JP2022501573A - 隔離される洗浄バッファーに関する再使用のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
流体デバイスを介したフラッシュ(または流し操作、 flush)後に流体バッファーを再使用することは、流体シーケンス・プロセス(fluid sequence process)に必要とされる流体バッファー量を伴うが、使用される流体バッファーは活性試薬の残渣(もしくや残留分)を典型的には含んでいる。なぜなら、シーケンス処理は、流体ハンドリング品に指示を与えて流体デバイスを介するように活性試薬を導入した直後に流体デバイス内に流体バッファーを導入するからである。結果的に、使用済の流体バッファーをシーケンス処理の他の流体操作と混合させることは、流体デバイスへの流体バッファー供給をさらに汚染し得、および/または、再使用される流体バッファーから先行の流体操作の残存の試薬を不利に導入することにより流体操作の完全性について妥協し得る。
種々の例において、図2〜19に示すように、システム100は、次の(i)〜(iv)によって試薬流体および流体バッファーの隔離および再使用を行う。
(i)試薬流体リザーバー112、114、116および/または118のいずれか1つから試薬流体を流体デバイス102へと選択的に方向付け、試薬操作を行う。
(ii)オプションとして、流体デバイス102を通るように方向付けされた使用済の試薬流体302、802、1302および/または1802の少なくとも一部を、選択された試薬流体リザーバー112、114、116および118へ再方向付け、次の試薬操作のために再使用されるようにする。
(iii)流体バッファー・リザーバー111、113、115および/または117のいずれかから流体バッファーを流体デバイス102へと選択的に方向付け、洗浄操作を行う。
(iv)流体デバイス102を通るように方向付けられた使用済の流体バッファー602、1102および/または1602の少なくとも一部を、専用の流体バッファー・リザーバー113、115および/117のうちの1つに戻すように再方向付け、次の洗浄操作のために再使用されるようにする。
種々の例に従えば、図20は、試薬流体および流体バッファーを隔離および再使用するための方法2000を示している。
図21に模式的に示されるように、幾つかの例において、システム100は、流体デバイス102、フロー制御バルブ104、ポンプ106、流体リザーバー110のセットなど、システム100の種々の要素を支持する流体カートリッジ52を含んでいる。流体カートリッジ52は、処理インストールメント(processing instrument)50内に操作可能にインストールされてよい。幾つかの例では、流体カートリッジ52は、入口チャネル103、フロー制御バルブ104、出口チャネル105の少なくとも一部、流体リザーバー110のセット、および接続チャネル130のセットを含んでいる。流体カートリッジ52は、処理インストールメント50に操作可能に結合してよく、処理インストールメント50が1つ又はそれよりも多いアクチュエーター(例えばモーターなど)を含んでおり、フロー制御バルブ104およびポンプ106によって加えられる圧力を制御し、種々の試薬流体および流体バッファーを選択して移動させる。処理インストールメント50は、廃棄物出口(図示せず)を更に含んでいてもよく、それによって、使用済みのいずれの試薬流体または流体バッファーが廃棄(または処理)されてよい。コントローラー140は、処理インストールメント50の一部であり得るか、あるいは処理インストールメント50に操作可能に接続されるスタンド・アローンもしくはリモートのコンピュータ源であり得、処理インストールメント50の操作(例えば、流体デバイス102の処理およびポンプ106の操作など)、ならびに流体カートリッジ52の操作(例えば、フロー制御バルブ104の操作など)を制御する。
本開示の要旨は、制御およびコンピュータ処理を行なうハードウェア要素、ユーザー製のソフトウェア、データ入力要素およびデータ出力要素を通じて実施される。ハードウェア要素は、1又はそれよりも多い入力値を受け、入力値に基づいてマニュプレートするか又はそうでなければ作用するための指示を供する持続性機械読込み可能な媒体(例えばソフトウェア)に保存される1又はそれよりも多いアルゴリズム(図20に示されるアルゴリズムなど)を実行すること、および1又はそれよりも多い出力値を出力することによってコンピュータ的なおよび/または制御の工程を実行するように構成された、マイクロプロセッサおよびコンピュータなど、コンピュータ処理及び制御を行うモジュール(例えば、システム・コントローラー)を含んでいる。かかる出力は、情報提供のため表示(もしくはディスプレイ表示)されるか又はユーザーに示される。例えば、そのような情報は、例えばインストールメントの状態又はそれによって実行されるプロセスに関する情報などである。あるいは、かかる出力は、他のプロセスおよび/または制御アルゴリズムに対する入力を含んでなっていてよい。データ入力要素は、それによって制御およびコンピュータ処理のハードウェア要素による使用のためにデータ入力される要素を含んでいてよい。かかるデータ入力(またはデータ入力のための要素)は、ポジション・センサー、モーター・エンコード、ならびに、マニュアル入力要素、例えばグラフィック・ユーザー・インターフェース、キーボード、タッチスクリーン、マイクロフォン、スイッチ、マニュアル操作のスキャナー、ボイス起動入力などを含んで成っていてよい。データ出力要素は、ハード・ドライブまたは他のストレージ媒体、グラフィック・ユーザー・インターフェース、モニター、プリンター、表示ライトまたは音声信号要素(例えば、ブザー、ホーン、ベルなど)を含んで成っていてよい。ソフトウェアは、持続性コンピュータ読込み可能な媒体に保存されたインストラクションを含んで成り、それは、制御およびコンピュータ処理するハードウェア要素によって実行される際、当該ハードウェア要素が1又はそれよりも多い自動化または半自動化の処理を行うようにさせる。
第1項:(a)第1試薬流体のアリコートを流体デバイス内に移動させる工程、
(b)前記工程(a)の後、流体バッファーの体積を流体デバイス内に移動させる工程、
(c)前記工程(b)の後、該工程(b)で移動させた流体バッファーの少なくとも一部を第1流体バッファー・リザーバー内へと移動させる工程、
(d)前記工程(c)の後、第2試薬流体のアリコートを流体デバイス内に移動させる工程、
(e)前記工程(d)の後、流体バッファーの体積を流体デバイス内に移動させる工程、および
(f)前記工程(e)の後、該工程(e)で移動させた流体バッファーの体積の少なくとも一部を第2流体バッファー・リザーバー内へと移動させる工程、
を含んで成る、方法。
第2項:(g)前記工程(f)の後、第1試薬流体のアリコートを流体デバイス内に移動させる工程、
(h)前記工程(g)の後、流体デバイス内に流体バッファーの体積を移動させる工程、
(i)前記工程(h)の後、第2試薬流体のアリコートを流体デバイス内に移動させる工程、および
(j)前記工程(i)の後、流体バッファーの体積を流体デバイス内に移動させる工程、
を更に含んで成り、
工程(h)で移動させる流体バッファーの体積の少なくとも一部は第1流体バッファー・リザーバーから移動され、
工程(j)で移動させる流体バッファーの体積の少なくとも一部は第2流体バッファー・リザーバーから移動される、第1項に記載の方法。
第3項:(k)前記工程(h)の後で前記工程(i)の前において、該工程(h)で移動させた流体バッファーの体積の少なくとも一部を第1流体バッファー・リザーバー内に戻すように移動させる工程、ならびに
(l)前記工程(j)の後、該工程(j)で移動させた流体バッファーの体積の少なくとも一部を第2流体バッファー・リザーバー内に戻すように移動させる工程
を更に含んで成る、第2項に記載の方法。
第4項:前記工程(b)は、第1流体バッファー・リザーバーから流体デバイス内に流体バッファーの体積を移動させ、その後、共通流体バッファー・リザーバーから流体デバイス内に流体バッファーの体積を移動させること、を含んで成り、
前記工程(e)は、第2流体バッファー・リザーバーから流体デバイス内に流体バッファーの体積を移動させ、その後、共通流体バッファー・リザーバーから流体デバイス内に流体バッファーの体積を移動させること、を含んで成る、第1項〜第3項のいずれかに記載の方法。
第5項:前記工程(b)において、第1流体バッファー・リザーバーから移動される流体バッファーの体積は、共通流体バッファー・リザーバーから移動される流体バッファーに実質的に等しい、第4項に記載の方法。
第6項:前記工程(b)は、第1流体バッファー・リザーバーから流体デバイス内に流体バッファーの体積を移動させることを含んで成り、
前記工程(e)は、第2流体バッファー・リザーバーから流体デバイス内に流体バッファーの体積を移動させることを含んで成る、第1項〜第5項のいずれかに記載の方法。
第7項:前記工程(c)で第1流体バッファー・リザーバーへと移動させる流体バッファーの体積部分は、前記工程(b)で移動させる流体バッファーの体積の約30〜70%である、第1項〜第6項のいずれかに記載の方法。
第8項:前記工程(h)において、第1流体バッファー・リザーバーから移動される流体バッファーの体積部分は、流体デバイス内に移動される流体バッファーの体積の約30〜70%である、第2項に記載の方法。
第9項:前記工程(d)において、第2試薬のアリコートは、流体デバイスにて第1試薬のアリコートと混ぜられない、第1項〜第8項のいずれかに記載の方法。
第10項:流体デバイス;
フロー制御バルブ;
フロー制御バルブによって流体デバイスに流体接続可能な第1試薬流体リザーバー;
フロー制御バルブによって流体デバイスに流体接続可能な第1流体バッファー・リザーバー;ならびに
フロー制御バルブによって流体デバイスに流体接続可能な共通流体バッファー源;
を有して成り、
フロー制御バルブが、
(i)第1試薬流体リザーバーから流体デバイスへのフロー、
(ii)共通流体バッファー源から流体デバイスへのフロー、
(iii)流体デバイスから第1流体バッファー・リザーバーへのフロー、
(iv)第1試薬流体リザーバーから流体デバイスへのフロー、ならびに
(v)第1流体バッファー・リザーバーから流体デバイスへのフロー
を含んで成るフローを許容する、システム。
第11項:フロー制御バルブによって流体デバイスに流体接続可能な第2試薬流体リザーバー;および
フロー制御バルブによって流体デバイスに流体接続可能な第2流体バッファー・リザーバー
を更に有して成り、
フロー制御バルブが、
(vi)第2試薬流体リザーバーから流体デバイスへのフロー、
(vii)第2流体バッファー・リザーバーから流体デバイスへのフロー、
(viii)共通流体バッファー源から流体デバイスへのフロー、および
(ix)流体デバイスから第2流体バッファー・リザーバーへのフロー
を更に含んで成るフローを許容する、第10項に記載のシステム。
第12項:第1流体バッファー・リザーバーがキャッシュ・チャネルを有して成り、該キャッシュ・チャネルがその長さを横断する一定の断面寸法を有する、第10項または第11項に記載のシステム。
第13項:第1流体バッファー・リザーバーがチャネルによって流体デバイスに流体接続され、流体バッファー・リザーバーがキャッシュ・リザーバーを有して成り、該キャッシュ・リザーバーがチャネルの断面寸法よりも大きい断面寸法を有する、第10項、第11項または第12項に記載のシステム。
第14項:流体デバイス、第1試薬流体リザーバー、共通流体バッファー源、および第1流体バッファー・リザーバーと操作可能に関連するシリンジ・ポンプを更に有して成り、該シリンジ・ポンプが流体デバイスと第1試薬流体リザーバー、共通流体バッファー源または第1流体バッファー・リザーバーのいずれか1つとの間で圧力差を生じさせ、流体フローを引き起こす、第10項〜第13項のいずれかに記載のシステム。
第15項:フロー制御バルブがロータリー・バルブである、第10項〜第14項のいずれかに記載のシステム。
第16項:フロー制御バルブと電気的に通じているコントローラーであって、シーケンスを行うべくフロー制御バルブの操作を制御するコマンドを伝えるためのコントローラーを更に有して成る、第10項〜第15項のいずれかに記載のシステム。
第17項:第1流体バッファー・リザーバーは、流体デバイスによって保持される流体の体積の少なくとも30%となる流体の第1体積を保持する、第10項〜第16項のいずれかに記載のシステム。
第18項:コンピュータ読込み可能な媒体であって、自動化システムのコンピュータ・コントローラーによって実行されるに際して、
(a)第1試薬流体のアリコートを流体デバイス内に移動させる処理、
(b)前記(a)の処理後、流体バッファーの体積を流体デバイス内に移動させる処理、
(c)前記(b)の処理後、該(b)の処理で移動させた流体バッファーの体積の少なくとも一部を第1流体バッファー・リザーバーへと移動させる処理、
(d)前記(c)の処理後、第2試薬流体のアリコートを流体デバイス内に移動させる処理、
(e)前記(d)の処理後、流体バッファーの体積を流体デバイス内に移動させる処理、および
(f)前記(e)の処理後、該(e)の処理で移動させた流体バッファーの少なくとも一部を第2流体バッファー・リザーバーへと移動させる処理、
といったシステム処理をシステムが行うようにさせるコンピュータ実行可能なインストラクションでエンコードされた、コンピュータ読込み可能な媒体。
第19項:(g)前記(f)の処理後、第1試薬流体のアリコートを流体デバイス内に移動させる処理、
(h)前記(g)の処理後、流体デバイス内に流体バッファーを移動させる処理であって、該(h)の処理で移動させる流体バッファーの体積の少なくとも一部は第1流体バッファー・リザーバーから移動させる処理、
(i)前記(h)の処理後、第2試薬流体のアリコートを流体デバイス内に移動させること、および
(j)前記(i)の処理後、流体バッファーの体積を流体デバイス内に移動させること
を更に含み、前記(j)の処理で移動される流体バッファーの体積の少なくとも一部は第2流体バッファー・リザーバーから移動されること
を含んで成る、第18項に記載のコンピュータ読込み可能な媒体。
第20項:前記(b)の処理は、第1流体バッファー・リザーバーから流体デバイス内に流体バッファーの体積を移動させ、その後、共通流体バッファー・リザーバーから流体デバイス内に流体バッファーの体積を移動させること、を含んで成り、
前記(e)の処理は、第2流体バッファー・リザーバーから流体デバイス内に流体バッファーの体積を移動させ、その後、共通流体バッファー・リザーバーから流体デバイス内に流体バッファーの体積を移動させること、を含んで成る、第18項または第19項に記載のコンピュータ読込み可能な媒体。
Claims (20)
- (a)第1試薬流体(122)のアリコートを流体デバイス(102)内に移動させる工程(2010)、
(b)前記工程(a)の後、流体バッファーの体積を流体デバイス(102)内に移動させる工程(2015)、
(c)前記工程(b)の後、該工程(b)で移動させた流体バッファー(123)の少なくとも一部を第1流体バッファー・リザーバー(113)内へと移動させる工程(2020)、
(d)前記工程(c)の後、第2試薬流体(124)のアリコートを流体デバイス(102)内に移動させる工程(2025)、
(e)前記工程(d)の後、流体バッファーの体積を流体デバイス(102)内に移動させる工程(2030)、
(f)前記工程(e)の後、該工程(e)で移動させた流体バッファー(124)の体積の少なくとも一部を第2流体バッファー・リザーバー(115)内へと移動させる工程(2035)、
(g)前記工程(f)の後、第1試薬流体(122)のアリコートを流体デバイス(102)内に移動させる工程(2040)、
(h)前記工程(g)の後、流体デバイス(102)内に流体バッファーの体積を移動させる工程(2045)
を含んで成り、
工程(h)で移動させる流体バッファーの体積の少なくとも一部は第1流体バッファー・リザーバー(113)から移動される、方法。 - (i)前記工程(h)の後、第2試薬流体(124)のアリコートを流体デバイス(102)内に移動させる工程(2050)、および
(j)前記工程(i)の後、流体バッファーの体積を流体デバイス(102)内に移動させる工程(2055)、
を更に含んで成り、
工程(j)で移動させる流体バッファーの体積の少なくとも一部は第2流体バッファー・リザーバー(115)から移動される、請求項1に記載の方法。 - (k)前記工程(h)の後で前記工程(i)の前において、該工程(h)で移動させた流体バッファーの体積の少なくとも一部を第1流体バッファー・リザーバー(113)内に戻すように移動させる工程、ならびに
(l)前記工程(j)の後、該工程(j)で移動させた流体バッファーの体積の少なくとも一部を第2流体バッファー・リザーバー(115)内に戻すように移動させる工程
を更に含んで成る、請求項2に記載の方法。 - 前記工程(b)は、第1流体バッファー・リザーバー(113)から流体デバイス(102)内に流体バッファーの体積を移動させ、その後、共通流体バッファー・リザーバー(111)から流体デバイス(102)内に流体バッファーの体積を移動させること、を含んで成り、
前記工程(e)は、第2流体バッファー・リザーバー(115)から流体デバイス(102)内に流体バッファーの体積を移動させ、その後、共通流体バッファー・リザーバー(111)から流体デバイス内に流体バッファーの体積を移動させること、を含んで成る、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。 - 前記工程(b)において、第1流体バッファー・リザーバー(113)から移動される流体バッファーの体積は、共通流体バッファー・リザーバー(111)から移動される流体バッファーに実質的に等しい、請求項4に記載の方法。
- 前記工程(b)は、第1流体バッファー・リザーバー(113)から流体デバイス(102)内に流体バッファーの体積を移動させることを含んで成り、
前記工程(e)は、第2流体バッファー・リザーバー(115)から流体デバイス(102)内に流体バッファーの体積を移動させることを含んで成る、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。 - 前記工程(c)で第1流体バッファー・リザーバー(113)へと移動させる流体バッファーの体積部分は、前記工程(b)で移動させる流体バッファーの体積の約30%〜70%である、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- 前記工程(h)において、第1流体バッファー・リザーバー(113)から移動される流体バッファーの体積部分は、流体デバイス(102)内に移動される流体バッファーの体積の約30%〜70%である、請求項2に記載の方法。
- 前記工程(d)において、第2試薬(124)のアリコートは、流体デバイス(102)にて第1試薬(123)のアリコートと混ぜられない、請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
- 流体デバイス(102);
フロー制御バルブ(104);
フロー制御バルブ(104)によって流体デバイス(102)に流体接続可能な第1試薬流体リザーバー(112);
フロー制御バルブ(104)によって流体デバイス(102)に流体接続可能な第1流体バッファー・リザーバー(113);
フロー制御バルブ(104)によって流体デバイス(102)に流体接続可能な共通流体バッファー源(111);ならびに
流体デバイス(102)、第1試薬流体リザーバー(112)、共通流体バッファー源(111)、および第1流体バッファー・リザーバー(113)と操作可能に関連するポンプ(106)
を有して成り、
フロー制御バルブ(104)およびポンプ(106)は、
(i)第1試薬流体リザーバーから流体デバイスへのフロー、
(ii)共通流体バッファー源から流体デバイスへのフロー、
(iii)流体デバイスから第1流体バッファー・リザーバーへのフロー、
(iv)第1試薬流体リザーバーから流体デバイスへのフロー、ならびに
(v)第1流体バッファー・リザーバーから流体デバイスへのフロー
を逐次的にもたらすように構成されている、システム。 - フロー制御バルブ(104)によって流体デバイス(102)に流体接続可能な第2試薬流体リザーバー(114);および
フロー制御バルブ(104)によって流体デバイス(102)に流体接続可能な第2流体バッファー・リザーバー(115)
を更に有して成り、
フロー制御バルブ(104)およびポンプ(106)は、前記(i)〜(iii)の後であって前記(iv)〜(v)の前に、
(vi)第2試薬流体リザーバーから流体デバイスへのフロー、
(vii)第2流体バッファー・リザーバーから流体デバイスへのフロー、
(viii)共通流体バッファー源から流体デバイスへのフロー、および
(ix)流体デバイスから第2流体バッファー・リザーバーへのフロー
をもたらすように構成されている、請求項10に記載のシステム。 - 第1流体バッファー・リザーバー(113)がキャッシュ・チャネルを有して成り、該キャッシュ・チャネルがその長さを横断する一定の断面寸法を有する、請求項10または11に記載のシステム。
- 第1流体バッファー・リザーバー(113)がチャネルによって流体デバイス(102)に流体接続され、流体バッファー・リザーバーがキャッシュ・リザーバーを有して成り、該キャッシュ・リザーバーがチャネルの断面寸法よりも大きい断面寸法を有する、請求項10、11または12に記載のシステム。
- ポンプがシリンジ・ポンプであり、該シリンジ・ポンプが流体デバイス(102)と第1試薬流体リザーバー(112)、共通流体バッファー源(111)または第1流体バッファー・リザーバー(113)のいずれか1つとの間で圧力差を生じさせ、流体フローを引き起こす、請求項10〜13のいずれかに記載のシステム。
- フロー制御バルブ(104)がロータリー・バルブである、請求項10〜14のいずれかに記載のシステム。
- フロー制御バルブ(104)と電気的に通じているコントローラー(140)であって、シーケンスを行うべくフロー制御バルブ(104)の操作を制御するコマンドを伝えるためのコントローラー(140)を更に有して成る、請求項10〜15のいずれかに記載のシステム。
- 第1流体バッファー・リザーバーは、流体デバイスによって保持される流体の体積の少なくとも30%となる流体の第1体積を保持する、請求項10〜16のいずれかに記載のシステム。
- コンピュータ読込み可能な媒体であって、自動化システムのコンピュータ・コントローラーによって実行されるに際して、
(a)第1試薬流体のアリコートを流体デバイス内に移動させる処理(2010)、
(b)前記(a)の処理後、流体バッファーの体積を流体デバイス内に移動させる処理(2015)、
(c)前記(b)の処理後、該(b)の処理で移動させた流体バッファーの体積の少なくとも一部を第1流体バッファー・リザーバーへと移動させる処理(2020)、
(d)前記(c)の処理後、第2試薬流体のアリコートを流体デバイス内に移動させる処理(2025)、
(e)前記(d)の処理後、流体バッファーの体積を流体デバイス内に移動させる処理(2030)、
(f)前記(e)の処理後、該(e)の処理で移動させた流体バッファーの少なくとも一部を第2流体バッファー・リザーバーへと移動させる処理(2035)、
(g)前記(f)の処理後、第1試薬流体のアリコートを流体デバイス内に移動させる処理(2040)、および
(h)前記(g)の処理後、流体デバイス内に流体バッファーを移動させる処理であって、該(h)の処理で移動させる流体バッファーの体積の少なくとも一部は第1流体バッファー・リザーバーから移動させる処理(2045)、
といったシステム処理をシステムが行うようにさせるコンピュータ実行可能なインストラクションでエンコードされた、コンピュータ読込み可能な媒体。 - (i)前記(h)の処理後、第2試薬流体のアリコートを流体デバイス内に移動させること(2050)、および
(j)前記(i)の処理後、流体バッファーの体積を流体デバイス内に移動させること
を更に含み、前記(j)の処理で移動される流体バッファーの体積の少なくとも一部は第2流体バッファー・リザーバーから移動されること(2055)
を含んで成る、請求項18に記載のコンピュータ読込み可能な媒体。 - 前記(b)の処理は、第1流体バッファー・リザーバーから流体デバイス内に流体バッファーの体積を移動させ、その後、共通流体バッファー・リザーバーから流体デバイス内に流体バッファーの体積を移動させること、を含んで成り、
前記(e)の処理は、第2流体バッファー・リザーバーから流体デバイス内に流体バッファーの体積を移動させ、その後、共通流体バッファー・リザーバーから流体デバイス内に流体バッファーの体積を移動させること、を含んで成る、請求項18または19に記載のコンピュータ読込み可能な媒体。
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