CN115004027A - 蛋特征确定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自动蛋分析和蛋特性确定***，包括：输送***，其配置为将一个或多个蛋传输到采样***；采样***，其配置为从一个或多个蛋中提取样本；样本转移***，其配置为接收样本以转移到化验***；以及化验***，其配置为接收来自样本转移***的样本，并确定一个或多个蛋或样本或其样本的等分试样的一个或多个特征。
Description
技术领域
本申请提供用于从蛋中获取和分析样本的***，用于将这些样本转移到化验***，并确定蛋的一个或多个特征。
背景技术
基于一些可观察的量来区分家禽蛋(以下简称“蛋”)是家禽业已知的且长期使用的做法。“对光检查”是一个此类技术的通用名称，该术语起源于使用光检查蛋的原始做法。虽然蛋壳在大部分光照条件下看起来是不透明的，但实际上蛋是有些半透明的。相应地，当放置在光源前时，可观察到蛋的内容物。
在家禽孵化场中，照蛋的一个目的是识别，并且然后将活蛋(即将要孵化成活家禽的蛋)与非活蛋(例如，清蛋、死蛋、腐烂蛋、空蛋、未受精的蛋及其类似物)分开。美国专利编号4,955,728和4,914,672，均属于Hebrank，描述了使用红外线检测器和从蛋发射的红外线辐射来识别活蛋的对光检查仪器。美国专利编号4,671,652，属于van Asselt等，描述了照仪器，其中，多个光源和相应的光检测器安装在阵列中，并且其中，蛋在光源和光检测器之间穿过以识别活蛋。
在孵化场管理中，可能期望根据各种特征(诸如性别、疾病、遗传特征等)来区分鸡。例如，可能期望给雄性鸡接种特定的疫苗，而给雌性鸡接种不同的疫苗。由于其他原因，孵化时鸡的性别分离也可能很重要。例如，由于雄性和雌性火鸡的生长速度和营养需求不同，火鸡往往按性别进行分离。在蛋鸡或食用蛋业中，期望只保留雌性。在肉鸡行业中，希望根据性别对鸡进行分离，以提高饲料效率、改善加工均匀性，并降低生产成本。
不幸的是，鸡性别鉴定的常规方法可能是昂贵的、劳动密集型的、耗时的，并且一般需要受训练的具有专业技能的人员。对鸡进行性别鉴定的常规方法包括：羽毛性别鉴定、发泄性别鉴定以及DNA或血液性别鉴定。每小时可对大约三千(3,000)个小鸡进行羽毛性别鉴定，每个小鸡的成本约为0.7至2.5美分。每小时可对大约一千五百(1,500)个小鸡进行发泄性别鉴定，每个小鸡的成本约为3.6至4.8美分。DNA或血液性别鉴定是通过分析从鸡收集的少量样本来执行的。此外，常常雄鸡常常在孵化后直接终止，因为它们没有其他用途。相应地，迄今为止已知的确定蛋中鸡性别的方法被认为太慢、太不切实际并且对于工业化目的来说太不可靠。
期望在孵化之前识别鸡的性别以及鸡的其他特征。孵化前性别鉴定可显著地降低用于家禽业的各成员的成本。尽管常规的对光检查技术可在一定程度上有效地区分活蛋和非活蛋，但这些常规的对光检查技术可能无法可靠地确定未孵化鸡的性别和其他特征。
用于孵化前性别识别和后续分类的更先进的方法和设备在美国专利编号8610018E32和WO2015179719A1中。这些公开了一***，该***包括：蛋传送带、从蛋中提取材料的采样***、化验***和基于通过化验***识别的特征的分类***。然而，这些***描述了样本材料在托盘或模板上的沉积，然后是从采样***到化验***的外部传输，并且无法提供从采样***到化验***的直接在线连接的方式，这将保持样本完整性并在分析之前为样本制备提供额外的选择。
质谱法是强大的分析物检测和测量技术，其已成为用于诊断目的的以高精度检测小分子、氨基酸、蛋白质、肽、核酸、脂质和碳水化合物分析物的首选方法。由于一个或多个分析物的劣化或蒸发会扭曲分析物的浓度，一些样本的保质期有限。质谱法是能够容易地用于在线直接分析的技术，因此可防止保质期过长，从而防止变质。
WO2005009202A2描述了经由机器人DNA提取、PCR和最终质谱法自动识别生物制剂的方法和***，但没有提供从蛋中取得和直接转移样本的方式。EP3185016A1描述了用于样本制备并通过质谱法分析的自动化***的***布局，但也没有提供从蛋中取得和直接转移样本的方式。
WO2017204636A公开了用于识别蛋特征的方法和***，其包括优选地从蛋的尿囊获得样本，并通过对某些生物标志物的质谱分析来分析样本。
上述现有技术均未公开其中光源位于蛋和检测器之间的对光检查单元。
因此，仍需要自动化装置，其提供从蛋中取得样本的方式，并可以以快速和直接的方式转移样本进行MS分析，随后根据分析结果对采样的蛋进行分类。
发明内容
鉴于以上讨论，本公开的方面提供了处理具有识别特征的蛋的方法，例如，性别，其中，从多个蛋的每一个中提取物质，例如尿囊液，对提取的物质进行化验以识别具有特征的蛋，然后对识别为具有特征的蛋进行相应的处理。例如，根据本公开的方面，基于性别处理蛋的方法包括：从蛋中提取材料，化验每个活蛋以识别每个活蛋的性别。根据本公开的方面，提供了自动的蛋确定***，并且该***包含经由网络链接的四个独立模块。
因此，本发明的目的是提供用于确定蛋的***，其包括：
a.输送***，其配置为将一个或多个蛋传输到采样***；
b.采样***，其配置为从一个或多个蛋中提取样本；
c.样本转移***，其配置为接收样本以转移到化验***；以及
d.化验***，其配置为接收来自样本转移***的样本，并确定一个或多个蛋或样本或蛋的样本的等分试样的一个或多个特征。
采样***有利地包括对光检查单元，其包括一个或多个光源和一个或多个检测器，其中，所述至少一个检测器中的每一个相对于光源定位，使得检测器可经由源自于该光源的光，检测蛋的图像。此光源有利地位于蛋和检测器之间。
另外的目的是提供***，该***包括与化验***通信的分类***，并且配置为基于由化验***确定的蛋的特征来分类蛋。
还有另外的目的是提供***，其中，采样***包括对光检查单元，该对光检查单元包括一个或多个光源和一个或多个检测器。
在另一方面，主题***包括对光检查单元，其包括具有间隔物的间隔***。
还有在另一方面，主题***包括***，该***配置为并且能够操作以将蛋定位为与一个或多个，优选地三个或四个，可移动物体侧向接触，该可移动物体配置为移动到与蛋接触或移出接触，以分别保持蛋或释放蛋，优选在对光检查之前或期间。
另一目的是提供包括可移动物体的***，该可移动物体包括存储机械能的弹性物体。
还有另一目的是提供***，该***包括采样***，该采样***包括一个或多个开启器以打开一个或多个蛋的蛋壳的部分。本文中的“开启器”是指能够刺穿或以其他方式穿透蛋的外部钙化壳以引入提取器的任何开启装置。示例包括但不限于冲头、钻孔或其他机械开启装置。
在另一方面，主题***包括采样***，该采样***包括一个或多个提取器以从一个或多个蛋中提取样本。
本发明还涉及确定蛋的处理，该处理包括根据本发明的前述***中的任何一个的***。
此外，本发明涉及确定蛋的处理，该处理包括以下步骤：
a.对一个或多个蛋进行对光检查；
b.从一个或多个蛋中自动提取一个或多个样本；
c.将待分析的样本转移到分析单元；
d.自动分析样本或其样本的等分试样，以及
e.确定蛋的一个或多个特征。
最后，本发明涉及根据本发明的任何前述***的用于自动确定大量蛋的特征的***的使用。
附图说明
图1示出了用于从蛋中取出样本、将样本转移到化验***并确定蛋的一个或多个特征的***的流程图。
图2示出了能够保持一个或多个蛋的装置的模型，该装置还能够旋转蛋和/或相对于对光检查单元定位蛋。
图3示出了用于从一个或多个蛋中取得一个或多个样本的***的不同步骤的示意图。
图4示出了在采样之前位于(鸡)蛋中的提取器的详细示意性横截面。
图5示出了位于蛋中的提取器的中空细长物体的示意性横截面。
图6示出了在对光检查期间蛋和间隔***的示意图。
图7示出了蛋在旋转之前与间隔物接触并与板簧不接触的示意图。
具体实施方式
本发明涉及自动蛋确定***。术语“蛋确定***”是指适用于并配置为确定蛋的一个或多个特征的***，特征诸如胚胎的性别；胚胎的发育和健康，以及其他特征，诸如胚胎是否仍是活的或最近去世的。对于温育的鸡蛋，第一温育期的长度在6到13天之间。期望尽早确定蛋中胚胎的性别，例如通过性别特异性化合物的存在和数量以可靠地检测。同时，期望胚胎仍处于胚胎的神经***已经达到胚胎能够感知疼痛的阶段之前的阶段。
术语“自动”是指自动操作的***，即没有用户干预的***，除了例如，将所述一个或多个，优选地是多个蛋放入***中，并在采样后取出蛋。
对光检查是胚胎学中用于研究蛋内胚胎生长和发育的常用方法。术语“对光检查”在本文中被理解为意指使用指向蛋的足够强度的光源，使得能够检测蛋内的任何结构，优选地至少是气囊。对光检查检测单元往往是包括一个或多个光源以及一个或多个检测器的***。
本文中的清洁被理解为是指从物体或环境中去除不期望的物质，诸如污垢、传染原和其他杂质。清洁可通过多种不同的方式实现，例如用水或含有肥皂或清洁剂的溶液冲洗、使用声波将颗粒抖松、使用蒸汽清洁、使用一个或多个消毒剂、使物体或环境经受足够高的温度以杀死或以其他方式灭活感染因子或通过热清洁；涉及热解和氧化的组合过程。
蛋的特征被理解为是指蛋本身的特征或蛋内胚胎的特征。这些特征的示例是性别、喂养状态、健康状况或发育状况。喂养状态是胚胎或蛋内有益营养素的数量和质量或两者的比例。健康状况是没有疾病和虚弱的身体、解剖、生理健康状态的程度。发育状态是胚胎的生物学、生化和物理特征的发育程度。
在本发明的上下文中，术语溶剂是能够溶解或分散或乳化另一种材料的材料。
将样本与其他材料接触应理解为将样本添加到其他材料，包括溶剂或乳液中的其他材料，反之亦然。添加可在以下中进行：试管、反应管、用于保持包含一个或多个样本容器(诸如微孔板)的仪器，或实验室中经常用于处理或制备样本的其他容器。在将样本或其他材料彼此添加期间或之后，可将它们混合、混杂和/或温育以便可选地使样本或其中的分析物与所述其他材料中的一个或多个彼此反应。
其他材料应理解为用于进一步处理样本以便评估蛋或胚胎的一个或多个特征的材料，特别是流体或溶液中的材料。其他材料包括：参考材料、稀释剂、溶剂、酶、粘合剂或与样本中的分析物反应或混合的其他材料。
参考材料有利地包括：就一个或多个特定性质而言足够均匀和稳定的材料，该材料已被确定为适合其在测量过程中的预期用途。
输送机是熟知的机械搬运设备，其可将材料从一个位置移动到另一位置。蛋行业中的输送***一般将蛋从母鸡传输到整个设施中，从以下中的任何一个到任何一个：收集、分级、温育、孵、分类、包装或运输。蛋经常放在托盘或平板中，也可直接放在传送带上。传统的温育或设置托盘包括
54托盘、
42托盘和
84托盘(在每个情况下，数字表示托盘承载的蛋数量)。有一些温育托盘，诸如
温育托盘，其足够大以容纳更多的蛋，诸如132个。蛋也可通过各种其他方式传输，诸如例如通过如WO2019096372A1中所述的包括蛋容纳装置和蛋夹持***的单个载体或载体组。
本文中的托盘被理解为意指以各种颜色、材料、机构、形状、大小和样式创建和设计以保持和保护特定数量的蛋的产品。
检测器在本文中被理解为意指被设计以检测蛋内结构的存在或替代地光或声波穿通过蛋内或从蛋内反射的装置或仪器。波包括光、其他电磁辐射或超声波。检测器包括：检测和传送用于制作图像的信息的传感器。两种主要类型的电子图像传感器是电荷耦合器件(CCD)和有源像素传感器(CMOS传感器)。可替代地，可使用Quanta图像传感器。
中心蛋轴线也经常被称为蛋的主轴线。主轴线跨越蛋尖侧的尖端和蛋钝侧的底部之间的最大可能距离。
流体连接在本文中被理解为两个或更多个***之间的连接，包括气体和/或流体作为在所述两个或更多个***之间传输物质的方式。这种连接被认为是封闭的，并且气体和/或流体不与外部环境接触，这可例如通过使用管道来实现。
电喷雾电离(ESI)是质谱法中使用以使用电喷雾产生离子的技术，其中施加高电压到液体以产生气溶胶。其在从大分子中产生离子时特别有用，因为其克服了这些分子在电离时断裂的倾向。ESI不同于其他电离过程(例如基质辅助激光解吸/电离(MALDI))，因为其可产生多电荷离子，有效地扩展分析仪的质量范围以适应在蛋白质中观察到的kDa-MDa数量级以及它们相关联的多肽片段。ESI是所谓的“软电离”技术，因为几乎没有碎片。这在分子离子(或更准确地说是假分子离子)总被观察到的意义上是有利的，然而从获得的简单质谱中可获得非常少的结构信息。ESI的另一重要优点是溶液相信息可保留在气相中。
基质辅助激光解吸/电离(MALDI)是电离技术，其使用激光能量吸收基质以从具有最小碎片的大分子中产生离子。其在特征上与电喷雾电离(ESI)相似，因为这两个技术都是在气相中获得大分子离子的相对较软(低碎片)的方法，尽管MALDI往往产生少得多的多电荷离子要。MALDI方法是三步过程。首先，将样本与合适的基体材料混杂并施加到金属板上。其次，脉冲激光照射样本，触发样本和基质材料的烧蚀和解吸。最后，分析物分子通过在烧蚀气体的热羽流中质子化或去质子化而被离子化，然后它们可被加速到用于分析它们的任何质谱仪中。
大气压化学电离(APCI)是质谱中使用的电离方法，其利用大气压(105Pa)下的气相离子分子反应，经常与高效液相色谱(HPLC)耦合。APCI是类似于化学电离的软电离方法，其中，初级离子在溶剂喷雾中产生。APCI的主要用途是用于分子量小于1500Da的极性和相对较低极性的热稳定性化合物。
分段流动或流动注射被理解为是指通过将样本塞注入流动的载流中来完成化学分析的方法。然后载体溶液和样本在混杂点与试剂相遇并反应。然后反应产物流通过检测器。此外，可选地将空气注入样本或试剂流中。
本文中的蛋被理解为是指人类为获得其蛋、肉或羽毛而饲养的驯养鸟的鸟蛋。这些鸟一般是加洛安塞亚目超目的成员，但也可包括例如鸵鸟、鸽子或雉鸡。蛋可用于生产疫苗。
本发明提供自动蛋确定***，其包括：
a.输送***，其配置为将一个或多个蛋传输到采样***；
b.采样***，其配置为从一个或多个蛋中提取样本；
c.样本转移***，其配置为接收样本以转移到化验***；以及
d.化验***，其配置为接收来自样本转移***的样本，并确定一个或多个蛋或样本或其样本的等分试样的一个或多个特征。
优选地，***包括运行算法以排除未受精蛋或含有死亡、未发育或发育不全的胚胎的蛋的***。
优选地，特征是蛋中胚胎的性别。其他优选的特征包括蛋中胚胎的喂养状态、健康状态或发育状态。
优选地，自动蛋确定***包括：与化验***通信的分类***，并且配置为根据由化验***确定的蛋的特征对蛋进行分类。这使得根据它们的确定的特征选择某些蛋成为可能。
优选地，分类***包括：保持区域，该保持区域配置为在预定时间段内保持和接收蛋。
优选地，分类***包括：蛋标记***，该***包括在蛋的外侧上标记蛋以与特征一致的装置。优选地，采样***包括对光检查单元，该对光检查单元包括一个或多个光源以及一个或多个检测器。这使得能够视觉或自动确定蛋的或蛋中胚胎的特定结构。
光源或发光源可优选地包括：发射电磁波的白炽或冷光光源，诸如卤素、气体放电、激光或发光二极管光源，特别是高强度放电、荧光、氖、氩、硫、金属卤化物、等离子、氙闪光、激光二极管、化学激光、气体激光、离子激光、固态激光光源。在优选的实施方式中，光源配置为发射波长为300-2500nm的光。根据一些方面，光源可包括配置为从电磁光谱的可见部分或红外部分发射光的发光二极管(LED)。
然而，本公开的方面不限于使用LED或红外辐射。可不受限制地利用各种类型的光源，诸如例如，激光二极管源或固态激发源。光源可发射脉冲、时间分片或调制的光，以避免从相邻光源发射的光引起的测量误差。
优选地，光源包括白炽或冷光光源。更优选地，光源包括卤素、气体放电、激光或发光二极管光源。优选的光源包括高强度放电、荧光、氖、氩、硫、金属卤化物、等离子体、氙闪光、激光二极管、化学激光器、气体激光器、离子激光器和/或固态激光光源。优选地，光源配置为发射波长为300-2500nm的光。
优选地，对光检查单元包括间隔***，该间隔***包括间隔物体。这有利地能够将蛋定位在设定距离处。
优选地，***配置为并且能够操作以在对光检查检查之前或对光检查期间将蛋定位为与间隔物接触。优选地，间隔***包括光源。这减少了入射光对蛋的散射和来自其他表面的光的反射。更优选地，间隔物体具有基本上管状的形状，并且位于蛋和光源之间，并且包括具有两个开口的管腔，其中一个开口与蛋相对，另一开口与光源相对。这实现了一通道，来自光源的光可通过该通道到达蛋，从而减少入射光对蛋的散射和来自其他表面的光的反射。因此，需要更少的光来产生更好的蛋可视化，从而确定蛋或蛋内胚胎的特定结构。此外，朝向蛋发射的光能的减少量使光或光能对蛋或蛋内胚胎的不利影响最小化。
优选地，间隔物体的间隔厚度在0.01至20mm范围内。此短距离减少了入射光对蛋的散射和来自其他表面的光的反射。更优选地，间隔物体可在0-5MPa范围内的抗压强度下被压缩，以及可选地，呈现为具有0-90Shore OOO的外部肖氏硬度的材料。间隔物体的低抗压强度和肖氏硬度对于使蛋与间隔物体接触时对蛋特别是蛋壳的任何潜在损害最小化来说是重要的。
优选地，间隔***包括弹簧，该弹簧配置为在压缩时保持间隔器与蛋表面接触。这对于使蛋与间隔物体接触时对蛋特别是蛋壳的任何潜在损害最小化来说是重要的。
更优选地，间隔***包括：允许围绕中心轴线旋转的轴承。这允许(重新)定位蛋，以在对蛋采样期间更好地接入蛋或蛋内的胚胎的特定结构。
优选地，源自存在于间隔***中的光源的光经由一个开口离开间隔***。这使得光的方向和焦点朝向蛋。优选地，该***配置为并且能够操作以将蛋定位为与一个或多个、优选三个或四个可移动物体侧向接触，该可移动物体配置为移动到与蛋接触或移出接触以分别保持蛋或释放蛋，优选地在对光检查之前或对光检查期间。这确保蛋被向上定向，使蛋的中心蛋轴线与重力方向对齐。当在对光检查期间蛋保持接触时，检测器可捕捉到蛋的稳定图像。释放接触使蛋能够(重新)定位。有利地，可移动物体包括存储机械能的弹性物体。优选地，存储机械能的弹性物体包括弹簧，该弹簧选自由板簧、片簧或螺旋弹簧组成的组。
优选地，采样***包括确定蛋的气囊位置的装置。此外，优选地，采样***包括确定蛋的尿囊位置的装置。
检测器或检测器组件包括用于接收电磁辐射的多个检测器。
该***还可包括检测器组件，该检测器组件具有多个光源和检测器，用于接收电磁辐射，诸如在对光检查操作期间由蛋透射或反射的光。
在一些情况下，检测器组件可轴向对齐地与光源组件相对定位，以便形成能够以高通量方式评估蛋的多个光源/检测器对。每个光源可包含一个或多个波长的光源，以便每个位置的相关联检测器可测量一个或多个波长的不透明度。
为了使用单个检测器测量多个波长，来自不同光源的光可被时间分片或调制，以分离每个波长的不透明度测量。优选地，检测器相对于光源定位成使得检测器可经由源自光源的光检测蛋的图像，然而优选地不穿过蛋，而是将光源和检测器定位在同一侧。有利地，光源位于蛋和检测器之间。检测器可适当地定位在相对于源自光源的光线的0-45°角度处。
根据本发明的优选实施方式，检测器可以是用于捕获蛋的被照亮的上部分的图像的照相机单元，其布置成使得中心蛋旋转轴线基本上是垂直的，优选地通过布置在蛋上方的光源基本上在蛋的旋转轴线上，并且通过布置在光源附近、优选地在光源上方的照相机来采集被照亮的蛋的上部分的图像。照相机的图像采集轴可与垂直于蛋的中心轴线的参考平面形成范围在0°和70°之间的角度。
优选地，至少一个检测器相对于光源定位，使得检测器可经由源自光源的光检测蛋的图像。来自光源的光可横穿过蛋和/或从蛋或蛋的内部以任何方向反射。更优选地，光源位于蛋和检测器之间。参考图2、图3和图6可更好地理解光源相对于蛋和检测器的位置。光源可位于间隔***内，该间隔***定位在蛋顶。光源发射的光照亮了蛋以及蛋或蛋内的胚胎的结构，这反过来又可被位于间隔***和光源上方的检测器检测到。光源因此定位在蛋的中心和检测器之间的线的点上。因此，检测器优选地位于间隔***的外部。
优选地，检测器可相对于源自光源的光线以0-45°的角度定位。这使得检测器能够产生更强的信号。优选地，蛋被定位在距对光检查单元的光源0-30mm的距离处用以对光检查。此短距离减少了入射光对蛋的散射和来自其他表面的光的反射。因此，需要更少的光来产生更好的蛋可视化，从而确定蛋或蛋内胚胎的特定结构。此外，朝向蛋发射的光能的减少量使光或光能对蛋或蛋内胚胎的不利影响最小化。
优选地，采样***包括确定蛋的偏好提取点的位置的装置。这实现了可从一个或多个特定期望结构安全地获取一个或多个样本的接入位置。这里的提取点的位置是指蛋壳表面上的位置。这是开启器将刺破蛋壳的位置，为随后的采样针进入蛋的内部形成开口，以便采样，优选为尿囊液。
更优选地，蛋壳上的偏好提取点的位置包括：蛋的壳上的点，该点位于平行于中心蛋轴线的直线上，直接地朝向蛋的中心、距最靠近蛋的壳的蛋的气囊的最低点的距离范围在0.5到7mm内，优选地，其中蛋定位为其钝边朝上。这实现了对气囊或任何直接或间接相邻结构的接入位置。
优选地，采样***包括一个或多个开启器以打开一个或多个蛋的蛋壳的部分。
优选地，采样***配置为定位蛋和开启器，以使开启器和/或蛋与开启器接触于偏好提取点，或者定位蛋和/或开启器在开启器移动轨迹中朝向偏好提取点。
更优选地，采样***配置为基于中心蛋轴线和开启器轨迹，朝向偏好提取点，以相对于开启器的轨迹方向0-90°或优选地15-90°的角度，定位蛋和/或开启器。这实现了理想的角度，以最小化打开蛋所需的能量，从而最小化损坏蛋或蛋内的任何结构的风险。最好让蛋的钝面朝上。
优选地，采样***包括一个或多个提取器，以从一个或多个蛋中提取样本。更优选地，采样***包括一个或多个提取器，以从一个或多个蛋的尿囊中提取样本。
优选地，采样***配置为将蛋和提取器相对于彼此定位，以使蛋和提取器在偏好提取点处接触，或者将蛋和/或提取器定位在与提取器朝向偏好提取点的轨迹一致的位置。更优选地，采样***配置为基于蛋中心轴，朝向偏好提取点，以相对于提取器轨迹0-90°或优选地0-45°的角度，分别定位鸡蛋和/或提取器。这使得提取器能够以理想的接入和接入蛋的轨迹到特定蛋的期望结构用以采样。
优选地，提取器配置为并且能够操作以横穿蛋的气囊0.5到9mm范围内的距离、优选地3mm，并进入蛋的尿囊。优选地，提取器配置为从蛋中去除100nl到500ul的体积。
优选地，采样***包括在从蛋中提取一个或多个样本之前或之后清洁提取器的***。这是为了减少病原体对蛋的污染，并减少蛋样本的交叉污染。
有利地，样本转移***包括液体处理机器人。优选地，样本转移***配置为经由一个或多个用于保持的仪器，保持和转移提取的样本，该仪器包括多个样本容器。这使得样本能够在例如微量滴定板中保持和转移，以在稍后阶段进行进一步处理或分析。
优选地，样本转移***配置为使样本或其等分试样与其他材料接触。这使得样本能够与确定一个或多个分析物的量和/或存在所需的其他试剂进行稀释和/或反应，用于确定样本的一个或多个特征并延伸蛋或蛋内的胚胎。
有利地，样本转移***配置为使样本或其等分试样与已知量的参考材料接触。这使得能够确定一个或多个分析物的量和/或存在，以用于确定样本的一个或多个特征，并延伸到蛋或蛋内的胚胎。
优选地，样本转移***配置为将样本或其等分试样与其他材料或已知量的参考材料混合。
优选地，样本转移***或化验***包括分段流动或流动注射。这能够在分析之前实现样本的自动和分段在线转移和/或反应。
优选地，化验***包括检测样本中浓度为10-7mol/m3-10-2mol/m3的分子的***。
优选地，化验***配置为在接收来自样本转移***的样本或其等分试样后0.1到6秒的时间段内，从用于检测样本或其等分试样中的分析物的化验物产生测试结果，可选地与其他材料接触。优选地，样本转移***配置为将1到1000nl体积的样本或其等分试样(可选地与其他材料接触)转移到化验***。
优选地，化验***包括一个或多个质谱仪、气相色谱仪、离子迁移谱仪、核磁共振光谱仪、拉曼光谱仪、红外光谱仪或电子鼻。
优选地，包括质谱仪的化验***还包括电喷雾电离、基质辅助激光解吸/电离或大气压化学电离。有利地，电子鼻包括一个或多个传感器，其包括以下类型中的一个或多个：结合特定分子的蛋白质、金属氧化物半导体、导电聚合物、聚合物复合材料、石英晶体微量天平或表面声波。
优选地，样本转移***包括样本抽吸管和注入阀，注入阀配置为交替地施加减压到第一流体源和第二流体源，在每个情况下经由样本抽吸管，第一流体源用于用样本填充样本环，以及第二流体源用于冲洗抽吸管。
优选地，样本转移***还包括：配置为转移提取的样本或其等分试样的***，可选地与其他材料接触，并且配置为和适用于执行包括以下步骤的过程：
a.通过施加声能到一定量的提取的样本，从样本中排出等分试样；
b.将排出的等分试样夹带在气体或液体流中；以及
c.使用气体或液体流，将夹带的等分试样传输到分析仪中。
相应地，样本转移***包括使用声能的排出器；以及与排出器连通的气体或流体导管。
优选地，化验***配置为从用于检测样本或其等分试样中的分析物的化验物产生测试结果，可选地与其他材料接触，在用于包括以下步骤的方法时：
a.电离分析物；以及
b.通过质谱仪检测分析物中化合物的数量和/或量，其中，分析物的量与样本或其等分试样中分析物的量，或样本或等分试样中已知量的参考物质有关。
相应地，化验***优选地包括与气体或流体导管连通的电离单元；以及质谱仪单元。
有利地，采样***与样本转移***流体连接。这可将样本从采样***直接在线转移到样本转移***，从而减少转移所需的时间以及外部因素对样本的任何影响。
优选地，样本转移***与化验***流体连接。这使得能够将样本从样本转移***直接在线转移到化验***，从而减少转移所需的时间以及外部因素对样本的任何影响。
优选地，样本转移***与采样***和化验***流体连接。这使得样本能够从采样***直接在线传输到化验***，从而减少转移所需的时间和外部因素对样本的任何影响。优选地，这包括基本上没有死体积的双向阀，并且优选地气泡检测器，允许测量通过的等分试样并将它们与特定样本以及分别与特殊蛋对齐。
本发明还提供了确定蛋的方法，该方法包括根据上述任何***的***。
本发明还提供了确定蛋的方法，优选地包括以下步骤：
a.对一个或多个蛋进行对光检查；
b.从一个或多个蛋中自动提取一个或多个样本；
c.转移待分析的样本；
d.自动分析样本或其样本的等分试样并确定蛋的一个或多个特征。
优选地，本发明的方法包括优选地在对光检查检查之前或期间，将蛋定位在光源前面或与间隔***接触的附加步骤。
优选地，本发明的方法包括确定蛋的气囊的位置的附加步骤。
优选地，本发明的方法包括确定蛋的尿囊的位置的附加步骤。
优选地，本发明的方法包括确定蛋的偏好提取点的位置的附加步骤。
优选地，本发明的方法包括在指定所述一个或多个特征的同时保持蛋、指定所述一个或多个特征，以及可选地根据所述一个或多个特征对蛋进行分类的附加步骤。
本发明另外提供了一种用途，所述用途是根据上述任何***的用于自动确定大量蛋中的特征的***，以及在指定和分类之后共享特征的大量蛋。
附图的详细说明
现在将参考附图讨论本发明，这些附图示出了本发明的优选示例性实施方式。
图1示出了用于从蛋中取出样本、将样本转移到化验***并确定蛋的一个或多个特征的***的流程图。在步骤a)从蛋中取出来自尿囊的样本(例如尿囊液)。在步骤b)中将样本转移到微量滴定板或孔板，其用于从一个或多个蛋中收集多个样本。在步骤e)和f)中样本可选地与参考标准材料或其他材料接触，以及可选地混合，同时在步骤d)中将蛋保持就位于缓冲定位中。在步骤g)中分析仪运行化验以确定一个或多个生物标志物的水平，并在步骤h)中报告一个或多个特征(例如性别)的化验结果。然后可在步骤i)中对蛋的一个或多个特征进行外部标记，用以后续分类。
图2示出了能够保持一个或多个蛋的装置的模型，该装置还能够旋转蛋和/或相对于对光检查单元定位蛋。蛋(104)通过真空或蛋操纵器(106)的机械装置(105)保持就位。扩展器(107)配置为将蛋(104)朝向间隔物体(103)和在对光检查单元(100)前面定位，其包括一个或多个检测器(102)、一个或多个光源(未示出)以及在此模型中的间隔***(103)。在此模型中，光源位于间隔***(103)内。蛋旋转器(108)配置为：当蛋(104)抵靠间隔***(103)紧固定位时，旋转蛋操纵器(106)并进而旋转蛋(104)以及可选地部分或整个间隔***(103)，并且间隔***(103)包括轴承。
图3示出了包含多个提取器的仪器的模型，其能够将提取器从包含多个样本容器的用于保持的仪器移出和移到该仪器。仪器包含一个或多个提取器(200)，每个提取器包括中空细长物体(202)。此模型可将所述一个或多个提取器移动到一个或多个蛋上方的位置或从其移动，移动到用于保持的仪器或从其移动，该仪器包括多个样本容器(例如微量滴定板)(201)。
图4示出了用于从一个或多个蛋中取出一个或多个样本的***的不同步骤的示意图。在步骤1中，提供空的蛋架或托盘(300)。在步骤2中，将蛋(104)钝面朝上放置在蛋架或托盘(300)上。在步骤3中，蛋操纵器(106)配置为牢固地保持蛋并且配置为经由延伸器(107)将蛋(104)从蛋保持器或托盘(300)提起。在步骤4中，蛋(104)由蛋操纵器(106)定位在包括光源(301)和检测器(302)的对光检查单元的前面。(未示出)蛋(104)的顶部由蛋操纵器(106)的延伸器(107)抵靠间隔***定位，并且蛋(104)的三个或四个侧面每个分别抵靠三个或四个板簧定位。在此之后，蛋被对光检查。在步骤5中，配置为运行用于确定蛋(104)的气囊(304)的位置的算法和偏好提取点(305)的***引导蛋操纵器(106)旋转蛋(104)，基于检测器(302)收集的信息。(未示出)在旋转蛋(104)之前，所述三个或四个横向弹簧被移动以移出与蛋(104)的接触。在步骤6中，蛋(104)和/或开启器(303)相对于彼此定位，以便开启器(303)和随后的提取器(200)接触偏好提取点(305)。开启器(303)打开蛋(104)。在步骤7中，开启器(303)从蛋(104)中缩回，并且包括中空细长物体(202)的提取器(200)定位在偏好提取点(305)上方。在步骤8中，提取器(200)的中空细长物体(202)穿过偏好提取点(305)，进入蛋(104)并横穿气囊(304)。中空细长物体(202)的远端进入尿囊或蛋(104)的不同结构。在步骤9中，提取器(200)从蛋(104)中移出样本。在步骤10中，将提取器从蛋(104)朝向用于保持的仪器移出，该仪器包括多个样本容器(例如微量滴定板)(201)。在步骤11中，提取器(200)将排出微量滴定板(201)中的样本。
图5示出了在采样之前时刻位于(鸡)蛋中的提取器的详细示意性横截面。提取器(200)的中空细长物体(202)已通过偏好提取点(305)进入蛋(104)并横穿气囊(304)，以便从蛋(104)的尿囊(400)中移出样本，而不进入任何底层解剖结构(401)。蛋(104)的钝端抵靠间隔***(103)定位。偏好提取点(305)的位置包括蛋(104)的壳(403)上的点，该点位于平行于中心蛋轴线(404)的直线上，距气囊(304)与尿囊(400)于距蛋(104)的壳(403)的0-2mm(451)的距离内的交点(450)的距离为0.5-7mm，到交点处的距离是在垂直于中心蛋轴线(404)的方向上测量的。
图6示出了位于蛋中的提取器的中空细长物体的示意性横截面。提取器(200)的中空细长物体(202)已通过偏好提取点(305)进入蛋(104)并横穿气囊(304)，以便从蛋(104)的尿囊(400)中移出样本，而不进入任何下面的解剖结构(401)。中空细长物体(202)从偏好提取点(305)横穿通过蛋(104)的距离称为针深度(500)。中空细长物体(202)横穿尿囊(400)的距离称为穿透深度(501)。中空细长物体(202)包括配置为从尿囊(400)移出样本的侧向开口(502)。
图7示出了在对光检查期间中蛋和间隔***的示意图。蛋(104)的钝侧抵靠间隔***(103)的间隔物体(801)定位。间隔***(103)包括光源(301)和轴承(800)。间隔物体具有厚度(802)并且包括朝向蛋(104)的开口和朝向光源(301)的开口。来自光源(301)的光仅经由蛋(104)离开间隔***(103)，从而减少了来自不期望的结构的光的反射并且使得能够通过检测器(未示出)检测蛋内的结构。
图8示出了蛋在旋转之前与间隔物体接触以及与板簧不接触的示意图。蛋(104)的钝侧抵靠间隔***(103)定位。就在旋转蛋(104)之前和在对光检查之后，每个横向弹簧(700)被移出与蛋(104)的接触。(未示出)在对光检查之前和对光检查期间，将蛋定位为与所有横向弹簧(700)接触，从而使中心蛋轴线平行于重力方向定位。
本***允许对大量蛋进行自动分析。基于原型实施方式，处理速度在每小时数百到数千个蛋的范围内被认为是可行的，对于期望特征，特别是蛋中胚胎的性别、发育阶段、健康和/或其他特征，具有前所未有的选择精确性。
上面已经参照附图中所示的多个示例性实施方式描述了本发明。一些部件或元件的修改和替代性实施是可能的，并且包括在所附权利要求中限定的保护范围内。
Claims (65)
1.自动蛋确定***，包括：
a.输送***，其配置为将一个或多个蛋传输到采样***；
b.采样***，其配置为从一个或多个蛋提取样本，该采样***包括对光检查单元，该对光检查单元包括一个或多个光源以及一个或多个检测器，其中，所述至少一个检测器中的每一个相对于光源定位成使得检测器能够经由来自光源的光检测蛋的图像，
c.样本转移***，其配置为接收样本以转移到化验***；以及
d.化验***，其配置为接收来自样本转移***的样本，并确定一个或多个蛋或样本或其样本的等分试样的一个或多个特征。
2.根据权利要求1所述的***，包括：分类***，其与化验***通信并配置为基于由化验***确定的蛋的特征来对蛋进行分类。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的***，其中，检测器相对于源自光源的光线以0-45°的角度定位。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的***，其中，蛋定位在距对光检查单元的光源0-30mm的距离处用以对光检查。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的***，其中，对光检查单元包括：间隔***，该间隔***包括间隔物。
6.根据权利要求5所述的***，其中，间隔***包括光源，优选地，其中，光源位于间隔物内侧。
7.根据权利要求5或6中任一项所述的***，其中，间隔物为基本上管状或圆环状，并且定位在蛋和光源之间，并且包括具有两个开口的管腔，其中一个开口与蛋相对地定位，另一个开口与光源相对地定位。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的***，其中，间隔物的间隔厚度在0.01至20mm范围中。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的***，其中，间隔物在0到5MPa范围中的抗压强度下是可压缩的，以及可选地，呈现为具有0-90Shore OOO的外部肖氏硬度的材料。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的***，其中，间隔***包括弹簧，所述弹簧配置为当压缩时维持间隔器与蛋表面的接触。
11.根据权利要求5至10中任一项所述的***，其中，间隔***包括允许围绕中心轴线旋转的轴承。
12.根据权利要求5至11中任一项所述的***，其中，源自间隔***中的光源的光经由一个开口离开间隔***，以在与蛋接触时照亮蛋。
13.根据权利要求5至12中任一项所述的***，其配置为并且能够操作以定位蛋以在对光检查之前或对光检查期间与间隔物接触。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的***，其配置为并且能够操作以将蛋定位为与一个或多个，优选地三个或四个，可移动物体侧向接触，所述可移动物体配置为移动到与蛋接触或移出接触，以分别地保持蛋或释放蛋，优选地在对光检查之前或对光检查期间。
15.根据权利要求14所述的***，其中，可移动物体包括存储机械能的弹性物体。
16.根据权利要求15所述的***，其中，存储机械能的弹性物体包括：弹簧，该弹簧选自由板簧、片簧、梯形或方形弹簧或螺旋弹簧组成的组。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的***，其中，光源包括：白炽或冷光光源，优选地发射电磁辐射。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的***，其中，光源包括卤素光源、气体放电光源、激光光源或发光二极管光源。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的***，其中，光源包括：高强度放电光源、荧光光源、氖光源、氩光源、硫光源、金属卤化物光源、等离子体光源、氙闪光光源、激光二极管、化学激光、气体激光、离子激光或固态激光光源。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的***，其中，光源配置为发射波长在300-2500nm范围中的光。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的***，其中，采样***包括：确定蛋的气囊的位置的检测器单元。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的***，其中，采样***包括：确定蛋的尿囊的位置的检测器单元。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的***，其中，采样***包括：确定蛋的偏好提取点的位置的检测器单元。
24.根据权利要求23所述的***，其中，蛋壳上的偏好提取点的位置包括：蛋(104)的壳(403)上的点，该点位于平行于中心蛋轴线(404)的直线上，距气囊(304)与尿囊(400)于距蛋(104)的壳(403)的0-2mm(451)的距离内的交点(450)的距离为0.5-7mm，到交点处的距离是在垂直于中心蛋轴线(404)的方向上测量的。
25.根据权利要求1至24中任一项所述的***，其中，采样***包括：打开所述一个或多个蛋的蛋壳的部分的一个或多个开启器。
26.根据权利要求1至25中任一项所述的***，其中，采样***包括：从所述一个或多个蛋提取样本的一个或多个提取器。
27.根据权利要求26所述的***，其中，采样***包括：从一个或多个蛋的尿囊提取样本的一个或多个提取器。
28.根据权利要求25所述的***，其中，采样***配置为定位蛋和开启器，以使开启器和/或蛋与开启器接触于偏好提取点，或者定位蛋和/或开启器在开启器移动轨迹中朝向偏好提取点。
29.根据权利要求25或28中任一项所述的***，其中，采样***配置为基于中心蛋轴线和开启器轨迹，朝向偏好提取点、以相对于开启器轨迹方向从0y到90°的角度，定位蛋和/或开启器。
30.根据权利要求26或27中任一项所述的***，其中，采样***配置为将蛋和提取器相对于彼此定位，以使蛋和提取器在偏好提取点处接触，或定位蛋和/或提取器位于朝向偏好提取点与提取器轨迹一致的位置中。
31.根据权利要求26、27或30中任一项所述的***，其中，采样***配置为基于中心蛋轴线，朝向偏好提取点、以相对于提取器轨迹从0到90°的角度，分别定位蛋和/或提取器。
32.根据权利要求26、27、30或31中任一项所述的***，其中，提取器配置为并且能够操作为横穿蛋的气囊以从0.5至9mm范围中的距离，优选地为3mm，并进入蛋的尿囊。
33.根据权利要求26、27、30至32中任一项所述的***，其中，提取器配置为从蛋提取体积为从100nl至500ul的样本。
34.根据权利要求26、27、30至33中任一项所述的***，其中，采样***包括：在从蛋提取一个或多个样本之前和/或之后清洁提取器的***。
35.根据权利要求1至34中任一项所述的***，其中，样本转移***配置为：经由一个或多个用于保持多个样本容器的仪器，保持和转移所提取的样本。
36.根据权利要求1至35中任一项所述的***，其中，样本转移***配置为使样本或其等分试样与其他材料接触。
37.根据权利要求1至36中任一项所述的***，其中，样本转移***配置为使样本或其等分试样与已知量的参考材料接触。
38.根据权利要求36或37所述的***，其中，样本转移***配置为将样本或其等分试样与其他材料或已知量的参考材料混合。
39.根据权利要求1至38中任一项所述的***，其中，样本转移***或化验***利用分段流动或流动注射。
40.根据权利要求1至39中任一项所述的***，其中，化验***包括：检测样本中分子浓度为从10-7mol/m3-10-2mol/m3的***。
41.根据权利要求1至40中任一项所述的***，其中，化验***配置为在接收来自样本转移***的样本或其等分试样后从0.1至6秒的时间段内，产生来自化验物的测试结果，该化验物用于检测，可选地与其他材料接触的，样本或其等分试样中的分析物。
42.根据权利要求1至41中任一项所述的***，其中，样本转移***配置为将从1到1000nl体积的，可选地与其他材料接触的，样本或其等分试样转移到化验***。
43.根据权利要求1至42中任一项所述的***，其中，化验***包括：一个或多个质谱仪、气相色谱仪、离子迁移谱仪、核磁共振光谱仪、拉曼光谱仪、红外光谱仪或电子鼻。
44.根据权利要求1至43中任一项所述的***，其中，包括质谱仪的化验***还包括：电喷雾电离、基质辅助激光解吸/电离或大气压化学电离。
45.根据权利要求1至44中任一项所述的***，其中，电子鼻包括：一个或多个传感器，所述传感器包括以下类型中的一个或多个；结合特定分子的蛋白质、金属氧化物半导体、导电聚合物、聚合物复合材料、石英晶体微量天平或表面声波。
46.根据权利要求1至45中任一项所述的***，其中，样本转移***包括：样本抽吸管和注入阀，所述注入阀配置为交替地施加减压到第一流体源和第二流体源，在每种情况下经由样本抽吸管，第一流体源用于用样本填充样本环，以及第二流体源用于冲洗抽吸管。
47.根据权利要求1至46中任一项所述的***，其中，样本转移***包括：配置为根据以下步骤转移，可选地与其他材料接触的，提取的样本或其等分试样的***：
a.通过施加声能到一定量的提取的样本，从样本排出等分试样；
b.排出的等分试样被夹带在气体或液体流中；以及
c.使用气体或液体流，夹带的等分试样被传输到分析仪中。
48.根据权利要求1至47中任一项所述的***，其中，化验***配置为产生来自化验物的测试结果，该化验物用于检测，可选地与其他材料接触的，样本或其等分试样中的分析物，包括以下步骤：
a.分析物被离子化；以及
b.分析物的量通过质谱仪被检测，其中，分析物的量与样本或其等分试样中分析物的量、或样本或其等分试样中参考材料的已知量有关。
49.根据权利要求1至48中任一项所述的***，其中，样本转移***包括：液体处理机器人。
50.根据权利要求1至49中任一项所述的***，其中，采样***与样本转移***流体连接。
51.根据权利要求1至50中任一项所述的***，其中，样本转移***与化验***流体连接。
52.根据权利要求1至51中任一项所述的***，其中，样本转移***与采样***和化验***流体连接。
53.根据权利要求1至52中任一项所述的***，所述***包括：运行算法以排除未受精蛋或含有死亡、未发育或发育不全的胚胎的蛋的***。
54.根据权利要求1至53中任一项所述的***，其中，特征是蛋中胚胎的性别。
55.根据权利要求1至54中任一项所述的***，其中，特征是蛋中胚胎的喂养状态、健康状态或发育状态。
56.根据权利要求2至55中任一项所述的***，其中，分类***包括：保持区域，所述保持区域配置为在预定时间段内保持和接收蛋。
57.根据权利要求2至56中任一项所述的***，其中，分类***包括：蛋标记***，所述蛋标记***包括：在蛋的外侧上标记蛋以与特征一致的装置。
58.确定蛋的特征的方法，所述方法包括：使用根据权利要求1至57中任一项所述的***。
59.确定一个或多个蛋的特征的方法，所述方法包括以下步骤：
a.使用包括一个或多个光源以及一个或多个检测器的对光检查单元，对一个或多个蛋进行对光检查，其中，所述至少一个检测器中的每一个相对于光源定位成使得检测器能够经由源自光源的光来检测蛋的图像；
b.从所述一个或多个蛋自动提取一个或多个样本；
c.将所述一个或多个样本转移到分析单元；
d.自动分析所述一个或多个样本或其等分试样；以及
e.确定所述一个或多个蛋的一个或多个特征。
60.根据权利要求59所述的方法，包括：将蛋定位为，优选在光源前面，与光源接触，以及与间隔***接触，优选地在对光检查之前或对光检查期间。
61.根据权利要求59至60中任一项所述的方法，包括：确定蛋的气囊的位置，和/或蛋的尿囊的位置。
62.根据权利要求59至61中任一项所述的方法，包括：在指定所述一个或多个特征的同时保持蛋，指定所述一个或多个特征，以及可选地根据所述一个或多个特征对蛋进行分类，以获得共享特征的多个蛋。
63.根据权利要求59至62中任一项所述的方法，包括：确定蛋的偏好提取点的位置。
64.根据权利要求1至57中任一项所述的***用于自动确定大量蛋的特征的用途。
65.共享特征的多个蛋，所述特征是通过根据权利要求61至64中任一项所述的过程能够获得的。
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