生物样本的分析系统的制作方法

生物样本的分析系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供分析生物样本（108）的分析系统（100，300，400），分析系统包括分析仪（102），分析仪包括分析生物样本以获取分析结果（140）的分析单元（106）。分析仪配置用于接收化验盒（110），化验盒包括识别符（114）并且包含分析生物样本的至少一种试剂。分析仪包括用于读取识别符的识别单元（116）。分析仪在识别符有效的情况下接收化验盒。分析系统还包括方案创建系统（150，104）。指令使得处理器：从用户接口（158）接收（200）分析方案参数（164）；使用分析方案参数生成（202）定制分析方案（138）；链接（204）定制分析方案到无效识别符，这改变无效识别符为有效识别符，以及传递（206）与现在有效识别符相关联的用户创建分析方案到分析仪控制器。
【专利说明】生物样本的分析系统

【技术领域】
[0001] 本发明涉及分析生物样本的分析系统，尤其涉及全自动化分析高吞吐量系统中的 定制分析方案的创建。

【背景技术】
[0002] 全自动化诊断分析系统依赖于验证的化验和/或工作流。然而，在很多条件下，如 果实验室可以规定这种全自动化诊断分析仪系统的定制化验，则将有益。例如，开发化验来 检测出现的疫情或者用于执行调查研究。
[0003] 美国专利US8, 035, 485公开用于利用无线电频率识别标签的实验室分析仪的自 动化的系统。
[0004] 美国专利申请US2009/0088336A1公开用于对体液中的分析物自动化检测的化验 盒（cartridge),包括：样本收集单元，配置为接收体液样本；以及化验单元的阵列，配置为 接收样本收集单元的一部分并且进行产生指示存在分析物的可发觉信号的化学反应；试剂 单元的阵列，包含用于进行化学反应的试剂。
[0005] 美国专利申请2008/0213872A1公开插入到流入式自动化仪器（flow-through automated instrument)的外壳区域的化验盒，该流入式自动化仪器配备有传感器以确保化 验盒的适当放置和使用。该申请还公开该化验盒可以用条码识别，以防止插入错误化验盒 或者重新使用化验盒，以及该系统可以向用户通知的警告。
[0006] 美国专利申请2011/0093249A1公开也称为化验盒的设备。该设备包括具有用以 容纳化验单元和试剂单元的位置的外壳。该申请还公开可以进行很多不同序列用于要在该 设备上进行的任何化学反应，以及这可以在不需要改变化验盒中的试剂的类型的情况下完 成。该申请还公开该设备可以具有由识别符检测器检测或者读取的识别符。


【发明内容】

[0007] 本发明提供独立权利要求中的分析系统和方法。在从属权利要求中给出实施例。
[0008] 本文使用的控制器包含用于控制一个或者多个其它设备的操作和/或功能的设 备、机器或者装置。控制器的示例可以包含但不限于：计算机、处理器、嵌入式系统或者控制 器、可编程逻辑控制器和微控制器。这里使用的"计算设备"或者"计算机"包含包括处理 器的任何设备。本文使用的"处理器"包含能够执行程序或者机器可执行指令的电子组件。
[0009] 本文使用的"计算机可读存储介质"包含可以存储可由计算设备的处理器执行的 指令的任何有形存储介质。计算机存储介质可以称为计算机可读非瞬时存储介质。
[0010] "计算机存储器"或者"存储器"是计算机可读存储介质的示例。计算机存储器是 对于处理器或者其它控制器直接可存取的任何存储器。"计算机存储"或者"存储"是计算 机可读存储介质的示例。计算机存储是任何非易失性计算机可读存储介质。
[0011] 本文使用的"用户接口"是允许用户或者操作员与计算机或者计算机系统交互的 接口。
[0012] 本文使用的"硬件接口"包含使得处理器或者其它控制器能够与外部计算设备和 /或装置交互和/或控制外部设备和/或装置的接口。硬件接口可以允许处理器发送控制 信号或者指令到外部计算设备和/或装置。硬件接口可以使得处理器或者其它控制器能够 接收传感器数据，并且控制体液的分液（dispense)。硬件接口在一些实施例中可以用于形 成闭合控制环。
[0013] 本文使用的"生物样本"指代怀疑包含感兴趣的分析物的材料。该样本可以源自 任何生物源，诸如生理体液，包括血液、唾液、接目镜体液（ocular 1 ens fluid)、脑脊液、汗、 尿、乳、腹水、粘液、滑液、腹腔液、羊水、组织、细胞等。可以在使用之前预处理检验样本，诸 如准备来自血液的血浆、稀释粘性体液、溶解等；处理的方法可以涉及过滤、蒸馏、浓缩、干 扰成分的灭活、和试剂的添加。可以如从源获取的那样直接使用样本，或者在用以修改样 本的特性的预处理之后、例如在用另一溶液稀释之后，或者在已经与试剂混合之后，使用样 本，以例如实现像例如临床化学化验、免疫测定、凝血化验、核酸检测等的一种或者多种诊 断化验。本文使用的术语"样本"因此不仅用于原始样本，而且涉及已经被处理(吸取、稀释、 与试剂混合、浓缩、已经被提纯、已经被扩增等）的样本。如本文使用，术语"分析物"指代要 检测或者测量的生物样本中的复合物或合成物。
[0014] 术语"试剂"用于指示处理样本要求的合成物。试剂可以是需要与样本和/或其它 试剂混合以例如发生反应或者使得能够检测的任何液体，例如溶剂或者化学溶液。试剂例 如可以是包括水的稀释液体，其可以包括有机溶剂，其可以包括去污剂，其可以是缓冲液。 试剂也可以是例如适合于由样本、另一试剂或者稀释液体溶解的干燥试剂。术语的更严格 含义中的试剂可以是包含反应物的液体溶液，所述反应物典型是例如能够结合到样本中呈 现的一种或者多种分析物或者对样本中呈现的一种或者多种分析物进行化学变化的复合 物或者药剂。反应物的示例是酶、酶底物、共轭染料（conjugated dye)、蛋白结合分子、核酸 结合分子、抗体、螯合剂、启动剂（promotor)、抑制剂、表位（epitope)、抗原等。
[0015] 在一个方面中，本发明提供分析生物样本的分析系统。该分析系统包括分析仪。该 分析仪包括用于分析生物样本以获取分析结果的分析单元。分析单元可以对生物样本执行 测量，以获取分析结果。如本文使用，分析仪也可以指代多个分析仪。此外，分析仪也可以 指代一个或者多个分析单元。如此，分析系统可以包括不止一个分析仪，并且每个分析仪可 以包括不止一个分析单元。
[0016] 术语"测量"涉及可以直接或者在处理生物样本之后，在添加至少一种试剂之后对 生物样本执行的任何测量。生物样本的处理可以包括分离和/或提纯分析物。在一个实施 例中，用于测量的试剂可以是特定分析物。
[0017] 术语"分析结果"涉及分析的结果。基于生物样本的测量获取该分析结果。分析 结果可以是定性的(分析物的量在阈值之上或者之下）或者定量的。
[0018] 分析仪包括分析仪控制器。分析仪可操作或者配置用于接收包括识别符的化验 盒。识别符是使得化验盒能够被识别为特定化验盒或者识别为具体类别的化验盒的属性或 者标注或者标签。
[0019] 在一些实施例中，识别符可以是诸如条码或者RFID标签之类的标签。
[0020] 在其它实施例中，识别符还可以包括如化验盒的尺寸或者颜色的这种属性。化验 盒包含至少一种用于分析生物样本的试剂。分析仪包括用于读取识别符的识别单元。当然 识别单元依赖于识别符的类型，例如，如果识别符是RFID芯片，则识别单元可以包括用于 读取RFID芯片的一些东西。同样，如果识别符包括条码，则识别单元包括条码读取器。如 果识别符被加载到化验盒的形状或者尺寸或者颜色，则识别单元包括可操作或者配置用于 读取或者测量该属性的装置。该分析仪可操作或者配置用于接收化验盒。
[0021] 分析仪可操作或者配置用于使用识别单元检查识别符的有效性。例如可以通过比 较识别符与有效化验盒或者方案识别符的清单来比较或者检查该有效性。该系统可操作或 者配置用于在识别符有效的情况下接收化验盒。分析仪控制器包括包含一组分析方案的控 制器存储器。该组分析方案中的每个定义用于执行生物样本的分析的方案和参数，并且通 过方案识别符来引用。
[0022] 术语"方案"涉及生物样本所经受以获取分析结果的分析系统中的条件。
[0023] 术语"参数"或者"方案参数"涉及定义方案的参数。
[0024] 分析仪控制器可操作或者配置用于从识别单元接收识别符。如果化验盒不具有有 效识别符，则分析仪可以拒绝使用该化验盒并且不允许执行生物样本的分析。
[0025] 分析系统还包括方案创建系统，该方案创建系统包括处理器。方案创建系统还包 括包含机器可执行指令的方案创建系统存储器。方案创建系统存储器是计算机存储器或者 存储。机器可执行指令的执行使得处理器从用户接口接收分析方案参数。例如，操作员可 以输入数据或者参数到能够用于生成分析方案的用户接口。
[0026] 机器可执行指令的执行还使得处理器使用分析方案参数生成定制分析方案。指令 的执行还使得处理器链接定制分析方案到方案识别符。机器可执行指令的执行还使得处理 器传递与方案识别符相关联的用户创建分析方案到分析仪控制器。如果无效识别符与方案 识别符对应，则与方案识别符相关联的用户创建分析方案到分析仪控制器的传递，将特定 化验盒的无效识别符改变为有效识别符。
[0027] 分析仪控制器可操作或者配置用于附加定制分析方案到该组分析方案。
[0028] 分析仪控制器接收包括现在有效识别符的化验盒，所述现在有效识别符使得生物 样本能够根据定制分析方案被处理。这一点可以在分析仪中使用包括现在有效识别符的化 验盒完成。
[0029] 因为本实施例能够使得分析仪加载化验盒并且执行分析仪本不能够加载的定制 分析方案，所以本实施例是有利的。例如，实验室中使用的很多分析系统具有被规定并且证 明的特定检验。它们的架构防止以没有被规定的方式使用。本发明的实施例可以提供用于 能够使得对这种分析系统执行定制化验盒和/或定制分析方案的方便手段。
[0030] 术语"识别符"涉及本文描述的化验盒的识别符。
[0031] 术语"方案识别符"涉及方案可以链接到并且与化验盒的识别符对应的识别符。
[0032] 可以以多种不同的方式执行与方案识别符相关联的用户创建分析方案到分析仪 控制器的传递。例如，在一个实施例中，可以跨越网络发生该传递。
[0033] 在另一实施例中，用户创建分析方案可以被写入化验盒上的存储(诸如RFID芯片 之类)，该用户创建分析方案然后经由化验盒传递到分析仪。
[0034] 在另一实施例中，分析仪控制器包括包含一组分析方案的控制器存储器。
[0035] 在另一实施例中，分析仪控制器包括包含一组分析方案的控制器存储器。
[0036] 在另一实施例中，分析仪配置用于使用识别单元通过比较识别符与该组分析方案 来检查识别符的有效性。该分析仪配置为在识别符有效的情况下接收化验盒。该分析仪配 置为在该识别符无效的情况下拒绝该化验盒。该分析仪可以通过如此检查看识别符是否是 该组分析方案之一或者在该组分析方案中列出，确定该识别符是有效还是无效。如果该识 别符是该组分析方案之一，则其有效。如果该识别符不是该组分析方案之一，则其无效。
[0037] 在另一实施例中，指令的执行使得处理器通过将与方案识别符相关联的用户创建 分析方案附加到分析仪控制器中的该组分析方案，来改变化验盒上的无效识别符为有效识 别符。在一些情况下，这可以在无效识别符与方案识别符对应的情况下完成。然后这可以 在分析仪控制器中导致接受现在有效识别符，其允许在分析仪中使用包括有效识别符的化 验盒根据定制分析方案处理生物样本。这已经将无效识别符转为有效识别符。
[0038] 上面提及的实施例的组合可以提供用于扩展分析系统的功能的手段，该分析系统 包括分析单元并且利用填入有试剂的化验盒上的识别符来控制对分析方案的选择。
[0039] 在另一实施例中，诸如计算机可读存储介质(诸如接触盘或者USB棒之类）之类的 数据载体可以具有向其写入的分析方案。然后操作员可以稍后将该分析方案传递到分析 仪。
[0040] 在另一实施例中，分析仪和方案创建系统被集成到单个计算机或者计算机系统 中。在该情况下，通过在程序之间传递数据或者通过将数据文件运行到分析仪控制器上的 存储，传递可能发生。
[0041] 在另一实施例中，方案创建系统可操作地链接到分析仪控制器。本文使用的可操 作地链接包含方案系统和分析仪控制器之间共享数据或者功能的能力，并且使得它们能够 相互结合地操作。例如，可能存在方案创建系统和分析仪控制器之间的网络连接。
[0042] 在另一实施例中，识别符包括识别标签。识别单元包括识别标签读取器。在本实 施例中，一些种类的标签被安装或者贴到化验盒。然后识别单元至少部分地使用识别标签 读取器，以从识别标签读取识别符。
[0043] 在另一实施例中，识别标签包括RFID标签。在该情况下，识别单元将包括RFID读 取器。
[0044] 在另一实施例中，识别符是唯一识别符。
[0045] 在另一实施例中，方案创建系统包括用于生成定制识别标签的识别标签生成器。 识别标签生成器例如是产生可以贴到化验盒的标签的系统。在其它实例中，识别标签生成 器是用于修改现有标签的系统。例如，化验盒包括由识别标签生成器简单编程的RFID芯 片。机器可执行指令的执行还使得处理器在链接定制分析方案到识别符之前生成包括识别 符的定制识别标签。
[0046] 在另一实施例中，定制识别标签包括RFID标签。识别标签生成器包括第一 RFID接 口。方案创建系统可操作或者配置用于使用第一 RFID接口写入RFID数据到RFID标签。识 别标签读取器包括第二RFID接口。分析仪控制器可操作或者配置用于通过使用第二RFID 接口读取RFID数据，来至少部分确定识别符。
[0047] 在另一实施例中，识别标签生成器可操作或者配置用于经由第一密码数据交换写 入RFID数据到RFID标签。识别标签读取器可操作或者配置用于经由第二密码数据交换读 取RFID标签。例如，在分析系统和方案创建系统之间共享的一对公用密钥或者加密密钥可 以用于安全地从RFID标签读取和写入数据。这可能具有防止某人生产未授权化验盒或者 定制分析方案的益处。
[0048] 可以以不同方式执行密码数据交换，例如，方案创建系统可以生成用于加密RFID 数据的对称密钥，并且然后将该对称密钥传送到分析仪。在另一实施例中，工作流管理器生 成一对公用密钥或者使用然后用于加密数据的RFID标签的一对先已存在的密钥。分析仪 控制器和RFID芯片使用相互的公用密钥来交换数据。在另一示例中，完成密钥交换。例如， Diffie-Hellman算法用于安全地交换密钥，然后它们使用它们的密钥经由RFID芯片安全地 通信。
[0049] 在另一实施例中，RFID数据包括分析方案修改数据。本文使用的分析方案修改数 据包含可以用于生成或者修改分析方案的数据。例如，定制分析方案可以存储在RFID芯片 上。在一些实施例中，第一和第二密码数据交换的使用可以用于验证，RFID标签或者芯片 上的方案修改数据确实有效并且允许在分析仪上创建定制分析方案。
[0050] 在另一实施例中，使用唯一识别符至少部分确定识别符。
[0051] 在另一实施例中，分析仪是自动化核酸分析仪系统。
[0052] 在另一实施例中，分析系统方案参数包括以下中的任一个：分析方案识别符、识 别符、通道目标分配、内部控制有效范围、样本类型、样本处理输入体积、聚合酶链式反应图 谱、计算灵敏度、稀释因子、培养时间、试剂添加、体积、温度设置、冲洗步骤和其组合。
[0053] 本文描述的系统和方法的优点是允许操作员对全自动化和验证分析系统进行定 制作出的化验。本发明允许操作员在验证高吞吐量分析系统上进行定制作出的化验，其支 持从主/副试管吸取样本、分析物分离、准备特定分析物试剂、测量和用以获取分析结果的 计算。本文描述的分析系统和方法也提供增加的灵活性和优化的吞吐量，这使得特定高吞 吐量系统能够对没有验证化验试剂提供到的传染疾病的季节性或者新出现作出反应。另一 优点是操作员可以使用缺乏特定分析物成分的验证试剂，以准备特定分析物试剂。这优化 了定制作出的特定分析物试剂的质量，并且由此也优化由操作员获取的分析结果的质量。
[0054] 在另一实施例中，分析仪是免疫分析分析仪或者凝血分析仪或者核酸分析仪。
[0055] 本发明的优点是允许操作员对全自动化和验证分析系统进行定制作出的化验。本 发明允许操作员对分析和全集成核酸检验系统进行定制作出的化验，所述分析和全集成核 酸检验系统支持来自主/副试管的样本吸取、核酸分离、准备特定扩增试剂、扩增和检测、 计算和输出中间结果、报告分析结果以及向LIS和/或HIS系统释放分析结果。
[0056] 术语"扩增"一般指代来自目标核酸的多个核酸分子的产生，其中，引物混成目标 核酸分子上的特定位点，以通过聚合酶提供扩展的起始位点。可以由本领域一般已知的任 何方法(诸如但不限于：标准PCR、长PCR、热启动PCR、qPCR、RT-PCR，实时PCR和等温扩增 (诸如3SR，NASBA或TMA/TM之类)）进行扩增。
[0057] 在另一实施例中，识别符唯一地识别具体化验盒。
[0058] 在另一实施例中，化验盒的识别符唯一地识别具体化验盒。
[0059] 在另一实施例中，化验盒的识别符唯一地识别化验盒。
[0060] 在另一实施例中，识别符规定所选分析方案。该所选分析方案是该组分析方案之 〇
[0061] 在另一实施例中，定制识别标签包括条码。识别标签一般包括条码打印机。识别 标签读取器包括条码读取器。分析仪控制器可操作或者配置用于至少部分依据条码确定识 别符。
[0062] 在另一实施例中，分析系统还包括化验盒。
[0063] 在另一实施例中，该化验盒包括识别符并且也包含用于分析生物样本的至少一种 试剂。
[0064] 在另一实施例中，至少一种试剂包括由操作员提供的特定化验试剂。在一些实施 例中，特定化验目标试剂由操作员提供并且可以由操作员添加到空化验盒。化验盒还可以 包含不是特定化验的试剂，也就是它们也可以由操作员用于任何化验，另外不特定于使用 程序的化验。
[0065] 特定化验试剂的一些特定示例是用于扩增和/或检测目标核酸的特定寡核苷酸。 它们也可以是特定抗体，但也可以是特殊化验中使用的其它试剂，诸如酶、阳离子或者去污 剂之类。
[0066] 在另一实施例中，分析系统还包括用于在方案创建系统和分析仪控制器之间交换 分析方案的网络连接。机器可执行指令的执行使得处理器使用网络连接将用户创建分析方 案传递到分析仪。
[0067] 在另一方面，本发明提供自动化分析系统中分析生物样本的方法，该自动化分析 系统包括分析仪。该分析仪可操作或者配置用于接收具有有效识别符的化验盒并且拒绝具 有无效识别符的化验盒。该方法包括提供包括无效识别符并且包含用于分析生物样本的至 少一种试剂的化验盒的步骤。该方法还包括利用方案创建系统生成定制分析方案的步骤。 该方法还包括链接定制分析方案到与无效识别符相对应的方案识别符的步骤。该方法还包 括将与方案识别符相关联的定制分析方案从方案创建系统传递到分析仪的分析仪控制器， 由此改变化验盒上的无效识别符为有效识别符。
[0068] 分析仪控制器允许分析仪接受具有现在有效识别符的化验盒。该方法还包括选择 链接到与现在有效识别符对应的方案识别符的定制分析方案的步骤。该方法还包括加载具 有现在有效识别符的化验盒到所述自动化分析仪中的步骤。该方法还包括读取识别符的步 骤。由识别单元读取识别符。该分析仪包括该识别单元。该方法还包括根据所选择的定制 分析方案，使用所述化验盒中包括的所述至少一种试剂的至少一等份来分析生物样本的步 骤。
[0069] 术语"试剂的等份"涉及检验生物样本使用的试剂的部分。等份典型通过将试剂 的一部分吸取到进行另外的处理的试管或者透明小容器或者加样孔（well)中生成。当需要 两等份或者更多等份试剂时，例如，能够吸入该试剂的体积并且将该体积的部分排放到两 个或者更多加样孔中。术语试剂等份意图也覆盖与生物样本和其它体液混合的试剂等份， 因为其典型对于化验生物样本必要。
[0070] 在另一实施例中，识别符包含识别标签。
[0071] 在另一实施例中，识别符是识别标签上的唯一识别符。控制器存储器包括分配唯 一识别符给分析方案的交叉表，该交叉表包括与唯一识别符对应的方案识别符。
[0072] 在另一实施例中，通过识别符生成器在识别标签上生成识别符，并且应用方案识 别符来存储定制分析方案。
[0073] 在另一实施例中，利用方案创建系统生成定制分析方案的步骤包括：从用户接口 接收分析方案参数，使用分析方案参数生成所述定制分析方案，并且链接定制分析方案到 方案识别符。
[0074] 在另一实施例中，在方案创建系统上创建定制分析方案。使用网络连接从分析方 案创建系统向分析仪控制器传递该定制分析方案。通过方案识别符来引用定制分析方案。
[0075] 在另一实施例中，该方法还包括在提供包括无效识别符并且包含用于分析生物样 本的至少一种试剂的化验盒之前，添加至少一种试剂到化验盒。
[0076] 在另一实施例中，从方案创建系统向分析仪的分析仪控制器传递所述与方案识别 符相关联的定制分析方案的步骤，到传递识别符到所述分析仪控制器的步骤，被全自动化。
[0077] 在另一实施例中，该至少一种试剂包括特定于目标核酸的寡核苷酸。
[0078] 可以理解，可以组合本发明的前述实施例中的一个或者多个，只要组合的实施例 不相互排斥。

【专利附图】

【附图说明】
[0079] 下面，将参考附图，仅仅通过示例的方式更详细解释本发明的实施例，在附图中：
[0080] 图1示出具有方案创建系统的分析系统的示例；
[0081] 图2示出图示由图1的方案创建系统执行的步骤的流程图；
[0082] 图3示出分析系统的另一示例；
[0083] 图4示出分析系统的另一示例；
[0084] 图5示出图示方法的流程图；
[0085] 图6示出开发定制实用通道工作流（utility channel workflow)的方法；
[0086] 图7示出图示如何执行图6的步骤601的流程图；
[0087] 图8示出更详细图示图6的步骤602的流程图；和
[0088] 图9示出图示定制实用通道化验盒的创建的流程图。

【具体实施方式】
[0089] 这些图中的类似标号元件是等效元件或者执行相同功能。如果功能等效，则将没 有必要在后面的图中讨论之前已经讨论的元件。
[0090] 图1不出分析系统100的不例。分析系统100包括分析仪102。分析仪102包括 分析仪控制器104、分析单元106、化验盒110的分液器112和识别单元116。可以看到存在 与分析单元106邻近的生物样本108。分析单元106可操作或者配置用于通过对生物样本 108执行测量获取分析结果。化验盒110被看作安装到分析仪102。化验盒110包含用于 分析生物样本108的至少一种试剂。化验盒110示出为与用于将至少一种试剂分液到生物 样本108的分液器112结合。
[0091] 化验盒110也具有识别符114。在不同的实施例中，其可以是标签、条码、RFID芯 片或者可以被测量的其它参数。存在用于测量或者从化验盒110获取识别符114的识别单 元116。分析单元106、分液器112和识别单元116全部连接到分析仪控制器104的硬件接 口 122。分析仪控制器104还包括处理器120。处理器120与硬件接口 122、网络接口 124、 计算机存储128和计算机存储器130通信。计算机存储120示出为包含化验盒数据库132。
[0092] 化验盒数据库132包含关于具有有效识别符的化验盒的信息。计算机存储128示 出为还包含分析方案数据库134。分析方案数据库134包含可以由分析仪102使用的一组 分析方案，以分析特定化验盒的生物样本108。可以存在化验盒数据库132中的各种化验 盒和分析方案数据库134之间的链接。计算机存储128示出为还包含识别符136。识别符 136已经由识别单元116从识别符114和化验盒110读取。可以针对化验盒数据库132检 查识别符136,以确定化验盒是否有效。如果有效，则在分析方案数据库134中找到相关联 的分析方案。
[0093] 计算机存储128还示出为包含定制分析方案138。使用方案创建系统150构建定 制分析方案138。计算机存储128还示出为包含由分析单元106依据生物样本108测量的 分析结果140。
[0094] 计算机存储器130还示出为包含控制模块142。控制模块142使得处理器120能 够控制分析仪102的操作和功能。具体地，控制模块142可以使用分析方案，以控制分析单 元106从而获得分析结果140。
[0095] 分析系统100还示出为包括方案创建系统150。方案创建系统150包括网络接口 154。存在连接网络接口 154到124的网络连接。方案创建系统150还包括处理器152。处 理器152与网络接口 154、用户接口 158、计算机存储160和计算机存储器162连接。计算 机存储160示出为包含已经从用户接口 158接收到的分析方案参数164。然后分析方案参 数164用于创建也示出为存储在计算机存储160中的定制分析方案138。定制分析方案138 经由网络连接156传递到分析仪控制器104。计算机存储器162示出为包含分析方案创建 模块166,所述分析方案创建模块166包含使得处理器152能够使用分析方案参数164创建 定制分析方案138的可执行码。
[0096] 图2示出图示由图1的方案创建系统150执行的步骤的流程图。首先，在步骤200 中，从用户接口接收分析方案参数。接着，在步骤204,使用分析方案参数生成定制分析方 案（UCAP)。然后，在步骤206,形成定制分析方案和方案识别符之间的链接。最后，在步骤 208,传递与方案识别符相关联的用户创建方案到分析仪控制器。
[0097] 图3示出分析系统300的另一示例。图3中示出的实施例类似于图1中示出的实 施例。然后，在该情况下，图1的分析仪控制器104和方案创建系统150已经组合到单个分 析仪控制器104。图1中的计算机存储128和160的内容已经被合并，并且计算机存储器 130和162的内容也已经被合并。用于输入分析方案参数164的用户接口 158现在也是分 析仪控制器104的一部分。
[0098] 图4不出分析系统400的另一不例。分析系统400类似于图3中不出的分析系统 300。然而，在图4中，附加存在识别标签生成器402。识别标签402可以用于创建和/或编 程化验盒110上的识别符114。例如，识别标签生成器402在一些实施例中可以包含条码生 成器和/或RFID芯片编程器。
[0099] 图5示出图示方法的流程图。首先，在步骤500,提供具有无效识别符的化验盒，并 且该化验盒包含至少一种试剂。接着，在步骤502,生成定制分析方案（UCAP)。然后，在步 骤504,定制分析方案链接到无效识别符。此时，无效识别符变成有效识别符。无论何时分 析系统遇到识别符，分析方案将被调用，并且被用于分析生物样本。接着，在步骤506,传递 定制分析方案到分析仪的分析仪控制器。可选地，在步骤508,选择定制分析方案。接着，在 步骤510,加载化验盒到自动分析仪。在步骤512,使用识别单元读取识别符。在一些实施 例中，例如通过网络连接传递识别符到分析仪控制器。链接化验盒的识别符到定制分析方 案，以使得分析仪控制器能够由此调用定制分析方案，以分析生物样本。最后，在步骤514， 使用来自化验盒的试剂的至少一等份分析生物样本，并且根据定制分析方案完成这一点。 [0100] 诊断实验室需要高灵活性，以在全集成高吞吐量分析系统上进行它们自身的化 验。例如，实验室可以开发用于不同流感的化验。本方明可以提供实用通道工作流或者UCW， 其允许客户在系统上进行它们自身的化验，该化验报告来自主/副试管的样本吸取、与样 本的核酸分离、准备特定PCR混合物、扩增和检测、计算和输出中间结果、报告结果以及向 LIS系统释放结果。LIS是实验室信息系统。实用通道工作流的重要方面是客户定义化验 参数的定义和安装，所述客户定义化验参数包括分析系统上的化验盒ID。
[0101] 图6示出图示该处理的流程图。首先，该方法以步骤600开始。接着，在步骤601， 生成定制分析方案（UCAP)。接着，在步骤602,准备一个或者多个特定定制分析方案UCW化 验盒的批号（lot)。然后，在步骤604,在测量生物样本处执行进行（a run)。在步骤606是 判定块。疑问是是否使用剩余UCW化验盒开始新的进行。如果答案是"是"，则再次执行步 骤604。如果不是，则疑问进行到步骤608,并且疑问是是否准备特定定制分析方案UCW化 验盒的新批号。如果答案是"是"，则再次执行步骤602。如果答案是"否"，则执行也是疑问 框的步骤610。该疑问是是否应该更新定制方案系统。如果答案是"是"，则该方法返回步 骤601。如果否则该方法在步骤612结束。
[0102] 实用通道工作流的重要方面是包括分析系统上的化验盒ID的客户定义化验参数 的定义和安装。这与图6中的步骤601对应。定制化化验盒的占有（appropriation)对应 于并且利用该化验盒的客户化验盒的加标注对应于图6中的步骤602。定制化化验盒的加 载以对系统进行客户定义化验，对应于图6中的步骤604。
[0103] 图7示出更详细图示如何执行图6的步骤601的流程图。也就是，如何生成定制 分析方案。定制分析方案或者实用通道分析封装包含所有必要化验参数，以执行样本处理、 扩增、检测和中间结果的计算。操作员可以使用在一些实施例中是消费者PC上的独立软件 的UCW工具或者实用通道工具生成定制分析方案。在生成定制分析方案之后，操作员能够 保存定制分析方案用于另外的修改或者从UCW系统向分析系统输出定制分析方案。这在图 7中演示。首先，在步骤700中，方法开始。接着，在步骤702中，提供用于编辑的定制分析 方案。接着，在步骤704,修改定制分析方案。步骤706是判定框，并且疑问是是否应该保存 或者公开定制分析方案。如果仅仅保存，则该方法重复步骤702。如果判定为公开，则该方 法进行到步骤708。在步骤708,定制分析方案安装在分析系统上。最后，在步骤710,使得 定制分析方案可用于检验。在步骤704,修改定制分析方案。
[0104] 可以由操作员定义的几个基本参数可以是定制分析方案ID或者等效于识别 符、UCW化验盒ID的识别。该识别可以用于链接定制分析方案到操作员定义化验盒配方 (formulation)。该操作员也可以定义通道目标分配、1C有效范围、样本类型和样本处理输 入体积、PCR图谱（profile)以及也可能的计算灵敏度。
[0105] 图8示出更详细图示图6中的步骤602的流程图。图8中的流程图分为两部分。 第一部分800示出特定定制分析方案化验盒的准备。第二步骤802图示一些实施例中使用 的定制化PCR主混合物的准备。该方法在步骤804以通用实用通道化验盒和PCR主混合试 齐[J(MMX-R2)开始，而不需要引物和探针。然后步骤806从流程图的部分802执行。在步骤 806,准备通用MMX-R2试剂。接着，在步骤808,采用通用MMX-R2试剂并且添加810特定目 标引物和探针。在步骤812,化验盒被填入至最终体积。在最终步骤814,准备最终MMX-R2。 然后步骤804进行到步骤816,其接收步骤814中准备的最终MMX-R2混合物。
[0106] 接着，在步骤818,用MMX-R2将化验盒填入至实用通道化验盒。接着，在步骤820， 重新标注实用通道化验盒。最后，在步骤822,准备好使用实用通道化验盒。基本地，UCW基 于分析系统的通用概念包括通用PCR主混合物、不包含特定目标引物的MMX-R2试剂和通用 实用通道化验盒的使用。操作员可以通过向通用PCR主混合物添加他的特定目标引物并且 在通用化验盒中填入定制化PCR主混合物，准备特定定制分析方案化验盒。图8中图示该 过程。
[0107] 图9示出图示实用通道化验盒的填入的流程图。这与图6中的步骤602的一部分 对应。为了使用全集成分析系统中的特定定制分析方案化验盒，UCW化验盒不得不提供要由 系统辨别的对应识别标签。提及两个可替代加标注方法：第一，UCW化验盒识别符将被写入 RFID或者条码的未保护数据区域并且使用UCW工具和所连接的RFID和条码写入器被附接 至盒。图9中图示这一点。首先，在步骤900,提供填入后的UC试剂盒。接着，在步骤902， 将化验盒放置在RFID读取器和/或写入器上。
[0108] 接着，在步骤904,使用UCW工具选择适当公开的定制分析方案。接着，在步骤906， 选择写入识别符。接着，在步骤904, UCW工具读取并且验证RFID。步骤910是判定框。疑 问是该盒是否是UCW化验盒。如果答案是"否"，则不改变化验盒RFID，并且该方法结束。如 果答案是"是"，则在步骤914输入用户定义试剂批号。接着，在步骤916, UCW工具用于向化 验盒的RFID写入UCW化验盒名称和批号。然后，最终在步骤918,准备好使用UCW化验盒。
[0109] 可替代地，可以使用RFID芯片的唯一识别符作为识别标签。可以经由分析系统上 存放的交叉表链接RFID的唯一识别符与对应定制分析方案。由此该交叉表包括允许无效 识别符改变为有效识别符的方案识别符。最终，当执行进行时，实用通道类似于标准工作 流。操作员可以用特定定制方案化验盒加载分析系统，该特定定制方案化验盒以与包含制 造商提供化验的化验盒相同的方式使用。UCW W使用相同大量试剂（bulk reagent)和消耗 品。
[0110] 参考数字列表
[0111] 100分析系统
[0112] 102分析仪
[0113] 104分析仪控制器
[0114] 106分析单元
[0115] 108生物样本
[0116] 110化验盒
[0117] 112分液器
[0118] 114识别符
[0119] 116识别单元
[0120] 120处理器
[0121] 122 硬件接口
[0122] 124 网络接口
[0123] 128计算机存储
[0124] 130计算机存储器
[0125] 132化验盒数据库
[0126] 134分析方案数据库
[0127] 136识别符
[0128] 138定制分析方案
[0129] 140分析结果
[0130] 142控制模块
[0131] 150方案创建系统
[0132] 152处理器
[0133] 154 网络接口
[0134] 156网络连接
[0135] 158 用户接口
[0136] 160计算机存储
[0137] 162计算机存储器
[0138] 164分析方案参数
[0139] 166分析方案创建模块
[0140] 300分析系统
[0141] 400分析系统
[0142] 402识别标签生成器
【权利要求】
1. 一种用于分析生物样本（108)的分析系统（100,300,400)，包括： -化验盒（110)，包括识别符（114)并且包含用于分析所述生物样本的至少一种试剂； -分析仪（102)，其中，该分析仪包括用于分析所述生物样本以获取分析结果（140)的 分析单元（106)，其中，该分析仪包括分析仪控制器（104)，其中，该分析仪被配置用于接收 所述化验盒，其中，该分析仪包括用于读取所述识别符的识别单元（116)，其中所述分析仪 控制器包括包含一组分析方案（134)的控制器存储器（128)，其中该分析仪被配置用于使 用所述识别单元通过比较所述识别符与该组分析方案来检查该识别符的有效性，其中，所 述分析仪被配置用于在该识别符有效的情况下接收所述化验盒，其中，所述分析仪被配置 用于在该识别符无效的情况下拒绝该化验盒，其中该组分析方案中的每个对方案和参数进 行定义以执行该生物样本的分析，并且通过方案识别符来引用该组分析方案中的每个，其 中，所述分析仪控制器被配置用于从该识别单元接收所述识别符， -方案创建系统（150,104)，包括处理器（152)，其中所述方案创建系统还包括方案创 建系统存储器（162)，该方案创建系统存储器包含机器可执行指令（166); -其中，所述机器可执行指令的执行使得处理器： ?从用户接口（158)接收（200)分析方案参数（164); ?使用所述分析方案参数生成（202)定制分析方案（138); ?链接（204)所述定制分析方案到方案识别符，以及 ?如果无效识别符与方案识别符对应，则通过将与所述方案识别符相关联的用户创建 分析方案附加（206)到所述分析仪控制器中的该组分析方案，改变所述化验盒上的无效识 别符为有效识别符，并且其中，该分析仪控制器接收包括现在有效识别符的化验盒，这允许 在所述分析仪中使用包括该现在有效识别符的化验盒根据所述定制分析方案处理所述生 物样本。
2. 如权利要求1所述的分析系统，其中，所述方案创建系统可操作地链接（156)到所述 分析仪控制器。
3. 如权利要求1或2中任一项所述的分析系统，其中，所述识别符包括识别标签，并且 其中所述识别单元包括识别标签读取器。
4. 如前面权利要求中任一项所述的分析系统，其中，所述方案识别符是唯一识别符。
5. 如前面权利要求中任一项所述的分析系统，其中，所述方案创建系统包括用于生成 定制识别标签的识别标签生成器（402)，并且其中，所述机器可执行指令的执行使得所述处 理器在链接所述定制分析方案到所述识别符之前生成包含定制识别符的定制识别标签。
6. 如前面权利要求中任一项所述的分析系统，其中，所述分析方案参数包括以下中的 任一个：分析方案识别符、化验盒识别符、通道目标分配、内部控制有效范围、样本类型、样 本处理输入体积、聚合酶链式反应图谱、计算灵敏度、稀释因子、培养时间、试剂添加、体积、 温度设置、冲洗步骤和其组合。
7. 如前面权利要求中任一项所述的分析系统，其中，所述化验盒的识别符唯一地识别 该化验盒。
8. 如前面权利要求中任一项所述的分析系统，其中，所述至少一种试剂包括由操作员 提供的特定化验试剂。
9. 如前面权利要求中任一项所述的分析系统，其中，所述分析系统还包括用于在所述 方案创建系统和所述分析仪控制器之间交换分析方案数据的网络连接，并且其中，所述机 器可执行指令的执行使得所述处理器使用所述网络连接传递所述用户创建分析方案到所 述分析仪。
10. -种在自动化分析系统中分析生物样本（108)的方法，该自动化分析系统包括分 析仪（100,300,400)，其中所述分析仪配置用于接收具有有效识别符的化验盒（110)并且 拒绝具有无效识别符的化验盒，该方法包括以下步骤： a) 提供（500)化验盒，其包括无效识别符并且包含用于分析所述生物样本的至少一种 试剂； b) 利用方案创建系统（150)生成（502)定制分析方案（138)，其中步骤a)和b)能够互 换或者能够并行地执行； c) 链接（504)所述定制分析方案到与所述无效识别符对应的方案识别符； d) 通过将所述与方案识别符相关联的定制分析方案从所述方案创建系统传递（506)到 由所述分析仪的分析仪控制器存储的一组分析方案，来将所述无效识别符改变为有效识别 符，其中，所述分析仪控制器包括包含该组分析方案（134)的控制器存储器（128)，其中，所 述分析仪控制器通过比较所述识别符与该组分析方案，在该无效识别符与所述方案识别符 对应的情况下，允许该分析仪接收该化验盒； e) 选择（508)链接到与现在有效识别符对应的方案识别符的所述定制分析方案， f) 加载（510)所述化验盒到所述自动化分析仪中； g) 读取（512)所述识别符，其中，由包括所述分析仪中所包括的识别符读取器的识别单 元读取该识别符； 以及 h) 根据所选择的定制分析方案，使用所述化验盒中包括的所述至少一种试剂的至少一 等份分析（514)所述生物样本。
11. 如权利要求10所述的方法，其中，所述识别符包括在识别标签上。
12. 如权利要求10所述的方法，其中，所述识别符是识别标签上的唯一识别符，并且所 述控制器存储器包括分配唯一识别符给分析方案的交叉表，该交叉表包括与唯一识别符对 应的方案识别符。
13. 如权利要求11所述的方法，其中，通过识别符生成器（402)在识别标签上生成所述 识别符，并且引用所述方案识别符来存储所述定制分析方案。
14. 如权利要求10所述的方法，其中，步骤b)中的所述生成定制分析方案包括： -从用户接口接收分析方案参数； -使用所述分析方案参数生成所述定制分析方案；以及 -链接所述定制分析方案到方案识别符。
15. 如权利要求10至14中任一项所述的方法，其中在方案创建系统上创建所述定制分 析方案，并且其中，使用网络连接从所述分析方案创建系统向所述分析仪控制器传递该定 制分析方案，其中，通过所述方案识别符来引用所述定制分析方案。
【文档编号】G06F19/10GK104102854SQ201410136129
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2013年4月5日
【发明者】P.弗兰克, C.纽豪斯, S.罗里格 申请人:霍夫曼-拉罗奇有限公司