具有预处理转盘的诊断分析机及相关方法_3

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在一些示例中,基座是导热的并且包括加热器以便加热基座且因此加热被置于其内的反应器皿。
[0093]在图4A中所示的示例中,轨道系统244包括第一轨道400和第二轨道402。如所示的,第一轨道400形成连续圆,并且第二轨道402形成沿逆时针方向直径减小的螺旋形。第一、第二和第三转向器122、124、126、点B、E和F以及第一和第二清洗区134、136的相对位置在轨道系统244上以阴影线示出。
[0094]在图4A中所示的示例中,放置第一转向器122的区域包括交汇点(例如,交叉点),在此接合于第一轨道400的器皿能够径向向内运动且因此运动到第二轨道402上。在一些示例中,第一转向器122是干净器皿的转向器。例如,干净器皿可以被装载在第一转盘102上的槽108a-n中一个槽的最外侧区域内且该器皿的底部接合于第一轨道400。在一些示例中,器皿经由图3中所示的装载机构300被装载到第一和第二转盘102、104上。放置有装载机构300的区域在第一轨道400上以阴影线示出。随着第一转盘102沿逆时针方向旋转,器皿处于其槽108a-n的最外侧径向区域内并且到达放置有第一转向器122的区域。在一些示例中,如果器皿还没有填充有样品和/或试剂并且被看作是干净的,则第一转向器122保持该器皿在第一轨道400上。因此,随着第一转盘102旋转,器皿将继续沿着第一轨道400前进并且保持在其相应槽108a-n的最外侧径向区域内。
[0095]在另一些示例中,随着第一转盘102使得器皿沿着第一轨道400顺时针旋转,第一液体(例如,样品)可以经由第一移液机构206被添加到在点B处的器皿且/或第二液体(例如,第一试剂)可以经由第二移液机构222被添加到在点E处的器皿。在这样的示例中,如果器皿的内容物准备好进一步处理(例如,样品和试剂已经被添加到器皿内),则第一转向器122能够将器皿从第一轨道400转移到第二轨道402上。在这样的示例中,随着第一转盘102旋转,因为第二轨道402绕逆时针方向直径减小,所以器皿在其相应槽108a-n内径向向内运动。在所示示例中,第二轨道402在第一转向器122的区域和卸载区域404 (例如,无源卸载器)之间完成两圈旋转,其中在卸载区域404中可以从第一转盘102移除器皿。
[0096]在图4A中所示的示例中,读取器130的区域(在图1_3中被示出)在轨道系统244上以虚线示出。读取器130被置于一个位置以使得读取器130能够读取读取器130所经过的第二轨道402上的器皿,例如沿轨道402通向卸载区域404的区段上转盘的最内侧区域被定位的器皿。因此,在所示示例中,在器皿在卸载区域404处从第一转盘102被卸载之前,读取器130分析器皿的内容物。
[0097]在所示示例中,从第一轨道400运动到第二轨道402上的器皿在第一转盘102上其相应槽108a-n内径向向内滑动,这使得槽108a_n的外侧位置空闲。因此,在一些示例中,另一器皿可以被装载到同一槽108a-n的外侧位置内并且被接合于第一轨道400。
[0098]在所示示例中,点F被置于第二轨道402上。在一些示例中,一旦器皿已经被接合于第二轨道402,则另一种液体(例如,第二试剂)可以经由第三移液机构234被添加到点F处的器皿。
[0099]在示例性处理操作中,样品可以被添加到在点B处的第一轨道400上的器皿。随着转盘旋转,器皿到达点E,并且如果需要的话,试剂和/或其他液体可以被添加到器皿。第一转向器122可以将器皿转移到第二轨道402上,并且器皿绕第二轨道402继续。随着第一转盘102旋转,器皿到达点F,在此第二试剂可以被添加到器皿。器皿继续沿着第二轨道402行进,并且读取器130的位置处,读取反应器皿的内容物。
[0100]在图4A中所示的示例中,放置有第二转向器124的区域包括另一交汇点(例如,交叉点、支线、侧轨道、子轨道),其将第二轨道402的外部区段(例如早期区段)连接于第二轨道402的内部区段(例如后期区段)。如所示,第二轨道402形成大约绕两圈的螺旋形。但是,在第二轨道402上行进的器皿可以被第二转向器124转移并且被移动到提前大约一圈的第二轨道402的另一区段上。因此,第二转向器124是stat转向器,其加速器皿沿着第二轨道402的进程。例如,某样品和试剂比另一些更快速地反应,并且需要更少的时间来进行完整测试。在这些示例中,在第二轨道402上转两圈之前准备好读取所述反应。因此,代替在到达读取器130之前在第二轨道402上转两圈,第二转向器124可以向内转移器皿以便绕过第二轨道402的一部分(例如,跳过一圈第二轨道402),并且因此减少读取反应之前的时间。但是,另一些测试需要更长时间来反应并且能够保持在第二轨道402的主要路径上以便在读取之前遵循较长路径。
[0101]如上所述,示例性处理轨道100还包括两个清洗区134、136。如图4A中的示例所示,放置有第三转向器126的区域包括连接点(例如,支线、侧轨道、子轨道),其将第二轨道402连接于清洗区侧轨道406。清洗区侧轨道406通向第一清洗区134的区域。一些示例性测试要求附加清洗以便从反应混合物移除不希望的结合物和其他材料。因此,如果需要的话,沿着第二轨道402运动的器皿可以被第三转向器126转移到清洗区侧轨道406上。清洗区侧轨道406在点F的区域之前再次连接到第二轨道402,其中在该点F的区域内另一液体(例如,第二试剂)可以被添加到器皿。如所示,第二清洗区136被置于第二轨道402的在读取器130之前的区段上。因此,器皿可以在读取之前穿过两个清洗区134、136。
[0102]在一些示例中,在诊断测试期间第一和第二转盘102、104间隔地或同步调地旋转。每个间隔或步调(lockstep)在转盘运动(例如转位(index))期间具有前进步骤并且在转盘空闲期间具有停止步骤。在空闲停止步骤期间,多个功能可以发生于第一和第二转盘102、104上的器皿,例如分配样品、分配试剂、清洗反应器皿的内容物、读取反应器皿的内容物、混合反应器皿的内容物等等。根据执行的诊断测试类型,转盘102、104可以具有不同的步调时间。
[0103]在一些示例中,第一转盘102具有大约18秒的步调时间(前进步骤和停止步骤的组合)(即第一转盘102大约每18秒递增地旋转或转位到不同位置)。在步调的前进步骤期间,第一转盘102沿逆时针方向运动(例如平移、转位等等)一个位置(例如一个位置是在一个槽的中心至另一槽的中心之间的距离)。在另一些示例中,根据针对特定分析机和/或具体诊断测试协议设计的调度协议,第二转盘104可以旋转更多或更少。在一些示例中,第一转盘102的前进步骤可以在18秒步调中的大约小于一秒(例如400毫秒(ms))期间发生,并且在步调的停止步骤期间第一转盘102可以保持空闲(例如,静止)大约17秒。在这17秒期间,第一、第二和第三移液机构206、222、234 (例如,同时地或者顺序地)吸取和/或分配液体(包括其内包含的任意微粒),并且其他功能模块(例如,读取器130、第一和第二清洗区134、136、ITV 138&-6等等)围绕转盘102、104操作。在一些示例中,一些功能模块也在步调的前进步骤期间操作。在另一些示例中,前进和停止时间可以是不同的。
[0104]在示例性操作中,器皿112a被装载到第一转盘102的槽108a并且被定位在槽108a的外部区段内以便(例如,经由装载机构300)接合轨道系统244的第一轨道400。第一转盘102运动过多个步调,从而沿逆时针方向每次递增地移动(例如转位)器皿112a —个位置。器皿112a到达点B,并且在这个步调期间第一移液机构206吸取液体(例如,样品)并分配该液体到器皿112a内。在下一步调期间,第一转盘102旋转,并且器皿112a被逆时针转位一个位置到达点E,并且在这个步调期间第二移液机构222吸取第二液体(例如,第一试剂)并且将该液体分配到器皿112a内。第一转盘102继续每个步调转位一个位置。当器皿112a到达第一转向器122时,器皿112a被径向向内引导到第二轨道402上,如前文所述。器皿112a在第二轨道402上绕第一转盘102继续并且在槽108a内径向向内运动。如果需要,则第二和第三转向器124、126可以将器皿112a转移到第二轨道402的不同区段,如前文所述。当器皿112a到达点F时,另一液体(例如,第二试剂)经由第三移液机构234被吸取并且被分配到器皿112a内。器皿112a继续在第一转盘102上递增地旋转并且经过读取器130,在此进行读取。当测试完成时,器皿112a在卸载区域404处被卸载。
[0105]在一些示例中,处理轨道100被用于免疫测定,并且被添加到器皿的一种或更多种试剂可以包括顺磁性微粒。在这样的示例中,第一和/或第二清洗区134、136可以被用于磁性微粒处理,其中多个清洗步骤和磁性处理步骤被用于分离测试样品的读取所需的部分。
[0106]如上所提到的,在一些示例中,第二转盘104还具有大约18秒的总步调时间。在一些示例中,转盘104具有两阶段步调,并且第二转盘104的每个步调均包括主步调和次步调。主步调和次步调中的每个均包括前进步骤和停止步骤。在一些示例中,主步调是大约16秒并且次步调是大约2秒。在另一些示例中,正时可以被改变以便适应所执行的测试类型。两阶段步调使得第二转盘104上的反应器皿能够在第一转盘102的一个步调期间在不同位置(例如,分开一个位置)发生被填充有样品和试剂并且因此准备预处理孵化。在一些示例中,次步调发生于反应器皿接收样品(例如,在点A)时并且主步调发生于反应器皿接收试剂(例如,点D)时。在主步调期间,试剂可以被分配到反应器皿内,反应器皿的内容物可以被稀释且/或反应器皿的内容物或部分内容物可以被吸取并传送到主要处理转盘上的反应器皿。因此,具有两阶段步调序列允许预处理转盘上的反应器皿通过在两个位置进行而被制备,并且允许反应器皿具有充分的时间来分配和吸取试剂,而这在一些示例中包含多个处理步骤。
[0107]作为两阶段步调的示例性实施方式,使用图3和图4所示的装载机构300,器皿112a被放置到第二转盘104上的一个槽110a-n内。第二转盘104经历交替的主和次步调构成的多个两阶段步调。在一些示例中,器皿112a在主步调期间位于从点A (图2)顺时针一个位置处。在下一个次步调期间,第二转盘104沿逆时针方向旋转一个位置,使得器皿112a现在位于点A并保持静止。在这个时间(例如,两秒)期间,第一移液机构206可以吸取液体(例如,样品)并且将该液体分配到器皿112a内。然后,在下一个主步调期间,第二转盘104再沿逆时针方向旋转一个位置使得器皿112a现在位于点D并且保持静止。在这个时间(例如,十六秒)期间,第二移液机构222吸取另一液体(例如,第一试剂)并且将该液体分配到器皿112a内。然后,在第二个次步调期间,第二转盘104沿逆时针方向旋转并且再次使得器皿112a运动又一位置。第二个主步调跟随其后。次和主步调的这种交替次序可以继续,并且器皿112a绕第二转盘104旋转。
[0108]在一些示例中,当器皿112a到达点C时,器皿112a的内容物可以经由第一移液机构206被吸取并且被分配到在点B的第一转盘102上的另一器皿内。这样的示例可以被用于在将样品放在第一转盘102上以用于处理之前来孵化样品的目的。通过在第二转盘104上的器皿内混合样品和试剂,在被放置在第一转盘102上的器皿内之前反应有时间进行孵化,并且因此减少了在第一转盘102上的器皿的总处理时间。在反应器皿的内容物或部分内容物在点C被吸取之后,第二转盘104继续经过更多步调并且空的、近似空的或其他方式被用过的器皿112a沿逆时针方向旋转。然而,在器皿112a的这个第二旋转/圈期间,器皿112a在主步调期间遇到点A且在次步调期间遇到点D。在这个时间期间,在器皿112a上不执行功能。器皿112a继续在第二转盘104上旋转并且到达第四转向器128 (例如,有源卸载器)并且从第二转盘104上的其槽110a-n被卸载。当槽110a_n到达装载机构300时,另一干净器皿可以被装载到槽110a-n内。因此,在这种示例中,第二转盘104上的给定器皿的处理循环是大约完整两圈。因此,在一些示例中,第二转盘104上的每隔一个器皿经历与该槽前方或后方的两个槽内的容器相同的序列。
[0109]作为另一示例(例如两管稀释处理序列),使用图3和图4所示的装载机构300,器皿112a被放置到第二转盘104上的一个槽110a-n内。第二转盘104经历多个由交替的主和次步调构成的两阶段步调。当器皿112a到达点A时,在次步调期间样品可以被分配到器皿112a内。在下一个主步调期间,器皿112a被旋转到点D并且稀释试剂经由第二移液机构222被添加到器皿112a。稀释试剂稀释反应器皿内的样品。在一些示例中,第二移液机构222在这个相同步调期间从外部容器吸取另一试剂,从点D的反应器皿吸取被稀释的样品/试剂混合物中的一些,并且将第二试剂和被稀释的样品/试剂混合物的混合物分配到在点E处的第一转盘102上的反应器皿以便处理。
[0110]第二转盘104继续旋转器皿112a经过多个主和次步调。在一些示例中,器皿112a继续在第二转盘104上旋转并且到达第四转向器128 (例如,有源卸载器)并且从第二转盘104上的其槽110a-n被卸载。当槽110a_n到达装载机构300时,另一干净器皿可以被装载到槽110a-n内。因此,在这种示例中,第二转盘104上的给定器皿的处理循环是大约一圈。在另一些示例中,空的反应器皿可以绕第二转盘104再旋转一圈直到器皿到达第四转向器128为止。
[0111]图4B和图4C图释了第一转向器122和第四转向器128的示例。在一些示例中,第二和第三转向器124、126类似于第一转向器122并且因此将包括相似部件。在所示示例中,第一和第四转向器122、128包括相应电机408、410和相应安装托架412、414。在一些示例中,电机408、410是螺线管、步进电机或伺服电机。安装托架412、414可以被用于将第一和第四转向器122、128安装到例如外壳106 (图1)、罩424 (在下文在图4D和图4E被具体描述)、分析机200 (图2)和/或不例性分析机的另一表面。
[0112]在所示示例中,第一转向器122包括具有第一通道418的第一桨叶416 (例如,爪和/或对齐接合臂)。在所示示例中,反应器皿112a被接合在第一桨叶416内。反应器皿112a的顶边沿113a将滑动穿过第一桨叶416的第一通道418。例如,当反应器皿112a在第一转向器122下方经过时,顶边沿113a滑动到第一桨叶416的第一通道418内。如果第一转向器122将使得反应器皿112a转向,则第一桨叶416经由第一电机408被(例如顺时针、逆时针)旋转以便将第一通道418和反应器皿112a沿不同方向对齐从而引导反应器皿112a到选定轨道上。在一些示例中,第一转盘102以多个步调转位,其中每个步调具有前进步骤和停止步骤。在一些示例中,反应器皿112a在前进步骤期间被转位到图4B所示位置内,在此反应器皿112a的顶边沿113a被接合于第一桨叶416。在停止步骤或者空闲阶段期间,第一电机408旋转第一桨叶416以便将反应器皿112a的顶边沿113a沿所需方向与适当轨道对齐。在下一个前进步骤期间,反应器皿112a被向前转位一个位置,并且因此反应器皿112a的顶边沿113a运动离开第一桨叶416的第一通道418且沿着所需轨道。在一些示例中,第一转向器122使得第一桨叶416在大约30°至大约35°之间旋转。
[0113]在所示示例中,第四转向器128包括具有第四通道422的第四桨叶420 (例如,爪和/或对齐接合臂)。在所示示例中,反应器皿112d被接合在第四桨叶420内。反应器皿112d的顶边沿113d将滑动穿过第四桨叶420的第四通道422。例如,当反应器皿112d在第四转向器128下方经过时,顶边沿113d滑动到第四桨叶420的第四通道422内。如果第四转向器128将卸载反应器皿112d或者使得反应器皿112d转向,则第四桨叶420经由第四电机410被旋转。当被旋转时,第四桨叶422的第四通道422对齐在不同方向以便引导反应器皿112d到另一轨道上或者离开第二转盘104。在一些示例中,第二转盘104以多个步调转位,其中每个步调具有前进步骤和停止步骤。在一些示例中,反应器皿112d在前进步骤期间被转位到图4B所示位置内。在停止步骤或者空闲阶段期间,第四转向器128旋转第四桨叶420,这使得反应器皿112d旋转。在一些示例中,反应器皿112d通过顶边沿113d被支撑在其相应槽110a-n内,并且第四转向器128使得反应器皿112d旋转直到反应器皿112d的边沿113d不被第二转盘104支撑并且通过槽110a-n下落(例如,到废料模块内)。在一些示例中,这第四转向器128使得第四桨叶420旋转大约90°。
[0114]图4D和图4E图释了示例罩424 (例如,盖、帽),其可以被用于覆盖示例性处理轨道100的第一和第二转盘102、104。如所示,轨道系统244在底部被置于罩424的底部上。在一些示例中,轨道系统244在盖424的底部内被开槽或以其他方式形成。在所示示例中,第一、第二、第三和第四转向器122、124、126、128被置于罩424的顶部上并且其相应桨叶延伸通过罩424且进入到轨道系统244内,如上文公开的。
[0115]在所示示例中,第一和第二转盘102、104为了清晰已经被移除以便观察罩424和轨道系统244的底部。在一些示例中,当反应器皿112a-n被置于相应转盘的槽108a_n、110a-n内时,相应器皿112a-n的顶边沿113a_n安放在转盘102、104上。当被置于所述第一多个槽108a-n内时,相应反应器皿112a_n的顶部113a_n被置于轨道系统244的沟槽内并且因此沿轨道系统244的相应路径行进。随着第一转盘102转位,第一、第二、第三转向器122、124、126操作成引导反应器皿112a_n,如上文公开的。
[0116]如图4E所示,第一转向器122的第一桨叶416操作成在第一轨道400和第二轨道402之间引导反应器皿112a-n。第二桨叶426被联接到第二转向器124并且使得反应器皿112a-n从第二轨道402上的一个区域(例如,区段、部分、位置)转移到第二轨道402上的另一区域。也如所示,被联接到第三转向器126的第三桨叶428操作成将反应器皿112a-n从第二轨道402转移到清洗区侧轨道406。在所示示例中,第三轨道430被置于罩424的底部上并且类似地引导第二转盘104上的反应器皿112a-n。第四转向器128的第四桨叶420操作成从第二转盘104移除反应器皿112a-n,如上文具体描述的。
[0117]图5A、图5B和图5C图释了图1_4中所示的处理轨道100和移液机构206、222、234的不同示图。具体地,图5A是透视图,图5B图释了俯视平面图,并且图5C图释了正面侧视图。已经根据上文具体描述的附图标记标示了各部件。
[0118]如图5A、图5B和图5C所示,处理轨道100包括罩424以便容纳第一和第二转盘102、104 (图1-3)。在一些示例中,第一、第二、第三和第四转向器122-128被联接到盖500并且互连于在第一和第二转盘102、104上的在罩424下方旋转的器皿。如图5B所示,多个孔口 502a-f (例如,开口、孔、间隙等等)被形成在罩424内,使得移液机构206、222、234的移液器212、226、238可以穿过罩424通达在第一和第二转盘102、104上的器皿。具体地,孔口 502a、502b和502c沿着第一移液机构206的第一行进路径214被布置并且对齐于图1-4中所示的点A、B和C。孔口 502d和502e沿着第二移液机构222的第二行进
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