專利名稱：用于執(zhí)行交互式離心的光分析盤及相關(guān)的驅(qū)動器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及與測試生物、化學和生化樣本相關(guān)的計算機光盤驅(qū)動器中的交互式離心。更明確地，但不限于以下根據(jù)最佳實施方式描述的特定實施例，本發(fā)明涉及在使用生物盤的光盤離心工作過程中用于周期性地調(diào)節(jié)盤驅(qū)動器轉(zhuǎn)速到最佳速度的方法及軟件。
背景技術(shù)：
許多研究和診斷場合要求使用離心，用于加速生化原始記錄的沉淀物及微粒的沉降。當生物樣本以其特定沉降速度旋轉(zhuǎn)時，可以獲得該樣本的沉降。沉降速度是一種成分由于離心產(chǎn)生的離心場將多快移動通過其它更輕的樣本成分的量度。不同的生物樣本在不同的速度下經(jīng)歷沉降，因為每種成分具有不同的密度，并且因此具有不同的沉降速度。
一個標準離心系統(tǒng)的缺點是在離心過程中無法分析該樣本以交互式地校驗是否該樣本以其特定沉降速度旋轉(zhuǎn)。在一個標準離心系統(tǒng)中，用戶以一個指定轉(zhuǎn)速使該樣本旋轉(zhuǎn)一段特定時間，然后停止離心過程以校驗樣本在該點的狀態(tài)。這是一個耗時的過程，因為現(xiàn)有技術(shù)離心要求將樣本(通常裝在試管中)鎖入離心機中以防止由于旋轉(zhuǎn)的射流樣本溢出造成的可能的意外污染。因此，離心周期的中斷包括停止離心、等待直到它轉(zhuǎn)動變慢到停止狀態(tài)。開啟樣本存儲區(qū)域的通路，取回該試管或感興趣樣本的樣本容器，校驗樣本看看是否發(fā)生合格的沉降，如果還需要離心則重新插入該樣本并鎖上。
根據(jù)該樣本的狀態(tài)，用戶可能隨后以相同的或另一個指定轉(zhuǎn)速使樣本旋轉(zhuǎn)一段特定時間。樣本可能隨后需要再次校驗經(jīng)過上述步驟后的合格的沉降。這個過程可能變得非常反復(fù)并且漫長。
為了避免標準離心環(huán)境中的這個反復(fù)性的過程，現(xiàn)有技術(shù)有時依據(jù)具有可變的沉降速度的樣本的成分確定完全離心需要的最快速度和最長時間的一個“最壞情況”。這種系統(tǒng)的一個缺點是對于不處于最壞情況的樣本進行不必要的離心，浪費時間和資源。另一個缺點是如果樣本已經(jīng)獲得合格的沉降并且仍經(jīng)受額外的離心則由于過度離心而損壞樣本。當待分離的樣本由于過大的外力而遭到破壞時，這可能是一個問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通常涉及使用盤驅(qū)動器裝置執(zhí)行交互式離心。它涉及控制一個盤驅(qū)動器裝置，以便于生物、化學或生化樣本的離心。更明確地，但不限于以下根據(jù)最佳實踐模式描述的特定實施例，本發(fā)明涉及用于交互式地改變現(xiàn)有盤驅(qū)動器的轉(zhuǎn)速以造成一個最佳交互式盤離心的方法及軟件。
本發(fā)明還針對生物盤、生物驅(qū)動器及相關(guān)方法。適應(yīng)或結(jié)合以下共同受讓和共同未決的專利申請中公開的盤、檢定及系統(tǒng)，本發(fā)明或其不同方面可以容易地實施美國專利申請序列號09/378,878，名稱為“用于分析從光盤得到的工作及非工作數(shù)據(jù)的方法及設(shè)備”，于1999年8月23日申請；美國臨時專利申請序列號60/150,288，名稱為“用于使用物理同步標記的光盤數(shù)據(jù)采集的方法及設(shè)備”，于1999年8月23日申請；美國專利申請序列號09/421,870，名稱為“具有同時可讀分析物物質(zhì)的可跟蹤光盤”，于1999年10月26日申請；美國專利申請序列號09/643,106，名稱為“用于使用物理同步標記的光盤數(shù)據(jù)采集的方法及設(shè)備”，于2000年8月21日申請；美國專利申請序列號09/999,274，名稱為“具有反射層的光生物盤”，于2001年11月15日申請；美國專利申請序列號09/988,728，名稱為“使用光生物盤用于探測及量化淋巴細胞的方法及設(shè)備”，于2001年11月20日申請；美國專利申請序列號09/988,850，名稱為“使用光生物盤用于血型檢定的方法及設(shè)備”，于2001年11月19日申請；美國專利申請序列號09/989,684，名稱為“用于分離凝集劑與分散的微粒的設(shè)備及方法”，于2001年11月20日申請；美國專利申請序列號09/997,741，名稱為“包括光生物盤的雙珠檢定及其相關(guān)方法”，于2001年11月27日申請；美國專利申請序列號09/997,895，名稱為“用于分離顆粒懸浮物的成分的設(shè)備及方法”，于2001年11月30日申請；美國專利申請序列號10/005,313，名稱為“用于測量分析物的光盤”，于2001年12月7日申請；美國專利申請序列號10/006,371，名稱為“用于使用光盤及光盤讀出器探測分析物的方法”，于2001年12月10日申請；美國專利申請序列號10/006,620，名稱為“用于探測分析物的多數(shù)據(jù)層光盤”，于2001年12月10日申請；美國專利申請序列號10/006,619，名稱為“用于執(zhí)行檢定的光盤裝置”，于2001年12月10日申請；美國專利申請序列號10/020,140，名稱為“用于基于盤的實驗室的探測系統(tǒng)以及包括它的改進的光生物盤”，于2001年12月14日申請；美國專利申請序列號10/035,836，名稱為“用于固定DNA捕獲探針的表面裝置和包括光生物盤的基于珠的檢定及其相關(guān)方法”，于2001年12月21日申請；美國專利申請序列號10/038,297，名稱為“包括用于改進的特異性的共價鍵的雙珠檢定以及相關(guān)的光分析盤”，于2002年1月4日申請；美國專利申請序列號10/043,688，名稱為“包括用于生物及醫(yī)學成像的相關(guān)方法的光盤分析系統(tǒng)”，于2002年1月10日申請；以及美國臨時申請序列號60/348,767，名稱為“包括相關(guān)信號處理方法及軟件的光盤分析系統(tǒng)”，于2002年1月14日申請。這里所有這些申請整體上一并作為參考。它們因此提供了背景及相關(guān)公開作為其支持，相當于這里被完全重復(fù)。


關(guān)于以下描述、附加的權(quán)利要求書及附圖，本發(fā)明的這些及其它特征、方面和優(yōu)點將變得更好理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個生物盤系統(tǒng)的圖示。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的生物盤播放器裝置的內(nèi)部的詳細圖示。
圖3是一個流程圖，顯示交互式光盤驅(qū)動器離心過程的主要步驟的概觀。
圖4是一個流程圖，描述一個用戶執(zhí)行交互式光盤離心將進行的一般步驟。
圖5是一個流程圖，描述交互式光盤離心過程的詳細步驟。
圖6是一個流程圖，顯示圖3和圖5的“軟件初始化”步驟中包括的子步。
圖7是軟件的用戶界面的圖示。
具體實方式本發(fā)明是利用計算機盤驅(qū)動器作為交互式離心的方法和軟件。本發(fā)明的一個實施例利用計算機盤驅(qū)動器中嵌入的指令集。在以下描述中，提出了許多具體細節(jié)，以提供本發(fā)明的實施例的一個更完全的描述。但是，對于一個熟練的技術(shù)人員，顯然，沒有這些特定細節(jié)也可以實踐本發(fā)明。在其它例子中，眾所周知的特征沒有詳細描述，以使本發(fā)明更清楚。
通過在離心過程中校驗限定響應(yīng)，以及基于這些響應(yīng)相應(yīng)調(diào)節(jié)盤驅(qū)動器的速度，實現(xiàn)交互式離心。本發(fā)明可以容易地應(yīng)用于對任何類型的細胞物質(zhì)進行離心。這可以包括，但不限于，紅血球、白血球、珠以及產(chǎn)生類似的可以被光讀出器探測的光特征的其它生物的和非生物的任何物體。
本發(fā)明的實施例包括實驗室樣本中的細胞物質(zhì)的交互式離心。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個生物盤110的透視圖。該生物盤110連同盤驅(qū)動器112和監(jiān)視器114一起顯示。試樣沉積到生物盤110的指定區(qū)域。一旦該生物盤插入光盤驅(qū)動器112，通過使用與實驗室樣本相互作用而被修改或調(diào)制的電磁輻射光束，該盤驅(qū)動器負責收集來自樣本的信息。該信息被分析和處理之后，計算機監(jiān)視器114顯示結(jié)果。更明確地，一旦樣本沉積到該光生物盤的指定流道，該光生物盤被插入生物盤驅(qū)動器中。該盤在驅(qū)動器中旋轉(zhuǎn)，由本發(fā)明中的軟件控制旋轉(zhuǎn)以提供交互式離心。在激光束能夠與樣本相互作用的該盤的位置，當驅(qū)動器探測到返回光束則產(chǎn)生一個響應(yīng)。
圖2是顯示盤驅(qū)動器內(nèi)部工作的圖示。它顯示元件148、產(chǎn)生入射或探詢光束152的光源150、返回光束154以及透射光束156。在反射型生物盤的情況下，返回光束154從反射式表面的生物盤110反射。該反射式生物盤反射入射到盤上的所有光線。在反射式光生物盤110中，底部探測器157探測返回光束154并分析信號物的存在。在透射式生物盤實施例中，入射到該盤上的光的一部分被允許通過該盤。本發(fā)明還提供了一個透射式生物盤實施例，其中透射光束156被頂部探測器158探測，并被分析信號物的存在。在該透射式實施例中，一個光電探測器可以用作頂部探測器158。
圖2還顯示一個硬件觸發(fā)器機構(gòu)，包括盤上的觸發(fā)器標記126以及觸發(fā)器探測器160。該硬件觸發(fā)機構(gòu)既可用于反射式生物盤又可用于透射式生物盤。僅當探詢光束152在捕獲區(qū)140上時，該觸發(fā)機構(gòu)允許處理器166收集數(shù)據(jù)。在該透射式生物盤系統(tǒng)中，也可以使用軟件觸發(fā)器。一旦探詢光束152打到捕獲區(qū)的邊緣，該軟件觸發(fā)器就使用底部探測器向處理器166發(fā)信號收集數(shù)據(jù)。圖2還顯示一個驅(qū)動電機162和控制器164，用于控制光生物盤110的旋轉(zhuǎn)。圖2進一步顯示處理器166和分析器168，在備選方案中處理返回光束154以及與透射式光生物盤相關(guān)的透射光束156。在透射式光生物盤的情況下，透射光束156攜帶關(guān)于該生物樣本的信息。在該實施例中，盤上有預(yù)先記錄的信息。探測器158收集光束。該探測器然后以一個模擬信號將探測的光束強度發(fā)送到信號處理器166，在這里以分立的時間間隔對模擬信號采樣并產(chǎn)生一個數(shù)字復(fù)制品。采樣速率決定了從模擬信號中提取數(shù)字化信號的次數(shù)。在2001年12月10日申請的名稱為“用于使用光盤及光盤讀出器探測分析物的方法”的共同未決的美國專利申請序列號10/006,371中，更全面地描述了驅(qū)動器及相關(guān)生物盤實施例的工作。
盤實施例生物盤在結(jié)構(gòu)上類似于CD、CD-R、CD-RW、DVD或當今市場上普遍存在的等效盤。象這些普遍可用的實施例一樣，每個生物盤具有從內(nèi)邊緣到外邊緣圍繞盤的中心分布的磁道。每個磁道由一個擺動的凹槽或坑和紋間表面限定，其中坑為沿磁道的凹下區(qū)域，紋間表面為未凹下的區(qū)域。擺動的凹槽或坑與紋間表面的組合，在入射的激光束沿磁道移動時改變其反射路線。反射率的變化導(dǎo)致反過來由代表編碼數(shù)據(jù)的反射光束所產(chǎn)生的信號圖像。除了具有這些共同的盤特征外，生物盤還具有容納實驗室樣本及必要的化學溶液的流道、啟動樣本讀出的觸發(fā)機構(gòu)以及用于進行生物分析的其它特征。生物盤還包括編碼信息，用于測試或檢定的執(zhí)行、控制和后處理。例如，這種編碼信息可以用于控制盤的轉(zhuǎn)速。依據(jù)測試、檢定或研究的原始記錄，該轉(zhuǎn)速可以是變化的，具有間隔的或連續(xù)的加速、恒速和減速時期。這些時期的旋轉(zhuǎn)速度和時間可以被精密控制，以提供例如射流與帶有劑、試劑或抗體的懸浮物的混合、攪動或分離。本發(fā)明的方法可以因此方便地在這種改進的光盤或生物盤上實施。
驅(qū)動器實施例一個生物盤驅(qū)動器裝置可以用于旋轉(zhuǎn)該盤、讀出及處理存儲在該盤上的任何編碼信息并分析該生物盤的流道中的DNA或其它樣本。該生物盤驅(qū)動器因此具有用于旋轉(zhuǎn)生物盤的電機、用于控制盤的轉(zhuǎn)速的控制器、用于處理來自盤的返回信號的處理器以及用于分析該處理信號的分析器?？刂齐姍C的轉(zhuǎn)速以獲得盤的所需旋轉(zhuǎn)。該生物盤驅(qū)動器裝置還可以用于在流道和目標區(qū)中的測試樣本被驅(qū)動器的讀出光束探詢和被分析器分析之前或之后向生物盤寫信息。根據(jù)本發(fā)明的處理方法，該生物盤可以包括編碼信息，用于控制盤的轉(zhuǎn)速、提供具體到將進行的DNA測試類型的處理信息，以及用于在與該驅(qū)動器相連的一個監(jiān)視器上顯示結(jié)果。
交互式光盤離心概觀圖3顯示交互式光盤驅(qū)動器離心過程的概觀。該過程的第一步驟，步驟301，包括軟件的初始化。用戶通過運行該軟件啟動該步驟。一旦該軟件開始運行，則該軟件決定使用何指令集與該盤驅(qū)動器接口，并隨后發(fā)送指令使盤驅(qū)動器以一個指定的初始轉(zhuǎn)速開始旋轉(zhuǎn)一個特定時期(步驟302)。該過程的下一步，步驟303，包括監(jiān)視來自被離心的盤的響應(yīng)。在指定的時期過去之后，軟件判定該樣本的探詢是否有任何限定響應(yīng)。在普通盤驅(qū)動器中，該驅(qū)動器在它讀盤時對各種條件產(chǎn)生響應(yīng)。通過監(jiān)視這些響應(yīng)，該軟件可以判定它們是否滿足正在進行的當前檢定所尋求的條件。在上述相關(guān)專利、專利申請和臨時專利申請中描述了判定響應(yīng)的一些方法。如果該軟件判斷有一個限定響應(yīng)，則程序進行到步驟304。在步驟304中，軟件發(fā)出指令停止正在進行的檢定。注意如果軟件判斷沒有限定響應(yīng)存在，則程序?qū)⒅苯舆M行到步驟305。在步驟305中，軟件將運行一個預(yù)定的離心程序。該程序?qū)⒁罁?jù)被觀測的響應(yīng)的類型及強度，判定如何相應(yīng)調(diào)節(jié)驅(qū)動器轉(zhuǎn)速。程序可能判定調(diào)節(jié)該速度比先前使用的速度設(shè)置快或慢。樣本的攪動也是程序可能判定啟動的一個選項。該程序還判定樣本以此新指定的速度應(yīng)該旋轉(zhuǎn)的周期。該旋轉(zhuǎn)周期可以是一個指定的時間周期或簡單地是樣本將被旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動次數(shù)。在盤驅(qū)動器旋轉(zhuǎn)指定周期之后，軟件發(fā)出一個指令校驗限定響應(yīng)(步驟306)。然后軟件將判定是否發(fā)生限定響應(yīng)(步驟303)。然后程序以上述相同方式繼續(xù)。
交互式光盤離心的用戶操作圖4顯示用戶如何操作交互式光盤離心所需的幾個步驟。第一步，步驟401，包括用戶將帶有生物樣本的盤插入盤驅(qū)動器。在下一步，步驟402，用戶通過運行離心軟件程序開始交互式離心過程。然后軟件將提示用戶手動設(shè)置驅(qū)動器速度和旋轉(zhuǎn)的時間周期(如圖7所述)或讓預(yù)編程的離心程序運行(步驟403)的選項。還可以配置該軟件提示用戶向盤驅(qū)動器發(fā)出一個攪動指令。如果選擇預(yù)編程的離心程序，則離心過程的時間長度將根據(jù)執(zhí)行的檢定類型而改變。在下一步，步驟404，離心軟件程序終止。在程序終止后，用戶可以觀察離心過程的結(jié)果(步驟405)。根據(jù)該離心軟件的配置，用戶可以直接在計算機屏幕上和/或打開一個程序產(chǎn)生的文件觀看光數(shù)據(jù)結(jié)果。
交互式光盤離心詳細步驟圖5是一個流程圖，詳細說明本發(fā)明的操作。在第一步，步驟501，軟件初始化。該步驟包括用戶運行該離心軟件，使盤驅(qū)動器以一個初始轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)一個預(yù)定周期。程序的下一步，步驟502，包括通過使用對探詢的限定響應(yīng)的軟件探測，監(jiān)視該離心過程的進展。在該初始的離心過程之后，軟件判定是否有一個限定響應(yīng)存在。
如果軟件判定有一個對探詢的限定響應(yīng)，則檢定終止(步驟503)。但是，如果軟件判定沒有一個對探詢的限定響應(yīng)，則離心程序進行到步驟504。在步驟504中，盤的研究提供信息用于計算導(dǎo)致最佳離心條件的一個伺服響應(yīng)。通過使用該光研究數(shù)據(jù)，該軟件計算一個最佳盤驅(qū)動器轉(zhuǎn)速(步驟505)。在確定所需的盤驅(qū)動器速度之后，軟件計算獲得所需轉(zhuǎn)速需要的兩個參數(shù)，驅(qū)動器速率或光頭位置(步驟506)。在描述步驟507和508之前，以下描述計算光盤轉(zhuǎn)速參數(shù)的背景信息。
盤邏輯控制的離心裝置通過控制驅(qū)動器速率和光頭位置獲得恒定線速度盤驅(qū)動器的轉(zhuǎn)速。大多數(shù)光盤驅(qū)動器以恒定線速度(CLV)工作。這意味著對于一個給定的盤驅(qū)動器速率(1x、2x等)以及在所有徑向位置，該盤相對于光頭的線速度是恒定的。實質(zhì)上，該驅(qū)動器調(diào)節(jié)該盤的角速度或轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)作為頭位置的函數(shù)，以保持給定的線速度。該給定的線速度與當前的驅(qū)動器速率(1x、2x等)有關(guān)。例如，一個1x驅(qū)動器相對于光頭以1.2m/s的恒定線速度旋轉(zhuǎn)該盤。所有其它驅(qū)動器速率是該基本值的簡單倍數(shù)

為了在徑向位置r(mm)處保持給定線速度L(m/s)，驅(qū)動器以每分鐘(30,000*L)/(π*r)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)該盤，其中r等于盤中心與光頭之間的距離。該裝置自動執(zhí)行該邏輯分離其電路。因此，通過簡單地選擇一個驅(qū)動器速率并將光頭移動到計算位置，該驅(qū)動器就能夠具有一個轉(zhuǎn)速范圍。但是，該范圍不僅受到可用的驅(qū)動器速率還受到光頭移動范圍的限制。對于工業(yè)規(guī)格內(nèi)的光盤驅(qū)動器，該范圍為25mm至58mm。因此，對于例如一個16x驅(qū)動器，可用的轉(zhuǎn)速將是

注意因為驅(qū)動器速率之間的rpm范圍有重疊，通過設(shè)置驅(qū)動器速率和光頭位置，對于本例驅(qū)動器，可以得到197.57rpm至7333.86rpm的范圍。
交互式光盤離心詳細步驟(續(xù))一旦軟件計算對于所需盤速所需的驅(qū)動器速率和光頭位置(步驟506)，則軟件向盤驅(qū)動器發(fā)送指令將驅(qū)動器速率(步驟507)和頭位置(步驟508)設(shè)置到計算的規(guī)格。驅(qū)動器速率通過標準SCSI或ATAPI驅(qū)動器指令“SET CD SPEED”設(shè)置(步驟507)。該指令實際上取以千字節(jié)/秒為單位的描述通過光頭的所需數(shù)據(jù)率的一個參數(shù)。該軟件通過在其數(shù)據(jù)庫中的一個查表上查找指定驅(qū)動器速率容易地計算該值。該頭使用標準驅(qū)動器指令“SEEK”定位(步驟508)。該指令取其位置參數(shù)作為一個邏輯塊地址(LBA)，邏輯塊地址必須從所需位置以毫米為單位計算。該軟件使用此公式計算LBA參數(shù) 一旦設(shè)置了驅(qū)動器速率和頭位置，就獲得所需的盤驅(qū)動器速度(步驟509)。
但是，應(yīng)當注意到一些盤驅(qū)動器以恒定角速度(CAV)工作。這些盤驅(qū)動器以一個固定的rpm速度旋轉(zhuǎn)，與激光頭在盤上的位置無關(guān)。因此，如果激光頭位于盤的外邊緣，則與位于盤的內(nèi)邊緣相比，掃描表面積更大并且傳輸?shù)臄?shù)據(jù)率更高。考慮這個工作特點，如果該軟件使用一個CAV盤驅(qū)動器，則離心程序?qū)l(fā)送指令直接設(shè)置盤驅(qū)動器到所需的盤驅(qū)動器轉(zhuǎn)速，而不使用頭位置作為一個參數(shù)。
一旦達到所需驅(qū)動器速度，依據(jù)該軟件的配置，該軟件將允許盤驅(qū)動器旋轉(zhuǎn)一個指定的時間周期或旋轉(zhuǎn)次數(shù)(步驟510)。注意用戶干預(yù)也是可能的，因為用戶可以選擇放棄該預(yù)編程的離心程序并手動設(shè)置驅(qū)動器的rpm速度和旋轉(zhuǎn)的時間周期(參見步驟403)。在下一步，步驟511，進行一項研究，校驗?zāi)承╉憫?yīng)類型和/或響應(yīng)強度。然后程序進行到步驟502，此時軟件判定是否有一個限定響應(yīng)。然后程序以上述相同方式繼續(xù)。
軟件的初始化圖6描述圖3和圖5中的“軟件初始化”步驟中包括的子步。在第一步，步驟601，用戶通過在計算機上運行該軟件開始離心程序。一旦軟件開始運行，軟件就向計算機的光盤驅(qū)動器發(fā)送一個目標詢問指令(步驟602)。該目標詢問指令請求關(guān)于盤驅(qū)動器的制造商、硬件版本及規(guī)格的信息。在下一步，步驟603，光盤驅(qū)動器向該軟件發(fā)送一個回復(fù)，包括驅(qū)動器的所有功能。然后軟件將該回復(fù)與供貨人指定數(shù)據(jù)和/或與結(jié)合該軟件的一個軟件數(shù)據(jù)庫中列出的指令集進行比較(步驟604)。在步驟605中，軟件判定該驅(qū)動器回復(fù)同供貨人特定數(shù)據(jù)和/或該軟件數(shù)據(jù)庫中列出的供貨人特定指令集是否匹配。如果軟件判定存在匹配，則該軟件將利用該匹配的供貨人特定指令集與該光盤驅(qū)動器接口(步驟606)。否則，該軟件將僅僅使用軟件數(shù)據(jù)庫中列出的缺省的標準指令集與該光盤驅(qū)動器接口(步驟607)。在下一步，步驟608，軟件將發(fā)出指令，從已經(jīng)確定使用的數(shù)據(jù)庫，到該光盤驅(qū)動器，開始以一個特定初始轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)以開始離心。在該盤旋轉(zhuǎn)一個特定時間周期或旋轉(zhuǎn)次數(shù)之后(步驟609)，該軟件將發(fā)出指令，此時依據(jù)該軟件的配置，一個光研究校驗響應(yīng)類型和/或響應(yīng)強度(步驟610)。然后離心程序根據(jù)圖3和圖5的以下步驟進行。
應(yīng)當注意到當使用頭位置作為速度控制方法時，需要將待查和/或探詢的樣本定位在一個位置，使得頭位置可以獲得所需的初始離心速率。當基于限定響應(yīng)的狀態(tài)要求更高或更低的轉(zhuǎn)速時，可以移動頭位置到另一個徑向位置以確定轉(zhuǎn)速，然后返回到采樣位置用于限定響應(yīng)的研究。
盤上生物樣本的攪動在檢定過程中有時需要攪動盤上的生物樣本。攪動向生物樣本提供了一個附加數(shù)量的扭矩，以便于混合、分離或化學反應(yīng)。在該發(fā)明的一個備選實施例中，盤驅(qū)動器可以用作一個攪動器。通過快速改變轉(zhuǎn)速，加速及減速將為攪動樣本提供足夠的力。例如，為了完成攪動，該盤可以初始以1x速度旋轉(zhuǎn)，然后以4x速度，然后返回到1x速度。在攪動發(fā)生后，該實施例還可以包括一個研究(類似步驟511)，以便軟件判定是否發(fā)生一個限定響應(yīng)。
限定響應(yīng)在普通盤驅(qū)動器中，驅(qū)動器在其讀盤時對各種條件產(chǎn)生響應(yīng)。例如，如果探測到的激光功率太低，則盤驅(qū)動器可以通過增加激光功率進行補償?；蛘咴诹硪粋€例子中，如果探測到反射的激光離開了磁道，則跟蹤機構(gòu)將通過移動激光頭進行補償以正確地跟蹤該盤。依據(jù)離心過程中執(zhí)行的檢定，交互式光盤離心的限定響應(yīng)可以被定義為許多不同的事件。典型的響應(yīng)可以在工作機構(gòu)例如速度控制、焦點和跟蹤位置、目標裝置定位、信號增益校正等中發(fā)現(xiàn)。通過監(jiān)視這些響應(yīng)，軟件可以判定它們是否滿足正在進行的當前檢定所尋求的條件。例如，如果當前檢定正在尋找樣本中不透光的條件，則限定響應(yīng)可以是一個信號增益探測，因為該類型的響應(yīng)可以表示探測到一個較低的功率。因此，本發(fā)明利用了盤驅(qū)動器的現(xiàn)有的工作機構(gòu)，用于判定限定響應(yīng)。
探測限定響應(yīng)的其它方法包括以上描述的并且這里并作參考的專利、專利申請和臨時專利申請中描述的分析技術(shù)。
本發(fā)明設(shè)想的一個技術(shù)是在盤的非樣本區(qū)域存儲數(shù)字數(shù)據(jù)，產(chǎn)生數(shù)字寂靜、白噪聲、粉紅噪聲或其它一些可識別的和/或一致的圖像。作為樣本狀態(tài)結(jié)果的該背景的任何變化作為接收數(shù)據(jù)中的異常可以容易地被探測到。當執(zhí)行一個研究時，結(jié)果可以迅速地與響應(yīng)表比較，以識別可能表示限定響應(yīng)的變化。一項技術(shù)是使用C1和C2識別可能的限定響應(yīng)。
結(jié)論因此，結(jié)合一個或更多的特定實施例描述了使用盤驅(qū)動器用于生物樣本的交互式離心的方法和軟件。雖然參考某些較好實施例詳細描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當認識到本發(fā)明不限于這些精確的實施例。相反地，考慮到描述了實踐本發(fā)明的當前最好模式的本公開，熟練的技術(shù)人員可以提出許多修改和變型，而不偏離本發(fā)明的范圍和精神。本發(fā)明由權(quán)利要求書及其全范圍的等價物限定。
權(quán)利要求
1.一種執(zhí)行交互式離心的方法，所述方法包括步驟以一個特定初始速度旋轉(zhuǎn)盤驅(qū)動器中的一個具有生物樣本的盤；交互式地校驗來自所述盤驅(qū)動器的一個限定響應(yīng)；以及當未收到一個限定響應(yīng)時，遵循預(yù)定程序旋轉(zhuǎn)所述盤。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述交互式校驗步驟進一步包括步驟執(zhí)行一個研究以校驗所述限定響應(yīng)；分析來自所述響應(yīng)的信息。
3.權(quán)利要求2的方法，進一步包括步驟計算驅(qū)動器速率，用于獲得所述需要的盤驅(qū)動器轉(zhuǎn)速；發(fā)出指令設(shè)置所述驅(qū)動器速率；將所述盤驅(qū)動器旋轉(zhuǎn)一個特定周期；執(zhí)行一個研究以校驗限定響應(yīng)；以及判定是否接收到一個限定響應(yīng)。
4.權(quán)利要求2的方法進一步包括步驟計算頭位置，用于獲得所述需要的盤驅(qū)動器轉(zhuǎn)速；發(fā)出指令設(shè)置所述頭位置；將所述盤驅(qū)動器旋轉(zhuǎn)一個特定周期；執(zhí)行一個研究以校驗響應(yīng)；以及判定是否接收到一個限定響應(yīng)。
5.權(quán)利要求1的方法，其中所述特定速度由用戶手動選擇。
6.權(quán)利要求1的方法，其中所述特定速度由所述軟件設(shè)置。
7.權(quán)利要求1的方法，其中設(shè)置所述初始速度的所述步驟包括步驟發(fā)送一個目標詢問指令到所述盤驅(qū)動器；從所述盤驅(qū)動器接收一個回復(fù)；以及對照數(shù)據(jù)庫中供貨人數(shù)據(jù)列表，校驗所述回復(fù)。
8.權(quán)利要求7的方法，其中設(shè)置所述初始速度的所述步驟進一步包括步驟如果發(fā)現(xiàn)所述回復(fù)在所述數(shù)據(jù)庫中，就使用來自所述數(shù)據(jù)庫的供貨人特定指令；發(fā)出所述供貨人特定指令，使所述盤驅(qū)動器以一個特定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)一個指定周期。
9.權(quán)利要求7的方法，其中設(shè)置所述初始速度的所述步驟進一步包括步驟如果發(fā)現(xiàn)所述回復(fù)不在所述數(shù)據(jù)庫中，就使用來自所述數(shù)據(jù)庫的標準指令；發(fā)出所述標準指令，使所述盤驅(qū)動器以一個特定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)一個指定周期。
10.權(quán)利要求1的方法，其中旋轉(zhuǎn)所述盤的所述步驟，以不同的速度旋轉(zhuǎn)所述盤驅(qū)動器，以獲得攪動的效果。
11.權(quán)利要求1的方法，其中所述盤驅(qū)動器為一個CLV盤驅(qū)動器，并且通過使讀出頭移動到導(dǎo)致所需轉(zhuǎn)速的一個徑向位置來設(shè)置所述速度。
12.權(quán)利要求1的方法，其中所述盤驅(qū)動器為一個CAV盤驅(qū)動器，并且通過向所述盤驅(qū)動器提供速度控制指令來設(shè)置所述速度。
全文摘要
本發(fā)明是用于交互式地使計算機盤驅(qū)動器中的生物盤上的生物樣本離心的一種方法及軟件。生物盤是一種改進的盤，能夠存儲實驗室樣本。該軟件使盤驅(qū)動器的轉(zhuǎn)速初始化，然后監(jiān)視來自盤的響應(yīng)。該盤驅(qū)動器使激光指向該盤，并且探測與盤上的實驗室樣本相互作用的光。利用這種探測識別生物樣本的當前狀態(tài)。一個實施例探測來自該探詢的響應(yīng)，以調(diào)節(jié)該離心過程中盤的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明利用了恒定線速度(CLV)和恒定角速度(CAV)驅(qū)動器中現(xiàn)有的速度控制指令，以獲得一個寬范圍的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明的另一個實施例包括便于生物樣本分離的盤的攪動。
文檔編號G01N35/00GK1556924SQ02818352
公開日2004年12月22日 申請日期2002年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月20日
發(fā)明者馬克·沃星敦, 馬克 沃星敦 申請人:伯斯坦技術(shù)公司, 納高卡有限公司