説明

試料カード移送装置及び方法

【課題】インキュベーション後に光学的分析を行うステップを人間の介在無しに自動化する。
【解決手段】1つの試料ウェルを有する試料カードを収納すると共に培養する培養ステーションを有する試料試験機械における、前記試料カードを前記培養ステーションから固定光学ステーションに自動的に移動させて前記試料カードを読み取る試料カード移送装置であって、前記試料カードを前記培養ステーションから排出する手段;前記排出手段により排出された前記培養ステーションからのカードを受け取り、且つ前記光学ステーションへ直線的に前記培養ステーションから前記カードを移動させる手段を備えた駆動装置;からなる試料カード移送装置が開示される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、流体試料(例えば、微生物試薬を含有する試料)を含む一つ以上の試薬充填ウェルを有するテスト試料カードを自動的にロードすると共に試薬との反応後試料の光学的分析を行う機械とシステムに関する。本発明は、生物学的血液または化学分析機械の使用に適した、更に免疫化学および核酸プローブアッセイ機械の使用に特に適したものである。
【背景技術】
【0002】
生物試料は、透過率および/または蛍光光学分析を含む各種の手法を用いた化学または光学的分析に反応させることが出来る。この分析の目的は、試料中の未知の生物試薬またはターゲットを同程して、試料中の物質濃度を決定し、または生物試薬がある抗体に敏感か否かを決定し、更に試薬によりもたらされる感染を処理するのに有効な抗体の濃度を決定することにある。
【0003】
複数個の小さな試料ウェルを含む封止したテスト試料カードの使用を含む生物試料の光学的分析を行う方法が開発されている。通常は、例えば微生物分析に対するカードの製造時に、試料ウェルは、各種の生物試薬に対する各種の成長媒体または各種の濃度の異なる抗体が充填される。これらのカードは、流体が移送チューブポートを通してカードのウェルに入ることを許容する内部流路構造を有している。L字状一体移送チューブは移送チューブポートから外方に延在する。従来の方法は、移送チューブの一端部をカードに、他端部をテストチューブに手動で挿入し、次に装着した移送チューブとテストチューブによりカードを Vitek Filler Sealer などの真空充填封止機械にカードを手動配置するものであった。充填/封止機械は真空を発生し、テストチューブ中の流体が試料カードのウェル内に吸引されることをもたらす。カードのウェルが試料をロードされると、カードは機械内のシーラーモジュールの溝の中に手動で挿入され、そこで移送チューブは切断、溶融され、カードの内部を封止する。次に、これらのカードは充填/封止モジュールから手動で除去され、VITEK Readerなどの読み取り/インキュベーション機械にロードされる。読み取り/インキュベーション機械は所望の温度でカードをインキュベートする。光学的読み取り装置はカードのウェルの透過率を試験するために設けられる。基本的には、カードは読み取り機械のカラム内にスタックされ、そして光学系はカードのカラムを上下に移動させ、一度にカードを透過率光学系に引き込み、カードを読み取り、カードを逆にそれらのカラムに配置する。VITEK Readerは、Charlesらの米国特許第4,118、280号に一般に開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
以上の構成には、カードの処理、分析に二台の機械、充填装置/封止装置が必要になるという制限がある。更に、カードの完全な分析を行うのに余分の時間と労力が必要になる。
【0005】
生物試料の処理および光学的読み取りの幾つかの機能を単一の自動試料処理/読み取り機械に組み込むことはかなり難しい問題である。一つの特別に困難な問題は、カードの真空ローディングを行う方法を提供することにあり、更に、ロードした試料カードをインキュベーションおよび光学的読み取りステーションに移動させる方法を提供することにある。他の問題は、そのような機械において、試料カードや容器を各種のステーションに移動させる移送システムを設計することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の自動化試料テスト機械は、全て自動的に、感受性テストのために希釈を行い、真空ステーションにおいてカードを試料で充填し、移送チューブを切断することによりカードを封止し、更にインキュベーションおよび透過率および蛍光分析を行う機械を提供することにより、これらの目的を実現するものである。
機械は一回のテスト中に単一のテストチューブ内に配置された試料の感受率と識別の試験を行うことが出来る。機械は試料の迅速な自動識別と感受率のテストを提供するものである。本発明の好適な形態においては、一連の異なるテスト試料が一回のテスト実施時にテストされ、更に各種のステーション間の機械周りに試料トレイまたは「ボート」内で移動される。トレイは、複数個のテストチューブおよび関係するテスト試料カードを収容するカセットを受ける。機械は、新規なピペットおよび希釈ステーションを与え、流体がテストチューブに付加されることを許容し、あるいは一つのテストチューブから他のチューブに移送されることを許容する。
【0007】
本発明の機械は更に、ベースパン周りにトレイを移動させる(テストチューブとカードを有する)独自のテスト試料配置システムを有する。配置システムの設計は、ベースパンの上でステーションのカスタム構成を本質的に許容するようになされる。付加的なカルーセルと読み取りステーションを含む機械の発展を容易に実現することが出来る。
【0008】
本発明を要約すると、以下のようになる。
【0009】
テスト試料カードの試薬充填ウェルに配送された流体試料を自動的にテストする機械が与えられる。本機械は、諸動作がテスト試料およびテスト試料カードに対してなされるローディングステーションから各種のステーションに機械内で移動自在なローディングステーションと試料トレイを有している。試料は、試料とカードがトレイ内にロードされるとテスト試料カードと流体的に連絡されるように配置される。
【0010】
本機械は上部および下部位置の間でトレイに対して移動自在な真空室を有する真空ステーションを有する。真空室がその下部位置にさげられると、真空室はトレイにおける周囲水平面と協同してトレイと封止係合を行う。真空ステーションは、室に真空を供給する真空源と、真空引きおよび真空開放を制御する弁を有する。
【0011】
本発明の一側面においては、気泡がカードのウェルに進入させないために真空ステーションのための新規な真空ロード手法が与えられる。これらの手法は、真空に引かれるにつれて真空圧力における圧力の所定の変化割合を維持し、カードを適切に充填するために真空レベルを短時間の間しきい値またはセットポイントに維持することにある。真空ローディングプロセスが完了した後、トレイは封止ステーションに進められ、そこで高温切断ワイヤを用いてカードのための移送チューブを遮断し、カードの内部を大気から封止する。
【0012】
本発明の機械は更に、カードをインキュベートするためのインキュベーションステーションを有している。トレイをローディングステーションから真空ステーションに、更に真空ステーションからインキュベーションステーションに移動させるテスト試料配置システムが与えられる。これらのカードはトレイからインキュベーションに自動的にアンロードされる。インキュベーションステーションにおけるカードのインキュベーションの間にカードを読み取る光学的読み取りステーションが設けられる。テスト試料カードをインキュベーションステーションから光学的読み取りステーションに移送するテスト試料カードが設けられ、そこで光学的読み取りステーションはテスト試料カード内にロードされた試料の光学的分析を行う。
【0013】
本発明の好適な形態においては、トレイ内のセプタクルまたはテストチューブに希釈液を選択的に付加する希釈ステーションが設けられる。一つの容器から他の容器に流体試料を移送するピペットステーションも設けられる。希釈/ピペットステーションは、トレイ内の容器に対してピペットおよび希釈動作が同時に行われることを許容するように、好適には互いに近接して配置される。
【0014】
本発明の他の側面においては、試料カードと容器はカセット上に配置され、カセットは機械内のトレイ内に配置される。流体またはテストカード情報をカセットと関係づけるスタンドアロン情報系が設けられる。機械読み取り可能インジケータが試料に塗布され、テスト試料カードの各々のと識別される。情報ロードステーションは、複数個の試料カードがカセットにロードされたときこれらのカードに対する機械読み取り可能インジケータを読み取り、テスト試料カードに関する情報を機械読み取り可能メモリ記憶装置に記憶する。カセットが自動化試料テスト機械内で移動されると、それは機械読み取り可能記憶装置に記憶された情報を復元する情報復元ステーションの側を通過する。
【0015】
好適な実施例においては、情報ロードステーションは、メモリーと、システムのユーザから入力されたテスト情報をメモリーに移送するヒューマンインターフェースと、機械読み取り可能インジケータの読み取り装置と、ヒューマンインターフェースに応答して、メモリーテスト時に、ユーザからの情報をテスト試料カードに塗布された機械読み取り可能インジケータと関係づけるソフトプログラムを有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、本発明の現在好適な実施例について、図面を用いながら示していく。なお、各図において、同様の符号は同様の構成要素を指し示している。
【0017】
まず、好適な自動試料テスト機械について概観する。
【0018】
図1は本発明の好適な実施例によりテスト試料充填カード28の分析を行う生物試料テスト機械20の斜視図である。本機械は一組の着脱自在カバーパネルを有し、これらのカバーパネルは、機械をカバーし、審美的に楽しい外観を与え、機械の機能的側面を更に良く示すために図示しないシステム構成要素へのユーザのアクセスを許容するものである。図1において、カード28に対するスタッキングカードディスポーザルステーションは機械の他の構成要素を示すために除去されている。カードディスポーザルステーション900が図3に示してある。図4は、テスト試料カードが機械20の幾つかのステーションで処理されるときのそれらのカードの位置を示す、機械の、一部断面端面図である。図2は全体としての機械20のブロック図であり、本発明の好適な実施例における機械を通してのステーションのレイアウトおよびボートとカセットアセンブリーの経路およびテスト試料カードを示している。
【0019】
ここで図1、図2,および図4を参照すると、生物試料テスト機械20は、4個の独立したモータ駆動パドルからなる生物テスト試料配置システム100を備えており、このシステムは、各種の動作がカセット26内のカードおよび容器に対して行われる幾つかのディスクリートステーションへ機械20の周囲でベースパン24を横切ってカセット26を取り込む試料トレイ22(ここでは「ボート」と呼ぶ)を引張する。手順の開始前に、技術者はカセット26に生物試料または被テスト試料を収容するテストチューブ30などの複数個の容器およびテストカード28をロードする。各々のテストカード28は、L字状移送チューブ30をそれから突出させ、生物試料を含有する流体がテストチューブ30からテストカード28の試薬充填ウェルに吸引されることを許容する。技術者は図1に示したベースパン24の前部、右手コーナーなどの機械に対するロードステーションにおいてロードされたカセット26をボート22中に配置する。次に、組み合わされたボート22とロードされたカセット26がテスト試料配置システム100により機械20周囲のベースパン24の表面にわたりユニットとして移動される。
【0020】
ここでの説明のためであって、これに限定されるものではないが、以下に説明する通常の微生物テストの場合には、テストカード28は次の2種類の形で与えられる。すなわち、まず、(1)識別カード。ここでは、カードの製造時にカード28のウェルの各々に特定の異なる成長媒体が配置される。それから、(2)感受性カード。ここでは、異なる抗体の異なる濃度が、カード28のウェルの各々に配置される。識別カードは試料中に存在する特定の未知の生物試薬、すなわち、微生物を識別するために用いられる。感受性カードは各種の濃度の抗体または他の薬剤に対する生物試薬の感受性を決定するために用いられる。以下に示すテスト手順においては、識別カードおよび感受性カードは機械20の一動作サイクル(すなわち、一テストラン)時に単一試料に対して行うことが出来る。これを実現するため、移送チューブ32を介して識別カード28Aに接続された生物試料を含有するテストチューブ30Aが移送チューブ32を介して感受性カード28Bに接続された空のテストチューブ30Bに隣接して配置されるようにカセット26がロードされる。
【0021】
カード28は好適には、機械20に内蔵されたバーコードリーダーによる読み取りのためのカード上のバーコード並びに他の識別指標を有する。バーコードは各々のカードに独自であり、カードの種類や満了期日、通番などのカード情報を識別し、更にテストデータおよび/またはカードからの結果を患者や生物試料と相関付けるために用いられる。更に、全体のボートまたはカセットは、Dallas Semiconductor Corp.から市販されているメモリーボタンまたは「タッチボタン」などの、カセット26に固着された一つ以上のメモリー装置に記憶されたカセットにロードされたカードの全てに対する試料情報を有する。
【0022】
図1に示した代表的な例においては、ボート22内の7または8個のテストチューブ30は生物試料を収容し、ストロー状移送チューブ32により識別カード28Aと流体的に連絡される。生物試料テストチューブ30Aおよびその関連する識別カード28Aは一組として考えることが出来る。生物試料テストチューブおよび識別カードは通常はカセット26内で交互パターンをなして配列される。
各々の生物試料テストチューブ30Aおよび識別カード28Aの組は移送チューブ32を介して感受性カード28Bと連絡して配置された空のテストチューブ30Bに隣接する。カードおよび関連するテストチューブは、試料に対する特定のテスト要件に依存してカセット26内で任意の順序で配置出来ることが認められる。例えば、カードは次のように配列することが出来る。すなわち、識別(ID),感受性(SU),ID,ID,ID,SU,SU,ID,SU...。他の例は、全ての識別カードと全ての感受性カードのようになる。
【0023】
テスト試料配置システム100はボート22とカセット26をベースパン24を越えて先ず希釈ステーション200に移動させるように動作する。希釈ステーションは回転ショットチューブ202を備え、これにより所定容積の希釈液(塩水溶液のような)がカセット26内の空の感受性テストチューブ、例えばテストチューブ30Bに付加される。試薬などの他の種類の流体を回転ショットチューブによりテストチューブに付加しても良く、かくして希釈ステーション200は希釈液をテストチューブに丁度付加することに制限されることはない。ボート22の先端がこのプロセスの間に左に移動されると、この先端はピペットステーション300の下を通過する。ピペットステーション300は、ピペット302をピペット304源から自動的に除去し、ピペット302を生物試料テストチューブ30A内に下降させ、ピペット302を用いて生物試料テストチューブ30Aから所定容積の生物流体から真空下で除去する。
【0024】
次に、テスト試料配置システム100は隣接するテストチューブ30Aおよび30Bの間の分離距離に等しい距離、例えば15mmだけボート22を左に移動させる。次に、ピペットステーション300は生物流体を含有するピペット302を生物試料テストチューブ30Aから隣接する感受性テストチューブ30B(既に、或る量の希釈液を希釈ステーション200から受けている)中に降下させ、流体をテストチューブ30B内に強制し、ピペット302を感受性テストチューブ30Bに降下させる。テスト試料配置システム100によるボート22の移動、希釈ステーション200における感受性テストチューブ30Bへの希釈液の付加、更に生物試料テストチューブ30Aからピペットステーション300における隣接する感受性テストチューブ30Bへの生物試料の移動のプロセスは、ボート22内の識別および/または感受性テストチューブセット(もしあるなら)の全てがそのように処理されるまで継続する。ピペットステーション300および希釈ステーション200が近接配置されているため、単一ボート22内の多数テストチューブに対して希釈およびピペット操作を同時に行うことが出来る。最後のピペット動作が行われた後、テスト試料配置システム100は次にボート22をベースパン24の左手エッジに移動させる。
【0025】
当業者には明らかなように、生物試料のバッチが試料の内容を識別するためにテストされるような場合に、カセット26はテストチューブ30および識別カード28内の生物試料を完全にロードされる。この例においては、希釈およびピペット動作は必要ではない。しかしながら、他の種類の試料テストにおいては、他の希釈液または試薬または流体がテストチューブにまたはそれから付加または退行される。いかなる希釈またはピペット動作も行われない例においては(例えば、ピペットおよび希釈動作がオフラインで行われる場合)カセット26はテストチューブとカードをロードされ、また配置システム100は単にボート22を移動させ、ロードされたカセット26は停止することなく希釈ステーション200およびピペットステーション300を直接、ベースパン24の左手エッジまで通過する。
【0026】
ベースパン24の左手エッジにおいて、テスト試料配置システム100はボート22を左手エッジに沿い真空ステーション400まで移動させるように動作する。真空ステーション400は、希釈ステーション200およびピペットステーション300が除去された機械20の斜視図である図3、および図5、図6、および図30に良く示されている。真空ステーション400においては、真空室402の底面がボート22の上部周囲面23に封止係合するように真空室402はボート22上に降下される。真空室は機械に対する従来の真空源(図5では示してない)に連絡するホース406、408(図5)を有する。真空はマイクロプロセッサ制御の下で室402に加えられ、テスト試料カード28の内部の空気がそれらの関連するテストチューブから排気され、室402から退行されることをもたらす。真空サイクルは閉ループサーボシステムを用いて真空の変化割合および完全な真空サイクルのタイミングを調節することにより正確に管理されて充填を最適にする。所定時間の後、室402はマイクロプロセッサの制御の下で大気に通気される。カードの通気はテストチューブ30内の流体がカード28中に吸引され、カード28内のウェルを充填することをもたらす。室402が通気された後、室はボートが機械20の他のステーションに移動されることを許容するように真空室駆動機構410により上昇される。
【0027】
次に、テスト試料配置システム100はボート22をベースパン24の後部を横切って右手に、図1および図3の中心マウント34の背後に配置された切断/封止ステーション500まで前進させるように動作する。図5および図6を参照すると、切断/封止ステーション500は高温切断ワイヤ506および装着した支持板504、および切断ワイヤと支持板504を、移送チューブ32がテストカード28に入る場所に隣接する移送チューブ32の上部と同じ高さまで降下させる駆動機構502(例えば、ステップモータ、駆動ベルト、リーヂスクリウー)とで構成される。ボート22が切断/封止ステーション500を過ぎて前進すると、移送チューブ32は高温切断ワイヤ506を越えて駆動される。カセット26の壁によるカード28の運動に対する縦方向の拘束、またカセットおよび機械20の壁構造によるカード28の運動に対する横方向の拘束に援助されて、高温切断ワイヤは、ボート22が高温切断ワイヤ506を過ぎてゆっくりと前進されるにつれて移送チューブ材料を溶融することにより移送チューブ32を切断する。移送チューブ材料の小さなスタブはカード28の外部に残される。スタブは大気からカード28の内部を封止する(或る種類のカードにおける、試料ウェルをカバーする酸素透過テープを通しての酸素などの気体の可能な拡散を除いて)。ボートがステーション500を過ぎて前進されると、ワイヤ506はその上部位置まで上昇される。
【0028】
図1および図4を参照すると、テスト試料配置システム100は次にボート22を中心マウント34の背後のベースパン24の後部を横切りカルーセルインキュベーションステーション600に前進させる。機械のスロット602に対抗する中心マウント34に揺動するラックアンドピニオンドライバー610が装着され、これはカードをスロット602を通してカセット26からカルーセル604に一度に一つ押圧する。カルーセル604は、適当なインキュベーション温度に維持された閉鎖容器に収容される。閉鎖容器はカルーセル604を示すために図1および図3において一部破断してある。カルーセル604は、カセット26内の次のカードに対抗するスロット602と一致してカルーセル604に次のスロットを配置するようにテスト試料配置システム100によりベースパン24の後部を越えてボート22の運動と同期して駆動システム612により回転される。
カルーセルが単に部分的にカードをロードされようとしているとき、機械の動作システムは、カルーセル604における重量分布をバランスさせるために、カルーセル604の回転を制御して非隣接スロットにカードをロードし、カルーセル内でカードを均等に分布させる。例えば、カルーセルが60個のスロットを持ち、30個のカードだけが処理される場合、カードは全ての他のスロットにロード可能になる。
【0029】
一度に多数のカードを処理するのに必要な付加的なインキュベーション容量は、ベースパンの後部に付加的なインキュベーションステーションを付加することにより、かつ必要なものとしてベースパンおよび駆動システム構成要素の寸法を調節することにより与えることが出来る。付加的な光学ステーションを付加的なカルーセルに対して設けてもよい。例えば、カルーセル604が6個のスロットを有し、各々のカセットが15個のカードを保持するときは、4個のボートを一度に処理することが出来る。第二のカルーセルを付加すると、最高120個のカードを一度に処理することが出来る。勿論、カセット26およびカルーセル604に対して異なる容量を与えることが出来る。
【0030】
カード28の全てをカルーセル604のスロットにロードした後、ボート22は、ベースパン24の右手エッジに沿い逆にその始動位置(図1および図3に示された)に、またはカセット26(若しあるなら、テストチューブ、ピペット302を収容し、かつ移送チューブの残りを収容する)の除去のために、かつ新しいカセットの受容のために出口位置に前進される。一方、ボート22は、例えばベースパン24の後部または右手側に配置された出口ステーションに移動され得る。
【0031】
カード28がインキュベーションステーション600でインキュベートされているので、カードは往復動するラックアンドピニオンドライバー620および関係するステップモーターにより一度に一つカルーセル604の上部でカルーセル604のスロットから定期的かつ逐次押し出される。カード28は光学スキャナカード移送ステーション700により透過率サブステーション802および蛍光サブステーション804を有する蛍光および透過率光学系ステーション800を越えて移動される。カード28のウェルは、透過率および蛍光光学系ステーション800によりなされる必要がある分析に従って透過率および/または蛍光光学テストの組を選択的に受ける。透過率および蛍光光学系ステーション800は、カード28のウェルに対する透過率おび蛍光データを生成し、機械20に対する中央処理ユニットにこのデータを報告する検出器および処理回路を備える。テストが完了していないときは、移送ステーション700はカード28をカルーセル604のスロットに逆に移動させ、更に多くのインキュベーションおよび付加的な読み取りに供する。
【0032】
通常は、各々のカードは、カルーセルが一回転を行う15分毎に読み取られる。カード28に対する通常のインキュベーション時間は2から18時間のオーダーであり、1時間当たりおよそ4つの透過率および/または蛍光データセットからなり、各々のデータセットは光学的分析要件を受けたカード28のウェルの各々に対して多重読み取りからなる。
【0033】
テストが完了した後、光学的キャナ移送システム700により図3および図4に示したカード出力ステーション900に移動される。カード出力ステーション900は、光学的ステーション800とほぼ同じ高さで光学的ステーション800の側に配置された着脱自在トレイまたはマガジン902および関連する支持構造からなる。ステーション900は、マガジン902内で移動自在の圧力スライド914およびマガジンの前方に向けて圧力スライドを付勢する一定力のばねとを有する。カードは、圧力スライド914とマガジン902の側面に一体的に形成された逆方向に対抗する弾性スナップ要素の間でマガジン内にスタックされる。技術者は、必要に応じてまたはマガジンがカードで充填されたとき機械20からマガジン902を除去し、カードを適切なバイオハザードディスポーザルユニットに排出し、更にマガジン902を逆に機械20内に置き換える。
【0034】
開放容器30に収容された微生物試料を含有する流体をテストする自動化微生物テストシステムまたは機械20がかくして開示される。システム20は複数個の試料ウェルを有するテスト試料カード28と関連して使用され、テスト試料カードは感受性カードと識別カードで構成される。このシステムは、ベースパンと、容器30とテストカードをベースパン24を横切って搬送するトレイ22と、所定体積の流体を前記容器30の少なくとも1つに付加する希釈ステーション200と、テスト試料をトレイ22の容器の1つからトレイ22の容器30Bの他の物に移送するピペットステーション300とで構成される。真空ステーション400、402が設けられ、これは、トレイ22に対して移動自在であり、トレイ23の周辺エッジと協同して容器30とカード28の周りに真空閉鎖容器を形成する。真空ステーションは更に流体試料をカード28のウェルにロードする真空源からなる。カード28のロードの後カードを封止する封止ステーション500が設けられる。カード28をインキュベートするインキュベーションステーション600が設けられ、またカード28のウェルの光学的分析を行う読み取りシステム802、804が設けられる。配置システム100はトレイ22をベースパン24を越えて真空ステーション400からインキュベーションステーション600に移動させ、またカードをトレイからインキュベーションステーション600にロードするドライバー610を有する。カードをインキュベーションステーション700から読み取りステーション802、804に移動させる駆動システム700が設けられる。かくして、カードを処理し、カードの光学的分析を行う全工程が自動化される。
【0035】
このようにして、自動化試料テスト機械20は流体試料中の生物試薬の識別および感受性テストを行う方法を実行し、生物試料を含有する流体試料が第一の開放容器またはテストチューブ30A内に配置される。この方法は、
第一の容器30Aを試料ホルダーまたはカセット26内に配置し、流体試料は前記試料ホルダー26により受容された識別テスト試料カード28AとL字状移送チューブを介して流体的に連絡して配置されるステップと、
第二の開放容器30Bを試料ホルダー26内に配置し、この第二の開放容器30Bは試料ホルダー26により受容された感受性テスト試料カード28Bと流体連絡するステップと、
第一および第二の容器30A,30Bおよび識別および感受性テスト試料カード28Aおよび28Bと共に試料ホルダー26を自動化試料テスト機械20内に配置するステップと、
その後、前記機械内で、
所定体積の希釈液を第二容器30Bに(希釈ステーション200を介して)付加するステップと、
流体試料の要部を第一容器30Aから第二容器30Bに(ピペットステーション300を介して)移送するステップと、
識別および感受性カードをそれぞれ真空ステーション400で第一および第二の容器30A,30Bからの流体でロードするステップと、更に続いて
識別および感受性カード30Aおよび30Bのステーション802および/または804において光学的分析を行うステップとで構成される。
【0036】
上記の方法において、所定体積の希釈液を容器30Bに付加し、流体の要部を容器30Aから容器30Bに移送し、識別および感受性カードを真空ロードし、光学的分析を行うステップが人間の介在無しに自動化試料テスト機械30内で自動的に行われるということは非常に有利である。
【0037】
次に、ボート22とカセット24の動作特徴について説明する。
【0038】
本発明の好適な実施例において、ボート22はその機械周囲の運動サイクルの間に回転されず、従ってボート22の一般的な向きは一定のままである。好適な実施例において、ボートは長方形の4辺に沿い移動されるので、ボート22は好適には4辺を持つ長方形状が与えられ、各々の辺は駆動システム100において、このパドル38A乃至Dの1つと係合するための相補的面を有する(図7参照)。
【0039】
ボート22とカセット26は図8乃至図13の幾つかに示されている。ボートとカセットは好適な実施例においては個別ユニットであり、ボート22は通常はカセット26内でのカードの処理の後機械20内に残留する(洗浄の場合を除いて)。カセット26はオフラインでカード28とテストチューブ30がロードされ、更に後述するデータエントリー機能に従ってロードされたカセットは全体の処理手順の開始時に技術者により機械20内のボート22内に配置される。他の実施例においては、ボートとカセットは、カードとカセットをロードするために機械20から除去され、かつ次の処理のため機械のローディングステーション内に配置される一体試料ホルダとして与えられることも出来る。
【0040】
図8乃至図13を参照すると、ボート22はボート22の側壁81に対してある角度で傾斜されるパドル係合面60Aを有する。この平面60Aは、パドルがベースパン24の前側にわたってボートをスライドするときパドル38Aのヘッドの相補的な平面鋭角面と係合する。第二の鋭角係合面60AAが設けられ、これはパドル38A(図7)がボート22の第二の面に係合することを許容する。この第二係合面60AAは、ベースパン24の最前部左角に移動させるのに必要なシャフト42Aでのカラー移動を逓減させる。パドル38Aは、面60Aとの係合から外れるように回転され、面60AAに隣接する一までシャフト42Aから下方に移動され、更に面60AAと係合するように逆に回転される。
【0041】
ボート22の右手側は、パドル38Dがベースパン24の右手側に沿いボートを移動させるときパドル38Dにより係合される表面60Dを有する。同様の係合面がボート22の後部側および左手側に設けられる。
【0042】
カセット26は試料カード28のための複数個のスロット61を有し(図1)、それらの各々はテストチューブを確実に保持するテストチューブ保持スロット62に隣接する。タング64または他の適切な弾性部材がテストチューブ保持スロット62内に内向きに延在し、テストチューブのスロット62内での運動を防止する。カード61は壁70により互いに分離される。スロット61は、隣接する壁70の間での試料カードのわずかな量の縦方向運動を許容するように寸法が与えられる。壁70はカード28までの経路の単に約1/3だけ延在し、分離装置94によるカードの縦方向揺動運動を許容し(図4、図76を参照)、バーコードリーダーがカードの上部に配置されたバーコードを読み取ることを許容する。
【0043】
カード28はスロット61の床66の上に静置される。スロットの開放側68はカードがカセット26からインキュベーションステーション600内に滑動されることを許容する(図1)。
【0044】
図8を参照すると、ボート22は平坦な床74を有し、これはテストチューブからの流出を収容する。床74は、カセット26がボート22にロードされるときカセット26をぴったりと受容するように形状が与えられる。
【0045】
ボート22は、ボート22の側部および底部に沿い複数個の補強用リブ76により支持される。表面23は真空室402の底面と封止的に係合する(図3)。
リブ76は、ボート22が室402によりボート22の周囲封止面23上に配置された圧縮力に耐える援助をなす。
【0046】
図12を参照すると、カセット26の後部に一対の開口78が設けられ、これはタッチメモリー記憶ボタン(図示せず)を受容する。これらのタッチボタンはカセット26内にロードされたカード28の内容を識別する。次に、この情報は機械20の中心マウントに装着されたタッチボタンリーダー85により読み取られる(図4参照)。好適には、機械20に対してスタンドアロンカセット識別ステーションが設けられる。このステーションはコンピューター端末とタッチボタン接点を有する。接点はカセットに対するカードに関する情報をタッチボタン開口78内に配置された2つのタッチボタンにロードする。
【0047】
次に、テスト試料配置システムの動作特徴について説明する。
【0048】
ここで、特に図7および図14を参照すると、テスト試料配置システム100が以下に詳細に開示される。システム100は図7に斜視図で与えられ、ステーションの全ては中心マウント34に装着され、インキュベーションステーション600は配置システム100の構成要素を更に明瞭に示すために除去される。
【0049】
システム100はテーブル支持構造18に装着されたベースパン24を有し、これを横切ってボート22はステーションから機械22内のステーションに引張される。好適な実施例におけるベースパン24は互いに直角をなす4辺、前部辺、左手辺(LHS),後部辺、および右手辺(RHS)を有する長方形状をなしている。これらの4辺は、試料カード28に対する動作の全てが完了した後ボート22がロードステーションにおいてその始動位置に逆に機械周りにループをなして時計周りに移動されることを許容する(図1乃至図3に示される)。しかし、テスト試料配置システムの本発明の原理はベースパン24に対する他の形状に適用可能である。更に、パドルおよびモータはボート22を反時計周りの方向に移動させることが出来る。
【0050】
ボート22はその4辺において4つの下方に向かう足72を有し(図10および図11)、これらの足はベースパン24の周囲周りに延在する1組の突出リッジ37および突出リム39の間に形成された溝36からなるトラック断面のパターンに嵌合する。溝36は、ボート22がベースパン24を越えて引かれるときボート22の回転を防止する援助をなす。
【0051】
図14に示されるように、ボート22が始めにロードステーションに配置されると、ボート22の足の左前部LFおよび右前部RFは溝36A内に配置され、右後部(RR)足72は溝36D内に配置され、RF足は溝36Aと36Dの交差点に配置される。突出リッジ37には、ボート22がベースパン24周りに移動されるにつれボート22の足がリッジ36を通して移動することを許容するように複数個のスロット35が設けられる。例えば、スロット35Dは右後部RR足が突出リッジ37Dを過ぎて移動することを許容し、またスロット35Bは左後部LR足がリッジ37Bを過ぎて溝35B内に移動することを許容する。中心マウント34は角を有し、これは好適には、これがベースパンの左手側に沿い滑動されるときボートが回転しないように、図に示したように、鋭角の角が与えられる。
【0052】
ボート22をベースパン周りに時計周りに移動させるために、ボート22を移動させる4個の独立した駆動システムが設けられる。各々の駆動システムはボート22をベースパン24の4辺の一つに沿う一方向に移動させる。ここで特に図7を参照すると、ベースパン24の前部エッジに沿いボート22を移動させる第一駆動システムが設けられ、これは、正方形断面を有する回転自在シャフト42Aと、シャフト42Aに滑動自在に装着されたカラー40Aと、シャフト42Aに沿いカラー40Aを滑動させるカラーに装着された駆動ベルト44Aと、ベルト52Aを駆動するステップ駆動モータ48Aと、ベースパンの前部エッジに沿い駆動ベルト44Aを前後に移動させるプーリー52Aと、更に駆動ベルト44Aのための第二プーリー46Aとで構成される。カラー40Aにパドル38Aが装着され、これはボート22の側面の1つ以上の相補面(例えば、表面60A)に係合するために設けられる。カラー40Aがシャフト42Aに沿い左に移動されるように駆動モータ48Aがベルト44Aを移動させるように動作するとき、パドル38Aはボート22をベースパン24に沿い左に引張する。
【0053】
シャフト回転モータ54Aはまた、シャフト42Aを90度の角度回転させる関連するベルトとプーリー(図示せず)を備える。パドル38Aのヘッドがボート22の方向で水平一にあるようにシャフト回転モータ54Aが回転するとき、パドル38Aは、パドル38Aとカラー40Aがシャフト42Aに沿い移動されるときボート22を引張するようにボート22の側面の相補面に係合する位置にある。ボートがベースパン24の前部エッジに沿いその移動の終了点に達したとき、シャフト回転モータ54は、パドル38Aが情報にかつボート22の側面から離れるように回転され、それによりパドル38Aをボート22から脱係合させるような方向にシャフト42Aを90度回転させる。
【0054】
試料配置システム100における他の3個の駆動システムはベースパン24の前部エッジに対して上記した駆動システムに機能的に等価であり、また各々は同様の構成要素からなる。例えば、左手側LHS駆動システムはシャフト42B,装着パドル38Bを有するカラー40B、駆動ベルトモータ48B,シャフト回転モータ54Bなどを有する。ベースパンの後部エッジに対する同様の構成要素は回転自在シャフト42C,ベルト駆動モータ48Cなどを有する。同様に、右手側(RHS)駆動システムは回転自在シャフト42D,カラー40D,および装着パドル38Dなどを有する。
【0055】
次に、希釈ステーションの動作特徴について説明する。
【0056】
図1の希釈ステーション200が図15乃至図17に更に詳細に示されている。図15はそれぞれ希釈ステーション200およびピペットステーション300の斜視図である。図16はステーションの立面図、図17は希釈ステーション200の側面立面図である。
【0057】
図15乃至図17を参照すると、希釈ステーション200はテストチューブなどの容器に制御された体積の流体を分与するシステムと考えることが出来る。ステーション200は塩水溶液の柔軟バッグなどの希釈流体源204を有し、これは適切な傾斜棚203上に静置してある。所定体積の回転ショットチューブ202は導管またはチューブ206を介して流体源204から流体を受ける。導管206にはフィルタ208が配置され、これは汚染物がライン206に入らないように作用する。
【0058】
ショットチューブ202の開放端部201内に配置されたシンブル弁の開口を制御するソレノイド220が設けられる。シンブル弁は導管206からの流体のショットチューブ202への流入を制御する。流体204源はショットチューブ202の上に配置されるので、流体は重力流によりショットチューブ202を充填する。ショットチューブ202はソレノイド220に装着される。ソレノイド220および装着ショットチューブは駆動ベルトとプーリー(図示せず)を有するモータ219(図17)によりバルクヘッド214に対して回転する。モータ219はバルクヘッド214の後ろ側のソレノイド202の背後に直接配置される。
【0059】
ショットチューブ202が図15乃至図17に示されたように一般に上向きに回転されるとき(すなわち、ショットチューブの先端がショットチューブの端部201に対して上昇される。)、ショットチューブは、これが充填されるときこれが自動的に準備されるように流体で充填することが出来る。ショットチューブ202の上方配向は、流体がショットチューブの端部201に入り、その道をショットチューブ202の先端まで作り上げるときショットチューブ内の空気がショットチューブ202から排除されることを許容する。希釈液がショットチューブ202の先端に隣接する充填ゾーンまでショットチューブを充填する時点を検出する光学的センサ218がブラケット216に設けられる。
【0060】
ショットチューブが充填されると、バルクヘッド214の背後のモータ219はソレノイド220とショットチューブ202を矢印222の方向で(図16)第二位置まで回転させ、ここでショットチューブ202の先端部はボート22内のテストチューブに向けて下方に配向される(図1)。バルクヘッド214の背後に装着された圧縮空気源217に連通する第二のダクト210が設けられる。
ダクト210にはフィルタ212が設けられ、これは汚染物がライン210に入ることを防止する。ダクト210はシンブル弁の近傍でショットチューブ202内で排出チューブにわたって嵌合される。ショットチューブ202が第二下方位置にあるとき、圧縮空気が、ショットチューブ202から希釈液をテストチューブ30Bに排出する流れをなして(図1)ショットチューブに噴射される。
【0061】
ここで図18を参照すると、ソレノイド220およびショットチューブ202が分解組み立て図として示してある。ソレノイド220は、係合されたとき、ソレノイド軸221に沿い開口225内に配置されたカムスライド256を作動させる。ソレノイド220はカムスライド236を図18の左手に向け弁閉成位置に付勢するカムばね258を有する。ゴム製Oリング223がカムスライド256のヘッド253上に着座する。カムスライド256はカム面258を有し、この面は軸21に沿うカムスライド運動をショットチューブ軸Sに沿う直交プランジャ224運動に変換するようにプランジャ224上のカム面259と協同動作する。プランジャ224は以下に開示するようにシンブル弁226と係合するようにまたは脱係合するように移動され、そしてプランジャがカムスライド256により延長位置に移動されるとき弁226を開放する。この構成は、ソレノイドがショットチューブ202に対して直角をなして装着されることを許容し、ピペットおよび希釈ステーションの間の空間の量を逓減させ、更に同時的なピペットおよび希釈動作がボート内の異なるテストチューブに対してなされることを許容する。
【0062】
図18のソレノイドアセンブリーは更にショットチューブ開口266を有し、これは、ショットチューブ202が組み立て状態にあるときショットチューブ202とシンブル弁226を受容する。ショットチューブ202は排出ダクト210に接続された排出チューブ230と希釈ダクト206に接続された充填チューブ228を有する。解放ピン260、ばね262、および解放ピンキャップ264が設けられて、ユーザが塩水バッグ204およびショットチューブ202を置き換えるときなどにユーザがショットチューブ202およびシンブル弁をアセンブリーの残部から係合、脱係合させることを許容する。解放ピン260は開口およびハウジング221内の凹領域261を通してハウジング221の上部に装着される。解放ピンキャップ264が回転されると、ばね262は解放ピン264をショットチューブ202の端部201との係合をはずれるように上昇させ、ショットチューブ202がハウジング221から除去されることを許容する。
【0063】
ここで図19Aを参照すると、ショットチューブ202、ソレノイド220、および光学的センサ218が機械20から分離されて図示され、ショットチューブ202およびシンブル弁226の断面が示される。ソレノイド220はシンブル弁226の奥部内に配置された弁プランジャ224を有する。図19Bを参照すると、シンブル弁226が断面図として分離されて図示される。シンブル弁226はシリコーンなどの弾性材料からなるシンブル状部材である。弁226は壁部244と前部封止リブ240を有し、このリブは圧縮嵌めをなしてショットチューブの奥部に封止係合し、希釈液源204に接続された充填チューブ228を密封する。シンブル弁226は環状体部分242を有し、この部分は、ショットチューブ202の端部201に隣接するショットチューブ202の奥部の相補的凹領域に嵌合し、ショットチューブ202の開放端部201にシンブル弁226を拘束する後部封止リブ248を確定する。環状体部分242はプランジャ224を受ける中央室246を確定する。
【0064】
図20は、シンブル弁226が閉成条件にあるときのプランジャ224、シンブル弁226、充填チューブ228およびショットチューブ202の位置を示す。前部封止リブ240は充填チューブ228を密閉し、流体がショットチューブ202の内部領域または室254に入らないようにする。図21は、プランジャ224がソレノイド220により壁244に対して延長部分に押し圧されるときのプランジャ224およびシンブル弁226の位置を示す。プランジャ224は壁244に対して押し圧し、前部封止リブ240がショットチューブ202の奥部254に向けてショットチューブ202の内面から離れて移動することをもたらすようにシンブル弁226を延長させ、引き延ばし、流体がリブ240の周りでまたそれを過ぎて充填チューブポート250からショットチューブ202の奥部254に流入することを許容する。
【0065】
図19A乃至図21を参照すると、チューブ202がショットチューブ光学的センサゾーン232まで希釈液で充填されるとき、プランジャ224は図20に示した位置まで退行し、流体流を遮断する。好適には、光学的センサ充填ゾーン232は、希釈液に対して小体積を確定するように図示のようなテーパー形状が与えられ、精密にショットチューブの充填を許容する。テーパー状光学的センサ充填ゾーン232および得られる小さな体積は単に非常に小さな体積の流体がシンブル弁336の閉成時に光学的センサ218を越えて移動することを許容する。次に、ショットチューブ202は感受性テストチューブの上の下向き垂直位置に向け回転され、その際圧縮空気がダクト210および排出チューブ230を介して排出ポート252にまたショットチューブ202の奥部に供給される。圧縮空気の流れは奥部領域の流体をショットチューブ202の先端234の外に強制する。
【0066】
図20乃至図21からシンブル弁226はその緩和した正常位置で閉成されることがわかる。シンブル弁226の壁244からプランジャ224が退行して弁を閉じることは、シンブル弁が延長位置まで押し圧されてポート250を閉じるように設計されている場合のように、何らかの圧力サージまたは「ウオーターハンマ」効果が充填されたショットチューブ202に生成されることを防止する援助をなす。圧力サージが、希釈液がショットチューブ202の先端234から噴出することをもたらす場合は、ショットチューブの汚染が潜在的に生じる。従って、弁を閉じるように退行され、圧力サージを防止するシンブル弁226の設計が好適な設計である。
【0067】
本発明の好適な態様においては、塩水バッグ204、ダクト206、およびショットチューブ202が機械20内に代替可能、使い捨て流体配送ユニットとして組み合わされ、設置される。塩水バッグ204が空のときは、ユーザは単に塩水バッグ204、ショットチューブ202(シンブル弁226を含む)およびダクト206を単一ユニットとして置き換え、ショットチューブ202の汚染または消毒に伴う問題点を回避する。ダクト210は流体配送ユニットの一部であってもよくまたはなくてもよく、またない場合もそれは、ショットチューブ202と塩水バッグ204が機械20内に装着されたとき排出チューブ230にわたって嵌合することになる。
【0068】
再び図15乃至図17を参照すると、好適な実施例において、ソレノイド220は、空間を節約し、ショットチューブ202とソレノイド220がピペットステーション300に出来るだけ近接して配置されることを許容するようにショットチューブ202に対して配向される。ショットチューブの軸線はソレノイドの移動(図16のページ内へ)221の軸線に垂直である。ソレノイド220内のカムスライド256は軸線221の方向の運動を(図17)ショットチューブ202の軸線Sに沿うシンブル弁およびショットチューブ202の方向のプランジャ運動に変換する。これは図18に示される。
【0069】
このようにして、テストチューブなどの容器に制御された量の流体を分与するシステム200が開示され、これは、前記流体(柔軟バッグ204に収容された希釈液など)の流体源と、先端部230、中空体、および流体流入ポートからなるショットチューブ202と、更に前記流体を前記流体源204からショットチューブ202の流体ポートに流すダクト206とで構成される。モータ219はショットチューブを、ショットチューブ202の先端部がショットチューブの充填の間に中空体に対して水平線上傾斜をなして配向される第一のまたは充填位置から、先端部が流体の分与中に容器に向けて下方に配向される第二のまたは分与位置に回転させる。弁は流体のショットチューブ202の中空体内への流れを制御する。上記構成のため、ショットチューブ202内の空気はショットチューブの充填の間に上昇先端部230を通してショットチューブから排除され、ショットチューブの有効な準備およびショットチューブの正確な量の流体をもたらす。
【0070】
次に、ピペットステーションの動作特徴について説明する。
【0071】
ピペットステーション300はその全体の側面が図15および図16に示してある。ステーション300は図22の端部図および図14の分解組み立て図に示したピペットホッパ304と分与アセンブリを有する。
【0072】
図15、図16および特に図22乃至図25を参照すると、ステーション300は複数個の中空ピペットストロー320を収容する一般に円筒状のハウジングまたはホッパ304を有する。図22に示したように、ハウジング304はハウジング304の底部の水平配置ストロー退行開口スロット350を有する。ハウジング304はブロック306に装着され、このブロックは、ハウジング304が図1に示した向きから図25に示した向きに向け上方に回転することを許容するようにバルクヘッド310に確保されたピン308に対して回転自在である。
ハウジングは、ストロー320がハウジング304から落下しないようにする透明なプラスティックカバー305を有する。プラスティックカバー305はねじ303およびハウジング304の装着孔307(図23)を介してハウジング304に装着される。図25に示したように、プラスティックカバー305は、技術者がハウジング304をストロー320で再充填することを許容するようにハウジング304開口をカバーする位置から揺動する。
【0073】
ハウジング304が図1および図22の正常水平位置にあるとき、スロット350は水平スライド部材314の直ぐ上に配置される。図22を参照すると、水平スライド314はソレノイド336を有し、このソレノイドは延長および退行位置の間でスライドを移動させるためバルクヘッド310の後ろ側に装着される。ソレノイド336は所望の場合は異なる構成のバルクヘッドの正面に装着される。スライド314の移動は、スライド314が前後に装着されたシャフト338を移動させることにより実現される。スライド314はガイド337に沿い滑動される。
【0074】
ドラム340の後部壁に装着されたステップモータ312(図16および図23)が設けられて3個の等距離に隔置されたフィンガ342を有する回転自在ドラム340をハウジング304の内部表面周りに走査する。好適な実施例において、フィンガ340の各々はほぼ60度の走査角αを規定する。図22に最良に示したように、フィンガ342がハウジング304の内面に沿い走査するので、フィンガの一つはハウジング304内のストロー320をスロット350内に走査する。フィンガ342は、図22に示したように、フィンガ342の要部がスロット350をカバーするようにそれらの運動を停止し、ストローはスロットのフィンガ下方に配置される。水平スライド314は図22のダッシュ線に示された位置314’内にあるとき、スライド314の端部356の上面354は底部ハウジング面352に当接するスロット350の下方に配置され、ストロー320がスロット350を通してハウジング304から落下しないようにする。図22に最良に示したように、スロット350の側面、フィンガ342、およびスライド314の全てはスロット内のストロー320を確実に保持するように協同動作し、テーパー上管状移送ピン330がストロー320の端部に挿入することを許容する。
【0075】
図22を参照すると、ハウジング304は低摩擦材料からなる。好適には、ハウジング304は、ハウジング304の長さに平行に配向された状態にストロー320を維持するように、ハウジング304の内径がハウジングの長さより少なく、従ってそれらが容易にスロット350内に走査され得るように構成される。
【0076】
ここで特に図24を参照すると、ドラム340が詳細に示してある。駆動ラグ348は図23のモータ312により回転される。駆動ラグ348は一対の周囲凹所348を有する。一対の駆動Oリング346が凹所349に嵌合する。駆動ラグ348は一組の三個の内方に突出する点345によりグリップスリーブ344に嵌合し、これらの突出点は確実にOリング346を把持する。次に、グリップスリーブ344はドラム340の後部壁の中央開口341に確保される。ラグ348がモータ312により回転されると、ドラム340がモータおよびドラム軸線M周りに回転される。図24のグリップスリーブとOリングの構成はノイズおよび振動を逓減する。
【0077】
スライド314が延長位置314’にあり、ストローが図22に示したようにスロット350にトラップされているとき、テーパー上管状移送ピン330(図16、図23)は、ストロー320の先端と摩擦係合するように移送ピンアセンブリー316内の引っ込み位置から延長位置に直接スロット350のストロー320内に移動される。この点で、水平スライド314はバルクヘッド310に向け引っ込む。ここで移送ピン330は図1に示したようにモータ360(図25乃至図27)により垂直位置まで回転され、ストロー320がスロット350を通してハウジング304の外に移動されることを許容する。ストロー320がスロット350から回転されると直ぐに、スライド314は図22でダッシュ線で示した位置314’に逆に移動され、そしてモータ312が操作されて他のストロー320をスロット350に走査する。
【0078】
ストロー302を装着したテーパー状管状移送ピン330は、ここでカセット26内のテストチューブの一つの直ぐ上で垂直方向に配向され、ストロー302(図1)の端部が生物または対照流体試料を収容するテストチューブなどのテストチューブの一つの(例えば、テストチューブ30A)流体内に十分に侵漬される。所定時間管状移送ピン330および装着ストロー302に真空を加え、正確なまたは対照量の流体をストロー302に吸引する。管状移送ピン330および装着ストロー(流体と共に)がテストチューブの上部をクリアするように上昇される。ボートとテストチューブが隣接するテストチューブの分離距離に等しい量だけ位置決めシステム100により前進される。管状移送ピン330とストロー302が感受性テストチューブ30B内に降下され、その際移送ピン330に加えられた真空が開放され、ストロー302の流体内容が感受性テストチューブ30B内に降下するようにする。この時点で、管状移送ピン330がストロー302を吐き出すように管状移送ピンハウジング内の位置に移動され、ストローが感受性テストチューブ内に落下する。次に、移送ピンアセンブリー316がホッパ304の高さまで逆に上昇され、水平位置に回転され、この工程は反復される。
【0079】
図26乃至図28を参照すると、移送ピンアセンブリー316および移送ピン330用の関連するモータと真空システムが詳細に図示される。特に、図26を参照すると、モータ322がバルクヘッドの背後に装着され、更に駆動ベルト324を有し、このベルトはプーリ326とACMEねじまたは親ねじと技術的に呼ばれるねじ込みシャフト362を回転させる。移送ピン板361が一対のカラー364を介してねじ込みシャフトに装着される。モータ322がシャフト362を回転させる方向に依存して、板361と装着移送ピンアセンブリー316が、移送ピン330がハウジング304内のストロー退行スロット350と同じ高さにある上部位置とストロー302が移送ピンアセンブリー316の下部に配置された容器から流体を退行させる位置にある下部位置の間で2つのピラー359の上または下のいずれかに滑動される。
【0080】
駆動ベルト363とプーリー365を有する第二のモータ360が移送ピン板361の後部に装着され、そして移送ピン330がストロー退行スロット350の方向に配向される第一位置と、ストロー302が図1および図26に示された位置で垂直方向下方に配向される第二位置の間で図26の矢印の方向で全移送ピンアセンブリー316の回転のために設けられる。
【0081】
図27を参照すると、移送ピンアセンブリー316がピペットハウジング304から見た側面図で示される。移送ピンアセンブリーは移送ピン開口368を確定する移送ピンハウジング331を有する。テーパー状管状移送ピン330(図28)はハウジング内の退行位置(図27および図28に示された)と、図29に示したようにストロー退行スロット350内のストローにこれが係合する図26に示した延長位置の間で往復動する。移送ピンアセンブリー316の後部には移送ピン作動ソレノイド370が装着されて管状テーパー状移送ピン330を引き込みおよび延長位置の間で移動させる。真空源366が移送ピンハウジング331に隣接して装着され、そしてチューブ372を介して移送ピン330の端部に真空を与える。真空圧トランスデューサーPが設けられ、これは真空源366により生成された真空をモニターし、ストローがテーパー状管状移送ピン330に装着されることを保証し、流体がストロー内に退行され、更に十分な量の液体が移送されることを保証する。圧力トランスデューサーPは真空源に連通して二次真空ライン373の端部に配置される。圧力トランスデューサとしては Motorola model MPX 5010D センサが適している。
【0082】
移送ピン330とストロー302が図26に示した水平位置から垂直位置に回転されると、ストロー302はハウジング304内でスロット350から回転される。次に、モータ322は、ストロー302がテストチユーブ30Aに侵漬されるように移送ピンアセンブリー316を適当なレベルに降下させるように動作する。流体のテストチューブ30Aからの退行の後、モータ322は、ストロー302がテストチューブ30Aの上部をクリアするように移送ピンアセンブリー316を上昇させ、次に、テストチューブ30Bがストロー302の下方に配置された後アセンブリー316をテストチューブ30B内に降下させる。ストロー302を除去するために移送チューブ330は移送チューブハウジング331に退行される。ストロー302の直径は移送ピン開口368の直径より僅かに大きく、ストロー302を移送ピン330として移送ピン30から外れるように強制し、図28に示した位置に移送ピンハウジング331内に退行される。この実施例においては、ストロー302はテストチューブ30B内に降下する。次に、移送ピンアセンブリーは水平位置に逆に回転され、ハウジング304内のストロー退行スロット350のレベルに上昇され、工程は次の組のテストチューブに対して反復される。
【0083】
以上の説明から、ストローを自動分与する方法を開示したことが明らかになるが、この方法は、内部面を有し、その内部にストロー退行スロット350を確定する円筒状ハウジング304内にストローを配置し、ストローをハウジングの内部領域の周囲周りに走査すると共にストローをストロー退行スロット350内に走査し、ストローが円筒状ハウジング350から除去されない時間の間にストロー退行スロット350の前面に障害物(例えば、水平スライド314)を配置し、更にストローが前記円筒状ハウジングから除去される時間の間にストロー除去スロット350の前部から障害物314を除去するステップとで構成される。移送ピンは、これが障害物314によりストロー退行スロット350に維持されるときストローに係合し、障害物314がスロットから除去されたときストローをスロット350からピペット動作のための位置に回転させる。ストローをスロットから回転除去する他の方法が移送ピンの直線状退行運動により実現されることは明らかである。
【0084】
更に、液体を容器30から除去するシステムを開示するが、これは、複数個の中空ストローを収容すると共にストロー退行開口350を確定するハウジング304と、先端部分を有するテーパー状管状移送ピン330と、前記移送ピンに接続された真空源と、更に前記移送ピン330に対する駆動機構とで構成される。
駆動機構は、移送ピンをストロー退行開口350に向け、それから離れるように第一軸線に沿い移動させるソレノイド370手段であって、ピンの先端部分は、移送ピン330がストロー退行開口330に向けて移動されるときストロー退行開口350に配置されたストローに係合するソレノイド手段と、移送ピンとストローを容器30の上で垂直方向に組付け状態で回転させる手段と、更にストローが容器内の液体と接触して配置されるように移送ピンとストローを降下させ、真空が移送ピン330に加えられたとき容器330から流体を退行させるように移送ピンを移動させる手段322とで構成される。
【0085】
次に、カードロード操作の真空制御について説明する。
【0086】
図1の真空ステーション400においてカード28をテストチューブからの流体試料で真空ロードする操作が行われる。真空室402で生成された真空はカード28のウェルでのバブルの形成を防止するように制御される。このようなバブルは光学ステーションによるウェルの読み取りの精度で干渉することが出来る。
好適な真空ローディング手段が図30に概略図示してある。真空充填ステーション400は次のような構成要素からなる。
【0087】
すなわち、
(1)真空ポンプ420(Gast P/N:SAA-V110-NB,115VAC,50/60 Hz,29.5 INCH Hg max.Vacuum:1.75cfm open flow)と、
(2)比例真空制御弁422(Honeywell/Skinner P/N:BP2EV0006, 12-24VDC,0-5 VDC Control.0.078 インチ径オリフィス)と、
(3)4方向直接作用ソレノイド弁424(Humphrey P/N:420, 24VDC,60 scfm at 1100 PSIG inlet pressure, 24 VDC, 250 インチ径オリフィス)と、
(4)空気フィルタ426(Norgren P/N:F39-222EOTA, 4 scfm at 100 PSIG inlet pressure, 0.01 micron filtration)と、
(5)絶対圧トランスデューサ428(Dara Instruments P/N:XCA415AN, RANge:0-15 PSIA, 5 VDC Excitation, 0.25-4.25 V F.S.O., +/-0.5% of F.S.O. Combined linearity & hysteresis, +/-0.3% of F.S.O. Repeatability)と、
(6)標準試料調整ノード(SPN)印刷回路板430と、
(7)真空チューブ432, 0.250 インチ内径と、からなる。
【0088】
ステーション400に対する駆動システムは、真空室402を上昇および降下させるステップモータ438および関連するベルト、およびねじ込みシャフト442を有する。光学的エンコーダ434および光学的割り込み装置436は、真空室402がそれぞれその上部および下部位置にあるとき検出する。
【0089】
真空ポンプ420がオンにされると、それは4−ウエイソレノイド弁424に装着されたフィルタ/マフラ444を通してフリー空気を引き張る。カード28をボート22に充填するため次のシーケンスが生じる。真空室402が試料カードと共にボート22上に降下される。比例および真空制御弁422が100%開放される。4方向ソレノイド弁424が付勢され、空気が空気フィルタ426および4方向ソレノイド弁424を通して真空室402からポンプされる。絶対圧トランスデューサ428は真空室402圧力の減少を計測し、比例連続変化電圧出力をSPNボード430に送出する。連続変化電圧は規則的な間隔でSPNボード430によりサンプルされ、変化速度はプログラム速度と比較されて真空室をポンプダウンする。
【0090】
変化速度が速過ぎるときは、比例制御弁422は可能ならより高い制御電圧を送られてより広く開放し、また真空ライン406への空気漏れの大きさを増加させる。変化速度が余りにゆっくりのときは、比例制御弁422はより低い制御電圧を送られクローズダウンし、また真空ライン406への空気漏れの大きさを逓減させる。圧力の変化速度の制御は、真空が余りに速くは吸引されないことを保証し、これはテストチューブ30内にスプラッシングとバブルをもたらすことが出来る。これは、室が通気されたとき空泡がカード28に入ることをもたらし、カードの光学的分析に干渉する。
【0091】
絶対圧トランスデューサ428は真空室402圧力の計測を継続し、SPNボード430に比例圧力電圧を送出し、一方4方向ソレノイド弁424は消勢される。0.90PSIAの真空ターゲット(またはセットポイント)圧力が得られると、真空ポンプ420はオフにされ、比例弁422は5秒間完全に閉成される。これは、真空室の圧力が、5秒一時停止期間の間試料流体がテストカード28の中におよびそれか移送されるのに十分な程上下に変動する可能性を防止するものである。
【0092】
絶対圧力トランスデューサ428は真空室402圧力の計測を継続し、比例圧力電圧力をSPNボード430に送出し、一方比例弁422は、プログラムされた圧力の増加変化速度が実現されるまで5秒の真空一時停止期間の終わりに徐々に開放される。
【0093】
圧力トランスデューサ428からの連続変化電圧は定期的な間隔でSPNボード430によりサンプルされ、大気圧力に戻る変化速度は所定のプログラム速度と比較される。変化速度が余りに速いときは、比例弁422は可能ならより低い制御電圧を送られてクローズダウンし、真空ライン405への空気の漏れの大きさを減少させる。変化速度が余りに遅いときは、比例制御弁422は可能ならより高い制御電圧が送られ、より広く開放され、真空ライン406への空気漏れの大きさを増加させる。この定常制御ガス抜き動作は、流体試料が、カード28のウェル内でのバブルの形成の危険を減らすように、そしてカード28の完全な充填を保証するように試料カード28に流体試料が吸引されることを許容する。 比例弁422が大気圧への完全な復帰時に100%開放され、真空室402がボート22から上昇されるとき開放のまま保持される。これは、残留する真空が室402に発生し、室402内でボート22を上昇させることを防止するためである。比例弁が閉成され、システムはサイクルを反復する準備状態になる。
【0094】
図31には真空発生、一時停止、通気サイクルがグラフの形で示される。秒当たり約−0.54±0.07PSIAの直線ドローダウン曲線450、0.90PSIAにおける5秒一時停止期間452、および秒当たり約+0.45±0.07PSIAの直線通気速度曲線454に注目されたい。
【0095】
図示された実施例において、テストカードと真空室402の内側の周囲大気媒体の間の相対圧力が0PSIと仮定する。実際には、充填サイクルを通して真空室におけるテストカード28の内側対テストカード28の外側での非常に小さな圧力差が存在するべきである。しかしながら、真空室の内側と外側での圧力変化を考えると、次のようなサイクル情報が図示実施例に適用される。初期:局部大気圧(局部気圧と共に変化する)。開始充填サイクル:−0.53+/−0.07PSI/sec(23−30秒ポンプダウン)。真空一時停止:約5秒。大気圧に復帰:+.53+/−0.07PSI/sec(23−30秒復帰)。これより早い大気速度への復帰は、いくつかのテストカードの充填が不完全であることをもたらすことが出来る。終了:局所大気圧(始めと同じ)。
【0096】
このようにして、流体試料でテスト試料カードをロードする方法が与えられ、これは、テストチューブ30内の前記流体試料と流体的に連通するテスト試料カード28を配置し、真空室402内のテストチューブ30内にテスト試料カード28と流体試料を配置し、更にほぼ一定で所定の割合で真空室402内の圧力をセットポイントの真空レベルまで降下させるステップで、この割合は(例えば、図31に示されたように)真空レベルの間にカードから空気が除去されるにつれ空泡が流体試料に形成されることをもたらさないように選択されるステップとで構成される。真空は所定の時間長の間セットポイントレベルに維持され(図31に示されたように)、空泡がカードの流体試料に形成されることを回避するように所定の速度で開放される。
【0097】
前記真空を降下させ、維持し、開放するステップは自動化試料テスト機械の真空ステーション400で行われ、この機械はロードステーション(例えば、ベースパンの前部右角)から前記真空ステーション400まで機械内で移動自在な試料トレイ22を有する。
【0098】
真空ステーション400は、図31に示したように、真空室内での圧力の降下速度が所定の速度で生じることを保証するように動作する真空室402と連通する真空制御弁422を有する。
【0099】
他の側面において、開放容器30内に収容された流体テスト試料と流体的に連通して配置されたテスト試料カード28に対する真空ロードシステム400が開示されるが、これは、真空源と連通する真空室402であって、その底部周辺により低い周囲封止面を有する室と、テストチューブ30内にカード28と流体テスト試料を収容し、真空室402の下部周囲封止面に封止係合する周囲面23を有するトレイ22と、トレイ22をロードステーションから真空室402に移動させる位置決めシステム100とで構成される。トレイ22が室402の下を移動されることを許容するように、かつトレイ22が真空室402からインキュベーションステーション600に移動されることを許容するように真空室402を上昇、降下させる駆動システム410または手段が設けられる。室402が下部位置にあるとき、その下部エッジはトレイ22の周囲面23に係合し、真空が室402内で生成されることを可能にする。
【0100】
次に、移送チューブ切断および封止ステーションの動作特徴について説明する。
【0101】
カードが真空室402で試料を充填されると、図1、図5、および図6に最良に示したように、カセット26が移送チューブ切断および封止ステーション500を通して移動される。成形されたニクロム線506がマイクロプロセッサ制御定電流源(図示せず)を用いて移送チューブを通しての切断のため正確な温度に加熱される。
【0102】
カセット26は、低速度でホットワイヤ506を過ぎて移動されて、ワイヤの切断を許容すると共にカード28に近接する移送チューブ28を封止し、外部移送スタブを形成する。移送チューブ30の残部は、図6のボート22の一番右手側に示したように、使い捨て用のテストチューブ内に残される。
【0103】
高温切断ワイヤ506が、ステップモータ/プーリー/駆動ベルト駆動アセンブリー502(図1)により上昇、降下される板504を有する機構に装着され、ワイヤ506が経路から移動されて未切断移送チューブが切断および封止ステーション500を過ぎて移動されることを許容する。この機能はバッチロード多重カセットに対してまたはエラー復元目的に使用することが出来る。
【0104】
切断および封止ステーション500は、テスト試料位置決めシステムと協同で、ボート22が高温切断ワイヤ506を過ぎて前進されると直ちに多重移送チューブがほぼ切断されることを可能にする。確実な封止を与える移送チューブ32の切断の制御は、定電流源を用いて高温切断ワイヤ506の熱出力を制御し、かつボート22とカセット26がワイヤ506を越えて移動される速度を制御することにより実現される。ワイヤ506の電気的特性は予め決定されているので、かつ電流を一定に保持し、ワイヤがプラスチック移送チューブ30を通過する速度(すなわち、モータ48Cの速度)を制御することにより、ステーション500は簡単かつ正確に移送チューブ32の切断および封止を制御することが出来る。この熱制御の設計は非常に簡単であり、温度校正を必要としない。ワイヤ506は非常に急速に加熱し、従ってワイヤは全ての時間にわたって残される必要はない。この特徴は安全性とエネルギー保存という利点を与える。
【0105】
Vitek封止装置の従来の切断および封止ステーションにおいては、金属のブロックは従来の温度制御装置に接続された熱電対を埋設したカートリッジヒータを備える。これはかなり高価でかさばった装置であり、キャリブレーションを必要とし、一度に1つのストローだけを切断するものであり、長い絶えずオンの加熱時間を要求する。一方、本発明の封止ステーション500はより小形であり、より確実であり、製造がより安価である。ステーション500は、従来のように温度を制御するよりもむしろ、切断/封止ワイヤ506に付加され、熱を制御する定電流源により電力を制御する。熱は、電力(P)=IRなので電流の自乗の関数である。通常は、定電流源の設定は工場で一度設定され、現場設置した後そこで調整される必要はない。
次に、試料カード移送ステーションの動作特徴について説明する。
【0106】
カード28が試料をロードされ、封止された後、それらはカルーセル600に挿入され、インキュベートされる。カードは、定期的に、カルーセルのスロットから除去され、光学的読み取りステーションに移動されて読み取られ、カルーセルに戻され、またはスタッキング使い捨てシステムに送出される。カルーセルおよび光学的ステーションおよびスタッキング使い捨てシステムの間でカードを移動させるために応答出来る機構は図1および更に詳細に図32に示されたように、試料カード移送ステーション700である。
【0107】
ここで図32を参照すると、光学的スキャナに対する試料カード移送ステーション700が立面図として示してある。このステーション700は支持体706のバルクヘッドに装着されたカバー板704を有する駆動アセンブリー702を備える。好適な実施例における光学的読み取りシステム800は透過率サブステーション802およびバルクヘッド706に装着された蛍光ステーション804から成り、その外観は図32に示してある。試料カード28は駆動アセンブリー702によりカルーセル604の上部から光学的読み取りシステム800により移動され、カード28が更にインキュベーションおよび読み取りを必要とするときはカルーセル604に逆に移動される。カードが十分にインキュベートされているときは(光学的読み取りシステム800からのデータの分析に基づいて)、カード28は光学的システム800の左にカードリジェクトトレイ902(図3および図4)に移動される。
【0108】
駆動アセンブリー702は装着ブラケット709の背後に位置づけられ、ダッシュ線で示されたステップモータ708から成る。モータ708は、一連のローラ712にわたり歯710’を有するエンドレスのほぼ非弾性的な駆動ベルト710を移動させるタイミングプーリー711を駆動する。ベルト710は、1組のローラ712によりカバー板704の上部で支持される。ローラ712を通しての経路が図32のダッシュ線で示してある。ベルト710は、カバー板704の上部を横切り、かつ光学サブステーション802および804の光学系の下を通過することを見出すことが出来る。駆動ベルト710は、カバー板704の上部に沿いカード28の底エッジに係合する。適切な駆動ベルト710は、Gates Rubber Co.から得ることが出来る。
【0109】
バルクヘッド706に装着されたレッジ(押縁)718がベルト710および光学的読み取りシステム800の上に設けられる。レッジはカード28の上部エッジを受けるスロット720を有する。レッジ718とスロット720はカードの移動方向を規定する。カード28がカルーセル604から押し出されると、カード28はスロット720とベルト710の間の空間に滑り配置される。カバー板704、ステップモータ708、および駆動ベルト710を有する全駆動アセンブリー702は支持バルクヘッド706に対して移動自在である。相対移動を許容するため、一組のキャリッジとスライドアセンブリー716が設けられ、それらの1つが図34に更に詳細に示してある。図34に示したように、各々のキャリッジおよびスライドアセンブリー716はボルト734によりバルクヘッド706に装着されたスライド730を有する。キャリッジ726は4個1組のねじ724によりカバー板704に装着される。キャリッジ726は溝732に沿い滑動する玉軸受728により滑動部材730に対して滑動する。好適な実施例においては、キャリッジおよびスライドアセンブリー716の2つがカバー板704の各々の側に設けられる。
【0110】
全駆動アセンブリー702は、ばね714を付勢することによりレッジ718に向けて付勢される。ばねは、バルクヘッド706に装着されたピンに係合する上部端部713およびカバー板704に装着されたピンに係合する底部端部715を有する。全体で3個のばね714が好適であり、カバー板704の中心および側面に配置される。ばね714の各々は、3個のばねに対して全体が49.5lbs/inに対して16.5lbs/inのばね定数を有する。ばね714の目的は、カードの高さの許容変動の場合のように、ベルト710によりカード28に対して常に適切な上向きの圧力を維持することにある。駆動ベルト710は、ベルトがカード28の底部に係合するように、かつスロット720に沿いカードを移動させるように十分な上向き力を与えなければならないが、駆動モータによる結合をもたらす程大きくはなく、小さ過ぎない力を与えなければならず、これはベルトがカードの底部に対して滑動をもたらすものである。ベルトの移動がカードの移動に直接変換されるようにカードに対して適切な上向き力を維持することにより、ステップモータ708による正確な運動は光学系800に対してカード28の正確な運動をもたらす。この正確な運動は透過率サブステーション802の動作と関連して更に詳細に説明する。
【0111】
図33を参照すると、駆動アセンブリー702とバルクヘッド706が、図1のカルーセル604およびインキュベーションステーション600に向かって眺めて、側面図で示してある。カバー板704の上部におけるローラ712は図示のようにスロットを形成し、これはカード28の底部エッジを支持するように作用する。カード28はレッジ718のスロット720とベルト710の間に滑り配置される。ばね714によるカード28に対する上向き力は、カード28がベルト710とカード28の間で意味のある滑りなしに駆動ベルト710によりレッジ718に沿い滑動されるように、ベルト710がカード28の底部エッジを把持することをもたらす。滑動を容易にするためにスロット720はDelrinなどの低摩擦材料から形成され、または低摩擦コーテイングが施される。カード28の底部エッジは、ベルト710がローラ712を越えて前後に移動するときベルト710がカード28を捉持することを十分に可能にするため、平行突出リッジなどの刻みのある組織面を備えることが出来る。
【0112】
図35および図36を参照すると、試料カード移送システム700にカードを配置するために、カルーセル604からカード28を押し出す押圧機構648が設けられる。図35はカルーセルバルクヘッド652の前面に装着された押圧機構648を示すカルーセル604の斜視図であり、かつ図36はバルクヘッド652の後部から見た機構648を示す。押圧機構648はバルクヘッド652に装着されたアラインメントブロック654と、このブロック654に対して前後に揺動するドライバ656を有する。ギア662を有するモータ648がバルクヘッド652の背後に装着される。ギア662の歯は、ギア662の前後の回転が、ドライバ658がブロック654の下部スロット666と上部スロット668の間の空間において矢印664(図36)により示された方向に移動することをもたらすようにドライバ656の1組の歯658と協同動作する。ドライバ656の端部はカルーセル604の上部スロット614と整合するように配置される。ドライバ656がスロット614に圧入されるようにドライバ656がモータ648により動作されると、スロット614内のカード28はスロットからレッジ718と駆動ベルト710の間の空間に押し出される。(カード28をカセット26からカルーセルにロードする揺動カム機構の構成と動作は押圧機構648のものとほぼ同じである。)スロット614がドライバ656とレッジ718に隣接して適切に配置されるようにカルーセル604の回転を制御するように光学的検出器650(図35)がスロット614の直ぐ上に設けられる。
【0113】
押圧アセンブリー648カルーセル604の上部でカード28をスロット614から滑動させ、カード28を最上部右駆動ローラ712Aに隣接する駆動アセンブリー702の最右手エッジに配置する。ステップモータ708が前方に動作され(タイミングプーリ711を反時計方向に回転させる)、駆動ベルト710が左に移動することをもたらし、かつカード28が透過率サブステーション802に向け左に移動させる。
【0114】
カード28の先端が透過率サブステーション802に達すると、透過率サブステーションの光学的割り込みLEDはカード28のベースにおいて光学的割り込み開口112(図32)を通して放射を送出する。光学的割り込み検出器は放射を検出し、モータ708を停止させる制御システムへの信号を送出する。モータ708が停止すると、カード28のウェル110の第一カラムは透過率サブステーション802の8個1組の透過率LEDに直接対抗して配置され、これらはカード28のウェルのカラムの透過率テストを行う。
【0115】
LEDの初期照明の後、モータ708は、透過率光学系が壁の幅を横切り一連の位置で個々のウェルを照明するようにベルト710を一連の小さなステップで迅速に移動させるように動作する。カード28のこの正確な運動は壁110に対する大きな組のデータを与える。ウェル110を横切る多重位置における透過率テストはウェル内のエアポケットまたは堆積物の検出を含み、データ処理システムが異常透過率測定を検出し、恐らく排除することを可能にする。
【0116】
蛍光テストが要求される場合は、カード28のウェルの全てが透過率サブステーション802による透過率テストを受けた後、モータ708とベルト710はカード28を蛍光サブステーション804に滑動させ、そこでウェル110の蛍光テストが行われる。
【0117】
次にカード28は、テストステータスに依存して、モータ708およびベルト710を逆方向に移動させることによりカルーセル604に戻されるか、あるいはモータ708とベルト710が動作され、カードを駆動アセンブリー702の左手エッジへの全ての経路を移動させ、カード28をカード使い捨て機構900に配置する。
【0118】
このようにして、第一および第二の(上部および下部)エッジを有する試料カード28を試料テスト機械20におけるインキュベーションステーション600から読み取りステーション800へ移送する方法が開示され、これは、
試料カード28を(1)レッジ718のスロット719であって、カードの前記上部エッジを受け、かつカード移送方向を確定するスロット719により、また(2)スロット719に平行に配置され、カード28の底部エッジを支承する駆動ベルト710により確定された滑り嵌め空間に配置するステップと、
駆動ベルトと、カードおよびスロットの間で圧力を維持するようにレッジに向けて駆動ベルト710を付勢(ばね714により)するステップと、
ベルト710に対してカード28の実質的な滑りなしにカードをスロット719を通して光学的ステーション800に滑動させるように駆動ベルトをカード移送方向に移動させ、これによりタイミングプーリ711とステップモータ708によるベルトの正確な運動に起因する光学システムに対するカードの正確な移動を許容するステップとで構成される。
【0119】
ここで図3、図4、図32、および図37を参照すると、カード使い捨て機構900はトレイ902を有し、このトレイにおいてカードは、それらが試料カード移送システム700を出るにつれスタックされる。レッジ718はその最左手端部に傾斜部719を備える。カード28がカバー板704を過ぎトレイ902の上に移動されると、カード28の上部右手ショルダー114が傾斜部719に当接して配置される。トレイ902はカバー板704の上部においてベルト710の高さよりわずかに低くなり、スラント719に対する上部ショルダー114の配置を援助する。生じた力Fは駆動ベルト710および傾斜部719によりカード28に付与され、カード28が駆動アセンブリー702からカードリジェクトトレイ902にスナップアウトされることをもたらす。
【0120】
次に、蛍光光学系サブステーションの動作特徴について説明する。
【0121】
図38を参照すると、蛍光光学系サブステーション804が機械20から分離された斜視図として示される。サブステーション804はヒンジ808を介して光学ヘッド810に装着された選択反射アセンブリー806を有する。光学ヘッド810は蛍光照明源トカード28内のウェル100のカラム内の中間6個のウェルの間で6個の光学チャンネルを確定する複数個の面開口812を有する。光学チャンネルの配置と個数はランプサイズ(または個数)とカード28内の試料ウェルの形状に依存する。フラッシュランプカセット816内には照明源が配置される。LEDと検出器はカード28のベースに沿う光学的割り込み開口112と協同動作して、前面開口と反射アセンブリーの間の空間にカードを正確に配置する。
【0122】
ヒンジ808が閉成状態にあるとき、選択的反射アセンブリー806は開口812に平行に配置される。カード28は前面開口812と反射アセンブリー806により確定される空間内で前後に移動される。
【0123】
選択反射アセンブリー806は光学的シャトル803を前後に移動させるステップモータ801を有する。光学的シャトルには反射器852と固体基準850が装着される。反射器と固体基準850の目的は以下に更に詳細に説明される。
【0124】
図39Aを参照すると、選択反射アセンブリー806の前部がステーション804の残部から分離され、平面図として示してある。光学的シャトル803は一対のガイド807Aと807Bに沿い前後に移動する。正常な動作においては、シャトル803は、反射器852が光学ヘッド810の開口812に直接対向して配置されるような位置にある。光学ヘッド810の検出器の校正が行われるときは、モータ801は、固体基準850が開口812に対向する光路内に配置されるようにシャトル803を移動させる。選択反射アセンブリーハウジングはカード28に対する光学的割り込み開口112に対するLEDに対するハウジングを有する。ばねクランプ805が設けられ、アセンブリー806が閉成状態にあるとき選択反射アセンブリーをヘッド110に確保する。
【0125】
図39Bは、選択反射アセンブリー806の後部を示す。選択反射アセンブリー806は図39Cにおいて側面図として示してある。シャトル803の背後にはウェル1000がステップモータ801からのシャフト(図示せず)に対して設けられる。ステップモータシャフトはウェルのギャップ1002を通過し、光学シャトル803の後面から上向きに延在するピース809に確保される。カバー板(図示せず)はねじ孔1001に装着することによりウェル1000をカバーする。ステップモータ801のシャフトの前後の運動はシャトル803がガイド807Aと807Bに沿い前後に滑動することをもたらす。
【0126】
再び図38を参照すると、着脱自在フラッシュランプカセット816は細長いキセノン直線フラッシュランプを保持し、これはカード28のウェル110内に配置されたフルオロフォアに対する蛍光照明源として用いられる。フラッシュランプカセット816は高圧電源820に接続される。フラッシュランプ824はランプの現場での置き換えを許容する高電流容量接続をなしている。これはフラッシュの間に生成される高いパルス電流(350A以上)によるこのランプの種類に独自のものである。
【0127】
光学ヘッド810の背後にはピーク検出器814と電子モジュールが装着される。フラッシュランプカセット816は、図40に更に詳細に示されるインタフェースブロック854とランプホルダ856を有する。
【0128】
ここで図41を参照すると、蛍光光学系サブステーション804がフラッシュランプ824と6個の光ダイオード検出器の軸線に垂直な断面図として示してある。フラッシュランプカセット816はキセノンランプ824を収容し、これは細長い円筒状放物線状反射ミラー822の焦点に装着される。フラッシュランプ放射Rは、コールドミラー826から365nmフィルター828に反射され、このフィルターは放射Rをろ波し、フルオロフォアの励起波長の放射を通過させる。コールドミラー826およびフィルター828に対するフィルター仕様がそれぞれ図42および図43に示してある。フィルター828を通過した後、放射Rは二色ビームスプリッタ830からその光学経路833に沿い、また開口812からカードウェル110に反射される。ウェル110を通過する任意の放射は選択的反射アセンブリー806の反射器852から、逆にウェル110に反射される。放射はウェル110内のフルオロフォアを励起し、フルオロフォアが簡単に放射を出すようにする。この放出放射は図41にダッシュ線で示してある。放出放射は二色ビームスプリッタ830を通し、集光レンズ836と帯域フィルタ838を通して光ダイオード検出器840に至る。6個の光学チャンネルに対する全てに6個の光ダイオード検出器が設けられる。
【0129】
選択反射器852の使用は信号対ノイズ比を増強し、光路を二倍にすることにより光学的クロストークを最小にする。更に、カード28が光学的割り込みによる蛍光ステーションによる読み取りに対して配置されると、カード内のウェルはウェルの光学的分離を促進して光学的クロストークを最小にし、蛍光信号を最大にするように配向される。カード28の材料は不透明でクロストークを最小にするものが好適であり、白色で蛍光信号を最大にするものが好適である。
【0130】
二色ビームスプリッタ830はフルオロフォアの励起波長に対して十分反射的であり、放射の約95%をウェル110に反射する。しかし、二色ビームスプリッタ830はフルオロフォアの放出波長の放射に対して十分透過的であり、フルオロフォアからの放射の殆どを同じ光路833に沿い検出器840上に透過する。
【0131】
二色ビームスプリッタ830から反射されないランプ824からの放射の約5%は光路834に沿いミラー832に透過される。ミラー832は放射を集光レンズ836Aと帯域フィルタ846を通して基準光ダイオード検出器844に反射する。基準検出器844がピーク検出回路814により用いられ、基準検出器844により検出された信号により除算された検出器840により検出された信号の比を計算する。ランプ824の出力は時間を越えて変化するが、基準検出器844の出力により除算されたチャンネル検出器840の出力の比は一定のままであり、すなわち時間にわたりランプ出力の変化とは無関係である。基準チャンネル844は、ランプ強度の変化を補償することに加えて、ランプ824が蛍光光学系の適切な動作に対して十分な光を与えているかを決定するために用いることが出来る。システムは、基準検出器844におけるランプ出力をモニタすることにより、ランプ824が変化されることを必要とする時点を自動的に決定することが出来る。
【0132】
更に図41を参照すると、反射アセンブリー806はまた、固体基準850が光路833内に移動されるときフルオロフォアの放出波長で放射を出す固体基準850を有する。好適な固体基準の構成が図44に示してある。好適には、固体基準850は、ガラス板853の間にサンドイッチされ、ガラスの前面にわたって配置された450nmフィルタ8851を有する燐光性ユウロピウム源555である。
【0133】
図45を参照すると、ユウロピウムの通常の励起および放出が波長の関数として示してある。励起曲線895からユウロピウムは200と約375nmの間の励起放射に応答することに注目されたい。このようにして、ユウロピウムはウェル110内のフルオロフォアを照明する波長、すなわち約365nmで励起される。ユウロピウム放出スペクトル896は約455と460nmの間にピークを持ち、これはカード28のウェル110内のフルオロフォアの放出波長とほぼ重なる。かくして、固体基準850が光路833内に配置され、フラッシュランプ824がフラッシュされると、固体基準850はカード28のウェル110内のフルオロフォアのものに類似の放出波長で放射を発する。かくして、固体基準850は、以下に説明するように、検出器840の出力の校正を補償するために用いられる。図44のユウロピウム固体基準の外に他の種類の固体基準を用いることが出来るのは勿論である。放出波長の選択はウェル内で用いられるフルオロフォアの種類に依存する。
【0134】
ここで図40を参照すると、フラッシュランプカセット816が分解組み立て図で示してある。フラッシュランプカセット816はフラッシュランプ824に対する放物線反射器822を受けるランプホルダ856を有する。フラッシュランプ824は一対の調整片858に装着され、装着ねじ864により適切に確保される。調節片858は一対の調節ばね860と調節ねじ862を受ける。調節ねじ862はインタフェースブロック854の開口を通過し、調節片858に着座する。調節ねじ862を弛め、締めつけることにより、ランプ824の長軸を円筒状放物線反射器822の焦点に置くように円筒状放物線反射器822に対してのフラッシュランプ824の傾斜が調節される。インタフェースブロック854は、フラッシュランプ824からの放射がインタフェースブロック854から、そしてコールドミラー826(図41)から、そして二色ビームスプリッタ830と試料ウェル110に向けて放出されることを許容する開口857を有する。
【0135】
図46Aおよび図46Bに光学ヘッド810が示される。図46Aは、カード28から見た光学的ヘッド810の、これが蛍光サブステーション804を通過するときの、表面の平面図である。ヘッド810は、開口812および光学的割り込み開口81が配置されるヘッド板866を有する。光学的割り込み開口の背後に光検出器が配置され、カード28が蛍光サブステーション804内に正確に配置される時点を決定するためカード28の光学的割り込み開口112と組み合わせて用いられる。ここで図46Bを参照すると、ヘッド板866の後部が示してある。コールドミラー826および二色ビームスプリッタ830が光学的ヘッド板866内に配置され、カード28のウェルのカラムの中間6個のウェルと整合して平行に配置された1組の6個のチャンネル837を長さ方向に横切って延在する。勿論当業者には明らかなように、光学ヘッドはウェルのカラム内のウェル毎に1つのチャンネルを、カラムの最端歩におけるウェルを含んで設けてもよい。
【0136】
ここで図47A乃至図47Dを参照すると、図41のレンズ836および836Aはレンズホルダ片848により保持される。レンズホルダ848が図47Aの上部平面図で、図47Bに底部平面図で、図47Cに側面図で、更に図47Dに端面図で示してある。レンズホルダ848は二色ビームスプリッタ830の背後に嵌合するピーク部分849を有する(図41および図46B参照)。彎曲壁839の基部にはレンズ836が配置され、これは図46Bのチャンネル837と協同動作してレンズ836と検出器840および844の間に光学的経路を形成する。壁部839は隣接するチャンネルからの光をブロックすることにより隣接するチャンネル間のクロストークを防止する。
【0137】
図48には、6個の光学チャンネルに対するフラッシュランプ824の関係が示してある。フラッシュランプ824は、ランプ824のアノードとカソードの間の間隔が光学ヘッドの6個の開口812の間の距離より大きか、または等しくなるような十分な長さである。図47はまた、6個の開口812に対する光学的割り込み811と基準チャンネル874の相対配置を示す。フラッシュランプ824は、ランプがフラッシュすることをもたらすランプ824の表面周りにラップされたトリガワイヤ825を有する。適切なフラッシュランプ824は、ILC Technology Inc.から得ることが出来る。
【0138】
ここで図49Aと図49Bを参照すると、蛍光光学系804は、光学ヘッド810とレンズホルダ848の背後に装着される光学的インタフェースブロック868を有する。光学器インタフェースブロック868はランプ824からの放射(図41)がブロック868を通し、コールドミラー826から通過することを許容する開放領域870を有する。ブロックの後部が図49Aに示され、またこれは、カードの6個のウェルからの放射に対する6個のチャンネルまたは経路872と、ランプ824からの放射834に対する基準チャンネルまたは経路874を有する。図49Aのダッシュ線で示されるように、ブロック868の後部には光ダイオード検出器ボード842が装着される。図49Bを参照すると、ブロック868の前部はレンズホールダ848をブロック868に装着する1組の装着ピン878を有する。図41の445nm帯域フィルタ838は、基準チャンネル874に対する365nm帯域フィルタ846と同様に、ブロック868に確保される。
【0139】
ここで図50Aを参照すると、光ダイオード検出器ボード842が平面図で示してある。ボード842が図41および図49Aに示したようにブロック868の後部に装着されたとき6個の光ダイオード検出器840が6個のチャンネル872に直接わたって配置される。光学的割り込みLEDからの光がカード48の光学的割り込み開口112を通過する時点を検出する光学的割り込み検出器882が設けられ、蛍光サブステーション804におけるカード28の適切な整合を表示する。
【0140】
図50Bを参照すると、検出器ボード842の後ろ側は、光ダイオード検出器840と844の出力を受け、これらの信号をピーク検出器814電子回路に通過させる従来の回路トレース880を有する。
【0141】
ここで図51を参照すると、図38のピーク検出器814はブロック図の形で示してある。図の右手側において、6個の光学チャンネルCH1,CH2,CH3,CH4,CH5,CH6は6個の光ダイオード検出器からの入力を表す。これらの信号は、光ダイオードからの電流を電圧信号に変換する1組の6個の検出器と固定利得増幅器884に入力される。基準チャンネル入力信号が検出器と増幅器884Aに供給される。検出器および固定利得増幅器の出力は1組の可変利得増幅器886Aに入力される。同様に、検出器増幅器884Aの出力は可変利得増幅器886Aに入力される。可変利得増幅器886および886Aは出力信号を1組の電子ピーク検出器888に供給する。
【0142】
ピーク検出器888の全ては、基本的には標準的教科書、The Art of Electronics,p.218、図4.40に書いてあるピーク検出器と同じである。標準回路は、トランスコンダクタンス増幅器が標準の演算増幅器の代わりに第一ステージ増幅器として用いられる点でわずかに修正される。この装置は、回路888が最小の信号歪みで非常に高速で動作することを許容するボルテージ−イン、カレント−アウト増幅器である。
【0143】
ピーク検出器888の出力はバッファ増幅器により緩衝され、多チャンネル入力アナログ−デイジタル(A−D)変換器890に供給される。基準チャンネルからのピーク検出器888Aの出力は同様に緩衝され、A−D変換器890の基準入力892に供給される。データバス894が設けられ、これはA−D変換器890の出力をマイクロプロセッサ−ベースコントローラボード(図示せず)に送出し、そこで6チャンネルおよび基準光検出器からの信号の処理が行われる。
特に、コントローラボードは、基準チャンネルの出力により除算された6チャンネルCH1乃至CH6の出力の比を取り、これによりランプ824の出力とは独立な相対蛍光測定を計算する。
【0144】
蛍光サブステーションにカード28が配置されると、ランプ824は10回などの一連の回数25Hzの割合でフラッシュされる。フラッシュの後、A−D変換器890は基準に対する各チャンネルの比を計算し、コントローラボードは結果を読み取る。10フラッシュの後、結果は各チャンネルに対して平均化される。この工程が6チャンネルの各々に対して行われる。
【0145】
データバス894は更に、制御信号をピーク検出器888および可変利得増幅器886に供給する。検出器の校正時には、コントローラボードは、検出器の初期校正がなされたとき出力信号に整合する各チャンネルに対する出力信号を与えるように可変利得増幅器886を調整する。例えば、機械の設置時には、チャンネルは対照解を重点されたウェルを有するカードで校正され、検出器の初期読み取り値はメモリに格納される。
【0146】
図52には、検出器840に対する応答曲線が示してある。応答曲線897は問題の400乃至500nm領域において0.2と0.35の間の通常のスペクトル応答(A/W)を有する。図53には、445nmの通過フィルタ838の特性(図41)が示してある。透過率曲線898は445nmにおいて最大50%の透過率を有する。この透過率曲線は440nm以下および450nmより高い領域で鋭く降下し、ストレイ放射が光ダイオード検出器840に入射しないようにする。
【0147】
図54には、図41の二色ビームスプリッタ830の反射仕様が示してある。
反射曲線899は365nmのフラッシュランプ出力波長において95%の反射率および5%の透過率を示す。反射曲線は、約380nmの上でフルオロフォアの放出周波数、約445−450nmにおける約6.5%の反射率および93.5%の透過率の低さまで鋭く降下する。かくして、図54から、二色ビームスプリッタ830はフラッシュランプ824からの励起放射に対しては十分に反射的であるが、カードウェル110および固体基準850におけるフルオロフォアからの放出放射に対しては十分に透過的である。
【0148】
上記から、テスト試料の複数個のウェルに収容された複数個の試料の蛍光分析を行う方法が記述されていることがわかる。ウェルのカラムにウェル110が配列され、放出波長におけるフルオロフォア放出放射を含有する。この方法は、
励起波長において放射を出す直線フラッシュランプ824に隣接して(すなわち、光路に)ウェルのカラムを配置するステップと、
励起波長における放射であって光路に沿い伝搬する放射でウェルを同時に照明するようにランプ824をフラッシュするステップと、
フラッシュランプからの放射の要部を基準光検出器844に送出するステップであって、基準光検出器が応答的に出力信号を生成するステップと、
光路に沿う放出波長におけるウェルからの放射を複数個の検出器840で受けるステップであって、検出器が応答的に検出器出力信号を生成するステップと、更に、
基準844出力信号に対する検出器840出力信号の比を比較し、これによりランプの出力とは無関係なウェル内のフルオロフォアの蛍光を決定するステップとで構成される。好適な実施例においては、ウェルに対する蛍光データを生成する実質的な組のデータ点を生成するようにランプ824が動作されて一連のフラッシュを(例えば、10)迅速な繰り返しでフラッシュする。
【0149】
次に、透過率サブステーションの動作特徴について説明する。
【0150】
ここで図55を参照すると、好適な透過率サブステーション802が立面図として示してある。サブステーション802は最高3個の透過率光源770A、770Bおよび770Cを有し、それらの各々は8個のLED源(ウェルのカラムにおける各々のウェルに対して1つ)と、光学的割り込みLED源とで構成される。光源770A−Cはカード28内のウェル110のカラムの間の分離距離に等しい分離距離Dだけ互いに分離される。3種の異なる波長における透過率テストを可能にするように3個の光源770A−Cが設けられる。光源770Aが図56の斜視図で示してあり、カード28のカラム方向の隣接ウェル110間の距離に等しい距離Lだけ互いに分離された8個のLED797を有する。光学的割り込みLED789はカード28のベースに沿い光学的割り込み112を通して光を照明する。3個の光源770A−Cの背後には1組の3カラムの透過率検出器が配置され、公知の方法で、LED797と789からの放射を収集し、透過率データをコントローラボードに供給する。
【0151】
ここで図57Aを参照すると、透過率源770Aおよびその関連する検出器791が、図55のライン57−57に沿って取られた断面図で示される。LED源797が公知の方法で基板798に装着され、開口793を通して光790を試料ウェル110に送出する。放射は光ダイオード検出器791に入射し、これもまた公知の方法で基板792に装着される。検出器791が、検出器770Aに垂直方向に直接対向して延在するハウジング795に装着される。ビーム790とウェル110の寸法の間の関係が透過率測定の1つに対して図57Bに示してあり、ウェル長はビームサイズより長く、透過率測定が、カードが透過率ステーションを過ぎて移動されるにつれウェル内の多重位置で行われることを可能にする。光源770Aと検出器795の構成は透過率ステーション802における他の2つの光源と検出器に相対するものと同じである。
【0152】
全体のウェル110の透過率分析を行うために、カード28は光源770Aに対して一連の小さな増分で、例えば10または14位置で迅速に移動され、かつウェル110の多重照明が各位置において取られる。現在好適な透過率の照明テストはウェル110の全体幅を横切る14個の等距離位置であり、10個の照明事象が14位置の各々で得られる。このテストは全てのウェルに対して最高3つの異なる透過率波長で行うことが出来、大きな組の透過率データを与える。
【0153】
図55を参照すると、カード28がカルーセル604から移動されるにつれて、カード内の第一カラム110’が第一波長のLEDを有する光源770Cに移動され、これによりステップ当たり14個の移動ステップおよび10個の照明事象が行われる。次に、カード28は、カラム110’が第二の波長のLEDを有する光源770Bに対向して配置される。光源770Bは第一カラム110’を照明し、光源770Cは第二カラムを照明する。次に、カード28は、カラム110’が第三波長のLEDを有する光源770Aに対向して配置されるように移動され、ここで光源770A−Cの全てはウェルの3カラムを同時に照明するように協同動作する。カード28は、全てのカラムが3つの組の波長で透過率照明を受けるように左に前進される。LEDのカラムは、必要なときは、1カラム内に最高8個の異なる波長を含むことが出来る。最後のカラムが光源770Aにより照明されると、カード28は蛍光サブステーション804に移動され蛍光テストに供される。
【0154】
勿論、移送システム700および透過率サブステーション802の動作は、カード28が、右から左の代わりに左から右にステーション802を通して移動されるように制御され得る。更に、所望に応じて、より少ないまたはむしろ大きな個数の透過率源770を用いることが出来る。
【0155】
次に、スタッキングテスト試料カード使い捨てステーションの動作特徴について説明する。
【0156】
図58を参照すると、スタッキングテスト試料カード使い捨てステーション900が、上記からわかるように、また図3におけると同様の斜視図で、斜視図の形態で機械20から分離されて示されている。図59〜図62は、ステーション900の各種の構成要素をより良く図示するために、マガジン902の高さの上および下の双方で、各種の付加的な斜視図の形でステーション900を示す。
【0157】
これらの図、特に図58を参照すると、ステーション900は、左または前部支持体904、右または後部支持体906、およびおよびそれぞれ前部および後部支持体904および906の間に配置された着脱自在マガジンまたはカードトレイ902を有する。マガジン902は前部および後部支持体904および906から主動で着脱自在である。マガジン902は底面903、側部905および907、および後部支持体906に隣接する端部909を有する。マガジンは、ステーション900に設置されると、図61および図62に最良に示されるように、水平支持体936に静置される。
【0158】
カードがステーション1においてスタックされる準備が出来ているとき、カードはカードエントランススロット901でステーション900に入る。押板908がカードエントランススロット901の他側のマガジン902の前端部に対向して設けられる。押板908は図58に示した退行位置と延長位置の間でカードエントランススロット901内を前後に往復動する。押板908が退行位置にあるとき、カード28が試料カード移送ステーション700(図3および図32)からのスロット901内に挿入される。
【0159】
カードエントランススロット901に隣接してマガジン902の側部905および907に一対の弾性スナップ要素910Aおよび910Bが成形される。押板908がその延長位置に移動されると、カードエントランススロット901のカード28はスナップ901を過ぎて押板により押圧され、更に圧板914とスナップ910の間に直立してスタックされる。カードが既にマガジン902にロードされていると、カードは、図63に示したように、かつ以下に更に詳細に示すように、スナップ910と圧力板914の間に配置されたカードのスタックにスタックされる。
【0160】
圧力板914は、カードの中間部分のほぼ高さにあるマガジン902の底部の上に配置されたカード当接部915を有する。圧力板914は、これが、付加的なカードがマガジン902にスタックされるにつれマガジン902の後部909に向け移動されるように一対の圧力スライド(またはガイドレール)916および918に沿い移動自在である。
【0161】
一対のマガジンリテイナ912が水平支持部材936に装着される(図60、図62、図66)。図58に示したようにマガジン902がステーション900に装着されると、リテイナ912は支持体904と906の前部および後部の間でマガジン902を確保する。マガジン902は側部907にハンドル部分940を有し、これは、ユーザがマガジン902を捉持し、リテイナ912にわたって滑動させ、これによりマガジン902をステーション900から上昇させ、マガジン902にスタックされたカードの使い捨てに供する。マガジン除去動作の間にカード28の1つとの偶然の接触を防止するためにマガジン側部907の最下部にハンドル940が配置される。
【0162】
図58の右手側を参照すると、一対のナット926が設けられて後部支持体906に対して圧力スライド916および918を確保する。光学センサ924がトレイ902の端部909に隣接し、その下方にある後部支持体906に装着される。センサ924は、圧力板914がマガジン902の後部にずっと配置された時点を検出し、完全なマガジン902を表示する。
【0163】
ここで図58の左手側を参照すると、ステップモータ950が前部支持体904の背後に装着される。モータ950は押板908を、上記のようにカードエントランス901に対して延長および退行位置の間で前後に移動させる。押板908はカードのスロット901への挿入を容易にする鋭角のカード滑動面919を有する。ラッチ930がブラケット934により前部支持体904に装着される。ラッチ930は、カードがカードエントランススロット901に入り易くするカード滑動面931Aを有し、ラッチ930をピボットピン932周りでピボットさせる(図62)。ラッチ930の重量は、カード28がテストカード移送ステーション700から自由であり、スタッキング使い捨てステーション900中にあることを補償するウエッジング効果を用いて、第2カード当接面931Bがカード28をスロット901に圧入することをもたらす。
【0164】
ここで図59を参照すると、スタッキング使い捨てステーション900が、図58の圧力板914とラッチ930を除去した状態で斜視図の形で示される。スナップ910Aは傾斜面911と後部面913を有する。押板908がスナップ910Aに対してカードを押圧すると、カードは傾斜面911に係合し、カードがスナップ要素910Aを過ぎて押圧されるように弾性スナップ910Aを外向きに屈曲させ、この点で弾性スナップ910Aは図59に示した位置に逆に復帰する。この位置で、カードは圧力板914によりスナップ910Aの後部面913に対して押圧される(図58)。スナップ要素910Bの構造と動作はスナップ要素910Aに対して丁度開示したものと同じである。
【0165】
ここで図60を参照すると、使い捨てステーション900がステーション900の支持体906のわずかに下方で、それに向けて斜視図の形で示される。トレイリテイナ912が、マガジン902を支持する水平支持部材936に装着される。水平支持部材936は、ねじまたは他の適切な締結装置によりそれぞれ前部および後部支持部材04と906に装着される。垂直補強支持部材938が設けられ、水平支持部材936とマガジン902の質量を支持する。
【0166】
マガジン902の下方を横方向に延在する一対の圧力スライド916および918により圧力板914が装置900に装着される。圧力スライド916と918は相補的開口により圧力板914に受け取られる。金属コイルからなる定力ばね920は左支持体904に対して固定された第一端部と、圧力スライド914のポケットに受容された第二端部を有する。マガジン902にカードを1つづつロードするにつれ、圧力板914はトレイ902の後部909に向け、右手に向けてステップワイズに移動される。しかし、定力ばね920はマガジン902内で圧力板914の位置とは無関係な(そして従って、マガジンにロードされたカード数とは無関係な)力によりスナップ910に向け前方に圧力板914を連続的に付勢する。
【0167】
ここで図61を参照すると、図58に示した逆側で、ステーションの側部の下方からまたわずかにそれに対して再度示される。圧力板914はその後部面から外向きに延在するフラグ要素922を有する。マガジン902が十分にロードされると、圧力板914がマガジン902の端部に移動され、後部支持体906に隣接するフラグ922の存在が光学検出器924により検出される。図62に最良に示したように、光学検出器924は後部支持体906に配置される。
【0168】
図62を参照すると、圧力板914はカード当接面915を有し、これはカードスロット901に挿入されたカードの中心位置に対して押圧する。図62はまた押板908に対する駆動アセンブリーを示す。モータ950は押ラック954の上部エッジの相補歯に係合する1組の歯を有するピニオンギア951を有する。押ラック954はねじ956を介して押板908の後部に装着され、押スライド952上を前後に滑動する。モータ950、ピニオンギア951、および押ラック954の動作は、押板908が図62に示した退行位置と延長位置の間でカードエントランススロット901内を前後に移動することをもたらし、そこでは押板908が弾性スナップ要素910Aおよび910Bを過ぎてカードを押圧する。
【0169】
図63はマガジン902の前部の上部平面図で、スタッキング動作を更に詳細に示した図である。テスト試料カード28がカードスロット901にロードされると、それは図63にダッシュ線で示した位置28’に配置される。モータ950は、押板908がその延長位置に移動することをもたらし、カード28を弾性スナップ要素910Aおよび910Bの傾斜面911に対して押圧する。これは、スナップ910がダッシュ線で示したように外向きに曲げ、スナップ要素910と圧力板914の間に配置されている他のカード28”に対してカードを押圧し、スタックする。モータ950の力は圧力板914をマガジン902の後部に向けて押圧する。カード28がマガジン902にロードされた後、モータ950は押板908を退行させるように動作し、それにより他のカード28がカードスロット901にロードされることを許容する。
【0170】
本実施例に対するカード28が図64に立面図で示してある。カード28は、読み取りステーション800において光学分析を受ける複数個の試料ウェル110を有する。カード28の上部エッジには傾斜ショルダ114が設けられる。カード28のカードエントランススロット901へのロード動作が図65に示してあり、これは図63のライン65−65に沿うステーション900の断面図である。上記のように、試料カード移送ステーション700はカバー板704に装着された一連のローラ712に沿い駆動ベルト710を駆動するステップモータを有する。カード28はバルクヘッドに装着された駆動ベルト710とレッジ718の間に滑り配置される。レッジ719はカード28の上部エッジを受ける内部カードスロットを有する。カードスロットはレッジ718の最左手端部に傾斜部719を有する。カード28がカバー板704の端部を過ぎて移動されると、カード28の傾斜ショルダ114はバー板704の上部におけるベルト710の高さよりわずかに低くされ、傾斜719に対して上部ショルダ114の配置を援助する。生じたピンチ力Fは駆動ベルト710および傾斜部719によりマガジン902の方向でカードに付与され、カード28が駆動アセンブリー700からスロット901にスナップ嵌めされることをもたらす。
【0171】
ここで図66を参照すると、図58の左または前部支持体904が斜視図の形で分離して示してある。左支持体904は圧力板914に対するガイド918および916を受ける一対の貫通孔972および974を有する。図60および図67に示した垂直支持部材938に対して一対の装着孔943Aが設けられる。
水平支持部材936を確保する一対の装着孔927が設けられる。支持体904はマガジン902の左手遠端エッジを支持するレッジ970を有する。支持体904の側部のテーパ部分975はマガジン902のステーション900への挿入を容易にする。支持体904は押板908用の開口を確定する壁部971を有する。
【0172】
図68には、マガジン902が分離されて斜視図の形で示してある。マガジン902の左手側907の大きなスナップ910Bの位置は、カード28の外面に存在する移送チューブ32のスタブにそれが干渉しないようにセットされる。スナップ要素910Aおよび910Bは、それらがマガジン側の成形部分をなすように設計される。マガジン902の底部面903は一対の突出リッジ要素976、979を有し、これらはカード28をマガジン902の底面903のわずかに上に支持する。マガジンは、カードがリークした場合に少量の流体を保持するように設計される。好適には、マガジン902はポリカーボネートから形成される。この材料は高温に耐えることが出来、オートクレーブ可能であり、スナップ要素910Aおよび910Bに対して優秀なたわみ特性を有する。ポリカーボネートは割れなしに変形させることが出来る。従って、スナップ910Aと910Bは、カードがスナップにわたって押圧されるとき破断されることはない。
【0173】
ここで図67を参照すると、垂直支持体938が分離して示してある。支持体938は支持体938を左支持体904に装着する装着用ねじを受ける一対の孔943を受ける。孔941は後部支持体906に支持体908を装着するために設けられる。孔939は水平支持体936に支持体938を締結するために設けられる。水平支持体が図69に示され、これは垂直支持体938を水平支持体936に装着するファスナに対する1組の3個の凹部935を有する。水平支持体は1組の孔929を有し、これらは水平支持体936を左または前部支持体904に装着するねじと、支持体936を後部支持体936に装着する1組の孔931を受容する。孔913は図58のマガジンリテイナ912用のネジを受ける。
【0174】
ここで図61および図70Aを参照すると、定力ばね920が圧力板914のポケット920Aに設置され、これによりばね920に対する軸を排除する。ばね920は、これが、圧力板914のカード当接面915に対して押圧するカードによりもたらされるモーメントの逆方向にモーメントを与えることにより圧力板914の拘束を防止する援助をなすように配置される。圧力板914にガイド916用の孔916Aを設け、これにより2つのガイドレイル916および918の平行調整が楽になる。アセンブリー900の下にはスライド916および918が設けられ、これによりそれらはユーザから離れて配置されるようになる。
【0175】
図70A乃至図70Cを参照すると、圧力板914はカード当接アーム982を有し、これはカード当接面915、圧力スライドガイドレイル918を開口918Aに受けるスライドカラー983、およびスライドカラー983をカード当接アーム982に結合する一体部981を有する。圧力板914が設置されると、カード当接部982はトレイ902の底部の上に配置され、一体部981は側部905に隣接するマガジン902の外側に延在する。マガジン902がステーション900に挿入されると、マガジン902の側部905はカード当接アーム982の下に滑動する。
【0176】
図60および図70Bのスライドおよび圧力板アセンブリーの力の分析から、圧力板914がトレイ902の後部に向けて移動し、拘束されないためには、押板908によりカード当接面915上に付与された力Faは点dおよびeにおいて圧力板914に印加された摩擦力より大きくなければならない。dおよびeにおける摩擦力はカラー983の中心である点Cの周りに生成されたモーメントにより供給される。スライドロッド918に支持されるカラー部983内の面の長さLは、カラー部983とスライド916の間の摩擦力がカード28上に押板908により印加された力より常に小さくなるように十分長く選択される。これは、圧力板914の拘束を防止する。圧力板914と圧力スライド916および918の間の遊び嵌めはANSIで好適な孔に基づくメトリック遊び嵌めNo.H8/f7として与えられる。好適な実施例においては、圧力板914は、摩擦係数が0.25の White Aceton GP が選択される。板914は開口918Aの中心と59mmのカード当接面915の中心の間で高さHを有し、長さLは14.75mmより大きくなければならず、好適には21.4mmである。スライドレイルとカード当接アームの間の距離Hに対するカラー983の長さ(dからeまでの距離)の比は、カラー983とレイル918の間の摩擦力が常に押板908により印加された力より小さくなるように選択され、これにより圧力板914が拘束されないようにする。
【0177】
ガイド916と917は、アセンブリーの一部が化学的に汚染されるため、好適には腐食を防止するステンレススチールシャフトである。好適には、圧力板914は、洗浄が必要かを決定する援助をなす軽カラー材料が選択される。
【0178】
押板908が図71に分離されて斜視図の形で示される。押板は、カード28の上部および底部に当接する上部および下部カード当接面1002および1000を備える。押板908はWhite Acetron GPなどの摩擦係数を持つライトカラー寸法安定プラスティックで形成される。上部および下部傾斜面919は図58に示したカードスロット901へのカード28の挿入を容易にする。押板908の後側から外方に延在して、水平に延在する確保部材917は、図62に示したように、押ラック954から押板を装着するために設けられる。
好適には、押ラック954はまたWhite Aceton GPから形成される。
【0179】
図62および図72Aを参照すると、押スライド952は押板モータ950を受ける中央開口953を有する。1組のスロット付きモータ装着孔963が押スライド952に設けられる。スロット付き装着孔963は、モータ950のギア951がノイズを生成しないようにモータ950位置への調節を許容する。押スライド952はまた、押板908が退行位置にある時点を検出する光学センサ(図示せず)を受ける光学センサ装着開口964を有する。押スライド952はまた、押ラック954を受ける開口962を確定するC字状押ラックスライド960を有する。水平支持面966が設けられ、これがC状スライド960内でモータ950により前後に滑動されるとき押ラック954の後端部を支持する。押スライド952が図72Bに立面図で示してある。押スライド952は図72Cで側面図として示してある。図71を参照すると、フラグ要素921は押板908の後面から水平に延在する。押板がその退行位置にあるとき、フラグ要素921は押スライド952の開口964に設置された光学センサにより検出される。
【0180】
図73を参照すると、押ラック954は、モータ950のピニオンギア951により係合される1組の歯を有する。1組の装着孔958が設けられて押ラック954を押板908(図71)の装着部材917に確保する。
【0181】
好適な実施例においては、ステーション900のファームウエアコードが設計され、ステップモータ950が押板908をその退行位置からその延在位置まで移動させるために取るステップ数を計数し、更に押板908をその退行位置に逆に退行させるステップ数を計数する。この計数工程はカードスロット中の障害物を検出する機能に用いられる。例えば、ファームウエアコードは押板908をその延在位置に移動させる140ステップを計数する。押板908がその退行位置に退行されると、プログラムは、センサが押板908の後部のフラグ919を検出するまで押板908を逆に移動させるステップ数を計数する。次に、コードはステップイン数に対するステップアウト数を比較する。それらが一致しないときは、ステップ数が一致しないかのジャムが存在しなければならないという仮定の下でサイクルが反復される。10サイクルの後ステップ数が一致しないときは、手順は中断され、ユーザはジャム状態について通知される。好適には、モータ950に対するギアサイズが、モータ速度を最大にし、押板速度を最小にし、これにより比較的高いカウント数を与えるように選択される。モータ950を制御するエレクトロニクスは必要なトルクを与えるチョッパドライバを用いる。
【0182】
次に、カセット識別およびバーコード読み取りシステムについて説明する。
【0183】
図74を参照すると、好適な実施例において、機械20によるカードの処理を容易にするスタンドアロンカセット識別ステーション80が設けられる。ステーション80は、モニタ84、装着キーボード86、およびバーコードリーダ88を有するコンピユータ端末からなる。従来のホストCPUとメモリーがステーション80に収容され、これらは図示してない。ホストCPUはメニュー駆動ソフトウエアプログラムを動作させ、これは、技術者がカード28の各々に係わるべき患者または試料情報を入力するように促す。ステーション80は、これが機械20または他のコンピュータと連絡することを許容するデータポートを有する。
【0184】
ステーション80は、バーコードスキャナおよび/またはキーボード86を介して技術者から患者および試料データを受け、この情報をそのメモリに格納し、更にテスト試料カード28の上部に適用されたバーコード89とこの情報を関係付ける。ステーション80は、カード28に適用されたバーコード89を読み取るバーコードリーダ88を有することが出来る。カードが読み取られた後、ユーザはカード28に係わる患者または他の情報を走査または入力することが促される。バーコードード83は情報のタイピングを最小にする最も共通に入力されたデータを備える。各々のカード28が読み取られ、それに係わる情報がステーション80のコンピュータにロードされた後、技術者はカード28をカセット26にロードする。
【0185】
スクリーン84下のステーション80のベース部分は図示のようにカセット26を滑り嵌めに受け、カセット26を配置するように成形された輪郭が与えられ、従ってカセット26の後部に装着された2つのタッチボタンがステーション80に対するタッチボタンデータ書き込み端子82とタッチ接触するように配置される。全てのカード28がカセットにロードされた後、全てのカードに係わる情報が端子82を介してタッチボタンにロードされる。ここでカセット26は機械20のボート22へのロードの準備が完了する。
【0186】
図75を参照すると、タッチボタンは中心マウント34の側部に装着されたタッチボタンリーダ端子85からなる機械内の情報取り出しステーションで読み取られる。ボート22がベースパン24に沿い移動されるにつれ、タッチボタンはリーダ端子85に当接するようになる。タッチボタンからのデータはリード87を介して機械20に対する中央処理ユニットに送出され、これはデータを光学ステーション800からの光学データに関係付ける。
【0187】
図4および図76を参照すると、機械20は更にカード28に適用されたバーコード89を読み取るバーコード読み取りステーション90を有する。バーコードは中央マウント34に固着されたバーコードリーダ支持構造92に装着されたバーコードリーダ90により読み取られる。バーコードは、カード28がカセット26内にロードされたとき、バーコードはカード28の「上部」に沿って与えられるような位置でカード28に適用され、そこではそれらはより容易に読み取ることが出来る。
【0188】
ボート22とカセット26が機械22の前部に沿い左に前進されると、それらは支持片96に装着されたホイール94からなるカード分離装置94の下方を通過する。支持片96はピン98を介して中心マウント34に装着されたバルクヘッドに装着される。支持片96は図76の矢印により示されたようにピン98周りに枢支することが許容され、カード28がホイール94の下を通過するときホイール94がカードの上およびそれを越えて乗ることを許容する。ホイール94は、カード28に乗り上げ、それを越える工程において、図76に示したようにカードを傾斜位置にロックし、または押し入れ、そこでそれらはバーコードリーダ90により更に容易に読み取ることが出来る。特に図76を参照すると、アカード28Cがホイール94の下を通過するにつれ、ホイールはそのスロットのカード28Cを傾斜姿勢に押し圧する。ホイール94はカードの上部に乗りそれを越え、かつ同様の動作を次のカード28Dに行い、カード28Eをダッシュ線に示した位置28Eに押し込む。カセット26の隣接壁70の間の壁70の高さと距離は、カード28に対する十分な揺動運動を許容するが、カセット26のカード28の配置において余りに多くの役割をそれ程生成しないように選択される。
【0189】
バーコードリーダ90ステーションはローディングステーションと希釈ステーション200の間で機械の前部側に沿い配置される。この位置で、読み取りステーションはカードを試料で充填する前にテストの有効性をチェックすることが出来る。これは、テスト試料がオペレータまたは計器エラーの場合にセーブされることを許容する。
【0190】
かくして、試料テスト機械20により処理されるカード28に対する識別装置が設けられ、カード28はそれに適用された機械読み取り可能インジケータ(例えば、バーコード89)を有し、複数個のカード28を収容するカセット26、機械20内に配置された機械読み取り可能インジケータ89に対する読み取り装置90、更にカセット26がカード分離装置94に対して移動されるにつれ互いから分離する機械20におけるカード分離装置94とで構成され、カード分離装置94はカードに印加された機械読み取り可能インジケータ89を遠隔的に読み取る読み取り装置90を援助する。
【0191】
カード分離装置94は、カードがカセットにロードされ、カセット26は機械内の装置94に内側に配置され、それに対して移動されるときカード28のほぼ上部の高さに配置された本体からなる。カード分離装置94は、カード分離装置およびカセット/カード組み合わせが互いに移動するにつれカセット26のカードスロットの傾斜位置にカードを押圧し、傾斜位置はカードリーダ90によるカード28の遠隔読み取りを読み取る。
【0192】
カード分離ホイール94は、カセット26がホイール94を過ぎて前進されるにつれホイールの下をカード28が通過することを援助するように、ホイール94がカード28に対して垂直方向に上下することを許容する機械に枢支装着される。
【0193】
更に、試料テスト機械20に対する識別装置が設けられ、これは、テスト試料カード28の各々により識別される機械読み取り可能インジケータ89、機械20内でカードを搬送する前記カセット26に印加された機械読み取り可能記憶装置(例えば、タッチボタン)、機械読み取り可能メモリ(例えば、タッチボタン)上にテスト試料カードに関する情報を格納するカセット26にロードされるべき複数個のテスト試料カードに対する機械読み取り可能インジケータ89を読み取る情報ロードステーション80、および機械読み取り可能記憶装置に格納された情報を取り出す試料テスト機械における情報取り出しステーション85とで構成される。
【0194】
最後に、ユーザインタフェースについて説明する。
【0195】
機械20に対する上記の説明と図面は、機械20の構成と動作について詳細に開示したが、機械自体は審美的目的、かつ安全性に対するユーザフレンドリー、かつアトラクテイブなパネルカバーを有することが理解出来よう。機械のホストCPUに接続されたユーザインタフェースは好適には前面パネルに設けられ、更にLCD(液晶デイスプレイ)スクリーンおよびオペレータに装置ステータス情報を与えるタッチパッドとを有する。これはまた、開始テストやリクエスト情報などにも用いることが出来、更に装置の診断を行う。
【図面の簡単な説明】
【0196】
【図1】本発明による好適な自動生物試料テスト機械の斜視図である。機械の他の特徴を更に明らかに示すためにカードディスポーザルステーションと機械カバーパネルは除去してある。
【図2】図1の機械における主要ステーションの全てのブロック図である。
【図3】図1の機械の斜視図であり、機械の真空ステーションをより良く示すために希釈およびピペットステーションは除去され、スタッキングディスポーザルステーションは試料カード移送ステーションおよび光学系に対する関係を示すために含まれている。
【図4】中心マウントに向かって眺めた機械の右手側から見た、一部断面で示した機械の端面図である。
【図5】流体試料がカード中にロードされたとき見られる、ボートの上面に係合する図3の真空ステーションの真空室の詳細な斜視図である。
【図6】ボートが高温切断ワイヤを越えて前進するときカードに対する移送チューブを通して高温切断ワイヤを切断し、それによりカードの内部を封止する状態を示す、切断/封止ステーションの詳細斜視図である。
【図7】図1および図3のテスト試料配置システムの詳細な斜視図である。
【図8】図1乃至図4のボートとカセットの詳細斜視図である。
【図9】組付けられた状態における図8のカセットとボートの平面図である。
【図10】図8のカセットとボートの側面図である。
【図11】図10のカセットとボートのライン11−11に沿う断面図である。
【図12】図10の対向側から見た図8のカセットとボートの側面図であり、カセットにより支承されるカードに関する情報を記憶するタッチメモリボタンを受けるカセットの開口を示す図である。
【図13】図1および図8乃至図12のボートの底部平面図である。
【図14】図7のベースパンの平面図である。
【図15】図1の希釈およびピペットステーションの更に詳細な斜視図である。
【図16】図15の希釈およびピペットステーションの立面図である。
【図17】図16の希釈ステーションの側面図である。
【図18】図15のソレノイドおよびショットチューブアセンブリーの分解組み立て図である。
【図19】図19Aは、ショットチューブおよびシンブル弁を更に詳細に示す、一部断面で示した、図15の希釈ステーションの分離図である。図19Bは、図19Aのシンブル弁の分離断面図である。
【図20】弁が流体取り入れ口に対して閉じた状態にあるときシンブル弁に対するプランジャの関係を示す、図19Aのショットチューブおよびシンブル弁の分離断面図である。
【図21】弁が流体取り入れ口に対して開放状態にあるときシンブル弁に対するプランジャの関係を示す、図19Aのショットチューブおよびthimbleチューブの分離断面図である。
【図22】ハウジングのスロットを介してハウジングから除去されるピペットの機能を制御する、二つの位置の間の水平スライドの運動を示すピペットホッパーシステムの端面図である。
【図23】図22のピペットホッパーシステムの分解組み立て図である。
【図24】モータ312をドラム340に結合するカップリングを示す、図23の回転自在ドラムの更に詳細な分解組み立て図である。
【図25】ハウジングがピペットで充填されることを許容するようにカバーが開放揺動される状態で、ピペットハウジングがピペット充填位置に回転されたときの図1のピペットホッパーシステムの斜視図である。
【図26】ストローを容器中に降下させ得る流体退避位置に管状テーパー移送ピンアセンブリーが回転された状態の、ピペットステーション300の立面図である。
【図27】図26のストローホッパー304から見たときの管状テーパー移送ピンアセンブリーの側面図である。
【図28】図27のライン28−28に沿う管状テーパー移送ピンアセンブリーの上部平面図である。
【図29】テーパー管状移送ピンをピペットに挿入してピペットと摩擦嵌めさせる状態を示し、ピペットがピペットハウジングから除去されることを許容する状態を示す、図26のピペットホッパーシステムの要部の、一部断面で示した、詳細図である。
【図30】図4の真空ステーションの概略図である。
【図31】カードのロード時の時間の関数としての図30の真空室の内側の真空度の変化を示すグラフである。
【図32】図1および図3の機械に対する好適な試料カード移送システムの立面図である。
【図33】図1および図3のカルーセルおよびインキュベーションステーションの方向で見た、図32の試料カード移送ステーションの側面図である。
【図34】駆動サブアセンブリーがバルクヘッドに対して移動することを許容する、図32のキャリッジとスライドアセンブリーの断面図である。
【図35】図32の試料カード移送システムに図3のカルーセルのスロットからカードを押し出すプッシュ機構の斜視図である。
【図36】バルクヘッドの後部から見たときのプッシュ機構の斜視図である。
【図37】スタッキングディスポーザルステーション中への試料カード移送ステーションからのカードの移動を示す立面図である。
【図38】図1および図3の光学的読み取りシステムの蛍光光学サブステーションの斜視図であり、反射アセンブリーは光学ヘッドを更によく示すため開放位置にある。
【図39】図39Aは、図38の反射アセンブリーの前部の平面図である。図39Bは、図38の反射アセンブリーの後部の平面図である。図39Cは、図38の反射アセンブリーの側面図である。
【図40】図38のフラッシュランプカセットの分解組み立て図である。
【図41】図38の蛍光光学的サブステーションの断面図である。
【図42】図41のUVコールドミラーに対する波長の関数としての反射率のグラフである。
【図43】図41の365nm帯域フィルターに対する波長の関数としてのフィルター透過率のグラフである。
【図44】図41の固体基準の断面図である。
【図45】図41の固体基準の励起および放出スペクトルのグラフである。
【図46】図46Aは、図38の光学的ヘッドの全面図で、光学的割り込みチャンネルおよびカードの6個のウェルを読み取る6個のチャンネルを示す図である。図46Bは、図38の光学的ヘッドの後部図である。
【図47】図47Aは、図38のレンズアセンブリーホルダーの上面図である。図47Bは、レンズアセンブリーホルダーの後部図である。図47Cは、レンズアセンブリーホルダーの側面図である。図47Dは、レンズアセンブリーホルダーの端面図である。
【図48】図40のフラッシュランプと図41の光学的ヘッドの光学的チャンネルの関係を示す概略図である。
【図49】図49Aは、図38の光学的インターフェースブロックの後部図であり、光学的インターフェースブロックに装着された検出器ボードを示す図である。図49Bは、図49Aの光学的インターフェースブロックの前面図であり、光学的チャンネルの前面の帯域フィルターの配置を示す図である。
【図50】図50Aは、図41の検出器ボードの前面図で、光学的なインターフェースブロックの6チャンネルの背後に配置された光ダイオード検出器を示す図である。図50Bは、図50Aの検出器ボードの後面図である。
【図51】図38の蛍光サブステーションに対する好適なピーク検出器ボードのブロック図である。
【図52】図50Aの光ダイオード検出器の入射放射波長の関数としての応答性を示すグラフである。
【図53】図41の445nmの帯域フィルターに対する波長の関数としてのフィルター透過率のグラフである。
【図54】図41のビームスプリッターに対する波長の関数としての反射率(透過率)のグラフである。
【図55】図4の透過率サブステーションの詳細な立面図である。
【図56】図55の3個のLED透過率放射源の一つの斜視図である。
【図57】図57Aは、図55の透過率サブステーションの断面図であり、LED透過率光源、試料ウェル、および光ダイオード検出器の間の関係を示す図である。図57Bは、図57Aの透過率サブステーションに対する試料ウェルとLED出力の立面図である。
【図58】図3のスタッキングデイスポーサルステーションの分離斜視図である。
【図59】図58のスタッキングデイスポーサルステーションの他の斜視図であり、カードスロットとスナップ要素を更によく示すためにラッチおよび圧力板は除去してある。
【図60】下方から見たときの図58および58のスタッキングディスポーザルステーションの斜視図であり、圧力板が滑動される一対のガイドレールを示す図である。
【図61】図58に示した下方および逆側から見たときの図58のスタッキングディスポーザルシステムの他の斜視図である。
【図62】図58の左または前部支承板の下方および背後から見たときの図61のスタッキングディスポーザルシステムの他の斜視図である。
【図63】図58乃至図62のスタッキングディスポーザルシステムの破断上部平面図で、カードスロットとスナップ要素にわたりカードを押圧する押圧板にカードを挿入してスナップ要素の後面と圧力板の間の領域にスタックされた他のカードを接合する状態を示す図である。
【図64】スタッキングディスポーザルシステムと全体にわたる試料テスト機械と共に使用するための好適なテスト試料カードの立面図である。
【図65】図1の試料カード移送システム700によるカードのカードスロットへのローディングを示す一部断面、立面図である。
【図66】図58の前部支持体の分離斜視図である。
【図67】図62の底部垂直支持体の分離斜視図である。
【図68】図61のマガジンの分離斜視図である。
【図69】図61の水平支持体の分離斜視図である。
【図70】図70Aは、図58の圧力板の斜視図である。図70Bは、図70Aの圧力板の一部断面側面図である。図70Cは、図70Aの圧力板の端面図である。
【図71】図58の押圧板の分離斜視図である。
【図72】図72Aは、図62の押圧板駆動アセンブリーからの押圧スライドの斜視図である。図72Bは、図62の押圧スライドの前部立面図である。図72Cは、図72Bの押圧スライドの側面図である。
【図73】図62の押圧板駆動アセンブリーの押圧ラックの斜視図である。
【図74】カード28の頂部を横切り一対のタッチメモリーボタン上に配置されたバーコードからの情報をロードするスタンドアロンデータ入力ステーションの斜視図である。
【図75】図1の中心マウントとベースパンの要部を示す図であり、中心マウントの側部に沿うタッチメモリーボタン読み取りステーションの配置を示す図である。ボートとカセットがステーションを過ぎて移動されたとき読み取りステーションの二つの接点がカセットの側部の二つのタッチメモリーボタンに触れる。
【図76】カードがカード分離装置を通り過ぎたとき、またカード上のバーコード読み取りステーションにより読み取られるときのカードとカセットの要部の側面図である。
【符号の説明】
【0197】
20 自動試料テスト機械
22 トレイ
28、28A、28B テスト試料カード
100 テスト試料配置システム
200 希釈ステーション
300 ピペットステーション
400 真空ステーション
500 切断/封止ステーション
600 インキュベーションステーション
700 試料カード移送ステーション
800 光学的読み取りステーション
900 テスト試料カード使い捨てステーション
902 ステーション900に配置されたトレイまたはマガジン

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも1つの試料ウェルを有する試料カードを収納すると共に培養する培養ステーションを有する試料試験機械において、前記試料カード読み取りのため前記試料カードを前記培養ステーションから光学ステーションに自動的に移動させる試料カード移送装置であって、前記光学ステーションは単一光源及び前記試料ウェルに対する検出器から成り、以下を含む前記の試料カード移送装置。
前記培養ステーションから直線的に、前記単一光源及び前記検出器が前記試料ウェルを読み取るように動作する前記光学ステーションを通過して前記試料カードを移動させる駆動装置;
ここにおいて、前記駆動装置は前記試料カードを複数の異なるステップで移動させるように動作する、一方で前記ウェルは前記単一光源及び前記検出器とアライメントされており、前記カード内にある前記ウェルの複数の異なった位置において複数の光学測定値が得られることを可能にするように、前記ステップ各々における複数の照射において前記光源と検出器とが協調する;
それにより前記光学ステーションによる前記ウェルの正確な読み取りを可能とする。
【請求項2】
前記光学ステーションが透過率光学ステーションを備えることを特徴とする、請求項1の装置。
【請求項3】
前記試料ウェルが細長い卵形をなし、前記駆動装置が前記光学装置と協力して前記光学装置に対して相対的に異なった前記試料ウェルの10以上の位置で複数の測定値をもたらすことを特徴とする、請求項1の装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【図26】
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【図27】
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【図28】
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【図29】
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【図30】
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【図31】
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【図32】
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【図33】
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【図34】
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【図35】
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【図36】
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【図37】
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【図38】
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【図39】
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【図40】
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【図41】
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【図42】
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【図43】
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【図44】
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【図45】
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【図46】
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【図47】
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【図48】
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【図49】
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【図50】
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【図51】
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【図52】
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【図53】
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【図54】
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【図55】
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【図56】
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【図57】
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【図58】
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【図59】
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【図60】
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【図61】
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【図62】
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【図63】
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【図64】
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【図65】
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【図66】
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【図67】
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【図68】
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【図69】
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【図70】
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【図71】
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【図72】
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【図73】
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【図74】
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【図75】
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【図76】
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【公開番号】特開2007−304113(P2007−304113A)
【公開日】平成19年11月22日(2007.11.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−184787(P2007−184787)
【出願日】平成19年7月13日(2007.7.13)
【分割の表示】特願2002−273883(P2002−273883)の分割
【原出願日】平成9年2月21日(1997.2.21)
【出願人】(596067777)バイオメリュー ヴァイテック インコーポレイテッド (2)
【氏名又は名称原語表記】bioMerieux Vitek, Inc.
【Fターム(参考)】