JP2024517728A - ハイスループット分析用に試料をプールするためのシステム及び方法 - Google Patents

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Abstract

試料のハイスループット分析用に試料をオンボードプールするためのシステム及び方法。複数の試料チューブを受けるための試料装填領域、及び試料分注位置から試料捕捉及び移送位置まで、その間に中間位置を伴って、搬送経路に沿って個々の容器を連続的に搬送するように構成されている試料搬送機を含む。試料装填領域から第１及び第２の試料を試料搬送機に移送し、第１の試料及び第２の試料を試料搬送機上の容器にプールして、プール試料を形成するための、少なくとも１つのピペッタ。試料捕捉及び移送位置で容器からプール試料の少なくとも分画部分を捕捉し、ハイスループット分析用のプール試料の少なくとも分画部分を移送するための、試料移送機構。【選択図】図１Ａ

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２２年１月２５日出願の米国仮特許出願第６３／３０２，９５７号、２０２２年１月２５日出願の米国仮特許出願第６３／３０２，９５９号、及び２０２２年１月２５日出願の米国仮特許出願第６３／３０２，９８２号、及び２０２２年１月２５日出願の米国仮特許出願第６３／３０２，９３９号、２０２１年４月２９日出願の米国仮特許出願第６３／１８１，７９９号、及び２０２１年４月２９日出願の米国仮特許出願第６３／１８１，８２２号、及び２０２１年４月２９日出願の米国仮特許出願第６３／１８１，８７４号、及び２０２１年４月２９日出願の米国仮特許出願第６３／１８１，８８０号に対する優先権を主張し、それらのそれぞれの内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
開示対象の分野
本明細書で開示される主題は、例えば、試料のハイスループット核酸検査などの試料のハイスループット分析用に、ドナー及び／または患者からの生体試料、例えば血液、血清、または血漿試料をプールするためのシステム及び方法に関する。
関連技術の説明
プーリング、すなわちプール検査は、複数の液体試料を混合してプールを形成し、その後分析することができる群検査の形式である。たとえば、プーリングにより、試料の群を分析するために必要な時間の量及び／または検査の数が削減され、検査能力が向上し得る。たとえば、ドーフマンプーリングとして知られる１つのプーリング戦略では、試料のプールを、定性的反応（すなわち、陽性／陰性または反応性／非反応性）について検査し、陰性プール内のすべての試料を陰性と宣言する。したがって、陰性プールの場合、単一の検査を使用してプールのすべての構成試料を評価することができる。
プール検査は、献血された血液供給中の病原体及び感染因子の検出に使用されている。例えば、プール検査は、ＨＩＶ、ＨＣＶ、ＨＢＶ、バベシア、ジカ、及び西ナイルウイルスなどについて提供された血液をスクリーニングするために核酸検査（ＮＡＴ）と組み合わせて使用されている。献血された血液をスクリーニングするための例示的なワークフローでは、採取場所でドナーから血液バッグ及び複数の試料採取チューブに血液を採取することができる。次に、血液バッグは、血液バッグは、さらなる処理及び保存のために採血施設に搬送することができる。採取チューブを血液スクリーニング検査室に搬送して、病原体または感染症の検査、ならびに血液型分類及び判定の検査に試料を供することができる。例えば、１つ以上の試料を他のドナーからの試料と一緒にプールし、例えばＨＩＶ、ＨＣＶ、ＨＢＶ、バベシア、ジカ及び西ナイルウイルスについてＮＡＴに供してもよい。プール試料についてすべての検査が陰性である場合、プールを形成するために一緒に混合された個々のドナー試料のそれぞれは、プールで検査された病原体及び／または感染因子について検査で陰性であると考えることができる。
プール検査によって、全体を通して高度な検査が容易になるが、試料プールを調製するために追加の時間及び検査室装置が必要になる場合がある。例えば、従来は、プール試料は、専用のリキッドハンドラまたはプーラーなど、検査施設内の専用の装置で調製されおり、これは、検査プールの作成など、容器間の液体の移送を自動化及び監視することができるタイプの検査装置である。たとえば、ＮＡＴ検査に使用することができるプーリング戦略の１つは、リキッドハンドラ上で９６個の試料の試料プールを形成し、次にその９６個の試料のプールをＮＡＴ検査用の別の機器に移送することを含む。ＮＡＴ検査機器を最大限に活用するために、ＮＡＴ検査センターには、単一のＮＡＴ検査機器を支持するプーラーを最大８つ含めることができる。各ＮＡＴ検査機器を支持するために多数のプーラーが使用すると、貴重な検査室の床面積が占有され、検査の費用が増加する場合がある。
さらに、従来のプール分解戦略は時間がかかり、エラーが発生しやすい可能性がある。プール分解は、プールされた試料が病原体及び／または感染因子に対して陽性反応を示した後、試料プールのどの成分試料に病原体及び／または感染因子が含まれているかを識別するために使用することができる。従来のプール解体は、何時間にもわたる複数の手動ステップを伴う場合がある。例えば、典型的なプール分解では、操作者が手動で個々の試料を取り出してリキッドハンドラに移して、より小さな中間試料プールまたはサブプールを形成する必要があり得、次にこれを手動で機器に移してさらなる検査を行うことができる。追加的または代替的に、分解には、操作者が陽性プールまたは中間プールから個々のドナー試料を手動で取り出し、さらなる検査のために個々の試料を機器に移す必要があり得る。従来の分解に伴う多数の手動ステップにより、分解プロセスでエラーが発生する可能性がある。さらに、一部の試料は適合性の範囲が限定されており（例えば、室温での適合性の範囲が限定されている）、従来の分解に必要な時間が原因で試料が廃棄される可能性がある。さらに、新しい試料プールを作成するために使用されるリキッドハンドラがプール分解に転用される可能性があるため、分解は検査室のボトルネックを引き起こす可能性がある。
したがって、検査のスループットを向上させ、検査に必要な検査室の床面積を削減し、検査のエラー及び費用を削減できるプールシステム及び方法が必要とされている。開示された主題は、これら及び他の必要性を満たす。
概要
開示される主題の目的及び利点は、以下の説明に記載され、以下の説明から明らかになるとともに、開示される主題を実践することによって知られるであろう。限定ではなく例示の目的で、本明細書に記載される種々の実施形態は、試料のハイスループット分析用に生体試料をプールするための自動システム及び方法に関する。開示された主題の追加の利点は、本明細書の書面による説明及び特許請求の範囲において、ならびに添付の図面から特に指摘された自動システム及び方法よって実現及び達成されるであろう。
これら及び他の利点を達成するために、開示される主題の目的に従って、具体化され広範に説明されるように、開示される主題は、試料のハイスループット分析用に試料をオンボードプールするため自動システムを含む。開示された主題による自動システムは、複数の試料チューブを受けるための試料装填領域と、試料分注位置から試料捕捉及び移送位置まで、その間に中間位置を伴って、搬送経路に沿って個々の容器を連続的に搬送するように構成されている試料搬送機とを含む。開示された主題による自動システムは、試料装填領域の第１の試料チューブから第１の試料を、試料装填領域の第２の試料チューブから第２の試料を試料搬送機に移送し、第１の試料と第２の試料を試料搬送機上の容器にプールしてプール試料を形成するための、少なくとも１つのピペッタをさらに含む。開示された主題による自動システムは、試料捕捉及び移送位置で容器からプール試料の少なくとも分画部分を捕捉し、ハイスループット分析用のプール試料の少なくとも分画部分を移送するための、試料移送機構をさらに含む。
開示される主題は、試料のハイスループット分析用に試料をオンボードプールするための方法をさらに含む。開示された主題による方法は、試料装填領域で複数の試料チューブを受けること、ならびに試料装填領域の第１の試料チューブから第１の試料を、及び試料装填領域の第２の試料チューブから第２の試料を、試料搬送機上の試料分注位置に移送することを含む。開示された主題による方法は、搬送経路に沿って試料分注位置から試料捕捉及び移送位置まで、その間の中間位置を伴って、試料搬送機上の個々の容器を連続的に搬送すること、及びプール試料を形成するために、試料搬送機上の容器内に第１の試料及び第２の試料をプールすることを含む。開示された主題による方法は、ハイスループット分析用に、試料捕捉及び移送位置で容器からプール試料の少なくとも分画部分を捕捉すること、をさらに含む。
ある特定の実施形態では、ハイスループット分析は、複数の病原体または感染因子を検出するために、プール試料に対する定性アッセイを含むことができる。例えば、ある特定の実施形態では、ハイスループット分析は、プール試料に対する核酸分析を含むことができる。例えば、模倣ではなく、検出される複数の病原体または感染因子には、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２（ＣＯＶＩＤ－１９）、ＨＩＶ－１、ＨＩＶ－２、ＨＢＶ、ＨＣＶ、ＣＭＶ、パルボＢ１９ウイルス、ＨＡＶ、クラミジア、淋菌、ＷＮＶ、ジカウイルス、デングウイルス、チクングニアウイルス、インフルエンザ、バベシア、マラリア、ウスツウイルス及びＨＥＶを含めることができる。
前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明は両方とも例示であり、特許請求される開示された主題のさらなる説明を提供することを意図していることを理解されたい。
本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付の図面は、開示された主題のシステム及び方法を図示し、さらなる理解を提供するために含まれている。説明とともに、図面は、開示された主題の原理を説明するのに役立つ。
開示された主題の詳細は、その構造及び動作の両方に関して、添付の図面を検討することによって明らかになり得、図面において、同様の参照番号は同様の部分を指す。図中の構成要素は必ずしも正確な縮尺ではなく、代わりに、開示する主題の原理を示すことに重点が置かれている。さらに、すべての図は概念を伝えることを目的としており、相対的サイズ、形状、及びその他の詳細な属性は文字通りまたは正確にではなく概略的に示されている場合がある。
開示された主題による例示的なシステムを示す概略図である。 開示された主題による例示的な方法を示すフローチャートである。 開示された主題による例示的なシステムの部分上面図である。 図１Ａの例示的なシステムの部分上面図であり、追加の構成要素は図示のために省略されている。 図１Ａの例示的なシステムで使用するための試料装填領域の一部の正面等角図である。 図２Ａの例示的なシステムからの試料搬送の上面図である。 Ａ及びＢは、図２Ａの例示的なシステムからの試料搬送の概略上面図であり、開示された主題の一態様による、試料搬送機上の容器内の第１の試料と第２の試料のプーリングを示す。 図２Ａの例示的なシステムからの試料搬送機の概略上面図であり、開示された主題の一態様による、第３の試料と第４の試料のプーリングを示す。 開示された主題の一態様による図２Ａの例示的なシステムの試料搬送機上の、試料分注位置及び第１の中間位置にそれぞれある、第１の容器の概略側断面図である。 開示された主題の別の態様による、前処理プロセス及び前処理試料のプーリングを示す、図２Ａの例示的なシステムからの試料搬送機の概略上面図である。 開示された主題の別の態様による、前処理プロセス及び前処理試料のプーリングを示す、図２Ａの例示的なシステムからの試料搬送機の概略上面図である。 開示された主題の別の態様による、前処理プロセス及び前処理試料のプーリングを示す、図２Ａの例示的なシステムからの試料搬送機の概略上面図である。 開示された主題の一態様による例示的なプール分解戦略を示す。 開示された主題の一態様による例示的なプール分解戦略を示す。 開示された主題の一態様による例示的なプール分解戦略を示す。 開示された主題の一態様による例示的なプール分解戦略を示す。 開示された主題の一態様による例示的なプール分解戦略を示す。 開示された主題の一態様による例示的なプール分解戦略を示す。 図２Ａの例示的なシステムにおけるハイスループット核酸分析のための例示的なプロセスフローを示す。 図２Ａの例示的なシステムにおけるハイスループット核酸分析のための例示的なプロセスフローを示す。 Ａ及びＢは、図２Ａ～２Ｃに示される例示的なシステムの識別された試料タイプ及びプロセスの例示的なスループットを示す。 試料搬送機の例示的な概略図及び試料混合を実行するための試料搬送機の例示的な回転動作を示す。 図９Ａに示す試料搬送機の連続振動中の容器の例示的な概略図を示す。 図９Ａに示す試料搬送機の連続振動中の容器の例示的な概略図を示す。 図２Ａの例示的なシステムからの洗浄及び溶出液システムの概略上面図である。 例示的な洗浄容器の正面等角図である。 例示的な増幅及び検出サブシステムを示す。 本開示の分割溶出液の態様の例示的な実施形態を示す。分割しないシナリオ（上部プロセス経路）、奇数のアッセイで分割するシナリオ（中間プロセス経路）、及び偶数のアッセイで分割するシナリオ（下部プロセス経路）を示す。 本開示の分割溶出液の態様の例示的な実施形態を示す。アッセイの組み合わせ及び溶出液分割の種々のシナリオが、溶出液分割の利点及び有用性を示している。 Ａ及びＢは、開示された主題の一態様による、１２個の試料のオンボードプーリングの例示的な方法を示す。 Ａ及びＢは、開示された主題の一態様による、１８個の試料のオンボードプーリングの例示的な方法を示す。 Ａ及びＢは、開示された主題の一態様による、２４個の試料のオンボードプーリングの例示的な方法を示す。 開示された主題の一態様による、例示的な前処理プロセス及び前処理試料のオンボードプーリングを示す。
ここで、添付の図面に示される、開示された主題の種々の例示的な実施形態を詳細に参照する。開示された主題の構造及び対応する動作方法は、システムの詳細な説明と併せて説明される。添付の図面は、別々の図全体にわたって同様の参照番号が同一または機能的に同様の要素を指し、開示される主題に従って種々の実施形態をさらに図示し、種々の原理及び利点を説明するのに役立つ。
本明細書で使用される用語は、一般に、本開示との関係内において、及び各用語が使用される特定の関係において、当技術分野における通常の意味を有する。ある特定の用語は、本開示のシステム及び方法、ならびにそれらの作製法及び使用方法を説明する際に、実践者に追加のガイダンスを提供するために、以下または明細書の他の場所で考察される。
開示される主題は、一般に、試料のハイスループット分析用に試料をオンボードプールするための自動システム及び方法を対象とする。
本明細書で使用される「スループット」という用語は広義の用語であり、当業者にとって通常の慣用的な意味が与えられるべきであり（特別な意味またはカスタマイズされた意味に限定されるものではない）、限定することなく、単位時間当たり、例えば１時間当たりに得られる分析結果の数を指すことができる。限定ではなく例の目的で、スループットは、単位時間当たり、例えば、時間当たりの検査結果の数を指すことができる。限定ではなく例として、スループットは、単位時間当たり、例えば、時間当たりの核酸分析結果の数を指すことができる。追加的または代替的に、スループットは、限定することなく、単位時間、例えば、時間当たりに分析される試料の数を指すことができる。
本明細書で使用される「約」または「およそ」という用語は、当業者によって決定される特定の値の許容誤差範囲内を意味し、これは値がどのように測定または決定されるか、すなわち測定システムの制限に部分的に依存する。例えば、「約」は、当技術分野の慣例に従って、３標準偏差以内または３を超える標準偏差を意味し得る。あるいは、「約」は、所定の値の最大２０％、好ましくは最大１０％、より好ましくは最大５％、さらにより好ましくは最大１％の範囲を意味し得る。あるいは、特に生物学的システムまたはプロセスに関して、この用語は、値の桁内、好ましくは５倍以内、より好ましくは２倍以内を意味し得る。
ある特定の実施形態では、試料は生体試料、例えば体液試料であり得るある特定の実施形態では、体液試料は体分泌物であり得る。体液及び体分泌物試料の非限定的な例としては、血液（例えば、全血、溶解全血、血清、または血漿）、唾液、汗、涙、粘液、尿、リンパ液、脳脊髄液、間質液、気管支肺胞洗浄液、または本方法及び本明細書に記載の技法を使用した分析に好適な他の任意の試料が挙げられる。ある特定の実施形態では、体液試料は臨床使用を目的としており、例えば、輸血に使用するドナー血液である。追加的または代替的に、ある特定の実施形態では、試料には、全血、血漿、血清、細胞性血液成分、及び／または他の血液製剤を含めることができる。
１． オンボードプーリングシステム
開示された主題によるオンボードプーリングのための自動システムは、一般に、複数の試料チューブを受けるための試料装填領域と、試料分注位置から試料捕捉及び移送位置まで、その間に中間位置を伴って、搬送経路に沿って個々の容器を連続的に搬送するように構成されている試料搬送機とを含む。開示された主題による自動システムは、試料装填領域の第１の試料チューブから第１の試料を、試料装填領域の第２の試料チューブから第２の試料を試料搬送機に移送し、第１の試料と第２の試料を試料搬送機上の容器にプールしてプール試料を形成するための、少なくとも１つのピペッタをさらに含む。開示された主題による自動システムは、試料捕捉及び移送位置で容器からプール試料の少なくとも分画部分を捕捉し、ハイスループット分析用のプール試料の少なくとも分画部分を移送するための、試料移送機構をさらに含む。
本明細書で使用される「オンボード」という用語は広義の用語であり、当業者にとって通常の慣用的な意味が与えられるべきであり（特別な意味またはカスタマイズされた意味に限定されるものではない）、限定することなく、単一システム（例えば、単一の検査装置）上の構成要素の包含及び／または方法ステップの性能を指すことができる。限定ではなく例として、オンボードプーリングは、試料をプールすること、及び同じ検査室装置上で１つ以上の病原体または感染因子の存在を検出することなど、プールさ試料の分析を実行することを含むことができる。限定ではなく例として、オンボードプーリングは、試料をプールすること、及びプーリングと分析との間に手動介入を行わずに同じ装置上でプール試料の分析を実行することを含むことができる。
限定ではなく例示の目的で、図１Ａに示される例示的な自動システム１００の概略図を参照する。自動システム１００は、複数の試料チューブ１１を受けるための試料装填領域１０を含む。本明細書で使用される「試料装填領域」という用語は広義の用語であり、当業者にとって通常の慣用的な意味が与えられるべきであり（特別な意味またはカスタマイズされた意味に限定されるものではない）、限定することなく、試料調製、オンボードプーリング、及び／またはハイスループット分析のために、ピペッタが試料チューブにアクセスしてチューブから試料を移送することができるシステム内の場所を指す。試料装填領域は、任意の好適な構成を有することができる。限定ではなく例の目的で、試料装填領域は、検査室内で試料を自動的に搬送するためのシステムなどの、検査室自動システムに接続することができる。例示的な検査室自動システムは、米国特許第９，１８２，４１９号及び第９，３０９，０６２号に記載されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。追加的または代替的に、本明細書に具体化されるように、試料チューブ１１は試料チューブラック１２に保存することができ、試料チューブラック１２は操作者によって、及び／または１つ以上のロボット試料ハンドラなどの自動試料ハンドリングシステムによって、試料装填領域内に位置決めすることができる。ある特定の実施形態では、例えば試料チューブ内の試料は、試料の一部に対してオンボードプーリング及びハイスループット分析が実行される間、試料装填領域１０に保存することができる追加的または代替的に、本明細書でさらに説明するように、オンボード分解中に試料を試料装填領域に保損することができる。
開示された主題による自動システムはさらに、試料分注位置３１から試料捕捉及び移送位置３２まで、その間に中間位置を伴って、搬送経路３５に沿って個々の容器１１を連続的に搬送するように構成されている試料搬送機３０を含む。本明細書で使用される「試料搬送機」という用語は広義の用語であり、当業者にとって通常の慣用的な意味が与えられるべきであり（特別な意味またはカスタマイズされた意味に限定されるものではない）、限定することなく、試料をある位置から別の位置に搬送、移送、及び／または運搬するように構成された構成要素を指す。限定ではなく例の目的で、試料搬送機には、ベルトコンベヤまたはチェーンコンベヤなどのコンベヤ、または電子車両システムなどの車両システムを含んでもよい。追加的または代替的に、試料搬送機には蛇行経路を含めることができる。追加的または代替的に、試料搬送機には１つ以上のロボットハンドラを含めることができる。追加的または代替的に、試料搬送機には押出機を含めることができる。追加的または代替的に、試料搬送機にはカルーセルを含めることができる。例の目的であり、本明細書に具体化されるように、試料搬送機は、段階的またはロックステップ方式で搬送経路に沿って容器を連続的に搬送することができる。例えば、試料搬送機は搬送経路に沿った各位置で一時停止することができる。ロックステップの構成は必要に応じて選択することができる。
自動システム１００はさらに、試料装填領域の１０第１の試料チューブから第１の試料を、試料装填領域１０の第２の試料チューブから第２の試料を試料搬送機３０に移送し、第１の試料と第２の試料を試料搬送機３０上の容器にプールしてプール試料を形成するための、少なくとも１つのピペッタ２００をさらに含む。限定ではなく例の目的で、少なくとも１つのピペッタ２００は、ガントリーピペッタなどのロボットピペッタを含むことができる。ピペッタは、試料装填領域１０の試料チューブ１１及び試料搬送機３０にアクセスすることができ、試料装填領域１０と試料搬送機３０との間で試料を移送することができる。例えば、少なくとも１つのピペッタ２００は、公知の「シップアンドスピット（Ｓｉｐ＆Ｓｐｉｔ）」技法を使用して試料を移送することができる。追加的または代替的に、少なくとも１つのピペッタ２０は、本明細書でさらに説明されるように、試料を移送するための使い捨てピペットチップを含むことができる。
自動システム１００は、試料捕捉及び移送位置３２で容器からプール試料の少なくとも分画部分を捕捉し、ハイスループット分析用のプール試料の少なくとも分画部分を移送するための、試料移送機構４０をさらに含む。本明細書で使用される「試料移送機構」という用語は広義の用語であり、当業者にとって通常の慣用的な意味が与えられるべきであり（特別な意味またはカスタマイズされた意味に限定されるものではない）、限定することなく、１つ以上の目的分析物など、プール試料の少なくとも分画部分を容器からシステム内の別の位置に移動させるように構成された構成要素を指す。限定ではなく例の目的で、試料移送機構はロボットピペッタなどのピペッタを含むことができる。追加的または代替的に、試料移送機構は、本明細書でさらに説明するように、核酸または抗原が結合したプール試料から磁性微粒子を捕捉することができる磁気チップを含むことができる。
開示された主題によるオンボードプーリングのためのシステムは、プール試料のハイスループット分析を実行するように構成されている。限定ではなく例として、本明細書で具体化されるように、システム１００は、例えば、限定するものではではないが、複数の病原体または感染因子のうちの１つ以上の分析物の存在を検出するために使用することができる検出領域５０を含むことができる。限定ではなく例として、本明細書でさらに説明するように、検出領域５０は、洗浄システムなどの、プール試料の追加の試料調製のための構成要素を含むことができる。追加的または代替的に、本明細書でさらに説明するように、検出領域５０は、例えばイムノアッセイ分析、臨床化学、分光測光法、及び／または核酸分析などの公知の試料分析技法を実行するための構成要素を含むことができる
開示された主題は、試料のハイスループット分析用に試料をオンボードプールするための方法をさらに含む。限定ではなく例及び例示の目的で、図１Ｂに示される例示的な方法を参照する。開示された主題による方法は、参照番号１１０で表されるように、試料装填領域１０で複数の試料チューブを受けることを含む。限定ではなく例の目的で、試料は、試料を試料装填領域１０に送達する検査室自動システムによって試料装填領域で受けることができる。限定ではなく例として、試料装填領域は、検査室自動システム（ＬＡＳ）、例えば、検査室中の試料チューブを異なる分析装置に搬送するＬＡＳなどの１つ以上のインターフェースを含むことができる。本明細書で具体化されるように、少なくとも１つのピペッタは、オンボードプーリング及びハイスループット分析のために、ＬＡＳの試料チューブから試料を吸引することができる。追加的または代替的に、操作者は試料を試料装填領域１０に置くことができる。
開示された主題による方法は、参照番号１２０で表されるように、試料装填領域１０の第１の試料チューブから第１の試料を、及び試料装填領域１０の第２の試料チューブから第２の試料を、試料搬送機３０上の試料分注位置３１に移送することをさらに含む。例の目的であり、本明細書に具体化されるように、試料装填領域１０から試料搬送３０への試料の移送は、少なくとも１つのピペッタ２０を使用して実行することができる。
開示された主題による方法は、参照番号１３０で表されるように、搬送経路３５に沿って試料分注位置３１から試料捕捉及び移送位置３２まで、その間の中間位置３３を伴って、試料搬送機３０上の個々の容器１１を連続的に搬送することをさらに含む。本明細書で使用される「試料搬送機」という用語は広義の用語であり、当業者にとって通常の慣用的な意味が与えられるべきであり（特別な意味またはカスタマイズされた意味に限定されるものではない）、限定することなく、試料をある位置から別の位置に自動的に、次々と流れのように、搬送すること、移送すること、及び／または運搬することを指し、ここで、少なくとも定常状態動作中、第１の位置での試料搬送機への第１の容器の追加は、第２の下流位置での試料搬送機からの別の容器の除去と同時に起こり得る。限定ではなく例の目的で、個々の容器は、ベルトコンベヤまたはチェーンコンベヤなどのコンベヤ、押出機、及び／または１つ以上のロボットハンドラを使用して連続的に搬送することができる。追加的または代替的に、搬送経路は蛇行経路を含むことができ、個々の容器は蛇行経路に沿って連続的に搬送することができる。追加的または代替的に、本明細書で具体化されるように、試料はカルーセルを使用して連続的に搬送することができる。
開示された主題による方法は、参照番号１３５で表されるように、試料搬送機３０上の容器内に第１の試料及び第２の試料をプールしてプール試料を形成することをさらに含む。限定ではなく例として、第１の試料及び第２の試料は、少なくとも１つのピペッタ２０を使用して試料搬送機３０上の容器内にプールすることができる。限定ではなく例として、第１及び第２の試料は、少なくとも１つのピペッタ２０によって容器内に分注し、第１及び第２の試料を組み合わせてプールすることができる。例えば、第１の試料を、試料装填領域１０から吸引し、試料搬送機３０の試料分注位置３１で第１の容器内に分注することができる。第２の試料を、試料装填領域１０から吸引し、試料搬送機３０の試料分注位置３１で第１の容器内に分注して、第１及び第２の試料を組み合わせてプールすることもできる。ある特定の実施形態では、試料搬送機が、第１の容器及びプール試料を、第１の中間位置３３に搬送する前に、第１及び第２の試料を、試料分注位置３１で第１の容器に分注することができる。ある特定の実施形態では、次いで、第１及び第２のプール試料を、搬送経路３５に沿って試料捕捉及び移送位置３２に搬送することができ、そこで、プール試料の少なくとも分画部分を、ハイスループット分析用に移送することができる。
ある特定の実施形態では、オンボードプーリングは、追加の試料を組み合わせて第１の容器にプールすることを含むことができる。例の目的であり、本明細書に具体化されるように、第３の試料及び第４の試料を第１の容器内の第１の試料及び第２の試料と混合して、プール試料に第３及び第４の試料を加えることができる。本明細書で具体化されるように、試料をプールすることは、試料装填領域１０の第３の試料チューブから第３の試料を、及び試料装填領域１０の第４の試料チューブから第４の試料を、第１の中間位置３３の第１の容器に移送することを含むことができる。次に、第１の容器内にプールされた第１、第２、第３、及び第４の試料を、搬送経路に沿って試料捕捉及び移送位置１２４０に搬送することができ、そこで、プール試料の少なくとも分画部分を、ハイスループット分析用に移送することができる。例の目的であり、本明細書に具体化されるように、所望のプールサイズが達成されるまで、２つの試料を試料搬送機上の各位置で第１の容器に移送し、合わせることができる（例えば、２つの試料を試料分注位置で分注することができ、２つの試料を第１の中間位置で分注することができ、２つの試料を第２の中間位置で分注することができる）。追加的または代替的に、所望のプールサイズが達成されるまで、各位置に１つの試料を分注することができる。追加的または代替的に、３つの試料を各位置に分注することができる。限定ではなく例の目的で、第１の容器が搬送経路に沿って搬送される場合、試料搬送機上の第１の容器に２～１００個の間の試料をプールすることができる。ある特定の実施形態では、第１の容器が搬送経路に沿って搬送される場合、試料搬送機上の第１の容器に２～５０個の間の試料をプールすることができる。ある特定の実施形態では、第１の容器が搬送経路に沿って搬送される場合、試料搬送機上の第１の容器に２～２４個の間の試料をプールすることができる。
ある特定の実施形態では、試料は、試料搬送機３０上の容器間で移送することができる。例えば、本明細書でさらに説明するように、プール試料を、試料搬送機上の容器（例えば、中間位置で）から吸引し、試料搬送機上の新しい容器（例えば、試料分注位置）に分注し、追加の試料調製プロセスを開始することができる。例えば、プール試料を、中間位置で容器から吸引さし（例えば、試料分注位置で）、容器内に分注して、溶解プロセスを開始することができる。
開示された主題の別の態様によれば、オンボードプーリングの前に試料前処理プロセスを実行することができ、前処理試料を試料搬送機上にプールすることができる。例えば、試料搬送機が、第１の容器を、第１の中間位置に搬送する前に、第１及び第２の試料を、試料分注位置で第１の容器に分注することができる。次いで、試料搬送機が第１及び第２の容器を搬送経路に沿ってさらに搬送する前に、試料搬送機で第２の試料を第２の容器に分注することができる。第１及び第２の試料、ならびにプールされる任意のその他の試料は、前処理プロセスを実行するための時間を確保するために、搬送経路に沿って搬送することができる。ある特定の実施形態では、前処理プロセスは、前処理溶解プロセス（例えば、全血前処理溶解プロセス）であり得る。次いで、第１及び第２の試料ならびにプールされる他の試料を、それぞれの容器から吸引し、新しい容器（例えば、試料分注位置で）に分注して、試料を組み合わせてプールすることができる。
開示された主題による方法は、参照番号１４０で表されるように、ハイスループット分析用に、試料捕捉及び移送位置で容器からプール試料の少なくとも分画部分を捕捉すること、をさらに含む。限定ではなく例の目的で、プール試料の少なくとも分画部分を捕捉することは、ピペッタを使用して容器からプール試料の少なくとも分画部分を吸引することを含むことができる。追加的または代替的に、プール試料の少なくとも分画部分を捕捉することは、目的の分析物が結合した微粒子を捕捉することを含むことができる。例えば、プール試料の少なくとも分画部分を捕捉することは、１つ以上の磁石を使用して、プール試料からの目的の分析物が結合した微粒子を捕捉することを含むことができる。
限定ではなく例の目的で、ハイスループット分析は、プール試料に対して定性アッセイを実行するための１つ以上の分析技法を含むことができる。例えば、ハイスループット分析はイムノアッセイ分析を含むことができる。追加的または代替的に、ハイスループット分析は核酸分析を含むことができる。追加的または代替的に、本明細書に具体化されるように、ハイスループット分析は、参照番号１５０で表されるように、プール試料中の複数の病原体または感染因子のうちの１つ以上の存在を検出することを含むことができる。
開示された主題の一態様によれば、プール試料中の病原体または感染因子が検出される場合、方法は、参照番号１６０で表されるように、プール試料のオンボード分解をさらに含み、プール試料中の第１の試料、第２の試料、または追加の試料のうちのどれが、病原体または感染因子が含むかを決定することができる。例えば、本明細書に具体化されるように、オンボード分解は、プール試料を形成するために使用される試料のサブセットを、オンボードプーリングのために試料搬送機３０に移送して、プール試料を形成するために使用される試料のうちのどれに病原体または感染因子が含まれているかを決定するためのさらなるハイスループット分析のためのサブプールを形成することを含むことができる。
限定ではなく例示の目的で、図２Ａ～２Ｃに示される例示的な自動システム１０００を参照する。自動システム１０００は、複数の試料チューブ１１１０を受けるための試料装填領域１１００を含む。例示の目的で、本明細書に具体化されるように、チューブ１１１０は試料チューブラック１１３０内に保存することができ、試料装填領域１１００は、内部に試料チューブ１１１０を有する試料チューブラック１１３０を、少なくとも１つのピペッタ１３００によるアクセスのための領域に搬送することができるシャトル１１２０を含むことができる。追加的または代替的に、試料装填領域１１００は、チューブ及び試料を装填及び保存するための追加の構成要素を含むことができる。例えば、図２Ｃを参照すると、試料チューブラック内の試料チューブは、装填ベイ１６３０でシステムに装填することができる。例の目的であり、本明細書に具体化されるように、各試料チューブラックは５本の試料チューブを保持することができる。装填ベイ１６３０は、試料チューブラックを受けるための複数の場所１６３４を含むことができる。操作者は、複数の試料チューブラックをシステムに装填して、さらなる処理を行うことができる。本明細書で具体化されるように、装填ベイ１６３０は、試料ラックを受けるための２つのレベルを備え、それぞれが試料チューブラックを受けるための３０個の位置を有する。本明細書で具体化されるように、試料チューブラック当たり５本の試料チューブがある場合、装填ベイは、最大６０本の試料チューブラック及び最大３００本の試料チューブを受けることができる。装填ベイ１６３０は、追加の試料チューブラックを受けるために１つまたは３つ以上のレベルを有することを含む、異なる構成を有することができる。
例えば、本明細書で具体化されるように、試料装填領域１１００は、更なる処理のためにローディングベイ１６３０から試料チューブラックを搬送することができるロボット試料ハンドラ１６２４を含むことができる。例えば、本明細書で具体化されるように、ロボット試料ハンドラ１６２４は、装填ベイ１６３０上の位置から試料チューブラックを取り上げ、シャトル１１２０上に置くことができ、そこで、試料チューブラック１１３０は、ロボット試料ハンドラ１６２４からの受け渡し位置と、少なくとも１つのピペッタ１３００によるアクセスのための吸引位置との間で移動することができる。
追加的または代替的に、試料装填領域は、検査室自動システム（ＬＡＳ）、例えば、検査室中の試料チューブを異なる分析装置に搬送するＬＡＳなどの１つ以上のインターフェースを含むことができる。本明細書で具体化されるように、少なくとも１つのピペッタは、オンボードプーリング及びハイスループット分析のために、ＬＡＳの試料チューブから試料を吸引することができる。
追加的または代替的に、システムは、操作者がローディングベイ１６３０に継続的にアクセスできるように構成することができる。継続的アクセスが可能になり、試料及び試薬をシステムに追加するためにシステムを停止する必要がない例示的な継続的操作者アクセスシステムが、米国特許第９，３３５，３３８号に開示されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
自動システム１０００は、試料分注位置１２５０から試料捕捉及び移送位置１２４０まで、その間に中間位置１２７０を伴って、搬送経路に沿って個々の容器１２１０を連続的に搬送するように構成されている試料搬送機１２００とを含む。限定ではなく例の目的で、試料搬送機には、ベルトコンベヤまたはチェーンコンベヤなどのコンベヤ、または電子車両システムなどの車両システムを含んでもよい。追加的または代替的に、試料搬送機には蛇行経路を含めることができる。追加的または代替的に、試料搬送機には１つ以上のロボットハンドラを含めることができる。追加的または代替的に、試料搬送機には押出機を含めることができる。追加的または代替的に、本明細書で具体化されるように、試料搬送機１２００はカルーセルを備えることができる。本明細書で具体化されるように、カルーセルは試料調製カルーセルであり得る。限定ではなく例示の目的で、図３に示される例示的な試料搬送機１２００を参照する。例の目的であり、本明細書に具体化されるように、試料搬送機１２００は、上面図で見るとほぼ円形の形状を有することができる。本明細書で具体化されるように、試料搬送機１２００は、試料搬送機１２００の外周の周りに容器１２２０を保持できる複数の位置１２１０を含むことができる。限定ではなく例の目的で、試料搬送機は、容器１２２０を保持するための５～４０個の間の位置１２１０を含むことができる。追加的または代替的に、試料搬送機は、容器を保持するための１５～３０個の位置を含むことができる。追加的または代替的に、本明細書で具体化されるように、試料搬送機は、容器を保持するための２８個の位置を含むことができる。試料搬送機１２００は、任意の好適な寸法 を有することができる。限定ではなく例の目的で、試料搬送機１２００は、上面図で見るとほぼ円形であり得る。本明細書でさらに説明するように、その形状、寸法、及び容器を保持する位置の数を含む試料搬送機の構成は、所望のシステム性能に基づいて選択することができる。
開示された主題によれば、試料搬送機１２００は、試料分注位置から試料捕捉及び移送位置まで、その間に中間位置を伴って、搬送経路に沿って個々の容器を連続的に搬送するように構成されている。例の目的であり、本明細書に具体化されるように、試料搬送機１２００は、試料分注位置１２３０、試料捕捉及び移送位置１２４０を含むことができ、搬送経路は、試料分注位置１２３０と試料捕捉及び移送位置１２４０との間で試料搬送機１２００の周囲に沿って画定することができる。本明細書でさらに具体化されるように、試料搬送機１２００は、複数の中間位置１２５０を含むことができ、中間位置は、試料分注位置１２３０と試料捕捉及び移送位置１２４０との間の搬送経路に沿って配置することができる。他のシステム構成要素に対する試料分注位置１２３０の位置など、試料分注位置１２３０の位置は、所望のシステム性能に基づいて選択することができる。例えば、本明細書でさらに説明するように、試料分注位置１２３０の位置は、ピペッタ、試薬、及び消耗品などの他のシステム構成要素への所望の近接度に基づいて選択することができる。試料捕捉及び移送位置１２４０の位置も、所望のシステム性能に基づいて選択することができる。例えば、本明細書に具体化されるように、試料捕捉及び移送位置１２４０の位置は、プール試料に対してハイスループット分析を実行するためのシステム１００内の追加の構成要素への近接性に基づいて選択することができる。追加的または代替的に、試料分注位置１２３０の位置及び／または試料分注位置１２４０の位置は、所望の搬送経路及び／または所望の数の中間位置を提供するように選択することができる。
例の目的であり、本明細書に具体化されるように、試料搬送機は、段階的またはロックステップ方式で搬送経路に沿って容器を連続的に搬送するように、及び試料搬送機は、搬送経路に沿った各位置で一時停止するように構成することができる。ロックステップの構成は必要に応じて選択することができる。本明細書で具体化されるように、試料搬送機は、ロックステップごとに１位置ずつ回転することができる。例の目的であり、ロックステップの持続時間、または試料搬送機１２００が搬送経路に沿った各位置で停止する時間は、約５秒～約４０秒の間であり得る。追加的または代替的に、各ロックステップの持続時間は約１５秒～約３０秒の間であり得る。追加的または代替的に、本明細書で具体化されるように、各ロックステップの持続時間は約２４秒であり得る。ロックステップの持続時間は、本明細書でさらに説明するように、所望のシステム性能に基づいて選択することができる。例えば、ロックステップの持続時間は、本明細書でさらに説明するように、ロックステップ中に実行されるピペッタ動作の数に基づいて選択することができる。
試料搬送機１２００の動作は、当技術分野で公知の技術を使用して制御することができる。例えば、電気モータを使用して試料搬送機を回転させることができる。追加的または代替的に、１つ以上のコントローラを使用して、試料搬送機１２００の動作を調整及び／または制御することができる。
開示された主題による自動システムは、試料装填領域１１００の第１の試料チューブから第１の試料を、試料装填領域１１００の第２の試料チューブから第２の試料を試料搬送機１２００に移送し、第１の試料と第２の試料を試料搬送機上の容器にプールしてプール試料を形成するための、少なくとも１つのピペッタ１３００を含む。例えば、本明細書で具体化されるように、少なくとも１つのピペッタ１３００は、本明細書でさらに説明されるように、ロボットピペッタを含むことができる。少なくとも１つのピペッタは、所望のシステム性能に基づいて選択することができる。例えば、本明細書で具体化されるように、少なくとも１つのピペッタ１３００は、少なくとも３自由度（例えば、ｘ、ｙ、及びｚ）を有することができる。追加的または代替的に、少なくとも１つのピペッタは、試料を試料装填領域から試料搬送機に移送する第１のロボットピペッタと、試料搬送機上に試料をプールする第２のロボットピペッタとを含むことができる限定ではなく例として、第１及び第２のロボットピペッタはそれぞれ、２つの自由度（例えば、シータ及びＺ）を有することができる。
開示された主題による自動システムは、試料捕捉及び移送位置で容器１２２０からプール試料の少なくとも分画部分１２４０を捕捉し、ハイスループット分析用のプール試料の少なくとも分画部分を移送するための、試料移送機構１４００をさらに含む。限定ではなく例の目的で、試料移送機構はロボットピペッタなどのピペッタを含むことができる。追加的または代替的に、本明細書で具体化されるように、試料移送機構は、本明細書でさらに説明するように、核酸または抗原が結合したプール試料から磁性微粒子を捕捉することができる磁気チップを含むことができる。
２．試料搬送機上のオンボードプーリングの例示的な方法
開示された主題によるオンボードプーリングのためのシステム及び方法は、試料搬送機上の容器内に少なくとも第１及び第２の試料をプールすることを含む。限定ではなく例の目的で、図４Ａ～４Ｂに示される例示的な試料搬送機１２００を参照すると、試料搬送機１２００上で第１の試料と第２の試料をプールすることは、試料装填領域１１００の第１の試料チューブから第１の試料を、試料装填領域にある第２の試料チューブから第２の試料を、試料分注位置１２３０にある第１の容器１２２１に移送して、第１の容器１２２１及びプール試料を第１の中間位置１２５１に搬送する試料搬送の前に、第１の容器１２２１内で第１の試料と第２の試料を組み合わせることを含むことができる。例の目的であり、本明細書に具体化されるように、試料搬送機１２００は、図４Ａ～４Ｂ参照して上述したように、ロックステップ方式で移動することができ、少なくとも１つのピペッタ１３００は、試料装填領域１１００の第１の試料チューブから試料分注位置１２３０の第１の容器１２２１に第１の試料を移送することができる。本明細書でさらに具体化されるように、少なくとも１つのピペッタ１３００は、試料搬送機１２００が、第１の容器１２２１を、第１の中間位置１２５１に搬送する前に、試料装填領域１１００の第２の試料チューブから試料分注位置１２３０の第１の容器１２２１に第２の試料を移送することができる。次に、第１の容器１２２１内にプールされた第１及び第２の試料を、搬送経路に沿って試料捕捉及び移送位置１２４０に搬送することができ、そこで、プール試料の少なくとも分画部分を、ハイスループット分析用に移送することができる。
限定ではなく例の目的で、試料分注位置１２３０にある第１の容器１２２１に移送される第１及び第２の試料は、プール試料であり得る。限定ではなく例として、第１及び第２の試料搬送機はそれぞれ、最大４８個の試料搬送機のプールを含むことができる。例えば、本明細書で具体化されるように第１及び第２の試料搬送機はそれぞれ、４８個の試料搬送機のプールを含むことができる。本明細書でさらに説明されるように、第１及び第２の試料はそれぞれ、試料装填領域１１００に導入される前にリキッドハンドラまたはプーラー上で調製されたプール試料などの、プール試料であり得る。追加的または代替的に、第１及び第２の試料はそれぞれ、個々のドナー試料であってもよい。
開示される主題の一態様によれば、開示されるオンボードプーリングのための自動システム及び方法は、追加の試料を組み合わせて第１の容器１２２１にプールすることを含むことができる。例及び説明の目的で、第１の試料及び第２の試料を含む第１の容器１２２１を備えた例示的な試料搬送機１２００を示す図５Ａを参照する。例の目的であり、本明細書に具体化されるように、第３の試料及び第４の試料を第１の容器１２２１内の第１の試料及び第２の試料と混合して、プール試料に第３及び第４の試料を加えることができる。本明細書で具体化されるように、試料をプールすることは、試料装填領域１１００の第３の試料チューブから第３の試料を、及び試料装填領域１１００の第４の試料チューブから第４の試料を、第１の中間位置１２５１の第１の容器１２２１に移送することを含むことができる。次に、第１の容器１２２１内にプールされた第１、第２、第３、及び第４の試料を、搬送経路に沿って取り出し位置１２４０に搬送することができ、そこで、プール試料の少なくとも分画部分を、ハイスループット分析用に移送することができる。
追加的または代替的に、及び本明細書に具体化されるように、第１の容器１２２１内にプールされた第１、第２、第３、及び第４の試料は、矢印１３０１で図５Ａに示すように、第１の容器１２２１から試料分注位置１２３０にある第２の容器１２２２に移送することができる。例の目的であり、本明細書に具体化されるように、プール試料を、第１の容器１２２１から試料分注位置１２３０の第２の容器１２２２に移送して、プール試料に対する追加の試料調製プロセスを開始することができる。追加の試料調製プロセスは、例えば、本明細書でさらに説明される溶解プロセスを含むことができる。本明細書で具体化されるように、溶解プロセスなどの追加の試料調製プロセスを、試料搬送機１２００上で実行することができる。
例えば、本明細書に具体化されるように、第１の容器が搬送経路に沿って搬送される場合、試料を第１の容器１２２１にプールすることができ、第１の容器１２２１は、その中にプール試料のみを有することができる。追加的または代替的に、本明細書でさらに具体化されるように、少なくとも１つのピペッタ１３００は、プール試料を、第１の中間位置１２５１にある第１の容器１２２１から試料分注位置１２３０にある第２の容器１２２２に移送することができる。例の目的であり、本明細書に具体化されるように、第１、第２、第３、及び第４の試料を第１の容器１２２１内で合わせることができ、次いで、プール試料を、試料分注位置１２３０にある１つ以上の試薬を含む第２の容器１２２２に移送し、プール試料に対するさらなる試料調製プロセスを開始することができる。本明細書で具体化されるように、次に、第１の容器１２２１内にプール試料及び試薬を、搬送経路に沿って取り出し位置１２４０に搬送することができ、そこで、プール試料の少なくとも分画部分を、ハイスループット分析用に移送することができる。
試料は、ピペッタ１３００を使用して試料搬送機１２００上の容器間で移送することができる。例えば、本明細書に具体化されているように、ピペッタは使い捨てチップを使用して試料を吸引し分注することができる。例及び説明の目的で、ピペッタ１３００は、プールされた第１、第２、第３及び第４の試料を第１の中間位置１２５１で第１の容器１２２１から吸引することができ、１つの使い捨てピペットチップを使用して、プール試料を試料分注位置１２３０の第２の容器１２２２内に分注することができる。追加的または代替的に、第１、第２、第３、及び第４の試料は、試料分配位置の第２の容器１２２２内にプールすることができる。例えば、第１の容器１２２１が第１の中間位置１２５１にプール第１及び第２の試料を有する場合、ピペッタ１３００は、第１のチップを使用して、試料装填領域の試料容器から第３試料を吸引し、試料分注位置１２３０の第２容器１２２２に第３試料を移送することができる。次に、ピペッタは第１のチップを廃棄し、第２の使い捨てチップを取り上げ、試料装填領域にある試料容器から第４の試料を吸引する。次に、ピペッタは、同じ使い捨てチップを使用して、第１の中間位置１２５１にある第１の容器１２２１から第１及び第２の試料をさらに吸引することができる。次に、ピペッタは、第１、第２、及び第４の試料を、試料分注位置にある第２の容器１２２２に分注して、第１、第２、第３、及び第４の試料を第２の容器１２２２にプールすることができる。追加的または代替的に、本明細書でさらに説明するように、他のピペッタ移動パターンを使用して、試料搬送機１２００上に試料をプールすることができる。
追加的または代替的に、本明細書でさらに具体化されるように、追加の試料をプールすることができる。限定ではなく例として、追加の試料を、試料装填領域１１００のそれぞれの試料チューブから試料搬送機１２００に移送し、第１の容器１２２１にプールすることができる。例えば、試料搬送機が、第１の容器１２２１を、第１の中間位置１２５１に搬送する前に、追加の試料を、試料装填領域１１００のそれぞれの試料チューブから試料分注位置１２３０の第１の容器１２２１に移送することができる。追加的または代替的に、試料搬送機が、第１の容器１２２１を、第１の中間位置１２５２から第２の中間位置１２５２に搬送する前に、追加の試料を、試料装填領域１１００のそれぞれの試料チューブから試料分注位置１２５１の第１の容器１２２１に移送することができる。追加的または代替的に、追加の試料を、試料装填領域１１００のそれぞれの試料チューブから、搬送経路に沿った他の中間位置にある第１の容器１２２１に移送することができる。限定ではなく例として、１つの試料を、試料装填領域１１００の試料チューブから各中間位置の第１の容器１２２１に移送することができる。追加的または代替的に、２つの試料を、試料装填領域１１００の試料チューブそれぞれから各中間位置の第１の容器１２２１に移送することができる。追加的または代替的に、３つの試料を、試料装填領域１１００の試料チューブそれぞれから各中間位置の第１の容器１２２１に移送することができる。追加的または代替的に、４つの試料を、試料装填領域１１００の試料チューブそれぞれから各中間位置の第１の容器１２２１に移送することができる。試料搬送機の各位置でプール試料に加えられる試料の数は、必要なシステムのパ性能に基づいて選択することができる。
限定ではなく例の目的で、第１の容器が搬送経路に沿って搬送される場合、試料搬送機上の第１の容器１２２１に２～１００個の間の試料をプールすることができる。追加的または代替的に、第１の容器１２２１が搬送経路に沿って搬送される場合、試料搬送機上の第１の容器１２２１に２～５０個の間の試料をプールすることができる。追加的または代替的に、第１の容器１２２１が搬送経路に沿って搬送される場合、試料搬送機上の第１の容器１２２１に２～３０個の間の試料をプールすることができる。追加的または代替的に、本明細書に具体化されるように、第１の容器１２２１が搬送経路に沿って搬送される場合、試料搬送機上の第１の容器１２２１に２～２４個の間の試料をプールすることができる。
追加的または代替的に、プール試料は、２人のドナーからの試料を含んでもよい。ある特定の実施形態では、プール試料は、３人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、４人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、５人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、６人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、７人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、８人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、９人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、１０人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、１１人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、１２人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、１３人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、１４人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、１５人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、１６人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、１７人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、１８人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、１９人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、２０人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、２１人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、２２人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、２３人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、２４人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、２５人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、２６人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、２７人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、２８人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、２９人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、３０人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、３１人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、３２人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、３３人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、３４人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、３５人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、３６人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、３７人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、３８人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、３９人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、４０人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、４１人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、４２人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、４３人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、４４人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、４５人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、４６人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、４７人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、４８人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、４９人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、５０人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、５１人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、５２人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、５３人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、５４人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、５５人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、５６人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、５７人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、５８人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、５９人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、６０人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、６１人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、６２人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、６３人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、６４人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、６５人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、６６人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、６７人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、６８人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、６９人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、７０人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、７１人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、７２人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、７３人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、７４人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、７５人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、７６人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、７７人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、７８人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、７９人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、８０人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、８１人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、８２人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、８３人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、８４人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、８５人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、８６人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、８７人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、８８人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、８９人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、９０人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、９１人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、９２人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、９３人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、９４人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、９５人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、９６人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、９７人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、９８人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、９９人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、１００人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、２～１，０００人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、２～５００人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、２～２５０人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、２～１５０人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、２～１００人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、２５～１００人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、５０～１００人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、７５～１００人のドナーからの試料を含む。ある特定の実施形態では、プール試料は、１００人超のドナーからの試料を含む。
プールのサイズは、必要に応じて選択することができる。限定ではなく例の目的で、プールサイズは、検査される疾患、病原体、または感染因子の検査される集団における有病率に基づいて選択することができる。追加的または代替的に、プールサイズは、地域の規制に基づいて選択することができる。追加的または代替的に、プールサイズは、必要な分解時間に基づいて選択することができる。追加的または代替的に、プールサイズは、ハイスループット分析に使用される分析技法の感度に従ってプールサイズを選択することができる。例の目的で、プール内の試料の数が、所与のプール試料体積に対して増加するにつれて、プールの各成分試料からの液体の体積が減少する。プール試料中の各成分試料の体積の減少は、例えば、１つ以上の病原体または感染因子を同定するためにプール試料の分析を実行する場合に関連し得る。例えば、プール内の単一の試料が病原体または感染性因子を含む場合、プール内の試料の数が増加するにつれて、プール内の病原体または感染性因子の量が減少する可能性がある。分析技法が異なれば感度も異なる可能性があり、プール試料中の異なる量の病原体及び感染因子を検出することができる。したがって、実行される分析の感度に応じてプールサイズを選択することができる。
プールサイズを選択する際の追加の考慮事項には、限定するものではないが、分析するプール試料の体積が含まれる。例えば、プール試料の体積を増加させて、より大きなプールサイズに対応することができる。例えば、より大きな体積のプール試料では、より大きな体積の各成分試料をプール試料に含めることができる。例の目的であり、本明細書に具体化されるように、ピペットチップ、溶解チューブ、及び／または増幅及び検出容器のサイズは、ハイスループット分析用の所望のプール試料体積及びプールサイズに従って選択することができる。追加的または代替的に、追加のシステムパラメータを調整して、所望のプールサイズを達成することができる。例えば、ロックステップの持続時間を増加させて、試料搬送機の移動の間に少なくとも１つのピペッタの移動のための追加の時間を許容することができ、これにより、少なくとも１つのピペッタが追加の試料をプールするための追加の時間を提供することができる。追加的または代替的に、少なくとも１つのピペッタの速度を増加させることができる。追加的または代替的に、少なくとも１つのピペッタは、２つ以上のピペットチャネルを含むことができる
限定ではなく例の目的で、開示された主題によるシステム及び方法を使用して、広範囲のプールサイズを有するプールを形成することができる。限定ではなく例の目的で、開示された主題によるシステム及び方法を使用して、異なる試料及び／または異なる分析に対して異なるプールサイズを提供することができる。限定ではなく例として、開示された主題によるシステム及び方法を使用して、核酸分析などのより高感度の分析のために、より大きなプールサイズを形成することができ、また、イムノアッセイ分析などの感度の低い分析のために、より小さいプールサイズを形成することができる。
２．１． 前処理プロセス
開示された主題の別の態様によれば、オンボードプーリングの前に試料前処理プロセスを実行することができ、前処理試料を試料搬送機上にプールすることができる。限定ではなく例の目的で、試料搬送器上の試料をプールする前に、試料搬送器上の試料を搬送経路に沿って搬送して試料を前処理することができる。オンボードプーリングをさまざまな試料前処理とともに使用して、前処理試料をプールすることができる。例えば、前処理試料には、試料の希釈及び／または試料と１つ以上の試薬との組み合わせを含めることができる。例の目的であり、本明細書に具体化されるように、試料前処理プロセスは、前処理溶解プロセスを含むことができる。本明細書で具体化されるように、前処理プロセスの後、試料溶解物を試料搬送機上にプールすることができる。本明細書で具体化されるように、試料前処理プロセス、オンボードプーリング、及び追加的または代替的に、追加の試料調製プロセスを試料搬送機機上で実行することができる。
例の目的であり、本明細書に具体化されるように、試料をプールする前に、試料（例えば、全血）に対して前処理ステップを実行することができる。前処理プロセスに関する例示的な動作を以下の表１に示す。

Figure 2024517728000002
本実施形態では、例示的な位置Ｌ１は、試料搬送機１２００への新しい容器の装填に対応する。本明細書で具体化されるように、容器は溶解チューブであり得る。ある特定の実施形態では、装填は、装填可能なスタックからの公知の「ピックアンドプレース（Ｐｉｃｋ＆Ｐｌａｃｅ）」戦略によって達成する。Ｌ２は、溶解緩衝液及び／または他の試薬を容器内に分注することができる溶解緩衝液分注位置に対応する。Ｌ４は試料分注位置１２３０に対応する。
例及び説明の目的で、図６Ａ～６Ｄを参照する。本明細書で具体化されるように、試料前処理プロセスは、試料搬送機１２００が第１の容器１２２１を第１の中間位置１２５１に移送する前に、第１の試料を、試料分注位置１２３０の第１の容器１２２１に移送することを含むことができる。次に、本明細書で具体化されるように、第２の試料を、試料分注位置１２３０の第２の容器１２２２に移送することができる。本明細書で具体化されるように、第１の容器１２２１及び第２の容器１２２２はそれぞれ試薬を含むことができる。前処理プロセスは、第１の容器１２２１及び第２の容器１２２２を搬送経路に沿って連続的に搬送することをさらに含むことができる。本明細書でさらに説明されるように、試料は、所望の前処理を達成するのに十分な時間、搬送経路に沿って搬送することができる。例の目的であり、本明細書に具体化されるように、第１及び第２の試料は全血試料を含むことができ、試薬は溶解緩衝液を含むことができる。本明細書で具体化されるように、前処理プロセスは、第１及び第２の試料を溶解することを含むことができる。例の目的であり、本明細書に具体化されるように、前処理プロセスは、約３分～約６分の間、試料搬送機上で試料を溶解することを含むことができる。限定ではなく例として、本明細書で具体化されるように、前処理プロセスは、各中間位置の第１の容器及び第２の容器を混合することを含むことができる。試料搬送機１２００上の容器の内容物を混合するための例示的な混合システムについては、本明細書でさらに説明する。
本明細書で具体化されるように、前処理試料は試料搬送機１２００上にプールすることができる。例えば、本明細書に具体化されるように、第１及び第２の試料を、それぞれの中間位置にある第１の容器１２２１及び第２の容器１２２２から、試料分注位置にある第３の容器１２２３に移送して、第１の試料及び第２の試料を第３の容器１２２３にプールすることができる。例えば、本明細書に具体化されるように、ピペッタ１３００は、第１の試料を第１３の中間位置１２５１２の第１の容器１２２１から、試料分注位置１２３０の第３の容器１２２３に移送し、第２の試料を第１２の中間位置２５１２の第２の容器１２２２から試料分注位置１２３０の第３の容器１２２３へ移送することができる。第１及び第２の試料は、個々に、または一緒に転送することができる。例えば、ピペッタ１３００は、第１の使い捨てピペットチップを使用して、第１の試料を、第１の容器１２２１から第３の容器１２２３に移送し、第２の使い捨てピペットチップを使用して、第２の試料を、第２の容器１２２２から第３の容器１２２３に移送することができる。追加的または代替的に、第１の試料は、第１の容器１２２１から第１の使い捨てピペットチップ内に吸引することができ、第２の試料は、第２の容器１２２２から同じ使い捨てピペットチップ内に吸引することができる。次いで、第１及び第２の試料を一緒に第３の容器１２２３に分注することができる。
前処理及び前処理試料のオンボードプーリングは、幅広いプールサイズで使用することができる。限定ではなく例として、２～２０個の間の前処理試料をプールすることができる。追加的または代替的に、２～１０個の間の前処理試料をプールすることができる。追加的または代替的に、２～６個の間の前処理試料をプールすることができる。
本明細書では溶解前処理について言及したが、追加または代替の試料前処理プロセスを組み込むことができる。例えば、前処理試料には、試料の希釈及び／または試料と１つ以上の試薬との組み合わせを含めることができる。
３． オンボード分解
本明細書でさらに説明されるように、開示された主題による自動システム及び方法は、例えば、限定するものではないが、プール試料中の１つ以上の病原体または感染因子の存在を検出するために使用することができる。開示された主題の一態様によれば、開示された自動システム及び方法は、例えば、プール試料を形成するために使用された試料のどれに、プール試料内で検出された病原体または感染因子が含まれているかを識別するためなど、プール試料のオンボード分解にさらに使用することができる。本明細書で使用される「分解」という用語は広義の用語であり、当業者にとって通常の慣用的な意味が与えられるべきであり（特別な意味またはカスタマイズされた意味に限定されるものではない）、限定することなく、個々の試験（ＩＤＴ）またはサブプールを使用した複数のステップによって、反応性プール試料の反応性成分試料（複数可）を識別するプロセスを指す。開示された主題による自動システム及び方法は、プール試料を迅速かつ効率的に分解することができる。ある特定の実施形態では、本明細書に開示されるシステム及び方法は、手動介入なしにプール試料を分解することができる。
例えば、本明細書に具体化されるように、プール試料を形成するために使用される試料は、プール試料のハイスループット分析中に試料装填領域などのオンボードに保存することができる。限定ではなく例として、プール試料を形成するために使用される試料は、例示的なシステム１０００の試料装填領域１１００にオンボード保存することができる。プール試料の分解が必要な場合は、次に、プール試料の形成に使用された試料を装填領域から試料搬送機に自動的に移送して、さらにハイスループット分析を行うことができる。追加的または代替的に、本明細書で説明するオンボードプーリングシステム及び方法を使用して、カスタムプールサイズを形成することができ、これにより、本明細書でさらに説明するように、より効率的なプール分解が容易になる。
例の目的であり、本明細書に具体化されるように、プール試料のハイスループット分析は、プール試料中の複数の病原体または感染因子を検出するための、プール試料の少なくとも分画部分に対する定性アッセイを含むことができる。本明細書に具体化されるように、プール試料中の病原体または感染因子が検出される場合、プール試料のオンボード分解を実行して、プール試料中の第１の試料、第２の試料、または任意の追加の試料のどれが病原体または感染因子を含むかを決定することができる。
例えば、限定ではないが、定性アッセイは、プール試料の核酸分析を含むことができる。本明細書に具体化されるように、プール試料中に複数の病原体または感染因子のうちの少なくとも１つに由来する核酸の存在が決定される場合、核酸分析は、プールされた試料を形成するのに使用された個々の試料またはそのサブプールに対して実行することができる。本明細書でさらに具体化されるように、個々の試料またはそのサブプールの核酸分析に少なくとも部分的に基づいて、各個々の試料またはそのサブプールに関連するドナー物質が臨床使用に許容されるかどうかについて決定を行うことができる。
本明細書で具体化されるように、プール試料のオンボード分解は、サブプールの形成を含むことができ、各サブプールはプール試料を形成するために使用される試料のサブセットから形成される。オンボード分解は、どのサブプールが病原体または感染因子を含むかを決定するために、各サブプールに対して定性アッセイを実行することをさらに含むことができる。オンボード分解に使用されるサブプールのサイズ及び数は、分解効率を最大化するように選択することができる。例えば、本明細書に具体化されるように、プール試料のハイスループット分析は、陽性または反応性のプールさ試料の識別を含み、サブプールのハイスループット分析を形成するために、試料搬送機上のプール試料に含まれる複数の試料搬送機のサブセットをオンボードプールすることをさらに含むことができる。ある特定の実施形態では、ハイスループット分析は、核酸分析を含むことができる。
例及び説明の目的で、例示的なプール分解技法を図７Ａ～７Ｆに示す。図７Ａを参照すると、プールサイズが増加するにつれて、プール試料を分解するために１ラウンド以上のサブプール検査を使用することによって、プール分解効率を改善することができる。例えば、図７Ａに示すように、１ラウンド以上のサブプール検査を使用すると、試料を分解するのに必要な検査の数を減らすことができる。例えば、２４のプール試料は、３ラウンドの分解検査及び合計９回の検査を使用して分解することができる。あるいは、２４のプール試料は、２ラウンドの分解検査（すなわち、１ラウンドのサブプール検査とそれに続く個別のドナー試料検査、またはＩＤＴ検査）及び合計１０回の検査を使用して分解することができる追加的または代替的に、２４のプール試料は、個々の、すなわちＩＤＴ検査のみ、及び合計２４の検査を使用して分解することができる。
１ラウンド以上のサブプール検査を使用すると分解効率が改善するが、従来の分解方法では、多くの場合、サブプール検査が単一ラウンドのみ組み込まれるか、またはサブプール検査がまったく組み込まれない。例えば、プール試料またはプール試料のサブプールを形成するための試料のプーリングは、従来、専用のリキッドハンドラ上で実行することができる。プール試料を分解するためのサブプールの形成は、プール試料を形成するために使用される成分試料を手動で取得してリキッドハンドラに移送してサブプールにプールすること、次いで、サブプールを分析用の機器に手動で移送することを含むことができる。従来の分解では、次いで、成分試料を手動でリキッドハンドラに出入りさせるプロセスを繰り返して、追加の分解検査ラウンド用に追加のサブプールを形成することができる。専用のリキッドハンドラを使用して分解用のサブプールを形成することに伴う追加の時間及び複雑さは、追加ラウンドの分解検査を使用する利点を上回る可能性があるため、従来の分解方法は単一ラウンドのサブプール検査に限定される可能性がある。追加的または代替的に、従来の分解検査には、分解のためのＩＤＴ検査のみを含めることができる。
開示された主題によるオンボードプーリングのための自動システム及び方法は、分解効率を増大させることができる。例の目的であり、本明細書に具体化されるように、プール試料を形成するために使用される成分試料は、プール試料のハイスループット分析中、及びプール試料が反応性であると決定された場合に、試料装填領域に保存することができる。システムは、さらにオンボードプーリング及び／または成分試料のハイスループット分析を自動的に開始して、プール試料を分解することができる。追加的または代替的に、分解効率を最大化するようにサブプールのサイズ及びサブプール検査のラウンド数を選択することができる。
分解に関する利点を提供することに加えて、開示された主題によるオンボードプーリングのための自動システム及び方法は、異なるプールサイズ要件を伴うハイスループット分析を含む、複数ラウンドのハイスループット分析を支持することができる。例えば、上で説明したように、異なる分析技法には異なるプールサイズを使用することができる。例及び説明の目的で、第１の分析は、２４の試料の第１のプールを使用して実行することができ、第１のプールを形成するために使用される試料は、第１の分析中にオンボードされたままにすることができる。第１の分析が完了すると、第１のプールを形成するために使用された２４の試料に対して第２の分析を実行することができる。２の１２のプールを作成し、２の１２のプールに対して第２の分析を実行することができる。限定ではなく例及び説明の目的で、第１の分析は核酸分析とすることができ、第２の分析はイムノアッセイ分析とすることができる。
４．ハイスループット分析
開示された主題によれば、オンボードプーリング及びハイスループット分析のための自動システム及び方法は、プール試料の少なくとも分画部分のハイスループット分析を含む。ハイスループット分析は、生体試料を分析するための当技術分野で公知の１つ以上の分析を含むことができる。限定ではなく例の目的で、ハイスループット分析は、１つ以上の病原体または感染因子を検出するための、プール試料の少なくとも分画部分に対する定性アッセイを含むことができる。限定ではなく例の目的で、１つ以上の病原体または感染因子は、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２（ＣＯＶＩＤ－１９）、ＨＩＶ－１、ＨＩＶ－２、ＨＢＶ、ＨＣＶ、ＣＭＶ、パルボＢ１９ウイルス、ＨＡＶ、クラミジア、淋病、ＷＮＶ、ジカウイルス、デング熱ウイルス、チクングニアウイルス、インフルエンザ、バベシア、マラリア、及びＨＥＶ、からなる群から選択することができる。
追加的または代替的に、ハイスループット分析は、プール試料の少なくとも分画部分に対するイムノアッセイ分析を含むことができる。限定ではなく例の目的で、イムノアッセイ分析はデジタルイムノアッセイ分析を含むことができる。追加的または代替的に、本明細書で具体化されるように、ハイスループット分析は、プール試料の少なくとも分画部分についての核酸分析を含むことができる。追加的または代替的に、ハイスループット分析は、例えば臨床化学及び／または分光測光法などの生体試料を分析するための当技術分野で公知の１つ以上の分析が含むことができる。本明細書に記載されるように、分析用のプール試料の体積、プール試料に含まれる試料の数、及び本明細書に記載されるシステム及び方法の他の態様は、所望の分析技法に好適な試料を提供するように選択することができる。
ある特定の実施形態では、ハイスループット分析は、結果を決定することをさらに含むことができる。本明細書で考察されるように、「結果」という用語は広義の用語であり、当業者にとって通常の慣用的な意味が与えられるべきであり（特別な意味またはカスタマイズされた意味に限定されるものではない）、限定することなく、プール試料中の対象分析物の存在または非存在の決定を指すことができる。限定ではなく例として、本明細書に具体化されるように、結果には、１つ以上の標的核酸の存在の検出を含めることができる。特定の実施形態では、結果には、１つ以上の標的核酸の非存在を決定することを含めることができる。
本明細書で説明されるオンボードプーリング及びハイスループット分析方法ならびにシステムは、多種多様な適応症及び運用形態において使用が見出される。例えば、限定するものではないが、本明細書に記載の方法及びシステムを、臨床使用のためのドナー試料に関連するドナー物質の出荷のための、ドナー血液などのドナー試料のスクリーニングにおいて使用が見出される。例えば、ドナー物質は、多くの場合、長期間保持され、その間、ドナー物質に関連する試料を、１つ以上の病原体または感染因子の存在についてスクリーニングする。一般に、そのようなドナー血液などのドナー試料は、そのようなスクリーニングであって、他の潜在的なスクリーニングステップの中でも特に、ＨＬＡタイピング及び血液型同定などの追加のスクリーニング態様も含めることができるスクリーニングが完了した場合にのみ臨床使用のために出荷する。したがって、本開示のハイスループット分析方法及びシステムは、特定の性能属性、例えば結果が得られるまでの時間及びシステムのユニットサイズ当たりのスループットを介して、そのような試料の出荷を加速するように、特に適合させる。さらに、本開示の方法及びシステムは、ドナー及び患者の安全性及びアクセスを動作上強化することができる、例えば、特定の試料の優先順位付け及び／または特定の病原体もしくは感染因子のスクリーニングなど、試料のスクリーニングのためのプロセス選択肢も提供する。追加的または代替的に、本明細書に記載される方法及びシステムは、例えば、ハイスループット分析用のＣＯＶＩＤ－１９検査及びＣＯＶＩＤ－１９試料搬送機のプーリング、医療人口統計、疫学、及び／または集団健康研究などの診断用途において使用を見出すことができる。限定ではなく例として、本明細書に記載のオンボードプーリングの方法及びシステムは、検査用の多数の試料及び低い検出率を伴う用途において使用を見出すことができる。
本明細書で使用される場合、「ドナー物質」という語句は、生物学的製剤を指し、これには、例えば、血液製剤、組織、器官、ワクチン、細胞、遺伝子治療、及び組換え治療用タンパク質が含まれる。ドナー物質は、複数のドナー物質を含むことができる。例えば、ドナー物質は、単一のドナーからの複数の血液製剤及び／または他の生物学的製剤を含むことができる。追加的または代替的に、ドナー物質は、複数のドナーからの血液製剤、複数のドナーからの生物学的製剤、または１人のドナーからの血液製剤及び１人以上の他のドナーからの他の生物学的製剤を含むことができる。本明細書で使用される場合、結果が得られるまでの時間（「ＴＴＲ」）という語句は、例えばプーリング、試料調製、増幅、及び検出を含むオンボードプーリング及びハイスループット分析のための試料の開始から、ハイスループット分析の検出ステップの完了までの時間を指す。
本明細書で使用される場合、「臨床使用」という語句は、「インビボ臨床使用」及び「インビトロ臨床使用」を指す。本明細書で使用される場合、「インビボ臨床使用」とは、全血の輸血、ならびに全血の成分、本明細書では「血液製剤」と集合的に称される、例えば、濃厚赤血球、血漿（例えば、未処理凍結血漿または解凍血漿）、血小板、または寒冷沈降物（未処理凍結血漿を解凍し、沈殿物を収集することによって調製される）の輸血を指す。「インビボ臨床使用」はまた、治療薬の製造におけるドナー血液、またはそれに由来する物質の組み込み、ならびにドナーからの１つ以上の物質、例えば臓器、組織などの提供及び／または移植を包含する。例えば、限定するものではないが、ドナー血液は、全血として採取した後、またはドナーから血液を取り出し、血漿を採取し、残りの血液はドナーに返す自動アフェレシス法を介して直接血漿提供としてのいずれかで、血漿に処理することができ、その血漿は未処理凍結血漿として直接使用するかまたは、さらに処理して血漿由来生成物として知られるさまざまな治療用生物製剤を製造することができる。例えば、限定するものではないが、血漿は、典型的にはかなりの程度までプールすることができ、例えば、１０，０００～５０，０００提供のプールを産業的処理のために合わせ、プールされた血漿を分画して、限定するものではないが、（１）凝固因子、例えば第ＶＩＩＩ因子、フォン・ヴィレブランド因子、フィブリノーゲン；（２）プロテアーゼ阻害剤、例えば、α１－アンチトリプシン及びＣ１－エステラーゼ阻害剤；（３）アルブミン；及び（４）免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）、を含む、血漿由来生成物を製造することができる。本明細書で使用される場合、「インビトロ臨床使用」とは、例えば、新しい医療デバイスの研究開発、治療プロセス、または疾患の診断における、ならびに品質保証／検査室診断に関連する、血液製剤、血漿由来生成物、またはドナー物質の患者への直接輸血または移植以外の生物学的物質の使用を指す。
４．１．核酸検査
例示の目的で、本明細書に具体化されるように、オンボードプーリング及びハイスループット分析のためのシステム及び方法は、核酸分析を含むことができる。例及び説明の目的で、オンボードプーリング及びハイスループット核酸分析のための例示的な方法及び自動システムを、図２Ａ～２Ｃ、８Ａ、及び８Ｂを参照して本明細書に開示する。本明細書で具体化されるように、自動システム１０００は、試料装填領域１１００、試料調製領域、核酸増幅領域、及び核酸検出領域を含むことができる。本明細書で具体化されるように、試料調製領域は、試料搬送機１２００を含むことができる。例えば、本明細書に具体化されるように、試料搬送機は試料調製カルーセル１２００を含むことができる。例えば、本明細書に具体化されるように、核酸増幅領域及び核酸検出領域は、増幅及び検出カルーセル１５００を含むことができる増幅及び検出サブシステムを含むことができる。
特定の実施形態では、核酸分析は、試料調製プロセス及び増幅プロセスを含む。特定の実施形態では、試料調製プロセスは、本明細書に記載されるように、試料搬送機１２００上に少なくとも第１及び第２の試料をプールすることを含むことができる。追加的または代替的に、試料調製プロセスは、溶解プロセスを含むことができる。追加的または代替的に、試料調製プロセスは、前処理プロセスを含むことができる。本明細書で具体化されるように、溶解プロセス、前処理プロセス、及びプールプロセスは、それぞれ、試料搬送機、例えば試料調製カルーセル１２００上で実行することができる。
ある特定の実施形態では、溶解プロセスは、試料を、溶解緩衝液、微粒子、例えばＣｕＴｉコーティング微粒子、及び任意選択プロテイナーゼＫと組み合わせて混合物を生成することを含み得る。ある特定の実施形態では、試料の溶解は、別個のプロテイナーゼＫ処理ステップを必要としない。ある特定の実施形態では、溶解プロセス、例えば試料を溶解することは、混合物を内部対照核酸またはキャリブレータと合わせることをさらに含むことができる。ある特定の実施形態では、例示的な方法は、混合物をインキュベートして、混合物内の核酸の微粒子への結合を促進することをさらに含むことができる。ＣｕＴｉ微粒子は、標的核酸（例えば、病原性核酸）及び非標的核酸（例えば、宿主核酸）を含む試料中のＲＮＡ及びＤＮＡの両方に結合することができる。
核酸分析は、図８Ｂの７９０３に示すように、核酸と結合した微粒子を第１の洗浄で洗浄することをさらに含むことができる。ある特定の実施形態では、第１の洗浄は溶解緩衝液を含むことができる。ある特定の実施形態では、核酸と結合した微粒子を、試料搬送機１２００上の容器から別の容器に移送して、第１の洗浄を実行することができる。例えば、限定するものではないが、微粒子は、試料移送機構１４００を使用して、試料調製カルーセル１２００内の容器から洗浄トラック１７００の洗浄容器に移送することができる。例えば、限定するものではないが、洗浄容器は、２つ以上のウェル、例えば４つのウェルを含むことができる。本明細書で具体化されるように、洗浄トラック１７００は、開示された方法の洗浄ステップを実行するように構成することができ、複数の洗浄容器をさらに含むことができる。限定ではなく説明の目的で、洗浄トラック１７００はレーストラックの形状であってもよい。ある特定の実施形態では、例示的な方法は、続いて、例えば、図８Ｂの７９０４に示されるように、核酸と結合した微粒子を水により２回洗浄すること、例えば、水による第２の洗浄と水による第３の洗浄を含むことができる。ある特定の実施形態では、第２及び第３の洗浄は、例えば、磁力を加えて第１のウェルの第１の壁の内面上に微粒子を捕捉し、捕捉された微粒子を第１の壁の内面に沿って第２／第３のウェルに平行移動させることによって、第１の洗浄とは異なるウェル内で実行する。限定ではなく例示の目的で、図８Ａに示すように、粒子は約２４秒でウェル内を移動するか、またはウェルを越えて平行移動することができる。ある特定の実施形態では、例えば図８Ｂの７９０５に示すように、微粒子に結合した核酸を溶出させて（例えば、溶出緩衝液を使用することにより、及び／または熱により）、洗浄容器の第４のウェル内に溶出液を生成することができる。
ある特定の実施形態では、例示的な方法は、増幅ステップ及び検出ステップを実行することをさらに含む。特定の実施形態では、増幅ステップと検出ステップを、同時に実行する。ある特定の実施形態では、増幅及び検出ステップは、図８Ｂの７９０６に示すように、溶出液中の目的の標的核酸を増幅するために等温増幅反応のための溶出液を調製することと、増幅された標的核酸の同時検出とを含む。本明細書に具体化されるように、溶出後、標的核酸を、増幅及び検出サブシステム１５００に移送することができる。限定ではなく例示の目的で、増幅及び検出サブシステム１５００はカルーセルを含む。ある特定の実施形態では、増幅及び検出のために溶出液を調製することは、溶出液を、図８Ｂにおいて「ＲＰＡマスターミックス」と呼ばれる試薬混合物及び活性化剤、例えばマグネシウムと接触させることを含む。ある特定の実施形態では、ＲＰＡマスターミックスは、増幅反応におけるプライマーの結合及び伸長を促進する７つの酵素、例えば、（ｉ）リコンビナーゼ（例えば、ＵｖｓＸ）、（ｉｉ）一本鎖結合タンパク質（例えば、ＧＰ３２）、（ｉｉｉ）リコンビナーゼローディング剤（例えば、ＵｖｓＹ）、（ｉｖ）ＤＮＡポリメラーゼ、（ｖ）エキソヌクレアーゼ（例えば、エキソヌクレアーゼＩＩＩ）、（ｖｉ）クレアチンキナーゼ、及び（ｖｉｉ）逆転写酵素（例えば、ＥＩＡＶ－ＲＴ）を含む。ある特定の実施形態では、例えば標的核酸がＤＮＡである場合、逆転写酵素はＲＰＡマスターミックスに含まれない。ある特定の実施形態では、ＲＰＡマスターミックスは、１つ以上の非タンパク質成分（例えば、プライマー（例えば、ｄＮＴＰ）を伸長するため、エネルギー源として使用するため（例えば、ＡＴＰ及びホスホクレアチン）、タンパク質及び反応を安定化するため（例えば、反応緩衝液（例えば、トリス及び塩））、ならびにクラウディング剤（例えば、ポリエチレングリコール）として使用するため）をさらに含むことができる。
特定の実施形態では、核酸分析は、図８Ｂの７９０７に示すように、等温増幅反応を使用して目的の標的核酸を増幅することと、同時に、例えば蛍光検出によって、結果として生じるアンプリコンを検出することとを含むことができる。等温増幅反応の非限定的な例としては、転写媒介増幅（ＴＭＡ）、リコンビナーゼポリメラーゼ増幅（ＲＰＡ）、及びニッキング酵素増幅反応（ＮＥＡＲ）を挙げることができる。等温増幅を使用すると、時間のかかる温度遷移が不要になる。本明細書で具体化されるように、増幅及び検出サブシステム１５００は、例えば増幅反応中に、図８Ａに示すように、約２４秒ごとの所定の間隔で蛍光シグナルを検出するための独立した蛍光検出器１５１０、例えば約５つの独立した蛍光検出器を含むことができる。ある特定の実施形態では、例示的な方法は、核酸分析の結果を決定すること、例えば、ドナー血液試料中の複数の病原体または感染因子のうちの少なくとも１つに由来する核酸の存在を決定すること、をさらに含むことができる。
ある特定の実施形態では、本開示の例示的な方法及びシステムを使用して、試料に対して核酸分析を実行することができる。ある特定の実施形態では、本開示の例示的な方法及びシステムを使用して、個々のまたはプールされた血液ドナー（例えば、全血、溶解全血、血清、または血漿）をスクリーニングすること、例えば、ドナー試料が輸血に許容されるかどうかを決定すること、及び臓器及び／または組織ドナーをスクリーニングすることができる。ある特定の実施形態では、本開示の例示的な方法及びシステムを、ドナー血液試料中の病原体に由来する核酸の定性的検出に使用することができる。ある特定の実施形態では、本開示の例示的な方法及びシステムを使用して、限定するものではないが、ＨＩＶ－１、ＨＩＶ－２、ＨＣＶ、ＨＢＶ、ＷＮＶ、ジカウイルス、チクングニアウイルス、デング熱ウイルス、バベシア、マラリアを引き起こすＰｌａｓｍｏｄｉｕｍ（プラスモジウム）の検出及び／または定量化による）、パルボＢ１９ウイルス、ＨＡＶ及び／またはＨＥＶを含む病原体に由来する核酸を検出及び／または定量化することができる。ある特定の実施形態では、本開示の例示的な方法及びシステムは、血清または血漿試料中のＨＩＶ－１、ＨＩＶ－２、ＨＣＶ、ＨＢＶ、及びＷＮＶに由来する核酸の定性的検出に使用することができる。ある特定の実施形態では、本開示の例示的な方法及びシステムは、血清または血漿試料中のＨＩＶ－１、ＨＩＶ－２、ＨＣＶ、及びＨＢＶのマルチプレックス分析に使用することができる。ある特定の実施形態では、本開示の例示的な方法及びシステムを、全血試料中のバベシア由来の核酸の定性的検出に使用することができる。ある特定の実施形態では、本開示の例示的な方法及びシステムを、血漿試料中のＨＡＶ由来の核酸の定性的検出に使用することができる。ある特定の実施形態では、本開示の例示的な方法及びシステムを、血漿試料中のルボウイルス由来の核酸の定量的検出に使用することができる。
例えば、限定するものではないが、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約１５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約２０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法及びシステムは、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約２５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約３０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約３５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約４０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約４５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約５０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約５５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約６０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約６５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約７０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約７５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約８０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１ｍ３あたり少なくとも約８５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約９０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約９５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約１００件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約１０５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約１１０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約１１５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約１２０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法及びシステムは、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約１２５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約１３０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約１３５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約１４０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約１４５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約１５０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約１５５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約１６０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約１６５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約１７０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約１７５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約１８０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約１８５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約１９０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約１９５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約２００件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約２０５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約２１０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約２１５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約２２０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法及びシステムは、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約２２５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約２３０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約２３５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約２４０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約２４５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約２５０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約２５５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約２６０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約２６５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約２７０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約２７５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約２８０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約２８５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約２９０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約２９５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約３００件の結果の効率を達成することができる。
ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約３０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約３５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約４０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約４５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約５０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約５５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約６０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約６５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約７０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約７５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約８０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約８５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約９０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約９５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約１００件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約１０５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約１１０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約１１５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約１２０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約１２５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約１３０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約１３５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約１４０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約１４５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約１５０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約１５５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約１６０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約１６５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約１７０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ３あたり少なくとも約１７５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約１８０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約１８５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約１９０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約１９５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約２００件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約２０５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約２１０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約２１５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約２２０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約２２５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約２３０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約２３５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約２４０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約２４５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約２５０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約２５５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約２６０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約２６５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約２７０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約２７５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約２８０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約２８５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約２９０件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約２９５件の結果の効率を達成することができる。ある特定の実施形態では、本開示の方法は、１時間当たり１ｍ２あたり少なくとも約３００件の結果の効率を達成することができる。
例えば、限定でされるものはないが、本明細書に記載のシステムは、２４秒のロックステップごとに試料調製のために試料装填領域から試料搬送機に試料を移送することができ、それによって１時間当たり１５０の試料吸引が行われることになる。ある特定の実施形態では、吸引された各試料を試料調製カルーセルを使用して調製し、単一の標的核酸を増幅及び検出し、吸引された最初の試料を調製し、増幅させ、検出する間の最初の起動期間の後、１時間あたり１５０件の個々の結果が得られる。ある特定の実施形態では、吸引された各試料を調製し、２つの増幅に分割し、各増幅反応は、検出のために単一の標的核酸を増幅し、吸引された最初の試料を調製し、増幅させ、検出する間の最初の起動期間の後、１時間あたり３００件の個々の結果が得られる。ある特定の実施形態では、吸引された各試料を調製し、２つの増幅に分割し、各増幅反応は、検出のために２つ以上の標的核酸を増幅し（例えば、デュプレックス、トリプレックス、または他の高次のマルチプレックス増幅及び検出）、吸引された最初の試料を調製し、増幅させ、検出する間の最初の起動期間の後、１時間あたり６００件の個々の結果が得られる。ある特定の実施形態では、溶出が２つの増幅に分割されるか、または増幅がマルチプレックス化されるかに関係なく、その最初の開始時間は２０～４５分となる。
限定ではなく例の目的で、本明細書で具体化されるように、図２Ａ～２Ｃに示される例示的なシステム１０００などの例示的なＨＴＮＡＴシステムについてのある特定の試料タイプ及びプロセスの例示的なスループットを示す図９Ａ及び９Ｂを参照する。図９Ａは、血清、血漿、及び／または溶解全血試料の例示的なスループットを示す。例の目的であり、本明細書に具体化されるように、血清、血漿、及び／または溶解全血試料のハイスループット分析は、本明細書に記載の溶解プロセス、洗浄及び溶出プロセス、ならびに増幅及び検出プロセスを含むことができる。例示の目的であり、本明細書で具体化されるように、個々の試料を処理する場合、１時間当たり約１５０試料のスループットを達成することができる。本明細書で具体化されるように、１時間あたり約１５０プールのスループットにより、本明細書で具体化されるＨＴＮＡＴシステムは、例えば、分割溶出構成及び／またはマルチプレックス増幅及び検出戦略が使用されるかどうかに応じて、１時間あたり１５０の個々の結果、及び１時間あたり最大６００以上の個々の結果を達成することができる。
図９Ａを参照すると、開示された主題によるオンボードプーリングは、スループットを増加させることができる。例の目的で、本明細書に具体化されるように、２つの試料のオンボードプーリングは、２４秒のロックステップごとに、試料調製のために試料装填領域から試料搬送機に２つの試料を移送することを含むことができ、したがって１時間当たり約３００の試料吸引がもたらされる。例の目的で、本明細書で具体化されるように、開示された主題によるオンボードプーリングにより、１時間あたりの試料吸引数を２倍にすることができる。本明細書で具体化されるように、試料は、血清、血漿、及び／または溶解全血試料であり得、ハイスループット分析には、本明細書に記載されるようなオンボードプーリングプロセス、溶解プロセス、洗浄及び溶出プロセス、ならびに増幅及び検出プロセスが含めることができる。図９Ａを参照すると、２つの血清、血漿、及び／または溶解全血試料のプールを処理する場合、スループットは約１５０プール／時間となり得る。本明細書で具体化されるように、１時間あたり約１５０プールのスループットにより、本明細書で具体化されるＨＴＮＡＴシステムは、例えば、分割溶出構成及び／またはマルチプレックス増幅及び検出戦略が使用されるかどうかに応じて、１時間あたり１５０プールの結果、及び１時間あたり最大６００以上のプール結果を達成することができる。本明細書に具体化されるように、各プール結果、すなわちプール試料の各結果によって、２つ以上の個々の試料中に１つ以上の標的核酸が不存在であることの決定が容易になる場合がある。例えば、プール結果にプール内に標的核酸が不存在であるという決定が含まれる場合、プール結果には、２つの個々の試料に、すなわち、２のプールサイズを使用すると、標的核酸が不存在であるという決定が含まれる可能性がある。例えば、１２のプールサイズを使用すると、各プールの結果には、１２の個々の試料に、標的核酸が不存在であるという決定が含まれる可能性がある。本明細書に具体化されるように、開示された主題によるオンボードプーリングによって、プーリングを用いない場合の個々の試料のハイスループット分析と比較して、１時間当たりより多くの個々の試料について標的核酸が不存在であるという決定を容易に行うことができる。
図９Ｂは、本明細書に記載の前処理プロセスを含む全血試料の例示的なスループットを示す。例の目的で、本明細書に具体化されるように、全血試料のハイスループット分析は、本明細書に記載される前処理プロセス、溶解プロセス、洗浄及び溶出プロセス、ならびに増幅及び検出プロセスを含むことができる。例示の目的であり、本明細書で具体化されるように、個々の試料を処理する場合、１時間当たり約７５試料のスループットを達成することができる。本明細書で具体化されるように、個々の全血試料を処理することは、２４秒のロックステップの１つおきに、試料調製のために試料装填領域から試料搬送機に１つの試料を移送することを含むことができ、したがって１時間当たり約７５の試料吸引がもたらされる。本明細書で具体化されるように、１時間あたり約７５プールのスループットにより、本明細書で具体化されるＨＴＮＡＴシステムは、例えば、分割溶出構成及び／またはマルチプレックス増幅及び検出戦略が使用されるかどうかに応じて、１時間あたり７５の個々の結果、及び１時間あたり最大３００以上の個々の結果を達成することができる。
限定ではなく例の目的で、開示された主題の一態様によれば、１時間あたり約２４０～約３４０個の間の試料を試料装填領域から試料調製搬送機に移送することができる。
図９Ｂを参照すると、開示された主題によるオンボードプーリングは、全血試料を処理する際のスループットを増加させることができる。例の目的で、本明細書に具体化されるように、６つの全血試料のオンボードプーリングは、６つの２４秒ロックステップごとに５回、１つの試料を試料装填領域から試料搬送機に移送することを含むことができ、したがって１時間当たり約１２５の試料吸引がもたらされる。本明細書に具体化されるように、全血試料のハイスループット分析は、本明細書に記載される前処理プロセス、オンボードプーリングプロセス、溶解プロセス、洗浄及び溶出プロセス、ならびに増幅及び検出プロセスを含むことができる。図９Ｂを参照すると、６つの全血試料のプールを処理する場合、スループットは約２１プール／時間であり得る。本明細書で具体化されるように、１時間あたり約２１プールのスループットにより、本明細書で具体化されるＨＴＮＡＴシステムは、例えば、分割溶出構成及び／またはマルチプレックス増幅及び検出戦略が使用されるかどうかに応じて、１時間あたり２１プールの結果、及び１時間あたり最大８４以上のプール結果を達成することができる。本明細書に具体化されるように、６の各プール結果のプールを使用すると、２つ以上の個々の試料中に１つ以上の標的核酸が不存在であることの決定が容易になる場合がある。例えば、プール結果にプール内に標的核酸が不存在であるという決定が含まれる場合、プール結果には、６つの個々の試料に、すなわち、６のプールサイズを使用すると、標的核酸が不存在であるという決定が含まれる可能性がある。
開示される主題の別の態様によれば、本開示のシステムは、システムが占める面積または体積の単位当たりの試料スループット（時間当たりの核酸分析結果の数として定義される）、例えば、システムの「効率」に関するある特定の性能基準を達成することができる。例えば、限定するものではではないが、本明細書、例えば図３、５～８、１５～１６、４３、及び４５～６６で具体化されるシステムは、約１ｍ２～約３ｍ２、または約１ｍ２～約２．５ｍ２、または約１ｍ２～約２ｍ２、１ｍ２～約１．５ｍ２、またはさらには約１ｍ２～約１．２ｍ２の設置面積を有することができる。本明細書で具体化されるように、そのようなシステムは、一般に６フィート（約２ｍ）未満の高さを有し、ある特定の実施形態では、システムを操作することを意図した個体群の９０％に関連する身長以下の高さを有するように構成される。ある特定の実施形態では、本開示のシステムは、システムを操作することを意図した女性個体群の９０％に関連する身長以下の高さを有するように構成することができる。したがって、ある特定の実施形態では、本明細書、例えば図３、５～８、１５～１６、４３、及び４５～６６で具体化されるシステムは、約１ｍ～約２ｍの高さに基づいて、約１ｍ３～約３ｍ３、または約１ｍ３～約３．５ｍ３、または約１ｍ３～約３ｍ３、または約１ｍ３～約２．５ｍ３、またはさらに約１ｍ３～約２ｍ３の体積を有することができる。
４．１．１． 試料調製システム
例の目的であり、本明細書に具体化されるように、試料搬送機１２００は、試料調製カルーセルを含むことができる。本明細書で具体化されるように、例えば、溶解プロセス、プーリングプロセス、及び／または前処理プロセスを含む試料調製プロセスを、試料搬送機１２００上で実行することができる。本明細書に具体化されるように、試料調製は、試料中に存在する核酸を単離及び／または精製するために使用することができ、試料溶解、核酸捕捉、核酸洗浄及び核酸溶出のステップを含むことができる。
４．１．１．１． 試料溶解及び核酸捕捉システム
上述のように、試料溶解は、試料中に存在する病原体、感染因子、及び／または細胞の膜または壁を破壊し、試料中に存在する病原体、感染因子、及び／または細胞内に存在する核酸を放出する。一般に、システムは、溶解溶液を、分析されるドナー試料及び／またはプール試料と自動的に接触させるために使用される。
本明細書で具体化されるように、試料調製カルーセル１２００は、容器１２２０を保持できる２８個の位置（中央カルーセルの周りを時計回り）を含む。例えば、本明細書で具体化されるように、容器１２２０は溶解チューブであり得る。図２Ａ～２Ｃのシステム例では、カルーセルはロックステップ原理に基づいて動作し、各ロックステップ後にカルーセルは時計回り方向に１位置移動する。ロックステップ、またはカルーセルの移動間隔の時間は、この実施形態では２４秒である。カルーセル１２００上のすべての位置を、試料溶解プロセスで使用するわけではなく、一部の位置は、カルーセルへの溶解チューブの装填、溶解緩衝液の分注、または溶解チューブの取り外しに使用する。以下の表、すなわち表２は、溶解プロセスに関する例示的な時間及び動作を示す。２４秒のロックステップを使用するこの例示的な実施形態に示されるように、溶解プロセスの試料処理時間は３８４秒、すなわち６．４分である。


Figure 2024517728000003
図３に示される例示的な実施形態では、位置Ｌ１は、プロセスキューへの溶解チューブ１２２０の装填に対応する。ある特定の実施形態では、装填は、装填可能なスタックからの公知の「ピックアンドプレース」戦略によって達成する。Ｌ２は、溶解緩衝液分注位置に対応する。Ｌ３は、溶解チューブへの微粒子の分注に対応する。この位置で分注される試薬は、公知の「シップアンドスピット」戦略によって試薬コンテナから分注することができる。この位置で分注される試薬としては、限定するものではないが、以下が挙げられる：内部対照、例えば、５０μｌ（＋／－５％）の体積で分注されるが、他の体積も本開示の範囲内で企図される、微粒子、例えば、３０μｌ（＋／－５％）または６０μｌ（＋／－５％）の体積で分注されるが、他の体積も本開示の範囲内で企図される、プロテイナーゼＫ、例えば、約２０μｌ～約１００μｌの体積で、約４０μｌ（＋／－５％）の体積で、または約２０μｌ（＋／－５％）の体積で分注されるが、他の体積も本開示の範囲内で企図される。
例示的な位置Ｌ４は、試料分注位置に対応する。試料は、公知の「シップアンドスピット」戦略によって試薬チューブから分注することができる。この位置で分注される試料は、１００～１０００μｌ（＋／－５％）の体積で分注することができるが、他の体積も本開示の範囲内で企図される。試料は、試料装填領域１１００から試料搬送機１２００の試料分注位置１２３０（Ｌ４）に移送することができる。追加的または代替的に、試料は、本明細書でさらに説明されるように、試料搬送機１２００の中間位置から試料搬送機１２００の試料分注位置１２３０（Ｌ４）に移送することができる。追加的または代替的に、本明細書で具体化されるように、試料を、試料搬送機１２００の試料分注位置１２３０（Ｌ４）の容器内にプールすることができる。
例示的な位置Ｌ５～Ｌ１７は、インキュベーション、混合、及びインデックス位置に対応する。例えば、位置Ｌ６～Ｌ１８でのインキュベーション、混合、及びインデックス付けには、抵抗ヒーター、カルーセル動作、ポップアップミキサー、ロックステップ移送、及び／または時間優先スケジューリングの使用を組み込むことができる。ある特定の実施形態では、位置Ｌ５～Ｌ１７には、１つ以上の試料溶解緩衝液中でのインキュベーションを組み込むことができる。
ある特定の実施形態では、本明細書に記載の方法及びシステムで使用される試料溶解緩衝液は、約２．５～約４．７ＭのＧＩＴＣ、約２％～約１０％のＴｗｅｅｎ－２０、及び約５．５～約８．０のｐＨを含む。ある特定の実施形態では、例えば、血漿または血清試料に関する実施形態では、試料溶解緩衝液は、約４．７ＭのＧＩＴＣ、約１０％のＴｗｅｅｎ－２０、及び約７．８のｐＨを含む。ある特定の実施形態では、例えば全血試料に関する実施形態では、試料溶解緩衝液は、約３．５ＭのＧＩＴＣ、約２．５％のＴｗｅｅｎ－２０、及び約６．０のｐＨを含む。ある特定の実施形態では、Ｌ２～Ｌ１６は、ヒーター、例えば抵抗ヒーターを利用して、溶解試料を約５０℃～約６０℃に加熱する。ある特定の実施形態では、試料の混合を、約１５００ｒｐｍでのオフラインオービタル混合を介して達成する。
例示的な位置Ｌ１８は、微粒子捕捉に対応し、磁石は溶解チューブ１２０の底部で微粒子を捕捉して微粒子を収集する。これは、洗浄及び溶出システム１５００に移送する前に微粒子を一緒に収集するのに役立つ。Ｌ１９は、微粒子の捕捉位置及び移送位置１２４０に対応する。この位置では、試料の少なくとも分画部分（例えば、プール試料）を捕捉し、ハイスループット分析用に移送することができる。例えば、本明細書に具体化されるように、試料の分画部分は微粒子を含むことができ、微粒子は溶解チューブ１２２０の底部から放出され、試料移送機構１４００によって捕捉することができる。例えば、本明細書で具体化されるように、試料移送機構１４００は移送チップを含むことができ、微粒子は移送チップの構造要素に対する磁気捕捉を介して捕捉することができる。ある特定の実施形態では、そのような構造要素は、限定するものではないが、例えばフィン間の微粒子の磁気捕捉のための、そのようなフィンを含むことができる。ある特定の実施形態では、捕捉された微粒子を含む移送チップをコンテナ内またはコンテナ上に位置決めし、捕捉磁石を後退させ、チップを振とうさせるかまたは振動させることによって、微粒子を、移送チップから後続のプロセスコンテナ（例えば、洗浄及び溶出サブシステム内のウェル）に移送する。
４．１．１．２． 混合システム
上記のように、本明細書で使用するための試料調製プロセスには、例えば、前処理プロセス、溶解プロセス、オンボードプーリングプロセス、及びそれらの組み合わせを含めることができる。例えば、本明細書に具体化されるように、試料調製プロセスは試料調製領域で実行することができ、試料調製領域は試料搬送機を含むことができる。本明細書で使用するための試料プロセスは、混合を含むことができる。限定ではなく例として、溶解プロセスは、溶解チューブ内で試料と試薬を混合する混合を含むことができる。追加的または代替的に、オンボードプーリングプロセスは、例えばプール試料内で２つ以上の試料をより均一に分配するために、容器内で２つ以上の試料を混合することを含むことができる。
上記のように試料搬送機１２００上の容器の内容物の混合は、試料搬送機１２００にて１つ以上の位置で行うことができる。試料搬送機１２００上の容器の内容物の混合は、例えば、プール試料中の２つ以上の試料を混合するために望ましい場合がある。混合は、例えば、容器内に挿入できる機械的チップなどを用いた機械的撹拌を使用して行うことができる。追加的または代替的に、混合は、内容物を混合するために例えば容器を振動及び／または回転させるために容器とインターフェースできるボルテクサなどの機構を使用して実行することができる。追加的または代替的に、混合は、例えば容器内の磁性粒子と相互作用して容器の内容物を撹拌することができる磁石を使用して実行することができる。例えば、永久磁石を溶解容器に対して移動させることができ、容器内の磁性粒子を撹拌することができる。追加的または代替的に、電磁石を容器に隣接して配置し、これを使用して容器内の磁性粒子を撹拌することができる。
追加的または代替的に、本明細書で具体化されるように、混合は、試料搬送機の連続振動を使用して実行することができる。例えば、本明細書に具体化されるように、試料搬送機は、本明細書でさらに説明されるように、容器内の１つ以上の試料を試料分注位置から試料捕捉及び移送位置まで搬送経路に沿って搬送するように構成することができる。限定ではなく例として、試料搬送機は、蛇行経路、チェーンコンベヤなどのコンベヤ、押出機、ロボットハンドラ、ベルト、または車両システムを含むことができる。本明細書に具体化されるように、試料搬送機は、試料調製カルーセル、例として溶解カルーセルを含む。試料搬送機の連続振動は、試料搬送機の各振動を伴って円弧状に移動する混合すべき容器を用いて実行することができる。円弧状に移動する場合、少なくとも２つの移動軸を含めることができる。例えば、本明細書で具体化されるように、円弧状での移動には、カルーセルの連続する時計回り及び反時計回りの回転を含めることができる。限定ではなく例として、試料搬送機１２００上の容器の内容物の混合は、試料搬送機１２００の回転運動を使用して実行することができる。例えば、試料搬送機１２００は、時計回り及び反時計回りに素早く連続して回転することができ、試料搬送機１２００は、の回転により試料搬送機１２００上の容器の内容物を混合することができる。追加的または代替的に、円弧状の移動は、一方向への連続的な移動とそれに続く別の方向への移動を含むことができ、例えば、ベルトの第１の方向への連続的な移動とそれに続く、例えば、少なくとも２つの軸の移動を含む、部分に沿った円弧を画定するベルトの部分に沿った、第２の方向への移動を含むことができる。
理論に束縛されることを望むものではないが、連続振動、例えば、試料搬送機１２００の連続的な回転動作を使用して実行することができる混合の例示的な物理原理を、図１０Ａを参照して説明する。限定ではなく例示及び説明の目的で、試料搬送機１２００は、試料搬送機１２００の回転によって、位置Ｐ１から位置Ｐ２に移動することができる単一の容器６４２０を備えて示されている。示されるように、第１の半径Ｒ１を、試料搬送機１２００の中心と、試料搬送機１２００の中心に最も近い容器６４２０の壁６４２０ａの部分との間で測定することができ、第２の半径Ｒ２を、試料搬送機１２００の中心と、試料搬送機１２００の中心から最も遠い容器６４２０の壁６４２０ｂの部分との間で測定することができる本明細書で具体化されるように、Ｒ２はＲ２より大きくてもよい。試料搬送機１２００は、容器６４２０を位置Ｐ１から位置Ｐ２まで回転させることができる。示されるように、内壁部分６４２０ａは、容器の位置Ｐ１から位置Ｐ２への回転中に距離Ｄ１を移動し、外壁部分６４２０ｂは、容器の位置Ｐ１から位置Ｐ２への回転中に距離Ｄ２を移動する。本明細書で具体化されるように、試料搬送機１２００の回転及び容器６４２０の位置Ｐ１から位置Ｐ２への移動中、内壁部分６４２０ａは、外壁部分６４２０ｂがＤ２を移動するのにかかる時間と同じ時間で、距離Ｄ１を移動することができる。したがって、本明細書に具体化されるように、試料搬送機１２００の回転及び容器６４２０の位置Ｐ１から位置Ｐ２への移動中の外壁部分６４２０ｂの加速度は、試料搬送機１２００の回転及び容器６４２０の位置Ｐ１から位置Ｐ２への移動中の内壁部分６４２０ａの加速度よりも大きい。換言すれば、本明細書で具体化されるように、試料搬送機１２００の回転中、カルーセルの外側で移動する距離はカルーセルの内側で移動する距離よりも長く、両方の距離が同時に移動するため、カルーセルの内側よりもカルーセルの外側の方が、加速度が大きい。
限定ではなく例及び説明の目的で、例示的な実施形態の動作をさらに例示及び説明するために、例示的な計算が本明細書に含まれる。例えば、カルーセルが位置Ｐ１から位置Ｐ２に回転する間にカルーセルの内側で移動する距離は、円弧長Ｄ１を有する円弧として表すことができ、カルーセルの外側で移動する距離は、円弧長Ｄ２を有する円弧として表すことができる。説明及び例示の目的で、本明細書に具体化されるように、試料搬送機１２００は、およそ１１７ｍｍの内半径Ｒ１及びおよそ１３３ｍｍの外半径Ｒ２を有することができ、位置Ｐ１と位置Ｐ２は、およそ１．３３度回転離れていてもよい。説明及び例示の目的で、円弧長Ｄ１は２＊Ｒ１＊π＊１．３３／３６０として計算することができる。Ｄ２は、２＊Ｒ２＊π＊１．３３／３６０として計算することができる。説明及び例示の目的で、本明細書で具体化されるように、Ｄ１は、およそ２．７２ｍｍであり得、Ｄ２は、およそ３．０８ｍｍであり得る。
上述したように、試料搬送機１２００の位置Ｐ１から位置Ｐ２への回転動作中、内壁部分６４２０ａは、外壁部分６４２０ｂが距離Ｄ２を移動するのと同じ時間内に距離Ｄ１を移動する。限定ではなく説明及び例示の目的で、時間「ｔ」にわたる位置Ｐ１から位置Ｐ２への回転中の内壁部分６４２０ａの加速度は、加速度１＝２＊Ｄ１／ｔ２として計算することができ、外壁部分６４２０ｂの加速度は、加速度２＝２＊Ｄ２／ｔ２として計算することができる。例の目的で、本明細書に具体化されるように、Ｄ１が２．７２ｍｍ及びＤ２が３．０８ｍｍの場合、内壁部分６４２０ａの加速度１は、外壁部分６４２０ｂの加速度２のおよそ８８％であり得る。
上述したように、本明細書に具体化されるように、試料搬送機１２００の回転及び容器６４２０の位置Ｐ１から位置Ｐ２への移動中の外壁部分６４２０ｂの加速度は、試料搬送機１２００の回転及び容器６４２０の位置Ｐ１から位置Ｐ２への移動中の内壁部分６４２０ａの加速度よりも大きい可能性がある。本明細書で具体化されるように、外壁部分６４２０ｂのより大きな加速度は、容器の直径に関係する可能性がある。例えば、図１０Ａを参照すると、Ｒ２とＲ１の間の差は、容器、例えば溶解チューブの直径に関係する可能性があり、容器は、Ｒ２とＲ１との間のより大きな差、及び外壁部分６４２０ｂと内壁部分６４２０ａとの間のより大きな加速度の差に対応するより大きな直径を有する。限定ではなく例として、チューブの底部の抜き勾配が小さい容器、例えば溶解チューブは、溶解チューブの底部でより大きな直径を有することができ、これにより、外壁部分６４２０ｂと内壁部分６４２０ａとの間の加速度に対応してより大きな差が提供され得る。限定ではなく例として、１°の抜き勾配を有する溶解チューブは、２．５°の抜き勾配を有する溶解チューブよりも、チューブの底部に向かってより大きなチューブ直径を有することになる。さらに、本明細書でさらに説明するように、溶解チューブの直径が大きくなると、溶解チューブ内の流体の高さが低くなり、これにより、例えば、混合中に液体が溶解チューブから飛散するリスクを低減することができる。
図１０Ｂは、試料搬送機１２００が第１の位置から第２の位置まで反時計回りに回転する間の容器６４２０の概略図を示す。上述したように、試料搬送機１２００が第１の位置から第２の位置まで回転する間、外壁部分６４２０ｂは内壁部分６４２０ａよりも速く加速することができる。内壁部分６４２０ａと外壁部分６４２０ｂとの間のこの加速度の差により、容器６４２０に含まれる液体、例えば試料及び溶解緩衝液が回転し、第１の位置から第２の位置までの試料搬送機１２００の移動中に容器内に波を作出する可能性がある。限定ではなく例の目的で、図１０Ｂは、試料搬送機１２００の反時計回りの回転中に外壁部分６４２０ｂに沿って容器６４２０内に形成される液体波面６４３０を示す。示されるように、波面６４３０は容器の外壁に沿って、試料搬送機１２００の回転動作とは反対の方向に移動することができる。例えば、図１０Ｂに示すように、試料搬送機１２００の反時計回りの回転により、波面６４３０が形成され、容器の外壁部分６４２０ｂに沿って時計回り方向に移動することができる。
本明細書でさらに具体化されるように、限定ではなく例の目的で、試料搬送機１２００の回転方向を逆転させることは、試料搬送機１２００上での容器の内容物の混合にさらに寄与することができる。例えば、図１０Ｃを参照すると、試料搬送機１２００が位置Ｐ２から位置Ｐ３まで時計回りに回転している間の容器６４２０が示されている。説明及び考察の目的で示されるように、試料搬送機１２００及び容器６４２０が位置Ｐ１から位置Ｐ２まで反時計回りに回転した後、波面６４３０は、外壁部分６４２０ｂから内壁部分６４２０ａまで外壁に沿って容器６４２０内を移動することができる。本明細書で具体化されるように、試料搬送機１２００の回転方向を逆転させて（例えば、反時計回りの回転から時計回りの回転へ）波面が外壁部分６４２０ｂから内壁部分６４２０ａに移動する場合、容器、例えば溶解チューブの内容物にさらなる回転力を与えることができる。例えば、本明細書に具体化されるように、カルーセルの方向を逆転させると、波面６４３０が内壁部分６４２０ａに沿って波面が時計回りに回転し続けることができる。例の目的で、本明細書に具体化されるように、容器６４２０は、例えば全血試料及び溶解液などの液体、ならびに本明細書に記載の磁性粒子を含むことができる。本明細書で具体化されるように、カルーセルを一方向に連続的に回転させ、次に反対方向に回転させる（例えば、反時計回りに続いて時計回りに回転させる、またはその逆）と、容器の液体内に磁性粒子の渦を形成することができる。回転速度、回転距離、逆転、及び遅延タイミングは、システムの所望の性能及びシステムの寸法、例として容器の寸法及び試料搬送機１２００の寸法に基づいて選択することができる。例の目的で、本明細書に具体化されるように、回転速度、回転距離、逆転、及び遅延タイミングは、およそ１．３秒以内に容器、例えば溶解チューブの液体内容物内に渦を形成するように選択することができる本明細書で具体化されるように、容器の液体内容物内での渦の形成は、混合の指標を提供することができる。
例えば、試料搬送機１２００の回転動作などの試料搬送機の連続振動を使用して、試料搬送機１２００上の容器の内容物を混合することにより、利点を提供することができる。限定ではなく例として、試料搬送機１２００の回転動作を使用した混合により、試料搬送機１２００上の容器の内容物を混合するために必要なハードウェアを削減または排除することができる。例えば、本明細書に具体化されるように、カルーセルの回転動作が混合に使用する場合、磁石及び／または機械的撹拌機もしくはボルテクサなどの別個の混合ハードウェアはもはや必要ない。追加的または代替的に、試料搬送機１２００の回転動作を使用した混合により、使用される消耗品の数を削減することができる。例えば、試料搬送機１２００の回転動作を使用した混合により、使い捨ての機械的撹拌チップの必要性を低減または排除することができる。追加的または代替的に、試料搬送機１２００の回転動作を使用した混合により、溶解チューブのための飛沫またはエアロゾル封じ込めカバーの必要性を低減または排除することができ、これにより消耗品の使用をさらに削減することができる。追加的または代替的に、本明細書でさらに具体化されるように、試料搬送機１２００の回転動作を使用した混合により、混合に必要な時間を短縮し、システムのスループットを向上させることができる。限定ではなく例として、試料搬送機１２００の回転動作を使用した混合により、追加の処理時間を必要とする可能性がある機械的撹拌などの他の混合ステップを削減または排除することができる。追加的または代替的に、例えば、試料搬送機１２００の回転動作などの試料搬送機の連続振動を使用した混合は、例えば、短距離の回転式カルーセルの時計回り及び反時計回りの回転などの、例えば、容器の直径のおよそ＋／－１０％に相当する回転などの、小さな連続振動を使用して実行することができる。本明細書で具体化されるように、ロボットピペッタは、混合動作中に回転可能なカルーセル上の容器にアクセスすることができ、これは試料処理時間を短縮するのに有利であり得る。追加的または代替的に、本明細書で具体化されるように、試料搬送機１２００の連続振動を使用する容器の内容物の混合は、カルーセル上の任意の位置で実行することができる。
４．１．１．３． 核酸洗浄及び溶出システム
例えば、本明細書に具体化されるように、洗浄及び溶出システムでは、試料を洗浄して微粒子から望ましくない物質を除去し、次いで、捕捉された物質、例えば核酸を微粒子から溶出することができる。ある特定の実施形態では、図１１Ａに示すように、洗浄及び溶出システム１７００は、洗浄容器１７１０を保持する位置を有する回転可能なレーストラック形状のカルーセルを含むことができる。洗浄容器１７１０は、洗浄及び溶出プロセス中に洗浄緩衝液及び溶出緩衝液を保持することができる。本明細書で具体化されるように、洗浄容器はそれぞれ、図１１Ｂに示される、例示的な実施形態に示されるように、洗浄及び溶出プロセスのための複数のウェル、例えば、洗浄１、洗浄２、洗浄３、及び溶出液を画定することができる。
本明細書で具体化されるように、洗浄及び溶出システム１７００は、洗浄１（「Ｗ１」）～洗浄２４（「Ｗ２４」）として識別される２４の位置（中央カルーセルの周囲で時計回り）を含む。本開示の実施形態は、代替システム構成またはシステムの所望の能力またはスループットに応じて、２４より多いかまたは少ない位置を含むことができ、個々の位置は、図示されているように配置される必要はなく、むしろ、カルーセル、線形、または本開示のスループット要件と互換性のある本質的に他の任意の方向に配置することができる。洗浄及び溶出システム１７００上のすべての位置を、試料洗浄及び溶出で使用するわけではなく、例えば、一部の位置は、洗浄容器のカルーセルへの装填、溶解緩衝液の分注、または洗浄容器の取り外しに使用する。
以下の表、すなわち表３は、洗浄及び溶出プロセスに関する例示的な時間及び動作を示す。２４秒のロックステップを使用するこの例示的な実施形態に示されるように、洗浄及び溶出プロセスの試料処理時間は４８０秒、すなわち８分である。


Figure 2024517728000004
図１１Ａに示す例示的な実施形態では、Ｗ１は、洗浄容器を、例えば物品装填領域からカルーセルに移送する移送位置に対応する。この位置への洗浄容器の移送は、当技術分野で公知の方法、例えば、横方向シャッフル戦略及び／または「ピックアンドプレース」戦略によって達成することができる。
例示的な位置Ｗ２は、洗浄溶液をウェル洗浄１～洗浄３に分注するための分注位置に対応する。洗浄溶液の分注は、例えば、バルクリザーバから直接配管を介して達成することができる。ある特定の実施形態では、ウェル洗浄１の洗浄溶液を、５００μｌ（＋／－５％）の体積で分注するが、本開示内では他の体積も企図する。ある特定の実施形態では、ウェルＰ１の洗浄溶液は、約２．５Ｍ～約４．７ＭのＧＩＴＣ、約２％～約１０％のＴｗｅｅｎ－２０、及び約５．５～約８．０のｐＨを含む。＠ある特定の実施形態では、例えば、血漿及び血清試料に関して、ウェル洗浄１の洗浄溶液は、約４．７ＭのＧＩＴＣ、約１０％のＴｗｅｅｎ－２０、及び約７．８のｐＨを含む。ある特定の実施形態では、例えば、全血試料に関して、ウェル洗浄１の洗浄溶液は、約３．５ＭのＧＩＴＣ、約２．５％のＴｗｅｅｎ－２０、及び約６．０のｐＨを含む。本明細書で具体化されるように、溶液は、位置Ｗ２のウェル洗浄２及び洗浄３に分注することもできる。本明細書で具体化されるように、位置Ｗ２のウェル洗浄２及び洗浄３に分注される洗浄溶液は水であり得る。
例示的な位置Ｗ３は、微粒子移送位置に対応する。本明細書で具体化されるように、試料移送機構１４００は、プール試料の少なくとも分画部分を、試料搬送機１２００から洗浄及び溶出システム１７００に移送することができる。限定ではなく例の目的で、捕捉磁石を後退させ、チップを振とうさせ微粒子をＷ３のウェルＰ１内に堆積させることによって移送を達成することができる。
例示的な位置Ｗ４～Ｗ７は、インキュベーション及び混合位置に対応する。位置Ｗ４～Ｗ７でのインキュベーション及び混合には、抵抗ヒーターの使用、上部及び／または下部の磁石、例えば、可動永久磁石、ならびにカルーセル動作、ポップアップミキサー、及び／または電磁石による混合を組み込むことができる。ある特定の実施形態では、位置Ｗ４～Ｗ７は、ヒーター、例えば抵抗ヒーターを利用して、溶解試料を約３７℃に加熱する。ある特定の実施形態では、Ｗ４～Ｗ７では、洗浄１で約９６秒すなわち約１．６分間インキュベーションを利用する（それぞれ２４秒で４つのロックステップ）。ある特定の実施形態では、位置Ｗ８は、洗浄２及び混合のための、ウェル洗浄２への微粒子の移送を伴う。ある特定の実施形態では、洗浄２は水である。ある特定の実施形態では、移送は、ウェル上の可動磁石を使用してウェルの内面を横断して微粒子をスライドさせて、微粒子を収集、移送、及び放出して達成することができる。いくつかの実施形態では、移送は、ウェルの下の可動磁石を使用してウェルの底部の内部チャネル内の微粒子をスライドさせて、微粒子を収集、移送、及び放出して達成することができる。ある特定の実施形態では、例えば磁性粒子の移動を達成するために隣接する磁石を選択的にスイッチオン／オフする固定電磁石を利用することができる。逆粒子処理などの微粒子を移送する他の方法も、使用することができる。ある特定の実施形態では、位置Ｗ９は、ウェル洗浄２での洗浄溶液中での約２４秒間の混合を含む。ある特定の実施形態では、混合を、カルーセル動作、ポップアップミキサー、及び／または電磁石を介して達成する。
例示的な位置Ｗ１０は、ウェル洗浄３及び混合での洗浄溶液への微粒子の移送を伴う。ある特定の実施形態では、ウェル洗浄３の洗浄溶液は水である。ある特定の実施形態では、移送は、ウェル上の可動磁石を使用してシールの内面を横断して微粒子をスライドさせて、微粒子を収集、移送、及び放出して達成することができる。ある特定の実施形態では、位置Ｗ１１は、ウェル洗浄３での洗浄溶液中での約２４秒間の混合を含む。ある特定の実施形態では、混合を、カルーセル動作、ポップアップミキサー、及び／または電磁石を介して達成する。ある特定の実施形態では、オフラインオービタルミキサーを１５００ｒｐｍで使用して、混合を達成する。
ある特定の実施形態では、位置Ｗ１２～Ｗ２０は、微粒子から標的を除去するために試料が溶出緩衝液内でインキュベートされる移送位置及びインキュベーション位置に対応する。例えば、限定するものではないが、Ｗ１２は、微粒子が例えば可動永久磁石または固定電磁石を介してウェル溶出液の溶出緩衝液に移送される移送位置である。固体支持体、例えば微粒子から核酸を溶出する戦略は、当技術分野で知られている。例えば、限定するものではないが、核酸、例えばＲＮＡ及び／またはＤＮＡは、核酸が結合している固体支持体、例えば微粒子を、同時加熱があるかまたは同時加熱がない場合で溶出緩衝液と接触させることによって溶出することができる。ある特定の実施形態では、溶出緩衝液は、１～１０ｍＭ（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９、または１０ｍＭ）の濃度のリン酸塩（例えば、無機リン酸塩または有機リン酸塩）を含む。いくつかの実施形態では、リン酸塩濃度は、核酸、例えばＤＮＡまたはＲＮＡに優先的に結合及び／または溶出するように選択する。
位置Ｗ１３～Ｗ２０のインキュベーション中の加熱は、例えば抵抗対流ヒーターを使用して達成することができる。ある特定の実施形態では、インキュベーションを、約１９２秒間継続する。インキュベーションの完了時に、微粒子を、ウェルＰ３の洗浄溶液に移送して戻し、実質的に微粒子を含まない溶出液がウェル溶出液に残る。例えば、このような移送は、例示的な位置Ｗ２１で発生する場合がある。Ｗ２２では、本明細書にさらに記載されているように、溶出液を吸引し、１つ以上の増幅容器に分注する。例の目的であり、本明細書に具体化されるように、およそ４２μｌ（＋／－５％）の溶出液を吸引し（例えば、溶出液を４０℃に冷却するために約１２秒遅延後）、溶出液の半分を１つ以上の増幅容器に分注することができる。
ある特定の実施形態では、本開示の文脈において３回を超える洗浄を利用することができるさらに、本開示のシステムは、上述のステップまたは以下に説明する任意のステップに関して、異なる試料、例えば、血清／血漿試料及び全血試料を処理することができ、したがって、個々の試料を単一のバッチで異なる様式により処理することができる。例えば、限定するものではないが、バッチ内の個々の試料は、より長い期間またはより短い期間インキュベートすることができ、及び／または異なる温度で加熱または冷却することができる。
４．１．１．４． 溶出液移送システム
本明細書に具体化されるように、標的核酸が微粒子から溶出した後、得られた溶出液は、例えば、溶出ウェルから溶出液をピペッティングし、それを増幅のために別の容器に吸引するか、または溶出ウェルから微粒子を除去することによって、微粒子から分離することができる。ある特定の実施形態では、溶出液の一部または全部を単一の反応容器に移送し、その後、増幅プロセスが行われる。
ある特定の実施形態では、溶出液を、複数の増幅容器に分割する。ある特定の実施形態では、溶出液の第１の部分を第１の増幅容器に移送し、溶出液の第２の部分を第２の増幅容器に分注することができる。例示的な実施形態による増幅プロセスへの溶出液の移送及び分割の例示的な実施形態は、図２Ａ～２Ｃ］に示されており、図１３Ａ及び図１３Ｂに関して以下で説明する。
ある特定の実施形態では、「溶出液の分割」アプローチは、本明細書に記載の任意の溶出戦略に適用可能である。例えば、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、実行される試料調製の数（及び関連する消耗品）を削減することに加えて、溶出液の分割を使用して、例えば、単一の試料吸引からマルチプレックス化増幅反応のための追加の機会を作出することによって、実行される核酸分析の数を増加させることができる。
例えば、ある特定の実施形態では、本明細書に記載のシステムは、試料調製のために２４秒ごとに単一の試料を吸引することができ、その結果、１時間当たり１５０の試料吸引が行われることになる。ある特定の実施形態では、図１３Ａの上部のプロセスに示すように、吸引された各試料を調製し、単一の標的核酸を増幅及び検出し、１時間当たり１５０の結果がもたらされる。ある特定の実施形態では、例えば図１３Ａの下部のプロセスで具体化されるように、吸引された各試料を調製し、増幅用の核酸を含有する溶出液を２つの増幅容器に分割し、各増幅反応によって検出用の単一の標的核酸を増幅し、１時間当たり３００の結果がもたらされる。ある特定の実施形態、例えば、図１３Ｂのシナリオ２及び４では、吸引された各試料を調製し、溶出液を２つの増幅に分割し、各増幅反応によって検出用の２つの標的核酸を増幅し、１時間当たり６００の結果がもたらされる。ある特定の実施形態では、吸引された各試料を調製し、溶出液を２つの増幅に分割し、各増幅反応によって検出用の４つ以上の標的核酸を増幅し、１時間当たり１，２００以上の結果がもたらされる。
ある特定の実施形態では、本明細書に記載されるように溶出液を分割することにより、アッセイ展開の複雑さ及びスケジュールを軽減することができる。さらに、本明細書に記載されるように溶出液を分割すると、１つの試料調製で実行される核酸分析の数を２倍にすることができる。例えば、限定するものではないが、チクングニア及びデング、または西ナイル及びジカの「蚊パネル」など、同時に要求されたアッセイをグループ化して、溶出液の分割を利用することができる。代替的に、または追加的に、単一の試料吸引を本明細書に記載の方法及びシステムによって調製することができ、そのように調製された核酸溶出液を２つの増幅反応に分割することができ、ここで、１つの増幅反応には、ＨＩＶ－１、ＨＩＶ－２、ＨＣＶ、及びＨＢＶを増幅するのに好適な試薬が含まれ（たとえば、ＨｘＶマルチプレックス増幅）、第２の増幅反応には、パルボウイルス及びＨＡＶを増幅するのに好適な試薬が含まれる。ある特定の実施形態では、単一試料吸引からＨＩＶ－１、ＨＩＶ－２、ＨＣＶ、ＨＢＶ、パルボウイルス、及びＨＡＶを検出する能力によって、血漿試料のスクリーニングに関連した具体的な使用が見出される。本明細書に記載されるように溶出液を分割することにより、アッセイごとに実行する試料調製が少なくなった結果、排除された試料調製に関連する固形廃棄物を削減させることができる。さらに、本明細書に記載されるように溶出液を分割することにより、アッセイごとに実行する試料調製が少なくなった結果、排除された試料調製に関連する液体及び固体の廃棄物が削減される。
４．１．２．標的核酸増幅システム
本明細書で具体化されるように、核酸分析は、標的核酸の増幅を促進するように構成された増幅プロセスを含むことができる。例えば、限定するものではないが、増幅システムは、本明細書に記載の試料調製方法及びシステムを介して単離された核酸が移送される反応容器を含むことができる。ある特定の実施形態では、反応容器は、増幅システム内の複数の位置、例えば、試薬添加位置、加熱位置、及び／または冷却位置にわたることになる。他の実施形態では、反応容器は本質的に静止しており、試薬の添加は、例えばロボットピペッタを介して達成され、加熱及び冷却は、反応容器の静止位置に局所的加熱及び／または冷却を行うことを介して達成することができる。
本明細書で具体化されるように、システム１０００は、組み合わせ増幅及び検出システムサブシステム１５００を含むことができる。限定ではなく例示の目的で、例示的な増幅／検出システム１５００を図１２に示す。一般に、増幅／検出組み合わせシステムでは、標的を増幅して検出可能なシグナルを取得し、そのシグナルを検出する。本明細書で具体化されるように、増幅プロセスは、標的核酸を増幅するための様々な戦略のいずれかであり得る。例えば、限定するものではないが、増幅プロセスは等温増幅を利用することができる。上記で詳細に考察したように、開示された主題に関連して有用な等温増幅動作の非限定的な例には、ＲＰＡ、ＮＥＡＲ、及び転写媒介増幅（「ＴＭＡ」）、ならびに任意の他の好適な等温増幅技法が含まれる。
以下の表、すなわち表４は、増幅及び検出プロセスに関する例示的な時間及び動作を示す。ある特定の実施形態では、限定ではなく説明のために図１２に示すように、増幅及び検出システム１５００は、増幅容器６６６０を保持する位置を有する回転式カルーセル６６５１である。増幅容器６６６０は、増幅及び検出プロセス中に増幅試薬及び溶出液を保持する。図１２の実施形態では、カルーセルは、１０７個の位置（Ｒ１～Ｒ１０６）を有する。カルーセル６６５１上のすべての位置を、試料増幅プロセスで使用するわけではなく、一部の位置は、カルーセル６６５１への増幅容器６６６０の装填、増幅試薬の分注、または増幅容器の取り外しに使用する。１２秒のロックステップを使用するこの例示的な実施形態に示されるように、増幅及び検出プロセスの試料処理時間は１２２４秒、すなわち２０．４分である。


Figure 2024517728000005
図１２は、位置Ｒ１～Ｒ１０７を含み、そのサブセットは、１つ以上の蛍光リーダ６６６３に対して位置決めされるが、増幅位置としても機能する。ある特定の実施形態では、システム及び方法は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、またはそれ以上のリーダを利用することができる。ある特定の実施形態では、システムは、５つのリーダを利用する。前記リーダのそれぞれは、特定のシグナル、例えば特定の蛍光シグナルを検出するように較正することができる。ある特定の実施形態では、各リーダを、異なるシグナルを検出するように較正する。ある特定の実施形態では、各シグナルは、特定の目的分析物、例えば、内部対照または標的配列と関連付けることができる。本開示の実施形態は、代替システム構成に応じて、図１２で特定されるよりも含まれる位置が多くても少なくてもよい。限定ではなく例示の目的で、図１２を参照すると、サブシステム１５００は、増幅容器の光学検出を行うために、異なる波長の５つの蛍光リーダ６６６３を含むことができる。
図１２の例示的な位置Ｒ３は、例えば試薬コンテナから「シップアンドスピット」戦略を介して、例えば増幅容器内に活性化剤が分注される位置に対応する。ある特定の実施形態では、活性化剤は、増幅反応を開始する物質、例えば、酵素または補因子である。
次に、溶出液を、図１２の増幅及び検出システムに移送する。一実施形態では、約４０μｌの溶出液を、洗浄及び溶出システム１７００の洗浄容器１７１０のウェル溶出液から吸引する。上述したように、図１２の実施形態では、ロックステップは１２秒であり、カルーセルは各ロックステップで１つ前方の位置をインデックス付けする。この実施形態では、位置Ｒ５で、約２０μＬの溶出液を、増幅及び検出カルーセル６６５１上に位置する増幅容器６６６０に分注する。増幅容器は位置Ｒ６にインデックス付けされており、Ｒ６において、「マスターミックス」とも呼ばれる増幅試薬を増幅容器に分注し、増幅容器にキャップをする。同時に、残りの約２０μｌの溶出液を、Ｒ５で別の増幅容器に分注する。ロックステップの後、増幅容器はＲ６にインデックス付けされ、そこで増幅試薬を加え、容器にキャップをする。以下でより詳細に説明するように、溶出液の２番目の部分にキャップをした後、カルーセルは同じロックステップ内で３６０度迅速に回転し、カルーセル上の各増幅容器を１つ以上の複数の検出器で２４秒ごとに読み取ることができる。カルーセルを１２秒のロックステップごと（すなわち２４秒ごと）に３６０度回転させることで、キャップをした増幅容器のみが回転し、アンプリコンが反応カルーセルを汚染する可能性が低減する。増幅容器にキャップをすることは、例えば、プレスオンキャップ、熱かしめテープ、及び／またはＰＳＡテープの使用を介して行うことができる。
位置Ｒ８～Ｒ１０６は、ある特定の実施形態では、連続混合しながら増幅インキュベーションを達成するために利用する。ある特定の実施形態では、増幅インキュベーションの持続時間は、約１１８８秒である。ある特定の実施形態では、Ｒ８～Ｒ１０６インキュベーションは４０℃で行われ、加熱は、ある特定の実施形態では、抵抗ヒーターを介して行われる。ある特定の実施形態では、位置Ｒ８～Ｒ１０６での連続混合は、カルーセル動作及び／またはポップアップミキサーを介して実行することができる。ある特定の実施形態では、１つ以上の位置、例えば、限定するものではないが、位置Ｒ７及びＲ３１を含む位置は、激しい混合、例えば、ポップアップミキサーによる混合の部位である。
図１０の例示的な位置Ｗ１９は、例えば試薬コンテナから「シップアンドスピット」戦略を介して、例えば第１及び第２の増幅容器内に活性化剤が分注される位置に対応する。ある特定の実施形態では、活性化剤は、増幅反応を開始する物質、例えば、酵素または補因子である。例示的な位置Ｗ２０はまた、例えば、プレスオンキャップ、熱かしめテープ、及び／またはＰＳＡテープの使用を介して、例示的な第１及び第２の増幅容器を封止するように機能する。位置Ｗ２０はまた、例えば「プレスダウン（ｐｒｅｓｓ ｄｏｗｎ）／脆質タブ破壊（ｂｒｅａｋ ｆｒａｎｇｉｂｌｅ ｔａｂ）」及び／または「ピックアンドプレース」戦略の使用によって、第１及び第２の増幅容器を検出／読み取りカルーセル内に移送することを可能にすることができる。位置Ｗ２０から検出／読み取りカルーセルへ試料を移送するための代替戦略には、洗浄容器の位置内に置かれた別個の容器及びキャップ、または種々のラックに装填された別個の容器及びキャップの使用が含まれ、これらを必要に応じて、適切な場所にピックアンドプレースして配置することができる。
ある特定の実施形態では、増幅／検出組み合わせシステムは、ロックステップ内の各インデックス付け期間においてリーダを通過するすべての増幅容器を回転させ、例えば、各インデックス付け期間において３６０度＋１位置の移動を達成する。ある特定の実施形態では、ロックステップは２４秒ごとであるが、異なるロックステップを使用することもできる。ある特定の実施形態では、カルーセルの移動を完了するためのインデックス付け期間は約０．５秒～約２秒である。代替実施形態では、スループット及びＴＴＲ要件に応じて、ロックステップ及び／またはインデックス付け期間を短縮または延長することができる。
ある特定の実施形態では、増幅／検出組み合わせシステムの回転中に作出される遠心力を利用して、試料処理を強化する。最終的なカルーセルの直径と、カルーセルとモータの間のギア比に応じて、このカルーセルを約６００ＲＰＭで回転させ、各増幅容器にておおよそで約５０ＲＣＦ（Ｇ力）を生成することができる。この遠心力によって、ある特定の実施形態では、増幅容器の側面または上部カバー上の液滴が底部に戻されるであろう（例えば、回転中に増幅容器が傾くことが可能である場合）。液滴は、激しい混合及び／または増幅／検出組み合わせシステムの回転によって生成することができる。液滴を増幅容器の底部（読み取り領域）に戻すことにより、読み取られた体積からのシグナル及びその完全性を最大化することができる。
４．１．３．標的核酸検出システム
開示される主題の別の態様によれば、本開示のハイスループット分析用の試料搬送機をオンボードプールするためのシステム及び方法は、標的核酸の検出を促進するように構成された検出システムを含むことができる。例えば、限定するものではないが、検出システムは、洗浄及び溶出された核酸が標的核酸を増幅するのに必要な物質と接触する反応容器を含むことができる。ある特定の実施形態では、反応容器は、検出システム内の複数の位置、例えば、１つ以上のリーダを横断することになる。他の実施形態では、反応容器は本質的に静止しており、検出は、反応容器の静止位置に可動に、例えばロボット制御で配置することができる検出器を介して達成する。追加的に、または代替的に、限定するものではないが、部分的または完全に密閉された加熱及び／または冷却サブシステムを含む、静止増幅容器を利用するシステムにおいて、本開示の検出システムは、静止リーダを組み込むことができ、例えば、部分的または完全に密閉された加熱及び／または冷却サブシステムのハウジングに組み込むことができる。
限定ではなく説明の目的で、例示的な組み合わせ増幅／検出システム１５００を図１２に示す。一般に、増幅／検出組み合わせシステムでは、標的を増幅して検出可能なシグナルを取得し、そのシグナルを検出する。本明細書で具体化されるように、増幅プロセスは、標的核酸を増幅するための様々な戦略のいずれかであり得る。例えば、限定するものではないが、増幅プロセスは等温増幅を利用することができる。上記で詳細に考察したように、開示された主題に関連して有用な等温増幅動作の非限定的な例には、ＲＰＡ、ＮＥＡＲ、及び転写媒介増幅（「ＴＭＡ」）、ならびに任意の他の好適な等温増幅技法が含まれる。
上述したように、ある特定の実施形態では、増幅／検出組み合わせシステム１５００は、ロックステップの１つおき（すなわち、２４秒ごと）にリーダを通過するすべての増幅容器を回転させることができ、例えば、２番目のロックステップ期間ごとに３６０度を達成することができる。ある特定の実施形態では、ロックステップは１２秒ごとであるが、異なるロックステップを使用することもできる。代替実施形態では、スループット及びＴＴＲ要件に応じて、ロックステップ及び／またはインデックス付け期間を短縮または延長することができる。
ある特定の実施形態では、増幅／検出組み合わせシステムの回転中に作出される遠心力を利用して、試料処理を強化する。最終的なカルーセルの直径と、カルーセルとモータの間のギア比に応じて、このカルーセルを約６００ＲＰＭで回転させ、各増幅容器にておおよそで約５０ＲＣＦ（Ｇ力）を生成することができる。この遠心力によって、ある特定の実施形態では、増幅容器の側面または上部カバー上の液滴が底部に戻されるであろう（例えば、回転中に増幅容器が傾くことが可能である場合）。液滴は、激しい混合及び／または増幅／検出組み合わせシステムの回転によって生成することができる。液滴を増幅容器の底部（読み取り領域）に戻すことにより、読み取られた体積からのシグナル及びその完全性を最大化することができる。
本明細書では核酸分析について言及したが、開示された主題によるシステム及び方法は、生体試料を分析するための当技術分野で知られている追加または代替のハイスループット分析を組み込むことができる。限定ではなく例の目的で、ハイスループット分析は、１つ以上の病原体または感染因子を検出するための、プール試料の少なくとも分画部分に対する定性アッセイを含むことができる。開示された主題の一態様によれば、追加的または代替的に、ハイスループット分析は、プール試料の少なくとも分画部分に対するイムノアッセイ分析を含むことができる。限定ではなく例の目的で、イムノアッセイ分析はデジタルイムノアッセイ分析を含むことができる。追加的または代替的に、ハイスループット分析は臨床化学を含むことができる。追加的または代替的に、ハイスループット分析は分光測光法を含むことができる。
４．２．補助的システム
４．２．１．ランダムアクセスシステム
例及び説明の目的で、本開示のシステムは、すべての試料及び分析へのランダムアクセスを提供することができ、これは、要求された分析に必要な試薬／消耗品がシステムに備わっていることを条件として、システムによって、任意の順序での任意の試料及び／または任意の分析の順序付け及び処理が可能になることを意味する。例えば、限定するものではないが、本開示のシステムはバッチ処理を必要としないため、システムは試料の優先順位付けが可能になり、例えば、「ｓｔａｔ」試料を既にキュー内にある試料より優先させることが可能になる。このことは、バッチ処理により、すでにキューにある試料の優先順位付け、または、すでにキューにある試料よりも優先されるべき試料の導入が不可能になっている現在のシステムに比べて、大幅な改善である。ある特定の実施形態では、本開示のシステムのランダムアクセスアプローチによって、病原体または感染因子が検出された場合に、プール試料の迅速な分解が提供される。例えば、本開示のシステムにより、陽性プール試料を含むバッチ全体が処理されるのを待つのではなく、サブプールまたは個々のドナー試料の再スクリーニングを優先順位付けして、陽性プール試料を分解することが可能になり、これにより、ドナー血液スクリーニングプロセスの全体的な効率が実質的に向上する。
追加的に、または代替的に、開示された主題の別の態様によれば、試料がシステムに装填された後であるが、試料調製が開始される前、または試料調製が完了した後であるが、標的増幅が開始される前、試料の優先順位付けの変更が可能になり、本開示のシステムのランダムアクセスアプローチによって、試料の調製後に、１つまたは複数の試料に適用される核酸分析の変更も可能になる場合がある。例えば、限定するものではないが、本開示のシステムはバッチ処理を必要としないため、任意の特定の試料に関して実施される特定の核酸分析の変更は、試料の核酸分析の開始前に改変することができる。
追加的に、または代替的に、本開示のシステムによって実行することができる核酸分析の総数は、試料調製、増幅、及び検出を実行して試料中の特定の病原体もしくは感染因子の存在もしくは不存在を決定するために必要な核酸分析試薬を保持及びこれにアクセスするシステムの能力に基づいて変動する場合がある。例えば、ある特定の実施形態では、本開示のシステムで利用可能な核酸分析の数は、２以上、３以上、４以上、５以上、６以上、７以上、８以上、９以上、１０以上、１５以上、２０以上、３０以上、４０以上（例えば、４８以上）、または５０以上の核酸分析である。ある特定の実施形態では、核酸分析は並行して実行することができる。
限定ではなく例示の目的で、図１Ｃは、バッチ及び個別のラック試料の装填が可能になるように構成された例示的な試料装填ベイ１６３０を示す。本明細書で具体化されるように、試料装填ベイは、最大３６０個の試料を装填することができ、バッチまたは個別の装填のために試料の異なるトレイの装填が可能になる。
４．２．２．継続的アクセスシステム
追加的に、または代替的に、開示された主題の別の態様によれば、ランダムアクセス処理またはバッチ処理が可能なシステムを含む本開示のシステムは、試料処理及び核酸分析のための冗長構成要素、例えば試料、試薬、試料処理カートリッジ、ピペットチップなどのための冗長装填／保存領域、を含むことができる。冗長構成要素により、システムを継続的に実行すること（試料結果／データの表示を含む）が可能になり、試料、バルク流体、試薬、物品（例えば、反応容器及び反応容器のキャップ、試料前処理（ＳＰ）カートリッジ、ピペットチップ及びトレイ、アッセイプレート、補助試薬パックなど）及び廃棄物の補充または除去中に、システムの動作を停止することなく、操作者が継続的にアクセスすることが可能になる。「継続的な操作者アクセス」とは、システムの操作者が、システムの操作を停止することなく、例えば、試料調製及びシステムの分析機能のいかなる態様も中断することなく、試料、バルク流体、試薬、物品、及び廃棄物を補充及び／または除去することができることを意味する。限定ではなく説明の目的で、本開示のシステムは、バイオハザード廃棄物引出し、試薬保存庫、バルク溶液引出し、固形廃棄物引出し、消耗品ローダベイ、バルク溶液リザーバ及びポンプベイ、真空ポンプベイ、ピペッタポンプベイ、及び／または液体廃棄物リザーバを含むことができる。継続的アクセスが可能になり、試料及び試薬をシステムに追加するためにシステムを停止する必要がない例示的な継続的操作者アクセスシステムが、米国特許第９，３３５，３３８号に開示されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
４．２．３．ロボットピペッタ
追加的に、または代替的に、開示された主題の別の態様によれば、例本開示の自動分析システムはロボットピペッタ１３００を含むことができる。ある特定の実施形態では、ロボットピペッタは、例えば、試料の調製及び処理、例えばプーリングを達成するためにピペッティングに必要なシステム位置にアクセスすることができる。
追加的に、または代替的に、ロボットピペッタ１３００は、例えば、ピペットチップ装填領域１１１１にある内部位置のピペットチップ；試料装填領域１１００の内部位置にある試料チューブ、補助試薬装填領域に存在する補助試薬、試料搬送機１２００、アッセイ試薬、ピペットチップ及び／またはＲＶ廃棄位置、ならびに増幅及び検出システム１５００、と相互作用することができる。ある特定の実施形態では、ピペッタ１３００は、例えば、前処理ウェルまたは溶解ウェルへの試料及び試薬の移送；前処理済試料の前処理チューブから溶解チューブへの移送；溶出液ウェル、補助的ウェル、及びプランジャ廃棄位置へのアクセス；ＲＶキャップへのアクセス；ＲＶへの溶出液及び試薬の充填；充填されたＲＶへのアクセス；ならびに分析ステーションのＲＶウェルへのアクセス、を実行することができる。
追加的に、または代替的に、本開示のロボットピペッタは、ここに記載されているシステム領域／ステーションのうちの１つと相互作用するために（例えば、駆動／サーボモータアセンブリを介して）Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸に沿って可動であり得る。
追加的に、または代替的に、ロボットピペッタ１３００は、保守、性能、自動補正などの目的で、ローカル分析及び遠隔分析のためにシステムの画像をキャプチャするためのカメラを含むことができる。いくつかの実施形態では、カメラは、アッセイプレート及び補助ボトル上に存在するバーコードを読み取る際にも使用することができる。また、チップのタイプなどの消耗品の特性を識別するために使用することもできる。
限定ではなく例及び説明の目的で、ロボットピペッタ１３００で使い捨てピペットチップを使用すると、システムのスループットなどの利点が得られる。限定ではなく例として、本明細書に具体化されているように、使い捨てピペットチップを使用すると、試料調製カルーセルの回転間の２４秒間に、可動ロボットピペッタが試料を吸引し分注するための追加の時間を確保することができる。本明細書で具体化されるように、カルーセルの移動間に追加の吸引及び／または分注動作を実行する能力により、システム全体のスループットへの影響を最小限に抑えながら、試料プールなどの追加の試料調製ステップが可能になる場合がある。限定ではなく例及び説明の目的で、再利用可能なピペットチップの洗浄には、可動ロボットピペッタでの使い捨てピペットチップの交換よりも時間がかかることがある。追加的または代替的に、使い捨てピペットチップを使用する場合、ピペットチップ洗浄ハードウェアなどの追加のハードウェアを省略することができる。
追加的に、または代替的に、ロボットピペッタ１３００は、例えば、相互汚染を低減または排除する際に使用できる機能を含む。例えば、ある特定の態様では、ロボットピペッタは、以下の特徴のうちの１つ以上（例えば、任意の組み合わせ）を有する：空気ベースのピペッティング機構；コンテナ内の液体のレベル（例えば、試料チューブ、試薬チューブ、ウェル内などの液体レベル）を検出する能力；ピペットチップの外側の液滴汚染防止するために、液体の上方レベル（例えば、上部）から吸引する能力；ピペットチップの外側に液体が付着するのを阻止または防止するピペットチップ材料；移動前に、吸引された液体をピペットチップのさらに上方に移動させるための、例えば、移動中（例えば、試料チューブから、吸引された試料が分注されるコンテナまで）の滴下を防止するための、空隙の形成（または「吸引」）；例えばピペットチップ内の流体の動き（例えばチップ内の予期せぬ流体の動き）を感知するためのピペッタ内の１つ以上の圧力センサ（例えばピペッタの１つ以上のバレル）；ピペッタ（例えば、試料を含む）がＳＰカートリッジの上を移動しないような移動経路。
開示された主題の一態様によれば、システムは複数のピペットを含むことができる。及び説明の目的で、第１のピペッタを使用して、試料装填領域１１００から試料搬送機１２００に試料を使用する（移送する）ことができ、第２のピペッタを使用して、第１の試料及び第２の試料を試料搬送機１２００上にプールすることができる。
５．例示的な実施形態
Ａ．本開示は、試料のハイスループット分析用に試料をオンボードプールするための自動システムであって、複数の試料チューブを受けるための試料装填領域、試料分注位置から試料捕捉及び移送位置まで、その間に中間位置を伴って、搬送経路に沿って個々の容器を連続的に搬送するように構成されている試料搬送機；試料装填領域の第１の試料チューブから第１の試料を、試料装填領域の第２の試料チューブから第２の試料を試料搬送機に移送し、第１の試料と第２の試料を試料搬送機上の容器にプールしてプール試料を形成するための、少なくとも１つのピペッタ；及び、試料捕捉及び移送位置で容器からプール試料の少なくとも分画部分を捕捉し、ハイスループット分析用のプール試料の少なくとも分画部分を移送するための、試料移送機構、を含む、自動システムを提供する。
Ａ１．少なくとも１つのピペッタが、試料装填領域のそれぞれの試料チューブからの２～２２個の追加の試料を、試料搬送機に移送するように、また試料搬送機上に追加の試料をプールして、プール試料を形成するように、構成されている、Ａに記載のシステム。
Ａ２．第１の試料及び第２の試料が個々のドナー試料である、Ａ～Ａ１に記載のシステム。
Ａ３．第１の試料及び第２の試料がプール試料である、Ａ～Ａ１に記載のシステム。
Ａ４．第１の試料及び第２の試料が、それぞれ最大４８個のプール試料を含む、Ａ、Ａ１またはＡ３に記載のシステム。
Ａ４．１ 第１の試料及び第２の試料が、それぞれ４８個のプール試料を含む、Ａ、Ａ１、Ａ３、またはＡ４に記載のシステム。
Ａ５．試料搬送機が、試料調製カルーセルを含む、Ａ～Ａ３に記載のシステム。
Ａ５．１ 試料調製カルーセルが、試料調製カルーセルの外周の周りに容器を保持する位置を有する、Ａ５に記載のシステム。
Ａ６．試料調製カルーセルが、５～４０の間の位置を含む、Ａ５．１に記載のシステム。
Ａ６．１． 試料調製カルーセルが、１５～３０の間の位置を有する、Ａ５．１～Ａ６に記載のシステム。
Ａ７．Ａ～Ａ６に記載のシステムであって、試料搬送機上でオンボードプーリングプロセス、溶解プロセス、及び前処理プロセスを実行するように構成されている、システム。
Ａ８．試料搬送機がロックステップ方式で回転し、ロックステップごとに１位置ずつ移動する、Ａ～Ａ７ に記載のシステム。
Ａ９．各ロックステップの持続時間が、約１５秒～約３０秒の間である、Ａ８に記載のシステム。
Ａ１０．少なくとも１つのピペッタが、試料搬送機が、第１の容器を、第１の中間位置に搬送する前に、第１及び第２の試料を、試料分注位置の第１の容器に移送するように構成されている、Ａ～Ａ９に記載のシステム。
Ａ１１．少なくとも１つのピペッタが、第３の試料及び第４の試料を、第１の中間位置の第１の容器に移送して、プール試料に第３及び第４の試料を加えるようにさらに構成されている、Ａ１０に記載のシステム。
Ａ１２．試料搬送機が、追加の試料前処理を実行するように構成されている、Ａ～Ａ１１に記載のシステム。
Ａ１２．１ 少なくとも１つのピペッタが、プール試料を、第１の容器から試料分注位置の第２の容器に移送して、プール試料に対する追加の試料調製プロセスを開始することができるように構成されている、Ａ１２に記載のシステム。
Ａ１３．追加の試料調製プロセスが、溶解プロセスである、Ａ１２に記載のシステム。
Ａ１４．Ａ～Ａ１３に記載のシステムであって、前処理プロセスを実行するように構成されており、少なくとも１つのピペッタが、試料搬送機が、第１の容器を、第１の中間位置に搬送する前に、第１の試料を、試料分注位置の第１の容器に移送するように構成されており、少なくとも１つのピペッタが、第２の試料を、試料分注位置の第２の容器に移送するように構成されている、システム。
Ａ１４．１第１の容器及び第２の容器が、それぞれ試薬を含む、Ａ１４に記載のシステム。
Ａ１４．２． 試料搬送機が、第１の容器と第２の容器を搬送経路に沿って連続的に搬送し、各中間位置で第１の容器と第２の容器を混合するように構成されている、Ａ１４．１に記載のシステム。
Ａ１５．試料搬送機が、容器内で第１の試料と第２の試料を混合するために連続的に振動するように構成され、振動のたびに容器が円弧状に移動する、Ａ～Ａ１４．２に記載のシステム。
Ａ１６．第１及び第２の試料が全血試料であり、試薬が溶解緩衝液を含む、Ａ１５に記載のシステム。
Ａ１７．前処理プロセスが、第１の試料と第２の試料を約３分～約６分の間で溶解することを含む、Ａ１４～Ａ１６に記載のシステム。
Ａ１８．第１及び第２の試料を、それぞれの中間位置から、試料分注位置にある第３の容器に移送して、第１の試料及び第２の試料をプールするように構成されている、Ａ１４～Ａ１７に記載のシステム。
Ａ１９．第１及び第２の試料が、全血、血漿、血清、細胞性血液成分、及び／または他の血液製剤を含む、Ａ～Ａ１８に記載のシステム。
Ａ２０．ハイスループット分析が、プール試料に対する核酸分析を含む、Ａ～Ａ１９に記載のシステム。
Ａ２１．Ａ２０に記載のシステムであって、核酸分析の結果を決定するように構成されている、システム。
Ａ２２．Ａ２１に記載のシステムであって、この自動システムが占める容積１ｍ３当たり１時間当たり少なくとも約１４０件の結果が得られる、システム。
Ａ２３．Ａ２１～Ａ２２に記載のシステムであって、この自動システムの設置面積１ｍ２当たり、１時間当たり少なくとも約２８０件の結果が得られる、システム。
Ａ２４．ハイスループット分析が、複数の病原体または感染因子のうちの１つ以上の検出を含む、Ａ～Ａ２３に記載のシステム。
Ａ２５．核酸分析の結果として複数の病原体または感染因子のそれぞれに由来する核酸の存在が決定される場合、システムは、臨床使用のためのプール試料に関連するドナー物質の出荷を示す、Ａ２４に記載のシステム。
Ａ２６．Ａ２５に記載のシステムであって、プール試料中に複数の病原体または感染因子のうちの少なくとも１つに由来する核酸の存在が決定される場合、プール試料に含まれる個々の試料またはそのサブプールの核酸分析を実行するように、また個々の試料またはそのサブプールの核酸分析に少なくとも部分的に基づいて、各個々の試料またはそのサブプールに関連するドナー物質が臨床使用に許容されるかどうかについて決定を行うように構成されている、システム。
Ａ２７．Ａ２６に記載のシステムであって、プール試料が最大９６個の個々のドナー試料を含むことができ、プール試料中に複数の病原体または感染因子のうちの少なくとも１つに由来する核酸の存在が決定される場合、９６の個々のドナー試料のそれぞれに関連するドナー物質が臨床使用に許容できるかどうかの決定を、核酸分析のための第１の試料の最初の吸引から約４時間未満で行うように構成されている、システム。
Ａ２８．Ａ２７に記載のシステムであって、試料搬送機上にサブプールを形成し、サブプールの核酸分析を実行するように構成されている、システム。
Ａ２９．Ａ～Ａ２８に記載のシステムであって、プール試料に対してハイスループット分析を実行している間に、試料装填領域に第１及び第２の試料が保存されるように構成されている、システム。
Ａ２９．１プール試料が９６個の試料のプールであり、プール試料に対してハイスループット分析を実行している間に、プール試料を構成する９６個の個々の試料が、試料装填領域に保存される、Ａ２９に記載のシステム。
Ａ２９．２プール試料のオンボード分解中に、９６個の個々の試料が、装填領域に保存される、Ａ２９．１に記載のシステム。
Ａ３０．ハイスループット分析が、１つ以上の病原体または感染因子を検出するための、プール試料の少なくとも分画部分に対する定性アッセイを含む、Ａ～Ａ２９．２に記載のシステム。
Ａ３１．複数の病原体または感染因子が、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２（ＣＯＶＩＤ－１９）、ＨＩＶ－１、ＨＩＶ－２、ＨＢＶ、ＨＣＶ、ＣＭＶ、パルボＢ１９ウイルス、ＨＡＶ、クラミジア、淋病、ＷＮＶ、ジカウイルス、デング熱ウイルス、チクングニアウイルス、インフルエンザ、バベシア、マラリア、ウスツ及びＨＥＶ、からなる群から選択される、Ａ３０に記載のシステム。
Ａ３２．ハイスループット分析が、プール試料に対するデジタルイムノアッセイ分析を含む、Ａ～Ａ３１に記載のシステム。
Ａ３４．Ａ３１に記載のシステムであって、プール試料中の病原体または感染因子が検出されるとオンボードプール試料を自動的に分解するように構成されている、システム。
Ａ３５．Ａ３４に記載のシステムであって、プール試料中の病原体または感染因子が検出される場合、ピペッタ及び試料搬送機は、サブプールを自動的に形成するように構成されており、各サブプールは、プール試料内の第１の試料、第２の試料、及び任意の追加の試料のサブセットで構成されており、各サブプールに対して定性アッセイを実行して、どのサブプールに病原体または感染因子が含まれているかを決定するように構成されている、システム。
Ａ３６．試料装填領域は、プール試料に対してハイスループット分析が実行されている間、プール試料を形成するために使用される第１の試料、第２の試料、及び追加の試料を保存するように構成されており、プール試料中の病原体または感染因子が検出される場合、ピペッタは、試料調製及びさらなるハイスループット分析のために、プール試料を形成するために使用される第１の試料、第２の試料、及び任意の追加の試料を、試料装填領域にあるそれぞれの試料チューブから試料搬送機に自動的に移送し、プール試料を形成するために使用される第１の試料、第２の試料、または任意の追加の試料のどれに病原体または感染因子が含まれているかを決定するように、構成されている、Ａ３４に記載のシステム。
Ａ３７．少なくとも１つのピペッタが、少なくとも３自由度を有するロボットピペッタを含む、Ａ～Ａ３６に記載のシステム。
Ａ３８．少なくとも１つのピペッタが、第１及び第２の試料を試料装填領域から試料搬送機に移送する第１のロボットピペッタと、試料搬送機上に第１の試料及び第２の試料をプールする第２のロボットピペッタとを含む、Ａ～Ａ３７に記載のシステム。
Ｂ．試料のハイスループット分析用に試料をオンボードプールするための方法であって、試料装填領域で複数の試料チューブを受けること；試料装填領域の第１の試料チューブから第１の試料を、及び試料装填領域の第２の試料チューブから第２の試料を、試料搬送機上の試料分注位置に移送すること；搬送経路に沿って試料分注位置から試料捕捉及び移送位置まで、その間の中間位置を伴って、試料搬送機上の個々の容器を連続的に搬送すること、及びプール試料を形成するために、試料搬送機上の容器内に第１の試料及び第２の試料をプールすること；及びハイスループット分析用に、試料捕捉及び移送位置で容器からプール試料の少なくとも分画部分を捕捉すること、を含む、方法。
Ｂ１．第１の試料及び第２の試料が個々のドナー試料である、Ｂに記載の方法。
Ｂ２．第１の試料及び第２の試料がプール試料である、Ｂに記載の方法。
Ｂ３．第１の試料及び第２の試料が、それぞれ４８個のプール試料を含む、ＢまたはＢ２に記載の方法。
Ｂ４．試料搬送機が、その外周の周りに容器を保持する位置を有する試料調製カルーセルを含み、個々の容器を、搬送経路に沿って連続的に搬送することが、試料調製カルーセルを回転させることを含む、Ｂ～Ｂ３に記載の方法。
Ｂ５．試料搬送機がロックステップ方式で回転し、ロックステップごとに１位置ずつ移動する、Ｂ４に記載の方法。
Ｂ６．各ロックステップの持続時間が、約１５秒～約３０秒の間である、Ｂ５に記載の方法。
Ｂ７．第１の試料及び第２の試料をプールすることは、試料搬送機が、第１の容器を、第１の中間位置に搬送する前に、第１及び第２の試料を、試料分注位置の第１の容器に移送することを含む、Ｂ～Ｂ６に記載の方法。
Ｂ８．第３の試料及び第４の試料を、第１の中間位置の第１の容器に移送して、プール試料に第３及び第４の試料を加えることをさらに含む、Ｂ７に記載の方法。
Ｂ９．プール試料を、第１の容器から試料分注位置の第２の容器に移送して、プール試料に対する追加の試料調製プロセスを開始することをさらに含む、Ｂ７に記載の方法。
Ｂ１０．追加の試料調製プロセスが、溶解プロセスである、Ｂ９に記載の方法。
Ｂ１１．前処理プロセスをさらに含み、前処理プロセスは、試料搬送機が、第１の容器を、第１の中間位置に搬送する前に、第１の試料を、試料分注位置の第１の容器に移送すること、及び第２の試料を、試料分注位置の第２の容器に移送すること、を含み、第１の容器及び第２の容器が、それぞれ試薬を含む、Ｂ～１０に記載の方法。
Ｂ１１．１各中間位置で第１の容器及び第２の容器を混合することをさらに含む、Ｂ～Ｂ１１に記載の方法。
Ｂ１２．容器内で第１の試料と第２の試料を混合することをさらに含み、容器内で第１の試料と第２の試料を混合することが、試料搬送機を連続的に振動させることを含み、振動のたびに容器が円弧状に移動する、Ｂ～Ｂ１１．１に記載の方法。
Ｂ１２．１．連続振動が、試料調製カルーセルの連続回転である、Ｂ１２に記載の方法。
Ｂ１２．２．連続振動が、連続する時計回り及び反時計回りの回転を含む、Ｂ１２～Ｂ１２．１に記載の方法。
Ｂ１２．３．時計回り及び反時計回りのそれぞれの回転が約１０度である、Ｂ１２～Ｂ１２．２に記載の方法。
Ｂ１２．４．試料搬送機が連続的に振動している間に、プール試料を第１の試料容器から吸引することをさらに含む、Ｂ１２～Ｂ１２．３に記載の方法。
Ｂ１３．第１及び第２の試料が全血試料であり、試薬が溶解緩衝液を含む、Ｂ～Ｂ１２．４に記載の方法。
Ｂ１４．前処理プロセスを含み、前処理プロセスが、第１の試料と第２の試料を約３分～約６分の間で溶解することを含む、Ｂ～Ｂ１３に記載の方法。
Ｂ１５．第１及び第２の試料を、それぞれの中間位置から、試料分注位置にある第３の容器に移送して、第１の試料及び第２の試料をプールすることをさらに含む、Ｂ～Ｂ１４に記載の方法。
Ｂ１６．第１及び第２の試料が、全血、血漿、血清、細胞性血液成分、及び／または他の血液製剤を含む、Ｂ～Ｂ１５に記載の方法。
Ｂ１７．ハイスループット分析が、プール試料に対する核酸分析を含む、Ｂ～Ｂ１６に記載の方法。
Ｂ１８．プール試料の核酸分析の結果を決定することをさらに含む、Ｂ１７に記載の方法。
Ｂ１９．自動システムが占める容積１ｍ３当たり１時間当たり少なくとも約１４０件の結果が得られる、Ｂ１８に記載の方法。
Ｂ２０．自動システムの設置面積１ｍ２当たり、１時間当たり少なくとも約２８０件の結果が得られる、Ｂ１８～Ｂ１９に記載の方法。
Ｂ２１．結果が、複数の病原体または感染因子のうちの１つ以上の検出を含む、Ｂ１８～Ｂ２０に記載の方法。
Ｂ２２．核酸分析の結果として複数の病原体または感染因子のそれぞれに由来する核酸の存在の決定が、臨床使用のためのプール試料に関連するドナー物質の出荷を示す、Ｂ２１に記載の方法。
Ｂ２３．Ｂ２１～Ｂ２２に記載の方法であって、プール試料中に複数の病原体または感染因子のうちの少なくとも１つに由来する核酸の存在が決定される場合、プール試料に含まれる個々の試料またはそのサブプールの核酸分析、及び個々の試料またはそのサブプールの核酸分析に少なくとも部分的に基づいて、各個々の試料またはそのサブプールに関連するドナー物質が臨床使用に許容されるかどうかについて決定を行うことをさらに含む、方法。
Ｂ２４．Ｂ２１～Ｂ２３に記載の方法であって、プール試料が最大９６個の個々のドナー試料を含むことができ、プール試料中に複数の病原体または感染因子のうちの少なくとも１つに由来する核酸の存在が決定される場合、９６の個々のドナー試料のそれぞれに関連するドナー物質が臨床使用に許容できるかどうかの決定を、核酸分析のための第１の試料の最初の吸引から約４時間未満で行うことをさらに含む、方法。
Ｂ２５．サブプールの核酸分析用のサブプールを形成するために、試料搬送機上のプール試料に含まれる複数の試料のサブセットをオンボードプールすることをさらに含む、Ｂ～Ｂ２４に記載の方法。
Ｂ２６．プール試料に対してハイスループット分析を実行している間に、試料装填領域に第１及び第２の試料を保存することをさらに含む、Ｂ～Ｂ２５に記載の方法。
Ｂ２７．ハイスループット分析が、複数の病原体または感染因子を検出するための、プール試料の少なくとも分画部分に対する定性アッセイを含む、Ｂ～Ｂ２６に記載の方法。
Ｂ２８．複数の病原体または感染因子が、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２（ＣＯＶＩＤ－１９）、ＨＩＶ－１、ＨＩＶ－２、ＨＢＶ、ＨＣＶ、ＣＭＶ、パルボＢ１９ウイルス、ＨＡＶ、クラミジア、淋病、ＷＮＶ、ジカウイルス、デング熱ウイルス、チクングニアウイルス、インフルエンザ、バベシア、マラリア、及びＨＥＶ、からなる群から選択される、Ｂ２７に記載の方法。
Ｂ２９．定性アッセイの結果に基づいて、臨床使用のためのプール試料に関連するドナー物質を出荷するかどうかの決定を行うことをさらに含む、Ｂ２７～Ｂ２８に記載の方法。
Ｂ３０．ハイスループット分析が、プール試料に対するデジタルイムノアッセイ分析を含む、Ｂ～Ｂ２９に記載の方法。
Ｂ３１．Ｂ～Ｂ３０に記載の方法であって、プール試料中の病原体または感染因子が検出される場合、プール試料中の第１の試料、第２の試料、または任意の追加の試料のどれに病原体または感染因子が含まれているかを決定するために、プール試料をオンボード分解することをさらに含む、方法。
Ｂ３２．
プール試料に対してハイスループット分析が実行されている間、試料装填領域にプール試料を形成するために使用される第１の試料、第２の試料、及び任意の追加の試料を保存すること；及び
プール試料中の病原体または感染因子が検出される場合、試料調製及びさらなるハイスループット分析のために、プール試料を形成するために使用される第１の試料、第２の試料、及び任意の追加の試料を、試料装填領域にあるそれぞれの試料チューブから試料搬送機に自動的に移送し、プール試料を形成するために使用される第１の試料、第２の試料、または任意の追加の試料のどれに病原体または感染因子が含まれているかを決定すること、をさらに含む、Ｂ～Ｂ３１に記載の方法。
Ｂ３３．第１の試料及び第２の試料が、４８個の試料を含む、Ｂ及びＢ２～Ｂ３２に記載の方法。
Ｂ３４．第１の試料及び第２の試料を分解して、それぞれの４８試料のうちのどれが病原体または感染因子を含むかを決定することをさらに含む、Ｂ３３に記載の方法。
Ｂ３５．サブプールを形成することであって、各サブプールは、プール試料内の第１の試料、第２の試料、及び任意の追加の試料のサブセットで構成されている、形成すること；ならびに各サブプールに対して定性アッセイを実行して、どのサブプールに病原体または感染因子が含まれているかを決定すること、を含む、プール試料のオンボード分解をさらに含む、Ｂ～Ｂ３４に記載の方法。
Ｂ３６．手動介入なしで実行する、Ｂ～Ｂ３５に記載の方法。
Ｂ３７．試料装填領域のそれぞれの試料チューブからの２～２２個の間の追加の試料を、試料搬送機に移送すること、及び２～２２個の間の追加試料をチューブ内にプールすることをさらに含む、Ｂ～Ｂ３６の方法。
Ｂ３８．１時間あたり約２４０～約３４０個の間の試料を試料装填領域から試料調製搬送機に移送する、Ｂ～Ｂ３７に記載の方法。
実施例１：ＨＴＮＡＴ用の１２個の試料のオンボードプーリング
この実施例は、図２Ａ～２Ｃに示されるような例示的なハイスループット核酸検査（ＨＴＮＡＴ）システムを使用して、試料調製カルーセル上で血清または血漿試料などの１２個の試料をオンボードプールするための例示的な方法を実証する。図２Ａ～２Ｃに示されるような例示的なＨＴＮＡＴシステムは、本明細書に記載されるように、回転可能な試料調製カルーセルの形態の試料搬送機１２００を含むことができる。図１４Ｂに示される例示的な試料搬送１２００を参照すると、試料搬送機１２００は、試料搬送機の外周の周りにチューブを保持するための２８個の位置を含むことができる。本明細書で具体化されるように、チューブは溶解チューブであり得る。ここでは、Ｌ１～Ｌ２１という表記を、試料調製カルーセル上の位置を参照して使用する。この例の目的で、カルーセルは、カルーセルの移動間に約２４秒の間隔を置いて、ロックステップ方式で動作するように構成することができる。本明細書でさらに具体化されるように、ピペッタ１３００はロボットガントリピペッタであってもよい。上述のように、ピペッタ１３００は、使い捨てピペットチップを利用して、システム１０００内の試料及び／またはプールされた試料を吸引及び分注することができる。
例の目的で、試料搬送機１２００上での１２個の試料のプーリングは、図２Ａ～２Ｃに示す例示的なＨＴＮＡＴシステム１００を参照して以下のように実行することができる。複数の試料を試料装填領域１１００で受けることができる。複数の試料は少なくとも１２個の試料を含むことができる。第１及び第２の試料は、試料装填領域１１００のそれぞれの試料チューブから、試料搬送機１２００上の試料分注位置Ｌ４にある第１の容器１２２１に移送することができる。本明細書で具体化されるように、第１の容器１２２１は溶解チューブであり得る。次いで、試料搬送機１２００は、第１の容器１２２１を第１の中間位置Ｌ５に搬送することができ、第３及び第４の試料を試料装填領域のそれぞれの試料チューブから第１の中間位置Ｌ５にある第１の容器に移送することができる。次いで、試料搬送機１２００は、第１の容器１２２１を第２の中間位置Ｌ６に搬送することができ、追加の試料を第１の容器１２２１に移送して、プール試料に追加の試料を加えることができる。このプロセスは継続することができ、追加の試料を、連続した中間位置でプール試料に加えることができる。
限定ではなく例の目的で、以下の表、すなわち表５は、試料搬送機１２００上に１２個の試料をプールするための例示的なプーリングプロセスを示す。

Figure 2024517728000006
Figure 2024517728000007
表５に示す例示的なプールプロセスに示すように、試料分注位置Ｌ４及び連続する中間位置（例えば、位置Ｌ５～Ｌ８）で、プール試料に２つの試料を加えることができる。本明細書でさらに具体化されるように、プール試料は、各中間位置で混合することができる。プール試料を混合することにより、プール試料内で個々のドナー試料のそれぞれを均一に分布させることができる。
本明細書に具体化されるように、中間位置Ｌ９において、試料１～１０を含むプール試料は、中間位置Ｌ９にある第１の容器１２２１から、試料搬送機１２００の試料分注位置Ｌ４にある第２の容器１２２２に移送することができ、試料１１及び１２を、試料分注位置Ｌ４で第２の容器１２２２に移送して、プール試料に試料１１及び１２を加えることができる。例えば、本明細書に具体化されるように、ピペッタ１３００は、試料装填領域１１００から試料１１を吸引し、試料分注位置Ｌ４で第２の容器１２２２内に試料１１を分注することができる。ピペッタ１３００は、試料装填領域１１００から試料１２をさらに吸引することができ、同じ使い捨てピペットチップを用いて、ピペッタ１３００は、試料１～１０を含むプール試料を中間位置Ｌ９から吸引し、試料１～１０及び１２を、試料分注位置Ｌ４の第２の容器１２２２に分注し、プール試料に試料１１及び１２を加える。
試料プールの最後の試料（例えば、１２の所望のプールサイズの試料１１及び１２）を第２の容器１２２２に直接加えることにより、プール試料内の個々のドナー試料のそれぞれのより均一な分布を達成し、他方、所望のプールサイズを達成するために必要なロックステップの数を最小限に抑えることができる。例えば、試料１１及び１２を、第１の容器１２２１に移送し、プール試料を同じロックステップ内で第１の容器１２２１から吸引する場合、試料１１及び１２には、選択したロックステップ時間によっては、プール試料を吸引する前にプール試料と混合するのに十分な時間がなかった。例えば、ピペッタによって容器の内容物全体が吸引されない場合があるため、吸引後にプール試料の一部が第１の容器１２２１内に残る可能性がある。したがって、吸引される液体の体積が、プール試料中の個々の試料の均一な分布を含むことができるように、ピペッタによる吸引前にプール試料が適切に混合されることを保証することが有益であり得る。
限定ではなく例の目的で、試料装填領域から吸引される各試料の体積は、約８０～約９０μＬの間であり得、プール試料は約９６０μＬ～約１０８０μＬの間であり得る。本明細書で具体化されるように、プール試料の体積は約１０００μＬであり得る。本明細書に具体化されるように、所望のプール試料体積が１０００μＬである場合、プール試料を形成するために使用される成分試料それぞれの体積は、１０００μＬをプール試料中の試料数で割ったものであり得る（例えば、１０００μＬを１２試料で割ったもの）。
本明細書に記載されるように、試料１～１２をプールした後、プール試料に対して追加の試料調製を実行して、ハイスループット分析用のプール試料をさらに調製することができる。例えば、本明細書に具体化されるように、追加の試料調製は溶解プロセスであってもよく、溶解緩衝液、プロテアーゼ、及びＣｕＴｉ被覆微粒子を含む試薬を、第２の容器１２２２に加えることができ、プール試料を、搬送経路に沿って継続的に搬送しながら、試料調製カルーセル上の第２の容器１２２２内で溶解することができる。
プール試料からの核酸を、試料搬送機１２００の試料捕捉及び移送位置１２４０で捕捉し、核酸分析のために移送することができる。例えば、本明細書に具体化されるように、磁気チップを含む試料移送機構１４００を使用して、ＣｕＴｉコーティング微粒子及びそれに結合した核酸を、第２の容器１２２２から捕捉し、ＣｕＴｉコーティング微粒子及びそれに結合した核酸を、プール試料からの核酸の洗浄及び溶出のための洗浄及び溶出システム１７００に移送することができる。本明細書でさらに具体化されるように、次いで、プール試料中の複数の病原体または感染因子のうちの１つ以上の検出のために、溶出液を増幅及び検出カルーセル１５００に移送することができる。
本明細書で具体化されるように、１２個の試料を約３分未満で、試料搬送機上にプールすることができる。例示の目的で、本明細書に具体化されるように、血漿または血清の試料などの１２個の試料は、試料装填領域からの第１の試料の吸引から試料分注位置にある第２の容器へのプール試料の分注まで、約１４４秒で試料搬送機上にプールすることができる。
図２Ａ～２Ｃに示すような例示的なＨＴＮＡＴシステムは、１時間あたりおよそ１５０個の個々のドナーの血清または血漿試料のスループットを有することができる。例の目的で、本明細書に具体化されるように、血清または血漿試料の処理は、本明細書に記載されるように、溶解プロセスならびに増幅及び検出プロセスを含むことができる。追加的に、または代替的に、図２Ａ～２Ｃに示される例示的なＨＴＮＡＴシステムは、核酸分析に基づく複数の病原体または感染因子のそれぞれに由来する核酸の存在または不存在の決定について、結果を得るまでの時間を約２０～約４５分とすることができる。例の目的で、本明細書で具体化されるように、図２Ａ～２Ｃに示される例示的なＨＴＮＡＴシステムは、血清または血漿の個々のドナー試料を処理する場合、約３５分の結果が得られるまでの時間を提供することができる。
本明細書で具体化されるように、オンボード試料プーリングは、結果が得られるまでの時間の性能への影響を最小限に抑えながら、試料スループットを改善させることができる。例の目的であり、本明細書に具体化されるように、上述のように１２のプールサイズを使用すると、図２Ａ～２Ｃに示されるような例示的なシステムは、１時間当たり１２個の血清または血漿試料のおよそ２５プールのスループットを有することができ、これは、１時間あたりおよそ３００個の血清または血漿の個々のドナー試料及び／または１時間あたりおよそ３００個の試料吸引のスループットを表す。例の目的で、本明細書で具体化されるように、上述のように１２のプールサイズを使用すると、図２Ａ～２Ｃに示されるような例示的なシステムは、１時間あたり約２５回の増幅を実行することができる。追加的または代替的に、上述のように１２のプールサイズを使用すると、図２Ａ～２Ｃに示されるような例示的なシステムは、本明細書でさらに説明するように、プール試料からの核酸を含む溶出液を分割して２つの増幅容器に入れることなどにより、１時間あたり約５０回の増幅を行うことができる。
追加的に、または代替的に、図２Ａ～２Ｃに示される例示的なＨＴＮＡＴシステムは、プール試料の核酸分析に基づく複数の病原体または感染因子のそれぞれに由来する核酸の存在の決定について、結果を得るまでの時間を約２０～約４５分とすることができる。例の目的で、本明細書で具体化されるように、図２Ａ～２Ｃに示される例示的なＨＴＮＡＴシステムは、１２個の血清または血漿試料のプールを処理する場合、結果が得られるまでの時間を約３８分とすることができる。例えば、本明細書で具体化されるように、本明細書に記載のオンボードプーリングは、結果が得られるまでの時間の性能への影響を最小限に抑えながら、スループットを約２倍にすることができる。
実施例２：ＨＴＮＡＴ用の１８個の試料のオンボードプーリング
この実施例は、図２Ａ～２Ｃに示されるような例示的なＨＴＮＡＴシステムを使用して、試料調製カルーセル上で血清または血漿試料などの１８個の試料をオンボードプールするための例示的な方法を実証する。図２Ａ～２Ｃに示されるような例示的なＨＴＮＡＴシステムは、本明細書に記載されるように、回転可能な試料調製カルーセルの形態の試料搬送機を含むことができる。図１５Ｂに示される例示的な試料搬送１２００を参照すると、試料搬送機１２００は、試料搬送機の外周の周りに容器を保持するための２８個の位置を含むことができる。本明細書で具体化されるように、容器は溶解チューブであり得る。ここでは、Ｌ１～Ｌ２１という表記を、試料調製カルーセル上の位置を参照して使用する。この例の目的で、カルーセルは、カルーセルの移動間に約２４秒の間隔を置いて、ロックステップ方式で動作するように構成することができる。本明細書でさらに具体化されるように、ピペッタ１３００はロボットガントリピペッタであってもよい。上述のように、ピペッタ１３００は、使い捨てピペットチップを利用して、システム１０００内の試料及び／またはプールされた試料を吸引及び移送することができる。
例の目的で、試料搬送機１２００上での１８個の試料のプーリングは、図２Ａ～２Ｃに示す例示的なＨＴＮＡＴシステム１００を参照して以下のように実行することができる。複数の試料を試料装填領域１１００で受けることができる。複数の試料は少なくとも１８個の試料を含むことができる。第１及び第２の試料は、試料装填領域１１００のそれぞれの試料チューブから、試料搬送機１２００上の試料分注位置Ｌ４にある第１の容器１２２１に移送することができる。次いで、試料搬送機１２００は、第１の容器１２２１を第１の中間位置Ｌ５に搬送することができ、第３及び第４の試料を試料装填領域のそれぞれの試料チューブから第１の中間位置Ｌ５にある第１の容器に移送することができる。次いで、試料搬送機１２００は、第１の容器１２２１を第２の中間位置Ｌ６に搬送することができ、追加の試料を第１の容器１２２１に移送して、プール試料に追加の試料を加えることができる。このプロセスは継続することができ、追加の試料を、連続した中間位置でプール試料に加えることができる。
限定ではなく例の目的で、以下の表、すなわち表６は、試料搬送機１２００上に１８個の試料をプールするための例示的なプーリングプロセスを示す。

Figure 2024517728000008
Figure 2024517728000009
表６に示す例示的なプールプロセスに示すように、試料分注位置Ｌ４及び連続する中間位置（例えば、位置Ｌ５～Ｌ１１）で、プール試料に２つの試料を加えることができる。本明細書でさらに具体化されるように、プール試料は、各中間位置で混合することができる。プール試料を混合することにより、プール試料内で個々のドナー試料のそれぞれを均一に分布させることができる。
本明細書に具体化されるように、中間位置Ｌ１２において、試料１～１６を含むプール試料は、中間位置Ｌ１２にある第１の容器１２２１から、試料搬送機１２２２の試料分注位置Ｌ４にある第２の容器１２２２に移送することができ、試料１７及び１８を、試料分注位置Ｌ４で第２の容器１２２２に移送して、プール試料に試料１７及び１８を加えることができる。例えば、本明細書に具体化されるように、ピペッタ１３００は、試料装填領域１１００から試料１７を吸引し、試料分注位置Ｌ４で第２の容器１２２２内に試料１７を分注することができる。ピペッタ１３００は、試料装填領域１１００から試料１８をさらに吸引することができ、同じ使い捨てピペットチップを用いて、ピペッタ１３００は、試料１～１６を含むプール試料を中間位置Ｌ１２から吸引し、試料１～１６及び１８を、試料分注位置Ｌ４の第２の容器１２２２に分注し、プール試料に試料１７及び１８を加える。前述のように、試料プールの最後の試料（例えば、１８の所望のプールサイズの試料１７及び１８）を第２の容器１２２２に直接加えることにより、プール試料内の個々のドナー試料のそれぞれのより均一な分布を達成し、他方、所望のプールサイズを達成するために必要なロックステップの数を最小限に抑えることができる。
限定ではなく例の目的で、試料装填領域から吸引される各試料の体積は、約５０～約６０μＬの間であり得、プール試料は約９００μＬ～約１０８０μＬの間であり得る。本明細書で具体化されるように、プール試料の体積は約１０００μＬであり得る。本明細書に具体化されるように、所望のプール試料体積が１０００μＬである場合、プール試料を形成するために使用される成分試料それぞれの体積は、１０００μＬをプール試料中の試料数で割ったものであり得る（例えば、１０００μＬを１８試料で割ったもの）。
本明細書に記載されるように、試料１～１８をプールした後、プール試料に対して追加の試料調製を実行して、ハイスループット分析用のプール試料をさらに調製することができる。例えば、本明細書に具体化されるように、追加の試料調製は溶解プロセスであってもよく、溶解緩衝液、プロテアーゼ、及びＣｕＴｉ被覆微粒子を含む試薬を、第２の容器１２２２に加えることができ、プール試料を、搬送経路に沿って継続的に搬送しながら、試料調製カルーセル上の第２の容器１２２２内で溶解することができる。
プール試料からの核酸を、試料搬送機１２００の試料捕捉及び移送位置１２４０で捕捉し、核酸分析のために移送することができる。例えば、本明細書に具体化されるように、磁気チップを含む試料移送機構１４００を使用して、ＣｕＴｉコーティング微粒子及びそれに結合した核酸を、第２の容器１２２２から捕捉し、ＣｕＴｉコーティング微粒子及びそれに結合した核酸を、プール試料からの核酸の洗浄及び溶出のための洗浄及び溶出システム１７００に移送することができる。本明細書でさらに具体化されるように、次いで、プール試料中の複数の病原体または感染因子のうちの１つ以上の検出のために、溶出液を増幅及び検出カルーセル１５００に移送することができる。
本明細書で具体化されるように、１８個の試料を約４分未満で、試料搬送機上にプールすることができる。例示の目的で、本明細書に具体化されるように、血漿または血清の試料などの１８個の試料は、試料装填領域からの第１の試料の吸引から試料分注位置にある第２の容器へのプール試料の分注まで、約２１６秒で試料搬送機上にプールすることができる。
図２Ａ～２Ｃに示すような例示的なＨＴＮＡＴシステムは、１時間あたりおよそ１５０個の個々のドナーの血清または血漿試料のスループットを有することができる。例の目的で、本明細書に具体化されるように、血清または血漿試料の処理は、本明細書に記載されるように、溶解プロセスならびに増幅及び検出プロセスを含むことができる。追加的に、または代替的に、図２Ａ～２Ｃに示される例示的なＨＴＮＡＴシステムは、核酸分析に基づく複数の病原体または感染因子のそれぞれに由来する核酸の存在または不存在の決定について、結果を得るまでの時間を約２０～約４５分とすることができる。例の目的で、本明細書で具体化されるように、図２Ａ～２Ｃに示される例示的なＨＴＮＡＴシステムは、血清または血漿の個々のドナー試料を処理する場合、約３５分の結果が得られるまでの時間を提供することができる。
本明細書で具体化されるように、オンボード試料プーリングは、結果が得られるまでの時間の性能への影響を最小限に抑えながら、試料スループットを改善させることができる。例の目的であり、本明細書に具体化されるように、上述のように１８のプールサイズを使用すると、図２Ａ～２Ｃに示されるような例示的なシステムは、１時間当たり１８個の血清または血漿試料のおよそ１６～１７プールのスループットを有することができ、これは、１時間あたりおよそ２８８～３０６個の血清または血漿の個々のドナー試料のスループットを表す。例の目的であり、本明細書に具体化されるように、図２Ａ～２Ｃに示されるような例示的なシステムは、１時間当たり１８個の血清または血漿試料のおよそ１６．７プールのスループットを有することができ、これは、１時間あたりおよそ３００個の血清または血漿の個々のドナー試料及び／または１時間あたりおよそ３００個の試料吸引のスループットを表す。例の目的で、本明細書で具体化されるように、上述のように１２のプールサイズを使用すると、図２Ａ～２Ｃに示されるような例示的なシステムは、１時間あたり約２５回の増幅を実行することができる。追加的または代替的に、上述のように１２のプールサイズを使用すると、図２Ａ～２Ｃに示されるような例示的なシステムは、本明細書でさらに説明するように、プール試料からの核酸を含む溶出液を分割して２つの増幅容器に入れることなどにより、１時間あたり約５０回の増幅を行うことができる。
追加的に、または代替的に、図２Ａ～２Ｃに示される例示的なＨＴＮＡＴシステムは、プール試料の核酸分析に基づく複数の病原体または感染因子のそれぞれに由来する核酸の存在または非存在の決定について、結果を得るまでの時間を約２０～約４５分とすることができる。例の目的で、本明細書で具体化されるように、図２Ａ～２Ｃに示される例示的なＨＴＮＡＴシステムは、１８個の血清または血漿試料のプールを処理する場合、結果が得られるまでの時間を約３９分とすることができる。例えば、本明細書で具体化されるように、本明細書に記載のオンボードプーリングは、結果が得られるまでの時間の性能への影響を最小限に抑えながら、試料のスループットを約２倍にすることができる。
実施例３：２４個の試料のオンボードプーリング
この実施例は、図２Ａ～２Ｃに示されるような例示的なＨＴＮＡＴシステムを使用して、試料調製カルーセル上で血清または血漿試料などの２４個の試料をオンボードプールするための例示的な方法を実証する。図２Ａ～２Ｃに示されるような例示的なＨＴＮＡＴシステムは、本明細書に記載されるように、回転可能な試料調製カルーセルの形態の試料搬送機を含むことができる。図１６Ｂに示される例示的な試料搬送１２００を参照すると、試料搬送機１２００は、試料搬送機の外周の周りに容器を保持するための２８個の位置を含むことができる。本明細書で具体化されるように、容器は溶解チューブであり得る。ここでは、Ｌ１～Ｌ２１という表記を、試料調製カルーセル上の位置を参照して使用する。この例の目的で、カルーセルは、カルーセルの移動間に約２４秒の間隔を置いて、ロックステップ方式で動作するように構成することができる。本明細書でさらに具体化されるように、ピペッタ１３００はロボットガントリピペッタであってもよい。上述のように、ピペッタ１３００は、使い捨てピペットチップを利用して、システム１０００内の試料及び／またはプールされた試料を吸引及び移送することができる。
例の目的で、試料搬送機１２００上での２４個の試料のプーリングは、図２Ａ～２Ｃに示す例示的なＨＴＮＡＴシステム１００を参照して以下のように実行することができる。複数の試料を試料装填領域１１００で受けることができる。複数の試料は少なくとも２４個の試料を含むことができる。第１及び第２の試料は、試料装填領域１１００のそれぞれの試料チューブから、試料搬送機１２００上の試料分注位置Ｌ４にある第１の容器１２２１に移送することができる。次いで、試料搬送機１２００は、第１の容器１２２１を第１の中間位置Ｌ５に搬送することができ、第３及び第４の試料を試料装填領域のそれぞれの試料チューブから第１の中間位置Ｌ５にある第１の容器に移送することができる。次いで、試料搬送機１２００は、第１の容器１２２１を第２の中間位置Ｌ６に搬送することができ、追加の試料を第１の容器１２２１に移送して、プール試料に追加の試料を加えることができる。このプロセスは継続することができ、追加の試料を、連続した中間位置でプール試料に加えることができる。
限定ではなく例の目的で、以下の表、すなわち表７は、試料搬送機１２００上に２４個の試料をプールするための例示的なプーリングプロセスを示す。

Figure 2024517728000010
Figure 2024517728000011
Figure 2024517728000012
表７に示す例示的なプールプロセスに示すように、試料分注位置Ｌ４及び連続する中間位置（例えば、位置Ｌ５～Ｌ１４）で、プール試料に２つの試料を加えることができる。本明細書でさらに具体化されるように、プール試料は、各中間位置で混合することができる。プール試料を混合することにより、プール試料内で個々のドナー試料のそれぞれを均一に分布させることができる。
本明細書に具体化されるように、中間位置Ｌ１５において、試料１～２２を含むプール試料は、中間位置Ｌ１２にある第１の容器１２２１から、試料搬送機１２２２の試料分注位置Ｌ４にある第２の容器１２２２に移送することができ、試料２３及び２４を、試料分注位置Ｌ４で第２の容器１２２２に移送して、プール試料に試料２３及び２４を加えることができる。例えば、本明細書に具体化されるように、ピペッタ１３００は、試料装填領域１１００から試料２３を吸引し、試料分注位置Ｌ４で第２の容器１２２２内に試料２３を分注することができる。ピペッタ１３００は、試料装填領域１１００から試料２４をさらに吸引することができ、同じ使い捨てピペットチップを用いて、ピペッタ１３００は、試料１～２２を含むプール試料を中間位置Ｌ１５から吸引し、試料１～２２及び２４を、試料分注位置Ｌ４の第２の容器１２２２に分注し、プール試料に試料２３及び２４を加える。前述のように、試料プールの最後の試料（例えば、２４の所望のプールサイズの試料２３及び２４）を第２の容器１２２２に直接加えることにより、プール試料内の個々のドナー試料のそれぞれのより均一な分布を達成し、他方、所望のプールサイズを達成するために必要なロックステップの数を最小限に抑えることができる。
限定ではなく例の目的で、試料装填領域から吸引される各試料の体積は、約３５～約４５μＬの間であり得、プール試料は約８４０μＬ～約１０８０μＬの間であり得る。本明細書で具体化されるように、プール試料の体積は約１０００μＬであり得る。本明細書に具体化されるように、所望のプール試料体積が１０００μＬである場合、プール試料を形成するために使用される成分試料それぞれの体積は、１０００μＬをプール試料中の試料数で割ったものであり得る（例えば、１０００μＬを２４試料で割ったもの）。
本明細書に記載されるように、試料１～２４をプールした後、プール試料に対して追加の試料調製を実行して、ハイスループット分析用のプール試料をさらに調製することができる。例えば、本明細書に具体化されるように、追加の試料調製は溶解プロセスであってもよく、溶解緩衝液、プロテアーゼ、及びＣｕＴｉ被覆微粒子を含む試薬を、第２の容器１２２２に加えることができ、プール試料を、搬送経路に沿って継続的に搬送しながら、試料調製カルーセル上の第２の容器１２２２内で溶解することができる。
プール試料からの核酸を、試料搬送機１２００の試料捕捉及び移送位置１２４０で捕捉し、核酸分析のために移送することができる。例えば、本明細書に具体化されるように、磁気チップを含む試料移送機構１４００を使用して、ＣｕＴｉコーティング微粒子及びそれに結合した核酸を、第２の容器１２２２から捕捉し、ＣｕＴｉコーティング微粒子及びそれに結合した核酸を、プール試料からの核酸の洗浄及び溶出のための洗浄及び溶出システム１７００に移送することができる。本明細書でさらに具体化されるように、次いで、プール試料中の複数の病原体または感染因子のうちの１つ以上の検出のために、溶出液を増幅及び検出カルーセル１５００に移送することができる。
本明細書で具体化されるように、２４個の試料を約５分未満で、試料搬送機上にプールすることができる。例示の目的で、本明細書に具体化されるように、血漿または血清の試料などの２４個の試料は、試料装填領域からの第１の試料の吸引から試料分注位置にある第２の容器へのプール試料の分注まで、約２８８秒で試料搬送機上にプールすることができる。
図２Ａ～２Ｃに示すような例示的なＨＴＮＡＴシステムは、１時間あたりおよそ１５０個の個々のドナーの血清または血漿試料のスループットを有することができる。例の目的で、本明細書に具体化されるように、血清または血漿試料の処理は、本明細書に記載されるように、溶解プロセスならびに増幅及び検出プロセスを含むことができる。追加的に、または代替的に、図２Ａ～２Ｃに示される例示的なＨＴＮＡＴシステムは、核酸分析に基づく複数の病原体または感染因子のそれぞれに由来する核酸の存在または不存在の決定について、結果を得るまでの時間を約２０～約４５分とすることができる。例の目的で、本明細書で具体化されるように、図２Ａ～２Ｃに示される例示的なＨＴＮＡＴシステムは、血清または血漿の個々のドナー試料を処理する場合、約３５分の結果が得られるまでの時間を提供することができる。
本明細書で具体化されるように、オンボード試料プーリングは、結果が得られるまでの時間の性能への影響を最小限に抑えながら、試料スループットを改善させることができる。例の目的であり、本明細書に具体化されるように、上述のように２４のプールサイズを使用すると、図２Ａ～２Ｃに示されるような例示的なシステムは、１時間当たり２４個の血清または血漿試料のおよそ１２～１３プールのスループットを有することができ、これは、１時間あたりおよそ２８８～３１２個の血清または血漿の個々のドナー試料のスループットを表す。例の目的であり、本明細書に具体化されるように、図２Ａ～２Ｃに示されるような例示的なシステムは、１時間当たり２４個の血清または血漿試料のおよそ１２．５プールのスループットを有することができ、これは、１時間あたりおよそ３００個の血清または血漿の個々のドナー試料及び／または１時間あたりおよそ３００個の試料吸引のスループットを表す。例の目的で、本明細書で具体化されるように、上述のように２４のプールサイズを使用すると、図２Ａ～２Ｃに示されるような例示的なシステムは、１時間あたり約１２．５回の増幅を実行することができる。追加的または代替的に、上述のように２４のプールサイズを使用すると、図２Ａ～２Ｃに示されるような例示的なシステムは、本明細書でさらに説明するように、プール試料からの核酸を含む溶出液を分割して２つの増幅容器に入れることなどにより、１時間あたり約２５回の増幅を行うことができる。
追加的に、または代替的に、図２Ａ～２Ｃに示される例示的なＨＴＮＡＴシステムは、プール試料の核酸分析に基づく複数の病原体または感染因子のそれぞれに由来する核酸の存在または非存在の決定について、結果を得るまでの時間を約２０～約４５分とすることができる。例の目的で、本明細書で具体化されるように、図２Ａ～２Ｃに示される例示的なＨＴＮＡＴシステムは、２４個の血清または血漿試料のプールを処理する場合、結果が得られるまでの時間を約３９分とすることができる。例えば、本明細書で具体化されるように、本明細書に記載のオンボードプーリングは、結果が得られるまでの時間の性能への影響を最小限に抑えながら、スループットを約２倍にすることができる。
実施例４：６つの試料溶解物のオンボード溶解前処理及びプーリング
この実施例は、図２Ａ～２Ｃに示されるような例示的なＨＴＮＡＴシステムを使用して、試料搬送上の６つの試料溶解物をオンボード溶解前処理及びプールするための例示的な方法を実証する。例えば、本明細書に具体化されるように、全血試料を前処理することができ、全血溶解物をプールすることができる。例えば、本明細書に具体化されるように、全血試料を前処理することができ、全血溶解物をプールすることができる。
図２Ａ～２Ｃに示されるような例示的なＨＴＮＡＴシステムは、本明細書に記載されるように、回転可能な試料調製カルーセルの形態の試料搬送機を含むことができる。図１７に示される例示的な試料搬送１２００を参照すると、試料搬送機１２００は、試料搬送機の外周の周りに容器を保持するための２８個の位置を含むことができる。本明細書で具体化されるように、容器は溶解チューブであり得る。ここでは、Ｌ１～Ｌ２１という表記を、試料調製カルーセル上の位置を参照して使用する。この例の目的で、カルーセルは、カルーセルの移動間に約２４秒の間隔を置いて、ロックステップ方式で動作するように構成することができる。本明細書でさらに具体化されるように、ピペッタ１３００はロボットガントリピペッタであってもよい。上述のように、ピペッタ１３００は、使い捨てピペットチップを利用して、システム１０００内の試料及び／またはプールされた試料を吸引及び移送することができる。
例の目的で、試料搬送機１２００上での６個の試料溶解物の溶解前処理及びプーリングは、図２Ａ～２Ｃに示す例示的なＨＴＮＡＴシステム１００を参照して以下のように実行することができる。複数の試料を試料装填領域１１００で受けることができる。複数の試料は少なくとも６個の試料を含むことができる。第１の試料は、試料装填領域１１００の第１の試料チューブから、試料搬送機１２００上の試料分注位置Ｌ４にある第１の容器１２２１に移送することができる。次に、試料搬送機１２００は、第１の容器１２２１を、第１の中間位置Ｌ５に搬送することができる。第２の試料は、試料装填領域１１００の第２の試料チューブから、試料搬送機１２００上の試料分注位置Ｌ４にある第２の容器１２２２に移送することができる。次に、試料搬送機１２００は、第２の容器１２２２を第１の中間位置Ｌ５に搬送し、第１の容器１２２１を第２の中間位置Ｌ６に搬送することができる。このプロセスは継続することができ、試料搬送機１２００が搬送経路に沿って個々の容器を継続的に搬送しながら、試料分注位置Ｌ４で追加の試料を追加の容器に加えることができる。
例の目的で、本明細書に具体化されるように、溶解緩衝液は、第１の容器１２２１、第２の容器１２２２、及び試料３～６用の追加の容器に加えることができ、試料搬送機１２００が搬送経路に沿って容器を継続的に搬送しながら、試料１～６は、それぞれの容器内で溶解することができる。本明細書でさらに具体化されるように、試料１～６は、各中間位置で混合することができる。試料を搬送経路に沿って搬送しながら試料を混合することは、例えば試料と溶解緩衝液を混合するのに有益であり、試料の溶解を促進することができる。
限定ではなく例の目的で、以下の表、すなわち表８は、試料搬送機１２００上での試料溶解物の前処理及びプーリングのための例示的なプロセスを示す。


Figure 2024517728000013
表８及び図１７に示す例示的な前処理及びプーリングプロセスに示すように、第１の容器１２２１内の第１の試料が中間位置Ｌ１７に到達すると、第１の試料は、中間位置Ｌ１７にある第１の容器１２２１から試料分注位置Ｌ４にある新しい容器１２２９に移送することができ、第２の容器１２２２内の第２の試料は、中間位置Ｌ１６にある第２の容器１２２２から新しい容器１２２９に移送して、第１及び第２の試料溶解物をプールすることができる。さらに、試料３～６をそれぞれの容器及びそれぞれの中間位置から試料分注位置の新しい容器に移送して、試料３～６の溶解物をプール試料に加えることができる。例の目的で、本明細書に具体化されるように、試料１～６は、１つの使い捨てチップを使用してそれぞれの容器及び中間位置から吸引することができ、試料１～６は、１回の分注動作で試料分注位置にある新しい容器に分注することができる。追加的または代替的に、試料１～６は、別個のチップ及び／または別個の吸引及び分注を使用して、それぞれの容器及び中間位置から吸引することができる。
例の目的で、本明細書に具体化されるように、前処理中、試料搬送機が搬送経路に沿って容器を継続的に搬送しながら、試料１～６を試料搬送機上で約３～約６分間溶解させることができる。例の目的で、本明細書に具体化されるように、第１の試料は約５～約６分間溶解することができ、第６の試料は約３～約４分間溶解することができる。
限定ではなく例の目的で、それぞれの中間位置から吸引される前処理済試料のそれぞれの体積は、約４５～約５５μＬの間であり得、プール試料は、プール前処理済試料の約２７０μＬ～約３３０μＬの間を含み得る。本明細書で具体化されるように、プール前処理済試料の体積は約３００μＬであり得る。本明細書に具体化されるように、所望のプール前処理済試料体積が３００μＬである場合、プール試料を形成するために使用される成分前処理済試料それぞれの体積は、３００μＬをプール試料中の試料数で割ったものであり得る（例えば：３００μＬを６試料で割ったもの）。
本明細書に記載されるように、試料１～６をプールした後、プール試料に対して追加の試料調製を実行して、ハイスループット分析用のプール試料をさらに調製することができる。例えば、本明細書に具体化されるように、追加の試料調製は溶解プロセスであってもよく、溶解緩衝液、プロテアーゼ、及びＣｕＴｉ被覆微粒子を含む試薬を、第２の容器１２２２に加えることができ、プール試料を、搬送経路に沿って継続的に搬送しながら、試料調製カルーセル上の第２の容器１２２２内で溶解することができる。
プール試料からの核酸を、試料搬送機１２００の試料捕捉及び移送位置１２４０で捕捉し、核酸分析のために移送することができる。例えば、本明細書に具体化されるように、磁気チップを含む試料移送機構１４００を使用して、ＣｕＴｉコーティング微粒子及びそれに結合した核酸を、第２の容器１２２２から捕捉し、ＣｕＴｉコーティング微粒子及びそれに結合した核酸を、プール試料からの核酸の洗浄及び溶出のための洗浄トラック１７００に移送することができる。本明細書でさらに具体化されるように、次いで、プール試料中の複数の病原体または感染因子のうちの１つ以上の検出のために、溶出液を増幅及び検出カルーセル１５００に移送することができる。
本明細書で具体化されるように、６個の試料を約６分未満で、試料搬送機上で前処理及びプールすることができる。例の目的で、本明細書に具体化されるように、全血試料などの６つの試料を試料搬送機上で溶解することができ、６つの試料からの溶解物は、試料装填領域からの第１の試料の吸引から試料分注位置での新しい容器への溶解物の分注まで約３３６秒でプールすることができる。
図２Ａ～２Ｃに示すような例示的なＨＴＮＡＴシステムは、全血試料がオンボードで前処理されるがオンボードでプールされない場合、１時間当たりおよそ７５の個々のドナー全血試料のスループットを有することができる。例の目的で、本明細書に具体化されるように、全血試料のＨＴＮＡＴは、本明細書に記載される前処理プロセス、溶解プロセス、洗浄及び溶出プロセス、ならびに増幅及び検出プロセスを含むことができる。追加的に、または代替的に、図２Ａ～２Ｃに示される例示的なＨＴＮＡＴシステムは、核酸分析に基づく複数の病原体または感染因子のそれぞれに由来する核酸の存在または不存在の決定について、結果を得るまでの時間を約２０～約４５分とすることができる。例の目的で、本明細書で具体化されるように、図２Ａ～２Ｃに示される例示的なＨＴＮＡＴシステムは、オンボード前処理を含む、全血の個々のドナー試料を処理する場合、結果が得られるまでの時間を約４２分とすることができる。
本明細書で具体化されるように、オンボード前処理及び試料プーリングは、結果が得られるまでの時間の性能への影響を最小限に抑えながら、試料スループットを改善させることができる。例の目的であり、本明細書に具体化されるように、上述のように６のプールサイズを使用すると、図２Ａ～２Ｃに示されるような例示的なシステムは、１時間当たり６個の全血試料のおよそ１９～２３プールのスループットを有することができ、これは、１時間あたり約１１４～１３８個の個々のドナーの全血試料のスループットを表す。例の目的であり、本明細書に具体化されるように、図２Ａ～２Ｃに示されるような例示的なシステムは、１時間当たり６個の全血試料のおよそ２１プールのスループットを有することができ、これは、１時間あたりおよそ１２６個の血清または血漿の個々のドナー試料及び／または１時間あたりおよそ１２６個の試料吸引のスループットを表す。例の目的で、本明細書で具体化されるように、上述のように６のプールサイズを使用すると、図２Ａ～２Ｃに示されるような例示的なシステムは、１時間あたり約２１回の増幅を実行することができる。追加的または代替的に、上述のように６のプールサイズを使用すると、図２Ａ～２Ｃに示されるような例示的なシステムは、本明細書でさらに説明するように、プール試料からの核酸を含む溶出液を分割して２つの増幅容器に入れることなどにより、１時間あたり約４２回の増幅を行うことができる。
追加的に、または代替的に、図２Ａ～２Ｃに示される例示的なＨＴＮＡＴシステムは、プール試料の核酸分析に基づく複数の病原体または感染因子のそれぞれに由来する核酸の存在の決定について、結果を得るまでの時間を約２０～約４５分とすることができる。例の目的で、本明細書で具体化されるように、図２Ａ～２Ｃに示される例示的なＨＴＮＡＴシステムは、６個の全血試料のプールを処理する場合、結果が得られるまでの時間を約４２分とすることができる。例えば、本明細書で具体化されるように、本明細書に記載のオンボードプーリングは、結果が得られるまでの時間の性能への影響を最小限に抑えながら、スループットを増加させることができる。
実施例５：リキッドハンドラによるプーリング及びオンボードプーリング
この例は、専用のリキッドハンドラまたはプーラーなどの従来のプーリングとオンボードプーリングの両方を使用して、試料をプールリングする例示的な方法を示す。例の目的であり、本明細書に記載されているように、別個のリキッドハンドラを備えた従来のプーリングとオンボードプーリングを組み合わせて使用すると、検査室効率及びスループットを改善させることができる。
本明細書で具体化されるように、９６個の試料のプール試料は、図２Ａ～２Ｃに示されるような例示的なＨＴＮＡＴシステム上の第１及び第２の試料のオンボードプーリングを使用して形成することができる。この例の目的で、第１及び第２の試料は、それぞれ４８個の試料のプールであり得る。本明細書で具体化されるように、第１及び第２の試料は、専用のリキッドハンドラで調製することができる。
第１及び第２の試料のオンボードプーリングは、システム１０００の試料装填領域１１００で第１及び第２の試料を受けること、ならびに第１及び第２の試料を試料装填領域１１００から試料搬送機１２００上の試料分注位置１２３０に移送ことを含む。第１及び第２の試料のオンボードプーリングは、さらに、試料分注位置１２３０から試料捕捉及び移送位置１２４０まで、その間に中間位置１２５０を伴って、搬送経路に沿って個々の容器１２２０を連続的に搬送すること、ならびに第１の試料及び第２の試料を試料搬送機１２００上の容器内にプールしてプール試料を形成することをさらに含む。本明細書で具体化されるように、第１及び第２の試料をプールすることは、試料搬送機が第１の容器１２２１を第１の中間位置１２５１に搬送する前に、第１の試料及び第２の試料を、試料分注位置１２３０の第１の容器１２２１に移送することを含むことができる。次に、プール試料を、搬送経路に沿って試料捕捉及び移送位置までに搬送することができ、そこで、９６のプール試料のハイスループット分析用に、プール試料の少なくとも分画部分を捕捉する。
背景及び説明の目的で、血漿検査室では、機器のスループットではなく、リキッドハンドラのプーリングスループットが制限要因となる場合がある。例えば、血漿ラボでは、９６個の試料のプールサイズをよく使用し、これを、８チャンネルのリキッドハンドラで調製することができる。ＮＡＴ機器などの検査機器に対するリキッドハンドラの比率は、１つの検査機器に対して８台のリキッドハンドラにもなる場合がある。例及び説明の目的で、血漿ラボで使用される従来のＮＡＴプラットフォームは、従来のリキッドハンドラで調製された９６個のプール試料に対して１日あたり最大４，０３２件の検査を処理することができ、血漿ラボはプール試料ごとに２つの検査を実行することができ、したがって、単一の従来のＮＡＴ機器は１日あたりおよそ１９３，５３６試料を処理することができる（例えば：［（４，０３２検査）／（プール試料あたり２検査）］＊プールあたり９６試料＝１日あたり１９３，５３６試料）。
背景及び説明の目的で、従来のリキッドハンドラでは、多くの場合、８チャンネルピペッタを使用し、プーリング中に７６８個の試料をリキッドハンドラに配置し、一度に８個ずつ８つのマスタープールチューブにピペットで移す。９６サイクル後、９６のプールを８つ調製することができ、分析のために機器に移動させることができる。これは、従来のリキッドハンドラで９６個のプールを作成する最も効率的な方法である。例えば、リキッドハンドラにプールする場合、作成されるプールの数をリキッドハンドラのピペッティングチャネルの数の整数倍にして、各プールを形成するために必要なピペッティングサイクルの数を最小限に抑え、利用可能なピペットチャネルの使用を最大化することができる。
従来のリキッドハンドラでは８チャンネルピペッタが一般的であるが、リキッドハンドラは最大１６チャンネルの構成で利用可能である。しかし、１６チャンネルのリキッドハンドラは、リキッドハンドラのサイズ制限のため、９６のプールを形成する場合には、多くの場合は使用されない。例えば、多くのリキッドハンドラは、１６チャンネルピペッタを使用して９６のプールを１６個作成するのに必要な１，５３６個の試料を保持することができない。その結果、リキッドハンドラが保持することができる試料数の制限により、１６チャネルのリキッドハンドラは、７６８個の試料を含む４８のプールを１６個作成することに制限される可能性がある。１６チャンネルのリキッドハンドラのプーリングスループットは、従来の８チャンネル構成のスループットのほぼ２倍になり得る。例えば、１６チャンネルピペッタの４８回の移動で７６８個の試料を４８の１６個のプールに移送することができるが、８チャンネルピペッタの９６回の移動で７６８個の試料を９６の８つのプールに移送することができる。しかし、プールサイズが大きいほど検査費用を削減することができるため、血漿ラボでは一般に、より大きなプールサイズを使用することが好まれる。例えば、血漿検査室では、多くの場合、４８のプールよりも９６のプールが好まれる。
本明細書で具体化されるように、１６チャネルリキッドハンドラを備えたプーリングとオンボードプーリングとの組み合わせを使用すると、検査室の全体的なプーリングスループットを向上させることができ、各検査機器を支持するために必要なリキッドハンドラの数を削減することができる。例えば、オンボードプーリングを使用して、リキッドハンドラで調製された４８のプールを含む第１及び第２の試料をプールして９６のプールを形成することにより、１６チャネルのリキッドハンドラ構成を使用することができ、これにより、検査室プールスループットが２倍になり、９６のプールサイズを維持しながら、リキッドハンドラ対機器の比率が半分の４：１になり得る。
この例は、リキッドハンドラ上で調製された４８の２つのプールをオンボードプーリングして９６のプールを形成するという文脈で説明されているが、追加または代替構成を使用することができることを理解すべきである。例えば、限定するものではないが、リキッドハンドラ上で調製された４８の２つ以上のプールをオンボードでプールして、１４４のプール、１９２のプール、または２４０のプールなどのより大きなプールを作成することができる。
実施例６：リキッドハンドラによるプーリング及びオンボードプーリング及びオンボード分解
この実施例は、プール試料のオンボード分解のための例示的な方法を実証する。例えば、プール試料が陽性または反応性であると判定された場合、プール試料を分解して、プール試料を形成するために使用されたどの１つまたは複数の試料が陽性または反応性であるかを同定することができる。例の目的で、本明細書に具体化されるように、ハイスループット核酸分析を、プール試料に対して実行することができ、陽性のプール試料は、プール試料内の複数の病原体または感染因子のうちの少なくとも１つに由来する核酸の存在の決定に基づいて同定することができる。本明細書に具体化されるように、プール試料が陽性であると判定された場合、陽性のプール試料を形成するために使用された個々の試料またはそのサブプールに対して、さらなる核酸分析を実行することができる。
この実施例は、図２Ａ～２Ｃに示されるような例示的なＨＴＮＡＴシステムを使用して、９６個の血漿試料のプール試料をオンボード分解するための例示的な方法を実証する。上述したように、９６個の試料のプールは、例えば、専用のリキッドハンドラまたはプーラーなどのオフボードプーリングとオンボードプーリングの両方を使用して、形成することができる。例えば、本明細書に具体化されるように、４８のプールを含む第１の試料と、４８のプールを含む第２の試料とを専用のリキッドハンドラ上で調製することができ、その後、第１及び第２の試料を、図２Ａ～２Ｃに示される例示的なＨＴＮＡＴシステム１０００などの、オンボードプーリング及び高スループット分析のためのシステムの試料装填領域１１００に移送することができる。本明細書で具体化されるように、プール試料を形成するために使用される第１の試料及び第２の試料は、プール試料に対してハイスループット分析を実行する間、試料装填領域１１００に保存することができる。プール試料のオンボードプーリング及びＨＴＮＡＴ分析は、図２Ａ～２Ｃで示される例示的なＨＴＮＡＴシステム及び本明細書に記載の方法を使用して、実行することができる。
本明細書に具体化されるように、９６のプール試料内の複数の病原体または感染因子のうちの少なくとも１つに由来する核酸の存在が決定されると、それぞれ４８の試料のプールを含む、第１の試料及び第２の試料を、さらなるハイスループット分析のために、試料装填領域１１００から試料搬送機１２００に自動的に移送することができる。例えば、本明細書に具体化されるように、第１及び第２の試料を、溶解プロセス及びＨＴＮＡＴ分析のために試料搬送機１２００に移送し、第１の試料もしくは第２の試料における複数の病原体または感染因子の複数の病原体または感染因子のうちの少なくとも１つに由来する核酸の存在を決定することができる。第１の試料及び第２の試料のハイスループット分析の結果に基づいて、第１の試料、第２の試料、または第１及び第２の試料の両方が、複数の病原体または感染因子のうちの少なくとも１つに由来する核酸を含むかどうかを決定することができる。
次いで、陽性の第１及び／または第２の試料をさらに分解することができる。例えば、本明細書に具体化されるように、陽性の第１または第２の試料を形成するために使用される４８個の個々の試料は、その後、ハイスループット分析のためにシステム１０００に移送することができる。４８個の個々の試料をシステムに移送することは、操作者が実行することも、検査室自動システムなどによって自動的に実行することもできる。次いで、４８個の個々の試料のオンボードプーリング及びハイスループット分析を、本明細書に記載されるように実行することができる。例えば、本明細書に具体化されるように、陽性の第１または第２の試料を分解することは、１６個の個々の試料の３つのサブプールを形成するためのオンボードプーリング、及びどのサブプールが陽性であるかを決定するための３つのサブプールのハイスループット分析の実行を含むことができる。本明細書に具体化されるように、３つのサブプールのそれぞれは、陽性の第１または第２の試料を形成するために使用された個々の試料のサブセットを表す１６個の個々の試料を含有することができる。サブプールのオンボードプーリング及びＨＴＮＡＴ分析は、図２Ａ～２Ｃに示される例示的なＨＴＮＡＴシステム及び本明細書に記載の方法を使用して、実行することができる。３つのサブプールのハイスループット分析の結果に基づいて、どのサブプールが複数の病原体または感染因子のうちの少なくとも１つに由来する核酸を含むかを決定することができる。
本明細書で具体化されるように、その後、陽性のサブプール（複数可）をさらに分解することができる。本明細書に具体化されるように、陽性サブプールの分解は、オンボードプーリングして４つの個々の試料の４つのサブプールを形成すること、及び４つの個々の試料の４つのサブプールのそれぞれに対してハイスループット分析を実行して、どのサブプールが陽性であるかを決定することを含むことができる。本明細書で具体化されるように、４つのサブプールのそれぞれは、１６個の個々の試料の陽性サブプールを形成するために使用された個々の試料のサブセットを表す、４つの個々の試料を含有することができる。サブプールのオンボードプーリング及びＨＴＮＡＴ分析は、図２Ａ～２Ｃに示される例示的なＨＴＮＡＴシステム及び本明細書に記載の方法を使用して、実行することができる。４つのサブプールのハイスループット分析の結果に基づいて、４つのサブプールのうちのどれが複数の病原体または感染因子のうちの少なくとも１つに由来する核酸を含むかを決定することができる。
本明細書で具体化されるように、４つの個々の試料の陽性サブプールをさらに分解することができる。本明細書に具体化されるように、４つの個々の試料の陽性サブプールの分解は、陽性サブプールを形成するために使用された４つの個々の試料のハイスループット分析を実行することを含むことができる。個々の試料のＨＴＮＡＴ分析は、図２Ａ～２Ｃに示される例示的なＨＴＮＡＴシステム及び本明細書に記載の方法を使用して、実行することができる。４つの個々の試料のハイスループット分析の結果に基づいて、４つの個々の試料のうちのどれが複数の病原体または感染因子のうちの少なくとも１つに由来する核酸を含むかを決定することができる。
本明細書に記載されるシステム及び方法により、プール試料を分解するために必要な手動ステップの数及び時間を削減することができる。例えば、従来の方法を使用して９６試料の陽性プールを分解するには１２時間以上かかり、複数の手動手順が必要になる場合がある。例えば、従来の方法では、９６個の陽性プールが同定された場合、ユーザは手動で９６個の成分試料を取得し、リキッドハンドラに戻して６の１６個のサブプールにプールすることができる。これら１６個のサブプールは、リキッドハンドラから分析用の機器まで手動で搬送することができる。１６個のサブプールの分析には最長３．５～４時間かかる場合があり、その後、反応性サブプール（複数可）を分解することができる。従来の方法では、各反応性サブプール内の６つの試料は、検査中に機器に保存されず、個々の検査（ＩＤＴ）のために取り出して機器に戻す必要がある。各反応性サブプール内の６つの試料のＩＤＴでは、プール試料からの個々の試料（複数可）のどれが反応性であるかを決定するためにさらに３．５～４時間かかる場合がある。従来の方法を使用すると、９６個の試料のプールを分解するには１２時間より長くかかる場合がある。
開示された主題によるシステム及び方法により、プール分解のための時間及び手動ステップの数を削減することができる。例えば、本明細書に具体化されるように、ハイスループット分析の結果に基づいて、プール試料を形成するために使用される９６個の個々の試料のどれが、複数の病原体または感染因子のうちの少なくとも１つに由来する核酸を含むかについて、約４時間未満で決定することができる。本明細書でさらに具体化されるように、プール試料を形成するために使用される９６個の個々のドナー試料のそれぞれに関連するドナー物質が臨床使用に許容されるかどうかに関する決定は、核酸分析用の第１の試料の第１の吸引から約４時間未満で行うことができる。
開示された主題によるオンボードプーリング及びハイスループット分析のためのシステム及び方法は、多くの利点を提供することができる。限定ではなく例の目的で、開示された主題によるオンボードプーリングのシステム及び方法は、検査のスループットを増加させ、必要な検査の数を削減することができる。例えば、個々の試料のハイスループット分析と比較して、本明細書に記載されるようなプーリングは、１時間あたりに検査される個々の試料の数を増加させることができる。追加的または代替的に、病原体または感染因子をスクリーニングするためにオンボードプーリング及びハイスループット分析を使用すると、臨床使用のためのプール試料に関連するドナー物質の出荷効率が向上し、特に、試料集団内での有病率が低い病原体または感染因子をスクリーニングする場合に、所与の数の試料を評価するために必要な検査の総数を削減することができる。追加的または代替的に、開示された主題によるオンボードプーリングのためのシステム及び方法により、別個の液体ハンドラまたはプーラーでの従来のプーリングに関連する検査室のボトルネックを軽減することによって、検査室のスループットを向上させることができる。
開示された主題によるオンボードプーリング及びハイスループット分析のためのシステム及び方法の追加の利点としては、例えば、限定するものではないが、プール分解のための試料の移動、保存、及び回収に必要な時間及び装置の削減を挙げることができる。例えば、従来の検査方法では、検査用試料の吸引から結果が得られるまでに３時間超の時間がかかる場合があるため、プール分解のための分析など、従来の分析装置で分析中の試料は、分析の進行中に分析装置から取り外される可能性があり、したがって他の試料が装填される可能性がある。分析中の試料は、試料の完全性を保つために別の場所、多くの場合冷蔵庫内に置く必要がある。さらなる検査が必要な場合は、試料を回収しなければならない。対照的に、本明細書に記載されるオンボードプーリング試料の自動分解及びハイスループット分析を使用すると、完成した試料により、機器のスループットを満たすため他の試料と交換するためにこれが機器から取り外される必要が生じるずっと前に、分解試験を開始することができる。
開示された主題によるオンボードプーリング及びハイスループット分析のためのシステム及び方法の追加の利点としては、例えば、限定するものではないが、ハイスループット検査を支持するために検査室で必要とされるリキッドハンドラまたはプーラーの数を削減することを挙げることができる。限定ではなく例の目的で、試料をオンボードでプールすることにより、検査室のリキッドハンドラまたはプーラーの数を削減することができ、これにより費用を削減することができ（たとえば、必要な装置の数が減る）、検査室の床スペースを別の使用のために解放することができる。
開示された主題によるオンボードプーリング及びハイスループット分析のためのシステム及び方法の追加の利点としては、例えば、限定するものではないが、プールサイズの柔軟性を挙げることができる。例えば、従来のリキッドハンドラまたはプーラーにプールする場合、プールサイズは一般に、リキッドハンドラまたはプーラーのピペットチャネルの数に従って選択される。開示された主題の一態様によれば、効率及びスループットへの影響を最小限に抑えながら、プールサイズは、所望の場合、選択することができる。限定ではなく例の目的で、試料集団における病原体または感染因子の有病率に基づいてプールサイズを選択することができる。例えば、リキッドハンドラでの従来のプーリングの場合、プールサイズは主にリキッドハンドラ構成によって決定され、多くのリキッドハンドラでは８チャンネルピペッタが使用される。リキッドハンドラでの従来のプーリングでは、小さいプールサイズを使用する場合、リキッドハンドラの費用及びリキッドハンドラのスループットが低下するため、小さいプールサイズを使用することは望ましくなくなる場合がある。その結果、有病率が中程度から高程度の地域の試料を分析する場合、個々のドナー検査が頻繁に使用されるが、これは費用のかかる検査方法となり得る。開示された主題によるオンボードプーリング及びハイスループット分析のためのシステム及び方法によって、プールサイズの柔軟性の向上を提供することができ、これにより、例えば、中～高有病率領域の試料を分析する場合に、より優れた検査室性能及びより高い柔軟性を提供することができる（たとえば、試料集団内の病原体または感染因子の有病率に基づいて、２～４個のプールを選択することができる）。
開示された主題によるオンボードプーリング及びハイスループット分析のためのシステム及び方法の追加の利点としては、例えば、限定するものではないが、検査室の床スペースの効率的な使用を挙げることができる。例えば、本明細書に具体化されるように、オンボードプーリング及びハイスループット分析のためのシステム及び方法は、複数のプロセスにシステムリソースを使用することができる。例えば、本明細書に具体化されるように、試料搬送機は、プーリング、前処理、及び溶解プロセスに使用することができる。複数のプロセスにシステム構成要素を使用することにより、プロセスごとに別個のシステム及び床スペースを必要とすることがあるシステム及び方法と比較して、ハイスループット分析に必要な床スペースを削減することができる。追加的または代替的に、上述のように、プーラーなどの追加の装置を削減することができる。
開示された主題によるオンボードプーリング及びハイスループット分析のためのシステム及び方法の追加の利点としては、例えば、限定するものではないが、検査エラーの削減を挙げることができる。限定ではなく例の目的で、本明細書に記載の自動オンボード分解により、従来の分解方法に関連する可能性のある手動ステップ及びエラーの機会を削減することができる。限定ではなく例として、リキッドハンドラ上で従来のプーリングを使用すると、少なくとも４つの手動ステップが必要となる場合がある（例えば、プーラーへの装填、プーラーからの取り外し、機器への装填、機器からの取り外し）。限定ではなく例として、開示された主題によるオンボードプーリング及びハイスループット分析のためのシステム及び方法により、手動ステップの最小数を２に削減することができる（例えば、機器への装填、機器からの取り外し）。
以下に請求される特定の実施形態に加えて、開示される主題は、以下に請求される従属特徴と上に開示される従属特徴との他の可能な組み合わせを有する他の実施形態にも向けられる。したがって、従属請求項に提示され、上で開示された特定の特徴は、開示された主題の範囲内で他の方法で互いに組み合わせることができ、その結果、開示された主題は、他の任意の可能な組み合わせを有する他の実施形態にも特に向けられていると認識されるべきである。したがって、開示された主題の特定の実施形態の上記の説明は、例示及び説明の目的で提示されたものである。これは、網羅的であることを意図するものでも、開示される主題を開示される実施形態に限定することを意図するものでもない。
開示された主題の精神または範囲から逸脱することなく、開示された主題の方法及びシステムにおいて種々の修正及び変形を行うことができることは、当業者には明らかであろう。したがって、開示された主題は、添付の特許請求の範囲及びその均等物の範囲内にある修正及び変形を含むことが意図されている。

Claims (77)

  1. 試料のハイスループット分析用に前記試料をオンボードプールするための自動システムであって、
    複数の試料チューブを受けるための試料装填領域、
    試料分注位置から試料捕捉及び移送位置まで、その間に中間位置を伴って、搬送経路に沿って個々の容器を連続的に搬送するように構成されている試料搬送機；
    前記試料装填領域の第１の試料チューブから第１の試料を、前記試料装填領域の第２の試料チューブから第２の試料を前記試料搬送機に移送し、前記第１の試料と前記第２の試料を前記試料搬送機上の容器にプールしてプール試料を形成するための、少なくとも１つのピペッタ；及び
    前記試料捕捉及び移送位置の前記容器から前記プール試料の少なくとも分画部分を捕捉し、ハイスループット分析用の前記プール試料の前記少なくとも分画部分を移送するための、試料移送機構、を含む、前記自動システム。
  2. 前記少なくとも１つのピペッタが、前記試料装填領域のそれぞれの試料チューブから２～２２個の間の追加の試料を、前記試料搬送機に移送するように、また前記試料搬送機上に前記追加の試料をプールして、前記プール試料を形成するように、構成されている、請求項１に記載のシステム。
  3. 前記第１の試料及び前記第２の試料が個々のドナー試料である、請求項１に記載のシステム。
  4. 前記第１の試料及び前記第２の試料がプール試料である、請求項１に記載のシステム。
  5. 前記第１の試料及び前記第２の試料が、それぞれ最大４８個のプール試料を含む、請求項４に記載のシステム。
  6. 前記試料搬送機が、試料調製カルーセルの外周の周りに容器を保持する位置を有する前記試料調製カルーセルを含む、請求項１～４のいずれか１項に記載のシステム。
  7. 前記試料調製カルーセルが、５～４０の間の位置を含む、請求項６に記載のシステム。
  8. 請求項１～７のいずれか１項に記載のシステムであって、前記試料搬送機上でオンボードプーリングプロセス、溶解プロセス、及び前処理プロセスを実行するように構成されている、前記システム。
  9. 前記試料搬送機がロックステップ方式で回転し、ロックステップごとに１位置ずつ移動する、請求項１～８のいずれか１項に記載のシステム。
  10. 各ロックステップの持続時間が、約１５秒～約３０秒の間である、請求項９に記載のシステム。
  11. 前記少なくとも１つのピペッタが、前記試料搬送機が、第１の容器を、第１の中間位置に搬送する前に、前記第１の試料及び前記第２の試料を、前記試料分注位置の前記第１の容器に移送するように構成されている、請求項１～１０のいずれか１項に記載のシステム。
  12. 前記少なくとも１つのピペッタが、第３の試料及び第４の試料を、前記第１の中間位置の前記第１の容器に移送して、前記プール試料に前記第３及び第４の試料を加えるようにさらに構成されている、請求項１１に記載のシステム。
  13. 前記試料搬送機が、追加の試料前処理を実行するように構成されており、前記少なくとも１つのピペッタが、前記プール試料を、前記第１の容器から前記試料分注位置の第２の容器に移送して、前記プール試料に対する追加の試料調製プロセスを開始するようにさらに構成されている、請求項１２に記載のシステム。
  14. 前記追加の試料調製プロセスが、溶解プロセスである、請求項１３に記載のシステム。
  15. 請求項１～１５のいずれか１項に記載のシステムであって、前処理プロセスを実行するように構成されており、前記少なくとも１つのピペッタが、前記試料搬送機が、第１の容器を、第１の中間位置に搬送する前に、前記第１の試料を、前記試料分注位置の前記第１の容器に移送するように構成されており、前記少なくとも１つのピペッタが、前記第２の試料を、前記試料分注位置の第２の容器に移送するように構成されており；
    前記第１の容器及び前記第２の容器が、それぞれ試薬を含み；及び
    前記試料搬送機が、前記第１の容器と前記第２の容器を前記搬送経路に沿って連続的に搬送し、各中間位置で前記第１の容器と前記第２の容器を混合するように構成されている、前記システム。
  16. 前記試料搬送機が、前記容器内で前記第１の試料と前記第２の試料を混合するために連続的に振動するように構成され、振動のたびに前記容器が円弧状に移動する、請求項１～１５のいずれか１項に記載のシステム。
  17. 前記第１及び第２の試料が全血試料であり、前記試薬が溶解緩衝液を含む、請求項１５に記載のシステム。
  18. 前記前処理プロセスが、前記第１の試料と前記第２の試料を約３分～約６分の間で溶解することを含む、請求項１５～１７のいずれか１項に記載のシステム。
  19. 前記第１及び第２の試料を、それぞれの中間位置から、前記試料分注位置にある第３の容器に移送して、前記第１の試料及び前記第２の試料をプールするように構成されている、請求項１５に記載のシステム。
  20. 前記第１及び第２の試料が、全血、血漿、血清、細胞性血液成分、及び／または他の血液製剤を含む、請求項１～１８のいずれか１項に記載のシステム。
  21. 前記ハイスループット分析が、前記プール試料に対する核酸分析を含む、請求項１～２０のいずれか１項に記載のシステム。
  22. 請求項２１に記載のシステムであって、前記核酸分析の結果を決定するように構成されている、前記システム。
  23. 請求項２２に記載のシステムであって、前記自動システムが占める容積１ｍ３当たり１時間当たり少なくとも約１４０件の結果が得られる、前記システム。
  24. 前記自動システムの設置面積１ｍ２当たり、１時間当たり少なくとも約２８０件の結果が得られる、請求項２２及び２３のいずれか１項に記載のシステム。
  25. 前記ハイスループット分析が、複数の病原体または感染因子のうちの１つ以上の検出を含む、請求項１～２４のいずれか１項に記載のシステム。
  26. 請求項２５に記載のシステムであって、前記核酸分析の結果として前記複数の病原体または感染因子のそれぞれに由来する核酸の存在が決定される場合、臨床使用のための前記プール試料に関連するドナー物質の出荷を示す、前記システム。
  27. 請求項２６に記載のシステムであって、前記プール試料中に前記複数の病原体または感染因子のうちの少なくとも１つに由来する核酸の存在が決定される場合、前記プール試料に含まれる個々の試料またはそのサブプールの核酸分析を実行するように、また個々の試料またはそのサブプールの核酸分析に少なくとも部分的に基づいて、前記各個々の試料またはそのサブプールに関連するドナー物質が臨床使用に許容されるかどうかについて決定を行うように構成されている、前記システム。
  28. 請求項２７に記載のシステムであって、前記プール試料が最大９６個の個々のドナー試料を含むことができ、前記プール試料中に前記複数の病原体または感染因子のうちの少なくとも１つに由来する核酸の存在が決定される場合、前記９６の個々のドナー試料のそれぞれに関連するドナー物質が臨床使用に許容できるかどうかの決定を、核酸分析のための前記第１の試料の最初の吸引から約４時間未満で行うように構成されている、前記システム。
  29. 請求項２７に記載のシステムであって、前記試料搬送機上にサブプールを形成し、前記サブプールの核酸分析を実行するように構成されている、前記システム。
  30. 請求項１～２９のいずれか１項に記載のシステムであって、前記プール試料に対して前記ハイスループット分析を実行している間に、前記試料装填領域に前記第１及び第２の試料が保存されるように構成されている、前記システム。
  31. 前記ハイスループット分析が、１つ以上の病原体または感染因子を検出するための、前記プール試料の前記少なくとも分画部分に対する定性アッセイを含む、請求項１～３０のいずれか１項に記載のシステム。
  32. 前記複数の病原体または感染因子が、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２（ＣＯＶＩＤ－１９）、ＨＩＶ－１、ＨＩＶ－２、ＨＢＶ、ＨＣＶ、ＣＭＶ、パルボＢ１９ウイルス、ＨＡＶ、クラミジア、淋病、ＷＮＶ、ジカウイルス、デング熱ウイルス、チクングニアウイルス、インフルエンザ、バベシア、マラリア、ウスツ及びＨＥＶ、からなる群から選択される、請求項３１に記載のシステム。
  33. 前記ハイスループット分析が、前記プール試料に対するデジタルイムノアッセイ分析を含む請求項１に記載のシステム。
  34. 請求項３１に記載のシステムであって、前記プール試料中の病原体または感染因子が検出されると前記オンボードプール試料を自動的に分解するように構成されている、前記システム。
  35. 請求項３４に記載のシステムであって、前記プール試料中の病原体または感染因子が検出される場合、前記ピペッタ及び試料搬送機は、サブプールを自動的に形成するように構成されており、各サブプールは、前記プール試料内の前記第１の試料、前記第２の試料、及び任意の追加の試料のサブセットで構成されており、各サブプールに対して定性アッセイを実行して、どのサブプールに前記病原体または感染因子が含まれているかを決定するように構成されている、前記システム。
  36. 前記試料装填領域は、前記プール試料に対してハイスループット分析が実行されている間、前記プール試料を形成するために使用される前記第１の試料、第２の試料、及び追加の試料を保存するように構成されており、前記プール試料中の病原体または感染因子が検出される場合、前記ピペッタは、試料調製及びさらなるハイスループット分析のために、前記プール試料を形成するために使用される前記第１の試料、第２の試料、及び任意の追加の試料を、前記試料装填領域にある前記それぞれの試料チューブから前記試料搬送機に自動的に移送し、前記プール試料を形成するために使用される前記第１の試料、前記第２の試料、または任意の追加の試料のどれに前記病原体または感染因子が含まれているかを決定するように、構成されている、請求項３４に記載のシステム。
  37. 前記少なくとも１つのピペッタが、少なくとも３自由度を有するロボットピペッタを含む、請求項１～３６のいずれか１項に記載のシステム。
  38. 前記少なくとも１つのピペッタが、前記第１及び第２の試料を、前記試料装填領域から前記試料搬送機に移送する第１のロボットピペッタと、前記試料搬送機上に前記第１の試料及び前記第２の試料をプールする第２のロボットピペッタとを含む、請求項１～３７のいずれか１項に記載のシステム。
  39. 試料のハイスループット分析用に前記試料をオンボードプールするための方法であって、
    試料装填領域で複数の試料チューブを受けること；
    前記試料装填領域の第１の試料チューブから第１の試料を、及び前記試料装填領域の第２の試料チューブから第２の試料を、試料搬送機上の試料分注位置に移送すること；
    搬送経路に沿って前記試料分注位置から試料捕捉及び移送位置まで、その間の中間位置を伴って、前記試料搬送機上の個々の容器を連続的に搬送すること、及び
    プール試料を形成するために、前記試料搬送機上の容器内に前記第１の試料及び前記第２の試料をプールすること；及び
    ハイスループット分析用に、前記試料捕捉及び移送位置で前記容器から前記プール試料の少なくとも分画部分を捕捉すること、をさらに含む、前記方法。
  40. 前記第１の試料及び前記第２の試料が個々のドナー試料である、請求項３９に記載の方法。
  41. 前記第１の試料及び前記第２の試料がプール試料である、請求項３９に記載の方法。
  42. 前記第１の試料及び前記第２の試料が、それぞれ４８個のプール試料を含む、請求項４１に記載の方法。
  43. 前記試料搬送機が、その外周の周りに容器を保持する位置を有する試料調製カルーセルを含み、個々の容器を、前記搬送経路に沿って連続的に搬送することが、前記試料調製カルーセルを回転させることを含む、請求項３９に記載の方法。
  44. 前記試料搬送機がロックステップ方式で回転し、ロックステップごとに１位置ずつ移動する、請求項４３に記載の方法。
  45. 各ロックステップの持続時間が、約１５秒～約３０秒の間である、請求項４４に記載の方法。
  46. 前記第１の試料及び前記第２の試料をプールすることは、前記試料搬送機が、第１の容器を、第１の中間位置に搬送する前に、前記第１の試料及び前記第２の試料を、前記試料分注位置の前記第１の容器に移送することを含む、請求項３９～４５のいずれか１項に記載の方法。
  47. 第３の試料及び第４の試料を、前記第１の中間位置の前記第１の容器に移送して、前記プール試料に前記第３及び第４の試料を加えることをさらに含む、請求項４６に記載の方法。
  48. 前記プール試料を、前記第１の容器から前記試料分注位置の第２の容器に移送して、前記プール試料に対する追加の試料調製プロセスを開始することをさらに含む、請求項４７に記載の方法。
  49. 前記追加の試料調製プロセスが、溶解プロセスである、請求項４８に記載の方法。
  50. 前処理プロセスをさらに含み、前記前処理プロセスは、前記試料搬送機が、第１の容器を、第１の中間位置に搬送する前に、前記第１の試料を、前記試料分注位置の前記第１の容器に移送すること、及び前記第２の試料を、前記試料分注位置の第２の容器に移送すること、であって、
    前記第１の容器及び前記第２の容器が、それぞれ試薬を含む、前記移送すること；及び
    前記第１の容器及び前記第２の容器を前記搬送経路に沿って連続的に搬送すること、及び各中間位置で前記第１の容器及び前記第２の容器を混合することを、さらに含む、請求項３９～４９のいずれか１項に記載の方法。
  51. 前記容器内で前記第１の試料と前記第２の試料を混合することをさらに含み、前記容器内で前記第１の試料と前記第２の試料を混合することが、前記試料搬送機を連続的に振動させることを含み、振動のたびに前記容器が円弧状に移動する、請求項３９～５０のいずれか１項に記載の方法。
  52. 前記第１及び第２の試料が全血試料であり、前記試薬が溶解緩衝液を含む、請求項５０に記載の方法。
  53. 前記前処理プロセスが、前記第１の試料と前記第２の試料を約３分～約６分の間で溶解することを含む、請求項５２に記載の方法。
  54. 前記第１及び第２の試料を、それぞれの中間位置から、前記試料分注位置にある第３の容器に移送して、前記第１の試料及び前記第２の試料をプールすることをさらに含む、請求項５０に記載の方法。
  55. 前記第１及び第２の試料が、全血、血漿、血清、細胞性血液成分、及び／または他の血液製剤を含む、請求項３９に記載の方法。
  56. 前記ハイスループット分析が、前記プール試料に対する核酸分析を含む、請求項３９～５５のいずれか１項に記載の方法。
  57. 前記プール試料の前記核酸分析の結果を決定することをさらに含む、請求項５６に記載の方法。
  58. 請求項５７に記載の方法であって、前記自動システムが占める容積１ｍ３当たり１時間当たり少なくとも約１４０件の結果が得られる、前記方法。
  59. 前記自動システムの設置面積１ｍ２当たり、１時間当たり少なくとも約２８０件の結果が得られる、請求項５７に記載の方法。
  60. 前記結果が、複数の病原体または感染因子のうちの１つ以上の検出を含む、請求項５７に記載の方法。
  61. 前記核酸分析の結果として前記複数の病原体または感染因子のそれぞれに由来する核酸の存在の決定が、臨床使用のための前記プール試料に関連するドナー物質の出荷を示す、請求項６０に記載の方法。
  62. 請求項６１に記載の方法であって、前記プール試料中に前記複数の病原体または感染因子のうちの少なくとも１つに由来する核酸の存在が決定される場合、前記プール試料に含まれる個々の試料またはそのサブプールの核酸分析、及び個々の試料またはそのサブプールの前記核酸分析に少なくとも部分的に基づいて、前記各個々の試料またはそのサブプールに関連するドナー物質が臨床使用に許容されるかどうかについて決定を行うことをさらに含む、前記方法。
  63. 請求項６１に記載の方法であって、前記プール試料が最大９６個の個々のドナー試料を含むことができ、前記プール試料中に前記複数の病原体または感染因子のうちの少なくとも１つに由来する核酸の存在が決定される場合、前記９６の個々のドナー試料のそれぞれに関連するドナー物質が臨床使用に許容できるかどうかの決定を、核酸分析のための前記第１の試料の最初の吸引から約４時間未満で行うことをさらに含む、前記方法。
  64. サブプールの核酸分析用の前記サブプールを形成するために、前記試料搬送機上の前記プール試料に含まれる複数の試料のサブセットをオンボードプールすることをさらに含む、請求項３９～６３のいずれか１項に記載の方法。
  65. 前記プール試料に対して前記ハイスループット分析を実行している間に、前記試料装填領域に前記第１及び第２の試料を保存することをさらに含む、請求項３９～６４のいずれか１項に記載の方法。
  66. 前記ハイスループット分析が、複数の病原体または感染因子を検出するための、前記プール試料の前記少なくとも分画部分に対する定性アッセイを含む、請求項３９～６５のいずれか１項に記載の方法。
  67. 前記複数の病原体または感染因子が、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２（ＣＯＶＩＤ－１９）、ＨＩＶ－１、ＨＩＶ－２、ＨＢＶ、ＨＣＶ、ＣＭＶ、パルボＢ１９ウイルス、ＨＡＶ、クラミジア、淋病、ＷＮＶ、ジカウイルス、デング熱ウイルス、チクングニアウイルス、インフルエンザ、バベシア、マラリア、及びＨＥＶ、からなる群から選択される、請求項６６に記載の方法。
  68. 前記定性アッセイの前記結果に基づいて、臨床使用のための前記プール試料に関連するドナー物質を出荷するかどうかの決定を行うことをさらに含む、請求項６６に記載の方法。
  69. 前記ハイスループット分析が、前記プール試料に対するデジタルイムノアッセイ分析を含む、請求項３９に記載の方法。
  70. 請求項６６に記載の方法であって、前記プール試料中の病原体または感染因子が検出される場合、前記プール試料中の前記第１の試料、前記第２の試料、または任意の追加の試料のどれに前記病原体または感染因子が含まれているかを決定するために、前記プール試料をオンボード分解することをさらに含む、前記方法。
  71. 前記プール試料に対してハイスループット分析が実行されている間、前記試料装填領域に前記プール試料を形成するために使用される前記第１の試料、第２の試料、及び任意の追加の試料を保存すること；及び
    前記プール試料中の病原体または感染因子が検出される場合、試料調製及びさらなるハイスループット分析のために、前記プール試料を形成するために使用される前記第１の試料、第２の試料、及び任意の追加の試料を、前記試料装填領域にあるそれぞれの前記試料チューブから前記試料搬送機に自動的に移送し、前記プール試料を形成するために使用される前記第１の試料、第２の試料、または任意の追加の試料のどれに前記病原体または感染因子が含まれているかを決定すること、をさらに含む、請求項６６に記載の方法。
  72. 前記第１の試料及び前記第２の試料が、それぞれ４８個の試料を含む、請求項６６に記載の方法。
  73. 前記第１の試料及び前記第２の試料を分解して、前記それぞれの４８試料のうちのどれが前記病原体または感染因子を含むかを決定することをさらに含む、請求項７２に記載の方法。
  74. 前記プール試料のオンボード分解が、
    サブプールを形成することであって、各サブプールは、前記プール試料内の前記第１の試料、第２の試料、及び任意の追加の試料のサブセットで構成されている、前記形成すること；ならびに
    各サブプールに対して定性アッセイを実行して、どのサブプールに前記病原体または感染因子が含まれているかを決定すること、を含む、請求項６６に記載の方法。
  75. 請求項３９～７４のいずれか１項に記載の方法であって、手動介入なしで実行する、前記方法。
  76. 前記試料装填領域のそれぞれの試料チューブからの２～２２個の間の追加の試料を、前記試料搬送機に移送すること、及び前記２～２２個の間の追加試料を前記チューブ内にプールすることをさらに含む、請求項３９～７５のいずれか１項に記載の方法。
  77. １時間あたり約２４０～約３４０個の間の試料を前記試料装填領域から前記試料搬送機に移送する、請求項３９～７６のいずれか１項に記載の方法。

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