TW201037309A - Open platform automated sample processing system - Google Patents

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201037309 / Λ 六、發明說明： 【韻' 明戶斤屬·^技^挪^貝域^】 參考相關申請案 本案係關於美國專利申請案第12/〇62,95〇號，申請曰 2008年4月4曰，該案請求美國臨時專利申請案第60/910,565 號，申請曰2007年4月ό日之權益。本案亦係關於美國臨時 專利申請案第61/183,857號，申請曰2009年6月3曰。本案亦 係關於美國臨時專利申請案第61/113,855號，申請曰2008 年11月12日，及美國臨時專利申請案第61/122,621號，申請 曰2008年12月15曰。本發明亦係關於美國臨時專利申請案 第61/185,081號，申請日2009年6月8日，名稱「自動化人類 乳突瘤病毒檢定分析及系統」（代理人檔號74708.000200)。 4 本案請求前述申請案各自之權益、請求前述各案之優先權 ^ 及前述各案係以引用方式併入此處。 發明領域 ^ 本揭示係關於自動化樣品處理系統，及提供允許高產 出量檢體處理之系統及方法。根據本發明之系統允許樣品 處理產出量大增，減少因樣品量不夠用於檢定分析檢測而 無法檢定分析之樣品數目’減少人工勞力需求及允許於樣 品處理期間有生產力地使用操作員的「走開時間」。本案揭 示之系統之多個面相可各自獨立用於其它系統。 【先前1 發明背景 過去，於醫事服務方面有待試驗的生物樣品係使用勞 3 201037309 力密集的手動方法或需要由檢驗室技術員小心監督的半自 動化方法處理。此等系統容易出現多種形式的操作員錯 誤，諸如試驗不當（例如使用不當試劑或錯誤判讀結果）、樣 。口損耗(例如樣品潑灑)及身分遺失(例如遺漏病人名稱或樣 叩與不正確的病人相關聯）。雖然半自動化方法可協助減低 勞力成本及操作員錯誤，但多種自動化方法之使用上煩 瑣。舉例言之，多種「自動化」系統實際上只是半自動化， 芜要勞力畨集的前置處理步驟來將輸入樣品轉成機器可接 受的格式，諸如樣品容器。其它系統執行處理步驟之一子 集’但要求操作員手動執行其它處理步驟子集。也發現既 有的半自動化系統缺乏安全控制，需要頻繁停機進行維 修，操作上無效率或緩慢，或有其它問題或缺點。 技藝界有一種需求需要其它自動化及半自動化處理系 統，可以多種格式接受樣品之處理系統，及可同時處理不 同種樣品之處理系統。也需要有其它樣品處理方法。需要有 其它樣品處理設備及次系統，該等設備及次系統可用來於全 自動化、半自動化及手動操作系統中協助樣品處理工作。 【明内3 發明概要 於一個面相，提供—種自動化樣品處理系統具有適用 於同時接納多個樣品容II之―樣品輸人端適用於接納一 個或多個新s式劑供應源之一試劑輸入端，適用於接納一個 或夕個新耗材供應源之一耗材輸入端，適用於接納舊耗材 供應源之一固體廢料輸出端，適用於接納一個或多個舊試 201037309 劑供應源之一液體廢料輸出端，及一處理中心。該處理中 心包括適用於自至少一個樣品容器移開一蓋之一除蓋器， 適用於自該至少一個樣品容器移出一檢體及將該檢體移轉 至一輸出容器之一抽取器，及適用於將該蓋再蓋回該至少 一個樣品容器上之一加蓋器。該系統也包括適用於接納該 輸出容器之一樣品輸出端，及一使用者介面其係適用於接 收來自於該使用者之一輸入信號而指示該至少一個樣品容 器之身分，以及基於該至少一個樣品容器之物理性質來控 制至少一項操作。 圖式簡單說明 第1圖為根據本發明之一個實施例自動化樣品處理系 統之一實例之等角視圖。 第2圖為第1圖之實施例之示意頂視平面圖，該圖底部 係與機器前方相對應。 第3圖為可使用第1圖之實施例進行之檢定分析方案之 一實例之示意圖。 第4圖為第1圖之實施例之樣品輸入及初始移轉區之等 角部分視圖。 第5圖為樣品檯架之一具體實施例之部分剖面側視圖。 第6A圖及第6B圖為條碼讀取器、振搖器單元及除蓋器 /加蓋器單元之等角部分視圖，第6A圖顯示除蓋位置及第6B 圖顯示抽取位置。 第7A圖為用於DCU之一個實施例之伸縮節夾具之一實 例之等角視圖。 5 201037309 第7B圖為可用於DCU之一夾具實例之等角視圖，顯示 可用於兩種不同尺寸之瓶。 第7C圖為振搖器及轉運機構之一組合實例之等角視圖。 第7D圖為抽取器/試劑幫浦之一組合實例之等角視圖。 第8圖為DCU流動路徑之等角試圖。 第9A圖至第9C圖為一DCU系統之示意圖顯示其操作 及能力之多個面相。 第10A圖至第10F圖為一 DCU系統之示意圖顯示其操 作及能力之多個面相。 第11圖為萃取管單元之一實例之等角視圖。 第12圖為一萃取管單元夾具之一實例之等角視圖。 第13圖為萃取管單元轉運機構之一實例之等角視圖。 第14A圖及第14B圖為側視圖顯示位置相鄰於一萃取 管單元之磁鐵之一配置實例。 第15A圖為一抽取器實例之側視圖。 第15B圖為採用第15A圖之抽取器之抽取器站實例之 側視圖。 第16圖為四槽道固定式分離滴量器之一實例之側視圖。 第17A圖及第17B圖為第16圖之滴量器之剖面側視 圖，第17A圖顯示完全***ETU之前，及第17B圖顯示完全 ***之後。 第18圖為包括第16圖之滴量器之最終移轉單元之一實 例的操縱系統之等角視圖。 第19A圖至第19D圖為示意圖顯示ETU與樣品托盤間 201037309 之最終移轉操作之二實例之示意圖。 第20圖為處理系統之另一個實施例之示意頂視圖。 第21圖為ETU轉運機構之另―個實例之等㈣圖。 第22圖為流程圖顯示檢定分析方案之—實例。 第圖帛25圖為圖表顯示檢定分析方之一個 之結果。 ^

第26圖為開放式平台Dcu之具體實施例之部分等角視圖。 t實方式】 較佳實施例之詳細說明 ▲本=不提供自動化或半自動化樣品處理系統、自動化 尚產出量樣品處理方法' 高產出量檢體處理祕之協調與 控制操作狀控制系統，及可前述樣品處理系 統或方 裝置或系、'先之多種裝置。本發明之較佳實施例可提供 更决速£可*且更廉價之方法及用於高產出量病人樣品 處理之機H，㈣外或此外可實現其它效果。 如月9文"尤明，此等系統之具體實施例可提供大為增高 的樣品或檢體處理產出量。舉例言之，此處所述系統之一 個實施例可於單-8㈣—讀班透過十步驟方 案處理約 1，400生物樣品’自標準樣品收集管内所提供之動物細胞， 以方便的96孔格式製造經純化的DNA。自動化系統之另一 個具體實施例每8小時的輪班可產生高達2 〇⑻個臨床結 果。本發明之實施例也可減少人力的需求及於樣品處理期 間允井有生產力地利用操作員的「走開時間」。舉例言之， 經由提供所需材料（包括樣品）之大型貯器以及經由提供連 7 201037309 續式或疋期式接取輸入端及輸出端而可增加走開時間且有 效利用之。此等特徵允許有彈性時間窗可供對機器再進 料’允許當操作員照料其它工作時機器可以滿載操作直到 於再進料窗期間需要再補充進料或由機器中移出已處理完 成的樣品為止。 於其它面相，本發明實施例提供於高產出量處理期間 自含有樣品之試管或小瓶内擷取樣品體積的改良。如此導 致因樣品體積不夠用於檢測而樣品無法分析之機會減低， 而其又減少需要有病人採集額外樣品的需要。又復，實施 例可使用獨特樣品處理邏輯來避免不必要地處理體積過小 而無法可靠地測試的樣品。 此處所述系統可用於執行多種常見臨床檢驗室或研究 實驗室方法中所要求的步驟。具體實施例可用於DNa分析 檢定，諸如由德國希登奎吉公司（Qiagen(}mbH)開發出的下 一代混成捕捉高風險（Next Generation Hybrid Capture® High Risk)檢定分析（「奎吉」）。此種檢定分析於多項大規 模臨床研究期間藉混成捕捉2 (Hybrid Capture 2)所確立的 高階子宮頸疾病維持高度臨床敏感度，同時獲得高度特異 性結果。可藉此處所述系統之實施例執行之本檢定分析及 其它之實例係揭示於美國臨時專利申請案第61/23丨，371 號’申請日2009年8月5日，名稱「使用陰離子交換基體用 於單離核酸之方法及套件組」及第61/147,862號，申請曰 2009年1月28日，名稱「利用混成捕捉技術之序列特異性大 體積樣品製備溶液」，二案全文係以引用方式併入此處。 201037309 /須瞭解前述檢定分析僅供舉例說明，本系統可用於執 行其它臨床方法或_其它部分諸如其它㈣、蛋白質、 小分子、細胞、病毒等H雖然實驗室方案之特定步 驟相虽分歧’料？步驟通常仰賴多種常㈣基本操作， 諸如試劑的添加、混合、料等。此處所述本發明實施例 適合用於提供於鮮試管格絲行多樣化分歧的常用實驗 室操作集合m财便由處理肋合⑽成來執行實 質上任何方案巾所要求之步驟。此處提供之祕例如可用 於DNA、RNA、蛋白質、質體、染色體、抗體、或小器官 之高產出量製備。其它系統可用於執行該方法之全部或部 分諸如：轉形；交配(例如酵母、線蟲、或其它小型有機體）； ’’、屯株選殖，墨點分析（用於DNA、RNA、蛋白質、酶等）； 突變發生；定序準備；核酸擴增；引子合成；eusa ;酶 檢定分析；X-gal染色；免疫組織化學；免疫螢光；樣品固 定；流動細胞計量術；原位雜交；試管内轉錄及/或轉譯； 自瓊脂純化樣品；胜肽合成；综合存庫製劑；等。使用本 發明之實施例之方法實質上可採用任何來源之樣品例如包 括：原核細胞；真核細胞；得自多細胞有機體之組織樣品； 全有機體(例如蠅、蠕蟲、或其它類似的小型有機體）；經調 理之培養基；環境樣品；等。可執行之方案實例包括顯示 於下列内文「分子純株選殖：實驗室手冊」（第三版，冷泉 港出版社）或「分子純株選殖精簡方案：實驗室手冊」（第一 版’冷泉港出版社），其揭示全文係以引用方式併入此處。 進一步，本發明實施例適合用於提供後文說明之96孔及384 9 201037309 孔格式以外之任何適當輸出格式，諸如輪出至膜或墨點 紙、細菌、酵母、或哺乳動物細胞培養板等。 現在參考第1圖及第2圖，說明以前置分析系統 (「PAS」）100之形式之自動化系統實例之進一步細節。第i 圖為PAS 100之等角視圖，顯示蓋有外蓋之裝置。第2圖為 PAS 100之頂視示意圖’其中部分結構被位在該等結構上方 的物項所部分遮蔽或完全遮蔽，但由附圖及後文討論仍將 顯然易明其所在位置及操作。PAS 100之本實施例自病人樣 品擷取DNA，諸如採自所謂的rpap抹片」之子宮頸樣品； 採入樣品收集培養基之子宮頸細胞樣品諸如說明於臨時專 利申凊案第61/108,687號，申請日2008年1〇月27日（以引用 方式併入此處）’或任何其它病人細胞來源。 PAS 100或前置分析系統之其它實施例可結合分析或 測s式樣品之分析系統（例如藉分析樣品中所存在之DNA)使 用。舉例言之，分析系統實例可進行核酸檢測檢定分析步 驟，諸如奎吉混成捕捉2檢定分析或下一代混成捕捉檢定分 析方案所述。此等步驟包括樣品載入、標靶核酸變性、探 針雜交、標靶捕捉、信號產生、信號檢測及檢定分析結果 報告。可用於執行此等或其它檢定分析之分析系統實例為 得自奎吉公司之凱恩杉堡（QIAensemble) JE2000。 中央控制單元(CCU)可用來控制及/或監視PAS 100及/ 或下游分析系統，CCU之一實例可提供PAS與分析系統間之 處理介面。例如’ CCU可組合PAS及分析系統來執行根據混 成捕捉2或下一代混成捕捉方案前處理與測試樣品所需的 201037309 全部步驟。 PAS 100之一個實例為大致上自容式單元，具有多個輸 入位置及輸出位置’此處操作員可供應供應源及移除廢料 及已處理的樣品。於該具體實施例中，PAS 100包括一樣品 檯架輸入端102、一樣品檯架輸出端104、一控管小瓶及剔 除小瓶接取點106、一第一滴量管梢端輸入端1〇8、一ETU 輸入端110、試劑托盤112、一第二滴量管梢端輸入端114、 一樣品孔板輸入端116、一樣品孔板輸出端118、及一個或 多個固體廢料輸出端120。此等各種輸入端及輸出端之功能 容後詳述。PAS 100也包括連接至控制裝置之CCU之適當介 面（圖中未顯示）。當然CCU或其其它部件可整合入pas 100 本身，該種情況下，PAS 100可設置人機介面來接收操作指 令及/或顯示系統狀態。此等介面包括技藝界已知之多種介 面元件，諸如監視器、觸控螢幕監視器、鍵盤、滑鼠、麥 克風、％聲器、條碼Ί買取器等。雖然所示輸入端及輸出端 之排列對本實施例已經選定，但須瞭解其它排列配置也可 用於其它實施例。 該PAS實例適合用於處理生物樣品，包括液態細胞學 (LBC)樣品進入含有已萃取的樣品核酸之標準％孔孔板。處 理期間，樣品係取自標準樣品容器，而於—條試管内處理， 稱作萃取試管單元（「Ετυ」）。·之實例細節將於後文參 考第11圖詳細說明。各個ETU可具有任何適當數目的試 管，但於一個實施例中，Ετυ有八根試管來方便與％孔孔 板的一列相對應。 11 201037309 系統製備實例 PAS 100準備用於操作，係經由以欲處理的樣品及消耗 性7L件諸如滴量管梢端2〇2、2〇4 '試劑2〇6、樣品孔板2〇8、 及丑丁1；210載荷至1>八8。 於所不實施例中，滴量管梢端202、204係栽荷入第一 及第一滴里笞梢端輸入端1 〇8、^ 14。滴量管梢端2们、 可以任何適當形式或載具提供。於所示實施例中滴量管 梢端202、204係於檯架提供，檯架將多個滴量管梢端2〇2、 204固定於直立方向來協助藉自動化滴量器提取。第2圖中 以矩形表示之多數滴量管檯架可一次載荷入PAS 1〇〇,及藉 如技藝界已知之輸送帶、機器人手臂或其它適當裝置前進 至自動化滴量器所在位置。於本實施例中，滴量管梢端輸 入端108、114包含進給入滴量管檯架輸送器的簡單矩形開 口。若有所需，於此等開口上方可設置門或其它蓋。一旦 全部滴量管皆已經移開，則檯架可堆放於一個或多個固體 廢料容器214。此外，已用過的滴量管於拋棄前可堆放於檯 架内來減少固體廢料體積。 試劑206係載荷入一個或多個試劑托盤112。托盤112可 安裴於檯架上來從PAS 100前端滑出俾協助載荷及卸載。此 外各托盤112可固定多個試劑瓶，試劑瓶聯結至流體線來將 試劑輸送至需要的位置。若有所需，托盤112可包括夾子、 皮帶、或其它適當尺寸的口袋來將瓶子固定定位。如用於 本内文，試劑可包含任一種流體或用於PAS 1 〇〇内部進行的 處理步驟所使用的其它材料’諸如化學溶液、去離子水、 12 201037309 溶解液、緩衝液、油類、捕捉珠粒懸浮液等。 樣品孔板208諸如技藝界已知之標準96孔樣品孔板載 入樣品孔板輸入端116。於所示實施例中，多數樣品孔板208 彼此向上堆疊於樣品孔板輸入端116。於操作期間，最底下 的孔板208藉輸送器或其它適當裝置前進至樣品孔板載荷 位置212。一旦填滿，樣品孔板208返回樣品孔板輸出端 118，且增加至先前已經填充的樣品孔板208之堆疊下方。 已填充的樣品孔板208向上升高至樣品孔板輸出端116，於 該處由操作員所提取。 ETU210載入ETU輸入端110。ETU輸入端110前進至固 定ETU之ETU檯架。輸送器或機器人手臂將ETU210前進至 填充ETU 210的第一位置，及由檯架中取出輸送至進一步處 理的第二位置。如前文說明，ETU包含可組成來協助其順 著輸送器移動或藉機器人手臂或其它機構移動。 樣品藉載荷入樣品檯架201(第2圖）及將樣品檯架2〇h'f 動入樣品檯架輸入端102而載荷入PAS 100。樣品檯架2〇1係 藉輸送器而自樣品檯架輸入端102移動至處理位置216，及 然後返回位在於樣品檯架輸入端102下方之樣品檯架輸出 端104。任一種適當輸送器系統皆可用於此項目的。舉例言 之，輸送帶、機器人手臂、或動力輥輪皆可用於橫向移動 樣品檯架202,而升降機可用來下降樣品檯架202。 如第2圖所示，於任何給定時間多個樣品檯架2〇2可栽 荷入PAS 100。雖然可縮放實施例比例使得樣品檯架2〇2只 包括單一樣品（或單純免除檯架而只使用原先的樣品容器 13 201037309 作為樣品載具），但各個檯架上包含多個樣品可達成更高生 產力彳固實⑻例巾’各個樣品檯架施可包括排列成矩形 陣列之42個或48個樣品位置。當樣品位置的數目增加時， 用來萃取樣品容n的設備(諸如機^人手臂）需要更高準確 度。此外’各個樣品位置可組配來固定一個或多個不同尺 寸之樣品容器，當PAS 1GG係用來處理典型地得自於多個不 同來源之樣品時特別有助益。舉個實例，樣品棱架2〇1可適 合用於固疋典型地用於已知的普色賽㈣、許爾徑 路（SurePath)、及/或DCM試驗套件組之樣品小瓶。 實例處理綜論 PAS 100大致上順著虛線箭頭線標示的路徑處理樣 。一般有二個處理階段：初始轉移階段，其中各個樣品 被移轉至一處理容器（及其中可進行若干其它處理）；第二階 段，其中樣品係經分析或處理成可分析格式；及最末階段， 其中樣品被移轉至標準化輸出容器。此處輸出容器係以％ 孔孔板顯示’然後移出及進行分析。 於較佳實施例中，PAS 1〇〇使用一種處理系統，其中多 個步驟係根據重複固定長度内部時鐘週期計時。時鐘週期 可為任意週期，或可基於處理參數，諸如特定處理步驟之 持續時間。舉例言之，若一個處理步驟耗時1〇〇秒，轉運至 該步驟的時間耗時20秒，剩餘處理步驟可在該12〇秒的時間 框或多個該時間框以内完成，則時間週期可設定於12〇秒。 於3亥具體實施例中，時鐘週期為約15〇秒(24/2分鐘）。於本 實轭例中，各方法或方法之組合係於—個完整時鐘週期或 14 201037309 多個時鐘週期時間以内發生

係每個時鐘週期―土狡私5 、 °丨为情況下，各個ETU 下，一處理步驟可❹個^週2理步驟。於若干情況 理站來並列執行相同步驟。須^^，可配合有多個處 轉運時間而有若讀化，料驟執行時間可能因 時鐘週期1原位等候朗時可能少於—個完整 、 個處理開始。須瞭解全部 =ΓΓ 一(換言之各個處理站的時鐘週期

:= 一通:計時_)，或各個處理站的時鐘週期可 \、-樣品放置於其中則開始各個處 理站的時i童 侧。後述方法可用於轉運時間佔據時鐘週期的大部分， 可能為只制單—Ετυ轉運機構的情I❹前述系統， 經由以並财核理多個樣品，於多個樣品同時執行各個 處理步驟可提尚產出量。處理步驟可於類似的步驟集合成 群來形成處理站或處理模組，而改良效率或縮小系 統尺寸。 於初始階段，提供於樣品檯架202之樣品係朝向一移轉 站移動，該移轉站具有—條碼讀取器218、-混合單元220、 及-除蓋器/加蓋器單元222。各個樣品係於第一移轉站處 理，如箭頭節段Α2所示，經由從樣品檯架2〇1移出樣品容 器，使用條碼讀取器218讀取樣品容器上的條碼，於混合單 元220混合樣品容器來均化内容物，及於除蓋器/加蓋器單 兀222將樣品容器除蓋。其次，自動化滴量器（圖中未顯示） 將一整份樣品從樣品容器移至£丁1； 210。當填滿時，ETU 210前進至移轉單元224，移轉單元224將ETU從ΕΤϋ檯架移 動至處理區226。 15 201037309 所示實施例中，處理區226包含一個或多個處理站。處 理站之類型及數目可根據PAS 100之特定用途改變。舉例言 之，處理區226可包括一樣品妥適性站228、一第一混合站 230、一第一培養站232、一第二培養站234、一第二混合站 236、一第一抽取站238、一第二抽取站240、及一終移轉站 242。各站包括多個Ετυ容器，或可複製來允許跨多個時鐘 週期持續操作，容後詳述。處理站可於單一連續腔室内部 排成一列設置。此種排列可以多種方式簡化pAS 1〇〇的組成 或操作。舉例言之，可使用單__轉運機構，諸如機器人手 邊來順著處理站移動樣品。此外，由機器背部可方便接取 王4處理站。雖然前述線性排列相信可提供某些好處，但 並不需要用於全部實施例’於其它情況下可使用轉盤式配 置或其它排列。 固定式時鐘週期及PAS 100之多個輸入端結構及輸出 端結構的使社許以相對少的使歸輸人即可連續操作。 ;操作期間’樣品定期添加於樣品檯架輸人端⑽，及已處 理的檯架由樣品檯架輪出端1G4取出。四個檯架可載荷入該 2置進行處理’有二個已處理檯架的空間。無需使用者的 入’―旦第四個檯架處理完成即停止處理(但即使於第四 個檯架處理完成後’藉設置—接取手臂，該手臂自第五個 檯架取得樣品處理仍然可繼續進行短時間，容後詳述）。如 忒具體實施例可稱作以四檯架服務間隔操作 。服務期 卩四個已處理的檯架可移出來允許連續進行處理另外 四個檯架之操作而無間斷。為了減少操作系統所需的服務 16 201037309 時間量，可於PAS中載入足量試劑、滴量管梢端、ETU及樣 品托盤之供應源來處理四個或四個以上的填滿的檯架隨後 才需要進一步服務。此外，整個操作期間，固體及液體廢 料容器214、250接納已用過的滴量管梢端、ETU、ETU檯 架、所抽取的液體等。此等容器尺寸可選擇於四個檯架服 務週期期間充分填滿，但其它尺寸亦屬可能。 雖然於若干實施例可提供前述結構特徵，但方便接取 0 點的使用允許使用者實質上於操作期間的任何時間可連續 添加供應源及取出廢料。如此可最大化裝置的服務能力同 時於機器操作期間執行其它工作。當樣品處理時可添加或 移出輸入檯架。因系統處理一輸入檯架約為15分鐘，於操 .作開始後的15分鐘至1小時間的任何時間可添加額外檯架 (及移開已元成的檯架）’允許可更加利用走開時間。二控管 固持座及二剔除固持座允許即使需要使用者照顧時仍然可 持續操作’原因在於-控管固持座已填滿（或剔除固持座已 〇 排二時）另一者仍保持可供利用。實施例也可採用視覺指示 器來顯示何時好㈣絲剔_持座需要簡，可將控管 固持座或剔除固持座或其它存取點鎖定來防止使用者接取 保留的固持座或防止當操作正在執行中使用者接取接取點。 多種感測器可用來檢測供應源數量，此項資訊可顯示 於使用者介面或以其它方式與操作員通訊。舉例言之，技 :界已知之超日波感測器或其它裝置可檢測可用的滴量管 梢端ETU、及輸出孔板數目，及固體廢料及液體廢料高 度’且將此等高度位準報告予控制單元。為了防止處理期 17 201037309 間不必要的停止，控制單元可規劃成除非有 廢料容量可供處理持續進行至完成二 可使用視覺指示器來指示供應源、廢料及輪人樣品之1準。 選擇性地，可發出聽覺警報㈣告供應源位準 及/或警告試劑位準過低或功能異常時停止系統操作。聽覺 警報包括语音催促協助識別故障或所需的特定供料。

如同其它耗材，試劑中之一者或多者可藉感測器監視 來檢測其位準。試射添加於容器，有-根虹吸管向下伸 入各個試劑容器，及有幫浦將試劑抽取至板上(⑽如㈣貯 器。液體位準感測器檢測各個貯器内存在的試劑量允許 唯有當足量試劑存在於板上可完成處理時才開始處理樣 品。此外，板上貯器可用作為「氣泡陷牌」，原因在於任何 進入β式劑谷器與其貯器間之轉運管線的空氣將漂浮至貯器 頂上而不會被抽取人分_，分配器使⑽㈣的一分開 的入口及相關的幫浦來由各個貯器抽取流體。中間貯器的 使用允許更換試劑瓶而不會中斷PAS之試劑供應。於某些情 況下，某些試劑可能需要定期混合。舉例言之，含有巨觀 顆粒(例如捕捉珠粒、固體催化劑等）容易沉降及形成團塊的

若干试劑需要定期混合。系統將由於貯器與試劑容器間或 於貝T器本身内部循環該試劑來維持此種試劑的充分混合。 此外，當預期系統有一段時間不動作(例如輪值結束，維修 等）時，此等試劑可由配送管線泵送出返回其輸入容器。藉 由虽系統有一段時間不運轉時將試劑泵送返回其輸入容 器’同樣可節省高成本試劑。 18 201037309 處理實例 現在參考第2圖及第3A圖至第3F圖說明處理方法之一 具體實施例。雖然後文處理方法可協助解說一個pAS 1〇〇實 例之處理操作以及前述處理站實例之操作，但須瞭解絕非 囿限本揭示。

於第3 A圖至第3F圖之實施例中，pAS i〇〇係配置來執行 兩項不同檢定分析讀：「PC」方案及「許爾徑路」方案。 此等方案意圖用於製備欲測試人類乳突瘤病毒 (HPV」）DNA之存在的樣品。於本實施例中，由於樣品係 於不同瓶及/或培養基提供故使用兩種方案。 始於步驟302,藉機器人手臂或其它適當機構而由一樣 品擾架2G1移出-樣品m些情況下，諸如可能希望驗 證試驗結或彡統鱗之航下，#外可自㈣多個控管 樣品之一控管樣品檯架244移出樣品容器。於步驟3〇4，條 :讀：器218讀取樣品容器上的條碼來識別及/或追蹤樣 品。若不存在有條碼或條碼並非與病人相關聯，或以其它 方式可藉线朗，難品容H可持續通轉理，或更佳 樣品容器婦動至_小瓶檯架246，如步獅5所示。剔 除小瓶_246可藉使时手動排空，協助確保操作員發現 故障以及採行任何適當後續追縱動作。由於 ^制除，包括：數量不桃鮮無法除蓋、條 讀取或無法辨識等。舉例言之，無法打開之蓋子可以手動 鬆脫或將樣品移到另-個容器；又無法識別或無法讀取條 碼的樣品可人工識別；及QNS樣品可以人卫處理(選擇性地 19 201037309 添加可協助樣^萃取的糊），或可報告給健康照護提供者 或病人有關已經無法檢定分析。 於步驟306,樣品經混合來均化樣品容器内容物。樣品 可藉技藝界6知之多種方法及I置混合及獅，於此處無 需說明此等混合手段的細節。振搖器實例包括執道振搖 器旋轉振搖器、翻轉振搖器（適用於密閉樣品容器）、平台 振搖器、組合減H⑽如類似用作為商業塗似合器的振 搖器）umi、振㈣合㈣、超音舰合_、及其任 種、且σ。授動裝置可因多項因素而改變，諸如容納樣品 的今器形狀、接&分析的特定樣品本質及其巾欲檢測部分。 於步驟308，由樣品容器移除蓋子。若無法移除蓋子， 則樣ασ^移至剔除檯架，步驟_及如前文說明般處理。 蓋子被打開’任何適當量的檢體(PC方案為2咖微升及許爾 徑路方案為15〇〇微升）由樣品容器中移出，步驟则。於步驟 阳，此檢體被配送入試管接受進—步處理。於樣品移出後 將蓋子再蓋回樣品容H，樣品容器放回樣品檯㈣卜較佳 係放回其縣位置。任—種適當裝置皆可用來將檢體移轉至 ETU例如可使用自動化滴量系統，諸如得自德國史塔克生 =系統公司（STRATEC Biomedical如加AG)之自動化滴 i系統如刚文說明’試管可為有多根試管之etu的一部分， 但於其它實關巾，任何其它適t ”也可絲盛裝檢體。 於該具體實施例中，ETU有八根試管，因此可容納八 個樣时。％下解故’各個ETU係於下游根據⑼秒時鐘週期 實例處理。如此於各個時鐘週期進行步驟逝、则及遞八 20 201037309 -人（亦即每18.75秒一次）’因此當各個時鐘週期開始時ETu 被填滿且移動至就緒位置。當然此等步驟也可更快速發 生，但可含括延遲來防止超過其餘操作的進行速率。 其次含有檢體之ETU置於樣品妥適性站228，此處於步 驟314測试來決定該樣品是否妥適性接受進一步處理。於一 具體實施例中，包括轉運樣品至樣品妥適性站228之步驟 314可進行一次完整15〇秒時鐘週期至完成。任一種適當樣 ^ mi妥適性试驗裝置皆可使用。例如樣品妥適性站228可包含 光予測量系統其中樣品濁度經光學測量來判定樣品是否含 有適量細胞。此種裝置之一個實例顯示於美國專利申請案 第一·/一’一，號，名稱「使用濁度光散射技術確保樣品妥適 、性，申請日2009年1〇月9日（也標示為代理人檔號 74708.000601) ’全文係以引用方式併入此處。濁度測量實 例較佳係於樣品配送於ETU後之約1〇分鐘以内進行俾防止 ~T月b因樣品沉降造成的不準確。選擇性地，etu可授動， 〇 諸如藉移動ETU至樣品妥適性站228之裝置攪動，或藉安裝 於樣品妥適性站22 8的振搖器攪動來協助確保濁度測量的 準確度^也可於一段時間後再度測量濁度來測定多少初期 测量的濁度係由於具有與細胞(例如頭髮、黏膜、細菌）不同 (更快或更慢）的沉降輪廓資料之非細胞材料類別，如此提供 更加確保樣品準確度。若測定樣品不適合進—步試驗(例如 樣品中存在的細胞量太少）’則PAS 1〇〇控制系統於步驟315 對该樣品加旗標。被加旗標的樣品可繼續移動通過處理區 226 ’但試劑不會沉降至該樣品以避免不必要地浪費有用的 21 201037309 耗材。但為求簡便，不妥適性樣品單純前進彷彿其為妥適 性樣品，但結果將加註記標明係基於不妥適性樣品。於其 它實施例中，若樣品妥適性測量指示樣品内的細胞含量不 足，則系統可配置將該樣品滴量返回其原先容器而將容器 移動至剔除檯架246。 於步驟316，含有樣品之ETU 21〇移動至第一混合站 230。第一混合站可含有兩個分開的亞站23〇a、23〇b，其各 自之尺寸可谷納一個ETU。於其它實施例中，須瞭解第一 混合站可為單一站或可多於兩個亞站。亞站23〇a、230b可 彼此分開，但較佳係聯結至一共用平台及單一振搖器單 元。ETU位在第一亞站，此處適量第一試劑（兩個方案皆為 60微升)及緩衝液(PC方案1〇〇〇微升及許爾徑路方案12〇〇微 升）添加入樣品，樣品經混合（例如於1〇〇〇 rpm混合15秒）。 雖然仍然於第一亞站230a，但可添加第二試劑（例如25微 升），樣品可進一步混合(例如於1〇〇〇卬m 3〇秒）。ΕΤϋ留在 第一亞站230a歷經一個完整時鐘週期（扣除轉運所需時 間）。任何適當攪動器或振搖器單元可用於混合站230來混 合樣品。此種裝置之實例簡單說明如前，於此處無需敘述。 於步驟318 ’ ETU移動至第一混合站230之第二亞站 230b。此處樣品經混合(例如於1⑻〇 rpm 秒），可添加第 三試劑(PC方案未使用，及許爾徑路方案使用1〇〇微升第三 試劑）及再度混合樣品（例如於1 〇〇〇 rpm 3 〇秒）。ETU留在第 二亞站230b歷經一個完整時鐘週期（扣除轉運所需時間）。須 瞭解並未嚴格要求全部實施例中將ETU由第一亞站230a移 22 201037309 動至第二亞站230b。 可設置一個或多個分配器諸如活動式配送單元248來 於亞站230a、230b添加緩衝液及試劑至樣品。配送單元⑽ 可經控制來根據沿著E TU位在各個試管内的樣品類型配送 正確數量的試劑或緩衝液。試劑可使用幫浦、活塞或其它 技藝界已知裝置經流體系統配送。試劑可經喷嘴配送，喷 嘴接觸其欲配送之液體樣品，該種情況下可能期望抛棄喷 〇 嘴或在配料同樣品之間洗时嘴，藉此減少樣品的夾 帶。試劑也可自未接觸樣品之噴嘴呈滴或呈流配送。喷嘴 I有-個直徑小於或等於流㈣運樣品至噴嘴的流體移轉 皆線直徑的開口。選擇性地，喷嘴可單純為流體移轉管線 • 的延續。喷嘴可由斥水性材料或超斥水性材料製造，藉此 . 免除樣品小滴依附在噴嘴且更加確保配送所在位置及配送 體積。試劑分配器可為單槽道或多槽道，例如允許試劑並 列配送入多數容器。此等分配器之細節為技藝界所已知於 〇 此處不再詳加說明。 於若干實施例中’可能期望將含有巨觀顆粒(例如捕捉 的珠粒、固體催化劑等）之試劑配送入樣品。巨觀顆粒由於 谷易卡在配送管線中及卡在噴嘴上故難以準確地一致地配 送°為了解決此等潛在問題，一個實施例中，PAS 100可將 巨粒子懸浮液（例如60微升）配送入同一個處理步驟添加的 較大量試劑之該配送管線（例如1000毫升或Uoo微升緩衝 液）。如此協助沖洗巨觀顆粒通過配送管線及確保添加正確 量的珠粒。此種方法也可有助於防止巨觀顆粒的乾燥，否 23 201037309 則於乾燥後變沾黏及結塊，結果導致結果不一致或機器的 停機時間。所示實施例中，第一試劑包含60微升有巨觀捕 捉珠粒之懸浮液。為了獲得此流體的準確配送，配送臂248 可位於期望的ETU位置’然後巨觀顆粒懸浮液於單純τ字形 接頭配送入緩衝液流動路徑（亦即懸浮液大致上以直角注 入筆直的緩衝液流動路徑）。巨觀顆粒懸浮液可在緩衝液流 開始前注入，可使得流動路徑内的部分緩衝液流出配送喷 嘴之外。一旦懸浮液係於流動路徑，相對大量緩衝液通過T 字形接頭水平配送，將珠粒沖洗出及配送入Ετυ。隨著試 Ο 劑量大於流動路徑體積，珠粒完全被配送入ETU。於所示 實知例中’流動路徑可加鐵氟龍(Teflon)(聚四氟乙稀）内襯 來協助防止巨觀粒子的沾黏。 當然也可採用其它方法來將巨觀粒子導入較大體積的 * 試劑流動路徑。舉例言之，巨觀粒子可透過標準HpLC注入 器之注入回路添加，然後與緩衝液配送管線同步旋轉；或 可經由控制閥或單向閥添加至配送管線。由於巨觀粒子懸 浮液添加至另一試劑，可通過比直接添加至樣品更短的路 y 徑配送；如此，可縮短專用於巨觀粒子的管路長度（由於巨 觀粒子的堆積或堵塞，此種管路可能比系統的其餘部分需 要更常維修或更換）。 *有所需，系統可s史置於第—混合站230 (或設置於流 體添加至樣品或樣品體積測量有幫助的任何其它站）來協 :確保試劑完全配送入ETU。舉例言之，可使用一部或多 超日'皮測距儀來測定試劑由其中配送出之後該ETU試管 24 201037309 内之流禮位準11適當裝置為技藝界眾所周知在此無需說 明。若發現任何樣品之流體位準係高於或低於預定公差範 圍，則可發出警報，及樣品可如前文說明加旗標，步驟315。 若多根ETU試管内的流體位準不足或以其它方式超出預定 公差範圍以外，表示供應源的喪失或供應管線的問題，則 系統將啟動故障模式，其中中止額外樣品的處理(但系統可 -----〜从A王玉示调頂疋

的安全停止點）。系統也可_賴纟、絲料添加試劑至填 充不足的樣品(只要喪失的試劑類型可確定即可），或於 期間主動啦流驗準來確保配魏財㈣#填充位準。 於步驟320，ETU移動至第一培養站说，此處將樣品 培養適當時間（例如對二方案於⑼。⑽分鐘）。如第2圖所 不’第-培養站232包括多個單元或亞站，其各自可盛^ ρτυ。㈣ETU_於帛—培柄232比⑼料鐘 長四倍，故提供多鱗元。如此提 每⑼秒自第-培養站232插 允岭 個額外單元。若期望養站232可包括-個或多 :個位置，提供足夠空間來配合咖與_:= 车此^假設培養時間保持1G分鐘，添料元 許系統其餘部分以更快速 額卜早7L也允 所示，增加一個額外單元， 、，+例言之，如圖 鐘週期。 許錢其餘部分執行120秒時 第一培養站232可使用 任一種適當加熱系 统來培養樣 25 201037309 品。例如第一培養站232包含一個或多個鋁或鋼製加熱塊， 加熱塊具有切除部，其係匹配ETU形狀，ETU試管可捺扣 嵌合至其中來接收來自該加熱塊的加熱。加熱塊可藉電阻 加熱益或其它裝置加熱 <=於一較佳實施例中，加熱塊確保 溫度均勻至設定溫度的約略1度以内，即使當ETU被安裝及 移出時亦如此。此項目的可使用回授控制機構控制加熱塊 溫度，經由設置環繞加熱塊的絕緣，經由提供足夠加熱塊 重量來對抗過度溫度變化或藉此等技術或其它技術之任一 種組合來達成。此外，加熱塊之重量及形狀可經選擇而確 保溫度大致上維持均勻，當樣品由加減插人或移出時不 會文到無法接文的干擾。用於第—培養站232之適當孵育器 (屬於加熱塊類型或其它類型）之設計為技藝界眾所周知，可 以數學方式或經由例行測試測定。若有所需，若溫度升高 至高於預定位準例如觸。C，财設置安全_來切斷加 熱元件的供電。當然依據特定應用而定也可選用更高或 更低的安全截斷溫度。舉例言之，若使収高設定溫度， 則可能需要相對賴更高安全_溫度；另外，#使用揮 發性溶劑或有特低閃火點的溶劑時可能期望更低的安全截 斷溫度。 於步驟322，ETU移動至第一抽取站咖。第一抽取站 ⑽包含-磁_，該_合岐咖且有設置於則試管 旁的-塊或多塊磁鐵。此等磁鐵站為技藝界所已知。磁鐵 站可固定於原位或當ETU就位時可移動定位，及包含任何 適當磁鐵或電磁鐵類別。此等磁鐵為技藝界所已知，磁鐵 26 201037309 配置實例於後文將參考第ΜΑ圖及第UB圖說明如下。磁鐵 吸引混合人樣品作為第-試劑之順磁性E觀珠粒（參見上 文），及捕捉此等珠粒及任何被吸引的材料定位於試管側 壁。於-具體實施财’水平桿位置與磁鐵相對，略高於 磁鐵，造成朝向磁鐵壓迫的ETU試管之些微干擾。藉此方 式縮短ETU試管與磁鐵間距可提供更強力且更一致地施加 磁場至珠粒，及提高磁珠吸引速度及效果。當珠粒藉磁力 捕捉時，一部或多部抽取器降入試管内部移除流體。任— 種適當抽取器，諸如技藝界已知或參考第15A圖及第1SB圖 於後文說明之抽取器皆可用來自該ETU試管抽取流體。於 該具體實施例中，抽取器梢端係由非磁性材料製成以免抽 取器梢端被磁力吸引至試管側壁。於該具體實施例中，磁 鐵施加至ETU試管90秒，然後啟動抽取器來將流體移至液 體廢料容器250。抽取期間保持施加磁鐵，且較佳單純固定 定位及隨時施加磁鐵。可使用超音波感測器來證實於抽取 完成後全部液體皆已經自ETU試管移除；此種裝置為技藝 界已知。ETU維持於第一抽取站歷經一個完整時鐘週期(扣 除轉運所需時間）。抽取後，磁珠及已經試驗單元留在ETu 試管内’可能連同小量抽取期間未去除的流體。 於步驟3 22抽取ETU試管後，抽取器可經清潔（或可置換 梢端）來防止一種樣品夾帶至下一個樣品。藉將抽取器下降 入含水或其它清潔液(例如漂白水接著為清水)之浴槽254及 抽取定量水而完成洗滌。洗滌可於步驟322之最初90秒磁鐵 施用期間進行’較佳無需耗用一個完整時鐘週期至完成。 27 201037309 相#此洗蘇步驟足夠於HP V核酸檢定分析實例之中防止樣 品的失帶。選擇性地，抽取器之清潔方式可藉將括取器浸 泡入洗條液内及取出，同時施加真空’由於間歇空氣抽取 而形成較大擾流及剪力，預期提供較大清潔能力。前述方 案也可達成足夠清潔而減少廢液的產生。若有所需，可例 行性進行測試來確保洗滌足夠達成可接受的低度樣品灸 帶。若須較大清潔，則可採用清潔劑、有機溶劑、鹽類、 及/或清潔液的加熱。浴槽254也可使用連續流動或間歇流 動之清潔液或水供應源來防止污染物蓄積於其中。 於步驟324，ETU移至第二混合站236。類似第一混合 站230 ’第一混合站可有兩個亞站236a、236b，其係安裝於 一具有共用振搖機構的共用平台上。於步驟324，ETU放置 於第一亞站236a上，適量第二缓衝液藉另一個配送單元252 配送入ETU試管（兩個方案皆1〇〇〇微升）。此配送單元可如前 述或以技藝界已知之任何適當方式組成。於緩衝液配送 後’混合ETU (例如於1500 rpm 30秒）。ETU維持於第二混 合站236之第一亞站236a歷經一個完整時鐘週期（扣除轉運 時間）。 其次於步驟326，ETU移動至第二抽取器240，此處使 用磁鐵來吸引順磁性磁珠120秒，使用抽取器將流體抽取至 廢料。抽取器可為步驟322使用的相同抽取器，抽取器可如 前文說明恰在此抽取步驟之後清潔。於此步驟抽取前，使 用120秒之磁鐵施用，允許更完整捕捉磁珠，有助於步驟322 提供使用抽取器的足夠時間，然後於步驟326順著處理路徑 28 201037309 用於ETU上。ETU留在第二抽取站歷經一個完整時鐘週期 (扣除所需轉運時間）。若時間不足以執行兩個抽取步驟(亦 即步驟322及326)，則抽取站中之一者或二者可含括第一亞 站，其中可放置第二ETU。如此允許步驟326之抽取重疊時 鐘週期或於第二時鐘週期的起點發生。 於步驟328，ETU移動至第二混合站236之第二亞站 236b。此處足量第三緩衝液配送入Ετυ試管（兩個方案皆列 微升），ETU試管内容物再度經混合(例如於丨5〇〇 rpm歷經邛 秒）。ETU維持於第二亞站236b歷經一個完整時鐘週期（扣除 所需轉運時間）。 其次ETU輸送至第二培養站234，此處於步驟33〇，樣 品培養歷經適當時間（例如二方案皆於68 rc丨〇分鐘）。如技 藝界已知，第二培養站包含任一種孵育器。如第2圖所示， 第二培養站234包括多個單元，其各自可盛裝一個Ετυ。若 有所需，可設置額外單元或更少單元。 於第二培養完成後，樣品移動至終移轉站242，於該處 樣品移轉至樣品托盤208，步驟332。此處，ETU放置於將 其固定定位之座上，再度施加磁鐵於ETU試管旁側來吸引 及捕捉順磁性巨觀珠粒。例如於樣品(於本例中包含濃縮核 酸）自ETU§式管抽取及移轉至例如96孔樣品孔板2〇8個別孔 之前，施加磁鐵例如12〇秒。於另一個實施例中，使用12〇 秒時鐘週期，可施加磁鐵歷約5〇秒。如技藝界已知，藉超 音波測量孔板中之液體位準證實樣品移轉完成。除了各樣 品外，可添加額外試劑或物質諸如2〇微升緩衝液及45微升 29 201037309 油至各孔…旦樣品孔板2G8填滿，輸送至樣品孔板輸出端 118最終移出。 任何適當裝置皆可用來將樣品移轉至樣品孔板施。例 如可使用一個或多個滴量器來完成步驟332的最終移轉。此 等裝置之實例為技藝界已知。但於較佳實施例中，可使用 四槽道固定寬度滴量器來將樣品自八根Ετυ試管抽取入標 準％孔孔板的一排八孔内。本實施例將參考第16圖至第17= 圖詳細說明。使用本裝置，滴量器固定新的拋棄式滴量管 梢端’自四根相鄰ETU試管内抽取樣口口口，將樣品順著標準 96孔孔板-排配送人每隔-個孔内，然後將已用過的滴量 官梢端投人已排空的ETU試管内。滴量器重複此項操作歷 經剩餘四根ETU試管來填滿樣品孔板2〇8上的全部八孔。完 整二部分操作完成來每個時鐘週期處理Ετυ一次。為了於 本處理開始時及結束時提供若干雜，終移轉站Μ可有多 個亞站，其各自盛裝-根ETU試管。如此允許終移轉步驛 332於系統時鐘週期間開始及結束。 已用過的滴量官及ETU移轉至m體廢料容!|214。滴量 器投入ETim管柯減少固體廢龍積，允許於排空固體 廢料輸出端214之前系統可操作較長時間間隔。 於若干檢定分析，前述方法及系統實例預期允許每日 尚達約1,4GG個病人樣品的產出量，提供除蓋、十步驟樣品 製備處理(始於樣品妥輕步驟），及以线的％孔格式輸出 純化後的DNA而可於财分析設備處理。第_組樣品（亦即 第-ETU填滿樣品)於系統啟動後處理約％分鐘，隨後以2 5 30 201037309 分鐘間隔完成額外ETU。結果第-96孔輸出孔板於約％ 分鐘產生，有30分鐘間隔來完成隨後的各孔板。於其它實5 施例中’系統的預期產出量可為至第一調完成約^八 鐘，隨後的ETU以約2分鐘時間間隔完成。如此導致完: 個96孔孔板的時間約為57分鐘，及紐每個孔板 24分鐘完成。當然，依軌理步馳目、樣品處理^

即於任何給定時間接受處理的樣品數目）等，於其^ 中間隔時間及產出率各異。 ^例 由前述實例瞭解經由對樣品進行多項不同檢定分析方 …一媒之隨魏合婦至可提供於 Γ 。於處理期間，經由識別樣品容器的特徵， §貝取條碼上指示的特徵或藉其它手段可識別樣品類別。另 樣品類別可映射且關聯檯架上的條碼，該條碼 置於系統時讀取’或使用者可單純手動將樣品 二=統。無論採用何種手段來識別樣品類別，系統 讀規劃來根據不財案，諸如前文就PC方幸及許 爾徑路方案所述處理不同類別樣品。如此，普色賽樣口及 =樣品之混合群組甚至可同時容納於同一個二 系動追蹤哪-個類型的樣品係在哪-個位置且益接縫 ^配合方案差異(例如所添加之試劑數量或類別的差異）。於 前述實例中’時鐘週期配合兩個方案’而於其它實施例中， 時鐘週期及處理步驟可經修改來適應多個方案。 雖然前述實例要求兩個方案極少額外處理，但於其它 實施例中’若有所需，可提供額外試劑及處理站來提供所 31 201037309 需分開的處理步驟。又有其它實施例中，可修改兩個不同 類型樣品之處理方案來減少或消除任何分開的處理步驟。 舉例言之，可使用更類似的方案或甚至相同方案用於『试 驗樣品及許爾徑路試驗樣品’例如於早誠理階段預先處 理-類型或二類型樣品（例如添加緩衝液來提供均句處理 體積）。鑑於本揭示，其它變化為㈣易明。也顯然特定試 劑、緩衝液、試驗樣品等本質將依_定實施例之期望用 途及處理期間須遵循的任何特定方案之細節而改變。如 此’對具體實施财使用之特定㈣之確切本質的瞭解相 k並非加速或加Μ本發明㈣_需，如此本說明書無 須特別識別此等元素。 曰‘… 處理設備及相關方法之具體實施例 如前文提示，顯然任何適當機器及設備可用來將樣。 移動通過PAS議及其多個處理步驟。舉例言之，此處採口用口 之系統可使用技藝界已知之多種機器人來讓樣品試劑及直 它系統組件的移動變自動化。機器人系統實例可於—轴’、 =或三軸移動樣品及/或以—軸、二轴或三軸為中心旋轉 樣品。機器人實例係於軌道上移動，軌道可位於該工 =、下方或旁侧。典型地，機器人組件包括功能組件， 如可抓握及/或移動-工作件、插人滴量器、配送試劑、 :取等之手臂。機器人可於執道上平移，例如於工作區之 =底:或旁側平移，及/或可包括關節節段，其允許： 2達工作區的不同所在。機器人可藉技藝界已知之馬達 例如電動、氣動、或液壓驅動。任何適當驅動控制 32 201037309 系統皆可用來控制機器人，諸如標準PLC程式規劃或其它 技藝界已知方法。選擇性地，機器人包括位置回授系統， 其係以光學或機械方式測量位置及/或力，允許機器人被導 引至期望位置。選擇性地，機器人也可包括位置確定機構， 諸如機械煞車、光學標記或雷射導引，其允許重複獲得特 定位置。 有鑑於本揭示，適當實施例之設計無需經過不必要的 實驗係屬於熟諳技藝人士之技巧範圍。雖言如此，發現具 有特定設計的多個次系統可用於PAS 100或其它處理系統 内部的多個所在位置來提供適當的或改良的操作。此等系 統之實例說明如下。 輸入及初始移轉設備實例 第4圖提供第1圖實施例之樣品輸入及初始移轉區之等 角部分視圖。此處可知樣品檯架輸入端102前進至橫向貫穿 軌道402，此處樣品檯架2〇1行進至條碼讀取器218、混合器 220及除蓋器/加蓋器單元222。樣品檯架2〇1進一步順著執 道402前進’執道可位於升降機例如伺服操作的對重平台 上。一旦樣品檯架201上的全部樣品皆已經處理，升降機將 樣品檯架201降至下端橫向貫穿軌道414,其將樣品檯架2〇1 輸送至樣品檯架輸出端104。任一種適當輸送器諸如動力輥 輪、循環皮帶、機器人穿梭臂等皆可用於順著軌道402、414 移動樣品檯架2〇1。 兩個控管樣品檯架244及兩個剔除小瓶檯架246架設於 位在裝置前方的控管小瓶及剔除小瓶接取點106。此等檯架 33 201037309 100内部之相對應軌道上。用於此項

244、246係安裝於PAS 目的之適當檯架及軌道為技藝界所已知此處無需費述 參考第5圖，樣品檯架2()1可包含有任何數目的樣品固 持座502之任一種適當檯架。各個固持座5〇2適合固持各種 不同尺寸的樣品瓶504。舉例言之，各個固持座5〇2於下端 506有相對小直徑適合用於固定小瓶5〇4，其上端5〇8有相對 大直徑可固持較大瓶（圖中未顯示）。凹陷區或開口 51〇可設 置於固持座502底部來協助取中及固定有一尖端、圓化端或 錐形端512之瓶504，諸如所示之瓶5〇4。 回頭參考第4圖，接取臂404係樞轉式且垂直安裝於梭 406上，梭又適合用於位在於樣品檯架2〇1上方之接取臂軌 道408橫向移動。經由以梭406為t心選擇性旋轉接取臂 404，升降接取臂404，及順著轨道4〇8橫過梭，接取臂4〇4 f接取至最靠近條碼讀取器218之位在樣品棱架2〇1上的全 部樣品。此外，當升降機將檯架向下移動至下軌來移出時， 為了 k供連續操作，接取臂4〇4可進一步適合接取位在於下 一個樣品檯架201上的至少部分樣品。任一種適當驅動機構 及控制系統皆可用來操縱接取臂，此等裝置為技藝界眾所 周知，此處無需贅述。接取臂4〇4另外可由多樞軸機器手臂 置換’該手臂可接取全部所需樣品檯架位置而無需具有移 動的梭子。於其它實施例中，樣品檯架201可移動來協助接 取臂拾取及堆積樣品航412。接取臂404或其它種移轉機構 之其它變化可用於其它實施例。 於其遠端，接取臂404有一夾具410，其適合夾住及移 34 201037309 動各種尺寸的樣品瓶412。夾具包括—接觸面其傳遞力道至 樣品瓶來控制狀位及移動。夾具可包括施加差異力至樣 品瓶之多個元件。舉例言之，—個元件固定瓶體，、而另一 個元件固定瓶蓋及施力移除蓋。技藝界已知多種不同夾具 皆可用於本揭示之精髓及範如此，後文夹具實狀 說明須瞭解僅供舉例說日服_限制性。於_實例中，

夹具_可包含絲核或㈣其具有顎絲配合大致上 ^圓形祕絲412。鼓衫雜綠衫 =梯級位置。科中之-者或多者可移動，諸如 液壓致動、藉馬達驅動、或_至彈 料。移動可為平移及/或樞轉。另一種適當失具= 供於盖八/、〈貫例係提 公告案第謂職7914號，該案係1"_方 使用用其它適當夾具。例如可使用伸縮節夹具或可 '、失具（亦即有可撓性材料諸如金屬、皮革、 用。抽2 替时具）。㈣科具也可使 面，2杯爽具具有可相對於工作件形成氣密封的接觸 相對於工ΓΓ幅真空固定。藉將空氣抽取(㈣幫浦，或 面所界定的:取杯Γ該工作件表面與該爽具表 扯失具^ 、’可形成真空封。另外或此外，藉施力拉 部分真*，可增加腔室體積，也導致部分真空。-旦建立 復腔二的=件係藉大氣壓而朝向夾具固定。然後藉回 圍壓力h 而釋放工作件’藉回復腔室内部之周 打破封來釋放工作件，諸如藉開啟貫穿失具的孔 35 201037309 道，藉夾具與讀件間之接觸面㈣，_ 它流體通出或通過工作件進入腔室内部。也/ 具。磁力爽具包括可施力至工作件的磁化部分使= 制式釋放，例域时卩箱的電磁鐵，及/料―、" =對:_動，因而磁化位置可移離 釋放工作件’因此當磁力夾具撤回時工作件被放開。 接取臂404係規劃來自樣品檯架2〇1移開各:樣品瓶 412，將樣品瓶置於條碼讀取器218，於取出樣品後自條 碼讀取H218移雜品瓶412，將瓶412送回取得樣品的樣品

棱架植置。此外，接取臂綱適合自控管樣品檯架⑽移 出控管樣品，及將被剔除的樣品置於剔除小瓶檯架246上。 DCU裝置實例

第6A圖及第6B圖示例顯示條碼讀取器218、振搖器單 元220及除蓋器/加蓋器單元222實例之進一步細節。此等於 此處合稱為「DCU」，但DCU也可只包含若干此等元件及/ 或其它元件。DCU可根據此處所述方法或以其它方式用來 提供於各方面檢體的高量處理，及減少仰賴勞力密集方法 的需求’勞力密集方法可能造成個體暴露於樣品及重複運 動傷害。舉例言之，DCU可用作為開放式平台系統而整合 入多個處理系統，或用作為分開的自容式單元。DCU存在 有多項應用，諸如此處所述’特殊應用出現於液體細胞學 方法’諸如處理子宮頸檢體、PAP抹片試驗、HPV DNA試 驗等。 36 201037309 於該具體實施例中，條碼讀取器218可包含—筒形腔室 602,接取臂或其它裝置將一樣品瓶綱***其中。腔塗 適合用於容納各财_韻樣品瓶_，如本文於它處討 論。環繞條碼讀取器218的周邊可設置一個或多個條碼掃描 器_。腔室602適合旋轉而把樣品瓶6〇4上的條碼轉至一部 或兩部條碼掃㈣606的視野來讀取條碼。於1它實施例 中，轉運臂_可用來固定及失持樣品瓶6〇4。轉運臂刚包 含任-種適當夾具及驅動機構，適合用於輸送樣品瓶綱至 振搖器單元22G及/或除蓋器/加蓋器單元如。適當轉運臂爽 具之實例顯示於第7B圖，該圖顯示其上安裝有兩個顯爽如 之卡盤720。卡盤72G安裝於—心軸上及藉適當馬達驅動旋 轉。顆夹722適合相對於卡盤™的轉軸於徑向移進及移出 俾便失住樣品瓶724 ' 726，但於其它實施例中，如技藝界 已知，可使用其它夾緊移動。如二示例說明顯示，至:兩 個不同尺寸之瓶724、726可藉卡盤72糧縱。可藉提供具有 與不同的瓶尺寸之梯級728、73G之顎夾722協助。於其它實 她例中’㈣提財大的行錄目之縣722或藉其它手段 可配合不同的瓶尺寸。雖然、於若干實施例中，所示條碼讀 取器218可能適當，但須瞭解可藉安裝於接取臂上之條碼讀 取器移動或異位，祕取料將樣品直接㈣人振搖器單 兀220或除蓋器/加蓋器單元222。如本文它處所示，條碼讀 取器也可位在其它位置。 振搖器單元220可包含一個或多個#品混合器之任_ 種適當排列。此種裝置典型地係藉偏位驅動系統或藉其它 37 201037309 機構操作’大致上為業界眾所周知。於所示實施例中，兩 部振搖Μ置於振搖器單元各個振搖器包含一對相鄰 的筒形腔室副、612,其各自適合㈣有-種或多種不同 寸之瓶於第7C圖所不之一個實施例中，一對振搖器观 可安裝於平台704上，平台爾適合用於振搖操作之前、之 後或之中順著軌道寫移動。此等振搖器702可包括用於固 持不同尺寸瓶之多個連接的腔室。此外，於本實施例或其 它實施例中’未振搖反而結合DCU且用來於中間轉運階段 持個或夕個樣品瓶之閒置固持腔室观可設置於平台 704上或設置於它處。 口 除蓋器/加蓋器單元222位置係相鄰於振搖器單元 如。除蓋器/加蓋器單元222之實例包含適合用於固持樣品 較佳無論任何尺寸或形狀)之底部之二瓶婉4，其適 口用來夹緊與旋轉瓶蓋之二帽夾616。瓶夾614可安裝於旋 轉平° 618上’其目的容後詳述。參考第7A®，瓿失614之 實例L 3伸縮節夾。伸縮節夾具為氣動或液壓致動裝 置’邊裝置具有可吹脹來加壓接觸瓶6G4之充氣式囊袋 712。囊袋712之形狀大致上類似圓柱形、環形、或細長環 形’且係位於剛性缸716内側，當囊袋712吹脹時壓迫剛性 缸716而產生失力。於其它實施例中，囊袋712可具有其它 /狀可藉朝向固定表面加壓瓶6〇4或藉其它手段操作。囊 鈦712可由當致動物質被加壓時可膨脹的任一種材料製 成’諸如橡膠、塑膠或其它彈性體材料。囊袋表面可 接觸及夾住瓶604。 38 201037309 於所示具體實施例中，多個肋714設置於環繞囊袋712 内圓周之多個位置，及藉黏著劑、針縫、或其它手段而固 定至囊袋712。相信肋714可協助將瓶604定向於直立方向， 且可改良瓶604上之夾力。肋714可協助夾緊不同尺寸之 瓶’但於其它實施例中也期望改良肋來協助更大的瓶尺寸 範圍。肋714可為平滑桿，或可經處理來增加其與瓶之摩擦 接觸。即使存在有肋714，當囊袋吹脹時，部分囊袋表面可 仍然接觸瓶604。於其它實施例中’囊袋712可包括其它結 構。舉例言之’囊袋712可具有周邊梯級來協助取中與固持 不同尺寸的樣品瓶604。雖然於若干實施例中以前述伸縮節 夾614為較佳’但其它實施例中也可使用其它夾諸如擴張卡 盤或顎夾、條帶夾等。 如前述，除蓋器/加蓋器單元222也包括一對帽炎616。 帽夹可包含有一夾來固持適當尺寸瓶蓋及有一驅動機構來 旋轉該夾之任何適當機構。帽夾616也可有一垂直移動組件 來視需要升降帽夾而抓住及移出瓶蓋。此種帽夾之實施例 係於前文參考第7B圖討論。當然，其它實施例中也可使用 其它設計’諸如本文它處所述或如業界已知。例如，第6A 圖及第6B圖之實施例係類似第7B圖所示，但可具有三個有 梯級顎失620而非兩個顎夾。帽夾616可安裝於橫向臂或執 上使其可於橫向移動。於此種實施例中，帽爽616用來自振 搖器單元220拾取瓶，及將瓶移動至瓶夾614。 移轉機構其可為用來於條碼讀取器218中旋轉瓶子的 轉運臂608或為若干其它機構諸如帽夾616，移轉機構於使 39 201037309 用中將瓶子輸送至瓶夾614及下降定位。瓿夾614中之伸縮 節較佳係於_機構鬆_子6G4之前吹脹，藉此脹大囊袋 爪及將瓶6G4取巾牢固固定於伸料。此種取巾動作確^ 瓶子取中及帽糾6可有效抓住瓶蓋M申縮節維持吹服來破 保於隨後步驟期間維持適當校準直到再加蓋完成為止。各 個伸縮節614較佳可獨立吹脹，但非嚴格要求。 於除蓋期間，瓶失614固持瓶604底部，及帽夾616固持 瓶蓋。帽夾616旋轉’經由呈時間之函數測量位移可檢測除 蓋’當隨著進-步旋轉而位料再增加時，螺絲蓋完全冑 〇 開。此時’帽炎616可主動升高來清除其餘瓶刚。除蓋: 可藉施加向上力執行，-旦螺絲不再齧合，即刻分開底部 及瓶蓋。有頸樣品瓶諸如用於標準許爾徑路或普色賽小舰 上的螺絲蓋可使用此等方法或其它方法除蓋。此處帽夾616 . 必須配合不狀寸U及不狀寸之瓶。财616可則巧 適當方式控制。於一個實施例中，其中處理二瓶，一者較 高較窄而另-者較矮較寬’形狀的差異可單純藉下述方式 考量，帽夾616之梯級顎夾夾住瘦高瓶的頂部而夾住寬矮瓶 的底部。第6A圖及第6B圖之實施例可提供此項功能。 主要藉逆轉除蓋步驟可完成加蓋。較佳瓶蓋開口的底 部比瓶頂略寬使得校準變簡化。底部與蓋的校準可藉助於 感測器（例如光學感測器或超音波感測器，其係直接或間接 測疋底部或蓋之位置）達成，或使用準確移動控制機構諸如 步進馬達或伺服馬達控制夹子614、616之位置達成。 雖然所示實施例通常係指螺紋扭轉蓋之除蓋及加蓋操 40 201037309 作，但須瞭解於其它實施例中，DCU適合用於替代或除了 螺紋蓋之外，DCU適合用於按壓蓋上執行此等操作。於此 種實施例中’夾614、616適合施力來從瓶拉除蓋。此項修 改基於本揭示顯然易知。此等按壓蓋之具體實施例例如可 參考美國專利申請案第一/一，一號，名稱「閉合件及其使用 方法」，申請日2009年10月9日（也以代理人檔號 74708.000101識別），該案全文係以引用方式併入此處。 如前述，除蓋器/加蓋器單元222可安裝於旋轉平台618 上。視需要藉任一種適當驅動機構及控制系統可旋轉平台 618。於如下處理實例中解說進一步細節，平台618可經旋 轉來將瓶夾614内所含的瓶子定位於用於各個處理步驟之 各個位置。例如，平台可旋轉90度來將瓶定位於滴量站， 於該處使用滴量管來自樣品瓶内抽取樣品。除蓋器/加蓋器 單元222於第6A圖顯示於除蓋（及加蓋)位置，及於第6B圖顯 示於抽取位置。 為了避免滴量管梢端撞擊試管底部，可使用滴量管距 試管底部某個距離進行抽取。樣品可提供於平底瓶或管内 或其它組態，由其中難以自動化滴量整個樣品，結果導致 具有咼量無效體積。於該具體實施例中，於滴量期間輸入 的樣品瓶604可傾斜(例如固定於垂直夾角約15度至20度）， 丄由使樣品集中於試管之較低部分而減少無效體積。舉例 吕之，可以滴量管梢端距標準普色賽小瓶底部約丨毫米執行 滴量，結果導致因平底試管而有約1毫升無效體積。藉傾斜 小瓶’滴量f梢端與管底間約分開1毫米，結果導致只有約 41 201037309 0.1毫升之叙效㈣# 〇 …肢積。如此傾斜可允許回收額外約0.9毫升樣 所=積之由於所要求之檢定分析體積典型只於數毫升(依據 τ之特定檢定分析而定），增加回收額外〇 9毫升，可大 刊目體積不足而必彡貞被剔除（或要求手動介入)的 樣品部分。 、斜可藉技藝界已知之標準方法達成。於所示實施例 中瓶夹614係安裝於旋轉平台618之较合部上。氣動連桿 622係聯結至平台618 ’及適合於滴量站舉高平台618，諸如 於第6B圖所示。告、 田無需傾斜時，平台之鉸合部可藉連桿622 或單純藉重力維持於水平位置。恰於滴量之前，氣動連桿 被作動來傾斜平台618、瓶夾614及瓶604。 除蓋！§/加蓋器單元222可設置其它結構及功能。例如 處理流程可用來確保於任何給定時間只有一個輸入樣品容 器被開啟來減少交又污染的風險，或意外將瓶蓋錯置於與 其原先輸人樣品容器不同的輸人樣品容ϋ上。此外，由瓶 604抽取樣品之滴量管適合將額外試劑添加至樣品瓶。此種 滴量管之一實例顯示於第7〇圖。此處，標準滴量器（例如5 毫升滴量器）經修改來包括一整合式試劑配送幫浦734 (例 如付自加州青草谷之三大陸科學公司（Tricontinent

Scientific，Inc.)之Z系列幫浦。也可設置氣動缸736來排除已 用過的滴量管梢端738。 開放平台DCU(「DCU-0P」）之實例 如前文說明，於一個實施例中，DCU可以開放平台格 式提供。為求方便引述，開放平台DCU於此處稱作為 42 201037309 「DCU—〇P」°DC歸可能合乎所需，例如當期望前置處 理大量樣品供後來試驗㈣，但前置處理步驟通常不包括 密集樣品處財驟，諸如料及多次跡。即使於相對低 量應用’DCU-OP也合乎所需’此時期望避免直接暴露於樣 品或減少人體工學危害諸如重複壓力病症。 DCU-OP可如前文就PAS丨⑽之朗或使祕何其它適 當手段控制。於-個實施例中’DCU_〇p可藉電腦跑軟體控 制且該電腦具有圖形使用人介面、觸控螢幕、鍵盤、條碼 掃4田器、滑鼠、或其它結構。資料可藉任—種適當手段諸 如快閃驅動、直接連結、無線連結等而於DCU與電腦或其 它裝置間傳送。 D C U- ΟP可連續操作或作為批次模式裝置操作。樣品及 材料可使用例如前文說明之機構（例如樣品檯架、Ετυ檯 架、接取臂等）提供予DCU_0P，但於其它實施例中也可使 用其它系統包括手動操作。輸出端可為ETU或其它樣品檯 架。標準輸出端檯架（也可用於此處所述其它實施例）之實例 包括奎西弗尼（QIAsymphony)檯架及MST渦動器檯架。也可 發展用於DCU-ΟΡ系統之特定檯架，或系統可自適應地使用 任何適當通用檯架。 DCU-ΟΡ可以任一種適當方式操作。例如於—個實施例 中，DCU-ΟΡ之操作可經由啟動機器，自所支援的試管類型 表單中選出適當輸出試管類型，及自所支援的輸出檯架類 型表單中選出一輸出檯架類型。為了提供寬廣開放平台能 力’系統包括適當輸入及輸出樣品格式之密集存庫。 43 201037309 DCU-ΟΡ輸人端及檯架處理系統可自適應地處理固定多種 樣品格式(例如有縣品管、尿㈣、血歸等)之樣品盛裝 檯架，以及盛裝其它格式之額外其它檯架。為了提供又更 大彈性，DOJ-OP可經規劃來允許使用者載入輸入管、輸入 檯架、或輸出檯架維度，諸如高度、直徑、寬度、長度、 樣品間隔、孔的所在位置及維度等，機器可使用此等輸入 資料來計算用以尋找及操縱樣品的適當演釋法則。 操作員可對輸入管及輸出管製作匹配的條碼然後將管 加標示。輸入管或樣品隨後經掃描且藉軟體規定的順序放 置於檯架上(檯架也可藉軟體蚊），因此髓具有檯架内容 物之正確映射表。輸出f也經掃描及讀體規定的特定順 序置於檯架上。此等步驟可確保軟體有檯架内容物的準確 映射表。然後已載荷的檯架置於DCu_〇p，連同任何所需試 劑及耗材諸如滴量管梢端。於處理回合開始前，操作員也 可排空固體及液體廢料容器。操作員可載入試劑堆積體 積、混合時間、樣品體積等數值。於準備完成後，操作員 開始一次處理回合，若有所需可監視該回合、檢討該回合 報告及編輯、儲存與列印該報告。報告也可自動儲存且傳 輪至其它處理站，諸如樣品分析儀，諸如處理樣品最終載 入其中之樣品分析儀，或與該D C U - 〇 P及分析儀通訊之—中 央控制單元. 於該回合期間’ DCU-OP可使用PLC控制器或其它控制 邏輯來選擇及使用感測器，其監視部分或全部處理步驟來 確保樣品的品質管制與正確處理。任何適當條碼或感測器可 44 201037309 Ο 用來協助此項監視。也可報讀追社作流鱗描中之任何 異常。此等結構特徵於臨床市場特別令人感興趣，其中樣品 的控制及監視可確保病人的正確診斷或健康狀況報告。00 第26圖顯示DCU-OP 2600之—具 DCU-OP包括兩個載荷檯架2602、26(Μ。 量管梢端2606及輸出托盤2608、試劑瓶261〇 體實施例。此處 左檯架2602盛裝滴 、及固體及液 體廢料容器2612。 右托盤2604固持樣品檯架26丨4，其各自 盛裝多個瓶2616 (例如得自麻州貝堡赫洛吉公司（η〇ι咖, Inc·)之普色賽樣品瓶）。托盤26G2、細顿人沉仏⑽殼體 2618内定位供操作。相襲之電腦可設置相鄰於殼體 2618。較佳檯架2602、細係配置來允許#多個組件載荷 入其中時進行手動掃純作，師可排列成與標準實驗室 工作台或手推車等高來協助掃描與載荷。若有所需，整個 DCU-OP可安裝於輪子上變成可活動。

雖然DCU-OP可輸出樣品至Ετυ或樣品孔板諸如96孔 孔板，但也適合輪出樣品至個別試管。輸出管之實例包括 有錐形底、螺紋頂、17毫米直徑及118毫米長度之15毫升小 瓶；有圓形内部底端 '螺紋頂、16毫米直徑及79毫米長度 之10耄升小瓶；有圓形底端、凸緣頂、17毫米直徑及100毫 米長度之14毫升小瓶；有圓形底端、無螺紋頂、16毫米直 徑及100毫米長度之1G毫升小瓶；有圓形底端、無螺紋頂、 13毫米直徑及1〇〇毫米長度之9毫升小瓶；及有圓形底端、 螺紋頂、15毫米直徑及75毫米長度之4毫升小瓶。較佳 DCU-OP可配置來處理全部此等不同型輸出小瓶，於單一操 45 201037309 作回合可處理多於一型輸出小瓶。當然此處所述其它系統 實施例諸如PAS 100也可輸出至個別試管，諸如前文說明或 以其它方式構成。 於操作期間，DCU-OP可執行此處所述任何處理，及也 可執行其它處理。 DCU處理流程實例 第8圖顯示用於萃取及處理樣品容器之一處理流程。本 方法可由前述DCU或DCU-ΟΡ或其它系統使用。於本具體實 施例中，接取樣品，將樣品移轉至一輸出容器。可對該處 理做出多項變化及排列。舉例言之，可使用技藝界已知技 術或如本文它處所述或參考之技術進行樣品妥適性測定。 雖然第8圖顯示單一樣tm谷器之處理流程，但須瞭解於若干 實施例中，可同時處理不同樣品容器。於此等實施例中， 於第一樣品處理期間，可處理一個或多個二次樣品容器。 几餘組件或有能力處理多個樣品的組件可用來協助樣品的 同時處理及提高樣品處理產出量。舉例言之，混合站可含 有多個混合器，其允許同時處理多個樣品。除蓋及加蓋站 也可容納多個夾具及除蓋器。同時處理多數樣品之方法須 注意一項或多項來防止樣品的污染。舉例言之，樣品之操 作可使得任何時間只有-個樣品除蓋。此外，來自一樣品 容器之瓶蓋不會由該樣品容器脫離，或以其它方式接觸該 相對應樣品容器以外的表面。 回頭參考第8圖之處理實例，該處理始於步驟8〇2。於 步驟8〇2，樣品容器料具有夾具適合來固定樣品容器之一 46 201037309 移轉臂而由輪入檯架拉出。移轉臂可於一軸、二軸或三軸 上移動，且可藉任何適當電力、液壓、氣動或其它致動器 操作。移轉臂之組件可提供進一步定位及樣品操作能力（例 如夾具可旋轉或傾斜樣品）。輸入檯架可具有—個或多個標 準尺寸且可盛裝各種尺寸之樣品。

輸入檯架之尺寸及與該檯架相關聯之一個或多個樣品 容器之尺寸及座標可為已知或如技藝界已知，可藉通訊式 耗接該移轉臂之處理^測定。根據若干實施例，移轉臂可 含有額外感測器來協助提取樣品容器之夾具定位。此等感 測器包括但非限於光學制n、超音波感抑、及壓力感 測器。也可使用確定位置系統諸如機械止塊。—旦移轉臂 定位於期望的樣品上，夾具可用來提取樣品。 於該處理實例之步驟804，讀取條碼，檢測RFID標藏， 或可執行其它方法來證實所提取的樣品容器身分。提取樣 品容器之移轉臂可含有條碼讀取器，或可將樣品容器通過 條碼讀取㈣方。於此等實施例中，失具可配置有旋轉頭， 旋轉頭1 =碼讀取器（無論所在位置如何）前方轉動樣品 谷器，條碼的掃描。藉此方式’可 ::::==:::=碼_心 如刖文說明。 於步驟806，樣品可置於混合站。昆合站可含有用來混 合或授=品之—個或多個機構(例如軌道混合器)。混合 站可具=位置，因此通訊式輕接移轉臂之處理器可提 供座標至移㈣1合站可含有可接納樣品容器之-個或 47 201037309 多個混合器或攪動器。混合時間可藉通訊式耦接混合站之 處理規定，或可預設於該混合站之一組件。 根據若干實施例，混合或攪動裝置可摻混於移轉臂， 使得樣品可於過渡期間混合。此等實施例中’可能需要移 轉至混合站，自輸入托盤提取後’樣品可置於除蓋站。 於步驟808，於混合完成後，樣品可移轉至除蓋站。根 據若干實施例，可藉第二移轉臂執行自混合站的移轉，該 第一移轉臂可與自一輸入托盤提取樣品之移轉臂分開且獨 立操作。根據其它實施例，相同移轉臂可自輸入托盤提取 樣品及將樣品置於除蓋站。 除蓋站可含有用於接納、固定、及釋放樣品容器之一 個或多個夾具。除蓋站也含有一個或多個除蓋器。除蓋站 可於兩個或多個位置間旋轉所接納的樣品。舉例言之，第 -位置可用來自-移轉臂接納樣品，第二位置位在第一除 ，器下方’第三位置用來滴量或以其它方式接取樣品及 第四位置位在第讀蓋H下方。於自移轉臂接納樣品後， 除蓋站可旋轉或以其它方式轉運位在除蓋器下方之樣品。 ，於步驟810，可移開樣品容器蓋。於移開樣品容器蓋 後’樣品可_或以其它方式轉運至接取樣品的位置。於 該位置可藉滴量臂接取。 滴量刚’可執行—個或多個額外步驟。於步驟812,可 感測樣品容器内之液體位準。樣品容器内的液體位準經選 擇性感測(例如使用基於光學、超音波、或質量感測器，或 蜡測量自小_量的液舰積）來蚊是否需要傾斜而獲 48 201037309 於步驟814，樣品藉滴量臂滴量一整份。一整份樣〇可 移轉至㈣容器（例如於咖上的位置）。 了 口已經撤出後，除蓋站將樣品於移開樣品蓋的相同 除蓋器下方旋轉樣〇。认止 ，ασ於步驟816,大致上藉由逆轉前述用 於除蓋的相同步驟可重新加蓋樣品容器。

再度加蓋後’除蓋站可將樣品旋轉至可藉移轉臂接取 之位置用錢讀人㈣。於步職8,樣品送返輸入檯架。 第9Α圖為提供輸入樣品除蓋及移轉至ETU之站實例之 綜論圖。樣品提供於試⑼，辦固定於任何適當類型之 樣品檯架902。設置混合站912具有可夾住一管及藉轨道平 台移動來授動官内容物作為混合器Μ1&Μ2。出為可夹住 -官之固持站。G1及G2為固定管下部用以除蓋之夾具926 及928(例如伸縮節夾具）。失具926及928安裝於除蓋站924， 旋轉至不同位置來允許各夾具所含樣品接取不同功能（樣 品輸入或輸出、除蓋、滴量）。輸出檯架936之不同形式採 用不同容器格式，諸如15毫升錐形管、ETU、96孔孔板、 384孔孔板等。注意「輸出端」一詞係指除蓋及樣品移轉程 序的輸出端，如此該輸出端可用作為隨後自動化處理步驟 的輸入端。 如第9Α圖所示，輪入檯架9〇2可藉移轉臂9〇4接取。移 轉臂904可含有用來提取、固持及釋放樣品9〇8之夾具9〇6。 如參考第8圖步驟802所述，移轉臂9〇4可提取一個或多個樣 49 201037309 品。移轉臂9〇4可含有條碼讀取器910用來根據第8圖步驟 804讀取樣品條碼。於步驟806，移轉臂904可將所提取的樣 品置於混合站912之混合器914或混合器918。混合站912也 含有一於固持位置916之固持站Η卜其可自一個或多個移轉 臂接納、固定及釋放樣品。於混合站912接納的樣品可根據 步驟806混合。 如參考第8圖之說明，於步驟8〇8，移轉臂920自混合站 912接收一個或多個樣品諸如樣品922用來轉運至除蓋站 924。除蓋站924之夾具926及928可藉一個或多個除蓋器接 取用來如步驟810所述除蓋。除蓋站924也可旋轉而允許接 取滴量及配送臂930。滴量及配送臂93〇含有一個或多個感 測器用來根據第8圖步驟812檢測樣品位準。滴量及配送臂 930可含有滴量管932用來參考第8圖步驟814自樣品取一整 份。滴量及配送臂930可含有分配器934用來將試劑或其它 材料配送人—個或多個輸出容器諸如容器或輸出檯架936 部分。配送可出現於當全部樣品容器加蓋時以減低污染機 會。根據若干實施例，輪出檯架填滿後，可對輸出檯架上 的多個容器進行配送。 之撤出完成後，除蓋站924可將樣品容器旋轉 除蓋站下方位置因而容器再度加蓋。再度加蓋可 考第8圖师16制崎。她^錢，移轉臂S 該除蓋站移取樣品及將樣品置於混合站9i2之固持位二 916。移轉臂904可將樣品送返輸入檯架術。 第糊顯示由除蓋站實例所提供之功能。第9β圖顯示 50 201037309 夾具旋轉至不同位置來提供接取樣品管用於㈣功能。第 9C圖顯締各個位置可利用的功能。除蓋器聊)及除蓋器 2(U2)分顺作動嫌蓋或再加蓋樣品顿。祕可配置來 禮保一次只將—個小瓶除蓋，減少交又污染的可能，及防 止瓶蓋被置回其來源不同的小瓶上。移轉臂可用於樣品小 瓶之輸入或㈣。滴量臂用於滴量器的接取，例如接取來 自樣品小瓶中抽取定量才襄品。'雄4¾ UL I 银口。選擇性地，於樣品滴量出樣

〇 品小瓶之前或之中，小瓶傾斜—個角，諸如約10度至20度 角或約H)度至35度角，使得樣品之無效體積減少。確切傾 斜角將依特定樣品瓶及滴量”何形㈣_，但相餘 某些情況下此等顧具有特财利騎，僅供舉例說明。 選擇性地制樣品小瓶内之液體轉(使用基於光學、超立 波、或質量感測器，或藉測量滴量自小瓶之液體體積）來; 定是否需要傾斜喊得期望的樣品體積及/或確保樣品體 積夠低而允賴斜至-給定肖度Μ會造成潑賤。 第10Α圖至第i〇F圖示例顯示除蓋及樣品移轉工作流程 之實例。樣品小瓶係則、寫字母山表示。系統產出量係 以樣品接續移動通過各個站示例說明。用於樣品盛裝之站 Η1之使用為選擇性；例如，第—移轉f直接到達於除蓋站 之移轉位置。條碼讀取器如圖所示附接至第—移轉臂，或 可位在固定位置；此外，另_分開移轉臂可拾取樣品用於 讀取條碼。狀^關題諸如條碼無法朗、樣品體積 不足、樣Μ度不足、無法除蓋料能導致樣品被送回其 小瓶(如果已經被抽取)及該小瓶存放於「剔除托盤」而非返 51 201037309 回輸入檯架中之原先位置。如第說圖所示樣品&可於混 。器914與樣品b分開獨立混合。樣品b可於混合器918同時 混合。 如第10B圖所示，完成混合後樣品a可移送至夾具 926如此允卉樣品c自輸入檯架移送至混合器μα。如 第i〇c圖所不’除蓋站924可於炎具926接納樣品3，於除蓋 器1002下方旋轉樣品a。除蓋器丨咖可移開瓶蓋如第膽 圖所不，除蓋站924可旋轉，讓樣品可由滴量及配送臂93〇 接取於此位置’夾具928可接取移轉臂92〇。移轉臂则可 將樣J置於夾具928。於樣品μ混合器918移開後，移轉 臂904可提取樣品d ’掃描樣別的條碼，及將樣品d置於混 合器918。開始樣品d的混合。 如第10E圖所示’於藉滴量及配送臂㈣完成自樣品a 萃取樣品及將樣品b存放於夾具928後，除蓋站924可將樣品 旋轉返回除蓋器1GG2下方。樣品a可被再加蓋。於再加蓋 後，根據若干實施例’滴量及配送f93G可添加—種或多種 試劑至輸出檯架936中之樣品a。於樣品a加蓋後，除蓋器 1〇〇4可將樣品b除蓋…旦樣品b已除蓋，除蓋站924可旋轉 而允許樣品a#移轉物〇提取及放置於混合站912之固持 位置916。於樣品3放置於固持位置916後移轉臂可自 混合器914提取樣品c。 如第卿圖所示，移轉臂92〇可將樣心置於除蓋站924 之夾具926。樣品b可同時藉滴量及配送臂93〇接取來允許抽 取樣品及存放樣品於輸出檯㈣6。移轉物何提取樣品 52 201037309 e，掃描樣心之條碼’及存放樣品咏混合器914。開始樣 品e之混合。移轉臂％4可將樣品a自固持位置916送回輸入 檯架902。 至於此處所述其匕特徵、處理及裝置，〇(：1;及其處理 步驟之前述實施例可用於其它實施例，甚至可提供為用於 上游樣品處理之孤立單元。 萃取管單元及夾具實例 〇 第11圖舉例s兒明可用於此處所述方法及系統或用於其 匕系統作為中間谷器之萃取管單元（rΕτυ」）ιι〇〇之具體實 她例。本ETU 1100係類似於或相同於前文參考第丨圖及第2 圖所述。典型地，ETU包括識別結構諸如條碼及夾緊表面， έ亥表面協助藉自動化系統固定及/或移動etu。ETU内部之 個別樣品位置或試管可稱作為ETU管或ETU位置。 ETU 1100之實例包含一框架11 〇2及多個試管11 〇4。於 本實施例中，設置八根試管1104，及各個ETU係與典型96 孔樣品孔板之一行相對應。但於其它實施例中可使用12管 ETU及有其它數目試管之ETU。框架11 〇2包含剛性結構， 其具有適當強度來遞送其中所含之試管1104及樣品遍布通 過處理步驟而實質上並未於所施加的壓力下變形。材料也 須於系統内部之操作溫度穩定且夠強。適當材料例如，包 括金屬、木材或塑膠(例如尼龍、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯 乙烯類，諸如ABS及HIPS等）。 試管1104可包含任何適當形狀。所述實施例具有協助 渦旋混合及減少滴量無效體積之圓底。錐形底試管也共享 53 201037309 此等特性。其它形狀諸如平底試管可用於其它實施例。試 管1104可配置來協助上游處理或下游處理。舉例+之，各 試管1104間之間距約為18毫米，其係相當於標準9°6孔微板 之孔間間隔之約兩倍。此間隔允許固定寬度四槽道滴量器 自則内部之四根試管抽取樣品及配送樣品至96孔微板之 交替位置，容後詳述，其協助樣品的移轉。試管_可由 任-種適當材料諸如玻璃或塑膠製成。此處進行光學測 試’諸如於濁度試驗中’試管UG4較佳係部分或全部自有 足夠澄清度及透明度允許期望的試驗之透明材料或半透明 材料製成。試管1104可與框架·一體成形(例如由製成框 架1102的相同材料形成，或於框架11〇2内部原位模製"或 與框架分開形成及接合(諸如藉按捺扣接 '黏著劑、扣件、 試管1104上形成螺紋等）。 試管1104順著框架11〇2之長度排列成—行，但於其它 實施例中，其中框架1102有不同形狀，試管11〇4可以任何 其它適當陣列或樣式排列。 如第11圖所示，框架1102為細長，且有放大端11〇6 , 其導致順著框架1102之一或二長邊形成凹部。於所示實施 例中，由上方觀看，框架具有「狗骨」形。由於提供放大 端U 06的結果，當多個ETU緊密堆積時，於相鄰的ETU間 凹部形成空間。如此允許夹具1200(容後詳述)接取可個別抓 住各個ETU 1100。ETU 1100也可包括定位結構其協助使用 者於系統内妥善校準ETU。例如當期望ETU 11〇〇只以一個 方向性置於PAS 100時，框架1102可有一個凹口 mg於一端 54 201037309 其協助識制當方向性。凹σι1戦其它定位輯也可接合 PAS⑽或其它設備之㈣應結構⑽止安裝方向不正確。 框架於各長邊有一水平凹槽膽及-垂直凹槽1110。 凹槽謂、mo可使用任-種適當製造方法形成。於所示 實施射，則«料兩半式模㈣由歸模製而 成。上半模形成框架⑽頂部’下半模形成框架則2底部。 發現此種配置於至少若干實施例為有利’原因在於其允許 框架1102容易地且廉價地形成有剛性外周壁HQ、圓柱形 凸面1114來支撐各試管11G4 ’及於周壁叫與凸面⑴獨 有一個或多個切除部或凹部1116。如此產生一種框架ιιΐ2 其為剛性但重量輕且耗用較少塑膠或其它製造材料。雖然 垂直凹槽1110方便使用簡單兩半式模製法製成，但可能需 要使用一個側插件來形成水平凹槽1108。於第丨丨圖之實施 例中經由於交錯節段形成水平凹槽1108已經消除此等額外 模製步驟及費用的需要。於本實施例中，形成於模具下半 的上表面形成水平凹槽1108之面向下部分（亦即上緣），上半 模的向下表面形成水平凹槽1108之面向上部分（亦即下 緣）。當然於其它實施例中也可使用任一種其它適當製法。 ETU 1100上之凹槽1108、1110係與如第12圖所示夾具 1200上之類似結構相對應，该夾具係用來移動及操縱ETU 1100。如第12圖所示，夾具1200之實例包含兩相對顎夾 1202，當需要時兩顎夾順著ETU 1100之長邊夾緊且一起移 動。如同此處所述其它夾具，一個或二個顎夾1202可藉任 何適當裝置諸如伺服馬達或氣動或液壓驅動活塞移動，夾 55 201037309 具1200可具有其它形狀及構造。顎夾1202也可單獨載荷有 彈簧來藉彈力於ETU上撓曲摺疊及夾緊，於該種情況下， 某種夾或其它夾緊件可用來於期望由顎夾1202釋放ETU時 固定ETU ’或顎夾1202可包括致動器，迫使顎夾開啟來釋 放ETU。其它變化鑑於本文揭示顯然易明。 各顎夾1202有一水平肋1204及一垂直肋1206。水平肋 1204之形狀及尺寸係可延伸入水平凹槽1108，及垂直肋 1206係定形且定尺寸為可延伸入垂直凹槽1110。當如此定 位時，夾具顎夾1202牢固固定ETU框架1102。此外，部分 或全部肋1204、1206及凹槽1108、1110可經去角、圓化或 斜切來協助其完全妥善接合，即使顎夾1202與框架1102間 有若干未校準亦如此。此種去角之實例顯示於附圖。於本 實施例中，夾具及ETU係配置使得顎夾1202將再校準及抓 住ETU 1100，即使其校準誤差高達約丨毫米或2毫米亦如 此。如此協助高速移動期間緊密固定ETU，可忍受ETU位 置之相對大錯置。此種關鍵配置也允許夾具操作而未添加 任何須磨耗的順應性材料’但須瞭解於全部實施例中並不 需要去除任何順應性材料。 ETU轉運機構實例 如前述’任一種適當機構皆可用來轉運ETU通過處理 系統實例。例如，第1圖及第2圖實施例中ETU可於PAS 100 内部載荷一檯架，該檯架藉框架丨1〇2之各端固持該ETU 1100。此種檯架可具有任何適當彈簧、臂、輸送器等將ETU U00順著軌道自輸入位置110移動至接納樣品的載荷位 56 201037309 置’移動至輸出位置，於該處藉移轉單元224移轉至處理區 226。移轉單元224可包含任一種適當關節機構，諸如技藝 界所已知，可包括顎夾諸如參考第12圖所述來夾緊ΕΤυ 1100。一旦於處理區226 ’ 一個或多個ETU移動器可用來於 多個處理站間傳遞ETU。當使用多個ETU移動器時，該移 動器可於平行執道上操作，各自接取全部位置或全部站， 或多個移動器可設置於相同軌道或不同軌道上而只接取某 些位置。 第13圖顯示可用作為單一單元而於多個站間轉運全部 ETU之ETU移動器1300之一個實例。ETU移動器包含一夾具 頭1302，其係藉伺服操作機器螺桿13〇6、液壓缸或氣動缸 或藉任何適當裝置連結至梭1304來允許頭相對於梭13〇4垂 直移動。梭1304係活動式連結至軌道丨3〇8，軌道ι308附接 至處理區226上方之PAS框架1310，且設置適當裝置來順著 執道1308橫向移動梭1304。此種橫向移動裝置為技藝界眾 所周知，在此不再贅述。失具頭1302包括一夾諸如前述顎 夾用來抓住及移動ETU。

於使用中，ETU移動器13〇〇操作通過時間週期來將 ETU由一個站移動至下一站。典型地，ETU移動器1300於 最末處理步驟(例如移動ETU至固體廢料容器）來釋放最末 處理站，然後通過流動路徑向後行進來將各個Ετυ移動至 下一個位置。ETU移動器較佳於每個時鐘週期完成全部所 需ETU移動久。於輪值一輪期間於開始及最末操作階段 期間，ETU可能不存在於全部站。例如，所處理之第一ETU 57 201037309 維持於培育器内經歷多個時鐘週期。於此等情況下，Ετυ 移動器1300可規劃來跳過操作步驟，或可單純繼續操作彷 彿ETU於全部各站之操作。後述選項為較佳，可簡化操作 及減少可能的錯誤。 磁鐵實例 第14Α圖及第14Β圖顯示用於抽取站諸如前述之第一 及第二抽取站238、240之磁鐵配置實例。所示系統係使用 稀土類(例如鈥鐵硼）之多排磁鐵14〇2，但可使用任何其它適 當類型的磁鐵(例如電磁鐵、鐵磁鐵、陶瓷磁鐵、塑膠磁鐵 等）。 磁鐵1402係位在ETU試管11 〇4之一側來吸引試管11 〇4 内部的順磁性珠粒。單一塊強力磁鐵可用於一根或多根試 管1104 ’但對各試管或跨多根試管可使用多塊磁鐵14〇2。 橫桿1404之位置與磁鐵14〇2相對，來協助朝向或背向磁鐵 1402加壓試管11〇4。典型地，磁鐵陣列有兩個或多個磁鐵， 取決於順磁性珠粒溶液量。為了協助吸引順磁性珠粒，於 兩相鄰磁鐵間之區域二磁鐵間可設定一個小距離。使用鋁 隔件可維持精準間隔。此種配置協助快速順著試管壁吸引 珠粒。磁鐵1402可以任何適當方式排列。例如，第14Α圖所 示方向將相鄰磁鐵排列為北對北及南對南。此種排列相信 比第14Β圖所示的北對南排列可更快速吸引珠粒，但任一種 配置皆可使用。不欲受任何操作理論所限，相信第14Α圖所 不之北對北及南對南定向，比較第148圖之北對南定向造成 磁場更進一步延伸入樣品’結果導致更大吸引力及更快速 58 201037309 吸引其匕可能配置包括於試管兩側或環繞試管使用磁 鐵。另—種配置係使用磁性探針插人試管内來吸引珠粒， 然後抽取出探針或單純轉餘來允許㈣純。舉例言 之:磁性探針也可包括-抽取人口。選擇性地，磁性探針 包含磁性材料，其可移進及移出㈣，使得珠粒被捕捉靠 住鞘套，然後當撤回磁鐵時珠粒被釋放。磁性或順磁性探 針可於樣品體積内移動來增加珠粒遭逢磁場及拉出至探針 之速率’引發更快速吸引樣品。 發現可使用6吋長xi/8吋高x5/i6吋深之棒狀磁鐵。6吋 長延伸ETU 11〇〇之實例之全長。另外，可端對端使用兩塊 三吋磁鐵。不欲限於特定尺寸，於該具體實施例中磁鐵之 垂直厚度包含約1/8吋最小維度，最大維度約為試管14〇4之 長度或約3吋。 抽取器總成實例 第15A圖及第圖示例顯示可用於本發明之多個實 施例之抽取器1500及抽取器站1502之實例。抽取器1500係 安裝於抽取器座1504上，該抽取器座1504係聯結至適當致 動臂1506來橫向移動抽取器1500至各個處理站及縱向移進 至移出ETU試管1104。抽取器1500包含安裝於抽取器座 1504之一抽取器本體1508，成形為及尺寸設定為延伸入試 管1104底部之多個中空抽取器梢端1510，及流體連接該等 梢端1510至一個或多個抽取來源之接頭1512。 如前述，抽取器1500可於處理步驟期間使用，其中磁 鐵用來於試管1104吸引磁珠。此種配置顯示於第15B圖’其 59 201037309 中ETU 1100係安裝於有開口 1516之抽取器站1514，試管 1104通過開口暴露於磁鐵（圖中未顯示）。如此若梢端bio 包含磁性材料，則於抽取期間可能偏向。為了克服可能的 困難，梢端1510可由英康鎳(Inconel)(特殊金屬公司（Spedal Metals Corporation)’紐約州紐荷堡）製成，英康錄為奥氏體 之以鎳絡為主的超合金。其它設計係採用其它非磁性材料 諸如塑膠、鋁或奥氏體鋼，使用有側向加強避免彎折的磁 性材料或彎曲遠離磁鐵位置因此朝向磁鐵偏向不會將其開 口拉離期望的位置。非潮濕塗覆層諸如鐵氟龍(Tefl⑽)(聚四 氟乙烯）或陶瓷蒸氣可施加於梢端來減低由—種樣品夾帶 至另一種樣品。 全部梢端1510可使用一部或多部幫浦(圖中未顯示)，但 使用單-幫浦配置’當—根試管排空時可能喪失部分或全 部試管的抽取。如此，於-個實施财，各個抽取器接頭 1512可連接至雙頭幫浦的一個頭。雖然如此要求多個幫浦 (例如有八梢端之抽取器要求四個幫浦，如圖所示”但如此 確保全部試管大致上可獨立抽取，即使—根試管比其它根 試管更早排空亦如此，及提供更大_立操作。於抽取期 間，梢端1510被加壓至ETU試管11〇4底部。為了至少部分 因應試管長度之些微變化或ETU 11〇〇之放置不均，可藉一 個或多個彈簧1518允許梢端151〇隨順於Ετυ位置，抽取器 本體15G8可活動式絲於抽取器《15G4上。彈簧1518被 捕捉於抽取器本體i與端帽咖間來允許藉壓縮彈菁 而使得抽㈣本則向上移動。於所巧施例卜 201037309 於抽取器本體1508之各端設置一個彈簧1518，其允許抽取 器本體1500梢端1510沿框架1506之縱向滾動。雖然相信此 種移動量可獲得跨8管ETU之可接受的抽取，但於其它實施 例中，期望更兩準確度或更獨立控制時，各個抽取器梢端 1510或成群梢端1510可安裝於分開的彈簧上。 終移轉單元及方法實例 第16圖顯示可用於具體實施例來將已處理樣品自ETU 移送至樣品托盤之終移轉單元16〇〇之實例。雖然所示終移 〇 轉單元1600於PAS有特殊應用，但當然也可用於其它方面及 用於其它系統及方法。終移轉單元1600之實例包含架設於 活動平台1604上之四槽道固定分離滴量器16〇2。滴量器 1602可安裝至多四個滴量管梢端16〇6，其各自可釋放式及 - 流體式連結至滴量管槽道1610。為了協助自動化，可接合 . 梢端1606 ’接合方式係將槽道1610降低入梢端1606及施壓 來將其牢固固定在一起，使用電動式梢端頂出器1612按壓 於頂出器板1608將梢端1606滑出槽道1610之外而解除齧 〇 合。頂出器板1608與滴量管梢端1606間之關係顯示於第17Α 圖及第17Β圖，其顯示頂出器板具有鏜孔1712其係夠大而可 通過滴量管槽道161〇 ’但夠小而毗連於滴量管梢端16〇6之 末端來將其推離槽道1610。如此等圖式所示，附接至各槽 道1610之槽道梢端1714，包含可變形材料設置於其外表 面’當***時可變形材料朝向滴量管梢端壓縮，藉此牢固 固定滴量管梢端1606至槽道1610而形成適當氣密封。可置 換之滴量管梢端及頂出器為技藝界已知此處無需贅述。 61 201037309 如第17A圖及第17B圖最佳顯示，滴量管槽道i6i〇可安 裝於貫穿滴量管平台1604之個別鏜孔17〇2。滴量管槽道 1610順著鏜孔1702滑動至少某個距離，但例如藉上及下扣 環1704、1706捕捉定位，扣環防止滴量管槽道161〇逃出鏜 孔1702。彈簧1708被捕捉於下扣環1706與滴量管平台16〇4 間，其尺寸可施加回復力來將滴量管槽道161〇偏轉向下， 如第17A圖所示。於使用中，此等彈簧丨7^對各個滴量管槽 道1610提供某種程度的獨立垂直移動。當滴量器16〇2完全 下降入ETU 1100時，諸如第17B圖所示，當滴量管梢端16〇6 接觸各ETU試管1104底部1710時，彈簧1708可獨立壓縮。 只要彈簧於各個滴量器槽道1610上之行進距離足夠因應試 管長度或ETU中之任何偏移差異即可。此獨立移動須允許 全部滴量器梢端1606接觸其個別ETU試管11〇4底部。於本 位置，可進行過體積抽取，顯著確保各管内的全部流體皆 被抽取。 前述配置或其它其中一個或多個梢端可相對於其它梢 端獨立移動之類似配置特別有助於試管體積小的情況，液 體位準檢測可能不適合協助液體移轉。例如，於前文討論 之PC及許爾徑路方案中，終移轉單元16〇〇將£丁11中所含萃 取出的核酸移轉至96孔孔板之對應行，但最終濃縮核酸溶 液之體積可能少於約1〇〇微升。發現儘管體積低，使用可獨 立移動的滴量器梢端1606允許—致且完全的移轉此等流 體。於此種情況下，當試管内液體含量少於約1〇〇微升時難 以實施的液體位準檢測變成不需要。 62 201037309 當移轉體積對全部各試管皆相同時，終移轉單元1600 可使用滴量機構，其包含藉單一馬達或幫浦驅動之一系列 空氣及/或液體工作缸。但於其它實施例中，可使用多個幫 浦來確保各滴量管的準確抽取與配送。 現在參考第18圖，顯示終移轉單元1600實例之操縱系 統之一實例。此處，滴量器平台1604係安裝於適合於第一 執1804上垂直移動之第一梭1802。伺服馬達1806或任何其 它適當驅動機構可用於此項目的。第一轨1804又安裝於第 ® 二梭1808，其係藉其本身的馬達1812順著第二執1810橫向 移動。第二軌1810係安裝於第三梭1814，其係順著垂直第 二執1810方向之第三軌1816橫向移動。設置第三馬達1818 來控制第三梭1814的移動。前述配置提供終移轉單元1600 之三維移動。若有所需，可設置控制以任一軸為中心之旋 •轉機構。此外，於其它實施例中，可使用不同機構及控制 裝置來操作終移轉單元1600通過其期望的移動範圍。舉例 言之，於第1圖及第2圖之實施例中無需提供沿一水平軸之 ❹ 移動，該種情況下可刪除第三梭、軌道及馬達。鑑於本文 揭示顯然易知其它變化。 為了完成最終移轉操作，終移轉單元1600必須將樣品 自相對大而間隔寬的ETU試管移入典型樣品孔板之相當小 且間距窄的孔。達成此項目的之一種方式係使用「變化跨 距」排列，其中滴量器梢端之寬度可改變。如此需要額外 機構及控制，但於某些實施例中為可能。發現經由妥善選 擇滴量管梢端與ETU管間距及使用獨特移轉方案，可能無 63 201037309 需使用變化跨距滴量器。如此可簡化設計、減低成本、及 藉由消弭可能的故障點而改良可信度。此種組成及方案之 實例顯示於第19A圖至第19D圖，其為示意圖示例顯示兩個 樣品移轉操作實例，其中樣品係使用固定寬度滴量器由萃 取管單元實例移轉至標準樣品孔板。 於該具體實施例中，終樣品孔板包含其中各孔間隔約9 毫米之標準96孔孔板208。ETU管間隔約18毫米，該間隔約 為孔間距的兩倍。於第一步驟，顯示於第19 A圖，終移轉單 元自ETU 1100上的四根相鄰試管11〇4抽取液體及將液體存 放於樣品孔板208中之交替孔1900。於次一步驟，顯示於第 19B圖，終移轉單元自ETU 1100上的另四根相鄰試管11〇4 抽取液體及存放於樣品孔板208同一列的另外四個交替孔 1900。如前文說明，於各步驟之後，終移轉單元可將已用 過的梢端拋棄入空白ETU試管來減少固體廢料體積。於另 一實施例中，顯示於第19C圖及第19D圖，類似方法用來使 用六槽道固定寬度滴量器自12管ETU 1902移送液體至標準 96孔孔板之12列該側。為了協助此等實施例，相鄰ETU試 官之中心距離約等於輸出容器之相鄰位置間距的「Ν」整數 倍數。全部ETU樣品的移送可於Ν次移轉中藉固定寬度滴量 态執行。此外，ETU中之試管數目及輸出容器内一行的位 置數目除以Ν，因而使用輸出容器内之全部位置。須瞭解 ETU容量及輸出容器内一行的容量無需相等；反而，使用 固疋寬度多槽道滴量器，ETU管内全部位置可經抽取，及 輸出容器内全部位置可經填補，只要槽道數目為（&贝丁11管 64 201037309 内-行的位置數目及⑼輸出托盤内—行的位置數目除以N 的公約數即可。於其它實施例巾，也須瞭解相 鄰試管間距 可為樣品孔板内相鄰孔間距的任何整數倍數。舉例言之， 可使用固疋寬度一槽道滴量器來將流體自6管ETU移送至 有六孔的孔板，規定管間距約為孔間距的三倍。鑑於本揭 示無需經過不必要的實驗將可瞭解多項變化。 其它處理系統實例 其它處理系統實例顯示於第20圖。於本實施例中，系 統2000係以大致上線性排列提供。樣品提供於etu，藉6軸 ETU移動器2004移動通過系統。如第21圖所示，etu移動 器2004有位在一中柱2102相對側上的兩個夾具2006。中柱 於基座2104上旋轉180度或以上來允許夾具2006於需要時 調換位置。各夾具2006安裝於梭2106上，其又安裝於個別 垂直軌道2108上。設置適當線性致動器211〇來於處理期間 視需要上下移動夾具2006。若有所需，可設置角向致動器 2116或其它線性致動器來讓夾具2006有更高操縱性能。整 個ETU移動器2004係安裝於軌道2112上，設置一線性致動 器2114來順著軌道2112來回移動ETU移動器2004。 回頭參考第20圖，處理站大致上係沿直線軌排列，而 ETU移動器2004及其執道2112係位在處理站之間。於操作 期間，ETU始於有兩個空白夾具的ETU站2008，將一個新 ETU拾取於一個夾具，移動至第一處理站2010，於該站拾 取ETU轉動，及存放新的ETU於該站。然後ETU移動器2004 攜載其提取自第一處理站2010之該ETU，移動至下一站 65 201037309 2012，提取於該站2012之ETU及回轉而存放得自前一站 2010之ETU於該站2012。本處理以此方式持續至全部需要 的ETU皆被移動為止。ETU較佳係於一個時鐘週期完成全 部移轉。於一個實施例中，時鐘週期約為2分鐘’但其它週 期亦屬可能。 處理站可包括ETU供應站2008、第一混合站2010、有 三個亞站2012a、2012b、2012c之第二混合站2012、有多個 亞站2014a、2014b之培養站2014、及有二亞站2016a、2016b 之抽取站2016、及終移轉站2018。此等站之操作係類似參 考第2圖所述或以其它方式操作，如鑑於本文揭示顯然易 知。系統也包括多個試劑配送臂2020、抽取器2022及終移 轉單元2026 ’諸如於前文或根據其它構造所述。也可提供 廢料容器2024及試劑，諸如本文它處所述。 如先前實施例之討論，若干站包括多個亞站或插槽來 固定ETU用於多個循環。本實施例之簡化版本可消除轉 軸’該種情況下，兩個夾具2〇〇6及全部處理站可設置於軌 道2112之一側上。本系統之進一步簡化版本可只有一個垂 直移動組件。於本實施例中，係類似前文就第13圖所述， 機器人始於最末處理步驟，自前一個處理插槽拾取ETU， 且载荷至目前處理插槽。再度以約2分鐘間隔重複全部處理 步驟，但也可使用其它時間間隔。 樣品追蹤/條碼整合 如前述’加條碼或其它識別技術可整合於處理系統之 多個實施例。於第1圖之具體實施例中，加條碼可用來综合 66 201037309 性識別樣品，追蹤樣品於輸入端、輸出端及中間處理容器 (諸如及輸崎品孔板)上的位置，及域上輔助確保^ 質管制。例如，載荷於各樣品檯架的全部樣品瓶可加條碼， 初步接取各樣品時讀取條碼。如此可用來保證系統識別樣 w為心圖m中試驗的樣品，及樣品可經識別用於處理 -者。使用本方案，樣品若經辨識但判定為意圖用於若干 其它處理的樣品，或由於條碼未知或遺失而無法辨識則可 〇 ㈣品置於歸托盤。系統可接收有關特定條碼是否欲從 ecu或其它電⑽統或資料檔案分析來接收資訊。若有未 知遺失條碼的樣品可以其它方式識別，則可加條碼及處 理。系統也可於強制試驗模式操作，允許樣品接受處理而 與條碼是否經識別無關。 試劑也可加條t較佳期之減及/或有效日期可編 '丨入條碼而由系統識別。選擇性地(諸如若需局部法規），每 當由-新批次添加新試劑時，條碼用來確保老舊試劑完全 〇 被清除以免不同批次的混合。條碼追縱也可用來更佳追縱 試劑的使用，其確保不會使用過期試劑。試劑之條碼掃指 器可提供於例如盛裂試劑的腔室，提供為分開的裝置，或 提供為藉繫繩或電索而彈性連接至系統之掃描器。 於一個較佳實施财，各個ETU可加條碼。Ετυ可於 樣品添加至其中之前、之時或之後掃描，可產生映射圖來 關聯樣品至其於E TU之特定位置（亦即試管）。恰在樣品移至 96孔孔板或其它輸出容器前，ETU可再度經掃描。可於其 它位置執行額外掃描。如此提供進一步確保適當機器操作 67 201037309 及缺乏外部干擾’協助驗證各個ETU已經完全通過全部方 法步驟處理，輸出托盤内之各樣品係與期望的樣品破切相 對應。將ETU或其它樣品處理容器加條碼也允許操作期間 故障或受干擾中斷的機器復原，藉允許自動或手動掃描來 將各樣品與其特定處理階段相關聯。於此種系統_，於機 器修復或以其它方式回到操作條件後，或藉將樣品移轉至 工作機器或藉自最末處理操作繼續手動處理而對各樣品精 準地恢復操作。 此外，各個96孔孔板可於樣品移送至孔板之前、之中 或之後加條碼且經掃描。如此進行來透過藉系統所產生的 且傳輸至中央控制單元之__映射表來關 品(及相關得自各樣品容器）至-狀孔板位置。U之各樣 其它組件諸如樣品檯架也加條碼來追縱其使用或移 動’或來識別其内容。 任一種適當條碼讀取器皆可用來掃描各個條碼，此種 讀取器可財任何適當位置。例如條碼魏ϋ可位在固定 位置’當條碼移動通過讀取器時條碼被讀取^其它實施 碼讀取器可附接至機器人手臂，手臂移動來允許 續取不同角度掃描樣品。於其它實施例中，條碼 ==至轉運該物件之機器人手f或其它機構，於 °置=7讀取器可於物件轉運時掃描物件。此種裝 =:於_之視線範，例如固= 固又式條碼讀取器或以附接至機器人手臂之 201037309 條碼4取$讀取條碼。其它具體實施例採用鏡子及/或其它 光學裝置來允許掃描於不同位置、位在不同角度之物件 上、位在距讀取器之不同距離之物件上等的條碼。 適當條碼讀取器之組成及操作為技藝界眾所周知，在 此無需贅述。須瞭解可使用任_種線性、全向性、2•維、 全像術、圖案辨識、或其它掃描系統及格式。此外，如此 處使用，「條碼」-詞不僅涵蓋任何及全部光學識別系統， 同時也涵蓋非光學系統，諸如射頻識別(RFID)系統。RFID 系統包括RFID標籤及讀取H，其可_财式用於光學條 碼但可此不需要視線 技藝界已知方法可用來避免因 仏號的全向本質可能造成的混淆，諸如使用方向性天線用 於信號的發射與接收；使用只有短距離有效之系統(透過信號 衰減或透過減少於接收器範圍内的標籤數目來允許消除含 混）；對系統内獨特之一類型物件使用RFID標籤；或使用RFID 標籤連同其它空間資訊(例如RFID標籤結合整個樣品檯架， 連同該樣品係在檯架内的哪一個位置之相關已知資訊）。 床實例1 操作具體實施例來使用奎吉公司之下一代混成捕捉高 風險檢定分析處理以液體為主的細胞學檢體。系統適合用 於配合容納既有混成捕捉2(HC2)檢定分析於普色賽(PC)介 質中之檢體，該檢定分析要求4毫升樣品體積。發展前置分 析系統來於少於5至6小時製造10個已萃取DNA之96孔孔板 用於隨後於下一代混成捕捉檢定分析(NGA)中分析（參考美 國臨時專利申請案第61/108,687號，申請曰2008年10月27 69 201037309 日）。自系統起始，第一已完全處理板係於59分鐘内產生， 隨後各孔板則每24分鐘產生一片。本研究之目的係比較自1 毫升手動倾轉方法料產$量自動化方法用於 已處理之HPV DNA的回收、夾帶、產出量及再現性。 於本實例中，DNA萃取化學用於樣品轉換（自細胞學樣 品萃取核酸)之手動方法的自動化版本。HC2-陽性PC檢體被 加入已匯集的HC2-陰性檢體，複製整份係於樣品製備處理 儀器内處理或手動處理。藉自各方法輸出之比較性HC2信 號測定回收。恰於高陽性檢體之前或恰於之後，經由測量 所處理之陰性檢體之RLU/CO而評估夾帶情況。孔板内再現 性係使用質體導入樣品製程’及於NGA與直接試驗之質體 作比較而測定。孔板間再現性係經由比較自1 〇片孔板處理 的HPV質體DNA之已知拷貝測量。 於PC陽性臨床匯集物(n=每回合32複製本）之兩個分開 的回合’自自動化方法回收信號百分比為99%(9% CV)及 93°/。(6% CV)。通過自動化系統處理之陰性匯集物結果也可 嫂美手動方法結果：由三個分開的回合手動處理臨床匯集 物(n=8)與自動化處理匯集物(n=40)比較之RLU/CO為：0.27 比 0.26(11%CV) ； 〇·28 比 0.32(20%CV)；及 0.31 比 0.27(15%CV)。於夾帶測量中，於高陽性為最低之前(n=40、 16、12)及之後（n=4〇、40、52)處理的陰性檢體間之平均 RLU/CO差為：0.26比0.32(20%CV) ; 0.32比0.30(20%CV); 及0.32比0.37(32%CV)。於另一項目標夾帶研究中，HPB16 DNA之108複本添加至陰性樣品孔板，顯示鄰近樣品無法獲 201037309 得陽性信號。使用低cv，板内再現性及板間再現性極佳。 陰性或陽性(HPV16 DNA)樣品之80個複本處理顯示極低樣 品對樣品變化（陰性樣品之CV為12%及陽性樣品為5%)。經 由採用數批磁珠’及觀察各批次間之比較性信號位準 (RLU/CO值），驗證磁珠之可靠性高及變異性低。以連續方 式恰超過4.5小時將10片個別臨床PC檢體孔板連續通過自 動化系統操作。 本實施例中之整合式系統由於手動樣品變換方案之產 出量低，相信為特別優異。 臨床實例2 於自動化分析系統進行全自動化下一代混成捕捉HPV DNA檢定分析。發現自動化系統之分析敏感度為1875 hpv 16質體複本(95°/〇 CI 1615-2290)，比較手動分析為1950 HPV 16質體複本(95% CI 1650-2800)。檢定分析特異性係使用22 HPV LR型於下一代混成捕捉檢定分析(NGA)(參考共同審 查中之美國臨時專利申請案第61/108,687號，申請日2008 年10月27日’以引用方式併入此處)檢定分析評估，且與本 HC2 HPV DNA試驗比較。全部22 HPV LR型皆係於2.0奈克 /毫升高濃度試驗。分析試驗結果顯示與下一代檢定分析交 叉雜交的HPV低風險型數目比HC2檢定分析顯著減少。有 30%盛行率之臨床檢體用於評估自動化系統與手動檢定分 析間之效能。總吻合度、陽性吻合度及陰性吻合度分別為 96% (95%CI 89-98%)、85% (95Q/〇CI 64-95%)、及99% (95%CI 74-98%)。本研究之κ值為0.87。自動化系統之檢定分析再 71 201037309 現性比使用HPV 16質體之手動檢定分析改良。全自動化檢 定分析具有各孔板間及各日間符合一致的效能。當於自動 化系統上處理含有高達7.5xl05複本/毫升之HPV DNA型16 樣品時，發現並無任何標靶夾帶指示。 所呈現之總體分析資料及臨床資料相信可顯示於自動 化分析系統上全自動化下一代混成捕捉HPV DNA檢定分 析可顯著改良檢定分析的特異性及檢定分析的再現性而未 有損HR病毒檢測之敏感度。自動化系統也提供具有高產出 量之下一代混成捕捉HPVDNA檢定分析之全自動化。 臨床實例3 本研究評估新穎萃取方案，該方案可與多種收集介質 可相容且適合用於高產出量自動化。先前未曾報告使用得 自許爾徑路介質之殘餘樣品之標準及再現性Hpv DNA試 驗方法。大部分方法使用煩瑣程序及較長的溶解培養時 間’其不適合用於高量實驗室工作流程。期望之萃取化學 較佳用於處理96個樣品耗時不超過6〇分鐘，且與得自奎吉 公司之超两產出量下一代混成捕捉系統凱恩杉堡sp可相 容。發展出用於普色赛及許爾徑路以液體為主之介質之通 用萃取化學方案。 於本研究中，新穎樣品處理化學係對工業標準評估： 戴金(Digene)混成捕捉2高風險hpv DNA試驗方法。HPV 16 陽性SiHa細胞(2〇,〇〇〇細胞）添加至4毫升使用標準HC2手動 變換方法處理之陰性PC臨床檢體匯集物。等量SiHa細胞添 加入1·5毫升PC匯集物，及藉新萃取方案處理。藉兩種樣品 72 201037309 處理方法試驗等量藉HC2之許爾徑路HPV陽性及陰性臨床 匯集物檢疋刀析方案顯示於第22圖。進行離心步驟作為 自動化系統或手動之—部分。#制HC2方法並排再度測試 由一方法所產生之⑽八洗提產物。藉各方法輸出之比較性 HC 2信號測定·率。新穎化學方案與經過絲測定之原型 整合，使用HC2方法經由試驗個別臨床檢體來評估效能。 現在參考第23圖至第Μ圖，藉兩種樣品處理方案，使 0 肖？<：陽性及紐匯集物所得結絲相似的效能，背景信 號未增力σ (各、的左襴為參考方法；各纟且的右欄為實驗方 法）。於許爾徑路樣品中，新穎萃取方法導致相對於標準Η。〗 方法信號增高3.5倍（「SP-陽性臨床匯集物」），使用陰性樣 品相對較低背景（「SP·陰性臨床匯集物」）及良好再現性。 新穎方法比較於HC2之直接DNA輸入顯示93% DNA回收 率。個別許爾徑路臨床檢體(n=160)係藉下一代自動化處 理，與HC2手動方法比較顯示大於9〇%之檢定分析吻合度。 〇 相信本研究可建立餘HPV DNA試驗有殘餘崎體為主 之細胞學(LBC)檢體之新穎通用方案及自動化解決之道，及 驗證60分鐘處理96個樣品之高產出量可相容性。此等結果 額外驗證此處提供之自動化系統的彈性。 雖然已經以實例及較佳實施例說明本發明，但須瞭解 此處使用之§吾為描述性語詞而非限制性。可未悖離較廣 義面相之本發明之範圍及精髓，於隨附之申請專利範圍内 可做出變化。雖然於此處已經參考特定手段、材料及實施 例說明本發明，但須瞭解本發明並非限於所揭示之特定細 73 201037309 節。本發明可擴充延伸至落入於隨附之申請專利範圍内之 全部相當結構、裝置及用途。 【圖式簡單說明】 第1圖為根據本發明之一個實施例自動化樣品處理系 統之一實例之等角視圖。 第2圖為第1圖之實施例之示意頂視平面圖，該圖底部 係與機器前方相對應。 第3圖為可使用第1圖之實施例進行之檢定分析方案之 一實例之示意圖。 第4圖為第1圖之實施例之樣品輸入及初始移轉區之等 角部分視圖。 第5圖為樣品檯架之一具體實施例之部分剖面側視圖。 第6A圖及第6B圖為條碼讀取器、振搖器單元及除蓋器 /加蓋器單元之等角部分視圖，第6A圖顯示除蓋位置及第6B 圖顯示抽取位置。 第7A圖為用於DCU之一個實施例之伸縮節夾具之一實 例之等角視圖。 第7B圖為可用於DCU之一夾具實例之等角視圖，顯示 可用於兩種不同尺寸之瓶。 第7C圖為振搖器及轉運機構之一組合實例之等角視圖。 第7D圖為抽取器/試劑幫浦之一組合實例之等角視圖。 第8圖為DCU流動路徑之等角試圖。 第9A圖至第9C圖為一DCU系統之示意圖顯示其操作 及能力之多個面相。 74 201037309 第10A圖至第10F圖為一DCU系統之示意圖顯示其操 作及能力之多個面相。 第11圖為萃取管單元之一實例之等角視圖。 第12圖為一萃取管單元夾具之一實例之等角視圖。 第13圖為萃取管單元轉運機構之一實例之等角視圖。 第14A圖及第14B圖為側視圖顯示位置相鄰於一萃取 管單元之磁鐵之一配置實例。 第15A圖為一抽取器實例之側視圖。 f) I 第15B圖為採用第15A圖之抽取器之抽取器站實例之 側視圖。 第16圖為四槽道固定式分離滴量器之一實例之側視圖。 第17A圖及第17B圖為第16圖之滴量器之剖面側視 圖，第17A圖顯示完全***ETU之前，及第17B圖顯示完全 ***之後。 第18圖為包括第16圖之滴量器之最終移轉單元之一實 例的操縱系統之等角視圖。 〇 第19A圖至第19D圖為示意圖顯示ETU與樣品托盤間 之最終移轉操作之二實例之示意圖。 第20圖為處理系統之另一個實施例之示意頂視圖。 第21圖為ETU轉運機構之另一個實例之等角視圖。 第22圖為流程圖顯示檢定分析方案之一實例。 第2 3圖至第2 5圖為圖表顯示檢定分析方案之一個實例 之結果。 第2 6圖為開放式平台D C U之具體實施例之部分等角視圖。 75 201037309 【主要元件符號說明】 100…前置分析系統、PAS 102…樣品檯架輪入端 104…樣品檯架輸出端 106…控管及剔除接取點 108…第一滴量管梢端輸入端 110.. .萃取管單元氏11；)輸入端 112.. .試劑托盤 114.. .第二滴量管梢端輸入端 116…樣品孔板輸入端 118…樣品孔板輸出端 120. ··固體廢料輸出端 201…樣品檯架 202, 204…滴量管梢端 206.. .試劑 208…樣品孔板 210.··萃取管單元(ETU) 212…樣品孔板載荷位置 214, 250...固體及液體廢料容器 216…處理位置 218.. .條碼讀取器 220…混合早元、振搖器單元 222···除蓋器/加蓋器單元 224.. .移轉單元 226.. .處理區 228.. .樣品妥適性站 230…第一混合站 230a-b,236a-b…亞站 232…第一培養站 234…第二培養站 236…第二混合站 238…第一抽取站 240…第二抽取站 242…終移轉站 244…控管樣品檯架 246…剔除小瓶檯架 248…活動式配送單元 252…另一個配送單元 254··.浴槽 300…處理方法 302-332, 802-818...步驟 402·..橫向貫穿執道、軌道 404…接取臂 406.. 梭 408…接取臂軌道、軌道 410, 906, 926, 928, 1200, 2006, G1-2·..夾具 412, 504, 604, 724, 726···樣本 瓶、瓶子 414…下橫向貫穿軌道、軌道 502.. .樣品固持座 76

201037309 506.. .下端 508.. .上端 510.. .凹陷區、開口 512…端、末端 602, 610, 612.··筒形腔室 606.. .條碼讀取器、條碼掃描器 608.. .轉運臂 614.. .瓶夾、伸縮管夾 616.. .帽夾 618.. .旋轉平台、平台 620, 722, 1202...顎夾 622.. .氣動連桿 702.. .振搖器 704.. .平台 706.. .執道 708.. .閒置固持腔室 712.. .充氣式囊袋、囊袋 714.. .肋 716.. .剛性缸 720.. .卡盤 728, 730.··梯級 734.. .整合式試劑配送幫浦 736.. .氣動缸 738.. .已用過的滴量管梢端 902.. .樣品檯架 904, 920...移送臂 908, 922…樣品 910.. .條碼讀取器 912.. .混合站 914, 918…混合器 916…固持位置 924.. .除蓋站 930.. .滴量及配送臂 932.. .滴量管 934.. .分配器 936.. .輸出檯架 1002, 1004...除蓋器 1100··.萃取管單元(ETU) 1102.. .框架 1104.. .試管、管 1106.. .放大端 1108.. .水平凹槽 1110.. .垂直凹槽 1112.. .剛性外周壁 1114…筒形凸面 1116.. .切除部、凹部 1204.. .水平肋 1206.. .垂直肋 1300.. .ETU 移動器 1302.. .夾具頭 1304, 2106...梭 1306.. .伺服操作機器螺桿 77 201037309 1308.. .軌道 1310.. .PAS 框架 1402.. .磁鐵 1404.. .橫桿 1500.. .抽取器 1502, 1514…抽取器站 1504.. .抽取器座 1506…致動臂 1508…抽取器本體 1510…中空抽取器梢端 1512··.接頭 1516.. .開口 1518.. .彈簧 1520.. .端帽 1600…終移轉單元 1602.. .四槽道固&式分離式滴量器 1604…活動式平台 1606…滴量管梢端 1608…頂出器板 1610…滴量管槽道 1612…電動式梢端頂出器 1702…鏜孔 1704…上扣環 1706…下扣環 1708··.彈簧 1710·..底部 1802…第一梭 1804…第一軌道 1806…伺服馬達 1808.. .第二梭 1810.. .第二軌 1812.. .第二馬達 1814···第三梭 1816···第三軌 1818.. .第三馬達 1900.. .交替孔 1902.. .12.萃取管單元(ETU) 2000.. .處理系統

2002.. .ETU 2004…六轴萃取管單元(ETU) 移動器、ETU移動器 2006.. .夾具 2008.. .ETU 站 2〇 10···第一處理站、第一混合站 2012…第二處理站、第二混合站 2012a-c, 2014a-b，2016a-b...亞站 2014.. .培養站 2016, 2022...抽吸站 2018…終移轉站 2020…試劑配送臂 2022.. .抽取器 2024.. .廢料容器 78 201037309

2026.. .終移轉單元 2102.. .中柱 2104.. .基座 2108.. .垂直軌 2110.. .線性致動器 2112.. .軌道 2114.. .線性致動器 2116…角向致動器 2600.. .DCU-OP、開放平台DCU 2602, 2604...載荷檯架 2606.. .滴量管梢端 2608.. .輸出托盤 2610.. .試劑瓶 2612.. .固體及液體廢料容器 2614.. .樣品檯架 2616.. .樣品瓶、瓶子 2618.. .DCU-OP殼體、殼體 2620.. .電腦 A2…箭頭節段、樣品於第一移 轉站處理 a-f...樣品、樣品瓶 G1-2...夾具 H1...固持站 Μ卜2...混合器 U1...除蓋器1 U2...除蓋器2

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Claims (1)

1. 201037309 七、申請專利範圍： 1. 一種連續載荷之樣品處理系統，包含： 一樣品輸入端適用於接收由一使用者手動提供之 至少一個樣品容器檯架； 一耗材輸入端適用於接納由一使用者手動提供之 一個或多個未用過的耗材供應； 一廢料輸出端適用於接納已用過的耗材供應； 一自動化處理中心包含： 一除蓋器適用於自提供於該至少一個樣品容 器檯架中之至少一個樣品容器移開一蓋， 一滴量器適用於自該至少一個樣品容器移出 一檢體及將該檢體轉送至至少一個輸出容器，及 一加蓋器適用於將該蓋重新蓋至該至少一個 樣品容器上； 一樣品輸出端適用於接納該至少一個輸出容器及 呈現該至少一個輸出容器予一使用者用以手動移出。 2. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該除蓋器及加蓋器 包含至少一個综合除蓋器/加蓋器單元適用於自該樣品 容器移除蓋及將該蓋再蓋至該樣品容器上。 3. 如申請專利範圍第2項之系統，其中該除蓋器及該加蓋 器包含兩個綜合除蓋器/加蓋器單元。 4. 如申請專利範圍第3項之系統，其中該樣品輸出端包含 適用於接納多個輸出容器之至少一個輸出檯架。 5. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該自動化處理中心進 80 201037309 一步包含一移轉臂適用於自該樣品容器檯架移出至少一 個樣品容器及將該至少一個樣品容器置於該除蓋器。 6. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該自動化處理中心 進一步包含適用於振搖該至少一個樣品容器之至少一 個振搖器。 7. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該自動化處理中心 進一步包含： 適用於振搖該至少一個樣品容器之至少一個振搖 器；及 一移轉臂系統適用於： 自該至少一個樣品容器檯架移出該至少一個樣品 容器及將該至少一個樣品容器置於該至少一個振搖器； 自該至少一個振搖器移出該至少一個樣品容器及 將該至少一個樣品容器置於該除蓋器；及 自該加蓋器移出該至少一個樣品容器及將該至少 一個樣品容器置於該至少一個樣品容器檯架。 8. 如申請專利範圍第7項之系統，其中該自動化處理中心 進一步包含適用於讀取於該至少一個樣品容器上之任 何可讀取條碼之一條碼讀取器。 9. 如申請專利範圍第2項之系統，其中該至少一個綜合除 蓋器/加蓋器包含： 適用於固定該至少一個樣品容器之瓶部之至少一 個瓶夾；及 適用於固定該蓋之至少一個帽夾； 81 201037309 其中該瓶夾及該帽夾可相對於彼此移動來自該瓶 部移開該蓋。 10. 如申請專利範圍第9項之系統，其中該至少一個瓶夾包 含具有一可撓性伸縮節之一伸縮節夾帶有適用於順著 該可變尺寸鏜孔之軸接納該瓶部之一可變尺寸鏜孔，及 安裝於可撓性伸縮節上位於該可變尺寸鏜孔内部且與 鐘孔軸線校準之一個或多個肋。 11. 如申請專利範圍第9項之系統，其中該至少一個瓶夾係 安裝於一平台上，該平台適用於選擇性移動至可接取至 少一個帽夾之一第一位置，及可接取滴量器之一第二位 置，且進一步適合用於於第二位置相對於一垂直軸傾斜 該瓶部。 12. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該至少一個樣品容 器檯架包含一個或多個樣品固持座，該固持座係適用於 固持具有一第一尺寸之至少一個第一樣品容器及具有 與該第一尺寸不同之一第二尺寸之至少一個第二樣品 容器。 13. 如申請專利範圍第1項之系統，進一步包含適用於接納 由一使用者手動提供之一個或多個未使用之試劑之一 試劑輸入端。 14. 如申請專利範圍第13項之系統，其中該自動化處理中心 進一步包含適用於將該一個或多個未使用之試劑中之 至少一者配送入該至少一個樣品容器之至少一個試劑 分配器。 82 201037309 15. —種樣品處理系統，包含： 適用於同時接納多個樣品容器之一樣品輸入端； 適用於接納一個或多個未用過的耗材供應之一耗 材輸入端； 適用於接納已用過的耗材供應之一廢料輸出端； 一自動化處理中心包含： 適用於自至少一個樣品容器移開一蓋之一除 蓋器， 適用於自該至少一個樣品容器移出一檢體及 將該檢體移送至一輸出容器之一滴量器，及 適用於將蓋蓋回該至少一個樣品容器上之一加 蓋器； 適用於接納該輸出容器之一樣品輸出端；及 適用於接納來自於使用者之輸入信號而指示該至 少一個樣品容器之身分，與基於該至少一個樣品容器之 物理性質而控制至少一項操作之一使用者介面。 16. 如申請專利範圍第15項之系統，其中該等多個樣品容器 包含具有一第一尺寸之至少一個第一樣品容器，及具有 與該第一尺寸不同之一第二尺寸之至少一個第二樣品 容器。 Π.如申請專利範圍第15項之系統，其中該樣品輸入端係適 用於同時接納於一樣品容器檯架中之多個樣品容器。 18.如申請專利範圍第15項之系統，其中該樣品容器檯架包 含一個或多個樣品固持座，其係適用於固持具有一第一 83 201037309 尺寸之至少一個第一樣品容器及具有與該第一尺寸不 同之一第二尺寸之至少一個第二樣品容器。 19. 如申請專利範圍第15項之系統，進一步包含適用於接納 一個或多個未用過的試劑之一試劑輸入端。 20. 如申請專利範圍第19項之系統，其中該自動化處理中心 進一步包含適用於將該一個或多個未用過之試劑中之 至少一者配送入該至少一個樣品容器之至少一個試劑 分配器。 21. —種用於處理樣品之手動-自動化混成方法，該方法包含： 於一樣品輸入端手動提供多個樣品容器； 於一耗材輸入端手動提供未用過的耗材供應； 使用一自動化系統自各個樣品容器自動移開一蓋； 使用該自動化系統自各個樣品容器自動撤出一檢體； 使用該自動化系統自動移送該檢體至一輸出容器； 使用該自動化系統自動將該蓋蓋回各個樣品容器上； 使用該自動化系統自動輸送該輸出容器至一樣品 輸出位置；及 自該樣品輸出位置手動移出該輸出容器。 22. 如申請專利範圍第21項之方法，進一步包含規劃該自動 化系統來基於該至少一第一樣品容器之物理性質來控 制至少一項操作。 23. 如申請專利範圍第22項之方法，其中規劃該自動化系統 包含手動規劃該自動化系統。 24. 如申請專利範圍第21項之方法，進一步包含規劃該自動 84 201037309 於至少_第_#品容器之物理性質之一 第-方式，及以基於至少-第二樣品容器之物理性質之 一第一'方式控制至少一項操作。 25.如申請專利範圍第21項之方法，其中該等多個樣品容器 包含具有一第一物理維度之至少一個第一樣品容器及 具有與該第一物理維度不同之一第二物理維度之至少 一個第二樣品容器。 〇 26.如申請專利範圍第21項之方法，進一步包含於一試劑輸 入端手動提供一個或多個未用過之試劑及將該等一個 或多個未用過之試劑中之至少一者自動配送入至少一 個樣品容器。 〇 85