包含分析单元的系统和方法

包含分析单元的系统和方法
【专利摘要】公开了包含分析单元的系统和方法，所述系统包括：第一处理通道；第二处理通道；第三处理通道；传送梭，所述传送梭可操作地耦接到所述第一、第二和第三处理通道；以及控制器，所述控制器可操作地耦接到所述第一、第二以及第三处理通道和所述传送梭中的每一个，所述控制器被配置成执行第一规程和第二规程，其中所述控制器在执行所述第一规程中引导所述传送梭，以将第一化验盒从所述第一处理通道移动到所述第二处理通道，并且其中所述控制器在执行所述第二规程中引导所述传送梭，以将第二化验盒从所述第一处理通道移动到所述第三处理通道，而不将所述第二化验盒移动到所述第二处理通道。
【专利说明】包含分析单元的系统和方法
[0001] 本申请为下述申请的分案申请，
[0002] 原申请的申请日（国际申请日）：2011年7月22日，
[0003] 原申请的申请号：201180045939.4(国际申请号：PCT/US2011/045107)，
[0004] 原申请的发明名称：包含分析单元的系统和方法。
[0005] 相关申请的交叉引用
[0006] 本申请要求在2010年7月23日提交的美国临时申请61/367, 343的优先权权益， 为了所有的目的而在此结合该临时申请的全部内容。

【背景技术】
[0007] 许多核酸序列具有临床相关性。例如，与传染性的生物体有关的核酸序列通过生 物体提供传染存在的指示。一般没有在病人样本中表达的核酸序列可以指示与疾病或者其 他症状有关的途径的激活。其他核酸序列仍然可以指示在病人对推荐疗法的可能响应中的 差异。
[0008] 临床相关的核酸的判定通常取决于控制的特定核酸序列的扩增以及扩增产品的 检测。对于准备就绪的判定，扩增通过生成在样本中找到的足够的核酸副本来改进分析的 灵敏度。扩增同样可以通过仅仅选择性地生成临床感兴趣的那些核酸来改进分析特异性。 特别当扩增生成大量目标核酸序列的副本时，利用基于扩增的判定的问题是可能的事，来 自一个样本的这些副本中的一些副本可能污染其他样本，从而产生明显提升的结果，在该 明显提升的结果中，没有目标核酸序列原始地存在于样本中。
[0009] 其他污染源可能影响核酸的判定。样本之间的遗留物可能促成污染材料。扩增混 合物可以从在表面上传送的或由化验员传送的或由浮质传送的环境源中接收污染材料。在 一些情况下，无意识的试剂传送，诸如不合适的扩增引物，可能污染混合物并导致错误的结 果。扩增混合物同样可以通过目标核酸的不完全净化而保留原始存在于样本中的干扰物 质。因此，需要避免来自各种来源的污染材料的传送和保留的核酸分析的自动化。
[0010] 临床实验室工作流程是医疗护理运送的结果并在公共机制之间变化。门诊或者大 的联合医疗可以在一天中以相对恒定的速率生成病人试样。与此相反，临床参考实验室可 以在一到两个运送中接收它所有的试样，并且大医院可以在全天通过早晨抽入的由不规则 的样本流补充的大量血液生成试样。大多数核酸分析试样以与请求化验的类型无关的序列 到达临床实验室。在一些情况下，选择的试样可以是具有取决于结果的直接或者关键性的 治疗决定的高优先级。其他试样可以是更日常的优先级。根据个别的实验室实践，诸如实 验室控制的非试样样本可能被散布在临床试样中。在一些情况下，试剂的耗尽或者特别多 的试剂的耗尽可以支配控制和校准样本的插入，而不管队列中的其他样本。
[0011] 因此，需要具有灵活的和可调整的操作能力以便匹配临床实验室的不可预知的需 求的分析系统。
[0012] 核酸分析使用试样类型的混合来判定来自各种源生物体的多个分析物。这些输入 驱动各种处理要求。例如，RNA和DNA具有不同的化学性质和稳定性；它们的制备可以使用 不同的处理摄生法、不同的酵素以及不同的热条件。碱基序列和目标分析物的长度两者影 响结合能，并且由此影响处理。用于扩增的互补的低聚核苷酸的长度和序列进一步影响扩 增条件。
[0013] 分析目标的不同的源生物体可以要求不同的步骤来释放或者分离核酸序列。例 如，从革兰氏阳性细菌中释放DNA序列可能使用提升的温度，该提升的温度不用于从相对 不稳定的白血球中释放的DNA序列。
[0014] 因此，需要能够自由地混杂多种处理规程的分析系统，每个处理规程由多种处理 步骤组成。存在试图致力于以上描述的一些问题的技术。
[0015] Russel/Higuchi在US5994056,HomogeneousMethodsforNucleicAcid AmplificationandDetection(用于核酸扩增和检测的均勻方法）中描述了用于使用诸如 聚合酶链反应（PCR)方法的核酸检测的改进方法。Higuchi描述了用于同时扩增和检测以 提高在先方法的速度和精确度的方法。该方法提供在扩增反应期间用于监视产物DNA的增 加的手段。根据说明书，在启动扩增反应时没有打开反应容器的情况下，以及在该反应之后 没有任何附加操控或者操纵步骤的情况下，检测扩增的核酸。
[0016] K. Rudi等人在 1997 年 3 月的BioTechniques22(3)的第 506-511 页中描述了 Rapid, Universal Method to Isolate PCR-Ready DNA Using Magnetic Beads(使用磁性 珠来分离PCR就绪的DNA的快速通用方法）。Rudi等人描述了将用于快速DNA分离的基于 磁性珠的装备（Dynabeads?DNA DIRECT? ;Dynal A.S.)应用到各种生物体和组织，以便产 生用于PCR就绪的DNA的净化的常规途径。在30分钟以内制备适合于PCR的DNA。
[0017] 使核酸分析自动化的系统具有悠久的历史。集成平台示范了自动化分析和制备步 骤的全部范围，包括核酸分离，分离材料的扩增以及扩增产物的检测。
[0018] 例如，Bienhaus等人在US5746978,DeviceforTreatingNucleicAcidsfrom aSample(用于处理来自样本的核酸的装置）中描述了使从其他样本成分中分离核酸的处 理步骤与用于核酸扩增的步骤链接的单个装置。该装置包含用于个别的处理步骤的反应 室，一个室的出口附接于另一室的进口。传统的吸液仪器把容纳核酸的样本液体以及来自 样本和试剂存储器皿的所有可能必需的试剂两者传送到该装置中。Bienhaus等人描述了在 使用ES分析器（由BoehringerMannheim制造）测量的检测反应中的磁性分离、通过PCR 或者NASBA的扩增、以及使用混杂探针对PCR扩增的互补。
[0019] P.Belgrader等人在 1995 年的BioTechniques19 (3)的第 427-432 页中描述了 AutomatedDNAPurificationandAmplificationfromBlood-StainedCardsUsinga RoboticWorkstation(使用机器人工作台的来自染血卡片的自动化的DNA净化和扩增）。 Belgrader等人介绍了可以进行耦合的DNA净化和扩增的原型，一旦启动处理，就不需要用 户参与。将该方法实施到使用苯酚和异丙醇的Biomekft1000机器人工作台（Beckman仪器） 的高处理量自动化系统中，以便净化染血卡片上的DNA。Biomckft 1000使用HCU(ffi0mek? 板上的加热器冷却器单元）作为热循环器来进行DNA净化和扩增。Belgrader等人描述了 下一个目标是集成完全自动化DNA类型系统的检测步骤。
[0020] Patrick Merel等人在 1996 年Clinical Chemistry42,第 8 卷，第 1285-6 页中描 述了Completely Automated Extraction of DNA from Whole Blood(来自全血的DNA的 完全自动化的提取）。Merel等人公开了组合使用Bbmek"' 2000 (Beckman仪器）以及DNA DIRECT?(Dynal法国S.A.)，以便使用磁性颗粒分离来使DNA提取程序全自动化。Merel等 人使用几个不同的PCR规程来评估获得DNA的数量和质量。Merel等人例行把描述的材料 用于10分钟的自动化DNA提取程序、10分钟的对于96个管的自动化的PCR设置步骤、80 分钟的PCR、以及15分钟的简单电泳分析。
[0021] Ammann等人在US6335166,AutomatedProcessforIsolatingandAmplifying aTargetNucleicAcidSequence(用于分离和扩增目标核酸序列的自动化处理）中描述 包含多个台或者模块的自动化分析器，在该自动化分析器中，在包含在反应器具中的流体 样本上进行离散方面的化验。分析器包含用于自动制备试样样本、以规定温度在规定周期 内培育样本、进行分析物分离过程、以及确定目标分析物的存在的台。自动化器具输送系统 将反应器具从一个台移动到下一个台。Ammann同样描述了用于进行自动化诊断化验的方 法，该自动化诊断化验包含用于分离和扩增目标分析物的自动化处理。为了培育反应器具 的容纳物以及为了把绑在载体上的目标分析物从流体样本中分离出来，通过在台之间自动 化地移动多个反应器具中的每个反应器具来进行该处理，该反应器具容纳载体材料和流体 样本。在分析物分离步骤之后并且在最后培育步骤之前，扩增试剂被添加到分离的分析物。
[0022] 即使这种自动化系统已经是可利用的，进一步的改进是所希望的。尤其是，多个污 染源继续冒错误的结果的风险。而且，需要完全核酸分析的多个步骤处理的复杂性可能产 生处理瓶颈并且降低重复性，限制了回答报告周转和处理灵活性。受限制的回答报告周转 可能增加开始适当临床治疗的时间。对于广阔的和可扩展的测试菜单，处理灵活性的缺少 限制了对在化验规程中变动的支持。处理灵活性的缺少同样可能迫使实验室以与临床需要 不符合的方式来排序或者分批处理样本和试剂。
[0023] 本发明实施例个别地以及集中地致力于这些和其他问题。


【发明内容】

[0024] 本发明实施例针对与样本的处理有关的系统、方法以及装置，其中该样本含有DNA 或者RNA。本发明实施例包含用于判定特定核酸序列的全自动化的、随机访问系统。
[0025] 本发明的一个实施例针对用于判定样本中的核酸的存在的系统。所述系统包括： 第一处理通道；第二处理通道；第三处理通道；传送梭，所述传送梭可操作地耦接到第一、 第二和第三处理通道；以及控制器，所述控制器可操作地耦接到第一、第二以及第三处理通 道和传送梭中的每一个，所述控制器被配置成执行第一规程和第二规程，其中所述控制器 在执行第一规程中引导传送梭，以将第一化验盒从第一处理通道移动到第二处理通道，并 且其中所述控制器在执行第二规程中引导传送梭，以将第二化验盒从第一处理通道移动到 第三处理通道，而不将第二化验盒移动到第二处理通道。
[0026] 本发明的另一个实施例针对方法。所述方法包括：通过控制器执行第一规程，其中 在所述第一规程中，所述控制器引导传送梭，以将第一化验盒从第一处理通道移动到第二 处理通道；以及通过所述控制器执行第二规程，其中在所述第二规程中，所述控制器引导所 述传送梭，以将第二化验盒从所述第一处理通道移动到第三处理通道，而不将所述第二化 验盒移动到所述第二处理通道。
[0027] 以下进一步详细地描述这些和其他本发明的实施例。

【专利附图】

【附图说明】
[0028] 图I (a)显示根据本发明实施例的仪器的前部立体图。
[0029] 图I (b)显示仪器的部件的布局的俯视图。
[0030] 图1(c)是仪器的俯视图。
[0031] 图1(d)显示仪器的局部前视图。
[0032] 图2(a)显示根据本发明实施例的样本呈递单元的前部立体图。
[0033] 图2(b)显示根据本发明实施例的样本呈递单元推进器盒的前部立体图。
[0034] 图3(a)显示根据本发明实施例的样本吸液管的前部立体图。
[0035] 图3(b)更详细地显示样本吸液管的前部立体图。
[0036] 图3(c)显示相容性耦合器的立体图。
[0037] 图4(a)_l显示根据本发明一个实施例的化验盒的顶部立体图。
[0038] 图4(a)_2显示根据本发明另一实施例的化验盒的顶部立体图。
[0039] 图4(b)显示反应孔的侧横截面视图。
[0040] 图4(C)-1显示根据本发明一个实施例的反应孔的俯视图。
[0041] 图4(c)_2显示根据本发明另一实施例的反应孔的俯视图。
[0042] 图4(d)显示带有支持突出部的化验盒的端部，该支持突出部啮合盒滑架的推动 特征。
[0043] 图4(e)显示根据本发明实施例的膜穿孔器的前部立体图。
[0044] 图4(f)显示图4(d)中的膜穿孔器在它与化验盒一起使用时的侧横截面视图。
[0045] 图4(g)显示在一部分化验盒上的封盖的横截面立体图。
[0046] 图4(h)显示在一部分化验盒上的封盖的俯视图。
[0047] 图4 (i)显示能够覆盖一部分化验盒的封盖的底部立体图
[0048] 图4(j)显示多个反应孔实施例的侧横截面视图。微尖端和每个反应孔设计一起 显不。
[0049] 图5(a)显示根据本发明实施例的反应容器的顶部立体图。
[0050] 图5(b)显示根据本发明实施例的反应容器的分解图。
[0051] 图5 (c)显示本发明实施例的立体横截面图。
[0052] 图5(d)显示本发明另一实施例的反应容器的立体图。
[0053] 图6(a)显示根据本发明实施例的毫尖端的立体图。
[0054] 图6 (b)显示毫尖端的安装孔径的横截面视图
[0055] 图6(c)显示毫尖端的固定到吸液管芯轴的部分。
[0056] 图7(a)显示盒装载单元的顶部立体图。
[0057] 图7(b)显示盒装载单元的局部顶部立体图。
[0058] 图7(c)显示盒装载单元呈递通道的立体图。
[0059] 图8(a)显示根据本发明实施例的试剂存储单元的前部立体图。
[0060] 图8(b)显示一部分试剂存储单元的前部立体图。
[0061] 图8(c)显示试剂存储单元的远端壁的内部。
[0062] 图8(d)显示根据本发明另一实施例的试剂存储单元的前部立体图。
[0063] 图8(e)显示根据本发明另一实施例的试剂存储单元的一部分前部立体图。
[0064] 图8(f)显示试剂存储单元的侧立体横截面视图。
[0065] 图8(g)显示试剂存储单元的另一侧立体横截面视图。
[0066] 图8(h)显示试剂存储单元的后部的立体横截面视图。
[0067] 图8 (i)显示当试剂存储单元封盖与试剂包400的密闭特征接合时的一部分试剂 存储单元封盖。
[0068] 图9(a)显示一部分试剂包的顶部立体图。
[0069] 图9(b)显示根据本发明实施例的试剂包的分解图。
[0070] 图9(c)显示试剂包的端部。
[0071] 图9(d)显示挡板盖的顶部立体图。
[0072] 图9(e)显示试剂包的一端的横截面视图。
[0073] 图10(a)和10(b)公开在处理通道中的化验盒。
[0074] 图10(c)公开在加热通道中的化验盒。
[0075] 图10(d)和10(e)显示处理通道加热器的立体图。
[0076] 图10(e)显示处理通道加热器的前视图。
[0077] 图11显示另一通道加热器实施例的侧视图。
[0078] 图12(a)显示在吸液管芯轴上的微尖端。
[0079] 图12(b)显示微尖端的立体图。
[0080] 图12 (C)-I显示具有通风特征的微尖端的立体图。
[0081] 图12(c)_2显示另一微尖端实施例的侧视图。
[0082] 图13(a)显示微尖端存储单元。
[0083] 图13(b)显不一部分微尖2而存储单兀。
[0084] 图13(c)显示一部分微尖端存储单元的平面图。
[0085] 图13(d)显示微尖端支架的分解图。
[0086] 图13(e)显示微尖端支架。
[0087] 图13(f)显示在微尖端存储单元中的支架扣。
[0088] 图14(a)显示在废料通道中的部件。
[0089] 图14(b)显示液压气动组件。
[0090] 图14(c)显示废料通道的立体图。
[0091] 图14(d)显示传送梭的立体图。
[0092] 图14(e)显示传送梭的特写立体图。
[0093] 图14(f)显示处理通道的前视图。
[0094] 图14(g)显示本发明另一实施例的另一传送梭。
[0095] 图15 (a)显示XYZ输送装置。
[0096] 图15 (b)显示XYZ输送装置Y轴臂。
[0097] 图15 (c)显不用于XYZ输送装置的Z轴升降机。
[0098] 图 15(d)显示X' 轴。
[0099] 图15(e)显示根据本发明实施例的传感器系统。
[0100] 图16(a)显示热循环器模块的侧立体图。
[0101] 图16(b)显示热循环器模块的侧横截面视图。
[0102] 图16(C)显示带有多个热循环单元格的库。
[0103] 图16(d)显示热循环遮光板。
[0104] 图16(e)显示遮光板处于闭合位置的一部分热循环器模块的立体图。
[0105] 图16(f)显示当对应的滑动盖处于闭合位置时遮光板处于打开位置的一部分热 循环器模块的内部侧视图。
[0106] 图16(g)显示当对应的滑动盖处于打开位置时遮光板处于闭合位置的一部分热 循环器模块的内部侧视图。
[0107] 图16(h)-1显示滑动盖的内部部件的局部的内部立体图。
[0108] 图16〇1)-2显示滑动盖的内部部件的侧立体图。
[0109]图16(i)_l显示在热循环器模块中的滑动盖的侧横截面视图，其中滑动盖处于闭 合位置。
[0110] 图16(i)-2显示在热循环器模块中的滑动盖的侧横截面视图，其中滑动盖处于打 开位置。
[0111] 图16 (j)-16 (m)显示被配置成操纵滑动盖的夹住特征。
[0112] 图16 (n)显示处于热块下面的位置的激发光学组件的侧横截面视图。
[0113] 图16(〇)显示热块的侧立体图。
[0114] 图16 (p)显示热块的俯视图。
[0115] 图16 (q)显示发射和激发光学弹簧门闩在它们可以保持发射和激发光学组件时 的侧横截面视图。
[0116] 图17(a)显示在热循环器模块中的一些部件的方框图。
[0117] 图17(b)显示来自不同热循环器的温度信号对比时间的曲线图。
[0118] 图17(c)显示对于不同热循环器的温度信号对比时间的另一曲线图。
[0119] 图17(d)显示图解根据本发明实施例的方法的流程图。
[0120] 图17(e)显示响应于经校准的电压信号产生的温度信号的实例。
[0121] 图18(a)显示检测光学方框图。
[0122] 图18(b)显示检测光学光路。
[0123] 图18(c)显示检测光学组件。
[0124] 图19显示图解根据本发明实施例的方法的处理流程图。
[0125] 图20(a)显示盒加热器的实施例。
[0126] 图20(b)显示一段盒加热器的实施例。
[0127] 图20(c)显示处于打开位置的盒加热器的实施例。
[0128] 图20(d)显示处于闭合位置的盒加热器的实施例。
[0129] 图20(e)显示一段盒加热器的实施例。
[0130] 图20(f)显示盒加热器的部件。
[0131] 图20(g)显示化验盒的实施例，该化验盒可以和盒加热器一起使用。
[0132] 图20(h)显示根据本发明的实施例的仪器的部件的布置的俯视图。
[0133] 图20 (i)显示盒交换处理的实施例。
[0134] 图20 (j)显示带有通道加热器的通道的实施例。
[0135] 图20 (k)显示一段带有通道加热器的通道的实施例。
[0136] 图21显示图解通用计算机设备的配件的图。

【具体实施方式】
[0137]PCR或者"聚合酶链反应"指的是用于通过酶复制的重复循环来扩增DNA的方法， DNA双链体的变性以及新DNA双链体的形成在酶复制的重复循环之后。可以通过变更DNA 扩增反应混合物的温度来进行DNA双链体的变性和复性。实时PCR指的是PCR处理，在该 PCR处理中，与反应中的大量扩增DNA相关的信号在扩增处理期间被监视。该信号经常是荧 光。然而，其他检测方法是可能的。在示范性的实施例中，PCR子系统采用经制备且密封的 反应容器，并且进行完全实时地聚合酶链反应分析、多次热循环样本、以及在每个循环报告 发射的荧光的强度。
[0138] "制备场所"可以包含能制备用于分析的样本的任何适合的场所以及场所的组合。 制备场所可以包含一个以上的样本呈递单元、样本吸液管以及各种处理通道。
[0139] "盒引导件"可以包含用于引导化验盒的任何适合的结构。在一些情况下，它可以 包含在线性路径上引导化验盒的通常线性结构。
[0140] "分析场所"可以指的是样本被分析的任何适合的场所或者场所的组合。
[0141] "处理场所"可以是样本被处理的场所。处理场所可以是在制备场所内。例如，处 理场所可以具有能处理样本的多个处理通道。
[0142] "试剂存储单元"可以指的是被配置成存储试剂的单元。
[0143] "试剂包"可以包含能存储试剂的任何适合的器皿。试剂包的实例可以包含通常矩 形的细长体以及促进操控和自动化的特征，形成该细长体以包含多个试剂器具，该试剂器 具包含一个以上的大的试剂器具和一个以上的相对较小的试剂器具。
[0144] "处理器"可以包括能用于处理数据的任何适合的数据处理装置。这种处理器可以 包含一起工作以便处理数据并提供指令的一个以上的微处理器。
[0145] "控制器"同样可以是能处理数据或者提供控制功能的数据处理装置。控制器可以 包含一个以上的微处理器，或者在一些实施例中，它可以是通用计算机。
[0146]A.总体系统布局
[0147] 在图1(a)中显示了根据本发明实施例的用于核酸判定的自动化仪器，该自动化 仪器通过参考编号100被指明。如图1(a)所示，本发明的仪器的一个实施例包含如图解的 带有定义前、后、左和右侧的侧面、顶部和底部的通常矩形的壳体102。自动化仪器可以是单 个封闭的系统，并且可以包含水平工作台，该水平工作台结合易访问区域110,用于操作员 添加用于分析的样本以及在处理样本的过程中使用的耗材。该自动化仪器同样包含数据录 入装置106和显示器108。本发明实施例包含用于判定样本中的特定核酸序列的全自动化 的随机访问系统。该系统包含耗材、反应地点以及传送装置，该耗材结合了实现各种化验所 必需的试剂。在该系统上提供耗材的足够存储空间，以便容许该系统以最小的操作员干涉 来运转延长的时间。
[0148] 该系统可以组合两个功能：处于从样本基体中分离核酸的形式的样本制备，以及 在这些分离的核酸内的特定序列的检测。所以，该系统可以具有至少两个不同的功能区域： 一个包含使用耗材来处理样本的仪表装置，以及另一个包含用于核酸扩增和检测的仪表装 置和试剂。该系统同样包含用于样本的保持器，用于废料的器皿以及用于电力和信息的连 接。这些被集成在单个单元中，以便提供进行样本操控、核酸分离以及扩增和检测的主要功 能，加上供给和耗材管理、信息管理和维护的支持功能的系统。在一些实施例中，为了支持 样本的总处理能力，同时保留调度的灵活性，该系统的样本制备部分以样本进入系统时的 序列方式来处理样本，同时系统的检测部分并列地进行扩增和检测。
[0149] 将这些功能组合到单个高自动化的自包含系统中，提供了将分子诊断无缝集成到 临床实验室的工作流程中。进一步的目的是在不需要用户干涉的情况下，进行所有核酸判 定的步骤，以便产生临床可接受的结果。在没有对于系统强加的样本或者分析物次序的约 束的情况下，系统有利于允许用户在样本可利用时装载样本，并且在如由病人和他们的医 生的需要所规定的那些样本上进行判定。
[0150] 图1(b)从上显示图1(a)的实施例的平面图，移除了某些部件以使基本结构和功 能模块清楚。图I(b)还显示包括分析场所96和制备场所98的三个不同场所，在分析场所 96中可以发生样本分析，在制备场所98中可以制备用于分析的样本。图1(b)还显示包括 分析场所96、制备场所98和材料存储场所92的三个不同场所，在该分析场所96中可以发 生样本分析，在该制备场所98中可以制备用于分析的样本，在该材料存储场所92中可以存 储制备和分析材料。三个图解的场所可以相互邻近。
[0151] 在图1(b)中显示的系统可用于进行各种方法，其中该各种方法包含一种方法，该 方法包括：提供包括具有盒引导件的第一隔室和第二隔室的化验盒，在制备场所使用第一 吸液管将第一试剂从化验盒中的第一隔室传送到第二隔室，并且使用第二吸液管将来自试 剂存储单元中的或者材料存储场所中的试剂包的第二试剂传送到第二隔室。
[0152] 系统可以包含仪器，该仪器可以包含，用于装载样本的样本呈递单元110,用于传 送样本的样本吸液管70,用于将一次性化验盒装载到系统上的盒装载单元112,用于存储 试剂的试剂存储单元10,用于处理样本的一组处理通道116,用于传送化验盒的传送梭50， 用于传送材料的XYZ输送装置40,用于存储一次性吸液尖端的微尖端存储单元20,用于扩 增的热循环器模块30的集合，以及用于检测来自检测反应的产物的光学检测器（没有显 示）。XYZ输送装置40可以包含XYZ台架以及XYZ吸液管。处理通道可以在制备场所98 中存在。
[0153] 台架可以进行许多功能。例如，它可以被配置成：安置芯轴以便从第二隔室中移除 容器塞；安置芯轴以便使容器塞与第一隔室中的容器底座配对；安置传动机构以便使盖从 闭合位置移动到打开位置；安置芯轴以便使扩增容器座合在块上；以及安置传动机构以便 使盖从打开位置移动到闭合位置。
[0154] 系统可以包含处理通道116,该处理通道116进行来自生物或者病人样本的核酸 提取和净化所需要的操作步骤。每个处理通道116可以容纳化验盒200。当系统使用线性 排列的化验盒200,每个处理通道可以相对于化验盒的长轴线性地延伸。这种处理通道116 可以反映化验盒200的尺寸，减少定位化验盒的需要，以及容许系统以空间有效的并行方 式封装多个处理通道。在一些实施例中，系统包含以与它们在至少一些规程中使用的次序 近似的次序被物理排列的处理通道。这有利于使系统需要在处理通道之间传送化验盒的距 离和时间最小化。或者，系统可以包含具有类似功能聚集在一起的处理通道。这有利于使 进行例如诸如冲洗的重复功能所耗费的时间最小化。
[0155] 如图1(b)所示，系统可以包含不同类型的处理通道，不同类型的处理通道支持合 适于不同处理步骤的功能。在一些实施例中，系统包含一些通道类型的复制，允许并行地处 理多个化验盒200。处理通道类型的实例包含盒装载通道116 (f)、传送通道50、加热温度稳 定通道116 (j)、冲洗通道116 (a)和116 (b)、洗脱通道116 (e)、扩增制备通道116 (g)、以及 废料通道116(c)。在一些实施例中，系统按以下顺序包含13个处理通道：
[0156]

【权利要求】
1. 一种用于判定样本中的核酸的存在的系统，其特征在于，所述系统包括： 第一处理通道； 第二处理通道； 第H处理通道； 传送梭，所述传送梭可操作地禪接到所述第一、第二和第H处理通道；W及 控制器，所述控制器可操作地禪接到所述第一、第二W及第H处理通道和所述传送梭 中的每一个，所述控制器被配置成执行第一规程和第二规程，其中所述控制器在执行所述 第一规程中引导所述传送梭，W将第一化验盒从所述第一处理通道移动到所述第二处理通 道，并且其中所述控制器在执行所述第二规程中引导所述传送梭，W将第二化验盒从所述 第一处理通道移动到所述第H处理通道，而不将所述第二化验盒移动到所述第二处理通 道。
2. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，其中所述第一、第二和第H处理通道彼此平 行，并且同样正交于所述传送梭的取向。
3. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，其中所述第一处理通道包括盒装载通道，并 且所述第二处理通道是加热通道，W及所述第H处理通道是冲洗通道。
4. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，从群中选择所述第一、第二和第H处理通 道，所述群由被配置成加温化验盒的加热通道、扩增制备通道、被配置成维持化验盒的温度 的温度稳定加热通道、洗脱通道和冲洗通道组成。
5. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，其中所述第一化验盒用于DNA分析，W及所 述第二化验盒用于RNA分析。
6. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，包括： 用于处理样本的制备场所； 分析场所，用于使所述反应容器中包含的所述处理样本特性化； 输送装置，所述输送装置被配置成在所述制备场所和所述分析场所之间传送所述反应 容器； 其中所述制备场所、所述分析场所和所述输送装置被禪接到所述控制器。
7. 如权利要求6所述的系统，其特征在于，其中所述制备场所和所述分析场所在外壳 内被彼此邻近安置。
8. 如权利要求6所述的系统，其特征在于，其中所述分析场所包括分析单元，所述分析 单元是热循环器模块。
9. 如权利要求1所述的系统，其特征在于， 其中所述控制器被配置成执行第H规程，所述第H规程引导所述传送梭，W将第H化 验盒移动到所述第一处理通道中，在固定间隔之后，引导所述传送梭，W将所述第H化验盒 移动到所述第一处理通道之外，并且在所述固定间隔内，引导所述第一处理通道，W执行操 作的第H序列，W及 其中所述控制器还被配置成执行第四规程，所述第四规程引导所述传送梭，W将第四 化验盒移动到所述第一处理通道中，在所述固定间隔之后，引导所述传送梭，W将所述第四 化验盒移动到所述第一处理通道之外，并且在所述固定间隔内，引导所述第一处理通道，W 执行操作的第四序列。
10. 如权利要求9所述的系统，其特征在于，其中所述第一处理通道是多个并行的处理 通道中的一个，并且所述传送梭被定向为正交于所述多个处理通道。
11. 一种方法，其特征在于，包括： 通过控制器执行第一规程，其中在所述第一规程中，所述控制器引导传送梭，W将第一 化验盒从第一处理通道移动到第二处理通道；W及 通过所述控制器执行第二规程，其中在所述第二规程中，所述控制器引导所述传送梭， W将第二化验盒从所述第一处理通道移动到第H处理通道，而不将所述第二化验盒移动到 所述第二处理通道。
12. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，其中所述第一、第二和第H处理通道彼此 平行，并且还正交于所述梭的取向。
13. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一处理通道包括盒装载通道，并且 所述第二处理通道是加热通道，W及所述第H处理通道是冲洗通道。
14. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，从群中选择所述第一、第二和第H处理通 道，所述群由被配置成加温化验盒的加热通道、扩增制备通道、被配置成维持化验盒温度的 温度稳定性加热通道、洗脱通道和冲洗通道组成。
15. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，其中所述第一化验盒用于DNA分析，W及 所述第二化验盒用于RNA分析。
16. 如权利要求15所述的方法，其特征在于，进一步包括： 执行第H规程，所述第H规程引导所述传送梭，W将第H化验盒移动到所述第一处理 通道中，在固定间隔之后，引导所述传送梭，W将所述第H化验盒移动到所述第一处理通道 之外，并且在所述固定间隔内，引导所述第一处理通道，W执行操作的第H序列。
17. 如权利要求16所述的方法，其特征在于，进一步包括： 执行第四规程，所述第四规程引导所述传送梭，W将第四化验盒移动到所述第一处理 通道中，在所述固定间隔之后，引导所述传送梭，W移动所述第四化验盒。
18. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，其中由系统来进行所述方法，所述系统包 括： 所述传送梭； 所述第一处理通道； 所述第二处理通道； 所述第H处理通道； 分析场所，用于使反应容器中包含的所述处理样本特性化； 制备场所；W及 输送装置，所述输送装置被配置成在所述制备场所和所述分析场所之间传送所述反应 容器； 其中所述制备场所、所述分析场所和所述输送装置被禪接到所述控制器。
19. 如权利要求18所述的方法，其特征在于，其中所述制备场所和所述分析场所在所 述系统中的外壳内被彼此邻近安置。
20. 如权利要求18所述的方法，其特征在于，其中所述分析场所包括分析单元，所述分 析单元是热循环器模块。
【文档编号】G01N35/02GK104345165SQ201410541554
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2011年7月22日 优先权日:2010年7月23日
【发明者】布赖恩·D·威尔逊, 萨米·D·艾拉路里, 大卫·L·安德森, 马太·S·大卫, 马太·D·埃里克森, 罗伯特·B·格温, 艾伦·N·约翰逊, 查尔斯·S·克赖汗泽尔, 盖瑞克·A·莫勒, 迈克尔·J·罗斯, 马克·F·赛尔布格, 丹尼尔·R·舒密特, 里德·B·瓦格纳, 约书亚·D·威尔斯, 托马斯·M·斯塔奇莱克, 大卫·L·杨 申请人:贝克曼考尔特公司