用于处理临床标本的样品制备系统的制作方法

专利名称：用于处理临床标本的样品制备系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及临床样品或标本的处理。在某些方面，本发明涉及将样品或标本从初 始贮存器或容器自动传送至目标贮存器或容器。在其它方面，本发明涉及将样品或标本传 送至目标贮存器或容器，以用于进一步处理、做化验、或做其它分析。在其它方面，本发明涉 及将部分样品或标本传送至目标贮存器或容器，并保存剩余样品或标本，以用于进一步的 处理、化验、分析、归档或其它用途或目的。
背景技术：
随着对医学诊断需求的增加，待处理的临床样品容积正逐渐增大。临床样品和标 本的处理会涉及到(非排他地)将样品或标本传送至适于进行诊断测试的贮存器或容器 中。样品和标本的处理可包括如下步骤例如通过取下盖而进入初始贮存器或容器的内容 物中、取走部分内容物、以及将部分内容物传送至目标贮存器或容器。在一些情况下，所述 处理可包括使初始贮存器或容器的所述盖复位或者用别的方法来封闭所述初始贮存器或 容器，来保存所述剩余内容物，以用于进一步的测试或归档。大量样品和标本的处理使提供诊断结果的时间增长，使工作人员暴露于重复的运 动无序状态以及具有潜在生物危害性材料的可能性增多，使样品或标本制备的一致性降 低，且使诊断程序成本增加。随着医学诊断测试容积的增大，要求处理的样品和标本的数量 增加。通过减少处理标本所需时间、减少工作人员暴露于重复运动和具有生物危害性材料 的可能性、保证样品处理的一致性、以及帮助限制处理样品的成本，用于医学诊断测试的样 品制备处理的自动化系统解决了上述问题。

发明内容
在一个方面，本发明为一种仪器或系统，其用于自动处理分子分析用的医学样品。 所述仪器采用若干机械臂和装置来操纵装有医学或临床标本或样品材料的小瓶或者其它 贮存器或容器。在另一方面，本发明是一种自动处理用于分子或其它诊断分析的医学或临 床标本或样品的方法。在示范性实施方式中，本发明自主地处理用于分子分析的细胞学样 品和标本。所述样品和标本的自主处理可包括例如通过取下帽或盖而触及初始贮存器或 容器的内容物、取走全部或部分内容物、传送所述全部或部分内容物至目标贮存器或容器； 而且在一些实施方式中可包括使所述初始贮存器或容器的所述盖复位或者用别的方法来 封闭所述初始贮存器或容器，来保存所述剩余内容物，以用于进一步的测试或归档。在一个方面，一种样品制备系统(SPS)为微处理器控制的自动处理装置，其使装 在小瓶或其它贮存器中的临床标本至用于进一步处理及化验分析的目标容器之间的处理 自动化。所述SPS能自动处理大量装有样品或标本的小瓶和其它贮存器。所述微处理器控 制可利用任意的逻辑器或处理器来实现，所述逻辑器或处理器包括专用集成电路(ASIC)、 专用逻辑器或其它集成电路。所述自动控制可利用任意的逻辑器或处理器来实现，所述逻 辑器或处理器包括ASIC、专用逻辑器或其它集成电路、或者机电控制或机械控制装置的任
4意其它组合。人工地从小瓶或其它贮存器上取下帽、传送样品至目标容器、以及随后再给小瓶 装上帽，这对于将被要求面对大量的小瓶或其它贮存器做此重复性任务的工作人员而言具 有利害关系。例如，人工取下和再装上医学或临床样品和标本的帽会潜在地暴露于生物危 害性材料之下、重复运动伤害、疲劳、以及效率降低。所述SPS的实施方式更擅长于执行这 种重复性任务，并减少整个测试周转时间，且还更擅长于减少工作人员面临于潜在重复性 运动的无序性及暴露于生物危害性材料之下。


图1示出了样品制备系统的俯视 图。图2示出了样品制备系统的斜视图。图3A示出了吸头夹组件。图3B示出了吸头夹组 件。图4A示出了工作平台(转盘)组件。图4B示出了工作平台(转盘)组件。图5A示 出了抓帽组件。图5B示出了抓帽组件。
具体实施例方式在一个示范性实施方式中，通过去除小瓶的帽、允许接触到小瓶的内容物、从小瓶 中吸取一定容积的样品、以及给小瓶再装上帽，所述SPS来处理用于分子诊断化验的样品。 所述SPS的又一实施方式包括在给小瓶再装上帽之前吸取预定或规定容积的样品。所述小 瓶可装有液态样品、用于分子诊断化验的对照物、待在分子诊断化验中测试的标本、或者含 有标本的液基细胞学介质。所述液基细胞学介质或样品介质可为适合于分子分析的介质或 者是保存并有助于运送标本用于进一步分子或诊断分析或用于归档的介质。归档样品可存 储并进一步进行测试。所述SPS可采用前面已针对其它化验而取样的标本样品。在标本处 理之后通过所述SPS再给标本样品装上帽，这允许进一步存储和取样标本。通过摇晃各小瓶来使小瓶内容物混合或者使某些小瓶内容物再悬浮、去除小瓶的 帽、吸取出内容物的等分试样、以及将该样品传送至目标容器内而用于进一步处理，所述示 范性SPS来处理多个带帽小瓶。在另一示范性实施方式中，通过去除小瓶的帽、吸取出内容 物的等分试样、给小瓶再装上帽、以及将所述内容物传送至目标容器中而用于进一步处理， 所述示范性SPS来处理带帽小瓶。在又一示范性实施方式中，通过摇晃小瓶来使小瓶内容 物混合或者使某些小瓶内容物再悬浮、去除小瓶的帽、吸取出内容物的等分试样、给小瓶再 装上帽、以及将所述内容物传送至目标容器内而用于进一步处理，所述示范性SPS来处理 带帽小瓶。在其它示范性实施方式中，在去除小瓶的帽来吸取出内容物的等分试样之前通 过使一些或全部小瓶内容物化学混合或再悬浮，或者在去除小瓶的帽来吸取出内容物的等 分试样之前通过化学方式(例如沉淀)、物理方式(例如，离心)或其它方式使小瓶的组分 分离，所述示范性SPS来处理多个带帽小瓶。在再有的示范性实施方式中，在去除小瓶的 帽来吸取出内容物的等分试样之前通过化学方式(例如化学变性)、物理方式(例如，热变 性)或者用别的方式处理或转化小瓶内容物，所述示范性SPS来处理多个带帽小瓶。所述目标区域或容器可包括任何承载或容纳区域，所述承载或容纳区域包括但不 限于滤纸、载玻片、多孔板、多孔过滤单元(其中在保留样品材料的同时可去除液态介质)、 成列的试管、置于管架上的试管、呈阵列布置的过滤单元、成架的过滤单元、热循环板、热循 环管、微阵列、生物芯片、或者上述的任意组合。任何能对来自小瓶或贮存器的经所述SPS 处理的标本的等分试样进行处理的承载或容纳区域均为合适的目标区域或容器。在所述样品制备系统中，可采用任意标本或样品小瓶12或其它贮存器。在所述样品制备系统中，也可使用任意标本小瓶帽。合适的帽包括螺旋帽、插塞帽、或任何可由帽操 作臂5操作取下的帽。所述标本小瓶可包括任何能由所述SPS处理的小瓶或贮存器。所述 标本小瓶可装有样品、废料、对照物、洗涤剂或任何所述SPS能处理的流体或化合物。在示范性实施方式中，用于采集或运送医学标本的介质可为任何能够保存用于在 以后进行分子分析的生物学标本的液态介质。所述介质更优选地是液基细胞学介质。更 优选地，这种液态介质可以既用于标本的细胞学分析又用于标本的分子分析。更优选的介 质是可用于保存并运送生物学标本的介质。依然更优选的介质是适于保存并运送标本的 介质，其中标本将接受针对微生物的分子分析。仍然更优选的介质是其中标本将接受针对 HPV、衣原体、细胞巨化病毒、HIV、密螺旋体和/或奈瑟氏菌属的分子分析的介质。在示范性实施方式中，所述SPS包括在去除帽、再装上帽、以及吸取小瓶或贮存器 内容物的过程中用于小瓶或其它贮存器的工作转盘(staging carousel)。该工作转盘优选 地包括一种或多种尺寸的一个或多个小瓶或贮存器孔，所述小瓶或贮存器孔用于小瓶或其 它贮存器的保持和夹紧。在示范性实施方式中，一种处理样品的方法包括传送小瓶至工作转盘，从而可打 开小瓶的帽、取走等分试样、以及再装上帽。在进一步的示范性实施方式中，所述方法还包 括在取走等分试样的同时保持所述帽。在又一进一步示范性实施方式中，所述取走的等分 试样为预定量。所述去除帽可通过这样的装置来实现所述装置在另一装置保持小瓶充分静止从 而允许去除帽的同时将帽取下。针对螺旋帽或拧旋帽而言，将帽取下的装置抓住小瓶帽并 旋转小瓶帽，从而从小瓶上将小瓶帽旋下或拧下。在去除帽的过程中，可通过小瓶夹紧装置 或者被动装置来保持小瓶或使小瓶静止，由此通过专门设计的小瓶和/或相应或匹配的小 瓶保持器的配合来保持小瓶或使小瓶静止。类似地，基于能使帽旋转的帽夹紧装置或者相 应或相匹配的小瓶帽保持器，可从小瓶上将螺旋帽或拧旋帽取下。所述去除帽装置还允许 在样品取走的过程中保持帽并允许随后给小瓶再装上帽。小瓶的夹紧可通过这样的装置来实现所述装置通过抓住小瓶来保持小瓶或使小 瓶充分静止，以允许将小瓶帽取下。在一个实施方式中，小瓶夹紧装置在去除帽过程中抓紧 小瓶，且具有松开这种抓紧的能力，从而在再装上帽之后，小瓶可被移动。一示范性样品处 理系统结合有能保持任何小瓶或使任何小瓶静止的小瓶夹紧装置，由此消除了对专门设计 的小瓶的需要。在示范性实施方式中，所述SPS采用移液管来将样品从小瓶中传送至目标容器。 所移走的样品量可由操作员来预定，其可基于小瓶尺寸或者基于液位传感器确定的小瓶中 的液位来确定。在所有情况下，所需量的液体由标本移液管组件从开帽的小瓶中抽吸并传 送至目标容器。所述目标区域或容器可包括但不限于滤纸、载玻片、微阵列、生物芯片、深孔滤板、 以及多孔微板(诸如96深孔滤板、96孔板、384孔滤板、以及384孔板)。所述目标容器还 包括置于管架上的试管或成列的试管。所述目标容器可以是任何合适的能接收并保持液态 标本等分试样的贮存器。所述目标区域或容器可定位在保持区域8中。在所述SPS的示范性实施方式中，装载到所述SPS上的样品已经先前被取样以进 行分析。根据所述先前取样，各贮存器内的样品量可能在贮存器与贮存器之间并不相同。由此，在所述样品小瓶中剩余的标本量可能不足以用于进一步的测试，因此必须进行确认。在 取样前，所述SPS测量所述贮存器中剩余的样品量。随后，可确定所述样品的量是否足够用 于进行下游化验。另外，在取走样品之后由所述SPS进行的给样品再装上帽，允许存储、归 档和进一步测试所述样品。示范性样品制备系统的组件所述样品制备系统的示范性实施方式可包括下列一个或多个子组件输入平台保 持架1、输入平台7、混合篮2、小瓶操作臂4、工作平台3、帽操作臂5、带检测器的吸头夹组 件9、条形码读取器、计算机控制系统。输入平台所述输入平台支撑并移动若干可移除的输入架。在一个实施方式中，所述输入平 台为转盘，且所述输入架包括所述示范性输入转盘的部分圆形节段。这些输入架设置在与 驱动机构连接的输入转盘上，所述驱动机构使得所述输入转盘和所述输入转盘架能旋转。 所述输入转盘的旋转使得装在所述输入转盘架中的样品移动，从而所述样品可被自动操作 式小瓶操作臂4够到。所述输入转盘架具有多个尺寸适于保持小瓶的圆孔。这些输入转盘 架的每一个可从所述SPS的所述输入转盘机构上移除，其中它们通常位于该可旋转的转盘 底座之上。所述可移除输入转盘架允许于所述SPS之外装载所述架、保持并编排小瓶、且在 运行之后存储小瓶。各输入转盘架包括整个输入转盘中的部分圆形节段，其中，当各输入转 盘架放置于所述SPS中时，就形成整个输入转盘。较小的小瓶架6使得所述SPS的所述输 入转盘变得完整，所述小瓶架6具有多个用于保持含有对照溶液的小瓶的圆孔且由所述输 入转盘的较小的节段构成。在替代实施实施方式中，一个或多个输入平台或小瓶架可具有不同形状、尺寸、三 维轮廓的孔，以适应在所述SPS的运行和作业流程中的样品小瓶的各种尺寸、形状和三维 轮廓。在还有的其它实施方式中，所述输入平台和所述输入平台架均不是圆形的，而是 可以为任意形状，而且可以任意方式移动，只要所述小瓶可被所述SPS的各个构件够到或 操作即可。另外，在其它实施方式中，所述输入平台和所述输入平台架均可静止，同时利用 所述SPS的自动处理臂来够或者操作所述小瓶。小瓶操作臂参照图1和图2，小瓶操作臂4包括安装在竖直驱动机构上的小瓶抓取组件，所述 竖直驱动机构使所述组件升降。如图5A和图5B所示，在一个实施方式中，所述小瓶抓取组 件包括三个抓取指23，这三个抓取指23绕着一轴线无论是在径向上还是相对于该轴线的 角度上均均等地间隔，其中所述抓取指能同心地聚拢来抓住小瓶12的帽。所述竖直驱动机 构和小瓶抓取组件安装于静止臂，其中横向驱动机构使整个组件沿着所述臂的长度移动。 这使得小瓶操作臂4能下降并抓住小瓶、将小瓶从其位置上提升、并沿着小瓶操作臂座滑 动至另一位置、再使小瓶下降并将小瓶释放到不同的位置。小瓶操作臂4抓住小瓶并在所 述输入转盘、所述混合篮和所述工作转盘之间传送小瓶。所述小瓶操作臂在所述SPS的同 一运行或作业流程中处理任意尺寸和多种尺寸的小瓶。混合篮参照图1，利用所述样品制备系统的所述混合篮可使小瓶进行混合。所述混合篮包 括用于保持小瓶的混合篮和用于使所述混合篮摇晃的偏心驱动机构。启动所述驱动机构将 会摇动所述混合篮以及正被保持的小瓶，使得小瓶的内容物再悬浮。小瓶可通过混合篮驱 动器的偏移旋转或以其它已知方式来进行混合。所述混合篮可保持多个不同尺寸的小瓶。 工作平台
所述工作平台包括至少一个用于保持小瓶的孔，而且可包括多个用于保持小瓶和 夹紧小瓶的孔。该示范性的SPS在工作转盘的实施方式中结合了具有四个孔的工作平台。 各孔均装有小瓶夹紧机构，从而能从由任意一孔夹紧的静止小瓶上将小瓶帽取下。驱动机 构使所述工作转盘旋转，使得小瓶能被对帽进行操作的自动处理臂5够到，并用于取走内 容物的等分试样。多个小瓶孔允许处理多个小瓶并加大了可同时进行的处理(诸如小瓶传 送、小瓶去除帽/再装上帽、以及吸取小瓶内容物)的量。所述工作平台可为任意形状，并 且不要求在形状上为圆形或者运动。在所述工作平台的示范性实施方式中，所述工作转盘 能使小瓶旋转或移动，以能被帽操作臂5、小瓶操作臂4、和/或标本移液管组件够到或者操 作。单个电动机或致动器驱动凸轮，所述凸轮使所述工作平台的孔中的小瓶夹紧皮带绷紧。 通过单个电动机或致动器的致动，所述工作平台的旋转允许在选定的一个孔或多个孔中进 行小瓶夹紧操作且允许所有孔能进行小瓶夹紧操作。另外的电动机、致动器或凸轮机构可 用于一次使多个孔中的小瓶夹紧皮带绷紧。另外，小瓶夹紧皮带沿逆时针方向从固定端至凸轮安装端缠绕在孔周围，从而所 述皮带具有这样的性能，即所述皮带在去除帽过程中自身绷紧。由此，其能够对已被绷紧至 如下扭矩范围内的小瓶进行开帽操作，其中所述扭矩高达帽操作臂的力极限值。在再装上 帽的过程中，小瓶夹紧皮带的构造使得其在预定扭矩设定下松开，预定扭矩设定为确保将 所述帽再装至与之前一致的扭矩。帽操作臂小瓶帽由帽操作臂5来取下并再放回原位。示范性实施方式的帽操作臂5包括图 5A和图5B所示的帽操作模块，其安装于定位在输入平台7和工作平台3上方的臂上。所述 模块包括一套抓取指23，其抓持小瓶帽；指驱动机构24，其使所述抓取指张开和收拢；旋 转驱动机构，其旋转所述抓取指组件；以及竖直驱动机构，其使所述抓取指组件升降。通过 经由指驱动机构24使所述三个抓取指朝着所述抓取指组件的中心同心地汇聚，所述抓取 指收拢。在替代实施方式中，帽操作件可包括两个能抓取小瓶的对置指。为了适应抓取圆 形帽，所述指可恰当地成型或者由允许所述指和帽之间充分摩擦接触的材料制成。曲形指、 柔性指、涂覆有弹性材料的指均是允许两指式帽操作件抓取圆形帽的一些实例。在还有的 其它实施方式中，所述帽操作件可包括抓取小瓶的单指组件。这种指也可包括环套或绑带， 所述环套或绑带可缠在帽的周围并通过所述环套或绑带的张紧来抓取帽。所述环套或绑带 的张紧可通过所述指/帽操作件的旋转或者所述环套或绑带的缩短来实现。去除小瓶的帽可通过使容纳小瓶的所述工作平台旋转直到帽操作臂5位于带帽 的小瓶的上方来进行。当帽操作臂5下降、抓住小瓶帽、并旋转来去掉帽时，保持小瓶的所 述工作平台孔张紧来夹紧小瓶。一旦打开小瓶的帽，则所述工作平台可旋转，以将所述打开 的小瓶定位在样品移液管下方，以允许接触到小瓶内容物。在取走小瓶的内容物时，可由帽 操作臂5来保持所述帽，直到不再需要对装于小瓶内的样品中操作为止。当小瓶正确地位 于帽操作臂5的下方时，执行对所述小瓶的再装帽操作。将去除小瓶帽的过程反转，从而给 小瓶再装上帽。关键参数(诸如作用于帽的扭矩、帽插入力、帽是否在那儿、感测到螺纹错 扣等)可通过系统的传感器来测量并可通过操作人员以及通过作业流程控制程序来调整。 在所述SPS的同一运行或作业流程中，所述帽操作臂能对任一尺寸或多尺寸的小瓶进行装 帽和去帽操作。相比样品小瓶而言，含对照溶液的小瓶经常具有不同尺寸。除了转动帽来去除帽并在所述SPS的其它工序中保持帽之外，帽操作臂5还用于拾取小瓶且在保持小瓶的同时旋转小瓶，从而使得条形码扫描装置可读取小瓶上的条形码 标签。标本移液管组件标本移液管组件包括吸头夹组件9，其可升降；移液管臂10，所述吸头夹组件安 装于移液管臂10上，且移液管臂10允许X轴和Y轴方向上的移动；以及检测器17。所述移 液管吸头夹组件经由管路连接于泵，所述泵允许移液管中的液体被受控地吸取并排出。检 测器或传感器17连接于吸头夹组件9并允许测量/检测小瓶内的液位。检测器17可通过 各种方式(例如光学式、电容式、阻抗式、振动式、压力式、雷达/微波式、射频式、导电率式、 电阻式、或超声/声音式)来确定液位。也可以使用不需要与样品接触的传感器来确定对 象(诸如一次性移液管吸头、试剂瓶、废料瓶、以及目标容器)在所述SPS内的位置和有无。 所述各种方法的任意组合可由一个检测器或多个检测器采用，来进行测量/检测和/或确 定对象在所述SPS内的位置。在所述SPS的示范性实施方式中，采用了超声检测器。在该 实施方式中，可采用任意合适的超声检测器，诸如那些可从纽约哈帕克的Cosense公司购 得的超声检测器。利用将标准一次性移液管吸头安装于吸头夹组件9上的移液管臂组件，进行从开 帽小瓶中取走液体样品的操作。所述吸头夹组件能移动到所述SPS中的各个位置来拾取移 液管吸头、从小瓶的样品中取走等分试样、将所述等分试样从所述移液管中放置到样品处 理盘或化验板中、以及将用过的吸头抛至废料盘中。通过吸头夹组件9向下移动到可用的 移液管吸头上来拾取移液管吸头，其中移液管吸头通过与嘴14的摩擦力而由吸头夹组件9 来保持。根据小瓶的尺寸，在吸液之前或在拾取移液管吸头之前来确定小瓶内的液位。基 于超声检测器的测量结果，如果存在着足够量的液体，则可吸取小瓶内容物。液位不足将产 生出错信息。溢出液位也将产生出错信息，因为这通常表示样品被动过手脚。微处理器或可编程计算机可用于控制所述SPS的操作的各个方面。通过触摸屏监 视器11、键盘、以及手持且内置式条形码扫描装置将化验数据输入到计算机中。所述SPS的 各子组件(包括前面详述的组件以及另外的抽送组件、加热机构、以及条形码读取器)均可 由其自己的微处理器或计算机来控制。逻辑控制电路、微处理器、中央微处理器、或者这些 装置的任一个或多个组合均可用于控制所述SPS的子组件。所述SPS将具有上述各构件中的至少一个。然而，额外设置上述各构件将增加所 述处理器的处理量并可用在所述SPS的实施方式中。利用触摸屏监视器11、手持式条形码读取器和键盘输入所述SPS的数据及功能。 在仪器前面板显示器11上显示信息。所述信息由设备自带的微处理器来处理并本地存储， 而且可存储在网络设备上。另外，条形码读取器可由射频识别(RFID)读取器并采用RFID 标签来补充或替代。示范性SPS的操作。下面将说明由示范性SPS执行的处理单个小瓶的典型功能。在程序开始之后，小瓶操作臂4朝输入平台架1移动，以获得小瓶。小瓶操作臂4 下降、抓住并夹起小瓶，随后将小瓶定位到所述混合篮中。所述混合篮使小瓶内容物再悬 浮。小瓶操作臂4从所述混合篮中取走摇动后的小瓶并将所述小瓶放置在所述四孔工作平 台中。所述工作平台的旋转使得小瓶移动到帽操作臂5能够得着的位置。帽操作臂5下降来抓住小瓶。如果之前在将小瓶从输入平台架1向所述混合篮传送时未由扫描小瓶的主 条形码扫描装置读取小瓶标签，则将小瓶从所述工作平台的孔中拉出并在条形码扫描装置 前旋转，以读取所述标签并随后将小瓶放回至所述工作平台的孔中。在帽操作臂5保持小 瓶帽的同时，所述工作平台夹紧小瓶，将小瓶充分地固定不动。帽操作臂5旋转并取下小瓶 帽。在小瓶帽取下之后，所述工作平台旋转，以允许从小瓶中取走样品。所述标本移液管组件使吸头夹组件9移动至定位于保持区域8中的移液管吸头存 储盒，并拾取移液管吸头。随着移液管吸头就位，所述标本移液管组件移动至开帽小瓶的上 方。所述标本移液管组件上的超声容积检测传感器确认已经打开帽的小瓶的内容物的表面 高度和内容物充足与否。所述移液管吸头夹组件下降到小瓶中并吸取精确的样品量。利 用经由管路与所述移液管吸头连通的一定容积的泵，将预定容积的样品抽吸到移液管吸头 中。所述管路及预定容积的泵可优选地至少部分填充以几乎不可压缩流体(诸如水)，并优 选地仅在所述管路的一部分中具有气体，以在抽吸到移液管吸头中的样品与管道中的液压 流体之间形成气态界面。通过减少在用于抽取样品的所述管路中的气体及液体的总体可压 缩性，这种布置优选地有助于抽取精确及预定容积的液体。用于抽取预定容积的其它方式 包括在抽吸样品时利用液位传感器测量液位，或者在抽吸样品之前和之后测量液位。带着包含于所述移液管吸头中的等分试样，所述标本移液管移动至目标板，在此 将所述标本分配到板孔中。随后，所述标本移液管移动至系统废料瓶并将任何剩余流体分 配到系统废料瓶中。在排出所有液体之后，所述标本移液管移动至废吸头抽屉，在此将用过 的移液管吸头移除。在已对小瓶内容物的等分试样进行采样之后，所述工作平台移动至再装帽位置。 将在等分采样过程中一直由帽操作臂5保持的小瓶帽牢靠地安装回小瓶上。一旦给小瓶再 装上帽，则所述工作平台移动到小瓶拾取位置。小瓶操作臂4下降、抓住小瓶、提升装好帽 的小瓶并使其返回到其原始的输入平台架的孔的位置。因为帽操作臂5在等分取样过程中保持小瓶帽，而且并未将小瓶帽下放到某个表 面上，所以不会经由小瓶帽接触而发生样品的交叉污染。通过消除交叉污染，再装上帽的小 瓶可被存储、归档以及再取样。输入平台架1的旋转使得其它小瓶行进到待处理位置。所述SPS的上述若干操作 可同时进行，包括传送小瓶、在所述混合器中使小瓶内容物再悬浮、去除帽/再装上帽、以 及抽吸/分配。在完成运行时，分配到各目标容器中的样品容积可通过超声检测器扫描检 测板来确认正确的容积。实例1一示范性样品制备系统包括用于保持多个小瓶的输入平台。所述输入平台的形状 使得能够接纳多个单独的可移除的节段，其中可在将所述输入架节段放置到所述处理装置 之前装载小瓶。含有在采集介质中采集的标本的高达88个20ml小瓶或者含有在输送介 质中采集的标本的高达176个IOml小瓶可装载到输入架中并放置到所述用于处理的所述 仪器的所述输入平台上，包括运送至合适的目标板。样品或标本介质可以为PRESERVCYT或 SPECIMEN TRANSPORTMEDIUM。依赖于标本的量，所述目标板可为96孔微孔板或96深孔滤 板。典型地，来自20ml小瓶的样品可以被应用到所述深孔滤板上，而来自IOml小瓶的样品 被应用到所述微孔板上。所述输入平台和所述输入平台架均不要求为圆形，且可为任意形 状并且可以任意方式移动，以使小瓶可被所述SPS的各种构件够到。另外，所述输入平台和
10输入平台架可以是静止的，利用自动处理臂的移动来提供对样品的操作。在操作时，小瓶操作臂4移动至装有标定物/对照物或样品/标本的输入平台7。 小瓶操作臂4抓住并提起小瓶，随后将小瓶定位到涡旋混合器中。所述涡旋混合器使小瓶 内容物再悬浮。在涡旋混合之后，小瓶操作臂4将小瓶放置到四孔工作平台3中。在经由 小瓶操作臂4向工作平台3上转移时，可由定位在输入平台7和工作平台3之间的条形码 扫描装置来读取小瓶条形码。工作平台3的旋转使得小瓶移动到能被帽操作臂5够到的位 置。如果之前未读取所述小瓶条形码，则帽操作臂5抓住小瓶、将小瓶从工作平台3上 的孔中拔出(如果必要则将小瓶上的条形码露出)，并旋转小瓶，从而允许条形码扫描装置 读取典型地位于小瓶标签上的条形码。在将小瓶放回到所述工作平台的孔中之后，使皮带 绕着小瓶的周长的至少一部分张紧或拉紧，以使小瓶稳定在工作平台3中，同时帽操作臂5 抓住小瓶的帽并通过沿着打开方向旋转帽来取下小瓶帽。在取下小瓶帽之后，工作平台3 旋转小瓶，以使其从帽操作臂5的下方移开，以允许标本移液管够到小瓶而从小瓶中取走 样品或标本。在从小瓶中取走样品或标本的同时，帽操作臂5保持所述帽。安装在X-Y-Z自动处理臂10上的吸头夹组件9移动到吸头盒，使所述吸头夹组件 下降到一次性标本吸头接纳区域中、并拾取一次性标本吸头。传感器确认一次性标本吸头 被成功拾取。在所述一次性标本吸头就位时，吸头夹组件9移动到所述工作平台中的打开 帽的小瓶上方。吸头夹组件9上的超声容积检测传感器确认打开帽的小瓶的内容物的容积 的表面高度和充足程度。当待由所述SPS处理的样品可能之前已被采样分析时，测量剩余 样品量允许跟踪样品。所述标本移液管组件使吸头夹组件9下降，直到一次性标本吸头下 降到小瓶标本中并吸取部分样品或标本。带着装在所述一次性标本吸头中的样品，所述标 本移液管组件使所述吸头夹组件移动至目标板，在此将所述标本分配到板孔中。随后，所述 吸头夹组件移动至系统废料瓶、并将任何剩余流体分配到所述系统废料瓶中。在将所有液 体排出之后，所述吸头夹组件移动至传感器，所述传感器确认所述一次性标本吸头未在传 送中掉落、并将所述一次性标本吸头抛至废吸头抽屉中。在已取走样品之后，所述工作平台移动至再装帽位置。在取走样品过程中一直由 帽操作臂5保持的小瓶帽通过使该帽沿闭合方向旋转而被放回到小瓶上。一旦给小瓶再装 上帽，所述工作平台就移动至小瓶拾取位置。随后小瓶操作臂4夹起再装上帽的小瓶、并将 其放回在原始标定物/对照物或标本输入平台位置。所述输入平台的旋转使得其它小瓶行 进到待处理位置。在等分取样之后，所有的样品被再装上帽并返回到所述输入平台，来进行 存储、归档和/或再取样，以用于进一步测试。当操作完成时，分配到各目标板中的样品容积可通过超声检测器扫描目标板来确 认正确的容积。所述SPS的若干上述操作可在多个小瓶上同时进行，包括传送小瓶、读取条形码、 在所述混合器中使小瓶内容物再悬浮、去除帽/再装上帽、抽吸/分配、以及容积确认。所述样品和标本的处理可由操作员通过控制所述SPS功能的中央微处理器的图 形用户界面(GUI)控制来控制。这允许由操作员选择板数量、板布局、混合时间/速度、抽 吸/分配容积、以及其它化验协议及控制参数。一旦启动所述处理程序，则所述样品处理连续进行直到完成为止。出错恢复序列结合于所述样品处理的各个步骤，并自动解决运行过程中的任何机械问题，或者如果需要 操作员干预，则暂停所述仪器的移动部件并发出可听见的报警信号和可视信息，以吸引操 作员的注意。在所述SPS上，可以有若干可供操作员选择的作业流程程序。这些作业流程程序 规定了管理板布局和传送过程的参数，所述参数包括诸如如下参数目标容器类型、标定物 /对照物参数(例如，类型、分配号)、外部控制参数(例如，类型、流量系数最小/最大比、％ CV)、目标容器布局(例如，在用于标定物/对照物的容器中的定位、被指定用于初始测试或 再测试的标本、外部对照物)、小瓶尺寸、帽类型、混合时间及速度、抽吸/分配容积、重复再 测试、以及是否允许人工吸取标本。作业流程明确具体了化验协议、标本类型、以及处理方法。当开发出新的化验协议 时，可将新作业流程添加到所述SPS中。定制作业流程可通过操作员来创建，以满足实验室 的独特测试要求。对于同一标本类型以及同一 SPS运行过程，可以选用多个作业流程。作 为实例，针对所述标本，可运行复殖的高危险型HPV和低危险型HPV协议。所述SPS跟踪随携的耗材，诸如系统液体瓶、试剂瓶13、系统废料瓶、生物危害废 料瓶、吸头盒(例如，完成操作员选定作业流程需要的吸头和吸头盒的数量)、以及废吸头。 若需补充耗材或需清空废瓶和废吸头，则通常在启动作业流程之前，所述SPS能通知操作 员O所述SPS能借助标定物、对照物、以及标本的加载而提示操作员，包括针对如下的 提示标定物小瓶及对照物小瓶的条形码扫描，将标定物及对照物加载到输入平台中、标本 容纳输入平台条形码扫描(例如，针对所期望的标本类型，确认平台类型)、将输入平台架 装载到平台上、装载目标板，以及通过条形码或其它标识符来确认目标板身份。通过计算机跟踪标定物、对照物、标本、以及板标识号，实现对处理中的各种构件 的正确识别。标本架标识、标本架位置、板标识、以及孔位置均与标定物、对照物、以及标本 的识别相关。这个信息为其它软件和/或下游自动分子化验系统所共享，以用于对小瓶至 分配后的标本和标本至测量结果的完全跟踪。在加载之前操作员对标定物、对照物、标本架、以及板的标识的输入可利用外部手 持式条形码扫描装置来输入。所述标识也可采用所述仪器前面的可收回键盘来输入。在将 小瓶从所述输入平台向所述工作平台传送的过程中，所述SPS的内部条形码扫描装置读取 所述标识。一旦运行完成，所述SPS将一文件传送至所述SPS的下游仪器或者网络服务器或 驱动器，所述文件含有所述目标板与已处理样品的对应关系。随后取下由所述SPS处理的 板，以用于进一步处理。数据在通过网络连接的一个或多个SPS和一个或多个分子分析系统控制器、分析 仪或计算机(例如个人计算机)之间传输，在所述网络中，所述数据放置于共享的网络服务 器或数据盘上。所述SPS可针对数据查询所述网络服务器或数据盘，所述数据可包括要求 再测试的标本标识、化验协议、作业流程、添加到分子分析系统软件中的外部控制程序、以 及与下游分子化验系统共享的辅助数据。所述分子分析系统控制器、分析仪或计算机(例 如个人计算机)可针对目标板图文件查询所述网络服务器或数据盘。另外，所述SPS包括 USB端口，用于数据备份和/或用于将目标板图数据人工传送至所述分子分析系统控制器、分析仪或计算机(例如个人计算机)。在操作过程中，所述SPS自动记录运行历史以及出错 事件。由此，通过对样品放置的软件跟踪，可保持监管链。利用快速捕获系统(RAPID CAPTURE SYSTEM)仪器，可人工处理或自动处理针对 HPV的由分析诊断化验分析(诸如第二代杂交捕获法(HC2))的子宫颈样品。另外，借助能 去除帽、保持帽、以及给小瓶再装上帽的帽操作臂5，可使用各种带有不同类型螺旋帽的贮 存器或小瓶。所述SPS是可升级测试系统中的构件。它起到独立单元的作用，起到带有一个或 多个SPS的网络配置中的模块的作用，起到整个实验室自动系统中的模块的作用，或者在 含有多个构件的其它系统中起作用。作为实例，在网络或系统中可包括另外的设备(诸如 下游自动分子化验系统)。实例2为了增加处理样品的处理量，所述SPS可以在小瓶从所述输入平台向所述涡旋混 合器传送的过程中、或者在从所述涡旋混合器向所述工作平台传送以取下帽的过程中读取 小瓶上的条形码以及其它标识信息。在示范性SPS中，在小瓶由小瓶操作臂4保持并朝所 述工作平台移动的同时，小瓶经过读取小瓶条形码的条形码读取器。在操作员加载小瓶的 过程中通过将条形码在所述输入平台架中定向，可便于以这种方式读取条形码。在所述输 入平台架上定位有标记，以帮助定向小瓶条形码，从而可容易地由条形码读取器来读取所 述条形码。如果在样品小瓶抵达所述工作平台之前未读取样品小瓶的条形码，则在样品小 瓶已放置在所述工作平台的孔中之后，帽操作臂5将拾取样品小瓶并旋转样品小瓶，从而 使条形码读取器能读取条形码。为了增加处理样品的处理量，可自动地排列样品条形码的 定向。这种自动排列构造可包括小瓶的突出部或凹槽，从而在所述输入平台中只有对条形 码读取而言为最佳的小瓶特定定向是可行的。实例3在示范性SPS的一个样品处理操作中，在从去除帽的小瓶中取走标本之前，可能 存在着进一步分散标本的需要。为了对这个处理有所帮助，可要求若干不同的方法来确保 充足的标本分散以及分布。帮助标本分散的试剂可添加到小瓶内容物中。这种试剂会确保使足够量的标本再 悬浮并能等分。在小瓶去除帽之后，从试剂瓶13中吸取精确量的分散试剂、添加到小瓶中、 并给小瓶再装上帽。在添加所述分散试剂的过程中，通过反复抽吸和排出所述悬浮物来液 力混合所述样品。在所述液力混合之后，可取走等分试样并传送至目标容器。如果需要进 一步混合，则将再装上帽的小瓶置于所述涡旋混合器中并摇晃。然后可去除小瓶的帽并将 等分标本传送至目标容器。如果需要时间来使所述试剂起作用，则在添加所述试剂之后的 任意时间，在处理另一小瓶的同时，所述再装上帽的小瓶可返回到所述输入平台并使所述 再装上帽的小瓶能进行培养。上面所述的步骤的顺序可以变化，而且它们的持续时间可由 运行作业流程程序的所述SPS计算机来控制。所述试剂可以为任意的适于使医学或细胞学标本分散的溶剂。例如，合适的试剂 包括任意的强碱，诸如Na0H、K0H、和LiOH。所述试剂也可包括各种净化剂，诸如SDS、TRIT0N X-100、Bri j-35、TWEEN-20、NP-40、以及辛基葡糖苷。实例 4在自动诊断系统中，使用各种容积的一次性移液管吸头来传送各种容积的样品或 标本，以便于采用各种尺寸的样品或标本小瓶或贮存器并防止样品残留。在示范性样品制 备系统中，在抽吸/分配各种流体的过程中，所述一次性移液管吸头被精确地拾取、密封于
13所述吸头夹组件上并被保持，直到被所述样品制备处理装置卸下为止。在吸头夹组件下降来拾取一次性移液管吸头之前，自动对中吸头保持机构使所述 吸头夹组件与一次性移液管吸头对准，以精确地使所述吸头夹组件对中于所述一次性吸头 (图3A和图3B)。所述吸头夹组件内设置有弹性加载的柔性件16，以允许步进电动机能将 嵌套嘴14越过预定的止挡件而插入。这在将嵌套嘴连接于一次性移液管吸头上时确保了 流体密封，且无步进电动机的步进损失或者对所述一次性吸头造成损坏。与所述吸头夹组件的嵌套嘴14连接的可滑动安装的对准环帮助嵌套嘴14与一次 性吸头对准。利用具有不同直径(即有台阶)杆身的螺钉来保持所述对准环，且在一次性 吸头未就位时，所述对准环向下滑动到所述嵌套嘴上。当所述标本移液管获取一次性吸头 时，具有锥形接纳部的所述对准环通过与一次性吸头接合而将一次性吸头对准在吸头夹组 件9的所述嵌套嘴内。在由嵌套嘴14与一次性吸头接合之前，对准环15修正所述吸头夹 组件的任何较大的偏差；而嵌套嘴14的斜切的边缘修正任何较小的偏差。所述嵌套嘴具有顺从性，其原因在于采用了保持嵌套嘴伸展的弹簧16。当所述嵌 套嘴获得一次性吸头时，所述嵌套嘴压缩所述一次性吸头并施加给定数值的力于所述一次 性吸头上，以产生用于吸取/分配流体的紧封，并且不会导致电动机步进损失或对一次性 吸头造成损坏。在示范性标本制备系统中可采用的使一次性吸头对准的其它方法包括嵌套嘴筒 形成为具有锥形部或斜切的边缘。这种锥形部或斜切的边缘有助于将吸头夹组件9引导至 一次性吸头，以用于拾取。采用带滤器的一次性吸头限制了可用来拾取这种吸头的锥度大 小。当从一次性架上获得带滤器的一次性吸头时，这使得对准更困难。对准环15也用于抛扔移液管吸头。在所述对准环置于吸头处理槽18的两个顶边 沿下方并随后由XYZ臂10沿Z向向上升起吸头夹组件9时，移液管吸头便从吸头夹组件9 上取下。在对准环15由吸头处理槽18的所述边沿保持的同时，随着吸头夹组件9的升起， 由于嵌套嘴14的向上运动，从而对准环15施加力于移液管吸头上。随后，嵌套嘴14与所 述移液管吸头脱离，所述移液管吸头便掉落到下方的废料抽屉中。实例5工作平台组件在示范性样品制备系统中，所述工作平台部分地以如下方式起作用利用皮带将 小瓶保持于工作平台的孔中，以防止小瓶在去除帽和再装帽过程中旋转或从孔中出来(图 4A和图4B)。已知的压力/力作用到所述皮带上，以保持小瓶并防止小瓶旋转或被提升。在医学诊断中，要用到各种尺寸(例如直径)和形状的贮存器，所述贮存器含有 不同类型样品和标本，所述样品和标本典型地为流体形式或者是悬浮或存储于流体中的固 体或其它材料。这些流体样品和标本必须安全地存储于小瓶或贮存器中，且在向目标容器 的传送或进行其它处理时必须被安全地接触。小瓶被夹紧，从而密封帽可被取下并再次安 全地使用，同时在获取标本的过程中不会有样品或标本溢出。在所述样品或标本的获取、传 送、处理之前和之后，所述自动去除帽和再装帽操作防止了样品或标本溢出。在工作平台3中，安装于皮带凸轮21上的弹簧使皮带14免于过早地靠于小瓶上 或靠近至空的孔中。在将小瓶置于所述工作平台的样品保持孔中之后，电动机22致动，从 而将力作用到所述皮带凸轮上，所述皮带凸轮张紧或拉紧围绕至少部分小瓶周边的所述皮 带。有利地，所述皮带沿着当去除小瓶的帽时能使所述皮带张紧或拉紧的方向来安装。当 所述力反向或者当再将帽装到小瓶上时，在施加给定的力之后，所述皮带将围绕小瓶打滑。
当所述工作平台防止小瓶旋转时，电动机将力作用到凸轮上，所述凸轮使围绕小 瓶的皮带张紧。利用连接于电动机安装座上的弹簧来限制该施加到皮带上的力，所述电动 机安装座在被施加给定力时枢转。连接在电动机轴的端部处的是与所述皮带凸轮相接触的 致动器帽，所述皮带凸轮使围绕至少部分小瓶周边的所述皮带张紧或拉紧。当达到给定力 时，与所述电动机连接的所述致动器安装座开始旋转，以将压缩力施加到致动传感器的所 述弹簧上。所述工作平台也可通过各种其它方式来抓紧小瓶或贮存器。爪式机构可抓紧小 瓶。通过杆、凸轮、板或带子，可将小瓶或贮存器压靠于所述工作平台的孔壁上。通过将小 瓶压靠在孔内的物体的与小瓶外周的切线相垂直的力，小瓶被保持。利用小瓶/贮存器上 的凹槽或特殊的突出部，具有与所述凹槽或突出部匹配的表面的孔将保持小瓶/贮存器静 止。实例6抓帽组件在自动诊断系统中，通常给各种尺寸的小瓶装上帽来保持流体标本，以用于从临 床或测试场所传送到分析实验室。为了抽吸小瓶内的流体，必须取下这些帽。在取走一定 量的流体之后，利用给定量的力，能够将帽重新安装到小瓶上，以防止流体洒出并保存样品 或标本，以用于进一步的检测、重复检测或归档。示范性样品处理系统的抓帽机构利用弹簧/传感器反馈系统(图5A和图5B)来 抓取小瓶帽。抓取力可为恒定力，但不必一定是恒定的，只要力足以实现去除帽和再装帽过 程即可。帽由帽操作臂5的所述抓取机构来抓取。所述抓取机构在三个位置处施加力于帽 上，以在θ方向上约束帽。在θ方向约束帽允许帽的脱下和再装。所述抓取机构包括顶部及底部壳体，所述壳体内压入有轴承。位于所述壳体之间 的是由所述轴承支撑的三个输出轴。各输出轴具有齿轮25，且在中心处定位有齿轮26，齿 轮26与各输出轴均连接从而提供同步运动。带小齿轮的齿轮电动机24驱动所述齿轮并施 加扭矩于所述输出轴上。三个抓取指23连接于所述输出轴。各抓取指具有与帽直接接触 并沿着那个接触面施加法向力的销(压花或锯齿状，其根据应用要求而定)。所述输出轴的旋转使得所述抓取指能张开和收拢。所述电动机的扭矩通过所述齿 轮组传送到所述抓取指。当所述指碰到相对固定不动的物体(诸如帽)时，借助扭矩传感器 来限制反作用扭矩。这个扭矩传感器为二进制传感器，所述二进制传感器在所述臂上的力 矩超过限制弹簧的力时改变状态。所述传感器致动的扭矩与所述限制弹簧的刚度成正比。 所述齿轮电动机安装于一枢轴中，所述枢轴穿过两个支撑轴承并使所述电动机能自由地绕 着其轴线旋转。所述枢轴具有从中心延伸并连接有一弹簧的臂。所述延伸弹簧的另一端连 接于所述壳体的顶部。利用弹簧所施加的预载荷，所述臂抵靠在硬质止挡件上。在这个位置 处，光学开关由于所述臂的存在而被挡住。当所述抓取指与帽接触时，其结果是运动受到限 制，电动机在其枢轴上转动来抵抗所述弹簧的力。光学传感器检测所述臂的所述运动。以 此方式，利用足够的力来抓取任意尺寸的帽，以实现去除帽和再装帽过程而不压坏帽。所述 抓帽机构可用于使不同尺寸的小瓶帽脱下并再装上，并使得所述SPS能在同一运行或作业 流程中处理不同尺寸的小瓶。实例7样品温度控制利用加热/冷却单元来实现待处理样品的温度控制。这些单元定位于所述输入平 台下方、所述输入平台中、所述目标容器保持区域、和/或在所述SPS内易于控制温度的任 意位置。通过采用加热元件、水循环、加热的空气和帕尔贴(Peltier)效应元件，可实现加热和/或冷却样品的方法。同样，试剂可在所述SPS中进行加热或冷却，这提供了样品制备反应的最佳温度 条件。通过采用加热元件、水循环、加热的空气和帕尔贴效应元件，可加热和/或冷却试剂。所有加热和/或冷却的温度均在所述SPS计算机的监视和控制之下。用于监视温 度的传感器包括红外线传感器、热电偶、热电阻、以及半导体温度计。实例8小瓶的样品组 分的化学分离工艺可包含沉淀剂，诸如乙醇、甲醇、硫酸铵、聚乙烯亚胺、聚乙烯乙二醇、以 及抗体(免疫沉淀反应)。所述样品组分可包括细胞、核酸、病毒粒子、微生物、和/或蛋 白质。样品的物理分离工艺可包含离心、过滤、结合于基体(诸如聚偏二氟乙烯或者硝化 纤维)上、结合于硅珠上、结合于磁硅珠上、利用涂覆有硅珠的抗体的结合、或者允许小瓶 的内容物沉降。可以使用小瓶帽或贮存器帽来帮助标本浓缩并去除保存介质。实例9分子诊断化验的实例可以是这样的化验，其中利用分子生物方法能获得对确定个 人医学状态有用的信息，所述分子生物方法包括但不限于核酸杂交、抗体结合、酶联免疫 吸附测定(ELISA)、核酸放大、核酸纯化、核酸排序、抗原或蛋白质纯化、蛋白质排序、核酸的 酶处理、约束酶消化、蛋白质的酶处理、核酸或蛋白质电泳、核酸或蛋白质印迹、酶活动性的 测量、核酸的化学修饰、核酸标记、蛋白质的化学改性、以及蛋白质标记。由此，分子分析的 实例可以为采用上述作为分子生物方法的分析。标本的实例可为从患者上采集到的任意材料。该材料包括但不限于任意和所有 可能的身体分泌物、流体、细胞、组织、代谢物、以及自然产生并合成的化合物。微生物(包 括与这些材料中的任一种相关的细菌和病毒)也将被理解为是标本。装帽小瓶的实例可以使带有相应盖子的贮存器，其中所述盖子提供了足以防止装 在所述装帽贮存器内的流体泄露的密封，而且，所述帽可被取下并被反复地放回原位，以允 许反复地接触和操作样品。所述小瓶和帽可由任意合适的能包容将用于患者标本的液体的 材料制成。所述小瓶和帽不要求有特别的凹槽、外凸、分度、或参考标记，以允许通过所述示 范性SPS来反复去除小瓶的帽和给小瓶再装上帽。出于示范性和说明性目的，已给出各种示范性实施方式的以上说明。这不意欲为 穷尽的或限制于所披露的精确形式。根据上述教导，可作出各种显而易见的修改或改型。所 讨论的所述实施方式被选择并说明为提供举例说明及其实际应用，由此能使本领域普通技 术人员来利用所述各种实施方式，且通过各种修改作为适于所考虑的特定用途。当依据公 平、合法、以及公正地赋予随附权利要求的广度来解释时，所有这些修改和改型将落入随附 权利要求所确定的所述系统内。
权利要求
一种小瓶处理系统，包括输入平台，其适于接纳小瓶；工作平台，其适于接纳小瓶；小瓶操作件，其定位成在所述输入平台和所述工作平台之间传送小瓶；帽操作件，其定位成接合并取下所述工作平台中的小瓶的帽；小瓶夹紧件，其在所述帽被取下的过程中限制所述小瓶的运动；以及移液管组件，其包括移液管臂和吸头夹组件，所述吸头夹组件安装于所述移液管臂且适于接纳移液管吸头，所述移液管臂定位成使所述吸头夹组件在打开的小瓶之间和目标区域之间移动。
2.如权利要求1所述的小瓶处理系统，其中，所述移液管组件还包括产生真空的装置， 所述产生真空的装置与所述吸头夹组件连通，以从小瓶中抽取预定容积的流体。
3.如权利要求1所述的小瓶处理系统，还包括 混合篮，其适于接纳小瓶；而且其中，所述小瓶操作件还定位成在所述输入平台、所述工作平台和所述混合篮之 间传送小瓶。
4.如权利要求1所述的小瓶处理系统，其中，所述输入平台适于接纳小瓶保持架，所述 小瓶保持架具有适于接纳多个小瓶的多个孔。
5.如权利要求4所述的小瓶处理系统，还包括两个小瓶保持架，其中，第一个小瓶保持 架的孔适于接纳第一套小瓶，而第二个小瓶保持架的孔适于接纳第二套小瓶；而且其中，所 述第一小瓶保持架的孔与所述第二套小瓶架的孔具有不同的尺寸设定。
6.如权利要求1所述的小瓶处理系统，其中，所述小瓶夹紧件包括皮带，所述皮带的一 端连接于所述工作平台且另一端连接于一张紧杠杆臂，以形成用于接纳小瓶的至少部分环 状结构，由此当将力施加于所述杠杆臂上时，所述皮带在置于所述环状结构内的小瓶周围 张紧。
7.如权利要求1所述的小瓶处理系统，其中，所述帽操作件包括至少两个指，其与一 中心轴线平行地延伸，并且在相对于该中心轴线的径向上以及相对于该中心轴线的角度上 均大致均等地间隔；以及扭矩传感器，其用于检测所述指作用于被接合的小瓶帽上的力，由 此，所述帽操作件能接合不同尺寸的小瓶帽。
8.如权利要求1所述的小瓶处理系统，其中，所述吸头夹组件大体平行于吸头夹的纵 向轴线定位，且所述吸头夹组件包括环、具有斜切边缘的嘴以及液位测量传感器；其中，所 述环以滑动方式连接于所述嘴；而且其中，所述嘴在所述纵向方向上具有顺从性。
9.一种自动小瓶处理系统，包括 微处理器；输入转盘，其用于接纳多个部分圆形的小瓶保持架，其中所述小瓶保持架具有多个尺 寸定制成用于接纳多个小瓶的孔；而且其中，所述微处理器与所述输入转盘在功能上连通 且能控制所述输入转盘的旋转运动；混合篮，其具有尺寸定制成接纳小瓶的孔，其中所述微处理器与所述混合篮在功能上 连通且能控制小瓶内容物的混合；工作转盘，其具有多个尺寸定制成接纳多个小瓶的孔，而且其中，所述微处理器与所述工作转盘在功能上连通且能控制所述工作转盘的旋转运动；小瓶夹紧件，其包括置于所述工作转盘的各孔中且具有第一端和第二端的皮带、具有 第一端和第二端的杠杆臂、以及致动器，其中，所述皮带的所述第一端连接于所述工作平台，所述皮带的所述第二端连接于张 紧杠杆臂的第一端，而所述致动器设置成与所述杠杆臂的所述第二端相连通，其中所述微 处理器与所述致动器在功能上连通且能控制所述致动器与所述杠杆臂的接合、以及使所述 皮带在小瓶上张紧和从小瓶上释放；小瓶操作件，其定位成在所述输入转盘、所述混合篮以及所述工作转盘之间传送小瓶， 其中所述微处理器与所述小瓶操作件在功能上连通且能控制小瓶在所述输入转盘、所述混 合篮以及所述工作转盘之间的运动；帽操作件，其定位成接合小瓶的帽、取下帽、以及给小瓶再装上帽，其中所述帽操作件 包括至少两个指，其与一中心轴线平行地延伸，并且在相对于该中心轴线的径向上以及相 对于该中心轴线的角度上均大致均等地间隔；以及扭矩传感器，其用于检测所述指作用于 被接合的小瓶帽上的力，由此，所述帽操作件能接合不同尺寸的小瓶帽，而且其中所述微处 理器与所述帽操作件在功能上连通且能控制小瓶操作件与小瓶帽的接合；以及移液管组件，其包括移液管臂、吸头夹组件以及产生真空的泵，所述吸头夹组件安装 于所述移液管臂且适于接纳一次性移液管吸头，所述移液管臂定位成在移液管吸头存储区 域、打开的小瓶、目标板、以及移液管吸头排放区域之间移动所述吸头夹组件，其中所述吸 头夹组件平行于吸头夹的纵向轴线定位，且所述吸头夹组件包括环、具有斜切边缘的嘴以 及液位测量传感器；其中，所述环以滑动方式连接于所述嘴；而且其中，所述嘴在所述纵向 方向上具有顺从性，而且其中所述微处理器与所述移液管组件在功能上连通且能控制所述 吸头夹组件在所述移液管吸头存储区域、所述打开的小瓶、所述目标板、以及所述移液管吸 头排放区域之间的移动，并能控制所述产生真空的泵的操作而从小瓶中抽取预定容积的内 容物。
10. 一种小瓶内容物的处理方法，包括 将小瓶放置到适于接纳小瓶的输入平台中；在微处理器的控制下，利用定位成在所述输入平台和一适于接纳小瓶的工作平台之间 传送小瓶的小瓶操作件，将小瓶从所述输入平台传送到所述工作平台；在所述微处理器的控制下，夹紧所述工作平台中的小瓶来防止旋转运动，且同时利用 定位成接合并取下小瓶的帽的帽操作件来抓住小瓶并从小瓶上取下帽；在所述微处理器的控制下，使所述帽保持于所述帽操作件中，同时利用移液管组件从 去除帽的小瓶中取走预定容积的小瓶内容物，所述移液管组件包括移液管臂和吸头夹组 件，所述吸头夹组件安装于所述移液管臂且适于接纳移液管吸头，所述移液管臂定位成在 打开的小瓶与小瓶内容物目标区域之间移动所述吸头夹组件；在所述微处理器的控制下，将所述预定容积的小瓶内容物从所述移液管中排放到目标 板上；以及在所述微处理器的控制下，在已从所述小瓶中取走所述预定容积的小瓶内容物之后， 给所述小瓶再装上帽。全文摘要
本发明披露了一种用于自动处理装有液态医学标本的小瓶的系统。该自动处理系统处理所述标本，以用于进一步的下游分子分析。所述处理包括自动取下小瓶帽、吸取小瓶内容物、传送小瓶内容物至诸如多孔板之类的目标板盘、以及给给小瓶再装上帽。
文档编号G01N35/02GK101978273SQ200780053086
公开日2011年2月16日 申请日期2007年4月6日 优先权日2007年4月6日
发明者布赖恩·麦基恩, 理查德·奥比索, 马克·梅西纳 申请人:理查德·奥比索;布赖恩·麦基恩;马克·梅西纳