用于样品制备和分析的自动化系统和方法与流程
本申请为分案申请，其原申请是于2013年6月28日(国际申请日为2011年10月28日)向中国专利局提交的专利申请，申请号为201180063460.3，发明名称为“用于样品制备和分析的自动化系统”。
本申请要求于2010年10月29日提交的美国临时申请第61/408180号的申请权益，该美国临时申请的全部公开内容通过引用并入本文。
本发明通常涉及样品制备和分析领域，以及更具体地涉及用于根据各种不同的分析物化验来制备和分析样品的样品制备系统和样品分析系统。
背景技术：
液相色谱-质谱法(“lcms”)是一项有效的分析物检测和测量技术，其已经成为出于诊断目的用于高精度地检测小分子、氨基酸、蛋白质、缩氨酸、核酸、脂质和碳水化合物分析物的优选方法。然而，lcms所需的仪器在技术上是复杂的，而且不是非常适合于典型的医院临床实验室或医疗实验室技术员。这些临床实验室都没有采用lcms诊断，相反这些临床实验室一般使用替代性的诊断技术(包括自动化免疫分析法)。可替代地，临床实验室可将样品送出到中心参考实验室来进行分析。
当前lcms方法需要针对每一分析物化验来谨慎地选择适当的液体色谱柱和流动相，以及需要质谱仪的复杂校准来分离和识别受关注的分析物。此外，为了在同一仪器上分析不同的分析物或不同类的分析物，柱、流动相、液相色谱仪设置、和/或质谱仪设置中的一个或多个必须由lcms技术专家改变和优化。通常情况下，诸如质谱仪离子源之类的单独硬件部件必须手动地重新配置以适应针对特定分析物的不同分析模式。这类复杂的设备和尖端的科学技术需要非常尖端的lcms专业技术专家，且迄今为止仅仅大型的集中的参考实验室能够使用这样lcms设备来进行临床诊断。
在每一个这样的参考实验室中，由于这种设备的调整的时间和技术复杂性，利用相同类型化验的患者试样(specimen)一般分组成大批量且被连续地处理，以避免进行手动调整的必要性，所述手动调整是费时的且会容易产生错误。虽然该批量模式的自动化方法可减少lcms技术专家的干预量，但是它显著增加针对每一试样为了得到结果所需的时间。因此，在分析前的几个小时或甚至几天内可能未处理非紧急试样。对于时间敏感的试样，例如，对于需要用于立即处置决策的短周转时间的急诊患者或移植患者而言，这种延误是不可接受的。
更进一步的，一些试样由于一种或多种分析物的降解或挥发(其使分析物浓度失真)而具有有限的贮藏寿命。因此，存在用于确定特定类型的试样在更高优先级的其它试样之后可能被延迟多长时间的一组复杂因素。
对于典型的医院实验室，lcms系统是一项非常大的资本投资。因此，对于医院实验室而言购买针对不同专用分析的多个系统往往是不切实际的。因此，对于医院而言，即使是较大的医院而言，使用用于临床lcms应用的批量模式自动化是不切实际的，因为它不具有中央参考实验室的规模，因此当其从一种类型或类别的分析物测试切换到另一种类型或类别的分析物测试时会被迫频繁地做出对lcms硬件和复杂的设置的频繁改变。面对巨大的经济和技术挑战，这种临床实验室无法针对例行患者试样获得lcms技术的技术益处，而是被迫将患者样品发送到中央参考实验室。
因此，对更灵活地适于处理不同类型的分析物化验的样品制备系统和样品分析系统存在需求。此外对于下述样品制备系统和样品分析系统存在需求：针对制备样品和进行各种不同的分析物化验，其配置和使用起来不太复杂，不需要lcms技术专家的专业知识，或大规模的参考实验室。此外，还存在需求一种针对各种不同分析物化验改进了得到结果的时间的效率的样品制备和样品分析系统。
技术实现要素：
本发明克服了传统样品制备系统和样品分析系统的上述问题、其它缺陷、缺点、和挑战。虽然将结合某些实施例对本发明进行描述，但是应该理解，本发明并不限于这些实施例。与此相反，本发明包括可落入本发明精神和范围内的所有替换、变型和等同物。
根据本发明的一个实施例，一种样品制备和分析系统包括样品制备系统和样品分析系统。样品制备系统根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验来制备样品。样品分析系统包括分析仪，分析仪可基于所选化验而动态地重新配置以便根据该选定的化验对所制备的样品进行分析。数据通信链路将数据从样品制备系统通信到样品分析系统以便根据所选化验对分析仪进行重新配置。
根据本发明的另一个实施例，一种制备和分析样品的方法包括用样品制备系统制备样品以及用样品分析系统分析所制备的样品。根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验从试样取出样品。样品分析系统包括分析仪，分析仪响应于所选化验来动态地重新配置，且对相关的所制备样品进行分析。用于动态地重新配置分析仪的数据通过数据通信链路在样品制备系统和样品分析系统之间通信。
本发明的另一个实施例涉及一种样品制备和分析系统，该系统包括样品制备站和样品分析站。样品制备系统根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验来制备样品。样品分析系统包括分析仪，分析仪可基于所选化验来动态地重新配置以便根据该选定的化验对所制备的样品进行分析。传送机构将所制备的样品从样品制备系统传送到样品分析系统。
本发明的又一实施例涉及分别通过样品制备系统和样品分析系统来制备和分析样品的方法。根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验从试样取出样品。样品分析系统包括分析仪，分析仪响应于所选化验来动态地重新配置，且对相关的所制备样品进行分析。传送机构将所制备的样品从样品制备系统传送到样品分析系统。
根据本发明的另一个实施例，具有样品制备系统以及样品分析系统的封闭的样品制备和分析系统包括控制器。该控制器控制样品制备系统的操作，以及样品分析系统中的一部分的操作。样品制备系统和样品分析系统中的一部分的操作是根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验。
根据本发明的另一个实施例，封闭的样品制备和分析系统包括控制器。所述控制器配置成动态地和自动地改变样品制备系统的一个或多个参数以根据相应的化验来制备样品。该化验选自于包含多项独特化验的数据库。
本发明的另一个实施例涉及包括样品制备系统和样品分析系统的自动化的样品制备和分析系统。样品制备站根据选自于多项独特化验的化验来制备取自试样的样品。样品分析系统配置成根据所选的化验来对所制备的样品进行分析。在样品制备系统中对样品的制备和通过样品分析系统的分析的排序由控制器来控制。
本发明的又一实施例包括一种制备和分析取自试样的样品的方法。该方法包括对用于制备的样品进行排序，该制备是根据选自于包含多项独特化验的数据库的相应化验。该方法进一步包括对所制备样品的分析进行排序，该分析也是根据相应的化验。
根据本发明的另一个实施例，一种自动化的样品制备和分析系统包括样品制备系统和样品分析系统。样品制备系统根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验来制备取自试样的样品。样品分析系统配置成根据所选的化验来对所制备的样品进行分析。控制器对所制备样品进行动态排序以便由样品分析系统进行分析。
本发明的另一个实施例涉及一种制备和分析取自试样的样品的方法。该方法包括根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验对所制备样品的分析进行动态排序。
本发明的另一个实施例涉及一种制备和分析样品的方法。该方法包括利用第二控制器询问第一控制器来确定可由样品分析站执行的多项独特化验。提供对多项独特化验的人类可感知的指示。
本发明的另一个实施例涉及一种通过接收试样以及自动地确定在样品上将要执行的测试来制备样品的方法。该测试是根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验。响应于化验的选择来确定多个制备步骤。制备步骤制备用于进行分析的样品。
本发明的又一个实施例涉及一宗制备样品的方法。该方法包括接收试样，然后自动地确定从试样制备样品的目标时间。用于制备的目标时间表示在何时样品制备应该被完成。
根据本发明的另一个实施例，一种分析样品的方法包括接收试样。从试样制备样品，然后自动地确定目标的得到结果的时间。目标的得到结果的时间表示在何时返回对所制备样品的分析。
根据本发明的又一个实施例，一种多重样品制备和分析系统的操作的方法包括用样品制备站制备第一所制备的样品和第二所制备的样品。第一所制备的样品根据第一化验来制备，而第二所制备的样品根据第二化验来制备。第一和第二化验选自于包含多项独特化验的数据库。第一和第二所制备的样品分别被传送到具有第一分离通道和第二分离通道和分析仪的样品分析站。第一所制备的样品根据第一所选化验来进行分析。在对第一所制备的样品进行分析的同时，利用第二分离通道并根据第二所选化验来分离第二所制备的样品。
根据本发明的又一个实施例，一种多重样品制备系统和样品分析系统的样品制备和分析系统的方法包括确定样品分析系统的准备就绪。样品分析系统配置成用质谱仪来分析多个所制备的样品。对将多个所制备样品到多个注入端口的注入进行排序。多个注入端口中的每一个被耦联到相应的分离通道。上述排序是根据与多个所制备样品的相应一个相关联的信息和样品分析系统的准备就绪来进行的。
根据本发明的另一个实施例，一种多重样品制备系统和样品分析系统的样品制备和分析系统的方法包括在样品制备系统接收试样。自动地确定对与该试样相关联的化验指示，使得从包含多项独特化验的数据库中选择对应于该化验指示的化验。利用样品制备系统根据所选化验从试样中取出样品。根据所选化验对质谱仪和/或样品分析系统的分离通道进行动态地重新配置。重新配置的样品分析系统根据所选化验来处理所制备的样品。
本发明的一个实施例涉及一种样品制备和分析系统，该系统被配置成抑制其中使用的挥发性液体的挥发。该样品制备和分析系统包括被配置成接纳多个可打开的样品器皿的样品制备系统，其中每个所述可打开的样品器皿配置成被打开且将样品和/或挥发性液体接收到其中。然后关闭可打开的样品器皿以抑制挥发性液体的挥发。
本发明的另一个实施例涉及一种样品制备和分析系统。其包括样品制备站和样品分析站。样品制备站制备根据化验来制备取自试样的样品以便进行分析。该化验选自于包含多项独特化验的数据库。样品制备系统包括用于控制样品制备系统的至少一部分操作的第一控制器。样品分析系统利用根据所选化验来配置的分析仪来对所制备的样品进行分析。样品分析系统还包括用于控制样品分析系统的至少一部分操作的第二控制器。软件数据通信链路和硬件数据通信链路每一个都在第一控制器和第二控制器之间进行数据通信。
本发明的又一实施例涉及一种制备和分析样品的方法。该方法包括通过样品制备系统来制备样品用于由质谱法进行分析。根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验来制备样品。样品制备系统包括用于控制样品制备系统的至少一部分操作的第一控制器。质谱仪根据所选化验来对所制备的样品进行分析且包括用于控制质谱仪的至少一部分操作的第二控制器。与所制备样品相关联的数据经由数据通信链路的至少一部分在第一和第二控制器之间通信，该数据通信链路包括软件数据链路和硬件数据链路。
本发明的另一个实施例涉及具有样品制备系统和样品分析系统的自动化的样品制备和分析系统。样品制备系统制备用于化验的样品，所述化验选自于包含多项独特化验的数据库。样品分析系统包括用于根据所选化验来分析所制备样品的质谱仪。第一控制器和第二控制器配置成分别控制样品制备系统和样品分析系统的至少一部分。第二控制器进一步配置成将结果数据发送到所述第一控制器。
根据本发明的另一实施例，一种用于制备和分析样品的方法包括用样品制备系统制备用于化验的样品。该化验选自于包含多项独特化验的数据库。包括质谱仪的样品分析系统根据所选的化验来对所制备的样品进行分析。将与所制备样品的分析结果和识别中的至少一个相关的数据从样品分析系统通信到样品制备系统。
根据本发明的另一个实施例，一种自动化的样品制备和分析系统包括样品分析系统和样品制备系统。样品分析系统包括质谱仪且被配置成根据选自于包含多项独特化验的数据库的相应化验来分析多个样品。样品制备系统包括控制器，控制器用于对由样品分析系统进行分析的样品进行排序。样品分析的排序取决于：到达自动化的样品制备和分析系统的顺序；每个样品的优先级状态；以及针对样品的得到结果的目标时间、针对所选化验的得到结果的目标时间、针对所选化验的得到结果的剩余目标时间中的至少一个；装载样品的个数；等待根据所选的同一化验的分析的样品个数；或在特殊样品的所选化验之前和之后的针对所选化验的质谱仪必要的重新配置。
根据本发明的另一个实施例，一种用于根据选自于包含多项独特化验的数据库的所选化验来分析多个生物试样的自动化的生物试样制备和质谱分析系统包括：样品制备系统和样品分析系统。样品制备系统制备取自该多个生物试样中的至少一个的样品。具有质谱仪的样品分析系统对用于一个或多个所制备样品的一种或多种分析物进行量化。样品装卸台(dock)容纳多个容器，每个容器包含相应的生物试样。试剂站容纳包含试剂液体的多个容器。样品站将预先确定的生物试样和一个或多个预先确定的液体试剂传送到样品器皿。分析分期站存储一个或多个样品器皿，每个样品器皿包含相应的所制备样品。传送机构将所制备的样品从样品器皿中之一传送到样品分析系统。
本发明的又一实施例涉及一种用于进入样品制备和分析系统的空载状态的方法。样品制备和分析系统包括样品制备系统和样品分析系统。为了进入空载状态，样品制备和分析系统接收空载状态命令。由样品制备系统根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验来制备多个空白样品。空白样品不包括试样样品。利用样品分析系统根据所选化验对多个空白样品中的第一个和第二个进行分析。利用样品分析系统根据所选的化验对多个空白样品中的其它个进行分析，直到接收到唤醒命令为止。
本发明的另一个实施例涉及一种用于进入样品制备和分析系统的待机状态的方法。样品制备和分析系统包括样品制备系统和样品分析系统。为了进入待机状态，样品制备和分析系统接收待机状态命令。由样品制备系统根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验来制备待机样品，且待机样品并不包括试样样品。由样品分析系统根据所选化验对待机样品进行分析。然后将样品制备和分析系统中的至少一个部件断电。该至少一个部件选自于由下述构成的组：色谱柱加热器，气体流，质谱仪电离源的温度，至少一个真空泵，至少一个流体泵，机器人装置，移液管组件，混合站，培育站，基质干扰去除站，冷却系统，以及加热系统。
附图及其描述将使本发明的上述及其它目的和优势变得清楚。
附图说明
并入说明书并构成本说明书一部分的附图示出本发明的实施例，并连同上面给出的一般性描述和下面给出的实施例的详细描述一起用于解释本发明的原理。在附图中，相应的或相同的数字或标记指示相应的或相同的结构。
图1a是根据本发明一个实施例的自动化的样品制备和分析系统的透视图。
图1b是根据本发明另一个实施例的自动化的样品制备和分析系统的透视图。
图2是图1a的自动化的样品制备和分析系统的图解视图。
图3a是图1a所示的并且根据本发明一个实施例的自动化的样品制备和分析系统的顶视图。
图3b是图1b所示的并且根据本发明一个实施例的自动化的样品制备和分析系统的顶视图。
图3c是图1a所示的自动化的样品制备和分析系统的侧视图，其中将前盖去掉。
图3d是图1b所示的自动化的样品制备和分析系统的侧视图，其中将前盖去掉。
图4a是根据本发明一个实施例的图1a所示的自动化的样品制备和分析系统的样品制备站和传送组件的示意图。
图4b是根据本发明一个实施例的图1a所示的自动化的样品制备和分析系统的样品制备站和样品分析站的示意图。
图5a和图5b是根据本发明一个实施例的分别以关闭和打开状态示出的试剂容器的侧视图。
图6a和图6b是根据本发明一个实施例的分别以关闭和打开状态示出的样品器皿的侧视图。
图7a是根据本发明一个实施例的双柱色谱匣(cartridge)的侧视图。
图7b是根据本发明另一个实施例的双柱色谱匣的侧视图。
图7c是根据本发明一个实施例的双柱色谱匣的顶部部分的透视图。
图7d是根据本发明另一个实施例的双柱色谱匣的底部部分的透视图。
图8是根据本发明一个实施例的被配置成容纳一个或多个双柱色谱匣的托架的透视图。
图9a是根据本发明一个实施例的用于自动化的样品制备和分析系统的双柱液相色谱的泵的透视图。
图9b是沿着图9a中的线9b-9b所取的剖视图，其中泵的活塞处于缩回状态。
图9c是沿着图9a中的线9b-9b所取的剖视图，其中泵的活塞处于伸展状态。
图9d是沿着图9b中的线9d-9d所取的剖视图。
图9e是沿着图9c中的线9e-9e所取的剖视图。
图9f是根据本发明另一实施例的泵的一部分的剖视图。
图9g是沿着图9f中的线9g－9g所取的剖视图。
图10a是示出根据本发明一个实施例并且以“在一直线上的(in-line)”位置示出的具有填充回路的多端口阀的示意图。
图10b是以“填充回路”位置示出的图10a所示多端口阀的示意图。
图11是根据本发明一个实施例的用于样品制备控制器的硬件和软件环境的示意图。
图12是根据本发明一个实施例的用于样品制备控制器的多个模块的示意图。
图13是根据本发明的一个实施例的包括在样品制备控制器的大容量存储设备中的数据结构的示意图。
图14是根据本发明一个实施例的并且用于样品分析控制器的硬件和软件环境的示意图。
图15是根据本发明一个实施例的并且用于样品分析控制器的多个模块的示意图。
图16a-16g是根据本发明一个实施例的由样品制备控制器所提供的示例性屏幕截图。
图17是示出根据本发明一个实施例的用于收集、制备和分析所制备样品的一系列操作的流程图。
图18是示出根据本发明一个实施例的用于制备样品的一系列操作的流程图。
图19是示出根据本发明一个实施例的用于制备校准和/或质量控制标准的一系列操作的流程图。
图20是示出根据本发明一个实施例的用于制备具有合适的得到结果时间的试样的一系列操作的流程图。
图21是示出根据本发明一个实施例的用于确定制备样品的步骤的调度器的一系列操作的流程图。
图22是示出根据本发明一个实施例的并且用于确定是否可以执行特定化验的一系列操作的流程图。
图23是示出根据本发明一个实施例的用于执行校准检查的一系列操作的流程图。
图24是根据本发明一个实施例的用于执行或优先执行特定化验的一系列操作的流程图。
图25是示出根据本发明一个实施例的离心器和混合器的一系列操作的流程图。
图26a-26c是示出根据本发明一个实施例的并且用于将所制备的样品注入到分析站内的一系列操作的流程图。
图27a-27b是示出根据本发明一个实施例的用于确定并执行化验类型的一系列操作的流程图。
图28是根据本发明一个实施例的用于构建用于执行样品分析的方法的一系列操作的流程图。
图29是示出根据本发明一个实施例的用于收集适当分析物的数据的一系列操作的流程图。
图30是示出根据本发明一个实施例的用于监测样品分析站状态的一系列操作的流程图。
图31是示出根据本发明一个实施例的用于处理和报告各种样品类型的一系列操作的流程图。
图32是示出根据本发明一个实施例的用于在器皿架内优化分配器皿的一系列操作的流程图。
图33是示出根据本发明一个实施例的用于确定是否丢弃试样的一系列操作的流程图。
图34a-34b是示出根据本发明一个实施例的用于引导自动化的样品制备和分析系统的一系列操作的流程图。
图35a-35b是示出根据本发明一个实施例的用于启动和进入自动化的样品制备和分析系统的空载状态的一系列操作的流程图。
图36是示出根据本发明一个实施例的发起自动化的样品制备和分析系统的待机状态的顺序的流程图。
图37是示出根据本发明一个实施例的关闭自动化的样品制备和分析系统的顺序的流程图。
图38是根据本发明一个实施例的用于管理自动化的样品制备和分析系统内的一种或多种流体水平的流体系统。
图39a是根据本发明一个实施例的并且利用自动化的样品制备和分析系统制备和分析的第二样品的示例性色谱。
图39b是以列表形式示出的从自动化的样品制备和分析系统采集的示例性原始数据。
图39c是根据本发明一个实施例的针对由自动化的样品制备和分析系统分析的第一分析物的离子检测器的示例性线性响应。
图39d是根据本发明一个实施例的与针对由自动化的样品制备和分析系统分析的第二分析物的离子检测器的响应相符的离子检测器的示例性的负指数响应。
图39e是根据本发明一个实施例的与针对由自动化的样品制备和分析系统分析的第三分析物的离子检测器的响应相符的离子检测器的示例性的正指数响应。
图40是根据本发明一个实施例的自动化的样品制备和分析系统的离子检测器处测量的各个核质比值的总离子电流的示例性图形视图。
具体实施方式
图1a是示出根据本发明一个示例性实施例的自动化的样品制备和分析系统10(在下文中称为“系统”10)的透视图。该系统10设计成自动地对试样进行样品制备以用于分析，并根据选自于各种不同的或独特的分析物化验的预先确定分析物化验来分析所制备的样品。如将在下面更详细地描述的那样，示例性系统10具体设计成在自动化系统内组合地执行两项不同的实验室功能，即样品制备和样品分析。
类似于图1a，图1b是示出自动化的样品制备和分析系统10'的透视图，其中具有上撇号的相似数字指代相似特征。
在一个实施例中，系统10包括样品制备站12和样品分析站14，样品制备站12用于制备各种样品，而样品分析站14包括合适的分析仪，诸如液相色谱质谱仪(“lcms”)、气相色谱质谱仪(“gcms”)、表面解吸/电离器直接耦联到质谱仪；例如用于根据所选分析物化验来分析所制备样品的液相色谱紫外线光谱仪(“lc/uv-vis”)或荧光光谱仪。样品制备站12和样品分析站14以如将要在下面详细描述的自动方式相互连接，且实际上样品制备站12和样品分析站14可封装在统一的盖体16内。
图2是系统10的各个部件的示意图。样品制备系统12包括样品制备站20和用于控制样品制备站20的所选功能或操作的样品制备控制器22。样品制备站20配置成接收一个或多个试样23，对试样23进行采样来制备样品，以用于根据各种预选的分析物化验来分析，以及将所制备的用于分析的样品传送到样品分析站14。在一些实施例中，样品制备站20配置成根据将要由样品分析站14执行的所选分析物化验来制备样品，使得所制备的样品与样品分析站14化学相容。
进一步参照图2，在一个实施例中，样品分析系统14包括样品分析站24和控制样品分析站24的所选功能或操作的样品分析控制器26。样品分析站24配置成经由下面更详细描述的传送机构从样品制备站20接收所制备的样品。然后样品分析站24根据所选分析物化验对所制备的样品进行分析以便获得针对该样品的结果。样品结果可被传送到样品制备控制器22，样品制备控制器22可验证上述结果。如果该结果是有效的，该结果可经由至少一个网络30被传送到实验室信息系统28(示出为且在下文中称为“lis”28)。
将容易理解的是，虽然图2看似表明样品制备站20和样品分析站24构成系统10的两个相对侧，但是系统可包围同一区域或占用空间。实际上，根据本发明，在一些实施例中，样品制备站20和样品分析站24不需要被包围于同一个壳体或单元内。
现在转到图3a-3d，示出与图1a和图1b所示的系统10、10'相关联的样品制备站20和样品分析站24的布局的两个实施例的细节，且下面简要描述该细节。附加特征在no.pct/us0211/58323、标题为“systemlayoutforanautomatedsystemforsamplepreparationandanalysis”、代理人卷号tfs－13cwo、与本申请同日提交的国际申请中进行了详细描述，通过引用将该国际申请的全部内容并入本文。应该理解的是，为方便论述，本文包括指代带有上撇号的相似特征的相似附图标记，但是每一个没有必要明确地提供。样品制备站20包括具有一个或多个试样架42的试样装卸台40。每个试样架42包括能够保持试样容器45的一个或多个试样架的位置(参见图3a)。试样容器45配置成包含所获取的生物或环境试样，该试样可以是包含或疑似包含受关注分析物的任何试样。患者试样例如可包括血液、血清、血浆、尿液、粪便、痰、支气管灌洗液、鼻咽灌洗液、汗水、泪水、固体组织提取物、棉签(来自所有身体部位，包括皮肤)、脑脊髓液或唾液。环境样品例如可包括食物、水、或环境表面样品。可针对一种或多种分析物来分析这些患者试样或环境样品，所述分析物可包括但不限于药物、前体药物、药物的代谢物、正常生化行动的代谢物、缩氨酸、蛋白质、抗生素、抗生素的代谢物、毒素、微生物(包括细菌、真菌和寄生虫)，以及传染性病原体(包括病毒和朊病毒)。此外，单独或组合的任何上述样品可能悬浮于适当的介质内，例如可能会悬浮于血培养或筛选隔室内。试样容器45本身可包括任何合适的实验室器具，诸如器皿、小瓶、试管、板或本领域内已知的任何其它合适容器。试样架42中的一个或多个可被标明或以其它方式标记(例如，通过将试样架42放置于样品制备站20内，或具有条形码或rfid天线)成优先架42a或stat，以便导入具有紧急试样的试样容器45。可替代地，紧急试样可被导入到试样架42内，并通过按压仪器上的优先按钮(未示出)或通过利用触摸屏显示器313设置样品优先级来将紧急试样标识为优先样品或stat样品，这将在下文更详细地描述。紧急试样例如可包括急诊患者试样或含有毒物质或免疫抑制剂的患者试样。在下面更详细地描述在优先架42a内的试样被制备和测试的方式。
试样装卸台40可配置成容纳在线添加站47(参见图3c和图3d)，用于从离线的自动化实验室轨道系统(未示出)接收样品器皿45。
样品制备站20还包括试剂站46，试剂站46包含多个试剂架48。每个试剂架48包括能够保持一个或多个试剂容器52的一个或多个试剂架位置(参见图5a)，所述容器52包含溶剂和/或试剂，溶剂和/或试剂中的一些可包括挥发性液体。虽然不是必要的，但是样品装卸台40的试样架42的例示性实施例和试剂站46的试剂架48具有类似的构造。在其它实施例中，可能是有利的是，包括具有与试样架42相比不同结构的试剂架48使得包含生物试样的试样架42不会不经意地被插入到试剂站46内。在其它实施例中，试剂架48可包括与样品架42相比不同的标签(例如条形码或rfid天线)。
试剂站46可包括耦联到恒温器(未示出)和冷切器(未示出)的冷却站53，以便将试剂站46的温度保持在例如约4℃到约10℃之间的恒定冷却温度。这可能有助于减少通过挥发造成的试剂损失，从而延长包含在其中的试剂的使用期限和活性。试剂容器52可类似于在美国临时申请第61/552470号中详细描述的试剂容器，该临时申请标题为“reagentbottle,system,method,andapparatusforhandlingclosurecapsandlike”,名义发明人yy、zz，与本申请同日提交，其全部公开内容通过引用并入本文。可替代地，试剂容器52可类似于在美国申请公开文本no.2008/0093364中详细描述的试剂容器，该美国申请的全部公开内容通过引用并入本文。简单地说，且如图5a所示，每个试剂容器52可包括主体65和顶壁66，顶壁66具有径向向内延伸的六个或更多个翼片(flap)67(由三个或更多个的径向延伸的切口形成)以及径向向外延伸的凸缘68。在静置时，翼片67向内成角度地延伸，以便形成减少包含于主体65的体积内的试剂挥发的密封盖。根据一个实施例，通过引导可通过一个或多个机器人操作的环形致动器69来打开翼片67，机器人迫使环形致动器69向下位于顶壁66之上且与凸缘68啮合。环形致动器69的继续向下移动降低了凸缘68，且使得翼片67向上和向外偏斜，如图5b所示那样。
返回到图3a-3d，各种试剂可存在在试剂站46内，包括针对能够由系统10执行的多个化验类型所需的所有试剂。例如，试剂可包括蛋白质沉淀试剂(例如乙腈、甲醇、或高氯酸)，细胞溶解试剂(例如硫酸锌；强酸；用溶菌酶素、纤维素酶、蛋白酶的酶解；洗涤剂，其包括但不限于非离子型洗涤剂、两性离子型洗涤剂、阴离子型洗涤剂以及阳离子型洗涤剂；蛋白质消化试剂(例如丝氨酸蛋白酶，诸如胰蛋白酶，苏氨酸，半胱氨酸，赖氨酸，精氨酸，或天门冬氨酸蛋白酶，金属蛋白酶，胰凝乳蛋白酶，谷氨基酸蛋白酶，lys-c，glu-c和胰化学酶(chemotrypsin))，内标剂(例如稳定同位素标记分析物，重同位素标记缩氨酸，非原生缩氨酸或分析物，结构相似的类似物，化学上相似的类似物)，抗生素(适于微生物抗生素敏感性试验，或“ast”)，蛋白质稳定剂(包括缓冲剂、助溶剂或变性剂)，校准标准物，以及质量控制剂。根据各个实施例，一种或多种试剂可预混合以形成专门适于特定化验或化验面板的组合试剂混合物。
试剂站46还可包括信息获取装置54，例如信息获取装置54可以是条形码阅读器或rfid接收器。信息获取装置54转而可接收与特定试剂容器52的试剂相关联的信息或与特定试剂容器52本身相关联的信息。条形码或rfid天线被压印或定位到试剂容器52上。条形码或rfid天线可配置成提供与特定试剂相关联的信息，或者其可以包含标识(诸如标识符)，该标识与由样品制备控制器22(图2)可访问的查找表(“lut”)(未示出)(例如，位于样品制备控制器22上或位于lis28上且可由样品制备控制器22访问)交叉引用，且具有与其中所含试剂相关的详细信息。所获取的信息也可用于识别和/或监测相应的试剂容器52和/或其中的试剂。例如，该信息可用于识别试剂容器52内的试剂，识别试剂容器52在试剂站46内的位置，识别和/或监测在试剂容器52内剩余的试剂量，和/或识别试剂容器52内试剂的失效期。虽然未具体示出，但是信息获取装置54可被安装到在试样装卸台40和试剂站46之间跨越的轨道系统(未示出)上，以及通过一个或多个电机(例如步进电机或类似装置)，可将信息获取装置54转移到用于容纳试样架42或试剂架48的样品装卸台40或试剂站46内的位置。以这种方式，当试样容器45和/或试剂容器52被装载到样品制备站20内时，信息获取装置54可扫描条形码和/或rfid天线。此外，应该理解虽然只示出一个信息获取装置54，但是类似方式或具有替代结构的附加信息获取(采集)设备可被包括在系统10的其它部分内，以便跟踪样品和相关联的测试。
现在转到样品制备的例示性方法，患者样品(以下称为“样品”)或包含在试样容器45内的特定试样的一部分被转移到顶部开放的样品器皿58(也被认为是反应器皿，但以下称为“器皿”58)以准备进行分析。合适的器皿58例如可包括顶部开放的器皿、有螺旋盖的器皿、具有集成的拉盖(flip-topgap)的器皿，以及具有带有可刺穿隔膜的顶部的器皿容器。适用于样品制备站20的器皿58的一个示例性实施例在下述申请中进行了详细描述：美国临时申请第61/408059号，其标题为“areactionvesselandapparatusandmethodforopeningandclosingareactionvessel”，名义发明人为nuotio、siidorov、和kukkonen，于2010年10月29日提交；以及国际申请第pct/fi2011/050950号，其标题为“areactionvesselandapparatusandmethodforopeningandclosingareactionvessel”，与本申请同日提交，上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。简单地说，共同未决申请的器皿58在图6a和图6b中示出，并包括主体70和铰接盖71，主体70用于容纳样品、试剂、溶剂以及标准物(校准物，质量控制剂，或内标剂)中的一种或多种，而铰接盖71具有从其向上延伸的导杆72。主体70的外部可包括至少一个肋状物73，以用于将器皿58在样品制备站20内的各个部件内正确地对准。因此，器皿58具有开放状态(图6b)和关闭状态(图6a)，其中在开放状态用于接收样品、试剂、溶剂、和标准物中的一个或多个，而在关闭状态用于密封主体70以及用于减少挥发性液体从主体70的挥发。下面对打开和关闭容器的一种方式进行更详细地描述。
再次返回到图3a-3d，器皿58可以被存储在样品制备站20的存储站59(图3d)内以及从样品制备站20的存储站59导入。在存储站59内，器皿58可存在于板57内或其它合适的大容量储存容器内。由于大量的器皿58被转移而定期留下空板57，可通过废弃物斜槽55从样品制备站20丢弃上述板57。
当对试样23(图2)进行采样时，一个或多个器皿58通过传送组件60从储存站59(图3d)转移到采样站56。传送组件60可包括机器人组件，机器人组件在一个或多个轨道50上运行并配置成在x-y方向、x-y-z方向或旋转方向中的至少一个方向上移动。示例性的轨道系统和相关的传送基部在美国专利第6520313号中进行了详细描述，该美国专利标题为“arrangementandmethodforhandlingtesttubesinalaboratory”，名义发明人为kaarakainen，korhonen,
虽然未示出，传送组件60还可包括夹持器或其它类似的装置以便捕获和释放器皿58或包括传送手柄63传送与之相关联的器皿架84(图3b)，从而将两个或两个以上的器皿58同时传送到系统10内。适用于在传送组件60上使用的示例性夹持器在下述申请中进行了详细描述：美国临时申请第61/408051号，其标题为“methodandassemblyfortransportingsingleandmultiplereactionvessels”，名义发明人为nuotio，于2010年10月29日提交；以及国际申请第pct/fi2011/050949号，其标题为“methodandassemblyfortransportingsingleandmultiplereactionvessels”，与本申请同日提交，且该两个申请的全部公开内容通过引用并入本文。
在未示出的另一个实施例中，传送组件60可包括机器人组件，机器人组件配置成在x-y方向、x-y-z方向或旋转方向中的至少一个方向上移动且可包括自动化的液体处理器。根据该实施例，自动化的液体处理器可在系统10内的两个或多个器皿58之间吸取和分配一定体积的液体以便在系统10内的两个或多个工作站20、24、40、46、47之间传送液体。
在其它实施例中，传送组件60还可包括圆盘传送带(carousel)，即圆形旋转盘或其内具有多个器皿位置的自动采样器，以便提供传送功能且允许临时的、中间器皿储存功能。在其它实施例中，传送组件60还可以包括信息获取装置(未示出)。该信息获取装置可以以类似于信息获取装置54的方式操作，且可用于当器皿58被移动通过样品制备站20时识别器皿58。
在所示的实施例中，采样站56包括使得每个器皿58在至少两个位置之间旋转的可转动工作台44。在一个位置，可从传送组件60接收器皿58。在另一个位置，器皿58被定位成经由样品移液管组件62(图4a)接收试样23的一部分(图2)。可转动的工作台44可包括器皿盖打开和关闭装置64(图3b)，用于当器皿58被在第一位置和第二位置之间传送时打开和关闭器皿58的铰接盖71(图6a)。因此，当器皿58被传送到采样站56的第一位置时，铰接盖71(图6a)可以处于闭合位置(图6a)。可转动工作台44的旋转将器皿58移动到第二位置，且导致导杆72(图6a)与打开和关闭装置64啮合，从而打开铰接盖71。一种具有打开和关闭装置的这一的可旋转工作台在之前提及的以下专利申请中描述了：美国临时申请第61/408059号，其标题为“areactionvesselandapparatusandmethodforopeningandclosingareactionvessel”，于2010年10月29日提交；以及国际申请第pct/fi2011/050950号，其标题为“areactionvesselandapparatusandmethodforopeningandclosingareactionvessel”，与本申请同日提交，上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。
样品移液管组件62(图4a)可包括移液管杆74(图4a)，例如其可通过机器人装置在x-y-z方向中的一个或多个方向上且在样品装卸台40、试剂站46和采样站56中的两个或多个之间移动。移液管杆74(图4a)可构造有单个尖端结构，单个尖端结构在抽吸之间在移液管清洗站76处被清洗，或可替代地，单个尖端结构可适于容纳一次性尖端(未示出)，然后该一次性吸头在获取新的一次性尖端以便吸取新的样品之前被弹出。在前一实施例中，在将样品分配到器皿58之后，通过合适的溶剂溶液例如通过对溶剂的多次抽吸和分配来一次或多次地清洗该单个尖端。在后一实施例中，样品制备站20可包括尖端储存站75，用于存储和提供来自一个或多个一次性尖端架77的一次性尖端。在该实施例中，当样品被分配到器皿58之后，一次性尖端从移液管杆弹出到一次性尖端的废弃物斜槽78内，该废弃物斜槽78耦联到更大的废弃物储存容器(107)。
样品移液管组件62(图4a)可从样品装卸台40内从试样容器45吸取部分的试样23(图2)，以及将部分的试样23(图2)分配到采样站56内的器皿58内。此外，或替代地，样品吸移管组件62(图4a)可从试剂站46内的试剂容器52之一吸取部分的所需试剂，以及将部分的所需试剂分配到采样站56内的器皿58内，采样站56内的器皿58先前可包括或不包括样品，即部分的试样23(图2)。
在一些实施例中，在抽吸之前可能必须混合试样23(图2)。例如，血液试样可能会随着时间的推移而分层，即血细胞(红细胞，白细胞等)从血浆中分离。一些药物在血细胞和血浆之间不均衡地分布(例如，在红细胞中为40％-50％，在白细胞中为10％至20％，以及在血浆中为30％至40％)。这些分布可取决于温度、红细胞压积和代谢产物的浓度。因此，为了正确地测量特定药物或其它分析物的浓度，必须获得对整体血液的正确采样。混合试样的一种方法可通过由样品移液管组件62(图4a)抽吸和分配试样23(图2)若干次(例如，13次)来进行。抽吸次数可取决于至少试样容器45的体积、抽吸体积、以及分配“速度”。利用抽吸和分配来混合试样23(图2)的一种方法在美国临时申请第61/552472号中进行了详细描述，该临时申请标题为“methodfortreatingasample”，与本申请同日提交，其全部公开内容通过引用并入本文。
在其它实施例中，移液管杆74(图4a)可摇动(在至少一个维度上快速移动)，或该样品可首先被引导到与采样站56分离的混合站(未示出)以便在采样之前温柔地混合试样23(图2)。
根据又一实施例，利用市售的菌落挑选仪从培养板选择样品，所述菌落挑选仪例如是pickolo(tecangroup,ltd.，
在接收部分的试样23(图2)和/或试剂(现在为方便起见，在下文中将称为“样品”)之后，通过单独的机器人组件或打开和关闭装置64来关闭铰接盖71(图6a)。铰接盖71关闭防止样品通过挥发损失。此外，因为分配到器皿58中的一种或多种液体可能是挥发性的，对器皿58的密封盖也可用于防止一种或多种挥发性液体的挥发以及保持样品的预期浓度。
器皿58内的样品经由传送组件60被从采样站56转移到辅助处理站80。辅助处理站80例如包括一个或多个混合站82、培育站(未示出)、以及基质干扰去除站(示出为离心器88)。根据一个实施例，混合站82和基质干扰去除站每一个都能够接纳器皿58或器皿架84，使得可同时处理两个或多个器皿58。然而，器皿架84不是必须的。
混合站82(如果包括在辅助处理站80内的话)可包括振动筛、涡旋混合器、或能够加速样品在器皿58内的混合的另一装置。如图所示，混合站82可配置成通过两个器皿架84(图3b)容纳16个器皿58(图3a)或12个单独的器皿58。
培育站(如果包括的话)也可并入到在线或离线的配置之内。培育站配置成在升高的温度下(通过举例的方式，在从约27℃至约70℃范围内的特定温度下，特别包括37℃、50℃、或70℃)持续预先确定时间且基于所选化验来加热带有或不带有附加试剂的样品。例如，通过在一定范围的温度和/或一定范围的时间下培育相同样品和化验类型的板来确定适于同样特定样品类型和/或所选化验类型的培育温度和持续时间。在培育后，利用质量控制标准进行分析在板内的每一样品并且计算培育的菌致分解效率。然后可将产生最佳菌致分解效率的温度和时间选定为适于该样品和化验类型的预先设定的或预先确定的培育温度和时间。
如果在辅助处理站80中包括基质干扰去除站，则基质干扰去除站可以并入在线或离线配置(例如，在线配置是其中样品经由流路连接而不是被包含在器皿58内而在样品制备站20的一个或多个站之间移动的配置，而离线配置是其中样品在器皿58内在样品制备站20的站之间传送的配置)。在包括在线基质干扰去除站的实施例中，包含分析物的所制备样品可诸如通过管线直接从基体干扰去除站流动到下一站。该辅助工作站例如可包括基质干扰去除站(未示出)。在包括离线基质干扰去除站的实施例中，包含分析物的所制备样品如果不是已经包含在器皿58内的话则从基质干扰去除站收集并放置到器皿58内。
基质干扰去除站可操作成分离残留蛋白质、磷脂、盐、代谢物、碳水化合物、核酸和/或否则在将现在所制备的样品转移到样品分析站24之前会干扰所需分析物的后续处理或分析的其它物质中的一种或多种。在一些实施例中，基质干扰去除站将污染物从含有分析物的所制备样品(或更简单地说，“所制备样品”)中分离出来(例如，通过将沉淀的固体从所得的上层液体中分离出来，其中所述上层液体形成所制备的样品)。基质干扰去除站例如可包括相分离站(未示出)、离心器(如图3a中的附图标记88所示以及如图3b中的附图标记88'所示)、超声波破碎仪(未示出)、加热站(未示出)、快速冷冻站(未示出)、亲和纯化站(未示出)或过滤站(未示出)中的一个或多个。基质干扰去除站的每个实施例可适当地配置成容纳一个或多个器皿58或一个或多个器皿架84，或一个或多个器皿58的内容物。
本领域内的普通技术人员将容易理解将离心器88并入到具有系统10的分析仪器的壳体16内可能会导致对这些分析仪器带来不希望的干扰。在该一体式构造的示例中，以特定可靠性来使用分析仪器的能力会受到影响。这可能至少部分地是由于为了将从上层液体沉淀出固体所需的高转速。因此，对包括集成的离心器88的系统10的实施例而言，有必要进一步包括减小将其振动传递到系统10其它部件的特征。此外，由于希望减少系统10的整体占用空间，离心器88的整体尺寸可被减小和/或配置成不与系统10的其它部件集成的单独的离心器88，但仍可由传送组件60访问。
基质干扰去除站可包括亲和萃取或纯化站，例如免疫亲和萃取或纯化系统。示例性的免疫亲和系统可使用质谱法免疫分析(“msia”)抗体富集的基材。一种合适的市售msia基材包括从intrinsicbioprobesinc.(tempe，az)获得的那些基材，且其在美国专利第6783672号中有所描述，该专利的全部公开内容通过引用并入本文。更具体地，msia基材可由带有附着抗体的玻璃、水晶、或金属形成的整体基材，所述抗体带有适于受关注分析物的特定亲和性。msia基材可改进以便带有针对待萃取分析物特有的抗体。示例性的分析物包括但不限于小分子，小分子的变体，蛋白质，蛋白质片段，和蛋白质的变体。在分析物的萃取过程中，样品被吸入到msia移液管尖端内或通过msia柱，从而受关注的分析物形成与所附着抗体相关联的亲和性。在将分析物与抗体相关联之后，从msia尖端或柱分离样品的剩余基质部分。然后将受关注的分析物从抗体洗提到合适的介质内，所述介质配置成从抗体释放分析物以便进行进一步的分析。一种示例性的msia方法在美国专利第6974704号中进行了详细地描述，该专利的全部公开内容通过引用并入本文。
虽然没有具体示出，但还在其它实施例中，基质干扰去除站可包括化学分离领域内已知的其它技术，诸如液-液萃取，固相支持的液体萃取，随机存取介质柱萃取，整体柱萃取，透析萃取，分散固相萃取，固相微萃取，免疫亲和萃取,以及利用重力、真空或离心力的使用膜过滤器的尺寸排阻。在适当情况下，如果在方法的后续步骤之间创建流体连接，则许多这些技术可离线或在线实施。此外，许多这些技术可以各种不同的形式实施，上述形式例如包括使用柱或匣的形式，使用移液管尖端的形式，使用磁珠形式，或使用板或芯片的形式。
在又一个实施例中，基质干扰去除站可包括连续的两种或更多种基质干扰去除方法。根据该实施例，第一基质干扰去除站(例如相分离站)将沉淀的蛋白质去除，而第二基质干扰去除站(例如固相萃取站)在分析之前将另外残留的蛋白质、磷脂和盐从样品去除。基质干扰去除技术的组合的其它示例包括但不限于固相分离随后进行液-液萃取，相分离随后进行尺寸排阻亲和液相色谱，固相萃取随后进行尺寸排阻亲和液相色谱，以及在任何上述方法之前或之后进行免疫亲和萃取。
包括过滤站的系统10的实施例又可包括真空和/或正压过滤系统(未示出)，用于使得样品通过过滤器膜(未示出)以便从样品收集和/或去除沉淀的蛋白质或其它固体粒子。真空和/或正压系统可以包括或不包括过滤器(例如，真空离心干燥机)，用于干燥样品，以便将液体(例如溶剂)从该样品去除。替代地，过滤站可包括高效液相色谱(“hplc”)系统(未示出)或超高效液相色谱(“uhplc”)系统，上述系统包含至少一个lc柱，所述lc柱具有合适的用于除去基质干扰的固定相和流动相。在一些实施例中，过滤站实际上可包括在线和串联布置的两个或两个以上的lc柱(通常称为二维lc或多维lc)。合适lc柱的示例包括尺寸排阻色谱，高湍流色谱，反相色谱，离子交换色谱，生物亲和色谱或本领域内已知的其它色谱。
包括相分离部件的系统10的实施例可包括在线或离线的固相萃取站(未示出)，该固相萃取站具有真空和/或正压力源(未示出)以协助样品移动通过固相萃取基质。固相萃取基质又可包括一层或多层合适的多孔固定相材料层。根据一个实施例，固相萃取基质(未示出)还包括布置于多孔固定相材料的一侧或两侧上的一个或多个过滤器。固相萃取基质例如可布置于柱、匣、移液管尖端内，或为板或芯片的形式。
在样品通过辅助处理站80之后，所制备的样品经由传送组件60被传送到分析分期站90。分析分期站90包括用于分别接纳器皿58或器皿架84的两个或更多个器皿位置94(图3a)或两个或更多个器皿架位置94'(图3b)。在特定的示例性实施例中，分析分期站90、90'容纳约132个器皿58(图3a)或24个器皿架84(图3b)，每个器皿架84又能够容纳最多约6个器皿58，因此24个器皿架84总共可容纳144个器皿58。每个器皿位置94在分析分期站90内可是固定的，这样一旦单个器皿84被放置在分析分期站90的器皿位置94内时，其位置不会改变而适于由传送组件60转移。
虽然没有具体示出，分析分期站90可包括冷却系统以便将分析分期站90的温度保持在恒定的受控温度下，例如约4℃至约10℃的温度下。以这种方式，且连同前面所述的铰接盖71(图6a)，在所制备样品等待分析的同时，所制备样品的降解或挥发率进一步降低。
此外，分析分期站90可包括如上所述的加热系统或培育站以便将分析分期站90的温度保持在适于培育的恒定受控温度下，例如约23℃至约70℃范围内的温度。一些试样类型，特别是微生物试样可能需要在分析前延长以其他方式制备的样品的培育。在经过针对特定样品设计的培育时间之后，可选择制备培育后的样品根据下面详细描述的分析选择标准来进行分析。
当选定(选择标准的详细信息在下面详细描述)特定制备的样品用于分析时，包含所制备样品的器皿58经由传送组件60从分析分期站90转移到注射器站92。注射器站92可包括用于将部分的所制备样品从器皿58转移到样品分析站24的注射器移液管组件96(图4a)。注射器移液管组件96(图4a)包括移液管杆97(图4a)，移液管杆97可以类似于在上面详细描述的样品移液管组件62(图4a)的方式来构建。
根据该实施例，且如图3a-3d和图4a所示，提供清洗站98以便在必要时在抽吸-分配之间来清洗移液管杆97，清洗站98具有流体耦联到其的溶剂供给99。在另一个实施例中，本文中没有具体示出，移液管杆97可成形为容纳一次性尖端，该一次性尖端可以被设置作为清洗站98的附加或替代。
注射器站92可包括可转动的工作台102且可包括器皿盖打开和关闭装置103，可转动的工作台102具有类似于采样站56的结构，而器皿盖打开和关闭装置103用于当器皿58的铰接盖71被传送到准备位置100时打开和关闭器皿58的铰接盖71(图6a)。在由注射器移液管组件96吸取部分的所制备样品之后，可将器皿58旋转远离准备位置100，因此关闭铰接盖71(图6a)，并且使器皿58准备由传送组件60接纳以便传送和释放到储存设备(未示出)或通向废弃物储存装置107的废弃物斜槽106。一次性移液管尖端也可从移液管杆97弹出到废弃物斜槽106内。
如上面详细描述的那样，在所制备的样品移动到样品分析站24之前，在样品制备站20处制备试样23(图2)的样品。因此，样品制备站20的至少一些可动部分(包括单独或共同运行的采样站56、传送组件60、可转动的工作台44、102、注射器站92和注射器移液管组件96)可包括用于将所制备的样品从样品制备站12传送到样品分析站14的传送机构。本领域内的普通技术人员将会理解在不脱离本发明实施例范围的情况下也可以使用用于将所制备的样品从样品制备站12传送到样品分析站14的传送机构的替代实施例。在示例性实施例中，传送机构可包括注射器移液管组件96，注射器移液管组件96将部分的所制备样品移除以便分配到样品分析站24。
现在转到样品分析站24的细节，且具体转到图3a-3d和图4b，样品分析站24的一个实施例可为具有液相色谱仪站110和质谱仪站112的lcms系统。液相色谱仪站102(以下称为“lc站”110)可包括一个、两个、或多个注入端口104a、104b，用于从注射器移液管组件96接收用于分析的部分的所制备样品。注入端口104a、104b可在线连接到一个或多个色谱柱(例如，制备柱114或分析柱116)以便将所制备的样品的受关注分析物在一个或多个洗脱时间上与多个辅助或废弃物洗脱液洗脱分离。如示例性实施例中所示的那样，lc站110包括两个分离的通道，即lc通道118a、118b(以虚线示出第3lc通道118c)。每个lc通道118a、118b、118c包括串联布置的一个制备柱114和一个分析柱116。根据一些实施例，制备柱114可以是实质上用于基质干扰去除的尺寸排阻亲和液相色谱柱。分析柱116可以是用于分析物隔离的反相lc色谱柱。示例性实施例包括cyclonep0.5×50mmturboflow尺寸排阻亲和液相色谱柱(thermofisherscientific,inc.,waltham，ma)，其在美国专利第5772874；5919368和6149816号中进行了详细描述，所有上述专利的全部公开内容通过引用并入本文；示例性的实施例还包括hypersilgoldpfp2.1×50mm、1.9μ超高效液相色谱分析柱(thermofisherscientific,inc.,waltham，ma)。根据另外实施例的柱可为毛细管柱(内径为约300μm)，纳米柱(具有从约74μm到约100μm的内径)，上述柱例如可以填充的尖端形式、标准填充形式和用于二维工作的双相柱得到。
简单而言，turboflow湍流液相色谱装置包括色谱柱，色谱柱形成为基本上均匀分布的多重性的刚性的、固体的、多孔性粒子(“固定相”)，在每个粒子内具有大致均匀的平均横截面尺寸和多个孔隙。粒子选自于各种尺寸和形状的范围，且通过压力、烧结等在柱内保持在一起，使得间隙通道具有的总间隙体积不小于柱的总体积的某一指定百分比。包括粒子内的孔隙的内表面的粒子表面是色谱活性的，因为被涂敷有色谱固定相层。在操作中，移动相的湍流通过turboflow柱会导致较大的分子比较小的分子更快速洗脱，由于后者可过滤通过构成固定相的粒子孔隙。对各种分子的洗脱时间的进一步分化至少部分地基于对粒子涂层的分子亲和性。通过调节流动相(例如水溶液和有机溶剂的ph值、相对浓度等)来改变一个或多个分子的亲和性，以隔离或分离各种组分的分子。
在其它实施例中，制备柱114可以是可被用作基质干扰去除装置的常规尺寸排阻柱或任何其它的液相色谱柱。
两个lc通道118a、118b每一个在上游侧与相应的注射器端口104a、104b相关联，以及在下游侧以如下面将详细描述的使得多重或错开的样品导入到质谱仪120内的方式与质谱仪站112的单个质谱仪120相关联。
合适的制备柱114和分析柱116的选择可至少部分地基于lc通道118a、118b提供适于受关注的分析物相对于洗脱剂的保留时间范围的能力。常规地，制备柱114和分析柱116对于来自特定类型样品的特定分析物是相匹配的；然而，柱114、116的匹配会随着一种化验类型到另一种化验类型而变化。更具体地，每种所需的分析物将具有在两种处于均衡状态的两种不混溶的溶剂(例如，来自供应源129的溶剂,辛醇和水)之间的浓度分布比率，其被称为分配系数。所述分配系数的另一种方式称谓是对所需分析物的亲水性(“亲水”)或疏水性(“疏水”)的度量。通常情况下，分配系数被报告为分配系数的对数，简称为“logp”。将容易理解的是，因为logp实际上是对数性的，每个单位代表以10为因子的疏水性的差异。因此，具有相似logp值的两种分析物可会具有类似的疏水性(即，化学性质)，并可以容易地由相同的流动相和固定相来实现所需的色谱分离；具有不同logp值的两种分析物趋于得到在相同lc系统上的截然不同的保留特性，因此可能需要相当不同的流动相和/或固定相来实现所需的色谱分离。因此，通常根据相似的logp值将分析物组合在一起，且利用相同的流动相和质谱仪设置来以批量模式运行。
在常规系统中，当新制备的样品将经历根据与系统当前被配置的化验类型不同的化验类型的测试时，必须调换柱中的一个或多个。调换柱要求用户将压缩配件和套圈组装到载流管线的的端部上。压缩配件和管线被插入到柱的柱端配件且用两个适当大小的扳手绷紧。虽然用户必须确保接头没有处于未拧紧状态(导致泄漏)，还必须非常谨慎以便不过度拧紧接点(导致磨损、破损、或管线皱缩)。此外，柱的反复调换可能会导致材料疲劳且增加磨损、破损、或管线皱缩的可能性。
可替代地，在通用组的柱具有处理和分离所有可由系统10处理的化验类型的能力的情况下，以这种方式，包括多个分析物的化验菜单可能需要仅仅一组或少数几组选择的通用组的柱，从而大大简化用户界面以及用户与系统10的交互。尽管通用组可被描述成制备柱114和分析柱116，但是应该理解的是上述组可包括任意数量的柱。这样的通用组的柱的实施例在下述申请中进行了描述：美国临时专利申请第61/408266号，其标题为“lc-msconfigurationforpurificationanddetectionofanalyteshavingabroadrangeofhydrophobicities”,名义发明人为herman、dewitte和argot，于2010年10月29日提交；以及国际申请第pct/us11/58430号，其标题为“lc-msconfigurationforpurificationanddetectionofanalyteshavingabroadrangeofhydrophobicities”，与本申请同日提交，上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。
简单地说，每个通用柱例如基于分析物的相对疏水性利用一组lc柱以及针对每组的一组流动相缓冲液来分离或提纯宽范围的期望分析物。分离可以进一步取决于流动相流速，一种流动相缓冲液与另一种或其它种流动相缓冲液的相对比率，温度等等。取代如上所述的手动替换柱和流动相，通用方法允许通过选择特定的lc系统参数(例如，流速，一种缓冲液与另一种缓冲液的比率，温度等)和ms系统参数(例如，电离电压，去溶剂化温度等)来利用一组lc柱以及一组流动相缓冲液完成对具有宽范围logp值的宽范围分析物的lcms纯化和分析。
应该理解的是通用组的柱不必限于单组的柱，相反，其可包括专门针对给定范围的logp值(即分析物类别)的两组或更多组的柱。然后根据将在下面更详细描述的方法，两个或多个lc通道118a、118b可被多重操作以极大增强系统10的效率。两个或多个lc通道118a、118b中的每一个可被分配给适于特定类别分析物的特定组的通用柱。此外，lc通道118a、118b中的两个或多个可与相似或重叠范围的logp值相关联，从而每一个通道可适用于洗脱特定分析物。
实际上，在其它实施例中，通用柱的组可被封装封闭在单一的匣或壳体内，以便于必要时调换柱，且该封装如在下列申请中更详细提供的那样：国际申请第pct/us2011/58229号以及美国临时申请第61/408044号，两者的标题均为“modularmultiple-columnchromatographycartridge”，名义发明人为brann，分别于2011年10月28日和2010年10月29日提交的，上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。在图7a中以纵向布置示出一种这样的双柱色谱匣113，在图7c中以横向布置示出替代布置。匣113包括壳体115，壳体115具有至少部分地包含在其中的两个色谱柱-第一柱114和第二柱116。优选地，但不是必须的，柱114、116被固定到壳体115。在每一匣113内的两个柱114、116可以被匹配，以用于进行对特定分析物(或多种分析物)的色谱分离。例如，第一柱114可包括诸如如上所述的turboflow之类的净化柱或hplc柱，而第二柱116可包括分析柱。第一柱114包括两个柱端部配件108a，在柱114的每个端部处具有这样的一个端部配件108a。类似地，第二柱116包括在柱116每一端部处的端部配件108b。如已知的那样，柱端配件108a、108b是用于流体连接到外部管线121的附连点。因此，采用一个或多个连接器117、119以便将第一柱114的两个端部配件108a连接到流体管线21以及将第二柱116的两个端部配件108b连接到流体管线121。管线121可将第一柱114的一端或两端流体连接到至少一个阀(示出两个阀126a、126b)，以便在任一方向上引导流体流动通过第一柱114，这取决于第一柱114是否被装载或冲洗。管线121还流体耦联到第二柱116，以便将流体从第二阀126b提供到第二柱，以及将洗脱分析物输出到另一阀133。将容易理解的是管线121可以与图7a中所示方向相反的方向上耦联到第二柱116的柱端部，使得流体流动通过第二柱116是在与所示方向相反的方向上。
在一些实施例中，匣113可包括能够由条形码读取器(未示出)或系统10(图1a)的其它装置读出的被动指示器123。被动指示器123和读取器组合可使得系统软件能够自动地验证在选定和插入的匣113内的柱114、116对于目前正由系统10(图10)执行的分析协议是否合适。
匣113可另外或替代地包括各种电子控制部件、传感部件、数据存储部件或逻辑部件连同相关的外部电子连接器。例如，匣113可以包括一个或多个加热器125a，一个或多个加热器125a与一个或多个所包含的柱紧密接触(虽然只示出与第一柱114的相关联)，以便在层析过程中控制温度。加热器125a例如可用于升高温度以便释放先前保留或浓缩在第一柱114内固定相上的样品部分，使得样品部分可被转移到第二柱116。加热器125a可包括一些加热装置(诸如螺旋电阻线或者例如市售的加热带)中的任意。对此，匣113可包括一个或多个温度传感器127。如果存在的话，这种传感器127可作为温度控制回路的一部分与任何装载的加热器结合工作以便控制一个或多个柱114、116的温度。通常，控制逻辑可在控制器的软件中实施，样品制备控制器22(图2)特别地或替代地可以在装载的电路模块111的固件中实施，电路模块111可包括电子存储器或控制器逻辑。附加或替代地，电路模块111可用于主动地记录计算机可读数据或属于模块的其它信息(包括模块历史记录信息)，其中这样的信息通过标准接口109(例如usb端口)可由外部装置(例如图2中的样品制备控制器22)下载或可被转存到该外部装置。可采用其它电气或电子连接器105以便将电力提供给加热器125a，以便读取一个或多个传感器127等。
根据流体流动速率，图7a中所示的配置可能不允许有足够的时间使得一个或多个柱114、116内的流体达到所期望的温度。因此，如图7b所示可另外地或替代地包括第二加热器125b。第二加热器125b配置成使得流体与管线121的被加热长度接触足够长的时间，从而在第一柱114内达到所期望的温度。第二加热器125b可包括上述的一些加热装置中的任意。
图7d示出根据本发明另一个实施例的匣113'的透视图。在一些情况下，希望将匣113'制造成允许用户简单地用一个动作将匣113'插入到支架或托架1118(图8)内，这样在实现正确匣定位的同时形成与匣113'的电连接。因此，匣113'可包括单个电连接器端口131，单个电连接器端口131替代和提供了图7a和图7b中所示的标准接口端口109和单独的电连接器105两者的功能。在该示例中，连接器端口131被示出位于匣113'的下侧上，因为其有利于用户通过施加向下指向的力而将匣113'插入到托架1118内，托架1118例如在下面参照图8更详细描述的那种。然后单个的向下运动既将匣113'对准又使得连接器端口131与例如位于基板1222中的配合连接器接触。其它连接器端口和插入配置也是可能的，且并不仅限于本文所示的具体示例性实施例。
图8示出安装在匣支撑构件1220上的匣113'，匣支撑构件1220被安装在基板1222上。多个连接器装置1224a、1224b、1224c、1224d也被安装在基板1222上。第一连接器装置1224a和第二连接器装置1224b每一个内的凹槽1225连接匣113'的第一柱114(图7a)的入口和出口连接器117'以经由端部配件1227与流体管线121相关联；第三和第四连接器装置1224c和1224d每一个内的类似凹槽1225提供与匣113'的第二柱116(图7a)相关的类似功能。在该示例中，可由安装到基板1222上且位于匣113'下方的连接器(未示出)来促进到匣113'的电子连接或其它电气连接。
每个连接器装置1224a、1224b、1224c、1224d由主体1226和活塞1228组成。主体1226包括开放的孔1230。活塞1228能够至少部分地滑动插入到主体1226的孔1230内，并还能够至少部分地从孔1230缩回。优选地，孔1230的一部分包括与活塞1228相匹配的形状，使得活塞1228能够滑动地插入到孔1230内。轴套或其它轴承1234可被设置在容纳活塞1228的孔1230的一部分内，以便提供适于活塞1228的往复运动的平滑滑动表面。可由用户通过推动和闩锁的机构1236(以下称为“锁定机构”1236)来手动控制活塞1228在主体1226内的往复运动。如图所示，锁定机构1236可包括手动操作杆1238和耦联杆1240，使得耦联杆1240通过第一枢轴销1242而机械地啮合到杆1238，耦联杆1240的一端部绕第一枢轴销1242自由转动。第二枢轴销(未示出)类似地提供耦联杆1240的另一端部和活塞1228之间的机械啮合，使得杆1238的旋转运动被转换为活塞1228的平移运动。利用足够的平移运动，活塞1228与出口连接器117、118耦联并形成与出口连接器117、118的流体连通。
虽然图4b和图7a-7b示出液相色谱管路(plumbing)的实施例，但是本领域内的普通技术人员将容易理解的是也可以使用另外的管路布置。例如制备柱114和分析柱116不必串联流体耦联。相反，可以使用更复杂的管路布置，其中lc通道118a和118b不是隔离的，一个或多个柱114、116必要时可被旁路，等等。示例性的管路布置在下述文献中进行了进一步的描述：c.chassaing和robins，s.的“turbulentflowchromatography:anevolvingsolutionforbioanalysis.”chromattoday2009；9:20-24；l.du等人的“highturbulenceliquidchromatographyonlineextractionandtandemmassspectrometryforthesimultaneousdeterminationofsuberoylanilidehydroxamicacidanditstwometabolitesinhumanserum.”rapidcomm.massspect.2005；19:1779-1787；以及t.edge，“chapter4:turbulentflowchromatographyinbioanalysis.”in：i.d.wilson，ed.handbookofanalyticalseparations.elsevierscienceb.v.2003；vol4：91－128；每个参考文献的全部公开内容通过引用并入本文。
仍参照图4b，每一lc通道118a、118b可进一步与至少一个泵124和至少一个阀126a、126b相关联，以便控制流动相和所制备样品通过样品分析站24的流量。
虽然各种各样泵的任一种，例如包括往复式泵、双活塞泵或蠕动式泵，但这些常规的泵在每次样品注入需要多次冲程。与此相比，注射泵可以被认为是优选用于将所制备的样品和流动相从流动相容器122注入到柱114、116和相互连接的管线内并通过柱114、116和相互连接的管线，这是因为每次分析所需的流动相体积的减少以及死体积的减少以及lc站110整体磨损的减少。随着常规泵的活塞的每次冲程，在lc通道118a、118b内随着注入时间会建立略微的压力差。另外，由于不同的溶剂或流动相可具有不同的压缩性，当流动相的组成变化时，诸如在梯度洗脱时，压力在更长的时间段内可能会发生变化。不连续或变化的压力可能会影响某些组分被洗脱的速率。因此下述将是有利的：使泵被配置成每次样品注入提供单次压射冲程，以便得到更可控的样品流、在注入时间内恒压、更小的死体积、和经过多个样品和化验的更一致的压力。
根据本发明一个实施例的一种这样的合适泵124在下面进行简要地描述，示出于图9a-9e，且在美国临时专利申请第61/552955号中进行了更详细地描述，该专利申请标题为“syringepump”，代理人卷号为tfs-13bp，与本申请同日提交，其全部公开内容通过引用并入本文。
参照图9a和图9b，泵124包括活塞泵1250，活塞泵1250具有套筒1252和活塞1254，活塞1254与套筒1252处于可滑动的关系且被耦联到壳体1256。活塞1254由电机1258(诸如步进电机)通过驱动皮带1260和导螺杆1262驱动。更具体地，电机1258驱动第一皮带轮1264，该第一皮带轮1264通过驱动皮带1260机械地耦联到第二皮带轮1266。驱动皮带1260的转动可根据需要由旋转传感器1268监测。制成活塞1254的合适材料例如可以是各种陶瓷，包括氧化锆和合成蓝宝石。
导螺杆1262可操作地耦联到第二皮带轮1266，使得第二皮带轮1266的转动使导螺杆1262旋转。为了保持导螺杆1262相对于活塞1254的稳定性，导螺杆1262可在导螺杆1262的每一端部1272、1274处可旋转地耦联到活塞室1270，该活塞室1270又耦联到壳体1256内。导螺杆1262在导螺杆1262耦联到到活塞室1270的点之间容纳带有螺纹的凸缘螺母1276，使得导螺杆1262的旋转被配置成引起带有螺纹的凸缘螺母1276沿着导螺杆1262且在第一和第二端1272、1274之间的线性运动。
对准板1278可操作地耦联到带有螺纹的凸缘螺母1276以便将凸缘螺母1276的直线运动传递到活塞1254。对准板1278可包括三个孔：第一孔1280经由柔性接头1282(其在下面将进行更详细地描述)可操作地耦联到活塞1254，并且第二和第三通孔1284、1286中的每一个接纳相应的导销1288、1290。导销1288、1290固定到活塞室1270，且给活塞1254提供结构稳定性和往复运动方向的引导(由轴线1292指示)。
将活塞1254耦联到对准板1278的柔性接头1282允许活塞1254相对于套筒1252进行某种运动。以这种方式，活塞1254可在泵124的操作过程中自行纠正其相对于套筒1252的位置和/或角度对准，减少在活塞1254和套筒1252之间所形成密封件上的磨损量，并提供更有效的冲程和更连续的输出流量两者。在柔性接头1282的示例性实施例中，活塞1254的适配器端部1294耦联到插件1296，插件1296例如通过带有螺纹的螺母1298可操作地固定在对准板1278的第一孔1280内。
可压缩的半顺应性球轴承1300被定位于适配器端部1294和插件1296之间。在静止状态下，球轴承1300完全伸展，且适配器端部1294被偏置远离插件1296。然而，活塞1254在泵124操作过程中的非典型运动在活塞上产生力1254，例如活塞1254被卡住，使得活塞1254被抵抗移动到套筒1252内。上述力在适配器端部1294和插件1296之间压缩球轴承1300，这降低作用到密封件上的应力。也可以设置缓冲器1301用于缓冲当活塞1254被在向后方向上过度拉动时产生的力。
通过选择导螺杆1262、带有螺纹的螺母1298以及电机1258的特征，泵124可配置成提供足够的冲程容积，使得活塞1254的单次冲程转移足够体积的流体以便根据所选化验完成单次lc注入或根据色谱系统流体流速和工作流动压力将全部样品从lc柱114、116洗脱出来。流速可能需要在每分钟约0毫升至每分钟约3毫升的范围内可变化。工作流体压力可在系统和实验设备之间发生变化。工作流体压力可在系统和实验设备之间发生变化。在某些情况下，最大工作流体压力可为约100巴。在其它系统中，最大工作流体压力可为约200巴，约400巴，约600巴，约800巴，约100巴，或约1500巴。通过相应地配置泵124的诸如转矩之类的特征，泵124可被指定成在特定最大压力下操作。通常而言，被设计成在较高流体压力下工作的常规泵也可在较低压力下操作。例如，通过相应地配置当前泵124的特征，施加到7毫米直径的活塞1254上约900磅的力—约1000巴的压力(大约每平方英寸15000磅)将与约3毫升的体积位移相关联。一般情况下，活塞直径可在从约4mm至约10mm的范围内。
其它合适的配置例如可包括具有约900磅的工作负载能力的电机1258和范围从约2毫米至约20毫米的导螺杆1262的螺纹节距，其中所述节距被测量为导螺杆1262每360度旋转的线性行进量。合适的步进电机例如包括从electrocraft，inc.(dover，nh)可商业上获得的那些及其等同物。此外，在单次冲程过程中可排出在一条或多条流体管线内形成的的气泡，消除否则清洗流体管线的需要。
在这方面，参照图9b和图9c来描述根据本发明一个实施例的一种使用泵124的方法。更具体地，在图9b中，活塞1254处于完全缩回的位置，而套筒1252填充有一定体积的流体，该流体通常为溶剂或流动相。然后操作电机1258以使得带有螺纹的凸缘螺母1276和对准板1278以及因此的活塞1254被进一步推进到套筒1252内，如图9c所示那样。其结果是，该体积的流体中的至少一部分从套筒1252的出口1302排出且进入到将出口1302与旋转阀1308的第一端口1306a连接的流体导管1304。旋转阀1308可以是由液相色谱领域内的普通技术人员已知和使用的多端口注射阀，且例如可包括市售的rheodynetitanht、6位置、7端口的旋转阀(rheodyne，llc，rohnertpark，ca)。因此，旋转阀1308可包括任意数量的辅助端口，尽管在特定的示例性实施例中示出了五个辅助端口的其中四个1306b、1306c、1306d、1306e。第六端口1306f通到出口端口1312，该出口端口1312经由流体导管1310耦联到多端口阀126a、126b(图4b)(在下面将进行更详细地描述)。
旋转主体1314内的内部通道(未示出)被配置成经由第六端口(未示出)在第一端口1306a与辅助端口1306b、1306c、1306d、1306e之一或排出端口1312之间创建流体连通。在旋转主体1314的这方面，电机1316(通常为步进电机)可操作地耦联到旋转主体1314，且被配置成使旋转主体1314旋转，以及将内部通道与端口1306b、1306c、1306d、1306e中所选择的一个对准。
在注射模式中，即，当活塞1254前进以便注射流体时，内部通道被旋转以便将第一端口1306a流体耦联到第六端口1306f。因此流体离开泵1308而进入到多端口阀126a、126b内(图4b)。
如图9c所示，在冲程末端，活塞1254然后缩回到如图9b所示的位置。在缩回之前，旋转主体1314的内部通道被旋转，使得第一端口1306a流体耦联到辅助端口1306b、1306c、1306d、1306e之一。这些辅助口1306b、1306c、1306d、1306e中的每一个都包括流体导管1318，流体导管1318通到相应的溶剂或流动相容器122(图3a)或也可通到样品源或样品回路。虽然不是必要的，但是每个流动相容器122(图3a)可包含用于进行一种不同化验的不同流动相。在任何情况下，内部通道被对准到辅助端口1306b、1306c、1306d、1306e中所选之一，使得套筒1252被再填充合适的流动相或样品。
一旦内部通道被如此配置，则通过操作电机1258使得套筒1252被填充有合适的流动相，以便使得活塞1254缩回且缩回到图9b所示的位置。活塞1254的缩回将流动相液体从被对准的辅助端口1306b、1306c、1306d、1306e吸引出，通过内部通道，通过出口1302，且进入到套筒1252内。然后旋转主体1314被旋转且准备流动相或样品的注射。
容易理解的是当流动相变化时，也就是从针对第一所选化验的第一流动相变到针对第二所选化验的第二流动相时，则活塞1254的多次冲程可能是必须的以利用合适的流动相充分地填充套筒1252。在这方面，在冲洗过程中从套筒1252喷出的流体可被引导到废弃物容器134(图3c)以便丢弃。
参照图9f－9g示出和描述适合于在本系统10(图1)内使用的泵124'的另一个实施例，其中带有上撇号的相似附图标记指代相似的特征。具体而言，在图9f中，导螺杆1262'被定位成与活塞1254'成一直线，而不是如图9b所示那样的垂直偏移。此外，电机1258'可操作地耦联到导螺杆1262'且被定位成与导螺杆1262'和活塞1254'两者成一直线。
至少一个导销(示出两个导销1288'、1289')位于由活塞1254'限定的轴线1292'的一侧，并且通过对准板1278'耦联到活塞1254'。如上面详细描述的那样，对准板1278'与导销1288'、289'被配置成在冲程期间保持活塞1254'的水平对准。
在操作中，导螺杆1262'延伸穿过导螺杆1262'的第一端部1272'附近的静止板1320并与固定板1320螺纹连接，而活塞1254'在结构上被固定到导螺杆1262'的第二端部1274'。电机1258'的操作导致导螺杆1262相对于静止板1320的旋转。由于静止板1320被固定在壳体1256'内，因此导螺杆1262'的旋转导致相同的线性运动，该线性运动相对于套筒1252'来驱动活塞1254'。流动相可以类似于上面关于泵124(图9a)所述方法的方式在泵124'内被加载和注射。
在活塞1254的单次冲程期间转移的流体体积被引导到用于驱动样品注入的一个阀126a、126b。对此，以及现在转到图10a和图10b，更详细地示出和描述了阀126a、126b的细节。阀126a、126b为具有6个端口(图中示出为从“1”到“6”)的注射阀，每个端口流体耦联到一个注入端口104a、104b、一个或多个流动相供应源122(图3a)、废弃物容器(图3a)、柱114、116(图7a)、以及将端口2连接到端口5的流体回路132。每个阀126a、126b还包括可转动的中心部128，如图所示，中心部128具有用于耦联两个相邻端口的三个内部通道130。阀126a、126b具有两种配置：“在一直线上”和“在回路内填充”。图10a示出“在一直线上”位置，其中来自至少一个流动相供应源122(图3a)的流动相经由泵124(图9a)和流体管线被引导到端口3内。可转动的中心部128是如此的以至于使得流动相移动通过内部通道130到达端口2，在端口2流动相填充或加压回路132且进入到端口5内。然后流动相移动通过另一内部通道130到达端口4且被引导到柱114、116(图7a)。同时，合适的注入端口104a、104b经由内部通道130流体耦联到端口1，且经由端口6流体耦联到废弃物容器134(图3a)。
可转动中心部128的旋转将阀126a置到“在回路内填充”的位置，该位置在图10b中示出。如图所示，现在流动相移动通过内部通道130到达端口4，然后流出到柱114、116(图7a)。另一方面所制备的样品经由端口1进入到阀126a内，且通过内部通道130被引导输出到回路132，以便填充回路132。样品在端口5处移动出回路132，且经由另一个内部通道130被引导到端口6，然后被引导到废弃物容器134(图3a)。一旦引入足够量的所制备样品，例如回路132体积的三倍，则可转动的中心部128再次旋转以便将阀126a、126b转变到图10a的“在一直线上”位置。因此，注入端口104a、104b内剩余的所制备样品被引导到废弃物容器134(图3a)，而流动相进入到回路132内，从而使得所制备的样品从回路132转移出并进入到柱114、116(图7a)内。流动相的继续流动将所有来自回路132的所制备样品冲洗出，且冲洗入柱114、116(图7a)内。
虽然没有具体示出，但应该理解的是合适的注入端口104a、104b则可接收冲洗溶剂(例如来自溶剂容器，未示出)以冲洗注入端口104a、104b、流体管线、合适的内部通道130和回路132，以准备接收下一所制备的样品，并减少交叉污染的可能性。
容易理解且事实上在下面更详细解释的是，阀126a、126b的可转动中心部128的旋转可受到根据调度器的逻辑和定时的控制。
再次转到图3a、3b和4b，样品分析站24包括与阀133相关联的单独注入端口156，因此对lc通道118a、118b进行旁路。注入端口156可用于注入校准标准物或质量控制标准物(始终示出为“qc”)，以便分别适当地进行校准或质量控制分析。在一些实施例中，校准溶液供应源158(图3b)可设置于注入端口156的附近以便当需要校准标准物时易于存取。为在下文清楚地论述质谱仪120，将仅仅论述所制备样品的注入。然而，将应该理解的是，可以类似的方式分析经由注入端口156注入的样品校准标准物或质量控制标准物。
注入的所制备样品以已知的方式移动通过柱114、116，使得至少一种受关注的分析物将在一保留时间内从柱114、116洗脱出来，上述保留时间不同于受关注的其它分析物和/或基质组分(即洗脱剂)的保留时间。来自第一和第二lc通道118a、118b两者的洗脱剂和分析物被引导到阀133，在阀133处洗脱剂被引导到废弃物容器134，而分析物被引导到质谱仪站112的电离源140。样品引入的替代方法可包括但不限于在线方法(诸如流注入分析，直接灌注以及注入回路)和离线方法(诸如固相萃取，血斑表面涂覆，基质辅助的激光解吸/电离(“maldi”)板涂覆，或在普通表面上的涂覆)，上述方法也可用于将样品引入到质谱仪120。
如图4b中所示，大气压电离装置用于电离由电离源140所接收的分析物，该大气压电离装置为电喷雾电离(“esi”)装置或大气压化学电离(“apci”)装置(本文统称为“雾化电离器”)。对此，雾化电离器包括毛细管、探头或针(以下称为“针”142)，针具有位于其内且被其内的气体导管(未示出)所包围的溶剂导管(未示出)。气体导管的出口位于到溶剂导管出口附近的约0.1mm至约0.2mm的位置。在esi操作中，高压电源144电藕联到针142且可操作成在针142和也位于质谱仪120处的反电极之间建立高电压差。
在使用中，溶剂以从约400μl/min至约2000μl/min范围内的速率供应到溶剂导管；但是，本技术领域的普通技术人员将容易理解，溶剂供应随着选定的具体电离源140的不同而不同。所用的具体溶剂取决于被研究的分析物的化学性质，而用于选择适当溶剂的方法对于本领域内的普通技术人员而言是熟知的。通常为惰性气体(诸如n2)的气体被以从约0巴至约7巴范围内的压力供应到气体导管。高压电源144被激活，并将通常从约-5千伏至约5千伏范围内的电压电势提供给针142内的溶剂。
溶剂穿过溶剂导管到达溶剂导管出口。在此，带电的溶剂受到离开气体导管出口的周围高压气体的影响。该高压气体连同在电场影响下在针尖处形成的taylor锥(未示出)使得带电溶剂被流雾化成带电雾化溶剂的喷雾，该喷雾可含有从柱114、116(图7a)洗脱出来的一种或多种受关注的分析物。
在apci操作中，高压电源144电耦联到位于出口远端的电晕放电电极145，而不是电耦联到针142。施加到电晕放电电极145上的高电压(如果存在的话)可操作用于点燃等离子体，这有助于雾化溶剂的电离；但是也可以使用其它电离方法，而其它电离方法是本领域内通常已知。等离子体导致溶剂和分析物的电离，以及带电溶剂/分析物的一部分会作为分析物的气相离子(“气相离子”)进入到质谱仪120内。可在esi和apci模式之间切换的离子源在下列申请中进行了描述：共同未决的美国临时申请第61/408034号，其标题为“combinedionsourceforelectrosprayandatmosphericpressurechemicalionization”，名义发明人为hardman，dunyach，atherton，以及belford，于2010年10月29日提交；以及美国申请第13/280069号，与本申请同日提交，上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。
将容易理解的是其它离子化(电离)技术是已知的且可在必要时或根据需要来实施。例如，适用于电离液体样品的电离源140例如可包括加热的电喷雾电离(“hesi”)，纳喷雾电离(“nsi”)，热喷雾，声波喷雾，大气压光化电离(“appi”)，激光二极管热解吸(“ldtd”)，大气采样辉光放电电离源(“asgdi”)，能够从干燥血斑中提取试样的纸喷雾电离技术，以及电感耦合等离子体(“icp”)。适用于气体样品的电离的电离源140例如可包括化学电离(“ci”)，电子冲击(“el”)，共振增强的多光子电离(“rempi”)，共振多光子脱附(“rmpd”)，辉光放电和火花电离。此外，适用于气体样品的电离源140可适用于液体样品。适用于来自表面的样品的解吸和电离的电离源140例如包括maldi，表面辅助激光解吸/电离(“saldi”)，表面增强激光解吸/电离(“seldi”)，解吸电喷雾电离(“desi”)，实时直接分析(“dart”)，不连续的大气压力接口(“dapi”)，激光二极管热解吸(“ldtd”)和场解吸。可能的电离源140的该列举不是穷尽的，且可包括如质谱和分析化学领域的普通技术人员容易理解的其它电离源和/或置换。
被定位在电晕放电电极145远端的分离器(skimmer)160与辅助气体(未示出，但被引导在出口和分离器160之间)协同工作以将气相离子包含和/或集中到质谱仪120的真空腔室内。可以通常从约0升/分钟至约15升/分钟的范围内的速率来供应辅助气体。
仍参照图4b，质谱仪120的示例性示例包括与电离源140连通的接口146，滤质器148和离子检测器150。包括滤质器148和离子检测器150的区域被保持在真空下。该接口146包括分离器锥体154的孔口152，该孔口152提供进入到包含滤质器148的更高真空的腔室内，同时保持真空压力。
在示出的示例中，滤质器148被示出为常规四极杆；但是，本领域内的技术人员将理解选择适于给定化验的合适滤质器模态所通过的判定。实际上，其它质谱仪的实施例例如可包括单个四极杆模态，飞行时间(“tof”)模态或四极杆和轨道阱杂交(exactive)模态，离子阱(“ot”)模态，混合模态(诸如q-tof，tof-tof，q-exactive，ltq－orbitrap和ltq-ft)，或针对质子转移进行变型的质谱仪。
单个四极杆提供尺寸小、操作简单以及成本低的益处；但是单个四极杆缺乏分析物特异性和高背景噪声水平，这些导致较差的检测极限。tof和exactive模态提供适于识别分析物的气相离子的更大选择性的益处，并且可以实现针对随后检查和未知分析物识别将数据归档的可能性。然而，与四极杆模态相比，tof和exactive模态更大、更昂贵、且需要更高的真空，但是不能获得背景噪声水平的大量降级。
与四极杆、tof、exactive模态相比，混合模态针对母体/碎片气相离子对提供更大特异性，而通过精确的质量测量结果来确认，且关于tof和exactive模态，混合质谱仪可以类似于tof和exactive模态的方式进行操作。然而，混合模态更大、对温度更敏感、需要更高的真空、更昂贵，且需要比四极杆、tof、exactive模态更高的功率。
离子阱模态允许针对分析物的量化对多个碎片进行考虑和求和，这对于维生素d和睾丸甾酮类型的化验是特别有利的，并增加质量特异性。然而，这些模态往往更昂贵，需要更高的真空和功率，且均大于其它可用的模态。
还有其它的模态是可用的，并且例如可包括离子回旋共振(“icr”)或基于磁扇区的分析仪。虽然这些模态提供高分辨率和高特异性，但是每种也很昂贵。此外，其它检测器/分析仪可与质谱仪一起使用，或代替质谱仪使用。例如这些检测器例如可以包括电化学装置，核磁共振(“nmr”)装置，用于检测吸光率、荧光性、折射率、ph值和/或电导率的检测器。
在图示的四极杆滤质器模态中，离子电流被引导通过包括滤质器148的四个平行的电极，其中所述四个平行的电极构成两对电极。通过合适的电源将射频场和dc电压电位施加到相对电极对的每一个上，使得两对电极的rf电压相位差为180度，且直流电压电位的极性不同。只有离子电流内具有第一质荷比m1/z1的那些离子将继续通过平行电极到达离子检测器150。也就是说，m1/z1离子将被均等地吸引到两对电极且被两对电极偏转，而由射频场在m1/z1离子上感应的平均自由路径不超过电极之间的距离。因此，m1/z1离子将平衡来自平行电极的射频和直流电压力且横穿平行电极以便撞击离子检测器150。
m1/z1离子到达离子检测器150，离子检测器150在一个实施例中可以是具有多个倍增电极的电子倍增器(“em”)。在一些实施例中，em可由光电倍增管(“pmt”)代替，以便检测由二次电子撞击到可选的荧光屏(未示出)上所产生的光子。进入em的每一m1/z1离子碰撞第一倍增电极且产生二次电子，二次电子碰撞第三倍增电极以产生更多的二次电子，依此类推。二次电子的雪崩由倍增器集电器(通常是阳极)最终捕获，并在测量的检测时间(t)内并且根据n/t＝i/e将二次电子的雪崩测量作为由二次电子的总数(n)感生的电流(i)，其中e是单电子电荷。在其它实施例中，所述离子检测器150可包括荧光屏，其中m1/z1离子与电极板碰撞来产生被引导到荧光屏的二次电子。入射到荧光屏上的二次电子产生可由pmt检测到的光子。
在改变滤质器148操作条件的情况下继续进行通过四极杆滤质器148的分析，使得具有m2/z2第二质荷比的离子将以刚刚针对m1/z1离子所述的方式类似的方式横穿滤质器148并且撞击离子检测器150。然后可以产生与离子通量、总离子电流(“tic”)、或相对于检测到的核质比离子的归一化的相对丰度(abundance)有关的能谱。
在一些实施例中，可通过采用“串联质谱法”或“ms/ms”，例如通过使用三重四极杆质谱仪，来增强ms技术的分辨率。在使用三重四极杆的这些实施例中，三个四极杆站串联对准，使用三重四极杆的实施例例如是在美国专利第6987261号中进行了更详细地描述的质谱仪，该专利的标题为“controllingionpopulationsinamassanalyzer”，被转让给thermofinnigan，llc，名义发明人为horning、malek、syka和wieghaus，其全部公开内容通过引用并入本文。根据按照该技术的一个实施例，第一四极杆站被操作以产生具有特定核质比的第一离子(也被本领域技术人员称为母体离子或前体离子)。以这种方式，第一四极杆站可用作高通过滤器，以去除干扰物质，这对于复杂样品(诸如从生物或患者试样制备的样品)是特别有用的。合适的第一四极杆站可包括如前面所述的离子阱模态或其它滤质器模态。
然后第一离子可传递到第二四极杆站(诸如裂解腔)，在第二四极杆站中所述第一离子被裂解成一个或多个第二离子(也称为产物离子或碎片离子)。相应地，第二四极杆站可以是碰撞室，在碰撞室中进入的第一离子与中性气体分子(例如，氩)碰撞，并被中性气体分子(例如，氩)分裂成碎片。该过程被称为碰撞活化解离(“cad”)。在裂解是非必要的其它实施例中，第二四极杆站可为第二离子阱或滤质器。
然后，该第二离子进入第三四极杆站，第三四极杆站通常是滤质器或离子阱，其中将与受关注分析物对应的第二离子与非立即诊断受关注的离子分离。
每个四级杆站可在三重四极杆中以几种模式之一运行，该几种模式包括：扫描模式(对选定的核质比的离子的扫描或传送)，通过模式(宽范围的核质比离子被允许通过)，裂解模式(离子与惰性气体的碰撞导致裂解)，或设定模式(传送单个核质比离子值的离子)。选择这些模式中的任何一种允许用于根据预先确定化验对所制备样品进行分析的各种操作参数。
现在转到系统10的硬件和软件环境，图11是示出与根据本发明实施例相符的样品制备控制器22的硬件和软件环境的示意图。在具体的实施例中，样品制备控制器22是计算机，计算系统，计算设备，服务器，磁盘阵列，或可编程设备，例如多用户计算机，单用户计算机，手持式计算设备，网络设备(包括集群配置的计算机)，移动电信设备，视频游戏控制台(或其它游戏系统)。因此样品制备控制器22在下文中被称为“制备控制器22”。
制备控制器22包括耦联到存储器302的至少一个中央处理单元(“cpu”)300。每个cpu300通常利用设置于一个或多个物理集成电路器件或芯片上的逻辑电路在硬件中实施。每个cpu300可以是一个或多个微处理器、微控制器、现场可编程门阵列或asic，而存储器302可包括随机存取存储器(“ram”)、动态随机存取存储器(“dram”)、静态随机存取存储器(“sram”)、闪存和/或其它数字存储介质，通常也会利用设置于一个或多个物理集成电路器件或芯片上的逻辑电路来实施存储器302。因此，存储器302可被认为包括物理上位于制备控制器22中其它地方上的存储器，例如在至少一个cpu300内的任何高速缓存存储器，以及用作虚拟存储器的任何存储容量，例如，在该任何存储容量存储于大容量存储设备304上或存储于lis28(图2)上时，存储器302通过至少一个网络30通过至少一个网络接口306(示出为且在下文中称为“网络i/f”306)耦联到制备控制器22。应该理解的是，所述至少一个网络30可包括至少一个私有的通信网络(例如，内联网等)和/或至少一个公共通信网络(例如，因特网)。
制备控制器22通过输入/输出设备接口308(示出为且在下文中称为“i/oi/f”308)耦联到至少一个外围设备。具体地，制备控制器22通过至少一个用户输入设备310(例如包括键盘，鼠标，麦克风和/或其它用户界面)接收来自用户的数据和/或通过至少一个输出装置312(例如包括显示器，扬声器，打印机，和/或其它输出设备)输出数据给用户。此外，在一些实施例中，i/oi/f308与工作为组合的用户输入设备310和输出设备312的装置通信，该装置例如是触摸屏显示器313(图1)。
除了网络i/f306和i/oi/f308之外，制备控制器22可包括系统接口314(示出为“系统i/f”314)。该系统i/f314连接到通到样品分析控制器26的至少一条通信链路，以及连接到通到样品制备站20的至少一条通信链接。具体地，系统i/f314提供到达样品分析控制器26的高级数据接口链路和低级数据接口链路两者，高级数据接口链路如箭头315a指示(例如，tcp/ip链路)或是其它常见的链路，低级数据接口链路如箭头315b指示的链路(例如can总线，单向触点闭合通信链路，或双向i/o级通信链路)。系统i/f314还提供到达样品制备站20的低级数据接口链路(例如，触点闭合，can总线，或其它i/o级链路，如箭头315c所示)以便由制备控制器22进行控制。因此，制备控制器22配置成经由tcp/ip链路315a给样品分析控制器26提供命令和其它指令数据以及接收结果信息。此外，制备控制器22配置成经由i/o级链路315b提供用于控制样品分析站24(图2)的低级数据命令以及接收状态信息以跟踪样品分析台24(图2)的操作或控制样品分析台24(图2)。
制备控制器22通常在存在于存储器302内的操作系统316(示出为“os”316)的控制下，并执行或以其它方式依赖与本发明实施例相符的各种计算机软件应用程序、操作序列、组件、程序、文件、对象、模块等。在具体的实施例中，制备控制器22执行或以其它方式依赖至少一种制备控制应用程序318(在下文中称为“控制应用程序”318)来管理样品制备站20的操作和监测样品分析站24(图2)，以及处理由样品分析站24(图2)所提供的结果。
图12是示出可包括在图11所示的控制应用程序318内的多个应用程序、操作序列、组件、程序、文件、对象、模块等(为简单起见，其中每一个在下文中被称为“模块”)的示意图。具体而言，控制应用程序318可包括每种下列模块中的一个或多个：实验室信息系统(lis)接口模块320(示出为“lisi/f”320)；用户接口模块322(示出为“用户i/f”322)；样品分析站客户端模块324；信息获取装置模块325；混合器模块326；离心器模块328；可选的器皿架装载器模块330(例如用于图3b的系统10')；废弃物控制模块332；托盘装载器模块334；洗涤液控制模块336；机器人模块338；盖/锁控制模块340；移液管模块342；注射器模块344；注射泵模块345；转盘模块346；流动相控制模块348；和样品制备模块350。样品制备模块350转而可包括调度器模块352、结果处理模块354和报告模块356。
关于单独的模块，lisi/f模块320配置成控制制备应用程序318和lis28(图2)之间的通信，而用户接口模块322配置成向用户(未示出)提供人类可感知的输出(例如利用输出装置312输出的听觉上和/或视觉上可感知的声音和/或图像)(图11)。另一方面，样品分析站客户端324配置成经由高级数据链路315a分别向和从样品分析控制器26(图2)发送数据(例如命令和其它指令数据)和接收数据(例如结果)。信息获取装置模块325配置成控制信息获取装置54(图3a)的操作。混合器模块326和离心器模块328配置成控制辅助处理站80(图3a)的至少一部分，辅助处理站80包括一个或多个相应的混合站82(图3a)和/或离心器88(图3a)。器皿装载器模块330(如果存在的话)配置成控制传送组件60(图3a)，以便从辅助处理站80(图3a)的另一部分或储存站59(图3d)装载器皿58(图3b)。
样品制备站20(图2)经常由于制备样品而产生废弃物。这样的废弃物可能包括未被样品分析站24(图2)分析的部分样品、通过下述而产生的废弃物：清洁样品移液管组件62(图4a)，清洗注射器移液管组件96(图3a)，清洁上述不再是必须的器皿58(图3a)的样品制备站20(图2)，和/或清洁不再是必须的样品的制备样品站20(图2)。因此，控制应用程序318包括废弃物控制模块332，废弃物控制模块332操作以清洁该废弃物的样品制备站20(图2)。托盘装载器模块334配置成控制传送组件60(图3a)以便将器皿架84(图3b)的至少一个器皿58(如果使用的话)装载到注射器站92(图3a)，而洗涤液控制模块336监测来自冲洗溶剂容器(未示出)的洗涤液的量，并控制该洗涤液的分配。另一方面，机器人模块338控制传送组件60(图3a)(通常包括在系统10(图1)内的用于传送器皿58(图3a)的任何夹持器和/或器皿架84(图3b)(如果使用的话))的运动，而盖/锁控制模块340在系统10(图1)工作以制备样品时确保系统10(图1)的一个或多个盖体357a、357b(图1)被关闭和锁定。转盘模块346控制系统10(图1)的采样站56(图3a)和可旋转的台44、102(图3a)，而流动相控制模块348配置成监测在流动相供应源122(图3a)内的流动相的水平，以确定其任何体积是否是低的。在一个实施例中，系统10(图1)可包括传感器(未示出)，传感器被配置成指示流动相的该水平且将该信息经由低级数据链路315b进行通信以由注射器模块344接收，而在替代实施例中，系统10(图1)配置成通过计算测试期间使用的流动相的量来确定任何特定流动相剩余多少。
相对于其余的模块，移液管模块342控制样品移液管组件62(图4a)的操作，而注射器模块344控制注射器移液管组件96(图4a)以将所制备的样品注入到相应的注射器端口104a、104b(图3a)。此外，注射器模块344配置成从样品分析站24(图2)接收状态和/或其它低级数据，并通过系统i/f314(图11)给样品分析站24(图2)提供命令和/或其它低级数据。例如，注射器模块344可配置成接收关于样品分析站24(图2)的个体组件的状态信息，该状态信息包括特定的注射器端口104a、104b(图3a)、阀126a、126b(图3a)和/或质谱仪120(图3a)是否可用或就绪。该控制应用程序318又可利用这些数据经由通过样品分析站客户端模块324发送的命令来控制样品分析站24(图2)的操作。注射泵模块345配置成接收用于操作泵124和/或报告泵124(图9a)状态的指令。例如，注射泵模块345可控制冲程体积、冲程速率，报告泵124(图9a)是否可用，报告泵124(图9a)是否正常运行等。虽然图中未示出，模块326-248中的一个或多个可配置成通过低级数据接口链路315c(图11)与它们相应的组件进行通信。
样品制备模块350配置成监测和监管模块320-348的操作。此外，样品制备模块350配置成利用调度器模块352来调度分别适于由样品制备站20(图2)制备和由样品分析站24(图2)分析的样品。调度器模块352配置成确定处理试样的顺序。例如，将由系统10(图1)接收到的每个试样23(图2)与用于确定得到结果的目标时间和/或制备该试样23(图2)的目标时间的数据相关联。调度器模块352转而确定每一试样23(图2)应该何时基于试样类型来制备和/或分析，确定该试样23(图2)是否是优先的试样，确定要执行的化验的类型，确定与该试样23(图2)相关联的完成时间，以及确定与系统10(图1)内其它样品和/或试样23(图2)相关联的相应数据。因此，具有短完成时间的第二份试样会优先于具有较长的完成时间且在第二份试样之前接收到的第一份试样进行处理。从而调度器模块352提供能够动态调整系统10(图1)制备和分析样品的顺序的能力。
样品制备模块350可进一步包括结果处理模块354。结果处理模块354配置成分析来自样品分析站24(图2)的结果，并确定这些结果是否与校准和/或质量控制数据一致。结果处理模块354还可配置成对结果进行格式化以便由lis28(图2)进行存储。报告模块356转而配置成提供有关系统10(图1)的操作的报告，例如事件报告和报警报告。
图13是可包括在制备控制器22(图2)的大容量存储设备304内的多个数据结构的示意图。具体而言，图13示出大容量存储设备304可包括化验数据结构360、调度器/状态数据结构362、校准/质量控制参数数据结构364(示出为“校准/qc参数”364)、结果数据结构366、样品相关联数据结构368和记录数据结构370。该化验数据结构360可以是一个数据库，该数据库配置成存储有关每一化验类型的信息，特别是有关用于制备试样23(图2)以便进行分析的试剂或溶剂的信息，有关根据特定化验来制备样品的操作的信息，和/或为了执行分析由样品分析站24(图2)所要求的信息。此外，化验数据结构360可存储与系统10(图1)可能运行的化验类型有关的数据。
具体而言，系统10(图1)可配置成监测对于特定类型的化验是否有足够的试剂，且防止在没有足够试剂的情况下进行该类型的化验。此外，该系统10(图1)可配置成确定哪些类型的化验与校准数据相关联，从而确定与该化验类型相关联的数据。因此，化验数据结构360包括可执行的化验列表361a和未决等待的化验列表361b，可执行的化验列表361a指示系统10(图1)具有足够试剂且与有效校准相关联的化验类型，而未决等待的化验列表361b指示系统10(图1)具有足够的试剂但与目前未决等待的校准相关联的化验类型。
系统10(图1)将执行处于可执行的化验列表361a内的化验，但避免执行处于待化验列表361b的化验，直到已经生成适于该化验的校准曲线。该化验数据结构360还包括无效化验列表361c，其指示系统10(图1)不具有足够试剂的化验类型，或不与校准相关联的化验类型或与无效校准相关联的化验类型。该系统10(图1)将不会根据处于无效化验列表361c中的化验来制备样品，直到该化验被移动到可执行的化验列表361a为止。
对于其余的数据结构，调度器/状态数据结构362可存储由制备控制器22(图2)所使用以确定制备试样顺序的数据、由制备控制器22(图2)所使用以确定执行样品制备顺序的数据和/或指示系统10(图1)中每一试样23(图2)、样品或所制备样品的状态的数据，和/或指示将由系统10(图1)针对特定样品执行的测试的数据。可将数据提供给用户，以供用户查看与试样23(图2)、所制备的样品，和/或由系统10(图2)将要执行的测试有关的数据。校准/质量控制参数数据结构364存储与样品分析站24(图2)的校准和/或质量控制结果有关的数据，而结果数据结构366可存储由样品分析站24所执行的测试结果(图2)。样品相关联数据结构368配置成将试样23(图2)与特定的结果或特定的结果集相关联。记录数据结构370可存储对与系统10(图1)有关的操作数据的记录，包括对由此检测到的事件和/或警报的记录。
图14是示出与本发明实施例相符的样品分析控制器26的硬件和软件环境的示意图。在具体的实施例中，且类似于制备控制器22(图2)，样品分析控制器26是计算机、计算系统、计算设备、服务器、磁盘阵列或可编程的移动设备、诸如多用户计算机、单一用户计算机之类的可编程设备、手持计算设备、网络设备(包括群集配置的计算机、移动电信设备、视频游戏控制台(或其它的游戏系统)等。
样品分析控制器26包括耦联到存储器402的至少一个cpu400。每一cpu400通过使用设置于一个或多个物理集成电路器件或芯片上的电路逻辑在硬件中实施。每一cpu400可以是一个或多个微处理器、微控制器、现场可编程门阵列或asic，而存储器402可包括ram、dram、sram、闪存和/或其它数字存储介质，也通常使用设置于一个或多个物理集成电路器件或芯片上的逻辑电路来实施存储器402。因此，存储器402可被认为包括物理上位于样品分析控制器26其它地方上的存储器(例如在至少一个cpu400内的任何高速缓存存储器)，以及任何用作虚拟存储器的存储容量，例如，存储于大容量存储设备404上的存储容量，存储器402可包括记录数据结构405a和配置数据结构405b，记录数据结构405a用于存储与样品分析控制器26和/或样品分析站24(图2)相关联的数据，而配置数据结构405b可存储用于产生样品分析站24(图2)将如何制备样品的方法的信息。在一个实施例中，配置数据结构405b以xml格式存储配置数据。配置数据结构405b还也指示可由样品分析站24(图2)所执行的每一个化验。因此，配置数据结构405b可响应于来自于制备控制器22的可能进行那些化验的询问来由制备控制器22或样品分析控制器26访问。注册虚拟接口配置数据结构405c(示出为“注册vi配置”405c)存储与由样品分析控制器26所使用的虚拟接口(图15)的配置相关的信息。
样品分析控制器26通过至少一个系统接口406(示出为“系统i/f”406)耦联到制备控制器22。因此，系统的i/f406可包括用于跨越高级数据链路315a和低级数据链路315b进行通信的适当电路。样品分析控制器26通过输入/输出设备接口408(示出为且在下文中称为“i/oi/f”408)耦联到至少一个外围设备。具体地，样品分析控制器26通过至少一个用户输入设备410(例如包括键盘，鼠标，麦克风，和/或其它用户接口)接收来自用户的数据，和/或通过至少一个输出设备412(例如包括显示器，扬声器，打印机，和/或其它输出设备)将数据输出给用户。此外，在一些实施例中，i/oi/f408与下述的装置通信，该装置被操作成组合的用户输入设备410和输出设备412，例如是触摸屏显示器313(图1)。在具体的实施例中，样品分析控制器26通常配置成将数据提供给制备控制器22，而不是另外通过用户输入装置410来访问，或通过输出设备42提供信息。然而，在某些情况下，例如在调试、维护和/或管理功能的过程中，希望的是，用户能够通过用户输入设备410来访问样品分析控制器26，以及样品分析控制器26能够通过输出设备412来提供人类可感知的输出。
样品分析控制器26通常在存在于存储器402内的os416的控制下，并执行或以其它方式依赖与本发明实施例相符的各种计算机软件应用程序、操作序列、组件、程序、文件、对象、模块等。在具体的实施例中，样品分析控制器26执行或以其它方式依赖至少一种样品分析应用程序418(在下文中称为“样品分析应用程序”418)来从制备控制器22接收命令，操作样品分析站24(图2)，并将结果传回给制备控制器22。
图15是示出可包括在图14所示的样品分析应用程序418内的多个应用程序、操作序列、组件、程序、文件、对象、模块等(为简单起见，其中每一个在下文中被称为“模块”)的示意图。样品分析应用程序418包括样品分析站服务模块420，样品分析站服务模块420配置成经由高级数据链路315a与控制应用程序318(图12)的样品分析站客户端模块324(图12)通信。样品分析站服务模块420用作控制应用程序318(图12)和样品分析应用程序418之间的通信的主点。因此，样品分析站服务模块420可接收指令数据，该指令数据包括对以下的指示：将要执行的化验类型，利用该化验类型化验什么分析物，根据该化验必须的所制备样品的量，以及所制备样品的全局唯一标识符(“guid”)。适于被分析样品的结果将包括适于系统10(图1)的试样23(图2)的guid以便将试样23(图2)与其结果相关联。样品分析站服务模块420配置成分析该指令数据，并利用数据管理器422使用该数据来查看如何操作样品分析站24(图2)以根据化验来制备样品。样品分析站服务模块420转而配置成将结果传回给样品分析站客户端模块324(图12)。
样品分析应用程序418还包括获取服务424，获取服务424被操作成样品分析站24(图2)的多重操作，并将命令传送给样品分析站24(图2)的组件。具体地，获取服务424可配置成相对于多个不同的样品分析站24(图2)以模块化的方式操作，因此通过各种虚拟接口与样品分析站24(图2)的组件通信，每个虚拟接口对于这些组件中的一个或多个是特定的。例如，且如上所述，样品分析站24(图2)可包括质谱仪20，质谱仪20转而包括泵124和阀126a、126b。因此，获取服务424与多重的虚拟接口426(示出为且在下文中称为“muxvi”426)通信，多重的虚拟接口426将来自获取服务424的模块化数据转译成适于注射器移液管组件96、泵124和阀126a、126b的数据。获取服务424同样地与质谱仪虚拟接口428(示出为且在下文中称为“msvi”428)通信，质谱仪虚拟接口428将来自获取服务424的模块化数据转译成适于操作质谱仪120的数据。如果有必要的话，muxvi426和msvi428还工作以将来自相应的注射器移液管组件96、泵124、阀126a、126b或质谱仪120的数据转译成由获取服务424可以理解的数据。
具体地，muxvi426将来自获取服务424的用于操作注射器移液管组件96、泵124、阀126a、126b的模块化命令转译成适于样品制备站20的注射器移液管组件96(其在物理上位于样品分析站24处，两者均在图2示出)的固件430以及适于样品分析站24(图2)的泵124和阀126a、126b的固件430的命令。相应地，如果有必要的话，muxvi426将注射器移液管组件96、泵124和/或阀126a、126b特有的数据(例如，状态数据)转译成可由所述获取服务424理解的数据。类似于muxvi426，msvi428将来自获取服务424的用于操作质谱仪120的模块化命令转译成适于质谱仪120的组件的固件432的命令，以及将来自质谱仪120的数据(例如，结果数据)转译成可由获取服务424理解的数据。
如图15所示，muxvi426还配置成经由低级链路315b通过系统接口406(图14)将信息提供给控制应用程序318(图12)的注射器模块344(图12)。该低级链路315b可承载来自样品分析站24(图2)的部件的状态数据，该状态数据例如是注射器移液管组件96或其部件的状态，以及一个或多个阀126a、126b的状态，以及对所制备样品的分析的状态。因此，该控制应用程序318(图12)可获知样品分析站24(图2)的状态，并且可以控制样品分析站24的至少一些操作。
样品制备控制器22(图2)配置成将系统10(图1)的用户界面提供给用户，例如触摸屏显示器313(图1)。用户界面可允许用户输入数据(例如与特定试样相关联的数据)以及查看关于系统10(图1)的数据(包括分析的状态信息和结果)。在一些实施例中，系统10(图1)不要求用户输入，而是可以通过询问lis28(图2)来自动确定执行哪一化验。因此，用户界面可用于将系统状态和系统诊断信息显示给被动用户。
图16a-16g示出可由与本发明实施例相符的样品制备控制器22(图2)提供的屏幕截图。具体地，图16a示出了可呈现给用户(例如实验室技术员)的开始屏幕500，以便输入有关试样的信息。开始屏幕500包括适于用户与系统10(图1)进行交互的测试样品命令部分502；用于显示列表的已提交样品部分504，所述列表包括被装载到系统10(图1)内的试样23(图2)的id、名称、状态、化验类型和调度时间表；设备状态部分506，其提供与样品制备站20(图2)和样品分析站24(图2)有关的信息，例如其误差、状态和识别信息；以及用于启动、开始或暂停系统10(图1)的获取命令部分508。用户也可以通过选择清除记录按钮510来清除记录。
在测试样品命令部分502中，用户可以选择提交测试样品用户界面组件523以便输入与特定试样23(图2)相关的信息，并开始对其的分析。响应于对提交测试样品用户界面组件523的选择，样品制备控制器22(图2)提供图16b中示出的设置单一测试样品组件512。设置单一测试样品组件512允许用户通过用户界面(例如，每个用户界面是文本框，选择框，复选框，或一些其它合适的人类可感知的用户界面)输入特定信息，诸如在样品名称用户界面514中输入样品名称，在化验类型用户界面516中输入待执行的化验类型，在得到结果的时间的用户界面517中设置样品分析结果将被提供的时间，通过优先用户界面518输入样品是否是优先样品，在稀释因子用户界面519中输入稀释因子，在体积用户界面520中输入样品体积(以毫升为单位输入)，并在提交者用户界面522中输入对提交试样23(图2)的人(例如，实验室技术员的名称)的指示。然后，用户可适当地选择“确定”或“取消”按钮，且返回到开始屏幕500。
如果由处方医生针对特定的试样23(图2)预定了多于一个的测试，则用户可以选择提交单一测试用户界面524以便以类似于结合图16b所述的方式输入附加测试的信息。用户还可以通过在已提交的样品部分504内选择合适的试样23(图2)或测试，然后选择删除选定作业用户界面526来删除特定的任务(即测试或样品)。对更新状态用户界面528的选择允许用户检索当前正在分析的试样23(图2)的每一测试的状态的当前信息。
用户也可以在已提交的样品部分504内选择所需的合适试样23(图2)或测试然后选择查看测试部分530以便打开样品测试窗口532(在图16c中示出)以便显示适于选定试样23(图2)或测试的状态和结果。如图所示，测试信息组件534以列表形式提供与处于分析下的所制备样品相关的各种信息，且包括对以下的指示：用于所制备样品的化验id、用于所制备样品的条形码，被选择用于所制备样品的化验、被调度用于接收所制备样品的lc通道118a、118b(图4b)，以及所制备样品的状态。也可以显示与来自该所制备样品分析的结果数据相关的信息，例如分析物峰面积(即，“aa”)和内标(“istd”)峰面积。如图16c所示，获取了器皿编号53的氢化可的松化验的结果。用户根据需要可以选择更新状态用户界面536、获得结果用户界面538、查看结果用户界面540或关闭窗口用户界面542。选择关闭窗口用户界面542则使用户返回到开始屏幕500(图16a)。
再转到图16a，用户也可以选择“谁在获取(who'saquiring)”用户界面544以便使得系统10(图1a)从所获取的已提交样品部分504识别试样23(图2)和/或适于试样23(图2)的化验。
一旦所制备样品的分析已经完成，与其有关的数据已收集(例如，获取“完成”)，则将在已提交样品部分504内指示的数据相关的特定样品状态更新为“完成”。然后，用户可以选择特定的样品，并选择查看测试用户界面530以便审查结果。
图16d示出一旦分析完成就提供的样品测试窗口532。因此，在信息框下的状态已被更新为“完成”，并且根据需要，在分析物峰面积和istd峰面积下提供针对氢化可的松化验的计算值。还显示色谱图546，在本文中被具体示为示出氢化可的松的结果。
图16e-16g示出可由与本发明实施例相符的系统10(图1)提供的多个附加屏幕。具体而言，可在图16a-16d所示的一个或多个屏幕之外提供或代替图16a-16d所示的一个或多个屏幕来提供图16e-16g中所示的一个或多个屏幕。具体地，图16e示出可由与本发明实施例相符的系统10(图1)提供的试样信息屏幕550。试样信息屏幕550提供试样部分552，试样部分552指示与系统10(图1)内的试样23(图2)相关联的信息，且具体地列出其系统10(图1)内和/或在器皿58(图2)内和/或特定器皿架84(图3b)(如果使用的话)内的位置。试样部分552还提供系统10(图1)内每个试样23(图2)的列表。因此，可选择列表中的特定试样23(图2)，且在试样数据部分554中查看与其相关联的信息。试样数据部分554显示与所选试样23(图2)相关联的信息，以及允许用户输入与特定试样23(图2)有关的数据。具体地，用户可在试样类型(sampletype)控制对话框555中指定试样的类型，在信息(information)控制对话框556中输入与试样23(图2)相关联的信息(例如返回结果的时间或用于制备样品23的时间)，以及在测试状态控制对话框557内查看针对试样23(图2)的测试和任何结果。此外，用户通过选择“优先(priority)”按钮558可以将所选的试样指定为优先试样。
如图16e所示，试样信息屏幕550还可包括位置(position)指示器560以及可选的架(rack)指示器559，位置指示器560和架指示器559分别指示试样23(图2)在器皿58(图3a)或器皿架84(图3b)内的位置和架。试样信息屏幕550还包括状态(status)指示器561，用于指示试样23(图2)或由其制备的样品的状态。在一个实施例中，试样信息屏幕550还包括试样交互部分562，试样交互部分562可包括适于用户指定与试样23(图2)相关联的数据(包括在试样23(图2)上要执行测试的特定类型)的多个按钮。
图16f示出与本发明实施例相符的试样位置屏幕570，其以图形方式示出试样23(图2)在系统10(图1)内的位置，以及可选地示出试样23(图2)在装载到系统10(图1)内的相应器皿58(图3a)或器皿架84(图3b)内的位置。如图16f所示，以特定的行示出每个器皿58(图3a)或器皿架84(图3b)，且根据需要可以相应的列示出该器皿58(图3a)或器皿架84(图3b)的每一试样23(图2)，连同与该试样23(图2)有关的一些信息。因此，与图16e的试样部分552相比，试样位置屏幕570可给用户提供更容易理解的任意特定试样23(图2)在系统10(图1)内位置的图形图示。作为一个示例，在图16e的试样部分552内列出的唯一样品在图16f中被示出处于第一器皿架84(图3b)处且在其第一位置中。在第五器皿架84(图3b)中在相应位置中示出附加质量控制样品。在试样位置屏幕570中还示出对应于样品的信息，包括试样23(图2)的id(即，x234512)，以及在试样23(图2)的所制备样品上已经执行的与试样23(图2)的所制备样品上执行的化验总数有关的化验数目(即，“0/2”的指示，其中“0”为在试样23(图2)的所制备样品上已经执行的化验数目，而“2”为在试样23(图2)的所制备样品上执行的化验总数)。
图16g示出与本发明实施例相符将由系统10(图1)执行的每一测试的状态的测试状态屏幕580。用户可利用测试类型控制582来通过化验类型对测试进行排序，或利用器皿架控制584按当前被装载到系统10(图1)内的试样23(图2)对测试进行排序，该试样23或者被装载到系统10(图1)中的器皿58(图3a)内或器皿架84(图3b)上。在任何情况下，测试状态屏幕580指示每一测试的请求类型(例如，如图所示，“患者”请求)，用于每一测试的试样23(图2)的id，以及用于该测试的化验类型。测试状态屏幕580还示出每一测试的状态和与测试相关联的任何注意事项，以及用于每一测试的试样23(图2)的架位置，以及具有用于测试的试样23(图2)的器皿58(图3a)或器皿架84(图3b)是否被装载到系统10(图1)内。
本领域内的普通技术人员将认识到在图1-16g中所示的环境并不旨意限制本发明实施例的范围。具体地，系统10、样品制备站20、样品制备控制器22、样品分析站24和/或样品分析控制器26可具有与本发明的替代实施例相符的替代配置。例如，样品制备站20和样品分析站24可以不被设置于单个壳体内，而是物理上相互隔开，并通过至少一条数据通信链路(链路315a、315b、315c和/或通过网络30的链路)以及通过至少一个传送机构(例如，为了将所制备的样品从样品制备站20提供到样品分析站24)相连。此外例如，样品制备站20和样品分析站24可相互集成到单个壳体内，但仍保留其各自的和不同的功能。
此外，系统10、样品制备站20、样品制备控制器22、样品分析站24和/或样品分析控制器26可包括与本发明的替代实施例相符的更少的或附加的组件。实际上，本领域普通技术人员将意识到在不脱离本发明范围的情况下也可以使用其它替代的硬件和/或软件环境。例如，控制应用程序318和/或样品分析应用程序418可配置有更少的或附加的模块，而存储器304可配置有更少的或附加的数据结构。此外，本领域普通技术人员将会意识到样品制备控制器22和/或样品分析控制器26可包括在其中设置的更多或更少的应用程序。因此在不脱离本发明范围的情况下可以使用其它的替代硬件和软件环境。
此外，本领域内的普通技术人员将会意识到图16a-16g中所示的屏幕截图并不意旨限制本发明实施例的范围。具体地，由图16a-16g所示的屏幕截图示出的屏幕可包括与本发明的实施例相符的更多或更少的部分、用户界面或人类可感知的组件。
用于实施本发明的实施例而执行的例程，无论是被实施为操作系统或特定应用程序的一部分，还是被实施为由一个或多个计算系统或控制器执行的组件、程序、对象、模块或指令序列，都将在本文中被称为“操作序列”、“程序产品”，或更简单地称为“程序代码”。程序代码典型地包括在不同时间下存在于计算系统或控制器中的各种存储器和存储设备中的一个或多个指令，并且当由计算系统或控制器的一个或多个处理器读取和执行时，该指令会导致计算系统或控制器来执行必要的步骤以便执行体现本发明实施例各个方面的步骤、元件和/或块。
虽然本发明具有完全起作用的计算系统和控制器，并且在上下文中对本发明进行描述，但是本领域的技术人员将会意识到本发明的各个实施例能够以各种各样的形式被分布为程序产品，不管用于实际执行该分布的计算机可读的信号承载介质的特定类型如何，本发明可同样适用。计算机可读的信号承载介质的示例包括但不限于物理和有形的可记录类型的介质，例如易失性和非易失性存储器设备，软盘和其它可移动的磁盘，硬盘驱动器，光盘(例如cd-rom光盘、dvd光盘等)，等等。
此外，在本发明具体实施例中下文中描述的各种程序代码被所在的应用程序或软件组件来识别实施。然而，应该意识到的是，以下的任何特定程序命名仅仅是为了使用方便，因此本发明并不被限制于仅仅使用到由这样的命名识别和/或隐含的任何特定应用程序中。此外，由于计算机程序可以被组织成例程、程序、方法、模块、对象等的通常无穷多的方式以及程序功能可被分配到存在于典型计算机内的各软件层(例如操作系统，库，api，应用程序，小应用程序等)内的各种方式，因此应当理解的是本发明并不限于本文所描述的对程序功能的具体组织和分配。
与本发明的实施例相符，一种自动化的制备和分析系统可被用于根据预先确定的化验来自动地制备适于选定测试的试样。图17是示出与本发明实施例相符的通常描述操作流程的操作序列的流程图600，该操作流程用于收集试样、制备该试样的样品并分析该试样的制备样品。首先接收例如来自处方医生或实验室技术人员的测试请求、预定(order)、或程序规定，以及由用户将该测试请求、命令、或程序规定输入到医院或实验室系统(框602)。例如，用户可以是将测试请求输入到lis系统内的医疗转录员，放血医师，或实验室技术员。适当地将测试请求以众所周知的方式传送到收集合适试样的个体人员(框604)。例如，可通过注射器端口将血液样品收集到覆盖隔膜的试管内，而可以使用棉签将环境样品收集和沉积到包括传送介质的收集器皿内。
一旦样品处于合适的试样容器(诸如可由自动化的制备和分析系统使用的器皿)内，用户可指定用于制备和分析样品的化验、试样的优先级和/或返回试样分析结果的期望时间，并且装载试样(框606)。然后，根据在下面更详细介绍的流程，系统对试样进行采样，并产生制备的样品，随后根据一项或多项化验来分析该制备的样品(例如，对所制备样品的分析物进行量化)(框608)。一旦分析完成，系统准备结果，且将结果以合适的人类可感知的形式提供在报告中，以供用户(诸如处方医师或实验室技术员)(框610)。
自动样品制备和分析系统被配置成利用样品制备站自动制备样品以用于由样品分析站进行分析。样品分析站转而被配置成分析由试样产生的所制备样品，以及输出与所制备样品的分析物的分析相关的数据。样品制备站在样品制备控制器的控制下，而样品分析站在样品分析控制器的控制下。
图18是示出与本发明实施例相符的用于操作样品制备站以制备样品的样品制备控制器的操作序列的流程图640。首先，样品制备控制器确定试样是否已被装载到系统中(框642)。当试样没有被装载(判定框642的“否”分支)时，则操作序列返回到框642。当样品已被装载(判定框642的“是”分支)时，样品制备控制器确定该样本的至少一个预定(即测试)(框644)，并确定与至少一个预定相关联的信息，该信息包括将要执行的至少一种化验类型以及针对每一化验的得到结果的目标时间(示出为且在下文中称为“ttr”)和可选的用于制备样品的目标时间(示出为且在下文中称为“ttp”)(框646)。具体地，经由样品制备控制器的用户输入设备或通过将包括在位于器皿上的条形码或rfid天线内的化验指示与通过网络存储在样品制备控制器内(诸如位于lis上)的信息相关联，样品制备控制器可确定用于测试样品的预定以及与该预定相关联的信息。
当已经确定化验类型及其相应的ttr时，样品制备控制器配置成从将在试样上执行多项独特化验中选择化验(框648)，包括选择用于制备和分析样品的方法。例如，化验可指定用于添加至样品的试剂的类型、是否需要对样品的混合、离心和/或培育，以及将要在所制备样品上执行的分析类型的指示。
在针对试样选择出预定的每一化验类型的化验之后(框648)，样品制备控制器对样品制备进行调度(框650)。在样品制备被调度后(框650)，样品制备控制器控制样品制备站以将新的器皿移动到采样站(框652)。然后样品制备控制器可确定将被装载的特定试样是否应被混合(框653)。如果试样是随着时间的推移可能会固有地发生分离的类型，例如在血液试样中红细胞与血浆的分离，则有必要进行混合以确保试样的正确采样被装载以便测试。如果混合是必要的，或所需的(判定框653的“是”分支)，则试样被混合(框655)。混合可以任何通常已知的方式进行，包括用样品移液管组件抽吸/分配多次，用样品移液管组件的移液管杆搅拌样品，使用搅拌棒，使用涡旋混合器，或任何其它已知的方法。随着混合完成，或者如果确定混合是没有必要的(判定框653的“否”分支)，那么将试样的至少一部分(即，试样的样品)吸入并装载到器皿内(框654)。然后样品制备控制器可控制样品准备站以制备适于例如由lcms进行分析的样品。
例如，在适于分析小分子分析物的对样品的定性定量常规质谱分析中，通过下述来制备样品：将它们与一种或多种试剂或溶剂在器皿内组合，混合器皿内的内容物，然后将含有一种或多种受关注分析物的上清液从污染物中分离出来。化验可限定与样品混合的一种或多种试剂，如果有的话，确定在化验中进行混合的一个或多个时间点，以及何时和是否与该样品混合和/或何时和是否针对该样品使用基质干扰去除站。因此，样品制备控制器根据化验(例如，与器皿内的样品相关联的化验)可任选地将一种或多种试剂和/或一种或多种内标剂(即，适于进行定量比较分析的已知量的分析物)装载到器皿内(框656)，任选地根据化验将器皿移动到混合站以及对器皿内的内容物进行混合(框658)，以及任选地根据化验将器皿移动到基质干扰去除站以便将固体从最终的上清液沉淀分离(框660)。在经过样品制备步骤之后，样品制备控制器将器皿移动到分析分期站(框662)。在分析分期站，所制备的样品等待选择以及等待注入到样品分析站内。
在针对蛋白质或缩氨酸分析物的样品的定性定量常规质谱分析中，样品可通过下述来制备：将样品与一种或多种试剂或蛋白酶在器皿内组合，混合器皿内的内容物，然后分离受关注的一种或多种蛋白质或缩氨酸。化验可限定与样品混合的一种或多种试剂或蛋白酶，如果有的话，确定在化验中进行混合的一个或多个时间点，以及何时和是否混合该样品和/或何时和是否培育样品。因此，样品制备控制器根据化验(例如，与器皿内的样品相关联的化验)可任选地将一种或多种试剂、蛋白酶、和/或一种或多种内标剂(即，适于进行定量比较分析的已知量的标记分析物)装载到器皿内，任选地根据化验将器皿移动到混合站以及混合该器皿内的内容物，以及任选地根据化验将器皿移动到培育站。在样品制备步骤之后，样品制备控制器将器皿移动到分析分期站。在分析分期站，所制备的样品等待选择以及等待注入到样品分析站内。
图19是示出与本发明实施例相符的用于操作样品制备站来制备校准和/或质量控制标准物的样品制备控制器的操作序列的流程图670。样品制备控制器最初确定是否需要校准和/或质量控制测试(框672)。当不需要校准或质量控制(例如，校准和/或质量控制没有被自动或手动地添加到系统中)时(判定框672的“否”分支)，操作序列返回到框672。然而，当需要校准或质量控制(判定框672的“是”分支)时，样品制备控制器配置成从多项独特的化验来确定和选择适于校准或质量控制的化验(框674、676)。包含校准或质量控制标准物的该器皿可包括用于指示将被选定的合适化验的由信息获取设备读取的条形码和/或rfid天线。
在选择适于校准或质量控制的化验(框676)之后，样品制备控制器对校准或质量控制进行调度(框678)。然后样品制备控制器控制样品制备站以便将新的器皿移动到采样站(框680)，并将至少一种内标剂(即适于质量控制分析的已知量的质量控制标准物或适于校准的已知量的校准标准物)装载到器皿(框682)。样品制备控制器可任选地根据化验将一种或多种试剂或溶剂装载到器皿内以便制备校准或质量控制标准物(框684)，任选地根据化验将器皿移动到混合站以及混合该器皿的内容物(框686)，以及任选地根据化验将器皿移动到基质干扰去除站以便将固体从得到的上清液沉淀分离(框688)。在样品制备步骤之后，样品制备控制器将器皿移动到分析分期站(框690)。在分析分期站，所制备的校准或质量控制器皿等待选择以及等待注入到样品分析站内。
在操作过程中，自动化的样品制备和分析系统被配置成制备多个样品，以及根据得到结果的目标时间(“ttr”)来将这些样品的制备划分优先次序。这允许系统动态地改变其操作以便在较早接收到的样品之前制备和分析较迟接收到的样品。ttr可由用户指定，或者当没有用户指定的时间时由系统自动设置。例如，某些试样类型(诸如血液或唾液)会相对较快地降解，而备选的试样类型(诸如尿液)相对较慢地降解。
因此，该系统可自动地将一种试样类型ttr分配到相对较快地降解的试样类型(例如，该试样类型ttr值可以确保来自特定试样类型的样品在降解到它们不可用时之前被处理)，并且将另一种试样类型ttr分配到相对较慢地降解的试样类型(例如，系统ttr值保证来自其它试样类型的样品应该先由系统处理完成的时间)。附加地或替代地，该系统可确定特定的试样是不具有用户指定ttr的优先试样。因此，系统可将调整后的试样类型ttr(例如，如果试样类型是相对较快降解的类型)、调整后的系统ttr(例如，如果样品类型是不会相对较快降解的类型)或者预先确定的优先ttr分配给适于优先化验的试样。在具体的实施例中，调整后的试样类型ttr可以是正常试样类型ttr的一半，调整后的系统ttr可以是正常系统ttr的一半，以及优先ttr可由用户或系统制造商指定。
图20是示出与本发明实施例相符的用于将试样制备与合适的ttr相关联的样品制备控制器的操作序列的流程图700。具体而言，样品制备控制器确定是否用户为测试完成指定了时间，该测试即是根据预先确定的化验制备和分析样品(框702)。当用户已经指定了测试完成的时间(判定框702的“是”分支)，样品制备控制器将ttr设置成该用户指定的时间(框704)，以及该操作序列可以结束。当用户没有指定测试完成的时间(判决框702的“否”分支)，样品制备控制器确定试样是否是优先试样(框706)。当试样是优先试样(判定框706的“是”分支)时，样品制备控制器将ttr设定到调整后的试样类型ttr、调整后的系统ttr或预先确定的优先ttr(无论哪个是最短的)(框708)，以及操作序列可以结束。当试样不是优先试样(判定框706的“否”分支)时，样品制备控制器确定试样是否是相对较快降解的类型(框710)。当试样是相对较快降解的类型(判定框710的“是”分支)时，样品制备控制器将ttr设定成与样品的试样类型对应的试样类型ttr(框712)，以及操作序列可以结束。当该试样不是相对较快降解的类型(判定框710的“否”分支)时，样品制备控制器确定与试样相关联的化验是否具有预先确定的ttr(框713)。当与试样相关联的化验具有预先确定的ttr(判定框713的“是”分支)时，样品制备控制器将ttr设定成该化验的ttr(框714)。然而，当与试样相关联的化验不具有预先确定的ttr(判定框713的“否”分支)时，样品制备控制器将ttr设定成系统ttr(框715)。
在一些实施例中，设定用于制备的目标时间(“ttp”)会是有益的，例如当大量的测试在队列中且所制备的样品将被认为比等待制备的试样更稳定的时候。因此，样品制备控制器可以指定针对每一试样的ttp，针对每一试样的ttp指示用于制备该试样的目标时间。然而ttp可随后进行调整。例如，且如上所解释的，一些试样可为相对较快降解的类型。对于这些试样，更快地制备它们会是有利的。因此，且在可选的步骤中，样品制备控制器设定针对每一试样的ttp(框716)，并确定是否根据试样类型和/或由用户的另外指定来调整ttp(框717)。当ttp不需要调整(判定框717的“否”分支)时，该操作序列可以结束。如果需要ttp的调整(判定框717的“是”分支)，则根据预先确定的数学公式进行调整(框718)，并且该操作序列可以结束。
样品制备控制器的调度器可配置成确定在样品制备站内制备样品的顺序，以及相应地针对系统来预约样品制备站的组件，以便在ttr内制备用于随后进行分析的样品。
图21是示出与本发明的实施例相符的调度器确定用于根据预先确定的化验来制备样品的步骤以及相应地调度样品制备站组件的操作序列的流程图720。调度器最初确定是否有任何测试(样品制备和分析)具有小于预先确定阈值(例如，其可以是比制备和分析样品通常所需时间长得多的时间，并且可为约一小时)的得到结果的剩余目标时间(示出为且在本文中称为“rttr”)(框722)。当调度器确定不存在rttr小于预先确定阈值的测试(判定框722的“否”分支)时，调度器确定是否需要制备校准或质量控制标准物以用于系统的校准或质量控制，即是否存在具有未决等待的校准或质量控制的化验(框724)。如果无需制备校准或质量控制标准物(判定框724的“否”分支)，调度器选择系统中最早的试样(例如，最早装载的试样)(框726)，并且选择适于该最早试样的具有最小rttr的测试(框728)。
返回到框724，当具有未决等待的校准或质量控制的化验存在而需要将校准标准物或质量控制标准物进行测试(制备和分析)时(判定框724的“是”分支)，调度器选择具有最小rttr的校准或质量控制测试(框730)。返回到框722，当具有小于预先确定阈值的rttr的测试存在(判定框722的“是”分支)时，调度器确定具有小于预先确定阈值的rttr的校准或质量控制测试请求是否存在(框732)。当存在具有小于预先确定阈值的rttr的校准或质量控制测试(判定框732的“是”分支)时，调度器选择具有最小rttr的校准或质量控制测试(框730)。然而，当没有具有小于预先确定阈值的rttr的校准或质量控制测试(判定框732的“否”分支)时，调度器选择具有最小rttr的测试(针对试样)(框736)。
响应于选择具有最小rttr的对最早试样的测试(框728)，选择具有最小rttr的校准或质量控制测试(框730)，或选择具有最小rttr的测试(框736)，调度器确定对应于所选择化验的制备步骤和方法(框738)，确定测试(即制备和分析步骤)所需的估计时间(例如，使这种确定考虑到对用于制备和/或分析先前样品的所需时间的预先确定的估计)(框740)，并根据化验以及关于rttr适当地(如果能够的话)预约样品制备工作站组件以便在器皿内制备样品(框742)。以这种方式，调度器可以从试样、校准或控制测试的器皿中选择来制备样品，使得它们分析的rttr在要求的rttr内。
样品制备控制器配置成定期地检查是否可由系统执行特定的化验。例如，当没有适于该化验的有效校准数据时或当根据该化验完成测试所需的特定消耗品(例如，试剂，溶液，内标剂等)不足够时，不能执行特定的化验。例如，系统可配置成执行多类别的化验，例如治疗药物监测的化验(免疫抑制剂的检测，免疫抑制剂例如是他克莫司，依维莫司，西罗莫司，以及环孢菌素a，或化疗药物的检测，化疗药物例如是氨甲蝶呤，白消安，5-氟尿嘧啶，以及多西他赛)，内分泌学化验(下述物质的检测：25羟基维生素d2，25羟基维生素d3，睾酮，皮质醇，氢化可的松，可的松，黄体酮，羟孕酮，强的松，雄烯二酮)，以及疼痛管理或药物滥用化验(下述物质的检测：苯环己哌啶，苯甲酰芽子碱，可卡因，delta9-thc，11nordelta，9-thc-cooh，苯丙胺，甲基苯丙胺，mdma，鸦片剂/鸦片类药物，氢化吗啡酮，原二氢可待因酮，去甲可待因，吗啡，氢可酮，可待因，去甲羟考酮，羟吗啡酮，双氢可待因，羟考酮，6-mam，他喷他多，n-苯基-n-(4-哌啶基)哌啶酰胺(norfentanyl)，芬太尼，曲马多，美沙酮，美托洛尔)。应该意识到可能分析物的该列表并不是穷尽的，而是也可以通过选择本领域普通技术人员已知的适当分离和分析技术来分析附加的分析物，例如从患者样品或环境样品获得的蛋白质和其它大分子。每一测定类别转而可包括针对一特定的治疗药物、激素或药物滥用等等的个别类型的化验，因此需要用于制备和/或分析其的特定的消耗品和/或参数。
图22是示出样品制备控制器用于确定特定化验是否可以通过与本发明实施例相符的系统来执行的操作序列的流程图750。例如，样品制备控制器在初始化之后通过询问来自样品分析控制器的信息可确定能够执行何种类型的化验。样品制备控制器转而确定是否可以执行这些类型的化验。因此，样品制备控制器确定可由系统执行的所有类型的化验是否已经过检查(框752)。当还没有检查所有类型的化验(判定框752的“否”分支)时，样品制备控制器可选择下一化验类型(框754)，并确定是否存在对所选化验类型的预定(框756)。当没有对所选化验类型的预定(判定框756的“否”分支)时，操作序列可以返回到框752。然而，当存在对所选化验类型的预定(判定框756的“是”分支)时，样品制备控制器确定是否存在用于根据所选化验类型来测试样品的足够消耗品(框758)。
该系统可包括用于根据一种或多种化验来测试一个或多个样品的一种或多种试剂、溶剂或内标剂。样品制备控制器转而跟踪每一试剂、溶剂、和/或内标剂的水平和/或每一试剂、溶剂、或内标剂的使用，以便确定这样试剂、溶剂、内标剂何时已经快用尽/或已耗尽。因此，当根据所选化验类型使用的至少一种试剂，溶剂，和/或内标剂的体积不足(例如，体积小或具有的体积不够用于充分测试与所选化验协议相关联的样品)(判定框758的“否”分支)时，样品制备控制器设置化验消耗品标志(框760)。然而，当与所选化验类型相关联的每一试剂、溶剂、和/或内标剂的体积足够(判定框758的“是”分支)时，样品制备控制器清除化验消耗品标志(框762)。
响应于设置化验消耗品标志(框760)或清除化验消耗品标志(框762)，样品制备控制器执行校准检查子程序(框764)，以确定所选化验类型是否与有效校准数据相关联。在校准检查子程序(框764)之后，样品制备控制器确定所选化验类型的状态(例如，是否是所选化验类型的校准化验的时间或所选化验类型的检查结果是否表明当前校准不再有效)(框766)。当所选化验类型的状态不ok(例如，所选化验类型不与有效的校准数据相关联，并且存在该所选化验类型的未决等待的校准或质量控制测试)(判定框766的“notok”分支)时，样品制备控制器指示所选化验类型是无效的，且将这样的指示存储在无效的化验列表内(框768)。然而，当所选化验类型的状态为ok时(例如，所选化验类型与有效的校准数据相关联，并且不存在该所选化验类型的未决等待的校准或质量控制测试)(判定框766的“ok”(分支)时，样品制备控制器确定是否设置化验消耗品标志(框770)。
当设置检验消耗品标志(例如，表明根据所选化验类型使用的至少一种试剂、溶剂、和/或内标剂的体积不足)(判定框770的“是”分支)时，操作序列进行到框768。然而，当未设置化验消耗品标志(例如，表明根据所选化验类型使用的至少一种试剂、溶剂、和/或内标剂的体积是足够的)(判定框770的“否”分支)时，样品制备控制器指示所选化验类型是可执行的以便由系统运行(例如，有效的)，且将这样的指示存储在有效的化验列表内(框772)。返回到框766，当所选化验类型的状态指示了校准或质量控制测试是未决等待的(判定框766的“未决等待的校准或质量控制”分支)时，样品制备控制器确定是否设置化验消耗品标志(框774)。当未设置化验消耗品标志(判定框774的“否”分支)时，样品制备控制器指示所选化验类型是未决等待的校准或质量控制测试，且将这样的指示存储于未决等待的化验列表内(框776)，以及操作序列可以返回到框752。否则，如果设置消耗品标志(判定框774的“是”分支)，则操作序列进行到框768。
响应于框768、框772、框776，或响应于确定了针对状态为未决等待的校准或质量控制测试的所选化验类型不设置化验消耗品标志(判定框774的“否”分支)，操作序列返回到框752。参照框752，当所有类型的化验都已经经过检查(判定框752的“是”分支)时，样品制备控制器输出和/或存储有关每一化验类型的信息，该信息包括它们的状态以及是否存在消耗品的任何缺失或快耗尽(框778)，在这之后操作系列可以结束。
图23是示出样品制备控制器用于执行与本发明的实施例相符的校准检查子程序的操作序列的流程图780。最初，样品制备控制器确定是否存在适于所选化验类型的校准数据(框782)。当不存在适于所选化验类型的校准数据(判定框782的“否”分支)时，将所选化验类型的状态设置成“notok”)(框784)，以及该操作序列可以结束。然而，当存在适于所选化验类型的校准数据(判定框782的“是”分支)时，样品制备控制器确定适于所选化验类型的校准数据是否已由用户接受作为适于利用一个或多个已知的质量控制样品来相对量化所选化验类型的适当数学模型(框786)。当用户已经接受校准数据(判定框786的“是”分支)时，所选化验类型的状态设置成“ok”(框788)，且操作序列可以结束。
然而，当用户没有接受该校准数据(判定框786的“否”分支)时，样品制备控制器确定用户是否已经输入了校准系数使得针对所选样品类型的实际校准化验是没有必要的(例如，校准是否是“恒定”的)(框790)。当校准是恒定的(判定框790的“是”分支)时，操作序列可行进到框788。但是，当校准不恒定(判定框790的“否”分支)时，样品制备控制器确定是否存在未决等待的适于所选化验类型的校准或质量控制测试(框792)。当不存在未决等待的适于所选化验类型的校准或质量控制测试(判定框792的“否”分支)时，操作序列可行进到框784。然而，当存在未决等待的适于所选化验类型的校准或质量控制测试(判定框792的“是”分支)时，将所选化验类型的状态设置成“未决”(框794)，并且操作序列可以结束。
在操作过程中，样品制备控制器被配置成选择特定的化验，以基于由调度器生成的信息来执行。然而，可能会出现迫使样品制备控制器偏离之前调度的因素，该因素包括对校准测试的调度、qc测试的调度或需要和/或在特定测试之后输入但在特定测试之前执行的优先测试。
因此样品制备控制器被配置成当特定化验被选定为将被执行时，确定是否可以根据该化验来执行测试。
图24是示出与本发明的实施例相符的，样品制备控制器执行或优先执行特定测试的操作序列的流程图800。样品制备控制器最初确定是否有用于接纳器皿(例如将包含适用于测试的样品和/或消耗品的器皿)的器皿空位(框802)。当没有器皿空位(判定框802的“否”分支)时，样品制备控制器可以取消针对该测试的样品制备站组件预约(框804)，以及该操作序列可以结束。然而，当存在器皿空位(判定框802的“是”分支)时，样品制备控制器确定校准测试针对该化验类型是否是未决等待的(框806)。
当校准测试针对该化验类型是未决等待的(判定框806的“是”分支)时，样品制备控制器将超过该样品测试(“测试”)(框808)以先进行针对该化验类型的校准测试。当不存在针对该化验类型未决等待的校准测试(判定框806的“否”分支)时，样品制备控制器确定化验类型运行的次数是否大于或等于稳定性检查指示器，或是否存在针对该化验类型而调度的质量控制测试(框810)。
质量控制测试可定期执行，以便检查针对该化验类型的当前校准数据的有效性。在一个特定实施例中，质量控制测试可在其相应化验类型的约每20次运行或限定的运行时间或“qc时间”之后来执行。因此，样品制备控制器可在每次根据特定化验类型完成测试时递增运行指示器，以便跟踪该特定化验类型的运行数目。替代地，用户可手动地调度质量控制测试。因此，当适于该化验类型的运行指示器不大于或等于稳定性检查指示器时，或当用户没有手动调度针对该化验类型的质量控制测试(判定框810的“否”分支)时，样品准备控制器递增针对该化验类型的运行指示器(框812)。
然而，当针对该化验类型的运行指示器大于或等于稳定性检查指示器、限定的质量控制时间已届满时，或当用户已经手动调度针对该化验类型的质量控制测试(判定框810的“是”分支)时，样品制备控制器清空运行指示器(框814)，并确定由与未决等待的化验相关联的质量控制测试所用的试剂、溶剂和/或与内标剂的体积是否是足够的(框816)。当由与未决等待的化验相关联的质量控制测试所用的至少一种试剂、溶剂和/或与内标剂的体积是不够的(判定框816的“否”分支)，样品制备控制器指示和/或存储指示了以下内容的数据：用于与未决等待的化验相关联的质量控制测试的至少一种消耗品不足(框818)，并且该控制器行进到框804。然而，当适于质量控制试验的每一试剂、溶剂和/或内标剂的体积对于该化验是足够的(判定框816的“是”分支)时，样品制备控制器可优先进行针对该化验类型的质量控制测试(框820)。
响应于优先执行校准测试(框808)、递增用于该化验类型的运行指示器(框812)或优先执行质量控制测试(框820)，样品制备控制器确定针对测试、校准测试或质量控制测试的样品制备站组件预约是否与这些组件的可用性相符(例如，相对于之前对那些组件的预约，该样品的制备是否仍可由样品制备站的那些组件来执行)(框822)。当样品准备站组件预约不再与这些组件的可用性相符(判定框822的“否”分支)时，操作序列行进到框804。然而，当样品准备站组件预约仍与这些组件的可用性相符(判定框822的“是”分支)时，样品制备控制器执行样品制备(例如，不管其是该样品的初始测试，是超过初始测试以优先执行的校准标准物测试，还是超过初始测试以优先执行的质量控制标准物测试)(框824)。
样品制备控制器配置成监测样品制备站的组件以便在系统内有效地制备样品。例如，当样品制备站包括离心器和混合器时，样品制备控制器配置成监测这些组件的操作和装载以便使由此处理的器皿数目最大化。更具体地，样品制备控制器可配置成监测哪些器皿需要由混合器处理，哪些器皿需要由离心器处理，并且控制混合器和离心器的装载和操作，以便在这些器皿上进行适当的操作。
图25是示出与本发明实施例相符的，样品制备控制器用于监测混合器和离心器操作的操作序列的流程图830。样品制备控制器可确定离心器在预先确定的秒数(例如其可为大约六十秒)内是否可用(框832)。当离心器在预先确定的秒数内可用(判定框832的“是”分支)时，样品制备控制器确定是否存在与具有下述化验的测试相关联的器皿，所述化验要求这些器皿(例如，将被离心处理的器皿，诸如已经由混合器处理过的器皿)的下一制备步骤将由离心器进行(框834)。当存在将被离心处理的器皿(判定框834的“是”分支)时，样品制备控制器可任选地操作样品制备站以便装载具有将被离心处理的器皿的至少一个器皿架(框836)，并确定是否存在适于由离心器处理的满器皿架(框过838)。当不存在适于由离心器处理的满器皿架(判定框838的“否”分支)时，样品制备控制器确定是否所有的器皿已经准备好(框840)。
另外，如果不使用器皿架，则当存在将要离心处理的器皿(判定框834的“是”分支)时，则样品制备控制器操作样品制备站以便将两个或更多个器皿装载到离心器内。当没有足够的器皿来填充离心器内的可用位置(判定框838的“否”分支)时，样品制备控制器确定是否所有的器皿已经准备好(框840)。
在任何情况下，当有足够的器皿来填充离心器内的可用位置(判定框838的“是”分支)时，和/或当所有器皿已经准备好(判定框840的“是”分支)时，样品制备控制器利用合适的器皿来装载离心器以及将器皿进行离心处理(框842)。
当离心器在预先确定的秒数内不可用(判定框832的“否”分支)时，当存在与具有下述化验的测试相关联的器皿时，所述化验要求这些器皿的下一制备步骤将由离心器进行(判定框834的“否”分支)，或当没有准备好所有器皿(判定框840的“否”分支)时，样品制备控制器确定混合器在预先确定的秒数(例如其也可为大约六十秒)内是否可用(框844)。当混合器在预先确定秒数内不可用(判定框844的“否”分支)时，操作序列会返回到框832。然而，当混合器在预先确定的秒数内可用(判定框844的“是”分支)时，样品制备控制器确定是否存在与具有下述化验的测试相关联的器皿，所述化验要求这些器皿(例如，将被混合的器皿)的下一制备步骤将由混合器进行(框846)。
当不存在将被混合的器皿(判定框846的“否”分支)时，操作序列会返回到框832。但是，当存在要被混合的器皿(判定框846的“是”分支)时，样品制备控制器可任选地装载器皿架(如果使用的话)(框848)，并确定适于由混合器处理的器皿是否足够(框850)。当适于由混合器处理的器皿不够(判定框的“否”分支)时，样品制备控制器确定是否所有的器皿已经准备好(框852)。因此，当适于由混合器处理的器皿足够(判定框850的“是”分支)时，或当所有的器皿已经准备好时(判定框852的“是”分支)时，样品制备控制器将合适数量的器皿装载到混合器以及在器皿上进行操作以便混合器皿内的内容物(框854)。然而，当没有准备好所有的器皿(判定框852的“否”分支)时，操作序列会返回到框832。
在一些实施例中，样品制备控制器可配置成确定将器皿装载到离心器或混合器上，而不考虑是否所有的离心位置都填充了器皿或是否已经准备好所有器皿。因此，样品的制备控制器可分析与每一器皿相关联的测试的rttr，以确定最小的rttr是否小于离心阈值从而确定是否装载和运行离心器，和/或确定最小的rttr是否小于混合阈值以便确定是否装载和运行混合器。因此，如果存在与最小rttr相关联的样品(诸如优先样品)，则尽管存在仍然需要处理的一个或多个试样、样品和/或器皿，而离心器和/或混合器不会被装载到全满。样品制备控制器可配置成为了除了示例性的离心器和混合器之外的样品制备组件确定和调度器皿，这些样品制备组件例如是基质干扰去除站或培育器。
图26a-26c是示出与本发明实施例相符的，样品制备控制器用于控制样品制备站和样品分析站以装载所制备的样品、填充注射阀的样品回路以及在器皿上、注入端口、以及注射阀上执行内务操作的操作序列的流程图860。具体地，针对与所制备样品相关联的测试来进行流程图860。样品制备控制器最初基于经由高级数据接口链路(例如，tcp/ip链路)从样品分析控制器发送到样品制备控制器的端口可用数据来确定(框862)端口在n秒(例如，上述n秒时间可对应于将器皿移动到可转动的工作台、然后将该器皿内的所制备样品吸取和分配到注入端口所需的时间)内是否可用(框864)。当注入端口在n秒内不可用(判定框864的“否”分支)时，操作序列会返回到框864。但是，当注入端口在n秒内可用(判定框864的“是”分支)，样品制备控制器确定是否存在rttr小于预先确定阈值的任何测试(框866)。当不存在rttr小于预先确定阈值的测试(判定框866的“否”分支)时，样品制备控制器确定是否存在未决等待的校准或质量控制测试(框868)。当没有未决等待的校准或质量控制测试(判定框868的“否”分支)时，样品制备控制器选择下述测试，该测试具有的最小rttr的与由样品分析站当前正在执行的化验类型相匹配(框870)。当存在未决等待的校准或质量控制测试(判定框868的“是”分支)时，样品制备控制器选择具有最小rttr的校准或质量控制测试(框872)。
返回到框866，当存在rttr小于预先确定阈值的测试(判定框866的“是”分支)时，样品制备控制器确定是否存在rttr小于预先确定阈值的校准或质量控制测试(框874)。当存在rttr小于预先确定阈值的校准或质量控制测试(判定框874的“是”分支)时，样品制备控制器选择具有最小rttr的校准或质量控制测试(框876)。然而，当不存在rttr小于预先确定阈值的校准或质量控制测试(判定框874的“否”分支)时，样品制备控制器确定是否存在rttr小于临界时间(例如，其可以对应于切换与lc柱相关联的化学物质所需的典型时间，诸如切换一个或多个固定相或流动相)的测试(框878)。
当存在rttr小于临界时间的测试(判定框878的“是”分支)时，样品制备控制器选择具有最小rttr的测试(框880)。当不存在rttr小于临界时间的测试(判定框878的“否”分支)时，样品制备控制器确定是否存在与由样品分析站当前正在执行的化验类型相匹配的测试(框882)。当不存在与样品分析站当前正在执行的化验类型相匹配的测试(判定框882的“否”分支)时，操作序列行进到框880。
然而，当存在与样品分析站当前正在执行的化验类型相匹配的测试(判定框882的“是”分支)时，样品控制器选择与由样品分析站当前正在执行的化验类型相匹配并具有最小rttr的测试(框884)。响应于选择测试(框870、872、876、880或884)，样品制备站预约样品分析站组件以便根据化验来执行测试(框886)，以及将适于所选测试的器皿移动到可转动的工作台(框888)。然后样品制备控制器将与所选化验相关联的数据发送到样品分析控制器(框890)。将这样的数据经由高级数据接口链路从样品制备控制器发送到样品分析控制器(框892)，且这样的数据可以包括对将要执行测试、将要利用该化验类型检测什么分析物、用于测试的所制备样品的量以及样品的guid的指示。
一旦与测试相关联的数据已传送到样品分析控制器(框890)，则样品控制器操作注射器移液管组件以便从与该测试相关联的器皿(例如，可转动的工作台中的器皿)吸取所制备的样品(框894)，并基于经由低级数据链路从样品中分析控制器传送的相同指示的数据(框898)来确定旨在用于所制备样品的回路是否可用于接受所制备的样品(框896)。当样品制备控制器确定旨在用于所制备样品的回路不可用(判定框896的“否”分支)时，则操作序列会返回到框896。然而，当样品制备控制器确定旨在用于所制备样品的回路是可用的(判定框896的“是”分支)时，则样品制备控制器经由低级数据链路将命令(框900)传送到样品分析控制器以便将旨在用于所制备样品的阀切换到“在回路内填充”的位置(例如，如图10b中所示)(框902)。
样品制备控制器还可以基于经由低级数据链路从样品中分析控制器传送的相同指示的数据(框906)来确定阀是否已被切换(框904)。当样品制备控制器确定阀未切换(判定框904的“否”分支)，则操作序列可返回到框904。当样品制备控制器确定阀已经被切换(判定框904的“是”分支)，则样品制备控制器经由低级数据链路发送命令(框908)到样品分析控制器以便填充该回路(框910)以及将带有所制备样品的注射器移液管组件移动到旨在用于所制备样品的注入端口，以及将所制备的样品分配到该注入端口(框912)。
当将样品分配到注入端口时，样品制备控制器基于经由低级数据链路从样品中分析控制器传送的相同指示(例如，注入端口是“就绪”)的数据(框916)来确定是否已足够分配制备样品(例如，其可以是具有3倍回路体积的所制备样品的体积，以便利用所制备的样品充分冲洗回路)(框914)。当已被分配的样品不足(判定框914的“否”分支)时，样品制备控制器操作注射器移液管组件，以便将更多的所制备样品分配到注入端口且返回到框914。然而，当已被分配的样品足够(判定框914的“是”分支)时，样品制备控制器使注射器移液管组件停止分配所制备的样品，并经由低级数据链路发送命令(框918)以便将阀切换到“在一直线上”位置，以冲洗回路(框920)。然后样品制备控制器基于经由低级数据链路从样品中分析控制器传送的相同指示的数据(框924)来确定阀是否已被切换(框922)。当阀门未被切换(判定框922的“否”分支)时，操作序列会返回到框922。然而，当阀已被切换(判定框922的“是”分支)时，则样品制备控制器移动剩余的所制备样品以废弃，洗涤注射器移液管组件和注入端口(根据需要包括阀的流体管线和内部通道)(框926)，并返回到框864。
图27a-27b是示出与本发明实施例相符的，样品分析控制器用于确定要执行的化验类型和操作样品分析站以便将阀切换到“在回路内填充”的位置、然后再将阀切换到“在一直线上”位置的操作序列的流程图930。具体地，样品分析控制器经由高级数据接口链路来传送注入端口可用的数据(框932)，上述数据指示lc站的至少一个相应的lc通道的至少一个注入端口可用(框934)。在一个实施例中，当注入端口在n秒内可用时，样品分析控制器传送该相应注入端口的注入端口可用数据。在替代的实施例中，样品分析控制器定期地成批传送所有lc站的注入端口的注入端口可用数据，使得样品制备控制器分别跟踪这些注入端口的可用性。在另外的替代实施例中，样品分析控制器不断更新所有lc站的注入端口的注入端口可用数据。在任何情况下，样品分析控制器基于由样品制备控制器经由高级数据接口链路传送到样品分析控制器的数据(框938)来确定其是否已经接收到与化验相关联的数据(框936)。当样品分析控制器没有接收到与化验相关联的数据(判定框936的“否”分支)时，操作序列可返回到框936。然而，当样品分析控制器已经接收到与化验相关联的数据(判定框936的“是”分支)时，样品分析控制器从这些数据中可确定将要执行的化验类型和将要用于执行该测试的方法，该测试包括但不限于对受关注分析物的分析(框940)。
在确定将要执行的化验类型和将要用于执行测试的方法(框940)之后，样品分析控制器准备适于该化验类型的样品分析站(框942)。例如，适于该化验类型的样品分析站的准备可包括确定lc站的哪些lc通道将接收下一个制备样品，并确定lc柱和/或质谱仪的操作参数。这些操作参数转而可包括：确定流动相缓冲溶液的流速，流动相缓冲溶液的组分，含水流动相缓冲溶液与无水流动相缓冲溶液的比率，用于改变含水和无水流动相缓冲溶液比率的梯度，电离电压，去溶剂化温度，镜电压，碰撞气体温度，和碰撞气体压力，上述仅仅是列举的一些。样品分析控制器还确定将接收与测试相关联的所制备样品的阀的回路是否可用于接收所制备的样品(框944)。当阀的回路不可用于接收所制备的样品(判定框944的“否”分支)时，操作序列可返回到框944。
然而，当阀的回路可用于接收所制备的样品(判定框944的“是”分支)时，样品分析控制器经由低级数据链路来传送(框948)对回路可用于接收所制备样品的指示(框946)，并且样品分析控制器基于经由低级数据链路传送的将阀切换到“在回路内填充”的位置的命令(框952)来确定是否将阀切换到“在回路内填充”的位置(框950)。当样品分析控制器确定不将阀切换到“在回路内填充”的位置(判定框950的“否”分支)时，操作序列可返回到框950。然而，当样品分析控制器确定将阀切换到“在回路内填充”的位置(判定框950的“是”分支)时，样品分析控制器将阀切换到“在回路内填充”的位置(框954)，并确定是否给回路加压(框956)，上述确定是基于经由低级数据链路传送的填充回路的命令(框958)。当样品分析控制器确定不填充回路(判定框956的“否”分支)时，操作序列可返回到框956。然而，当样品分析控制器确定填充回路(判定框956的“是”分支)时，样品分析控制器利用所制备的样品来填充回路(框960)。
在填充回路(框960)之后，样品分析控制器确定分配到注入端口的样品是否足够(框962)。当分配到注入端口的样品不足(判定框962的“否”分支)时，操作序列会返回到框962。然而，当分配到注入端口的样品足够(判定框962的“是”分支)时，样品分析控制器经由低级数据链路来传送(框964)注入端口就绪的指示(框966)，并确定是否将阀切换到“在一直线上”位置(框968)，上述确定基于经由低级数据链路从样品制备控制器传送的命令(框970)。当样品分析控制器确定不应该切换阀(判定框968的“否”分支)时，操作序列会返回到框968。然而，当样品分析控制器确定应切换阀(判定框968的“是”分支)时，样品分析控制器将阀切换到“在一直线上”位置，从而给回路加压，并经由低级数据链路来传送(框974)这样的指示(框972)。
样品分析控制器的样品分析应用程序的各个模块被配置成以模块化的方式来操作。例如，样品分析站服务模块和获取服务模块被配置成在其间共享数据以操作样品分析站。
图28是示出与本发明实施例相符的，样品分析站服务模块和/或样品分析控制器数据管理器用于构建适于分析的方法和分派适于由样品分析站执行的测试的操作序列的流程图980。具体地，样品分析站服务模块被配置成接收与测试相关联的数据，该数据可包括对将要执行的化验类型、将要检测什么分析物、用于测试的所制备样品的量以及样品的guid的指示(框982)。转而，数据管理器对接收到的数据进行分析，并从所接收到的数据来确定将要执行的化验类型(框984)。
一旦数据管理器确定了化验类型(框984)，则其构建将要执行所确定化验分析的样品分析站的方法和参数(框986)，上述构建基于与该化验类型相关联的在配置数据结构文件(例如，xml配置数据文件)中的数据(框988)。此外，当方法已经构建好时，数据管理器可以验证样品分析站的组件是否能够执行测试(框986)。组件的验证可以包括确定样品分析站的组件是否能够执行针对该测试的方法中的其各自部分，以及预约样品分析站的组件以便执行它们的针对该测试的方法中的部分。
为了存储测试结果，数据管理器还生成用于实施针对该测试的方法所需的或用于存储结果所需的数据结构(框990)。例如，数据管理器可以创建用于存储结果的数据文件和/或数据文件夹。在任何情况下，样品分析站服务模块将针对该化验类型的方法和任何参数提交到获取服务模块，以便该获取服务模块来操作样品分析站和执行测试(框992)。在提交针对该测试的方法(框992)之后，样品分析站服务模块和/或数据管理器监测事件的指示以及分析完成的指示(框994)。当样品分析站服务模块或数据管理器确定事件已经发生(例如误差或状态变化)(判定框994的“事件”分支)时，样品分析站服务模块或数据管理器记录该事件并将该事件发送到样品制备控制器以便样品制备控制器通知用户(框996)。
然而，当样品分析站服务模块或数据管理器确定测试完成(判定框994的“完成”分支)时，样品分析站服务模块确定是否需要对原始结果数据的任何后处理，以及如果需要的话执行该后处理(框998)。是否需要后处理以及将要执行什么后处理(如果有的话)的确定是基于配置数据结构文件来确定的(框988)。例如，原始结果数据可包括在质谱仪的离子检测器处测定的总离子计数(“tic”)。该tic可包括针对一种或多种分析物的离子计数的测量结果，其中一些对于当前测试可能不是诊断上关注的。因此，取样分析站服务模块可通过将针对一种或多种分析物的离子数据从总离子数据过滤出来来对原始结果数据进行后处理。样品分析站服务模块转而存储结果数据并且将结果数据发送到样品制备控制器(框1000)。
如上面详细描述的那样，样品分析应用程序中的获取服务被配置成通过各种虚拟接口与样品分析站的组件接合。该获取服务和虚拟接口转而遵循从样品分析站服务模块或数据管理器确定的针对该化验的方法。
图29是示出与本发明实施例相符的，获取服务和虚拟接口用于针对合适分析物来执行测试和收集数据的操作序列的流程图1010。在初始化后(判定框1012的“是”分支)，获取服务确定哪些虚拟接口被配置用于该样品分析站且初始化这些虚拟接口(框1014)。获取服务器基于注册的虚拟接口配置数据文件来确定哪些虚拟接口被配置用于样品分析站(框1016)。获取服务还确定(框1018)是否已经从样品分析站服务模块和/或数据管理器接收到针对该测试的方法(框1020)。当还没有接收到方法(判定框1020的“否”分支)时，操作序列会返回到框1020。当已经接收到方法(判定框1020的“是”分支)时，获取服务器通知该测试的虚拟接口(框1022)。转而，muxvi确定将由样品分析站执行的测试的预定(例如，当样品分析站能够以串行或多路多重的方式执行多个测试时)，并确定合适的lc通道以便接收所制备样品(框1024)。
响应于虚拟接口指示它们已经准备好运行测试，以及具体响应于muxvi指示它已经准备好运行测试(框1026)，获取服务利用样品分析站的各个组件重新验证测试(例如，样品分析站的组件能够执行化验的其各自部分以及预约的组件仍然是有效的)(框1028)，并将用于该化验的方法以及任何操作参数下载到样品分析站的组件(框1030)。具体地，这可包括收集来自lc的一种或多种分析物以及将分析物分配到电离源(框1032)，然后对分析物进行电离(框1034)。然后该获取服务确定是否获取针对所电离的分析物的数据(框1036)。
具体地，用于监测受关注的洗脱分析物的受关注的实际窗口可以是测试的所需总时间的仅仅一部分。因此，获取服务器可配置成在合适的保留时间窗口过程中监测所选的分析物。因此，当获取服务确定它处于用于收集针对受关注的一种或多种分析物的数据的合适的保留时间窗口内(判定框1036的“是”分支)时，获取服务获取该数据并将其存储在由样品分析站服务模块和/或数据管理器之前建立的文件和/或文件夹内(框1038)。当获取服务确定它不处于合适的保留时间窗口内(判定框1036的“否”分支)时，操作序列会返回到框1036。在任何情况下，当数据获取未完成(例如，受关注的一种或多种分析物的保留时间窗口的时间还未过去)(判定框1040的“否”分支)时，获取服务继续获取数据且操作序列返回到框1038。因此，当数据获取完成(例如，保留时间窗口已经结束或时间已过去)(判定框1040的“是”分支)时，获取服务将获取的数据发送到样品分析站服务模块(框1042)，以及操作序列可结束。根据另一实施例，获取服务在整个样品的洗脱时间期间监测洗脱的分析物(包括但不限于受关注的特定分析物)。
图30是示出与本发明实施例相符的，样品制备控制器用于维持和监测样品分析站的操作的操作序列的流程图1050。样品制备控制器可确定质谱仪在预先确定的分钟数(例如，其可在从约2分钟到约6分钟的范围内)内是否可用以接收来自注射器移液管组件的所制备样品(框1052)。当质谱仪在预先确定的分钟数内可用(判定框1052的“是”分支)时，样品制备控制器确定是否存在准备好的用于分析的所制备样品(框1054)。如果所制备样品准备用于分析(判定框1054的“是”分支)，则样品制备控制器将以确定如何将所制备的样品注入到样品分析站内的方式来继续运行。否则，如果不存在准备好的用于在样品分析站内进行分析的所制备样品(判定框1054的“否”分支)或质谱仪不可用(判定框1052的“否”分支)时，那么操作序列返回到框1052。
在本发明的一些实施例中，自动化的样品制备和分析系统配置成以多重方式分析多个所制备的样品。根据这些实施例中的至少一个实施例且在样品制备控制器已确定所制备的样品已经准备好进行分析之后，muxvi可确定第一lc通道是否可用于接收所制备的样品(框1056)，这可考虑以下因素：例如第一lc通道是否已经将所有的早期制备样品进行洗脱，合适的柱是否在lc通道内在位并且准备好接收根据该测试的所制备样品，合适的流动相是否根据该测试在使用中，以及根据该测试通过第一lc通道的流动相的流速是否是合适的。如果该确定得到了可用的第一lc通道(判定框1056的“是”分支)，则第一lc通道注入端口是可用的(框1058)。但是，如果该确定得到了不可用的第一lc通道(判定框1056的“否”分支)，则muxvi将确定第二lc通道是否可用于接收所制备的样品(框1060)，这可以考虑与参照判定第一lc通道可用性所述的那些因素类似的因素。如果第二lc通道是可用的(判定框1060的“是”分支)，则第二lc通道的注入端口是可用的(框1062)。当第二lc通道不可用(判定框1060的“否”分支)时，操作序列返回到对质谱仪可用性的确定(框1052)。在任何情况下，当muxvi确定特定的lc通道是否可用时，它可将这样的指示通过样品分析站服务模块发送到样品制备控制器。在一些实施例中，muxvi主动地(例如，针对未来的特定时间)确定lc通道的可用性，并将对应于注入端口的未来可用性的注入端口可用性数据提供给样品制备控制器，该注入端口的未来可用性对应于相应lc通道的未来可用性。
在确定合适的lc通道可用性的情况下，样品制备控制器确定在被考虑的所制备样品内的一种或多种分析物的保留时间，以及利用该确定来针对与分析物的保留时间相关的时间来预约质谱仪，以便测量在合适的保留时间窗口下被洗脱的分析物(框1064)。然后样品制备控制器将生成注射器移液管组件的合适注入端口的注入端口可用性数据以便根据保留时间窗口将部分的所制备样品分配到合适的注入端口(框1066)。
在部分的所制备样品被注入到合适的注入端口内之后，部分样品将如上面更详细地描述的那样横穿多端口阀、回路以及柱。然后将从柱洗脱下来的分析物提供给质谱仪以进行分析物量化。一旦由质谱仪的离子检测器检测和测量到受关注的一种或多种分析物，则样品制备控制器将确定如何处理和报告所测得的数据。
图31是示出与本发明实施例相符的，用于处理和报告各种样品类型的操作序列的流程图1070。样品制备控制器可确定是否已经接收到所测得的结果数据(框1072)。如果结果数据已经被输入到样品制备控制器内(判定框1072的“是”分支)，则样品制备控制器将计算响应(框1076)；如果没有接收到结果数据(判定框1072的“否”分支)，则事件序列返回到框1072。
在计算响应(框1076)之后，样品制备控制器确定被分析的样品类型(框1078)。如果样品是用于生成校准曲线的已知标准物(判定框1078的“校准”分支)，则样品制备控制器将确定是否已经接收到适于所有校准测试的所有结果数据，即是否由质谱仪分析了已知校准标准物的所有浓度/稀释度(框1080)。当已经分析所有的校准测试且已经接收到结果(判定框1080的“是”分支)，则样品制备控制器将计算校准曲线(框1082)。校准曲线的计算是根据数学模型，该数学模型例如可包括任何次数的多项式、指数、对数、自然对数或其它类型的曲线，其中将校准曲线拟合到结果数据。当一种或多种校准标准物的结果数据点小于所需数量(判定框1080的“否”分支)时，样品制备控制器返回到框1072。
一旦已经计算了校准曲线，样品制备控制器将确定校准曲线是否可接受(框1084)。用于确定校准曲线是否可接受的标准可基于任何已知的统计模型，其中对校准曲线与结果数据之间的拟合程度进行量化。分析的一种示例性方式包括统计回归，其中校准曲线必须在指定标准偏差内“拟合”结果数据。如果校准曲线与结果数据的拟合是可接受的(判定框1084的“是”分支)，则校准曲线被自动地接受(框1086)。如果校准曲线是不能接受的(判定框1084的“否”分支)，则样品制备控制器将输出“校正曲线可接受？”(框1088)，以便由用户在校准曲线上做出手动确定。
再次返回到样品类型的确定(框1078)，如果确定该样品是试样(判定框1078的“试样”分支)，则样品制备控制器将利用当前的校准曲线来计算样品结果(框1090)。当前的校准曲线可以是先前已经被自动或手动接受的且随后被使用而没有错误或无效的任何校准曲线。在一些实施例中，样品结果的计算包括如本领域内已知的，样品结果相对于校准曲线得出或外推出分析物浓度。
然后，样品制备控制器确定考虑当前的校准曲线所计算的样品结果是否是可接受的(框1092)。在实践中，这可包括关于以下的评价：样品结果是否落入校准曲线的边界内，即，在计算当前的校准曲线时所分析的校准标准物的最小和最大极限浓度。如果样品的分析物响应刚好落在当前校准曲线(例如，在预先确定百分比或持续时间内)的边界之外，则可根据化验获取和制备来自试样的新样品，但是是在新的稀释因子下获取和制备的，而当前的分析物响应被丢弃。如果分析物响应超出预先确定的百分比或偏差，那么可触发新的校准测试，而当前分析物响应被丢弃。如果没有分析物响应结果或来自内标剂的响应超出预先确定的边界，则可指示错误并丢弃当前分析物响应。如果计算出的样品结果是可以接受的(判定框1092的“是”分支)，则样品制备控制器将自动地保留样品结果以用于下一质量控制审查(框1094)。以这种方式，可以评估系统的性能和/或操作。如果系统未能通过随后进行的质量控制分析，则可对计算出并被认为是可接受的(分别在框1090和框1092)的样品结果的准确性和/或精确度提出质疑。如果计算出的样品结果是不能接受的(判定框1092的“否”分支)，那么样品制备控制器将输出“样品结果可接受？”(框1096)，以便由用户进行手动确定。
再次返回到样品类型的确定(框1078)，如果该确定的结果是：该样品是用于执行质量控制试验的已知标准样品(判定框1078的“qc”分支)，那么样品制备控制器将利用当前的校准曲线来计算质量控制结果(框1096)。该计算可以类似于上述描述的关于试样的方法的方式来执行(参见框1090)。然后样品制备控制器将确定所有质量控制测试的所有质量控制结果是否已经被接收到，即已知质量控制标准物的所有浓度/稀释度是否已经由质谱仪进行了分析(框1098)。当已经接收到所有的质量控制测试(判定框1098的“是”分支)时，样品制备控制器将分析所有的质量控制结果(框1100)。如果没有接收到所有的质量控制测试(判定框1098的“否”分支)，那么操作序列返回到框1072。
在分析质量控制结果(框1100)之后，样品制备控制器将确定质量控制结果是否是可接受的(框1102)。用于该确定的标准可以改变，且本领域普通技术人员将容易认识到能够最好地做出确定的特定统计分析。根据一个实施例，样品制备控制器可根据westgard规则(jowestgard.等，“amulti-ruleshewhartchartforqualitycontrolinclinicalchemistry”,clin.chem.1981；27:493-550)做出确定，该规则使用标准的组合(被称为质量控制规则)以确定分析系统是“受控”还是“不受控”的。该规则可包括：(1)当单一质量控制测量值超过平均±3δ(其中3δ是第三标准偏差)时，对结果数据进行审查；(2)当单一质量控制测量值超过平均±2δ时，拒绝所有的数据；(3)当两个连续质量控制测量的运行超过平均±2δ时，拒绝所有数据；(4)当组内的第一质量控制测量值超过平均±2δ而组内的第二质量控制测量值在第一质量控制测量值相反的方向上超过平均±2δ，则拒绝所有数据；以及(5)当第一、第二、第三和第四(连续)质量控制测量值在平均±1δ的同一侧上时，拒绝所有数据。其它规则是已知的，并且根据需要可以包括在内。
如果质量控制结果是可接受的(判定框1102的“是”分支)，则样品制备控制器将自动接受质量控制结果(框1104)，并释放样品结果以用于报告(框1106)。然后由样品制备控制器发送样品报告(框1108)。此外，如果不需要对样品的进一步分析，则器皿可被丢弃。如果质量控制结果是不能接受的(判定框1102的“否”分支)，那么样品制备控制器将输出“质量控制结果可接受？”(框1110)，以便由用户进行手动确定。
在特定化验(例如用于测试微生物样品)的实施例中，可以在单一样品上执行两种或更多种的样品分析方法。例如，可以执行第一样品分析方法，以获得对样品中分析物或分析物组的全部识别，在整个样品的洗脱时间窗口内获取数据。在分析全部识别数据之后，样品分析控制器可返回对样品中分析物或微生物(基于一组分析物)的识别进行指示的结果。得到的识别可导致请求第二样品分析方法，例如，通过一种或多种抗生素存在的情况下培育一个或多个部分的样品来在所识别的样品上执行药敏试验(“ast”)。在ast试验的情况下，第二样品分析方法可仅仅在专门针对所识别样品的特定保留时间窗口内获取数据。
除了用于操作样品制备站以及与样品分析控制器协调以执行测试的正常功能之外，样品制备控制器被配置成执行内务子程序以优化分配器皿架和清除不再需要的样品制备站的样品。具体地，图32是样品制备控制器用于将器皿在器皿架(如果使用的话)优化分配且与使用器皿架的本发明实施例相符的流程图1120。具体地，样品制备站确定在样品制备站内的任何器皿架是否具有少于三个的器皿(框1122)。当在样品制备站内不存在具有少于三个器皿的器皿架(判定框1122的“否”分支)时，操作序列可以结束。否则，当在样品制备站内存在具有少于三个器皿的器皿架(判定框1122的“是”分支)时，则样品制备站选择具有少于三个器皿的器皿架(框1124)，并确定在样品制备站内的任何其它器皿架内是否存在空置空间(例如，适于添加器皿的地方)(框1126)。当在一个或多个器皿架内存在空置空间时(判定框1126的“是”分支)时，将一个或多个器皿从所选的器皿架移动到具有空置空间的一个或多个器皿架上(框1128)。当在一个或多个器皿架上没有空置空间(判定框1126的“否”分支)时，或响应于将器皿从所选的器皿架移动到具有空置空间的一个或多个器皿架上(框1128)，操作序列可以结束。
图33是与本发明实施例相符的，样品制备控制器用于确定试样是否可从样品制备站丢弃的流程图1130。样品制备站最初可选择用于分析的试样来进行内务处理(框1132)，并确定是否已经完成对该试样的所有测试(框1134)。当对该试样的所有测试尚未完成(判定框1134的“否”分支)时，则样品制备控制器选择下一用于分析的试样来进行内务处理(框1136)，操作序列返回到框1132。但是，当对该试样的所有测试已经完成(判定框1134的“是”分支)时，则样品制备控制器指示试样可被丢弃或者存储试样可被丢弃的指示(框1138)，而操作序列返回到框1136。在一些实施例中，用户可能会移除可被丢弃的试样，而在替代的实施例中，样品制备站可配置成将这样的试样移动到废弃物容器内。
图34a-34b是与本发明实施例相符的用于启动系统的方法的流程图1310。系统接收到来自用户的命令而发动(框1320)，这将引起客户端和服务发起启动序列(框1322)。一旦样品制备控制器被完全启动，则样品制备控制器传送命令(框1326)以便启动泵(框1324)，启动泵可包括启动涡轮泵(即，质谱仪内部的泵)和粗抽泵(即质谱仪外部的泵)。状态更新可以是指示系统正在启动的输出(框1328)。如果使用安全系统，样品制备控制器可从授权的用户输出登录命令(框1330)。
在方法的启动期间，样品制备控制器在一段时间内监测泵的真空压力和功能，并报告泵的真空压力和功能的状态(框1334)。虽然该时间段可改变，但是一般从约4小时至约8小时范围内的时间段是合适的。如果泵稳定时间未结束(判定框1332的“否”分支)，则样品制备控制器继续监测所接收泵的状态和操作参数(框1332)。否则(判定框1332的“是”分支)，则该方法继续，且输出可以被显示为指示泵已就绪(框1336)。
然后样品制备控制器可进行到监测系统内的一种或多种流体水平的状态。对此，样品制备控制器可询问流动相水平是否ok(框1338)。如果流动相水平低或不可获得(判定框1338的“否”分支)时，则提供流动相水平错误输出(框1340)。该错误可包括特定的指令，该指令关于哪些流动相水平低，其它错误，(在适当情况下)和/或错误的解决方案。如果流动相水平ok(判定框1338的“是”分支)，那么将通过检查废弃物容器的水平来继续该方法(框1342)。如果废弃物容器缺少或满时(即超过阈值体积)(判定框1342的“否”分支)，则提供废弃物容器水平错误输出(框1344)。同样，可将该错误合适的解决方案提供给用户。如果废弃物容器的水平ok(判定框1342的“是”分支)，则可通过检查针洗涤缓冲液水平来继续该方法(框1346)。如果针洗涤缓冲液水平低或不可获得(判定框1346的“否”分支)时，则提供针洗涤缓冲液水平错误输出(框1348)，并且该输出可选地包括一个或多个指令和/或解决方案。如果针洗涤液水平ok(判定框1346的“是”分支)，则操作序列继续。
然后样品制备控制器可传送命令(框1352)，以便检查针对特定的装载柱匣的剩余柱寿命(框1350)。柱寿命可由一个或多个因素确定，该因素例如包括运行的样品数、使用的总时间、注入的总体积等等。基于这些因素中的一个或多个，提供剩余柱寿命(框1354)，并且如果柱寿命低于预先确定的阈值(判定框1356的“是”分支)，则操作序列可结束。否则，柱寿命错误输出(框1358)可被输出，并且方法可返回到框1350，且该输出可包括诸如哪一匣应当被更换之类的信息。
图35a-35b是与本发明实施例相符的，用于启动系统并进入空载状态以准备接收试样的方法的流程图1360。对此，接收启动命令(框1362)。然后样品制备控制器传送命令(框1366)以灌注(prime)泵(框1364)，并且监测泵的状态。如果泵未被灌注(判定框1368的“否”分支)，如由所接收的泵状态指示的那样(框1370)，则提供泵错误(框1372)且系统继续监测状态。否则(判定框1368的“是”分支)，则该方法继续，且样品制备控制器可传送命令(框1376)以便灌注注射器和探头冲洗(框1374)。如果注射器和/或探针冲洗未被灌注(判定框1378的“否”分支)，如由所接收到的注射器和探头冲洗状态指示的那样(框1380)，则提供注射器和探头冲洗错误(框1382)，并且系统继续监测该状态。如果注射器和探头冲洗被灌注(判定框1378的“是”分支)，则该方法可以继续。
然后，样品制备控制器可传送命令(框1386)以便执行用于检查质谱仪的校准的方法(框1384)。对此，注入质谱仪校准溶液，并根据所选的化验来分析质谱仪校准溶液。校准溶液可包括已知浓度的且适于与当前校准曲线相比的若干已知的分析物。然后可将分析结果与用于确定当前校准是否仍然有效的已知值进行比较。如果分析指示校准已通过(判定框1338的“通过”分支)，如从校准检查的返回状态中所确定的那样(框1390)，那么该方法继续，且系统可进入空载状态，在下面将进行更详细描述空载状态。如果分析指示校准已失败(判定框1388的“失败”分支)，则样品制备控制器可传送命令(框1394)，以用于执行质谱仪校准方法(框1392)。校准方法包括注入若干溶液，每一溶液包含不同量的一种或多种分析物，以便以与下面更详细论述的方式生成校准曲线。如果质谱仪的校准通过(判定框1396的“通过”分支)，如由接收的状态所指示的那样(框1398)，则系统可进入空载状态；但是，如果校准失败(判定框1396的“失败”分支)，则输出质谱仪校准错误(框1400)。
为了进入空载状态，样品制备控制器传送命令(框1404)，以便针对目前使用的所有通道来运行双重空白方法(框1402)。对此，进行空白注入(也称为“伪”注入)，进行分析，然后重复。一旦第二空白注入已经被分析以及双重空白方法完成(判定框1406的“完成”分支)，如从所接收到的双重空白状态来确定的那样(框1408)，则系统返回到框1406，可提醒用户空载状态的状态且输出空载指示(框1410)。如果双重空白方法未完成(判定框1406的“未决”分支)，则系统进行等待直到该确定为“是”为止。
当系统处于空载状态时，样品制备控制器会继续传送针对双重空白方法(框1402)的命令(框1404)，直到接收到开启、待机或关闭命令。对此，参照图36来描述待机方法(判定框1412的“待机”分支)，参照图37来描述关闭方法(判定框1412的“关闭”分支)，并且开启方法可包括提供如图17-33中提供的方法中的任何一种(判定框1412的“开始”分支)。
图36是示出与本发明的实施例相符的进入待机状态的方法的流程图1420。该系统可接收命令以进入待机状态(框1422)，这使得样品制备控制器传送命令(框1426)以便发起待机方法(框1424)。然后该系统可指示其正在进入待机模式(框1428)，然后根据待机化验流程来制备和分析单个样品(框1430)。如果从所接收到的待机方法状态(框1434)确定了待机方法未完成(判定框1432的“否”分支)，则系统将继续等待并监测该待机方法。如果待机方法完成(判定框1432的“是”分支)，则提供待机输出(框1436)，并保持直到接收到唤醒命令(框1438)。只要没有接收到唤醒命令(判定框1438的“否”分支)，则系统仍保持处于待机状态。如果接收到唤醒命令(判定框1438的“是”分支)，例如装载试样或用户指示系统应该启动或关闭，则该方法会发起启动方法1440，如图35的流程图1360中所述那样。在待机状态下，泵可以不工作，柱加热器可被关闭；气体压力可被关闭，质谱仪的毛细管温度可以下降到约200℃，和/或可保持试剂冷却。
图37是示出与本发明实施例相符的关闭系统的方法的流程图1450。系统接收关闭命令(框1452)，传送命令(框1456)，以发起关闭流程(框1454)，且可以输出关闭指示(框1458)。这可包括终止泵的工作和停止所有流体流动，同时根据需要保持系统那些部分内的加热和冷却。当关闭流程完成(框1460的“是”分支)时，如由所接收到的关闭状态所确定的那样(框1462)，则系统可指示关闭完成(框1464)。否则，系统将继续监测关闭状态(判断框1460的“否”分支)。
图38示出在系统10(图1a)内的且根据本发明一个实施例的用于管理一个或多个流体水平的流体系统。对此，两个称重传感器1470、1472可操作性地耦联到样品制备控制器22或适当地耦联到其它控制器。每个称重传感器1470，1472与内部含有相同流体1478的流体容器1474、1476相关联。如图所示，第一流体容器1474与第二流体容器1476相比体积较大，从而第一流体容器1474是流体供应源而第二流体容器1476是辅助流体供应源。虽然不是必须的，所述第二流体容器1476可配置成与第一容器1474相比包含较小体积的流体1478，以便随同系统10(图1a)存储在盖体16(图1a)下面，但还耦联到外部的且可访问的来源。第一流体管线1480在第一流体容器1474和第二流体容器1476之间延伸，而第二流体管线1482在第二流体容器1476和系统10(图1a)之间延伸，且第二流体管线1482通过电磁阀1484流体耦联到系统10(图1a)。因为第二流体容器1476经由单独的真空管线1490耦联到真空腔1486和真空泵1488，第二流体容器1476的流体1478处于部分真空下。
在使用中，在根据一种或多种化验来制备和/或分析一个或多个样品的过程中当从第二流体容器1476移除流体1478时，所述第二流体容器1476连同流体1478的重量减小，如由在样品制备控制器22处的第二称重传感器1472所确定的那样。当第二流体容器1476连同流体1478的重量低于第一阈值(例如，最小流体体积的间接度量)时，则真空泵1488被激活，以给真空腔1486抽真空。因为真空腔148耦联到密封的第二流体容器1476，真空泵1488还给第二流体容器1476抽真空。由于在所述第二流体容器1476内产生足够的真空压力，流体1478可被从所述第一流体容器1474抽出，通过第一流体管线1480，并进入所述第二流体容器1476。流体1478将继续从所述第一流体容器1474传送流体1478到第二流体容器1476，直到第二流体容器1476连同其中的流体1478的重量达到第二阈值(例如，最大流体体积的间接度量)。此时，样品制备控制器22传送命令给真空泵1488以便终止操作，真空腔1486内的真空减少，并且流体传送停止。
虽然没有示出，但是本领域内的普通技术人员将会认识到样品制备控制器还可控制样品制备站以丢弃已经被分析的所制备样品的器皿。因此，样品制备控制器可首先确定在这样的器皿内的所制备样品是否已经被分析，并且该所制备样品的分析是否应该被重新执行。当没有必要重新执行分析时，可将具有所制备的样品的器皿丢弃到废弃物容器内。否则，器皿可被保持在样品制备站内。
示例1
现在转到图39a，示意性地示出五个色谱图1200、1202、1204、1206、1208，该五个色谱图对应于包含于第二样品中的五种分析物的每一种，如将在lc-ms系统上被检测到的那样。色谱图是时间相关的总离子计数(“tic”)的图形表示，所述总离子数是在离子检测器150(图4b)处针对每一受关注分析物测量的。因此，色谱图包括沿x-轴的保留时间，沿y-轴的tic，以及沿z-轴的核质比。在特定的示例中，第一、第二和第三色谱图1200、1202、1204对应于在第一洗脱窗口期间从柱114、116(图7a)基本上同时洗脱下来的第一、第二和第三分析物。第四和第五色谱图1206、1208分别对应于在稍后的时间(分别为第二和第三洗脱窗口)洗脱下来的第四和第五分析物。
lc-ms系统能够以从2000原子质量单位/秒至约5000原子质量单位/秒范围内的速度进行扫描，或换句话说，以约10srm/秒至约50srm/秒进行扫描，其中srm代表所观察到的“所选反应监测(selectedreactionmonitoring)”的跃迁。相应地，且仅用于示例的目的，在洗脱窗口期间两秒钟的洗脱窗口可以被扫描20至50次，在该两秒钟的洗脱窗口期间，含有受关注分析物的色谱峰由lc传送到质谱仪120(图4b)。此测量的重复提高了信噪比，并且针对低浓度的分析物可以得到更大的灵敏度。然而，测量的该重复也需要大量的数据存储能力。为了减少所保存并且从样品分析控制器26(图2)传送到样品制备控制器22(图2)的信息量，由离子检测器150(图4b)测得的重复的tic数据可被采样，过滤，或以其它方式压缩成原始数据，以用于从样品分析控制器26(图2)传送到样品制备控制器22(图2)。例如，每一分析物的色谱图的采样可包括每30毫秒保存一核质比值。除了该采样的数据之外，每一色谱图的原始数据可包括该核质比值、色谱图的积分以及最大的tic。该原始数据连同采样/测试标识符和洗脱窗口被发送到样品制备控制部22(图2)以便进行进一步后处理。
如图39b所示的原始数据可为表格形式或任何其它人类可感知的格式，或替代地和/或附加地，原始数据可被格式化以便电传送到样品制备控制器22(图2)以便进行附加的后处理。
然后可对比相应分析物的合适校准曲线来评估原始数据。该校准曲线可以以已知的方式构造。简单而言，这包括制备和分析包含已知的但不量同的分析物的两个或更多的样品。然后针对该已知的样品来记录离子检测器150(图4b)的响应，并且对比浓度来绘制该响应的曲线图。为了简单起见，没有示出对内标剂的检测和报告。将数学模型拟合到已知的样品数据。示例性的校准曲线示于如下的图39c-39e中：图39c示出对比分析物1浓度的线性响应；图39d示出对比分析物浓度2的负指数响应；以及39e示出对比分析物浓度3的正指数响应。本领域内的普通技术人员将容易认识到宽范围的数学模型可用于将分析物响应与分析物的浓度相关联，以及认识到可确定该模型的方式，该方式例如是最小二乘拟合回归。
在确定了校准曲线的数学模型之后，考虑该校准曲线来评价所制备样品(即未知样品)的原始数据。因此，相对于校准曲线来绘制表示所制备样品的合适分析物的响应的原始数据。可从校准曲线推断所制备样品内的分析物的结果浓度。最后，以及从与测试相关的稀释因子，原始试样中的分析物的浓度可根据下式从所制备样品中确定：
c1v1＝c2v2
其中，c1是所制备样品内的分析物的浓度，v1是所制备样品的体积，v2是试样的体积，以及c2是试样中的分析物的可确定浓度。
还应当认识到的是，如果所制备样品的分析物的响应超出针对特定校准曲线所测试的浓度的范围，那么校准曲线可能是无效的，不适合评价所制备的样品。
示例2
图40示出无限地针对多个(无限多)所制备样品在质谱仪120(图4b)的离子检测器150(图4b)处全部测量的所有核质比值的tic，其中所制备的样品经历多重协议，且如前详细所述那样被调度。峰代表对应于从柱114、116(图7a)洗脱下来的一种或多种分析物的一个或多个气相离子。以这种方式，且如图中清楚表明地那样，与常规方法(其中一种样品必须完全从柱114、116(图7a)洗脱下来，且在第二样品会被注入到柱114、116(图7a)内用于分析之前就对其进行分析)相比，质谱仪120(图4b)被最大化利用。
此外如图40所示，每次将新的样品注入到柱114、116(图7a)内时，可产生信号以指示保留时间窗口的归零以及新分析的开始。当阀126a、126b(图4b)被从“在回路内填充”的位置切换到“在一直线上”位置时，可产生该信号。
此外，且如图中清楚地表明的那样，在任何一个特定样品内所含的分析物并非必须与在任何一个其它样品内所含的分析物在类型或数量上相同。
具体而言，本公开内容在一个实施例中描述了一种样品制备和分析系统。该样品制备和分析系统包括：样品制备系统，其配置成根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验来制备样品；样品分析系统，其包括分析仪，所述分析仪能够响应于所选化验来动态地重新配置以便根据所选化验对所制备的样品进行分析；以及数据通信链路，其配置成将来自所述样品制备系统的数据传输到所述样品分析系统以便根据所选化验对所述分析仪进行重新配置。
其中，所述数据通信链路配置成将来自所述样品制备系统的数据传输到所述样品分析系统，所述数据表示下述中的至少一个：对所选化验的识别、对所制备的样品的体积的识别、对所制备的样品的识别、对将被分析的一种或多种分析物的识别，或上述的组合。
其中，所述数据通信链路配置成将来自所述样品分析系统的数据传输到所述样品制备系统，所述数据表示下述中的至少一个：所述分析的结果、对所述分析的结果所关联的所制备的样品的识别、构成所述样品分析系统的一个或多个部件的状态、对所制备的样品的所述分析的状态，或上述的组合。
其中，所述数据通信链路包括高级数据链路。
其中，所述高级数据链路是tcp/ip数据链路。
其中，所述数据通信链路包括低级数据链路。
其中，所述低级数据链路包括i/o数据链路。
其中，所述数据通信链路还包括触点闭合。
其中，所述i/o数据链路是专用的双向通信链路并且所述触点闭合是专用的单向通信链路。
其中，所述样品制备系统包括第一控制器，所述第一控制器配置成控制所述样品制备系统的操作。
其中，所述样品分析系统包括第二控制器，所述第二控制器配置为控制所述样品分析系统的操作。
其中，所述数据通信链路将所述第一控制器和所述第二控制器电耦联。
其中，所述数据通信链路包括高级数据链路和低级数据链路。
其中，所述样品制备系统包括注射器移液管组件并且所述样品分析系统包括注入端口，并且其中，所述数据通信链路包括将所述注射器移液管组件和所述注入端口进行连接的低级数据链路。
其中，所述分析仪包括质谱仪。
其中，所述分析仪是液相色谱质谱联用仪。
本公开内容在另一个实施例中描述了一种制备和分析样品的方法，该方法包括：利用样品制备系统根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验来制备取自试样的样品；响应于所选化验来动态地重新配置样品分析系统的分析仪，以便根据所选化验来分析所制备的样品；根据所选化验来分析所制备的样品；并且经由数据通信链路在所述样品制备系统和所述样品分析系统之间传输数据，所述数据用于根据所选化验来重新配置所述分析仪。
其中，所述数据表示下述中的至少一个：对所选化验的识别、对所制备的样品的体积的识别、对所制备的样品的识别、对将被分析的一种或多种分析物的识别，或上述的组合。
其中，所述数据表示下述中的至少一个：所述分析的结果、构成所述样品分析系统的一个或多个部件的状态，或上述的组合。
其中，经由包括高级数据链路的数据通信链路来传输所述数据。
其中，所述高级数据链路是tcp/ip数据链路。
其中，经由包括低级数据链路的数据通信链路来传输所述数据。
其中，所述低级数据链路包括i/o数据链路。
其中，所述低级数据链路还包括触点闭合。
其中，所述i/o数据链路是专用的双向通信链路并且所述触点闭合是专用的单向通信链路。
其中，经由包括高级数据链路和低级数据链路的数据通信链路来传输所述数据。
该方法还包括将来自所述样品制备系统的所制备的样品传送到所述样品分析系统。
该方法还包括根据所选化验对供制备的样品进行排序；并且根据所选化验对所制备的样品的所述分析进行排序。
该方法还包括接收试样，并且从所述试样获取所述样品。
该方法还包括分析与所述样品相关联的信息以便选择所选化验。
其中，所述分析仪包括质谱仪。
其中，所述分析仪是液相色谱质谱联用仪。
本公开内容在另一个实施例中描述了一种样品制备和分析系统，该样品制备和分析系统包括：样品制备系统，其配置成根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验来制备取自试样的样品；样品分析系统，其包括分析仪，所述分析仪能够响应于所选化验来动态地重新配置以便根据所选化验对所制备的样品进行分析；以及传送机构，其配置成将所制备的样品从所述样品制备系统传送到所述样品分析系统。
其中，所述传送机构包括下述中的至少一个：传送组件、能转动的工作台、注射器移液管组件、流体耦联器，或上述的组合。
该样品制备和分析系统还包括控制器，其配置成控制所述传送机构以便将所制备的样品从所述样品制备系统传送到所述样品分析系统。
其中，所述控制器进一步配置成控制所述样品制备系统。
其中，所述分析仪包括质谱仪。
其中，所述分析仪是液相色谱质谱联用仪。
本公开内容在另一个实施例中描述了一种用于制备和分析样品的方法，该方法包括：利用样品制备系统根据选自于包含多项不同化验的数据库的化验来制备取自试样的样品；响应于所选化验来动态地重新配置样品分析系统的分析仪；根据所选化验来分析所制备的样品；并且利用传送机构将所制备的样品从所述样品制备系统传送到所述样品分析系统。
其中，所述样品是第一样品，所制备的样品是所制备的第一样品，并且所选化验是所选的第一化验，所述方法还包括：利用所述样品制备系统根据选自于包含所述多项独特化验的所述数据库的第二化验来制备第二样品；根据所选的第二化验来动态地重新配置所述分析仪；并且根据所选的第二化验来分析所制备的第二样品。
其中，在所述第一样品之前制备所述第二样品，并且所述方法还包括：在将所制备的第二样品从所述样品制备系统传送到所述样品分析系统之前将所制备的第一样品从所述样品制备系统传送到所述样品分析系统。
其中，传送所制备的样品还包括：从包含所制备的样品的器皿中吸取所制备的样品；以及将所制备的样品分配到所述样品分析系统的注入端口。
其中，传送所制备的样品还包括：将所述样品制备系统流体耦联到所述样品分析系统；并且经由所述流体耦联来传送所制备的样品。
其中，所述分析仪包括质谱仪。
其中，所述分析仪是液相色谱质谱联用仪。
本公开内容在另一个实施例中描述了一种封闭的样品制备和分析系统，所述系统为包括样品制备系统和样品分析系统的类型，所述封闭的样品制备和分析系统包括：用于控制所述样品制备系统的操作的控制器，所述控制器还配置成参照一个或多个参数并根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验来控制所述样品分析系统的一部分的操作。
其中，所述控制器进一步配置成根据所选化验来动态地重新配置所述样品分析系统的一部分。
其中，所述样品分析系统包括质谱仪。
其中，所述样品分析系统包括液相色谱质谱联用仪。
其中，所述一个或多个参数包括下述中的至少一个：电离电压、去溶剂化温度、镜电压、碰撞气体温度，或碰撞气体压力。
其中，所述一个或多个参数包括下述中的至少一个：流动相缓冲溶液的流速、流动相缓冲溶液的组分、含水流动相缓冲溶液与无水流动相缓冲溶液的比率，或改变所述含水流动相缓冲溶液与所述无水流动相缓冲溶液的比率的梯度。
本公开内容在另一个实施例中描述了一种封闭的样品制备和分析系统，该样品制备和分析系统包括控制器，其配置成动态地且自动地改变样品制备系统的一个或多个参数以根据选自于包含多项独特化验的数据库的相应化验来制备样品。
其中，所述一个或多个参数包括下述中的至少一个：样品部分体积、将要使用的试剂、将要使用的所述试剂的体积、将要使用的基质干扰去除流程，或用于调度对样品的所述制备的逝去时间。
其中，所述样品制备和分析系统包括质谱仪。
其中，所述样品制备和分析系统包括液相色谱质谱联用仪。
其中，所述控制器是第一控制器，所述系统还包括：第二控制器，其配置成动态地且自动地改变用于样品分析系统的分析仪的一个或多个参数，所述第二控制器进一步配置成从所述第一控制器接收与用于所制备的样品的所选化验相关的数据，所述第二控制器配置成根据所选化验来动态地重新配置所述分析仪。
其中，所述数据表示下述中的至少一个：对所选化验的识别、对所制备的样品的体积的识别、对所制备的样品的识别，或对将被分析的一种或多种分析物的识别。
其中，所述第二控制器还配置成将指示对所制备的样品的分析的数据发送到所述第一控制器。
本公开内容在另一个实施例中描述了一种自动化的样品制备和分析系统，该样品制备和分析系统包括：样品制备系统，其配置成根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验来制备试样的样品；样品分析系统，其配置成根据所选化验来对所制备的样品进行分析；以及控制器，其配置成对用于由所述样品制备系统进行制备的样品进行排序，并进一步配置成对用于由所述样品分析系统进行分析的所制备的样品进行排序。
其中，所述控制器配置成控制所述样品制备系统的操作。
其中，对所述样品的所述制备的所述排序取决于下述中的至少一个：相应试样到达所述样品制备和分析系统的顺序，或相应试样的优先级。
其中，对所述样品的所述制备的所述排序还取决于下述中的至少一个：相应样品的得到结果的目标时间、相应样品的得到结果的剩余目标时间、所述样品制备和分析系统中的样品数、与所述独特化验中每一项相关联的样品数，或在相应的所选化验之前和之后的所选化验所需的对所述样品分析系统的重新配置。
本公开内容在另一个实施例中描述了一种制备和分析取自试样的样品的方法，该方法包括：根据选自于包含多项独特化验的数据库的相应化验对供制备的样品进行排序；并且根据相应的所选化验对所制备的样品的分析进行排序。
该方法还包括：根据所选的第一化验来制备第一样品；并且对供制备的样品中的至少一个进行重新排序。
该方法还包括：根据相应的所选化验来预约样品制备系统的至少一个部件以用于制备第一样品。
其中，对供制备的所述样品进行排序包括：确定所述样品中每个的得到结果的目标时间；并且通过它们相应的得到结果的目标时间来安排供制备的所述样品。
其中，对供制备的所述样品进行排序包括：确定所述样品中每个的用于制备的目标时间；并且通过它们相应的用于制备的目标时间来安排用于制备的所述样品。
其中，对用于分析的所制备的样品进行排序包括：确定所制备的样品中每个的得到结果的目标时间；并且通过它们相应的得到结果的目标时间来安排用于分析的所制备的样品。
该方法还包括：超过所述样品的所述排序的至少一部分以优先制备已知的质量控制样品。
该方法还包括：超过所制备的样品的所述排序的至少一部分以便优先分析所制备的已知质量控制样品。
该方法还包括：超过所述样品的所述排序的至少一部分以便优先制备校准样品。
该方法还包括：超过所制备的样品的所述排序的至少一部分以优先执行对用于分析所制备的样品的分析仪的校准。
该方法还包括：超过所述样品的所述排序的至少一部分以优先制备质量控制样品。
该方法还包括：超过所制备的样品的所述排序的至少一部分以便优先执行对用于分析所制备的样品的分析仪的质量控制。
其中，所述样品的所述排序取决于下述中的至少一个：相应样品到达所述样品制备和分析系统的顺序，或相应样品的优先级。
其中，所述样品的所述排序还取决于下述中的至少一个：相应样品的得到结果的目标时间、相应样品的得到结果的剩余目标时间、所述样品制备和分析系统中的样品数、与所述独特化验中每一项相关联的样品数，或在相应的所选化验之前和之后的所选化验所需的所述样品分析系统的重新配置。
该方法还包括：将所制备的第一样品从样品制备系统传送到样品分析系统以用于根据相应的预先确定的化验来进行分析；并且对所述样品制备系统中剩余的所制备的样品的至少一个进行重新排序以进行分析。
该方法还包括：根据相应的所选化验和对所制备的样品的所述排序来预约所述样品分析系统的一个或多个部件以对所制备的第一样品进行分析。
本公开内容在另一个实施例中描述了一种自动化的样品制备和分析系统，该样品制备和分析系统包括：样品制备系统，其配置成根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验来制备试样的样品；样品分析系统，其配置成根据所选化验来分析所制备的样品；以及控制器，其配置成动态地对供由所述样品分析系统进行分析的所制备的样品进行排序。
其中，所述控制器还配置成对供由所述样品制备系统进行制备的所述样品进行排序。
本公开内容在另一个实施例中描述了一种用于制备和分析取自试样的样品的方法，所述样品被制备用于分析，所述方法包括：根据选自于包含多项独特化验的数据库的相应化验来对所制备的样品的分析进行动态地排序。
该方法还包括：根据所选的相应化验来对供制备的样品进行排序。
本公开内容在另一个实施例中描述了一种制备和分析样品的方法，该方法包括：利用第二控制器询问第一控制器以便确定能够由样品分析站执行的多项独特化验；并且提供对所述多项独特化验的人类可感知的指示。
其中，所述第一控制器配置成操作样品分析系统，并且所述第二控制器配置成操作样品制备系统。
其中，所述第一控制器配置为实验室信息系统的至少一部分，并且所述第二控制器配置成操作样品制备系统。
其中，所述样品分析站包括质谱仪。
其中，所述样品分析站包括液相色谱质谱联用仪。
本公开内容在另一个实施例中描述了一种制备样品的方法，该方法包括：接收试样；根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验来自动地确定将要在所述试样的样品上执行的测试；并且响应于对所选化验的选择，根据所选化验来确定用于制备用于分析的样品的多个制备步骤。
其中，由样品制备系统来接收所述试样并制备所述样品。
该方法还包括：预约所述样品制备系统的至少一个部件以便根据所述多个制备步骤来制备所述样品。
该方法还包括：预约样品分析系统的至少一个部件，以便根据所选化验来对所制备的样品进行分析。
其中，所述化验是响应于接收到来自用户输入设备的对所选化验的指示来进行选择的。
其中，所述化验是响应于接收到来自信息获取设备的对所选化验的指示来进行选择的。
其中，所述样品分析站包括质谱仪。
其中，所述样品分析站包括液相色谱质谱联用仪。
本公开内容在另一个实施例中描述了一种制备样品的方法，该方法包括：接收试样；自动地确定用于制备患者试样的样品的目标时间，所述目标时间指示所述样品的制备应该被完成时的时间。
其中，用于制备的所述目标时间关于下述中的至少一个来自动地确定：所述试样的类别、所述试样的优先级或由样品制备系统指定的制备时间。
本公开内容在另一个实施例中描述了一种分析样品的方法，该方法包括：接收试样；制备所述试样的样品；自动地确定得到结果的目标时间，所述目标时间指示用于返回对所述样品的分析的时间。
其中，得到结果的所述目标时间关于下述中的至少一个来自动地确定：所述试样的类别、所述试样的优先级或由样品制备系统指定的制备时间。
本公开内容在另一个实施例中描述了一种多重样品制备和分析系统的操作的方法，该方法包括：利用样品制备站制备所制备的第一和第二样品，所制备的第一样品是根据选自于包含多项独特化验的数据库的第一化验来制备的，而所制备的第二样品是根据选自于所述数据库的第二不同的化验来制备的；单独地将所制备的第一和第二样品传送到具有第一和第二分离通道以及分析仪的样品分析站；利用所述分析仪根据所选的第一化验对所制备的第一样品进行分析；并且在分析所制备的第一样品的同时，利用所述的第二分离通道根据所选的第二化验来分离所制备的第二样品。
该方法还包括：利用所述的第一分离通道根据所选的第一化验来分离所制备的第一样品；在分离所制备的第一样品的同时，在所述的第二分离通道的入口处接收所制备的第二样品。
其中，在所述的第二分离通道处接收所制备的第二样品还包括：在与所述的第二分离通道相关联的注入端口处接收所制备的第二样品。
其中，在第一保留时间窗口期间对所制备的第一样品进行分析，该方法还包括：在所述第一保留时间窗口之后的第二保留时间窗口期间利用所述分析仪根据所选的第二化验对所制备的第二样品进行分析。
本公开内容在另一个实施例中描述了一种多重样品制备和分析系统的方法，所述样品制备和分析系统是包括样品制备系统和样品分析系统的类型，所述方法包括：确定所述样品分析系统的就绪，所述样品分析系统配置成利用质谱仪分析多个所制备的样品；根据与所述多个所制备的样品中的每一个相关联的信息以及所述样品分析系统的就绪来对注入进行排序，所述注入是将所述多个所制备的样品注入到与相应分离通道耦联的多个注入端口之一内。
本公开内容在另一个实施例中描述了一种用于操作自动化的样品制备和分析系统的方法，所述样品制备和分析系统是包括样品制备系统和样品分析系统的类型，所述方法包括：在所述样品制备系统处接收试样；自动地确定对与所述试样相关联的化验的指示；从包含多项独特化验的数据库中选择与对所述化验的所述指示对应的化验；利用所述样品制备系统根据所选化验来制备取自所述试样的样品；根据所选化验来动态地重新配置所述样品分析系统的质谱仪或分离通道中的至少一个；并且利用重新配置的样品分析系统根据所选化验来处理所制备的样品。
其中，制备所述样品包括：在所述样品上执行基质去除过程。
其中，处理所制备的样品包括：在所制备的样品上执行基质去除过程。
本公开内容在另一个实施例中描述了一种样品制备和分析系统，其配置成抑制其中所用的挥发性液体的挥发，所述样品制备和分析系统包括：样品制备系统，其配置成接纳多个可打开的样品器皿，所述样品器皿配置成将样品包含于其内，其中，每个可打开的样品器皿配置成被打开以便将样品和挥发性液体容纳于其内，然后被关闭以抑制所述挥发性液体从所述多个可打开的样品器皿的每一个中挥发。
其中，所述可打开的样品器皿包括顶部开口和用于密封所述顶部开口的封闭物。
该样品制备和分析系统还包括：多个试剂容器，其配置成将所述挥发性液体包含于其内，每一试剂容器具有相应的密封盖以便选择性地关闭所述多个试剂容器中的每一个。
该样品制备和分析系统还包括：用于冷却所述多个可打开的样品容器的冷却系统。
该样品制备和分析系统还包括：质谱仪，其配置成接收来自所述多个可打开的样品容器中的每一个的内容物。
本公开内容在另一个实施例中描述了一种样品制备和分析系统，该样品制备和分析系统包括：样品制备系统，其配置成根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验来制备取自所述试样的用于分析的样品，其中，所述样品制备系统包括第一控制器，所述第一控制器配置成控制所述样品制备系统的操作的至少一部分；样品分析系统，其配置成使用根据所选化验来配置的分析仪来对所制备的样品进行分析，其中，所述样品分析系统包括第二控制器，所述第二控制器配置成控制所述样品分析系统的操作的至少一部分；软件数据通信链路，其配置成在所述第一控制器和所述第二控制器之间传输数据；以及硬件数据通信链路，其配置成在所述第一控制器和所述第二控制器之间传输数据。
本公开内容在另一个实施例中描述了一种制备和分析样品的方法，该方法包括：利用样品制备系统根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验来制备用于由质谱仪分析的样品，其中，所述样品制备系统具有第一控制器，所述第一控制器配置成控制所述样品制备系统的操作的至少一部分；利用所述质谱仪根据所选化验对所制备的样品进行分析，其中，所述质谱仪具有第二控制器，所述第二控制器配置成控制所述质谱仪的操作的至少一部分；并且经由数据通信链路的至少一部分在所述第一控制器和所述第二控制器之间传送与所制备的样品相关联的数据，其中，所述数据通信链路包括软件数据链路和硬件数据链路。
本公开内容在另一个实施例中描述了一种自动化的样品制备和分析系统，该样品制备和分析系统包括：样品制备系统，其配置成根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验来制备样品；包括质谱仪的样品分析系统，所述样品分析系统配置成根据所选化验对所制备的样品进行分析；第一控制器，其配置成控制所述样品制备系统的操作的至少一部分；以及第二控制器，其配置成控制所述样品分析系统的第一部分，所述第二控制器还配置成将结果数据发送到所述第一控制器。
其中，所述第二控制器配置成从所述第一控制器接收下述中的至少一个：对所选化验的识别、对所制备的样品的体积的识别、对所制备的样品的识别、或对将被分析的一种或多种分析物的识别。
本公开内容在另一个实施例中描述了一种用于制备和分析样品的方法，该方法包括：利用样品制备系统根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验来制备样品；利用包括质谱仪的类型的样品分析系统根据所选化验对所制备的样品进行分析；并且将数据从所述样品分析系统传输到所述样品制备系统，其中，所述数据表示所述分析的结果、以及与所制备的样品相关联的识别中的至少一个。
该方法还包括：将数据从样品制备站传输到样品分析系统，其中，所述数据表示下述中的至少一个：对所选化验的识别、对所制备的样品的体积的识别、对所制备的样品的识别、对将被分析的一种或多种分析物的识别、对所制备的样品的体积的识别、对所制备的样品的识别，或对将被分析的一种或多种分析物的识别。
该方法还包括：将数据从样品制备站传输到所述样品分析系统，其中，所述数据表示下述中的至少一个：电离电压、去溶剂化温度、镜电压、碰撞气体温度，或碰撞气体压力。
该方法还包括：将数据从样品制备站传输到所述样品分析系统，其中，所述数据表示下述中的至少一个：流动相缓冲溶液的流速、流动相缓冲溶液的组分、含水流动相缓冲溶液与无水流动相缓冲溶液的比率，或改变所述含水流动相缓冲溶液和所述无水流动相缓冲溶液的比率的梯度。
本公开内容在另一个实施例中描述了一种自动化的样品制备和分析系统，该样品制备和分析系统包括：为包括质谱仪的类型的样品分析系统，所述样品分析配置成根据选自于包含多项独特化验的数据库的相应化验来对多个样品进行分析；包括控制器的样品制备系统，所述控制器配置成对用于由所述样品分析系统进行分析的所述样品进行排序；其中，对样品分析的所述排序取决于下述：相应试样到达所述自动化的样品制备和分析系统的顺序、每一样品的优先级状态，并且取决于下列中的至少一个：样品的得到结果的目标时间、针对样品的所选化验的得到结果的目标时间、针对样品的所选化验的得到结果的剩余目标时间、装载到系统上的样品数量、利用相同所选化验的样品数量，或在特定样品的所选化验之前和之后的所选化验所需的质谱仪的重新配置。
本公开内容在另一个实施例中描述了一种自动化的生物试样的制备和质谱分析系统，其根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验来对多个生物试样进行分析，所述系统包括：样品制备系统，其用于制备取自所述多个生物试样的样品；包括质谱仪的样品分析系统，其用于对一个或多个所制备的样品内的一种或多种分析物进行量化；试样装卸台，其配置成接纳多个容器，每个容器包含相应的生物试样；试剂站，其配置成接纳多个容器，每个容器包含试剂液体；多个预先确定的试剂液体传送到样品器皿；分析分期站，其配置成存储包含相应的所制备的样品的一个或多个样品器皿；以及传送机构，其配置成将所制备的样品从所述样品器皿之一传送到所述样品分析系统。
该制备和质谱分析系统还包括：第一控制器，其配置成根据优先级标准来动态地对所制备的样品中每个的分析进行排序，所述优先级标准包括最大保持时间标准、用户设定的紧迫性标准以及基于相应化验的要求的得到结果的时间标准。
其中，所述控制器进一步配置成监测所制备的样品中每个的所述优先级标准，并且当在所述试样装卸台上接收新的生物试样时重新设置所述优先级标准。
其中，所述控制器进一步配置成当由所述试样装卸台接收新的生物试样时动态地重新设置所述优先级标准。
其中，所述控制器进一步配置成响应于所述优先级标准来动态地设置所制备的样品中每个的所述转移。
其中，所述控制器进一步配置成根据预先确定化验来确定所述质谱仪的一个或多个操作参数。
其中，所述优先级标准还包括所述质谱仪的状态。
本公开内容在另一个实施例中描述了一种进入样品制备和分析系统的空载状态的方法，所述样品制备和分析系统包括样品制备系统和样品分析系统，所述方法包括：接收空载状态命令；利用所述样品制备系统根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验并且不利用试样的样品来制备多个空白样品；利用所述样品分析系统根据所选化验对所述多个空白样品中的第一个进行分析；利用所述样品分析系统根据所选化验对所述多个空白样品中的第二个进行分析；以及进一步利用所述样品分析系统根据所选化验对所述多个空白样品的其它空白样品进行分析，直到接收到唤醒命令。
本公开内容在另一个实施例中描述了一种用于进入样品制备和分析系统的待机状态的方法，所述样品制备和分析系统包括样品制备系统和样品分析系统，所述方法包括：接收待机状态命令；利用所述样品制备系统根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验并且不利用试样的样品来制备待机样品；利用所述样品分析系统根据所选化验对待机样品进行分析；以及将所述样品制备和分析系统的至少一个部件进行断电，所述至少一个部件选自于由下述构成的组：色谱柱加热器、气体流量、质谱仪的电离源温度、至少一个真空泵、至少一个流体泵、机器人装置、移液管组件、混合站、培育站、基质干扰去除站、冷却系统，以及加热系统。
虽然通过描述各个实施例说明了本发明，且已经相当详细地描述了这些实施例，但是申请人并不旨在将所附权利要求的范围制约或以任何方式限制到这样的细节。对于本领域的那些技术人员而言，其它优点和变型是显而易见的。因此，在其更宽泛的方面中的本发明并不限于所示出和描述的具体细节和示例性的实施例。因此，在不脱离申请人的发明的精神或范围的情况下可以背离这样的细节。
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！