用于电容式流体水平检测和装卸容器的系统和方法与流程

专利2025-11-16  1


本公开涉及用于通过电容技术检测流体水平并用于装卸容器的系统,以及相关的使用方法。
背景技术:
用于分析样品(例如,生物样品、化学样品等)的自动分析程序通常需要使用流体溶液和/或悬浮液形式的消耗性试剂。在一些情况下,此类消耗品存储在配置成执行分析的仪器中的容器中。在分析期间,这些试剂可由仪器的流体转移设备(例如,机器人移液器)通过容器的可穿透密封件、盖或隔膜来接近。随着时间的推移,试剂被消耗,并且容器中试剂的水平降低。许多技术可用于检测容器中试剂的水平。本公开描述了一种用于检测容器中试剂的水平的基于电容的技术。有时,装有流体试剂的容器在仪器实际使用流体试剂的不同区域处存储在和/或装入仪器中。本公开描述了在容器装入仪器中并在仪器内移动时装卸容器的各种技术。

背景技术


技术实现思路

1、在一些实施例中,公开了一种用于支承一个或多个流体容器的保持器。保持器可包括底壁,底壁具有用于连接到电气地极或电压源的导电外表面、限定一个或多个开口的顶面以及一个或多个容置部。一个或多个容置部中的每个容置部可从一个或多个开口中的开口朝向底壁悬垂。每个容置部构造成容纳一个或多个容器中的至少一个容器。保持器可不仅由导电材料形成。

2、附加地或备选地,系统的实施例可包括以下特征中的一个或多个:导电外表面可由固定到底壁的非导电表面的导电材料提供;导电材料可涂覆在底壁的非导电表面上;导电材料可包括铝和铜中的一种;保持器可进一步包括第一侧壁和第二侧壁,其中一个或多个容置部可在第一侧壁和第二侧壁之间;第一侧壁和第二侧壁中的至少一个可包括与底壁的导电外表面邻接的导电外表面;第一侧壁和第二侧壁中的至少一个的导电外表面可由固定到非导电表面的导电材料提供;保持器可进一步包括固定到保持器的非导电表面的rfid标签;一个或多个容置部可包括多个容置部;一个或多个容置部中的每个容置部可从顶面上的一个或多个开口中的一个延伸到与外表面相对的底壁的内表面。

3、在一些实施例中,公开了一种用于支承一个或多个流体容器的保持器。保持器可包括底壁、第一侧壁和第二侧壁、限定一个或多个开口的顶面,以及第一侧壁和第二侧壁之间的一个或多个容置部。一个或多个容置部中的每个容置部(a)可与一个或多个开口的开口通信,(b)可从开口朝向底壁的第一表面延伸,且(c)可构造成容纳一个或多个容器中的至少一个容器。底壁、第一侧壁和第二侧壁中的至少一个可具有固定到其外表面的导电层。导电层可用于连接到电接地或电压源。

4、附加地或备选地,系统的实施例可包括以下特征中的一个或多个:导电层可固定到底壁、第一侧壁和第二侧壁中的至少一个;导电层可涂覆在底壁、第一侧壁和第二侧壁中的至少一个上;导电层可包括铝和铜中的一个;第一侧壁和第二侧壁可为不导电的且在顶面与底壁之间延伸;底壁以及第一侧壁和第二侧壁中的至少一个侧壁可包括导电层;导电层可从底壁延伸到第一侧壁和第二侧壁中的至少一个的顶面;一个或多个容置部可包括多个容置部;一个或多个容置部中的每个容置部可从顶面上的一个或多个开口中的一个延伸到底壁的第一表面,并且定位在每个容置部中的容器的基部接触第一表面。

5、在一些实施例中,公开了一种用于支承一个或多个流体容器的框架。框架可包括一个或多个保持器。一个或多个保持器中的每个保持器可包括限定一个或多个开口的顶面、具有用于连接到电接地或电压源的导电外表面的底壁、一个或多个容置部,其中一个或多个容置部中的每个容置部可从一个或多个开口中的开口朝向底壁悬垂,以及容纳流体的一个或多个容器。一个或多个容器中的每个容器可(a)定位在一个或多个容置部中的容置部中,并且(b)可构造成容纳适于电容式流体水平感测的流体转移装置的探针尖端。

6、附加地或备选地,系统的实施例可包括以下特征中的一个或多个:导电外表面可固定到底壁的非导电表面;导电外表面可涂覆在底壁的非导电表面上;导电外表面可包括铝和铜中的一种;每个保持器可进一步包括在顶面与底壁之间延伸的第一侧壁和第二侧壁,其中一个或多个容置部可在第一侧壁与第二侧壁之间;第一侧壁和第二侧壁中的至少一个可包括与底壁的导电外表面邻接的导电外表面;第一侧壁和第二侧壁中的至少一个的导电外表面可固定到非导电表面;第一侧壁和第二侧壁中的至少一个的导电外表面涂覆在非导电表面上;底壁、第一侧壁和第二侧壁可为由非导电材料制成的单个部件的一部分;框架还可包括构造成将容器保持在容置部中的盖;盖可包括在容器的顶面的至少一部分上方延伸的非导电部分;一个或多个容器中的至少一个可包括导电密封件,当流体转移装置的探针尖端进入容器时,流体转移装置的探针尖端穿过该导电密封件;一个或多个保持器可定位在框架的表面上或附近,使得一个或多个保持器的第一保持器的导电外表面通过与表面直接或间接物理接触而电接地;框架可进一步包括定位在第一保持器的导电外表面与框架的表面之间以建立物理接触的导电弹簧;一个或多个保持器可包括多个保持器,且一个或多个容置部可包括多个容置部;框架可进一步包括一个或多个指示物,一个或多个指示物配置成指示一个或多个容器的状态;一个或多个保持器可以可移除地定位在框架上。

7、在一些实施例中,公开了一种配置成分析一个或多个样品的仪器。仪器可包括用于支承一个或多个流体容器的一个或多个保持器。每个保持器可包括限定一个或多个开口的顶面、第一侧壁和第二侧壁,以及具有构造成连接到电接地的导电外表面的底壁。保持器还可包括在第一侧壁与第二侧壁之间的一个或多个容置部。一个或多个容置部中的每个容置部可从一个或多个开口中的开口朝向底壁悬垂,并且每个容置部还可构造成容纳一个或多个容器中的至少一个容器,并且流体转移装置的探针尖端适于电容式流体水平感测。一个或多个容器可由流体转移装置的探针尖端来接近。

8、附加地或备选地,系统的实施例可包括以下特征中的一个或多个:导电外表面可固定到底壁的非导电表面;导电外表面可涂覆在底壁的非导电表面上;导电外表面可包括铝和铜中的一种;第一侧壁和第二侧壁中的至少一个可包括与底壁的导电外表面邻接的导电外表面;第一侧壁和第二侧壁中的至少一个的导电表面可固定到非导电表面;第一壁和第二壁中的至少一个的导电外表面可涂覆在非导电表面上;仪器还可包括导电刷,导电刷构造成接触底壁以及第一侧壁和第二侧壁中的至少一个侧壁中的至少一个,以使底壁以及第一侧壁和第二侧壁中的至少一个侧壁中的至少一个的导电外表面电接地;该仪器还可包括运输器,运输器构造成在仪器中将一个或多个保持器的至少一个保持器从第一位置移动到第二位置,其中第二位置包括导电刷;一个或多个保持器可定位在仪器的表面上或附近,使得一个或多个保持器的第一保持器的导电外表面通过与表面的直接或间接物理接触而电接地;仪器还可包括弹簧,弹簧定位在第一保持器的导电外表面与仪器的表面之间,以建立物理接触;每个保持器包括一个或多个容器中的至少一个容器,其可定位在一个或多个容置部中的至少一个中;每个保持器还可包括盖,该盖构造成将一个或多个容器保持在保持器中,同时由流体转移装置的探针尖端接近一个或多个容器,该盖可包括至少部分地在一个或多个容器上方延伸的非导电部分;一个或多个保持器可包括可移除地定位在仪器上的多个保持器,并且一个或多个容置部可包括多个容置部。

9、在一些实施例中,公开了一种检测包括流体的容器中的流体水平的方法。该方法可包含将容器定位在保持器的容置部中,使得容器的底面设置于保持器的第一表面上或定位在保持器的第一表面附近,其中保持器的与第一表面相对的第二表面包括电接地的导电层。该方法还可包括将流体转移装置的探针尖端插入容器中以检测容器中流体的水平,流体转移装置具有构造成用于电容式流体水平感测的探针尖端。

10、附加地或备选地,系统的实施例可包括以下特征中的一个或多个:导电层可附接到保持器的非导电表面;导电层可涂覆在保持器的非导电表面上;保持器可包括与第一表面间隔开的顶面,使得容置部从顶面朝向第一表面延伸,并且保持器可进一步包括具有导电侧表面的侧壁,导电侧表面从第二表面的导电层朝向顶面延伸;该方法可进一步包括通过使导电侧表面经由导电刷接触电接地而使第二表面的导电层电接地;使导电侧表面接触电接地可包括将保持器从第一位置移动到第二位置,以使导电侧表面与导电刷接合;第二表面的导电层可经由导电金属弹簧连接到电接地;与容器的底面相对的容器的顶面可包括导电密封件,其中插入流体转移装置的探针尖端可包括通过导电密封件将探针尖端插入容器中;该方法还可包括从容器撤回流体转移装置的探针尖端;从容器撤回流体转移装置的探针尖端可包括使用在容器的至少一部分上方延伸的盖限制容置部中的容器,其中盖包括面向所述导电密封件的非导电表面。

11、在一些实施例中,公开了一种从容器提取流体的方法。该方法可包括将容器定位在保持器的容置部中。容置部可从保持器的顶面朝向保持器的底壁延伸,底壁包括连接到电接地的导电底面。该方法还可包括将具有配置成用于电容式流体水平感测的探针尖端的流体转移装置的探针尖端插入容器中,使用探针尖端检测容器中流体的水平,并使用流体转移装置的探针尖端从容器提取流体。

12、附加地或备选地,系统的实施例可包括以下特征中的一个或多个:导电底面可固定到保持器的非导电表面;导电底面可涂覆在保持器的非导电表面上;保持器可包括从底壁延伸到顶面的侧壁,侧壁可包括与底壁的导电底面邻接的导电侧表面;该方法可进一步包括通过使底面或侧表面经由导电刷接触电接地或电压源而使保持器的导电表面电接地;使侧表面与电接地接触可包括将保持器从第一位置移动到第二位置以使侧表面与导电刷接触;底面可经由导电弹簧连接到电接地;与底壁相对的容器的顶面可包括导电密封件,并且其中插入流体转移装置可包括通过导电密封件将探针尖端插入容器中;该方法可进一步包括从容器撤回流体转移装置,并使用在容器的至少一部分上方延伸的盖将容器限制在容置部中。

13、在一些实施例中,一种用于装卸仪器内的流体容器的组件包括具有保持器、框架和第一锁的牵拉件。保持器构造成支承至少一个流体容器。框架构造成支承保持器,并且在(a)提供进入保持器的第一框架位置与(b)第二框架位置之间可移动,该第二框架位置将仪器内的保持器定位在第一保持器位置处。当框架处于第一框架位置时,第一锁将保持器固定到框架,而当框架处于第二框架位置时,第一锁将保持器从框架解锁。该组件还包括保持器运输器,保持器运输器构造成在仪器内使保持器在(a)第一保持器位置与(b)第二保持器位置之间移动,其中保持器在第一保持器位置与第二保持器位置之间行进的路径的至少一部分包括垂直部件。

14、在一些实施例中,保持器包括第一旋钮,并且框架包括限定第一开口的基部面板。当保持器由框架支承时,保持器的第一旋钮延伸穿过开口。第一锁可包括臂,臂在(a)第一臂位置与(b)第二臂位置之间相对于开口可移动,在第一臂位置,臂接合第一旋钮的延伸穿过开口的部分,由此将保持器固定到框架,在第二臂位置,臂从第一旋钮的延伸穿过开口的部分脱离,由此从框架解锁保持器。保持器还可包括第二旋钮,并且框架的基部面板可进一步限定第二开口。当保持器由框架支承时,保持器的第二旋钮延伸穿过第二开口。在所述第一臂位置处,所述第一锁接合所述第二旋钮的延伸穿过所述第二开口的部分,而在所述第二臂位置处,所述第一锁从所述第二旋钮的延伸穿过所述第二开口的部分脱离,由此从所述框架解锁所述保持器。

15、在一些实施例中,臂包括构造成接合第一旋钮的延伸穿过第一开口的部分的第一钩,以及构造成接合第二旋钮的延伸穿过第二开口的部分的第二钩。第一旋钮和第二旋钮各自可包括从相应的第一旋钮和第二旋钮的远端延伸的凸缘。第一钩和第二钩在第一臂位置处可定位在框架的相应凸缘与基部面板之间,由此抑制保持器相对于框架的垂直移动。在一些实施例中,臂围绕由联接到框架的枢销限定的轴线旋转。臂可偏置到第一臂位置或第二臂位置。牵拉件还包括使臂偏置的弹簧。

16、在一些实施例中,保持器限定至少一个槽,并且框架包括至少一个保持器接合构件,该至少一个保持器接合构件构造成当保持器由框架支承时容纳在至少一个槽中。至少一个保持器接合构件可为从面板延伸的突起。

17、在一些实施例中,牵拉件还包括固定支承件,并且框架相对于静止支承件可移动。牵拉件还包括第二锁,第二锁构造成当框架处于第二框架位置且保持器从框架解锁时抑制框架相对于静止支承件的移动。第二锁可包括联接到可移动框架的钩和捕获件中的一个,以及联接到静止支承件的钩和捕获件中的另一个。当框架处于第二框架位置时,钩协作地啮合捕获件。

18、在一些实施例中,保持器运输器包括保持器支承件,保持器支承件构造成当框架处于第二框架位置时在第一保持器位置协作地接合保持器。保持器支承件可包括销,且保持器可包括构造成在可移动框架处于第二框架位置时容纳销的通道,由此在销与保持器之间产生过盈配合。保持器还可包括至少部分地限定通道的弹簧臂。保持器还可包括凸缘,且保持器支承件可包括当框架处于第二框架位置时支承凸缘的表面。保持器支承件还可包括顶部部分,顶部部分与表面间隔开并且当框架处于第二框架位置时抑制由保持器支承的至少一个流体容器的向上移动。顶部部分可限定开口,开口在可移动框架处于第二框架位置时暴露由保持器支承的至少一个流体容器的至少一部分。

19、在一些实施例中,保持器运输器包括致动器和将致动器联接到保持器支承件的可移动运输器臂。致动器使可移动运输器臂旋转,使得保持器支承件沿着第一保持器位置与第二保持器位置之间的弓形路径移动保持器。致动器可为电动机。运输器还可包括联接到保持器支承件的第二可移动运输器臂。

20、在一些实施例中,仪器是分析仪器。分析仪器可包括配置成对样品执行第一分析的第一模块,以及配置成执行不同于第一分析的第二分析的第二模块。第一保持器位置在第一模块内,且第二保持器位置在第二模块内。第一分析可包括执行需要热循环的第一核酸扩增反应,并且第二分析可包括执行需要等温条件的第二核酸扩增反应。第一核酸扩增反应可包括pcr反应,并且第二核酸扩增反应可包括tma反应、nasba反应和/或sda反应。

21、在一些实施例中,运输器使仪器内的保持器移动。保持器构造成支承容器。运输器可包括构造成与保持器可释放地联接的保持器支承件,以及联接到保持器支承件且构造成移动保持器支承件的致动器。保持器支承件在(a)第一位置与(b)第二位置之间可移动,在第一位置处,保持器支承件构造成容纳保持器。保持器支承件在第一位置与第二位置之间行进的路径的至少一部分包括垂直部件。

22、在一些实施例中,保持器支承件包括构造成容纳在由保持器限定的通道中的销,由此在销与保持器之间产生过盈配合。在一些实施例中,保持器支承件包括构造成支承保持器的一部分的表面,以及与表面间隔开的顶部部分,顶部部分构造成在保持器联接到保持器支承件时抑制由保持器支承的流体容器的向上移动。顶部部分可限定暴露由保持器支承的流体容器的至少一部分的开口。

23、在一些实施例中,致动器包括电动机。

24、在一些实施例中,运输器还包括将致动器联接到保持器支承件的可移动臂。致动器可使可移动臂旋转,使得保持器支承件沿弓形路径移动。

25、运输器可为分析仪器的一部分。分析仪器可包括配置成对样品执行第一分析的第一模块,以及配置成执行不同于第一分析的第二分析的第二模块。在一些实施例中,第一位置处于第一模块内,且第二位置在第二模块内。

26、根据权利要求9所述的运输器,其中所述第一分析包括执行需要热循环的第一核酸扩增反应,并且所述第二分析包括执行需要等温条件的第二核酸扩增反应。第一核酸扩增反应可包括执行pcr反应,并且第二核酸扩增反应可包括执行tma反应、nasba反应和/或sda反应。

27、在一些实施例中,一种装卸由仪器使用的流体容器的方法包括:(a)将支承保持器的框架从(i)提供进入保持器的第一框架位置移动到(ii)将保持器定位在仪器内的第二框架位置,保持器支承至少一个流体容器;(b)从框架解锁保持器;以及(c)在步骤(b)之后,沿着包括垂直部件的路径将保持器从框架移动到另一位置。

28、在一些实施例中,步骤(b)包括将锁定臂从(i)第一锁定位置移动到(ii)第二锁定位置,在第一锁定位置,锁定臂接合保持器的第一旋钮的一部分,而在第二锁定位置,臂从保持器的第一旋钮的该部分脱离。锁定臂可在第一锁定位置处接合保持器的第二旋钮的一部分,并且锁定臂可在第二锁定位置处从保持器的第二旋钮的该部分脱离。

29、在一些实施例中,步骤(b)可在步骤(a)之后或与步骤(a)同时发生。

30、在一些实施例中,该方法还包括(d)当框架处于第二框架位置时使保持器与保持器运输器的保持器支承件接合。步骤(d)可在步骤(a)之后或与步骤(a)同时发生。

31、在一些实施例中,步骤(c)包括使用致动器旋转联接到保持器支承件的臂,由此沿弓形路径移动保持器支承件。

32、在一些实施例中,框架定位在配置成对样品执行第一分析的分析仪器的第一模块中,并且保持器沿着路径移动到的另一位置在配置成对样品执行不同于第一分析的第二分析的分析仪器的第二模块中。第一分析可包括执行需要热循环的第一核酸扩增反应,并且第二分析可包括在第二核酸扩增反应的持续时间内执行需要等温条件的第二核酸扩增反应。第一核酸扩增反应可包括pcr反应,并且第二核酸扩增反应可包括tma反应、nasba反应或sda反应。

33、在一些实施例中,在步骤(c)之后,方法还包括(e)将第一流体转移装置的探针尖端插入分析仪器的第二模块中的另一位置处的流体容器中;(f)使用第一流体转移装置抽吸流体容器中的流体的至少一部分;以及(g)从流体容器撤出第一流体转移装置的探针尖端。

34、在一些实施例中,该方法还包括(h)当框架处于第二框架位置时,将第二流体转移装置的探针尖端插入由框架支承的流体容器中;(i)使用第二流体转移装置抽吸流体容器中的流体的至少一部分;以及(j)从流体容器中撤出第二流体转移装置的探针尖端。在一些实施例中,步骤(h)、(i)和(j)在步骤(c)之前发生。

35、在一些实施例中,该方法包括(k)将保持器从分析仪器的第二模块中的另一位置移动到第一模块中的框架。该方法还可包括(l)将支承保持器的框架从(i)第二框架位置移动到(ii)第一框架位置;以及(m)将保持器锁定到框架。在一些实施例中,步骤(m)在步骤(l)之前或与步骤(l)同时发生。

36、在一些实施例中,该方法还包括当框架处于第一框架位置并且保持器锁定到框架时,手动地从保持器移除流体容器。

37、下文参考附图详细地描述了实施例的其它特征和优点,以及各种实施例的结构和操作。应注意,本发明不限于本文中所描述的具体实施例。此类实施例仅出于说明性目的而呈现。基于本文所含的教导,附加实施例对于相关领域的技术人员将是显而易见的。


技术特征:

1.一种用于移动仪器内的保持器的运输器,所述保持器构造成支承容器,所述运输器包括:

2.根据权利要求1所述的运输器,其中所述保持器支承件包括销,所述销构造成容纳在由所述保持器限定的通道中,由此在所述销与所述保持器之间产生过盈配合。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的运输器,其中保持器支承件包括:

4.根据权利要求3所述的运输器,其中所述顶部部分限定暴露由所述保持器支承的所述流体容器的至少一部分的开口。

5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的运输器,其中所述致动器包括电动机。

6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的运输器,进一步包括将所述致动器联接到所述保持器支承件的可移动臂。

7.根据权利要求6所述的运输器,其中致动器使所述可移动臂旋转,使得所述保持器支承件沿弓形路径移动。

8.根据权利要求1至权利要求7中任一项所述的运输器,其中运输器是分析仪器的一部分。

9.根据权利要求8所述的运输器,其中:

10.一种装卸由仪器使用的流体容器的方法,包括以下步骤:


技术总结
一种流体容器保持器包括本体,该本体具有构造成容纳容器的容置部。该本体具有用于连接到电接地或电压源的导电外表面,且保持器不仅由导电金属形成。流体容器装卸组件包括具有支承流体容器的保持器的牵拉件,以及支承保持器的框架。框架在提供接近保持器的第一位置与将保持器定位在仪器内的第二位置之间可移动。该组件还包括第一锁,第一锁在框架处于第一框架位置时将保持器固定到框架,并且在框架处于第二框架位置时从框架解锁保持器。该组件还包含保持器运输器,保持器运输器构造成在仪器内使保持器在第一保持器位置与第二保持器位置之间移动。

技术研发人员:D·奥帕尔斯基,D·布斯,J·T·塔格勒,A·纳瓦罗,P·希恩
受保护的技术使用者:简·探针公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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