试剂卡对齐系统和方法
【专利摘要】试剂卡分析机包括被构造成发送光学信号的光学信号源以及光学信号探测器，该光学信号探测器与光学信号源间隔开一定距离以限定所述光学信号所被发送至的光学信号路径，该光学信号探测器被构造成探测所述光学信号并且输出指示所述光学信号的电信号。读取器被构造成读取试剂卡的试剂垫。试剂卡移动机构被构造成使得具有包括前端和后端的试剂垫的试剂卡移动通过光学信号路径。光学探测器接口电耦合至光学信号探测器，并且被构造成接收电信号并且当试剂卡运动通过光学信号路径时输出指示前端和后端中的至少一者的垫探测信号。
【专利说明】试剂卡对齐系统和方法
[0001]参考结合
于2011年12月16日提交的美国临时专利申请序列号61/576，503的全部内容被明确地并入本文以供参考。
【技术领域】
[0002]本文公开的本发明原理大体涉及非接触位置探测，并且更具体地但并非限制性地涉及经由试剂卡对齐系统实现的用于医疗诊断的试剂测试垫的光学位置探测和分析。
【背景技术】
[0003]试剂测试条广泛地用于医学和临床化学领域。测试条通常具有一个或更多个测试区域，并且每个测试区域均能够响应于与液体标本的接触而经历颜色变化。液体标本通常包含一种或更多种感兴趣的成分、物质或性质。通过分析测试条所经历的颜色变化可确定标本中这些感兴趣成分的存在性和浓度。通常，这种分析包括在测试区域或测试垫与颜色标准或标尺之间的颜色比较。以此方式，试剂测试条有助于医生诊断疾病和其他健康问题。
[0004]为了满足医疗行业的需求以及其他外延技术(例如酿造工业、化学制造业等等)的需求，已经研发了无数分析过程、组成物和工具，包括所谓的“浸入即读”型试剂测试装置。不管浸入即读测试装置是用于生物流体或组织的分析还是用于商业或工业流体或物质的分析，大体过程均包括测试装置接触要被测试的样品或标本，并且手动或仪器地分析所述测试装置。
[0005]本领域一直寻求经济地且快速地实施多次测试、特别是经由使用自动过程来实施的测试工具和方法。自动分析机系统在每次测试的成本、测试处理容积和/或获得测试结果或其他信息的速度方面优于手动测试。
[0006]近年来的发展是引入了多简档(multiple-profile)试剂卡和多简档试剂卡自动分析机。多简档试剂卡实质上是卡形测试装置，其包括基体和被定位在基体上的多个浸溃试剂的垫(或阵列)，以用于同时地或顺序地执行多次分析物分析，例如在美国专利号4，526，753中所公开的，其全部内容被明确地并入本文以供参考。
[0007]多简档试剂卡实现了执行自动分析的高效、经济性、快速且方便的方法。被构造成使用多简档试剂卡的自动分析机通常例如从存储抽屉或盒取出多简档试剂卡，并且经由卡移动机构使得多简档试剂卡在行进表面上方前进通过分析机。卡移动机构可以是例如传送带、棘轮机构、滑动坡道或者卡抓取或拉动机构。当多简档试剂卡沿行进表面运动或行进时，一个或更多个样品分配器(例如手动或自动移液器或移液器杆)可以将一个或更多个样品或试剂沉积或分配到一个或更多个试剂垫上。之后，可以(例如手动或自动地)分析多简档试剂卡以便测定测试结果，例如经由光学成像系统、显微镜或分光计来进行。最后，所用试剂卡从分析机被移除并且以适当方式被丢弃或处置。
[0008]在多简档试剂卡的制造期间，试剂垫通常成行地(例如形成一个或更多个测试条)附接到试剂卡的基体上。然而，典型制造容差允许成行试剂垫相对于试剂卡的基体的位置具有大约2_的可能变化，且相邻行的试剂垫通常彼此分开大约5_。
[0009]进一步，因为试剂垫的形状是大体矩形的，所以最优的是将样品基本沉积在试剂垫的中心或试剂垫的中央区域，以便有助于确保试剂垫彻底饱和有样品，并且基本防止样品泄漏出试剂垫并漏到试剂卡的基体上或漏到相邻试剂垫中。
[0010]由于需要将样品精确地分配到试剂垫上并且由于试剂卡上的试剂垫位置具有相对大的制造容差这一事实，对于自动分析机而言重要的是，在沉积样品在试剂垫上之前将试剂垫精确放置在多简档试剂卡上。
[0011]多种现有技术系统试图解决这一问题而没有成功。多种这样的系统是接触系统，其复杂并且不准确，并且会导致试剂卡的误传送或者由于与其接触而导致对试剂卡或试剂垫的损坏。
[0012]为此，现有技术中需要一种非接触光学方法和对齐系统，其用于精确地确定试剂卡的位置以及试剂卡上的一个或更多个试剂垫的位置。本文公开的本发明原理涉及这种光学卡对齐系统和方法。
【发明内容】
[0013]在一个方面，本文公开的本发明原理涉及一种试剂卡分析机，其包括:光学信号源，该光学信号源被构造成发送具有一定强度的光学信号；以及光学信号探测器，该光学信号探测器与光学信号源间隔开一定距离以致光学信号源和光学信号探测器协作以限定光学信号源发送光学信号所处的光学信号路径。光学信号探测器被构造成探测光学信号并且输出指示该光学信号的强度的电信号。读取器被构造成读取试剂卡的试剂垫。试剂卡移动机构被构造成使得具有包括前端和后端的试剂垫的一个或更多个试剂卡移动通过光学信号路径并且朝向读取器移动。光学探测器接口电耦合至光学信号探测器，并且被构造成接收来自光学信号探测器的电信号并且当试剂卡运动通过光学信号路径时输出指示试剂垫的前端和后端中的至少一者的垫探测信号。
[0014]光学信号路径可以在第一位置，并且被构造成分配一定量的样品的样品分配器可以被定位在与第一位置间隔开一个已知距离的第二位置。卡移动机构可以被构造成移动所述一个或更多个试剂卡以致所述一个或更多个试剂垫基于垫探测信号大致定位在第二位置。在一些示例性实施例中，所述一个或更多个试剂垫可以具有中央区域，并且样品分配器可以被构造成在所述一个或更多个试剂垫的中央区域上分配一定量的样品。读取器可以包括成像系统，其被构造成在与第一位置间隔开一个已知距离的第三位置处捕捉所述一个或更多个试剂垫的图像。卡移动机构可以被构造成移动所述一个或更多个试剂卡以致所述一个或更多个试剂垫基于垫探测信号大致定位在第三位置。光学信号可以具有大约850纳米的波长。光学信号源可以包括竖直腔面发射激光器。竖直腔面发射激光器可以被构造成发射包括具有小于大约2°的角展度的光束的光学信号。
[0015]在另一方面，本文公开的本发明原理涉及一种试剂卡分析机，其包括:光学信号源，该光学信号源附接到支架并且被构造成发送具有一定强度的光学信号；以及光学信号探测器，该光学信号探测器被附接到支架并且与光学信号源间隔开一定距离，以致光学信号源和光学信号探测器协作以限定在第一位置处的光学信号路径，该光学信号探测器被构造成探测光学信号并且生成指示光学信号的电信号。读取器被构造成读取位于第二位置处的试剂卡的一个或更多个试剂垫，该第二位置距第一位置一个已知距离。样品分配器被构造成在试剂卡的所述一个或更多个试剂垫上分配一定量的样品并且被定位在第三位置处。卡移动机构被构造成使得试剂卡在光学信号源和光学信号探测器之间移动以致试剂卡干涉光学信号，并且移动试剂卡以致将所述一个或更多个试剂垫大致定位在第二和第三位置处。光学探测器接口电耦合到光学信号探测器，并且被构造成接收来自光学信号探测器的电信号并且当试剂卡在光学信号源和光学信号探测器之间运动时输出指示试剂垫的前端和后端中的至少一者的垫探测信号。控制器被构造成控制读取器、样品分配器和移动机构，所述控制器电耦合至光学探测器接口，其中所述控制器被构造成操作卡移动机构以移动所述一个或更多个试剂卡，以致所述一个或更多个试剂垫基于垫探测信号大致被定位在第二位置处或大致被定位在第三位置处。
[0016]所述一个或更多个试剂垫可以具有中央区域，并且样品分配器可以被构造成在所述一个或更多个试剂垫的中央区域上分配一定量的样品。读取器可以包括成像系统，其被构造成在第三位置处捕捉所述一个或更多个试剂垫的图像。光学信号可以具有大约850纳米的波长。光学信号源可以包括竖直腔面发射激光器。竖直腔面发射激光器可以被构造成发射包括具有小于大约2°的角展度的光束的光学信号。
[0017]在另一方面，本文公开的本发明原理涉及一种方法，其包括:使得具有包括前端和后端的一系列试剂垫的试剂卡通过由彼此间隔开一定距离的光学信号源和光学信号探测器限定的光学信号路径。该方法还包括:由电耦合到光学信号探测器并被构造成接收来自光学信号探测器的电信号的光学探测器接口来接收来自光学信号探测器的电信号。该方法还包括:当试剂卡运动通过光学信号路径时，输出指示所述一系列试剂垫的前端和后端中的至少一者的一系列垫探测信号。
[0018]在另一方面，本文公开的本发明原理涉及一种方法，其包括:将光学信号源和光学信号探测器附接到样品分配器上游的分析机的支架，以便引导光学信号跨过分析机内的预定卡行进路径；以及将光学探测器接口耦合到光学信号探测器和分析机的控制器，所述光学探测器接口被构造成接收来自光学信号探测器的电信号并且当试剂卡在光学信号源和光学信号探测器之间运动时向控制器输出指示试剂垫的前端和后端中的至少一者的垫探测信号。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]当参考其下述具体描述时可以更佳地理解本文公开的本发明原理的实施方式。这样的描述参考所附示意性绘图、示意图、图表、图解或附图。附图不必要成比例，并且附图的某些特征和某些视图可以因清楚简洁的原因而被放大、按比例或示意性示出。图中相同的附图标记可以代表并指代相同或类似的元件或功能。在附图中:
图1是根据本文公开的本发明原理的卡分析机的示例性实施例的立体图，其中为了清晰没有示出外部壳体。
[0020]图2是图1的卡分析机的立体图，其示出了根据本文公开的本发明原理的卡对齐系统的示例性实施例。
[0021]图3是图1的卡分析机的局部立体图，其示出了卡对齐系统。
[0022]图4是图3的卡对齐系统的示例性实施例的另一局部立体图。[0023]图5是图3的卡对齐系统的立体图。
[0024]图6是根据本文公开的本发明原理的卡对齐系统的控制器的示例性实施例的图
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[0025]图7是示出根据本文公开的本发明原理由信号比较器电路处理的电信号的图示。
[0026]图8是根据本文公开的本发明原理的分析机的局部立体图，其中卡的边缘位于其卡对齐系统的光学信号源和光学信号探测器之间。
[0027]图9是图8的分析机的局部立体图，其中垫的前端被示为位于其卡对齐系统的光学信号源和光学信号探测器之间。
[0028]图10是图8的分析机的局部立体图，其示出了沿行进表面前进的试剂卡以及被分配到其试剂垫之一上的样品。
【具体实施方式】
[0029]在具体解释本文公开的本发明原理的至少一个实施例之前，应该理解，本发明原理不将其应用限于在下述描述中列出的或附图中示出的部件或步骤或方法的构造和布置细节。本文公开的本发明原理能够是其他实施例或以各种方式被实现或执行。同样，应该理解的是，本文所使用的表述和术语是用于描述目的并且不应该被看作以任何方式限制本文所公开并要求保护的本发明原理。
[0030]在本发明原理的实施例的下述具体描述中，提出了大量具体细节以便提供对本发明原理的更全面理解。然而，本领域普通技术人员将显而易见到，可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开范围内的本发明原理。在另一些情况下，没有具体描述已知特征以便避免使得当前公开不必要地复杂化。
[0031]如本文所使用的，术语“包括”、“包含”、“具有”或其任意其他变型试图涵盖非排他性包括。例如，包括一系列元素的过程、方法、物品或设备不必要局限于仅这些元素，而是可以包括没有被明确列出或固有地存在于其中的其它元素。
[0032]除非以相反的方式明确说明，否则“或”指代的是包含性“或”而不是排他性“或”。例如，下列任意一项均满足条件A或B:A真(或存在)并且B伪(或不存在)，A伪(或不存在)并且B真(或存在)，以及A和B均真(或存在)。
[0033]此外，“一”或“一个”的使用被用于描述本文的实施例的元素和部件。这仅是为了方便而这样做并且给出了本发明原理的大体含义。这种描述应该被认为是包括一个或至少一个，并且单数形式也包括复数形式，除非明显地以其他方式说明。
[0034]进一步地，如本文所使用的，对“一种实施例”或“一个实施例”的引用意味着结合该实施例描述的具体元素、特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。在说明书中各处出现的术语“在一种实施例中”不必须均指的是同一实施例。
[0035]最后，如本文所使用的，例如“大约”、“近似”和“基本/大致”的限定词试图表明被限定的物品不限于列出的准确值，而是包括稍许改变或偏离，所述改变或偏离是例如由测量误差、制造容差、施加在各零件上的应力、损耗及其组合造成的。
[0036]本文公开的本发明原理大体涉及医疗诊断系统，并且更具体地但非限制性地涉及制造和使用自动多简档试剂卡分析机的非接触试剂卡对齐系统和方法。在本文公开的本发明原理的一些示例性实施例中，公开了非接触方法和系统，以基本准确地(在大约小于0.2mm之内)确定多简档试剂卡(在下文被称为“试剂卡”或“卡”)的基体的边缘位置以及附接到试剂卡的基体的一个或更多个试剂垫的端部的位置。
[0037]本文公开的本发明原理可以使用基于光学信号(例如激光器)的方法来确定试剂卡的基体边缘以及试剂垫端部的位置。例如，光学信号源可以被定位在试剂卡行进或前进所在的表面上方，并且光学信号探测器可以被定位在试剂卡行进所在的表面下方，以便试剂卡可以沿该表面前进并且被定位在光学信号源和光学信号探测器之间。光学信号源可以发射或者发送可以由光学信号探测器探测的光学信号。当没有试剂卡被定位在光学信号源和光学信号探测器之间时，光学信号探测器所探测的光学信号会是相对强的，因为当光学信号在光学信号源和光学信号探测器之间行进时仅存在与其干涉的空气。光学信号探测器可以探测相对强的光学信号并且可以产生相对强的第一电信号，所述第一电信号指不相对强的光学信号。第一电信号可以被发送到光学探测器接口，如下所述。
[0038]当试剂卡的前缘沿行进表面前进并且被定位成至少部分地处于光学信号源和光学信号探测器之间时，试剂卡的基体开始干涉光学信号源所发射的光学信号，从而导致到达光学信号探测器的光学信号的强度下降。基体可以是用作光学扩散器的半透明塑料或者其他材料，从而例如散射在光学信号源和光学信号探测器之间的光学信号。为此，光学信号探测器探测光学信号，其与在光学信号源和光学信号探测器之间不存在卡时接收的相对强的信号相比相对较弱。光学信号探测器可以产生相对弱的第二电信号，所述第二电信号指示相对弱的光学信号。例如，光学信号探测器可以发送第二电信号到光学探测器接口。
[0039]当试剂卡沿行进表面进一步前进时，试剂垫的前端被定位成至少部分地处于光学信号源和光学信号探测器之间，并且试剂垫开始进一步干涉光学信号源所发射的光学信号并且导致到达光学信号探测器的光学信号的强度进一步下降。光学信号探测器探测这个相对较弱的光学信号并且产生指示相对较弱的光学信号的第三电信号。例如，光学信号探测器可以发送第三电信号到光学探测器接口。
[0040]第二电信号和第三电信号之间的差异会是非常小的，因此第二电信号和第三电信号可以由例如如下所述的光学探测器接口放大、偏置或以其他方式处理，以便提供指示试剂卡的哪部分(如果有的话)定位在光学信号源和光学信号探测器之间的信息。
[0041]光学探测器接口电路可以通过从接收的信号减去低于最小测量信号的范围并且放大得到信号(例如大约2.5倍)来偏置进入的第一、第二和第三电信号，以生产指示试剂卡的部分(如果有的话)的处理信号，所述处理信号例如当前与光学信号干涉。
[0042]因此可以探测和/或确定试剂卡的基体的前缘和试剂垫的前端和后端的基本准确位置，并且这个信息可以与样品分配器的已知位置相结合以便操作机构，该机构通过使得试剂卡例如在行进表面上前进一距离来使试剂卡前进以便使得试剂垫在样品分配器下方大致居中。样品可以例如被分配到一个或更多个试剂衬垫的中央区域上。这个信息也能够与成像系统的已知位置相结合，以致试剂卡可以前进到成像系统的视野中的任意所需位置或指定目标区域，并且试剂卡和/或试剂垫的一个或更多个图像可以例如被成像系统捕捉。
[0043]在一方面，本文公开的本发明原理涉及一种用于自动分析机器械的卡定位系统，其利用一次性多简档试剂卡，所述试剂卡具有基体和位于基体表面上的浸溃有各种试剂的垫阵列。试剂卡和垫能够精确对齐以便以最佳样品分布的方式将样品分配到垫的中央区域上。在一种示例中，垫被粘结到卡且具有大约2毫米的可能变化。之后，板载光学系统或其他成像系统可以例如采集成行垫的数字图片。光学系统可以被构造成例如读取试剂卡的医学诊断装置。试剂卡可以被存储在试剂箱中的堆栈或盒内，并且可以一次递增地前进一个试剂卡的方式经过防潮闸口。一旦经过该闸口，则例如尿液的体液样品可以通过例如移液器杆的样品分配器被分配在试剂卡上的每个垫上。之后分析机可以使得卡前进到目标区域以便由光学系统成像。
[0044]为了由光学系统进行适当读取，装置可以确定并确认卡和垫的放置。为了完成这些，装置可以装备有卡对齐系统，卡对齐系统包括例如激光器的光学信号源和光学信号探测器，光学信号探测器利用卡运动的三个不同情况之间的光吸收水平的差异。探测器可以例如感测没有卡片(零吸收率)、卡片边缘或基体(在大约99.90%和大约99.99%的吸收率之间)、以及垫末端(除99.90%至99.99%的吸收率之外附加约30%)。卡基体的光学性能可以在第一批卡基体和第二批卡基体之间不同，并且卡对齐系统可以被校准到新一批的每个第一卡或者每个新盒，如下所述。在一些示例性实施例中，光学信号源可以包括称为VCSEL(代表竖直腔面发射激光器)的特殊类型的激光二极管。这个光学信号源可以以850 nm的可见波长操作，并且可以呈现产生窄(例如小于大约2。)圆筒形光束的独特性质，该光束对于例如进行位置测量是非常有用的。在一些示例性实施例中，光学信号源和光学信号探测器可以被放置在试剂卡行进表面之上和之下以便进行适当读取。
[0045]现在参考图1-2，在本文示出了根据本文公开的本发明原理的自动分析机100的示例性实施例的透视图。例如，分析机100可以包括:存储隔室组件102，其被构造成接收其内具有一个或更多个试剂卡106的试剂卡盒104 ;卡行进组件108，其被构造成使得多简档试剂卡106沿行进表面110移动经过样品交付组件112 ;以及成像系统114。
[0046]存储隔室组件102可以例如包括存储隔室116、闸口组件118、卡剥除组件120和卡对齐系统122。
[0047]存储隔室116可以被实施为被构造成在其内接收和存储一个或更多个试剂卡106的任意适当壳体，以致所述一个或更多个试剂卡106可以一次一个地从存储隔室116剥除或移除并且可以在行进表面110上前进，如下所述。存储隔室116可以被构造成在其内接收和保持一堆试剂卡106，或者可以例如被构造成在其内接收包含一个或更多个试剂卡106的筒或盒104。
[0048]存储隔室116可以包括门124和底部126。门124可以被实施为可以选择性打开和关闭以允许通达到存储隔室116的任意构件，以致一个或更多个试剂卡106或盒104可以被引入到存储隔室116或从存储隔室116移除。在本文公开的本发明原理的一些示例性实施例中，存储隔室116和门124可以是基本防蒸汽透过的，以便保护位于存储隔室116内的任意试剂卡106免受蒸汽、湿气或者其他污染物，如从本公开受益的本领域普通技术人员显而易见到的。进一步地，当门124和闸口组件118的闸口大致关闭时，存储隔室116可以例如使得在可见光范围内的光基本不透过，以致可见光范围内的光基本不进入或离开存储隔室116。进一步地，在一些示例性实施例中，存储隔室116可以基本不透过非可见光范围内的光学信号，以致非可见光范围内的光学信号基本不可以进入或离开存储隔室116。
[0049]底部126可以被实施为任意适当构件，并且可以至少部分限定行进表面110，如从本公开受益的本领域普通技术人员将显而易见的。[0050]例如，闸口组件118可以包括与闸口抬升机构130可操作地联接的闸口 128。闸口 128被示为形成存储隔室116的一部分，以致可以通过闸口抬升机构130选择性打开和关闭闸口 128以便允许一个或更多个试剂卡106离开存储隔室116并在行进表面110上前进。在一些示例性实施例中，例如，闸口 128也可以被构造为蒸汽或湿气屏障，从而保护存储隔室116内部免受湿气和污染物。进一步地，例如，闸口 128可以操作为光屏障，以便当闸口 128大致关闭时，可见光或非可见光范围内的光学信号基本不会进入或者离开存储隔室 116。
[0051 ] 闸口 128可以由任意适当的闸口抬升机构(例如闸口抬升机构130 )操作，所述闸口抬升机构可以是手动或自动的并且可以例如包括齿轮机构、伺服器、电动马达、致动器及其组合。在一些示例性实施例中，执行处理器可执行代码的计算机处理器(未示出)可以操作闸口抬升机构130，以抬升和降低闸口 128并且操作卡剥除组件120，以便使得一个或更多个试剂卡106部分地或基本完全地前进经过闸口 128并到达行进表面110上。
[0052]例如，卡剥除组件120可以至少部分延伸到存储隔室116内，并且可以被构造成从存储隔室116 (例如，从盒104或者从一堆试剂卡106)剥除、驱出、前进或以其他方式移除试剂卡106，并且使得该试剂卡106至少部分地前进经过闸口 128。
[0053]在一些示例性实施例中，当闸口 128部分地或完全地抬升或打开时，卡剥除组件120可以被构造成使得一个或更多个试剂卡106前进离开存储隔室116并且至少部分地或基本完全地经过闸口 128。在一些示例性实施例中，当试剂卡106部分地前进离开存储隔室116时，闸口 128可以被降低到试剂卡106上。
[0054]例如，卡剥除组件120可以包括任意合适的机构，例如传送带或者其内形成有卡剥除凸起134的可动板132以及其组合。可动板132可以沿或邻近于存储隔室116的底部126运动，以致卡剥除凸起134可以接合试剂卡106的后缘并且使试剂卡106朝向闸口 128前进并在闸口 128打开或抬升时至少部分地经过或超过闸口 128。如本领域普通技术人员意识到的，可动板132可以由任意适当移动机构移动，该机构例如包括马达、托架、伺服器、致动器或其组合。移动机构可以被构造成例如沿或者邻近于底部126来移动可动板132。
[0055]应该理解，在本文公开的本发明原理的一些示例性实施例中，卡剥除组件120可以被省略并且一个或更多个试剂卡106可以以任意适当方式前进经过闸口 128，例如经由重力、传送带、弹簧加载弹出机构、棘轮机构、手动地及其组合来实现。进一步地，在本文公开的本发明原理的一些示例性实施例中，存储隔室116可以被省略并且一个或更多个试剂卡106可以以任意适当方式被引入到行进表面110上，包括被手动插入或馈送到分析机100中、以卷绕件被提供或其组合。
[0056]所述一个或更多个试剂卡106可以包括具有前缘136、后缘138的基体135并且可以具有位于其上的一个或更多个试剂垫140，以致所述一个或更多个试剂垫140均对齐以限定测试条142。如图2所示，试剂垫140可以具有前端144和后端146，并且可以彼此间
隔开一定距离。
[0057]现在参考图3-5，卡对齐系统122可以包括由可以连接到闸口 128的壳体152支撑的光学信号源150以及光学信号探测器154，光学信号探测器被装纳在由卡存储隔室116的底部126支撑的底座156内，以致光学信号源150和光学信号探测器154彼此间隔开一定距离，并且例如以致光学信号探测器154被定位在行进表面110处或下方，并且光学信号源150被定位在行进表面110上方,或反之亦可。例如,光学信号源150和光学信号探测器154可以彼此对齐以便协作以在其间限定光学信号路径158 (图5)。
[0058]应该理解的是，在本文公开的本发明原理的一些示例性实施例中，光学信号源150可以被支撑被底部126支撑，并且光学信号探测器154可以被连接到闸口 128，如本领域普通技术人员将意识到的。进一步地，应该理解的是，在一些示例性实施例中，如果例如当试剂卡106朝向闸口 128前进、经过闸口 128和/或沿行进表面110前进时，试剂卡106可至少部分地位于光学信号路径158内，则光学信号源150和光学信号探测器154可以以任意所需方式(例如通过被连接到分析机100的任意所需部件或结构或者由所述任意所需部件或结构来支撑)被支撑在行进表面110上方和下方以便限定光学信号路径158。
[0059]例如，光学信号源150可以被实施为被构造成发射或者发送光学信号的任意合适的装置，例如竖直腔面发射激光器。光学信号源150可以被构造成发射光学信号，其包括相对窄的光束(例如，具有小于大约2。的相对窄的角展度)和例如具有大约850 nm波长的任意所需波长。在本文公开的本发明原理的一些示例性实施例中，光学信号源150可以发射或者发送具有任意所需波长的光学信号，例如在大约800 nm和大约900 nm之间变化的波长。应该理解的是，例如，光学信号源150可以被实施为任意适当装置(例如发光二极管、激光器、量子阱发射器)，并且可以具有任意波长，例如包括可调波长和基本恒定波长及其组合。进一步地，光学信号源150可以发射任意所需尺寸的光束，其例如具有在大约0°至大约5°或更大角度之间变化的角展度。如本领域普通技术人员将意识到的，卡对齐系统的准确度和精确度随着由光学信号源150发射的光束的宽度和/或角展度的减小而增加。
[0060]光学信号源150可以以任意适当方式被附接到壳体152，例如通过粘结剂、焊接螺栓、缝合、接头及其组合来实现。在一些示例性实施例中，光学信号源150和壳体152可以被实施为整体式主体，而在一些不例性实施例中壳体152可以被省略并且光学信号源150可以被直接地附接到闸口 128或分析机100的任意其他所需部件。
[0061]壳体152可以类似地以任意所需方式被附接到闸口 128。可选的电连接器160(图
5)可以被实施为任意理想连接器160并且可以被电联接至光学信号源150和任意合适的电源和/或控制信号源(例如，控制器162，图6)，所述电源和/或控制信号源被构造成给光学信号源150提供功率并且例如控制由光学信号源150发射的光学信号的强度。如从本公开受益的普通技术人员将显而易见的，希望的是，光学信号源150发射具有相对或基本恒定的强度或密度的光学信号，但是这样的强度或密度可以是可调的以便例如校准卡对齐系统122。为此，控制器162 (图6)可以被操作地联接至光学信号源150并且可以被构造成例如确保光学信号源150发射基本恒定的光学信号和/或校准所述光学信号源150，如下所述。
[0062]如从本公开受益的本领域普通技术人员将意识到的，例如在由光学信号探测器154探测到之前，由光学信号源150发射的光学信号可以由一个或更多个透镜(未示出)、滤波器(未不出)、准直器(未不出)、扩散器(未不出)、折射镜(未不出)、反射镜(未不出)、棱镜(未示出)和其他装置或其组合来处理、调制、滤波、扩散、极化或其他方式调制。
[0063]进一步地，在本文公开的本发明原理的一些示例性实施例中，例如，光学信号源150可以以任何所需方式被支撑在行进表面110上方，例如通过以任意所需方式(例如经由接头、缝合、螺栓、支架、紧固件、焊接或其组合)被连接到闸口 128或者通过存储隔室116或者通过分析机100的任意其他所需部件来实现。[0064]如本领域普通技术人员将意识到的，在本文公开的本发明原理的一些示例性实施例中，可以采用一个以上的光学信号源150，例如两个或两个以上的光学信号源150。
[0065]可选的辊组件164可以与壳体152 —起被实施并且可以具有辊166，其被构造成当试剂卡106前进通过光学信号路径158时沿试剂卡106滚动，以便例如确保:当试剂卡106行进进入并通过光学信号路径158时，试剂卡106的基体135被维持在距离光学信号源150和/或光学信号探测器154 —受控距离处。当在光学信号源150和光学信号探测器154之间不存在试剂卡106时，可选辊组件164可以例如开始接触光学信号探测器154的底座156。在本文公开的本发明原理的一些示例性实施例中，辊组件164可以被构造成作为开关操作，以致例如当辊组件164不接触底座156或试剂卡106时光学信号源150关闭、并且以致当辊组件164接触底座156或试剂卡106时光学信号源150开启。例如，可选辊组件164可以操作地联接至控制器162 (图6)。
[0066]光学信号探测器154可以被实现为被构造成探测光学信号并将光学信号转换成电信号的任意装置，例如硅PIN 二极管探测器、电荷耦合装置或者任意其他合适的装置。光学信号探测器154被构造成探测由光学信号源150发射的光学信号并且产生指示探测的光学信号的强度或密度(或任意其他特性、性质或属性)的电信号。例如，在一些实施例中，光学信号探测器154可以产生与由光学信号探测器154探测的光学信号的密度或强度成比例的电流。理想地，光学信号探测器154具有相对窄的孔隙或者探测面积，例如大约I平方毫米的孔隙或探测面积，以便改善光学信号探测器154所实现的信噪比。应该理解的是，光学信号探测器154可以使用其他孔隙尺寸或探测面积，例如从大约O平方毫米到大约5平方毫米或以上变化。
[0067]光学信号探测器154可以经由底座156被连接到底部126,该底座156可以被实现为以任意所需方式(例如经由螺钉、粘结剂、螺栓、接头、缝合、支架及其组合)连接到底部126的适当支撑结构。底座156可以具有上表面168,例如光学信号探测器154可以被结合到该上表面168内。在一些示例性实施例中，如本领域普通技术人员将意识到的，光学信号探测器154可以在上表面168下方或上方部分地延伸。在本文公开的本发明原理的一些示例性实施例中，底座156可以被构造成当试剂卡106前进离开存储隔室116时允许一个或更多个试剂卡106在底座156之上滑动。进一步地，在一些示例性实施例中，底座156的上表面168可以至少部分地限定行进表面110，或者可以被定位成与行进表面110基本齐平并与其相邻。
[0068]如本领域普通技术人员将意识到的，在一些示例性实施例中，底座156可以被省略，或者底座156和底部126可以被形成为整体式主体。进一步地，在本文公开的本发明原理的一些示例性实施例中，可以采用一个以上的光学信号探测器154，例如两个或两个以上的光学信号探测器154。
[0069]如下所述，光学信号探测器154可以操作地联接至控制器162 (图6)。
[0070]往回参考图1-2，卡行进组件108可以被构造成使得试剂卡106沿行进表面110移动。
[0071]卡行进组件108可以包括可动卡夹持器170，其被构造成使得试剂卡106沿行进表面110移动，这例如通过夹持所述试剂卡106并且使试剂卡106沿行进表面110滑动或其他方式前进来实现。卡行进组件108可以相对于行进表面110大致纵向地运动，例如经由可动托架来运动。卡夹持器170可以被构造成例如当试剂卡106前进经过闸口 128时夹持、抓住或其他方式接合试剂卡106的一部分。
[0072]行进表面110可以被底座172支撑并且可以被实现为基本平坦表面，该表面被构造成允许试剂卡106在其上行进，例如在行进表面110之上滑动。行进表面110可以邻近闸口 128大致水平地延伸，以致前进经过闸口 128的试剂卡106可以在行进表面110之上前进或其他方式行进。在一些示例性实施例中，行进表面110可以部分地延伸经过闸口 128并进入存储隔室116内，以致闸口 128被降低到行进表面110上，如从本公开受益的本领域普通技术人员将显而易见的。
[0073]行进表面110可以由任意适当材料构成，例如塑料、金属、非金属、热固性材料、玻璃、树脂及其组合。行进表面110可以通过使用任意适当技术构造，例如注塑、铸造、机加工、3D打印及其组合。
[0074]样品交付组件112可以被实现为被构造成递送或分配一定量样品到试剂垫140和/或试剂卡106上的任意所需系统，并且可以包括样品分配器174 (例如，自动移液器杆、手动移液器、端口、注射器、流体泵及其组合)。样品分配器174可以被可运动地支撑在行进表面110上方且在存储隔室116外部，以致样品分配器174可以例如相对于行进表面110沿着直线176横向或侧向地运动。样品分配器174可以在行进表面110上沿直线176递送或分配一定量的样品。直线176可以被称为样品递送位置或线，并且例如当试剂卡106、试剂垫140或测试条142被置于直线176上时，一定量样品可以沿直线176上的任意点由样品分配器174来递送或分配。
[0075]卡对齐系统122可以与卡剥除组件120结合地起作用，以将一个或更多个试剂垫140精确地定位在直线176上，以致一定量样品可以由样品分配器174沉积到试剂垫140或测试条142上，所述试剂垫或测试条大致居中在直线176上且在样品分配器174下方，如下文具体描述的。样品可以被沉积在试剂垫140的中央区域上，该中央区域可以例如包括试剂垫140的中心以及包括或围绕试剂垫140的中心并围绕试剂垫140的中心延伸达试剂垫140的宽度(例如试剂垫140的前端144和后端146之间的距离)的大约0%至50%之间的区域。大致居中在一个或更多个试剂垫140上的一定量一个或更多个样品的沉积可以确保:所沉积的样品基本被所述一个或更多个试剂垫140吸收并且不泄漏到试剂卡106的基体135上，以便避免污染试剂卡106或邻近的试剂垫140，如从本公开受益的本领域普通技术人员将意识到的。
[0076]如本领域普通技术人员将意识到，在本文公开的本发明原理的一些示例性实施例中，样品分配器174可以是静止的，并且/或者两个或更多个样品分配器174可以沿直线176定位，以致一定量样品可以由所述两个或更多个样品分配器174递送到定位成大致居中在直线176上的两个或更多个试剂垫140。
[0077]成像系统114可以被实现为且用作任意所需读取器，并且可以被支撑在行进表面110上方的位置处，以致试剂垫140的图像可以被例如成像系统114捕捉。成像系统114可以例如获取沿行进表面110的任意所需目标位置或区域(包括直线176)处或者任意其他所需位置或区域或者多个位置或区域处的试剂垫140图像。如本领域普通技术人员将意识到的，将试剂垫140精确地定位在直线176上还将允许分析机100将试剂卡106的试剂垫140精确地定位在沿行进表面110的任意所需位置，以致成像系统114可以获取试剂卡106或试剂垫140的任意所需部分的图像。在一些示例性实施例中，成像系统114可以获取在试剂垫140被定位在直线176时试剂垫140的图像，而在另一些示例性实施例中，成像系统114可以获取在试剂垫140前进经过直线176时试剂垫140的图像，以及这二者组合。进一步地，成像系统114可以获取在试剂垫140被定位在行进表面110上的指定目标位置或区域(未提及)时试剂垫140的图像，该指定目标位置或区域可以是行进表面110的任意部位或区域，例如包括直线176。
[0078]成像系统114可以包括任意所需数字或模拟成像器，例如数字摄像机、模拟摄像机、CMOS成像器、二极管及其组合。成像系统114也可以例如包括任意所需照明源和/或透镜系统。进一步地，成像系统114不限于可见光谱内的光学成像系统，并且可以例如包括微波成像系统、X射线成像系统和其他的所需成像系统。
[0079]现在参考6-7，分析机100可以具有光源接口 180和光学探测器接口 182。大体而言，光源接口 180包括模拟和/或数字电路，其经由控制线184从控制器162接收激活信号。一旦接收到来自控制器162的激活信号，则光源接口 180产生控制信号并且将该控制信号经由控制线186和188提供给光学信号源150。具体地，例如根据光学信号源150的构造，控制信号能够是预定电流信号或者预定电压信号。在任一情况下，例如，控制信号均可以被控制成提供恒定幅值或强度，以致由光学信号源150产生和发射的光学信号包括基本固定的且预定的幅值或强度。在一种实施例中，例如，控制线186提供预定量的电流至光学信号源150，而控制线188用作光学信号源150的电流吸收器。可选地，控制器162可以经由控制线190被电耦合到光源接口 180，以致控制器162可以供应参考信号至光源接口 180。参考信号能够被光源接口 180用于设定被供应到光学信号源150的控制信号的幅值。
[0080]大体而言，光学探测器接口 182可以包括模拟和/或数字电路，其经由线194接收来自光学信号探测器154的信号并且诠释该信号以便经由控制线196提供卡探测传感器信号至控制器162并且经由控制线198提供垫探测传感器信号至控制器162。从光学信号探测器154接收到的信号理想地是相对于光学信号源150所提供的光学信号的幅值或强度具有线性特性的电信号。在一种实施例中，光学信号探测器154是光电二极管。在任意情况下，从光学信号探测器154接收到的信号可以是这样的电信号，其幅值指示了由光学信号源154接收的光学信号的密度或强度。
[0081]在一种实施例中，光学探测器接口 182具有放大器200、卡比较器电路202和垫探测器电路204。由光学信号探测器154生成的电信号经由线194被馈送到放大器200。放大器200接收电信号并放大该电信号，以致电信号的变化能够被卡比较器电路202诠释以便探测基体135的前缘136和后缘138，并且被垫探测器电路204诠释以便探测试剂垫140的前端144和后端146。放大器200可以包括被构造为反相电流-电压放大器的运算放大器。
[0082]图7中示出了指示放大器200的示例性输出的波形208。如上所讨论的，基体135的前缘136沿行进表面110前进并且被定位成至少部分地处于光学信号源150和光学信号探测器154之间(例如在光学信号路径158内),试剂卡106的基体135开始干涉光学信号，从而导致到达光学信号探测器154的光学信号的强度下降。放大器200可以被设计成使得:在光学信号源150和光学信号发生器154之间不存在试剂卡106的情况下，由放大器200产生的第一电信号210是饱和的。在所不不例中，第一电信号210的电压大约为5 V0[0083]基体135可以是用作光学扩散器的半透明塑料，从而例如散射在光学信号源150和光学信号探测器154之间的光学信号。为此，光学信号探测器154接收光学信号，该光学信号与在光学信号源150和光学信号探测器154之间不存在试剂卡106的情况下所接收的相对强的信号相比相对较弱。光学信号探测器154可以产生相对较弱的且指示相对较弱的光学信号的信号。光学信号探测器154可以经由线194发送信号到放大器200。响应于此，放大器200生成第二电信号212，其在图7所示示例中具有在大约3和大约3.5 V之间的电压水平。
[0084]由放大器200生成的电信号(包括第一和第二电信号210和212)经由线216被提供给卡比较器电路202并且经由线218被提供给垫探测器电路204。大体而言，卡比较器电路202可以包括模拟和/或数字电路，以便形成比较器以将由放大器200生成的电信号的幅值与固定或可编程参考电压进行比较。在图6所示示例中，固定的参考电压被提供给卡比较器电路202。固定的参考电压被选择成具有在第一电信号210和第二电信号212之间的幅值，例如在大约5 V和大约3.5 V之间的幅值。在这种示例中，固定的参考电压被选择成是大约4.5V，以致卡比较器电路202将探测基体135的前缘136。卡比较器电路202的输出经由控制线196被提供给控制器162，并且控制器162监测控制线196来确定何时基体135的前缘136进入光学信号路径158。
[0085]当试剂卡106沿行进表面110进一步前进时,试剂垫140的前端144被定位成至少部分地处于光学信号源150和光学信号探测器154之间(例如在光学信号路径158内)，并且试剂垫140开始进一步干涉光学信号并且导致到达光学信号探测器154的光学信号的强度进一步下降。光学信号探测器154探测这个相对弱的光学信号并且产生指示所述相对弱的光学信号的电信号。光学信号探测器154可以发送电信号到光学探测器接口 182的放大器200。响应于此，放大器200生成如图7所示的第三电信号220。
[0086]第二电信号212和第三电信号220之间的差异会非常小，以致第二电信号212和第三电信号220可以使得电气偏置被移除，之后进行放大以放大所述第二电信号212和第三电信号220之间的差异，以便有助于由垫探测器电路204探测试剂垫140的前端144和后端146。
[0087]在图6所示的实施例中，垫探测器电路204具有偏置移除电路230、第一放大器电路232、垫比较器电路234和第二放大器电路236。偏置移除电路230可以经由线240被电耦合到第一放大器电路232。第一放大器电路232可以经由线242被电耦合到垫比较器电路234。第二放大器电路236可以经由线244被电耦合到垫比较器电路234。
[0088]大体而言，偏置移除电路230被构造成从由放大器200输出的电信号来移除固定或可编程量的电压，以便增加垫探测器电路204的灵敏度，如上所讨论的。偏置移除电路230的输出经由线240被馈送到第一放大器电路232。第一放大器电路232接收偏置移除电路230的输出并且用于放大偏置移除电路230的输出。来自第一放大器电路232的被放大信号经由线242被提供到垫比较器电路234。并且，由第二放大器电路236生成的参考电压经由线244被提供到垫比较器电路234。
[0089]垫比较器电路234经由线242和244接收电信号，并且比较这些信号的幅值以便生成垫探测传感器信号250，其在图7中通过示例的方式被示出。垫探测传感器信号经由控制线198被提供到控制器162。可以由控制器162通过使用控制线252来控制从第二放大器电路236提供给衬垫比较器电路234的参考信号的水平。
[0090]在一种实施例中，例如，偏置移除电路230被构造成从由放大器200供应的电信号移除1.235V ;第一放大器电路232被构造成将来自偏置移除电路230的电信号放大3.57倍；并且第二放大器电路236被构造成将来自控制器162的电信号放大2.0倍。如本领域技术人员将理解的，包括偏置量的参数以及由第一放大器电路232和第二放大器电路236所用的放大倍数能够基于分析机100要处理的试剂卡106的具体类型被改变和/或校准。例如，偏置移除电路230可以通过从接收的信号中减去低于最小测量信号的范围并且放大得到信号(例如大约2.5倍)来偏置进入的信号，以生产指示当前与光学信号干涉或位于光学信号路径158内的试剂卡部分(如果有的话)的处理信号。
[0091]因此，例如，可以探测试剂卡106的基体135的前缘136以及试剂垫140的前端
144和后端146的大致准确位置，并且这个信息可以与样品分配器174的已知位置相结合以便操作卡行进组件108和/或卡剥除组件120，以便通过使得试剂卡106在行进表面110之上前进某一距离来使试剂卡106前进以便使得试剂垫140在样品分配器174之下(例如在直线176上)大致居中。例如，大致居中应该被理解成包括试剂垫140居中在直线176上方，并且还包括试剂垫140居中在直线176上方且具有试剂垫140的宽度的大约0%至30%之间的变化。进一步地，例如，这个信息可以结合成像系统114的已知位置以便将一个或更多个试剂垫140定位在沿行进表面110的指定目标位置或区域，以致成像系统114可以获得一个或更多个试剂垫140的一个或更多个图像或视频。
[0092]因此，控制器162接收指示基体135的前缘136和后缘138的准确位置的卡探测传感器信号；以及指示由基体135支撑的试剂垫140的前端144和后端146的准确位置的垫探测传感器信号。控制器162也可以将从卡探测传感器信号和垫探测传感器信号接收的信号关联于来自卡行进组件108的信息。例如，当卡行进组件108包括用于移动试剂卡106的螺纹机构时，控制器162可以计数该螺纹机构的旋转以便确定用于使得试剂卡106从试剂垫140的前端144前进到后端146的螺纹机构的转数。例如，图7中示出了示出用于监测螺纹机构的旋转的信号254的波形。在所示示例中螺纹机构的七圈旋转被用于将试剂卡106从第一位置移动到第二位置,其中在第一位置处前端144位于光学信号路径158内，在第二位置处后端146处于光学信号路径158内。例如，这个信息允许控制器162和分析机100通过测量试剂垫140的前端144和后端146之间的距离来计算和确定试剂垫144的宽度。
[0093]例如，使得试剂卡106从垫140的前端144移动到后端146的旋转圈数能够被控制器162用来操作卡行进组件108的机构，其使得试剂卡106前进以使得试剂垫140在样品分配器174下方大致居中，或者使得试剂垫移动到指定位置以便成像系统114获取试剂垫140的图像。
[0094]如本领域普通技术人员将意识到的，制成试剂卡106的基体135的货料的吸收率可以在大约99.90%和大约99.99%之间改变。因此，例如，在每个新盒104或每批新试剂卡
106的情况下，可以通过光源接口 180和/或控制器162来执行对光学信号源150所发射的光学信号的强度或幅值的校准。在示例性实施例中，校准可以这样被执行:如上所述地放置试剂卡106的边缘136,之后使得试剂卡106前进通过光学信号路径158给定距离以定位试剂卡106，以致光学信号路径158被大致定位在第一测试条142和第二测试条142之间(例如，在第一试剂垫140和第二试剂垫140之间)。然后，可以改变或调节由光源接口 180通过控制线186提供给光学信号源150的电流，以致指示由光学信号探测器154探测的光学信号的电信号不会使放大器200的输出饱和，而是具有足够能量来探测试剂垫140的前端144和后端146。可以通过改变在控制线186供应的电流的量(例如用于一批卡基体135)来控制由光学信号源150发射的光学信号的强度或幅值。因此，校准会得到理想的光学信号水平以便实现准确探测阈值。
[0095]现在参考7-10，在操作中，分析机100可以如下方式来运行。包括一个或更多个试剂卡106的筒或盒104可以被装载存储隔室116内，这例如通过打开门124以及将盒104插入存储隔室116内来实现。门124可以例如被关闭以便保护存储隔室116。
[0096]光学信号源150可以被激活，以致光学信号源150发射光学信号，该光学信号可以被光学信号探测器154探测作为第一光学信号。如本领域普通技术人员将意识到的，在这个阶段在光学信号源150和光学信号探测器154之间(例如，在光学信号路径158中)没有试剂卡106。光学信号探测器154可以探测由光学信号源150发射的光学信号并且可以产生指示探测的第一光学信号的第一电信号。例如，第一电信号可以被发送到光学探测器接口 182并且可以被控制器162处理，如上文参考图6-7所述的。
[0097]分析机100可以操作卡剥除组件120，以使得试剂卡106至少部分地前进离开盒104并且使得试剂卡106朝向闸口 128 (例如，经由可动板132)前进。例如，当试剂卡106的前缘136前进并至少部分地位于光学信号源150和光学信号探测器154之间(例如，前缘136至少部分地在光学信号路径158中前进)时，试剂卡106干涉由光学信号探测器154探测的光学信号，并且因此光学信号探测器154探测比第一光学信号相对较弱的第二光学信号并且产生指示第二光学信号的第二电信号。例如，第二电信号可以被发送到光学探测器接口 182并且可以被控制器162处理。
[0098]例如，当试剂卡朝向闸口 128进一步前进时，试剂卡106可以前进，以致试剂垫140的前端144被定位在光学信号源150和光学信号探测器154之间(例如前端144至少部分地位于光学信号路径158内)，以致垫140干涉由光学信号探测器154探测的光学信号。例如，光学信号探测器154可以探测比上述第二光学信号相对较弱的第三光学信号，并且可以产生指示第三光学信号的第三电信号，并且传送第三电信号至光学探测器接口 182或至控制器162，如上文参考图6-7所述的。
[0099]试剂卡106可以由卡剥除组件120进一步前进。例如，如果试剂卡106是来自新一批试剂卡和/或来自新盒104的第一试剂卡106，则可以通过如上所述校准光学信号源150来校准对齐系统122。例如，闸口抬升机构130可以由分析机100激活或操作以便至少部分地抬升闸口 128，以致试剂卡106可以至少部分地前进经过闸口 128并且到达行进表面110上。例如，一个或更多个试剂垫140或者测试条142可以前进经过闸口 128。闸口 128可以例如在相邻试剂垫140之间被降低到试剂卡106上，如从本公开受益的本领域普通技术人员将显而易见的。
[0100]当试剂垫140的后端146前进通过光学信号路径158并离开光学信号路径158时，由光学信号探测器154探测的光学信号会增加，并且可以变成大致等于第二光学信号。因此，光学信号探测器154可以产生可以大致类似或大致等于第二电信号的电信号并且将这个电信号发送到光学探测器接口 182，如上所述。如本领域普通技术人员将意识到的，例如，随后的试剂垫140通过光学信号路径158的前进会导致光学信号探测器154交替地探测到第二光学信号和第三光学信号，并且生成并输出对应的第二电信号和第三电信号至光学探测器接口 182。进一步地，例如，当试剂卡106的后缘138前进通过光学信号路径158时，并且在第二试剂卡106的前缘136至少部分地位于光学信号路径158内之前，光学信号探测器154可以探测到第一光学信号，并且可以生成基本类似于或基本相等于第一电信号的信号，并且输出这个电信号至光学探测器接口 182，如上所述。
[0101]当试剂卡106至少部分地前进经过闸口 128时，卡夹持器170可以接合试剂卡106，以致试剂卡106可以通过卡行进组件108经由卡夹持器170在行进表面110上方前进。
[0102]控制器162可以操作卡行进组件108，以使得试剂卡106沿着行进表面前进到与光学信号路径158间隔开第一距离的指定位置。例如，试剂卡106沿着行进表面110前进的距离可以基本等于第一距离加上试剂垫140的大约一半宽度(当该宽度已知时)。作为另一示例，试剂卡106沿着行进表面110前进的距离可以基本等于第一距离加上试剂垫140的前端144和后端146之间距离(如上所述，由控制器162确定)的大约一半。
[0103]例如，当试剂卡106在行进表面110上方前进以致一个或更多个试剂垫140大致居中在直线176上(包括在试剂垫140的宽度(例如试剂垫140的前端144和后端146之间的距离)的大约0%至50%之间的变化)时，一定量的样品可以由样品分配器174分配到所述一个或更多个试剂垫140的中央区域上，如图10所示。所述一个或更多个试剂垫140的大致准确定位可以由控制器162控制，如上所述。进一步地，例如，成像系统114可以在所述一定量样品已经被分配到所述一个或更多个试剂垫140上之后的任意时刻获取所述一个或更多个试剂垫140的一个或更多个图像，而与试剂卡106在行进表面110上的位置无关。在一些不例性实施例中，与将一定量样品分配到所述一个或更多个试剂垫140上同时地、在将一定量样品分配到所述一个或更多个试剂垫140上之前、恰在将一定量样品分配到所述一个或更多个试剂垫140上之后或者在将一定量样品分配到所述一个或更多个试剂垫140上之后一预设时间下，可以由成像系统114获得所述一个或更多个试剂垫140的图像。在一种示例性实施例中，当所述一个或更多个试剂垫140沿行进表面110前进时并且当一定量样品被沉积在所述一个或更多个试剂垫140上时，可以获取所述一个或更多个试剂垫140的视频或一系列图像。
[0104]在一些示例性实施例中，当所述一个或更多个试剂垫140被定位在直线176上或在沿行进表面110的指定目标位置或区域(未示出)时，成像系统114可以获取所述一个或更多个试剂垫140的一个图像、一系列图像或视频。
[0105]例如，当试剂卡106已经由卡夹持器170沿行进表面110前进以致试剂卡106的后缘138前进经过成像系统114时，可以从行进表面110移除试剂卡106(例如通过由卡夹持器170推离行进表面110的边缘)，并且该试剂卡106可以以任意所需方式被丢弃。例如，可以允许试剂卡106被丢到垃圾箱(未示出)内，或者试剂卡106可以从分析机100被手动移除，或者其组合方式。
[0106]两个或更多个试剂卡106可以以此方式或类似方式被移动通过分析机100。例如，如果需要的话或者理想的话，当先前盒104在其内的试剂卡106被用光时，或者当不同的试剂卡106需要由分析机100进行样品分析时，或者这二者的组合时，更换盒104可以被插入到存储隔室116内。校准程序可以针对新盒104被运行，如上所述。[0107]虽然已经结合各种附图的示例性实施例描述了本文所公开的本发明原理，但是本发明原理不限于此并且应该理解的是，可以使用其他类似实施例或者可以对所述实施例进行修改和添加以便执行本文公开的本发明原理的相同功能，而不背离本发明原理。因此，本文公开的本发明原理不应该受限于任意单个实施例，而应当根据所附权利要求在广度和范围上被解释。而且，所附权利要求应该被认为包括本领域技术人员可以做出的不背离本发明真实精神和范围的本文公开的本发明原理的其它变体和实施例。
[0108]从上面的描述，可以显而易见到本文公开的本发明原理非常适于执行本文提到的目标并且获得本文提到的优点以及本文公开的本发明原理的那些固有优点。虽然本文公开的本发明原理的示例性实施例已经为了本公开的目标而被描述，但是应该理解的是，可以做出大量修改，且本领域技术人员会显而易见到这些修改，并且这些修改落入本文公开的本发明原理的范围内且如所附权利要求所限定的。
【权利要求】
1.一种试剂卡分析机,包括: 光学信号源，该光学信号源被构造成发送具有一定强度的光学信号； 光学信号探测器，该光学信号探测器与所述光学信号源间隔开一定距离，以致所述光学信号源和所述光学信号探测器协作，以限定所述光学信号源发送所述光学信号所处的光学信号路径，该光学信号探测器被构造成探测所述光学信号并且输出指示所述光学信号的强度的电信号； 读取器，所述读取器被构造成读取试剂卡的试剂垫； 试剂卡移动机构，所述试剂卡移动机构被构造成使得具有包括前端和后端的所述试剂垫的一个或更多个试剂卡移动通过所述光学信号路径并且朝向所述读取器移动；以及 光学探测器接口，所述光学探测器接口电耦合至所述光学信号探测器，并且被构造成接收来自所述光 学信号探测器的电信号并且当所述试剂卡移动通过所述光学信号路径时输出指示所述试剂垫的前端和后端中的至少一者的垫探测信号。
2.根据权利要求1所述的分析机，其中所述光学信号路径处于第一位置，并且所述分析机还包括样品分配器，该样品分配器被构造成在与所述第一位置间隔开已知距离的第二位置处分配一定量样品，并且其中所述卡移动机构被构造成移动所述一个或更多个试剂卡，以致所述一个或更多个试剂垫基于所述垫探测信号大致被定位在所述第二位置处。
3.根据权利要求2所述的分析机，其中所述一个或更多个试剂垫具有中央区域，并且其中所述样品分配器被构造成在所述一个或更多个试剂垫的所述中央区域上分配一定量样品。
4.根据权利要求2所述的分析机，其中所述读取器包括成像系统，所述成像系统被构造成在与所述第一位置间隔开已知距离的第三位置处捕捉所述一个或更多个试剂垫的图像，并且其中所述卡移动机构被构造成移动所述一个或更多个试剂卡，以致所述一个或更多个试剂垫基于所述垫探测信号大致被定位在所述第三位置处。
5.根据权利要求1所述的分析机，其中所述光学信号具有大约850纳米的波长。
6.根据权利要求1所述的分析机，其中所述光学信号源包括竖直腔面发射激光器。
7.根据权利要求6所述的分析机，其中所述竖直腔面发射激光器被构造成发送包括具有小于大约2°的角展度的光束的光学信号。
8.—种试剂卡分析机,包括: 光学信号源，该光学信号源被附接到支架并且被构造成发送具有一定强度的光学信号; 光学信号探测器，该光学信号探测器被附接到所述支架并且与所述光学信号源间隔开一定距离，以致所述光学信号源和所述光学信号探测器协作以限定在第一位置处的光学信号路径，该光学信号探测器被构造成探测所述光学信号并且生成指示所述光学信号的电信号; 读取器，其被构造成读取位于距所述第一位置已知距离的第二位置处的试剂卡的一个或更多个试剂垫； 样品分配器，其被构造成在所述试剂卡的所述一个或更多个试剂垫上分配一定量样品，所述样品分配器被定位在第三位置处； 卡移动机构，其被构造成使得所述试剂卡在所述光学信号源和所述光学信号探测器之间移动以致所述试剂卡干涉所述光学信号，并且移动所述试剂卡以便将所述一个或更多个试剂垫大致定位在所述第二位置和所述第三位置处； 光学探测器接口，其被电耦合到所述光学信号探测器，并且被构造成接收来自所述光学信号探测器的电信号并且当所述试剂卡在所述光学信号源和所述光学信号探测器之间移动时输出指示所述试剂垫的前端和后端中的至少一者的垫探测信号；和 控制器，其被构造成控制所述读取器、所述样品分配器和所述卡移动机构，所述控制器电耦合至所述光学探测器接口，其中所述控制器被构造成操作所述卡移动机构以移动所述一个或更多个试剂卡，以致所述一个或更多个试剂垫基于所述垫探测信号大致被定位在所述第二位置处或大致被定位在所述第三位置处。
9.根据权利要求8所述的分析机，其中所述一个或更多个试剂垫具有中央区域，并且其中所述样品分配器被构造成在所述一个或更多个试剂垫的所述中央区域上分配一定量样品。
10.根据权利要求8所述的分析机，其中所述读取器包括成像系统，其被构造成在所述第三位置处捕捉所述一个或更多个试剂垫的图像。
11.根据权利要求8所述的分析机，其中所述光学信号具有大约850纳米的波长。
12.根据权利要求8所述的分析机，其中所述光学信号源包括竖直腔面发射激光器。
13.根据权利要求12所述的分析机，其中所述竖直腔面发射激光器被构造成发送包括具有小于大约2°的角展度的光束的光学信号。
14.一种方法,包括: 使得具有包括前端和后端的一系列试剂垫的试剂卡通过由彼此间隔开一定距离的光学信号源和光学信号探测器限定的光学信号路径； 由光学探测器接口接收来自所述光学信号探测器的电信号，所述光学探测器接口电耦合到所述光学信号探测器并被构造成接收来自所述光学信号探测器的电信号；以及 当所述试剂卡运动通过所述光学信号路径时输出指示所述一系列试剂垫的所述前端和所述后端中的至少一者的一系列垫探测信号。
15.—种方法,包括: 将光学信号源和光学信号探测器附接到样品分配器上游的分析机的支架，以便引导光学信号跨过所述分析机内的预定卡行进路径；以及 将光学探测器接口耦合到所述光学信号探测器和所述分析机的控制器，所述光学探测器接口被构造成接收来自所述光学信号探测器的电信号并且当所述试剂卡在所述光学信号源和所述光学信号探测器之间运动时向所述控制器输出指示试剂垫的前端和后端中的至少一者的垫探测信号。
【文档编号】G01N21/01GK103988065SQ201280062058
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2012年12月14日 优先权日:2011年12月16日
【发明者】L.迈尔斯基, G.N.赞托斯 申请人:西门子医疗保健诊断公司