其中嵌入有識別標記的多個單貯存器容器500的簡化圖。優(yōu)選地,每個容器具有任意的旋轉取向,其中每個向根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的讀取裝置呈現(xiàn)完整的可讀的識別信息。在一些實施方式中,該識別標記基本上被配置以便不被臺架590遮掩,例如被布置在容器500的部分(該部分預計將被布置在臺架590內并因此被其遮掩)的間隔距離處。例如,如上文參照圖1A-1C所說明的,該識別標記可以僅被布置在區(qū)域120、120’或120”內。替代性地,對于其中將使用如圖4C中所描繪的掠角掃描讀取容器500的實施方式,該識別標記適當?shù)乜梢员磺度氩贾迷谂_架590內的區(qū)域內,因為掠角掃描可以從臺架590不會遮掩該識別標記的角度讀取該識別標記。

臺架590可以具有任何合適的構造。例如,臺架590可以具有完全開放的底部,允許容器500的底部完全暴露;或者替代性地,可以具有部分開放的底部,允許容器的底部部分地暴露;或者替代性地,可以具有封閉的底部。對于其中容器500將如上文參照圖2A所述的,按與聲頻排出器垂直的取向使用的實施方式,臺架590優(yōu)選地具有完全或部分地開放的底部,以便于聲能從該聲頻排出器傳輸?shù)饺萜?00。為了便于多個容器的搬運,容器500優(yōu)選地基本上是聲學上彼此不可區(qū)分的,以及僅僅是通過機器讀取分別嵌入其中的識別標記而彼此可識別的。

附加地,臺架590進一步可以被配置以便接收任何合適數(shù)量和結構的容器500。例如,市售的臺架可容納成陣列的96、384、1536或3456個容器,但是可合適地使用容納更多或更少的容器的臺架。合適的臺架的制造商包括Thermo Fisher Scientific(新罕布什爾州哈德森)和Brooks Automation,Inc.(馬薩諸塞州切姆斯福德)。此外,為了減少操作過程中對齊該聲頻排出器和每個容器所需的移動和時間的量,優(yōu)選的是,每個容器的中心可以位于離相鄰容器中心不大于約1cm,例如不大于約1.5mm,例如不大于約1mm,例如不大于約0.5mm處。這些尺寸意欲為該容器的大小限制最大體積。例如,容器500可被構建為包含不超過約1mL,例如不超過約200μL,例如不超過約10μL,例如不超過約1μL的流體。注意,由于其尺寸相對較小,這種體積(例如10μL或更小;或1μL或更小的體積)的容器可能無法適當?shù)厥褂贸R?guī)的標簽(例如紙質和基于粘膠的標簽)標記。這種常規(guī)的容器因此可以通過將其放置在常規(guī)標記的臺架內的已知位置來辨認。然而,該容器在該位置被使用并且從該位置移除之后,它們可能不會被適當?shù)刂貜褪褂?,因為它們相對彼此不再是可辨認的。因此,這種容器通常然后被丟棄。相比較而言,其中合適地嵌入有識別標記的本容器可以被重復使用任何適當數(shù)目的次數(shù),例如,可從臺架590移除,適當?shù)卮鎯?,以及回收以便進一步使用任何適當數(shù)目的次數(shù)。就此而言,其中嵌入有識別標記的本容器可便于重復使用其中的流體,否則其可能會被丟棄。附加地,即使將紙質標簽應用于常規(guī)的容器是可行的,這種標簽可能不像本識別標記那樣耐用;附加地,這種標簽可能干擾來自該容器的聲波排出,特別是當該標簽被施加到該容器的底部時。

當如圖5中所描繪,臺架590被配置以存儲成陣列的容器500時,可以單獨地、高效地和系統(tǒng)地寫明每個容器的地址。雖然可以使用任何類型的陣列,但是優(yōu)選的是包括平行排的均勻間隔開的容器的陣列。典型地,盡管不一定,每一排包含相同數(shù)量的容器。例如,可以使用包括X排和Y列容器的直線陣列,其中X和Y各自至少為2。在一些情況下,X可以大于,等于或小于Y。此外,也可采用非直線陣列以及其他幾何形狀。例如,也可采用六角形、螺旋和其他類型的陣列。在一些情況下,臺架590可以被配置以容納不規(guī)則圖形的容器。

應當顯而易見的是,其中適宜地帶有識別標記的本容器可以在任何適當?shù)膽弥惺褂谩@?,盡管本容器已經被描述為被配置為與聲波排出相容,但是應當理解的是,該容器替代性地可以被配置為與任何其他合適的流體存儲或分析技術相容,包括微量吸移、銷點樣、噴墨印刷以及諸如此類。實際上,可以使用在其中合適地帶有識別標記的本容器來存儲任何項目或材料。

附加地,如上所討論,需要可以通過利用聲波排出和/或聲學分析來簡化處理生物樣本(例如收集、傳送、保存和/或分析生物樣本)的整個生命周期,以及可包括可以分別被配置以存儲多種流體的多個貯存器的樣本容器。在一些實施方式中,該多個貯存器分別被配置以存儲多個不同濃度的特定的流體。

例如,由于聲學考慮到了較小的貯存器以及從中提取的體積物,使多個貯存器被限定在常規(guī)尺寸的大體上圓柱形的容器內即是可能的,又是有用的。例如,如本文所提供的,被配置為在常規(guī)微板(例如,具有96、385、1536或3456個孔的微板,如從Labcyte Inc.(加利福尼亞州桑尼維爾)處可得的1536低死體積(LDV)微板或任何其他合適的微板或臺架)足跡內使用的,并且被配置為使用常規(guī)機器人系統(tǒng)進行存儲和回收的容器適宜地可適于在其中包括多個貯存器。相應地,可以顯著地增加可以使用常規(guī)系統(tǒng)適當?shù)乇淮鎯?、回收和分析或在聲波排出中使用的樣本的?shù)目,并且還可以顯著提高這種存儲、回收、分析和使用的效率。附加地,應該指出的是,其他的非聲學液體處理程序也可以,例如基于固體傳送設備插入貯存器以提取一定體積的樣本用于傳送到另一個位置,如用移液管、毛細管、銷工具或其他方法適當?shù)赜糜趶谋举A存器提取樣本。

注意,如果常規(guī)管的優(yōu)點是它們提供的在可選擇和可與相鄰管分離方面的靈活性,那么反而將管配置以在其中包括可能是彼此不可分離的多個貯存器可能似乎是違反直覺的。然而,流體的一個理想的商業(yè)用途是相對快速且方便地構建劑量-反應曲線的能力,例如,其中該流體含有化合物,如藥物。在本發(fā)明的示例性實施方式中,將多個濃度的流體存儲在相同的管內的相應貯存器內可加快構建相同的測定(但是具有許多不同濃度的流體,如化合物或藥物)的過程,而不需要單獨回收多個可分離的管。附加地,因為劑量-反應曲線可以適當?shù)厥褂寐晫W,利用相對少量的相同的化合物或藥物而構建,任何給定濃度的該化合物的消耗可能是相對小的。在一些實施方式中,將多種濃度的該化合物置于相同的管中可以簡化回收,因為該管的回收和制備合適地可以提供多個濃度,例如濃度為4。附加地,這種管配置可以更好地利用存儲空間,因為它與另外使用其中僅具有單個貯存器的類似管可以實現(xiàn)的相比,在相同的空間中提供了一些濃度倍數(shù),例如濃度數(shù)量的4X。

附加地,本管可選地可彼此集合(如彼此堆疊)地存儲起來。例如,在一些實施方式中,本管的高度可以比在其中存儲流體所要求的大,這可能有利于堆疊。例如,本管可被配置以便接收帽蓋,以及一只管上該帽蓋的頂部可被適當?shù)嘏渲靡耘c另一只管的底部接合,例如與另一只管的底部互鎖。在一些實施方式中,可以與本管互鎖的管其中也可以具有多個貯存器,從而可進一步實現(xiàn)使用單個回收動作得以回收的流體的數(shù)量的倍增。在一個說明性實施方式中,兩個堆疊的管各自可包括限定在其中的四個貯存器,并且每個這種貯存器可以包括不同濃度的流體。因此,回收這種堆疊可一次回收八個流體濃度,從而有利于對基于單一回收的8點劑量反應的從容的準備。注意,任何合適的數(shù)量和類型的管可以混合并相互匹配。例如,給定的堆疊可包括任何期望數(shù)量的在其中包括多個貯存器(例如,在其中包括四個貯存器)的管,可以包括任何期望數(shù)量的在其中包含不同數(shù)目的貯存器(例如,在其中包括兩個貯存器)的管,以及可包括任何期望數(shù)量的在其中僅包括單個貯存器的管。例如,一些現(xiàn)有的存儲系統(tǒng)最初可能已被設計成容納大型管的陣列,但是可以被適當?shù)赜脕碓试S存儲期望數(shù)量的帶有帽蓋的本管的每個的堆疊陣列,例如,兩個或更多;或者三個或更多;或者四個或更多;或者五個或更多個;甚或十個或更多的本管的堆疊,其中一個或多個這種管可以包括多個貯存器,例如四個貯存器。

注意,可以在本樣本管內提供任何合適數(shù)量的貯存器,并且可以將任何合適的一種或多種流體存儲在一個或多個這種貯存器內。例如,如上面所指出的,這種流體可以具有不同濃度的化合物,例如藥物。稀釋序列可包含任何理想的濃度范圍。例如,在一些實施方式中,可以在半對數(shù)步驟中提供各種濃度。然而,應該理解的是,濃度可以被提供于10X步驟中,并且可以通過將1滴以及3滴用來填充該管中濃度全對數(shù)步驟之間的中間半對數(shù)步驟,被用于16點,半對數(shù)步驟中。

相應地,在其中具有多個貯存器的本管(容器)可以合適地便于最初可能已被設計以與較大的管一起使用的現(xiàn)有管存儲設備在本管的存儲和回收方面的用途,以及因此可提高存儲效率和劑量反應構建的實用性,以及其他可能的應用。

圖6A-6B是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式,示出大致圓柱形的單個可回收的樣本容器的簡化圖,該容器具有不止一個貯存器,其中該樣本彼此分離;可選地包括該容器中貯存器的底部的厚度方面的聲學上可區(qū)分的差異。這些圖如同本文的其他圖,僅僅是不應不適當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶膶嵗?。本領域的普通技術人員將認識到許多變化、替代和修改。

圖6A描繪了示例性容器600,其具有大體上圓柱形的形狀(其在本文中也可被稱為“大致”圓柱形的形狀),例如具有大體上圓形的橫截面。然而,應當理解的是,容器600的橫截面適宜地可以具有其他幾何形狀,例如,可具有的橫截面為大體上三角形;或者大體上矩形;或者大體上正方形;或者大體上五邊形;或者大體上六角形;或者具有任何適當數(shù)量的側邊,以及實際上可以具有任何規(guī)則或不規(guī)則的形狀。附加地,容器600的橫截面可沿著長軸604而變化。例如,容器600可以是錐形的,例如,以使得容器600一端的橫截面可以小于或大于容器600另一端的橫截面。例如,如果容器600是使用模具形成的,那么這種錐形可以便于從該模具中移除容器600。

多個貯存器601可被限定在容器600內,例如,可以按平行于長軸604的方向沿著容器600的至少一部分延伸。優(yōu)選地,貯存器601可具有大體上圓形的橫截面。然而,應該可以理解的是,貯存器601的橫截面適當?shù)乜删哂衅渌麕缀涡螤?,例如,可具有的橫截面為大體上三角形;或者大體上矩形;或者大體上正方形;或者大體上五邊形;或者大體上六角形;或具有任何適當數(shù)量的側邊,以及實際上可以具有任何規(guī)則或不規(guī)則的形狀。附加地,一個或多個貯存器601的橫截面可沿著長軸604而變化。例如,一個或多個貯存器601可以是錐形的,例如,以使得貯存器601一端的橫截面可以小于或大于所述貯存器另一端的橫截面。例如,如果貯存器601是使用模具形成的,那么這種錐形可以便于從該模具中移除容器600和貯存器601。應當理解的是,容器600可包括任何適當數(shù)量的貯存器601,例如,兩個或更多;或者三個或更多;或者四個或更多;或者五個或更多;或者六個或更多;或者十個或更多的貯存器601。附加地,應當理解的是,容器600內的每個這種貯存器601可以具有獨立于一個或多個其他的這種貯存器而選擇的形狀和尺寸。優(yōu)選地,容器600內所限定的每個貯存器可被設計用于聲波排出。附加地,每個貯存器601可選地可被配置以是聲學上彼此可區(qū)分的,以便有利于容器600內對該貯存器的獨特識別。例如,如圖6B中所描繪,每個貯存器601可選地可以被配置為使得容器601的底部在相應的貯存器下方具有不同的厚度。例如,容器600的底部可在第一貯存器601下方具有厚度h1,并且可在第二貯存器601下方具有厚度h2。可選地可以使用這樣不同的厚度,以便以下文參考圖7更詳細地描述的方式,識別容器600內的單個貯存器601,例如以便識別這種貯存器601內流體的濃度。

再次參考圖6A,貯存器601各自分別可限定一定的體積,其被配置以接收流體,例如,聲能可以被傳送進入該流體以便排出流體的液滴。在示例性實施方式中,容器600具有10cm或更??;或6cm或更??;或2cm或更?。换?cm或更??;或1mm或更小;或100μm或更小的高度。在示例性實施方式中,容器600具有5cm或更小;或2cm或更小;或1cm或更小;或0.5cm或更小;或1mm或更小的直徑。在示例性實施方式中,每個貯存器601獨立地可以具有1cm或更?。换?.5cm或更小;或1mm或更小;或100μm或更小的直徑。

在一些實施方式中,一個或多個該貯存器具有的體積不同于至少一個其他的該貯存器的體積。例如,該貯存器可以分別被配置以容納體積彼此不同的流體。說明性地,體積的差異可以是顯著的,例如,一個該貯存器可具有的體積比另一個該貯存器的體積大至少10%,例如,可具有的體積比另一個該貯存器的體積大至少50%,例如可具有的體積比另一個該貯存器的體積大至少100%,例如可具有的體積比另一個該貯存器的體積大至少400%。

優(yōu)選地,用于提供容器600的材料與欲被分別包含在貯存器601內的一種或多種流體相容。因此,如果該貯存器601意欲包含有機溶劑(如乙腈),在乙腈中溶解或溶脹的聚合物將不適合用于形成容器600。類似地,意欲包含二甲亞砜(DMSO)的貯存器優(yōu)選地與DMSO相容。對于水基流體,許多材料都適合于構建容器以及包括,但不限于陶瓷(如氧化硅和氧化鋁)、金屬(如不銹鋼和鉑),以及聚合物(如聚酯和聚四氟乙烯)。對于光敏性流體,該容器600可以由光學上不透明的材料構建,為了設備的基本上不受損的運作,該材料具有足夠的聲透明度。該容器600和其中的貯存器601可使用任何合適的技術(如模制、機械加工、鑄造、擠壓或三維印刷)來制備。如上所述,帽蓋適當?shù)乜稍谏院蟮臅r間被施加到該容器600,以便形成包圍流體的封閉的容器。

圖7是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式,示出結合聲波排出系統(tǒng),具有不止一個貯存器(其中樣本彼此分離)的大致圓柱形的可回收的樣本容器的簡化圖。

在圖7中所描繪的實施方式中,盡管也可以使用其他的容器形狀,容器700優(yōu)選地是軸向對稱的,例如圓柱形的,其具有從容器基部706向上延伸,在容器700內限定多個貯存器701并在開口707處終止的多個側壁711。容器基部706的材料和厚度優(yōu)選地被配置為使得聲輻射可以被傳輸穿過其中并進入被分別包含在貯存器601內的流體中。附加地,如上文參照圖6B所述的,容器基部706在每個貯存器701的下方的厚度可選地可以是不同的,以便于使用該聲波排出系統(tǒng)識別這種貯存器的每個。例如,貯存器的底部反射出來的聲音的飛行時間可用于將一個貯存器與另一個區(qū)分開來。例如,在第一貯存器之下,底部706可以具有可被設計為最薄的厚度h1;在第二貯存器之下,底部706可以具有比h1厚的厚度h2;在容器700內的任何其他貯存器之下,約按逆時針(或在任何其他期望的布置中)依次類推。當如下文更詳細地描述的,該容器被呈現(xiàn)給聲頻排出器740時,基于來自貯存器701的底部的聲反射的聲納測量可被用來確定該容器中的貯存器哪個是哪個并允許換能器本身相對于每個該貯存器居中。

在這方面,應當理解的是,聲學上可讀的識別和/或對齊標記的示例性優(yōu)點,例如底部706在每個貯存器下方的不同厚度,是可以,例如使這種標記與被用于來自該容器的排出的相同的換能器相容并允許感測和致動由相同的設備或由類似的設備來執(zhí)行,該設備在將記錄或針對預先確定的配置重新定向該容器的傳送站的外部。然而,替代性實施方式包括其他對齊標記,其可以不必是聲學上可讀取的,而是機械領域所公知的,例如鍵槽或使用光學標記(像條形碼或基準)來確定該容器中孔的旋轉取向和身份。應當理解的是,許多其他的圖案或聲學上可區(qū)分的特征將有可能適應孔的數(shù)量。

優(yōu)選地,但不是必須的,容器基部706基本上是平的,被定向為基本上垂直于側壁711的長軸,并且被配置以接收聲波并將該聲波傳輸?shù)奖徊贾迷谒x擇的一個貯存器701內的流體703。例如,容器700可以被耦合到聲頻排出器740,該聲頻排出器包括用于生成聲輻射的聲輻射發(fā)生器741和用于將該聲輻射聚焦在靠近表面704,待排出的液滴來源的流體703內的焦點處的聲透鏡743。該聲輻射發(fā)生器包含通常由分析器共享的換能器742,例如壓電元件。在所描繪的實施方式中,提供既用作控制器又用作分析儀的組件的組合單元745。例如,作為控制器運行時,該組合單元745可以為該壓電元件742提供被轉換成機械及聲能的電能?;蛘撸?,作為分析儀的組件運行時,該組合單元可以接收并分析來自該換能器的電信號。該電信號的產生可以是該換能器對機械能和聲能的吸收和轉換的結果。可選地,組合單元745還被配置以便分析從貯存器701的底部反射的回聲以便,例如基于這種回聲的飛行時間識別這種貯存器的每個。附加地,以及與底部706在各個貯存器701下方的厚度是否變化無關,組合單元745可選地可被配置以便經由聲納找到每個貯存器701的中心。例如,聲頻排出器740可以包括運動系統(tǒng)(沒有具體描繪),該系統(tǒng)被配置以相對于容器700移動聲輻射發(fā)生器741、聲透鏡743和聲耦合介質744,或者反之亦然。在相反不使每個貯存器701的位置對組合單元745來說是可得的(例如經由預編程)實施方式中,組合單元745可選地可被配置以便使用來自貯存器701的底部的回聲識別每個貯存器701的中心,以及控制該運動系統(tǒng)以便相對于容器700移動聲頻排出器740,以便將聲透鏡743的焦點聚集在所需的貯存器701內的適當?shù)狞c處。組合單元745進一步可被配置以便控制該運動系統(tǒng),以便隨后相對于容器700移動聲頻排出器740到,以便將聲透鏡743的焦點聚集在一個或多個不同的所需的貯存器701內的適當?shù)狞c處,例如以便排出來自每個貯存器701的液滴。

如圖7所示,聲透鏡743可包括具有用于聚焦聲輻射的凹表面的單個固體件,但該透鏡可以以本領域中已知的其他方式構造。聲頻排出器740從而可適于生成和聚焦聲輻射以便在聲耦合到容器700,從而聲耦合到流體703時,排出來自表面704的流體的液滴。聲輻射發(fā)生器741和透鏡743可以作為單個控制器控制的單個單元起作用;或者它們可以依賴于設備的期望的性能而被獨立地控制。通常,相對于多個排出器設計,優(yōu)選單個排出器設計,因為液滴放置的精度以及液滴尺寸和速度的一致性通過單個的排出器更容易實現(xiàn)。

還有許多將該排出器740聲耦合到每個個體貯存器,從而耦合到其中的流體的方法。一個這種方法是通過例如,如Lovelady等人的美國專利號4,308,547中所描述的直接接觸,其中將用具有分段電極的半球形結晶構造的透鏡浸沒在待排出的流體中。上述專利進一步公開了該透鏡可以位于該流體的表面上或以下。然而,當該排出器被用于排出多個容器或貯存器中的不同的流體時,這種用于將該透鏡聲耦合到流體的方法是不合需要的,因為為了避免交叉污染將需要反復清洗該透鏡。清洗過程必然會延長每個液滴排出事件之間的過渡時間。此外,在這種方法中,流體在被從每個容器中移除時將附著到該排出器,這浪費了可能昂貴的或罕見的材料。

因此,一種示例性方法將是將該排出器聲耦合到該容器而不使該排出器的任何部分(例如透鏡743)接觸待排出的任何流體。為此,排出器740可以適當?shù)囟ㄎ?,受控且可重復地與容器700聲耦合以分別排出來自其中的貯存器701的液滴,而不將該排出器浸沒其中。

例如,該排出器和容器700之間的聲耦合可以通過間接接觸實現(xiàn),如圖7中所描繪。例如,聲耦合介質744可被置于排出器740和容器700的基部706之間,該排出器和容器按彼此間預定的距離被放置。該聲耦合介質744可以是與聲透鏡743和容器700的基部706兩者共形接觸的聲耦合流體,優(yōu)選地聲均質材料。優(yōu)選地,聲耦合介質744基本上不含具有與流體介質本身不同的聲學性能的材料。而且,優(yōu)選的是聲耦合介質744包括具有促進聲輻射從聲透鏡743傳輸?shù)降撞勘砻?06并進入容器700,而沒有顯著的聲壓和強度衰減的聲學性能(例如聲阻抗)的材料。例如,如圖7中所描繪,聲耦合介質744可將容器700耦合到聲透鏡743,使得由聲輻射發(fā)生器741生成的聲波由該透鏡743引導到該聲耦合介質744,該聲耦合介質然后將該聲波傳輸?shù)皆撊萜?00中。例如,組合單元745可以控制運動系統(tǒng)(沒有具體描繪)以便將透鏡743聚焦在所選擇的一個貯存器701下方。該聲波優(yōu)選地聚焦于所述貯存器701內流體703的表面704附近的焦點708處,以便排出該流體的至少一個液滴709。關于示例性聲波排出系統(tǒng)及其用途的進一步的細節(jié),請參見美國專利號6,938,995和7,900,505。

圖8A-8C描繪了根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式,用于單獨或組合有其他容器(例如,與其他容器堆疊),存儲其中帶有多個貯存器的樣本容器的示例性配置。例如,圖8A描繪了一種示例性實施方式,在該實施方式中其中包括多個貯存器(例如四個貯存器)的樣本容器可以與其他容器分開存儲。圖8B描繪了另一種示例性實施方式,其中一對樣本容器(其各自獨立地其中可以包括一個或多個貯存器,例如各自有四個貯存器)可以作為一個集合體(例如可以堆疊)存儲在一起。圖8C描繪了又一種示例性實施方式,其中三個樣本容器(其各自獨立地其中可以包括一個或多個貯存器,例如兩個該容器中各自有四個貯存器,以及另一個該容器中有一個貯存器)可以作為一個集合體(例如可以堆疊)存儲在一起。如上所述,這種集合(例如堆疊)可便于流體的有效存儲、回收和分析。例如,在圖8B所描繪的堆疊或圖8C所描繪的堆疊中,堆疊內的各種貯存器可選地可以包括不同濃度的相同流體。因此,對這種堆疊之一的回收適當?shù)乜梢曰厥者@種濃度物,從而便于快速分析和聲波排出,例如,可以便于劑量-反應曲線的快速制備。替代性地,給定的堆疊中該容器內的一個或多個該貯存器可存儲彼此不相關的流體,以及就此而言,回收這種堆疊之一適當?shù)乜梢曰厥者@種無關的流體。如圖8B-8C中可見,每個容器可選地可以包括帽蓋,以及一個容器的該帽蓋可與另一個容器的基部卡合,例如,可以互鎖。

圖9A示出了用于存儲其中帶有多個貯存器的大致圓柱形的容器的組合,如堆疊以進行存儲和回收的示例性臺架,以及圖9B描繪了根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式,用于單獨容納其中帶有多個貯存器的大致圓柱形的容器以進行分析或聲波排出的示例性臺架。這些容器可以用一次性使用的密封件或可被打開以便于聲傳遞的多用途蓋子(帽蓋)或多用途隔片的更優(yōu)選的配備進行密封或加蓋(加帽蓋)而存儲起來。優(yōu)選地,但不是必須地,該容器和蓋子是可與大致圓柱形的外部堆疊的。另外,該容器和蓋子的卸垛、脫蓋、再加蓋和再堆疊可以以本領域的技術人員已知的各種方式執(zhí)行,并且設想到的是,將來可能出現(xiàn)也可以與本發(fā)明一起用來便于該容器內材料的回收、堆疊或卸垛過程和保存的其他的方法。在圖9A中所描繪的示例性實施方式中,其中具有多個貯存器的多個容器900可以堆疊并存儲在被限定在臺架901內的多個孔902的每個中。在所希望的時間,容器900的一個或多個堆疊可以被移除,然后在臺架990內的相應空間內的該容器可以被處置(根據(jù)需要卸垛和脫蓋)用于聲學分析或排出。這種聲學分析或排出之后,在被限定在臺架901內的孔內的該容器然后可以根據(jù)需要被再堆疊和/或再加蓋直到稍后時間。關于操縱容器的堆疊的合適的臺架機構的例子,見,例如歐洲專利公開號EP 1348485,其全部內容通過引用被并入本文用于所有目的。

圖10A-10B是根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式,示出多個樣本容器表面的示例性集合的簡化圖,該容器對應的密封件(或蓋子或帽蓋)作為鏈接組件與大致圓柱形的外部相堆疊以進行存儲或回收,其中各孔中的濃度不同。在圖10A所描繪的實施方式中,堆疊的配置中顯示有3個樣本容器,其中每個容器都有蓋子以及該容器的復合外部是大致圓柱形的。如圖10A的具體例子中所示的容器堆疊的回收顯示出混合的容器堆疊,一個容器包含頂部單貯存器容器中一種化合物的被指定為1X的高濃度的溶液,以及多貯存器容器的每一個中該化合物的較低濃度的溶液,其中該濃度被指定為3X、10X等以反映稀釋水平。這大致對應于濃度的半對數(shù)稀釋步驟。有了這些容器,濃度的跨度為4個對數(shù)或1X至10,000X。應當理解的是,這些濃度物或任何其他所需的濃度物可以適當?shù)匾匀魏畏绞奖徊贾迷谌萜鞫询B的各個孔中。例如,不同的配置示于圖9A和9B中,其中一個可能更適合于在預先制作的系列稀釋液中傳送(如圖9A)而另一個可能更適合于一個容器到另一個容器的稀釋構建(如圖9B)。例如,在一個說明性實施方式中,一個容器中孔的1份可以與另一個容器中孔的2份稀釋劑混合以在如圖10B中所示的說明性實施方式中的堆疊的兩個較下部的容器之間構建1:3步驟。如圖10B中用串行稀釋系列對容器堆疊的回收可以,例如,在等體積的這些稀釋系列的每個被轉移到相應的檢測孔時,促進4-對數(shù)跨度和半對數(shù)步驟檢測的快速構建。然而用半對數(shù)步驟所描繪的,存儲濃度的步驟可以合適地是不同的數(shù)目,更大或更小,如2或10。在10或完整的對數(shù)步驟的情況下,可以通過改變從該孔中轉移出的量以填充半對數(shù)步驟而構建中間濃度。例如,如果該容器容納對應于對數(shù)步驟,1X、10X、100X等的任何級別的濃度,那么具有半對數(shù)步驟的劑量反應檢測可以通過不同數(shù)目的液滴的聲傳遞,在一系列檢測孔中得以構建。在這種例子中,來自1X濃度孔的液滴可以形成最高濃度檢測孔,與1X液滴體積相同但轉移自10X稀釋液的3個液滴可以形成第2高濃度檢測孔,與來自10X稀釋液的前述液滴體積相同的1個液滴對應第3高濃度目的地檢測孔,來自100X稀釋液的3個液滴可形成下一檢測孔,依此類推。應當理解的是,本領域的技術人員可以設計出濃度或稀釋度不同的許多配置(例如,如上所述的偶數(shù)對數(shù)步驟;或其他稀釋液),其中間值用各種體積填充以構建劑量反應檢測。還設想到的是,該貯存器也可以用來攜帶稀釋劑或對照樣本或構建檢測所需的其他材料。在一個例子中,給定的容器內或集合體(如容器的堆疊)內的樣本可以彼此關聯(lián)。例如,該關聯(lián)可以來自分餾(如離心),液相色譜(LC)流出物,從患者中獲得的樣本的時間序列;或來自近親的DNA樣本,以及其他。

注意,在一些實施方式中,可能期望旋轉本容器,以便將其中的貯存器安排在適當?shù)奈恢糜糜诼晫W分析或排出。用于這種安排的適當?shù)姆椒?,例如容器構建中幾何特征的可讀視覺方法,可以適當?shù)剡m于與本容器一起使用。附加地,如上所述,一種允許孔的識別的途徑是在該管中具有聲學上可區(qū)分的特征。例如,這種特征可以存在于該容器的底部,并被設計成當該管被呈現(xiàn)給聲讀取器或傳送設備時被檢測到。一個優(yōu)選的實施方式將是具有彼此厚度可測量地不同的一個或多個孔以提供關于該管中哪個孔是哪個的參考。然后可以使用聲音在該管的底部和各貯存器的底部之間的飛行時間來確定該管內的貯存器的取向/身份(例如,它是1#、2#、3#還是4#貯存器)。這些可分離的多貯存器管的每個也可以設置有如本文其他地方,以及2014年1月14日提交的標題為“Sample Containers Having Identification Marks Embedded Therein and Being Adapted for Acoustic Ejections”的臨時專利申請?zhí)?1/927,395(其全部內容通過引用被并入本文用于所有目的)中更詳細描述的識別標記。例如,圖9B描繪了被布置在每個容器900上的示例性識別標記980。應當理解的是,這種識別標記的使用是純粹可選的。

在本發(fā)明的一個非限制性方面,一種容器包括管狀側壁,其限定該容器的內表面和外表面。該管狀側壁包括第一區(qū)域和第二區(qū)域,其沿著該管狀側壁的長軸彼此相對布置。該容器進一步可以包括該第一區(qū)域內該管狀側壁四周的多個扇區(qū)處該管狀側壁內嵌入的識別標記。每個扇區(qū)具有一定寬度,以及該識別標記通過讀取器查看該扇區(qū)的任意一個或多個是可機讀的。說明性地,這種容器如上文參考圖1A、1B、1C、2A、2B、2C、2D、3B、4A、4B、4C、5和9B所述。

在一些實施方式中,該識別標記包括被限定在該側壁中的多個凹槽,該多個凹槽限定條形碼。例如,該條形碼可以包括一維條形碼,并且該凹槽可以基本上垂直于該管狀側壁的長軸延伸?;蛘?,例如,該條形碼可以包括二維條形碼,以及該凹槽可限定二維幾何圖案。該多個凹槽可以被限定在該容器的該內表面中?;蛘撸摱鄠€凹槽可以被限定在該容器的該外表面中。

在一些實施方式中,該識別標記包括根據(jù)幾何圖案的,該管狀側壁的可機讀的紋理變化。例如,該可機讀的紋理變化可以使用激光刻劃、化學蝕刻、加熱、燃燒或輻射或者轉印粘合材料的一種或多種而形成。在一些實施方式中,該粘合材料具有與該管狀側壁相同的顏色。在一些實施方式中,該粘合材料具有與該管狀側壁不同的顏色。

在一些實施方式中,該識別標記限定條形碼。例如,該條形碼可以包括一維條形碼?;蛘撸?,該條形碼可以包括二維條形碼。

在一些實施方式中,該容器進一步包括基本上垂直于該管狀側壁的該長軸而定向的基本上平坦的底部,該基本上平坦的底部被配置以接收聲波并將該聲波傳輸?shù)讲贾迷谠摰诙^(qū)域內的流體。

在一些實施方式中,該第二區(qū)域中該管狀側壁的部分沿著該管狀側壁的該長軸是基本上平的,該基本上平的部分被配置以接收聲波并將該聲波傳輸?shù)讲贾迷谠摰诙^(qū)域內的流體。

在一些實施方式中,該識別標記基本上僅被布置在該第一區(qū)域內。

在一些實施方式中,該管狀側壁包括相對于該第一區(qū)域和第二區(qū)域,沿著該管狀側壁的該長軸設置的第三區(qū)域,該第三區(qū)域被配置以接收帽蓋。

在一些實施方式中,該識別標記被嵌入該容器的該內表面和該外表面之一內,并且每個扇區(qū)的寬度為該容器的該內表面和該外表面之一的圓周的約10%或更小。

在一些實施方式中,多個扇區(qū)彼此鄰接。

一些實施方式進一步包括被貼附到該容器的該外表面的標簽,該標簽遮掩該扇區(qū)的至少一個。該標簽遮掩該扇區(qū)的至少一個。該識別標記通過讀取器查看該標簽以及通過查看未被該標簽遮掩的該扇區(qū)的任意一個或多個是可機讀的,該標簽與該扇區(qū)的該一個或多個彼此分離達該容器的該外表面的圓周約5%或更小。

任何這種容器可選地可包括限定在其中的多個貯存器。

根據(jù)本發(fā)明的另一個非限制性方面,一種用于制備容器的方法包括:提供管狀側壁,其限定該容器的內表面和外表面;該管狀側壁具有沿著該管狀側壁的長軸彼此相對布置的第一區(qū)域和第二區(qū)域。該方法進一步可以包括將識別標記嵌入該第一區(qū)域內該管狀側壁四周的多個扇區(qū)處的該管狀側壁內,每個扇區(qū)具有一定寬度,該識別標記通過讀取器查看該扇區(qū)的任意一個或多個是可機讀的。說明性地,這種方法如上文參考圖3A和3B所述。說明性地,這種方法如上文參考圖1A、1B、1C、2A、2B、2C、2D、3B、4A、4B、4C、5和9B所述。

通過任何這種方法制得的該容器可選地可包括限定在其中的多個貯存器。

根據(jù)本發(fā)明的另一個非限制性方面,一種大體上管狀的容器包括限定在其中的多個貯存器。說明性地,這種容器如上文參考圖6A、6B、7、8A、8B、8C、9A、9B、10A和10B所述。

在一些實施方式中,該大體上管狀的容器適于被布置在該多個貯存器的至少一個該貯存器內的流體的聲波排出。

在一些實施方式中,多個流體被分別布置在該多個貯存器的該貯存器內。可選地,該多個流體選自如下:來自同一患者的不同樣本,來自患者的樣本的不同級分,以及不同濃度的相同的化合物、化學品或藥物。

在一些實施方式中,該貯存器使該多個流體彼此隔離。

在一些實施方式中,每個貯存器都包括底部,該貯存器的至少一個貯存器的底部包括相比該貯存器的至少一個其他貯存器的底部,聲學上可區(qū)分的厚度差異。

在一些實施方式中,該大體上管狀的容器適于使用非聲學的液體操控方法提取被布置在該多個貯存器的至少一個該貯存器內的流體。在一些實施方式中,該非聲學的液體操控方法基于固體傳送設備插入該貯存器的一個。在一些實施方式中,該固體傳送設備包括吸移管、毛細管或銷工具。

在一些實施方式中,該多個貯存器包括三個或更多的貯存器。

在一些實施方式中,該大體上管狀的容器的橫截面是大體上圓形的。

在一些實施方式中,一個或多個該貯存器具有的體積不同于至少一個其他的該貯存器的體積。例如,該貯存器可以分別被配置以容納體積彼此不同的流體。說明性地,體積的差異可以是顯著的,例如,一個該貯存器可具有的體積比另一個該貯存器的體積大至少10%,例如,可具有的體積比另一個該貯存器的體積大至少50%,例如可具有的體積比另一個該貯存器的體積大至少100%,例如可具有的體積比另一個該貯存器的體積大至少400%。

在一些實施方式中,該大體上管狀的容器包括長軸,該貯存器的每個按平行于該長軸的方向,沿著該容器的至少部分延伸。

在一些實施方式中,該容器沿著該長軸是錐形的。

任何這樣大體上管狀的容器可選地可以包括側壁和該側壁四周多個部分處該側壁內嵌入的識別標記。

根據(jù)本發(fā)明的另一個非限制性方面,提供一種堆疊的多個大體上管狀的容器,該大體上管狀的容器的至少一個包括限定在其中的多個貯存器。說明性地,這種堆疊的多個大體上管狀的容器如上文參考圖8B、8C、9A、10A和10B所述。說明性地,這種容器如上文參考圖6A、6B、7、8A、8B、8C、9A、9B、10A和10B所述。

在一些實施方式中,該堆疊的多個大體上管狀的容器是可作為一組回收的。

在一些實施方式中,該大體上管狀的容器的該至少一個適于將分別布置在該多個貯存器的該貯存器內的多個流體的聲波排出。

可選地,任何這種大體上管狀的容器的至少一個可選地可以包括側壁和該側壁四周多個部分處該側壁內嵌入的識別標記。

根據(jù)本發(fā)明的另一個非限制性方面,一種方法包括從包括限定在其中的多個貯存器的大體上管狀的容器中提取流體。說明性地,這種方法如上文參考圖7所述。說明性地,這種容器如上文參考圖6A、6B、7、8A、8B、8C、9A、9B、10A和10B所述。

在一些實施方式中,該提取包括聲波排出該流體。

在一些實施方式中,該流體被布置在該多個貯存器的至少一個貯存器內。

在一些實施方式中,多個流體分別被布置在該多個貯存器的該貯存器內。可選地,該多個流體選自如下:來自同一患者的不同樣本,來自患者的樣本的不同級分,以及不同濃度的相同的化合物、化學品或藥物。

在一些實施方式中,提取被布置在該多個貯存器的至少一個該貯存器內的流體包括使用非聲學的液體操控方法。在一些實施方式中,該非聲學的液體操控方法基于固體傳送設備插入該貯存器的一個。在一些實施方式中,該固體傳送設備包括吸移管、毛細管或銷工具。

在一些實施方式中,一個或多個該貯存器具有的體積不同于至少一個其他的該貯存器的體積。例如,該貯存器可以分別被配置以容納體積彼此不同的流體。說明性地,體積的差異可以是顯著的,例如,一個該貯存器可具有的體積比另一個該貯存器的體積大至少10%,例如,可具有的體積比另一個該貯存器的體積大至少50%,例如可具有的體積比另一個該貯存器的體積大至少100%,例如可具有的體積比另一個該貯存器的體積大至少400%。

在一些實施方式中,每個貯存器都包括底部,該貯存器的至少一個貯存器的底部包括相比該貯存器的至少一個其他貯存器的底部,聲學上可區(qū)分的厚度差異。

一些實施方式進一步包括將該貯存器的該至少一個貯存器與該貯存器的該至少一個其他貯存器在聲學上區(qū)分開來。

在一些實施方式中,該貯存器使該多個流體彼此隔離。

在一些實施方式中,該多個貯存器包括三個或更多的貯存器。

在一些實施方式中,該大體上管狀的容器的橫截面是大體上圓形的。

在一些實施方式中,該大體上管狀的容器包括長軸,該貯存器的每個按平行于該長軸的方向,沿著該容器的至少部分延伸。

在一些實施方式中,該容器沿著該長軸是錐形的。

可選地,任何這種方法的該大體上管狀的容器可選地可以包括側壁和該側壁四周多個部分處該側壁內嵌入的識別標記。

根據(jù)本發(fā)明的另一個非限制性方面,一種方法包括將堆疊的多個大體上管狀的容器作為一組回收,該大體上管狀的容器的至少一個包括限定在其中的多個貯存器。說明性地,這種方法如上文參考圖8B、8C、9A、10A和10B所述。說明性地,這種容器如上文參考圖6A、6B、7、8A、8B、8C、9A、9B、10A和10B所述。

在一些實施方式中,該大體上管狀的容器的該至少一個適于被布置在該多個貯存器的至少一個該貯存器內的至少一個流體的聲波排出。

可選地,任何這種方法的該大體上管狀的容器可選地可以包括側壁和該側壁四周多個部分處該側壁內嵌入的識別標記。

本文提及的所有專利、專利申請和出版物通過引用被全部并入本文以用于所有目的。然而,當含有一個或多個明確的定義的專利、專利申請或出版物通過引用被并入時,那些明確的定義應理解為適用于其中發(fā)現(xiàn)有該一個或多個明確的定義的所并入的專利、專利申請或出版物,但不適用于本申請的正文的其余部分,特別不適用于本申請的權利要求書。

盡管已經對本發(fā)明的具體實施方式進行了描述,但本領域的技術人員將理解的是,有與所描述的實施方式等效的其他實施方式。相應地,將理解的是,本發(fā)明既不受具體的所描繪的實施方式,也不受所附的權利要求書的范圍的限制。

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