具有用于模块化的独立致动的移液管通道的歧管安装件的液体分配器的制作方法

文档序号:12920190阅读:273来源:国知局
具有用于模块化的独立致动的移液管通道的歧管安装件的液体分配器的制作方法与工艺

本申请要求2016年5月23日提交的美国临时申请No.62/340296以及2016年10月18日提交的美国临时申请No.62/409695的优选权,这些申请以其整体通过参考并入本文。

技术领域

本文描述的技术一般涉及用于控制与流体的液体分配操作相关联的流体处理操作的系统和方法,所述流体包括样本,特别是多个生物样本。该技术涉及进行各种抽吸和分配操作的自动抽吸系统。



背景技术:

生物样本的诊断测试对于快速并且有效地诊断和治疗疾病的健康保健业的努力来说是有帮助的。进行这样的诊断测试的临床试验室伴随日益增加的需求已然每天接收数百或数千份样本。对这样大量的样本进行管理的挑战已通过样本分析的自动化来协助。自动样本分析通常通过自动化分析仪而实施,该分析仪通常是自包含系统,该系统对生物样本进行多步骤处理以便获得诊断结果。

理解到样本流程分解为若干关键步骤,期望考虑多种方式来自动化管理可能多的样本。例如,对于生物样本,一旦从患者中取出,其必须处于适合于工艺监管的形式。在一些情况下,该工艺监管涉及DNA放大,使用聚合酶链反应(PCR)或另外的适合技术,以便对感兴趣的载体进行放大。临床试验室还具有执行不同的工艺监管的自动化临床分析仪。因此,需要通过通用液体处理系统制备用于诊断测试的样本,该通用液体处理系统可被容易地定制并且在不同类型的分析仪中实施。

样本制备在某种程度上是劳动密集型的,这是因为所要求的液体例如试剂的数量以及对多次液体转移(例如,移液)操作的需要。因此,需要自动化的移液装置,特别是可并行地对多个样本进行操作的装置。

在本文的背景技术中的讨论被包括以便对本文描述的本实用新型的背景进行说明。这并不是承认所参考的任何材料是公开的、已知的、或属于截止到任何权利要求的优先权日之前的部分公知常识。

贯穿本申请文件的说明书和权利要求书,词语“包括”和其变体,例如,“包含”和“具有”并不旨在排除其它的添加物、部件、整体或步骤。



技术实现要素:

本文描述的液体分配器包括歧管,该歧管包括压力通道;真空通道;多个压力横向通道,每个压力横向通道开始于压力通道处并且终止于歧管的外表面处;多个真空横向通道,每个真空横向通道开始于真空通道并且终止于歧管的外表面处。液体分配器包括耦接到歧管的一个或多个移液管通道,每个移液管通道包括分配头、配置为在来自一个压力横向通道的压力下接收气体的压力端口、配置为在来自一个真空横向通道的真空下接收气体的真空端口、以及与压力端口和真空端口同时流体连通的阀,该阀可操作为有选择地将处于压力下的气体和处于真空下的气体转移到分配头。液体分配器包括电连接,该电连接配置为将控制信号从歧管传送给一个或多个移液管通道,每个阀的操作独立于任何其它阀通过从歧管传送的控制信号而调节。

在一些实施例中,一个或多个移液管通道中的每个有选择地并且独立地与歧管耦接。在一些实施例中,对于每个移液管通道,分配头与移液管尖端耦接,其中分配头配置为当阀将处于真空下的气体转移给分配头时将液体吸入移液管尖端中,并且其中分配头配置为在阀将处于压力下的气体转移到分配头时分配来自移液管尖端的液体。在一些实施例中,每个移液管通道包括单个分配头。在一些实施例中,每个阀配置为有选择地分别将处于压力下的气体和处于真空下的气体从压力端口和真空端口分配给单个分配头。在一些实施例中,每个移液管通道包括第一部分和第二部分,在移液管通道与歧管耦接时,该第一部分不相对于歧管运动,在移液管通道与歧管耦接时,该第二部分相对于歧管运动。在一些实施例中,阀被封闭在第一部分内,分配头与第二部分耦接,并且连接该阀和分配头的导管配置为在第二部分相对于第一部分运动时在第一部分内运动。在一些实施例中,压力通道包括第一端和终止于进入压力端口处的第二端,其中进入压力端口连接到处于压力下的气体的外部源,其中真空通道包括第一端和终止于进入真空端口处的第二端,并且其中进入真空端口连接到处于真空下的气体的外部源。在一些实施例中,该歧管仅分别通过进入压力端口和进入真空端口接收处于压力下的气体和处于真空下的气体。在一些实施例中,电连接还配置为将电信号从歧管传送给一个或多个移液管通道,每个移液管通道独立于任何移液管通道通过从歧管传送的电信号而被激励。在一些实施例中,一个或多个移液管通道中的每个仅通过与歧管的电连接而接收控制信号和电信号。在一些实施例中,每个阀是三通电磁阀。在一些实施例中,每个阀是低压电磁阀。在一些实施例中,每个阀是额定压力小于10psi的电磁阀。在一些实施例中,至少一个移液管通道还包括磁性制动器。在一些实施例中,该磁性制动器配置为在丢失来自歧管的电信号的情况下减少至少一个移液管通道的分配头的自由下落。在一些实施例中,至少一个移液管通道还包括滚珠丝杠,该滚珠丝杠配置为使至少一个移液管通道的分配头沿竖直方向相对于歧管运动。在一些实施例中,至少一个移液管通道还包括联轴器,该联轴器配置为减小滚珠丝杠的未对准。在一些实施例中,通过每个压力横向通道提供给相应的移液管通道的压力端口的气体处于与通过多个压力横向通道中的每个其他的压力横向通道提供的气体相同的压力下。在一些实施例中,歧管还包括第二压力通道,该第二压力通道包括多个压力横向通道,其中第一多个移液管通道中的每个的压力端口耦接到第一压力通道的一个压力横向通道,其中第二不同的多个移液管通道中的每个的压力端口耦接到第二压力通道的一个压力横向通道,并且其中歧管以第一压力将处于压力下的气体提供给第一多个移液管通道,并且同时以第二不同的压力将气体提供给第二多个移液管通道。在一些实施例中,每个移液管通道配置为有选择地通过两个螺钉安装到歧管。在一些实施例中,该两个螺钉被系紧/固定(captive)到移液管通道。在一些实施例中,至少一个移液管通道包括一个或多个钉,该钉配置为与歧管的一个或多个开口对齐。在一些实施例中,在移液管通道上的电连接器和歧管上的电连接器接合之前,一个或多个钉与歧管中的一个或多个开口接合。在一些实施例中,每个移液管通道包括一个或多个O形环,该O形环配置为在每个移液管通道和歧管之间提供密封。在一些实施例中,一个或多个O形环被捕获在每个移液管通道中的燕尾槽中。在一些实施例中,液体分配器包括耦接到歧管的第一移液管通道和第二移液管通道,其中第一移液管通道包括用于分配的不同的校准设置。在一些实施例中,两个或多个移液管通道具有不同的分配头。在一些实施例中,一个压力横向通道和一个真空横向通道不与移液管通道耦接,并且其中该液体分配器还包括封板,该封板配置为将未耦接到移液管通道的歧管的一个压力横向通道和一个真空横向通道关闭。在一些实施例中,该压力通道和真空通道在歧管内物理地并且流体地相互隔绝。在一些实施例中,该歧管包括单个压力通道和单个真空通道。在一些实施例中,针对每个移液管通道,阀配置为与歧管的压力通道和真空通道同时流体连通,该阀可操作为有选择地将处于压力下的气体和处于真空下的气体转移给分配头。在一些实施例中,每个移液管通道还包括导管,该导管具有终止于该阀处的第一端部和终止于该分配头处的第二端部,其中该导管配置为将气体从该阀引导到分配头。在一些实施例中,该导管是该阀与该分配头之间的唯一的气动连接。在一些实施例中,该导管配置为随着分配头相对于歧管竖直地运动而弯曲。在一些实施例中,该导管被移液管通道的外壳包围。在一些实施例中,针对每个移液管通道,在分配头相对于歧管运动时,阀不相对于歧管运动。在一些实施例中,每个移液管通道还包括第二阀,该第二阀与分配头一起相对于歧管运动。在一些实施例中,每个第二阀的操作独立于任何其它的第二阀通过从歧管传送的控制信号而被调节。在一些实施例中,第二阀配置为控制分配头的抽吸和分配操作。在一些实施例中,第二阀为电磁阀。在一些实施例中,在阀将处于真空下的气体转移给分配头时,该分配头进行抽吸操作,其中在该阀将处于压力下的气体转移给该分配头时,该分配头进行分配操作,并且其中该第二阀配置为在抽吸和分配操作期间通过分配头分别控制抽吸和分配的液体的体积。在一些实施例中,在该阀将处于真空下的气体转移给分配头时,该分配头进行抽吸操作,其中在该阀将处于压力下的气体转移给该分配头时,该分配头进行分配操作,并且其中该第二阀配置为控制抽吸操作和分配操作的正时。在一些实施例中,每个第二阀独立于任何其它的第二阀通过由歧管传送的电信号而激励。在一些实施例中,每个移液管通道配置为独立于与该歧管耦接的另一移液管通道而被耦接到歧管和从歧管断开。在一些实施例中,每个分配头独立于与该歧管耦接的另一分配头而沿竖直方向相对于该歧管可运动。在一些实施例中,一个或多个移液管通道中的每个是模块化的。在一些实施例中,一个或多个移液管通道包括与该歧管耦接的第一移液管通道和第二移液管通道,其中第一移液管通道以与抽吸和分配操作的体积有关的第一设置而校准,并且第二移液管通道以与抽吸和分配操作的体积有关的第二不同的设置而校准。在一些实施例中,一个或多个移液管通道包括与该歧管耦接的第一移液管通道和第二移液管通道,其中第一移液管通道以与抽吸和分配操作的压力有关的第一设置而校准,并且第二移液管通道以与抽吸和分配操作的压力有关的第二不同的设置而校准。在一些实施例中,在第一移液管通道和第二移液管通道与该歧管耦接之前,第一移液管通道和第二移液管通道被校准。在一些实施例中,一个或多个移液管通道包括第一移液管通道和第二移液管通道,其中第一移液管通道的压力端口和真空端口具有与第二移液管通道的压力端口和真空端口相同的取向。在一些实施例中,第一移液管通道和第二移液管通道具有一个或多个不同尺寸。在一些实施例中,第一移液管通道和第二移液管通道配置为同时执行不同的功能。在一些实施例中,液体分配器具有与该歧管耦接的三个移液管通道。在一些实施例中,液体分配器具有与歧管耦接的5个移液管通道。在一些实施例中,每个移液管通道包括移液管尖端传感器,该移液管尖端传感器配置为检测移液管尖端是否与该分配头接合。在一些实施例中,每个移液管通道包括传感器,该传感器配置为检测该分配头的竖直运动何时受到障碍。在一些实施例中,一个或多个移液管通道包括两个或多个移液管通道,其中两个或多个移液管通道中的每个阀配置为被独立地致动,从而有选择地将处于压力下的气体或处于真空下的气体从该歧管转移到每个分配头。

本文提供了对流体进行分配和抽吸的方法。该方法包括:提供歧管,该歧管包括真空通道和压力通道;提供一个或多个移液管通道,每个移液管通道包括分配头、真空端口、压力端口,以及与该真空端口和该压力端口同时流体连通的独立控制的阀;有选择地将一个或多个移液管通道与该歧管接合,其中有选择地接合包括将一个或多个移液管通道中的每个真空端口连接到歧管的真空通道,并且将一个或多个移液管通道中的每个压力端口连接到歧管的压力通道;将控制信号从该歧管传送给该一个或多个移液管通道的第一移液管通道,以便独立地控制独立控制的阀的操作,从而有选择地将通过第一移液管通道的真空端口和压力端口接收的处于真空下的气体或处于压力下的气体引导到第一移液管通道的分配头;并且通过第一移液管通道进行抽吸和分配操作,抽吸和分配操作包括分别响应于处于真空下的气体或处于压力下的气体而从第一移液管通道的独立控制的阀,在第一移液管通道的分配头中抽吸流体或分配流体。

在一些实施例中,该方法包括有选择地将第一移液管通道和第二移液管通道与歧管接合;将控制信号从该歧管传送给第二移液管通道,以便独立地控制所述独立控制的阀的操作,从而将通过第二移液管通道的真空端口和压力端口接收的处于真空下的气体或处于压力下的气体有选择地引导到第二移液管通道的分配头;并且通过第二移液管通道,进行抽吸和分配操作,该抽吸和分配操作包括分别响应于处于真空下的气体或处于压力下的气体的接收而在第二移液管通道的分配头中,从第二移液管通道的独立控制的阀,抽吸第二流体或分配第二流体。在一些实施例中,第一移液管通道和第二移液管通道的抽吸和分配操作同时发生。在一些实施例中,第一移液管通道和第二移液管通道的抽吸和分配操作独立地发生。在一些实施例中,在第一移液管通道进行分配的同时,第二移液管通道进行抽吸。在一些实施例中,第一移液管通道和第二移液管通道同时抽吸不同体积的流体。在一些实施例中,第一移液管通道和第二移液管通道同时分配不同体积的流体。在一些实施例中,第一移液管通道和第二移液管通道同时以不同的压力抽吸一定体积的流体。在一些实施例中,第一移液管通道和第二移液管通道同时以不同的压力分配一定体积的流体。在一些实施例中,第一移液管通道的独立控制的阀转移处于压力下的气体,同时第二移液管通道的独立控制的阀转移处于真空下的气体。在一些实施例中,第一移液管通道的独立控制的阀独立于第二移液管通道的独立控制的阀而开始或停止气体的转移。在一些实施例中,该方法包括将第一移液管通道和第二移液管通道与该歧管有选择地接合,其中第一移液管通道的阀将处于压力下的气体转移到第一移液管通道的分配头,同时第二移液管通道的阀将处于真空下的气体转移到第二移液管通道的分配头,从而第一移液管通道的分配头对流体进行分配,同时第二移液管通道的分配头抽吸流体。在一些实施例中,压力通道包括多个压力横向通道,并且真空通道包括多个真空横向通道,并且其中每个移液管通道配置为在该移液管通道有选择地接合到歧管时连接到一个压力横向通道和一个真空横向通道。在一些实施例中,该歧管包括多个通路,每个通路包括一个压力横向通道和一个真空横向通道,并且其中有选择地接合包括将一个移液管通道接合到多个通路中的任何一个通路。在一些实施例中,该方法包括:依次地,响应于在第一移液管通道的分配头中接收处于真空下的气体而抽吸流体,并且响应于在该分配头中接收处于压力下的气体而分配该流体。在一些实施例中,该方法包括将处于压力下的气体的单个源和处于真空下的气体的单个源与该歧管耦接。在一些实施例中,该压力通道终止于进入压力端口,并且该真空通道终止于进入真空端口处,其中该歧管仅分别通过进入压力端口和进入真空端口而接收处于压力下的气体和处于真空下的气体。在一些实施例中,该移液管通道分别仅通过压力端口和真空端口而接收处于压力下的气体和处于真空下的气体。在一些实施例中,该方法包括将电信号从该歧管传送到一个或多个移液管通道,每个移液管通道独立于任何移液管通道通过从该歧管传送的电信号而被激励。在一些实施例中,一个或多个移液管通道中的每个仅通过与该歧管的电连接而接收控制信号和电信号。在一些实施例中,该方法包括在丢失电信号的情况下通过磁性制动器减小分配头的自由下落。在一些实施例中,有选择地使第一移液管通道与该歧管接合包括将移液管通道的一个或多个钉与该歧管的一个或多个开口对齐。在一些实施例中,有选择地使第一移液管通道与该歧管接合包括拧紧移液管通道的一个或多个系紧螺钉。在一些实施例中,有选择地使第一移液管通道与该歧管接合包括压缩第一移液管通道和该歧管之间的密封件。在一些实施例中,该密封件为移液管通道的系紧O形环。在一些实施例中,该方法包括通过导管将通过第一移液管通道的压力端口和真空端口接收的处于压力下的气体和处于真空下的气体有选择地引导到第一移液管通道的分配头。在一些实施例中,该导管是阀和分配头之间的唯一气动连接。在一些实施例中,该导管配置为随着分配头竖直运动而弯曲。在一些实施例中,该流体包括液体。在一些实施例中,该流体包括气体。

本文描述的液体分配器包括歧管,该歧管包括真空通道、压力通道、以及多个通路,每个通路包括电连接器、至压力通道的端口、以及至真空通道的端口;以及一个或多个移液管通道,每个移液管通道包括单个分配头并且配置为耦接到电连接器、所述压力端口、以及所述多个通路中任意一个通路的真空端口。

在一些实施例中,每个移液管通道包括阀,该阀配置为将处于压力下的气体和处于真空下的气体分别从压力端口和真空端口有选择地分配到单个分配头。在一些实施例中,该一个或多个移液管通道中的每个耦接到多个通路中的一个通路,并且其中针对每个移液管通道,该阀的操作通过信号被独立控制,该信号通过其上耦接有移液管通道的一个通路中的电连接器传送到阀。在一些实施例中,每个移液管通道包括第一部分和第二部分,在移液管通道耦接到歧管时,该第一部分不相对于歧管运动,在移液管通道耦接到歧管时,该第二部分相对于该歧管运动。在一些实施例中,该阀被包围在第一部分中,该分配头耦接到第二部分,并且连接该阀和分配头的导管配置为在第二部分相对于第一部分运动时在第一部分内运动。在一些实施例中,每个移液管通道包括电连接器、压力端口、以及真空端口。在一些实施例中,任何移液管通道中的电连接器、压力端口、以及真空端口配置为分别耦接到多个通路中的任何一个通路中的电连接器、压力端口、以及真空端口。在一些实施例中,在一个或多个移液管通道中的电连接器、压力端口、和真空端口耦接到该歧管时,一个或多个移液管通道中的电连接器、压力端口、以及真空端口不相对于该歧管运动。在一些实施例中,在一个或多个移液管通道耦接到歧管时,一个或多个移液管通道中的单个分配头相对于该歧管运动。在一些实施例中,该液体分配器包括多个移液管通道,其中多个通路中的每个通路配置为耦接到多个移液管通道中的任何一个移液管通道。在一些实施例中,该压力通道和该真空通道在该歧管内相互物理和流体地隔绝。在一些实施例中,该歧管包括单个压力通道和单个真空通道。在一些实施例中,每个移液管通道配置为有选择地耦接和断开多个通路中的任何一个通路中的电连接器、压力端口、以及真空端口。在一些实施例中,多个通路中的每个通路的纵轴横穿压力通道而取向。在一些实施例中,该多个通路中的每个通路的纵轴横穿该真空通道而取向。在一些实施例中,该一个或多个移液管通道包括多个移液管通道,其中多个移液管通道中的至少一个移液管通道耦接到多个通路中的一个通路,并且其中多个通路中的至少一个通路不耦接到多个移液管通道中的一个移液管通道。在一些实施例中,该液体分配器包括外罩,该外罩配置为密封未与多个移液管通道中的一个移液管通道耦接的至少一个通路中的压力端口和真空端口。在一些实施例中,该液体分配器包括仅一个移液管通道,其中该移液管通道耦接到多个通路中的一个通路,并且其中多个通路中的剩余通路中的每个不耦接到移液管通道。在一些实施例中,每个通路包括至压力通道的单个端口和至真空通道的单个端口。在一些实施例中,该液体分配器包括与多个通路中的第一通路耦接的第一移液管通道和与多个通路中的第二通路耦接的第二移液管通道,其中第一移液管通道的单个分配头抽吸流体,同时第二移液管通道的单个分配头分配流体。在一些实施例中,该一个或多个移液管通道包括两个移液管通道,两个移液管通道具有在抽吸和分配操作期间与分配头中的气体的压力有关的不同的校准设置。在一些实施例中,该一个或多个移液管通道包括两个移液管通道,两个移液管通道具有在抽吸和分配操作期间与所抽吸和分配的流体的体积有关的不同的校准设置。在一些实施例中,该一个或多个移液管通道包括具有与抽吸和分配操作的速度有关的不同的校准设置的两个移液管通道。在一些实施例中,一个或多个移液管通道包括多个移液管通道,其中多个移液管通道中的至少两个是相同的。在一些实施例中,一个或多个移液管通道包括多个移液管通道,其中多个移液管通道中的至少两个是不同的。在一些实施例中,该至少两个不同的移液管通道具有一个或多个不同尺寸。在一些实施例中,每个移液管通道包括阀,该阀可操作为控制每个移液管通道内的气体的流量。在一些实施例中,每个移液管通道包括阀,该阀可操作为控制移液管通道中的单个分配头的抽吸和分配操作。在一些实施例中,该一个或多个移液管通道中的每个有选择地并且独立地耦接到歧管。在一些实施例中,压力通道包括终止于进入压力端口处的第一端和第二端,其中进入压力端口连接到处于压力下的气体的外部源,其中真空通道包括终止于进入真空端口处的第一端和第二端,并且其中进入真空端口连接到处于真空下的气体的外部源。在一些实施例中,该歧管仅分别通过进入压力端口和进入真空端口接收处于压力下的气体和处于真空下的气体。在一些实施例中,该多个通路中的每个通路中的电连接器配置为将电信号从该歧管传送到一个移液管通道,并且其中每个移液管通道配置为在耦接到歧管时独立于与该歧管耦接的任何其它的移液管通道而由从该歧管传送的电信号而激励。在一些实施例中,一个或多个移液管通道中的每个耦接到该歧管,并且其中该一个或多个移液管通道中的每个仅通过其上耦接有相应的移液管通道的通路的电连接器而接收控制信号和电信号。在一些实施例中,至少一个移液管通道还包括磁性制动器。在一些实施例中,至少一个移液管通道的磁性制动器配置为在丢失电信号的情况下可减少该至少一个移液管通道中的单个分配头的自由下落。在一些实施例中,该至少一个移液管通道还包括滚珠丝杠,该滚珠丝杠配置为使至少一个移液管通道中的单个分配头相对于歧管在竖直方向上运动。在一些实施例中,该至少一个移液管通道还包括联轴器,该联轴器配置为降低滚珠丝杠的未对准。在一些实施例中,该液体分配器包括耦接到歧管的多个移液管通道,并且该压力通道以相同压力将处于压力下的气体提供给耦接到该歧管的所有移液管通道。在一些实施例中,该液体分配器包括耦接到该歧管的多个移液管通道,并且该真空通道以相同压力将处于真空下的气体提供给耦接到该歧管的所有移液管通道。在一些实施例中,该液体分配器包括耦接到该歧管的多个移液管通道,并且该歧管可操作为以第一压力将处于压力下的气体提供给第一组移液管通道,并且同时以第二不同的压力将气体提供给第二不同组的移液管通道。在一些实施例中,每个移液管通道配置为通过两个螺钉有选择地安装到该歧管。在一些实施例中,两个螺钉系紧于移液管通道。在一些实施例中,至少一个移液管通道包括配置为与该歧管的一个或多个开口对齐的一个或多个钉。在一些实施例中,在电连接器接合该移液管通道之前,该一个或多个钉接合该歧管的一个或多个开口。在一些实施例中,每个移液管通道包括配置为提供每个移液管通道和该歧管之间的密封的一个或多个O形环。在一些实施例中,该一个或多个O形环被捕获于每个移液管通道中的燕尾槽中。在一些实施例中,该一个或多个移液管通道包括耦接到该歧管的第一移液管通道和第二移液管通道。在一些实施例中,第一移液管通道包括不同于第二移液管通道的用于分配的校准设置。在一些实施例中,第一移液管通道和第二移液管通道具有不同的分配头。在一些实施例中,该液体分配器包括封板,该封板配置为关闭至该歧管的压力通道的一个端口和至该真空通道的一个端口。在一些实施例中,每个移液管通道包括阀,该阀配置为将处于真空下的气体和处于压力下的气体分别从真空端口和压力端口有选择地分配给单个分配头,其中每个移液管通道还包括导管,该导管具有终止于该阀的第一端和终止于该分配头的第二端,并且其中该导管配置为将气体从该阀转移给该分配头。在一些实施例中,该导管为该阀和该分配头之间唯一的气动连接。在一些实施例中,该导管配置为当移液管通道与歧管耦接时,所述导管随着分配头相对于该歧管竖直运动而弯曲。在一些实施例中,在该移液管通道与该歧管耦接时,该阀不相对于歧管竖直运动,并且其中该导管配置为在该分配头相对于该歧管竖直运动时在该移液管通道的外壳内弯曲。在一些实施例中,该导管和该阀被包围在移液管通道的第一外壳中,并且分配头耦接到包围第二阀的移液管通道的第二外壳。在一些实施例中,该导管包围在该移液管通道的外壳内。在一些实施例中,每个移液管通道包括阀,该阀配置为将处于真空下的气体和处于压力下的气体分别从真空端口和压力端口有选择地分配给单个分配头,并且其中每个移液管通道还包括第二阀,该第二阀配置为在该移液管通道与该歧管耦接时与分配头一起运动。在一些实施例中,每个第二阀的操作独立于任何其它第二阀而通过自该歧管传送的控制信号被调节。在一些实施例中,该第二阀配置为控制该分配头的抽吸和分配操作。在一些实施例中,第二阀为电磁阀。在一些实施例中,第二阀配置为控制由分配头抽吸或分配的液体的量。在一些实施例中,该第二阀配置为控制由该分配头抽吸或分配的液体的正时。在一些实施例中,每个第二阀独立于任何第二阀而通过自该歧管传送的电信号被激励。在一些实施例中,每个移液管通道包括阀,该阀配置为将处于压力下的气体和处于真空下的气体分别从压力端口和真空端口有选择地分配给该单个分配头,并且其中每个阀为三通电磁阀。在一些实施例中,每个移液管通道配置为独立于和该歧管耦接的另一移液管通道而与该歧管耦接和断开。在一些实施例中,该一个或多个移液管通道包括与该歧管耦接的多个移液管通道,其中该多个移液管通道中的每个分配头独立于与该歧管耦接的另一分配头沿竖直方向相对于歧管可运动。在一些实施例中,该一个或多个移液管通道为模块化的。在一些实施例中,一个或多个移液管通道包括多个相同的移液管通道。在一些实施例中,一个或多个移液管通道包括与该歧管耦接的第一移液管通道和第二移液管通道,其中该第一移液管通道和第二移液管通道被校准为抽吸和分配一定体积的液体,并且其中第一移液管通道包括体积校准设置,其不同于第二移液管通道的体积校准设置。在一些实施例中,该一个或多个移液管通道包括与该歧管耦接的第一移液管通道和第二移液管通道,其中该第一移液管通道和第二移液管通道被校准为在一定压力下抽吸和分配液体,并且其中第一移液管通道包括压力校准设置,其不同于第二移液管通道的压力校准设置。在一些实施例中,该一个或多个移液管通道包括第一移液管通道和第二移液管通道,第一移液管通道和第二移液管通道中的每个均包括压力端口和真空端口,并且其中第一移液管通道的压力端口和真空端口具有与第二移液管通道的压力端口和真空端口相同的取向。在一些实施例中,第一移液管通道和第二移液管通道具有一个或多个不同的尺寸。在一些实施例中,第一移液管通道和第二移液管通道同时执行不同的功能。在一些实施例中,该液体分配器具有与该歧管耦接的三个移液管通道。在一些实施例中,该液体分配器具有与该歧管耦接的5个移液管通道。在一些实施例中,在该分配头通过其相应的移液管通道耦接到歧管时,每个分配头独立地相对于该歧管在竖直方向上可运动。在一些实施例中,每个移液管通道包括移液管尖端传感器,该移液管尖端传感器配置为检测移液管尖端是否与该分配头接合。在一些实施例中,每个移液管通道包括传感器,该传感器配置为感测该分配头的竖直运动何时受到阻碍。在一些实施例中,该液体分配器包括耦接到歧管的两个或多个移液管通道,其中两个或多个移液管通道中的每个阀配置为被独立地致动,以便有选择地将处于压力下的气体或处于真空下的气体从该歧管转移给每个分配头。

本文描述的系统包括歧管,该歧管包括压力通道;真空通道;一个压力子通道,该一个压力子通道开始于该压力通道并且终止于该歧管的外表面;一个真空子通道,该一个真空子通道开始于该真空通道并且终止于该歧管的外表面。该系统包括与该歧管耦接的一个移液管通道、压力端口、真空端口、以及阀,该移液管通道包括单个分配头,该压力端口配置为接收来自该歧管的压力子通道的处于压力下的气体,该真空端口配置为接收来自该歧管的真空子通道的处于真空下的气体,该阀与压力端口和真空端口同时流体连通,该阀可操作为有选择地将处于压力下的气体和处于真空下的气体转移给该分配头。该系统包括电连接,该电连接配置为将控制信号从该歧管传送给该移液管通道,通过从该歧管传送的控制信号专门调节阀的操作。

在一些实施例中,该系统包括未耦接到歧管的第二移液管通道,其中第二移液管通道与和该歧管耦接的移液管通道是相同的。在一些实施例中,该系统包括未与该歧管耦接的第二移液管通道,其中该第二移液管通道与和该歧管耦接的移液管通道是不同的。

附图说明

图1A表示根据第一实施例的液体分配器的实施例的示意图;

图1B-图4表示根据第二实施例的液体分配器的视图;

图5-34D表示根据第三实施例的液体分配器的视图;

图35-55表示根据第四实施例的液体分配器的视图;

图56-57表示根据第五实施例的液体分配器的视图;

图58-60表示根据第三实施例的视图;

图61-64表示根据第四实施例的视图;

图65A-65B表示歧管的视图。

具体实施方式

如根据本说明书上下文和本领域技术人员的知识所显而易见的,本文描述的任意特征或特征的组合包括在本公开的范围内,假定包括在任何这样的组合中的特征没有相互不一致。另外,任何特征或特征的组合可具体从本公开的任何实施例中排除。为了对本公开进行概述的目的,本文描述了本公开的某些方面,优点和新颖的特征。当然,应理解到,不必将全部这些方面、优点、或特征呈现于本公开的任何特定的实施例中。

应理解到,本文提供的实施例是通过举例方式提出的,而不是通过限定方式提出的。虽然描述了示例性的实施例,但是下面的具体实施方式的目的被视为覆盖可落入本公开的实质和范围内的实施例的全部修改、替换和等价物。

图1A为根据本公开的实施例的液体分配器1的实施例的示意图。图1A为示意图,其不是按照比例绘制的。液体分配器1包括歧管2,该歧管2具有用于传输在压力下的气体的压力通道4和传输在真空下的气体的真空通道5。该歧管2包括多个压力横向通道6,每个压力横向通道6开始于压力通道4并且终止于歧管2的外表面,如图1A所示。该歧管2包括多个真空横向通道7,每个真空横向通道7开始于该真空通道5并且终止于歧管2的外表面,如图1A所示。该压力通道4包括第一端和终止于进入压力端口4B处的第二端。该进入压力端口连接到处于压力下的气体的外部源。该真空通道5包括第一端和终止于进入真空端口5B处的第二端。该进入真空端口与处于真空状态下的气体的外部源连接。该压力通道4和真空通道5B在该歧管2内彼此物理和流体地隔绝。在本文描述的一些实施方式中,终止于歧管2的外表面处的压力横向通道6的端部称为至压力通道4的端口,并且终止于歧管2的外表面处的真空横向通道7的端部称为至真空通道5的端口。

液体分配器1包括一个或多个移液管通道。在所示的实施例中,该液体分配器包括三个移液管通道,即移液管通道8A,8B,8C。每个移液管通道被设计为有选择地与该歧管2耦接并且有选择地与该歧管2断开。图1A表示有选择地耦接到歧管2之前或有选择地与歧管2断开之后的移液管通道8A,8B,8C。任何一个移液管通道8A,8B,8C可独立于任何其它的移液管通道的状态而有选择地耦接到歧管2的一个通路3并且有选择地与该歧管2的一个通路3断开。每个移液管通道8A,8B,8C包括设计为执行分配和抽吸操作的分配头9。每个移液管通道8A,8B,8C包括压力端口10,该压力端口10设计为从一个压力横向通道6接收处于压力下的气体。每个移液管通道8A,8B,8C包括真空端口11,该真空端口11设计为从一个真空横向通道7接收处于真空下的气体。每个移液管通道8A,8B,8C包括阀12,该阀同时与压力端口10和真空端口11流体连通。该阀12可操作为将处于压力下的气体和处于真空下的气体有选择地转移给分配头9。该阀12设计为将处于压力下的气体引导到分配头。该阀12设计为将处于真空下的气体分配到分配头9。该阀12设计为将处于压力下的气体或处于真空下的气体转移给分配头9,同时通过歧管2提供处于压力下的气体和处于真空下的气体。对于每个移液管通道8A,8B,8C,该分配头9与移液管尖端耦接(未示出)。该分配头9设计为在阀12将处于压力下的气体转移给分配头9时对来自该移液管尖端的液体进行分配。分配头9设计为在阀12将处于真空下的气体转移给分配头9时将液体抽吸到该移液管尖端中。

液体分配器1包括位于歧管2上的电连接器13,该电连接器13设计为将控制信号从该歧管2传送给移液管通道8A,8B,8C。每个阀12的操作通过从歧管2传送的控制信号独立于任何其它的阀12而被调节。每个独立控制阀12容纳在移液管通道中。该独立控制阀12至少部分地基于该控制信号而有选择地转移处于压力下的气体和处于真空下的气体。在具有独立控制阀12的相应的移液管通道(移液管通道8A,8B,或8C)耦接到歧管2时,每个独立控制阀12同时接入压力通道4和真空通道5B。

如上所述,移液管通道8A,8B,8C中的每个有选择地并且独立地与歧管2耦接。在一些实施例中,该歧管2包括多个通路3,每个通路3包括一个压力横向通道6和一个真空横向通道7。每个通路包括电连接器13。在安装期间,每个移液管通道8A,8B,8C有选择地与多个通路3中的通路接合。在一些实施例中,每个移液管通道8A,8B,8C有选择地与该多个通路3中的任何一个通路接合。每个移液管通道8A,8B,8C包括单个分配头9。在一些实施例中,每个通路3可通过下述的特征中的一个或多个而被限定:单个压力横向通道6、单个真空横向通道7、电连接器13、单个移液管通道8A,8B,8C、与通路3耦接的单个分配头9,等等。

图1A表示移液管通道8A,8B,8C的剖视图。每个移液管通道8A,8B,8C包括相应的电连接器14。除了控制信号以外,电连接器13,14还设计为将电信号从歧管2传送给移液管通道8A,8B,8C。每个移液管通道8A,8B,8C通过从歧管2传送的电信号而独立于任何其它的移液管通道8A,8B,8C而被激励。在一些实施例中,每个移液管通道8A,8B,8C包括缆线15,该缆线15将控制信号和电信号从电连接器14传送给移液管通道8A,8B,8C中的一个或多个部件。在图示的实施例中,该缆线15将控制信号和电信号从电连接器14传送给阀12。缆线15可从阀12继续到分配头9,或另一缆线可用于将电连接器14连接到分配头9。其它的配置是可以预期的。许多信号可通过移液管通道8A,8B,8C中的电连接器14而被传送。阀12可通过控制信号而被控制,但是还可控制其它的部件。在一些实施例中,电连接器14被认定为背板连接器。电连接器14可与移液管通道8A,8B,8C的电路板一体形成。阀12可例如通过一根或多根缆线而与电路板连接。移液管通道8A,8B,8C可包括缆线,该缆线将电路板与位于分配头9上方的另一电路板连接。分配头9然后通过另一组缆线连接到该第二电路板。液体分配器1可包括执行本文描述的功能所需的任意数量的缆线和电路板。

每个移液管通道8A,8B,8C包括导管16。导管16具有终止于阀12处的第一端和终止于分配头9处的第二端。导管16设计为将气体从该阀12引导到分配头9。在一些实施例中,导管16为阀12和分配头9之间唯一的气体连接。导管16完全包围在移液管通道8A,8B,8C的外壳内。如图1A所示,导管16设计为随着分配头9竖直运动而弯曲。分配头9被显示为处于不同的竖直位置,以说明相对于移液管通道8A,8B,8C的与通路3接合的部分的分配头9的独立的竖直运动。该导管16在分配头9上下行进时在移液管通道8A,8B,8C内按需要弯曲。

在一些情况下,例如图1A所示,歧管2上的通路3的数量多于移液管通道的数量。系统1可以包括一个或多个封板,例如封板17,该封板17配置为将歧管2的未耦接到移液管通道的部分密封。例如,一个封板17可配置为耦接到歧管2的一个通路3并且密封其上耦接有封板17的通路3中的一个压力横向通道6和一个真空横向通道7。系统1包括两个封板17,每个封板17配置为将一个通路3中的压力横向通道6和真空横向通道7密封。在三个移液管通道8A,8B,8C中的每个和两个封板17中的每个与歧管2的一个通路3耦接时,压力横向通道6中的每个和真空横向通道7中的每个相对周围的环境密封。仅仅进入压力端口4B和进入真空端口5B相对周围的环境是开放的。如上所述,处于压力下的气体的外部源可在进入压力端口4B处与歧管2耦接,并且处于真空下的气体的外部源可在进入真空端口5B处与歧管2耦接。在一些情况下,系统1可包括封板(未示出),该封板配置为将多于一个的通路中的压力横向通道和真空横向通道密封。

本文描述的阀12的实施例可包括三通电磁阀。该阀12可以包括非常少的零件,具有少的磨损点。一个非限定性示例性阀12为由生产的Bullet(零件型号为BV309A-CC1-00或VC309A-CD1-00)。该阀12可实现为三通常闭或三通万向阀。该阀12的操作益处包括下述的一点或多点:具有高偏移力的较短的冲击、平衡的提升阀以及精确的可靠性。该阀12可在没有紧固件的情况下被安装。阀12可不受到压力波动的影响。电磁阀可与污染的空气隔绝。阀12可以被提供12VDC或24VDC的电压。阀12可对各种流体进行操作,该各种流体包括压缩空气、真空和/或惰性气体。压力范围可从真空至120PSI。阀12可作为选择器阀而工作,其中处于压力下的气体进入#3端口,并且处于真空下的气体进入#1端口。虽然针对三通电磁阀的背景在本文对阀12的实施例进行了描述,但是也可实施其它类型的阀。

图1B-4表示根据本公开的一个实施例的液体分配器100的视图。液体分配器100包括歧管102,该歧管102具有前侧104、背侧106与侧边108。歧管102配置为接收一个或多个移液管通道110,其中每个移液管通道110容纳用于抽吸和分配操作的各种部件。移液管通道110具有前侧112、背侧114与侧边116。

液体分配器100为模块化的,由此能够在相对于歧管102布置一个或多个移液管通道110方面具有灵活性和多样性。在所示的实施例中,移液管通道110的前侧112包括移液管模块120。移液管模块120包括移液机构,该移液机构采用处于真空下的空气和加压空气,以从移液管尖端122吸入和分配流体。移液管尖端122的一个非限制性示例为空气驱动的OEM通道移液器,其商标为(零件型号为PCNC-0061-00)。移液管尖端122可以是一次性的。每个移液管模块120可包括尖端适配器118,其中每个尖端适配器118配置为接收移液管尖端122。移液管尖端122可例如通过移液管模块120相对于移液管尖端122的Z方向运动而附连到尖端适配器118。移液管尖端122可例如通过移液管模块120相对于移液管剥离器(未示出)的运动而从尖端适配器118移除。液体分配器100可以包括附连或移除的独立的移液管尖端122。移液管通道110的背侧114配置为可反向地连接到歧管102的前侧104或与该前侧104配合,如本文所述。

本实施例中的歧管102配置为接收多达五个移液管通道110。歧管102可接收少于五个的移液管通道,例如,一个,两个,三个或四个移液管通道,并且因此有利地基于操作人员的特定液体分配要求而由操作人员定制。虽然图1所示的液体分配器100具有接收最大五个移液管通道110的能力,但是其它的配置是可预期的。液体分配器100可配置为最多接收一个移液管通道、两个移液管通道、三个移液管通道、四个移液管通道、五个移液管通道、六个移液管通道、七个移液管通道、八个移液管通道、九个移液管通道、十个移液管通道、十一个移液管通道、十二个移液管通道、十三个移液管通道、十四个移液管通道、十五个移液管通道、十六个移液管通道、十七个移液管通道、十八个移液管通道、十九个移液管通道、二十个移液管通道等。一个或多个移液管通道110可从歧管104移除。在一些实施例中,一个移液管通道110可在不移除另一移液管通道110的情况下被移除。例如,一个移液管通道110可在不从歧管102移除另一移液管通道110的情况下被移除和替换。

移液管通道110和歧管102之间的配合配置可具有在现有技术中已知的任何配置。在图1B-4所示的非限制性实施例中,液体分配器100包括一个或多个钉(无法在本视图中看到)。在所示的实施例中,每个移液管通道110具有靠近移液管通道110的顶部的钉和靠近移液管通道110的底部的钉。钉可引导移液管通道110的背侧114和该歧管102的前侧104之间的对齐。钉可为合销(dowel pin)。歧管102可包括接收每个钉的相应的槽(未示出)。该槽可包括斜切的边缘,以便于插入该钉。在一些实施例中,歧管102可包括至少一个标记(未示出),以便于移液管通道110的边缘与歧管102的对齐。在一些实施例中,歧管102具有至少一个边缘(例如,顶部边缘、底部边缘,等等),其与移液管通道的相应边缘(例如,顶部边缘、底部边缘,等等)对齐。

移液管通道110可包括一个或多个紧固件124。在一些实施例中,这些紧固件124为系紧螺钉。在所示实施例中,每个移液管通道110具有靠近移液管通道110的顶部的紧固件124和靠近移液管通道110的底部的紧固件124。在一些实施例中,这些紧固件124可靠近钉而定位。在一些实施例中,紧固件124被拧入使得操作人员可牢固地将移液管通道110紧固到歧管102。在一些实施方式中,将移液管通道110固定于歧管102的紧固件124和钉可通过操作人员而容易地调节和/或移除,而不影响与歧管102配合的另一移液管通道110的操作或连接。在一个示例中,故障的、要求调节的、或需要定期维修或测试的第一移液管通道110可由操作人员移除,而不影响与该歧管102配合的任何其它的移液管通道110的操作或连接。在一些情况下,操作人员通过下述方式以第二移液管通道无缝地替换第一(现在被移除的)移液管通道110,即通过借助由第一(现在被移除的)移液管通道110之前占据的位置中的钉而将第二移液管通道连接到歧管102。

移液管通道110可在适当位置固定到歧管102。歧管102可耦接到机械臂(未示出),该机械臂可在空间中移动歧管102。机械臂的运动可具有6个自由度。例如,机械臂可包括一个平移自由度、两个平移自由度、三个平移自由度、一个旋转自由度、两个旋转自由度、三个旋转自由度,或它们的任何组合。在一些实施例中,歧管102耦接到自动样本分析系统的台架(未示出)。该台架可包括允许使歧管102沿自动样本分析系统的X轴线(“X方向”)而运动的杆或轨。该台架可包括允许使该歧管102沿自动样本分析系统的Y轴线(“Y方向”)而运动的杆或轨。这样的相对运动可通过任何适合的机械运动装置,例如但不限于,传动装置、或齿条与齿轮组件、或丝杠、或皮带传动装置、或直线马达来完成。在一些实施例中,歧管102可沿自动样本分析系统的Z轴线(“Z方向”)而运动。在另外的实施例中,避免歧管102在Z方向中的运动。

在一些实施例中,通过移液管通道110提供Z方向上的运动。模块120可包括法兰126。法兰126可固定地附连到联轴器128。联轴器128可沿轨道130运动。联轴器128的运动使模块120相对于轨道130在Z方向中运动。轨道130固定地附连到移液管通道110的基座132。该移液管通道的基座132相对于歧管102静止。联轴器128的运动使模块120相对于移液管通道110的基座132在Z方向上运动。联轴器128的运动使模块120相对于歧管102在Z方向上运动。

图3表示沿图2中的线3-3获取的液体分配头100的剖视图。在一些实施例中,联轴器128可与包括孔的螺母134耦接。多个滚珠轴承围绕位于螺母134内侧的孔而设置,其在与滚珠丝杠136相互作用时减小摩擦。在一些实施例中,联轴器128可与配置为与滚珠丝杠136相互作用的螺母134一体形成。在其它的实施例中,在孔134中拧入导螺杆(未示出)并且该孔与该导螺杆相互作用。滚珠丝杠136可通过马达138而旋转。滚珠丝杠136可耦接到轴承140。轴承140允许滚珠丝杠136在没有平移的情况下旋转。当滚珠丝杠136旋转(在本实施例中,通过马达138)时,联轴器128沿滚珠丝杠136平移。联轴器128沿轨道130在Z方向上被导向。滚珠丝杠136沿第一方向的旋转使联轴器128沿轨道130向下平移。滚珠丝杠136沿第二相反方向的旋转使联轴器128沿轨道130向上平移。

模块120包括提供抽吸和分配操作的机构。在一些实施例中,样本仅通过移液管尖端122被引入到该系统中。联轴器128的运动允许移液管尖端122能够下降到容器中,从而抽吸和/或分配样本或其它流体。在抽吸或分配容器中的样本或其它流体之后,联轴器128的运动允许移液管尖端122上升到容器上方,从而将移液管尖端122移动到另一位置,例如,自动样本分析系统中的第二容器上方。

模块120的抽吸和分配操作可部分地通过空气压力或真空的施加而被控制。歧管102可包括进入压力端口142。歧管102可包括进入真空端口144。进入压力端口142可位于歧管102的前侧104、背侧106或侧边108上。进入真空端口144可位于歧管102的前侧104、背侧106或侧边108上。在图1B-图4的实施例中,进入压力端口142和进入真空端口144位于歧管102的前侧104上,但是其它的配置是可预期的。

歧管102包括压力通道146和真空通道148。压力通道146与进入压力端口142流体连通。在一些实施例中,进入压力端口142提供压力通道146的唯一入口。压力通道146排出到在本文描述的一个或多个压力横向通道150。在一些情况下,进入压力端口142可将压力通道146密封。真空通道148与进入真空端口144流体连通。在一些实施例中,进入真空端口144提供该真空通道148的唯一入口。真空通道148排出到在本文描述的一个或多个真空横向通道152。在一些情况下,进入真空端口144可以将真空通道148密封。在一些制造方法中,压力通道146和/或真空通道148通过下述方式形成,该方式为从歧管102的一侧边108朝向歧管102的另一侧边108钻孔。在一些实施例中,该孔为通孔。该孔可被塞住或以其它方式密封在该歧管102的侧边108处。横向通道可为任何形状的子通道,该子通道至少部分地与压力通道或真空通道连接。横向通道可相对于压力通道或真空通道成任何角度,包括30度、45度、60度、75度、和90度,等等。术语横向通道不暗示横向通道必须形成相对于压力通道或真空通道的90度的交叉。

进入压力端口142可通过导管(未示出)连接到加压气体源(未示出)。该加压流体,例如加压气体可从进入压力端口142通过压力通道146行进。压力通道146可为连接到歧管102的每个移液管通道110提供处于压力下的气体。

同样地,进入真空端口144可通过导管(未示出)连接到真空源(未示出)。真空通道148中的气体可通过进入真空端口144和真空源而被提供处于真空的气体。真空通道148可为连接到歧管102的每个移液管通道110提供处于真空的气体。压力通道146和真空通道148可以是穿过歧管102的平行孔,如图所示。进入压力端口142和进入真空端口144可具有标准连接器,例如与适合的气动导管配合的工业标准的连接器。

参照图4,压力通道146被显示为延伸穿过歧管102。压力通道146与压力横向通道150连接。压力横向通道150从歧管102中的压力通道146延伸到移液管通道110的基座132。压力横向通道150从歧管102的前侧延伸到移液管通道110的背侧。压力横向通道150可与压力通道146垂直。

同样地,真空通道148被显示为穿过歧管102。真空通道148与真空横向通道152连接。真空横向通道152从该歧管102中的真空通道148延伸到移液管通道110的基座132。真空横向通道152从歧管102的前侧延伸到移液管通道110的背侧。真空横向通道152可与真空通道148垂直。在一些实施例中,一个移液管通道110可从液体分配器100移除(例如,从歧管102的前侧104断开)。可能需要将相应的当前曝露的压力横向通道150和真空横向通道152覆盖。例如,如果移除一个移液管通道110,则用户可安装封板(未示出),该封板覆盖暴露的压力横向通道150和真空横向通道152。该封板可包括靠近该封板的顶部的钉和靠近该封板的底部的钉。该封板可包括靠近该封板的顶部的紧固件124和靠近该封板的底部的紧固件124。配置为覆盖压力横向通道150和真空横向通道152中的一个或多个的其它机构可预计为包括密封件、插头、粘接剂等等。压力横向通道150和真空横向通道152可被密封使得一个或多个移液管通道110可在不对与歧管102配合的另一移液管通道110的抽吸和分配操作造成不利影响的情况下被移除。

如本文所述,移液管通道110是模块化的,允许移液管通道110反向地固定到歧管102和与歧管102断开。压力横向通道150和真空横向通道152为歧管102中的配置。在移液管通道110固定到歧管102的前侧104时,与每个移液管通道110相关联的压力横向通道150跨过移液管通道110的背侧114上的压力通道146和压力端口156之间的距离。当移液管通道110固定到歧管102的前侧104时,与每个移液管通道110相关联的真空横向通道152跨过移液管通道110的背侧114上的真空通道148和真空端口157之间的距离。在一些实施例中,液体分配器100包括一个或多个特征,以便改善移液管通道110和歧管102之间的密封性。在一些实施例中,O形环154密封移液管通道110和歧管102之间的流体连接(例如,用于气体的转移)。该O形环154可靠近压力横向通道150和真空横向通道152而定位。

本文公开的压力通道110的实施例包括可独立致动的电磁阀158,该电磁阀158配置为控制从歧管102到压力通道110的模块120的气体流动。当移液管通道与歧管102配合时,歧管102中的一个压力横向通道150和一个真空横向通道152分别连接到相应的移液管通道110的电磁阀158。电磁阀158可位于移液管通道110的基座132内。电磁阀158用作真空和压力之间的选择器。

在第一位置中,电磁阀158引导加压流体(例如处于压力下的气体)从压力横向通道150通过导管160。导管160从电磁阀158延伸到模块120。在电磁阀158的该第一位置中,导管160向模块120提供加压流体。在一些实施例中,加压流体可作用于位于该模块120内的活塞上,从而分配来自移液管尖端122的流体。在一些实施例中,模块120可包括第二阀(未示出),该第二阀配置为控制抽吸或分配操作。该第二阀可为电磁阀。该第二阀采用压力和/或真空以控制抽吸或分配操作。模块120可包括流量传感器,以便确定抽吸或分配的量。

在第二位置中,电磁阀158引导处于真空下的流体(例如处于真空下的气体)从真空横向通道152通过导管160。在其它实施例中,处于真空下的气体被引导通过第二导管162。导管162从电磁阀158延伸到模块120。在电磁阀158的该第二位置中,导管160(或导管162,这取决于实施方式)向模块120提供处于真空下的气体。例如,可将处于真空下的气体供给到位于模块120内的第二阀,以便将流体抽吸到移液管尖端122中。

电磁阀158一体形成于移液管通道110的基座132内。有利地,如果位于液体分配器100中的单个移液管通道110内的电磁阀故障、要求维修、测试、检查,或要求接入电磁阀158的任何其它处理,则具有受影响的电磁阀158的整个移液管通道110可从液体分配器100移除,并且替换为另一移液管通道110。该移液管通道110形成与歧管102的密封件,从而可将压力和/或真空从歧管102传送给移液管通道110。当在安装移液管通道110期间钉与歧管对齐时,压力横向通道150和真空横向通道152产生处于压力下的气体和处于真空下的气体的连续通路。移液管通道110和歧管102通过压力横向通道150和真空横向通道152形成气动连接。气动连接可以是在移液管通道110与歧管102配合时形成的物理连接。

歧管102可以是气动歧管,其将处于真空下的流体和加压流体提供给每个移液管通道110。在一些实施例中,气动电磁阀158一体形成于每个移液管通道110中并且用作真空和压力之间的选择器。通过本公开的歧管102和移液管通道110内的一体形成的模块化的通路,气动导管被减少或取消。一体形成的通路可在歧管102和移液管通道110之间的界面处通过O形环被密封。通过在移液管通道110的基座132内设置电磁阀158,可取消电磁阀158和移液管通道110之间的导管。

移液管通道110可形成与歧管102的电连接。该电连接可包括在移液管通道110与歧管102配合时形成的物理连接。如图3所示,移液管通道110可包括位于移液管通道110的背侧114上的电连接器166。该电连接器166可耦接到移液管通道110内的电路板168。每个移液管通道110可包括电路板168和相应的电连接器166。歧管102可包括位于歧管102的前侧104上的一个或多个电连接器170。每个电连接器170配置为电连接到与歧管102配合的移液管通道110中的相应的电路板168。电连接器170可被认为是封板连接器。歧管102可包括电路板172。电连接器166,170可允许歧管102和移液管通道110之间的电信号和控制信号的通信。如本文描述的,控制信号可以是设计为对移液管通道110的一个或多个操作进行控制的数据信号。电信号可包括至移液管通道110的部件的电力,例如,AC/DC电力。电连接器166,170可允许电路板168,172之间的电信号的通信。电路板168,172可为印刷电路板。相配合的电连接器166,170可取消或减少在歧管102和移液管通道110之间形成电连接所需要的电缆线和/或连接。模块120可包括电路板164。该电路板164可与抽吸和分配操作相关联。电路板164,168和/或172可被电连接。在一些实施例中,电路板164和168通过带状电缆176而物理连接。带状电缆176可在移液管通道110和模块120之间的界面处沿联轴器128延伸。带状电缆176可传送控制信号和电信号。在一些实施例中,与模块120接合的移液管尖端122的Z方向中的运动通过容纳于移液管通道110中的特征而被控制,例如,通过电路板168控制。z轴线控制硬件可位于移液管通道内,例如位于电路板168上。在一些实施例中,电路板164用作相互连接的板并且还包括电容式感测电路。

歧管102可包括一个或多个另外的电连接器174。在图1B-4中,歧管包括三个电连接器174。电连接器174可包括不同的配置和形状,以便接纳不同的电连接。电连接器174可包括以太网连接。该以太网连接可向电路板168,172提供信号。电连接器174可包括电源连接器。当移液管通道110与歧管102配合时,电源连接器可对位于每个移液管通道110内的马达138和电磁阀158提供电力。电连接器174可包括模块连接。该模块连接可控制模块120,例如控制模块120的抽吸和分配操作。其它的电连接器174是可预期的。一个或多个电连接器174可位于歧管102的前侧104、背侧106或侧边108上。在图示的实施例中,全部电连接器174位于歧管102的前侧104上。在一些实施例中,电连接器174的数量不取决于移液管通道110的数量。例如,在图示的实施例中,无论歧管102能够接收的移液管通道110的最大数量是多少,均包括三个电连接器174。

移液管通道110可被设计为接纳内部布线和导管。移液管通道110可容纳导管160,162,该导管160,162从电磁阀158延伸到模块120。移液管通道110可包括带状电缆176,该带状电缆176传送电信号和控制信号。该电信号可包括来自电连接器174的信号。该带状电缆176可从移液管通道110的背侧114上的电连接器166延伸到模块120。导管160、导管162(如果包括的话)以及带状电缆176可分别包括弯曲部178。导管160,162和带状电缆176中的弯曲部178被显示为处于图4中的向上位置。导管160,162和带状电缆176中的弯曲部178的向上位置相应于模块120的向上位置。在模块120向下运动时,导管160,162和带状电缆176中的弯曲部178在移液管通道110的基座132内向下运动。导管160,162和带状电缆176中的弯曲部178可被接纳于移液管通道110的基座132中的凹口180内。

在图示的实施例中,五个移液管通道110位于电连接器174、进入压力端口142与进入真空端口144的左边。本文描述的歧管102的实施方式可配置为接收另外的移液管通道110,该另外的移液管通道110可增加歧管在X方向的宽度。减少歧管102配置为接收的移液管通道110的数量可减小歧管102在X方向的宽度。移液管通道110可设置为使移液管尖端122被对齐。相邻的移液管尖端122之间的距离可配置为接纳用于抽吸和分配操作的相关联容器的间距。在图示的实施例中,各移液管尖端122的中心到中心的间距为18mm。相关联的容器的中心到中心的间距为9mm。于是,在本非限定性布置中,移液管尖端122可在第一位置中接合所有其他的容器(例如,第一子集的容器)。液体分配器100可在X方向上向右或向左移动9mm,以便接合所有其他的容器(例如,第二子集的容器)。

在没有示出的实施例中,歧管102的特征可被并入以相互邻接的堆叠构型永久固定的多个移液管通道110内,由此消除了歧管102。每个移液管通道110中的电连接器166可位于移液管通道110的侧边116上,以便传送信号到相邻的移液管通道110并传送来自相邻的移液管通道110的信号。压力通道146可延伸穿过堆叠的移液管通道110。真空通道148可延伸穿过堆叠的移液管通道110。一个或多个O形环154可密封在堆叠的移液管通道110之间的压力通道146和/或真空通道148。如本文所描述的,压力通道146和真空通道148可连接到压力横向通道150和真空横向通道152。

本文描述的实施例有利地使能实现多个模块120中的每个沿Z轴线方向的独立运动,从而允许多个样本中的每个在液体分配器100内被独立和同时地抽吸和分配。在包括一个以上的移液管通道的配置中,多个移液管通道中的每个包括可独立致动的联轴器128,该联轴器128沿滚珠丝杠136运动,从而使模块120(独立于其它的模块120)相对于移液管通道110的基座132平移。

本文描述的实施例同样有利地减少到模块化的、可独立致动的移液管通道的气动导管。彼此相邻定位的独立操作的多个移液管通道110通常需要多个气动导管,该导管从共同的气动压力和真空源延伸到每个移液管通道110。该共同的气动压力和真空源可以是远程安装的电磁阀歧管。该远程安装的电磁阀歧管使得难以将导管布线到每个移液管通道110。在这样的布置中,延伸到每个移液管通道110的气动导管将是可见的并且是冗长的。多个气动导管会阻碍运动,例如,液体分配器沿台架的运动。远程安装的电磁阀歧管会要求更长的导管,或导管的多个节段,以便从远程安装的电磁阀歧管横跨到每个移液管通道110。与此不同,本文描述的液体分配器将气动导管减少到与连接到歧管102的两个气动导管,即,一个气动导管(未示出)与进入压力端口142连接和与进入真空端口144连接的一个气动导管(未示出)。分别通过压力通道146和真空通道148对每个移液管通道110提供加压气体和处于真空下的气体。这消除了到每个移液管通道110的分离的气动导管。在其它的实施例中,对每个移液管通道110提供分离的气动导管。在一些实施例中,气动导管160,162的分离件被提供在将模块120连接到电磁阀158的每个移液管通道110内侧。这样的实施例与采用远程安装的电磁歧管的系统相比较仍是有利的,其原因在于导管160,162非常短并且本身包含在移液管通道110和模块120内侧。

有利地,本文描述的实施例还减少到模块化的可独立致动的移液管通道的电连接。彼此紧邻地定位的独立操作的多个移液管通道110通常要求从共同的控制器延伸到每个移液管通道110的多根电缆。本文描述的实施例使电缆减少到与歧管102连接的三个电连接器174。每个移液管通道110与电连接器174电连接。例如,来自以太网连接的信号被发送至与歧管102可交换地配合的多个移液管通道110中的每个移液管通道。对于另一示例,来自模块连接的信号被发送至与歧管102可交换地配合的多个移液管通道110中的每个模块120。这消除了到每个移液管通道110的分离的缆线。在其它实施例中,分离的电连接被提供到每个移液管通道110。

本文描述的实施例还消除了电磁阀158和移液管通道110之间的气动导管。通常,分离的气动电磁歧管会紧靠移液管通道110安装。气动导管会将电磁歧管连接到每个移液管通道110。与此不同,在本公开的一些实施例中,电磁阀158一体形成于移液管通道110内。每个移液管通道110可包括电磁阀158。这消除了分离的电磁歧管和从分离的电磁歧管延伸到每个移液管通道110的相关联的气动导管。在本公开的其它实施例中,电磁阀158不位于移液管通道110内。该电磁阀可位于歧管102中。与如上所述类似的气动横向通道可将歧管102中的电磁阀连接到与歧管102配合的移液管通道110中的通道。在这些可替换实施例中,气动导管也被消除,其原因在于当移液管通道110与歧管102配合时,形成歧管102和模块化的可独立致动的移液管通道110之间的气动横向通道。

本文描述的一些实施例的一个优点包括每个移液管通道110的独立操作。在一些实施例中,每个移液管通道110可独立地控制移液管模块120的Z-运动。在一些实施例中,每个移液管通道110可独立地控制移液管模块120的抽吸和/或分配操作。在一些实施例中,独立地控制每个移液管模块120。在一些实施例中,两个或多个移液管模块120可在相同或不同的操作中同时运动。在一些实施例中,每个移液管通道110包括在真空和压力之间选择的一个或多个电磁阀158。在一些实施例中,模块120内的第二阀独立地控制抽吸和分配操作。

本文描述的一些实施例的另一个优点包括较小的整体包装尺寸。本文描述的模块化的移液管通道110,210,310,410可以是紧凑的。在一个非限制性的示例中,根据本公开的单个移液管通道110,210,310,410在X方向上的宽度为0.689英寸(或17.5mm),在Y方向上的深度为7.020英寸(或178.3mm),并且在Z方向上的高度为13.228英寸(或336mm)。本文描述的歧管102,202,302,402的实施方式可以是紧凑的。在一个非限制性的示例中,根据本公开的歧管202在X方向上的宽度为3.8583英寸(或98mm),在Y方向上的深度为2.0472英寸(或52mm),并且在Z方向上的高度为15.1969英寸(或386mm)。在一个非限制性的示例中,根据本公开的歧管402在X方向上的宽度为3.295英寸(或83.7mm),在Y方向上的深度为0.8268英寸(或21mm),并且在Z方向上的高度为13.2283英寸(或336mm)。模块120,220,320,420可以是紧凑的。在一个非限制性的示例中,根据本公开的模块120,220,320,420在X方向上的宽度为0.6693英寸(或17mm),在Y方向上的深度为3.0551英寸(或77.6mm),并且在包括尖端适配器118,218,318,418的Z方向上的高度为10.2441英寸(或260.2mm)。作为本文描述的移液管通道、歧管和模块的紧凑性质的结果,可减少导管和/或布线的长度。在一些实施例中,由于电磁阀158紧靠模块120,故可更快地完成真空和压力之间的切换。

本文描述的实施例的另一优点包括移液管通道110的模块性。一个或多个移液管通道110可在不移除一个或多个相邻的移液管通道110的情况下被移除和/或更换。在一些实施例中,能够快速地换出(swap out)独立的移液管通道110。

参考图1B-4所示的液体分配器100的上述优点还可适用于本公开的其它液体分配器,例如,在下面详细描述的液体分配器1、液体分配器200、液体分配器300、液体分配器400和液体分配器500。

图5-34表示根据本公开的另一实施例的液体分配器200的视图。该液体分配器200可包括基本类似于参考液体分配器100的上述特征的特征。例如,液体分配器200可包括歧管202的特征,其具有前侧204、背侧206与侧边208。液体分配器200可包括一个或多个移液管通道210的特征,移液管通道具有前侧212、背侧214与侧边216。液体分配器200可包括模块220的特征,该模块220具有法兰226、联轴器228、移液管尖端222和尖端适配器218。液体分配器200可包括轨道230和基座232的特征。液体分配器200可包括螺母234的特征,该螺母234配置为与滚珠丝杠236、马达238和轴承240相互作用。液体分配器200可包括进入压力端口242、进入真空端口244、压力通道246、真空通道248、压力横向通道250、真空横向通道252、压力端口256、真空端口257和一个或多个O形环254的特征。液体分配器200可包括电磁阀258和一个或多个导管260,262的特征。液体分配器200可包括移液管通道210的连接器266和电路板268的特征。液体分配器200可包括歧管202的连接器270和电路板272的特征。液体分配器200可包括模块220的电路板264的特征。液体分配器200可包括电连接器274的特征。液体分配器200可包括带状电缆276、弯曲部278和凹口280的特征。液体分配器200可包括本文描述的液体分配器的任何特征。

在本非限定性的实施例中,液体分配器200的进入压力端口242和进入真空端口244定位于歧管202的背侧206上。电连接器274也定位于歧管202的背侧206上。采用本配置的本文描述的液体分配器的实施例有利地降低了液体分配器200沿X方向的宽度。模块220的电路板264在Z方向的长度可小于图1B-4的实施例中的长度。电路板264和模块220可被包围在外壳中。

液体分配器200可包括下述机构,该机构配置为弹出多个移液管尖端222中的单个移液管尖端,如图30-31所示。液体分配器可包括尖端弹出马达282。该尖端弹出马达282可连接到包装尖端适配器218的一部分的平移套管284。该尖端弹出马达282可旋转,其对套管284施加向下的力,从而使其在Z方向上相对于尖端适配器218运动。套管284上的向下的力克服了移液管尖端222和尖端适配器218之间的摩擦配合,使得移液管尖端222从尖端适配器218中弹出或脱离。

液体分配器200可包括对移液管尖端222是否与模块220接合进行检测的特征。液体分配器200可包括传感器286。在一些实施例中,传感器290为REED传感器,该传感器检测磁场。与移液管尖端222相关联的部件(例如套管284)可包括磁铁286。在马达238向下驱动整个模块220以便接合移液管尖端222时,移液管尖端222被接合。本实施方式中的马达238为主z轴线马达。当模块220接合移液管尖端222时,套管284从与移液管尖端222接触向上平移,从而允许移液管尖端222接合尖端适配器218。为了接合移液管尖端222,模块220在Z方向上向下平移并且向下推动移液管尖端222,直至移液管尖端222弹性搭扣、形成摩擦配合、或以其它方式接合尖端适配器218。当移液管尖端222装载于模块220上并且套管284位于该第一“被接合”的位置中时,磁铁286紧靠传感器290。移液管尖端222可如本文描述地弹出。移液管尖端222会在液体分配器200的操作期间意外脱离。在这样的情况下,套管284和磁铁286在重力的影响下在Z方向上向下落下,使磁铁286定位为与当套管284处于第一“被接合”的位置中时并且在移液管尖端222脱离之前相比更远离传感器290。传感器290可基于传感器290和磁铁286之间的距离而表明移液管尖端222是否与套管284接合。传感器290可确定移液管尖端222是否存在于尖端适配器218上。

液体分配器200可包括提供电容式感测的特征。电容式感测通过电路执行,该电路位于模块220上的小板(未示出)上。该板通过电线、电缆或柔性电路连接到尖端适配器218。在尖端适配器218与液体或其它物体接触时,电路出现变化。除了与电路板连接的电线以外,尖端适配器218可与模块220的剩余部分电绝缘。液体分配器200可包括确定液位(例如移液管尖端中的液位)的其它特征。电容式感测电路可确定模块220相对于包含待分配或抽吸的样本的容器在Z方向的高度或距离。液体分配器200可配置为感测或接收信号指示,并且在一些情况下,存储关于Z方向高度的信息,例如相关联容器的高度。液体分配器200可配置为感测或接收信号指示,并且在一些情况下,存储关于与不同容器相关联的多个高度的信息。液体分配器200可在抽吸和分配操作期间返回到已存储的高度。本文描述的液体分配器的其它实施例,例如但不限于,液体分配器100、液体分配器300、液体分配器400与液体分配器500,还可包括电容式感测特征。

液体分配器200可包括提供磁性制动(例如磁滞制动)的特征,如图34A和图34B所示。滚珠丝杠236可包括盘294或与盘294耦接。滚珠丝杠236可包括耦接部分237。在图34A中,耦接部分237被拧入。耦接部分237可插入盘294的螺纹孔中。耦接部分237可插入轴承239的螺纹孔中。轴承239可促进滚珠丝杠236和盘294之间的对齐。在图34B中,耦接部分237包括一个或多个凹口。在一些实施例中,盘294包括一个或多个凸部,该凸部设计为接合凹口。在一些实施例中,盘294包括设计为将耦接部分237与盘294耦接的机构。将滚珠丝杠236和盘294耦接的其它配置是可预期的。在一些实施例中,滚珠丝杠236和盘294是旋转耦接的,使得滚珠丝杠236的旋转引起盘294的旋转。

移液管通道210中的轴承239或其它部分可包括盘296。该盘296可包括一个或多个磁铁298。在一些实施例中,盘296中的多个磁铁298均可具有相同的磁极。在一些实施例中,盘296中的磁铁298具有相反的磁极。在一些实施例中,盘296中的磁铁298具有交替变化的磁极。在一些实施例中,相邻的磁铁298可具有相反的磁极。盘294可以是磁滞盘。在一些实施例中,仅仅盘296包括磁铁298。在马达238的影响下滚珠丝杠236旋转期间,马达238克服由盘294,296的磁性交互而产生的磁力。在马达238停止时,盘296中的磁铁298被吸引到盘294。所述磁力足以对滚珠丝杠236施加扭矩,从而降低和/或避免滚珠丝杠236的旋转。该磁力可足够大以降低和/或避免在至移液管通道210的电力损失的情况下该联轴器228沿轨道230的自由下落。本文描述的液体分配器的其它实施例,例如但不限于,液体分配器100、液体分配器300、液体分配器400与液体分配器500,也可包括磁性制动特征。图34B表示了修改的设计,其中盘296可耦接到块299或与块299一体形成。块299可将盘296锚定到移液管通道210。块299可包括通过钉或紧固件耦接的附连部。该附连部可包括一个或多个弯曲的拐角。块299可以是多边形或大致多边形的。在图示的实施例中,块299为带有圆形拐角形状的金刚石。

图34C和图34D表示液体分配器的其它特征。滚珠丝杠236可通过马达238旋转。联轴器228可包括具有孔229的螺母。在一些实施例中,多个滚珠轴承(未示出)围绕位于螺母内侧的孔229而设置,这降低了当与滚珠丝杠相互作用时的摩擦。滚珠轴承可在滚珠丝杠236的螺旋凹口内旋转。作为一个示例,当滚珠丝杠236旋转时,滚珠轴承围绕位于滚珠丝杠236的凹口和螺母中的凹口内的滚珠丝杠236而行进。在滚珠轴承到达螺母的顶部时,该滚珠轴承朝下馈送到联轴器228(未示出)中的通道并且朝向螺母的底部。滚珠丝杠236可沿相反方向旋转,使得滚珠轴承在联轴器228中的通道中向上进给。图34C和图34D表示联轴器228如何附连到滚珠丝杠236。图34C和图34D还表示马达238和滚珠丝杠236如何耦接。在一些实施例中,移液管通道210可包括一体形成的滚珠丝杠组件,该滚珠丝杠组件可包括马达238、编码器和滚珠丝杠236中的一个或多个。在一些实施例中,马达238和编码器作为组件耦接或一体形成。

图34C表示轴联轴器241。该轴联轴器241将滚珠丝杠236的轴和马达238的轴耦接。轴联轴器241可允许滚珠丝杠236和马达238之间的一定程度的未对准。轴联轴器241引起滚珠丝杠236和马达238的轴之间的未对准。轴联轴器241可允许某些角度的未对准。轴联轴器241可设计为操控滚珠丝杠236和马达238之间的轴向未对准。在一些实施例中,轴联轴器241可允许1度,2度,3度,4度,5度,6度,7度,8度,9度,10度,11度,12度,13度,14度,15度,0-5度之间,0-10度之间,等等的未对准。

液体分配器200可包括一个或多个轴承245。轴承245可支撑滚珠丝杠236的端部。轴承245可包括相配合的一组角接触轴承。轴承245可在径向和轴向方向上支撑滚珠丝杠236。在一些实施例中,轴承245允许滚珠丝杠在不平移的情况下旋转。在一些实施例中,轴承245降低了马达238和滚珠丝杠236之间的轴向未对准。

如本文所述,联轴器228可包括与滚珠丝杠236相互作用的部分和与轨道230相互作用的部分。图34D表示这两个部分的实施例。在一些实施例中,联轴器228可为浮动联轴器,其允许轨道230和滚珠丝杠236之间的连接,从而自行调节或浮动。浮动联轴器在轨道230和滚珠丝杠236没有精确对齐的情况下提供了避免缠绕的柔性。在一些实施例中,轴承沿径向和轴向支撑滚珠丝杠。在一些实施例中,一个或多个轴承与马达238一体形成。在其它的实施例中,一个或多个轴承是与马达238分离的部件。

本文描述的磁性制动器的实施例有利地限制了移液管尖端的不期望的运动。另一优点在于磁性制动器限制了对移液管尖端的损坏。另外,本文描述的磁性制动器的实施例有利地提供了较高的驱动准确性。还一优点在于磁性制动器允许移液管尖端相对于容器的受控的运动。在一些实施例中,磁性制动器的功能在于限制移液管尖端的运动。在一些实施例中,在马达238停止时,由磁性制动器产生的力限制模块220的向下或向上的运动。

图35-55表示根据本公开的另一实施例的液体分配器300的视图。液体分配器300可包括与针对液体分配器100和液体分配器200如上所述的特征基本类似的特征。例如,液体分配器300可包括歧管302的特征,具有前侧304,背侧306和侧边308。液体分配器300可包括一个或多个移液管通道310的特征,具有前侧312,背侧314和侧边316。液体分配器300可包括模块320的特征,具有法兰326,联轴器328,移液管尖端(未示出,但是与移液管尖端122,222类似)和尖端适配器318。液体分配器300可包括轨道330和基座332的特征。液体分配器300可包括螺母334的特征,该螺母334配置为与滚珠丝杠336、马达338和轴承340相互作用。液体分配器300可包括进入压力端口342、进入真空端口344、压力通道346、真空通道348、压力横向通道350、真空横向通道352、压力端口356、真空端口357和一个或多个O形环354的特征。液体分配器300可包括电磁阀358和一个或多个导管360,362的特征。液体分配器300可包括移液管通道310的连接器366和电路板368的特征。液体分配器300可包括歧管302的连接器370和电路板372的特征。液体分配器300可包括模块320的电路板364的特征。液体分配器300可包括电连接器374的特征。液体分配器300可包括带状电缆376、弯曲部378和凹口380的特征。液体分配器300可包括弹出包括尖端弹出马达382和套管384的移液管尖端的特征。液体分配器300可包括本文描述的液体分配器的任何特征。

在本非限定性的实施例中,移液管模块320沿液体分配器300的X轴线邻近移液管通道310的侧边316而安装。采用本配置的本文描述的液体分配器的实施例有利地降低了移液管通道310沿Y轴线的深度。采用本配置的本文描述的液体分配器的实施例可增大移液管通道310沿X轴线的宽度。移液管通道310的背侧314配置为与歧管302的前侧304配合,如本文描述的。

图39表示歧管302的分解图。模块320的抽吸和分配操作可部分地通过气体压力或处于真空下的气体的施加而被控制。歧管302可包括进入压力端口342。歧管302可包括进入真空端口344。进入压力端口342可定位于歧管302的前侧312上。进入真空端口344可定位于歧管302的前侧312上。进入压力端口342与进入真空端口344可被包围在如图所示的外壳中。电连接器374可定位于歧管302的前侧312上。电连接器374还可被包围在如图所示的外壳中。

歧管302内的压力通道346和真空通道348可为非线性的,例如,其具有沿通道的长度的一个或多个弯曲部或曲线部,例如但不限于,L形或U形通道。歧管302内的压力横向通道350和真空横向通道352可以是非线性的。压力通道346和真空通道348可分别从进入压力端口342和进入真空端口344延伸到压力横向通道350和真空横向通道352。压力通道346、真空通道348、压力横向通道350和真空横向通道352可以任何方式被设计,以便与移液管通道310的压力端口356和真空端口357对齐。

歧管302配置为接收一个或多个移液管通道310。说明的实施例中的液体分配器300配置为接收一个移液管通道310,但是其它的配置是可预期的。移液管通道310可在移液管模块320的操作期间例如通过钉324在适当位置固定到歧管302。进入压力端口342可向一个压力横向通道350提供处于压力下的气体。进入真空端口344可向一个真空横向通道352提供处于真空下的气体。

移液管模块320靠近移液管通道310的侧边316安装。法兰326和联轴器328可成形为接纳这种配置。在一些实施例中,法兰326和/或联轴器328与模块320垂直。法兰326可以固定地附连到联轴器328。联轴器328可沿轨道330运动。联轴器328的运动使模块320在Z方向上相对于轨道330运动。轨道330固定地附连到移液管通道310的基座332。移液管通道的基座332相对于歧管302静止。联轴器328的运动使模块320在Z方向上相对于移液管通道310的基座332和歧管302运动。联轴器328可与滚珠丝杠336相互作用,如参考本公开的其它实施例在本文中描述的。

图56-图57表示根据本公开的另一实施例的液体分配器400。液体分配器400可包括与针对液体分配器100、液体分配器200和液体分配器300在上面描述的特征基本类似的特征。例如,液体分配器400可包括歧管402的特征,具有前侧404、背侧406和侧边408。液体分配器400可包括一个或多个移液管通道410的特征,具有前侧412、背侧414和侧边416。液体分配器400可包括模块420的特征,具有法兰426、联轴器428、移液管尖端422和尖端适配器418。液体分配器400可包括轨道430和基座432的特征。液体分配器400可包括螺母的特征,该螺母配置为与滚珠丝杠、马达438和轴承相互作用。液体分配器400可包括进入压力端口、进入真空端口、压力通道、真空通道、压力横向通道、真空横向通道、压力端口、真空端口和一个或多个O形环的特征。液体分配器400可包括电磁阀和一个或多个导管的特征。液体分配器400可包括移液管通道410的连接器和电路板的特征。液体分配器400可包括歧管402的连接器和电路板的特征。液体分配器400可包括模块420的电路板的特征。液体分配器400可包括电连接器的特征。液体分配器400可包括带状电缆、弯曲部和凹口的特征。液体分配器400可包括本文描述的液体分配器的任何特征。

虽然一些特征未在图56-57中示出,但是针对液体分配器1,100,200和300在上面描述了这些特征的示例性实施方式。例如,螺母、滚珠丝杠、轴承、进入压力端口、进入真空端口、压力通道、真空通道、压力横向通道、真空横向通道、压力端口、真空端口、一个或多个O形环、电磁阀、一个或多个导管、歧管的连接器、歧管的电路板、模块的电路板、电连接器、带状电缆、弯曲部和凹口未在图56-57中示出,但是可理解到,这些特征的示例性实施方式在上面参考液体分配器1,100,200和300进行了描述,并且可应用于液体分配器400。

在一些实施例中,液体分配器400可以包括与移液管通道210类似的移液管通道410。在一些实施例中,液体分配器400可包括与歧管302类似的歧管402。歧管402配置为接收一个或多个移液管通道410。进入压力端口442可将处于压力下的气体提供给一个或多个压力横向通道。进入真空端口444可将处于真空下的气体提供给一个或多个真空横向通道。

根据本公开的示例性液体分配器

图58-60表示可操作为耦接到机器人500的上述液体分配器200的视图。本实施方式中的机器人500为分离的机器人组件,其用于在诊断测试系统内执行各种功能,例如,拾取本示例性诊断测试系统中的PCR板。机器人500携带液体分配器200行进。在一些实施例中,机器人500不控制液体分配器的运动。在一些实施例中,液体分配器200和机器人500耦接到具有三个自由度的机器人台架(未示出)。该自由度可包括X方向的运动、Y方向的运动和旋转运动。在图58中,柱600可连接到机器人台架(未示出)。本文描述的任何液体分配器能够可操作地耦接到机器人500。歧管102、202、302、402可耦接到可使歧管在空间中运动的机器人500的机械臂。机械臂的运动可具有6个自由度。例如,机械臂可包括1个平移自由度、两个平移自由度、三个平移自由度、1个旋转自由度、两个旋转自由度、三个旋转自由度、或它们的任何组合。

图61-64表示如上所述的液体分配器300的一些特征的内部的视图。移液管通道310可设计为接纳内部布线和导管。移液管通道310可包括导管360,362,其从电磁阀358延伸到模块320。移液管通道310可包括带状电缆376,其传送电信号和控制信号。带状电缆376可从连接器366延伸到模块320。导管360,362和带状电缆376可分别包括弯曲部378。弯曲部378被显示在图61中的向下位置中。导管360,362和带状电缆376中的弯曲部378的向下位置相应于模块320的向下位置。弯曲部378被显示在图62中的向上位置中。弯曲部378的向上位置相应于模块320的向上位置。在模块320沿轨道330在Z方向上向下运动时,导管360,362和带状电缆376中的弯曲部378在移液管通道310的基座332内向下运动。弯曲部378可接纳在移液管通道310的基座332中的凹口380内。

在一些实施例中,接合到模块320的移液管尖端在Z方向上相对于歧管302的运动被容纳在移液管通道310中的特征控制。模块320可包括法兰326。法兰326可以固定地附连到联轴器328。联轴器328可沿轨道330运动。联轴器328在Z方向上的运动使模块320在Z方向上相对于轨道330运动。联轴器328在Z方向上的运动使模块320在Z方向上相对于移液管通道310的基座332运动。

联轴器328可包括螺母334。螺母334配置为与滚珠丝杠336相互作用。螺母334可包括滚珠轴承,该滚珠轴承在与滚珠丝杠336相互作用时减少摩擦。在其它的实施例中,螺母334被旋拧并与导螺杆(未示出)相互作用,而不是与本实施例的滚珠丝杠336相互作用。滚珠丝杠336可通过马达338旋转。在滚珠丝杠336旋转时,联轴器328沿滚珠丝杠336平移。联轴器328在Z方向上沿轨道330导向。滚珠丝杠336在第一方向的旋转使联轴器328在Z方向上沿轨道330向下平移。在第二相反的方向上的滚珠丝杠336的旋转使联轴器328沿轨道330在Z方向上向上平移。

本文描述的液体分配器的其它特征

本文描述的液体分配器可配置为并行地进行移液操作,其中每个移液管通道独立地作用以抽吸液体和分配液体。每个移液管通道具有独立于安装于液体分配器中的另一移液管尖端的运动而使该移液管通道的相应的移液管尖端沿液体分配器的z轴线运动的能力。因此,本文描述的液体分配器为移液管通道的组件,这些移液管通道共同配合以对溶液进行这种移液操作。因此,液体分配器通常可按照需要拾取和分配移液管尖端并且将大量的液体向上吸入到移液管尖端中并且从该移液管尖端分配该大量的液体。液体分配器的运动和操作通常通过处理器控制,使得可自动地进行抽吸操作。有利地,液体分配器可配置为使移液管尖端与例如容器或筒入口对齐。

有利地,液体分配器可配置为使得模块电路板、传感器(例如但不限于检测移液管尖端的存在的传感器以及检测在移液期间作用于移液管尖端上的力的传感器)、尖端弹出马达、套管、移液管尖端和其它项目以作为所述模块的单元的形式运动,由此使在使用期间穿过该仪器移动的控制线路的数量达到最小,减小了在模块的运动期间这样的控制线路缠结的可能性,并且增加了该模块与其它部件保持通信的可能性,所述其它部件固定于准备或诊断装置内的各种点处,例如移液管通道和歧管的基座处。

附图中的部件的布置仅仅是为了方便,并且本领域的技术人员会意识到,根据环境和其它因素,其它的配置是可能的。包括马达、泵和阀的电气部件可从处理器(未示出)接收指令。处理器可定位于液体分配器上或可远离液体分配器。

本文描述的液体分配器的实施例还可包括传感器,该传感器配置为感测模块的竖直运动何时被阻碍并且将适合的信号直接提供给处理器(未示出)或通过印刷电路板间接地提供。传感器可安装于模块上或安装于移液管通道的另一部件上。

可选地包括在液体分配器内的是扫描仪(未示出)。该扫描仪可配置为读取来自保持液体的容器、样本导管、试剂架、微流体筒或任何其它的容器中的一个或多个的信息(例如但不限于样本和患者信息)。该扫描仪可直接电连接(未示出)到处理器或通过印刷电路板间接电连接。

本文描述的液体分配器的实施例包括气动电磁阀,但是其它的阀是可预期的。该阀可与每个移液管通道相关联,并且用于例如通过控制何时减压而控制每个模块的操作,由此进行抽吸操作,或通过控制何时增压而控制每个模块的操作,由此进行分配操作。每个阀通过从该阀延伸到模块的一个或多个内部导管连接到模块(包括与模块流体连通)。

本文描述的液体分配器的歧管可通过延伸到进入压力端口和进入真空端口的空气管线或导管(未示出)连接到泵(未示出)。如本文所述,进入压力端口和进入真空端口通过歧管中的一个或多个通道和横向通道连接到移液管通道中的端口。移液管通道中的端口将处于压力下的气体和处于真空下的气体供给到位于移液管通道内的阀。每个移液管通道包括可独立控制的电磁阀,该电磁阀有选择地将空气从泵转移到与移液管通道相关联的模块,并且因此转移到相应的移液管尖端。

液体分配器的操作通常通过一个或多个电路板(PCB)而被控制,该电路板包括位于模块120中的电路板164。另外,PCB还可从电连接器(包括电连接器170)接收电信号。于是,可通过来自PCB的信号精确地控制抽吸和分配操作,使得获得精确的体积控制。在一些实施例中,液体分配器的校准被需要,从而知晓分配或抽吸期望量的液体所需要的推动或抽吸气体的时间量。于是,根据一个示例,如由信号控制的阀打开和阀关闭之间的时间被知晓并且可并入到控制软件中。液体分配操作可通过位于液体分配器内的硬件和软件控制。在一些实施例中,液体分配操作可通过位于模块120内的硬件和软件控制。

模块120可包括第二阀,如本文描述的。模块120可包括泵(未示出)和控制其动作的马达(未示出)。在一些实施例中,泵包括通过步进马达控制的平移柱塞,其接收作为输入的电信号和/或控制信号。模块120可包括配置为完成抽吸和分配操作的任何硬件和/或软件。

上述实施例已通过示例的方式提供,并且本公开不限于这些示例。公开的实施例的多个变化和改进在不相互排除的情况下对于考虑了前述说明的本领域的技术人员来说是能够想到的。另外,鉴于本文的公开内容,其它的组合、省略、代替和改进对于本领域的技术人员来说是显然的。因此,本研发方案不旨在受到公开的实施例的限制。

本文描述的移液管通道的实施例的优点在于设计上是模块化的,并且因此可与任何数量的歧管和模块兼容。在图示的实施例中,歧管可包括接收移液管通道的一个或多个部位。可将接收单个移液管通道的歧管上的部位认为是通路。每个歧管可包括一个或多个通路(例如,一个通路,两个通路,三个通路,四个通路,五个通路,六个通路,多个通路,等等)。在一些实施例中,该歧管包括两个或多个通路。在一些实施例中,每个通路与另一通路相邻。在一些实施例中,每个通路配置为以单一取向接收移液管通道。

在一些实施例中,每个通路配置为接收多个移液管通道中的任何移液管通道。作为一个示例,最初位于一个通路中的移液管通道可移动到另一通路中。在一些实施例中,每个通路配置为接收特定的移液管通道。作为一个示例,配置为仅对试剂进行抽吸和分配操作的移液管通道可被接收到歧管中的一个特定通路中或多个特定通路中的一个中。试剂可从导管中抽吸并且分配,该导管仅包含试剂并且不包含样本拭子(例如,拭子尖端)。作为另一示例,配置为仅对样本进行抽吸和分配操作的移液管通道可被接收到歧管中的一个特定通路中或多个特定通路中的一个中。该样本可从导管中抽吸并且分配,该导管包括样本和样本拭子(例如,拭子尖端)。特别有利的是将歧管配置为在第一通路中容纳一种类型的移液管通道(例如,配置为从试剂导管对流体进行抽吸和分配的移液管通道)并且在第二通路中同样容纳第二不同类型的移液管通道(例如,配置为从样本导管对流体进行抽吸和分配的移液管通道)的能力。在下面更具体描述的一个示例中,配置为对试剂导管中的流体执行抽吸和分配功能的移液管通道要求以下述力将相关联的移液管尖端耦接到尖端适配器,所述力小于配置为对样本导管中的流体执行抽吸和分配功能的移液管通道受到的力。

在一些实施例中,可通过歧管上的一个或多个结构限定通路。可通过配置为容纳移液管通道的紧固件的一个或多个开口而限定所述通路。可通过配置为容纳移液管通道的钉的一个或多个开口而限定所述通路。可通过配置为电连接到与歧管配合的移液管通道中的相应电连接器的电连接器而限定所述通路。在一些实施例中,该通路可以仅包括一个电连接器。可通过配置为气动连接到与歧管配合的移液管通道中相应的压力横向通道的压力通道而限定所述通路。在一些实施例中,该通路可仅包括一个压力通道。可通过配置为气动连接到与歧管配合的移液管通道中相应的真空横向通道的真空通道而限定所述通路。在一些实施例中,该通路可仅包括一个真空通道。

在一些实施例中,通路可配置为容纳液体分配器中的一个或多个部件。该通路可通过配置为容纳移液管通道的位置而被限定。在一些实施例中,每个通路配置为容纳单个移液管通道。在一些实施例中,通路配置为容纳仅一个移液管通道。该通路可通过配置为容纳模块的位置而被限定。在一些实施例中,每个通路配置为容纳单个模块。在一些实施例中,通路配置为容纳仅一个模块。

在一些实施例中,通路和容纳在其上的液体分配器的一个或多个部件可以被视为一个单元。在一些实施例中,单元可由功能限定。该单元可通过进行抽吸和分配操作的能力而被限定。液体分配器的两个单元可同时执行相同的抽吸和分配操作。液体分配器的两个单元可同时执行不同的抽吸和分配操作。液体分配器的两个单元可同时执行相同的抽吸和分配操作。液体分配器的两个单元可独立地控制抽吸和分配操作。液体分配器的两个单元可包括两个模块,该两个模块独立地进行抽吸和分配操作。液体分配器的两个单元可独立地控制z方向的运动。液体分配器的两个单元可包括两个阀,该两个阀可独立地在真空和压力之间选择。在一个示例中,单元包括歧管的通路和容纳在该通路中的有选择地接收的部件。该有选择地接收的部件可包括移液管通道、移液管模块、耦接到移液管模块的移液管通道,或封板。

有利地,本文描述的系统和方法的实施例包括控制液体分配器的运动的能力,并且在一些情况下包括独立于其它部件控制液体分配器的某些部件的运动的能力。在图示的实施例中,耦接到歧管的每个移液管通道作为单元与歧管一起运动。在一些实施例中,该歧管可沿该歧管的宽度在X方向上运动。该歧管在X方向的运动引起耦接到该歧管的每个移液管通道在X方向上的运动。在一些实施例中,该歧管可沿该歧管的厚度在Y方向上运动。该歧管在Y方向的运动引起耦接到该歧管的每个移液管通道在Y方向上的运动。在一些实施例中,该歧管可沿该歧管的高度在Z方向运动。该歧管的Z方向的运动引起耦接到该歧管的每个移液管通道在Z方向的运动。在一些实施例中,移液管通道可独立于该歧管的运动而在Z方向上运动。在一些实施例中,耦接到歧管的移液管通道可在与该歧管的运动相同的方向上在Z方向上运动。在一些实施例中,耦接到该歧管的移液管通道可在与该歧管的运动相反的方向上在Z方向上运动。

在一些实施例中,优点在于能够在不对该歧管进行改进或进行非常小的改动的情况下将该歧管安置于多种台架系统中的任意台架系统。在一些实施例中,歧管与通过一个或多个条带驱动器控制的台架耦接。在一些实施例中,该台架通过一个或多个步进马达被控制。在一些实施例中,该台架通过一个或多个线性马达被控制。在一个示例中,液体分配器系统包括三个歧管,每个歧管安装到配置为沿系统的Y轴线行进的分离的轨道上。在这样的实施例中,线性马达有利地允许安装于分离的Y方向轨道上的多个歧管沿相同的X方向轨道运动。在一些实施例中,优点在于线性马达允许安装于三个分离的Y方向轨道上的三个歧管沿相同的X方向轨道运动。

在一些实施例中,针对特定功能对移液管通道进行校准。在一些实施例中,该移液管通道配置为成形或设计用于特定功能。在一些实施例中,该移液管通道配置为用于特定通路配置。该移液管通道可支配该移液管通道所在的通路。在一些实施例中,与歧管耦接的两个移液管通道具有相同的校准设置。在一些实施例中,与歧管连接的两个移液管通道具有不同的校准设置。在一些实施例中,两个或多个液体分配器中的两个移液管通道具有相同的校准设置。在一些实施例中,两个或多个液体分配器中的两个移液管通道具有不同的校准设置。

在一些实施例中,优点在于能够通过与体积有关的不同的校准设置在两个移液管通道之间进行选择。歧管可包括具有经选择的校准设置的一个移液管通道,配置为具有选择的相同的校准设置的多个移液管通道或配置为具有经选择的不同的校准设置的多个移液管通道。作为一个示例,移液管通道可被校准以分配比安装于相同歧管的另一移液管通道更小的体积。作为另一示例,移液管通道可被校准以分配比安装于相同歧管的另一移液管通道更大的体积。在一些实施例中,移液管尖端安装于配置为分配1mL液体的移液管通道。在一些实施例中,移液管尖端安装于配置为分配5mL液体的移液管通道。在一些实施例中,移液管尖端安装于配置为分配0.5mL-1mL的液体的移液管通道。在一些实施例中,移液管尖端安装于配置为分配1mL-5mL液体的移液管通道。基于安装有歧管的系统的特定液体分配要求,多个移液管通道可被选择并安装到歧管,每个移液管通道独立地配置为分配特定体积或某范围的体积。

在一些实施例中,优点在于能够以与压力有关的不同校准设置而在两个移液管通道之间进行选择。歧管可包括具有经选择的校准设置的一个移液管通道、配置为具有经选择的相同的校准设置的多个移液管通道、或配置为具有不同的校准设置的多个移液管通道。在一些实施例中,移液管尖端安装于配置为分配500毫巴下的液体的移液管通道。在一些实施例中,移液管尖端安装于配置为分配在250豪巴-750毫巴之间的液体的移液管通道。在一些实施例中,移液管尖端安装于配置为分配小于750毫巴的液体的移液管通道。在一些实施例中,移液管尖端安装于配置为分配小于500毫巴的液体的移液管通道。在一些实施例中,移液管尖端安装于配置为分配小于250毫巴的液体的移液管通道。在一些实施例中,通过压力控制器设定压力。该压力控制器可对该歧管提供真空和压力。该压力控制器可提供控制供给到该歧管的真空和压力的指令。在一些实施例中,对耦接到单个歧管的所有移液管通道提供处于相同压力下的气体。例如,该系统可包括一个压力控制器,该压力控制器将气体提供给歧管,并且对耦接到歧管的所有移液管通道提供处于相同压力下的气体。该压力控制器可改变提供给与该歧管耦接的所有移液管通道的气体的压力。

图65A-65B表示歧管600的实施例,其特征可与本文描述的任何歧管组合使用。在一些实施例中,歧管600设计为对与单个歧管耦接的第一组移液管通道提供处于第一压力下的气体,并且同时对与相同的一个歧管耦接的第二不同组的移液管通道提供处于第二不同的压力下的气体。具有实现配置为提供处于变化压力下的气体的若干方式。例如,该系统可以包括两个或多个分离的压力控制器,该压力控制器同时对相同的单个歧管提供处于不同压力下的气体。其它的配置是可能的。取代一个压力入口和一个真空入口的是,可具有多个压力入口和/或多个真空入口。例如,在一些实施例中,具有两个压力源和两个真空源,它们连接到相应的入口,例如歧管600的压力入口602、压力入口604、真空入口606和真空入口608。每个压力源连接到单个压力通道,并且每个真空源连接到单个真空通道,使得歧管具有两个压力通道612,614和两个真空通道616,618。该歧管被分支,从而第一压力源和第一真空源将气体供给到该歧管的第一组通路。第二压力源和第二真空源将气体供给到该歧管的第二不同组通路。该歧管可按照各种组合被分割。在一些实施例中,从相同压力通道和相同真空通道接收气体的移液管通道是相邻的。针对真空和压力通道的配合的横向通道,即压力横向通道620和真空横向通道622,可处于与本文描述的其它的实施例相同的位置。该横向通道620,622可处于相同位置,而无论位于该歧管内的压力通道和真空通道的数量或位置。

在可替换的实施例(未示出)中,歧管包括第一压力通道,该第一压力通道与第二压力通道物理和流体地隔绝,两者与该歧管中的真空通道物理和流体地隔绝。该移液管通道中的阀耦接到第一压力通道、第二压力通道和真空通道,并且设计为在通道之间切换以便将处于第一压力的气体从第一压力通道转移,将处于更高的第二压力的气体从第二压力通道转移,或将处于真空下的气体转移给分配头。在一些实施例中,该移液管通道的阀可被设计为在歧管中的两个或多个真空通道之间进行切换。于是,在一些实施例中,该移液管通道中的阀可设计为在提供处于压力下的气体和/或处于真空下的气体的三个或更多个通道之间进行切换。在一些实施例中,为了允许每个阀在三个通道之间进行切换,该移液管通道包括位于每个移液管通道中的两个电磁阀,以便分配处于压力下的气体或处于真空下的气体。三个气体源的选择包括但不限于,两个压力源和一个真空源;一个压力源和两个真空源,等等。对于两个压力源和两个真空源,该移液管通道可包括位于每个移液管通道中的三个电磁阀,以便分配处于压力下的气体或处于真空下的气体。该歧管可耦接到其它类型的压力源,该其它类型的压力源将处于压力下的气体和处于真空下的气体分离地提供到两个或多个移液管通道中的阀。每个独立地配置为分配不同压力下或压力范围的液体的多个移液管通道可基于安装有歧管的系统的特定液体分配要求而被选择和安装到歧管。

在一些实施例中,优点在于能够通过与速度有关的不同校准设置在两个移液管通道之间进行选择。歧管可包括具有经选择的校准设置的一个移液管通道、配置为具有经选择的相同的校准设置的多个移液管通道、或配置为具有经选择的不同的校准设置的多个移液管通道。作为一个示例,移液管通道可包括用于比另外的移液管通道更快的抽吸和分配操作(例如用于高速操作)的校准。作为一个示例,移液管通道可包括比另外的移液管通道更慢的抽吸和分配操作的校准。

在一些实施例中,优点在于能够通过与力有关的不同校准设置在两个移液管通道之间进行选择。歧管可包括具有经选择的校准设置的一个移液管通道、配置为具有经选择的相同的校准设置的多个移液管通道、或配置为具有经选择的不同的校准设置的多个移液管通道。作为一个示例,移液管通道可被校准以通过比安装于相同歧管的另外的移液管通道更大的力接合或断开移液管尖端。在一个非限定实施方式中,与一个或多个样本相互作用的第一移液管通道配置为以较大的力接合移液管尖端,从而避免因样本导管内的拭子而造成的移液管尖端与尖端适配器的意外断开。在另一非限定实施例中,与试剂导管中的试剂相互作用的第二移液管通道配置为以比第一移液管通道更小的力而接合移液管尖端,因为第二移液管通道将不与试剂导管中的可能意外地使移液管尖端断开的物体相互作用,所述物体例如样本拭子。

在一些实施例中,优点在于能够通过不同配置在两个移液管通道之间进行选择。作为一个示例,两个移液管尖端可具有与不同尺寸的移液管尖端适配器有关的不同配置。歧管可包括具有经选择的校准设置的一个移液管通道、配置为具有经选择的相同的校准设置的多个移液管通道、或配置为具有经选择的不同的校准设置的多个移液管通道。在一些实施例中,两个移液管通道可包括不同的尖端适配器。作为一个示例,移液管通道可包括比另一移液管通道用于更大的移液管尖端的更大的尖端适配器。作为另一示例,移液管通道可包括比另外的更低成本的移液管通道更多的特征。作为另一示例,该两个移液管通道可具有不同配置的移液管模块,例如,如图35所示,其中移液管模块320沿液体分配器300的X轴线邻近移液管通道310的侧边316而安装。

在一些实施例中,优点在于能够设计一种液体分配器,该液体分配器配置为容纳具有不同特征的两个或多个移液管通道,所述特征例如但不限于不同的校准设置或配置。在一些实施例中,该两个或多个不同的移液管通道可具有设计为与该歧管的电连接器配合的相同配置的电连接器。在一些实施例中,该两个或多个不同的移液管通道可具有相同配置的气动连接。在一些实施例中,该两个或多个不同的移液管通道可具有一个或多个不同的尺寸(例如,高度、厚度、宽度)。在一些实施例中,该两个或多个不同的移液管通道可具有不同的模块。在一些实施例中,该两个或多个不同的移液管通道可容纳不同尺寸的移液管尖端。在一些实施例中,该两个或多个不同的移液管通道可具有不同的尖端适配器。在一些实施例中,该两个或多个不同的移液管通道可被校准为以不同方式分配流体,例如但不限于,被校准以分配不同体积的流体或被校准以分配处于不同压力的流体。在一些实施例中,两个或多个不同的移液管通道配置为容纳在歧管中的任何通路上。

在一些实施例中,优点在于能够设计包括两个或多个不同的通路的歧管,其中每个通路配置为容纳相同的移液管通道。在一些实施例中,该两个或多个不同的通路可具有位于该通路内的相同配置的电连接器。在一些实施例中,该两个或多个不同的通路可具有相同配置的气动连接。在一些实施例中,该两个或多个不同通路可具有一个或多个不同尺寸(例如,高度、厚度、宽度)。在一些实施例中,优点在于能够设计包括两个或多个不同通路的歧管,其中每个通路配置为容纳与安装到其它通路中的移液管通道不同的移液管通道。

在一些实施例中,优点在于能够设计包括带有不同歧管的两个或多个不同的液体分配器的系统,该不同歧管具有某些共同的特征和某些不同的特征。在一个示例中,该两个或多个不同的歧管中的每个中的一个通路可具有位于通路内的相同配置的电连接器。在另一示例中,该两个或多个不同的歧管中的每个的一个通路可具有相同配置的气动连接。在一些实施例中,相同系统中的该两个或多个不同歧管中的每个的一个通路可具有一个或多个不同尺寸(例如,高度、厚度、宽度)。

在一些实施例中,优点在于能够设计配置为容纳特定数量的移液管通道的歧管。在一个实施方式中,液体分配器包括一个移液管通道,但是还可配置为包括一个以上的移液管通道。在另一实施例中,该液体分配器配置为仅包括一个移液管通道。在另一实施方式中,该液体分配器包括三个移液管通道,但是还可配置为包括三个以上的移液管通道。在另一实施方式中,该液体分配器配置为只包括三个移液管通道。在又一实施方式中,该液体分配器包括五个移液管通道,但是还可配置为包括五个以上的移液管通道。在另一实施方式中,该液体分配器配置为仅包括五个移液管通道。

在一些实施例中,优点在于能够通过位于移液管通道内的阀控制气流。在图示的实施例中,移液管通道包括可独立致动的电磁阀。在一些实施例中,该电磁阀为低压电磁阀。在一些实施例中,该电磁阀额定为小于30psi。在一些实施例中,该电磁阀额定为小于20psi。在一些实施例中,该电磁阀额定为小于10psi。在一些实施例中,该电磁阀额定为在5-10psi之间。在一些实施例中,该电磁阀额定为在1-15psi之间。在一些实施例中,该电磁阀额定为在1psi和20psi之间。在一些实施例中,该电磁阀被优化用于低压应用。在一些实施例中,该电磁阀包括隔膜密封件。在一些实施例中,该电磁阀包括柔性密封件。在图示的实施例中,该电磁阀位于该移液管通道的外壳内。该电磁阀配置为控制气体从歧管到移液管通道的模块的流动。该电磁阀用作真空和压力之间的选择器。

在一些实施例中,优点在于能够控制移液管通道内的抽吸和分配操作。在一些实施例中,移液管通道的模块可包括第二阀,该第二阀配置为控制抽吸和分配操作。该第二阀采用来自移液管通道的电磁阀的压力和真空以控制抽吸或分配操作。有利地,在本文描述的一些系统中,安装于一个歧管中的每个模块具有对压力的同时接入。在本文描述的一些系统中,已安装的每个模块具有对真空的同时接入。在一些实施例中,每个移液管通道包括独立的空气管线,其将该模块与该移液管通道的电磁阀连接。本文描述的空气管线可接收任何适合的气体,例如但不限于,环境空气或氮气。在图示的实施例中,将该模块与电磁阀连接的独立管线被包围在移液管通道的外壳内。在一些实施例中,该独立管线将来自歧管的压力和真空提供到模块。

在一些实施例中,优点在于每个模块包括与歧管的独立联轴器。在图示实施例中,每个移液管通道包括单个模块。在图示实施例中,每个模块与该歧管中的单个通路耦接。如本文描述的,每个通路可包括用于该模块的独立的电连接。如本文描述的,每个通路可包括用于该模块的独立的气动连接。

在一些实施例中,优点在于能够具有一种系统,该系统可针对特殊处理而调整。本文描述的系统可针对实验室要求而调整。作为一个示例,该系统可根据所采用的液体分配器的数量而调整。在一些实施例中,系统可包括一个液体分配器、两个液体分配器、三个液体分配器、四个液体分配器、五个液体分配器、六个液体分配器、七个液体分配器、八个液体分配器、九个液体分配器、十个液体分配器,等等。在一些实施例中,每个液体分配器包括单个歧管。在一些实施例中,每个歧管包括一个或多个移液管通道。在一些实施例中,每个移液管通道包括单个移液管模块。

本文描述的系统可以有利地通过使用者选择液体分配器的数量和移液管通道的数量而被设计。该系统的两个液体分配器可具有相同数量的移液管通道(例如,包括两个液体分配器的系统,每个液体分配器具有一个移液管通道;包括两个液体分配器的系统,每个液体分配器具有两个移液管通道;包括两个液体分配器的系统,每个液体分配器具有三个移液管通道;包括两个液体分配器的系统,每个液体分配器具有四个移液管通道;或包括两个液体分配器的系统,每个液体分配器具有五个移液管通道,等等)。该系统中的两个液体分配器可以具有不同数量的移液管通道(例如,包括具有一个移液管通道的液体分配器与具有两个移液管通道、三个移液管通道、四个移液管通道或五个移液管通道的液体分配器的组合的系统;包括具有两个移液管通道的液体分配器与具有三个移液管通道、四个移液管通道或五个移液管通道的液体分配器的组合的系统;包括具有三个移液管通道的液体分配器与具有四个移液管通道或五个移液管通道的液体分配器的组合的系统;包括具有四个移液管通道的液体分配器与具有五个移液管通道的液体分配器的组合的系统,等等)。

在一些实施例中,优点在于能够使系统的两个或多个液体分配器执行相同的功能。在一些使用方法中,系统的两个或多个液体分配器可接收来自处理器的指令。系统的两个或多个液体分配器可接收相同指令,以便实施相同方法。作为一个示例,该两个或多个液体分配器可以以相同的运动模式运动。作为一个示例,该两个或多个液体分配器可在相同的时间周期中实施相同的方法。作为一个示例,两个或多个液体分配器的一个或多个移液管通道可进行相同的抽吸和分配操作。

在一些实施方式中,优点在于能够使系统的两个或多个液体分配器执行不同的功能。系统的两个或多个液体分配器可接收来自处理器的指令。系统的两个或多个液体分配器可接收不同指令以便实施不同的方法。作为一个示例,系统的一个液体分配器可与包含在样本导管中的一个或多个患者的一个或多个生物样本相互作用。该系统的另一液体分配器可与包含在样本导管中的一种或多种试剂相互作用。该系统的两个或多个液体分配器可以包括不同的校准设置,如本文所描述的。作为一个示例,与一个或多个生物样本相互作用的系统的液体分配器可被校准以要求比和一个或多个试剂相互作用的系统的液体分配器更大的力来接合和断开移液管尖端。优点在于该更大的力可减少因样本导管内的拭子造成的移液管尖端的断开。在一些实施例中,与一个或多个生物样本相互作用的移液管通道可要求至少5英镑的力,以便将移液管尖端接合到尖端适配器或与其断开。在一些实施例中,与一个或多个生物样本相互作用的移液管通道可要求至少10英镑的力,以便将移液管尖端接合到尖端适配器或与其断开。在一些实施例中,与包含在试剂导管中的一种或多种试剂相互作用的移液管通道可要求小于5英镑的力,以便将移液管尖端接合到尖端适配器或与其断开。在一些实施例中,与包含在试剂导管中的一种或多种试剂相互作用的移液管通道可要求小于10英镑的力,以便将移液管尖端接合到尖端适配器或与其断开。

本文描述的液体分配器可有利地针对特定处理而调整。在一些实施例中,与歧管耦接的两个移液管通道是类似的或相同的。作为一个示例,液体分配器中的两个或多个移液管通道可执行所述功能(例如,两个移液管通道与样本导管中的一个或多个样本相互作用,两个移液管通道与试剂导管中的一个或多个试剂相互作用,等等)。作为另一示例,液体分配器的两个或多个移液管通道可具有相同的形状或配置。作为另一示例,液体分配器的两个或多个移液管通道可具有相同的校准设置。

在一些实施例中,与歧管耦接的两个移液管通道具有不同的特征。作为一个示例,液体分配器的两个或多个移液管通道可执行不同的功能(例如,移液管通道与样本导管中的一个或多个样本相互作用,并且与相同歧管耦接的移液管通道与试剂导管中的一个或多个试剂相互作用)。作为另一示例,液体分配器的两个或多个移液管通道可配置为具有不同的校准设置。与样本导管中的一个或多个生物样本相互作用的移液管通道可被校准以通过比与试剂导管中的一个或多个试剂相互作用的液体分配器的移液管通道更大的力接合和断开移液管尖端。作为另一示例,液体分配器的两个或多个移液管通道可具有不同的形状或配置。作为又一示例,液体分配器可具有混合目的的移液管通道。

本文描述的系统中的处理器可传送与移液管通道和通路有关的指令。在一些实施例中,独立于传送给歧管的另一通路的指令,处理器将指令传送给每个通路和与该通路耦接的部件。在一些实施例中,处理器同时将指令传送给两个或多个通路以及与该两个或多个通路耦接的部件。在一些实施例中,该系统可要求安装到歧管的每个移液管通道的识别。在一些实施例中,该系统可要求安装到歧管以及安装有每个移液管通道的相应通路的每个移液管通道的识别。

在一些实施例中,处理器传送指令,该指令指示与歧管耦接的一个或多个移液管通道将样本从一个容器转移到另一容器。在一些实施例中,该指令采用液体分配器的一个或多个移液管通道中的一个移液管通道,从而将试剂从一个容器转移到另一容器。该指令可包括下述指令:采用移液管通道将样本从样本容器转移到试剂架的指令;采用移液管通道将样本从样本容器转移到微流体网络的指令;采用移液管通道将样本从样本容器引导到一个或多个另外的容器的指令;使移液管尖端与样本接触的指令;使移液管尖端与试剂接触的指令;使移液管尖端位于容器中的指令;断开或废弃用过的移液管尖端并接合未使用的移液管尖端的指令。在各种实施例中,计算机程序产品包括位于其上的用于操作一个或多个液体分配器的计算机可读指令。在一些实施例中,计算机程序产品包括位于其上的用于使系统执行各种抽吸和分配操作的计算机可读指令。

本文描述的液体分配器可识别与歧管耦接的移液管通道。在一些实施例中,优点在于能够使液体分配器进行与歧管耦接的移液管通道的验证和确认。在一些实施例中,优点在于能够根据在验证和确认过程期间获得的信息,使液体分配器将指令指示给两个或多个移液管通道中的单个移液管通道。在一些实施例中,优点在于能够使液体分配器识别歧管的哪个(哪些)通路具有安装于该通路中的移液管通道。在一些实施例中,优点在于能够根据关于哪个(哪些)通路具有安装于该通路中的移液管通道的信息,使液体分配器将指令指示给两个或多个通路中的一个通路。

本文描述的液体分配器有利地减少了停机时间。停机时间可能要求该系统停止操作并且切断电源。可针对任何数量的原因而切断系统的电源,这些原因包括但不限于,液体分配器(或液体分配器的部件)没有适当地操作;常规维修;将安装于歧管的移液管通道变为具有不同特征的移液管通道;或改变已安装于歧管的移液管通道的校准设置。作为一个示例,替换本文描述的液体分配器的一个移液管通道可以用少于1分钟的时间进行。在一些使用方法中,替换液体分配器的一个移液管通道可以用少于5分钟的时间进行。在一些使用方法中,替换液体分配器的一个移液管通道可以用少于3分钟的时间进行。与此相反,替换传统的液体分配器中的分配头可能包括连接和断开气动连接、连接和断开电连接和/或连接和断开硬件连接。替换传统的液体分配器中的分配头可花费超过一个小时的时间。优点在于降低超过95%的停机时间。在一些实施例中,本文描述的液体分配器配置为每天操作24小时,每周操作7天。在一些实施例中,本文描述的液体分配器配置为被快速修理,以便每天操作近24小时,每周操作7天。

在一些实施例中,替换一个移液管通道的方法可包括拧松一个或多个紧固件的步骤。在一些实施例中,该紧固件为两个螺钉。在一些实施例中,该两个螺钉为系紧螺钉。优点在于该螺钉保留在移液管通道中,这避免了螺钉的丢失。优点在于该螺钉保留在移液管通道中,这避免了使用不正确的硬件。优点在于该系紧螺钉提高了更换移液管通道的速度。在一些实施例中,替换一个移液管通道的方法可包括从歧管中抽出移液管通道的步骤。在一些实施例中,替换一个移液管通道的方法可包括从该歧管中拆下移液管通道的一个或多个钉的步骤。

在一些实施例中,替换一个移液管通道的方法可包括将替换的移液管通道的一个或多个钉与歧管对齐的步骤。在一些实施例中,一个或多个钉包括两个钉。在一些实施例中,一个或多个钉与该歧管的相应开口接合。在一些实施例中,将替换移液管通道的一个或多个钉对齐还将该移液管通道的一个或多个电连接器与该歧管的一个或多个电连接器对齐。在一些实施例中,该一个或多个钉在y轴线方向上延伸超出移液管通道的电连接器。作为一个示例,参照图47。优点在于在该移液管通道的电连接器接合该歧管之前,该移液管通道的钉接合该歧管。优点在于该一个或多个钉可防止该电连接器的损坏。在一些实施例中,将替换的移液管通道的一个或多个钉对齐还将该移液管通道的一个或多个气动连接与该歧管对齐。在一些实施例中,将该替换移液管通道的一个或多个钉对齐还将歧管的压力通道在该移液管通道的压力横向通道内对齐。在一些实施例中,将该替换移液管通道的一个或多个钉对齐还将歧管的真空通道在该移液管通道的真空横向通道内对齐。在一些实施例中,替换一个移液管通道的方法可包括将该移液管通道朝向该歧管推动的步骤。在一些实施例中,替换一个移液管通道的方法可包括拧入两个螺钉的步骤。在一些实施例中,拧入两个螺钉的步骤还包括压缩两个或多个O形环。优点在于O形环增强了该歧管的压力通道和该移液管通道的压力横向通道之间的密封性。优点在于O形环增强了该歧管的真空通道和该移液管通道的真空横向通道之间的密封性。

本文描述的液体分配器的实施例有利地允许在歧管的一个通路不被使用时阻塞该通路中的特征件。在一些实施例中,在移液管通道没有安装于通路中时,封板可设置于歧管的通路中以阻塞或密封该通路中的特征。该封板可包括一个或多个钉。该封板可包括一个或多个螺钉。该封板可覆盖通路的气动连接,由此关闭或密封该气动连接。该封板可覆盖该通路的一个或多个电连接器。优点在于该封板可在特征件不被使用时避免通路中的特征件被损坏。在一些使用方法中,该封板被安装以用于原型机制造(prototyping)。在一些使用方法中,该封板被安装以用于故障检修。在一些使用方法中,可安装该封板以便确定该歧管的其它通路是否处于操作中。在一些使用方法中,可安装一个或多个封板以便隔绝通路。

本文描述的系统能够使液体分配器容易和快速地被重新配置。作为一个示例,如果一个或多个移液管通道不可工作,则可重新配置该液体分配器。在一些实施例中,可用封板代替一个或多个移液管通道。该封板可限制歧管的压力通道的压力损失。该封板可限制歧管的真空通道的真空损失。该封板能够实现具有一个或多个剩余移液管通道的液体分配器的操作。

在一些实施例中,优点在于能够相对于歧管重新布置剩余的移液管通道。在一些实施例中,两个或多个移液管通道执行不同的功能。优点在于用户可移除执行功能的移液管通道,并且将该移液管通道替换为封板。优点在于用户可将执行第一功能的移液管通道移动到另一位置,例如该歧管的另一通路以便执行第二不同的功能。

本文描述的移液管通道的一些实施例中,O形环是系紧(captive)的。优点在于O形环保留在移液管通道中,这防止了O形环的丢失。另一优点在于该O形环保留于移液管通道中,这防止了使用不正确尺寸的O形环。系紧的O形环还可提高更换该移液管通道的速度。在一些实施例中,该移液管通道包括燕尾槽型的O形环型的凹口。在一些实施方式中,O形环凹口的开口的直径小于O形环的直径。在一些实施例中,该O形环凹口的开口包括一个或多个渐缩凸部,一旦O形环位于O形环凹口内,该渐缩凸部就与O形环的较大直径相互扣住。

本文描述的系统显著降低了将移液管通道和歧管之间的电连接器不正确地连接的可能性,降低了电连接器被损坏的危险。在图示的实施例中,在该移液管通道的钉对齐时,该移液管通道的电连接器自动地与该歧管的电连接器对齐。

在一些实施例中,优点在于显著降低了将移液管通道与电源不正确连接的可能性。在图示的实施例中,该歧管连接到一个或多个外部源(例如,以太网连接器、电源连接器、移液管连通连接器)。在图示的实施例中,一个或多个移液管通道通过歧管与外部源连接。在图示的实施例中,该歧管包括内部系统,其用于将这些连接分配给移液管通道中的每个。与此相反,传统的液体分配器可包括用于每个分配头或移液管的分离的电源。例如,具有5个移液管的传统的液体分配器可具有5个或更多的分离的电源。在安装或修理期间,这些分离的电源可连接到不正确的移液器或未与任何移液器连接。优点在于降低了不正确地将电源与一个或多个移液管通道连接的可能性。

在一些实施例中,优点在于大大降低了将移液管通道和歧管之间的气动连接不正确地连接的可能性。在图示的实施例中,在该移液管通道的钉对齐时,该移液管通道的气动连接与该歧管自动对齐。在图示的实施例中,在该移液管通道的钉对齐时,该移液管通道的压力横向通道与该歧管的压力通道自动地对齐。在图示的实施例中,在该移液管通道的钉对齐时,该移液管通道的真空横向通道与该歧管的真空通道自动地对齐。

在一些实施例中,优点在于大大降低了气动源不正确连接的可能性。在图示的实施例中,该歧管连接到一个或多个外部气体源(例如,通过进入压力端口和进入真空端口)。在图示的实施例中,一个或多个移液管通道通过歧管连接到压力和真空。在图示的实施例中,该歧管包括通道的内部系统,其用于将压力和真空分配给移液管通道中的每个。与此相反,传统的液体分配器可以包括独立连接到每个分配头或移液器的分离的气动源。例如,具有5个移液器的传统的液体分配器可具有5个分离的压力源和/或5个分离的真空源。在安装或修理期间,这些分离的气动源可连接到不正确的移液器或未与任何移液器连接。优点在于降低了将气动源与一个或多个移液管通道不正确连接的可能性。

本文描述的系统的优点在于允许将已组装的模块化的移液管通道提供给终端用户。在图示的实施例中,该移液管通道包围电磁阀,该电磁阀控制处于压力下的气体或处于真空下的气体是否被供给至移液管通道的模块。在图示的实施例中,移液管通道包围第二阀,例如电磁阀,以便在模块内控制抽吸和分配操作。在一些实施例中,优点在于能够将已组装的模块化的移液管通道返还给制造商。有利地,本文描述的系统能够对与歧管分开的故障的或不工作的移液管通道进行故障检修。在一些情况下,可对已从该歧管移除的移液管通道进行故障检修,同时安装到该歧管的剩余的移液管通道继续抽吸和分配操作。在一个非限定示例中,故障的或不工作的移液管通道以1分钟或小于1分钟的时间从该歧管拆下,并且以1分钟或小于1分钟的时间在该歧管的当前空的通路中安装新的移液管通道(或封板)。因此,在本文描述的系统的一些实施方式中,液体分配器可经历2分钟或更短的停机时间以便更换故障的或不工作的移液管通道。

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