CN115104033A - 使用机械式处理器从试剂贮存器转移液体的方法 - Google Patents

使用机械式处理器从试剂贮存器转移液体的方法 Download PDF

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泰勒·A·弗里森
克里斯蒂娜·K·卢
马克·F·绍尔布格
扎卡里·M·史密斯
杰弗里·J·威尔逊
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Abstract

本文描述了使用机械式液体处理器从试剂贮存器转移液体的方法,试剂贮存器具有沿着试剂贮存器的长度的倾斜底部,该倾斜底部限定试剂贮存器的浅端部和深端部,其中,浅端部靠近试剂贮存器的第一侧壁,其中,深端部靠近试剂贮存器的与第一侧壁相对的第二侧壁。

Description

使用机械式处理器从试剂贮存器转移液体的方法
优先权要求
本专利申请要求于2019年12月23日提交的序列号为62/952,968的美国临时申请的优先权,该美国临时申请的全部内容通过参引并入本文。
背景技术
在用于处理和分析生物样本、比如制备包括下一代测序(NGS)文库的核酸片段文库(例如,源自细胞DNA或RNA分子的片段文库)的机械式液体处理器中使用的现有大容量试剂贮存器存在各种缺点。当试剂盒中的试剂的量不足以过量提供自动化使用的每种试剂时,就会出现一个缺点。在标准试剂贮存器中,死体积(例如,贮存器中的足以在孔的底部上是均匀的并且被移液的量)太高,这导致试剂盒能够处理的实际样本的数量减少。换句话说,熵和表面张力会随着体积的减小而在传统的/现有的大容量贮存器的底部产生不均匀的液体分布。这种不均匀的分布会导致液体在其被抽吸时局部耗尽,从而导致多通道移液器的探针抽吸不均匀或完全漏吸。
发明内容
本文中所描述的大容量试剂贮存器解决了现有试剂贮存器的缺点。简而言之,本文中所描述的大容量试剂贮存器在贮存器的底部包括从前到后的倾斜部。这允许有至少八个移液器吸头(例如,间距为0.45mm的16吸头移液器头/吸头仍然可以进入贮存器),其中,所有吸头均位于多通道移液器的倾斜部上方以同时获取大于例如约20mL或少至约500μL的体积。倾斜部还将包括朝向单个吸头进入点的渐缩部,以将体积聚集到单个吸头的简明位置中。在该体积被移除之后,来自单通道移液器或多通道移液器的单个通道的单个吸头将能够获取剩余的体积以减少死体积。大容量贮存器的设计将允许通过最小化死体积来增加样本数量。倾斜区域将包含少于0.5mL的体积并且可以留在贮存器中以用于非体积关键的试剂或用户提供的大量试剂、比如水和乙醇。
因此,本公开涉及一种使用机械式液体处理器转移液体的方法,该方法包括:使用机械式液体处理器的多通道移液器将第一体积的液体从试剂贮存器抽吸出,试剂贮存器具有沿着该试剂贮存器的长度的倾斜底部,倾斜底部限定该试剂贮存器的浅端部和深端部,其中,浅端部靠近该试剂贮存器的第一侧壁,其中,深端部靠近该试剂贮存器的与第一侧壁相对的第二侧壁;以及
使用机械式液体处理器的单通道移液器或多通道移液器的单个通道将第二体积的液体从试剂贮存器的深端部抽吸出,其中,将第二体积从深端部抽吸出使得试剂贮存器的浅端部中的液体耗尽。
此外,本公开涉及一种使用机械式液体处理器转移液体的方法,该方法包括:
用液体填充试剂贮存器,从而填充试剂贮存器的倾斜底部,其中,倾斜底部形成有深端部和浅端部;
使用多通道移液器将第一部分液体从试剂贮存器移除,该多通道移液器具有延伸到浅端部附近的第一位置中的第一移液器吸头和延伸到深端部附近的第二位置中的第二移液器吸头;以及使用多通道移液器将第二部分液体从试剂贮存器移除,该多通道移液器具有延伸到深端部附近的第二位置中的单个移液器吸头或单通道移液器的延伸到深端部中的移液器吸头。
本公开还涉及一种使用机械式液体处理器转移液体的方法,该方法包括:
使用机械式液体处理器的第一移液器将第一体积的液体从试剂贮存器抽吸出,第一移液器具有包括第一吸头和第二吸头的多个吸头,试剂贮存器具有沿着贮存器的长度的倾斜底部,倾斜底部限定该试剂贮存器的浅端部和深端部,其中,在抽吸第一体积的液体期间,第一吸头定位在该试剂贮存器的浅端部上并且另一吸头定位在该试剂贮存器的深端部上;以及
使用机械式液体处理器的第二移液器将第二体积的液体从试剂贮存器抽吸出,第二移液器具有的吸头的数目少于第一移液器的吸头的数目,其中,在抽吸第二体积期间,第二移液器的吸头定位在该试剂贮存器的深端部上。
并且本公开涉及一种使用机械式液体处理器从大容量储存器皿转移液体的方法,该方法包括:
将液体添加至大容量储存贮存器,使得:填充了大容量储存贮存器的由储存贮存器的形成有深端部和浅端部的倾斜底部形成的第一体积;并且大容量储存器皿的位于第一体积上方的、由大容量储存器皿的在深部和浅部上方的第一端壁和第二端壁形成的第二体积变得至少部分地被填充;使用多通道移液器将第二体积排空;以及
使用单通道移液器或多通道移液器的单个通道将第一体积排空。
实施方式17涉及实施方式16的方法,其中:
多通道移液器在第一体积上方的第一端壁与第二端壁之间延伸;并且
单通道移液器或多通道移液器的单个通道延伸横过深端部。
附图说明
图1是试剂贮存器的示例的侧视图。
图2是试剂贮存器的示例的前视图。
图3是试剂贮存器的示例的俯视图。
图4是试剂贮存器的仰视图。
图5A是试剂贮存器的在贮存器的“浅”端部的示例的横截面。
图5B是试剂贮存器的在贮存器的“深”端部的示例的横截面。
图6是试剂贮存器的示例的横截面。
图7是试剂贮存器的示例的横截面。
图8是机械式液体处理器的示例的框图。
图9是图9的机械式液体处理器的立体图,该机械式液体处理器包括壳体、转盘、反应器皿、热循环模块和成像装置。
图10是用于装载到图8的壳体中的台板的示例的平面图,该台板具有用于包括试剂贮存器的各种部件的空间。
图11是试剂贮存器的俯视照片。
具体实施方式
现在将详细参照所公开主题的某些实施方式,实施方式的示例在附图中部分地图示出。虽然将结合所列举的权利要求来描述所公开的主题,但是应该理解的是,所例示的主题并不旨在将权利要求限制于所公开的主题。
参照图1,试剂贮存器100具有沿着试剂贮存器100的宽度104的纵向轴线101和倾斜底部102。倾斜底部102限定了试剂贮存器100的浅端部106和深端部108,其中,浅端部106靠近试剂贮存器100的第一侧壁110,并且深端部108靠近试剂贮存器100的与第一侧壁110相对的第二侧壁112。图1中所示的试剂贮存器100可以具有盖子(未示出),该盖子可以从第一侧壁110的外边缘116跨越至第二侧壁112的外边缘118。盖子用于防止污染和至少减少位于试剂贮存器100内部的试剂蒸发。
试剂贮存器100还具有突出部120,突出部120用于使第一端部122相对于第二端部124升高。突出部120用于当搁置在工作台板或平坦表面114上时使贮存器的顶部保持水平/在水平位置。突出部120可以采取任何合适的形式比如翅片、凸部或凹口,只要突出部120使第一端部122相对于第二端部124升高即可。突出部120在平坦表面114与第一端部122之间形成角度(θ)115。角度θ可以是任何合适的角度、比如从约3°至约5°的角度。
试剂贮存器100可选地包括如图1中所示的体积标记125。
图2示出了从第一端部122观察的试剂贮存器100的端视图。图2中所示的端视图示出了具有多个突出部(在这种情况下是两个凸部或翅片)120A和120B的试剂贮存器100的示例,所述多个突出部120A和120B使第一端部122相对于第二端部124升高。此外,该试剂贮存器的端视图示出的是,该贮存器可以具有跨越试剂贮存器100的宽度104的第一通道126和第二通道128,并且该贮存器由也跨越宽度104的分隔壁(图3中的附图标记130)分隔,并且该分隔壁用于将第一通道126与第二通道128分开。简而言之,试剂贮存器可以具有多个室,每个室都具有倾斜底部。
在图3中示出了没有盖子的试剂贮存器100的俯视图。图3示出了跨越宽度104的试剂贮存器100、第一通道126和第二通道128。通道由也跨越宽度104的分隔壁130分开。在图3中还示出了唇缘132,其围绕试剂贮存器100的顶部部分延伸,并且当存在盖子时,盖子可以位于唇缘132上。第一通道126和第二通道128可以从第一端部122以恒定的斜率倾斜至第二端部124。图1是具有通道126和128(图1中未示出)的试剂贮存器100的示例,通道126和128具有从第一端部122到第二端部128的恒定的斜率。或者第一通道126和第二通道128的斜率可以从第一端部122至第二端部124变化。可以基于水性液体有效地积聚在浅端部(例如,第二端部124)所需的斜率来选择特定的斜率,同时不要太陡以至于悬浮颗粒(例如,本文中描述的磁珠)会集中在同一端部(例如,第二端部)处。该斜率还会影响移液器的所有吸头与单个吸头相比所能得到的体积。
此外,第一通道126可以具有有任何合适形状的底板134。同样,第二通道128可以具有有任何合适形状的底板136,其中,底板136具有相对于底板134而言的相同的形状或不同的形状。在图3中所呈现的示例中,底板134和136具有从第一端部122至第二端部124的大致相同的三角形形状。
图4是试剂贮存器100的仰视图。图4示出了跨越宽度104的试剂贮存器100、第一通道126和第二通道128。通道由也跨越宽度104的分隔壁130分开。在图4中还示出了唇缘132,其围绕试剂贮存器100的顶部部分延伸,并且盖子114位于唇缘132上。图4还示出了第一突出部120A和第二突出部120B(例如凸部或翅片),第一突出部120A和第二突出部120B使第一端部122相对于第二端部124升高。
图5A是沿着纵向轴线朝向浅端部106(未示出)观察的、图1的在浅端部106处沿着垂直于图4中的纵向轴线101的轴线140A截取的横截面。图5A示出了第一突出部120A和第二突出部和120B(例如,凸部或翅片),第一突出部120A和第二突出部和120B使第一端部122相对于第二端部124(图5A中未示出)升高。图5A中的试剂贮存器100还具有围绕试剂贮存器100的顶部部分138延伸的唇缘132。第一通道126具有底板134,并且第二通道128具有底板136,底板134和136具有任何合适的形状比如具有沿着试剂贮存器的宽度从第一侧壁至第二侧壁减小的横截面的形状、比如V形形状,其中,底板136具有相对于底板134而言的相同的形状或不同的形状。在图5A中所呈现的示例中,底板134和136具有沿着宽度104大致相同的平坦形状。但是底板134和136从第一端部122至第二端部124也可以独立地倒圆。
最后,图5B是沿着纵向轴线朝向深端部108(未示出)观察的、图1的在浅端部106处沿着垂直于图4中的纵向轴线101的轴线140B截取的横截面。图5B中的试剂贮存器100也具有围绕试剂贮存器100的顶部部分138延伸的唇缘132。第一通道126具有底板134,并且第二通道128具有底板136,底板134和136具有任何合适的形状、比如V形形状,其中,底板136具有相对于底板134而言的相同的形状或不同的形状。在图5B中所示的示例中,底板134和136具有沿着宽度104大致相同的平坦形状。底板134和136从第一端部122至第二端部124也可以独立地倒圆。
本文中设想的试剂贮存器、比如试剂贮存器100可以由任何合适的材料制成,包括但不限于聚合物比如聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。应当理解的是,本文中设想的试剂贮存器的一个部分可以由第一材料制成,而其他部分可以由第二材料制成,只要第一材料可以与第二材料共存即可。
本文中设想的试剂贮存器可以用于机械式液体处理器200的上下文中(参见图9至图11)。出于解释的目的,机械式液体处理器200在本文中将主要被描述为用于处理和分析生物样本的***,比如制备包括但不限于下一代测序(NGS)文库的核酸片段文库(例如,源自DNA或RNA分子的片段文库)。
本文中描述的试剂贮存器可以在使用机械式液体处理器转移液体的方法中使用,该方法包括:使用机械式液体处理器的多通道移液器204(例如,能够同时将液体抽吸/分配到多于一个通道中的任何移液器,该移液器包括在不同通道之间具有独立运动和抽吸/分配功能的Span-8型多通道移液器以及不具有独立运动和抽吸/分配功能的其他多通道移液器。多通道移液器是否具有独立探针与固定探针并不重要,只要固定***允许装载单个吸头以用于接近倾斜部段并且充当单通道移液器或者独立***允许探针之间有足够的竖向差异以适应倾斜即可。)将第一体积的液体从试剂贮存器100抽吸出,试剂贮存器100具有沿着试剂贮存器100的宽度104的倾斜底部102,倾斜底部102限定了试剂贮存器100的浅端部106和深端部108,其中,浅端部106靠近试剂贮存器100的第一侧壁110,其中,深端部108靠近试剂贮存器100的与第一侧壁110相对的第二侧壁112;以及使用机械式液体处理器的单通道移液器208(参见图7;或多通道移液器的单个通道)将第二体积的液体从试剂贮存器100的深端部108抽吸出,其中,将第二体积从试剂贮存器100的深端部108抽吸出使得浅端部106中的液体耗尽。
多通道移液器可以是任何合适的移液器,包括比如为可以从制造商比如GenexLaboratory Products、Eppendorf、Raning和Gilson获得的那些四通道移液器。此外,多通道移液器可以定位在试剂贮存器100的深端部108的任何合适的位置中。例如,参照图6,多通道移液器可以定位成使得多通道移液器的多个移液器吸头210沿着纵向轴线101纵向地布置,如所示出的。因此,使用机械式液体处理器200的多通道移液器204将第一体积202的液体从试剂贮存器抽吸出可以包括使用多通道移液器沿着试剂贮存器100的宽度(例如,沿着纵向轴线101)从第一侧壁110至第二侧壁112抽吸第一体积。
单通道移液器(或多通道移液器的单个通道)可以是任何合适的移液器并且可以定位在浅端部106的任何合适的位置中。参照图7,单通道移液器或多通道移液器的单个通道可以定位在试剂贮存器100的最深的部分108A处,其中,最深的部分108A靠近试剂贮存器100的第二侧壁112。
本文中描述的方法还可以包括首先使颗粒(例如,珠、比如磁珠)在试剂贮存器100中沉积,随后使试剂/液体在试剂贮存器100中沉积,或者通过使(已经在试剂贮存器中的)珠试剂/液体沉积;并且使珠悬浮在液体中;其中,珠沿着倾斜底部(例如,均匀地)沉降,其中,斜率可以从约3°至约5°,如图1中以角度θ描述的。珠可以是例如磁性颗粒。适用于本文中所描述的方法的磁性颗粒包括但不限于可以从加利福尼亚州布雷亚的Beckman Coulter有限公司获得的AMPure XP珠。合适的磁性颗粒还包括美国专利No.5,705,628、No.5,898,071和No.6,534,262以及于2019年7月19日提交的PCT/US2019/042628中描述的那些磁性颗粒,所有这些美国专利如同在本文中充分阐述的那样通过参引并入本文。
期望的是,当珠在试剂贮存器100中沉积时,将均匀的悬浮液保持在贮存器中以用于包含颗粒的液体或试剂。随着时间的推移,颗粒将沉降至贮存器的底部。贮存器的倾斜部使得颗粒将在贮存器的整个长度上均匀地沉降,而不会积聚在浅端部(或就其他情况而言的深端部)中。以这种方式,多通道移液器可以用于使颗粒有效地重新悬浮,以仅在使用之前重新形成均匀的悬浮液。
本公开的磁性颗粒可以包括被涂层包围的磁性或顺磁性芯。在示例中,磁性或顺磁性颗粒包覆有一层或更多层非磁性材料。使用在其表面上不具有暴露的铁的经包覆的磁性颗粒可以消除铁对样本的某些下游操作干扰的可能性。涂层可以是例如聚合物层或硅氧化物层。
示例聚合物层可以包括聚乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇或任何其他合适的聚合物。示例硅氧化物层可以包括二氧化硅、硼硅酸盐、碱石灰、钛酸钡和其他类型的玻璃。聚合物层或硅氧化物层可以用于调节磁性颗粒的密度。例如,聚合物层或硅氧化物层可以将磁性颗粒的密度调节成接近样本、例如水性样本(例如,大约1g/cm3)的密度。
涂层还可以包含比如捕获试剂或官能团、包括本文中所提到的那些试剂或官能团的配体,以用于选择性或非选择性地结合目标分析物。该官能团可以用于吸附生物分子、比如核酸,生物分子可以非序列特异性且可逆地结合至包覆磁性颗粒的官能团。多核苷酸可以是DNA、RNA或聚酰胺核酸(PNAs)。在示例中,官能团是羧基。在美国专利No.5,705,628、美国专利No.5,898,071和美国专利No.6,534,262中描述了包含适用于这些目的的官能团的各种涂层,这些美国专利的教示的全部内容通过参引并入本申请中。本文中描述的任何涂层可以用如本文中所描述的表面化学物质例如用石炭酸、链霉亲和素、胺、酰肼、硅烷醇、叠氮化物进行官能化。并且那些涂层可以进一步用生物分子比如抗体、酶、DNA或RNA片段、催化剂等进行官能化。
在一些示例中,涂层可以包括捕获试剂。捕获试剂可以用于捕获样本中的分析物。磁性颗粒的表面可以包覆有捕获试剂,该捕获试剂是合适的配体或受体(例如,抗体、凝集素、寡核苷酸、其他亲和基团或本文提到的任何其他捕获试剂),捕获试剂可以选择性地结合混合物中的目标分析物或一组分析物。在一些示例中,捕获试剂可以是抗体。
本领域技术人员应当认识到的是,任何数量的捕获试剂都可以用于该目的,例如适体、纳米颗粒、结合蛋白等。捕获试剂可以被设计成捕获特定分析物或特定分析物组、例如药物组或内分泌组等。
替代性地,配体可以包括酶。在一些实施方式中,酶可以连接至涂层,以便选择性地与该酶的底物相互作用。在与底物相互作用时,酶可以起到修饰、降解或消化底物的作用。这可以导致通过酶的作用产生感兴趣的物质,或者从样本中除去底物。根据不同的实施方式,酶可以是胰蛋白酶。
如本文中所描述的,试剂贮存器100可以用于机械式液体处理器的上下文中。试剂贮存器100可以具有突出部、比如凸部或翅片120A和120B,凸部或翅片可以与液体处理器上的槽对准,以将试剂贮存器定位在机械式液体处理器的台板上,如本文更详细描述的。凸部或翅片120A和120B可以与机械式液体处理器200的台板接合,以使浅端部106升高至深端部108上方,并且第一侧壁110和第二侧壁112竖向竖立在台板上。
图8是机械式液体处理器200的高级框图。机械式液体处理器200可以包括操作性地联接至结构940、运输装置941、处理设备901和热循环仪***907的控制计算机908。这些装置中的每个装置中可以具有输入/输出接口,以允许所示装置与外部装置之间的数据传输。机械式液体处理器200可以包括如本文所描述的流体处理***。流体可以包括比如为试剂等的各种液体。可以实现本公开的处理***的示例是由加利福尼亚州布雷亚的BeckmanCoulter有限公司销售的Biomek i7自动化工作站。
出于解释的目的,机械式液体处理器200将主要被描述为用于处理和分析生物样本的***,比如制备包括但不限于下一代测序(NGS)文库的核酸片段文库(例如,源自DNA或RNA分子的片段文库)。
结构940可以包括壳体(例如,图9的壳体1002)、用以支承壳体的腿部或脚轮、电源、能够装载在壳体内的台板905以及任何其他合适的特征。台板905可以包括物理表面(例如,图9的平台1012)、比如平坦的物理表面,在该物理表面上可以放置有部件并且使用部件以进行实验、分析和处理。在一些情况下,台板905可以是底板或桌面表面。台板905可以被细分成多个离散的台板位置(例如,图11的位置L1至L16)以用于放置不同的部件。这些位置可以直接相邻或者可以彼此间隔开。每个台板位置可以包括分隔件、***件和/或任何其他支承结构,以用于分出不同的台板位置并容纳部件。例如,图8示出了台板905上的第一位置905A、第二位置905B和第三位置905C,但是可以包括另外的位置。位置905A至905C中的一个或更多个位置可以装载有转盘(例如,图9的转盘1004)或一个或更多个试剂贮存器或液体器皿(例如,图9的反应器皿103),液体器皿可以包括用于保持一个或更多个部件的空间。结构940可以另外包括用于使转盘相对于台板905旋转的马达或另一装置,以除其他方面之外促进与运输装置941、试剂贮存器和热循环仪***907的相互作用。此外,结构940的马达或结构940的附加马达可以被用于使装载到台板905上的各个小瓶、装载到台板905上的托盘或试剂贮存器或者位于台板905上的转盘旋转。
可以包括在x方向和y方向上具有移动能力并且在z方向上具有提升能力的小车***、桥接***或承载***且可以表示多个运输装置的运输装置941能够在台板905与处理设备901之间以及在台板905上的不同位置之间准备和/或传送部件。运输装置的示例可以包括输送机、起重机、样本轨道、拾取和放置抓握器、可以独立移动的实验室运输元件(例如,圆盘、轮毂或基座)、机械臂以及其他管或部件输送机构。在一些实施方式中,运输装置941包括构造成转移液体的移液头。这样的移液头可以转移可移除的移液管/移液器吸头内的液体,并且可以包括适于抓取或释放其他实验室器具比如用于试剂贮存器100的微孔板或盖子的抓握器。
处理设备901可以包括用于执行任何合适过程的任何数量的机器或仪器。例如,处理设备901可以包括分析仪,该分析仪可以包括能够对比如生物样本之类的样本进行分析的任何合适的仪器。分析仪的示例包括分光光度计、发光计、质谱仪、免疫分析仪、血液分析仪、微生物分析仪和/或分子生物学分析仪。在一些实施方式中,处理设备901可以包括样本分级设备。样本分级设备可以包括:用于接纳具有生物样本的样本管的样本呈现单元;用于暂时储存样本管或样本保存器皿的样本储存单元;用于等分样本的器具或装置、比如等分器;用于保持至少一个试剂组的装置,试剂组包括分析仪所需的试剂;以及任何其他合适的特征。
热循环仪***907可以相对于台板905定位并且可以构造成接纳液体器皿。反应器皿(例如,图10中的103)可以手动或者经由运输装置941装载到热循环仪***907中。如下面将参照图10更详细地讨论的,热循环仪***907可以构造成提供多个不同的加热区,这些不同的加热区可以将液体器皿的不同部分加热至不同的温度。例如,热循环仪***907可以包括三个堆叠的或竖向的加热级,以向液体器皿提供顶部加热区、中部加热区和底部加热区。因此,例如,根据设置在液体器皿中的液体的量和类型,可以施加不同的热量,比如以进行热循环和培养过程。
机械式液体处理器200可以设置有成像***、例如相机,以读取装载到台板905上的试剂小瓶的标签。成像***可以确保装载到机械式液体处理器200中的任何单个试剂小瓶标签的所有部分都在至少一个相机的视野中。因此,对于围绕试剂小瓶的圆周卷绕的试剂小瓶标签而言,在使用或不使用镜或转盘的情况下,一个或更多个成像装置可以具有每个试剂小瓶的完整的360度视图。成像装置可以是用于捕捉台板905和台板905上的任何部件或整个结构940的图像的任何合适的装置。成像装置可以包括安装至结构940或安装在结构940附近的多个成像装置中的一个成像装置。在另外的示例中,可以安装多个成像装置以获得设置在台板905上的试剂小瓶的多个视图。例如,成像装置可以是比如相机、摄像机、三维图像相机、红外相机等的任何合适类型的相机。一些实施方式还可以包括三维激光扫描仪、红外光深度感测技术或用于创建物体和/或空间的三维表面图的其他工具。在示例中,成像装置可以利用狭缝扫描技术来产生全景图像。由成像***拍摄的图像可以通过流体处理***而被分析以用于识别视觉指示物例如数字、文本或符号。
控制计算机908可以对处理***900上运行的过程进行控制、对这些过程进行初始配置、并且对是否已经为过程正确地准备了部件设置进行检查。控制计算机908可以控制消息并且/或者将消息传送至处理设备901、运输装置941和/或热循环仪***907。控制计算机908可以包括数据处理器908A、联接至数据处理器908A的非暂时性计算机可读介质908B和数据存储部908C、一个或更多个输入装置908D以及一个或更多个输出装置908E。尽管控制计算机908在图8中被描绘为单个实体,但是应当理解的是,控制计算机908可以存在于分布式***中或者基于云的环境中。此外,实施方式允许控制计算机908、处理设备901、运输装置941和/或热循环仪***907中的一些或全部被组合为单个装置中的组成部分。
输出装置908E可以包括能够输出数据的任何合适的装置。输出装置908E的示例可以包括显示屏、视频监视器、扬声器、音频和视频警报器以及数据传输装置。输入装置908D可以包括能够将数据输入到控制计算机908中的任何合适的装置。输入装置的示例可以包括按钮、键盘、鼠标、触摸屏、触摸板、麦克风、摄像机和传感器(例如,光传感器、位置传感器、速度传感器、接近传感器)。
数据处理器908A可以包括任何合适的数据计算装置或这样的装置的组合。数据处理器的示例可以包括一起工作以实现期望功能的一个或更多个微处理器。数据处理器908A可以包括CPU,该CPU包括足以执行程序成分的至少一个高速数据处理器,程序成分用于执行用户和/或***生成的请求。CPU可以是微处理器比如AMD的Athlon、Duron和/或Opteron;IBM和/或摩托罗拉的PowerPC;IBM和索尼的Cell处理器;英特尔的赛扬、安腾、奔腾、至强和/或XScale;基于ARM的/家庭式处理器和/或类似的处理器。
计算机可读介质908B和数据存储部908C可以是能够存储电子数据的任何合适的装置或多个装置。存储器的示例可以包括一个或更多个存储器芯片、磁盘驱动器等。这样的存储器可以使用任何合适的电操作模式、光操作模式和/或磁操作模式来操作。
计算机可读介质908B可以包括能够由数据处理器908A执行的用以执行任何合适的方法的代码。例如,计算机可读介质908B可以包括能够由处理器908A执行的用以使处理***900执行自动化试剂处理和加热方法的代码,自动化试剂处理和加热方法包括将实验室器具内的各种试剂混合到不同的水平、将实验室器具加热到不同的水平、添加额外的试剂以及使用热循环仪***907执行额外的加热。
计算机可读介质908B可以包括能够由数据处理器908A执行的下述代码:该代码用以接收和存储用于一个或更多个协议(例如,用于处理生物样本的协议或用于文库构建过程的协议)的过程步骤,并且用以控制热循环仪***907、结构940、运输装置941和/或处理设备901以执行用于一个或更多个协议的过程步骤,比如参照下面的示例部分所描述的过程步骤。计算机可读介质908B还可以包括能够由数据处理器908A执行的下述代码:该代码用于接收来自处理设备901的结果(例如,接收来自分析生物样本的结果)并且用于转发所述结果或将所述结果用于另外的分析(例如,用于诊断患者)。此外,计算机可读介质908B可以包括能够由数据处理器908A执行的下述代码:该代码用于获得台板905的图像、识别台板905的图像中的信息、使用存储在数据存储部908C或计算机可读介质908B中的信息通过将破译的信息与包括在协议908F中的信息进行比较来破译图像中的信息、并且相应地加载热循环仪***907。
数据存储部件908C可以位于控制计算机908的内部或外部。数据存储部件908C可以包括一个或更多个存储器,所述一个或更多个存储器包括一个或更多个存储芯片、磁盘驱动器等。数据存储部件908C还可以包括常规的、容错的、相关的、可扩展的、安全的数据库,比如能够从OracleTM或SybaseTM购得的那些数据库。数据存储部908C可以存储协议908F和图像908G。数据存储部件908C还可以包括用于数据处理器908A的指令,包括协议。计算机可读介质908B和数据存储部件908C可以包括任何合适的存储装置,比如非易失性存储器、磁性存储器、闪存、易失性存储器、可编程只读存储器等。
数据存储部件908C中的协议908F可以包括关于一个或更多个协议的信息。协议可以包括关于要完成的一个或更多个处理步骤、处理期间所使用的部件、部件位置布局、试剂贮存器100的加载的信息和/或用于完成过程的任何其他合适的信息。例如,协议可以包括用于处理生物样本或处理DNA文库的一个或更多个有序步骤。协议还可以包括在开始该过程之前准备部件列表的步骤。可以将部件映射到试剂贮存器(例如,试剂贮存器100)、转盘(例如,转盘1004)或安装至环境储存位置的微孔板中的特定位置,环境储存位置包括索引接头或微孔板中的其他试剂,其中,运输装置941可以获得部件,以便将部件或部件被装载到的容器输送至处理设备901或热循环仪***907。该映射可以被编码为用于操作运输装置941的指令,比如指导移液器从转盘中的实验室器具抽吸一定体积的液体并在预定目的地处分配该体积的指令,并且该映射也可以由示出给用户的虚拟图像来表示,使得用户可以将部件放置在台板905、试剂贮存器和转盘上。机械式液体处理器200可以用于多个过程(例如,多个不同的样本过程或制备程序)。因此,当需要时,可以存储和检索关于多个协议908F的信息。当从第一过程改变到第二过程时,或者当重新开始第一过程时,可以根据需要重新布置、改变和/或补充台板905、试剂贮存器和转盘上的部件。
数据存储部件908C中的图像908G可以包括台板905、试剂贮存器和转盘以及设置在台板905、试剂贮存器和转盘上或台板905、试剂贮存器和转盘中的部件以及设置在这些部件上的标签的真实世界或模拟视觉表示。在每个图像中,台板905、试剂贮存器和转盘可以被示出为处于开始某个过程的就绪状态,其中,用于执行协议的部件放置在对于运输装置941而言能够接近的位置。图像908G中的每个图像可以与来自存储协议908F的特定协议相关联。对于某些协议可以存在单个图像,或者对于某些协议可以存在多个图像(例如,从不同的角度观察、具有不同的照明水平、或者在一些位置包含可接受的实验室器具替代物的多个图像)。图像908G可以被存储为各种类型或格式的图像文件,包括JPEG、TIFF、GIF、BMP、PNG和/或RAW图像文件,以及AVI、WMV、MOV、MP4和/或FLV视频文件。
台板905可以被细分成多个离散的台板位置以用于放置不同的部件。离散的位置可以具有任何合适的尺寸。在图10中示出了具有多个位置的台板905的示例。图10中的台板905示出了编号为L1至L16的独立区域以及热循环仪1008,热循环仪1008可以作为用于独立类型的部件或部件包的独立位置进行操作。台板905可以根据需要具有附加的或更少的位置。虽然这些位置可以被编号或命名,但是在***的物理实施方式中,这些位置可以被物理地标记或标示在台板105上或者可以不被物理地标记或标示在台板905上。
图像、比如图像908G可以用于验证是否将正确的部件装载到台板905、试剂贮存器和盖子中,如果需要的话,装载到转盘以及热循环仪***907中以用于完成由操作员编程到处理***900中的协议908F,并且验证这些部件是否位于用于执行编程的协议——如果协议需要的话——的正确的位置。如本文所述,处理***900之后可以对装载到试剂贮存器、例如试剂贮存器100中的液体执行混合程序,并且能够根据装载到试剂贮存器中的液体以各种不同的方式使用热循环仪***107对试剂贮存器控制地加热,从而消除了对具有处理***900中所包括的不同类型和尺寸的试剂贮存器以及不同容量和构型的热循环仪***的需要。
图9是液体处理***1000的立体图,该液体处理***1000可以包括图8的机械式液体处理器200的示例。液体处理***1000可以包括壳体1002、转盘1004、反应器皿103、成像装置1006和热循环仪***1008。注意的是,出于说明性的目的,图9的部件不一定按比例绘制。壳体1002可以包括多个壁或面板,所述多个壁或面板形成转盘1004可以定位在其中的封围件。该封围件可以具有开口,用于用户1010的门或其他进入点可以定位在该开口上以将转盘1004、成像装置1006和热循环仪***1008封装在封围件内。壳体1002还可以包括平台112,在该平台112上可以定位有台板、比如台板905(图8)或台板905(图10)。台板可以包括用于接纳转盘1004和一个或更多个试剂贮存器100的槽或凹穴。在示例中,槽或凹穴可以构造成将转盘1004和试剂贮存器100保持在相对于成像装置1006的预定或已知位置。平台1012可以将台板保持在相对于成像装置1006的预定或已知位置。壳体1002还可以包括用于保持控制器1014的空间,比如用于保持控制计算机908(图8)的控制器的空间。控制器1014可以配置成比如经由无线或有线通信链路与网络1016通信。
可以包括参照图8所描述的成像装置的成像装置1006可以在壳体1002内位于固定位置。一个或更多个成像装置1006可以构造成指向壳体1002中的单个位置或多个位置。同时,运输装置941或处理设备901(图8)的移液器可以在壳体1002内定位成接近转盘1004的位置。此外,运输装置1041可以构造成将试剂贮存器100移动到热循环仪***1008中。转盘1004可以转动或旋转,以向移液器和成像装置1006呈现不同的位置。在其他示例中,成像装置1006可以在壳体1002内安装成使观察区域在壳体1002内部的不同部分上移动。
控制器1014可以配置成执行用于装载到转盘1004和试剂贮存器100中以及装载到壳体1002内的台板上的部件的协议。为了使控制器1014根据协议对装载到转盘1004和试剂贮存器100中的一组小瓶执行一个或更多个步骤序列,控制器1014应当知道转盘1004和试剂贮存器100内每个小瓶的位置,例如转盘1004和试剂贮存器100内每个位置处每个小瓶的内容物。如本文所述,控制器1014可以配置成操作成像装置1006以获得转盘1004和试剂贮存器100以及装载到转盘1004和试剂贮存器100中的部件的图像。特别地,转盘1004可以装载有材料小瓶,其中,每个小瓶可以具有标签,该标签提供关于下述各者的识别信息:每个小瓶的内容物、每个小瓶所属的一组小瓶、该组小瓶的制造商、液体处理***1000利用该组小瓶执行的一个或更多个协议等。控制器1014可以读取小瓶标签的图像,以识别标签中呈现的信息。从标签读取的信息可以与存储在计算机可读介质、比如图8的介质908B中的信息、比如从网络1016获得的信息进行比较。存储在计算机可读介质中的信息可以包括用于该组小瓶的协议,该协议包括用于与该组小瓶相互作用的一个或更多个步骤序列,所述一个或更多个步骤序列比如为运输装置941可以与每个小瓶相互作用的顺序,相互作用比如为用于将试剂移动到转盘1004和试剂贮存器100中以及在转盘1004与试剂贮存器100之间移动。
通过运输装置941可以手动或自动地将反应器皿103移动到热循环仪***1008中。控制器1014可以操作热循环仪***1008来执行或部分执行各种协议和协议步骤。控制器1014可以操作热循环仪***1008和运输装置941来加热装载到热循环仪***1008中的液体器皿。热循环仪***1008可以包括多个加热区,并且反应器皿可以具有形成多个不同形状的储存容积部的几何形状,储存容积部各自可以具有不同的壁厚,以用于与加热区相互作用。因此,单个热循环仪***1008和单个反应器皿可以用于使用加热区和储存容积部的不同组合来执行大量程序,而不需要额外的设备或反应器皿,比如在下面的示例部分中描述的那些设备或反应器皿。
图10是用于装载到图10的壳体1002的平台1012上的台板905的平面图。台板905可以包括用于各种部件、包括转盘1004的空间或位置。成像装置1006可以相对于平台1012在壳体1002内安装成使得成像装置可以产生覆盖整个平台1012的视场。然而,在各种示例中,视场可以构造成仅覆盖平台1012的一些部分,并且可以使用多个成像装置或者可以使用铰接成像装置,所述成像装置可以将视场跨越平台1012移动至不同位置以实现全部覆盖。同样,运输***、比如图8的运输装置941可以构造成到达整个平台1012。
图10示出了包括编号为L1至L16的位置的台板905以及其他部件、比如热循环仪***908,热循环仪***908可以作为用于单独类型的部件或部件包的单独位置进行操作。根据需要,台板905的示例可以具有附加的或更少的位置。虽然这些位置可以被编号或命名,但是在液体处理***1000的物理实施方式中,这些位置可以被物理标记或标示在台板905上或者可以不被物理标记或标示在台板905上。在液体处理***1000的示例中,位置中的一些位置或所有位置根据特定协议可以被预限定类型的部件占据。例如,位置L1至L10可以包括用于移液管吸头架1018和1120(例如,各种体积的移液管吸头)的储存位置,并且位置L11可以装载有转盘1004。位置L12可以包括用于反应器皿、盖子和塞子的冷的试剂储存区域。位置L13可以包括用于反应器皿的暖的试剂储存区域。位置L15可以包括用于试剂贮存器100的储存区域。位置L14可以包括反应器皿的堆叠的储存区域。位置L16可以包括用于箱柜1124的废物储存区域。位置L1至L16中的一些位置可以包括相同类型的部件。这些部件可以包括试管、微孔或微量滴定板、移液管吸头、板盖、试剂贮存器100或任何其他合适的实验室器具部件。这些部件还可以包括实验室设备物品,比如振荡器、搅拌器、混合器、温度培养箱、真空歧管、磁性板、热循环仪、离心机等。在示例中,一个或更多个位置可以是结构940(图8)、壳体1002(图9)或台板905(图10)的物理部分,或者可以是设置在平台1012上的独立部件。运输装置941(图8)可以访问位置L1至L16中的每个位置。例如,位置L1至L16和热循环仪1124可以与结构940或台板905物理地分开。
成像装置1006可以配置成识别位置L1至L16中的每个位置处的一个或更多个部件的存在,例如,位置L11处的转盘1004的存在、以及位置L15处的试剂贮存器100的存在。此外,成像装置1006可以配置成从位于L1至L16中的每个位置处的一个或更多个部件读取信息。部件、例如液体小瓶可以以期望的方式、例如根据协议被装载到转盘1004中,并且来自转盘1004或另一位置的液体可以根据协议被装载到反应器皿103中的一个反应器皿中、从而被装载到热循环仪***1008中。由成像装置1006拍摄的转盘1004的图像可以被用于从装载到转盘1004中的小瓶的标签读取信息。此后,热循环仪***1008可以执行加热方法、比如参照下面的示例部分讨论的那些加热方法,从而根据协议将装载到热循环仪***1008中的液体加热。
本文设想的其他方法包括使用机械式液体处理器转移液体的方法,该方法包括:
用液体填充试剂贮存器,从而填充试剂贮存器的倾斜底部,其中,倾斜底部形成有深端部和浅端部;使用多通道移液器将第一部分液体从试剂贮存器移除,该多通道移液器具有延伸到浅端部附近的第一位置中的第一移液器吸头和延伸到深端部附近的第二位置中的第二移液器吸头;以及使用多通道移液器将第二部分液体从试剂贮存器移除,该多通道移液器具有延伸到深端部附近的第二位置中的单个移液器吸头或者单通道移液器的或多通道移液器的单个通道的延伸到深端部中的移液器吸头。使用多通道移液器将第一部分液体从试剂贮存器移除会导致液体从试剂贮存器的浅端部排空。将第一部分液体从试剂贮存器移除还可以包括利用第二移液器从第二体积重复抽吸液体。使用具有延伸到深端部附近的第二位置中的单个移液器吸头或单通道移液器的延伸到深端部中的移液器吸头的多通道移液器将第二部分液体从试剂贮存器移除可以移除第一体积中的所有液体。
本文设想的其他方法还包括使用机械式液体处理器转移液体的方法,该方法包括:
使用机械式液体处理器的第一移液器将第一体积的液体从试剂贮存器抽吸出,第一移液器具有包括第一吸头和第二吸头的多个吸头,试剂贮存器具有沿着贮存器的长度的倾斜底部,倾斜底部限定该试剂贮存器的浅端部和深端部,其中,在抽吸第一体积的液体期间,第一吸头定位在该试剂贮存器的浅端部上并且另一吸头定位在该试剂贮存器的深端部上;以及
使用机械式液体处理器的第二移液器将第二体积的液体从试剂贮存器抽吸出,第二移液器具有的吸头的数目少于第一移液器的吸头的数目,其中,在抽吸第二体积期间,第二移液器的吸头定位在该试剂贮存器的深端部上。该方法还可以包括使颗粒悬浮在液体中,从而使得颗粒不会优选地或基本上沉降在深端部中。
本文设想的另外的方法包括使用机械式液体处理器从大容量储存贮存器转移液体的方法,该方法包括:
将液体添加至大容量储存贮存器,使得:
填充了大容量储存贮存器的由储存贮存器的形成有深端部和浅端部的倾斜底部形成的第一体积;并且
大容量储存器皿的位于第一体积上方的、由大容量储存器皿的在深部和浅部上方的第一端壁和第二端壁形成的第二体积变得至少部分地被填充;
使用多通道移液器将第二体积排空;以及
使用单通道移液器或多通道移液器的单个通道将第一体积排空。多通道移液器可以在第一体积上方的第一端壁与第二端壁之间延伸;并且单通道移液器延伸横过深端部。
在该文件中,除非上下文另有明确规定,否则术语“一”、“一种”或“该”用于包括一个或者多于一个。除非另有说明,否则术语“或”用来指非排他性的“或”。此外,应当理解的是,本文中采用的未另外限定的措词或术语仅出于描述的目的而非限制的目的。章节标题的任何使用旨在帮助阅读文件,而不应被解释为限制性的。此外,与章节标题相关的信息可以在该特定章节之内或之外出现。此外,该文件中提及的所有出版物、专利和专利文件均通过参引整体并入本文,如同通过参引单独并入一样。如果该文件与通过参引并入的那些文件之间的用法不一致,则所并入的参考文件中的用法应当被视为是对该文件的用法补充;对于矛盾的不一致之处,以该文件中的用法为准。
在本文描述的方法中,除非明确叙述了时间或操作顺序,否则可以在不脱离本发明的原理的情况下以任何顺序执行这些步骤。此外,除非明确的权利要求语言叙述特定步骤可以被单独地执行,否则可以同时执行特定步骤。例如,要求保护的进行X的步骤和要求保护的进行Y的步骤可以在单个操作中同时进行,并且所得到的过程将落入要求保护的过程的字面范围内。
本领域技术人员将理解的是,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,对本文中所描述的实施方式的许多改型是可能的。因此,该描述并非旨在也不应该被解释为限于给出的示例,而是应当被赋予由所附权利要求及其等同方案提供的全部保护范围。此外,可以使用本公开的一些特征而不相应地使用其他特征。因此,提供前述描述或说明性实施方式的目的是为了说明本公开的原理而不是对其进行限制,并且可以包括对其的改型和对其的置换方案。
示例
通过参照以举例说明的方式提供的以下示例可以更好地理解本发明。本发明不限于本文中给出的示例。
本文所描述的大容量试剂贮存器减少了死体积/浪费,同时允许本文所描述的***以提高速度和吞吐量的方式处理样本。在使用1个吸头的情况下,大容量试剂贮存器可以具有50μL的死体积,以及在使用8个吸头时,可以具有大约500μL的死体积。在贮存器的底部部分处相对于水平面倾斜3%的坡度可以使贮存器中的体积随着应用程序运行而减少,从而积聚在贮存器的后部处的最低点。在方法开始时,可以利用完成应用程序所需的估计体积的试剂填充贮存器。随着试剂从大容量贮存器中被等分并且体积减少,应用程序可以跟踪贮存器中剩余的液体的量。当自动达到下一次移液动作将使计算出的剩余体积低于500μL的点时,本文所描述的***可以从使用8个吸头切换成使用1个吸头。这减少了应用程序使用贮存器所需的死体积并且允许自动化有效地处理样本。
示例1
如果用户希望运行24个样本,并且计划使用60μL的AmpureXP珠样本,假设没有死体积,则运行所需的体积总体为1440μL。当我们将移液器编程为按以下方式运行时,大容量贮存器中的死体积估计为50μL:
·进程1——对于8个吸头中的每个吸头为60μL,移除的总体积将为480μL。剩余体积将为610μL(总体积为1490μL)。
·进程2——对于8个吸头中的每个吸头为60μL,移动的总体积将为480μL。剩余体积将为690μL。
·进程3——对于最后转移的8个吸头中的每个吸头期望为60μL。然而,总抽吸会将大容量试剂贮存器中的被跟踪的体积减少至低于500μL阈值的计算体积。因此,从进程3开始,针对剩余的8个吸头(进程3至进程10),本文所描述的***可以被编程为自动切换至一次用1个吸头移液。
通过利用本文所描述的试剂贮存器,大量试剂所需的死体积可减少大约450μL。这对于未包装成用于自动化***的应用试剂盒中的试剂尤其重要。当自动化应用程序时,低容量过剩是一个问题。本文描述的试剂贮存器将使***能够降低运行成本。使用标准成本,上述试剂将花费用户2.40美元/ml。本文中描述的试剂贮存器将成本从每运行24个样本4.66美元降低至3.46美元。
示例2
为了清洗从上面被等分的珠,用户将利用50μL 80%的乙醇。所需的总体积为50*24。假设没有死体积,则运行的总体积将是1200。大容量贮存器中的死体积估计为50μL。当按以下方式编程时:
·进程1——对于8个吸头中的每个吸头为50μL,移除的总体积将为400μL。剩余体积将为850μL(总体积为1250μL)。
·进程2——对于最后转移的8个吸头中的每个吸头期望为50μL。然而,总抽吸会将大容量试剂贮存器中的被跟踪的体积减少至低于500μL阈值的计算体积。因此,从进程2开始,针对剩余的8个吸头(进程2至进程17),本文所描述的***可以被编程为自动切换至一次用1个吸头移液。
在这种情况下,如果选择针对速度进行优化,则***可以被编程为用于更大的死输入。这将取决于对死体积的速度的期望以及被移液的试剂的成本。大容量试剂贮存器设计允许减少所需的体积。在上面的情况中,成本不是问题所在。然而,乙醇是易燃的。使用大容量试剂贮存器将减少部署在我们的移液***中的有害化学物质的体积。这也将减少由自动化平台产生的危险废弃物的量。
示例3:
该示例使用Illumina TruSight Oncology 500(文件编号1000000067621v02)、利用24 DNA ONLY工作流程:
SPB(样本制备珠)将用于大容量试剂贮存器中,在用于文库创建和富集的2天的协议中每2天一次。
第1天文库生成:标准协议要求将112μL的珠添加至每个孔,以清理连接反应。本文所描述的***可以使用毫级吸头通过对珠混合物进行抽吸和分配来移液混合珠溶液直到珠完全悬浮在溶液中为止。抽吸和分配的速度会将珠推离大容量贮存器的底部。当在实验室进行测试时,如果我们保持3%的坡度,珠就不会沿着贮存器的倾斜部“滑”下去。AmpureXL珠不会很快从溶液中脱出。每个转移组将需要进行仅1次混合。
大容量贮存器所需的总体积:112ul/样本加50ul死体积;贮存器总体积为:2738μL
·使用8个吸头、260ul/吸头使Ampure XL珠混合,混合8次以重新悬浮。
·进程1——使用8个吸头将112ul转移至前8个样本(贮存器中的剩余体积将为892ul)
·进程2——使用8个吸头将112ul转移至样本9至样本16(剩余体积将为945ul)
·进程3至进程10——一次使用1个吸头将112ul转移至剩余的8个样本中的每个样本,因为贮存器中的被跟踪的体积将降至一次使用8个吸头所需的500ul体积以下。
第2天(Illumina手册第29页):标准协议要求将110ul的珠添加至每个孔,以清理扩增的富集文库。NGeniuS***将使用毫级吸头通过对珠混合物进行抽吸和分配来移液混合珠溶液直到珠完全悬浮在溶液中为止。Ampure XL珠不会很快从溶液中脱出。每个转移组将需要进行仅1次混合。
大容量贮存器所需的总体积:110ul/样本加50ul死体积。贮存器的总体积为:2690ul
·使用8个吸头、260ul/吸头使Ampure XL珠混合,混合8次以重新悬浮。
·进程1——使用8个吸头将110μL转移至前8个样本(贮存器中的剩余体积将为1810μL)
·进程2——使用8个吸头将110μL转移至样本9至样本16(剩余体积将为930μL)
·进程3至进程10——一次使用1个吸头将110μL转移至剩余的8个样本中的每个样本,因为贮存器中的被跟踪的体积将降至一次使用8个吸头所需的500μL体积以下。
本示例中描述的程序也可以用于Illumina试剂盒中的非磁性试剂(RSB-再悬浮缓冲液、80%EtOH-乙醇、EEW-增强富集洗液、LNA1-文库标准化添加剂(包含甲酰胺)以及其他磁珠溶液(LNB1-文库标准化珠和SMB-链霉亲和素磁珠)。
上面列出的LNA1试剂会产生气体,如果吸入的话会有危险。明智的做法是将该***中使用的体积保持成尽可能的低。
示例4
进行实验以确定当珠(例如,AMPureXP和链霉亲和素珠)被添加至试剂贮存器并且被允许沉降时这些珠是否在试剂贮存器的较深的端部处积聚。为此,制备两个独立的试剂贮存器:将1mL的AMPureXP添加至一个部分,并且将2mL的AMPureXP添加至第二部分。在沉降之前,对槽的侧面进行拍照。试剂贮存器通过粘合剂密封件被覆盖并且沉降过夜。第二天早上,移除密封件。照片(本文中未包括)显示的是,当允许沉降过夜时,朝向试剂贮存器的深端部似乎没有任何明显的沉降。
示例5
该实验旨在研究将珠(例如,AMPureXP和链霉亲和素珠)重新悬浮在试剂贮存器中的难度。为此,将10mL的AmpureXP添加至试剂贮存器的一个侧部,并且允许珠沉淀过夜。第二天早上,使用多通道移液器、特别是可从加利福尼亚州布雷亚的Beckman Coulter有限公司获得的i5Span-8来使沉降的珠重新悬浮。在三次至四次混合之后,珠似乎完全重新悬浮。
示例6
将来自示例5的AmpureXP悬浮液从试剂贮存器中完全移除,并且将400μL返回至贮存器。利用改进的移液模板,将来自400μL悬浮液的八个15μL的Ampure XP添加至PCR板的八个孔,从而从试剂贮存器移除400μL中的120μL。所有八个样本均成功移液。
示例7
进行该实验以探究角度θ(参见图1)对使用多个吸头(例如,来自i5 Span-8移液器)使珠重新悬浮的能力的影响。为此,将2mL的AMPureXP添加至一系列的六个试剂贮存器并且将贮存器密封以防止蒸发。允许这些珠沉降过夜。贮存器中的三个贮存器的角度θ为3°并且三个贮存器的角度θ为8°。如所预期的,随着斜率的增加,由珠限定的三角形变成如图11中所示的那样。因此,珠沉降的区域随着θ的增加变得更小。减小的区域不允许多于1个的吸头用于珠的再悬浮。因此,在一些情况下,3°至4°的斜率相比于7°至8°的斜率可能更好。
本公开的选定实施方式包括但不限于以下实施方式:
实施方式1涉及一种使用机械式液体处理器转移液体的方法,所述方法包括:使用所述机械式液体处理器的多通道移液器将第一体积的液体从试剂贮存器抽吸出,所述试剂贮存器具有沿着所述试剂贮存器的长度的倾斜底部,所述倾斜底部限定所述试剂贮存器的浅端部和深端部,其中,所述浅端部靠近所述试剂贮存器的第一侧壁,其中,所述深端部靠近所述试剂贮存器的与所述第一侧壁相对的第二侧壁;以及
使用所述机械式液体处理器的单通道移液器或多通道移液器的单个通道将第二体积的液体从所述试剂贮存器的所述深端部抽吸出,其中,将所述第二体积从所述深端部抽吸出使得所述试剂贮存器的所述浅端部中的液体耗尽。
实施方式2涉及根据实施方式1所述的方法,其中,所述单通道移液器或所述多通道移液器的单个通道定位在所述试剂贮存器的最深部分处,其中,所述最深部分靠近所述试剂贮存器的所述第二侧壁。
实施方式3涉及根据实施方式1至2所述的方法,其中,所述试剂贮存器具有沿着所述试剂贮存器的宽度从所述第一侧壁至所述第二侧壁减小的横截面。
实施方式4涉及根据实施方式3所述的方法,其中,使用所述机械式液体处理器的所述多通道移液器将所述第一体积的液体从所述试剂贮存器抽吸出包括使用所述多通道移液器沿着所述试剂贮存器的所述宽度从所述第一侧壁至所述第二侧壁抽吸所述第一体积。
实施方式5涉及根据实施方式1至4所述的方法,其中,所述试剂贮存器具有多个室,所述多个室各自具有倾斜底部。
实施方式6涉及根据实施方式5所述的方法,其中,所述多个室由沿着所述贮存器的长度延伸的分隔壁形成。
实施方式7涉及根据实施方式1至6所述的方法,还包括:将颗粒沉积在所述液体中;并且允许所述颗粒变成悬浮在所述液体中;其中,所述颗粒沿着所述倾斜底部均匀沉降。
实施方式8涉及根据实施方式1至7所述的方法,还包括:将凸部与液体处理器上的槽对准,以将所述试剂贮存器定位在所述机械式液体处理器的台板上。
实施方式9涉及根据实施方式1至8所述的方法,还包括:将所述试剂贮存器的凸部与所述机械式液体处理器的所述台板接合,以使所述浅端部升高至所述深端部上方,并且所述第一侧壁和所述第二侧壁竖向竖立在所述台板上。
实施方式10涉及一种使用机械式液体处理器转移液体的方法,所述方法包括:
用液体填充试剂贮存器,从而填充所述试剂贮存器的倾斜底部,其中,所述倾斜底部形成有深端部和浅端部;
使用多通道移液器将第一部分液体从所述试剂贮存器移除,所述多通道移液器具有延伸到所述浅端部附近的第一位置中的第一移液器吸头和延伸到所述深端部附近的第二位置中的第二移液器吸头;以及使用多通道移液器将第二部分液体从所述试剂贮存器移除,所述多通道移液器具有延伸到所述深端部附近的第二位置中的单个移液器吸头或单通道移液器的延伸到所述深端部中的移液器吸头。
实施方式11涉及根据实施方式10所述的方法,其中,使用所述多通道移液器将所述第一部分液体从所述试剂贮存器移除会导致液体从所述试剂贮存器的所述浅端部排空。
实施方式12涉及根据实施方式10所述的方法,其中,将所述第一部分液体从所述试剂贮存器移除还可以包括通过所述第二移液器从第二体积重复抽吸液体。
实施方式13涉及根据实施方式10所述的方法,其中,使用具有延伸到所述深端部附近的第二位置中的单个移液器吸头或单通道移液器的延伸到所述深端部中的移液器吸头的所述多通道移液器将所述第二部分液体从所述试剂贮存器移除能够移除所述第一体积中的所有液体。
实施方式14涉及一种使用机械式液体处理器转移液体的方法,所述方法包括:
使用所述机械式液体处理器的第一移液器将第一体积的液体从试剂贮存器抽吸出,所述第一移液器具有包括第一吸头和第二吸头的多个吸头,所述试剂贮存器具有沿着贮存器的长度的倾斜底部,所述倾斜底部限定所述试剂贮存器的浅端部和深端部,其中,在抽吸所述第一体积的液体期间,所述第一吸头定位在所述试剂贮存器的所述浅端部上并且另一吸头定位在所述试剂贮存器的所述深端部上;以及
使用所述机械式液体处理器的第二移液器将第二体积的液体从所述试剂贮存器抽吸出,所述第二移液器具有的吸头的数目少于所述第一移液器的吸头的数目,其中,在抽吸所述第二体积期间,所述第二移液器的吸头定位在所述试剂贮存器的所述深端部上。
实施方式15涉及根据实施方式14所述的方法,还包括使颗粒悬浮在液体中,从而使得颗粒不会优选地沉降在所述深端部中。
实施方式16涉及一种使用机械式液体处理器从大容量储存器皿转移液体的方法,所述方法包括:
将液体添加至大容量储存贮存器,使得:填充了所述大容量储存贮存器的由储存贮存器的形成有深端部和浅端部的倾斜底部形成的第一体积;并且
所述大容量储存器皿的位于所述第一体积上方的、由所述大容量储存器皿的在深部和浅部上方的第一端壁和第二端壁形成的第二体积变得至少部分地被填充;
使用多通道移液器将所述第二体积排空;以及
使用单通道移液器或多通道移液器的单个通道将所述第一体积排空。
实施方式17涉及根据实施方式16所述的方法,其中:
所述多通道移液器在所述第一体积上方的所述第一端壁与所述第二端壁之间延伸;并且
所述单通道移液器或多通道移液器的单个通道延伸横过所述深端部。

Claims (15)

1.一种使用机械式液体处理器转移液体的方法,所述方法包括:使用所述机械式液体处理器的多通道移液器将第一体积的液体从试剂贮存器抽吸出,所述试剂贮存器具有沿着所述试剂贮存器的长度的倾斜底部,所述倾斜底部限定所述试剂贮存器的浅端部和深端部,其中,所述浅端部靠近所述试剂贮存器的第一侧壁,其中,所述深端部靠近所述试剂贮存器的与所述第一侧壁相对的第二侧壁;以及
使用所述机械式液体处理器的单通道移液器或多通道移液器的单个通道将第二体积的液体从所述试剂贮存器的所述深端部抽吸出,
其中,将所述第二体积从所述深端部抽吸出使得所述试剂贮存器的所述浅端部中的液体耗尽。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述单通道移液器或所述多通道移液器的单个通道定位在所述试剂贮存器的最深部分处,其中,所述最深部分靠近所述试剂贮存器的所述第二侧壁。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述试剂贮存器具有沿着所述试剂贮存器的宽度从所述第一侧壁至所述第二侧壁减小的横截面。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,使用所述机械式液体处理器的所述多通道移液器将所述第一体积的液体从所述试剂贮存器抽吸出包括使用所述多通道移液器沿着所述试剂贮存器的宽度从所述第一侧壁至所述第二侧壁抽吸所述第一体积。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述试剂贮存器具有多个室,所述多个室各自具有倾斜底部。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述多个室由沿着所述贮存器的长度延伸的分隔壁形成。
7.根据权利要求1所述的方法,还包括:
将颗粒沉积在所述液体中;并且
允许所述颗粒变成悬浮在所述液体中;
其中,所述颗粒沿着所述倾斜底部均匀沉降。
8.根据权利要求1所述的方法,还包括:
将凸部与所述液体处理器上的槽对准,以将所述试剂贮存器定位在所述机械式液体处理器的台板上。
9.根据权利要求1所述的方法,还包括:
将所述试剂贮存器的凸部与所述机械式液体处理器的台板接合,以使所述浅端部升高至所述深端部上方并且所述第一侧壁和所述第二侧壁竖向竖立在所述台板上。
10.一种使用机械式液体处理器转移液体的方法,所述方法包括:
用液体填充试剂贮存器,从而填充所述试剂贮存器的倾斜底部,其中,所述倾斜底部形成深端部和浅端部;
使用多通道移液器将第一部分液体从所述试剂贮存器移除,所述多通道移液器具有延伸到所述浅端部附近的第一位置中的第一移液器吸头和延伸到所述深端部附近的第二位置中的第二移液器吸头;以及使用多通道移液器将第二部分液体从所述试剂贮存器移除,该多通道移液器具有延伸到所述深端部附近的第二位置中的单个移液器吸头或单通道移液器的延伸到所述深端部中的移液器吸头。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,使用所述多通道移液器将所述第一部分液体从所述试剂贮存器移除会导致所述液体从所述试剂贮存器的所述浅端部排空。
12.根据权利要求10所述的方法,其中,将所述第一部分液体从所述试剂贮存器移除还能够包括通过所述第二移液器从第二体积重复抽吸液体。
13.根据权利要求10所述的方法,其中,使用具有延伸到所述深端部附近的第二位置中的单个移液器吸头或单通道移液器的延伸到所述深端部中的移液器吸头的所述多通道移液器将第二部分液体从所述试剂贮存器移除能够移除所述第一体积中的所有液体。
14.一种使用机械式液体处理器转移液体的方法,所述方法包括:
使用所述机械式液体处理器的第一移液器将第一体积的液体从试剂贮存器抽吸出,所述第一移液器具有包括第一吸头和第二吸头的多个吸头,所述试剂贮存器具有沿着所述贮存器的长度的倾斜底部,所述倾斜底部限定所述试剂贮存器的浅端部和深端部,其中,在抽吸所述第一体积的液体期间,所述第一吸头定位在所述试剂贮存器的所述浅端部上并且另一吸头定位在所述试剂贮存器的所述深端部上;以及
使用所述机械式液体处理器的第二移液器将第二体积的液体从所述试剂贮存器抽吸出,所述第二移液器具有的吸头的数目少于所述第一移液器的吸头的数目,其中,在抽吸所述第二体积期间,所述第二移液器的吸头定位在所述试剂贮存器的所述深端部上。
15.一种使用机械式液体处理器从大容量储存器皿转移液体的方法,所述方法包括:
将液体添加至大容量储存贮存器,使得:
填充了所述大容量储存贮存器的由所述储存贮存器的形成有深端部和浅端部的倾斜底部形成的第一体积;并且
所述大容量储存器皿的位于所述第一体积上方的、由所述大容量储存器皿的在深部和浅部上方的第一端壁和第二端壁形成的第二体积变得至少部分地被填充;
使用多通道移液器将所述第二体积排空;以及
使用单通道移液器或多通道移液器的单个通道将所述第一体积排空。
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