FR2711242A1

FR2711242A1 - Appareil et procédé de diagnostics automatiques pour l'analyse d'échantillons dans des éprouvettes multiples.

Info

Publication number: FR2711242A1
Application number: FR9412239A
Authority: FR
Inventors: Robinson David; Bate Ernest; Kellard Simon; Watson Mark; Donald E Mahan; Thomas M Shimel; Kevin R Kearney
Original assignee: BP Corp North America Inc
Current assignee: BP Corp North America Inc
Priority date: 1994-10-13
Filing date: 1994-10-13
Publication date: 1995-04-21

Abstract

L'invention concerne un appareil de diagnostics automatique dans lequel des bennes (300, 302) commandées à distance transportent les éprouvettes multiples contenant les échantillons à contrôler depuis une station de chargement/déchargement vers une station de traitement/contrôle (602) par l'intermédiaire d'un carrousel (400) et vice-versa dans la station de traitement, un processeur spécial (600) avec des rouleaux (614, 616), des sabots de mélange (620, 622), un ensemble de porte de récupération (608), des aimants (606), une plaque de blocage (632) et un dispositif de scellement à chaud (624, 626, 628) commandés mécaniquement, traite les échantillons dans des éprouvettes multiples (200) avec différents réactifs pour détecter un analyte.

Description

La présente invention se rapporte à un analyseur clinique et, d'une manière plus particulière à un appareil ou instrument et à un procédé de diagnostics automatiques pour l'analyse d'échantillons dans des éprouvettes multiples pour un analyte. La détection des microorganismes infectieux est principalement accomplie soit par des techniques de culture soit par des techniques de détection d'anticorps. Les techniques de culture ont été utilisées, de façon classique, pendant de nombreuses décennies et en relation avec certains contrôles biochimiques permettant d'identifier la plupart des bactéries pathogènes courantes. Les techniques de détection d'anticorps sont entrées en utilisation au laboratoire depuis environ deux décennies. Bien que globalement plus sensibles que les techniques de culture, les techniques par anticorps sont, en général, seulement utiles pour diagnostiquer un groupe limité de micro-organismes.

Les techniques de culture classiques, qui sont toujours en cours d'utilisation actuellement, nécessitent l'inoculation d'un tissu humain ou d'un échantillon fluide sur une (des) plaque(s) support(s) de substances nutritives spéciales, utilisant des techniques stériles. Les supports utilisés sont basés sur leur capacité à supporter des micro-organismes spécifiques qui pourraient être contenus dans l'échantillon. Une fois que les plaques supports sont inoculées, elles sont incubées pendant 12 à 24 heures.

Ensuite, la croissance de micro-organismes sur les plaques est examinée à vue d'oeil. Si la croissance est présente, un ou deux contrôles biochimiques sont réalisés de façon à identifier l'organisme sur la base de ses réactions métaboliques connues. L'identification biochimique implique l'inoculation de matières spécifiques avec une isolation totale des bactéries. Les réactions biochimiques sont incubées pendant 24 à 48 heures et la présence de réactions chimiques positives ou négatives est ensuite observée.

Souvent une lame est aussi préparée pour un examen microscopique qui pourrait aider à l'identification. Les plaques qui ne produisent pas de croissance au départ sont incubées pendant un total de 48 à 72 heures de façon à établir clairement leur état négatif. Pendant les années 1980, des procédés ont été développés pour produire des résultats plus rapides. Dans ces procédés, après les premières 24 heures de croissance, les échantillons isolés sont inoculés par des matières biochimiques de réaction rapide. L'identification préliminaire peut être disponible rapidement après quatre heures pour certains de ces procédés avec une identification complète disponible entre 12 et 24 heures pour une culture primaire. Le principe de la majorité des contrôles rapides est le même que celui des procédés biochimiques classiques mais a été adapté à une forme rapide, automatisée ou semi-automatisée. La mycobactérie de la tuberculose (M.Tb), l'agent à l'origine de la tuberculose (TB), est détectée par des techniques de culture classique. La différence principale est que le M.Tb est un micro-organisme à croissance lente, prenant de quatre à six semaines pour croître et pour être identifié.

Lorsque l'échantillon est reçu, une lame est préparée pour un examen microscopique, qui peut donner une présomption de résultat si un micro-organisme ressemblant au TB est vu sur la lame. Ceci n'est pas un procédé fiable mais, s'il est positif, il peut donner aux médecins certaines indications que le patient peut probablement avoir le TB.

Les procédés de détection d'anticorps utilisent l'avantage des anticorps. Un anticorps est une molécule de protéine qui est produite dans un système immunitaire normal comme réponse d'immunisation à une matière étrangère (non automatique). La matière étrangère est appelée antigène. La production d'une réponse immunitaire est appelée antigénique. De nombreux micro-organismes sont antigéniques pour le corps humain, ainsi les anticorps sont produits lorsque l'exposition aux micro-organismes s'est produite.

Le procédé de détection d'anticorps normal implique la détection et souvent la quantification d'anticorps dans le sang du patient. Le principe du procédé est basé sur la liaison très spécifique de l'anticorps à l'antigène. Si à la fois l'antigène et l'anticorps sont présents, ils vont former une liaison chimique analogue à celle d'un verrou et d'une clé. Dans le plus simple de ces procédés, l'échantillon de sang, contenant de façon potentielle l'anticorps, est mélangé à l'antigène et dispose d'un détecteur radioactif construit dans sa structure. Si l'anticorps et l'antigène sont tous les deux présents, ils vont se lier en produisant un signal radioactif représentatif d'une réaction positive. Si l'anticorps n'est pas présent dans l'échantillon, l'antigène va être éliminé et la réaction ne va pas produire de signal radioactif. Compter-tenu du hasard potentiel de la distribution des matières radioactives, les procédés classiques ont largement été remplacés par des détecteurs enzymatiques qui présentent une réaction colorée lorsqu'ils sont positifs. D'autres procédés, basés sur la liaison anticorps-antigène qui combinent les systèmes anticorps et antigènes multiples pour augmenter la spécificité ont été développés. Puisque ce sont des protéines, les anticorps peuvent aussi être détectés par des procédés de détection de protéines classiques, tels que l'électrophorèse.

Dans le passé, les analyses cliniques d'analytes dans un tube ou une éprouvette multiple ont été fastidieuses, longues, prenant souvent plusieurs jours pour obtenir des résultats, fortement manuelles, et souvent non fiables. Il est, par conséquent, souhaitable de créer un instrument de diagnostics amélioré et un procédé qui maîtrise la plupart, sinon tous, des précédents problèmes.

Selon l'invention, un instrument de diagnostics automatique amélioré est créé pour l'analyse rapide, efficace et effective d'échantillons dans une éprouvette multiple pour un analyte. De façon avantageuse, l'instrument de diagnostics automatique est facile à utiliser, fiable et sûr. Il est souhaité que les éprouvettes multiples soient automatiquement, rapidement et de façon répétitive analysées par un instrument de diagnostics à la portée de l'usager sans aucun contact humain de l'échantillon dans les éprouvettes multiples fermées pour éviter la contamination et assurer la fiabilité et la confirmation des résultats d'essai.

Dans ce but, l'instrument de diagnostics automatique comprend un ensemble de traitement mobile qui fait entrer en contact les échantillons dans les éprouvettes multiples avec au moins un réactif pour former un analyte détectable de façon optique.

L'ensemble de traitement mobile aide à la réalisation de l'essai des éprouvettes multiples. Les essais à l'acide nucléique sont préférés pour de meilleurs résultats, bien que dans certaines circonstances il peut être souhaitable d'utiliser des immuno-essais ou d'autres essais. L'ensemble de traitement peut se déplacer verticalement, horizontalement, longitudinalement, latéralement et dans d'autres sens comme désiré. L'ensemble de traitement peut avoir au moins un rouleau et/ou un sabot à mouvement alternatif pour faciliter le mélange des réactifs dans les éprouvettes multiples. Les analytes détectables de façon optique dans les éprouvettes multiples sont captés de façon optique et détectés par un ensemble de détection optique.

A l'écart de l'ensemble de traitement, est disposé un ensemble support d'éprouvettes multiples pour transporter les éprouvettes multiples. L'ensemble support d'éprouvettes multiples peut être sous la forme d'une table tournante, d'un carrousel, d'un convoyeur à bande ou d'autres mécanismes de transport ou dispositifs de maintien. Un moteur ou autre moyen de déplacement dynamique est prévu pour déplacer l'ensemble support d'éprouvettes multiples et l'ensemble de détection optique l'un par rapport à l'autre de façon que les éprouvettes multiples soient détectées par l'ensemble de détection optique à certains intervalles de temps. Dans le mode de réalisation illustré, à la fois l'ensemble support d'éprouvettes multiples et l'ensemble de détection optique sont mobiles et entraînés par des moteurs.

L'invention crée aussi un procédé de diagnostics automatique performant pour l'analyse d'échantillons et d'éprouvettes multiples pour analytes. Dans le procédé, des analytes détectables de façon optique sont formés de façon séquentielle en exprimant, remuant et mélangeant des agents réactifs avec des échantillons contenus dans des zones de réaction d'un jeu d'éprouvettes multiples jetables fermées.

Les parties à évacuer des échantillons sont séparées des analytes dans les éprouvettes multiples et remuées ou, sinon, amenées dans des poches de récupération dans les éprouvettes multiples qui sont fermées ultérieurement.

Pendant le traitement, la température des éprouvettes multiples est contrôlée de façon à améliorer la fiabilité des contrôles. Les éprouvettes multiples sont déplacées de façon répétée à travers un poste d'analyse par balayage où elles sont balayées de façon optique et les analytes détectables de façon optique sont détectés.

Dans le procédé préféré, des poches de réactif dans les éprouvettes multiples jetables fermées sont pressées et les parties étanches sont percées avec des éléments compacts à mouvement alternatif, tels que des sabots, ou à l'aide de rouleaux. Les parties à évacuer des échantillons sont séparées de façon magnétique des analytes et déplacées dans les poches de récupération qui sont ultérieurement fermées à chaud. De préférence les éprouvettes multiples sont tournées dans une position verticale après le poste d'exploration, à l'aide d'un carrousel.

Dans la forme préférée, l'instrument de diagnostics automatique dispose d'un ensemble de stations de traitement spécial comprenant un assemblage à coussinet mobile qui se déplace sur, et s'engage dans, les éprouvettes multiples. L'assemblage à coussinet mobile exprime et mélange les réactifs avec les échantillons dans les éprouvettes multiples pour former des analytes détectables de façon optique, et sépare et scelle les parties à évacuer des échantillons par rapport aux analytes et des sacs de récupération des éprouvettes multiples. Dans le mode de réalisation illustré, l'assemblage à coussinet comprend un sous-ensemble à rouleau, un sousensemble à sabot et de mélange et un sous-ensemble de scellement qui sont reliés en fonctionnement l'un à l'autre. Le sous-ensemble à rouleau mélange les réactifs et les échantillons dans la zone de réaction de l'éprouvette multiple et déplace la matière d'arrière-plan comprenant les parties à évacuer des échantillons vers des sacs de récupération dans les éprouvettes multiples. Les sousensembles à sabot et de mélange manipulent et mélangent les réactifs dans des poches des éprouvettes multiples et cassent les poches pour exprimer les réactifs hors des poches vers les zones de réaction des éprouvettes multiples. Le sous-ensemble de scellement scelle les poches de réactif vides, les zones de réaction évacuées et les sacs de récupération remplis des éprouvettes multiples. De préférence, l'ensemble de stations de traitement comprend aussi un ensemble de plaque de blocage pour maintenir et supporter les éprouvettes multiples en position debout. Des aimants commandés pneumatiquement sont reliés en fonctionnement à l'ensemble à plaque de blocage de façon à s'engager dans les éprouvettes multiples. Les aimants commandés pneumatiquement attirent de façon magnétique des billes métalliques (particules métalliques) dans les éprouvettes multiples supportant les analytes détectables de façon optique. Dans le mode de réalisation illustré, l'ensemble de stations de traitement peut aussi comprendre un ensemble de porte d'évacuation pour fermer provisoirement les poches de récupération des éprouvettes multiples.

De préférence, l'ensemble de stations de traitement procure les techniques d'essai et les mécanismes d'essai de détection à l'acide nucléique des échantillons des éprouvettes multiples par capture de cible réversible (RTC). Les techniques d'essais préférées incluent: des sondes d'hybridation aux cibles de série d'acides nucléiques comprenant les analytes dans les échantillons; la capture des sondes hybridées et des cibles dans les perles; l'élimination magnétique des perles de la suspension dans les éprouvettes multiples; le lavage de la matière support par rapport aux échantillons; le dégagement des cibles des perles avec un éluant; et, la duplication des sondes de détecteurs avec un enzyme réplicase Q-Béta pour amplification.

L'instrument de diagnostics automatique est pourvu d'un ensemble de détection destiné à détecter de façon optique les analytes détectables de façon optique dans les éprouvettes multiples. Dans la forme préférée, l'ensemble de détection comprend un ensemble de tête de lecture pour détecter les analytes fluorescents hybridés.

Un ensemble de carrousel est prévu pour maintenir une rangée d'éprouvettes multiples dans une position globalement verticale et pour déplacer et tourner par intermittence, de façon répétée et précise les éprouvettes multiples devant l'ensemble de détection optique de façon à ce que l'ensemble de détection optique puisse détecter de façon optique les modifications transitoires des caractéristiques optiques des analytes dans les éprouvettes multiples, avec un intervalle périodique sélectionné, de même que de confirmer le diagnostic. Les commandes de température sont prévues pour commander la température des échantillons dans les éprouvettes multiples pendant le traitement, l'essai, le diagnostic et la lecture. Les commandes de température incluent des commandes d'incubateurs, situées de préférence autour du carrousel pour chauffer la rangée d'éprouvettes multiples debout dans le carrousel. Les commandes de température incluent aussi des éléments chauffants autour de l'ensemble de stations de traitement pour chauffer les éprouvettes multiples dans la station de traitement.

L'instrument de diagnostics automatique dispose aussi d'une station de porte de chargement pour l'introduction et l'élimination (l'entrée et la sortie) des éprouvettes multiples. Une benne de chargement est prévue pour déplacer et transporter les éprouvettes multiples depuis la station de porte de chargement vers le carrousel et vice-versa. La benne de transfert est prévue pour déplacer et transporter les éprouvettes multiples entre le carrousel et la station de traitement et vice-versa. De préférence au moins l'une des bennes inclut un convoyeur à bande. Une navette est fixée sur le convoyeur à bande pour maintenir de façon amovible les éprouvettes multiples dans une position debout.

Alors que différents types, formes et tailles d'éprouvettes multiples et autres moyens destinés à contenir les échantillons peuvent être utilisés dans l'instrument de diagnostics, pour de meilleurs résultats, il est préféré que les éprouvettes multiples soient constituées d'éprouvettes jetables fermées, montées sur des plateaux résistant aux chocs, fournissant des plaques supports. Les éprouvettes multiples jetables fermées disposent de poches pouvant être percées contenant les réactifs pour les différents contrôles. De préférence, les éprouvettes multiples jetables fermées sont réalisées en un matériau plastique flexible transmettant la lumière tel qu'un plastique transparent ou translucide, avec des parties visibles pour visualiser les réactifs et échantillons contenus à l'intérieur des éprouvettes multiples. Les plateaux fournissant les plaques supports s'engagent de façon conjuguée et fixent de façon rigide les éprouvettes multiples jetables fermées. Dans la forme préférée, les plateaux disposent de mécanismes de manoeuvre avec des cellules de lecture et des fenêtres optiquement transparentes de façon à permettre la visualisation des analytes détectables de façon optique dans les éprouvettes multiples jetables fermées. Les éprouvettes multiples disposent aussi de préférence d'une plaque thermiquement conductrice destinée à conduire la chaleur issue des dispositifs de commande de chaleur afin d'améliorer l'amplification. Dans le mode de réalisation illustré, les plateaux sont pourvus de fentes latérales, de parties support supérieures et de parties support inférieures destinées à s'engager dans la navette et le carrousel.

Chacun des plateaux est codé avec une étiquette correspondant à un contrôle désiré et à l'identification de l'échantillon et du patient. De préférence, l'instrument de diagnostics automatique inclut un ensemble de lecture d'étiquette, tel qu'un lecteur de code-barre, disposé à proximité de la station de porte de chargement pour lire de façon optique les étiquettes, les codes-barres et l'identification sur les plateaux.

Une ou plusieurs unités centrales de traitement, tel qu'un calculateur avec un écran d'affichage, peut être prévu pour recevoir les signaux issus du lecteur de codebarre ou du lecteur d'étiquette, de même que la tête de lecture optique pour l'ensemble de détection. De préférence, l'unité centrale de traitement est reliée en fonctionnement à la station de traitement pour commander la séquence de fonctionnement des ensembles de stations de traitement et des sous-ensembles.

Divers avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description suivante faite en regard des dessins annexés sur lesquels
La figure 1 est une vue de face de l'instrument de diagnostics automatique selon les principes de la présente invention;
la figure 2 est une vue en perspective de la porte de chargement de l'instrument de diagnostics automatique chargé avec une éprouvette multiple;
la figure 3 est une vue de côté de la porte de chargement lors du chargement d'une éprouvette multiple;
la figure 4 est une vue en perspective agrandie d'une éprouvette multiple avant l'introduction de réactifs et fluides dans la section de remplissage d'entrée de l'éprouvette multiple jetable et sa séparation;
la figure 5 est une vue en perspective de l'éprouvette multiple après l'injection de réactifs et fluides dans la section de remplissage d'entrée de l'éprouvette multiple jetable fermée et sa séparation;
la figure 6 est une vue en perspective de 1 'éprouvette multiple;
la figure 7 est une vue d'ensemble de l'éprouvette multiple;
la figure 8 est une vue de face de l'intérieur de l'instrument de diagnostics automatique;
la figure 9 est une vue de dessus de l'intérieur de l'instrument de diagnostics automatique;
la figure 10 est une vue de face de la benne de chargement et des lecteurs de code-barre de l'instrument de diagnostics automatique avec une éprouvette multiple chargée dans une navette de la benne de chargement;
la figure 11 est une vue partielle agrandie de la partie inférieure gauche de la benne de chargement;
la figure 12 est une vue partielle agrandie de la partie supérieure droite de la benne de chargement;
la figure 13 est une vue partielle agrandie de la partie inférieure droite de la benne de chargement;
la figure 14 est une vue de face d'une navette de transfert supportant une éprouvette multiple dans une benne de transfert de l'instrument de diagnostics automatique;
la figure 15 est une vue partielle agrandie de la partie supérieure gauche de la benne de transfert;
la figure 16 est une vue partielle agrandie de la partie inférieure gauche de la benne de transfert;
la figure 17 est une vue partielle agrandie de la partie inférieure droite de la benne de transfert;
la figure 18 est une vue en perspective de l'assemblage à coussinet de l'instrument de diagnostics automatique;
la figure 19 est une vue de côté de l'assemblage à coussinet;
la figure 20 est une vue de face de l'assemblage à coussinet;
la figure 21 est une vue de dessus de l'assemblage à coussinet vue depuis l'arrière de l'instrument de diagnostics automatique;
la figure 22 est une vue en perspective d'une cellule de lecture de l'éprouvette multiple vue depuis l'arrière de l'éprouvette multiple;
la figure 23 est une vue d'ensemble d'un capuchon et d'une embouchure d'échantillon de l'éprouvette multiple vue depuis l'arrière de l'éprouvette multiple;
la figure 24 est une vue d'ensemble d'une étiquette de code-barre et de parties d'un plateau constituant une partie de la plaque arrière de l'éprouvette multiple;
la figure 25 est une vue d'ensemble d'une éprouvette multiple et d'un ensemble à plaque de blocage de l'instrument de diagnostics automatique;
la figure 26 est une vue en perspective de l'ensemble à plaque de blocage et indiquant le sens de déplacement des aimants;
la figure 27 est un schéma du circuit pneumatique de l'instrument de diagnostics automatique;
la figure 28 est une vue en perspective schématique de l'intérieur de l'instrument de diagnostics automatique;
la figure 29 est une vue de côté de l'ensemble de transfert;
la figure 30 est une vue en perspective d'une tête de lecture pour le lecteur optique de l'instrument de diagnostics automatique;
la figure 31 est une vue schématique d'un système de chauffage de traitement pour l'instrument de diagnostics automatique;
la figure 32 est une vue en perspective d'une partie de l'ensemble de porte de récupération de l'instrument de diagnostics automatique;
la figure 33 est une vue en perspective agrandie d'une partie d'insert de scellement de l'assemblage de porte d'évacuation;
la figure 34 est une vue en coupe transversale d'une partie de l'un des ensembles à aimant de l'instrument de diagnostics automatique;
la figure 35 est une vue en perspective d'un ensemble à aimant;
la figure 36 est une vue en coupe transversale partielle d'une partie d'entraînement inférieure du carrousel et de la broche de verrouillage de l'instrument de diagnostics automatique;
la figure 37 est une vue en coupe transversale d'une partie d'entraînement inférieure du carrousel de l'instrument de diagnostics automatique;
la figure 38 est une vue en coupe transversale de la tête de lecture et de la fenêtre de cellule de lecture de l'éprouvette multiple;
la figure 39 est une vue de face de la tête de lecture et du lecteur optique montés sur des parties de l'instrument de diagnostics automatique;
la figure 40 est une vue en perspective des parties de l'assemblage à coussinet;
la figure 41 est une vue en perspective agrandie de l'assemblage à coussinet et de parties de l'ensemble de traitement de l'instrument de diagnostics automatique;
la figure 42 est une vue d'ensemble d'un ensemble à rouleau de l'instrument de diagnostics automatique;
la figure 43 est une vue en coupe transversale d'un ensemble de scellement de l'instrument de diagnostics automatique;
la figure 44 est une vue en coupe transversale de l'ensemble de scellement dans une autre position;
la figure 45 est une vue en perspective du boîtier de lampe du lecteur optique;
la figure 46 est une vue schématique des composants de la voie d'excitation du lecteur optique;
la figure 47 est une vue agrandie en coupe transversale des composants de la voie d'excitation du lecteur optique;
la figure 48 est une vue partielle agrandie du faisceau de fibres optiques du lecteur optique, des parties de la gaine étant enlevées à une jonction Y pour des raisons de facilité de compréhension et de clarté;
la figure 49 est une vue en coupe transversale de la voie du signal d'émission du lecteur optique; et
la figure 50 est une vue schématique de dessus du système de chauffage de carrousel de l'instrument de diagnostics automatique.

On mentionne ci-après des généralités.

Un instrument de diagnostics automatique 100 (figure 1) procure un analyseur clinique et une machine de diagnostics automatique pour analyser des échantillons d'analytes dans des éprouvettes multiples 200 (figure 2), désignées aussi comme éprouvettes multiples spécifiques (TSP). L'instrument de diagnostics automatique est une unité autonome qui automatise une série de réactions, processus, contrôles et analytes sur les éprouvettes multiples. L'instrument de diagnostics automatique réalise toutes les réactions nécessaires lors d'un essai dans les éprouvettes multiples.

L'instrument de diagnostics automatique comprend: un boîtier ou coffret 102 (figure 1), des panneaux incluant un panneau frontal 104 et un panneau latéral 106, une unité centrale de traitement 108, une porte de chargement 110, des bennes incluant une benne de chargement 300 (figure 9) et une benne de transfert 302, des lecteurs de code-barre 304 et 306 (figure 10), un ensemble à carrousel tournant 400 (figure 9), aussi désigné comme carrousel, un module optique 500 relié en fonctionnement par des fibres optiques à un lecteur optique ou dispositif d'exploration 502 avec une tête de lecture 504, un processeur 600 et une station de traitement 602. La station de traitement 602 comprend un processeur 600 avec: un ensemble à plaque de blocage de processeur 604 (figure 25) et un ensemble à aimant de processeur 606, un ensemble de porte d'évacuation de processeur 608 (figure 29) et un assemblage à coussinet de processeur 610. L'assemblage à coussinet de processeur 610 comprend un sous-ensemble à rouleau 612 (figure 18) avec des rouleaux de traitement supérieur et inférieur 614 et 616, un mélangeur ou sous-ensemble à sabot 618 avec des mélangeurs constitués de sabots disposant d'un mouvement alternatif 620 et 622, et un sous-ensemble de scellement 624 avec un dispositif de scellement latéral 626 et un dispositif de scellement de la zone de réaction 628. Le processeur 600 est commandé pneumatiquement par un circuit pneumatique et un système 700 (figure 27). Les éprouvettes multiples dans la station de traitement sont chauffées par un système de chauffage de processeur 630 (figure 31). Les éprouvettes multiples dans le carrousel 400 (figure 9) sont chauffées par un système de chauffage de carrousel 402. Les commandes électriques sont produites pour commander et réguler la vitesse et le déplacement des bennes, carrousel, tête de lecture et cames dans l'assemblage à coussinet comme décrit ci-dessous.

Un ensemble à broche de verrouillage 112 (figure 37) comprend une broche de verrouillage mobile 115 (figure 37) pour fixer de façon amovible le carrousel à différentes positions. L'ensemble à broche de verrouillage fonctionne de façon à positionner l'éprouvette multiple en face de la tête de lecture afin que la tête de lecture puisse lire l'analyte détectable de façon optique dans la cellule de lecture. L'ensemble à broche de verrouillage facilite en outre le positionnement et l'alignement des éprouvettes multiples pour l'introduction dans la benne de chargement et la benne de transfert ou son évacuation.

On décrit ci-après les coffrets et panneaux.

Le coffret 102 (figure 101) de l'instrument de diagnostics peut être d'une construction renforcée en métal ou en plastique résistant aux chocs, et peut être placé sur un banc de laboratoire, une table ou un comptoir. Le panneau frontal 104 de l'instrument de diagnostics automatique contient quatre diodes LED (diodes émettrices de lumière): pour la puissance, le chargement, le déchargement et le fonctionnement. Les diodes LEDS indiquent l'état courant de l'instrument de diagnostics automatique. La puissance est allumée lorsque l'instrument de diagnostics automatique est alimenté. La diode LED de chargment est allumée lorsque les éprouvettes multiples peuvent être chargées. La diode LED de déchargement est allumée lorsqu'une éprouvette multiple est prête à être déchargée. La diode LED de fonctionnement est allumée lorsque la porte de chargement 110 ne peut pas être ouverte.

Le panneau latéral 106 (figure 1) de l'instrument de diagnostics automatique fournit la puissance à la totalité de l'instrument et permet à l'instrument de communiquer avec d'autres dispositifs. Le panneau latéral dispose: d'un lecteur de disquettes, de quatre ports d'interface, d'une interface parallèle, d'une interface série, d'un port vidéo, d'embase de connecteur, d'un commutateur de puissance et d'un fusible. Les lecteurs de disquettes copient l'information sur les disquettes. Quatre ports d'interface peuvent relier les composants à l'instrument de diagnostics automatique. Une interface parallèle peut être prévue pour une imprimante en option.

Une interface série peut être prévue pour le relier à un autre calculateur. Un port vidéo peut être prévu pour un moniteur 116 avec un écran de calculateur 118. Une embase de connecteur ronde peut être prévue pour un clavier de calculateur 120. Une embase puissance relie les trois cordons de puissance raccordés. Un commutateur de puissance
MARCHE/ARRET positionne l'instrument de diagnostics automatique en fonctionnement ou à l'arrêt. Un fusible protège l'instrument de surtensions.

Le coffret 102 fournit un boîtier externe qui empêche l'émission de fréquences radio par les composants électroniques, dans l'enceinte. Une enceinte isolante permet le maintien d'une température constante à l'intérieur de l'instrument de diagnostics automatique, assurant que les éprouvettes multiples sont soumises à une température correcte dans le carrousel, la station de traitement et les bennes.

On décrit ci-après l'unité centrale de traitement
Le moniteur 116 (figure 1) et le clavier 120 fonctionnent ensemble de façon à permettre à l'opérateur de visualiser et d'entrer une information concernent le patient, les contrôles et la commande de l'instrument. Le moniteur 116 peut être un moniteur standard en couleur VGA de 45 cm. Les boutons 122 le long de la partie inférieure du moniteur 116 ajustent le contraste et la luminosité de l'écran d'affichage. Le clavier 120 permet à l'opérateur de taper une information, l'information sur le moniteur. Le calculateur planifie l'opération de traitement pour chacune des éprouvettes multiples et déplace les différents ensembles à l'intérieur de l'instrument de diagnostics automatique. Les programmes qui commandent les ensembles et assurent que l'ensemble des activités de traitement se produisent de façon séquentielle sont mémorisés sur le disque dur de ce calculateur.

L'utilisation de deux calculateurs permet d'obtenir une interface qui garantie que le système informatique n'est pas affecté par les actions de l'opérateur. Le système informatique est destiné à commander l'instrument de diagnostics, de façon que toutes les séquences et les actions du traitement soient exactes, précises et rigoureuses. Les circuits principaux utilisés pour déterminer ou surveiller l'ensemble des fonctions de l'instrument de diagnostics sont disposés à l'intérieur du module électronique 124.

Le module électronique 124 de l'instrument de diagnostics automatique peut inclure deux cartes mères compatibles IBM PC dans une configuration maître-esclave dans le but de créer la puissance de traitement de l'instrument de diagnostics automatique. Le système maître peut comprendre une carte mère 386 à 33 Mhz avec un disque dur, un lecteur de disquettes et une carte graphique VGA.

La carte mère esclave peut être constituée d'un 386 à 33
Mhz avec une carte graphique VGA. Une carte d'interface peut contenir une EPROM (mémoire programmable à lecture seule) avec le logiciel esclave à l'intérieur, et fournir un bus à la carte mère du système principal. Quatre cartes électroniques principales sont raccordées sur la carte mère du système, pour répartir ensuite les signaux et la puissance vers l'instrument de diagnostics. Les quatre cartes principales sont (1) la carte numérique, qui décode les codeurs de servo-moteurs et lit les commutateurs optiques; (2) la carte servo, qui fournit les circuits d'attaque de puissance pour les moteurs et dispositifs de chauffage; (3) la carte pneumatique, qui fournit les circuits d'attaque pour les vannes pneumatiques et pompes et régule les capteurs des dispositifs de chauffage; et (4) l'électronique de lecteur. La fonction principale de ces quatre cartes est d'alimenter les capteurs et dispositifs d'attaque qui constituent un certain nombre de systèmes de régulation en boucle fermée. Des cartes supplémentaires peuvent inclure une unité d'attaque à courant constant programmable pour alimenter les dispositifs de scellement et préamplificateur de photo-diode de lecteur. Les lecteurs de code-barre communiquent avec l'esclave par l'intermédiaire d'une interface. Le module électronique 124 (figure 9) comprenant les calculateurs, claviers et écrans d'affichage sont câblés vers le lecteur de code-barre et la tête de lecture et reçoivent des signaux depuis ceux-ci.

Les calculateurs sont aussi reliés à la station et ensemble de traitement pour commander la séquence des opérations de la station et ensemble de traitement en fonction de la séquence des étapes nécessaires pour conduire le contrôle désiré des échantillons dans les éprouvettes multiples dans la station de traitement.

On décrit ci-après la porte de chargement.

La porte de chargement 110 (figure 2), désignée aussi comme une porte de chargement ou un ensemble de portes de chargement, fournit une station de chargement 126 dans laquelle l'opérateur charge et décharge les éprouvettes multiples 200. La porte de chargement s'ouvre pour faire apparaître la chambre de chargement, dans laquelle l'opérateur insère les éprouvettes multiples.

L'opérateur peut charger une éprouvette multiple à la fois comme montré à la figure 3 et ferme la porte après le chargement de chaque éprouvette multiple. La fermeture de la porte de chargement provoque le début de traitement de l'éprouvette multiple par l'instrument de diagnostics automatique. De préférence, l'opérateur peut seulement ouvrir la porte de chargement lorsque l'instrument est prêt à recevoir ou à décharger les éprouvettes multiples. La porte de chargement est fermée et verrouillée lorsque des opérations sensibles à la température et sensibles à la lumière sont réalisées dans l'instrument de diagnostics automatique.

La porte de chargement ouvre l'entrée d'une voie de passage pour l'introduction et l'entrée des éprouvettes multiples à essayer et diagnostiquer dans l'instrument de diagnostics. La porte de chargement ouvre et ferme aussi une voie de passage de sortie pour l'extraction et la sortie des éprouvettes multiples essayées et diagnostiquées.

La porte de chargement 110 (figure 2) comprend un ensemble qui inclut un: indicateur d'état constitué d'une diode émettrice de lumière (diode LED) et désigné par 128, un verrou de porte 130, un commutateur à action par proximité 132, une plaque de verrouillage de porte de chargement 134, et un aimant de retenue 136. Le verrou de porte 130 fixe la porte de chargement 110 après que l'éprouvette multiple a été chargée à l'intérieur pour l'exécution de manipulations et de protocoles ininterrompus. L'indicateur à diode LED 128 montre l'état de l'instrument de diagnostics 100. L'aimant de retenue 136 est prévu de façon à aider et à faciliter le verrouillage de la porte de chargement. Le commutateur à action par proximité 132 empêche l'attaque du moteur de benne de chargement lorsque la porte de chargement est ouverte. La porte de chargement est conçue pour être ouverte en utilisant une main dessus alors que l'autre maintient l'éprouvette multiple. La porte de chargement peut seulement être ouverte lorsque le verrou de porte 130 est inactif et que l'indicateur à diode LED 128 pour le chargement est allumé. L'éprouvette multiple est chargée dans la zone de la station de chargement en plaçant le bord inférieur de l'éprouvette multiple dans la navette de chargement inférieure de la benne de chargement et en la poussant vers le bas sur la plaque à ressort inférieure. Le bord supérieur de l'éprouvette multiple est ensuite poussé dans la navette de chargement supérieure
Une fois chargée, la porte de chargement est fermée et l'aimant et le verrou sont activés avant l'opération suivante. Le déchargement de l'éprouvette multiple traitée et contrôlée est réalisé par la porte de chargement en sens inverse au chargement.

On décrit ci-après les bennes.

Les bennes de chargement et de transfert 300 et 302 (figure 9) sont constituées de convoyeurs qui déplacent les éprouvettes multiples sur un circuit dans l'instrument de diagnostics automatique. La benne de chargement 300 déplace l'éprouvette multiple entre la porte de chargement et le carrousel 400. L'opérateur charge une éprouvette multiple directement dans la benne de chargement 300 et enlève l'éprouvette multiple traitée directement depuis la benne de chargement. La benne de transfert 302 déplace l'éprouvette multiple entre le carrousel 400 et la station de traitement 602. Chaque benne 300 et 302 est pourvue de courroies d'entraînement continu 308 et 310 (figure 10), une sur la partie supérieure et une sur la partie inférieure, qui se déplacent simultanément comme un ensemble. Dans le but de coucher l'éprouvette multiple dans la benne, un crochet 312 sur la courroie d'entraînement inférieure 310 s'aligne au-dessous d'un crochet 314 sur la courroie d'entraînement supérieure 308. Les crochets 312 et 314 sont fixés de façon permanente sur les courroies d'entraînement 308 et 310, s'assemblent avec les dimensions de l'éprouvette multiple, et se déplacent comme une paire lorsque les courroies d'entraînement se déplacent. Pour mieux supporter l'éprouvette multiple lorsqu'elle se déplace, un rail 316 dans chaque voie de passage de benne s'accroche dans une rainure 202 (figures 6, 23 et 24) dans la plaque arrière de l'éprouvette multiple 204.

L'éprouvette multiple est conduite le long de ce rail lorsqu'il se déplace. Chaque courroie d'entraînement 308 et 310 (figure 10) est déplacée par sa propre poulie 318 à 321, lesquelles sont entraînées par un moteur qui produit un déplacement régulier et précis.

Comme indiqué précédemment, la benne de chargement désignée aussi comme une benne de chargement, et la benne de transfert, aussi désignée comme une benne de transfert, disposent chacune d'une paire de courroies de convoyeur 308 et 310 (figure 10) qui globalement se déplacent dans des plans horizontaux. Chaque paire de courroies de convoyeur de benne inclut une courroie de convoyeur supérieure 308 et une courroie de convoyeur inférieure 310. Les courroies de convoyeur supérieure et inférieure 308 et 310 dans chaque benne sont alignées verticalement en concordance l'une à l'autre. Chacune des bennes est aussi pourvue d'un jeu de poulies 318 à 321 comprenant des poulies disposées horizontalement pour entraîner et faire tourner les courroies de convoyeur 308 et 310 dans le sens horizontal. Chaque benne dispose en outre d'une navette 322 qui est fixée sur les courroies de convoyeur supérieure et inférieure 308 et 310. La navette 322 dispose de crochets supérieur et inférieur 312 et 314 qui sont fixés sur les courroies de convoyeur supérieure et inférieure. Le crochet inférieur de la navette dispose d'un rail de guidage 316 qui s'engage de façon fixe et est reçu dans une fente horizontale s'étendant latéralement 202 dans la partie support supérieure fendue 206 du plateau 204 de l'éprouvette multiple 200. Les crochets de la navette sont pourvus de parties de liaison qui s'engagent de façon fixe dans les parties supports inférieures 246 des plateaux. Les courroies de la navette de benne et les courroies de convoyeur de benne coopèrent l'une avec l'autre pour faire en sorte que la benne support d'éprouvette multiple transfère et supporte les éprouvettes multiples dans une position verticale debout.

Comme montré à la figure 10, la benne de chargement 300 est pourvue: d'un ensemble de benne de chargement supérieur 324, d'un support de benne de chargement 326, d'un support d'un boîtier de transmission de moteur de benne de chargement et codeur 328, d'un ressort de chargement 330, d'un ensemble de benne de chargement inférieur 332, d'un ensemble de porte isolante 334, d'un arbre d'entraînement 336 et d'un vérin rotatif 338. La paire de courroies d'entraînement 308 et 310 des ensembles de benne supérieur et inférieur 324 et 326 est entraînée par un seul boîtier de transmission de moteur 328. Un codeur sur le boîtier de transmission de moteur permet d'obtenir une position précise de l'éprouvette multiple dans le carrousel. Les courroies d'entraînement 308 et 310 peuvent être renforcées par de l'acier ou du kevlar afin d'éviter l'allongement de courroie et de réduire le jeu. Des plaques de tension 340 et 341 (figures 10, 12 et 13) sur chaque extrémité des ensembles de benne supérieur et inférieur peuvent être prévues de façon à régler la tension des courroies d'entraînement 308 et 310.

Des coupleurs 344 (figure 11) sont prévus pour permettre une liaison d'entraînement facile entre l'arbre 336 et les ensembles de benne de chargement supérieur et inférieur. Un dispositif de blocage d'entraînement inférieur 348 (figure 11) est prévu pour fixer le boîtier de transmission de moteur et le codeur sur le système d'entraînement. Des ensembles de porte isolante entraînés pneumatiquement 334 (figure 10) procurent une étanchéité thermique à la benne de chargement. Un dispositif optique de fin de course 346 (figure 13) sur le rail de l'ensemble inférieur est prévu pour la réalisation de l'étalonnage au moment du démarrage de l'instrument de diagnostics.

En fonctionnement, l'éprouvette multiple est chargée la base la première sur la navette 322 par l'intermédiaire du ressort de chargement 330 (figure 10) de l'ensemble de benne de chargement inférieur 332 et la section supérieure de l'éprouvette multiple est placée dans l'ensemble de benne de chargement supérieur. Le ressort de chargement agit comme une force de maintien dans la zone de chargement. Les lecteurs de code-barre 304 et 306 lisent et identifient l'éprouvette multiple avant le traitement dans la chambre d'incubation dans le carrousel. L'ensemble de porte isolante 334 est ouvert par l'intermédiaire d'un vérin rotatif pneumatique 338 avant le transport vers le carrousel. Les éprouvettes multiples sont déplacées par la navette par l'intermédiaire des courroies d'entraînement 308 et 310 de la benne de chargement. Les courroies d'arbre d'entraînement 308 et 310 sont entraînées par un boîtier de transmission de moteur et codeur 328 vers leur position spécifiée dans le carrousel. Une fois que le carrousel a tourné vers une fente disponible, le boîtier de transmission de moteur et codeur 328 fonctionnent en sens inverse, revenant vers la position de chargement, prêt à recevoir l'éprouvette multiple suivante.

Comme montré à la figure 14, la benne de transfert (convoyeur) 302 est pourvue: d'un ensemble de benne de convoyeur supérieur 350, de traverses 352 et 353, d'un arbre d'entraînement de benne de transfert 354, d'un ensemble de benne de convoyeur inférieur 356, d'un boîtier de transmission d'un moteur de benne de transfert et codeur 358, et de ressorts de position des éprouvettes multiples 360 et 361. La paire de courroies d'entraînement 308 et 310 des ensembles de benne de transfert supérieur et inférieur est entraînée par un seul boîtier de transmission de moteur 358. Un codeur disposé sur le moteur 358 permet d'obtenir le positionnement précis des éprouvettes multiples. Des coupleurs 362 (figure 17) sont prévus pour permettre une liaison d'entraînement plus facile entre l'arbre 354 et les ensembles supérieur et inférieur. Les courroies d'entraînement 308 et 310 de la benne de transfert peuvent être en acier/kevlar renforcé pour éviter l'allongement de la courroie et réduire le jeu. Des plaques de tension de benne de transfert 364 et 366 (figure 14-16) à chaque extrémité des ensembles de benne de transfert supérieur et inférieur peuvent être prévues de façon à ajuster la tension sur les courroies d'entraînement 308 et 310. Un dispositif optique de butée de fin de course 368 (figure 16) sur le rail de l'ensemble de benne de transfert inférieur est prévu pour étalonner l'instrument de diagnostics au démarrage. Un dispositif de blocage d'entraînement inférieur 370 (figure 17) est prévu pour fixer le codeur du boîtier de transmission du moteur 358 sur le système d'entraînement de la benne de convoyeur.

En fonctionnement, les éprouvettes multiples sont transférées depuis l'ensemble de benne de chargement de convoyeur vers le carrousel et vice-versa par la benne de transfert 302. L'éprouvette multiple 200 est disposée sur la navette 322 des ensembles supérieur et inférieur de benne de transfert. L'éprouvette multiple est transférée et entraînée par l'intermédiaire des courroies d'entraînement 308 et 310 fixées sur la navette de benne de transfert vers une position interne au convoyeur de façon que les éprouvettes multiples puissent être traitées. Les éprouvettes multiples sont bloquées et maintenues fermement dans les ensembles de benne de transfert supérieur et inférieur par des ressorts plats 360 et 361 jusqu'à ce que la plaque de blocage de convoyeur puisse être engagée et le transfert démarré. Une fois que l'éprouvette multiple a été traitée dans la station de traitement, la benne de transfert pousse l'éprouvette multiple dans un sens inverse vers l'arrière sur le carrousel pour l'incubation, la rotation et la lecture optique par l'intermédiaire de la navette et des courroies de convoyeur de la benne de transfert.

Le lecteur de code-barre est décrit ci-après.

Lorsque l'opérateur ferme la porte de chargement, les lecteurs de code-barre 304 et 306 (figure 10) scrutent automatiquement les étiquettes à code-barre 206 et 208 (figure 24) sur les côtés de l'éprouvette multiple. Les lecteurs de code-barre 304 et 306 (figures 8 et 10) sont montés de façon adjacente à la benne de chargement 300 pour lire les codes-barre d'identification de patient et les codes-barres d'identification de l'éprouvette multiple sur les éprouvettes multiples. Le système utilise le numéro ID (d'identification) d'échantillon lu pour suivre l'échantillon. D'autres informations lues permettent au système d'enregistrer des détails de fabrication, tels que le numéro de lot. Les lecteurs de code-barre 304 et 306 sont des unités fixes montées à l'intérieur de la chambre de chargement. Les lumières rouges du lecteur de code-barre sont visibles lorsque la porte de chargement est ouverte, comme montré à la figure 2.

Les lecteurs de code-barre 304 et 306 (figure 10) sont disposés de façon adjacente à la station de chargement et à la superstructure de châssis support vertical de la benne de chargement 300. Les lecteurs de code-barre scrutent et lisent les codes-barre sur les étiquettes des éprouvettes multiples pour identifier les échantillons et les essais à réaliser par l'instrument de diagnostics.

On décrit ci-après le carrousel.

Le carrousel 400 (figures 8, 9 et 28), aussi désigné comme l'ensemble de carrousel, est l'emplacement de maintien central des éprouvettes multiples. Les activités suivantes sont réalisées dans le carrousel: réchauffage initial avant la première phase de traitement des éprouvettes multiples dans la station de traitement; incubation entre phases dans la station de traitement; et, détection de fluorescence pendant l'étape d'analyse finale et amplification avant que l'éprouvette multiple ne soit prête à être enlevée de l'instrument de diagnostics automatique. Le carrousel dispose d'un jeu de flasques supérieur et inférieur 404 et 406 qui sont fixés sur un arbre central 408. L'arbre central du carrousel tourne autour d'un axe vertical provoquant la rotation de l'ensemble du carrousel. Le carrousel dispose de fentes de réception d'éprouvettes multiples 410 et 412 qui sont régulièrement réparties autour du carrousel afin de maintenir dix éprouvettes multiples dans une position verticale debout. Les éprouvettes multiples sont maintenues dans les fentes 410 et 412 du carrousel par une nervure dans chaque fente supérieure qui s'accroche dans la rainure de la plaque arrière de l'éprouvette multiple. Le carrousel tourne doucement d'arrière en avant, s'arrêtant de façon intermittente pour recevoir les éprouvettes multiples ou les délivrer vers les bennes. Le carrousel réalise une rotation complète dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, ceci avec une durée de 40 secondes. Le mouvement d'agitation d'arrière en avant du carrousel maintient les éprouvettes multiples de façon à rester à proximité de la lumière de la tête de lecture pendant une période prolongée avant l'étape de détection de fluorescence et protège les éprouvettes multiples des variations de températures. Un moteur 413 fournit la puissance au carrousel en faisant tourner un petit engrenage qui à son tour fait tourner le flasque de carrousel.

Le carrousel 400 (figure 8) doit, à différents instants, s'aligner avec (a) la benne de chargement 300 pour prendre de nouvelles éprouvettes multiples ou pour renvoyer les éprouvettes multiples terminées; (b) la benne de transfert 302 pour délivrer les éprouvettes multiples à la station de traitement 602 ou les renvoyer vers le carrousel après la fin du traitement; et, (c) la tête de lecture 504 (figure 9) de façon à contrôler les éprouvettes multiples au point de vue fluorescence pendant l'amplification. Une broche de verrouillage 115 (figure 37) verrouille le carrousel en place. Lorsque le carrousel doit reprendre la rotation, la broche de verrouillage 115 se rétracte et le moteur de carrousel se réenclenche.

L'ensemble de carrousel 400 (figure 28) comprend un carrousel tournant avec des tables tournantes 404 et 406 doubles. Les tables tournantes comprennent un flasque horizontal supérieur fendu 404 comprenant un disque supérieur fendu de façon excentrée, et un flasque horizontal inférieur 406 comprenant un disque inférieur, précontraint par ressort, fendu de façon excentrée. Les disques supérieur et inférieur définissent des fentes excentriques 410 et 412 qui sont alignées en concordance verticale l'une avec l'autre pour recevoir et s'engager sur les parties supports supérieure et inférieure des plateaux, de façon à maintenir les éprouvettes multiples en position debout dans le carrousel. Un pignon d'entraînement agrandi 414 est disposé au-dessous du disque inférieur 406 et est fixé sur celui-ci. Le pignon d'entraînement est disposé audessous d'une base horizontale ou plaque de base 415 (figure 37). L'arbre central vertical 408 (figure 28) s 'détend entre les disques supérieur et inférieur 404 et 406 et est relié à ceux-ci. L'arbre est fixé par soudure, collage, ou par un moyen de liaison adapté tel qu'une clavette sur le pignon d'entraînement élargi 414.

L'ensemble de carrousel dispose d'un moteur d'entraînement qui est relié avec un arbre d'entraînement de moteur en porte-à-faux, et le fait tourner. L'extrémité de l'arbre d'entraînement de moteur dispose d'un pignon d'engrenage qui s'assemble contre, s'engage sur le pignon d'entraînement 414 et l'entraîne pour faire tourner les tables tournantes doubles (flasques) du carrousel maintenant les éprouvettes multiples.

L'ensemble de carrousel réalise le stockage, l'incubation, la rotation, le transport et la lecture des éprouvettes multiples. Les éprouvettes multiples sont chargées sur le carrousel par les bennes de chargement et de convoyeur. Les éprouvettes multiples sont contenues dans le carrousel lorsque la température d'incubation nécessaire est atteinte. La lecture des éprouvettes multiples est faite en relation avec le corps principal du carrousel et l'ensemble du mécanisme de tête de lecture 502 (figure 9).

Dans le mode de réalisation illustré, le carrousel est configuré de façon à maintenir dix éprouvettes multiples.

L'angle et la position des dix fentes 410 et 412 (figure 28) prévues sur le carrousel sont tels que deux fentes espacées de 180 sont disponibles dans la trajectoire d'une éprouvette multiple depuis une extrémité de l'instrument de diagnostics jusqu'à l'autre, c'est-à-dire de gauche à droite, et de nouveau vers l'arrière. La fente de carrousel la plus proche de la tête de lecture 504 (figure 9) est disposée de façon à assurer un alignement correct de la tête de lecture et de la fenêtre de cellule de lecture 212 (figure 22) de chaque éprouvette multiple. Dans certaines circonstances, il peut être souhaitable d'utiliser un carrousel qui est configuré et disposé de façon à maintenir plus ou moins de dix éprouvettes multiples.

Dans le mode de réalisation préféré, chaque éprouvette multiple est maintenue à l'intérieur des fentes de carrousel alignées 410 et 412 (figure 28) des plaques de carrousel inférieure et supérieure 404 et 406 en utilisant des ressorts courbes 418 (figure 36) associés avec les plaques de carrousel supérieure et inférieure et s'engageant avec celles-ci. La force élastique des ressorts courbes supérieur et inférieur fixe les éprouvettes multiples pendant la rotation du carrousel, la lecture (balayage optique) de la tête de lecture (lecteur optique) 504 (figure 9) de même que pour maintenir les éprouvettes multiples contre leur propre poids dans la même position avant l'enlèvement par l'une des bennes 300 ou 302.

Le carrousel est entraîné par un moteur à courant continu de 12 V servo-commandé par l'intermédiaire d'un engrenage de carrousel 414 (figure 37) et un engrenage droit d'entraînement de pignon. La broche de verrouillage 115 peut être réalisée en acier inoxydable. La broche de verrouillage empêche la rotation du carrousel pendant le chargement et le déchargement des éprouvettes multiples par les bennes de chargement et de transfert de même que pendant les cycles de lecture du mécanisme de tête de lecture. La broche de verrouillage est entraînée de façon alternative par un double vérin automatique 418 monté sur un crochet 420. Des commutateurs de lecture peuvent commander et surveiller l'état de la broche de verrouillage. La broche de verrouillage elle-même présente une extrémité inclinée 117 qui est conçue pour se positionner dans une fente 420 dans le pignon de carrousel 414 plutôt que de passer à travers lui, ce qui aide à obtenir un engagement positif précis. La broche de verrouillage peut coulisser dans un palier 422.

On décrit ci-après le lecteur optique.

L'instrument de diagnostics 100 est pourvu d'un lecteur optique et d'exploration 502 (figure 9) qui constitue un détecteur optique. Le détecteur optique dispose d'une tête de lecture optique mobile 504 située à proximité de la base du carrousel pour s'engager de façon conjuguée avec les fenêtres de cellules de lecture 212 (figure 22) des éprouvettes multiples et pour entrer en contact avec celles-ci dans le but de lire et de détecter les analytes détectables de façon optique dans la cellule de lecture des éprouvettes multiples. De préférence, la tête de lecture 504 (figure 30) comprend un détecteur de fluorescence pour détecter les analytes fluorescents. La tête de lecture 504 (figure 30) mesure la fluorescence dans les échantillons développée pendant l'amplification pour détecter un analyte de la manière suivante. Le carrousel 400 s'arrête et la tête de lecture 504 s'détend vers la fenêtre de cellule de lecture 212 (figure 38) sur l'arrière de l'éprouvette multiple. La tête de lecture 504 amène la lumière depuis une lampe à halogène dans la fenêtre de cellule de lecture 212 et explore pour renvoyer la fluorescence de l'échantillon issu de la réaction d'amplification. Un faisceau de fibres optiques 506 conduit la lumière d'une lampe à halogène vers la cellule de lecture et conduit en retour la fluorescence issue de la tête de lecture 504 vers un détecteur de fluorescence qui mesure l'intensité de la lumière ainsi renvoyée. La lecture peut prendre moins d'une seconde; durée après laquelle la tête de lecture 504 se rétracte et le carrousel reprend sa rotation. Des lectures multiples sont faites pour vérifier les résultats. Pour assurer une détection précise de la fluorescence issue de l'échantillon, la cellule de lecture 212 sur l'éprouvette multiple est construite pour obtenir une profondeur de champ précise pour la lecture. La tête de lecture et le détecteur de fluorescence peuvent aussi être optimisés pour détecter la fluorescence de l'iodure de propidium ("PI") qui est la matière tinctoriale produisant la fluorescence qui peut être ajoutée à l'échantillon pendant l'amplification. La fluorescence est seulement détectée lorsque la structure d'acide nucléique cible est présente dans l'échantillon. La lampe à halogène est toujours allumée lorsque l'instrument de diagnostics automatique est en service. La tête de lecture 504 est déplacée par une courroie d'entraînement crantée 508 (figure 39) guidée le long d'un jeu de poulies entraînées par moteur 510 et 512. Lorsqu'une éprouvette multiple n'est pas en cours de lecture, la tête de lecture reste dans sa position rétractée.

Le lecteur optique 502 (figure 39) comprend un mécanisme de tête de lecture qui fournit un dispositif d'exploration avec un fluoromètre en surface frontale dans lequel l'échantillon testé de façon chimique est excité à toutes les longueurs d'onde comprises entre 527,5 à 552,5 nanomètres et la fluorescence résultante est mesurée avec une bande passante comprise entre 607,5 et 656,6 nanomètres. Ceci correspond à des parties appropriées du spectre d'absorption et d'émission de l'iodure de propidium (PI). Le PI est la matière tinctoriale préférée utilisée dans l'essai des échantillons incorporés dans les éprouvettes multiples.

Les systèmes et modules optiques 500 (figure 9) peuvent être divisés en 5 sous-sections: (1) la source lumineuse et le boîtier de lampe 514 (figure 45); (2) la voie d'excitation (source) 516 (figure 47); (3) le faisceau de fibres optiques 506 (figures 30 et 48); (4) l'échantillon comprenant bien la fenêtre de cellule de lecture 212 (figure 38) et l'échantillon; et, (5) la voie d'émission (signal) 518 (figure 49). La source de lumière du lecteur optique nécessite une énergie lumineuse suffisante sur la bande d'excitation, ctest-à-dire, le spectre d'absorption du PI. Dans le lecteur optique préféré, une lampe à halogène-tungstène à incandescence ouverte 520 (figure 45) une longueur d'onde continue (CW) de 12 V/20W est utilisée. Cette lampe dispose d'un angle de divergence de faisceau de + 5 et d'un diamètre de faisceau minimum de 35 mm. Le boîtier de lampe 514 dispose d'une fenêtre en verre absorbant l'infrarouge (IR) 522 reliée à un anneau en aluminium 524 qui atténue le transfert d'énergie thermique vers le reste du module optique. Le boîtier de lampe dispose aussi de nombreuses ouvertures d'aération 526 et 528. La lampe du lecteur optique est chargée dans le boîtier de lampe depuis l'arrière et peut être remplacée. Le boîtier de lampe fournit une autoventilation suffisante à la lampe de lecteur optique, mais sert de blindage pour la lampe de lecteur optique vis-à-vis des courants d'air directs et son axe optique est aligné avec celui du reste du module.

La voie d'excitation 516 (figure 46 et 47) du lecteur optique dispose de: un montage de fenêtre d'absorption d'infrarouge (IR) en aluminium 528 et une fenêtre 530; un filtre d'excitation 532; un bloc d'excitation en aluminium 534; des voies d'excitation en acétal 536; un objectif 538; un séparateur de faisceau 540; un détecteur de lampe 542; et une face de réception 544. La lumière atténuée thermiquement issue de la source de lumière du lecteur optique passe à travers la fenêtre en verre absorbant l'infrarouge pour son atténuation.

L'objectif de ceci est de protéger les composants optiques de températures excessives. L'énergie absorbée est éliminée par la masse du boîtier de canal d'excitation en aluminium.

Un gradient thermique important, une isolation peuvent être prévus en réalisant la voie d'excitation en acétal noir. La voie d'excitation en acétal 536 présente une section cylindrique qui, lorsqu'elle est chargée avec les composants optiques de voie d'excitation, est placée dans le boîtier et est fixée. Le faisceau source pratiquement parallèle du lecteur optique peut être filtré avec un filtre à interférence de bande passante d'un diamètre de 25 mm avec une longueur d'onde centrée sur 540 nm (CWL) et de 23 nm de pleine demi-largeur maximale (FWHM). Le blocage par un tel filtre s'étant depuis les rayons x jusqu'à 1'IR à 120 nm et le filtre présente une densité optique minimum (OD) de 6, de façon classique de 8, et un facteur de transmission minimale de 60 %. L'efficacité CWL du filtre avec un angle d'incidence de 5 est d'environ 539,25 nm, ce qui est négligeable. Une lentille d'objectif bi-convexe 538 du lecteur optique collecte la lumière de la source d'excitation et peut la faire diverger sur une face de faisceau de fibres optiques de diamètre 3 mm 544 avec un angle solide de 60 qui est inférieur à l'angle admissible de 70 des fibres optiques. La face de fibres optiques 544 est disposée à l'intérieur de la distance focale de la lentille de façon que sa face soit illuminée au maximum.

Les fibres optiques sont finement disposées de façon aléatoire dans le but de diffuser de façon efficace l'image source. Un séparateur de faisceau en verre 540 peut être disposé avec un angle de 45 par rapport au faisceau d'excitation divergent. Celui-ci réfléchit environ 5 % de l'énergie d'excitation vers une photodiode en silicium pour aider la surveillance de la lampe du lecteur optique.

Comme cela est mieux montré à la figure 48, le faisceau de fibres optiques 506 du lecteur optique présente une configuration en guide Y avec: une frette de faisceau de fibre commune 546, un revêtement métallique de faisceau commun 548, une jonction en forme de Y 550, une fente 552, et un revêtement métallique de faisceau de signal d'émission 554 et une frette 556, et un revêtement métallique de faisceau de lampe d'excitation 558 et une frette 560. Un faisceau commun 562 comprenant quelques 8000 fibres de verre est fixé dans une frette en acier inoxydable longue 546 qui vient ensuite accéder à la fenêtre d'échantillon. Celui-ci supporte les deux faisceaux d'excitation et d'émission. Le faisceau de fibres optiques principal 562 est ensuite divisé à une jonction appropriée 550 avec 64 % des fibres dédiées à la voie d'émission (signal). Les fibres sont disposées de façon aléatoire soit dans la frette commune 546 soit à la jonction 506, en fonction de la longueur globale du guide et sont protégées par un revêtement métallisé 548. Les faisceaux de fibres optiques sont collés sur toutes les faces à l'intérieur de leurs frettes respectives avec des surfaces finement meulées et polies. Cependant, la colle est choisie de façon à ce qu'elle soit transparente aux longueurs d'ondes d'excitation et d'émission de la lumière. Ceci est utile pour assurer des émissions en arrière-plan négligeables compte-tenu de l'auto-fluorescence du guide.

La forme et la taille de l'échantillon bien compris dans la fenêtre de cellule de lecture 212 (figure 38) du mécanisme de manutention pour le lecteur optique sont conçues de façon à limiter l'émission à un angle solide de 30", de façon à être à l'intérieur de l'angle admissible des fibres optiques (70 ) pour une efficacité de collecte de signal maximale. La fenêtre de cellule de lecture 212 présente une configuration en section transversale tronconique s'étendant vers l'extérieur (en forme de tronc de cône). La tête de lecture 504 présente une configuration tronconique s'étendant vers l'intérieur (en forme de tronc de cône) qui crée un socle tronconique.

La tête de lecture est de forme complémentaire à celle de la fenêtre de cellule de lecture de façon à s'engager en concordance et à s'emboîter dans la fenêtre de cellule de lecture dans le but de lire les analytes détectables de façon optique dans la cellule de lecture. De préférence, la distance entre la face optique de la fibre et l'échantillon est ajustée de façon à minimiser la sensibilité au déplacement de l'échantillon de l'éprouvette multiple, maximiser la collecte du faisceau d'émission et à minimiser la collecte de tout système d'arrière-plan, par exemple, la fluorescence de la colle, qui est réfléchie par la surface unie de l'éprouvette multiple en arrière dans la fibre optique avec un angle supérieur à 70 .

Le canal du signal d'émission 518 (figure 49) dispose: d'un faisceau de fibre de signal d'excitation 564 et d'une frette 566, d'un bloc en aluminium 568; d'un filtre d'excitation 570; d'un détecteur de signal 572; d'une entretoise de photodiode en aluminium 574; d'un circuit imprimé 576; et d'un couvercle de blindage en aluminium 578. La fluorescence de l'échantillon testé dans l'éprouvette multiple simultanément avec une certaine énergie d'excitation réfléchie sont réémises à travers les fibres optiques vers le détecteur de signal 572 et la voie d'excitation 516. De préférence, du signal d'émission, au moins 64 % arrivent sur le détecteur de signal. Les émissions peuvent être ultérieurement filtrées, par exemple avec un filtre d'interférence par bande passante de diamètre 25 mm 570 avec une longueur d'onde centrée à 632 nm (CWL) et une pleine demi-largeur maximale de 49 nm (FWHM). Un tel blocage et filtrage s'étend depuis les rayons X jusqu'à 1'IR à 1200 nm. Le filtre 570 présente une densité optique minimale (OD) de 6 (de façon classique 8) et une transmittance minimale de 70 %. La CWL efficace du filtre 570 pour l'angle d'incidence de 35 par rapport aux émissions vers l'arrière-plan peut être de 592,59 nm et de 624,18 nm avec un angle d'incidence de 15 pour le signal.

L'émission vers l'arrière-plan peut s'étendre à 14,91 nm à l'extérieur de la longueur d'onde de coupure inférieure du signal d'émission souhaité (607,5 nm). Pour encore atténuer les émissions non souhaitées au-dessous de 607,5 nm, un filtre en verre de couleur peut être placé avant le filtre d'émission. Le signal filtré est détecté par une photodiode en silicium à deux grandes surfaces (100 mm2). Le préamplificateur à gain élevé, à étage unique pour ce transducteur dispose de préférence d'un faible bruit de sortie (moins de 1 mV), d'un rapport de réjection de mode commun élevé (90 dB) et d'un rapport signal sur bruit élevé (83 dB pour la plage pour la pleine étendue de la sortie).

La réponse en fréquence en boucle fermée de l'amplificateur est de préférence identique aux caractéristiques de la photodiode de façon à minimiser le gain en bruit et à améliorer la stabilité. Le circuit imprimé 576 supporte la photodiode. Une entretoise en aluminium anodisé 574 protège les courtes électrodes de la photodiode en reliant l'entretoise au rail de référence du circuit. Pour une amélioration accrue au point de vue performance de bruit et stabilité, le circuit est, de préférence, blindé électromagnétiquement par un couvercle métallique de mise à la masse (mise à la terre) 578 et le bloc 568 contenant des filtres d'émission 570 et le détecteur 572 est régulé thermiquement à une température appropriée.

Le dispositif d'exploration optique 502 (figure 39) dispose d'un mécanisme de tête de lecture 580 qui présente le faisceau de fibres optiques à module 506 à la cellule de lecture de chaque éprouvette multiple avec l'orientation correcte pendant la durée sélectionnée par le processus du système de l'instrument de diagnostics. le mécanisme de tête de lecture manoeuvre et positionne l'éprouvette multiple de façon que la relation répétitive désirée soit obtenue entre chaque éprouvette multiple et le faisceau de fibres optiques 506. L'entraînement de la tête de lecture 582 est prévu par un moteur à courant continu de 12 V servo-commandé 584 et une poulie d'entraînement 510 et 512 et la courroie d'entraînement sans fin 508. La courroie d'entraînement 508 est fixée sur la base allongée 586 du mécanisme de tête de lecture. La base 586 est montée sur un guide linéaire 588 pour assurer un mouvement linéaire précis et régulier. Un arbre linéaire fraisé 590 est monté sur le corps du boîtier de tête de lecture 592 et fournit le dispositif de montage et de blocage pour le faisceau de fibres optiques 506 par l'intermédiaire d'un collier 594 sur une extrémité. L'autre extrémité de l'arbre fraisé dispose d'une tête inclinée et d'un ressort de compression de tête de lecture 596 monté dessus comme une partie du mécanisme de manutention de façon à assurer l'engagement en contact requis entre la tête de lecture 504 et la fenêtre de cellule de lecture de l'éprouvette multiple. L'arbre fraisé 590 assure qu'une fois assemblé, le faisceau de fibres optiques 506 va être fixe et ne tourne pas de façon à empêcher les variations et changements de la zone de vision de la cellule de lecture de l'éprouvette multiple.

Le ressort de tête de lecture 596 fournit la compression requise pour permettre le positionnement et le blocage temporaires de l'éprouvette multiple dans chaque position de fonctionnement. De préférence, la tête de lecture 504 comprend une double tête de lecture inclinée pour un contact interne aussi bien qu'externe avec la fenêtre de cellule de lecture de l'éprouvette multiple. L'ajustement grossier et la manutention sont prévus par la partie inclinée externe. L'ajustement fin et la manutention sont prévus par la partie inclinée interne. Un indicateur peut être fixé sur l'arbre fraisé en déplacement de façon à couper un faisceau optique, ctest-à-dire, à interrompre un faisceau optique, au point de commande requis qui surveille la position de la tête de lecture et fournit l'information de retour vers le calculateur.

On décrit ci-après le poste de traitement
Le poste de traitement 602 (figures 8 et 9) est celui sur lequel l'instrument de diagnostics automatique réalise de nombreuses opérations mécaniques sur l'éprouvette multiple. Le processeur 600 de la station de traitement exprime les réactifs des bulles ou blisters de l'éprouvette multiple dans l'échantillon de l'éprouvette multiple, mélange les matières dans les éprouvettes multiples; déplace les liquides dans des sacs de récupération des éprouvettes multiples; et scelle les blisters et sacs de récupération dans les éprouvettes multiples de façon à être sûr que les liquides ne circulent pas dans ces zones de l'éprouvette multiple à des instants inappropriés.

Le processeur 600 sur la station de traitement comprend trois ensembles principaux: un ensemble à plaque de blocage 604 (figure 29), un ensemble à porte de récupération 608 et un assemblage à coussinet 610.

L'ensemble à plaque de blocage contient une plaque de blocage 632 qui bloque l'éprouvette multiple de façon à la maintenir fermement en place pendant le traitement.

L'ensemble à porte de récuparation 608 ouvre et ferme le sac de récupération dans l'éprouvette multiple.

L'assemblage à coussinet 610 réalise les activités de traitement, tel que l'expression des réactifs et le mélange des liquides dans l'éprouvette multiple. L'éprouvette multiple est maintenue entre l'ensemble à plaque de blocage et l'assemblage à coussinet. La partie frontale des éprouvettes multiples fait face à l'assemblage à coussinet, et la face arrière de l'éprouvette multiple vient contre l'ensemble à plaque de blocage. Le processeur peut aussi disposer d'un ventilateur 634 et d'un guide de chaîne ou câble 636.

Les contrôles des échantillons des éprouvettes multiples sont conduit de façon séquentielle et automatique par le processeur 602 (ensemble de traitement) situé dans une station de traitement. La station et ensemble de traitement expriment de façon automatique et mélangent les réactifs avec les échantillons dans les éprouvettes multiples suivant une séquence appropriée pour le test désiré à réaliser sur les échantillons dans les éprouvettes multiples. La station et ensemble de traitement sont pourvus d'un ensemble à plaque de blocage 604 qui bloque par compression, supporte et maintient les éprouvettes multiples dans une position verticale debout. Des aimants commandés de façon pneumatique 606 sont reliés en fonctionnement à l'ensemble à plaque de blocage 604 par des arbres à mouvement alternatif pour s'engager sur les plateaux et attirer magnétiquement les billes métalliques dans les éprouvettes multiples qui supportent les analytes détectables de façon optique. L'ensemble à plaque de blocage se déplace le long d'une piste linéaire 638. La station et l'ensemble de traitement disposent aussi d'un ensemble à porte de récupération debout 608 qui ouvre et ferme des sacs de récupération dans les éprouvettes multiples fermées jetables. Un ensemble de convoyeur à courroie verticale debout est relié en fonctionnement et fixé par des liens ou connecteurs sur l'assemblage à coussinet mobile verticalement 610 pour déplacer l'assemblage à coussinet verticalement de façon que les rouleaux, sabots, dispositifs de scellement et autres composants de l'assemblage à coussinet puissent entrer en contact et s'engager sur différentes zones des éprouvettes multiples fermées jetables.

On décrit ci-après la plaque de blocage et les ensembles à aimants.

L'ensemble à plaque de blocage 604 (figures 25 et 26) dispose d'une plaque de blocage 632 qui fournit le mécanisme support de la station de traitement. La plaque de blocage maintient l'éprouvette multiple lorsqu'elle est dans la station de traitement. La surface de la plaque de blocage se conforme exactement à la face arrière de l'éprouvette multiple de façon que toutes les parties de l'éprouvette multiple soient entièrement supportées lorsque le coussinet applique une pression sur l'éprouvette multiple pendant le traitement. La plaque de blocage pousse une éprouvette multiple nouvellement introduite contre le coussinet. La plaque de blocage se rétracte à la fin de la phase dans la station de traitement de l'éprouvette multiple, permettant à la benne de transfert de renvoyer l'éprouvette multiple vers le carrousel. Quatre zones découpées de forme carrée 640 dans la plaque de blocage permettent à des aimants 606 d'avancer et de toucher quatre zones 214 de la plaque arrière 204 de l'éprouvette multiple 200 pour attirer les billes magnétiques hors de la solution. Chaque aimant est déplacé par son propre dispositif pneumatique.

La fonction primaire de l'ensemble à plaque de blocage (blocage) est de supporter et de bloquer l'éprouvette multiple dans la position correcte au cours du traitement sur l'ensemble de traitement. L'ensemble à plaque de blocage fournit aussi la force de réaction nécessaire pour maintenir l'équilibre pendant le traitement chimique de l'éprouvette multiple. La plaque de blocage se déplace le long d'une piste linéaire 638 (figure 26) et est motorisée par des verins pneumatiques sur les parties supérieure et inférieure de la plaque de blocage. Le guide linéaire reprend la masse de la totalité de l'ensemble à plaque de blocage et maintient un déplacement linéaire précis à l'activation. L'ensemble à plaque de blocage est entraîné par deux vérins pneumatiques à double action 642 qui sont actionnés par des commutateurs de lecture. Les verins pneumatiques sont couplés à la plaque de blocage avec des raccords d'extrémité de tige et broches pour assurer que l'axe de la force est correctement maintenu.

Comme partie du processus chimique dans les éprouvettes multiples, il est souhaitable que la séparation des particules magnétiques se produise dans chacune des quatre zones de réaction à différents instants. Ceci est accompli par quatre ensembles à aimants 606 (figures 25 et 26) qui comprennent collectivement un ensemble à aimant de traitement. Chacun des ensembles à aimant 606 est pourvu d'un bloc d'aimants laminés 648 (figure 45) qui est fixé par des broches 649 à une culasse en forme de U. Au moins l'une des broches peut être annulaire entourée par un tube (tubage) 651 (figure 34). Les aimants sont poussés vers l'extérieur de la culasse 650 par un ressort d'aimant de compression 652. L'aimant est maintenu captif dans la culasse 650 par l'intermédiaire de broches 649 et d'un ressort 652. La culasse 650 agit comme support des guides d'aimants. Le ressort 652 au-dessous de l'aimant donne à l'aimant une faible valeur de précharge et de tension. Les broches 649 participent à la commande du déplacement radial et axial de l'ensemble à aimant pour assurer un degré d'auto mise à niveau de la face d'aimant précontraint par ressort contre la plaque arrière en plastique flexible 204 (figure 25) de l'éprouvette multiple. L'aimant est présenté sur l'arrière de la plaque arrière de l'éprouvette multiple 204 (figure 25) dans une section spécialement amincie 214 pour assurer une très étroite proximité avec les sacs de l'éprouvette multiple contenant des réactifs de test (produits chimiques) et particules magnétiques. L'aimant lui-même peut être constitué d'un matériau à base de bore/néodyme/fer avec une très grande résistance de 35 MGO.

De préférence, l'aimant est laminé horizontalement pour permettre l'obtention d'un champ magnétique concentré à l'intérieur d'une zone étroite et déterminée de l'éprouvette multiple. La nature horizontale du champ aide à empêcher les particules magnétiques de coulisser à l'extérieur de la zone de champ magnétique dans d'autres activités à l'intérieur de l'éprouvette multiple.

L'ensemble à aimant est couplé à un verin pneumatique à double action qui produit le mouvement linéaire alternatif requis pour l'aimant de façon à s'assurer que l'aimant est engagé sur l'éprouvette multiple lorsque cela est requis et est rétracté lorsque cela n'est plus requis. Le mouvement du piston du vérin pneumatique et le mouvement de l'aimant sont activés et commandés par des commutateurs en peigne montés sur le verin pneumatique. Le couplage de l'ensemble à aimant sur le verin pneumatique est obtenu par une broche assemblée à force dans la culasse magnétique après passage à travers une pièce de tubage en plastique 651 (figure 34) à l'intérieur de l'orifice d'une barre de liaison séparée. La disposition de couplage permet un degré flexible de liberté suivant chaque axe pour permettre à l'ensemble à aimant d'avoir un degré de libre flottement pour empêcher le colmatage et l'adhérence lorsqu'il est entraîné par le verin pneumatique à double action fixé de façon rigide à travers un bloc de guidage fixé de façon rigide.

On décrit ci-après l'ensemble de porte de récupération.

L'ensemble de porte de récupération 608 (figure 29) est la gâche de porte pour sacs de récupération des éprouvettes multiples. L'ensemble de porte de récupération ouvre et ferme les sacs de récupération sur l'éprouvette multiple de façon que les liquides soient seulement déplacés vers les poches aux instants corrects. Quatre portes en forme de T 654 sur l'ensemble de porte de récupération sont alignées avec les quatre sacs de récupération de l'éprouvette multiple. Un arbre à came 656 (figure 32) fait tourner l'ensemble de porte de récupération, tirant les portes au-delà de l'éprouvette multiple pour ouvrir les sacs de récupération et poussant les portes contre l'éprouvette multiple pour les fermer de façon temporaire.

La fonction de l'ensemble de porte de récupération est de fournir une porte pour l'étanchéité mécanique temporaire à chacune des quatre zones de récupération sur les éprouvettes multiples (TSP). Ceci est obtenu par un actionneur à air rotatif à simple palette fournissant la force d'entraînement à une came en acier inoxydable excentrique 658 (figure 32) qui à son tour active quatre portes indépendantes. La came 658 présente des sections de came multiples 659 qui créent un déplacement linéaire de la porte de récupération à partir de la rotation de 180 donnée, produite par l'actionneur à air. Des suiveurs de came en acétal 660 établissent un lien entre la came 658 et une paroi ou plancher de porte de récupération en déplacement 662. La paroi ou plancher de porte de récupération 662 est en contact avec la came 658 de façon à fournir un dispositif de retour positif. Des broches 664 passent à travers les suiveurs de came 660 et des pieds de porte de récupération chargés par ressorts 666. Les ressorts dans les pieds de portes de récupération fournissent une précharge qui est transmise aux surfaces de sacs de l'éprouvette multiple au moment du contact de façon à assurer que la force et la pression de scellement correctes sont appliquées pendant le scellement. Chacun des pieds de porte de récupération individuels sont guidés et positionnés par un seul bloc de guidage 670 contenant des paliers en acétal pour un fonctionnement libre et régulier.

Les inserts de scellement de porte de récupération 672 sont placés sur les extrémités de chacun des pieds de porte de récupération 666 pour venir en contact et sceller les sacs ou poches de récupération dans les éprouvettes multiples.

Les inserts de porte de récupération 672 présentent une section d'autonivellement 673 (figure 33), une section de fixation d'emplacement 674 et un bord effilé 675 contenant un élément de scellement qui fournit les caractéristiques de scellement requises du sac d'éprouvette multiple.

On décrit ci-après l'assemblage à coussinet, les rouleaux, les mélangeurs et les dispositifs de scellement.

L'assemblage à coussinet 610 (figure 18) est l'actionneur de la station de traitement. L'assemblage à coussinet manipule l'éprouvette multiple -exprimant les réactifs dans l'échantillon du patient, mélangeant les liquides et amenant la matière d'arrière-plan hors de l'échantillon de façon que l'essai puisse être réalisé.

L'assemblage à coussinet 610 dispose d'un écran antiéclaboussures 611 et contient trois sous-ensembles qui agissent sur l'éprouvette multiple: (1) des sous-ensembles à rouleau 612 qui mélangent les liquides dans la zone de réaction de l'éprouvette multiple et déplacent les liquides autour dans l'éprouvette multiple fermée jetable; (2) des sous-ensembles de mélange 618 comprenant des sabots qui manipulent les bulles de réactif de l'éprouvette multiple de façon à remélanger leur contenu et aussi à exprimer les contenus des bulles dans les zones de réaction de l'éprouvette multiple; et (3) des sous-ensembles de scellement 624 qui ferment de façon permanente les bulles vides, les zones de réaction évacuées et les poches de récupération remplies de façon à empêcher les liquides de revenir en arrière dans celles-ci. Lorsque l'instrument de diagnostics automatique 100 manipule une partie de l'éprouvette multiple, la totalité de l'assemblage à coussinet 610 se déplace vers le haut ou le bas de façon à positionner les rouleaux 614 et 616, les mélangeurs 620 et 622, et les dispositifs de scellement 626 et 628 sur les emplacements de l'éprouvette multiple appropriés.

L'assemblage à coussinet 610 se déplace sur un palier linéaire. Les sous-ensembles se déplacent à l'intérieur et à l'extérieur selon le besoin de façon à manipuler l'éprouvette multiple. Des cames tournantes entraînent les sous-ensembles vers l'intérieur et l'extérieur, les poussant contre l'éprouvette multiple.

Les sous-ensembles à rouleaux 612 (figure 18) de l'assemblage à coussinet mélangent les liquides dans la zone de réaction de l'éprouvette multiple et déplacent les liquides depuis la zone de réaction vers un autre emplacement dans les éprouvettes multiples. Les sousensembles à rouleau mélangent les liquides dans une zone de réaction comme suit. Un rouleau 614 ou 616 de l'assemblage à coussinet peut être premièrement positionné sur la partie inférieure de la zone de réaction de l'éprouvette multiple jetable fermée. L'assemblage à coussinet est ensuite déplacé vers le haut tirant le rouleau jusqu'à ce que le liquide dans la zone de réaction de l'éprouvette multiple jetable fermée soit en partie supérieure de la zone de réaction. Alors, le rouleau est repositionné au-dessus du liquide sur la partie supérieure de la zone de réaction de l'éprouvette multiple jetable fermée et est tiré vers le bas provoquant la poussée du fluide dans la partie inférieure de la zone de réaction par le rouleau. Cette séquence est répétée plusieurs fois pour, par ce moyen, mélanger à fond les contenus de la zone de réaction de l'éprouvette multiple jetable fermée.

Les sous-ensembles à rouleaux 612 (figure 18) de l'assemblage à coussinet déplacent aussi le liquide dans les poches de récupération de l'éprouvette multiple jetable fermée comme suit. Un rouleau 614 ou 616 de l'assemblage à coussinet peut être premièrement positionné en partie inférieure de la zone de réaction. La porte de récupération ouvre le sac de récupération. Ensuite le rouleau tire la partie supérieure de la zone de réaction, poussant le liquide dans le sac de récupération. Enfin, la porte de récupération ferme de façon temporaire le sac de récupération. Après que l'étape de réaction a été achevée, le sac de récupération est scellé à chaud de façon permanente par l'ensemble de scellement.

Les sous-ensembles à rouleaux 612 (figure 18) de l'assemblage à coussinet déplacent encore le fluide vers le bas vers la zone de réaction suivante par l'intermédiaire d'un rouleau 614 ou 616 qui peut être positionné en partie supérieure de la zone de réaction de l'éprouvette multiple jetable fermée et ensuite se déplacent vers le bas vers la partie inférieure de la zone de réaction. La pression du liquide dans la zone de réaction fait rompre la partie de scellement à rompre de l'éprouvette multiple entre les zones de réaction et le liquide est poussé dans la zone de réaction inférieure de l'éprouvette multiple. Ensuite, une étanchéité permanente à chaud à travers une partie de l'éprouvette multiple jetable est réalisée par l'ensemble de scellement 624 pour fermer la zone de réaction supérieure de l'éprouvette multiple.

Les sous-ensembles de mélange (sabots) 618 (figure 18) de l'assemblage à coussinet suspendent les contenus des bulles de réactif de l'éprouvette multiple et expriment aussi les contenus des bulles de l'éprouvette multiple dans la zone de réaction de l'éprouvette multiple.

Les sous-ensembles de mélange (sabots) mélangent les contenus de la bulle avant son expression dans la zone de réaction comme, par exemple, pour remettre en suspension les billes magnétiques de la solution. Les mélangeurs (sabots) 620 et 622 manipulent les bulles comme suit. Un mélangeur (sabot) 620 ou 622 s'étend brièvement, en pressant un côté de la bulle de l'éprouvette multiple, et ensuite se rétracte. Ensuite l'autre mélangeur (sabot) 620 ou 622 presse l'autre côté de la bulle, et se rétracte.

Cette séquence est répétée, provoquant un mélange vers l'arrière et vers l'avant du liquide dans la bulle. Les sous-ensembles de mélange (sabots) 618 expriment aussi le contenu d'une bulle de l'éprouvette multiple dans une zone de réaction comme suit. Le mélangeur externe (sabot) 622 presse vers le bas la demi partie externe de la bulle de l'éprouvette multiple (la moitié qui est la plus éloignée de la zone de réaction). Ensuite, l'autre mélangeur (sabot) 620 presse vers le bas avec une pression suffisante de façon à rompre le joint d'étanchéité à rompre de la bulle, provoquant le déplacement du liquide de la bulle dans la zone de réaction. Ensuite, l'ensemble de scellement 624 produit une étanchéité à chaud permanente de façon à fermer la bulle de l'éprouvette multiple.

Les ensembles de scellement 624 (figure 18) de l'assemblage à coussinet 610 produisent des scellements à chaud pour fermer les bulles vides, zones de réactions évacuées et éprouvettes multiples de récupération remplies dans les éprouvettes multiples de façon à empêcher les liquides d'être repoussés vers celles-ci. Le dispositif de scellement latéral 626 produit un scellement à chaud vertical qui ferme les bulles d'agent réactif vidé dans les éprouvettes multiples jetables. Le dispositif de scellement de la zone de réaction 628 produit un scellement à chaud horizontal pour fermer une zone de réaction dans l'éprouvette multiple jetable fermée après que son contenu a été déplacé vers la zone de réaction suivante au-dessous de celle-ci. Le dispositif de scellement de la zone de réaction 628 peut aussi être utilisé pour sceller de façon permanente l'entrée des éprouvettes multiples de récupération comme suit. Le dispositif de scellement à chaud 628 est disposé de façon adjacente aux éprouvettes multiples. De la chaleur est appliquée sur le dispositif de scellement 628 pendant une courte durée. Ensuite, le dispositif de scellement 628 reste sur l'éprouvette multiple jetable fermée de façon à maintenir fermé le scellement pendant qu'il refroidit. Le dispositif de scellement 628 est ensuite rétracté de l'éprouvette multiple avant que l'assemblage à coussinet ne se déplace.

Comme décrit précédemment, l'assemblage à coussinet 610 (figure 18) de la station de traitement comprend des sous-mécanismes et ensembles comprenant un ensemble à rouleau 612, un ensemble de mélange 618 et un ensemble de scellement 624. L'ensemble à rouleau 612 dispose de rouleaux entraînés par came avec un mouvement alternatif horizontal 614 et 616 pour mélanger les réactifs et les échantillons dans les zones de réaction des éprouvettes multiples jetables fermées. Les rouleaux 614 et 616 déplacent aussi la matière d'arrière plan ou de fond et les parties à évacuer des échantillons vers les sacs de récupération dans les éprouvettes multiples jetables fermées. L'ensemble de mélange 618 comprend des éléments d'impact commandés par came avec un mouvement alternatif horizontal 620 et 622. Les éléments d'impact 620 et 622 comprennent, de préférence, des sabots métalliques pour manipuler et mélanger les réactifs dans les bulles des éprouvettes multiples jetables fermées. Les sabots 620 et 622 sont aussi manipulés de façon à rompre les bulles dans les éprouvettes multiples jetables fermées de façon à exprimer les réactifs des bulles vers les zones de réaction des éprouvettes multiples jetables fermées. L'ensemble de scellement 624 comprend des dispositifs de scellement entraînés par came avec un mouvement alternatif horizontal 626 et 628. Les dispositifs de scellement incluent un dispositif de scellement latéral 626 et un dispositif de scellement de la zone de réaction 628. Le dispositif de scellement latéral 626 scelle à chaud les bulles de réactif d'éprouvettes multiples vides. Le dispositif de scellement de la zone de réaction 628 scelle à chaud les zones de réaction d'éprouvettes multiples évacuées, vidées, utilisées, de même que les sacs de récupération partiellement remplis ou pleins contenant la matière de fond et les parties à évacuer des échantillons dans les éprouvettes multiples.

Les sous-ensembles à rouleaux 612 (figure 18) comprenant une partie de l'assemblage à coussinet du processeur (station de traitement) comprennent deux rouleaux composites 614 et 616. Un rouleau, le rouleau à haute pression 614 est destiné à exercer une force de laminage élevée. Un rouleau, le rouleau à basse pression 616, est destiné à exercer une force de laminage faible.

Les rouleaux déplacent le fluide autour de l'éprouvette multiple lors du traitement de l'éprouvette multiple. Le revêtement externe en silicone (couche) 676 (figure 42) des rouleaux épouse les contours de l'éprouvette multiple pour assurer des volumes résiduels minimum et peut assurer un contact de surface de 3 mm qui agit comme un arrêt pour empêcher le refoulement depuis le réservoir de récupération de l'éprouvette multiple. Les noyaux en nylon 677 de chaque rouleau fournissent le support et la surface de roulement pour le revêtement externe en silicone 676 des rouleaux. De plus, le noyau 677 en nylon fournit une bonne surface de liaison interstitielle pour la silicone, ce qui réduit de façon sensible le délaminage des rouleaux. Les rouleaux sont maintenus par une broche de rouleau 678 et des clips en E 679 sur une culasse 680 et sont poussés contre les éprouvettes multiples par des ressorts 681 et un suiveur de came de rouleau 683 et ensuite le retour est assisté par le ressort de rappel 682. Le suiveur de came 683 est entraîné par une came de rouleau 684 et reçoit une broche palier 685 et une broche de retour 686.

Le coussinet de processeur 610 (figure 18) est un mécanisme et assemblage compact disposé et manoeuvré verticalement à l'intérieur du processeur. Sa fonction est de manipuler les fluides réactifs et l'échantillon à analyser à l'intérieur de l'éprouvette multiple dans le but de réaliser un essai spécifique. Les manipulations de l'éprouvette multiple requises sont: (a) réalisation de bulles; (b) expression de bulles; (c) scellement de bulles après expression; (d) laminage du fluide à évacuer dans les bulles de récupération; (e) fixation de la zone de réaction; (f) laminage du fluide cible dans la zone de réaction suivante; (g) scellement de la zone de réaction après utilisation; et, (h) laminage de l'amplification de l'échantillon testé (cocktail) dans la cellule de lecture.

Le coussinet 610 utilise six actionneurs de coussinet pour accomplir ce jeu de manipulations. Les actionneurs de coussinet sont entraînés par deux servo-moteurs par l'intermédiaire d'un jeu de cames entrelacées 684 monté sur deux arbres à came. Les arbres à came incluent un arbre à came de rouleau 687 (figure 41) et un arbre à came d'expression 688, qui disposent d'un jeu de positions ou états, par exemple, de position d'arrêt. Les positions/états de l'arbre à came de rouleau 687 incluent (1) le rouleau à haute pression et le scellement de la zone de réaction ; (2) le rouleau à haute pression; (3) les deux rouleaux; (4) le rouleau à basse pression; (5) l'arrêt; et (6) les dispositifs de scellement latéraux. Les positions/états de l'arbre à came d'expression 688 incluent: (1) les deux sabots; (2) le sabot arrière; (3) l'arrêt; et (4) le sabot avant. Les positions/états des arbres à came sont disposés par intervalles de 60
L'entrée de l'arbre à came de rouleau 687 est physiquement empêché dans un état indéterminé entre le dispositif de scellement latéral 626 et le dispositif de scellement de réaction à haute pression 628 grâce aux formes complémentaires des cames de dispositif de scellement.

L'instrument de diagnostics peut réinitialiser de façon sûre les cames de coussinet 684 par la détection du dispositif optique d'étalonnage et la réinitialisation dans le sens opposé si le dispositif optique est verrouillé.

Les cames de coussinet 684 (figure 41) comprennent des cames de rouleaux globalement similaires, des cames de dispositif de scellement 689 et des cames de mélangeur (sabot) 690. Les cames de coussinet sont des cames doubles profilées qui peuvent avoir un profil de came externe 691 de façon à produire la force d'activation nécessaire sur le suiveur de came, et un profil de came interne secondaire 692 de façon à produire un mécanisme de retour de retombée. Les profils de came eux-même peuvent être des composites d'une courbe de déplacement harmonique simple de base (SHM) sur 57,5 et d'un point d'arrêt nominal de 5 sur la partie en nez, couplés avec des rayons constants entre les états équivalents. I1 peut y avoir une montée/descente de huit millimètres entre les positions/états des arbres à came. Ce profil de came SHM a été choisi pour donner l'angle de pression le plus faible possible afin de minimiser les charges latérales dans le système. Les cames de coussinet agissent sur les paliers de rouleaux dans les suiveurs de came 683 qui se déplacent à l'intérieur du bloc de guidage. Les suiveurs de came 683 des sous-ensembles à rouleaux, sous-ensembles de scellement et sous-ensembles de mélange sont globalement similaires.

Les suiveurs de came sont préchargés par ressort contre les cames de coussinet par l'action de ressorts de rappel sur les broches de verrouillage 114. Si les broches de verrouillage 114 sont dévissées et enlevées, les actionneurs peuvent être facilement extraits. Pour les rouleaux 614 et 616 et les sabots d'expression 620 et 622, la force passe à travers les ressorts principaux vers la culasse d'actionneur alors que les dispositifs de scellement 624 et 626 sont des mécanismes à autonivellement. Les rouleaux 614 et 616 eux-mêmes sont des noyaux en nylon autour desquels une gomme de silicone est formée et ensuite façonnée par meulage. La trajectoire des sabots d'expression 620 et 622 est infléchie de façon à obtenir des décalages horizontaux de sabots à partir d'un arbre à came vertical. Ceci est destiné à permettre aux sabots 620 et 622 de mélanger le fluide dans une bulle en mélangeant la moitié d'une bulle dans l'autre moitié de façon alternative.

Les dispositifs de commande principaux du processeur à coussinet sont des moteurs à courant continu servo-commandés couplés aux cames de coussinet avec des boîtiers de transmission et coupleurs universels. Ceux-ci peuvent être chanfreinés dans le but de s'assembler plus facilement dans la zone de traitement. Le déplacement vertical du processeur de coussinet est produit par un servo-moteur sur le bâti de processeur qui entraîne une courroie crantée. Le processeur à coussinet est fixé sur cette courroie par un dispositif de blocage de courroie 693 (figure 40) qui sur le maintien d'une surface constante en section transversale équivalente tout en changeant la forme de la section transversale. Ceci permet d'assurer que la courroie est maintenue fermement en place.

Le coussinet est fixé directement sur le processeur par le chariot de coussinet de la voie de guidage linéaire verticale. Le chariot de coussinet glisse, maintenu en place contre un guide vertical 694 (figure 40) sur la plaque arrière de coussinet. Les plaques supérieure et inférieure sont disposées contre ce même guide vertical.

Les axes de guide de plaque supérieure et inférieure sont disposés à leur tour sur le bloc de guidage qui fixe les positions d'actionneur. Le bloc de guidage 695 (figure 18) est découpé en trois parties qui s'alignent autour des actionneurs de façon à fournir une bonne référence au guide.

Les dispositifs de scellement 626 et 628 (figure 18) reposent sur un élément chauffant réalisé en acier inoxydable ou autre matériau, et protégé des éprouvettes multiples en matière plastique par du polytétrafluoréthylène (PTFE) chargé par une bande de laine de verre. La bande en PTFE empêche le plastique mou des éprouvettes multiples de coller sur l'élément chauffant.

L'instrument de diagnostics représenté utilise un dispositif de scellement avec un sabot usiné de façon à disposer d'un système d'ancrage mécanique pour l'élément chauffant, la bande de laine de PTFE et les liaisons électriques. Le mécanisme de scellement multi-niveaux repose sur deux broches 696 et 697 (figures 43 et 44) qui s'auto-alignent elles-mêmes dans deux fentes surélevées.

Les dispositifs de scellement sont poussés vers les éprouvettes multiples jetables par des ressorts 699.

Lorsque les dispositifs de scellement ne sont pas en contact avec l'éprouvette multiple, les dispositifs de scellement se maintiennent dans une position droite.

Lorsqu'un coin d'un dispositif de scellement accoste, le coulisseau de dispositif de scellement tourne autour de ce point jusqu a ce qu'il soit entièrement en appui. Le dispositif de scellement court est desserré de façon qu'il enjambe la zone de réaction sans comprimer le fluide dans la zone de réaction de l'éprouvette multiple et qu'il produise une pression uniforme autour de l'élément chauffant.

Le coussinet peut être relié électriquement au bâti de processeur à l'aide d'un chemin de câbles à travers lequel les câbles 138 (figure 18), les câbles en ruban et les câbles de dispositif de scellement ultra-flexibles circulent. Ceux-ci peuvent être conduits sur la carte de distribution sur laquelle les moteurs, codeurs et dispositifs optiques sont reliés. Les dispositifs de scellement peuvent aussi être reliés par des câbles flexibles à travers une gaine protectrice fermée vers la carte de distribution.

On décrit ci-après le système pneumatique.

Le schéma fonctionnel pneumatique de la figure 27 représente schématiquement le circuit pneumatique 700 de l'instrument de diagnostics. Le circuit pneumatique 700 commande et délivre de l'air à la totalité des ensembles, composants et modules de l'instrument de diagnostics qui contiennent une certaine forme d'organes de commande pneumatiques. Le circuit pneumatique 700 dispose d'une vessie ou réservoir pneumatique comprenant un réservoir d'air 702. Une pompe 706 (compresseur) reliée au réservoir par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour 704 dispose d'un silencieux 708. De plus, sont reliés en série avec le réservoir: un régulateur de pression 710, des électrovannes pneumatiques 712 et 714, des capteurs de pression (commutateurs) 716 et 718 et une vanne de décharge 720. Un distributeur à dix voies 722 disposant de solénoïdes agissant directement sur des vannes pneumatiques 724 à 731 est relié pneumatiquement aux vérins pneumatiques 732-740 et au régulateur de pression 710. Le distributeur à dix voies 722 inclut: une vanne de broche de verrouillage 724, une vanne de porte thermique 725, une vanne de porte d'évacuation 726 une vanne de plaque de blocage 727, et des vannes d'aimants (magnétiques) 728 et 731 pour les billes.

La vanne de broche de verrouillage 724 est reliée aux vérins de broche de verrouillage de carrousel 732 par l'intermédiaire d'un connecteur à six voies 742. La vanne de porte thermique 725 est reliée aux vérins de porte thermique de benne de chargement 733 par l'intermédiaire d'un connecteur à six voies 742. La vanne de porte d'évacuation 726 est reliée au vérin de porte d'évacuation 734 par l'intermédiaire d'un connecteur à 12 voies 744. La vanne de plaque de verrouillage 727 est reliée aux vérins de plaque de verrouillage supérieure et inférieure 735 et 736. Les vannes d'aimants 728 à 731 sont reliées aux vérins d'aimants (magnétiques) 737 à 740.

Dans le circuit pneumatique, la pompe 706 peut être mise en route jusqu'à 90 secondes après que le commutateur de pression aval de réservoir (pression manométrique) détecte une pression de 4 bars. La pompe démarre lorsque le commutateur de pression (pression manométrique) 716 détecte que la pression a chuté audessous de 4 bars, envoyant un signal à l'unité centrale de traitement. Un clapet anti-retour 704 empêche toute fuite à travers la pompe et facilite le démarrage de la pompe en réduisant la contre-pression qui sinon provoquerait le calage des pompes. Le réservoir d'air 702 peut ensuite être régulé à 3,75 bars et être surveillé par un second commutateur de pression (pression manométrique) 718 qui indique la pression en aval. Une rangée (distributeur) 722 de solénoïdes de commande de vannes à action directe 724 à 731 est utilisée pour commander l'alimentation en air vers chaque ensemble et composant commandés de façon pneumatique, en s'assurant qu'ils sont commandés à l'instant correct par l'intermédiaire de signaux issus de l'unité centrale de traitement. Le circuit pneumatique est pourvu de silencieux 708 et 746 à 748 pour réduire les niveaux de bruit de l'air s'échappant d'un clapet de décharge 720 qui est activé et inactivé par un commutateur électrique.

On décrit ci-après le système de chauffage du carrousel.

Un ensemble régulateur de commande de température 140 (figure 50) produit un système de chauffage de carrousel 402 et un système de chauffage de processeur 630 (figure 31) pour commander et maintenir la température des échantillons dans les éprouvettes multiples dans l'instrument de diagnostics 100. L'ensemble de régulation de commande de température inclut un réchauffeur d'incubateur et un réchauffeur de station de traitement. Le système de chauffage de carrousel, aussi désigné comme un réchauffeur d'incubateur chauffe la chaîne de l'éprouvette multiple debout dans le carrousel et inclut les câblages de réchauffage et les éléments disposés sur le flasque inférieur (table tournante inférieure) et sur les parois de carrousel courbées entourant l'intérieur.

La commande de température du carrousel de l'instrument de diagnostics automatique utilise un système par convection entraîné par la force ascensionnelle pour maintenir la température globale de l'éprouvette multiple dans une plage de 2"C. La commande de température du système de chauffage du carrousel 402 (figure 50) inclut: une plaque chauffante 430 fixée sur la surface supérieure du flasque inférieur de carrousel, un réchauffeur de paroi arrière 432 adjacent à l'isolation arrière 434, et un réchauffeur de paroi frontale 436 adjacent à l'isolation frontale 438. Les commandes de température peuvent être régulées par un cylindre de carrousel. Les parois verticales internes d'un cylindre de carrousel produisent la source de chaleur. Ceci peut être obtenu en montant deux plaques chauffantes de surface completes sur les plaques supports métalliques qui sont fixées sur les deux demiisolations constituant les composants de la structure du système. Les plaques chauffantes sur les parois verticales peuvent produire une entrée de puissance totale de 120 watts et peuvent être maintenues à un point de réglage compris entre 37 et 39 C. L'air en contact avec ces plaques chauffantes est réchauffé par conduction. La plaque inférieure (disque) du carrousel peut avoir une plaque chauffante de 60 watts fixée dessus. La plaque chauffante de carrousel fournit une entrée de chaleur uniforme sur la plaque inférieure (disque) et ceci combiné avec la faible perte dans l'environnement permet des gradients thermiques minimum à travers la plaque. Les processus de convection distribuent l'air réchauffé à travers le système. Les éprouvettes multiples sont à leur tour réchauffées par conduction grâce au contact avec l'air environnant réchauffé. La surface de cellule de lecture 212 (figure 22) de l'éprouvette multiple est particulièrement importante et cette zone est chauffée par conduction directe. L'isolation de système de chauffage de carrousel peut être construite avec du polyuréthane rigide à basse densité avec une densité dans la plage de 140 Kg/m3 à 180 Kg/m3. Une telle mousse à faible densité procure des conductivités thermiques de 0,03 à 0,04 w/m/K qui est utile pour maintenir les gradients thermiques faibles requis et produire un système d'alimentation de puissance efficace.

Un simple capteur comprenant une thermistance est encastré dans la plaque chauffante de carrousel, rend compte de façon précise des températures représentatives de chaque section du carrousel. Les éprouvettes multiples sont fixées sur des ressorts courbés à l'intérieur des fentes des disques (plaques) entre chaque segment de carrousel.

Les ressorts courbés fournissent une force suffisante pour maintenir l'éprouvette multiple en position et pour bloquer la plaque arrière de cellule de lecture fixée sur l'arrière de l'éprouvette multiple, contre la surface de la plaque de base du carrousel. La cellule de lecture est maintenue en contact avec la plaque arrière de cellule de lecture thermiquement conductrice de l'éprouvette multiple de façon à produire un champ de conduction efficace entre la plaque de carrousel à température régulée et le contenu de la cellule de lecture lui-même. Cette voie de commande de température peut être commandée par une unité centrale de traitement.

Le mécanisme de tête de lecture (ensemble) et coffret de carrousel sont chauffés par une plaque chauffante fixée sur la base de la tête de lecture. La plaque chauffante de la tête de lecture est pourvue d'une thermistance encastrée utilisée comme capteur. La température peut être réglée entre 37 et 39 C. La plaque chauffante de la tête de lecture peut être alimentée avec une tension comprise entre 0 V et 15 V contrairement aux + 15 V utilisés pour les autres plaques. Ceci procure à la plaque chauffante de tête de lecture un niveau de puissance de 15 W efficaces. Les plaques chauffantes sont, de préférence, construites en caoutchouc au silicone avec des capteurs internes incluant des thermistances. Les plaques de tête de lecture et de carrousel contiennent des coupecircuits thermiques intégrés. Des coupe-circuits thermiques externes peuvent être utilisés sur les parois de plaque.

Pendant les phases de réchauffage, la puissance totale est dirigée sur l'ensemble des plaques chauffantes. Une fois que le facteur de marche de chaque voie chute au-dessous d'un niveau prédéterminé lorsque l'unité approche des températures de régime permanent, l'alimentation en puissance est réduite à 25 % de la pleine puissance.

On décrit ci-après le système de chauffage de processeur
La commande de température du processeur sur la station de traitement comprend un système de chauffage de processeur 630 (figure 31) qui inclut un système par convection forcée pour maintenir des températures d'air auxquelles les éprouvettes multiples sont traitées et un système conducteur pour appliquer la chaleur directement sur l'éprouvette multiple lorsque les éprouvettes multiples sont contrôlées et traitées en position bloquée. Dans le but de maintenir les éprouvettes multiples aux températures souhaitées dans la station de traitement, les deux systèmes de chauffage par convection et conduction sont, de préférence, mis en service de façon simultanée. Des dispositifs de chauffage du système de chauffage de processeur sont isolés par une isolation en polyuréthane à basse densité.

Le système par convection comprend: un dispositif de chauffage de paroi latérale gauche 631, un dispositif de chauffage de paroi latérale droit 633 et un ventilateur 634 pour faire circuler l'air chauffé. Les dispositifs de chauffage de paroi latérale 631 et 633 comprennent des plaques chauffantes qui sont fixées sur les plaques arrières métalliques du processeur pour réguler et commander la température du processeur. Les plaques sont fixées sur l'avant gauche et le côté droit du module de processeur sur la station de traitement. Une simple thermistance montée sur la plaque chauffante droite (réchauffeur de paroi latérale droite) 633 est utilisée pour commander les températures des dispositifs de chauffage de paroi latérale droite et gauche 631 et 633.

Les plaques chauffantes comprenant les dispositifs de chauffage de paroi latérale droite et gauche 631 et 633 peuvent être maintenus à une température de 41,5 C. Un ventilateur 634 monté en face du processeur fait circuler l'air chauffé entre les plaques et dirige l'air chauffé à environ 38 C vers les éprouvettes multiples.

Le système par conduction dans la station de traitement inclut un dispositif de chauffage de plaque de blocage 635 (figure 31) comprenant une plaque chauffante en silicone. Le dispositif de chauffage de plaque de blocage 635 est fixé sur l'ensemble de plaques de blocage, qui bloque et maintient les éprouvettes multiples dans la station de traitement. La plaque chauffante de plaque de blocage peut délivrer 60 W de puissance et dispose d'une thermistance pour maintenir la surface de plaque de blocage contre l'éprouvette multiple à une température comprise entre 37 et 39"C.

Les plaques chauffantes du système de chauffage de traitement 630 peuvent être d'une construction en caoutchouc au silicone avec des capteurs intégrés incluant des thermistances. La plaque chauffante de plaque de blocage peut contenir un coupe-circuit thermique intégré.

Les plaques chauffantes de paroi latérale droite et gauche peuvent disposer de coupe-circuits thermiques externes. Un taux d'échantillonnage peut être de 10 Hz et une modulation de largeur d'impulsion est utilisée pour produire une puissance d'utilisation efficace. Pendant les phases de chauffage, la pleine puissance est délivrée aux plaques chauffantes. Une fois que le facteur de marche tombe audessous d'un niveau prédéterminé lorsque l'unité approche des températures de régime permanent, l'alimentation en puissance des plaques chauffantes est réduite à 25 % de la pleine puissance. En service, le dispositif de chauffage de traitement est disposé dans la station et ensemble de traitement de façon à chauffer la plaque métallique afin de chauffer et de maintenir la température des échantillons dans les éprouvettes multiples subissant des tests dans la station de traitement.

On décrit ci-après les commandes électriques
Les moteurs dans l'instrument de diagnostics automatique sont commandés par le même système de servocommande de base. Le système de servo-commande dispose de boucles de servo-commande qui sont sensibles aux commandes de position et de déplacement des servo-moteurs incluant un moteur à courant continu avec une boîte de transmission intégrée. Un codeur de position de moteur comprend un compteur qui indique la position du servo-moteur. Le compteur peut être incrémenté à chaque mouvement dans le sens des aiguilles d'une montre du moteur et décrémenté pour chaque déplacement dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Une fois qu'une position connue (référence) a été située, le moteur est alors capable de se déplacer à chaque autre position avec une grande précision. Le circuit d'attaque de moteur est sensible à la fourniture de l'intensité et de la tension requises pour faire déplacer le moteur. Les circuits préférés sont capables de délivrer jusqu'à deux ampères avec 12 volts pour déplacer le moteur soit dans le sens des aiguilles d'une montre soit dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Les voies de servo-commande sont destinées à assurer la commande de déplacement et d'action des sous-ensembles mécaniques suivants:
(a) la benne de chargement qui déplace une éprouvette multiple depuis la porte de chargement vers l'une des dix positions du carrousel ou vice-versa, de même qu'elle permet le chargement et le déchargement des éprouvettes multiples de l'instrument de diagnostics;
(b) les bennes de transfert qui déplacent une éprouvette multiple depuis la station de traitement après qu'elle a été testée vers l'une quelconque des dix positions du carrousel ou vice-versa;
(c) le carrousel qui déplace les éprouvettes multiples à travers les têtes de lecture vers la benne de chargement et la benne de transfert;
(d) la tête de lecture qui détecte la présence de fluorescence dans les éprouvettes multiples
(e) la came de rouleau de l'assemblage à coussinet, qui monte ou abaisse le rouleau à haute pression, le rouleau à basse pression, le dispositif de scellement de zone de réaction et le dispositif de scellement de bulle latérale; et
(f) la came de sabot d'expression de l'assemblage à coussinet qui ouvre (fait éclater) et est responsable de la remise en suspension et de l'expression des bulles latérales.

Les éprouvettes multiples sont décrites ci-après.

L'éprouvette multiple spécifique (TSP) 200 (figure 6) est une éprouvette jetable qui est utilisée pour réaliser un test complet sur un échantillon de patient.

Chaque éprouvette est: (a) spécifique pour l'analyse - par exemple, l'éprouvette MTB contient des réactifs qui contrôlent de façon précise la présence de M tuberculose dans un échantillon; (b) jetable - chaque échantillon est testé dans sa propre éprouvette d'analyse qui est jetée après utilisation; et (c) fermée - les contenus des éprouvettes d'analyse sont protégés contre la contamination qui pourrait annuler les résultats d'analyse. De même, le risque de l'exposition de l'opérateur à des matériels biodangereux est réduit. Les éprouvettes multiples d'analyse 200 sont des conteneurs fermés, jetables qui sont préremplis avec tous les réactifs requis, injectés avec l'échantillon, et ensuite elles sont chargées dans l'instrument de diagnostics automatique pour l'analyse comme montré à la figure 2.

L'éprouvette d'analyse 200 (figure 6) comprend: une éprouvette jetable fermée en plastique transparent flexible 216; une plaque arrière en plastique semi-rigide blanc translucide (plaque arrière) 204 créant un plateau; une fenêtre de cellule de lecture en plastique transparent 212; une plaque de couverture noire thermiquement conductrice 218 créant une plaque chauffante et un réchauffeur de cellule de lecture; et une embouchure pour échantillon 220. L'éprouvette jetable fermée 216 comprend: une cellule de lecture 213; une série, jeu ou colonne de bulles de réactif (bulles à éclater) 222; cinq zones de réaction 224 à 228; une zone de débordement et de confinement 229 d'amplification; quatre zones ou sacs de récupération 230 à 233; une voie de passage d'échantillon 221 et une voie de passage d'amplification 237. La plaque de couverture thermiquement conductrice 218 peut être réalisée en métal ou d'autres matériaux thermiquement conducteurs. La cellule de lecture 213 fait partie intégrante de l'éprouvette multiple jetable fermée 216. La cellule de lecture 213 s'assemble à l'intérieur, est alignée avec, et recouverte de façon à la protéger par la fenêtre de cellule de lecture 212. Pendant la fabrication et le remplissage de réactif, l'éprouvette multiple jetable fermée 200 (figure 7) dispose de poches de chargement d'entrée 234 qui sont remplies avec des réactifs et sont coupées (séparées) après que les réactifs ont été injectés, passés ou sinon exprimés dans les bulles de réactif 222.

Certaines bulles de réactif peuvent ne pas être remplies pour certains protocoles d'analyse.

Comme cela est mieux montré à la figure 7, l'avant 235 de la plaque arrière 204 comprend: (a) des broches de liaison ou d'appui 236 qui reçoivent l'éprouvette multiple jetable fermée 216 et sont scellées à chaud sur celle-ci et la plaque de couverture thermiquement conductrice 218; (b) un orifice d'injection d'échantillon en cavité 238 qui reçoit l'embouchure d'échantillon 220; (c) une ouverture de cellule de lecture en forme d'orifice de clé ou orifice 240 pour recevoir la fenêtre de cellule de lecture 212; et, (d) des chambres de sac de récupération oblongues ou cavités 242 qui supportent et reçoivent les sacs de la zone de récupération 224 à 228. L'arrière (la partie arrière) 243 de la plaque arrière 204 comprend: une partie support supérieure 206 (figure 23) avec une fente de guidage latérale 202 procurant une rainure pour recevoir et guider le rail de benne; une rainure de réception de broche de verrouillage en forme de U et une embase 244; une partie support inférieure 246 (figure 22) avec une rainure de réception de broche de verrouillage circulaire et une embase 248; une voie ou rainure en forme de U 250 pour recevoir la tête de lecture; et quatre palettes de manutention de cellule de lecture 252 à 255 comprenant des nervures inclinées dont les axes se coupent à travers la fenêtre de cellule de lecture 212 et la cellule de lecture 213. Les broches de verrouillage s'engagent sur les embases de broches de verrouillage 244 et 248 sur la station de traitement pour fixer l'éprouvette multiple 200 pendant le traitement de l'éprouvette multiple. Les palettes de manutention 252 à 255 procurent une partie du mécanisme de manutention qui s'aligne en concordance avec la tête de lecture, la reçoit de façon télescopique, s'emboîte avec elle et s'engage de façon conjuguée sur celle-ci. La fenêtre de cellule de lecture en plastique transparent 212 et la cellule de lecture 213 disposent chacune d'une cheminée de cellule de lecture allongée 256 et 257. La partie centrale intermédiaire située vers l'arrière (arrière) de la plaque arrière 204 est pourvue de quatre zones d'engagement d'aimants carrés ou cavités 258 (figure 10). Le côté d'identification longitudinal allongé (ID) 260 (figure 24) de la plaque arrière dispose d'étiquettes d'identification ou étiquettes 206 et 208 pour identifier l'analyse et l'échantillon du patient.

* Comme montré à la figure 23, l'embouchure d'échantillon 220 dispose d'une embase conique 262 avec un verrou d'assemblage 264 et un raccord 266. Un couvercle d'entrée d'échantillon amovible ou bouchon 268 recouvre l'embouchure d'entrée d'échantillon 220. Le couvercle 268 est enlevé lors de l'injection de l'échantillon d'entrée.

La plaque de couverture thermiquement conductrice (plaque chauffante) 218 (figure 7) dispose d'une fenêtre de cellule de lecture en forme d'orifice de serrure - de chambre de réception ou cavité 270 en communication avec une voie de passage d'échantillon latérale - une chambre de réception ou cavité 272. La plaque de couverture thermiquement conductrice 218 recouvre, reçoit, fixe et transfère la chaleur vers la fenêtre 212 de cellule de lecture et la cellule de lecture 213.

Les éprouvettes multiples sont, de préférence, délivrées dans des boîtes de sécurité, toutes du même type d'analyse et lot. Chaque éprouvette multiple dans la boîte est emballée de façon individuelle dans une feuille protectrice et une enveloppe étanche à la lumière. Chaque boîte peut être étiquetée avec: le type d'analyse (par exemple, MTB pour M.Tuberculose); le numéro de lot pour savoir quand et comment l'éprouvette a été fabriquée; et, la date d'expiration de l'éprouvette multiple. Chaque boîte d'éprouvette multiple inclut aussi deux échantillons de contrôle de qualité que l'opérateur injecte dans les éprouvettes multiples et fait circuler à travers l'instrument comme une partie d'une procédure de contrôle de qualité continue pour vérifier l'instrument et les performances de l'éprouvette multiple.

Des tubes de traitement d'échantillon peuvent être utilisés pour contenir l'échantillon avant qu'il soit injecté dans l'éprouvette multiple. Le tube de traitement peut être conçu pour fonctionner avec un dispositif de transfert d'échantillon et peut être optimisé pour tout pré-traitement spécial qui pourrait être requis pour l'échantillon. Les dispositifs de transfert d'échantillon peuvent être utilisés pour permettre à l'opérateur d'injecter la quantité correcte d'échantillons directement depuis le tube de traitement d'échantillon dans l'éprouvette multiple. Une extrémité est fixée au tube de traitement d'échantillon et l'autre extrémité est vissée dans l'éprouvette. Un filtre peut être utilisé dans le dispositif de transfert d'échantillon pour s'assurer que seul un échantillon clair est délivré dans l'éprouvette multiple. Un coussin de chargement peut être prévu pour supporter l'éprouvette multiple lorsque l'opérateur injecte un échantillon dans l'éprouvette. Le coussin de chargement résiste au déplacement pendant que l'opérateur fixe le dispositif de transfert d'échantillon sur l'éprouvette multiple.

Chaque nouvelle éprouvette multiple non utilisée inclut des réactifs et matériaux comprenant: des sondes, des diluants, des billes magnétiques, des produits de nettoyage, éluants, mélanges nucléotides et enzymes réplicases Q-béta. Des réactifs peuvent réaliser la capture de cibles réversibles chimiques ("RTC"). Les réactifs sont situés dans les bulles d'un côté de l'éprouvette multiple.

Les sondes se lient aux séquences d'acides nucléiques cibles de façon qu'elles soients isolées et ensuite détectées. Deux types de sondes peuvent être utilisés: des sondes de détection et des sondes de capture. Les diluants réduisent la concentration de la solution pour faciliter la capture de sondes cibles complexes. Les billes magnétiques capturent les sondes cibles complexes. Les produits de lavage enlèvent les matières de fond et les réactifs non utilisés Les éluants enlèvent les séquences d'acide nucléique cibles des billes magnétiques. Le mélange nucléotide fournit un environnement qui facilite l'amplification d'un segment d'acides nucléiques, et peut aussi inclure du colorant fluorescent en iodure de propidium ("PI"), qui se lie aux segments d'acides nucléiques qui vont être amplifiés. Les enzymes réplicases
Q-béta peuvent faciliter l'amplification du segment d'acides nucléiques, dont la fluorescence peut être détectée par la tête de lecture du lecteur optique.

Une embouchure d'échantillon 220 (figure 23) permet à l'opérateur d'injecter l'échantillon à essayer dans l'éprouvette multiple. L'embouchure d'échantillon est à l'arrière de l'éprouvette multiple. Les zones de réaction dans l'éprouvette multiple jetable fermée procurent un emplacement pour l'échantillon et les réactifs à mélanger.

Les cinq zones de réaction 224 à 228 (figure 6) dans l'éprouvette multiple jetable fermée sont situées le long de l'axe de l'éprouvette multiple. Les sacs de récupération 230 à 233 dans l'éprouvette multiple jetable fermée stockent les fluides à évacuer de chaque étape du processus d'essai. Les quatre sacs de récupération qui sont situés le long du côté droit ID 260 de l'éprouvette multiple sont vides lorsque l'éprouvette multiple est neuve. Une cellule de lecture 212 (figure 22) maintient l'échantillon de produit final de la réaction et permet au lecteur optique de lire la fluorescence de l'éprouvette d'échantillon. Une plaque de couverture thermiquement conductrice 218 protège l'avant de la cellule de lecture.

Les bulles de réactif 222 (figure 4) entrée de chargement de bulles (remplissage) 234 et sacs de récupération 230 à 233 de l'éprouvette multiple jetable fermée peuvent être formées à partir d'une seule feuille d'une matière non réactive, claire. Cette pièce formée est fixée sur le plateau comprenant la plaque arrière en plastique rigide de l'éprouvette multiple. L'embouchure d'échantillon est moulée comme une partie de la plaque arrière. La cellule de lecture est formée dans un plastique rigide optiquement transparent, et est fixée sur la plaque arrière pendant sa fabrication. Des scellements à percer dans l'éprouvette multiple jetable fermée isolent de façon temporaire les bulles de réactif et les zones de réaction séparées l'une de l'autre dans l'éprouvette multiple jetable fermée. Lorsque l'éprouvette multiple est traitée, l'instrument de diagnostics automatique fait éclater les poches de réactif pour introduire les réactifs dans une zone de réaction et pour déplacer le contenu d'une zone de réaction vers la suivante. Pendant le traitement, des scellements à chaud permanents sont appliqués pour fermer les bulles vidées, les zones de réaction évacuées et les sacs de récupération remplis de façon à empêcher aux liquides de refouler vers ceux-ci.

L'embouchure d'échantillon 220 (figure 23) sur l'arrière 243 de l'éprouvette multiple est l'endroit où l'opérateur injecte l'échantillon du patient dans l'éprouvette multiple. L'embouchure d'échantillon peut comprendre une embase conique 262 avec un verrou d'assemblage de type Luer 264 qui s'assemble exactement et se verrouille sur un dispositif de transfert d'échantillon, assurant l'injection du volume correct d'échantillon et éliminant le risque d'une fuite pendant l'injection. Le couvercle d'entrée d'échantillon 268 peut comprendre un bouchon conique de type Luer qui recouvre l'embouchure d'échantillon. Le bouchon d'entrée d'échantillon peut être fixé sur l'embouchure d'échantillon pendant la fabrication et est, de préférence, enlevé seulement pour injecter l'échantillon au patient. Ensuite le bouchon peut être remis en place.

Le lecteur optique de l'instrument de diagnostics automatique détermine le résultat de chaque essai de patient en effectuant la lecture du niveau de fluorescence décelable dans la fenêtre de cellule de lecture 212 (figure 22) après que le traitement de l'éprouvette multiple se soit achevé. Dans le but d'obtenir une forme de lecture précisément définie, la fenêtre de cellule de lecture sur la partie arrière de l'éprouvette multiple est de préférence disposée et construite avec une surface plane plate, rigide qui est optiquement transparente. La fenêtre de cellule de lecture est en cavité de façon à être protégée des dommages, empreintes de doigts, rayures et poussière. L'arrière de la cellule de lecture 212 est renforcé par une plaque de couverture métallique thermiquement conductrice 218 qui est visible depuis l'avant de l'éprouvette multiple. La plaque de couverture thermiquement conductrice 218 conduit aussi la chaleur depuis la base du carrousel et commande la température dans la cellule de lecture de même que pendant l'amplification.

Le volume de liquide dans la cellule de lecture est commandé par un volume de réactif et échantillon précis de même que par une contre pression provoquée par l'air évacué de la cellule de lecture dans le coussin de cellule de lecture sur la face avant et la cheminée sur l'arrière du plateau (plaque arrière) de l'éprouvette multiple.

Comme montré à la figure 24, une étiquette à code-barre (étiquette) 206 peut être fixée lors de la fabrication de l'éprouvette multiple. Une étiquette à codebarre d'échantillon (étiquette) 208 peut aussi être fixée par l'opérateur lors de la préparation de l'éprouvette multiple. Dans un mode de réalisation préféré, un numéro d'identification à plusieurs chiffres (ID) sur cette étiquette à code-barre identifie uniquement l'échantillon.

Cette étiquette à code-barre contient une information qui identifie seulement l'éprouvette multiple, et permet la traçabilité des détails au sujet de sa fabrication. Les étiquettes à code-barre identifient: le type d'analyse; le numéro de lot de façon à suivre la fabrication de l'éprouvette multiple; le numéro de série pour seulement identifier l'éprouvette multiple; et, la date d'expiration (mois et année) pour l'éprouvette multiple. Une étiquette à code-barre du fabricant réel pourrait identifier une analyse spécifique, un lot et un numéro de série. Les étiquettes à code-barre préférées permettent à l'instrument de diagnostics automatique de conserver la trace de chaque résultat d'analyse. Deux types d'étiquettes peuvent être prévus: (1) étiquette de numéro d'échantillon ID pour désigner le numéro unique ID dans chaque boîte d'éprouvette multiple; et (2) des étiquettes d'information de contrôle de qualité pour préciser un numéro ID de contrôle de qualité unique pour l'échantillon. Chaque numéro ID unique sur l'étiquette à code-barre peut inclure: un chiffre (1,2 ou 3) qui identifie le contenu de l'éprouvette multiple dans lequel "1" identifie un échantillon de patient, le nombre "2" identifie un échantillon de contrôle de qualité positif, et le nombre "3" identifie un échantillon de contrôle de qualité négatif. Chaque étiquette à code-barre peut avoir un numéro ID d'échantillon multi-chiffres et un numéro de contrôle interne multi-chiffres.

Les éprouvettes multiples 200 (figure 7) procurent un ensemble de prélèvement d'éprouvettes multiples avec une éprouvette multiple jetable fermée 216 et un plateau résistant aux impacts 204 (plaque arrière).

Les éprouvettes multiples jetables fermées disposent de bulles pouvant être percées 222 qui contiennent des réactifs pour des analyses sélectives de même que des zones de réaction 224 à 228 dans lesquelles les réactifs sont mélangés avec l'échantillon sur lequel est conduit l'analyse. Les éprouvettes multiples jetables disposent aussi de sacs de récupération 230 à 233 pour contenir des matières de rinçage de fond et à récupérer. Les éprouvettes multiples jetables fermées sont réalisées en plastique transparent flexible pour permettre la visualisation des réactifs et échantillons contenus dans les éprouvettes multiples. Chaque éprouvette multiple jetable fermée dispose d'une cellule de lecture, aussi désignée comme une fenêtre de cellule de lecture 212, pour contenir et afficher des analytes détectables de façon optique.

Les plateaux résistant à l'impact sont, de préférence, moulés dans un plastique résistant à l'impact et procurent des plaques arrières pour supporter les éprouvettes multiples jetables fermées. Les plateaux ont des surfaces de réception d'éprouvettes multiples jetables fermées qui sont de forme complémentaire aux parties de surfaces conjuguées des éprouvettes multiples jetables fermées de façon à s' engager en conjugaison et à supporter de façon rigide les éprouvettes multiples jetables fermées.

Chacun des plateaux a et définit une ouverture de réception de fenêtre 240 (figure 7) qui est disposée en alignement avec la cellule de lecture de l'éprouvette multiple jetable conjuguée. Chaque plateau a aussi une partie support supérieure fendue horizontalement 206 (figure 23) avec une fente horizontale s'étendant latéralement 202 et a aussi une partie support inférieure 246 (figure 22). Les plateaux sont aussi pourvus de broches 236 (figure 7) qui sont fixées, comme par exemple par soudure à chaud, sur les éprouvettes multiples jetables fermées. Pour des besoins d'identification, chacun des plateaux des éprouvettes multiples est pourvu d'étiquettes, 206 et 208 (figure 24), comme des étiquettes auto-adhésives, qui sont attachées sur les plateaux. Les étiquettes sont pourvues de codes-barres qui correspondent à l'analyse à réaliser désirée et qui servent à identifier les échantillons des patients.

Avantageusement, chacune des éprouvettes multiples est pourvue d'une fenêtre de lecture résistant à l'impact et transparente 212 (figure 22) qui est fixée sur le plateau dans une ouverture de réception de fenêtre. La fenêtre de lecture s'engage fermement et vient en contact avec la cellule de lecture pour permettre la visualisation et la lecture des analytes détectables de façon optique dans la cellule de lecture de l'éprouvette multiple jetable fermée. De préférence, la cellule de lecture est en forme de trou de serrure et le plateau dispose d'ailettes de manutention effilées, inclinées 252 à 255 disposées autour de la cellule de lecture de façon à créer une partie d'un mécanisme de manutention pour faciliter l'alignement et le couplage de la tête de lecture du détecteur optique et de la fenêtre de cellule de lecture.

L'éprouvette multiple dispose d'une plaque thermiquement conductrice 218 (figures 6 et 7) fixée sur certaines des broches 236 du plateau. Les broches sont fixées sur la plaque thermiquement conductrice et ferment l'éprouvette multiple jetable par une partie rabattue en épaulement élargi provoqué par le chauffage de parties en porte-à-faux non fixées de la broche au-delà de la température de fusion. La plaque thermiquement conductrice s'engage sur l'éprouvette multiple jetable fermée autour de la cellule de lecture et conduit la chaleur de façon à améliorer l'amplification. La plaque thermiquement conductrice dispose d'une partie circulaire s'étendant vers l'extérieur 270 autour de la cellule de lecture qui crée une zone de confinement et une poche support pour l'analyte détectable de façon optique dans la cellule de lecture.

L'éprouvette multiple dispose d'un sac en plastique entièrement inclus constituant une éprouvette multiple fermée jetable avec des compartiments pour réaliser une série de réactions chimiques. L'éprouvette multiple jetable fermée est pourvue de bulles afin de contenir et, lorsqu'elles sont comprimées, pour permettre une surpression effective des fluides. Les bulles incluent des orifices de remplissage de bulle (entrée de chargement de bulle) 234 qui créent un système de remplissage exempt de contamination avec le remplissage vertical à l'air libre. Le système et le procédé de remplissage permettent aussi à tout fluide en excès d'être scellé et évacué correctement. L'éprouvette multiple dispose d'une cellule de lecture 213 (figure 27) qui est contenue dans le sac fermé (éprouvette multiple jetable fermée) et est conçue pour être exempt de bulle pour être toujours pleine et avoir une légère pression afin d'assurer que la forme soit pleinement maintenue. La fenêtre de cellule de lecture assure une bonne qualité optique. Une bonne stabilité de température de la cellule de lecture est obtenue par contact avec les plaques de chauffage de couverture thermiquement conductrices 218 (figure 6). La cellule de lecture s'engage, s'accouple et coopère avec l'ensemble de tête de lecture. L'ensemble de tête de lecture dispose d'une tête de lecture conique pour des lectures et repositionnements successifs qui sont faits avec une grande reproductibilité avec la position de la tête de lecture, donnant par ce moyen une bonne répétitivité des résultats à partir du lecteur à fibre optique (fibre).

Pendant l'essai, les éprouvettes multiples jetables fermées subissent une séparation magnétique par des rouleaux et une série d'aimants puisque le fluide des zones scellées et les particules magnétiques doivent être séparées. Les paramètres physiques sont tels que le fluide et les particules magnétiques sont disposées en présence d'aimants de forte puissance. Compte-tenu de la dynamique du fluide, la capacité de faire ceci peut nécessiter un ou plusieurs rouleaux de façon à réduire la vitesse du fluide et à permettre par ce moyen la séparation des particules magnétiques par la présence à proximité d'un champ magnétique.

Les éprouvettes multiples jetables fermées peuvent être fabriquées à partir d'un film de matière plastique. De préférence, les chambres et les particularités du récipient créant un sac inclus dans l'éprouvette multiple jetable fermée sont formées par soudure de deux films en plastique. Le film en plastique préféré est fabriqué par Dupont de Nemours et vendu sous le nom de marque déposée SurlynB. SurlynX est une résine thermoplastique ionomère contenant à la fois des liaisons covalentes et ioniques. Les forces électrostatiques intercharges ioniques sont très fortes et réversibles thermiquement à des températures variant entre 175 C et 290 C. Deux feuilles de plastique SurlynX peuvent être placées ensemble pendant le processus de fabrication avec une ou les deux feuilles formées à chaud à la forme requise sur un procédé de production à vitesse constante et une feuille repose sur la partie supérieure de l'autre. Des liaisons permanentes peuvent être formées entre les deux films pour constituer les chambres, les passages et les scellements. De plus, des liaisons semi-permanentes peuvent être formées pour servir de scellements à rompre. Ces liaisons sont faites avec des filaments chauffés ou, par d'autres techniques de soudure de plastique. La durée de la pression compressive à chaud exercée sur les deux films, la température du filament et la durée de refroidissement influencent la nature de la liaison.

La différence entre les scellements à rompre et les parois permanentes dans les éprouvettes multiples jetables fermées se situe à un certain niveau. Les parois permanentes ont tendance à conserver leur intégrité jusqu'à 3,45 à 4,14 bars les scellements à rompre ont tendance à rompre à des pressions situées entre 0,7 à 2,07 bars. De tels scellements permanents ou parois sont réalisés avec un filament plus large capable de fonctionner à une température plus élevée. L'élément à haute température le plus large est maintenu contre les deux feuilles avec une pression compressive élevée, pendant une durée plus grande et refroidi plus lentement que les scellements à rompre des éprouvettes multiples jetables fermées.

Le récipient de l'éprouvette multiple (éprouvette multiple jetable fermée) dispose d'une première zone de réaction qui est adaptée pour recevoir un support solide, un échantillon à analyser et au moins une première sonde capable de s'associer avec le support et la cible pour constituer un complexe cible-sondes-support lors de l'imposition de conditions de liaison de sonde, laissant l'échantillon exempt de débris dans la solution. Un échantillon est introduit dans la première zone de réaction à travers l'embouchure d'échantillon. Après que l'échantillon a été introduit dans la zone de réaction, l'embouchure d'échantillon peut être scellée. La sonde ou les sondes peut ou peuvent être contenues dans une des bulles de réactif et peut être conduites à force dans la première zone de réaction de l'éprouvette multiple jetable fermée en appliquant une pression sur la bulle. (Le centre pointé de chaque scellement à rompre adjacent à chaque bulle, ou entre zones de réaction, est la partie la plus fragile du scellement, et peut être rompu en appliquant une pression sur la bulle de la zone de réaction à l'aide de l'action d'un rouleau ou d'un sabot.) L'ajout de la sonde dans la zone de réaction permet à la sonde de constituer un complexe cible-sondes, avant la liaison au support, tandis que la sonde et l'échantillon contenant la cible sont dans la zone de réaction.

Dans les essais qui utilisent un système à deux sondes, parmi lesquelles une sonde de détection est capable de produire une réponse détectable, et une seconde sonde de capture est capable de capturer un complexe cible-sondes détectable sur un support solide, il peut être avantageux de permettre à l'échantillon et à la sonde de capture de s'hybrider avant la capture sur les supports. La capture de la sonde de capture sur le support avant l'hybridation de sonde de capture vers la cible, affecte la cinétique de la liaison des sondes à la cible, nécessitant une durée d'hybridation plus longue ou ayant pour conséquence une perte d'efficacité d'hybridation. L'éprouvette multiple facilite l'hybridation des sondes à la cible en maintenant le support séparé de l'échantillon pendant une hybridation initiale. Une telle hybridation peut être réalisée dans toute zone de réaction, mais en général, dans la première et/ou la deuxième zone de réaction.

Après l'hybridation suivante, les supports magnétiques ou billes magnétiques sont, de préférence, reçus à l'intérieur de la première chambre de réaction. Les supports magnétiques sous la forme de billes métalliques (particules) peuvent être contenus dans une chambre support, c'est-à-dire, une bulle de réactif contenant des particules magnétiques. Dans le but de faciliter le remplissage de la chambre support, l'éprouvette multiple jetable fermée peut être équipée d'orifices de remplissage de chambre (entrée de chargement de bulle) 234 (figure 4), qui permettent à l'éprouvette multiple de coopérer avec des orifices de remplissages, et évents, etc. Après que les supports ont été chargés dans la chambre support, les orifices de remplissage de chambre ne sont plus nécessaires et sont séparés et enlevés. Un scellement permanent est soudé entre les feuilles de plastique supérieur et inférieur, scellant le support à l'intérieur des chambres supports, qui deviennent des cellules fermées.

Les billes magnétiques peuvent comporter des groupes amine primaires ou carboxyle fonctionnels qui facilitent la liaison covalente ou l'association d'une sonde aux particules supports magnétiques. Les billes supports peuvent être de simples aimants classiques et super-paramagnétiques de façon à présenter un magnétisme rémanent faible ou nul. Le support magnétique est, de préférence, capable de se disperser de façon sensiblement homogène à l'intérieur du support d'échantillon et comprend au moins une fraction antiligand capable de se lier avec un ligand sous des conditions de liaison de façon à former un complexe support sonde-cible.

Après que la cible et les sondes ont pu s'hybrider sous des conditions de liaison à l'intérieur de la chambre de réaction. Les supports magnétiques contenus dans la chambre de support sont exprimés dans la chambre de réaction par des sabots. Une porte est interposée entre la chambre de support magnétique et la chambre de réaction (zone de réaction) pour séparer les chambres jusqu'à ce que le sabot soit appliqué sur la chambre de support. Après que le support magnétique a pénétré dans la chambre de réaction, la chambre de support est scellée de façon permanente à partir de la chambre de réaction pour éviter le retour des fluides dans la chambre.

Les supports magnétiques qui sont présents dans la chambre de réaction (zone de réaction) sont mélangés de façon à entrer en contact et à produire une dispersion dans les solutions de réactif retenues dans la chambre de réaction. L'éprouvette multiple jetable fermée en plastique flexible permet le mélange de solutions en effectuant un laminage simplement sur le corps de l'éprouvette multiple jetable fermée. Le complexe cible-sondes peut se lier au support magnétique et le support magnétique est immobilisé.

La plaque de support ou le plateau peuvent être équipés avec des zones creusées/entaillées vers la face arrière de la plaque pour permettre aux aimants d'être positionnés en étroite proximité avec les supports.

L'utilisation et le besoin de telles entailles de support magnétique sont fonction de l'épaisseur de la plaque arrière et de la force des aimants utilisés pour l'immobilisation. Pendant l'immobilisation, les résidus d'échantillons sont séparés du complexe support sonde-cible en comprimant la chambre de réaction (zone de réaction) pour pousser les solutions à travers le passage d'effluent et dans une chambre d'effluents. Le passage entre la chambre d'effluents et la première chambre de réaction peut être fermé par une pression de blocage compressive sur le passage.

A la suite de l'élimination des solutions/réactifs contenant des résidus d'échantillons de la première chambre de réaction, les supports magnétiques et les parois de la chambre de réaction peuvent contenir d'autres résidus d' échantillons reliés de façon non spécifique. Dans le but de dissoudre ou de mettre en suspension de tels résidus d' échantillons complémentaires, les supports magnétiques sont encore lavés. Une série de chambres de rinçage 230 à 233 sont formées dans les films plastiques supérieur et inférieur (premier et second).

Chaque chambre de rinçage est mise sous forme de bulle et chaque éprouvette multiple jetable fermée dispose d'une chambre de remplissage sous forme de bulle adaptée aux orifices, tubes, et évents, etc. Après que l'opération de remplissage a été achevée et que les fluides ont été contenus dans les chambres de rinçage, chaque chambre de rinçage est scellée par la formation d'un scellement permanent.

Chaque chambre de rinçage est séparée de la chambre de réaction par un scellement à rompre. Lors de l'application des sabots lors des premiers rinçages depuis la première chambre de rinçage, le scellement à rompre de rinçage s'ouvre et permet aux solutions retenues dans la chambre de rinçage d'entrer dans la chambre de réaction. En réalisant un mélange approprié, les supports magnétiques sont immobilisés dans la première chambre de réaction et les solutions de rinçage enlevées à travers le passage d'effluents dans la chambre d'effluents. Dans le homopolymères peuvent être enlevés dans des conditions d'élimination favorables telles que des alternances dans la température, le pH, la densité saline, etc.

Les supports magnétiques (billes magnétiques) utilisés dans la chambre de réaction (zone de réaction) de l'éprouvette multiple fermée peut contenir des niveaux inacceptables de liaisons de sonde non spécifiques et de résidus d'échantillons. Dans la solution, le complexe sonde-cible est éliminé de la première chambre de réaction à travers un scellement à rompre dans une deuxième chambre de réaction. La deuxième chambre de réaction de l'éprouvette multiple fermée est formée entre les soudures des parties supérieure et inférieure (première et seconde) des feuilles du film de l'éprouvette multiple. La deuxième chambre de réaction est mise sous forme de bulle de façon à s'adapter à des volumes fluides.

Dans le but de séparer le complexe cible-sondes du support, le récipient constituant l'éprouvette multiple fermée peut supporter des solutions d'éluants à l'intérieur d'une chambre d'éluant. La chambre d'éluant est maintenue séparée de la première chambre de réaction par un scellement à rompre. La compression de la chambre d'éluant pousse les solutions d'éluant à travers le joint à rompre et dans la première chambre de réaction. Les solutions d'éluants sont mélangées avec le support magnétique par laminage des solutions à travers la première chambre de réaction. Sous des conditions d'élimination adaptées, le complexe sonde-cible est éliminé du support. Des solutions supportant le complexe cible-sondes sont poussées à travers un joint à rompre séparant la première chambre de réaction d'une deuxième chambre de réaction.

Les première, deuxième,troisième et quatrième chambres de réaction de l'éprouvette multiple fermée peuvent être maintenues séparées l'une de l'autre par un scellement permanent. Les première, deuxième, troisième et quatrième chambres de réaction (zones), bulles, etc de l'éprouvette multiple fermée sont structurellement et fonctionnellement similaires. En suivant la recapture du complexe sonde-cible sur les supports et les rinçages ultérieurs avec les solutions de rinçage contenues dans les première, deuxième et troisième chambres de rinçage, l'élimination des solutions à travers un passage dans une chambre d'effluents, le complexe sonde-cible peut être éliminé du deuxième support par des solutions d'éluants contenues dans une chambre d'éluant d'une manière qui est décrite en rapport à la première chambre de réaction. Comme avec la première chambre de réaction, l'élimination suivante des solutions des chambres de rinçage et des chambres d'éluants, de telles chambres peuvent être scellées de façon permanente pour éviter le refoulement des solutions dans de telles chambres. Les solutions d'éluants supportant le complexe sonde-cible éliminées du support sont poussées vers un scellement à rompre de la deuxième chambre dans une troisième chambre de réaction. Après que les solutions ont été rentrées dans la troisième chambre de réaction, la troisième chambre de réaction peut être fermée par rapport à la deuxième chambre de réaction par la formation d'une paroi ou d'un scellement permanent. La fonction et le fonctionnement des composants et éléments associés avec la troisième chambre de réaction sont identiques aux fonction et composants associés avec la deuxième chambre de réaction. Après la capture du complexe sonde-cible, sur un support et les rinçages ultérieurs, le complexe sonde-cible est éliminé du support. Les solutions d'éluants contenant le complexe sonde-cible sont poussées à travers un scellement à rompre en comprimant la troisième chambre de réaction. Les solutions d'éluants contenant le complexe sonde-cible passent à travers le scellement à rompre dans une quatrième chambre de réaction. La fonction et les composants associés avec la quatrième chambre de réaction sont similaires en structure et fonctionnement à ceux de la deuxième chambre de réaction et de la troisième chambre de réaction. Les solutions d'éluants pour la dissolution du complexe sonde-cible après rinçage peuvent être contenues dans une chambre d'éluant sous forme de bulle, séparées et isolées de la quatrième chambre de réaction à l'aide d'un scellement à rompre. Dans l'éventualité où des rinçages supplémentaires ou solutions d'éluants sont désirés, ils peuvent être réalisés dans une chambre supplémentaire. Après la capture des supports, rinçages et élutions de tels supports, la solution d'élution contenue dans une quatrième chambre de réaction peut être forcée à travers un scellement à rompre dans une cinquième chambre de réaction. Dans le but de maintenir une cinquième chambre de réaction séparée et isolée de la quatrième chambre de réaction, un scellement permanent peut être soudé dans la partie supérieure et inférieure (première et deuxième) feuille de l'éprouvette multiple.

Une chambre de lecture (cellule de lecture) est maintenue isolée de la cinquième chambre de réaction dans le but de permettre le mélange des réactifs avant leur déplacement vers la chambre de lecture. Un mélange complet avant la lecture du signal peut produire des lectures plus compatibles.

De façon souhaitable, l'une des sondes dispose d'une marque pouvant être détectée. Les réactifs destinés à faciliter la production d'une réponse décelable peuvent être supportés dans une chambre de détection. Dans l'éventualité où la sonde inclut une entité répétitive, tel que le MDV-1 ou des séquences analogues, les chambres de détection peuvent contenir un enzyme, le réplicase Q-béta, et les co-facteurs et agents nécessaires. Dans l'éventualité où les sondes incluent les séquences MDV-1 ou analogues qui sont répétées par l'enzyme réplicase Q-béta pendant la phase de détection, l'un des réactifs de détection peut inclure l'iodure de propidium. De façon souhaitable, la chambre de lecture permet la détection de fluorescences de l'iodure de propidium à l'extérieur de la cinquième chambre de réaction.

Les éprouvettes multiples peuvent réaliser quatre cycles de capture de cibles réversibles dans un environnement fermé avec amplification de la fraction détectable. Le signal issu de la fraction détectable peut être détecté à l'extérieur du récipient. Les éprouvettes multiples fermées peuvent contenir différents réactifs pour la réalisation de différents tests dans la station de traitement de l'instrument de diagnostics automatique.

On indique ci-après le fonctionnement.

Lorsqu'un opérateur insère une éprouvette multiple 200 (figures 2 et 3) contenant un échantillon de patient dans la porte de chargement 110 et ferme la porte, de nombreuses fonctions sont réalisées. Les lecteurs de code-barre 304 et 306 (figure 10) scrutent les codes-barres 206 et 208 (figure 24) sur l'éprouvette multiple qui contient des numéros uniques que l'instrument de diagnostics automatique utilise en interne pour conserver la trace de chaque échantillon. Une benne de chargement 300 (figure 10) prend l'éprouvette multiple explorée depuis la porte de chargement et l'amène vers un carrousel 400 (figure 9). Le carrousel supporte les éprouvettes multiples alors que l'échantillon incube et aussi lorsque les éprouvettes multiples sont situées entre les étapes de la station de traitement. La benne de transfert 302 (figures 9 et 14) prend l'éprouvette multiple sur le carrousel 400 vers la station de traitement 602 et en arrière vers le carrousel. Le processeur 600 sur la station de traitement 602 (figures 8 et 9) manipule les sections de l'éprouvette multiple pour introduire et mélanger des réactifs avec l'échantillon et ensuite réaliser les opérations mécaniques sur les mélanges résultants. La tête de lecture 504 (figures 9 et 30) scrute chaque éprouvette multiple pour sa fluorescence dans l'étape de réaction finale afin de déterminer si l'échantillon est négatif ou positif. Enfin, la benne de chargement 300 (figure 9) reprend l'éprouvette multiple traitée vers la porte de chargement 110 (figure 2) pour son évacuation.

L'instrument de diagnostics automatique peut utiliser une technologie à sonde d'acide nucléique pour le diagnostic de maladies infectieuses. Le principe de l'analyse nécessite l'isolation d'une séquence d'acide nucléique, comprenant une cible qui est unique pour un micro-organisme spécifique. Le procédé est capable de détecter de faibles quantités de la cible directement à partir d'un échantillon clinique. La cible peut être isolée à travers une série d'étapes de liaison et de purification désignées comme Capture de Cibles Réversibles ("RTC"), dans lesquelles la cible est capturée provisoirement alors que les matières de fond sont éliminées. Ensuite, la cible est éliminée pour une purification supplémentaire. Enfin, la cible est détectée à travers l'amplification d'une liaison de matière de détecteur vers la cible. Les étapes de liaison peuvent reposer sur le principe de Watson-Crick ce par quoi des nucléotides complémentaires constituent une paire de bases prévisibles (A-T, G-C, etc). Des séquences d'acide nucléique spécifiques, appelées sondes, sont conçues de façon à se lier (s'hybrider) à une cible connue.

Les sondes s'hybrident car elles contiennent des séquences qui sont exactement complémentaires des séquences d'acide nucléique cible. En plus de la séquence fixée à la cible, les sondes présentent des queues qui sont utilisées dans d'autres étapes de réaction, comme la capture de cible.

"Séquence de sonde" signifie en général une séquence d'acide nucléique spécifique qui est exactement complémentaire de la séquence de cible et qui s'hybride avec la cible sous des conditions chimiques optimales. Les sondes permettent à la séquence d'acide nucléique cible d'être capturée ou détectée dans l'échantillon. Une sonde capturée se lie en premier à la cible et ensuite à la bille magnétique, permettant aux billes de capturer les cibles.

Une sonde de détection se lie à une cible pour permettre à l'instrument de diagnostics de détecter la cible dans l'échantillon. Un complexe sonde-cible est formé lorsque les sondes de capture et de détection se lient à la cible.

L'hybridation correspond au processus de formation d'une liaison entre une séquence d'acide nucléique cible spécifique et une séquence complémentaire dans une sonde, ayant pour résultat un complexe ternaire appelé complexe sondes-cible. La capture correspond au processus de la liaison de la queue de la sonde de capture à une bille métallique pouvant être attirée magnétiquement. La capture permet au complexe sondes-cible d'être éliminé de la suspension, comme par les aimants, alors que les matières de fond sont lavées et éliminées de l'échantillon avec toute sonde non hybridée. Un diluant est un solvant introduit de façon à diluer la concentration des solutés dans la solution. L'élution correspond au processus d'introduction d'une solution chimique (éluant) destinée à éliminer les matières absorbées (solutés). Dans ces tests, ltéluant est utiliser pour libérer la cible de son état capturé en rompant les liaisons soit entre lui et sa sonde de capture soit entre la sonde de capture et les particules magnétiques sur lesquelles elle est capturée. Un colorant d'interposition est un colorant qui se lie entre une paire de bases dans une structure d'acide nucléique à réplication, devenant fluorescent pour permettre la détection. L'amplification est le processus de stimulation de la replication d'une séquence d'acide nucléique. Le réplicase Q-béta est l'enzyme de replication utilisé pour réaliser des copies multiples de la sonde de détection.

L'instrument de diagnostics automatique réalise son analyse sur des échantillons dont les acides nucléiques cibles ont été éliminés des cellules de micro-organismes.

Les mécanismes d'élimination diffèrent d'un organisme à un autre organisme. Les réactifs de tests spécifiques d'analyte sont prévus avec les éprouvettes multiples et sont identifiés par les étiquettes de code-barre (étiquette).

Après que l'éprouvette multiple contenant l'échantillon a été introduite dans l'instrument de diagnostics automatique, les étapes sont réalisées afin de capturer la cible, éliminer les matières de fond et ensuite éliminer la cible. La première étape est l'hybridation dans laquelle les sondes s'hybrident avec la séquence d'acide nucléique cible dans l'échantillon. Deux types de sondes sont introduites dans la première zone de réaction pour l'hybridation: des sondes de capture et des sondes de détection. Des aimants enlèvent les billes magnétiques et leur complexe sondes-cible capturé de la suspension alors que les matières de fond sont lavées hors de l'échantillon, avec toute sonde non hybridée. Un éluant élimine la cible des billes de façon que la cible soit disponible pour une purification supplémentaire. Dans le but d'augmenter la variété et la quantité des matières de fond éliminées de l'échantillon de fond, l'instrument de diagnostics automatique réalise un second cycle d'hybridation, de capture, de rinçage et d'élution en utilisant différents agents chimiques de capture et d'élimination. Ensuite, deux cycles de capture et d'élimination supplémentaires isolent encore la cible dans le mélange de réaction. Cette stratégie d'utilisation d'une série de différents agents chimiques de capture et d'élimination, chacun d'entre eux purifiant l'échantillon de certaines différentes matières est appelé capture double. La combinaison de la capture cible réversible (RTC) et de la capture double aide à purifier l'acide nucléique cible. Un total de quatre cycles
RTC différents est réalisé. Chaque cycle enlève de la matière de fond supplémentaire et des sondes non hybridées du mélange de réaction. Dans le cycle RTC 1, la sonde de capture et la sonde de détection s'hybrident avec la cible.

Les billes magnétiques se lient avec la sonde de capture pendant ltélution et la retiennent. Dans le cycle RTC 2, une sonde de capture différente s'hybride avec la cible. De nouvelles billes magnétiques se lient avec la sonde de capture, et ensuite éliminent la sonde pendant l'élution.

Dans le cycle RTC 3 des complexes sondes-cible sont capturés, lavés et éliminés. Dans le cycle RTC 4, une dernière étape de capture, rinçage et élimination est réalisée. Après que les cycles ont été achevés, l'échantillon est sensiblement purifié des matières de fond et est prêt pour l'étape d'amplification et de détection finale. Comme résultat des quatres cycles RTC, l'un des résultas suivant est renvoyé: (a) un résultat positif est indiqué par la présence de fluorescence (sonde de détecteur de fluorescence fixé sur la cible); analyte (cible); (b) un résultat négatif se produit s'il n'y a pas de fluorescence de l'analyte cible. Si la cible est présente, elle est hybridée à la fois aux sondes de détection et de capture.

La sonde de détection va être répliquée (amplifiée) et la fluorescence résultante peut être détectée. Si la cible n'est pas présente, les sondes de détection ont été lavées hors de l'échantillon. L'amplification ne va pas se produire et aucune fluorescence ne sera détectée.

Le processeur 600 dans la station de traitement 602 de l'instrument de diagnostics automatique réalise toutes les étapes dans l'essai de capture de cible réversible (RTC) décrit précédemment. D'une manière avantageuse, l'ensemble des étapes de traitement RTC etl'étape de détection de cible ultérieure sont réalisées à l'intérieur d'une éprouvette multiple fermée qui contient tous les réactifs requis. L'instrument de diagnostics automatique manipule l'éprouvette multiple, lâchant les réactifs dans l'échantillon, mélangeant, séparant et lavant l'échantillon de façon appropriée. De préférence toutes les opérations sont séquencées de façon précise et les volumes sont commandés de façon à obtenir des propriétés chimiques optimales.

Un opérateur ou technicien peut préparer l'éprouvette multiple en injectant l'échantillon dans l'embouchure d'échantillon 220 sur l'arrière des éprouvettes multiples jetables fermées. L'opérateur place l'éprouvette dans la chambre de chargement de l'instrument de diagnostics (station de chargement) et ferme la porte de chargement 110, instant à partir duquel l'instrument de diagnostics commence le traitement de l'éprouvette multiple. Dans la station de traitement de l'instrument de diagnostics, les sondes de capture et de détection sont exprimées dans une zone de réaction à travers le scellement à rompre de la bulle, après quoi la bulle est scellée à chaud de façon permanente par l'ensemble de scellement. Un ou plusieurs rouleaux 614 et 616 dans l'assemblage à coussinet 610 du processeur 600 mélangent le contenu dans la première zone de réaction. Pendant la première étape de capture, les réactifs suivants sont introduits dans la zone de réaction: un diluant qui sert de tampon pour réduire la concentration de sels utilisés dans l'hybridation; et des billes de type métalliques attirables magnétiquement dont les queues se lient aux queues de sondes de capture. Dans la station de traitement de l'instrument de diagnostics, un diluant est exprimé dans la première zone de réaction à partir de deux bulles après quoi les bulles sont scellées à chaud de façon permanente par l'ensemble de scellement. Les billes métalliques sont mélangées dans leur bulle de façon à les remettre en suspension, et elles sont exprimées dans la première zone de réaction après quoi la bulle est scellée de façon permanente par l'ensemble de scellement 624. Un ou plusieurs rouleaux 614 et 616 de l'assemblage à coussinet du processeur mélangent le contenu de la première zone de réaction. Ensuite, les rouleaux déplacent le contenu de la partie inférieure de la première zone de réaction, éloignée de la poche de récupération.

L'éprouvette multiple peut être déplacée dans le carrousel par la benne de transfert pour l'incubation, durée pendant laquelle les billes métalliques capturent le complexe sondes-cible.

Pendant la première étape de rinçage, une matière de rinçage est introduite dans la zone de réaction de l'éprouvette multiple jetable fermée pour enlever les matières de fond de l'échantillon. Trois rinçages successifs sont réalisés. Dans la station de traitement de l'instrument de diagnostics automatique, des aimants 606 de l'ensemble de blocage 604 du processeur 600 tirent les billes métalliques vers la plaque arrière de l'éprouvette multiple 204 de façon à enlever les billes de la solution avec les complexes sondes-cible capturés. La sonde de capture se sépare de la cible, alors que la sonde de détection reste fixée. La sonde de capture sur les billes métalliques est ensuite rejetée avec les billes métalliques. Trois produits de rinçage sont introduits dans la zone de réaction de l'éprouvette multiple jetable fermée, un produit de rinçage à la fois. Chaque bulle de rinçage est scellée à chaud de façon permanente par l'ensemble de scellement 624 après que le produit de rinçage a été exprimé dans la zone de réaction. Après chaque rinçage, un ou plusieurs rouleaux 614 et 616 mélangent le liquide dans la zone de réaction et poussent ensuite le liquide à éliminer dans la poche de récupération. Ensuite le rinçage suivant est réalisé. Le premier rinçage rompt le scellement à rompre qui ferme l'entrée du sac de récupération. Après le rinçage final, l'entrée du sac est scellée à chaud de façon permanente par l'ensemble de scellement 624.

Pendant la première étape d'élution, un volume d'un tampon d'élution est introduit dans une zone de réaction de l'éprouvette multiple jetable fermée de façon à dénaturer la liaison entre la sonde de capture et la cible (analyte). Dans la station de traitement de l'intrument de diagnostics automatique, un éluant peut être exprimé dans la zone de réaction, après quoi sa bulle est scellée à chaud de façon permanente par l'ensemble de scellement 624.

Les processus suivants se produisent pendant la deuxième étape RTC du cycle: (a) hybridation- le complexe cible/détecteur s'hybride avec la deuxième sonde de capture; (b) capture- les complexes cible-sondes sont capturés sur les billes magnétiques par l'intermédiaire de la sonde de capture; (c) rinçage- la matière de fond est rincée hors de la solution; et, (d) élution- les complexes cible-sondes sont éliminés des billes métalliques. Un type de sonde de capture différent est introduit pour la deuxième hybridation. Dans la station de traitement de l'instrument de diagnostics, le sac de récupération est scellé de façon provisoire par la porte de récupération 608. Les sondes de capture sont exprimées dans une deuxième zone de réaction, après quoi la bulle de sonde est scellée à chaud de façon permanente par l'ensemble de scellement 624. Un ou plusieurs rouleaux 614 et 616 distribuent la solution dans la deuxième zone de réaction. Les aimants 606 de l'ensemble de blocage 604 du processeur 600 attirent les billes métalliques de la première zone de réaction hors de la suspension, et ensuite un ou plusieurs rouleaux 614 et 616 poussent le liquide vers la deuxième zone de réaction à travers le joint à rompre qui sépare les zones de réaction.

L'ouverture entre les première et deuxième zones de réaction est scellée à chaud de façon permanente avec l'ensemble de scellement 624. Un ou plusieurs rouleaux mélangent le contenu de la deuxième zone de réaction.

Ensuite les rouleaux 614 et 616 déplacent les contenus vers la partie inférieure de la deuxième zone de réaction audelà du sac de récupération. L'éprouvette multiple peut être déplacée par la benne de transfert 302 vers le carrousel 400 pour l'incubation, durée pendant laquelle la sonde de capture s'hybride avec le complexe cibledétecteur.

Pendant la capture, les réactifs suivants sont introduits dans la deuxième zone de réaction de l'éprouvette multiple jetable fermée: (a) un diluant- le même tampon est introduit comme pour la première capture; et, (b) des billes métalliques de type "B" dont la fraction se lie aux queues de sondes de capture. Dans la station de traitement de l'instrument de diagnostics, le sac de récupération est scellé de façon provisoire par l'ensemble de porte de récupération. Un diluant est exprimé dans la deuxième zone de réaction à partir de deux bulles, après quoi les bulles sont scellées à chaud de façon permanente par l'ensemble de scellement 624. Les billes métalliques sont mélangées dans leur bulle de façon à les remettre en suspension, et elles sont ensuite exprimées dans la deuxième zone de réaction, après quoi la bulle est scellée de façon permanente par l'ensemble de scellement. Un ou plusieurs rouleaux 614 et 616 de l'ensemble à coussinet 610 mélangent le contenu de la deuxième zone de réaction.

Ensuite, les rouleaux 614 et 616 déplacent le contenu vers la partie inférieure de la deuxième zone de réaction, audelà du sac de récupération. L'éprouvette multiple peut être déplacée par la benne de transfert 302 vers le carrousel 400 pour l'incubation, instant auquel les nouvelles billes métalliques capturent les complexes ciblesondes.

Pendant la deuxième étape de rinçage de l'éprouvette multiple jetable fermée, un tampon à haute teneur en sel est introduit pour enlever les matières de fond, en particulier les sondes de liaison non spécifiques.

Dans la station de traitement de l'instrument de diagnostics, des aimants commandés pneumatiquement 606 de l'ensemble de blocage 604 attirent les billes métalliques vers les plaques arrières d'éprouvettes multiples 204, les enlevant de la solution avec les complexes cible-sondes capturées. Trois rinçages sont introduits dans la zone de réaction, un produit de rinçage à la fois. Chaque bulle de rinçage est scellée à chaud de façon permanente par l'ensemble de scellement 624 après que le produit de rinçage a été exprimé dans la zone de réaction. Après que chaque rinçage a été introduit, un ou plusieurs rouleaux 614 et 616 mélangent le liquide dans la zone de réaction et le poussent ensuite jusque dans le sac de récupération.

Ensuite, le produit de rinçage suivant est introduit. Après que le dernier produit de rinçage a été poussé dans le sac de récupération, le sac de récupération est scellé à chaud de façon permanente par l'ensemble de scellement 624.

Pendant la deuxième étape d'élution de l'éprouvette multiple jetable fermée, un volume d'un tampon d'élution à faible teneur en sel est introduit pour faire chuter la concentration en sel et par ce moyen casser la queue des hybrides. Dans le poste de traitement de l'instrument de diagnostics, l'éluant est exprimé dans la zone de réaction, après quoi sa bulle est scellée à chaud de façon permanente par l'ensemble de scellement. Un ou plusieurs rouleaux 614 et 616 mélangent le contenu de la deuxième zone de réaction. L'éprouvette multiple peut être déplacée par la benne de traitement 302 du carrousel 400 pour l'incubation. La sonde de capture se sépare de la bille magnétique. Les deux sondes de capture et de détection restent fixées sur la cible.

Le processus suivant se produit pendant la troisième étape RTC du cycle: (a) capture- les complexes cible-sondes sont capturés sur des billes métalliques par l'intermédiaire d'une sonde de capture; (b) rinçage- les matières de fond sont rincées hors de la solution; et, (c) élution- les complexes cible-sondes sont enlevés des billes métalliques. I1 n'est pas nécessaire d'avoir une étape d'hybridation initiale, puisque la sonde de capture reste fixée sur la cible à la fin du deuxième cycle RTC. Les mêmes captures, rinçages et chimie d'élution sont utilisés dans le troisième cycle RTC comme ils ont été utilisés dans le deuxième cycle RTC. Pendant la troisième étape, des aimants commandés pneumatiquement 606 de l'ensemble de blocage 604 éliminent les billes de la solution dans une zone de réaction de l'éprouvette multiple jetable fermée et ensuite les rouleaux 614 et 616 rincent le liquide vers la troisième zone de réaction à travers le scellement à rompre qui sépare les deuxième et troisième zones de réaction.

L'ouverture entre les deuxième et troisième zones de réaction est ensuite scellée à chaud de façon permanente par l'ensemble de scellement 624 et les aimants 606 se rétractent. Le diluant est ensuite exprimé dans la troisième zone de réaction et les bulles de diluant sont scellées. Les billes métalliques de type B sont introduites dans la zone de réaction et leur bulle est scellée par l'ensemble de scellement 624. L'éprouvette multiple peut être enlevée par la benne de transfert 302 vers le carrousel 400 pour l'incubation, instant pendant lequel les billes se relient aux sondes de capture sur les complexes cible-sondes. Trois rinçages successifs enlèvent la matière de fond. Les liquides de rinçage utilisés sont déplacés dans la bulle de récupération qui est scellée de façon permanente par l'ensemble de scellement 624 après le rinçage final. L'éluant est exprimé dans la troisième zone de réaction, après quoi la bulle est scellée. L'éprouvette multiple peut ensuite de nouveau être déplacée dans le carrousel 400 pour l'incubation, durée pendant laquelle la sonde de capture se sépare de nouveau des billes métalliques. A la fois les sondes de capture et les sondes de détection restent fixées sur la cible.

Les processus suivants se produisent pendant la quatrième étape du cycle RTC: (a) capture- les complexes cible-sondes sont capturés sur les billes métalliques par l'intermédiaire de la sonde de capture; (b) rinçage- la matière de fond est rincée hors de la solution; et (c) élution- les complexes cible-sondes sont éliminés des billes magnétiques. Comme dans la troisième étape RTC du cycle, il n'est pas nécessaire d'avoir une étape d'hybridation puisque la sonde de capture reste fixée à la cible à la fin du précédent cycle RTC. La même chimie de capture est utilisée dans le quatrième cycle RTC que celle utilisée dans les deuxième et troisième étapes des cycles
RTC. Cependant, différents rinçages et chimie d'élution sont utilisés dans le quatrième cycle RTC. Le produit de rinçage peut être un tampon de rinçage de pré-amplification qui est chimiquement compatible avec l'amplification Qbéta. La même solution peut être utilisée pour tous les trois rinçages. L'éluant peut être un tampon d'élimination de pré-amplification, tel qu'un tampon à faible taux de sel dans lequel réplicase Q-béta peut agir. A la fois la sonde de capture et la sonde de détection restent fixées à la cible (analyte) après incubation. L'éluant se sépare du complexe cible-sondes des billes métalliques.

Les processus suivants se produisent pendant la cinquième étape de traitement de l'éprouvette multiple jetable: (a) amplification optionnelle, et (b) détection dans laquelle la cellule de lecture 212 de l'éprouvette multiple est scrutée pour sa fluorescence par la tête de lecture 504 du lecteur optique. Pour améliorer l'amplification, les solutions suivantes peuvent être introduites dans la cinquième zone de réaction de l'éprouvette multiple jetable fermée: (a) un enzyme réplicase Q-béta qui reproduit la sonde de détection; et, (b) un mélange de nucléotides tel qu'une combinaison de nucléotides, d'iodure de propidium (PI) et d'un tampon.

L'iodure de propidium est un colorant qui s'intercale entre les paires de bases dans une structure d'acide nucléique et devient fluorescent. Dans ce cas, il se lie dans les séquences de sonde de détection de duplication. Pendant l'amplification dans la station de traitement de l'instrument de diagnostics, un mélange d'enzyme réplicase
Q-béta et de nucléotides peut être introduit dans la cinquième chambre de réaction de l'éprouvette multiple jetable fermée, et ensuite leurs bulles sont scellées par l'ensemble de scellement 624. Les aimants commandés de façon pneumatique 606 de l'ensemble de blocage 604 attirent les billes dans la quatrième zone de réaction de l'éprouvette multiple fermée jetable hors de la suspension.

Un ou plusieurs rouleaux 614 et 616 poussent le liquide vers le bas vers la cinquième zone de réaction de l'éprouvette multiple jetable fermée à travers les scellements à rompre qui séparent les quatrième et cinquième zones de réaaction. L'ouverture entre les quatrième et cinquième zones de réaction peut être scellée à chaud de façon permanente par l'ensemble de scellement 610 et l'aimant 606 se rétracte. Un ou plusieurs rouleaux 614 et 616 peuvent pousser la solution dans la cellule de lecture 212. Un scellement à chaud permanent peut être produit par l'ensemble de scellement 610 pour fermer la zone entourant la zone de cellule de lecture pour s'assurer d'un environnement fermé et à volume fixé pour l'amplification de l'échantillon. L'éprouvette multiple peut être déplacée par la benne de transfert 302 vers le carrousel 400 pour l'incubation. L'incubation de l'éprouvette multiple est réalisée rapidement avant la première lecture sur la tête de lecture 504, durée pendant laquelle l'amplification commence. Un échantillon sans séquence d'acide nucléique cible ne peut pas délivrer la sonde de détection dans la cinquième zone de réaction.

La cellule de lecture de l'éprouvette multiple 212 est scrutée plusieurs fois au point de vue fluorescence pendant le cycle de lecture par la tête de lecture 504 du lecteur optique. Pendant chaque lecture, l'instrument de diagnostics automatique 100 détecte la présence de fluorescence dans l'échantillon et enregistre la valeur de fluorescence captée/détectée dans l'ordinateur. Si les complexes cible-sondes ne sont pas présents, le colorant à base d'iodure de propidium ne va pas devenir suffisamment fluorescent pour la détection par la tête de lecture 504 du lecteur optique. Après la lecture finale, l'instrument de diagnostics évalue l'ensemble des lectures de façon à déterminer si le niveau de fluorescence établit la présence de la cible dans l'échantillon. Sur la base de cette évaluation, l'instrument de diagnostics 100 indique un des résultats suivants pour l'échantillon: (a) une lecture positive est indiquée par un analyte fluorescent qui indique que la cible est présente dans l'échantillon; (b) une lecture négative se produit s'il n'y a pas de fluorescence qui indique que la cible n'est pas présente dans l'échantillon. Le résultat est affiché sur l'écran de base de données de résultats sur l'écran 116 et peut être imprimé par une imprimante reliée à l'instrument de diagnostics automatique.

En utilisation, les éprouvettes multiples 200 à analyser sont insérées et chargées par la porte de chargement 110 de la station de chargement où elles sont scrutées, lues et identifiées par les lecteurs de codebarre 304 et 306. La benne de chargement 300 transporte les éprouvettes multiples depuis la station de chargement vers le carrousel 400. Le carrousel maintient, supporte, fait tourner et déplace de façon alternative les éprouvettes multiples dans une direction circonférentielle. La benne de traitement 302 transporte les éprouvettes multiples depuis le carrousel 400 vers la station et ensemble de traitement 602 où les contrôles sont réalisés sur les échantillons dans les éprouvettes multiples. L'instrument de diagnostics diagnostique de façon automatique et analyse les échantillons dans les éprouvettes multiples pour analytes.

L'essai des échantillons dans les éprouvettes multiples se produit dans le processeur 600 sur la station de traitement 602. Pendant l'essai, des analytes détectables de façon optique sont formés comme résultat de l'expression de façon séquentielle, du laminage et du mélange de réactifs avec les échantillons dans les zones de réaction des éprouvettes multiples par 1 en l'ensemble de traitement (processeur) 600.

Dans le but de réaliser les essais, des bulles de réactifs sont comprimées et crevées dans les éprouvettes multiples par des éléments en sabot d'impact à mouvement alternatif 620 et 622 de l'ensemble de mélange 618. Pendant les captures et rinçages, les cibles (analytes) sont fixées (par l'intermédiaire de sondes de capture) sur les particules magnétiques, qui peuvent être séparées de la masse de la solution. Le résidu reste dans la solution, et peut être pressé au-delà des particules. Pendant ltélution, les cibles sont éliminées des particules, alors que certains résidus à évacuer peuvent rester fixés sur les particules. Les cibles maintenant libres dans la solution, peuvent être pressées au-delà des particules et déplacées vers la zone de réaction suivante (chambre). La matière de fond et les parties à évacuer sont laminées dans des sacs de récupération d'éprouvettes multiples par les rouleaux 614 et 616 de l'ensemble à rouleau 612 et les sacs de récupération sont ensuite scellés à chaud par l'ensemble de scellement 610. Les éprouvettes multiples sont renvoyées dans le carrousel 400 par la benne de traitement 302. Le carrousel 400 déplace et fait tourner de façon répétitive les éprouvettes multiples dans une position debout devant la station de scrutation de façon que la tête de lecture 504 puisse scruter de façon optique et détecter les analytes détectables de façon optique dans les éprouvettes multiples jetables fermées pendant une période suffisante pour confirmer le diagnostic et les résustats d'essai et pour détecter des modifications transitoires optiques dans les analytes. Les éprouvettes multiples scrutées de façon optique et diagnostiquées sont éliminées du carrousel 400 et transportées vers la station de chargement par la benne de chargement 300.

On mentionne à présent des généralités.

L'instrument de diagnostics automatique conduit, de préférence, des essais sur les éprouvettes multiples sur la base de la détection d'acides nucléiques uniques pour un micro-organisme spécifique. Les contrôles réalisés par l'instrument de diagnostics automatique sont plus sensibles que les procédés de culture et peuvent être plus sensibles que les procédés par anticorps. D'une manière significative, les contrôles peuvent être réalisés rapidement, de façon précise et automatique, achevés et analysés par l'instrument de diagnostics automatique en environ quatre (4) heures par rapport aux techniques d'analyses de bactéries communes classiques qui prennent de vingt-quatre à quarante-huit heures ou aux contrôles de tuberculose (TB) classiques qui prennent de 4 à 6 semaines.

La durée d'essai par l'instrument de diagnostics automatique est comparable à celle des techniques par anticorps, mais les essais de détection d'anticorps ne sont pas fiables jusqu'à ce que le patient développe un anticorps qui globalement varie avec l'individu et se produit en général entre 2 à 6 semaines après l'infection.

Chez les patients qui sont immuno-compromis, tels que les patients atteints de SIDA les contrôles d'anticorps ne sont pas fiables.

De façon avantageuse, les tests sont réalisés et analysés de façon automatique dans des éprouvettes multiples jetables fermées entièrement par l'instrument de diagnostics. Ceci est en contraste avec les techniques de cultures classiques qui demandent un travail important, sont lourdes, nécessitent une interprétation manuelle des résultats d'essais, et exposent ouvertement les échantillons à analyser à l'environnement proche.

Parmi les nombreux avantages du nouvel instrument et du nouveau procédé de diagnostics automatiques nous pouvons citer:
1. Performance automatique élevée.

2. Sensibilité supérieure.

3. Contamination d'échantillons moindres.

4. Facilité de manipulation.

5. Moins d'erreurs et d'interférences.

6. Préparation d'échantillons uniformes
7. Manipulation d'éprouvettes multiples automatisées.

8. Précision d'analyse.

9. Diagnostic précis.

10. Excellente répétabilité et reproductibilité des résultats.

11. Détection optique à distance et scrutation de code-barre.

12. Contrôle de qualité élevé.

13. Débit d'analyses important.

14. Maintenance améliorée.

15. Faible durée de cycle et d'essai.

16. Risque de contamination des opérateurs, techniciens et médécins moindre.

17. Simplicité d'utilisation.

18. Sécurité.

19. Economique.

20. Efficacité.

21. Rendement.

Bien que plusieurs modes de réalisation de cette invention ont été illustrés et décrits, il doit être compris que diverses modifications peuvent être apportées à la présente invention sans sortir de son cadre.

Claims

REVENDICATIONS

1. Appareil de diagnostics automatique (100) pour l'analyse d'échantillons dans des éprouvettes multiples (200) pour un analyte, comprenant:

un moyen de traitement mobile (602) pour mettre en contact les échantillons dans les éprouvettes multiples avec au moins un réactif pour former un analyte détectable de façon optique;

un moyen de détection optique (502, 504) pour mesurer de façon optique et détecter ledit analyte;

un moyen support d'éprouvette (400) multiple pour supporter lesdites éprouvettes multiples, ledit moyen support d'éprouvette multiple étant espacé dudit moyen de traitement mobile; et

un moyen de transfert (322) pour déplacer ledit moyen support d'éprouvette multiple et ledit moyen de détection optique l'un par rapport à l'autre, de façon que lesdites éprouvettes multiples soient mesurées par ledit moyen de détection optique à intervalles réguliers.

2. Appareil de diagnostics automatique selon la revendication 1, dans lequel ledit moyen support d'éprouvette multiple (400) comprend une table tournante (404, 406).

3. Appareil de diagnostics automatique selon la revendication 1, dans lequel ledit moyen support d'éprouvette multiple (400) comprend un convoyeur à courroie (308, 310).

4. Appareil de diagnostics automatique selon la revendication 1, comprenant un moyen de transport (302) pour transporter lesdites éprouvettes multiples dudit moyen support d'éprouvette multiple (400) vers ledit moyen de traitement mobile (602).

5. Appareil de diagnostics automatique selon la revendication 1, dans lequel ledit moyen de traitement mobile (602) comprend un moyen de traitement mobile globalement vertical.

6. Appareil de diagnostics automatique selon la revendication 1, dans lequel ledit moyen de traitement mobile (602) comprend un moyen de mélange (610) pour mélanger les réactifs dans lesdites éprouvettes multiples, et dans lequel ledit moyen de mélange (610) comprend au moins un élément choisi dans le groupe consistant en un rouleau (614, 616) et un sabot (620, 622) animé d'un mouvement alternatif.

7. Appareil de diagnostics automatique pour l'analyse d'échantillons dans des éprouvettes multiples pour analytes, comprenant:

un moyen formant station de traitement (600, 602) pour exprimer et mélanger des réactifs avec des échantillons dans les éprouvettes multiples (200) afin de former des analytes détectables de façon optique, et pour séparer et sceller les parties à évacuer desdits échantillons, par rapport auxdits analytes dans les sacs de récupération desdites éprouvettes multiples (200);

un moyen de détection (502) pour la détection optique desdits analytes;

un moyen formant carrousel (400) pour le maintien d'une rangée d'éprouvettes multiples (200) dans une position globalement debout et pour le déplacement par intermittence et de façon précise desdites éprouvettes multiples (200) devant ledit moyen de détection de façon que ledit moyen de détection puisse détecter de façon optique les modifications transitoires des caractéristiques optiques desdits analytes et confirmer leur détection avec un intervalle périodique sélectionné.

un moyen de commande de température pour commander la température desdits échantillons comprenant un moyen d'incubation (402) pour le chauffage de la rangée d'éprouvettes multiples verticales dans ledit moyen formant carrousel et des moyens de chauffage (630) pour le chauffage desdites éprouvettes multiples (200) dans ledit moyen formant station de traitement;

un moyen formant benne de transfert (302) pour le déplacement desdites éprouvettes multiples (200) depuis ledit moyen formant carrousel vers ledit moyen formant station de traitement et vice versa;

un moyen formant porte de chargement (110) pour l'introduction et l'évacuation des éprouvettes multiples; et

un moyen formant benne de chargement (300) pour le transfert desdites éprouvettes multiples (200) depuis ledit moyen formant porte de chargement (110) vers ledit moyen formant carrousel et vice versa;

8. Appareil de diagnostics automatique selon la revendication 7 dans lequel, au moins un desdits moyens formant benne comprend un convoyeur à courroies (308, 310) et une navette (322) fixée sur ledit convoyeur à courroie (308, 310) pour maintenir de façon amovible lesdites éprouvettes multiples (200) dans une position debout.

9. Appareil de diagnostics automatique pour l'analyse d'échantillons dans des éprouvettes multiples (200) pour analytes, comprenant:

un moyen formant station de traitement pour exprimer et mélanger des réactifs avec des échantillons dans les éprouvettes multiples (200) afin de former des analytes détectables de façon optique, et pour séparer et sceller les parties à évacuer desdits échantillons, par rapport auxdits analytes dans les sacs de récupération desdites éprouvettes multiples (200);

un moyen de détection pour la détection optique desdits analytes;

un moyen de commande de température pour commander la température desdits échantillons comprenant un moyen d'incubation pour le chauffage de la rangée d'éprouvettes multiples verticales dans ledit moyen formant carrousel (400) et des moyens de chauffage pour le chauffage desdites éprouvettes multiples (200) dans ledit moyen formant station de traitement;

un moyen formant benne de transfert (302) pour le déplacement desdites éprouvettes multiples (200) depuis ledit moyen formant carrousel (400) vers ledit moyen formant station de traitement et vice versa;

un moyen formant porte de chargement pour l'introduction et l'évacuation des éprouvettes multiples (200);

un moyen formant benne de chargement (300) pour le transfert desdites éprouvettes multiples (200) depuis ledit moyen formant porte de chargement vers ledit moyen formant carrousel (400) et vice versa;

au moins un desdits moyens formant benne comprenant un convoyeur à courroies et une navette fixée sur ledit convoyeur à courroie pour maintenir de façon amovible lesdites éprouvettes multiples dans une position debout; et

lesdites éprouvettes multiples (200) comprenant:

des éprouvettes multiples jetables fermées disposant de bulles à rompre contenant des réactifs pour les tests désirés, lesdites éprouvettes multiples (200) jetables fermées étant constituées de matière plastique transmettant la lumière flexible présentant des parties pour la visualisation desdits réactifs et échantillons;

des plateaux résistants aux chocs (204) constitués d'une plaque arrière pour s'engager en correspondance et fixer de façon rigide lesdites éprouvettes multiples jetables fermées, lesdits plateaux définissant une ouverture de réception de fenêtre (240) en alignement avec les cellules de lecture et présentant des parties supports supérieures (206) fendues horizontalement et des parties supports inférieures (246), lesdits plateaux étant pourvus de broches (236) fixées sur lesdites éprouvettes multiples jetables fermées; et

des plaques thermiquement conductrice (218) fixées sur lesdites broches (236) desdits plateaux et s'engageant dans lesdites éprouvettes multiples jetables fermées (200) autour desdites cellules de lecture.

10. Appareil de diagnostics automatique selon la revendication 9 dans lequel

Chacun desdits plateaux est codé avec une étiquette correspondant à un test désiré et l'identification de l'échantillon et du patient;

Ledit appareil de diagnostics automatique comprend un moyen lecteur d'étiquettes (304, 306) disposé à proximité dudit moyen formant station de porte de chargement pour la lecture de façon optique de ladite étiquette et l'identification dudit plateau; et

une unité centrale de traitement (108) pour la réception de signaux issus dudit moyen formant lecteur d'étiquettes et reliée en fonctionnement audit moyen formant station de traitement pour la commande de séquences d'opérations dudit moyen formant station de traitement.

11. Appareil de diagnostics automatique selon la revendication 9 dans lequel:

ledit moyen formant station de traitement comprend un moyen d'essai pour l'essai de sonde à l'acide nucléique des échantillons dans les éprouvettes multiples (200) par capture de cibles réversibles incluant l'hybridation de sondes à des cibles de séquence d'acide nucléique comprenant lesdits analytes dans les échantillons, la capture des sondes hybridées et des cibles sur les billes, l'élimination magnétique des billes de la suspension dans les éprouvettes multiples, le rinçage de la matière de fond des échantillons, et l'élimination des cibles sur les billes avec un éluant; et

ledit moyen de détection comprend un moyen formant tête de lecture pour la détection d'analytes rendus fluorescents hybridés.

12. Appareil de diagnostics automatique selon la revendication 9 dans lequel: ledit moyen formant station de traitement comprend un moyen à coussinet mobile pour s'engager sur les éprouvettes multiples (200), ledit moyen à coussinet comprenant:

un moyen à rouleau pour le mélange de réactifs avec les échantillons dans les zones de réaction des éprouvettes multiples (200) et pour le déplacement de la matière de fond comprenant des parties de récupération des échantillons vers des sacs de récupération dans les éprouvettes multiples;

des moyens formant sabot relié en fonctionnement au moyen formant rouleau pour la manipulation et le mélange de réactifs dans les bulles des éprouvettes multiples et pour rompre les bulles afin d'exprimer les agents réactifs depuis les bulles vers les zones de réaction des éprouvettes multiples; et

des moyens de scellement (624, 626, 628) reliés en fonctionnement au moyen formant sabot pour le scellement des bulles de réactifs vidées, des zones de réaction évacuées, et des sacs de récupération remplis dans les éprouvettes multiples (200).

3. Appareil de diagnostics automatique selon la revendication 9 dans lequel ledit moyen formant station de traitement comprend:

un moyen à plaque de blocage (604) pour le maintien et le support des éprouvettes multiples dans une position érigée; et

des moyens à aimants (606) commandés de façon pneumatique, associés en fonctionnement avec lesdits moyens à plaque de blocage, pour s'engager sur lesdites éprouvettes multiples et attirer magnétiquement les billes métalliques dans lesdites éprouvettes multiples (200) supportant lesdits analytes détectables de façon optique.

14. Appareil de diagnostics automatique selon la revendication 9 dans lequel ledit moyen formant station de traitement comprend un moyen formant porte de récupération (608) pour l'ouverture et la fermeture de sacs de récupération dans les éprouvettes multiples (200).

15. Appareil de diagnostics automatique pour l'analyse d'échantillons dans des éprouvettes multiples pour analytes, comprenant:

une station de chargement (126) disposant d'une porte de chargement pour charger et décharger de façon séquentielle une série d'éprouvettes multiples (200);

des éprouvettes multiples jetables fermées (200) disposant de bulles à rompre contenant des réactifs pour les tests désirés les zones de réaction et les sacs de récupération, lesdites éprouvettes multiples jetables fermées (200) étant constituées de matière plastique transmettant la lumière flexible présentant des parties pour la visualisation desdits réactifs et échantillons contenus dans les éprouvettes multiples (200), et lesdites éprouvettes multiples jetables fermées étant pourvues de cellules de lecture pour contenir et visualiser les analytes détectables de façon optique;

des plateaux résistants aux chocs comprenant des plaques arrières en matière plastique présentant des surfaces de réception d'éprouvettes multiples jetables

v fermées (200) db forme complémentaire aux parties desdites éprouvettes jetables (200) pour s'engager en concordance avec et supporter de façon rigide lesdites éprouvettes jetables fermées (200), lesdits plateaux définissant des ouvertures de réception de fenêtre en alignement avec lesdites cellules de lecture et présentant des parties supports supérieures fendues horizontalement et des parties supports inférieures, et lesdits plateaux étant pourvus de broches fixées sur lesdites éprouvettes multiples jetables (200);

des plaques thermiquement conductrices (218) fixées sur lesdites broches (236) desdits plateaux et s'engageant dans lesdites éprouvettes multiples jetables fermées (200) autour desdites cellules de lecture pour la conduction de chaleur afin d'améliorer l'amplification;

des étiquettes (206, 208) fixées sur lesdits plateaux, lesdites étiquettes étant pourvues de codesbarres correspondant à l'essai désiré et à l'identification des échantillons et du patient;

au moins un lecteur de code-barre adjacent à ladite station de chargement pour l'exploration et la lecture des codes-barres sur lesdites éprouvettes multiples (200) pour identifier les échantillons et les essais;

un carrousel disposant de plaques supérieure et inférieure constituant un disque supérieur fendu de façon excentrique et un disque inférieur (406), contraint par ressort, fendu de façon excentrique, lesdits disques supérieur et inférieur définissant des fentes (410, 412) alignées de façon excentrée globalement en concordance verticale l'une avec l'autre pour recevoir et engager les parties supports supérieure et inférieure desdits plateaux pour maintenir lesdites éprouvettes multiples (200) dans des positions debout, un pignon d'entraînement (414) et une base (415) disposés au-dessous et fixés sur ledit disque inférieur, un arbre central (408) globalement vertical s'étendant entre lesdits disques supérieur et inférieur et les reliant et fixé sur ledit pignon d'entraînement de façon à faire tourner le carrousel et les flasques en maintenant lesdites éprouvettes multiples;

un détecteur optique comprenant une tête de lecture optique mobile positionnée à proximité de la base dudit carrousel pour venir en contact avec lesdites fenêtres de lecture pour lire et mesurer les analytes détectables de façon optique dans les cellules de lecture des éprouvettes multiples (200);

une station de traitement pour exprimer et mélanger des réactifs avec les échantillons de façon automatique dans lesdites éprouvettes multiples (200), ladite station de traitement comprenant:

des aimants commandés de façon pneumatique pour s'engager dans lesdits plateaux et attirer magnétiquement les billes métalliques dans lesdites éprouvettes multiples (200) supportant lesdits analytes détectables de façon optique;

un ensemble de porte de récupération debout pour l'ouverture et la fermeture de sacs de récupération dans les éprouvettes multiples jetables fermées (200);

un assemblage à coussinet mobile globalement verticalement comprenant:

un ensemble de rouleaux disposant de rouleaux entraînés par came dans un mouvement alternatif globalement horizontal pour mélanger les réactifs et les échantillons dans les zones de réaction des éprouvettes multiples jetables fermées (200) et pour déplacer la matière de fond comprenant des parties de récupération des échantillons vers des sacs de récupération dans les éprouvettes multiples jetables fermées (200);

un ensemble de mélange disposant d'éléments d'impact entraînés par came avec un mouvement alternatif globalement horizontal constitué de sabots pour la manipulation et le mélange de réactifs dans les bulles dans lesdites éprouvettes multiples jetables fermées (200) et pour rompre les bulles afin d'exprimer les réactifs depuis les bulles vers les zones de réaction desdites éprouvettes multiples jetables fermées (200);

un ensemble de scellement pourvu de dispositifs de scellement entraînés par came avec un mouvement alternatif globalement horizontal comprenant un dispositif de scellement latéral pour le scellement à chaud des poches de réactif pratiquement vidées et un dispositif de scellement de zone de réaction pour le scellement à chaud des zones de réaction évacuées pratiquement vides utilisées et des sacs de récupération contenant les parties de récupération; et

un ensemble de convoyeur à courroie debout relié en fonctionnement avec ledit assemblage à coussinet pour le déplacement dudit assemblage à coussinet globalement verticalement de façon que lesdits rouleaux, sabots, et dispositifs de scellement puissent entrer en contact avec différentes zones desdites éprouvettes multiples jetables fermées (200);

une benne de chargement pour transporter lesdits plateaux d'essais depuis ladite station de chargement vers ledit carrousel; et

une benne de transfert pour transporter lesdits plateaux d'essais depuis ledit carrousel vers ladite station de traitement; et

chacune desdites bennes étant pourvue d'une paire de courroies (308, 310) de convoyeur mobiles dans des plans sensiblement horizontaux, lesdites courroies comprenant une courroie de convoyeur supérieure (308) et une courroie de convoyeur inférieure (310), lesdites courroies étant alignées en concordance l'une de l'autre sensiblement à la verticale, un jeu de poulies (318-321) comprenant des poulies disposées sensiblement horizontalement pour l'entraînement et la rotation desdites courroies de convoyeur dans des sens sensiblement horizontaux, et une navette disposant d'un crochet supérieur (314) fixé sur ladite courroie de convoyeur supérieure avec un rail de guidage (316) pour s'engager de façon fixe dans lesdites parties supports supérieures desdits plateaux et un crochet inférieur (312) fixé sur ladite courroie de convoyeur inférieure avec des parties pour s'engager de façon fixe sur lesdites parties supports inférieures desdits plateaux, et ladite navette et lesdites courroies de convoyeur coopérant l'une avec l'autre pour transférer et supporter lesdites éprouvettes multiples (200) dans une position sensiblement verticale.

16. Appareil de diagnostics automatique selon la revendication 15 comprenant un ensemble de broches de verrouillage (112, 115) pour la fixation de façon amovible desdites éprouvettes multiples (200) sur le carrousel.

17. Appareil de diagnostics automatique selon la revendication 15 dans lequel ladite tête de lecture comprend un détecteur de fluorescence pour la détection d'analytes fluorescents.

18. Appareil de diagnostics automatique selon la revendication 15 dans lequel lesdites têtes de lecture sont en forme de trou de serrure et lesdits plateaux disposent d'ailettes inclinées (252-255) autour desdites fenêtres de lecture pour créer une partie de mécanismes de manipulation afin de faciliter l'alignement et le couplage dudit détecteur optique et desdites fenêtres.

19. Procédé de diagnostics automatique pour l'analyse d'échantillons dans des éprouvettes multiples pour analytes, comprenant les étapes de:

formation d'analytes détectables de façon optique en exprimant, laminant et mélangeant des réactifs avec les échantillons dans des zones de réaction d'un jeu d' éprouvettes multiples jetables fermées de façon séquentielle;

séparation des parties à évacuer desdits échantillons desdits analytes dans lesdites éprouvettes multiples;

laminage desdites parties à évacuer dans des sacs de récupération dans lesdites éprouvettes multiples;

scellement desdits sacs de récupération;

régulation de la température desdites éprouvettes multiples;

déplacement de façon répétée des éprouvettes multiples devant une station de d'exploration; et

exploration optique et mesure desdits analytes détectables de façon optique dans lesdites éprouvettes multiples jetables fermées dans ladite station d'exploration.

20. Procedé de diagnostics automatique selon la revendication 19 comprenant:

la compression et la rupture de bulles de réactifs dans lesdites éprouvettes multiples jetables fermées avec des éléments en sabot à impact alternatif;

la séparation de façon magnétique des parties d'échantillons à évacuer des analytes;

le scellement à chaud des sacs de récupération; et

la rotation des éprouvettes multiples dans une position debout vers la station d'exploration.