用于液體處理的污染控制的制作方法
【專利說明】用于液體處理的污染控制
[0001]本發(fā)明申請(qǐng)是基于申請(qǐng)日為2010年05月17日，申請(qǐng)?zhí)枮?01080020620.1 (國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/US2010/035146)，發(fā)明名稱為“用于液體處理的污染控制”的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002]背景
[0003]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0004]根據(jù)35U.S.C.119(e)，本申請(qǐng)要求美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)N0.61/178652的權(quán)益，所述美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)N0.61/178652的申請(qǐng)日為2009年5月15日，該專利的公開內(nèi)容以全文引用方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0005]本發(fā)明涉及用于通過試樣傳送設(shè)備來儲(chǔ)存試樣材料和將試樣材料呈送以便進(jìn)入以及用于限制在試樣傳送操作過程中在容納試樣的容器之間產(chǎn)生交叉污染的發(fā)生率的系統(tǒng)、方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0006]本文中所述的所有文件或者所示部分都以引用方式并入本文。然而，沒有文獻(xiàn)被承認(rèn)是所要求保護(hù)的主題的現(xiàn)有技術(shù)。
[0007]用于對(duì)流體試樣進(jìn)行化驗(yàn)的分析器通常包括流體傳送機(jī)構(gòu)，用于在各種接收器或容器之間傳送流體試樣材料和其它流體。例如，流體試樣材料可以通過試樣容器例如試管而引入分析器中，所述試樣容器容納一定量的流體試樣，置于分析器中或操作接近分析器。分析器可以包括自動(dòng)流體傳送機(jī)構(gòu)，所述自動(dòng)流體傳送機(jī)構(gòu)包括機(jī)器人控制的移液裝置，所述移液裝置具有用于接近容器的內(nèi)容物的抽吸探針。探針可以包括筒，所述筒具有(例如，摩擦地)安裝在其遠(yuǎn)端上的保護(hù)尖端(例如移液器尖端)。
[0008]通過將抽吸探針設(shè)置在試樣容器的上面和然后降低探針直到探針的遠(yuǎn)端浸沒在裝于容器內(nèi)的流體試樣材料中，流體試樣材料將從試樣容器傳送。在探針浸沒之后，一定量的流體吸入探針中。然后使探針升高和移動(dòng)至分析器內(nèi)的另一位置，并操作定位在另一容器上面(或者也可選擇，探針能夠保持在固定位置，試樣容器和其它容器能夠相對(duì)于探針運(yùn)動(dòng))。試樣材料可以傳送給反應(yīng)容器(例如試管、比色杯、微滴定板阱等)，試樣材料在所述反應(yīng)容器內(nèi)與試劑和/或其它反應(yīng)物組合(也可選擇，容器和其內(nèi)容物可以受到其它條件或刺激，例如在升高溫度下孵化、混合和/或離心分離)，以便實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變或者化學(xué)、生物化學(xué)或生物反應(yīng)。在探針定位于要接收試樣材料的容器上面之后，一些或全部流體從探針分配至一個(gè)或多個(gè)容器中，從而根據(jù)需要使得探針在接收容器之間運(yùn)動(dòng)。
[0009]在這樣的流體傳送工序中，必須仔細(xì)避免由于溢出或放錯(cuò)試樣材料而引起的交叉污染。例如，來自一個(gè)試樣容器的試樣不應(yīng)該錯(cuò)誤地放入容納不同試樣或來自不同源的試樣的另一試樣容器中。類似地，試樣材料不應(yīng)該放入并不想有這種試樣的反應(yīng)容器中，例如在其中已經(jīng)設(shè)置了不同試樣的反應(yīng)容器中。
[0010]流體試樣材料可以包括例如尿、血液、血漿、唾液、粘液、精液、羊水、腦脊髓液、滑液和培養(yǎng)物。這些材料在特定環(huán)境或條件下可以有粘滯結(jié)持的特征。因此，當(dāng)移液裝置的探針浸沒在試樣材料中和然后取出時(shí)，試樣材料的粘性或黏性特性可能導(dǎo)致在探針從試樣容器中取出之后一串粘性材料懸掛在探針的遠(yuǎn)端上。試樣傳送探針的進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)可能會(huì)拖著這一串粘性材料與它一起運(yùn)動(dòng)，因此，如果所述一串粘性材料接觸或跌落至分析器中的其它試樣容器、反應(yīng)容器或者其它對(duì)污染敏感的表面或部件，就可能引起交叉污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明提供了一種用于以控制方式從流體傳送機(jī)構(gòu)的探針上除去一串粘性材料的方法、系統(tǒng)和設(shè)備，以使得所述一串在不可能引起交叉污染的位置處與探針分開。
[0012]本發(fā)明的多個(gè)方面實(shí)施為一種用于分離懸掛在自動(dòng)移液器(pipettor)的探針上的粘性材料的方法。使得探針降低通過形成于蓋中的開口而進(jìn)入容器，所述蓋設(shè)置在容器上面，所述容器容納粘性材料。將至少一部分粘性材料吸入探針中。然后，從容器中取出探針至高于蓋的位置，因此，一串粘性材料懸掛在探針上。然后使得探針相對(duì)于開口橫向運(yùn)動(dòng)至偏離開口和在形成于蓋上的升高結(jié)構(gòu)附近的位置。然后使得探針沿路徑橫向運(yùn)動(dòng)，所述路徑包括沿第一和第二方向的運(yùn)動(dòng)。從沿第一方向的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成沿第二方向的運(yùn)動(dòng)將使得所述一串粘性材料與升高結(jié)構(gòu)接觸，且探針沿路徑的繼續(xù)運(yùn)動(dòng)將使得所述一串粘性材料的至少一部分與探針分離。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，升高結(jié)構(gòu)包括第一和第二豎直的非共面?zhèn)炔?，所述第一和第二豎直的非共面?zhèn)炔肯薅嗽谒鼈冎g的轉(zhuǎn)變處的拐角，且從沿第一方向的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成沿第二方向的運(yùn)動(dòng)將使得所述一串粘性材料與升高結(jié)構(gòu)的拐角接觸。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，第一和第二方向基本相互成直角。在另一實(shí)施例中，第一和第二方向相互并不成直角。
[0015]在一個(gè)實(shí)施例中，在使得探針相對(duì)于開口橫向運(yùn)動(dòng)至偏離開口且在升高結(jié)構(gòu)附近的位置之后，降低探針以使得其遠(yuǎn)端設(shè)置成低于升高結(jié)構(gòu)的頂部。
[0016]在一個(gè)實(shí)施例中，探針包括筒，所述筒具有安裝在其遠(yuǎn)端上的保護(hù)尖端。
[0017]本發(fā)明的另外一些方面實(shí)施為一種用于傳送粘性材料的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括試樣保持區(qū)域、自動(dòng)移液器和控制器。試樣保持區(qū)域構(gòu)造成接收和定位多個(gè)容器，并包括蓋部件，所述蓋部件具有多個(gè)開口，自動(dòng)移液器能夠穿過這些開口接近位于蓋部件下面的容器。開口設(shè)置成使得各開口與容器中的一個(gè)容器相關(guān)聯(lián)，且蓋部件的頂側(cè)包括多個(gè)升高結(jié)構(gòu)。各升高結(jié)構(gòu)鄰近開口中的一個(gè)開口。自動(dòng)移液器與試樣保持區(qū)域操作地相關(guān)聯(lián)，并構(gòu)造成相對(duì)于試樣保持區(qū)域自動(dòng)地運(yùn)動(dòng)，并包括流體傳送探針?？刂破骺刂埔埔浩鞯奶结樀倪\(yùn)動(dòng)，控制器進(jìn)行編程，以便選擇地:使得探針運(yùn)動(dòng)至與開口中的一個(gè)開口對(duì)準(zhǔn)的位置；使得探針降低穿過開口進(jìn)入在所述開口下面的相關(guān)聯(lián)的容器內(nèi)；升高探針至相關(guān)聯(lián)的容器外至高于蓋部件的位置；使得探針橫向運(yùn)動(dòng)至偏離開口和在與開口相關(guān)聯(lián)的升高結(jié)構(gòu)附近的位置，且探針的遠(yuǎn)端設(shè)置成低于相關(guān)聯(lián)的升高結(jié)構(gòu)的頂表面；以及使得探針相對(duì)于相關(guān)聯(lián)的升高結(jié)構(gòu)而沿路徑橫向運(yùn)動(dòng)，所述路徑包括沿第一和第二方向的運(yùn)動(dòng)，從沿第一方向轉(zhuǎn)變成沿第二方向?qū)⑹沟脩覓煸谔结樕系囊淮承圆牧吓c升高結(jié)構(gòu)接觸。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，探針包括移液器，所述移液器具有安裝在它的遠(yuǎn)端上的保護(hù)尖端。
[0019]在一個(gè)實(shí)施例中，控制器編程為使得探針沿第一和第二方向運(yùn)動(dòng)，所述第一和第二方向基本相互成直角，且在另一實(shí)施例中，控制器編程為使得探針沿第一和第二方向運(yùn)動(dòng)，所述第一和第二方向相互并不成直角。
[0020]在一個(gè)實(shí)施例中，控制器編程為在探針運(yùn)動(dòng)至偏離開口的位置之后使得探針降低，以使得其遠(yuǎn)端設(shè)置成低于升高結(jié)構(gòu)的頂部。
[0021 ] 在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)開口設(shè)置成對(duì)準(zhǔn)的開口排和列的陣列圖形。
[0022]在一個(gè)實(shí)施例中，各升高結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)相對(duì)和大致平行的側(cè)部以及橫跨這兩個(gè)側(cè)部的端部的端壁。在另一實(shí)施例中，各升高結(jié)構(gòu)還包括升高凸緣，所述升高凸緣橫跨兩個(gè)側(cè)部的、與端壁相反的端部，且側(cè)部和端壁高于升高凸緣。
[0023]在一個(gè)實(shí)施例中，各升高結(jié)構(gòu)為至少局部包圍開口的U形結(jié)構(gòu)，且探針相對(duì)于開口橫向運(yùn)動(dòng)至偏離開口的位置將包括使得探針運(yùn)動(dòng)通過限定在U形結(jié)構(gòu)的相對(duì)支腳之間的開口。
[0024]在其它實(shí)施例中，各升高結(jié)構(gòu)可包括:包圍開口的正方形元件、包圍開口的三角形元件或包圍開口的六邊形元件。
[0025]在一個(gè)實(shí)施例中，各升高結(jié)構(gòu)包括包圍開口的升高表面以及在開口附近凸出至高于升高表面的柱。
[0026]在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)還包括冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)構(gòu)造成和設(shè)置成使得試樣保持區(qū)域保持比環(huán)境溫度更冷。
[0027]在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)還包括標(biāo)簽閱讀裝置，所述標(biāo)簽閱讀裝置構(gòu)造成和設(shè)置成閱讀設(shè)置在所述容器的每個(gè)容器上的機(jī)器可讀標(biāo)簽。
[0028]在一個(gè)實(shí)施例中，標(biāo)簽閱讀裝置包括條形碼閱讀器。
[0029]在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)還包括一個(gè)或多個(gè)容器保持器，各容器保持器構(gòu)造成保持多個(gè)容器，且試樣接收區(qū)域構(gòu)造成接收所述容器保持器，并包括引導(dǎo)結(jié)構(gòu)，以便保證承載在各支架中的容器相對(duì)于在所述蓋部件中形成的開口的合適位置和方位。
[0030]在一個(gè)實(shí)施例中，引導(dǎo)結(jié)構(gòu)限定了兩個(gè)或更多個(gè)過道，這些過道構(gòu)造成接收容器保持器中的不同的一個(gè)容器保持器。
[0031]在一個(gè)實(shí)施例中，升高結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)大致豎直的非共面?zhèn)炔?，其限定了在它們之間的轉(zhuǎn)變處的拐角，且控制器編程為使得探針相對(duì)于相關(guān)聯(lián)的升高結(jié)構(gòu)的拐角沿通路選擇地橫向運(yùn)動(dòng)，所述通路包括沿第一和第二方向的運(yùn)動(dòng)，其中，從第一方向轉(zhuǎn)變成第二方向?qū)⑹沟脩覓煸谔结樕系脑摯承圆牧吓c相關(guān)聯(lián)的升高結(jié)構(gòu)的拐角接觸。
[0032]在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)還包括指示器元件，所述指示器元件與所述控制器通信，并構(gòu)造成指示兩個(gè)或更多個(gè)過道中的哪一個(gè)接收待插入試樣接收區(qū)域中的下一個(gè)容器保持器。
[0033]在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)還包括支架感測(cè)元件，所述支架感測(cè)元件構(gòu)成成檢測(cè)支架是否完全插入試樣接收區(qū)域中。
[0034]在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)開口布置成平行的排，且在相鄰排中的開口相互偏離。
[0035]在一個(gè)實(shí)施例中，所述試樣保持區(qū)域包括試樣架，所述試樣架具有第一和第二側(cè)壁以及在所述第一和第二側(cè)壁之間延伸的后壁，所述第一和第二側(cè)壁和所述后壁支承所述蓋部件。
[0036]在一個(gè)實(shí)施例中，所述第一和第二側(cè)壁以及所述后壁是絕熱的。
[0037]在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)還包括底板，所述底板具有冷卻劑管，所述冷卻劑管設(shè)置在所述底板的下面，并構(gòu)造成承載冷卻介質(zhì)，以便冷卻所述試樣架。
[0038]本發(fā)明的還有一些方面實(shí)施為一種用于承載多個(gè)容器的試樣支架，其中，所述容器可以為不同尺寸。試樣支架包括容器保持器和蓋，所述蓋構(gòu)造成可釋放地固定在所述容器保持器上。容器保持器包括:多個(gè)容器接收凹穴；容器定位特征，所述容器定位特征與所述容器接收凹穴的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)；以及彈性元件，所述彈性元件與所述容器接收凹穴的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)。各容器接收凹穴構(gòu)造成接收容器，各彈性元件構(gòu)造成將容器推壓至所述定位特征中，以便將容器保持在所述容器接收凹穴內(nèi)的固定預(yù)定位置。蓋包括橫向壁，所述橫向壁包括多個(gè)形成于所述橫向壁中的間隔開的容器進(jìn)入開口，各容器進(jìn)入開口與一個(gè)容器接收凹穴相關(guān)聯(lián)。蓋還包括容器保持元件，所述容器保持元件與各容器接收凹穴相關(guān)聯(lián)，并構(gòu)造成與推入各容器接收凹穴內(nèi)的預(yù)定位置的容器的頂部的一部分接合，以便防止容器升高至容器接收凹穴之外。
[0039]在一個(gè)實(shí)施例中，試樣保持器包括:基部；以及多個(gè)分隔壁，這些分隔壁在與所述基部間隔開的位置處向上延伸，并限定了在相鄰對(duì)分隔壁之間的空間內(nèi)的所述容器接收凹穴。各容器定位特征沿所述容器接收凹穴的每個(gè)容器接收凹穴的一側(cè)設(shè)置，且各彈性元件沿所述容器接收凹穴的每個(gè)容器接收凹穴的、與所述定位特征相反的一側(cè)設(shè)置。
[0040]在一個(gè)實(shí)施例中，各定位特征包括形成于各分隔壁的一側(cè)上的V形凹槽。
[0041]在一個(gè)實(shí)施例中，各彈性元件包括彈簧夾，所述彈簧夾包括附接在分隔壁上的、限定容器接收凹穴的一側(cè)的一個(gè)部分以及從分隔壁凸出至容器接收凹穴內(nèi)的另一部分。
[0042]在一個(gè)實(shí)施例中，試樣支架還包括把手，所述把手與所述容器保持器相關(guān)聯(lián)。
[0043]在一個(gè)實(shí)施例中，所形成的引導(dǎo)狹槽形成于基部的底側(cè)中，所述引導(dǎo)狹槽構(gòu)造成與在構(gòu)造成接收試樣支