DE69936237T2 - Rührvorrichtung für den fluiden Inhalt eines Behälters - Google Patents

Rührvorrichtung für den fluiden Inhalt eines Behälters Download PDF

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Description

  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Misch-Vorrichtung zur Verwendung in einem automatisierten Analysator zur gleichzeitigen Durchführung einer Vielzahl von diagnostischen Assays.
  • 2. Hintergrund der Erfindung
  • Diagnostische Assays werden in der klinischen Diagnose und in der Forschung der Gesundheitswissenschaften häufig benutzt, um das Vorliegen oder die Menge von biologischen Antigenen, Zellabnormitäten, Krankheitszuständen und mit einer Krankheit verbundenen Pathogenen, einschließlich Parasiten, Pilzen, Bakterien und Viren, die in einem Wirtsorganismus oder einer Probe vorliegen können, nachzuweisen oder zu quantifizieren. Wo ein diagnostischer Assay die Quantifizierung ermöglicht, sind die Anwender besser in der Lage das Ausmaß der Infektion oder Krankheit einzuschätzen und den zeitlichen Verlauf des Krankheitszustandes zu bestimmen. Im Allgemeinen basieren diagnostische Assays entweder auf dem Nachweis von Antigenen (Immunoassays) oder Nukleinsäuren (Assays auf Nukleinsäurebasis), die zu einem entsprechenden Organismus oder Virus von Interesse gehören.
  • Assays auf Nukleinsäurebasis beinhalten im Allgemeinen mehrere Schritte, die zum Nachweis oder der Quantifizierung von einer oder mehreren Ziel-Nukleinsäuresequenzen, die spezifisch für den entsprechenden Organismus oder Virus sind, in einer Probe führen. Die Ziel-Nukleinsäuresequenz kann ebenfalls für eine zu bestimmende Gruppe von Organismen oder Viren spezifisch sein, wobei die Gruppe durch wenigstens eine gemeinsame Nukleinsäuresequenz, die allen Mitgliedern der Gruppe gemein ist, definiert wird und die spezifisch für die Gruppe in der getesteten Probe ist. Der Nachweis von einzelnen oder Gruppen von Organismen und Viren unter Verwendung von Verfahren auf Nukleinsäurebasis ist vollständig von Kohne, US-Patent Nr. 4,851,330 und Hogan, US-Patent Nr. 5,541,551 beschrieben worden.
  • Der erste Schritt in einem Assay auf Nukleinsäurebasis ist es, eine Sonde zu entwerfen, die unter stringenten Hybridisierungsbedingungen Spezifität für eine Nukleinsäuresequenz, die zu einem entsprechenden Organismus oder Virus gehört, zeigt. Während Assays auf Nukleinsäurebasis ausgelegt werden können, um entweder Desoxyribonukleinsäure (DNA) oder Ribonukleinsäure (RNA) nachzuweisen, ist ribosomale RNA (rRNA) oder das rRNA kodierende Gen (rDNA) üblicherweise die bevorzugte Nukleinsäure für den Nachweis eines prokaryotischen oder eukaryotischen Organismus in einer Probe. Ribosomale RNA-Zielsequenzen werden aufgrund ihrer relativen Häufigkeit in Zellen und weil rRNA Bereiche mit Sequenzvariabilitäten enthält, die genutzt werden können, um Sonden zu entwickeln, die in der Lage sind sogar zwischen eng verwandten Organismen zu unterscheiden, bevorzugt. (Ribosomale RNA ist die Hauptstrukturkomponente des Ribosoms, das der Ort der Proteinsynthese in einer Zelle ist). Viren, die keine rRNA enthalten, und zelluläre Veränderungen werden oft am besten durch das Targeting einer DNA, RNA oder Boten-RNA (mRNA)-Sequenz, die ein Nukleinsäurezwischenprodukt ist, das verwendet wird, um ein Protein zu synthetisieren, nachgewiesen. Wenn das Ziel des nukleinsäurebasierten Assays der Nachweis einer genetischen Abnormität ist, werden die Sonden in der Regel entworfen, um identifizierbare Veränderungen im genetischen Code, wie z.B. das abnorme Philadelphia-Chromosom, das mit chronischer myelozytischer Leukämie, siehe z.B. Stephenson et al., US-Patent Nr. 4,681,840 , verbunden ist, zu detektieren.
  • Wenn man einen nukleinsäurebasierten Assay durchführt, ist eine Präparation der Probe notwendig, um die Ziel-Nukleinsäure, die in der Probe vorliegen kann, freizusetzen und zu stabilisieren. Die Probenpräparation kann ebenfalls dazu dienen, eine Nuklease-Aktivität zu eliminieren und potentielle Inhibitoren der Nukleinsäureamplifikation (siehe unten) oder des Nachweises von Ziel-Nukleinsäuren zu entfernen oder inaktivieren. Siehe z.B. Ryder et al, US-Patent Nr. 5,639,599 , das Verfahren zur Herstellung von Nukleinsäuren für die Amplifikation, einschließlich der Verwendung von komplexierenden Mitteln, die in der Lage sind Eisenionen zu komplexieren, die durch lysierte rote Blutzellen eingebracht werden, offenbart. Das Verfahren zur Probenpräparation kann variieren und hängt teilweise von der Art der Probe die untersucht wird ab (z.B. Blut, Urin, Stuhlgang, Eiter oder Sputum). Wenn Ziel-Nukleinsäuren aus einer Population weißer Blutzellen, die in einer verdünnten oder unverdünnten Gesamtblutprobe vorliegen, extrahiert werden, folgt im allgemeinen ein differenzielles Lyseverfahren. Siehe z.B. Ryder et al., Europäische Patentanmeldung Nr. 93304542.9 und Europäische Patentveröffentlichung Nr. 0547267 . Differenzielle Lyseverfahren sind im Stand der Technik gut bekannt und sind entworfen worden, um spezifisch Nukleinsäuren aus weißen Blutkörperchen zu isolieren, während sie das Auftreten oder die Aktivität von Produkten roter Blutkörperchen, wie z.B. Häm, das die Amplifikation oder den Nachweis von Nukleinsäuren stören kann, begrenzen oder ausschließen.
  • Bevor oder nachdem die extrahierte Nukleinsäure einer Sonde ausgesetzt wird, kann die Ziel-Nukleinsäure durch Ziel-Einfang-Mittel entweder direkt oder indirekt durch Verwendung einer „Einfangsonde", die an einen Träger, wie z.B. ein magnetisches Kügelchen, gebunden ist, immobilisiert werden. Beispiele für Verfahren zum Einfangen eines Ziels werden von Ranki et al., US-Patent Nr. 4,486,539 und Stabinsky, US-Patent Nr. 4,751,177 beschrieben. Ziel-Einfangsonden sind im allgemeinen kurze Sequenzen von Nukleinsäuren (d.h. Oligonukleotide), die unter stringenten Hybridisierungsbedingungen in der Lage sind, an eine Nukleinsäuresequenz, die auch die Zielsequenz beinhaltet, zu hybridisieren. Magnete in unmittelbarer Nähe des Reaktionsgefäßes werden verwendet, um das magnetische Kügelchen an die Seite des Gefäßes zu ziehen und dort zu halten. Wenn die Ziel-Nukleinsäure somit einmal immobilisiert ist, kann die hybridisierte Nukleinsäure von nicht-hybridisierter Nukleinsäure durch das Absaugen der Flüssigkeit aus dem Reaktionsgefäß und die optionale Durchführung eines oder mehrerer Waschschritte getrennt werden.
  • In den meisten Fällen ist es wünschenswert, die Zielsequenz durch Verwendung eines von mehreren Verfahren zur Nukleinsäureamplifikation, die im Stand der Technik gut bekannt sind, zu amplifizieren. Die Nukleinsäureamplifikation ist insbesondere die enzymatische Synthese von NukleinsäureAmplikons (Kopien), die eine Sequenz enthalten, die komplementär zu der Nukleinsäuresequenz ist, die amplifiziert wird. Beispiele von Verfahren zur Nukleinsäureamplifikation, die im Stand der Technik durchgeführt werden, beinhalten die Polymerasekettenreaktion (PCR), die Strangverdrängungs-Amplifikation (SDA), die Ligasekettenreaktion (LCR) und die Transkriptions-verbundene Amplifikation (TAA). Die Nukleinsäureamplifikation ist besonders vorteilhaft, wenn die Menge der Zielsequenz, die in einer Probe vorliegt, sehr niedrig ist. Durch Amplifizieren der Zielsequenzen und Nachweis des synthetisierten Amplikons kann die Empfindlichkeit eines Assays extrem verbessert werden, da zu Beginn des Assays weniger Zielsequenzen benötigt werden, um den Nachweis der Nukleinsäure in der Probe, die zu dem Organismus oder Virus von Interesse gehört, besser sicherzustellen.
  • Verfahren der Nukleinsäureamplifikation sind vollständig in der Literatur beschrieben. PCR Amplifikation zum Beispiel wird von Mullis et al. in den US-Patenten Nr. 4,683,195 , 4,683,202 und 4,800,159 und in Methods in Enzymology, 155:335-350 (1987) beschrieben. Beispiele für SDA können bei Walker, PCR Methods and Applications, 3:25- 30 (1993), Walker et al. in Nucleic Acids Res., 20:1691-1996 (1992) und Proc. Natl. Acad. Sci., 89:392-396 (1991) gefunden werden. LCR wird in den US-Patenten Nr. 5,427,930 und 5,686,272 beschrieben. Und verschiedene TAA-Formate werden in Publikationen wie z.B. Burg et al. in US-Patent Nr. 5,437,990 ; Kacian et al. in den US-Patenten Nr. 5,399,491 und 5,554,516 ; und Gingeras et al. in der internationalen Anmeldung Nr. PCT/US87/01966 , der internationalen Veröffentlichung Nr. WO 88/01302 , der internationalen Anmeldung Nr. PCT/US88/02108 und der internationalen Veröffentlichung Nr. WO 88/10315 bereitgestellt.
  • Der Nachweis einer Ziel-Nukleinsäuresequenz erfordert die Verwendung einer Sonde mit einer Nukleotidbasensequenz, die im wesentlichen zu der Zielsequenz oder alternativ ihrem Amplikon komplementär ist. Unter selektiven Assay-Bedingungen wird die Sonde in einer Weise an die Zielsequenz oder ihr Amplikon hybridisieren, die es dem Anwender ermöglicht, das Vorhandensein der Zielsequenz in der Probe nachzuweisen. Wirkungsvolle Sonden werden entworfen, um eine unspezifische Hybridisierung mit einer Nukleinsäuresequenz, die den Nachweis des Vorhandenseins der Zielsequenz stören würde, zu verhindern. Die Sonden können einen für den Nachweis geeigneten Marker beinhalten, wobei der Marker zum Beispiel ein radioaktiver Marker, ein fluoreszierender Farbstoff, Biotin, ein Enzym oder eine chemilumineszierende Verbindung ist. Chemilumineszierende Verbindungen beinhalten Acridiniumester, die in einem Hybridisierungsschutz-Assay (HPA) verwendet und dann mit einem Luminometer nachgewiesen werden können. Beispiele für chemilumineszierende Verbindungen und Verfahren zur Markierung von Sonden mit chemilumineszierenden Verbindungen können in Arnold et al., US-Patent Nr. 4,950,613 , 5,185,439 und 5,585,481 ; und in Campbell et al., US-Patent Nr. 4,946,958 , gefunden werden.
  • HPA ist ein Nachweisverfahren, das auf einer differentiellen Hydrolyse basiert, die den speziellen Nachweis der Acridiniumester-markierten Sonde, die an die Zielsequenz oder ein Amplikon davon hybridisiert ist, erlaubt. HPA wird im Detail von Arnold et al. in den US-Patenten Nr. 5,283,174 und 5,639,599 beschrieben. Diese Form des Nachweises erlaubt es, hybridisierte Sonden von nicht-hybridisierten Sonden in Lösung zu unterscheiden und beinhaltet sowohl einen Hybridisierungsschritt als auch einen Selektionsschritt. Im Hybridisierungsschritt wird ein Überschuss der Acridiniumester-markierten Sonde in das Reaktionsgefäß gegeben, so dass sie an die Zielsequenz oder ihr Amplikon binden kann. Im Anschluss an den Hybridisierungsschritt wird der Marker, der mit einer nicht-hybridisierten Sonde assoziiert ist, im Selektionsschritt durch Zugabe eines Alkalireagenzes nicht-chemilumineszierend gemacht. Das Alkalireagenz hydrolysiert spezifisch nur den Acridiniumester-Marker, der mit der unhybridisierten Sonde assoziiert ist, wobei der Acridiniumester des Sonde:Ziel-Hybrids intakt und nachweisbar bleibt. Die Chemilumineszenz des Acridiniumesters der hybridisierten Sonde kann dann unter Verwendung eines Luminometers gemessen und das Signal in relativen Lichteinheiten (RLU) ausgedrückt werden.
  • Nachdem der Assay auf Nukleinsäurebasis durchgeführt wurde und um die mögliche Kontamination von folgenden Amplifikationsreaktionen zu vermeiden, kann die Reaktionsmischung mit einem deaktivierenden Reagenz, welches Nukleinsäuren und verwandte Amplifikationsprodukte im Reaktionsgefäß zerstört, behandelt werden. Solche Reagenzien können Oxidationsmittel, Reduktionsmittel und reaktive Chemikalien, welche die primäre chemische Struktur der Nukleinsäure modifizieren, beinhalten. Diese Reagenzien arbeiten, indem sie Nukleinsäuren gegenüber einer Amplifikationsreaktion inert machen, ungeachtet dessen ob die Nukleinsäure RNA oder DNA ist. Beispiele solcher chemischer Mittel beinhalten Lösungen von Natriumhypochlorit (Bleiche), Lösungen von Kaliumpermanganat, Ameisensäure, Hydrazin, Dimethylsulfat und ähnliche Verbindungen. Weitere Details des Deaktivierungsprotokolls können in Dattagupta et al., US-Patent Nr. 5,612,200 , gefunden werden.
  • Die Komplexität und Anzahl der Verfahrensschritte, die mit einem auf Nukleinsäure basierenden Assay verbunden sind, führen, wenn sie manuell ausgeführt werden, zu möglichen Anwendungsfehlern, der Pathogen-Aussetzung und zur Kreuzkontamination zwischen Assays. Der Anwender muss, wenn er eine manuelle Arbeitsweise verwendet, die Testproben, Reagenzien, Abfallbehälter, Assaybehälter, Pipettenspitzen, Saugvorrichtung, Abgabevorrichtung und magnetische Gestelle zum Ausführen des Ziel-Einfangens sicher und in geeigneter Weise nebeneinander stellen, wobei er besonders vorsichtig sein muss, die Gestelle, Testproben, Assaybehälter und damit verbundenen Spitzen nicht zu verwechseln oder irgendwelche Röhrchen, Spitzen, Behälter oder Instrumente umzustoßen. Zusätzlich muss der Anwender die Absaug- und Zugabeschritte sorgfältig mit in der Hand gehaltenen, nicht fixierten Instrumenten in einer Weise ausführen, die präzise Ausführung erfordert, um unerwünschten Kontakt zwischen den Assaybehältern, Aerosolbildung oder Absaugen von magnetischen Teilchen oder anderen Substraten, die im Ziel-Einfang-Assay verwendet werden, zu vermeiden. Als weitere Vorsichtsmaßnahme wird das magnetische Feld in einem manuell durchgeführten Ziel-Einfang-Assay oft nur auf einer Seite der Assaybehälters verwendet, so dass Flüssigkeiten durch die Pipettenspitze, die entlang der gegenüberliegenden Seite der Assaybehälter eingeführt wurde, abgesaugt werden können. Obwohl die Verwendung eines magnetischen Feldes auf nur einer Seite der Assaybehälter ein weniger wirksames Mittel zur Durchführung des Ziel-Einfang-Assay ist, ist es ausgelegt zu verhindern, dass magnetische Teilchen aufgrund von Ungenauigkeiten des Anwenders unnötigerweise eingesaugt werden.
  • Es besteht ein Bedarf für einen automatisierten diagnostischen Analysator, der viele der Probleme berücksichtigt, die mit manuellen Ansätzen zum Durchführen von Assays auf Nukleinsäurebasis verbunden sind. Insbesondere können durch die Automatisierung der verschiedenen Verfahrensschritte eines nukleinsäurebasierten Assays wesentliche Vorteile, die die Verringerung des Risikos von Anwenderfehlern, Pathogen-Aussetzung, Kontamination und Verschütten und gleichzeitig die deutliche Steigerung der Durchsatzleistung einschließen, realisiert werden. Das Automatisieren von Arbeitsschritten eines nukleinsäurebasierten Assays wird auch die Menge an Schulungen, die für Anwender nötig sind, verringern und die Verletzungsquellen, die manuellen Anwendungen mit großem Durchsatz zuzuschreiben sind, praktisch beseitigen.
  • Planeten-Mischer zum Mischen von Reagenzien in automatischen Analysatoren sind z.B. aus der EP 0 502 638 A und der EP 0 435 481 A bekannt. Diese bekannten Vorrichtungen umfassen einen Drehtisch mit einer ersten Drehachse und tragen Flüssigkeitsbehälter, die um eine zweite, mit der geometrischen Symmetrieachse des Behälters zusammen fallende Drehachse drehbar sind. Ein Planeten-Mischer zum Mischen einer hoch-viskosen Paste (Knochenzement) ist aus der US 5 167 448 A bekannt. Bei dieser Vorrichtung dreht sich ein auf einem Drehtisch angeordneter, geschlossener Behälter um eine Achse, die von ihrer geometrischen Symmetrieachse beabstandet ist.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Den oben beschriebenen Bedürfnissen wird durch eine Misch-Vorrichtung Rechnung getragen, der in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Erfindung nach den beiliegenden Ansprüchen konstruiert ist und betrieben wird.
  • Die Vorrichtung ist eine drehbare Anordnung, gestaltet und angeordnet zum selektiven Mischen des Flüssigkeits-enthaltenden Inhalts von Behältern (z.B. von Ziel-Einfang-Reagenzien, einschließlich Suspensionen aus festem Trägermaterial) oder von Behältern, die für die Sonde eines automatischen Roboter-Pipettensystems zugänglich sind.
  • Weitere Ziele, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung, einschließlich der Verfahren zum Betrieb und der Funktion und der Wechselbeziehung der Strukturelemente, werden bei Berücksichtigung der folgenden Beschreibung und der angehängten Ansprüche unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die alle einen Teil dieser Offenbarung bilden, deutlich, wobei gleiche Bezugszeichen korrespondierende Teile in den verschiedenen Figuren bezeichnen.
  • Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine perspektivische Darstellung eines automatisierten nukleinsäurebasierten diagnostischen Analysators;
  • 2 ist eine perspektivische Darstellung des strukturellen Rahmens des Analysators;
  • 3 ist ein Grundriss eines Teils einer Assay-Verarbeitungsplattform des Analysators;
  • 4 ist eine Explosionsdarstellung der Assay-Verarbeitungsplattform;
  • 5 ist ein Grundriss eines Probenringes und eines Rades für Pipettenspitzen der Assay-Verarbeitungsplattform des Analysators;
  • 6 ist eine perspektivische Darstellung, die den Probenring und das Rad für die Pipettenspitzen zeigt;
  • 6A ist eine Darstellung eines Teilquerschnitts entlang der Linie 6A-6A in 5;
  • 7 ist eine perspektivische Darstellung eines mehrachsigen Mischers der Verarbeitungsplattform nach der vorliegenden Erfindung;
  • 8 ist ein Grundriss des mehrachsigen Mischers;
  • 9 ist eine Seitenansicht des mehrachsigen Mischers;
  • 10 ist ein Grundriss des mehrachsigen Mischers mit Behälterhaltern und einer davon entfernten Drehtellerabdeckung;
  • 11 ist eine Querschnittsdarstellung des mehrachsigen Mischers, die in Richtung 11-11 in 10 aufgenommen worden ist;
  • 12 ist eine perspektivische Darstellung einer Antriebsbaugruppe des mehrachsigen Mischers;
  • 13 ist eine perspektivische Darstellung eines Transportmechanismus der Verarbeitungsplattform des Analysators;
  • 14 ist eine perspektivische Darstellung einer Stellhakenbefestigungsplatte und eines Stellhakenantriebs des Transportmechanismus, mit dem Stellhakenelement mit einem Reaktionsgefäß in Eingriff und in einer zurückgezogenen Position;
  • 15 ist die gleiche Darstellung wie in 14, mit der Ausnahme, dass das Stellhakenelement in der ausgefahrenen Position vorliegt;
  • 16 ist eine Explosionsdarstellung des Transportmechanismus;
  • 17 ist eine Seitenansicht einer Temperaturanstiegsstation der Verarbeitungsplattform des Analysators;
  • 18 ist eine Vorderansicht der Temperaturanstiegsstation;
  • 19 ist eine perspektivische Darstellung eines drehbaren Inkubators der Verarbeitungsplattform des Analysators;
  • 20 ist eine Explosionsdarstellung eines Teils eines Gehäuses und von Schließmechanismen für Zugangsöffnungen entsprechend einer ersten Ausführungsform des drehbaren Inkubators;
  • 21 ist eine Teilansicht eines Schrägscheiben-Linearmischers des drehbaren Inkubators, dargestellt im Eingriff mit dem Reaktionsgefäß, das in einer bevorzugten Betriebsart des Analysators verwendet wird;
  • 22 ist eine Explosionsdarstellung der ersten Ausführungsform des drehbaren Inkubators;
  • 23 ist eine perspektivische Darstellung des drehbaren Inkubators entsprechend einer zweiten Ausführungsform des drehbaren Inkubators;
  • 23A ist eine Explosionsdarstellung der zweiten Ausführungsform des drehbaren Inkubators;
  • 23B ist eine Teilexplosionsdarstellung eines Schließmechanismus einer Zugangsöffnung der zweiten Ausführungsform des drehbaren Inkubators;
  • 23C ist eine Explosionsdarstellung eines Gefäß-Träger-Karussells der zweiten Ausführungsform des drehbaren Inkubators;
  • 24 ist eine perspektivische Darstellung einer magnetischen Trenn-Waschstation der Verarbeitungsplattform des Analysators mit einer davon entfernten Seitenplatte;
  • 25 ist ein transversaler Teilquerschnitt der magnetischen Trenn-Waschstation;
  • 25A ist ein transversaler Teilquerschnitt der Spitze eines Ansaugröhrchens der magnetischen Trenn-Waschstation mit einer kontaminations-limitierenden kleinen Spitze, die an ihrem Ende getragen wird;
  • 26 ist eine Explosionsdarstellung einer Gefäß-Trägereinheit, einer Orbitalmischerbaugruppe und einer Trennplatte der magnetischen Trenn-Waschstation;
  • 27 ist eine Darstellung eines Teilquerschnitts einer Waschpuffer-Dispensionsdüse, eines Ansaugröhrchens mit einer Kontaminations-limitierenden kleinen Spitze im Eingriff mit einem Ende davon und einer Gefäß-Trägereinheit der magnetischen Trenn-Waschstation, wobei ein in einer bevorzugten Betriebsart des Analysators verwendetes Reaktionsgefäß der Mehrfachröhrcheneinheit, das von der Gefäß-Trägereinheit getragen wird und das Ansaugröhrchen und die Kontaminations-limitierende kleine Spitze, die in ein Reaktionsgefäß der Mehrfachröhrcheneinheit eingebracht ist, dargestellt wird;
  • 28 ist eine Darstellung eines Teilquerschnitts der Waschpuffer-Dispensionsdüse, des Ansaugröhrchens und der Gefäß-Trägereinheit der magnetischen Trenn-Waschstation, wobei die Mehrfachröhrcheneinheit, die von der Gefäß-Trägereinheit getragen wird, und das Ansaugröhrchen im Eingriff mit der Kontaminations-limitierenden kleinen Spitze stehend, die in einer Kontaminations-limitierenden Element-Haltestruktur der Mehrfachröhrcheneinheit gehalten wird, dargestellt wird;
  • 29A-29D zeigen einen Querschnitt einer ersten Ausführungsform einer Ablöseöffnung für kleine Spitzen einer kleine Spitzen-Abstreifplatte der magnetischen Trenn- Waschstation und einen Ablösevorgang einer kleine Spitzen mittels der Ablöseöffnung für kleine Spitzen;
  • 30A-30D zeigen einen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform einer Ablöseöffnung für kleine Spitzen und einen Ablösevorgang einer kleinen Spitze mittels der Ablöseöffnung für kleine Spitzen;
  • 31A zeigt einen Grundriss einer dritten Ausführungsform einer Ablöseöffnung für kleine Spitzen einer Abstreifplatte für kleine Spitzen der magnetischen Trenn-Waschstation;
  • 31B-31C zeigen einen Querschnitt der dritten Ausführungsform der Ablöseöffnung für kleine Spitzen und einen Ablösevorgang einer kleinen Spitzen mittels der Ablöseöffnung für kleine Spitzen;
  • 32 ist eine perspektivische Darstellung eines Orbitalmischers, von dem eine Frontplatte entfernt worden ist;
  • 33 ist eine Explosionsdarstellung des Orbitalmischers der Verarbeitungsplattform des Analysators;
  • 34 ist eine Grundrissaufsicht des Orbitalmischers;
  • 35 ist eine perspektivische Aufsicht auf eine Reagenz-Kühlkassette der Verarbeitungsplattform des Analysators;
  • 36 ist eine perspektivische Aufsicht auf eine Reagenz-Kühlkassette mit dem davon entfernten Behälterträger;
  • 37 ist eine Grundrissunteransicht der Reagenz-Kühlkassette;
  • 38 ist eine Explosionsdarstellung der Reagenz-Kühlkassette;
  • 39 ist eine perspektivische Aufsicht auf den modularen Behälterträger der Reagenz-Kühlkassette;
  • 40 ist eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Luminometers der Verarbeitungsplattform des Analysators;
  • 41 ist eine teilweise Explosionsdarstellung des Luminometers der ersten Ausführungsform;
  • 42A ist eine perspektivische Teilansicht eines Transportmechanismus für Gefäße der ersten Ausführungsform des Luminometers;
  • 42B ist eine Seitenansicht des Transportmechanismus für Gefäße der ersten Ausführungsform des Luminometers;
  • 42C ist eine Draufsicht auf den Transportmechanismus für Gefäße der ersten Ausführungsform des Luminometers;
  • 43 ist eine Abrissdarstellung der zweiten Ausführungsform des Luminometers;
  • 44 ist eine Explosionsdarstellung einer Türbaugruppe für eine Mehrfachröhrcheneinheit des Luminometers der zweiten Ausführungsform;
  • 45 ist eine Explosionsdarstellung einer Schließbaugruppe für eine Photosensorblende des Luminometers der zweiten Ausführungsform;
  • 45A ist eine perspektivische Darstellung einer Lochblende der Schließbaugruppe des Luminometers der zweiten Ausführungsform;
  • 46 ist eine perspektivische Darstellung einer Aufnahmebehälter-Positioniererbaugruppe des Luminometers der zweiten Ausführungsform, die einen Aufnahmebehälter-Positionierer, der innerhalb eines Rahmen des Aufnahmebehälter-Positionierers angeordnet ist, beinhaltet;
  • 47 ist eine perspektivische Darstellung des Aufnahmebehälter-Positionierers;
  • 48 ist eine Seitenansicht der Aufnahmebehälter-Positioniererbaugruppe;
  • 49 ist eine perspektivische Darstellung, welche den Aufnahmebehälter-Positionierer der Aufnahmebehälter-Positioniererbaugruppe im Betrieb darstellt, wie er eine Mehrfachröhrcheneinheit, die in einer bevorzugten Betriebsart des Analysators verwendet wird, ergriffen hat;
  • 50 ist eine perspektivische Darstellung eines Transportmechanismus einer Mehrfachröhrcheneinheit des Luminometers der zweiten Ausführungsform;
  • 51 ist eine perspektivische Teildarstellung, welche den Transporter einer Mehrfachröhrcheneinheit und die Antriebswelle des Transporters der Mehrfachröhrcheneinheit des Luminometers darstellt;
  • 52 ist eine perspektivische Darstellung eines unteren Chassis des Analysators der vorliegenden Erfindung;
  • 53 ist eine perspektivische Darstellung der rechten Schublade des unteren Chassis;
  • 54 ist eine perspektivische Darstellung der linken Schublade des unteren Chassis;
  • 55 ist eine perspektivische Darstellung eines Probenröhrchenkorbes, wie es in einer bevorzugten Betriebsart des Analysators verwendet wird;
  • 56 ist eine Grundrissdraufsicht des Probenröhrchenkorbes;
  • 57 ist ein Teilquerschnitt des Probenröhrchenkorbes durch die Linie „57-57" in 55;
  • 58 ist eine perspektivische Darstellung einer Mehrfachröhrcheneinheit, wie sie in einer bevorzugten Betriebsart des Analysators verwendet wird;
  • 59 ist eine Seitenansicht einer Kontakt-begrenzenden kleinen Pipettenspitze, wie sie in einer bevorzugten Betriebsart des Analysators der vorliegenden Erfindung verwendet wird und von der in 58 dargestellten Mehrfachröhrcheneinheit getragen wird; und
  • 60 ist eine vergrößerte Unteransicht der Mehrfachröhrcheneinheit, gesehen in Richtung des Pfeils „60" in 58.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Übersicht über den Analysator
  • Ein automatisierter diagnostischer Analysator, in dem die Misch-Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, wird allgemein mit der Referenznummer 50 in 1 und 2 bezeichnet. Der Analysator 50 hat ein Gehäuse 60, das über eine interne Rahmenstruktur 62, die vorzugsweise aus Stahl hergestellt ist, gebaut wird. Der Analysator 50 wird bevorzugt durch Laufräder 64 gestützt, die strukturell derart an der Rahmenstruktur 62 befestigt sind, dass sie den Analysator beweglich machen.
  • Die verschiedenen, bei der Durchführung eines automatisierten Assays involvierten Stationen und die Assayproben sind innerhalb des Gehäuses 60 untergebracht. Zusätzlich sind die verschiedenen Lösungen, Reagenzien und anderen Materialien, die bei der Durchführung des Assays verwendet werden, bevorzugt innerhalb des Gehäuses 60 untergebracht, so wie die Abfallprodukte, die gebildet werden, wenn Assays mit dem Analysator 50 durchgeführt werden.
  • Das Gehäuse 60 hat eine Ladeöffnung für ein Testgefäß 68, das in 1 dargestellt wird, zum Anordnen in einer nach vorne gewandten Platte des Gehäuses 60, die jedoch ebenso in anderen Platten des Gehäuses 60 angebracht werden könnte. Eine Pipettentür 70 mit einem Sichtfenster 72 und eine Karusselltür 74 mit einem Sichtfenster 76 sind über einer üblicherweise horizontalen Arbeitsoberfläche 66 angeordnet. Eine nach vorne herausragende, gebogene Platte 78 nimmt ein Probenkarussell auf, das weiter unten beschrieben wird. Eine aufklappbare bogenförmige Probentür 80 ist derart mit dem Gehäuse zentral verbunden, dass sie im Bezug auf die bogenförmige Platte 78 derart vertikal drehbar gelagert ist, um den Zugang zu einem vorderen Teil des Probenkarussells hinter der Platte 78 zu ermöglichen. Sensoren zeigen an, wann die Türen geschlossen sind, und die Probentür 80, die Karusselltür 74 und die Pipettentür 70 sind während des Betriebs des Analysators verschlossen. Der Schließmechanismus für jede Tür besteht bevorzugt aus einem Haken, der mit einem DC-Drehmagneten (ausgelegt für den Dauerbetrieb) mit einer Federrückstellung verbunden ist. Bevorzugte Drehmagneten sind bei Lucas Control Systems aus Vandalia, Ohio, Model-Nummern L-2670-034 und L-1094-034 erhältlich.
  • Ein Erweiterungsabschnitt 102, der bevorzugt aus einem transparenten oder durchscheinenden Material hergestellt wird, erstreckt sich über den oberen Teil des Gehäuses 60, um einen vertikalen Leerraum für bewegliche Komponenten innerhalb des Gehäuses 60 bereitzustellen.
  • Die Assays werden primär auf einer Verarbeitungsplattform 100 durchgeführt, welches der übliche Standort der verschiedenen Assaystationen des unten beschriebenen Analysators 50 ist. Zur Vereinfachung der Darstellung wird die Verarbeitungsplattform 200 in 2 ohne jegliche darauf befestigte Assaystationen dargestellt. Die Verarbeitungsplattform 200 umfasst eine Bezugsplatte 82, an welcher die verschiedenen Stationen direkt oder indirekt befestigt sind. Die Bezugsplatte 82 umfasst bevorzugt eine maschinell hergestellte Aluminiumplatte. Die Verarbeitungsplattform 200, die auch als Chemieplattform bekannt ist, teilt das Innere des Gehäuses in den Chemiebereich, oder obere Chassis, über der Bezugsplatte 82 und den Aufbewahrungsbereich, oder untere Chassis 1100, der unter der Bezugsplatte 82 angeordnet ist.
  • Zahlreiche Gebläse und Lüftungsöffnungen werden bevorzugt im oberen Chassiabschnitt des Gehäuses 60 bereitgestellt, um eine Luftzirkulation durch das obere Chassis zu erzeugen, um dadurch überhöhte Temperaturen im oberen Chassis zu vermeiden.
  • Da der Analysator 50 computergesteuert ist, hat der Analysator 50 eine Computersteuerung, die schematisch als Box 1000 in 2 dargestellt ist, auf der Hochleistungssoftware zur Analysatorsteuerung läuft, die als „Assay-Manager-Programm" bekannt ist. Das Assay-Manager-Programm hat eine Steuerungsroutine, welche die Bewegungen der Testproben über die Chemieplattform 200 überwacht und steuert.
  • Das Computersystem 1000, das den Analysator 50 steuert, kann ein autonomes Computersystem beinhalten, das einen CPU, eine Tastatur und einen Monitor hat und wahlweise eine Druckvorrichtung enthalten kann. Ein transportierbarer Wagen kann ebenso zum Aufbewahren und Tragen der verschiedenen Computerkomponenten bereitgestellt werden. Wechselweise kann die Computerhardware zum Betrieb der Software zur Analysatorsteuerung integral innerhalb des Gehäuses 60 des Analysators 50 untergebracht sein.
  • Die Analysatorsteuerung für die einfachen Einheiten, wie z.B. die Steuerung der Elektromotoren und Heizkörper, die im ganzen Analysator 50 verwendet werden, und die Überwachung der Flüssigkeitsstände innerhalb der Vorratsflüssigkeits- und Abwasserbehälter wird durch eine eingebaute Steuerung durchgeführt, die bevorzugt einen Motorola 68332 Mikroprozessor umfasst. Schrittmotoren, die im ganzen Analysator verwendet werden, werden ebenfalls bevorzugt durch vorprogrammierte, serienmäßig produzierte Mikroprozessorchips gesteuert, die bei E-M Technologies, Bala Cynwyd, Pennsylvania erhältlich sind.
  • Die Verarbeitungsplattform 200 wird schematisch in den 3 und 4 dargestellt. 3 stellt einen schematischen Grundriss eines Teils der Verarbeitungsplattform 200 dar, und 4 stellt eine schematische perspektivische Ansicht des Verarbeitungsdecks dar. Die Bezugsplatte 82 bildet die Basis der Verarbeitungsplattform 200, auf der alle Stationen direkt oder indirekt angebracht sind.
  • Die Verarbeitungsplattform 200 hat eine Reaktionsgefäß-Eingabewarteschlange 150, die von der Öffnung 68 vor dem Gehäuse 60 ausgeht. Eine Vielzahl von Reaktionsgefäßen werden in gestapelter Form in die Eingabewarteschlange 150 geladen. Der Zweck der Eingabewarteschlange ist es, eine festgesetzte Zahl von Reaktionsgefäßen zu halten und sie der Reihe nach in einer Aufnahme-Position zum Aufnehmen durch einen Transportmechanismus (untenstehend beschrieben) bereitzustellen. Ein Reflektionssensor in der Aufnahme-Position bestätigt die Anwesenheit eines Gefäßes in dieser Position. Die Eingabewarteschlange hat ebenso eine Vorrichtung zum Zählen der darin befindlichen Gefäße zu einem jeweils festgelegten Zeitpunkt.
  • Eine Reaktionsgefäß-Transporterbaugruppe (nicht dargestellt) innerhalb der Warteschlange bewegt die Gefäße entlang eines Gefäß-Transportweges in Richtung auf die Aufnahme-Position zu. Optische Sensoren zeigen an, wann die Transporterbaugruppe in ihrer Ausgangsposition und in der vollständig ausgefahrenen Position ist. Die Warteschlange hat eine Schublade, die zum Laden der Gefäße darin herausgezogen werden kann. Bevor die Schublade geöffnet wird, muss sie jedoch entriegelt werden und der Transporter muss den Gefäß-Transportweg freimachen. Wenn die Schublade wieder hereingeschoben wird, wird sie verschlossen und der Transporter ergreift die Gefäße und bewegt diese in die Aufnahmeposition. Optische Sensoren zeigen an, wenn die Schublade geschlossen ist und wenn der Transporter ein Gefäß ergriffen hat. Da jedes Gefäß aus der Aufnahme-Position durch den Transportmechanismus entfernt wird, befördert der Gefäßtransporter die Gefäße eine Gefäßbreite weit, so dass das nächste Gefäß sich in der Aufnahme-Position befindet.
  • Die Reaktionsgefäße sind bevorzugt integral ausgebildete lineare Anordnungen von Teströhrchen und bekannt als Mehrfachröhrcheneinheit oder MTUs. Die bevorzugten Reaktionsgefäße (MTUs) werden weiter unten im Detail beschrieben.
  • Eine erste Ringbaugruppe, die in der bevorzugten Ausführungsform einen Probenring 250 umfasst, ist auf einer schwenkbaren Montageplatte 130 im Abstand über der Bezugsplatte 82 befestigt. Der Probenring 250 ist für gewöhnlich kreisförmig und enthält bevorzugt bis zu 9 Probenkörbe 300 in einem dazugehörigen ringförmigen Flüssigkeitsbehälter-Trägerabschnitt, und jeder der Probenkörbe enthält bevorzugt 20 Proben-enthaltende Behälter oder Teströhrchen 320. Der Probenring 250 ist ausgebildet und angeordnet, um über eine erste üblicherweise vertikale Drehachse drehbar zu sein, und liefert die Probenröhrchen 320 zu einer Proben-Pipettierbaugruppe 450, bevorzugt einem automatisierten Roboter-Pipettier-System. Der vordere Abschnitt des Probenrings 250 ist durch die im Gehäuse 60 vorgesehene aufklappbare Karusselltür 80 zugänglich, so dass Körbe 300 mit Teströhrchen 320 einfach auf den Probenring 250 geladen und vom Probenring heruntergeladen werden können. Der Probenring 250 wird durch einen Motor betrieben, wie weiter unten noch detaillierter beschrieben wird.
  • Eine zweite Ringbaugruppe, die in der bevorzugten Ausführungsform ein Rad für Pipettenspitzen 350 umfasst, ist in einem inneren Abschnitt des Probenrings 250 angeordnet, so dass zumindest ein Teil des äußeren Umfangs des Rades für Pipettenspitzen 350 radial im Inneren der inneren Peripherie des Rings 250 angeordnet ist. Das Rad für Pipettenspitzen 350 trägt eine Vielzahl von handelsüblichen Packungen mit Pipettenspitzen. Das Rad für Pipettenspitzen 350 ist motorbetrieben, um sich unabhängig vom Probenring 250 über eine zweite Drehachse, die im Allgemeinen parallel zur ersten Drehachse des Probenrings 250 liegt, zu drehen.
  • Eine innere drehbare Baugruppe, die ausgebildet und angeordnet ist, um eine Vielzahl von Flüssigkeitsbehältern zu tragen, wird auf einem inneren Abschnitt des Rades für Pipettenspitzen 350 bereitgestellt. In der bevorzugten Ausführungsform umfasst die innere drehbare Baugruppe den mehrachsigen Mischer 400 nach der vorliegenden Erfindung, der radial im Innern des Rads für Pipettenspitzen 350 (d.h., der zweiten Ringbaugruppe) und des Probenringes 250 (d.h., die erste Ringbaugruppe) angeordnet ist. Der mehrachsige Mischer 400 hat einen drehbaren Drehteller 414, der um eine dritte Drehachse drehbar ist, die im Allgemeinen parallel zur ersten und zweiten Drehachse liegt und auf der vier unabhängig und exzentrisch drehbare Behälterhalter 406 befestigt sind. Jeder der Behälterhalter 406 nimmt einen Behälter auf, bevorzugt in Form einer Kunststoffflasche, die eine flüssige Suspension aus magnetischen Partikeln mit immobilisierten Polynukleotiden und Polynukleotidsonden zum Einfangen enthält. Jeder Behälterhalter 406 hat für gewöhnlich eine zylindrische Form und hat eine Symmetrieachse oder Drehachse. Der mehrachsige Mischer 400 dreht in Bezug auf das Zentrum des Halters 406 jeden der Behälter exzentrisch, während zur gleichen Zeit der Drehteller 414 derart um sein Zentrum rotiert, um ein im Wesentlichen regelmäßiges Schütteln der Behälter zu ermöglichen, damit die magnetischen Partikel innerhalb der Flüssigkeit in Suspension bleiben.
  • Die Proben-Pipettierbaugruppe oder Roboter 450 ist an der Rahmenstruktur 62 (siehe 2) in einer Position über dem Probenring 250 und dem Rad für Pipettenspitzen 350 befestigt. Die Proben-Pipettierbaugruppe 450 hat eine Pipettiereinheit 456 mit einer röhrchenförmigen Sonde 457, die an einer Gerüstbaugruppe befestigt ist, um eine X,Y,Z-Bewegung zu ermöglichen. Besonders die Pipettiereinheit 465 ist in der Y-Richtung entlang einer in einer lateralen Schiene 454 ausgebildeten Bahn 458 geradlinig bewegbar, und die laterale Schiene 454 ist in der X-Richtung entlang der längslaufenden Bahn 452 der Länge nach bewegbar. Die Pipettiereinheit 456 ermöglicht eine vertikale oder eine Bewegung entlang der Z-Achse der Sonde 457. Antriebsmechanismen innerhalb der Proben-Pipettierbaugruppe 450 bringen die Pipettiereinheit 456 zu den richtigen X,Y,Z-Koordinaten innerhalb des Analysators 50, um Flüssigkeiten zu pipettieren, die Sonde 457 der Pipettiereinheit 456 zu spülen, um eine Schutzspitze von einem Ende der Sonder 457 der Pipettiereinheit 456 abzustreifen oder um die Pipettiereinheit 456 bei Nichtgebrauch zu verstauen, z.B. in einer „Ausgangs"-Position. Jede Achse der Proben-Pipettierbaugruppe 450 wird auf bekannte und konventionelle Weise durch einen Schrittmotor betrieben.
  • Die Pipettierbaugruppe ist bevorzugt ein serienmäßig hergestelltes Produkt. Zur Zeit wird der Robotic Sample Processor, Modellnummer RSP9000, erhältlich bei Cavro Inc. in Sunnyvale, Kalifornien, bevorzugt. Dieses Modell hat einen einzelnen Gerüstarm.
  • Die Proben-Pipettierbaugruppe 450 ist bevorzugt mit einer Spritzenpumpe (nicht dargestellt) (Cavro XP 3000 ist verwendet worden) und einer DC-betriebenen Diaphragmasystem-Flüssigkeitsspülpumpe (nicht dargestellt) verbunden. Die Spritzenpumpe der Proben-Pipettierbaugruppe 450 ist bevorzugt mit der internen Rahmenstruktur 62 innerhalb des Gehäuses 60 des Analysators 50 in einer Position über der linken Seite der Chemieplattform 200 befestigt, und ist mit der Pipettiereinheit 456 über geeignete Leitungen (nicht dargestellt) oder andere Verbindungsstrukturen verbunden.
  • Eine Öffnung zur Probenbereitstellung 252 wird in der Montageplatte 130 bereitgestellt, so dass die Proben-Pipettierbaugruppe 450 Zugang zu einem Reaktionsgefäß 160 in der Eingangswarteschlange 150 erhält, die unter der Montageplatte 130 angeordnet ist.
  • Die Proben-Pipettierbaugruppe 450 des Analysators 50 greift vom Probenring 250 getragene Probenröhrchen 320 durch die Öffnungen 140, 142 einer erhöhten Deckplatte 138 und greift sich Pipettenspitzen, die vom Rad für Pipettenspitzen 350 nahe der hinteren Abschnitte des Probenrings 250 bzw. des Rades für Pipettenspitzen 350 getragen werden. Dementsprechend erhält ein Praktiker durch das Öffnen der Karusselltür 80 während des Betriebs des Analysators Zugang zu den vorderen Abschnitten des Probenrings 250 und der Rades für Pipettenspitzen 350, ohne die Pipettiervorgänge zu beeinträchtigen.
  • Eine Station zum Spülen/Beseitigen von Spitzen 340 ist neben dem Probenring 250 auf der Montageplatte 130 angrenzend angeordnet. Die Station 340 hat eine Röhre zum Beseitigen der Spitzen 342 und ein Waschbecken 346. Während der Probenvorbereitung kann sich die Pipettiereinheit 456 der Proben-Pipettierbaugruppe 450 in Position über das Waschbecken 346 bringen, wo die röhrchenförmige Sonde 457 durch Pumpen von destilliertem Wasser durch die Sonde 457 gespült werden kann, wobei das Waschbecken 346 bevorzugt durch einen flexiblen Schlauch (nicht dargestellt) mit einem Behälter für Flüssigkeitsabfälle im unteren Chassis 1100 verbunden ist.
  • Die Röhre zum Beseitigen der Spitzen 342 umfasst ein aufrechtes röhrchenförmiges Element. Während der Übertragung einer Probe von einem Probenröhrchen 320 in ein Reaktionsgefäß 160 wird eine verlängerte Pipettenspitze am Ende der röhrchenförmigen Sonde 457 der Pipettiereinheit 456 kraftschlüssig befestigt, so dass das Probenmaterial nicht mit der röhrchenförmigen Sonde 457 der Pipettiereinheit 456 in Kontakt kommt, wenn Material aus einem Probenröhrchen 320 in die verlängerte Pipettenspitze aufgezogen wird. Nachdem eine Probe von einem Probenröhrchen 320 übertragen worden ist, ist es wichtig, die zum Übertragen der Probe verwendete Pipettenspitze nicht noch einmal für eine andere nicht verwendete Probe zu verwenden. Daher bewegt sich nach dem Übertragen der Probe die Pipettiereinheit 456 in eine Position über der Röhre zum Beseitigen der Spitzen 342 und wirft die verwendete Einweg-Pipettenspitze in die Röhre zum Beseitigen der Spitzen 342, die mit einem der im unteren Chassis 1100 getragenen Behälter für Feststoffabfälle verbunden ist, ab.
  • Eine verlängerte Pipettenspitze ist ebenfalls bevorzugt kraftschlüssig mit der Sonde 457 zum Übertragen des Reagenzes zum Einfangen von Targets aus vom mehrachsigen Mischer 400 getragenen Behältern in ein Reaktionsgefäß 160 verbunden. Nach der Übertragung des Reagenzes wird die Pipettenspitze beseitigt.
  • Wie bereits festgestellt, sind der Probenring 250, das Rad für die Pipettenspitzen 350 und der mehrachsige Mischer 400 bevorzugt auf einer klappbaren Montageplatte 130 (siehe 5 und 6), die über der Bezugsplatte 82 getragen wird, befestigt. Die Montageplatte 130 ist an ihrem hinteren Ende 132 klappbar (siehe 6), so dass die darauf befestigte Platte und der Ring 250, das Rad 350 und der Mischer 400 aufwärts geschwenkt werden können, um den Zugang zum Bereich der Chemieplattform unter der Montageplatte zu ermöglichen.
  • Ein erster oder rechter Transportmechanismus 500 ist auf der Bezugsplatte 82 unter der Montageplatte 130 und dem Probenring 250 im Allgemeinen auf der gleichen Ebene wie die Eingangswarteschlange 150 befestigt. Der Transportmechanismus 500 hat einen sich drehenden Hauptabschnitt 504, der eine Gefäß-Trägerbaugruppe und einen ausfahrbaren Stellhaken 506, der innerhalb des Hauptabschnitts 504 und in Bezug darauf mit Hilfe einer angetriebenen Hakenelement-Antriebsbaugruppe ausfahrbar und einziehbar ist, definiert. Jedes der Reaktionsgefäße 160 hat bevorzugt handhabbare Strukturen, die in den ausfahrbaren Stellhaken 506 eingreifen können, so dass der Transportmechanismus 500 ein Reaktionsgefäß 160 ergreifen und handhaben kann und es von einem Ort auf der Verarbeitungsplattform 200 zu einem anderen bewegen kann, da das Reaktionsgefäß während der Durchführung eines Assays innerhalb des Reaktionsgefäßes 160 der Reihe nach von einer Station zur anderen bewegt wird.
  • Ein zweiter oder linker Transportmechanismus 502 mit einer im Wesentlichen identischer Konstruktion wie der erste Verteilerarm 500 ist ebenso auf der Verarbeitungsplattform 200 enthalten.
  • Eine Vielzahl von Parkstationen für Gefäße 210 sind ebenfalls unter der Montageplatte 130 angeordnet. Die Parkstationen 210, wie ihr Name bereits impliziert, sind Strukturen zum Halten von Proben-enthaltenden Reaktionsgefäßen, bis die Assay-durchführenden Stationen auf der Verarbeitungsplattform 200 des Analysators 50 bereit sind, die Reaktionsgefäße aufzunehmen. Die Reaktionsgefäße werden durch den Transportmechanismus 500 je nach Erfordernis in die Stationen zum Abstellen 210 eingeführt und zurückgeholt.
  • Ein rechter Orbitalmischer 550 ist an der Bezugsplatte 82 befestigt und nimmt darin eingesetzte Reaktionsgefäße 160 durch den rechten Transportmechanismus 500 auf. Der Orbitalmischer wird bereitgestellt, um die Inhalte des Reaktionsgefäßes 160 zu vermengen. Nachdem das Vermengen beendet ist, entfernt der rechte Transportmechanismus 500 das Reaktionsgefäß vom rechten Orbitalmischer 550 und bewegt es zu einem anderen Ort auf der Verarbeitungsplattform.
  • Viele Inkubatoren 600, 602, 604, 606 mit im Wesentlichen identischen Aufbau werden bereitgestellt. Inkubatoren 600, 602, 604, und 606 sind bevorzugt drehbare Inkubatoren. Obgleich das jeweils durchzuführende Assay und die gewünschte Durchsatzleistung die gewünschte Anzahl der erforderlichen Inkubatoren bestimmen wird, werden bevorzugt vier Inkubatoren im Analysator 50 bereitgestellt.
  • Wie im Detail weiter unten beschrieben wird, hat jeder Inkubator (600, 602, 604, 606) eine erste und kann auch eine zweite Gefäßzugangsöffnung haben, durch die ein Transportmechanismus 500 oder 502 ein Reaktionsgefäß 160 in den Inkubator einführen kann oder ein Reaktionsgefäß 160 aus dem Inkubator herausholen kann. Innerhalb jedes Inkubators (600, 602, 604, 606) befindet sich ein drehbares Gefäß-Trägerkarussell, das eine Vielzahl von Reaktiongefäßen 160 innerhalb einzelner Gefäßstationen aufweist, während die Gefäße inkubiert werden. Für das diagnostische Assay auf Nukleinsäurebasis, das bevorzugt mit dem Analysator 50 durchgeführt wird, ist ein erster drehbarer Inkubator 600 ein Inkubator zum Ziel-Einfangen und Annealing, ein zweiter drehbarer Inkubator 602 ist ein temperaturgeregelter Pre-Read-Inkubator zum Abkühlen (auch bekannt als ein „AT-Inkubator"), ein dritter drehbarer Inkubator 604 ist ein Amplifikationsinkubator und ein vierter drehbarer Inkubator 606 ist ein Hybridisations-Schutzassayinkubator. Der Aufbau, die Funktion und die Rolle der Inkubatoren bei der allgemeinen Durchführung des Assays werden im Detail weiter unten beschrieben.
  • Die Verarbeitungsplattform 200 hat bevorzugt ebenfalls eine Vielzahl von Temperaturanstiegsstationen 700. Zwei dieser Stationen 700 werden an der Bezugsplatte 82 befestigt zwischen den Inkubatoren 602 und 604 in 3 dargestellt. Zusätzliche Anstiegsstationen können an anderen Stellen auf der Verarbeitungsplattform 200 angeordnet sein, wo sie für einen der Transportmechansimen 500, 502 zugänglich sind.
  • Ein Reaktionsgefäß 160 kann entweder durch einen Transportmechanismus 500 oder 502 in einer Temperaturanstiegsstation 700 angeordnet werden oder aus ihr entfernt werden. Jede Anstiegsstation 700 erhöht entweder oder erniedrigt die Temperatur des Reaktionsgefäßes und seines Inhaltes bis auf eine gewünschte Temperatur, bevor das Gefäß in einem anderen Inkubator oder einer anderen Temperatur empfindlichen Station angeordnet wird. Durch das Einstellen des Reaktionsgefäßes und seines Inhaltes auf eine gewünschte Temperatur vor dem Einsetzen in einen der Inkubatoren (600, 602, 604, 606), werden Temperaturveränderungen innerhalb des Inkubators minimiert.
  • Die Verarbeitungsplattform 200 hat ebenfalls magnetische Trenn-Waschstationen 800 zur Durchführung eines magnetischen Trenn-Waschvorganges. Jede magnetische Trenn-Waschstation 800 kann jeweils einen Waschvorgang an einem Reaktionsgefäß 160 aufnehmen und durchführen. Um daher die gewünschte Durchsatzleistung zu erzielen, werden fünf parallel arbeitende magnetische Trenn-Waschstationen 800 bevorzugt. Die Gefäße 160 werden durch den linken Transportmechanismus 502 in die magnetischen Trenn-Waschstationen 800 eingesetzt und aus der magnetischen Trenn-Waschstationen 800 entfernt.
  • Ein Reagenz-Kühlkassette 900 ist an der Bezugsplatte 82 in etwa zwischen den Inkubatoren 604 und 606 befestigt. Die Reagenz-Kühlkassette 900 umfasst eine Karussell-Struktur mit einer Vielzahl von Behältergefäßen zum Halten der Flaschen mit Temperatur empfindlichen Reagenzien. Das Karussell befindet sich innerhalb einer gekühlten Gehäusestruktur, die eine Abdeckung mit darin ausgebildeten Löchern für den Pipettenzugang aufweist.
  • Ein zweiter oder linker Orbitalmischer 552, der im Wesentlichen mit dem rechten Orbitalmischer 550 identisch ist, ist zwischen den Inkubatoren 606 und 604 angeordnet. Der linke Orbitalmischer 552 hat Düsen zum Dispensieren und Leitungen zum Dispensieren von Flüssigkeiten in das Reaktionsgefäß, das sich innerhalb des linken Orbitalmischers 552 befindet.
  • Eine Reagenz-Pipettierbaugruppe oder Roboter 470 hat eine doppelte Gerüststruktur, die mit der Rahmenstruktur 62 (siehe 2) verbunden ist und für gewöhnlich über den Inkubatoren 604 und 606 auf der linken Seite der Verarbeitungsplattform 200 angeordnet ist. Insbesondere hat die Reagenz-Pipettierbaugruppe 470 die Pipettiereinheiten 480 und 482. Die Pipettiereinheit 480 hat eine röhrchenförmige Sonde 481 und ist für lineare Bewegungen ausgerichtet, für gewöhnlich in X-Richtung entlang der Bahn 474 der seitlichen Schiene 476, und die Pipettiereinheit 482, die eine röhrchenförmige Sonde 483 hat, ist ebenso für eine lineare Bewegung ausgerichtet, für gewöhnlich in X-Richtung entlang der Bahn 484 der seitlichen Schiene 478. Die seitlichen Schienen 476 und 478 können für gewöhnlich in Y-Richtung entlang der senkrechten Bahn 472 versetzt werden. Jede Pipettiereinheit 480, 482 ermöglicht eigenständig eine vertikale oder Z-Achsenbewegung der entsprechenden Sonde 481, 483. Antriebsmechanismen innerhalb der Baugruppe 470 bringen die Pipettiereinheiten 480, 482 an die richtigen X,Y,Z-Koordinaten innerhalb des Analysators 50, um Flüssigkeiten zu pipettieren, um die röhrchenförmigen Sonden 481, 483 der entsprechenden Pipettiereinheiten 480, 482 zu spülen oder um die Pipettiereinheiten 480, 482 bei Nichtgebrauch zu verstauen, z.B. in „Ausgangs"-Positionen. Jede Achse der Pipettierbaugruppe 470 wird durch einen Schrittmotor angetrieben.
  • Die Reagenz-Pipettierbaugruppe 470 ist bevorzugt ein serienmäßig hergestelltes Produkt. Die derzeit bevorzugte Einheit ist der Cavro Robotics Sample Processor, Modell RSP9000 mit zwei Gerüstarmen.
  • Die Pipettiereinheiten 480, 482 der Reagenz-Pipettierbaugruppe 470 sind bevorzugt jeweils mit einer entsprechenden Spritzenpumpe (nicht dargestellt) (die Cavro XP 300 ist verwendet worden) und einer DC-betriebenen Diaphragmasystem-Flüssigkeitsspülpumpe verbunden. Die Spritzenpumpen der Reagenz-Pipettierbaugruppe 470 sind bevorzugt an der inneren Rahmenstruktur 62 innerhalb des Gehäuses 60 des Analysators 50 in einer Position über der linken Seite der Chemieplattform 200 befestigt und sind mit den entsprechenden Pipettiereinheiten 480, 482 über geeignete Röhren (nicht dargestellt) oder andere Verbindungsstrukturen verbunden.
  • Jede Pipettiereinheit 480, 482 hat bevorzugt die Fähigkeit zur Bestimmung kapazitiver Niveaus. Das Bestimmen kapazitiver Niveaus, die für gewöhnlich in der medizinischen Instrumentationstechnik bekannt ist, macht sich Veränderungen der Kapazität zu nutze, wenn das Dielektrikum eines kapazitiven Widerstandes, der durch die Pipettiereinheit als eine Platte des kapazitiven Widerstandes und die Struktur und Hardware, welche den durch die Pipettiereinheit ergriffenen Behälter umgibt, als gegenüberliegende Platte gebildet wird, von Luft in Flüssigkeit überwechselt, um zu bestimmen, wann die Sonde der Pipettiereinheit in die Flüssigkeit innerhalb eines Behälters eingedrungen ist. Durch Bestimmen der vertikalen Position der Sonde der Pipettiereinheit, die durch das Überwachen des Schrittmotors, der die vertikale Bewegung der Pipettiereinheit steuert, bekannt sein dürfte, kann der Flüssigkeitsstand innerhalb des durch die Pipettiereinheit festgehaltenen Behälters bestimmt werden.
  • Die Pipettiereinheit 480 überträgt Reagenzien aus der Reagenz-Kühlkassette 900 in Reaktionsgefäße, die innerhalb des Inkubators 606 oder des Orbitalmischers 552 angeordnet sind, und die Pipettiereinheit 482 überträgt Reagenzmaterialien aus der Reagenz-Kühlkassette 900 in Reaktionsgefäße, die innerhalb des Amplifikationsinkubators 604 oder des Orbitalmischers 552 angeordnet sind.
  • Die Pipettiereinheiten 480, 482 nutzen die Bestimmung der kapazitiven Niveaus, um den Flüssigkeitsstand innerhalb eines Behälters zu bestimmen und tauchen nur einen kleinen Teil des Endes der Sonde der Pipettiereinheit ein, um Flüssigkeit aus dem Behälter zu pipettieren. Die Pipettiereinheiten 480, 482 senken sich bevorzugt, wenn Flüssigkeit in die entsprechenden röhrchenförmigen Sonden 481, 483 pipettiert wird, um das Ende der Sonden in gleichbleibender Tiefe eingetaucht zu lassen. Nach dem Aufziehen von Reagenz in die röhrchenförmige Sonde der Pipettiereinheit 480 oder 482 bilden die Pipettiereinheiten für den Transport einen minimalen Luftspalt von 10 μl am Ende der entsprechenden Sonde 481 oder 483, um sicherzustellen, dass keine Tropfen vom Ende der Sonde herunterfallen, wenn die Pipettiereinheit über die Chemieplattform 200 zu einer anderen Stelle bewegt wird.
  • Die Ergebnisse der bevorzugt im Analysator 50 durchgeführten Assays werden durch die Menge an Chemilumineszenz oder Licht, das von einem Aufnahmebehälter 162 emittiert wird, am Ende der entsprechenden Präparationsschritte ermittelt. Insbesondere werden die Ergebnisse des Assays durch die Menge an Licht, das durch einen mit hybridisierten Polynukleotidsonden assoziierten Marker am Ende des Assays emittiert wird, bestimmt. Infolgedessen hat die Bearbeitungsplattform 200 ein Luminometer 950 zum Detektieren und/oder Quantifizieren der Menge an Licht, das durch die Inhalte des Reaktionsgefäßes emittiert wird. Kurz gesagt, umfasst das Luminometer 950 ein Gehäuse durch das sich das Reaktionsgefäß unter dem Einfluss eines Transportmechanismus, eines Photomultipliers und assoziierter Elektronik bewegt. Verschiedene Ausführungsformen des Luminometers werden weiter unten im Detail beschrieben.
  • Die Verarbeitungsplattform 200 hat bevorzugt ebenfalls eine Deaktivierungswarteschlange 750. Das im Analysator 50 durchgeführte Assay schließt die Isolation und Amplifikation von Nukleinsäuren mit ein, die zumindest zu einem entsprechenden Organismus oder Zelle gehören. Daher ist es wünschenswert, die Inhalte des Reaktionsgefäßes 160 zu deaktivieren, üblicherweise durch Dispensieren eines Reagenzes auf Bleichebasis in das Reaktionsgefäß 160 am Ende des Assays. Diese Deaktivierung findet innerhalb der Deaktivierungswarteschlange 750 statt.
  • Nach der Deaktivierung werden die deaktivierten Inhalte des Reaktionsgefäßes 160 in einem der Behälter für Flüssigabfälle des unteren Chassis 1100 gelagert und das verwendete Reaktionsgefäß wird in einen dafür bestimmten Behälter für Feststoffabfälle innerhalb des unteren Chassis 1100 geworfen. Das Reaktionsgefäß wird bevorzugt nicht wiederverwendet.
  • Analysatorbetrieb
  • Der Betrieb des Analysators 50 und der Aufbau, das Zusammenwirken und das Wechselwirken der oben beschriebenen Stationen, Komponenten und Module wird durch Beschreiben des Betriebs des Analysators 50 bei Durchführung einer Assayform, die mit dem Analysator 50 durchgeführt werden kann, anhand einer einzelnen Testprobe erläutert. Andere diagnostische Assays, welche die Verwendung einer oder mehrerer der hier beschriebenen Stationen, Komponenten und Module erforderlich macht, können ebenso mit dem Analysator 50 durchgeführt werden. Die Beschreibung eines speziellen Assay-Verfahrens hierin dient lediglich dem Zweck die Betätigung und die Wechselwirkung der verschiedenartigen Stationen, Komponenten und Module des Analysators 50 darzustellen und ist nicht als Einschränkung vorgesehen. Dem Fachmann über diagnostisches Testen ist ersichtlich, dass eine Vielzahl von chemischen und biologischen Assays mit dem Analysator 50 auf automatisierte Art und Weise durchgeführt werden kann.
  • Der Analysator 50 wird anfänglich durch das Laden von Vorratsflüssigkeiten in das Gehäuse zum Lagern von Flüssigkeiten des untere Chassis 1100 und Verbinden der Vorratsflüssigkeitsbehälter zu den geeigneten Schläuchen (nicht dargestellt) für einen Assaydurchlauf konfiguriert.
  • Der Analysator wird bevorzugt in einem sequentiellen Prozess hochgefahren, wobei am Anfang Stationen oder Module hochgefahren werden, die im Verfahren früh benötigt werden und danach Stationen, die erst später im Verfahren benötigt werden. Das dient zum Sparen von Energie und vermeidet auch starke Stromüberspannungen, die ein Einschalten des gesamten Analysators begleiten und die Abschaltungen auslösen würden. Der Analysator benutzt bei Nichtgebrauch auch einen „Schlaf"-Modus. Während des „Schlaf"-Modus wird dem Analysator eine minimale Menge an Energie zugeführt, um große Stromstöße zu vermeiden, die wiederum notwendig wären, um einen vollständig abgeschalteten Analysator hochzufahren.
  • Viele Reaktionsgefäße 160, bevorzugt in Form von Kunststoff, zusammengefasst ausgebildete Mehrfachröhrcheneinheiten (MTUs), die im Detail weiter unten beschrieben werden, werden durch die Öffnung 68 in die Eingabewarteschlange 150 geladen. Im weiteren werden die Reaktionsgefäße 160 in Übereinstimmung mit der bevorzugten Art der Verwendung des Analysators 50 als MTUs bezeichnet.
  • Die Reaktionsgefäß-Transporterbaugruppe (nicht dargestellt) innerhalb der Eingabewarteschlange 150 bewegt die MTUs von der Ladeöffnung 68 in die Aufnahme-Position am Ende der Warteschlange 150. Der rechte Transportmechanismus 500 nimmt eine MTU 160 vom Ende der Warteschlange 150 auf und bewegt sie zu einem Strichcode-Leser 253, um das einzigartige Strichcode-Etikett auf dieser MTU zu lesen, das diese MTU identifiziert. Vom Strichcode-Leser 253 wird die MTU zu einer verfügbaren Proben-Transportstation 255 unter der Öffnung 252 bewegt.
  • Mehrfachröhrcheneinheiten
  • Wie in 58 dargestellt, umfasst eine MTU 160 eine Vielzahl von einzelnen Aufnahmebehältern 162, bevorzugt fünf. Die Aufnahmebehälter 162, bevorzugt in Form von zylindrischen Röhrchen mit geöffneten Kopfenden und geschlossenen Böden, sind miteinander über eine Verbindungsrippenstruktur 164 verbunden, die eine abwärts gerichtete Schulter definiert, die sich senkrecht entlang beider Seiten der MTU 160 erstreckt.
  • Die MTU 160 wird bevorzugt aus spritzgegossenem Polypropylen gebildet. Das am meiste bevorzugte Polyproyplen wird von Montell Polyolefins, in Wilmington, Delaware, Produkt Nummer PD701NW verkauft. Das Montell-Material wird verwendet, da es einfach formbar ist, chemisch kompatibel mit der bevorzugten Betriebsart des Analysators 50 ist und eine begrenzte Anzahl von statischen Entladungsereignissen aufweist, die bei dem genauen Nachweis oder der Quantifizierung der Chemilumineszenz stören könnten.
  • Eine gebogene Abschirmstruktur 169 wird an einem Ende der MTU 160 bereitgestellt. Eine Struktur zum Manipulieren der MTU 166, um sie durch einen der Transportmechanismen 500, 502 zu ergreifen, erstreckt sich von der Abschirmstruktur 169. Die Struktur zum Manipulieren der MTU 166 umfasst eine sich seitlich ausstreckende Platte 168, die sich von der Abschirmstruktur 160 durch einen sich vertikal ausstreckendes Stück 167 am gegenüberliegenden Ende der Platte 168 erstreckt. Eine Verstärkungswand 165 erstreckt sich von der seitlichen Platte 168 aus nach unten zwischen die Abschirmstruktur 169 und das vertikale Stück 167.
  • Wie in 60 dargestellt, haben die Abschirmstruktur 169 und das vertikale Stück 167 sich einander zuwendende konvexe Oberflächen. Die MTU 160 wird durch die Transportmechanismen 500, 502 und andere Komponenten, wie im Folgenden beschrieben wird, durch seitliches Bewegen eines Elementes zum Ergreifen (in Richtung „A") in die Lücke zwischen der Abschirmstruktur 169 und dem vertikalen Stück 167, ergriffen. Die konvexen Oberflächen der Abschirmstruktur 169 und des vertikalen Stücks 167 gewährleisten weitere Erfassungspunkte für ein Element zum Ergreifen, das eine seitliche relative Bewegung in die Lücke durchführt. Die konvexe Oberfläche des vertikalen Stücks 167 und der Abschirmstruktur 169 haben erhöhte Abschnitte 171 bzw. 172, die dort an zentralen Abschnitten ausgebildet werden. Der Zweck der Abschnitte 171, 172 wird weiter unten beschrieben.
  • Eine Struktur zum Aufnehmen von Etiketten 174 mit einer flachen Oberfläche zum Aufnehmen von Etiketten 175 wird an einem Ende des MTU 160 gegenüber der Abschirmstruktur 169 und der Struktur zum Manipulieren der MTU 166 bereitgestellt. Etiketten, wie z.B. auslesbare Strichcodes, können auf der Oberfläche 165 angebracht werden, um Informationen zur Identifikation und zur Anweisung auf der MTU 160 zur Verfügung zu stellen.
  • Die MTU 160 hat neben der geöffneten Mündung des entsprechenden Aufnahmebehälters 162 bevorzugt Strukturen zum Halten von kleinen Spitzen 176. Jede Struktur zum Halten von kleinen Spitzen 176 stellt eine zylindrische Öffnung, innerhalb der sie eine Kontakt-begrenzende kleine Spitze 170 aufnimmt, bereit. Der Aufbau und die Funktion der kleinen Spitze 170 wird weiter unten beschrieben. Jede Haltestruktur 176 ist ausgebildet und angeordnet, um eine kleine Spitze 170 in einer Weise kraftschlüssig aufzunehmen, damit das Herausfallen der kleinen Spitze 170 aus der Haltestruktur 176 verhindert wird, wenn die MTU 160 in die Gegenrichtung umkehrt, ermöglicht es der kleinen Spitze 170 jedoch, aus der Haltestruktur 176 entfernt zu werden, wenn sie durch eine Pipette ergriffen wird.
  • Wie in 59 dargestellt, umfasst die kleine Spitze 170 eine im Allgemeinen zylindrische Struktur mit einem peripheren Kragenflansch 177 und einem oberen Kragen 178 mit einem im Allgemeinen größeren Durchmesser als der untere Abschnitt 169 der kleinen Spitze 170. Die kleine Spitze 170 wird bevorzugt aus leitfähigem Polypropylen gebildet. Wenn die kleine Spitze in eine Öffnung einer Haltestruktur 176 eingesetzt wird, berührt der Flansch 177 die Oberseite der Struktur 176 und der Kragen 178 ermöglicht eine geschützte jedoch lösbare Presspassung zwischen der kleinen Spitze 170 und der Haltestruktur 176. Eine sich axial erstreckende durchgehende Bohrung 180 geht durch die kleine Spitze. Die Bohrung 180 enthält ein nach außen gerichtetes konisch erweitertes Ende 181 an der Oberseite der kleinen Spitze 170, die das Einführen einer röhrchenförmigen Sonde für Pipetten (nicht dargestellt) in die kleine Spitze 170 erleichtert. Zwei ringförmige Kanten 183 kleiden die innere Wand der Bohrung 180 aus. Die Kanten 183 ermöglichen eine kraftschlüssige Presspassung zwischen der kleinen Spitze 170 und einer in die kleine Spitze 170 eingeführten röhrchenförmigen Sonde.
  • Das untere Ende der kleinen Spitze 170 hat bevorzugt einen abgeschrägten Teil 182. Wenn die kleine Spitze 170 am Ende eines Ansaugers verwendet wird, der am Boden eines Reaktionsgefäßes, wie z.B. eines Aufnahmebehälters 162 einer MTU 160, eingebracht wird, verhindert der abgeschrägte Abschnitt 182 die Ausbildung eines Vakuums zwischen dem Ende der kleinen Spitze 170 und dem Boden des Reaktionsaufnahmebehälters.
  • Unteres Chassis
  • Eine Ausführungsform des unteren Chassis wird in den 52-54 dargestellt. Das untere Chassis 1100 hat einen Stahlrahmen 1101 mit einer schwarzen Polyurethan-Pulverbeschichtung, einem zwischen den Behältern angeordneten herausziehbaren Tropfbehälter 1102, eine rechte Schublade 1104 und eine linke Schublade 1106. Die linke Schublade 1106 ist gegenwärtig innerhalb des unteren Chassis 1100 zentral angeordnet. Die äußere linke Seite des unteren Chassis 1100 beherbergt verschiedene Systemkomponenten zur Stromversorgung und andere Mechanismen des Analysators, wie z.B. sieben auf einer Befestigungsplattform 1154 befestigten Spritzenpumpen 1152, einer Vakuumpumpe 1162, die bevorzugt auf dem Boden des unteren Chassis 1100 auf Schwingungsabsorbern (nicht dargestellt) befestigt ist, eine Stromversorgungseinheit 1156, Netzfilter 1158 und Gebläse 1160.
  • Für jede der fünf magnetischen Trenn-Waschstationen 800 ist eine andere Spritzenpumpe 1152 bestimmt, eine ist für den linken Orbitalmischer 552 bestimmt und eine ist für die Deaktivierungswarteschlange 750 bestimmt. Obwohl Spritzenpumpen bevorzugt werden, können alternative dazu peristaltische Pumpen verwendet werden.
  • Die Vakuumpumpe 1162 bedient jede der magnetischen Trenn-Waschstationen 800 und die Deaktivierungswarteschlange 750. Die bevorzugte Auslegung der Vakuumpumpe liegt bei 0.15-0.18 m3/min (5.3-6.5 cfm) bei 0''Hg und 0.12-0.147 m3/min (4.2-5.2 cfm) bei 5''Hg. Eine bevorzugte Vakuumpumpe ist erhältlich bei Thomas Industries, Inc. in Sheboygan, Wisconsin mit der Modellnummer 2750CGHI60. Ein Kondensator 1172 wird in Verbindung mit der Pumpe 1162 verkauft.
  • Die Stromversorgungseinheit 1156 ist bevorzugt ein ASTEC, Modellnummer VS1-B5-B7-03, erhältlich bei ASTEC America, Inc., in Carlsbad, Kalifornien. Die Stromversorgungseinheit 1156 arbeitet mit 220 Volt, im Bereich von 50-60 Hz, d.h. Strom aus einer üblichen 220-Volt-Steckdose. Der Netzfilter 1158 ist bevorzugt ein Corcom Modell 20MV1-Filter, der bei Corcom, Inc. in Libertyville, Illinois erhältlich ist. Die Gebläse 1160 sind bevorzugt Whisper XLDC-Ventilatoren, die bei Comair Rotron, in San Ysidro, Kalifornien erhältlich sind. Jedes Gebläse wird über einen 24VDC-Motor mit Strom versorgt und hat eine 2.12 m3/min (75 cfm) Ausstoßleistung. Wie in 52 dargestellt, sind die Gebläse 1160 bevorzugt nahe einer linken äußeren Wand des unteren Chassis 1100 liegend angeordnet. Die Gebläse 1160 sind bevorzugt nach außen gerichtet, um Luft durch das untere Chassis von dessen rechten Seite zu dessen linken Seite zu ziehen und dadurch übermäßige Hitze aus dem unteren Chassis abzusaugen.
  • Andere Systemkomponenten zur Stromversorgung sind in der hinteren linken Seite des unteren Chassis 1100 untergebracht, einschließlich eines Netzschalters 1174, bevorzugt ein zweipoliger Eaton-Hauptschalter, Serie JA/S, der bei der Cutler-Hammer Abteilung der Eaton Corporation in Cleveland, Ohio erhältlich ist, und ein Modul für die Stromzufuhr 1176, an dem ein Spannungsversorgungskabel (nicht dargestellt) zum Verbinden des Analysators 50 an eine externe Stromquelle angebunden ist. Das Stromversorgungssystem des Analysators 50 hat einen Verteiler (nicht dargestellt) zum Anbringen einer Vielzahl von elektrischen Anschlüssen, ein Festkörperschalter (nicht dargestellt), der bevorzugt ein Crydom Serie 1 ist, Modellnummer D2425 erhältlich bei Cal Switch, Carson City, Kalifornien, zum Umschalten zwischen unterschiedlichen Stromkreisen und ein RS232 9-Pin-Verbindunsgport zum Verbinden des Analysators 50 mit der externen Computersteuerung 1000.
  • Das rechte Schubladen- und linke Schubladenfach sind bevorzugt hinter ein oder zwei Türen (nicht dargestellt) auf der Vorderseite des Analysators eingeschlossen, die bevorzugt durch das Assay-Manager-Programm während des Betriebs des Analysators gesperrt wird/werden. Es werden bevorzugt Mikroschalter bereitgestellt, um den Tür-Geschlossen-Status zu überprüfen. Der äußere linke Schacht ist durch eine Frontplatte abgedeckt. Endplatten werden an entgegensetzten Enden des unteren Chassis bereitgestellt, um das Chassis abzuschließen.
  • Vier höhenverstellbare Füße 1180 erstrecken sich unterhalb der vier Ecken des Chassis 1100. Die höhenverstellbaren Füße 1180 haben Schraubwellen mit Druckunterlagen an deren unteren Enden. Wenn der Analysator an seinem gewünschten Platz steht, können die Füße 1180 heruntergefahren werden, bis die Druckflächen auf den Boden kommen, um den Analysator auszurichten und zu stabilisieren. Die Füße können auch angehoben werden, um die Bewegung des Analysators auf seinen Rollen zu ermöglichen.
  • Üblicherweise in den Behältern enthaltene Flüssigkeitsvorräte des unteren Chassis 1100 können einen Waschpuffer (zum Waschen von immobilisierten Targets) destilliertes Wasser (zum Spülen von fixierten Pipettenspitzen), diagnostische Testreagenzien, Silikonöl (wird als Gleitflüssigkeit zum Überlagern von Testreagenzien und Proben verwendet) und ein Reagenz auf Bleiche-Basis (wird für die Probendeaktivierung verwendet) beinhalten.
  • Die rechte Schublade 1104 wird im Detail in 53 dargestellt. Die rechte Schublade 1104 beinhaltet eine kastenähnliche Schubladenstruktur mit einem vorderen Schubladengriff 1105. Wenngleich der Schubladengriff 1105 auch als ein üblicher zugartiger Schubladengriff dargestellt wird, ist in der bevorzugten Ausführungsform des Analysators 50 der Griff 1105 eine T-Griffklinke, wie z.B. die, die bei Southco, Inc. in Concordville, Pennsylvania erhältlich sind. Die Schublade 1104 wird im unteren Chassis auf seitlichen Auslegern (nicht dargestellt) befestigt, so dass die Schublade 1104 in und aus dem unteren Chassis gezogen werden kann. Ein Sensor (nicht dargestellt) wird bevorzugt bereitgestellt, um zu überprüfen, ob die Schublade 1104 geschlossen ist. Der vordere Teil der Schublade beinhaltet Flaschengefäße 1122 zum Halten einer Flasche 1128 (dargestellt in 52), die eine zur Aufnahme von Pipettenspülabfällen gedachte Flasche ist und eine Flasche 1130 (ebenfalls in 52 dargestellt), die eine für Abfällen bestimmte Flasche zum Aufnehmen von Abfall aus einem magnetischen Wasch-, Ziel-Einfang-Verfahren ist. Die Flasche 1130 ist bevorzugt entleert.
  • Der Analysator 50 wird nicht mit der Bearbeitung der Assays beginnen, wenn eine der benötigten Flaschen im unteren Chassis 1100 fehlt. Die Flaschengefäße 1122 haben bevorzugt Flaschen-Anwesenheitssensoren (nicht dargestellt), um das Vorhandensein einer Flasche in jedem Gefäß 1122 zu überprüfen. Die Flaschen-Anwesenheitssensoren sind bevorzugt optische Reflektions-Lichtsensoren, die bei SUNX/Ramco Electric, Inc., in West Des Moines, Iowa, Modell EX-14A erhältlich sind.
  • Die rechte Schublade 1104 beinhaltet des Weiteren einen Abfallbehälter 1108 zum Aufnehmen von verbrauchten MTUs und Probenspitzen. Der Abfallbehälter 1108 hat die Struktur einer offenen Kiste mit einer Sensorhaltevorrichtung 1112 in einem oberen Abschnitt für das Befestigen eines Sensors, bevorzugt eines 24VDC Opto-Reflektionsschalters (nicht dargestellt), um festzustellen, ob der Abfallbehälter 1108 voll ist. Ein anderer optischer Reflektions-Lichtsensor (nicht dargestellt) ist innerhalb der rechten Schublade 1104 angeordnet, um zu überprüfen, ob der Abfallbehälter 1108 an seinem Platz ist. Es werden wiederum optische Reflektions-Lichtsensoren bevorzugt, die bei SUNX/Ramco Electric, Inc., in West Des Moines, Iowa, Modell EX-14A erhältlich sind.
  • Ein Ablenkblech 1110 erstreckt sich schräg von einer Seite des Abfallbehälters 1108 aus. Das Ablenkblech 1100 ist direkt unter einem Schacht angeordnet, durch den verbrauchte MTUs in den Abfallbehälter 1108 fallengelassen werden und lenkt die fallengelassenen MTUs zur Mitte des Abfallbehälters 1108, um Aufhäufungen in einer Ecke des Abfallbehälters 1108 zu vermeiden. Das Ablenkblech 1110 ist bevorzugt drehbar gelagert, so dass es aufwärts in eine im Allgemeinen vertikale Position geschwenkt werden kann, so dass, wenn eine Abfalltüte, welche den Abfallbehälter 1108 auskleidet und das Ablenkblech 1110 bedeckt, aus dem Abfallbehälter 1108 entfernt werden soll, sich das Ablenkblech 1110 mit der Tüte aufwärts schwenken lässt wenn sie herausgezogen wird und dadurch die Tüte nicht zerreißt.
  • Eine Platine (nicht dargestellt) und Abdeckung 1114 können auf der Vorderseite des Abfallbehälters 1108 befestigt werden. Die Sensorhaltevorrichtung 1116 und 1117 werden ebenso auf der Vorderseite des Abfallbehälters 1108 befestigt. Die Sensoren 1118 und 1119 werden an der Sensorhaltevorrichtung 1116 und die Sensoren 1120 und 1121 werden auf der Sensorhaltevorrichtung 1117 befestigt. Sensoren 1118, 1119, 1120 und 1121 sind bevorzugt kapazitive Abstandssensoren. Die oberen Sensoren 1118, 1119 zeigen an, wann die Flaschen 1128 und 1130 voll sind, und die unteren Sensoren 1120, 1121 zeigen an, wann die Flaschen leer sind. Die Sensoren 1118 bis 1121 sind bevorzugt die von Stedham Electronics Corporation in Reno, Nevada, Modellnummer C2D45AN1-P erhältlichen, die ausgewählt worden sind, da ihr relativ flaches physikalisches Profil weniger Raum innerhalb der engen Abmessungen des unteren Chassis 1100 benötigt und weil die Stedham-Sensoren den gewünschten Abtastdistanzbereich 3-20 mm zur Verfügung stellen.
  • Der Analysator 50 wird bevorzugt nicht mit der Durchführung der Assays anfangen, wenn das Assay-Mananger-Programm feststellt, dass einer der Behälter für Flüssigkeitsabfälle in der rechten Schublade 1104 anfänglich nicht leer ist.
  • Die kapazitiven Abstandssensoren 1118 bis 1121 und der Anwesenheitssensor für Flaschen, der Anwesenheitssensor des Abfallbehälters und der optische Füllstandssensor für Abfallbehälter der rechten Schublade 1104 sind mit der Platine (nicht dargestellt) hinter der Abdeckung 1114 verbunden, und die Platine ist mit der eingebauten Steuerung des Analysators 50 verbunden.
  • Da die rechte Schublade 1104 nicht vollständig aus dem unteren Chassis 1100 herausgezogen werden kann, ist es erforderlich den Abfallbehälter 1108 so nach vorne zu ziehen zu können, um einen Zugang zum Abfallbehälter zum Einsetzen und Entfernen einer eingesetzten Abfalltüte zu ermöglichen. Zu diesem Zweck ist ein Griff 1126 auf der Vorderseite des Abfallbehälters 1108 befestigt und Teflonleisten 1124 sind auf dem unteren Boden der rechten Schublade 1104 angeordnet, um ein Vorwärts- und Rückwärtsgleiten des Abfallbehälters 1108 in der Schublade 1104 zu erleichtern, wenn die Flaschen 1128 und 1130 entfernt werden.
  • Details der linken Schublade 1106 werden in 54 dargestellt. Die linke Schublade 1106 beinhaltet eine kistenähnliche Struktur mit einem auf der Vorderseite befestigten Griff 1107 und ist innerhalb des unteren Chassis 1100 auf Gleitauslegern (nicht dargestellt) befestigt. Wenngleich der Griff 1107 als ein üblicher zugartiger Schubladengriff dargestellt wird, ist in der bevorzugten Ausführungsform des Analysators 50 der Griff 1107 eine T-Griffklinke, wie z.B. die, die bei Southco, Inc. in Concordville, Pennsylvania erhältlich sind. Ein Sensor wird zur Überprüfung, ob die linke Schublade 1106 geschlossen ist, bereitgestellt.
  • Die linke Schublade 1106 beinhaltet einen Abfallbehälter für Spitzen 1134 mit einer Befestigungsstruktur 1135 zum Befestigen eines Füllstandssensors für den Abfallbehälter für Spitzen (nicht dargestellt). Ein Anwesenheitssensor für den Abfallbehälter für Spitzen wird bevorzugt in der linken Schublade 1106 bereitgestellt, um zu bestätigen, dass der Abfallbehälter für Spitzen 1134 richtig installiert ist. Optische Reflektions-Lichtsensoren, die bei SUNX/Ramo Electric, Inc., in West Des Moines, Iowa, Modell EX-14A erhältlich sind, werden sowohl für den Füllstandssensor des Abfallbehälters für Spitzen als auch den Anwesenheitssensor für Spitzen verwendet.
  • Strukturen zum Bündeln 1132 werden zum Sichern und Bündeln zahlreicher Röhren und/oder Leitungen (nicht dargestellt) innerhalb des unteren Chassis 1100 bereitgestellt. Die verwendeten Strukturen zum Bündeln werden bevorzugt von Energy Chain Systems hergestellt und bei Igus, Inc. in East Providence, Rhode Island, verkauft.
  • Eine Platine 1182 ist hinter einer Platte 1184, die hinter dem Abfallbehälter für Spitzen 1134 angeordnet ist, befestigt. Eine Magnetventil-Befestigungsplatte 1186 ist unter dem Abfallbehälter für Spitzen 1134 angeordnet.
  • Die linke Schublade 1106 beinhaltet eine vordere Behälterhalterungsstruktur zum Halten von sechs ähnlich großen Flaschen. Die Behälterstruktur hat Trennwände 1153, 1155, 1157 und 1159 und Behälteranschläge 1151, die eine gekrümmte, flaschengerechte Vorderseite haben, die zusammen sechs Behälterbereiche definieren. Untere Sensoren 1148 und obere Sensoren 1150 (sechs von jedem) sind an den Trennwänden 1155, 1157 und 1159 befestigt. Die oberen und unteren Sensoren 1148 und 1159 sind bevorzugt DC-kapazitive Abstandssensoren (bevorzugt Sensoren, die bei Stedham Electronics Corporation in Reno, Nevada, Modellnummer C2D45AN1-P erhältlich sind und wegen ihres flachen Profils und Abtastbereichs ausgewählt worden sind). Die oberen Sensoren 1150 zeigen an, wann die in der Behälterstruktur gehaltenen Flaschen voll sind und die unteren Sensoren 1148 zeigen an, wann die Flaschen leer sind. In der bevorzugten Anordnung enthalten die zwei linken Flaschen 1146 ein Nachweisagens („Detect I"), die zwei mittleren Flaschen 1168 enthalten Silikonöl, und die zwei rechten Flaschen 1170 enthalten ein anderes Nachweisagens („Detect II").
  • Flaschen-Anwesenheitssensoren (nicht dargestellt) werden bevorzugt in jedem der Behälterhalterbereiche, die durch die Behälteranschläge 1151 und die Trennwände 1153, 1155, 1157 und 1159 definiert werden, bereitgestellt, um die Anwesenheit der Flaschen in jedem Behälterhalterbereich zu überprüfen. Die Flaschen-Anwesenheitssensoren sind bevorzugt optische Reflektions-Lichtsensoren, die bei SUNX/Ramo Electric, Inc., in West Des Moines, Iowa, Modell EX-14A erhältlich sind.
  • Ein großes zentral angeordnetes Behältergefäß 1164 nimmt eine Flasche 1140 (dargestellt in 52) auf, die bevorzugt deionisiertes Wasser enthält. Die Behältergefäße 1166 (nur eines ist in 54 sichtbar) nehmen die Flaschen 1142 und 1144 (ebenfalls in 52 dargestellt) auf, die bevorzugt eine Spülpufferlösung enthalten. An einer Trennwand 1143 zwischen dem Gefäß 1164 und 1166 sind Sensoren befestigt, wie z.B. Sensor 1141 zur Überwachung des Flüssigkeitsstandes in den Flaschen 1140, 1142 und 1144. Die Sensoren, wie z.B. Sensor 1141, sind bevorzugt DC-kapazitive Abstandssensoren (bevorzugt Sensoren, die bei Stedham Electronics Corporation in Reno, Nevada, Modellnummer C2D45AN1-P erhältlich sind).
  • Die Behältergefäße 1164 und 1166 haben bevorzugt Flaschen-Anwesenheitssensoren (nicht dargestellt) zum Überprüfen, ob die Flaschen in ihren entsprechenden Gefäßen richtig angeordnet sind. Die Flaschen-Anwesenheitssensoren sind bevorzugt optische Reflektions-Lichtsensoren, die bei SUNX/Ramo Electric, Inc., in West Des Moines, Iowa, Modell EX-14A erhältlich sind.
  • Der Analysator 50 wird nicht mit der Bearbeitung von Assays beginnen, wenn das Assay-Manager-Programm feststellt, dass einer der Flüssigkeitsvorratsbehälter in der linken Schublade 1106 anfänglich leer ist.
  • Die kapazitiven Flüssigkeitsfüllstands-Sensoren, die verschiedenen Flaschen-Anwesenheitssensoren, der Füllstandssensor für den Abfallbehälter für Spitzen und die Anwesenheitssensoren für Spitzenabfallbehälter sind alle mit der Platine 1182 verbunden, und die Platine 1182 ist mit der eingebauten Steuerung des Analysators 50 verbunden.
  • Vier Magnetventile (nicht dargestellt) sind unter der Magnetventilbefestigungsplatte 1186 befestigt. Die Magnetventile verbinden Flaschen für Vorratsflüssigkeit, in denen Flüssigkeiten in Flaschenpaaren gelagert werden, d.h. die Flaschen 1140, 1142 enthalten Waschpufferlösung, die zwei Flaschen 1146 enthalten das „Detect I"-Agens, die zwei Flaschen 1168 enthalten Öl und die zwei Flaschen 1178 enthalten das „Detect II"-Agens. Die Magnetventile wechseln als Antwort auf Signale von den entsprechenden kapazitiven Abstandssensoren zwischen den Flaschen, aus denen Flüssigkeit gezogen wird, wenn eine der zwei Flaschen, welche die gleiche Flüssigkeit enthält, leer ist. Zusätzlich können die Magnetventile zwischen den Flaschen wechseln, nachdem eine festgelegte Anzahl von Tests durchgeführt worden ist. Die bevorzugten Magnetventile sind Teflonmagnetventile, die bei Beco Manufacturing Co., Inc. in Laguna Hills, Kalifornien, Modellnummern S313W2DFRT und M223W2DFRLT erhältlich sind. Die zwei unterschiedlichen Modellnummern gehören zu Magnetventilen, die für die Anwendung mit zwei verschiedenen Röhrengrößen angepasst worden sind. Teflonmagnetventile werden bevorzugt, da die Wahrscheinlichkeit geringer ist, dass durch die Ventile fließende Flüssigkeiten kontaminiert werden und die Ventile nicht durch sie hindurchfließende korrosive Flüssigkeiten beschädigt werden.
  • Die Flasche 1136 (siehe 52) ist eine Vakuumfalle, die in einer Vakuumfallenhalterung 1137 gehalten wird, und die Flasche 1138 enthält ein Deaktivierungsagens, wie z.B. ein Bleiche-enthaltendes Reagenz. Auch hier werden Flaschen-Anwesenheitssensoren bevorzugt, um die Anwesenheit der Flaschen 1136 und 1138 zu überprüfen.
  • Ein tragbarer Strichcode-Leser 1190 kann am unteren Chassis 1100 zum Auslesen von Informationen, die auf lesbaren Behälteretiketten bereitgestellt werden, in dem Assay-Manager-Programm bereitgestellt werden. Der Leser 1190 ist über eine Leitung mit der Platine 1182 der linken Schublade 1106 verbunden und wird bevorzugt auf einem Ausleger (nicht dargestellt) verstaut, der an der Trennwand 1143 befestigt ist. Leser, die bei Symbol Technologies, Inc., in Holtsville, New York, Serie LS2100 erhältlich sind, werden bevorzugt.
  • Probenring und Probenröhrchenbehälter
  • Proben sind in den Probenröhrchen 320 enthalten, und die Röhrchen 320 werden außerhalb des Analysators 50 in die Röhrchenbehälter 300 geladen. Die Probenröhrchen 320 tragenden Körbe 300 werden auf dem Probenring 250 durch die durch Öffnen der aufklappbaren Karusselltür 80 bereitgestellte Zugangsöffnung eingebracht.
  • Bezugnehmend auf die 5 und 6 wird die erste Ringbaugruppe oder der Probenring 250 aus ungehärtetem Aluminium geformt oder gefräst und hat eine hervortretende Ringstruktur, die eine ringförmige Mulde 251 entlang der äußeren Peripherie des Rings 250 mit einer Vielzahl von erhöhten, sich radial erstreckenden Trennwänden, die sich über die Mulde 251 erstrecken, definiert. Bevorzugt trennen neun Trennwände 254 die Mulde 251 in neun bogenförmige Aufnahmekammern für Probenröhrchenkörbe 256. Die Mulde 251 und Kammern 256 definieren einen ringförmigen Trägerabschnitt für Flüssigkeitsbehälter ausgebildet und angeordnet, um eine Vielzahl von Behältern zu tragen, die weiter unten beschrieben werden.
  • Der Probenring 250 wird bevorzugt über drei 120°-beabstandete V-Nutlager 257, 258, 260, die in einen durchgängigen von der inneren Peripherie des Rings 250 gebildeten V-Keil 262 eingreifen, drehbar gelagert, wie in den 5 und 6 dargestellt, so dass der Ring 250 um eine erste zentrale Drehachse drehbar ist. Die Rollen werden bevorzugt von Bishop-Wisecarver Corp. in Pittsburg, Kalifornien, Modellnummer W1SSX, hergestellt. Die Rollen 257 und 260 sind abwechselnd auf fixierten Wellen befestigt, und die Rolle 258 ist auf einem Ausleger befestigt, der auf einer vertikalen Achse drehbar befestigt ist und durch eine Feder derart gespannt wird, dass die Rolle 258 radial nach außen gegen die innere Peripherie des Rings 250 gezwungen wird. Mit zwei fixierten Rollen und einer radial bewegbaren Rolle wird es den drei Rollen ermöglicht, eine unrunde innere Peripherie des Rings 250 auszugleichen. Zusätzlich kann der Ring 250 durch bloßes Drücken der drehbaren Rolle 258 radial nach Innen einfach eingesetzt und entfernt werden, um es dem Probenring 250 zu ermöglichen, sich seitwärts zu bewegen, so dass der durchgängige V-Keil 262 von den fixierten V-Nutlager 257, 260 gelöst werden kann.
  • Der Probenring 250 wird durch einen Schrittmotor 264 (VEXTA Schrittmotoren, die bei Oriental Motor Co., Ltd. in Tokyo, Japan, unter der Modellnummer PK266-01A erhältlich sind, werden bevorzugt) über ein Endlosband 270 (bevorzugt erhältlich bei SDP/SI in New Hyde Park, New York, als Modellnummer A6R3M444080), das sich über die Führungsrollen 266, 268 und um die äußere Peripherie des Rings 250 herum erstreckt, angetrieben. Ein Ausgangspunkt-Sensor und ein Abschnitts-Sensor (nicht dargestellt), bevorzugt optische Schlitzsensoren, werden benachbart zum Ring 250 in einer drehbaren Ausgangsposition, und in einer Position, die einer der Aufnahmekammern für Probenröhrchenkörbe 256 entspricht, bereitgestellt. Der Ring 250 hat eine Markierung für den Ausgangspunkt (nicht dargestellt), die in einer Ausgangsposition auf dem Rad angeordnet ist und neun gleichmäßige Abschnittsmarkierungen (nicht dargestellt), deren Positionen mit jeder der neun Aufnahmekammern für Probenröhrchenkörbe 256 übereinstimmen. Die Markierung für den Ausgangspunkt und die Abschnittsmarkierungen arbeiten mit dem Ausgangspunkt-Sensor und den Abschnitts-Sensoren zusammen, um Informationen über die Position des Rings für das Assay-Manager-Programm bereitzustellen und um den Ring 250 so zu steuern, dass er an neun einzelnen Positionen stoppt, die den festgelegten Koordinaten zum Aufladen durch den Anwender und für den Zugang durch die Pipettiereinheit 450 entsprechen. Bevorzugte Sensoren für den Ausgangspunkt-Sensor und die Abschnitts-Sensoren sind Optek optische Schlitzsensoren, Modellnummer OPB857, die bei Optek in Carrollton, Texas erhältlich sind.
  • Eine Probenabdeckung ist über einem Abschnitt des ringförmigen Trägerabschnitts für Flüssigkeiten oder der Mulde 251 angeordnet und umfasst eine bogenförmige Abdeckungsplatte 138, die in einer erhöhten Position in Bezug auf das Rad 250 auf drei Befestigungsstützen 136 fixiert ist. Die Platte 138 hat eine gebogene Form, die im Allgemeinen mit der Krümmung der Mulde 251 übereinstimmt. Eine erste Öffnung 142 ist in der Platte 138 ausgebildet, und eine zweite Öffnung 140 ist in einem größeren radialen Abstand von der Drehachse des Rings 250 ausgebildet als die Öffnung 142 und in einer umfangsmäßig beabstandeten Position von der Öffnung 142 in der Platte 138.
  • Bezugnehmend auf die 55-57 umfasst jeder Probenröhrchenkorb 300 eine Rack-Struktur für Teströhrchen, die gekrümmt ist, um mit der Krümmung des Rings 250 übereinzustimmen. Jeder Korb 300 umfasst eine zentrale Wandstruktur 304 mit seitlichen Endwänden 303 und 305, die an beiden Enden der Wand 304 angeordnet sind. Ein Boden 312 erstreckt sich entlang der Unterseite des Korbes 300. Der grundsätzliche Zweck des Probenröhrchenkorbes 300 ist es, Probenröhrchen auf dem Probenring 250 für den Zugriff durch die Proben-Pipettierbaugruppe 450 festzuhalten und um das Laden und Ausladen der zahlreichen Probenröhrchen in und aus dem Analysator zu erleichtern.
  • Eine Vielzahl von Y-geformten Trennwänden 302 sind äquidistant entlang der gegenüberliegenden Ränder des Korbes 300 angeordnet. Jeweils zwei benachbarte Trennwände 302 definieren einen Aufnahmebereich für Teströhrchen 330. Die Abschlusswand 303 hat nach innen gebogene Kanten 316 und 318, und die Abschlusswand 305 hat nach innen gerichtete Kanten 326 und 328. Die entsprechend nach innen gebogenen Kanten der Endwände 303 und 305 definieren zusammen mit den letzten Trennwänden 302 die letzten Aufnahmebereiche für Röhrchen 332. Die Aufnahmebereiche 330, 332 sind bogenförmig entlang zweier gebogener Reihen auf gegenüberliegenden Seiten der zentralen Wandstruktur 304 ausgerichtet.
  • Bezugnehmend auf 57 ist innerhalb jedes Aufnahmebereiches für Röhrchen 330, 332 ein Blattfederelement 310 mit der zentralen Wand 304 verbunden. Das Blattfederelement 310, bevorzugt aus rostfreiem Federstahl gefertigt, beugt sich elastisch, wenn ein Teströhrchen 320 in den Aufnahmebereich für Röhrchen 330 oder 332 eingesetzt wird und zwingt das Röhrchen 320 nach außen gegen die Trennwand 302. Dadurch wird das Röhrchen 320 in einer aufrechten Stellung gesichert. Die Form der Trennwände 302 und die Elastizität des Blattfederelements 310 ermöglicht es dem Korb 300, Probenröhrchen in unterschiedlichen Formen und Größen, wie z.B. Röhrchen 320 und 324, aufzunehmen. Jeder Korb 300 hat entlang jeder Kante bevorzugt neun Trennwände 302, um zusammen mit den Endwänden 303 und 305 zehn Aufnahmebereiche für Röhrchen 330, 332 auf jeder Seite der zentralen Wandstruktur 304 für eine Gesamtzahl von 20 Aufnahmebereichen für Röhrchen pro Behälter auszubilden. Markierungen für bestimmte Aufnahmebereiche für Röhrchen 330 und 332, wie z.B. die hervorgehobenen Nummerierung 306, können auf dem Korb, wie z.B. auf der zentralen Wand 304, bereitgestellt werden.
  • Jeder Korb 300 kann auch Hohlstrukturen 308 beinhalten, die in der dargestellten Ausführungsform als integral mit den endständigen Trennwänden 302 ausgebildet werden können. Ein senkrechter, umgedrehter U-förmiger Griff (nicht dargestellt) kann mit dem Behälter über die Hohlstrukturen 308 oder über eine andere geeignete Stelle verbunden sein. Senkrechte Griffe können die Handhabung des Korbes 300 erleichtern, wenn der Korb 300 durch die bogenförmige Karusselltür 80 eingesetzt und herausgenommen wird, sie werden jedoch nicht unbedingt bevorzugt.
  • Ein Spalt wird zwischen benachbarten Trennwänden 302 bereitgestellt, so dass auf Strichcode-Etiketten 334 oder andere lesbare oder auslesbare Informationen auf den Röhrchen 320 zugegriffen werden kann, wenn das Röhrchen in den Korb 320 eingesetzt wird. Wenn ein auf dem Rad 250 getragener Korb 300 unter der Platte 138 der Probenabdeckung hindurchgeführt wird, wird ein Röhrchen 320, in einer kurvenförmigen Reihe in einer radial innenliegenden Position in Bezug auf die Wandstruktur 304, an der ersten Öffnung 142 ausgerichtet, und ein anderes Röhrchen 320, in einer kurvenförmigen Reihe in einer radial äußenliegenden Position in Bezug auf die Wand 304, wird an der zweiten Öffnung 140 ausgerichtet. Der Ring 250 ist indiziert, um jedes Röhrchen 320 unterhalb der Öffnungen 140, 142 der Reihe nach zu verschieben, um so den Zugriff auf die Röhrchen zu ermöglichen.
  • Abermals auf 5 bezugnehmend werden Strichcode-Leser 272 und 274 benachbart zum Ring 250 angeordnet. Opticon, Inc. Leser, Modellnummer LHA2126RR1S-032, die bei Opticon, Inc. in Orangeburg, New York erhältlich sind, sind bevorzugt. Der Leser 272 ist außerhalb des Rings 250 angeordnet, und der Leser 274 ist innerhalb des Rings 250 angeordnet. Die Leser 272 und 274 sind so angeordnet, um Strichcode-Datenetiketten auf jedem Probenröhrchen 320, das vom Probenröhrchenkorb 300 getragen wird, auszulesen, während der Ring 250 einen Korb 300 mit Probenröhrchen 320 entlang der Leser 272, 274 bewegt. Zusätzlich lesen die Leser 272, 274 die Strichcode-Etiketten 337 (siehe 55) auf dem äußenliegenden Abschnitt der gebogenen Kanten 316 und 318 der Abschlusswand 303 von jedem Behälter 300, wenn der Korb 300 in den Bereich zur Probenvorbereitung gebracht wird. Zahlreiche Informationen, wie z.B. Proben und Assayidentifikation können auf den Röhrchen und/oder jedem Korb 300 angebracht werden und diese Information kann durch die Leser 272, 274 ausgelesen werden und in der zentralen Rechnereinheit gespeichert werden. Wenn kein Probenröhrchen vorhanden ist, präsentiert der Korb 300 einen speziellen Code 335 (sieh 55), der von den Lesern 272, 274 ausgelesen wird.
  • Rad für Pipettenspitzen
  • Wie anfänglich in den 5 und 6 dargestellt, ist eine zweite Ringbaugruppe der bevorzugten Ausführungsform ein Rad für Pipettenspitzen 350 und umfasst einen kreisförmigen Ring 352 in dessen unterem Abschnitt, eine obere Platte 374, die eine kreisförmige innere Peripherie definiert und fünf peripher beabstandete, radial hervorragende Abschnitte 370 und eine Vielzahl von im Allgemeinen rechteckigen Stufen 354, welche die obere Platte 374 vom Ring 352 abtrennen und bevorzugt durch mechanische Befestigungen, welche sich durch die obere Platte 374 und den Ring 352 in die Stufe 354 ausstrecken, in Position gehalten wird. Fünf rechteckige Öffnungen 358 sind in der oberen Platte 374 jeweils nahe der Abschnitte 370 liegend ausgebildet und ein rechteckiger Kasten 376 ist unter der Platte 374 angeordnet, eine an jeder Öffnung 358. Die obere Platte 374, der Ring 352 und die Stufen 354 sind bevorzugt aus gefrästem Aluminium hergestellt und die Kästen 376 sind bevorzugt aus rostfreiem Stahlblech geformt.
  • Die Öffnung 358 und damit verbunden Kästen 376 sind ausgebildet und angeordnet, um Behälter 372, die eine Vielzahl von Einweg-Pipettenspitzen halten, aufzunehmen. Die Behälter für Pipettenspitzen 373 sind bevorzugt jene, die durch TECAN (TECAN U.S. Inc., Research Triangle Park, North Carolina) unter dem Markennamen „Disposable Tips for GENESIS Series" hergestellt und verkauft werden. Jede Spitze hat eine Kapazität von 1000 μl und ist leitfähig. Jeder Behälter hält 96 verlängerte Einwegspitzen.
  • Seitliche Rillen 387 und Längsrillen 380 sind in der oberen Platte 374 entlang der seitlichen bzw. Längskanten jeder Öffnung 358 ausgebildet. Die Rillen 387, 380 nehmen sich nach unten ausstreckende Flansche (nicht dargestellt) auf, die entlang der seitlichen und Längskanten der Behälter 372 angeordnet sind. Die Rillen 387, 380 und die damit verbundenen Flansche der Behälter 372 dienen in Bezug auf die Öffnungen 358 dem genauen Erfassen der Behälter 372 und um die Behälter 372 auf der Platte 374 in Position zu halten.
  • Das Rad für Pipettenspitzen 350 ist bevorzugt durch drei 120°-beabstandete V-Nutlager 357, 360, 361, die in einen durchgängigen V-Keil 362 eingreifen, der, wie in den 5, 6 und 6A dargestellt, an der inneren Peripherie 352 ausgebildet wird, drehbar gelagert, so dass das Rad für Pipettenspitzen 350 über eine zweite zentrale Drehachse, die im Allgemeinen parallel zur ersten Drehachse des Probenrings 250 verläuft, drehbar ist. Die Rollen werden bevorzugt bei der Bishop-Wisecarver Corp. in Pittsburg, Kalifornien, Modellnummer W1SSX hergestellt. Die Rollen 357 und 360 sind auf einer fixierten Welle drehbar befestigt und die Rolle 361 ist auf einem Ausleger befestigt, der auf einer vertikalen Achse drehbar gelagert ist und durch eine Feder derart gespannt wird, dass die Rolle 361 radial nach außen gegen die innere Peripherie des Rings 352 gezwungen wird. Mit zwei fixierten Rollen und einer radial bewegbaren Rolle wird es den drei Rollen ermöglicht, eine unrunde innere Peripherie des Rings 352 auszugleichen. Zusätzlich kann das Rad 350 durch bloßes Drücken der drehbaren Rollen 361 radial nach Innen einfach eingesetzt und entfernt werden, um es dem Ring 352 zu ermöglichen, sich seitlich zu bewegen, so dass der durchgängige V-Keil 362 von den fixierten V-Nutlagern 357, 360 gelöst werden kann.
  • Das Rad für die Pipettenspitzen 350 wird durch einen Motor 364 angetrieben, der ein auf einer Welle befestigtes Stirnrad besitzt, das in die Gegenradzähne, die auf einem äußeren Umfang des Rings 352 ausgeprägt sind, eingreift. Der Motor 364 ist bevorzugt ein Getriebekopf-Schrittmotor, Modellnummer PK243-A1-SG7.2, mit einer 7.2:1 Untersetzung und ist erhältlich bei Oriental Motor Co., Ldt. in Tokyo, Japan. Ein Getriebekopfschrittmotor mit einer 7.2:1 Untersetzung wird bevorzugt, da er eine ruhige Bewegung des Rades für Pipettenspitzen 350 ermöglicht, wobei das Stirnrad des Motors 364 direkt in den Ring 352 eingreift.
  • Ein Ausgangspunkt-Sensor und ein Abschnitts-Sensor (nicht dargestellt), bevorzugt optische Schlitzsensoren, werden neben dem Rad für Pipettenspitzen 350 liegend in einer Ausgangsdrehposition und in der Position einer der Kästen 376 bereitgestellt. Das Rad für Pipettenspitzen 350 hat eine Markierung für den Ausgangspunkt (nicht dargestellt), die in einer Ausgangsposition auf dem Rad angeordnet ist und fünf gleichmäßig beabstandete Abschnittsmarkierungen (nicht dargestellt), deren Positionen mit jeder der fünf Kästen 376 übereinstimmt. Die Markierung für den Ausgangspunkt und die Abschnittsmarkierungen arbeiten zusammen mit dem Sensor für den Ausgangspunkt und den Abschnitts-Sensoren, um dem Assay-Manager-Programm Informationen über die Radposition zur Verfügung zu stellen und um das Rad für Pipettenspitzen 350 so zu steuern, dass es an fünf festgelegten Positionen, die mit feststehenden Koordinaten zum Aufladen durch den Anwender und für den Zugang durch die Pipettiereinheit 450 übereinstimmen, stoppt. Bevorzugte Sensoren für den Ausgangspunkt-Sensor und den Abschnitts-Sensor sind Optek Technology, Inc. optische Schlitzsensoren, Modellnummer OPB980, die bei Optek Technology, Inc. in Carrollton, Texas erhältlich sind.
  • Mehrachsiger Mischer
  • Bezugnehmend auf die 7-12 hat der mehrachsige Mischer 400 der vorliegenden Erfindung eine drehbare Drehtellerstruktur 414 (siehe 10), die auf einer in zentralen Kugellagern 430 gestützten zentralen Welle 428 an einer fixierten Basisplatte 402, die an der Montageplatte 130 über mechanische Befestigungsmittel (nicht dargestellt) befestigt ist, welche sich durch die Öffnungen 419, die entlang der äußeren Peripherie der fixierten Basisplatte 402 ausgebildet sind, erstrecken, drehbar befestigt ist. Ein Abdeckelement 404 ist verbunden mit und rotiert mit dem Drehteller 414.
  • Der Drehteller 414 liegt bevorzugt in der Form eines rechtwinkligen Kreuzes vor, das 90°-beabstandete rechtwinklige Arme 444 gleicher Länge umfasst, die sich vom Zentrum des Drehtellers 414 radial nach außen ausstrecken und einen vierten Arm 445, mit einer Erweiterung 417, die den Arm 445 etwas länger macht als die Arme 444. Wie in den 10-12 dargestellt, ist der zentrale Abschnitt des Drehtellers 414 mit der zentralen Welle 428 durch eine Schraube 429 verbunden.
  • Vier Behälterhalter 406 sind an den Enden der Arme 444 und 445 des Drehtellerrahmens 414 angeordnet. Jeder Behälterhalter 406 ist mit einem der vier vertikalen Achsen 423, die in Behälterhalterkugellagern 415 drehbar gelagert sind, verbunden. Behälterhalterkugellager 415 sind in die Arme 444, 445 des Drehtellers 414 gepresst und sind in gleichmäßiger radialer Entfernung von der Achse 428 angeordnet.
  • Das Abdeckelement 404 hat vier kreisrunde Öffnungen mit aufwärts gerichteten peripheren Kragen 401, durch die sich die Wellen 423 hindurch ausstrecken. Die aufsteigenden Kragen 401 können verspritzte Flüssigkeiten vorteilhaft davon abhalten, in die Öffnungen zu fließen.
  • Die Behälterhalter 406 umfassen im Allgemeinen zylindrische Elemente, die eine geöffnete Unterseite und eine geöffnete Oberseite zum Aufnehmen und Halten eines Behälters 440, bevorzugt einer Kunststoffflasche, mit einem Reagenz zum Einfangen der Targets aufweisen.
  • Das mit dem bevorzugten Assay verwendete Reagenz zum Einfangen der Targets beinhaltet auf Magnetismus reagierende Partikel mit immobilisierten Polynukleotiden, Sonden zum Einfangen von Polynukleotiden und Reagenzien, die zum Lysieren von Zellen, welche die Ziel-Nukleinsäuren enthalten, geeignet sind. Nach der Zelllysis sind Ziel-Nukleinsäuren für die Hybridisierung unter einem ersten Satz vorgegebener Hybridisierungsbedingungen mit einer oder mehreren Sonden zum Einfangen verfügbar, wobei jede Sonde zum Einfangen einen Nukleotidbasensequenzabschnitt aufweist, der in der Lage ist, mit einem Nukleotidbasensequenzabschnitt, der auf mindestens einer der Ziel-Nukleinsäuren enthalten ist, zu hybridisieren. Unter einem zweiten Satz vorgegebener Hybridisierungsbedingungen ist ein Homopolymerschwanz (z.B. Oligo(dT)) der immobilisierten Polynukleotide in der Lage, mit einem komplementären Homopolymerschwanz (z.B. Oligo(dA)) zu hybridisieren, der in der Sonden zum Einfangen enthalten ist, wodurch die Ziel-Nukleinsäuren immobilisiert werden. Verfahren zum Einfangen der Targets und Lyseverfahren sind im Stand der Technik gut bekannt und werden ausführlicher im Abschnitt zum Stand der Technik weiter oben beschrieben.
  • Eine Behälter-Haltefeder 408 überspannt einen seitlichen Spalt, der in der Wand jedes Behälterhalters 406 ausgebildet ist und die dabei hilft, den Behälter 440 innerhalb des Behälterhalters 406 dadurch zu halten, dass der Behälter 440 an einen Abschnitt der inneren peripheren Wand des Halters 406 gegenüber der Feder 408 gedrückt wird.
  • Jeder Behälterhalter 406 ist durch eine Wellen-Blockstruktur 432 an einer zugehörigen vertikalen Welle 423 gesichert. Die Wellen-Blockstruktur 432 hat gekrümmte Endabschnitte, die mit der Innenseite des zylindrischen Behälterhalters 106 zusammenpassen, und der Behälterhalter 406 ist an dem Block 432 mit Hilfe von Befestigungsmittel 434 befestigt. Eine im Allgemeinen kreisförmige Öffnung 449 nimmt die Welle 423 auf. Ein Schlitz 438 erstreckt sich von der Öffnung 449 bis zu einem Ende des Blocks 432 aus, wobei dieser sich nicht den ganzen Weg bis ins Innere des Behälterhalters 406 erstreckt, und ein zweiter Schlitz 436 erstreckt sich von einer Kante des Blocks 432 im Allgemeinen senkrecht zum Schlitz 438 derart aus, dass ein ausladender Arm 435 definiert wird. Eine Metallgewindeschraube 437 erstreckt sich durch eine Durchgangsbohrung 441, die seitlich durch den Block 432 hindurchläuft, aus und in eine Gewindebohrung 447 hinein, die seitlich im Arm 435 ausgebildet ist. Wenn die Schraube 437 angezogen wird, beugt sich der Arm 435, wodurch die Öffnung 449 um die Welle 423 herum enger wird.
  • Die Wellen-Blockstruktur 432, die Welle 423 und die Behälterhalterkugellager 415, die mit jedem Behälterhalter 406 verbunden sind, definieren eine bevorzugte Befestigungsstruktur für Behälterhalter, die mit jedem Behälterhalter 406 verbunden ist, die ausgebildet und angeordnet ist, um den Behälterhalter 406 an dem Drehteller 414 zu befestigen, und es dem Behälterhalter 406 ermöglicht, um eine Drehachse 412 der Welle 423 zu rotieren.
  • Planetengetriebe für Behälterhalter 422 sind an gegenüberliegenden Enden der Welle 423 befestigt. Die Planetengetriebe 422 greifen operativ in ein stationäres Sonnenrad 416 ein. Ein Zahnriemenrad 418 ist mit der zentralen Welle 428 verbunden und ist über einen Zahnriemen (nicht dargestellt) mit einem Antriebsmotor 420 gekoppelt. Der Antriebsmotor 420 ist bevorzugt derart befestigt, dass er sich durch eine Öffnung (nicht dargestellt) in der Montageplatte 130 unter der Basisplatte 402 erstreckt. Der Antriebsmotor 420 ist bevorzugt ein Schrittmotor und am meisten bevorzugt ein VEXTA Schrittmotor, Modellnummer PK264-01A, erhältlich bei Oriental Motor Co., Ltd. in Tokyo, Japan. Der Antriebsmotor 420 dreht die zentrale Achse 428 und den daran befestigten Drehteller 414 über einen Zahnriemen und ein Zahnriemenrad 418. Wenn der Drehtellerrahmen 414 sich um die zentrale Linie der zentralen Welle 428 dreht, führt das in das Sonnenrad 416 eingreifende Planetengetriebe 422 dazu, dass sich die Wellen 423 und die daran gebundenen Behälterhalter 406 an den Enden der Arme 444 des Drehtellerrahmens 414 drehen. Jeder Behälterhalter 406 ist bevorzugt so befestigt, dass die Drehachse 410 von der Drehachse 412 der verbundenen Welle 423 versetzt liegt. Daher rotiert jeder Behälterhalter 406 auf einer exzentrischen Bahn um die Achse 412 der dazugehörigen Welle 423. Dementsprechend erzeugen die Planetengetriebe 422 und das Sonnenrad 416 sich drehend bewegende Verbindungselemente, die ausgebildet und angeordnet sind, damit sich die Behälterhalter 406 um die entsprechende Drehachse der Welle 423 herum drehen, wenn der Drehteller 414 sich um die Drehachse der Welle 428 dreht.
  • Eine Strichcode-Leser-Vorrichtung 405 ist bevorzugt auf einem Ausleger 403 befestigt und liest Strichcode-Informationen der Behälter 440 durch einen Schlitz zum Auslesen 407, der in jedem Behälterhalter 406 ausgebildet ist. Der bevorzugte Leser ist ein Leser der Modellnummer NFT1125/002RL, der bei Opticon, Inc. in Orangeburg, New York erhältlich ist.
  • Der mehrachsige Mischer 400 dreht sich für gewöhnlich während des Betriebs des Analysators 50, um die Flüssigkeitsinhalte der Behälter 440 zu schütteln, um dadurch das Reagenz zum Einfangen der Targets in Suspension zu halten, und hält nur kurzzeitig, um der Pipettiereinheit 456 zu ermöglichen, eine gewisse Menge der Mischung aus einem Behälter zu entnehmen. Die Pipettiereinheit 456 entnimmt die Mischung aus einer Flasche jedes Mal an der gleichen Stelle. Daher ist es wünschenswert, die Position der Flaschen zu überwachen, so dass die Flasche, aus der die Mischung entnommen wird, jederzeit bestimmt werden kann.
  • Vier optisch Schlitzsensoren 426, von denen jeder einen optischen Emitter und Detektor umfasst, sind um die Peripherie der fixierten Basisplatte 402 herum in 90°-Intervallabständen angeordnet. Optische Sensoren, die bei Optek Technology, Inc. in Carrollton, Texas, unter der Modellnummer OPB490P11 erhältlich sind, werden bevorzugt. Ein Sensorschild 424 erstreckt sich unterhalb der Erweiterung 417 am Ende des Arms 445 des Drehtellers 414. Wenn ein Sensorschild 424 an einem Sensor 426 vorbeiläuft, wird die Kommunikation zwischen dem Emitter und dem Detektor unterbrochen, wodurch ein „Behälter vorhanden"-Signal gegeben wird. Das Schild 424 wird nur an einem Ort bereitgestellt, z.B. dem ersten Behälterstandort. Infolge der Kenntnis über die Position des ersten Behälters sind die Positionen der verbleibenden Behälter, die relativ zum ersten Behälter angebracht sind, ebenfalls bekannt.
  • Antriebs- und Steuerungssignale werden dem mehrachsigen Mischer 400 über einen Netzanschluss und einen Datenanschluss bereitgestellt. Während der mehrachsige Mischer 400 ein Mischen durch Rotation und einen exzentrischen Umlauf ermöglicht, können andere Mischtechniken, wie z.B. Vibration, Inversion etc., ebenfalls verwendet werden.
  • Probenvorbereitungsverfahren
  • Um mit der Probenvorbereitung zu beginnen, bewegt sich die Pipettiereinheit 456, um ein Reagenz zum Einfangen von Targets, bevorzugt ein Mag-Oligo-Reagenz, aus einem Behälter 440, der von einem mehrachsigen Mischer 400 getragen wird, in jeden der Aufnahmebehälter 162 der MTU 160 zu transferieren. Das Reagenz zum Einfangen von Targets hat ein Trägermaterial, das in der Lage ist, einen Ziel-Analyten zu binden und zu immobilisieren. Das Trägermaterial umfasst bevorzugt auf Magnetismus reagierende Partikel. Zu Beginn des Probenvorbereitungsverfahrens bewegt sich die Pipettiereinheit 456 der rechten Pipettierbaugruppe 450 seitlich und senkrecht in eine Position, in der die Sonde 457 operativ über einer Pipettenspitze in einem der Behälter 372 angeordnet ist.
  • Die Spitzenbehälter 372 werden vom Rad für Pipettenspitzen 350 derart getragen, um genau angeordnet zu sein, damit eine genaue Erfassung zwischen der Pipettenspitze und dem röhrchenförmigen Röhrchen 457 der Pipettiereinheit 456 erzielt wird. Die Pipettiereinheit 456 bewegt sich abwärts, um das freie Ende der röhrchenförmigen Sonde 457 in das offene Ende der Pipettenspitze einzuführen und kraftschlüssig mit der Pipettenspitze einzurasten. Die bevorzugt für die Pipettiereinheit 456 verwendeten Anlagen von Cavro haben einen Kragen (nicht dargestellt), der für Anlagen von Cavro einzigartig ist. Dieser Kragen wird leicht nach oben bewegt, wenn eine Pipettenspitze mit dem Ende der röhrchenförmigen Sonde 457 kraftschlüssig einrastet, und der versetzte Kragen löst einen elektrischen Schalter auf der Pipettiereinheit 456 aus, um zu bestätigen, dass eine Pipettenspitze anwesend ist. Wenn die Spitzenaufnahme nicht erfolgreich ist, (z.B. infolge fehlender Spitzen in den Behältern 372 oder einem Ausrichtungsfehler), wird ein Signal für eine fehlende Spitze generiert, und die Pipettiereinheit 456 kann sich fortbewegen, um ein erneutes Spitzeneingreifen an einem anderen Spitzenstandort zu versuchen.
  • Das Assay-Manager-Programm veranlasst den mehrachsigen Mischer 400, kurz in der Drehung anzuhalten, so dass die Pipettiereinheit 456 in eine Position mit dem röhrchenförmigen Röhrchen 457 und der gebundenen Pipettenspitze der Pipettiereinheit 456, die über einer der stationären Behälter 440 ausgerichtet ist, bewegt werden kann. Die Pipettiereinheit senkt die an das röhrchenförmige Röhrchen 457 gebundene Pipettenspitze in den Behälter 440 und zieht eine bestimmte Menge eines Reagenzes zum Einfangen von Targets in die Pipettenspitze auf. Die Pipettiereinheit 456 bewegt die Sonde 457 dann aus dem Behälter 440 heraus, der mehrachsige Mischer 400 nimmt die Drehung wieder auf, und die Pipettiereinheit 456 bewegt sich in eine Position über der Öffnung 252 und der Probenübertragungsstation 255. Als nächstes senkt sich die Pipettiereinheit 456, welche die Pipettenspitze und die röhrchenförmige Sonde 457 bewegt, durch die Öffnung 252 ab und dispensiert die benötigte Menge des Reagenzes zum Einfangen von Targets (für gewöhnlich 100-500 μl) in einen oder mehrere der Aufnahmebehälter 162 der MTU 160. Es ist bevorzugt, dass das Reagenz zum Einfangen von Targets nur in die Pipettenspitze aufgenommen wird und nicht in die Sonde 457 selber. Darüber hinaus wird bevorzugt, dass die Pipettenspitze eine ausreichende volumetrische Kapazität aufweist, um genügend Reagenz für alle fünf Behälter 162 der MTU 160 aufzunehmen.
  • Nach der Übertragung des Reagenzes zum Einfangen von Targets bewegt sich die Pipettiereinheit 456 dann in eine „Spitzen-Abwerf"-Position über der Röhre zum Beseitigen der Spitzen 352, wo die Einweg-Pipettenspitze vom Ende der röhrchenförmigen Sonde 457 der Pipettiereinheit 456 abgeschoben oder abgestoßen wird und durch die Röhre 342 in einen Behälter für Feststoffabfälle fällt. Ein optischer Sensor (nicht dargestellt) ist benachbart zur Röhre 342 angeordnet und bevor die Spitze abgeworfen wird, bewegt die Proben-Pipettierbaugruppe 450 die Pipettiereinheit 456 in eine Messposition des Sensors. Der Sensor stellt fest, ob die Spitze in das Ende der röhrchenförmigen Sonde 457 eingerastet ist, um zu überprüfen, ob die Spitze immer noch von der röhrchenförmigen Sonde 457 der Pipettiereinheit 456 gehalten wird und bestätigt dadurch, dass die Spitze sich während der Probenvorbereitung auf der röhrchenförmigen Sonde 457 befunden hat. Ein bevorzugter Sensor ist ein optischer Schlitzsensor mit breitem Schlitz, Modell OPB900W, der bei Optek Technology, Inc. in Carrollton, Texas erhältlich ist.
  • Bevorzugt wird die Pipettenspitze durch den Kragen (nicht dargestellt) an der röhrchenförmigen Sonde 457 der Pipettiereinheit 456 abgestoßen. Der Kragen rastet in eine feste Position ein, wenn die röhrchenförmige Sonde 457 angehoben wird, so dass, wenn die Sonde 457 fortfährt hochzufahren, der Kragen fixiert bleibt und gegen das obere Ende der Pipettenspitze stößt und sie dadurch von der röhrchenförmigen Sonde 457 herunter zwingt.
  • Nach dem Pipettieren der Reagenzes zum Einfangen von Targets und Verwerfen der Pipettenspitze kann die Sonde 457 der Pipettiereinheit 456 mit destilliertem Wasser, das durch die röhrchenförmige Sonde 457 im Waschbecken für Spitzen 346 hindurchgeleitet wird, gespült werden. Das Spitzen-Spülwasser wird gesammelt und läuft in einen Behälter für Flüssigabfälle.
  • Nach dem Reagenz-Abgabevorgang bewegt sich die Pipettiereinheit 456 auf der rechten Pipettierbaugruppe 450 seitlich und senkrecht in eine Position, in der die röhrchenförmige Sonde 457 der Pipettiereinheit 456 über einer neuen Pipettenspitze in einem der Pipettenbehälter 372 ausgerichtet wird. Nach erfolgreicher Spitzenaufnahme bewegt sich die Pipettiereinheit 456 zurück über den Probenring 250, benachbart zur Probenvorbereitungsöffnung 252, und entnimmt eine Testprobe (etwa 25-900 μl) von einem Probenröhrchen 320, das an einer der Öffnung 140, 142 der Abdeckplatte 138 ausgerichtet worden ist. Man beachte, dass beide Öffnungen 140, 142 sich aufwärts ausstreckende periphere Flansche enthalten, um alle auf der Platte 138 verspritzten Flüssigkeiten davon abzuhalten, in die Öffnungen 140, 142 zu laufen. Die Pipettiereinheit 456 bewegt sich dann über die MTU 160 in die Probenübertragungs-Station 255, bewegt sich abwärts durch die Öffnung 252 und dispensiert die Testprobe in einen der Aufnahmebehälter 162 der MTU 160, die ein Reagenz zum Einfangen von Targets enthält. Die Pipettiereinheit 456 bewegt sich dann in die „Spitzen-Abwerfen"-Position über der Röhre zum Beseitigen der Spitzen und die Einweg-Pipettenspitze wird in die Röhre 342 abgestoßen. Die Pipettiereinheit 456 nimmt dann eine neue Einweg-Pipettenspitze aus dem Rad für Pipettenspitzen 350 auf, den der Probenring 250 anzeigt, so dass ein neues Probenröhrchen durch die Pipettiereinheit 456 zugänglich wird, die Einheit 456 bewegt sich zu und entnimmt Probenflüssigkeit aus dem Probenröhrchen in die Einweg-Pipettenspitze, die Pipettiereinheit 456 bewegt sich dann in eine Position über der Übertragungsstation für Proben 255 und dispensiert Probenflüssigkeit in einen anderen Aufnahmebehälter 162, der ein Reagenz zum Einfangen von Targets enthält. Dieser Vorgang wird bevorzugt wiederholt, bis alle fünf Aufnahmebehälter 162 eine Kombination aus flüssiger Probenauswahl und Reagenz zum Einfangen von Targets enthalten.
  • Alternativ dazu kann abhängig vom Assay-Protokoll oder Protokollen, die vom Analysator 50 durchgeführt werden sollen, die Pipettiereinheit 456 das gleiche Probenauswahlmaterial in zwei oder mehr der Aufnahmebehälter 162 dispensieren und der Analysator kann das gleiche oder unterschiedliche Assays auf jedem dieser Aliquots durchführen.
  • Wie oben in Bezug auf die Pipettiereinheiten 480, 482 beschrieben, hat die Pipettiereinheit 456 ebenfalls die Fähigkeit, kapazitive Niveaus zu registrieren. Die auf den Enden der röhrchenförmigen Sonden 457 verwendeten Pipettenspitzen sind bevorzugt aus einem leitfähigen Material gefertigt, so dass das Registrieren von kapazitiven Niveaus mit der Pipettiereinheit 456 durchgeführt werden kann, auch wenn eine Spitze am Ende der röhrchenförmigen Sonde 457 getragen wird. Nachdem eine Pipettiereinheit ein Verfahren zum Dispensieren einer Testprobe vollständig durchgeführt hat, bewegt die Pipettiereinheit 456 die röhrchenförmige Sonde 457 zurück abwärts in den Aufnahmebehälter 162, bis das obere Ende des Flüssigkeitsstandes durch die Veränderung in der Kapazitanz detektiert wird. Die vertikale Position der röhrchenförmigen Sonde 457 wird festgehalten, um zu bestimmen, ob die richtige Menge an flüssigem Material im Aufnahmebehälter 162 enthalten ist. Ein Mangel an ausreichendem Material in einem Aufnahmebehälter 162 kann durch Verklumpung in der Testprobe, welche die Spitze am Ende der röhrchenförmigen Sonde 457 verstopfen kann und damit das genaue Ansaugen von Testprobenmaterial in die Spitze verhindert und/oder geeignetes Dispensieren der Testprobe aus der Spitze verhindert.
  • Nach der Probenübertragung wird die Pipettenspitze in die Röhre zum Beseitigen von Spitzen 142, wie oben beschrieben, abgeworfen. Wenn es erwünscht ist, kann die röhrchenförmige Sonde 457 der Pipettiereinheit abermals mit destilliertem Wasser gespült werden, jedoch ist das Spülen der Sonde für gewöhnlich nicht notwendig, da in dem bevorzugten Betriebsverfahren das Probenmaterial nur in Kontakt mit der Einweg-Pipettenspitze kommt.
  • Das Assay-Manager-Programm beinhaltet eine Steuerelektronik für die Pipettiereinheit, welche die Bewegungen der Pipettiereinheiten 456, 480, 482 steuert und bevorzugt die Pipettiereinheit 456 veranlasst, sich auf eine Art zu bewegen, dass sie sich niemals über ein Probenröhrchen 320 auf dem Probenring 250 bewegt, ausgenommen, wenn die Pipettiereinheit 456 die röhrchenförmige Sonde 457 über einem Probenröhrchen 320 anordnet, um eine Testprobe zu entnehmen oder wenn das Probenröhrchen 320 sich unter der Platte 138 der Probenabdeckung befindet. Auf diese Weise werden versehentliche Flüssigkeitstropfen von der röhrchenförmigen Sonde 457 der Pipettiereinheit 450 in andere Probenröhrchen, die zu einer Kreuzkontamination führen könnten, vermieden.
  • Nach der Probenvorbereitung wird die MTU 160 durch den rechten Transportmechanismus 500 von der Station zur Übertragung von Proben zum rechten Orbitalmischer 550 bewegt, in dem die Proben/Reagenzmischungen vermengt werden. Die Struktur und der Betrieb der Orbitalmischer 550, 552 wird im Detail weiter unten beschrieben.
  • Nach dem die MTU 160 von der Station zum Übertragen von Proben durch den rechten Transportmechanismus 500 zurückgezogen worden ist, befördert die Reaktionsgefäß-Transporterbaugruppe innerhalb der Eingangswarteschlange 150 die nächste MTU in eine Position zur Aufnahme durch den rechten Transportmechanismus 500, der die nächste MTU zur Probenübertragungs-Station bewegt. Die Verfahren zur Probenvorbereitung werden dann für diese nächste MTU wiederholt.
  • Transportmechanismen
  • Die rechten und linken Transportmechanismen 500, 502 werden nun im Detail beschrieben. Bezugnehmend auf die 13-16 besitzt der rechte Transportmechanismus 500 (als auch der linke Transportmechanismus 502) ein Stellhakenelement, das, in der dargestellten Ausführungsform, einen ausfahrbaren Verteilerhaken 506 hat, der sich von einer Hakenbefestigungsstruktur 508, die in einer Spalte 510 auf einer Platte 512 radial und schiebend versetzbar ist. Ein Gehäuse 504 auf der Oberseite der Platte 512 hat eine Öffnung 505, die ausgestaltet ist, um den oberen Abschnitt einer MTU 160 aufzunehmen. Ein auf der Platte 512 befestigter Schrittmotor 514 dreht eine Gewindewelle 516, die, in Zusammenarbeit mit einem Hauptschraubenmechanismus, den Verteilerhaken 506 von der ausgefahrenen Position, die in den 13 und 15 dargestellt ist, in die eingezogene Position, die in 14 dargestellt ist, bewegt, der Motor 514 und die Gewindewelle 516 bildenden Elemente einer bevorzugten Hakenelement-Antriebsbaugruppe. Der Schrittmotor 514 ist bevorzugt ein modifizierter HSI, Serie 46000. HSI-Schrittmotoren sind erhältlich bei Haydon Switch and Instrument, Inc. in Waterbury, Connecticut. Der HSI-Motor ist durch maschinelle Bearbeitung der Gewinde von einem Ende der Gewindewelle 516 modifiziert worden, so dass die Welle 516 die Hakenbefestigungsstruktur 508 aufnehmen kann.
  • Das Gehäuse 504, der Motor 514 und die Platte 512 werden bevorzugt durch ein angepasstes Schutzblech 507 abgedeckt.
  • Wie in 16 dargestellt, dreht ein Schrittmotor 518 eine Umlenkscheibe 520 über einen Riemen 519. (VEXTA Schrittmotoren, Modellnummer PK264-01A, erhältlich bei Oriental Motor Co., Ltd. in Tokyo, Japan und SDP-Zahnriemen, Modellnummer A6R51M200060, erhältlich bei SDP/SI in New Hyde Park, New York werden bevorzugt.) Die Umlenkscheibe 520 ist bevorzugt eine maßgefertigte Umlenkscheibe mit einhundertzweiundsechzig (162) axialen Rillen, die entlang ihres Umfangs angeordnet sind. Eine Hauptwelle 522, die mit Hilfe eines einzigartig-geformten Halterungsblockes 523 mit der Platte 512 fest verbunden ist, erstreckt sich abwärts durch eine Basis 524 und ist an der Umlenkscheibe 520 befestigt. Die Basis 524 ist mit der Bezugsplatte 82 durch mechanischer Befestigungen, die sich durch die Öffnungen 525, die entlang der äußeren Peripherie der Basis 524 ausgebildet sind, befestigt. Eine Anschlussleitung 526 liefert Antriebs- und Steuersignale für die Hakenbefestigungsstruktur 508 und den Motor 514, während es der Platte 512 (und der auf der Platte getragenen Komponenten) ermöglicht wird, sich derart ausreichend zu drehen, dass sie sich in Bezug auf die Basis 524 bis zu 340° dreht. Die Transportmechanismus 500, 502-Baugruppe hat bevorzugt feste Haltemarkierungen (nicht dargestellt) an beiden Enden der Strecke, entlang der sich die drehende Einheit bewegt.
  • Der Stellungsgeber für den Ausleger 531 ist bevorzugt an einem Ende der Hauptwelle 522 befestigt. Der Stellungsgeber für den Ausleger ist bevorzugt ein absoluter Stellungsgeber. Stellungsgeber der Serie A2 von U.S. Digital in Seattle, Washington, Modellnummer A2-S-K-315-H werden bevorzugt.
  • Das Assay-Manager-Programm stellt Steuerungssignale für die Motoren 518 und 514 und für die Hakenbefestigungsstruktur 508 bereit, um den Verteilerhaken 506 zu befehlen, die MTU-Manipulierstruktur 166 auf der MTU 160 zu ergreifen. Wenn der Haken 506 zugegriffen hat, kann der Motor 514 eingeschaltet werden, um die Achse 516 zu drehen und dadurch den Haken 506 zurückzuziehen und die MTU 160 zurück in das Gehäuse 504. Die MTU 160 wird durch den Transportmechanismus 500, 502 über einen Gleiteingriff der Verbindungsrippenstruktur 164 der MTU 160 in die gegenüberliegenden Kanten 511 der Platte 512 des anliegenden Spalts 510 sicher festgehalten. Die Platte 512 bildet dadurch ein Element einer bevorzugten Gefäß-Trägerbaugruppe, die ausgebildet und angeordnet ist, um drehbar um eine Drehachse (z.B. die Achse der Welle 522) angeordnet zu sein und um ein Reaktionsgefäß (z.B. die MTU 160) aufzunehmen und zu tragen. Der Motor 518 kann die Umlenkscheibe 520 und die Welle 522 über den Riemen 519 rotieren lassen, um dadurch die Platte 512 und das Gehäuse 504 in Bezug auf die Basis 524 zu drehen. Die Drehung des Gehäuses 504 verändert auf diese Weise die Lage der ergriffenen MTU, wodurch die betreffende MTU in Ausrichtung mit einer anderen Station auf der Verarbeitungsplattform gebracht wird.
  • Die Sensoren 528, 532 werden auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 504 bereitgestellt, um die Position des Verteilerhakens 506 innerhalb des Gehäuses 504 zu bestimmen. Der Sensor 528 ist ein Endpunkt-Sensor und der Sensor 532 ist ein Ausgangspunkt-Sensor. Die Sensoren 528, 532 sind bevorzugt optische Schlitzsensoren, die bei Optek Technology, Inc. in Carrollton, Texas, Modellnummer OPB980T11 erhältlich sind. Für den Ausgangspunkt-Sensor 532 wird der Sensorstrahl durch eine sich von der Hakenbefestigungsstruktur 508 her ausbildende Markierung für den Ausgangspunkt 536 unterbrochen, wenn der Haken 506 in seiner vollständig zurückgezogenen Position vorliegt. Der Strahl des Endpunkt-Sensors 528 wird durch eine Markierung für das Wegende 534, das sich von der gegenüberliegenden Seite der Hakenbefestigungsstruktur 508 her ausbildet, unterbrochen, wenn der Haken 506 vollständig ausgefahren ist.
  • Ein MTU-Vorhanden-Sensor 530, der im Gehäuse 504 an der Seite befestigt ist, registriert das Vorhandensein einer MTU 160 im Gehäuse 504. Der Sensor 530 ist bevorzugt ein SUNX, Infrarotsensor, der bei SUNX/Ramco Electric, Inc., in West Des Moines, Iowa erhältlich ist.
  • Temperaturanstiegsstationen
  • Eine oder mehrere Temperaturanstiegsstationen 700 werden bevorzugt unter der Montageplatte 130 und dem Probenring 250 angeordnet (keine der Temperaturanstiegsstationen, die unter dem Probenring 250 angeordnet ist, ist in den Figuren dargestellt). Nach dem Vermengen der Inhalte der MTU 160 innerhalb der Orbitalmischer 550 kann der rechte Transportmechanismus 500 die MTU 160 von dem rechten Orbitalmischer 550, abhängig vom Assay-Protokoll, zu einer Temperaturanstiegsstationen 700 bewegen.
  • Der Zweck jeder Temperaturanstiegsstation 700 ist es, die Temperatur einer MTU 160 und seines Inhaltes, je nach Wunsch, herauf- oder herabzuregulieren. Die Temperatur des MTU und seines Inhaltes kann ungefähr auf die Temperatur in einem Inkubator eingestellt werden, bevor die MTU in den Inkubator eingesetzt wird, um dadurch größere Temperaturschwankungen innerhalb des Inkubators zu vermeiden.
  • Wie in den 17-18 dargestellt, hat eine Temperaturanstiegsstation 700 ein Gehäuse 702, in das eine MTU 160 eingesetzt werden kann. Das Gehäuse 702 hat Befestigungsflansche 712, 714 zum Befestigen der Anstiegsstation 700 an der Bezugsplatte 82. Ein thermoelektrisches Modul 704 (auch bekannt als Peltier-Vorrichtung), das in thermischem Kontakt mit einer Kühlkörperstruktur 706 steht, ist mit dem Gehäuse 702, bevorzugt an der Unterseite 710, verbunden. Bevorzugte thermoelektrische Module sind solche, die bei Melcor, Inc. in Trenton, New Jersey, Modellnummer CP1.4-127-06L erhältlich sind. Obgleich nur ein thermoelektrisches Modul 704 in 17 dargestellt ist, hat die Anstiegsstation 700 bevorzugt zwei solcher thermoelektrischen Module. Alternativ dazu könnte die äußere Oberfläche des Gehäuses 702 mit einem Mylarfilm-Heizwiderstand-Folienmaterial (nicht dargestellt) zum Aufheizen der Anstiegsstation bedeckt werden. Geeignete Mylarfilm-Folien zum Aufheizen sind geätzte Folien, die bei Minco Products, Inc. in Minneapolis, Minnesota und bei Heatron, Inc. in Leavenworth, Kansas erhältlich sind. Für Ramp-Up Stationen (d.h. Heizkörper) werden bevorzugt Heizwiderstandselemente bevorzugt und für Ramp-Down-Stationen (d.h. Kühlaggregate), werden bevorzugt thermoelektrische Module 704 verwendet. Das Gehäuse 702 ist bevorzugt mit einer thermisch isolierenden Mantelstruktur (nicht dargestellt), bedeckt.
  • Die Kühlkörperstruktur, die in Verbindung mit dem thermoelektrischen Modul 704 verwendet wird, umfasst bevorzugt einen Aluminiumblock mit sich davon erstreckenden hitzeabführenden Rippen 708.
  • Zwei Wärmesensoren (nicht dargestellt) (bevorzugt Thermistoren mit Nennwiderstand 10 KOhm bei 25°C) werden bevorzugt an einem Standort auf oder innerhalb des Gehäuses 702 bereitgestellt, um die Temperatur zu überwachen. Thermistoren der Serie YSI 44036, erhältlich bei YSI, Inc. in Yellow Springs, Ohio werden bevorzugt. YSI-Thermistoren werden aufgrund ihrer hohen Genauigkeit und der ±0.1°C Austauschbarkeit, die durch YSI-Thermistoren von einem Thermistor zum anderen bereitgestellt wird, bevorzugt. Einer der Wärmesensoren ist für die primäre Temperatursteuerung, d.h. er sendet Signale an die eingebaute Steuerung zum Steuern der Temperatur innerhalb der Anstiegsstation, und der andere Wärmesensor ist zum Überwachen der Temperatur der Anstiegsstation als Back-up-Kontrolle für den Wärmesensor zur Steuerung der Primärtemperatur. Die eingebaute Steuerung überwacht die Wärmesensoren und steuert die Folien zum Aufheizen oder das thermoelektrische Modul der Anstiegsstation, um eine im Allgemeinen einheitliche, bestimmte Temperatur innerhalb der Anstiegsstation 700 aufrechtzuerhalten.
  • Ein MTU 160 kann, gestützt von den MTU-Stützkanten 718, welche in die Verbindungsrippenstruktur 164 der MTU 160 eingreifen, in das Gehäuse eingesetzt werden. Eine Aussparung 720 ist an der Vorderkante einer Seitenwand des Gehäuses 702 ausgebildet. Die Aussparung 720 ermöglicht einem Verteilerhaken 506 des Transportmechanismus 500 oder 502 die MTU-Manipulierstruktur 166 einer MTU 160, die durch seitliche Bewegung in Bezug darauf vollständig in eine Temperaturanstiegsstation 700 eingesetzt worden ist, zu ergreifen oder loszulassen.
  • Drehbare Inkubatoren
  • Mit der allgemeinen Beschreibung des Assay-Verfahrens fortfahrend, holt der rechte Transportmechanismus 500 nach ausreichendem Temperatur Ramp-Up in einer Anstiegsstation 700, die MTU aus der Anstiegsstation 700 heraus und stellt die MTU 160 in den Inkubator zum Ziel-Einfangen und Annealing 600. In einer bevorzugten Betriebsart des Analysators 50 inkubiert der Inkubator zum Ziel-Einfangen und Annealing 600 die Inhalte der MTU 160 bei etwa 60°C. Für bestimmte Tests ist es wichtig, dass die Annealing-Inkubationstemperatur um nicht mehr als ±0.5°C variiert und die Inkubationstemperatur zur Amplifikation (unten beschrieben) um nicht mehr als ±0.1°C. Infolgedessen sind die Inkubatoren so ausgelegt, um eine konsistente gleichbleibende Temperatur bereitzustellen.
  • Die Details der Struktur und des Betriebs der zwei Ausführungsformen der drehbaren Inkubatoren 600, 602, 604 und 606 werden nun beschrieben. Bezugnehmend auf die 19-23, weist jeder der Inkubatoren ein Gehäuse innerhalb eines isolierenden Mantels 612 und einem isolierenden Deckel 611 mit einem im allgemeinen zylindrischen Teil 610 auf, der in geeigneter Weise mit der Bezugsplatte 82 verbunden ist.
  • Der zylindrische Teil 610 ist bevorzugt aus einem vernickelten Aluminiumguss konstruiert und der Metallanteil des Deckels 611 besteht bevorzugt aus maschinell bearbeitetem Aluminium. Der zylindrische Teil 610 ist mit der Bezugsplatte 82 bevorzugt über drei oder mehr Kunstharz-"Füße" 609 befestigt. Die Füße 609 sind bevorzugt aus UltemÛ-1000 gebildet, das von General Electric Plastics geliefert wird. Das Material ist ein schwacher Wärmeleiter und daher dienen die Füße 609 zur Wärmeisolierung des Inkubators gegenüber der Bezugsplatte. Die Isolierung 612 und die Isolierung des Deckels 611 werden bevorzugt aus 1.27 cm (1/2 inch) starkem Polyethylen bestehen, das von der Boyd Corporation in Pleasantown, Kalifornien geliefert wird.
  • Die Gefäßzugangsöffnungen 614, 616 werden im zylindrischen Teil 610 ausgebildet und damit zusammenwirkende Gefäßzugangsöffnungen 618, 620 werden im Mantel 612 ausgebildet. Für die Inkubatoren 600 und 602 ist eine der Gruppen von Zugangsöffnungen derart angeordnet, damit diese durch den rechten Transportmechanismus 500 zugänglich ist und die andere Gruppe von Zugangsöffnungen ist derart angeordnet, damit diese durch den linken Transportmechanismus 502 zugänglich ist. Die Inkubatoren 604 und 606 müssen nur durch den linken Transportmechanismus 502 zugänglich sein und weisen daher nur eine einzelne Gefäßzugangsöffnung auf.
  • Schließmechanismen mit Drehtüren 622, 624 sind innerhalb der Öffnungen 614 und 616 drehbar angeordnet.
  • Jede Drehtür 622, 624 hat einen MTU-Schacht 626, der sich durch einen festen zylindrischen Körper erstreckt. Der MTU-Schacht 626 ist so ausgestaltet, damit er mit dem Profil der MTU 160 nahezu übereinstimmt, wobei dieser im Vergleich zum unteren Abschnitt einen breiteren oberen Abschnitt aufweist. Eine Laufrolle für die Tür 628, 630 ist auf der Oberseite jeder der Türen 622 bzw. 624 angebracht. Die Drehtüren 622, 624 werden durch Magneten (nicht dargestellt) betätigt, die durch Befehle vom Assay-Manager-Programm gesteuert werden, um die Türen 622, 624 zum richtigen Zeitpunkt zu öffnen und zu schließen. Eine Tür 622 oder 624 wird durch Drehen der Tür 622, 624 geöffnet, so dass der 626 an der entsprechenden Gefäßzugangsöffnung 614, 616 ausgerichtet wird, und wird durch Drehen der Tür 622, 624 geschlossen, so dass der MTU-Schacht 626 sich quer zur entsprechenden Zugangsöffnung 614, 616 erstreckt. Der zylindrische Teil 610, der Deckel 611, die Türen 622, 624 und eine Bodenplatte (nicht dargestellt) bilden zusammen ein Gehäuse, welches die Inkubationskammer definiert.
  • Die Türen 622, 624 werden geöffnet, um das Einsetzen oder Zurückholen einer MTU in oder aus einem Inkubator zu ermöglichen und werden zu allen anderen Zeiten geschlossen, um einen Wärmeverlust des Inkubators durch die Zugangsöffnungen 614, 616 zu minimieren.
  • Ein zentral angeordnetes radiales Gebläse 632 wird durch einen internen Gebläsemotor (nicht dargestellt) angetrieben. Ein Papst, Modellnummer RER 100-25/14 Zentrifugalgebläse, erhältlich bei ebm/Papst in Farmington, Connecticut, mit einem 24VDC-Motor und einem Nennwert von 0.906 m3/min (32 cfm) wird bevorzugt, da seine Form für die Anwendung innerhalb des Inkubators gut geeignet ist.
  • Im folgenden auf 22 Bezug nehmend, ist eine MTU-Karussellbaugruppe 671 ein bevorzugter Gefäß-Träger, der eine Vielzahl von radial ausgerichteten, peripher angeordneten MTUs 160 innerhalb des Inkubators trägt. Die MTU-Karussellbaugruppe 671 wird durch eine Kopfplatte 642 getragen, die durch den zylindrischen Teil 610 des Gehäuses gestützt wird und bevorzugt durch einen Drehmotor 640, bevorzugt einen Schrittmotor, der an einer peripheren Kante der Kopfplatte 642 getragen wird, angetrieben wird. Der Drehmotor 640 ist bevorzugt ein VEXTA-Schrittmotor, Modellnummer 2K246-01A, der bei Oriental Motor Co., Ltd. in Tokyo, Japan erhältlich ist.
  • Das MTU-Karussell 671 hat eine Nabe 646, die unter der Kopfplatte 642 angeordnet ist und über eine sich durch die Kopfplatte 642 erstreckende Welle 649 mit einer Umlenkscheibe 644 gekoppelt ist. Die Umlenkscheibe ist bevorzugt eine maßgefertigte Umlenkscheibe mit einhundertzweiundsechzig (162) axialen Rillen, die entlang ihres äußeren Randes angeordnet sind, und die mit dem Motor 640 über einen Riemen gekoppelt ist, so dass der Motor 640 die Nabe 646 drehen kann. Der Riemen 643 ist bevorzugt ein Zahnriemen der GT®-Serie, der bei SDP/SI in New Hyde Park, New York erhältlich ist. Bevorzugt wird ein 9:1-Verhältnis zwischen der Umlenkscheibe 644 und dem Motor 640 eingestellt. Die Nabe 646 weist eine Vielzahl von gleichmäßig beabstandeten internen Luftströmungsschächten 645 auf, die wahlweise durch radial orientierte, peripher angeordnete Trennwände 647 beabstandet sind. In der Darstellung werden nur drei Trennwände 647 dargestellt, obwohl klar gestellt werden soll, dass die Trennwände sich über den gesamten Umfang der Nabe 646 verteilen können. In der bevorzugten Ausführungsform werden die Trennwände 647 weggelassen. Eine Stützscheibe 670 ist mit der Nabe 646 verbunden und unter der Kopfplatte 642 in einer im Allgemeinen parallelen Ausrichtung mit ihr angeordnet. Eine Vielzahl von radial sich erstreckenden, peripher angeordneten MTU-Haltelementen 672 sind an der Unterseite der Stützscheibe 670 befestigt (nur drei MTU-Haltelemente 672 sind deutlich dargestellt worden). Die MTU-Haltelemente 672 weisen Stützvorsprünge 674 auf, die sich auf gegenüberliegender Seiten erstrecken. Radial ausgerichtete MTUs werden auf der MTU-Karussellbaugruppe 671 innerhalb der Stationen 676, die durch peripher aneinanderliegenden MTU-Halteelementen 672 definiert werden, getragen, wobei die Stützvorsprünge 674 die Lamellenstrukturen 164 jeder durch die MTU-Karussellbaugruppe 671 getragenen MTU 160 stützen.
  • Die MTU-Karussellbaugruppe dreht sich auf einer Karussellantriebswelle, an welche die Antriebsumlenkscheibe (644 in der dargestellten Ausführungsform) gebunden ist. Ein Stellungsgeber für das Karussell wird bevorzugt am äußeren Ende der Karussellantriebswelle befestigt. Der Stellungsgeber für das Karussell umfasst bevorzugt ein Schlitzrad und eine optische Schlitzschalterkombination (nicht dargestellt). Das Schlitzrad kann mit der Karussellbaugruppe 671 verbunden sein, um sich mit ihr zu drehen, und der optische Schlitzschalter kann mit dem zylindrischen Teil 610 des Gehäuses oder der Bezugsplatte 642 derart fixiert sein, damit er stationär ist. Die Schlitzrad/Schlitzschalterkombination kann verwendet werden, um die Drehposition der Karussellbaugruppe 671 zu bestimmen und kann eine „Ausgangs"-Position anzeigen (z.B. eine Position, in der eine MTU-Station 676, welche als #1-Station bezeichnet wird, vor der Zugangsöffnung 614 liegt). Stellungsgeber der A2-Serie von U.S. Digital in Seattle, WA, Modellnummer A2-S-K-315-H werden bevorzugt.
  • Eine Wärmequelle wird in thermischer Verbindung mit der Inkubationskammer, die innerhalb des Inkubatorgehäuses, das den zylindrischen Teil 610 und den Deckel 611 umfasst, definiert wird, bereitgestellt. In der bevorzugten Ausführungsform umgeben mit einem Mylar-Film verkleidete elektrische Heizwiderstandsfolien 660 das Gehäuse 610 und können ebenfalls am Deckel 611 angebracht sein. Bevorzugte Mylar-Film Heizwiderstandsfolien sind geätzte Folien, die bei Minco Products, Inc. in Minneapolis, Minnesota und Heatron, Inc. in Leavenworth, Kansas erhältlich sind. Alternative Wärmequellen können intern befestigte Heizwiderstandselemente, thermisch-elektrische Wärmeplatten (Peltier) oder einen ferngesteuerten Wärme-erzeugenden Mechanismus, der mit dem Gehäuse durch eine Leitung oder ähnliches thermisch verbunden ist, beinhalten.
  • Wie in den 19 und 22 dargestellt, erstreckt sich ein Pipettenschlitz 662 durch den Inkubatordeckel 611, radial ausgerichtete Pipettenlöcher 663 erstrecken sich durch die Kopfplatte 642, und Pipettenschlitze 664 werden in der Stützscheibe 670 über jeder MTU-Station 676 ausgebildet, um ein Pipettieren von Reagenzien in die innerhalb des Inkubators angeordneten MTUs zu ermöglichen.
  • In der bevorzugten Ausführungsform des Analysators 50 zur bevorzugten Betriebsart haben nur zwei der Inkubatoren, der Amplifikations-inkubator 604 und der Hybridisationsschutzassayinkubator 606 die Pipettenlöcher 663 und die Pipettenschlitze 662 und 664, da es in der bevorzugten Betriebsart nur in diesen zwei Inkubatoren zum Dispensieren von Flüssigkeiten in die MTUs 160 kommt, während sie im Inkubator sind.
  • Zwei Temperatusensoren 666, bevorzugt Thermistoren (10 KOhm bei 25°C) werden in der Kopfplatte 642 angeordnet. Thermistoren der YSI 44036 Serie, die bei YSI, Inc. in Yellow Springs, Ohio erhältlich sind, werden bevorzugt. YSI-Thermistoren werden bevorzugt aufgrund ihrer hohen Genauigkeit und der ±0.1°C Austauschbarkeit, die bei YSI-Thermistoren von einem Thermistor zum anderen bereitgestellt werden. Einer der Sensoren 666 ist zur Regelung der primären Temperatur, d.h. er sendet Signale zur eingebauten Steuerung zum Regeln der Temperatur innerhalb des Inkubators und der andere Sensor ist zum Überwachen der Temperatur des Inkubators als Back-up-Kontrolle für den Sensor zur Regelung der Primärtemperatur. Die eingebaute Steuerung überwacht die Sensoren 666 und steuert die Wärmefolien 660 und das Gebläse 632, um eine gleichmäßige, bestimmte Temperatur innerhalb des Inkubatorgehäuses 610 aufrechtzuerhalten.
  • Wenn ein Transportmechanismus 500, 502 das Laden einer MTU 160 in einen Inkubator 600, 602, 604 oder 606 vorbereitet, dreht der Motor 640 die Nabe 646, um eine leere MTU-Station 676 in Ausrichtung mit der Gefäßzugangsöffnung 614 (oder 616) zu bringen. Wenn dies passiert, dreht der Tür-bewegende Magnet die Drehtür 623 (oder 624) entsprechend um eine viertel Drehung, um den MTU-Schacht 626 der Tür an der MTU-Station 676 auszurichten. Die Zugangsöffnung 614 ist derart ausgelegt, um das Einbringen oder Entfernen einer MTU 160 zu ermöglichen. Der Transportmechanismus 500 oder 502 befördert dann den Verteilerhaken 506 aus der zurückgezogenen Position in die ausgefahrene Position, wobei die MTU 160 aus dem Gehäuse 504 heraus durch die Zugangsöffnung 614 in eine MTU-Station 676 im Inkubator hineingeschoben wird. Nachdem der Verteilerhaken 506 zurückgezogen worden ist, dreht der Motor 640 die Nabe 646, um die zuvor eingesetzte MTU 160 von der Zugangsöffnung 614 wegzubewegen, und die Drehtür 622 schließt sich wieder. Diese Sequenz wird für das aufeinanderfolgende Einsetzen von MTUs in den drehbaren Inkubator wiederholt. Die Inkubation jeder geladenen MTU setzt sich fort, während die MTU im Inkubator auf den Ausgangsschacht 618 zu bewegt wird (im Uhrzeigersinn).
  • Ein MTU-Sensor (bevorzugt ein optischer Infrarot-Reflektionssensor) in jeder MTU-Station 676 detektiert die Anwesenheit einer MTU 160 innerhalb der Station. Optek Technology, Inc. Sensoren, Modellnummer OPB770T, erhältlich bei Optek Technology, Inc. in Carrollton, Texas werden bevorzugt, da diese Sensoren den hohen Umgebungstemperaturen der Inkubatoren widerstehen können und da diese Sensoren Strichcode-Daten, die auf der Oberfläche zum Aufnehmen von Etiketten 175 der Strukturen zum Aufnehmen von Etiketten 174 der MTUs 160 fixiert sind, lesen können. Zusätzlich hat jede Türenbaugruppe (Drehtüren 622, 624 oder Türbaugruppe 650) bevorzugt optische Schlitzsensoren (nicht dargestellt), um Tür-Geöffnet und Tür-Geschlossen Positionen anzuzeigen. Es werden Sensoren von Optek Technology, Inc. in Carrollton, Texas, Modellnummer OPB980T11 bevorzugt, da sie eine relativ hohe Auflösung bieten, um eine genaue Überwachung der Türposition zu ermöglichen. Ein Schrägscheiben-Linearmischer (ebenso bekannt als Wobbler-Scheibe) 634 wird innerhalb des Gehäuses 610 benachbart zur MTU-Karussellbaugruppe 671 bereitgestellt und arbeitet als Mechanismus zum Mischen der Gefäße. Der Mischer 634 umfasst eine Scheibe, die auf eine schräge Weise an die Welle eines Motors 636 befestigt ist, die sich durch die Öffnung 635 in das Gehäuse 610 erstreckt. Der Motor ist bevorzugt ein VEXTA Schrittmotor, Modellnummer PK264-01A, erhältlich bei Oriental Motors Ltd. in Tokyo, Japan, welcher der gleiche Motor ist, der bevorzugt für die MTU-Karussellbaugruppe 671 verwendet wird. Ein viskoser harmonischer Dämpfer 638 ist bevorzugt mit dem Motor 636 verbunden, um harmonische Frequenzen des Motors abzudämpfen, die den Motor zum Stillstand bringen können. Bevorzugte harmonische Dämpfer sind harmonische Dämpfer von Vexta, die bei Oriental Motors Ltd. erhältlich sind. Der Betrieb des Schrägscheiben-Linearmischers 634 wird weiter unten beschrieben werden.
  • Nur zwei der Inkubatoren, der Amplifikationsinkubator 604 und der Hybridisationsschutzassayinkubator 606 haben einen Schrägscheiben-Linearmischer 634, da in der bevorzugten Betriebsart es nur in diesen zwei Inkubatoren zum Dispensieren von Flüssigkeiten in die MTUs 160 kommt, während sie im Inkubator sind. Daher ist es auch nur erforderlich, das lineare Mischen der MTU 160 durch den Schrägscheiben-Linearmischer 634 im Amplifikationsinkubator 604 und dem Hybridisationsschutzassay-inkubator 606 zu ermöglichen.
  • Um ein lineares Mischen einer MTU 160 im Inkubator durch den Linearmischer 634 zu bewirken, bewegt die MTU-Karussellbaugruppe 671 die MTU 160 in Ausrichtung mit dem Schrägscheiben-Linearmischer 634, und die schräge Scheibe des Schrägscheiben-Linearmischers 634 greift in die MTU-Manipulierstruktur 166 der MTU 160 ein. Wenn der Motor 636 die schräg verlaufende Scheibe des Schrägscheiben-Linearmischers 634 dreht, bewegt sich der Teil der schräg stehenden Scheibenstruktur, der in die MTU 160 eingreift, in Bezug auf die Wand des Gehäuses 610, radial hinein und heraus, wodurch in das vertikale Stück 167 der MTU-Manipulierstruktur 166 der Abschirmstruktur 169 alternierend eingegriffen wird. Dementsprechend wird die MTU 160, die den Schrägscheiben-Linearmischer 634 ergreift, radial hinein und heraus bewegt, bevorzugt bei hoher Frequenz, wodurch ein lineares Mischen der Inhalte der MTU 160 ermöglicht wird. Für den Amplifikationsinkubationsschritt der bevorzugten Betriebsart, der innerhalb des Amplifikationsinkubators 604 stattfindet, wird eine Frequenz zum Mischen von 10 Hz bevorzugt. Für den Probeninkubationsschritt der bevorzugten Betriebsart, der innerhalb des Inkubators für den Hybridisationsschutzassay 606 stattfindet, wird eine Frequenz zum Mischen von 14 Hz bevorzugt. Schließlich wird für den Selektionsinkubationsschritt der bevorzugten Betriebsart, der ebenfalls innerhalb des Inkubators für den Hybridisationsschutzassay 606 stattfindet, eine Frequenz zum Mischen von 13 Hz bevorzugt.
  • Die erhöhten gekrümmten Abschnitte 171, 172 können in der Mitte der konvexen Oberfläche des vertikalen Stücks 167 bzw. der Abschirmstruktur 169 der MTU 160 (siehe 47) bereitgestellt werden, um den Oberflächenkontakt zwischen dem Schrägscheiben-Linearmischer 634 und der MTU 160 derart zu reduzieren, dass die Reibung zwischen der MTU 160 und dem Schrägscheiben-Linearmischer 634 minimiert wird.
  • In der bevorzugten Ausführungsform wird ein Sensor am Schrägscheiben-Linearmischer 634 bereitgestellt, um sicherzustellen, dass der Schrägscheiben-Linearmischer 634 in der „Ausgangs"-Position, dargestellt in 21, aufhört sich zu drehen, so dass die MTU-Manipulierstruktur 166 den Schrägscheiben-Linearmischer 634 ergreifen und loslassen kann, während die MTU-Karussellbaugruppe 671 sich dreht. Der bevorzugte „Ausgangs"-Sensor ist ein Stift, der sich seitlich von der Struktur des Linearmischers mit schräg verlaufender Scheibe her erstreckt und ein optischer Schlitzschalter, der die Orientierung der Baugruppe des Schrägscheiben-Linearmischers überprüft, wenn der Stift den Strahl des optischen Schalters unterbricht. Auf Magnetismus basierende Hall-Effekt-Sensoren können ebenso verwendet werden.
  • Eine alternative MTU-Karussellbaugruppe und ein Karussellantriebsmechanismus sind in den 23A und 23C dargestellt. Wie in 23A dargestellt, hat der alternative Inkubator eine Gehäusebaugruppe 1650, die im Allgemeinen einen zylindrischen Teil 1610, der aus einem vernickeltem Aluminiumguss gefertigt ist, eine Abdeckung 1676, die bevorzugt aus maschinell bearbeitetem Aluminium geformt ist, eine Isolierung 1678 für die Abdeckung 1676 und einen isolierenden Mantel 1651, der den zylindrischen Teil 1610 umgibt, umfasst. Wie bei der bereits zuvor beschriebenen Inkubator-Ausführungsform, kann der Inkubator einen linearen Misch-Mechanismus haben, der einen linearen Mischmotor 636 mit einem harmonischen Dämpfer 638 hat. Ein Schließmechanismus 1600 (untenstehend beschrieben) arbeitet, um den Zugang durch eine Gefäßzugangsöffnung 1614 abzusperren oder zu ermöglichen. Wie in der bereits zuvor beschriebenen Ausführungsform kann der Inkubator abhängig vom Standort des Inkubators und seiner Funktion innerhalb des Analysators 50 eine oder zwei Zugangsöffnungen 1614 haben.
  • Ein Zentrifugalgebläse 632 ist in einem unteren Abschnitt des Gehäuses 1650 befestigt und wird durch einen Motor (nicht dargestellt) angetrieben. Eine Gebläseabdeckung 1652 ist über dem Gebläse angeordnet und hat genügend Öffnungen, um eine Luftströmung zu ermöglichen, die durch das Gebläse 632 erzeugte wird. Die Stützwelle 1654 wird durch die untere Welle 1692 abgestützt, die sich nach unten in die Gebläseabdeckung 1652 erstreckt, wo sie drehbar gestützt und durch Kugellager (nicht dargestellt) befestigt wird.
  • Ein MTU-Karussell 1656 hat eine obere Scheibe 1658 mit einem in der Mitte gelegenen Abschnitt 1696. Die Oberseite der Stützscheibe 1694 rastet in die und ist verbunden mit der Unterseite des in der Mitte gelegenen Abschnittes 1696 der oberen Scheibe 1658, so dass das Gewicht des Karussells 1656 von unten abgestützt wird. Wie in 23C dargestellt, sind eine Vielzahl von sich radial erstreckenden, peripher beabstandeten Trennstegen 1660 unter der oberen Scheibe 1658 befestigt. Eine untere Scheibe 1662 hat eine Vielzahl von radialen Flanschstücken 1682, die von einem ringförmigen inneren Abschnitt 1688 ausgehen. Die radialen Flanschstücke 1682 entsprechen in ihrer Anzahl und ihrem Abstand denen der Karusselltrennstege 1660, und die untere Scheibe 1662 ist mit der Oberseite der Karusselltrennstege 1660 verbunden, wobei jedes Flanschstück 1682 an einem der Stege 1660 befestigt und damit verbunden ist.
  • Die radialen Flanschstücke 1682 definieren eine Vielzahl von radialen Schlitzen 1680 zwischen benachbarten Paaren von Flanschstücken 1682. Wie anhand der 23C deutlich wird, ist die Breite in der peripheren Richtung jedes Flanschstückes 1682 an dessen innerem Ende 1686 geringer als die Breite in peripherer Richtung des Flanschstückes 1682 an dessen äußerem Ende 1684. Die konisch zulaufende Form der Flanschstücke 1682 stellt sicher, dass die gegenüberliegenden Seiten der Schlitze 1680 im Allgemeinen parallel zueinander liegen.
  • Wenn die untere Scheibe 1662 unter den Karusselltrennstegen 1660 befestigt ist, ist die Breite der Flanschstücke entlang zumindest eines Teils ihrer entsprechenden Länge größer als die Breite ihrer entsprechenden Stege 1660, die ebenso von ihrem äußeren Ende zu ihrem inneren Ende hin konisch geformt sein können. Die Flanschstücke 1684 definieren seitliche Kanten entlang der Ränder benachbarter Paare von Stegen 1660 zum Abstützen der Verbindungsrippenstruktur 164 einer MTU 160, die in jede MTU-Station eingesetzt 1663 ist, die zwischen benachbarten Paaren von Stegen 1660 ausgebildet wird.
  • Eine Umlenkscheibe 1664 ist an der Oberseite des in der Mitte gelegenen Abschnitts 1696 der oberen Scheibe 1658 befestigt, und ein Motor 1672 wird von einer Befestigungshalterung 1670 getragen, die sich über den Durchmesser des Gehäuses 1650 hinaus erstreckt und mit dem zylindrischen Abschnitt 1650 des Gehäuses an dessen gegenüberliegenden Enden befestigt ist. Der Motor ist bevorzugt ein VEXTA PK264-01A Schrittmotor und ist mit der Umlenkrolle (mit einem 9:1-Verhältnis in Bezug auf den Motor) durch einen Riemen 1666 gekoppelt, bevorzugt einer, der von der Gates Rubber Company geliefert worden ist. Ein Stellungsgeber 1674 ist am oberen zentralen Abschnitt der Befestigungshalterung 1672 befestigt und ist mit der oberen Welle 1690 der Karussellstützwelle 1654 gekoppelt. Der Stellungsgeber 1674 (bevorzugt ein absoluter Stellungsgeber der Serie A2 von U.S. Digital Corporation in Vancouver, Washington) zeigt die Drehposition des Karussells 1656 an.
  • Eine Inkubatordeckel wird durch eine Inkubatorplatte 1676, die bevorzugt aus maschinell bearbeitetem Aluminium gebildet ist, und einem Element zur Isolierung der Abdeckung 1678 definiert. Die Abdeckplatte 1676 und das Element zur Isolierung 1678 enthalten passende Öffnungen zum Aufnehmen des Stellungsgebers 1674 und des Motors 1672 und können auch darin ausgebildete radiale Schlitze zum Dispensieren von Flüssigkeiten in die MTUs, die, wie in Bezug auf die obige Ausführungsform beschrieben worden ist, innerhalb des Inkubators getragen werden, enthalten.
  • Ein alternativer und bevorzugter Schließmechanismus 1600 wird in 23B dargestellt. Der zylindrische Teil 1610 des Inkubatorgehäuses hat mindestens eine Gefäßzugangsöffnung 1614 mit nach außen vorspringenden Wandteilen 1616, 1618, die sich integral vom zylindrischen Teil 1610 entlang der gegenüberliegenden Seiten der Zugangsöffnung 1614 ausstrecken.
  • Eine Drehtür 1620 ist in Bezug auf die Zugangsöffnung 1614 durch eine Türbefestigungshalterung 1636, die mit dem zylindrischen Teil 1610 des Gehäuses über der Zugangsöffnung 1614 verbunden ist, operativ befestigt. Die Tür 1620 hat eine bogenförmige Verschlussplatte 1622 und ein sich quer ausstreckendes Scharnierplattenteil 1628 mit einem Loch 1634 zum Aufnehmen eines Befestigungspfostens (nicht dargestellt) der Türbefestigungshalterung 1636. Die Tür 1622 ist in Bezug auf die Zugangsöffnung 1614 über der Öffnung 1634 zwischen einer ersten Position, in der die gebogene Verschlussplatte 1622 mit den hervorspringenden Wandteilen 1616, 1618 zusammenwirken, um die Zugangsöffnung 1614 zu versperren und einer zweiten Position, die in Bezug auf die Zugangsöffnung 1614 nach außen rotiert, um die Bewegung eines Gefäßes durch die Zugangsöffnung 1614 zu ermöglichen, drehbar. Eine innere gebogene Oberfläche der gebogenen Platte 1622 stimmt mit der einer gebogenen Oberfläche 1638 der Türbefestigungshalterung 1636 überein, und eine gebogene Oberfläche 1619 ist unter der Gefäßzugangsöffnung 1614 angeordnet, um die Bewegung der gebogenen Platte 1622 in Bezug auf die Oberfläche 1638 und 1619 zu ermöglichen, während eine minimale Lücke zwischen den entsprechenden Oberflächen derart ausgebildet wird, um den Wärmeverlust zu minimieren.
  • Die Tür 1620 wird durch einen Motor 1642, der an dem Inkubatorgehäuse durch eine Motorbefestigungshalterung 1640 befestigt ist, die mit dem zylindrischen Teil 1610 des Gehäuses unter der Gefäßzugangsöffnung 1614 befestigt ist, angetrieben. Die Antriebswelle 1644 ist mit einer unteren gebogenen Platte 1626 der Drehtür 1620 gekoppelt, so dass die Rotation der Welle 1644 in eine Drehung der Drehtür 1620 umgesetzt wird. Der Motor 1624 ist am bevorzugtesten ein HSI 7.5° per Schritt Motor, der bei Haydon Switch and Instrument, Inc. in Waterbury, Connecticut erhältlich ist. Der HSI-Motor wird aufgrund seiner relativ geringen Kosten ausgewählt und weil die Verschlussbaugruppe 1600 keinen robusten Motor mit großem Drehmoment benötigt.
  • Türpositionssensoren 1646 und 1648 (bevorzugt optische Schlitzsensoren) werden operativ auf den gegenüberliegenden Seiten der Türbefestigungshalterung 1636 befestigt. Die Sensoren 1646 und 1648 arbeiten zusammen mit den Sensorschilden 1632 und 1630 auf der Scharnierplatte 1628 der Tür 1620 zum Anzeigen der relativen Position der Drehtür 1620 und können so eingestellt werden, um z.B. einen Tür-Geöffnet- und einen Tür-Geschlossen-Status anzuzeigen.
  • Ein Türverschlusselement 1612 ist an der Außenseite des zylindrischen Teils 1610 des Gehäuses so befestigt, dass die Türbefestigungshalterung 1636 und ein Teil der Drehtür 1620 abgedeckt werden. Das Abdeckelement 1612 hat eine Zugangsöffnung 1613, die an der Zugangsöffnung 1614 des Inkubatorgehäuses ausgerichtet ist, und hat des weiteren eine Gefäßbrücke 1615, die sich seitlich von einer Unterkante der Zugangsöffnung 1613 erstreckt. Die Gefäßbrücke 1615 erleichtert das Einsetzen des Gefäßes (z.B. eine MTU 160) in und das Herausnehmen des Gefäßes aus dem Inkubator.
  • Beim Aufenthalt im Inkubator 600 zum Ziel-Einfangen und Annealing werden die MTU 160 und Testproben bevorzugt bei einer Temperatur von etwa 60°C ±0.5°C über einen Zeitraum aufbewahrt, der ausreichend ist, um eine Hybridisation zwischen den Einfangsonden und Ziel-Nukleinsäuren zu ermöglichen. Unter diesen Bedingungen werden die Einfangsonden bevorzugt nicht mit solchen Polynukleotiden hybridisieren, die direkt durch die magnetischen Partikel immobilisiert worden sind.
  • Nach der Inkubation zum Ziel-Einfangen im Inkubator 600 zum Ziel-Einfangen und Annealing wird die MTU 160 durch das Inkubatorkarussell zum Eingang der Tür 622 gedreht, die auch als rechte oder Nummer eins Verteilertür bekannt ist. Die MTU 160 wird aus ihrer MTU-Station 1676 innerhalb des Inkubators 600 zurückgeholt und wird dann durch den rechten Transportmechanismus 500 in eine Temperatur-Ramp-Down-Station (nicht dargestellt) unter dem Probenring 250 überführt. In der Ramp-Down-Station wird die Temperatur der MTU auf das Niveau des nächsten Inkubators heruntergefahren. Diese Ramp-Down-Station, die dem temperaturgeregelten Pre-Read-Inkubator zum Abkühlen 602 vorausgeht, ist im Gegensatz zu einem Kühlaggregat technisch gesehen eine Heizung, da die Temperatur, auf welche die MTU heruntergefahren wird, mit etwa 40°C immer noch größer ist, als die Umgebungstemperatur des Analysators mit etwa 30°C. Dementsprechend verwendet diese Ramp-Down-Station im Gegensatz zu thermoelektrischen Modulen bevorzugt Widerstandswärmelemente.
  • Von der Ramp-Down-Station wird die MTU durch den rechten Transportmechanismus 500 in den temperaturgeregelten Pre-Read-Inkubator zum Abkühlen 602 überführt. Das Design und der Betrieb des temperaturgeregelten Pre-Read-Inkubators zum Abkühlen 602 ist ähnlich dem Inkubator zum Ziel-Einfangen und Annealing 600, wie weiter oben beschrieben, mit der Ausnahme, dass der temperaturgeregelte Pre-Read-Inkubator zum Abkühlen 602 bei 40 ±1.0°C inkubiert.
  • Im AT-Inkubator 602 sind die Hybridisierungsbedingungen derart, dass der Polythymidinschwanz des immobilisierten Polynukleotids mit dem Polyaminschwanz der Einfangsonde hybridisieren kann. Vorausgesetzt, dass die Ziel-Nukleinsäure mit der Einfangsonde im Inkubator zum Ziel-Einfangen 600 hybridisiert hat, kann zwischen dem immobilisierten Polynukleotid, der Einfangsonde und der Ziel-Nukleinsäure im AT-Inkubator 602 ein Hybridisationskomplex gebildet werden, wodurch die Ziel-Nukleinsäure immobilisiert wird.
  • Während der Inkubation bei der zum Binden aktiven Temperatur dreht die Karussellbaugruppe 1656 (oder 671) des temperaturgeregelten Pre-Read-Inkubators zum Abkühlen 602 die MTU zur Ausgangstür 624, die auch als Nummer 2 oder linke Verteilertür bekannt ist, von der die MTU 160 durch den linken Transportmechanismus 502 entfernt werden kann. Der linke Transportmechanismus 502 entfernt die MTU 160 vom temperaturgeregelten Pre-Read-Inkubator zum Abkühlen 602 und ordnet sie in einer verfügbaren magnetischen Trenn-Waschstation 800 an.
  • Die Temperaturanstiegsstationen 700 können einen Engpass in der Verarbeitung einer Reihe von MTUs durch die Chemieplattform 200 sein. Es kann möglich sein, nicht voll ausgenutzte MTU-Stationen 676 in einem oder mehrerer der Inkubatoren, in denen diese Temperaturempfindlichkeit von geringerer Bedeutung ist, zu verwenden. Zum Beispiel ist der Vorgang des Bindens bei geregelter Temperatur, der innerhalb des temperaturgeregelten Pre-Read-Inkubators zum Abkühlen 602 bei etwa 60°C stattfindet, nicht so temperaturempfindlich wie die anderen Inkubatoren, und bis zu fünfzehn (15) der dreißig (30) MTU-Stationen 676 der Inkubatoren können jederzeit ungenutzt sein. Wie gegenwärtig eingeschätzt hat die Chemieplattform nur etwa acht Ramp-Up-Stationen oder Heizkörper. Dementsprechend können deutlich mehr MTUs innerhalb der nicht genutzten Schächte des temperaturgeregelten Pre-Read-Inkubators zum Abkühlen 602 vorgewärmt werden als innerhalb der Ramp-Up-Stationen 700. Darüber hinaus erlaubt die Verwendung ungenutzter Inkubatorschächte anstatt der Heizkörper das Weglassen einiger oder aller Heizkörper, wodurch Platz auf der Chemieplattform geschaffen wird.
  • Magnetische Trenn-Waschstationen
  • Mit Bezug auf die 24-25 hat jede magnetische Trenn-Waschstation 800 ein Gehäusemodul 802 mit einem oberen Abschnitt 801 und einem unteren Abschnitt 803. Befestigungsflansche 805, 806 erstrecken sich vom unteren Abschnitt 803 zum Befestigen der magnetischen Trenn- Waschstation 800 an die Bezugsplatte 82 mittels geeigneter mechanischer Befestigungsmittel. Positionsstifte 807 und 811 erstrecken sich vom Boden des unteren Abschnitts 803 des Gehäuses 802 aus. Die Stifte 807 und 811 rasten in Öffnungen (nicht dargestellt) ein, die in der Bezugsplatte 82 ausgebildet sind, um die Positionierung der magnetischen Trenn-Waschstation 800 auf der Bezugsplatte 82 zu erleichtern, bevor das Gehäuse 802 durch Befestigungsmittel befestigt wird.
  • Ein Ladeschacht 804 erstreckt sich durch die Vorderwand des unteren Abschnitts 803, um es einem Transportmechanismus (z.B. 502) zu ermöglichen, eine MTU 160 in der magnetischen Trennstation 800 zu platzieren und um eine MTU 160 aus der magnetischen Trennstation 800 zu entfernen. Eine konische Schachterweiterung 821 umgibt einen Teil des Ladeschachtes 804, um das Einsetzen der MTU durch den Schacht 104 zu erleichtern. Eine Trennwand 808 trennt den oberen Abschnitt 801 vom unteren Abschnitt 803.
  • Eine schwenkbare, Magnet bewegende Struktur 810 ist derart innerhalb des unteren Abschnitts 803 über einen Drehpunkt 812 befestigt, dass sie um den Punkt 812 drehbar ist. Die Magnet bewegende Struktur 810 trägt Permanentmagneten 814, die auf beiden Seiten eines in der Magnet bewegenden Struktur ausgebildeten MTU-Schachtes 815 angeordnet sind. Bevorzugt werden fünf Magneten in einer ausgerichteten Anordnung auf beiden Seiten der Magnet bewegenden Struktur 810 getragen, wobei sich jeweils einer mit jeweils einem einzelnen Aufnahmebehälter 162 der MTU 160 deckt. Die Magnete werden bevorzugt aus Neodym-Eisen-Bor (NdFeB) hergestellt, minimale Güte n-35 und haben bevorzugte Abmessungen von 1.27 cm (0.5 inch) Breite, 0.76 cm (0.3 inch) Höhe und 0.76 cm (0.3 inch) Tiefe. Ein elektrisches Steuerelement, allgemein dargestellt in 816, schwenkt die Magnet bewegende Struktur 810 hoch und runter, wodurch die Magnete 814 bewegt werden. Wie in 25 dargestellt, umfasst das Steuerelement 816 bevorzugt einen Dreh-Schrittmotor 819, der einen Mechanismus für eine mit der Magnet bewegenden Struktur 810 gekoppelten Antriebswelle dreht, um die Magnet bewegende Struktur 810 gezielt anzuheben und abzusenken. Der Motor 819 ist bevorzugt ein linearer HSI-Schrittmotor, Modellnummer 26841-05, der bei Haydon Switch and Instrument, Inc. in Waterbury, Connecticut erhältlich ist.
  • Ein Sensor 818, bevorzugt ein optischer Schlitzsensor, wird innerhalb des unteren Abschnitts 803 des Gehäuses zum Bestimmen der Unten- oder „Ausgangs"-Position der Magnet bewegenden Struktur 810, angebracht. Der Sensor 818 ist bevorzugt ein Optek Technology, Inc., Modellnummer OPB980T11, der bei Optek Technology, Inc. in Carrollton, Texas erhältlich ist. Ein anderer Sensor (nicht dargestellt), ebenfalls bevorzugt ein Optek Technology, Inc., Modellnummer OPB980T11, optischer Schlitzsensor, wird bevorzugt bereitgestellt, um die Oben- oder Eingegriffen-Position der Magnet bewegenden Struktur 810 zu bestimmen.
  • Eine MTU-Trägereinheit 820 ist benachbart zum Ladeschacht 804 unter der Trennwand 808 zum operativen Unterstützen einer innerhalb der magnetischen Trenn-Waschstation 800 angeordneten MTU 160 angeordnet. Nun in Bezug auf 26 besitzt die MTU-Trägereinheit 820 einen Schacht 822 zum Aufnehmen des oberen Endes einer MTU 160.
  • Eine untere gegabelte Platte 824 bindet an die Unterseite der Trägereinheit 820 und stützt die Unterseite der Verbindungsrippenstruktur 164 der MTU 160, wenn diese in die Trägereinheit 820 gleitet (siehe 28 und 29). Eine Federklemme 826 ist mit der Trägereinheit 820 durch ihre sich in den Schacht 822 erstreckenden gegenüberliegenden Zinken 831, 833 verbunden, um die MTU innerhalb der Trägereinheit 820 auslösbar festzuhalten.
  • Eine Orbitalmischerbaugruppe 828 ist mit der Trägereinheit 820 zum orbitalen Mischen der Inhalte einer in der MTU-Trägereinheit 820 festgehaltenen MTU gekoppelt. Die Orbitalmischerbaugruppe 828 hat einen Schrittmotor 830, der auf einer Motorbefestigungsplatte 832 befestigt ist, ein Zahnriemenrad 834 mit einem exzentrischen Stift 836, ein Umlenkrolle 838 mit einem exzentrischen Stift 840 und einen Riemen 835, der das Zahnriemenrad 834 mit der Umlenkrolle 838 verbindet. Der Schrittmotor 830 ist bevorzugt ein VEXTA, Modellnummer PK245-02A, erhältlich bei Oriental Motors Ltd. in Tokyo, Japan, und der Riemen 835 ist bevorzugt ein Zahnriemen, Modellnummer A 6G16-170012, der bei SDP/SI in New Hyde Park, New York erhältlich ist. Wie in den 25 und 26 dargestellt, passt der exzentrische Stift 836 in einen Schlitz 842, der senkrecht in der MTU-Trägereinheit 820 ausgebildet ist. Der exzentrische Stift 840 passt in eine kreisförmige Öffnung 844, die am gegenüberliegenden Ende der MTU-Trägereinheit 820 ausgebildet ist. Wenn der Motor 830 das Zahnriemenrad 834 dreht, rotiert die Umlenkrolle 838 ebenfalls über den Riemen 835 und die MTU-Trägereinheit 820 wird mittels der exzentrischen Stifte 836, 840, welche in die in der Trägereinheit 820 ausgebildeten Öffnungen 842 bzw. 844 eingreifen, auf einer horizontalen kreisförmigen Bahn bewegt. Die Drehwelle 839 der Umlenkrolle 838 erstreckt sich bevorzugt nach oben und weist einen dadurch hindurch ausgebildeten querverlaufenden Schacht 841 auf. Ein optischer Schlitzsensor 843 ist auf der gleichen Ebene wie der Schacht 841 angeordnet und misst die Frequenz der Umlenkrolle 838 über den Sensorstrahl, der periodisch direkt durch den Schacht 841 geleitet wird, während die Welle 839 rotiert. Der Sensor 839 ist bevorzugt ein Optek Technology, Inc., Modellnummer OPB980T11 Sensor, der bei Optek Technology, Inc. in Carrollton, Texas erhältlich ist.
  • Das Zahnriemenrad 834 hat auch eine Positioniererplatte 846. Die Positioniererplatte 846 läuft entlang der optischen Schlitzsensoren 847, 848, die an einer sich von der Motorbefestigungsplatte 832 her erstreckenden Sensorbefestigungshalterung 845 befestigt sind. Die Sensoren 847, 848 sind bevorzugt Sensoren von Optek Technology, Inc., Modellnummer OPB980T11, die bei Optek Technology, Inc. in Carrollton, Texas erhältlich sind. Die Positioniererplatte 846 weist eine Vielzahl von in ihr ausgebildeten umfangsmäßig beabstandeten axialen Öffnungen auf, die von einem oder beiden Sensoren 847, 848 erfasst werden, um die Position der Orbitalmischerbaugruppe 828 und dadurch die Position der MTU-Trägereinheit 820 zu bestimmen.
  • Nun in Bezug auf die 24 und 25 sind die Schläuche zum Befördern von Waschpufferlösung 854 mit den Anschlussstücken 856 verbunden und erstrecken sich über die Abdeckoberfläche des Gehäusemoduls 802 hinaus. Die Schläuche zum Befördern des Waschpuffers 854 strecken sich über die Anschlussstücke 856 durch die Trennwand 808 aus, um ein Waschpufferbeförderungsnetzwerk auszubilden.
  • Wie in den 28 und 29 dargestellt sind Waschpuffer-Dispensierdüsen 858, die sich von den Anschlussstücken 856 her erstrecken innerhalb der Trennwand 808 angeordnet. In Bezug auf den Aufnahmebehälter 162 ist jede Düse über dem entsprechenden Aufnahmebehälter 162 der MTU 160 in einer seitlichen, exzentrischen Position angeordnet. Jede Düse hat einen seitlich ausgerichteten unteren Teil 859 zum Lenken des Waschpuffers in den entsprechenden Aufnahmebehälter aus der exzentrischen Position heraus. Das Dispensieren von Flüssigkeiten in die Aufnahmebehälter 162 in eine Richtung mit einer lateralen Komponente, kann das Verspritzen eingrenzen, wenn die Flüssigkeit entlang der Seiten der entsprechenden Aufnahmebehälter 162 herunterläuft. Darüber hinaus kann die seitlich abgelenkte Flüssigkeit Materialien abspülen, die an den Seiten der entsprechenden Aufnahmebehälter 162 hängen geblieben sind.
  • Wie in den 24 und 25 dargestellt, erstrecken sich die Ansaugröhrchen 860 durch einen Röhrchenhalter 862, an dem die Röhrchen 860 festgelegt gesichert sind, und erstrecken sich über die Öffnungen 861 in die Trennwand 808. Eine Röhrchen-Führungsjoch 809 (siehe 26) wird mittels mechanischer Befestigungsmittel an der Seite der Trennwand 808 unter den Öffnungen 861 befestigt. Ansaugschläuche 864, die mit den Ansaugröhrchen 860 verbunden sind, verlaufen bis zur Vakuumpumpe 1162 (siehe 52) innerhalb des Analysators 50, wobei aufgesogene Flüssigkeit in einen Behälter für Flüssigkeitsabfälle befördert wird, der im unteren Chassis 1100 gehalten wird. Jedes der Ansaugröhrchen 860 hat eine bevorzugte Länge von 30.48 cm (12 inch) mit einem Innendurchmesser von 10.4 mm (0.041 inch).
  • Der Röhrchenhalter 862 ist mit einer Antriebswelle 866 verbunden, die durch einen Aufzugsmotor 868 angetrieben wird. Der Aufzugsmotor 868 ist bevorzugt ein VEXTA, Modellnummer PK245-02A, der bei Oriental Motors Ltd. in Tokyo, Japan erhältlich ist, und die Antriebswelle 866 ist bevorzugt eine gewundene Anti-Nachlauf-Hauptwelle (threaded anti-backlash lead screw) der ZBX Serie, die bei Kerk Motion Products, Inc. in Hollis, New Hampshire erhältlich ist. Der Röhrchenhalter 862 ist an einer Gewindehülse 863 der Antriebswelle 866 befestigt. Ein Stab 865 und eine Laufschiene 867 arbeiten als Führung für den Röhrchenhalter 862. Z-Achsen-Sensoren 829, 827 (optische Schlitzsensoren) arbeiten zusammen mit einem Schild, das sich von der Gewindehülse 863 her erstreckt, um die oberen und unteren Hubpositionen der Ansaugröhrchen 860 festzulegen. Die Z-Achsen-Sensoren sind bevorzugt Optek Technology, Inc., Modellnummer OPB980T11 Sensoren, die bei Optek Technology, Inc. in Carrollton, Texas erhältlich sind.
  • Kabel versorgen die magnetische Trenn-Waschstation 800 über einen Anschluss 870 mit Energie und Steuersignalen.
  • Die Magnet bewegende Struktur 810 ist, wie durch den Sensor 818 angezeigt, anfänglich in einer unteren Position (phantomhaft dargestellt in 25), wenn die MTU 160 durch den Ladeschacht 804 in die magnetische Trenn-Waschstation 800 und in die MTU-Trägereinheit 820 eingesetzt wird. Wenn die Magnet bewegende Struktur 810 in der unteren Position vorliegt, werden die magnetischen Felder der Magneten 814 keine nennenswerte Wirkung auf die in der MTU 160 enthaltenen auf Magnetismus reagierenden Partikel haben. Im vorliegenden Kontext bedeutet „keine nennenswerte Wirkung", dass die auf Magnetismus reagierenden Partikel nicht durch die Anziehung des magnetischen Feldes der Magneten 814 aus der Suspension herausgezogen werden. Die Orbitalmischerbaugruppe 828 bewegt die MTU-Trägereinheit 820 so über einen Vollkreisabschnitt, dass die Trägereinheit 820 und MTU 160 seitlich bewegt werden, so dass jede der durch die Spitzenhaltestrukturen 176 der MTU 160 getragenen kleinen Spitzen 170 in einer Linie mit jedem der Ansaugröhrchen 860 liegt, wie in 28 dargestellt. Die Position der MTU-Trägereinheit 820 kann durch die Positioniererplatte 846 und einem der Sensoren 847, 848 überprüft werden. Alternativ dazu kann der Schrittmotor 830 eine bekannte Anzahl von Schritten bewegt werden, um die MTU-Trägereinheit 820 in der gewünschten Position zu platzieren, und einer der Sensoren 847, 848 kann weggelassen werden.
  • Die Röhrchenhalter 862 und Ansaugröhrchen 860 werden durch den Aufzugsmotor 868 und die Antriebswelle 866 abgesenkt, bis jedes der Ansaugröhrchen 860 eine in einer verbundenen Trägerstruktur 176 auf der MTU 160 festgehaltene kleine Spitze 170 kraftschlüssig ergreift.
  • Wie in 25A dargestellt, ist das untere Ende jedes Ansaugröhrchens 860 durch eine konisch auslaufende Konstruktion gekennzeichnet, wobei das Röhrchen 860 entlang des größten Abschnittes der Ausdehnung des Röhrchens einen ersten Bereich 851 aufweist, einen zweiten Bereich 853 mit einem Durchmesser, der kleiner ist als der des ersten Bereiches 851 und ein dritten Bereich 855 mit einem Durchmesser, der kleiner ist als der des zweiten Bereichs 853. Der Durchmesser des dritten Bereichs 855 ist so ausgebildet, dass man das Ende des Röhrchens 860 in den konisch erweiterten Bereich 881 der durchgehenden Öffnung 180 der kleinen Spitze 170 einsetzen kann und eine Pressreibpassung zwischen der äußeren Oberfläche des dritten Bereichs 855 und den zwei kreisförmigen Kanten 883 (siehe 46), welche die innere Wand der Öffnung 180 der kleinen Spitze 170 säumen, ausbilden kann. Ein ringförmiger Randvorsprung 857 wird am Übergang zwischen dem zweitem Teil 853 und dem dritten Teil 855 definiert. Der Randvorsprung 857 begrenzt die Tiefe, bis zu der das Röhrchen 860 in die kleine Spitze 170 eingeführt werden kann, so dass die Spitze nach Gebrauch, wie im weiteren noch beschrieben wird, abgelöst werden kann.
  • Die kleinen Spitzen 170 sind zumindest zum Teil elektrisch leitend, so dass die Anwesenheit einer kleinen Spitze 170 auf einem Ansaugröhrchen 860 durch die Kapazitanz eines kapazitiven Widerstandes, der die Ansaugröhrchen 860 als die eine Hälfte des kapazitiven Widerstandes und die umgebende Hardware der magnetischen Trenn-Waschstation 800 als die andere Hälfte des kapazitiven Widerstandes umfasst, bestimmt werden kann. Die Kapazitanz verändert sich, wenn die kleinen Spitzen 170 in die Enden der Ansaugröhrchen 860 eingreifen.
  • Zusätzlich können fünf optische Schlitzsensoren (nicht dargestellt) strategisch über die Trennwand 808 verteilt angeordnet werden, um die Anwesenheit einer kleinen Spitze 170 am Ende jedes Ansaugröhrchens 860 zu überprüfen. Bevorzugte „Spitze-vorhanden"-Sensoren sind Sensoren von Optek Technology, Inc., Modellnummer OPB930W51, die bei Optek Technology, Inc. in Carrollton, Texas erhältlich sind. Eine kleine Spitze 170 am Ende eines Ansaugröhrchens 860 unterbricht den Strahl eines dazugehörigen Sensors, um die Anwesenheit einer kleinen Spitze 170 zu verifizieren. Wenn nach einer Bewegung zum Aufnehmen der kleinen Spitze das Ergreifen der kleinen Spitze nicht durch die Spitze-vorhanden-Sensoren für alle fünf Ansaugröhrchen 860 bestätigt wird, muss die MTU 160 abgebrochen werden. Die abgebrochene MTU wird aus der magnetischen Trenn-Waschstation 800 zurückgeholt und zur Deaktivierungswarteschlange 750 befördert und am Ende beseitigt.
  • Nach dem erfolgreichen Ergreifen der kleinen Spitze befördert die Orbitalmischerbaugruppe 828 die MTU-Trägereinheit 820 zurück in eine Position zum Übertragen von Flüssigkeit, die in 27 dargestellt wird, was durch die Positioniererplatte 846 und einen oder beide Sensoren 847, 848 verifiziert wird.
  • Die Magnet bewegende Struktur 810 wird dann in die in 24 dargestellte obere Position angehoben, so dass die Magneten 824 auf gegenüberliegenden Seiten der MTU 160 benachbart angeordnet sind. Mit den Inhalten der den magnetischen Feldern der Magneten 814 ausgesetzten MTU werden die magnetisch reagierenden Partikel, die indirekt an die Ziel-Nukleinsäuren gebundenen sind, an die Seiten der einzelnen Aufnahmebehälter 162, die neben den Magneten 814 liegen, angezogen. Während so die Ziel-Nukleinsäuren isoliert werden, sollte das verbleibende Material innerhalb der Aufnahmebehälter 162 im Wesentlichen unbeeinflusst bleiben. Die Magnet bewegende Struktur 810 wird, so wie es durch das Assay-Protokoll definiert und durch das Assay-Manager-Programm gesteuert wird, in der angehobenen Position für eine geeignete Zeit stehen bleiben, damit die magnetischen Partikel an den Seiten der entsprechenden Aufnahmebehälter 162 anhaften können.
  • Die Ansaugröhrchen werden dann in die Aufnahmebehälter 162 der MTU 160 abgesenkt, um die flüssigen Inhalte der einzelnen Aufnahmebehälter 162 abzusaugen, während die Magnetpartikel in den Aufnahmebehältern 162 verbleiben, wobei sie an den Seiten den Magneten 814 gegenüberliegend anhaften. Die kleinen Spitzen 170 an den Enden der Ansaugröhrchen 860 stellen sicher, dass die Inhalte jedes Aufnahmebehälters 162 während des Absaugvorganges nicht mit den Seiten der Ansaugröhrchen 860 in Kontakt kommen. Weil die kleinen Spitzen 170 beseitigt werden bevor eine weitere MTU in der magnetischen Trenn-Waschstation 800 bearbeitet wird, wird die Möglichkeit von Kreuz-Kontaminationen durch die Ansaugröhrchen 860 minimiert.
  • Elektrisch leitfähige kleine Spitzen 170 können in bekannter Weise für kapazitive Flüssigkeitsstandmessungen innerhalb der Aufnahmebehälter 162 der MTUs verwendet werden. Die Ansaugröhrchen 860 und die leitfähigen kleinen Spitzen 170 umfassen die eine Hälfte eines kapazitiven Widerstandes, die umgebenden leitfähigen Strukturen innerhalb der magnetischen Trenn-Waschstation umfassen die zweite Hälfte des kapazitiven Widerstandes, und das flüssige Medium zwischen den zwei Hälften des kapazitiven Widerstandes erzeugt das Dielektrikum. Veränderungen der Kapazitanz infolge der Veränderung in der Art des Dielektrikums können detektiert werden.
  • Der kapazitive Schaltkreis der Ansaugröhrchen 860 kann so aufgebaut werden, dass alle fünf Ansaugröhrchen 860 als ein einzelner gemeinsamer Mechanismus zur Flüssigkeitsstandsbestimmungarbeiten. Als ein einzelner gemeinsamer Mechanismus zur Flüssigkeitsstandsbestimmung wird der Schaltkreis nur bestimmen, ob der Flüssigkeitsstand in einem der Aufnahmebehälter 162 hoch ist, er kann jedoch nicht bestimmen, ob der Flüssigkeitsstand in einem der Aufnahmebehälter niedrig ist. Mit anderen Worten, wenn eines der Ansaugröhrchen 860 und seine dazugehörige kleine Spitze 170 mit flüssigem Material innerhalb des Aufnahmebehälters in Berührung kommt, verändert sich die Kapazitanz des Systems infolge der Veränderung im Dielektrikum. Wenn die Z-Position des Ansaugröhrchens 860, an dem die Veränderung der Kapazitanz auftritt, zu hoch ist, dann wird ein hoher Flüssigkeitsstand in zumindest einem Aufnahmebehälter angezeigt, was auf einen möglichen Ansaugfehler hindeutet. Wenn andererseits die Z-Position der Ansaugröhrchen, bei der die Kapazitanzveränderung auftritt, zutreffend ist, kann der Schaltkreis nicht zwischen einzelnen Ansaugröhrchen unterscheiden, und daher wird ein niedrige Flüssigkeitsstand nicht nachgewiesen werden können, wenn eines oder mehrere der anderen Röhrchen infolge des niedrigen Flüssigkeitsstandes bis dahin die Flüssigkeitsoberfläche noch nicht berührt hat.
  • Alternativ dazu kann der kapazitive Schaltkreis der Ansaugröhrchen so angeordnet werden, dass jedes der fünf Ansaugröhrchen 860 als ein einzelner Mechanismus für den Flüssigkeitsstand arbeitet.
  • Mit fünf einzelnen Mechanismen für den Flüssigkeitsstand kann der kapazitive Flüssigkeitsstand-MessSchaltkreis Fehler beim Ansaugen von Flüssigkeit in einem oder mehreren der Aufnahmebehälter 162 detektieren, wenn der Flüssigkeitsstand in einem oder mehreren der Flüssigkeitsbehälter hoch ist. Ein einzelner kapazitiver Flüssigkeitsstand-Messschaltkreis kann Fehler beim Dispensieren von Flüssigkeit in einen oder mehrere der Aufnahmebehälter 162 detektieren, wenn der Flüssigkeitsstand in einem oder mehreren der Flüssigkeitsbehälter niedrig ist. Darüber hinaus kann ein kapazitiver Flüssigkeitsstand-Messschaltkreis zur Volumenbestimmung verwendet werden, um zu überprüfen, ob das Volumen in jedem Aufnahmebehälter 162 innerhalb eines fetsgelegten Bereiches liegt. Eine Volumenbestimmung kann durch das Stoppen des Absenkvorganges der Ansaugröhrchen 860 in einer Position über den erwarteten Flüssigkeitsständen, z.B. 110% der erwarteten Flüssigkeitsstände, durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass keiner der Aufnahmebehälter einen so hohen Stand aufweist, und dann wird der Absenkvorgang der Ansaugröhrchen 860 in einer Position unterhalb der erwarteten Flüssigkeitsstände, z.B. 90% der erwarteten Flüssigkeitsstände, gestoppt, um sicherzustellen, dass jeder der Aufnahmebehälter einen Flüssigkeitsstand aufweist, der zumindest so hoch liegt.
  • Nach dem Absaugen werden die Ansaugröhrchen 860 angehoben, die Magnet bewegende Struktur 810 wird abgesenkt und ein festgesetztes Volumen an Waschpuffer wird in jeden Aufnahmebehälter 162 der MTU 160 durch die Waschpuffer-Dispensierdüsen 858 dispensiert. Um herunterhängende Waschpuffertropfen an den Waschpuffer-Dispensierdüsen 858 zu vermeiden, ist ein kurzes Ansaugen von Luft nach dem Dispensieren bevorzugt.
  • Die Orbitalmischerbaugruppe 828 bewegt dann die MTU-Träger 820 bei hoher Frequenz in eine horizontale kreisförmige Bahn, um die Inhalte der MTU 160 zu vermengen. Ein Vermengen durch Bewegen oder Schütteln der MTU in einer horizontalen Ebene wird bevorzugt, um so das Verspritzen der flüssigen Inhalte der MTU zu verhindern und um die Bildung von Aerosolen zu verhindern. Nach dem Vermengen hält die Orbitalmischerbaugruppe 828 die MTU-Trägereinheit 820 in der Position zum Übertragen von Flüssigkeit an.
  • Zum weiteren Reinigen der Ziel-Nukleinsäuren wird die Magnet bewegende Struktur 810 wiederum angehoben und in der angehobenen Position für eine festgesetzte Standzeit gehalten. Nach einer Verweilzeit vor den Magneten werden die Ansaugröhrchen 860 mit den ergriffenen kleinen Spitzen 170 auf den Boden der Aufnahmebehälter 162 der MTU abgesenkt, um die Testprobenflüssigkeit und den Waschpuffer in einem Absaugvorgang, der im Wesentlichen der gleiche wie der oben beschriebene ist, abzusaugen.
  • Eine oder mehrere zusätzliche Waschzyklen, von denen jeder eine Dispensier-, eine Vermengungs-, eine Verweilzeit vor den Magneten und Ansaugsequenz umfasst, kann nach Vorgabe durch das Assay-Protokoll durchgeführt werden. Der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet der diagnostischen Untersuchungen auf Nukleinsäurebasis wird in der Lage sein, die geeignete Standzeit vor den Magneten, die Anzahl der Waschzyklen, die Waschpuffer, etc. für ein bestimmtes Ziel-Einfang-Verfahren zu bestimmen.
  • Während die Anzahl der magnetischen Trenn-Waschstationen 800 abhängig von der gewünschten Durchsatzleistung variieren kann, beinhaltet der Analysator 50 bevorzugt fünf magnetische Trenn-Waschstationen 800, so dass ein magnetischer Trenn-Waschvorgang an fünf unterschiedlichen MTUs nebeneinander durchgeführt werden kann.
  • Nach dem letzten Waschschritt wird die Magnet bewegende Struktur 810 in die abgesenkte Position bewegt, und die MTU 160 wird durch den linken Transportmechanismus 502 aus der magnetischen Trenn-Waschstation 800 entfernt und dann im linken Orbitalmischer 552 angeordnet.
  • Nach dem die MTU 160 von den Waschstationen entfernt worden ist, werden die kleinen Spitzen 170 mittels einer Abstreifplatte 872, die sich auf dem Boden des unteren Abschnitts 803 des Gehäuses 802 befindet, von den Ansaugröhrchen 860 abgelöst.
  • Die Abstreifplatte 872 weist mehrere ausgerichtete Ablöseöffnungen 871 auf, deren Anzahl mit der Anzahl an Ansaugröhrchen 860 übereinstimmt, die in der bevorzugten Ausführungsform fünf ist. Wie in den 29A bis 29D dargestellt, hat jede Ablöseöffnung 871 einen ersten Abschnitt 873, einen zweiten Abschnitt 875, der kleiner ist als der erste Abschnitt 873 und eine Schräge 877, welche die Teile 873 und 875 einfasst. Die Abstreifplatte 872 ist am Boden des Gehäuses 802 ausgerichtet, so dass der kleine Abschnitt 875 der Ablöseöffnung 871 im Allgemeinen an jedem dazugehörigen Ansaugröhrchen 860, wie in 29A dargestellt, ausgerichtet ist. Die Ansaugröhrchen 860 werden abgesenkt, so dass die kleine Spitze 170 am Ende jedes Ansaugröhrchens 860 in die Ablöseöffnung 871 eingreift. Der kleine Abschnitt 875 ist zu klein, um für den Durchmesser einer kleinen Spitze 170 Platz zu haben, so dass die Schräge 877 die kleine Spitze 170 und das Ansaugröhrchen 860 auf den größeren Abschnitt 873, wie in 29B dargestellt, zubewegt. Die Ansaugröhrchen 860 sind aus einem elastischen flexiblen Material hergestellt, bevorzugt rostfreiem Stahl, so dass, wenn die Ansaugröhrchen 860 weiter abgesenkt werden, der abgeschrägte Teil 877 ein seitliches Ablenken jedes der Ansaugröhrchen 860 bewirkt. Der kleine Abschnitt 875 der Ablöseöffnung 871 bietet genügend Platz für den Durchmesser des Ansaugröhrchens 860, so dass, nachdem der Kragen 177 einer kleinen Spitze 170 den Boden der Ablöseöffnung 871 freigibt, jedes der Ansaugröhrchen 860, infolge seiner eigenen Elastizität in den kleineren Abschnitt 875 der Ablöseöffnung 871 einrastet, wie in 29C dargestellt. Die Ansaugröhrchen 860 werden dann angehoben und der Kragen 177 jeder kleinen Spitze 170 greift in die Unterseite der äußeren Kante des kleinen Abschnittes 875 der Ablöseöffnung 871. Wenn die abzulösenden Röhrchen 860 weiter angehoben werden, werden die kleinen Spitzen 170 von den Ansaugröhrchen 860 durch die Ablöseöffnung 871 (siehe 29D) abgezogen. Die abgelösten kleinen Spitzen 170 werden durch eine Rutschbahn in einen Behälter für Feststoffabfälle geleitet, wie z.B. der Abfallbehälter für Spitzen 1134.
  • Die Kapazitanz der Ansaugröhrchen 860 wird zur Bestätigung, dass alle kleinen Spitzen 170 abgelöst und beseitigt worden sind, überprüft. Falls notwendig kann der Ablöseschritt wiederholt werden.
  • Eine alternative Abstreifplatte 882 wird in den 31A bis 31C dargestellt. Die Abstreifplatte 882 hat mehrere Ablöseöffnungen 881, entsprechend der Anzahl der Ansaugröhrchen 860, die in der bevorzugten Ausführungsform fünf ist. Jede Ablöseöffnung 881 hat eine durchgehende Öffnung 883, die durch abgeschrägte konische Senkungen 887 eingefasst wird. Ein Paar Vorsprünge 885 erstrecken sich seitlich von diametrisch entgegengesetzten Positionen unterhalb der durchgehenden Öffnung 883. Die Vorsprünge 885 sind bevorzugt aus Federstahl hergestellt und haben eine V-Einkerbung 886 an ihren Enden.
  • Wenn ein Ansaugröhrchen 860 mit einer an seinem Ende angeordneten kleinen Spitze 170 in die Ablöseöffnung 881 abgesenkt wird, sichert der abgeschrägte Abschnitt 887, dass alle falsch ausgerichteten Röhrchen in die durchgehende Öffnung 883 gelenkt werden. Der Abstand zwischen den Enden der entgegengesetzten Vorsprünge 885 ist kleiner als der Durchmesser der kleinen Spitze 170, so dass, wenn das Ansaugröhrchen und die kleine Spitze 170 abgesenkt werden, die kleine Spitze gegen die Vorsprünge 885 vorrückt, was zur Folge hat, dass diese nach unten abgelenkt werden, wenn die kleine Spitze 170 zwischen die Vorsprünge 885 getrieben wird. Wenn die Ansaugröhrchen 860 angehoben werden, greifen die Einkerbungen 886 der Vorsprünge 885 das relativ weiche Material der kleinen Spitze 170, wodurch eine relative Aufwärtsbewegung der kleinen Spitze 170 in Bezug auf die Vorsprünge 885 verhindert wird. Wenn die Röhrchen weiter angehoben werden, ziehen die Vorsprünge 885 die kleine Spitze 170 von dem Röhrchen 860 ab. Wenn die Ansaugröhrchen 860 nachfolgend abgesenkt werden, um einen weiteren Satz von kleinen Spitzen abzulösen, wird die kleine Spitze, die zwischen den Vorsprünge vom vorherigen Ablösevorgang festgehalten wird, durch die nächste kleine Spitze durch die Vorsprünge gedrückt und in den Abfallbehälter 1134 (siehe 52), der im unteren Chassis 1100 im Allgemeinen unter den magnetischen Trenn-Waschstationen 800 angeordnet ist, geleitet.
  • Eine weitere, und derzeit bevorzugte, alternative Abstreifplatte 1400 ist in den 30A bis 30D dargestellt. Die Abstreifplatte 1400 hat fünf Hohlräume zum Abstreifen 1402, wobei jede einen anfangs kegelstumpfförmigen Abschnitt 1404 hat. Der kegelstumpfförmige Abschnitt 1404 verjüngt sich bis zu einem verengten Abschnitt 1406, der mit einem vergrößerten geradem Abschnitt 1408 verbunden ist. Der gerade Abschnitt 1408 ist in Bezug auf das Zentrum des verengten Abschnitts 1406 räumlich verschoben, so dass eine Seite des geraden Abschnitts 1408 bündig mit einer Seite des verengten Abschnitts 1406 abschließt, und eine gegenüberliegende Seite des geraden Abschnitts 1408 räumlich verschoben ist und diese Seite des verengten Abschnitts 1406 unterschneidet, wodurch ein Vorsprung 1414 ausgebildet wird. Dem geraden Abschnitt 1408 folgend ist ein abgeschrägter Abschnitt 1410 an einer Seite des Hohlraumes zum Abstreifen 1402 gegenüber dem Vorsprung 1414 vorhanden. Der abgeschrägte Abschnitt 1410 läuft nach innen auf eine Bodenöffnung 1412 zu.
  • Wenn das Ansaugröhrchen 860 mit einer kleinen Spitze 170 auf seinem Ende auf den Hohlraum zum Abstreifen 1402 zu bewegt wird, lenkt der kegelstumpfförmige Abschnitt 1404 die kleine Spitze 170 und das Röhrchen 860 auf den verengten Teil 1406 zu. Das Ansaugröhrchen 860 wird weiter abgesenkt und die kleine Spitze 170 tritt in den geradlinigen Abschnitt 1408 ein, wenn der Kragen 177 der kleinen Spitze 170 den Boden des kegelstumpfförmigen Abschnitts 1404 leert und durch den verengten Teil 1406 tritt.
  • Wenn das Ansaugröhrchen 860 und der Hohlraum zum Abstreifen 1402 in einer passenden, bevorzugten Ausrichtung sind, wird ein Teil des Kragens 177 der kleinen Spitze 170 unter dem Vorsprung 1414 des Hohlraumes zum Abstreifen 1402 angeordnet, wenn sich die kleine Spitze 170 durch den verengten Teil 1406 und in den geradlinigen Abschnitt 1408 bewegt hat. Um sicherzustellen, dass ein Teil des Kragens 177 unter dem Vorsprung 1414 angeordnet wird, stößt die kleine Spitze 170 gegen den unteren abgeschrägten Abschnitt 1410, wenn sich das Ansaugröhrchen 860 weiter absenkt, um das Ansaugröhrchen seitlich abzulenken, damit die kleine Spitze 170 unter den Vorsprung 1414 gelenkt wird.
  • Der ringförmige Randvorsprung 857 (siehe 25A), der am Ende des Ansaugröhrchens 860 ausgebildet ist, stellt sicher, dass das Röhrchen 860 nicht weiter in die durchgehende Öffnung 180 der kleinen Spitze 170 vorangetrieben wird, wenn das Röhrchen 860 in den Hohlraum zum Abstreifen 1402 abgesenkt wird. Das Ansaugröhrchen 860 steigt dann auf und der Vorsprung 1414 greift am Kragen 177 an und löst die kleine Spitze 170 vom Röhrchen 860 ab. Die abgelöste kleine Spitze 170 fällt durch die Bodenöffnung 1412 und in den Abfallbehälter 1134 im unteren Chassis 1100 (siehe 52).
  • Nicht bei jeder der oben beschriebenen Abstreifplatten ist die Position der Abstreifelemente für die kleinen Spitzen die gleiche. Zum Beispiel sind die Vorsprünge 1414 der Hohlräume zum Abstreifen 1402 der Abstreifplatte 1400 nicht in allen Hohlräumen auf gleicher Höhe. Bevorzugt sind drei Abstreifelemente für die kleinen Spitzen nicht auf einer Höhe und zwei Abstreifelemente für die kleinen Spitzen liegen in einer leicht unterschiedlichen Höhe über oder unter den anderen drei Elementen. Die räumlich verschobenen Abstreifelemente für die kleinen Spitzen haben zur Folge, dass die Reibung der kleinen Spitze 170 am Ende des Ansaugröhrchens 860 nicht für alle fünf Röhrchen 860 auf einmal überwunden werden oder abreisen muss. Wenn die Ansaugröhrchen 860 beginnen nach oben zu steigen, wird zuerst die Haftung der kleinen Spitzen 170 für einen Satz (zwei oder drei) der Ansaugröhrchen 860 abreissen und dann, wenn die Röhrchen 860 weiter nach oben gehen, wird die Haftung der kleinen Spitzen 170 der verbleibenden Röhrchen 860 abreissen. Dadurch, dass die Haftung der kleinen Spitzen 170 für alle fünf Ansaugröhrchen 860 nicht auf einmal abreissen muss, wird die Belastung, denen der Röhrchenhalter 862, die Antriebswelle 866, die Gewindehülse 863 und der Aufzugsmotor 868 ausgesetzt sind, auf einem niedrigen Niveau gehalten.
  • Orbitalmischer
  • Der linke Orbitalmischer 552 (und der rechte Orbitalmischer 550), wie in den 32-34 dargestellt, sind so ausgebildet und arbeiten auf die gleiche Weise wie der untere Gehäuseabschnitt 803 und die Orbitalmischerbaugruppe 828 der oben beschriebenen magnetischen Trenn-Waschstationen 800. Genauer hat der Orbitalmischer 550 (552) ein Gehäuse 554, das eine Frontplatte 551, eine rückseitige Platte und Befestigungsflansche 555, 556 zum Befestigen des Orbitalmischers 550 (552) an der Bezugsplatte 82 hat. Eine Öffnung zum Einsetzen 557 ist in einer vorderen Kante des Gehäuses 554 ausgebildet. Ein MTU-Träger 558 weist eine an seiner Unterseite befestigte gegabelte Platte 560 auf und eine MTU-Rückhalteklemme 562, die in einem hinteren Abschnitt des Trägers 558 mit den sich gegenüberliegenden Zinken der Klemme 562 verbunden ist, die sich in eine innen liegende Aussparung des Trägers 558, welche die MTU aufnimmt, erstreckt. Eine Orbitalmischerbaugruppe 564 hat einen Antriebsmotor 566, der an einer Motorbefestigungsplatte 567 befestigt ist, ein Antriebsrad 568 mit einem exzentrischen Stift 570, einem Zwischenrad 572 mit einem Exzenterstift 573 und einem Riemen 574. Der Antriebsmotor 566 ist bevorzugt ein Schrittmotor und am meisten bevorzugt ein VEXTA, Modellnummer PK245-02A, der bei Oriental Motors Ltd. in Tokyo, Japan erhältlich ist.
  • Der Riemen 574 ist bevorzugt ein Zahnriemen, Modellnummer A 6G16-170012, der bei SDP/SI in New Hyde Park, New York erhältlich ist. Die Orbitalmischerbaugruppe 564 ist mit dem MTU-Träger 558 über die Exzenterstifte 570, 573 gekoppelt, um den MTU-Träger 558 in einer kreisförmigen Bahn zu bewegen, um so die Inhalte der MTU zu schütteln. Das Antriebsrad 568 hat eine Positioniererplatte 576, welche in Verbindung mit einem an einer Sensorbefestigungshalterung 579 angebrachten Sensor 578 die richtige Positionierung des MTU-Trägers 558 für das Einsetzen einer MTU 160 in den Orbitalmischer 552 (550) und das Zurückholen einer MTU 160 aus dem Orbitalmischer überprüft. Der Sensor 578 ist bevorzugt ein Sensor der Optek Technology, Inc., Modellnummer OPB980T11, der bei Optek Technology, Inc. in Carrollton, Texas erhältlich ist.
  • Eine Kopfplatte 580 ist oben auf dem Gehäuse 554 angebracht. Die Kopfplatte 580 des linken Orbitalmischers 552 hat mehrere Anschlüsse für Röhrchen 582, bevorzugt fünf, an die eine gleiche Anzahl von flexiblen Förderröhrchen zum Befördern (nicht dargestellt) einer Flüssigkeit über Dispensierdüsen 583 von einem Flüssigkeitsvorratsbehälter zu einer innerhalb des Mischers angeordneten MTU 160 gekoppelt ist. Die Kopfplatte 580 hat ebenfalls eine Vielzahl von Öffnungen für Pipetten 581, die in ihrer Anzahl der Anzahl der einzelnen Aufnahmebehälter 162, die eine einzelne MTU 160 umfasst, entspricht, wobei diese bevorzugt fünf ist.
  • Während die MTU 160 im linken Orbitalmischer 552 eingespannt ist, überträgt die Pipettiereinheit 480 der linken Pipettierbaugruppe 570 ein festgelegtes Volumen eines Amplifikationsreagenzes aus einem Behälter innerhalb der Kühlkassette 900 über die Öffnungen für Pipetten 581 in jeden Aufnahmebehälter 162 der MTU 160. Die Art des verwendeten Amplifikationsreagenz wird von dem nachfolgenden Amplifikationsverfahren abhängen. Zahlreiche Amplifikationsverfahren sind dem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet der diagnostischen Untersuchungen auf Nukleinsäurebasis bekannt, einige davon sind im oben stehenden Abschnitt zum Stand der Technik diskutiert worden.
  • Als nächstes werden die Inhalte der MTU durch die Orbitalmischerbaugruppe 564 des Orbitalmischers 552 vermengt, um ein einwandfreies Aussetzen der Ziel-Nukleinsäure gegenüber dem Amplifikationsreagenz sicherzustellen. Für das gewünschte Amplifikationsverfahren kann der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet der diagnostischen Untersuchungen auf Nukleinsäurebasis die geeigneten Komponenten und Mengen eines Amplifikationsreagenzes als auch Mischfrequenzen und deren Dauer bestimmen.
  • Nach dem Pipettieren des Amplifikationsreagenzes in die MTU 160 wird die Pipettiereinheit 480 zu einem Spülbecken (weiter unten beschrieben) auf der Bearbeitungsplattform 200 bewegt, und die Pipettiereinheit 480 wird mittels Durchleiten von destilliertem Wasser durch die Sonde 481 gespült. Das destillierte Wasser wird aus einer Flasche 1140 im unteren Chassis 1100 gepumpt, und das Spülwasser wird in einem Behälter für Flüssigkeitsabfälle 1128 im unteren Chassis 1100 gesammelt.
  • Nach dem Vermengen der Inhalte der MTU 160 wird über die Dispenserdüsen 583 eine Schicht Silikonöl in jeden Aufnahmebehälter dispensiert. Die Schicht aus Öl, die aus den Flaschen 1148 im unteren Chassis 1100 gepumpt wird, hilft, der Verdunstung und dem Verspritzen der flüssigen Inhalte der MTU 160 während der nachfolgenden Handhabung und Inkubation der MTU 160 und ihrer Inhalte vorzubeugen.
  • Reagenzkühlkassette
  • Es wird nun die Reagenzkühlkassette 900 beschrieben. Bezugnehmend auf die 35-39, hat die Reagenzkühlkassette 900 einen Isoliermantel 902, der um ein zylindrisches Gehäuse 904 herumgelegt ist, bevorzugt aus Aluminium hergestellt. Eine bevorzugt aus Delrin hergestellte Abdeckung 906, sitzt oben auf dem Gehäuse 904, wobei eine Bezugsmarkierung 905 der Abdeckung 906 in die Einkerbung 907 des Gehäuses 904 passt, um die richtige Orientierung der Abdeckung 906 sicherzustellen. Ein optischer Sensor kann benachbart zu oder innerhalb der Einkerbung 907 bereitgestellt werden, um sicherzustellen, dass die Markierung 905 in der Einkerbung 907 sitzt. Alternativ dazu kann eine optische Sensorbaugruppe 909 an einer Kante eines oberen Flansches des Gehäuses 904 befestigt sein, um sicherzustellen, dass die Abdeckung richtig angeordnet ist. Die optische Sensorbaugruppe 909 arbeitet mit einer Sensor-Auslöse-Struktur (nicht dargestellt) auf der Abdeckung 906 zusammen, um sicherzustellen, dass die Abdeckung in Position ist. Die optische Sensorbaugruppe 909 enthält bevorzugt einen optischen Schlitzsensor der Optek Technology, Inc., Modellnummer OPB980T11, der bei Optek Technology, Inc. in Carrollton, Texas erhältlich ist. Die Abdeckung 906 hat ebenfalls Öffnungen für Pipetten 908, durch welche die Pipettiereinheiten 480, 482 auf die Reagenzbehälter innerhalb der Kühlkassette 900 zugreifen können.
  • Das Gehäuse 904 ist an einer Bodenplatte 910 befestigt, und die Bodenplatte 910 ist durch geeignete mechanische Befestigungsmittel, die sich über die Öffnungen erstrecken, welche in den an der Peripherie der Bodenplatte 910 verteilten Befestigungsflanschen 911 ausgebildet sind, an der Bezugsplatte 82 befestigt. Es sind Kühleinheiten 912, bevorzugt zwei, mit der Bodenplatte 910 verbunden. Jede Kühleinheit 912 umfasst ein thermoelektrisches Modul 914, das mit der gekühlten Seite nach oben an der Oberfläche des Bodens der Bodenplatte 910 angebracht ist. Thermoelektrische Module, die bei Melcor, Inc. in Trenton, New Jersey, Modellnummer CP1.4-127-06L erhältlich sind, stellen die gewünschte Kühlkapazität zur Verfügung. Ein Kühlkörper 916, der eine Vielzahl von Wärme-abführenden Rippen 915 hat, ist verbunden mit oder kann direkt unter dem thermoelektrischen Modul 914 in die Oberfläche des Bodens der Bodenplatte 910 eingebaut sein. Eine Gebläseeinheit 918 ist in einer Position angeordnet, um Wärme vom Kühlkörper 916 abzuleiten. Die Gebläseeinheiten 918 sind bevorzugt Orix-Gebläse, Modellnummer MD825B-24, die bei Oriental Motors Ltd. in Tokyo, Japan erhältlich sind. Zusammen kühlen die Kühleinheiten 912 das Innere des Gehäuses 904 auf eine vorgeschriebene Temperatur zugunsten temperaturempfindlicher Reagenzien (z.B. Enzyme), die innerhalb der Kassette 900 gelagert werden.
  • Zwei Temperatursensoren (nicht dargestellt) sind innerhalb des Gehäuses 904 der Kühlkassette 900 zur Überwachung und Regelung der Innentemperatur angeordnet. Die Temperatursensoren sind bevorzugt Thermistoren (10 KOhm bei 25°C), und Thermistoren der Serie YSI 44036, die bei YSI, Inc. in Yellow Springs, Ohio erhältlich sind, sind am meisten bevorzugt. YSI-Thermistoren werden aufgrund ihrer hohen Genauigkeit und der ±0.1°C Austauschbarkeit, die bei YSI-Thermistoren von einem Thermistor zum anderen bereitgestellt werden, bevorzugt. Einer der Sensoren ist ein primärer Sensor zur Regelung der Temperatur, und der andere ist ein Sensor zur Überwachung der Temperatur. Auf der Basis der Temperaturanzeigen vom primären Regelsensor passt die eingebaute Steuerung die Energiezufuhr zu den thermoelektrischen Modulen 914 und/oder Energiezufuhr zu den Gebläseeinheiten 918 an, um die Temperatur der Kühlkassette zu regeln. Der Sensor zum Überwachen der Temperatur stellt einen Bestätigungscheck des primären Sensors zum Regeln der Temperatur zur Verfügung.
  • Wie in 37 dargestellt, ist der Behälterträger 922 eine einteilige Drehtellerstruktur mit Ausformungen zum Halten der Flaschen 924, in abgemessen und geformt sind, um bestimmte Reagenzflaschen 925 aufzunehmen und zu halten. Ein Antriebssystem für den Behälterträger 922 hat einen Motor 926, eine kleine Umlenkrolle 931 auf der Welle des Motors 926, einen Riemen 928, eine Umlenkscheibe 930 und eine Welle 932. (Ein VEXTA Schrittmotor, Modellnummer PK265-02A, erhältlich bei Oriental Motors Co., Ltd. in Tokyo, Japan, und ein SDP Zahnriemen, GT®-Serie, erhältlich bei SDP/SI in New Hyde Park, New York, sind bevorzugt). Der Motor 926 und die Kühleinheiten 912 erstrecken sich über in der Bezugsplatte 82 ausgebildete Öffnungen (nicht dargestellt) und erstrecken sich bis unter die Bodenplatte 910.
  • Der Behälterträger 922 kann einen zentralen, aufrechten Griff 923 haben, um die Installation des Trägers 922 in und Entfernen des Trägers 922 aus dem Gehäuse 904 zu erleichtern. Ein oberer Abschnitt 933 der Welle 932 erstreckt sich durch die Bodenplatte 910 und wird durch eine im Boden des Trägers 922 ausgebildete Verbindungsöffnung (nicht dargestellt) aufgenommen. Ein Sensor 940, der sich aufwärts durch die Bodenplatte 910 und in das Gehäuse 904 erstreckt, stellt sicher, dass der Träger 922 innerhalb des Gehäuses 904 in Position ist. Der Sensor 940 ist bevorzugt ein kapazitiver Abstandssensor, der bei Advanced Controls, Inc., in Bradenton, Florida, Modellnummer FCP2 erhältlich ist.
  • Ein Stellungsgeber 934 (bevorzugt eine Schlitzscheibe) kann in Verbindung mit einem optischen Sensor 935 verwendet werden, um die Position des Behälterträgers 922 zu bestimmen, so dass eine bestimmte Reagenzflasche 925 unter den Öffnungen für die Pipette 908 der Abdeckung 906 ausgerichtet werden kann.
  • Wie in 36 dargestellt, hat eine bevorzugte Alternative zum Stellungsgeber 934 und zum optischen Sensor 935 vier optische Schlitzsensoren 937 (nur zwei Sensoren sind in 36 sichtbar), die innerhalb des Gehäuses 904 zusammen mit einem Markierungsstift (nicht dargestellt), der sich vom Boden des Behälterträgers 922 erstreckt, bereitgestellt werden. Ein Sensor wird für jeden Quadranten des Behälterträgers 922 bereitgestellt und die Markierung löst einen der vier Sensoren aus, um anzuzeigen, welcher Quadrant des Behälterträgers 922 an den Öffnungen für Pipetten 908 ausgerichtet ist. Die Sensoren 987 sind bevorzugt Sensoren der Optek Technology, Inc., Modellnummer OPB980T11, die bei Optek Technology, Inc. in Carrollton, Texas erhältlich sind.
  • Eine bevorzugte Alternative zum einteiligen Behälterträger 922, dargestellt in 37, ist ein modularer Träger 1922, dargestellt in den 35 und 39. Der Träger 1922 hat eine kreisförmige Basisplatte 1926 und einen aufrechten Haltepfosten 1923, der mit einem zentralen Abschnitt der Basisplatte verbunden ist. Modulare Teile 1930 mit Ausformungen zum Halten der Flaschen 1924 sind bevorzugt durch Stifte 1928 und Schrauben (nicht dargestellt) miteinander und mit der Basisplatte 1926 verbunden, um den kreisförmigen Träger 1922 auszubilden. Andere Mittel zum Befestigen der modularen Teile 1930 können als Alternative zu den Stiften 1928 und Schrauben verwendet werden. Die in den Figuren dargestellten modularen Teile 1930 sind Viertelkreissegmente und es wären daher selbstverständlich vier dieser Teile 1930 notwendig, um den Träger 1922 auszufüllen. Obwohl Viertelkreissegmente bevorzugt werden, können die modularen Teile dennoch Segmente variabler Größe sein, wie z.B. 1/2 eines Kreises oder 1/8 eines Kreises.
  • Alphanumerische Standortmarkierungen für Flaschen 1940 werden bevorzugt auf der Basisplatte 1962 bereitgestellt, um Positionen für Reagenzbehälter innerhalb des Trägers 1922 festzulegen. Das bevorzugte Markierungsschema hat ein eingekreistes Buchstabennummernpaar, das einen Hauptbuchstaben A, E, P oder S mit einer angehängten Nummer 1, 2, 3 oder 4 umfasst. Die Buchstaben, A, E, P und S bestimmen ein Amplifikationsreagenz, Enzymreagenz, Sondenreagenz bzw. selektives Reagenz entsprechend der bevorzugten Verwendungsart des Analysators 50, und die Nummern 1-4 geben ein Viertelkreissegment des Trägers 1922 an. Jedes modulare Teil 1930 hat eine kreisförmige Vertiefung 1934 am Boden jeder Ausformung zum Halten einer Flasche 1924. Die Vertiefungen 1934 sind nach den Standortmarkierungen für Flaschen 1940 ausgerichtet, so dass die Markierungen 1940 gesehen werden können, wenn die modularen Teile 1930 auf der Basisplatte 1926 in Position sind.
  • Die modularen Teile 1930 des Behälterträgers 1922 sind gruppiert, um Reagenzbehälter mit unterschiedlichen Größen aufzunehmen, die Reagenzmengen entsprechen, die zur Durchführung von zweihundertfünfzig (250) Assays ausreichend sind, oder Reagenzmengen, die zur Durchführung von fünfhundert (500) Assays ausreichend sind. Vier modulare Viertelkreissegmente für 250er-Assays lassen die Reagenzkühlkassette für 1.000 Assays auffüllen, und vier modulare Viertelkreissegmente für 500er-Assays lassendie Reagenzkühlkassette für 2.000 Assays auffüllen. Modulare Viertelkreissegmente für 250er oder 500er Assay-Reagenz-Kits können vermischt und angepasst werden, um den Behälterträger zur Aufnahme einer großen Anzahl einzelner Assaytypen oder einer großen Anzahl vielfältig verschiedener Assaytypen zu konfigurieren.
  • Eine Isolationsunterlage 938 ist zwischen dem Behälterträger 922 und der Bodenplatte 910 angeordnet. Energie-, Steuerungs-, Temperatur- und Positionssignale werden für und von der Reagenzkühlkassette 900 durch eine Verbindung 936 und ein Kabel (nicht dargestellt), das mit der eingebauten Steuerung des Analysators 50 verbunden ist, bereitgestellt.
  • Ein Strichcode-Leser 941 ist an einer aufrecht stehenden Leser-Befestigungsplatte 939 befestigt, die an der Bodenplatte 910 vor einer Öffnung 942, die in der Seitenwand der Kühlkassette 900 ausgebildet ist, angebracht ist. Der Strichcode-Leser 941 ist in der Lage, Strichcode-Informationen von jedem der Reagenzbehälter, die vom Behälterträger 922 getragen werden, auszulesen. Wie in 39 dargestellt, sind senkrechte Schlitze 1932 entlang der Ausformungen zum Halten der Flaschen 1924 ausgebildet, und Strichcode-Informationen, die an den Seiten der in den Ausformungen zum Halten der Flaschen 1924 gehaltenen Reagenzbehälter angeordnet sind, können an den Schlitzen 1932 ausgerichtet werden, um es den Strichcode-Lesern 941 zu ermöglichen, die Strichcode-Informationen auszulesen. Ein bevorzugter Strichcode-Leser ist bei Microscan, in Newbury Park, Kalifornien unter der Modellnummer FTS-0710-0001 erhältlich.
  • Pipettenspülbecken 1942, 1944 sind an der Seite des Gehäuses 904 angebracht. Jedes Spülbecken 1942, 1944 stellt eine abgeschlossene Struktur mit einer Öffnung zum Aufnehmen der Sonde 1941 bzw. 1945 bereit, die in deren Deckplatte ausgebildet ist, und mit einem Abfall-Abflussröhrchen 1946 bzw. 1948, das mit deren unterem Teil verbunden ist. Eine Sonde einer Pipettiereinheit kann durch die Öffnung zum Aufnehmen der Sonde 1941, 1945 in das Spülbecken 1942, 1944 eingeführt werden, und eine Wasch- und/oder Spülflüssigkeit kann durch die Sonde und in das Becken geleitet werden. Die Flüssigkeit im Spülbecken 1942, 1944 wird durch das entsprechende Abfall-Abflussröhrchen 1946, 1948 zum entsprechenden Behälter für Flüssigkeitsabfälle im unteren Chassis 1100 geführt. In der bevorzugten Anordnung und Betriebsart des Analysators 50 wird die Sonde 481 der Pipettiereinheit 480 im Spülbecken 1942 gespült, und die Sonde 483 der Pipettiereinheit 482 wird im Spülbecken 1944 gespült.
  • Nachdem das Amplifikationsreagenz und das Öl zu den Aufnahmebehältern 162 der MTU 160 im linken Orbitalmischer 552 zugegeben worden sind, holt der linke Transportmechanismus 502 die MTU 160 aus dem Orbitalmischer 552 zurück und bewegt die MTU 160 zu einer verfügbaren Temperatur-Ramp-Up-Station 700, die für den linken Transportmechanismus 502 zugänglich ist, d.h. auf der linken Seite der Chemieplattform 200, damit die Temperatur der MTU 160 und seiner Inhalte auf etwa 60°C angehoben wird.
  • Nach einer ausreichenden Zeit für das Ramp-Up in der Ramp-Up-Station 700 bewegt der linke Transportmechanismus 502 die MTU 160 dann zum Inkubator zum Ziel-Einfangen und Annealing 600. Die linke Verteilertür des Inkubators zum Ziel-Einfangen und Annealing 600 öffnet sich und die MTU-Karussellbaugruppe 671 innerhalb des Inkubators 600 präsentiert eine leere MTU-Station 676, um es dem linken Transportmechanismus zu ermöglichen, die MTU in den Inkubator 600 einzuführen. Die MTU 160 und ihre Inhalte werden dann bei etwa 60°C für eine vorgeschriebene Inkubationszeit inkubiert. Während der Inkubation kann sich die MTU-Karussellbaugruppe 671 fortwährend innerhalb des Inkubators 600 drehen, während andere MTUs 600 aus dem Inkubator 600 entfernt und in den Inkubator 600 eingesetzt werden.
  • Das Inkubieren bei 60°C im Inkubator zum Annealing 600 ermöglicht die Dissoziation des Hybridisationskomplexes aus Einfangsonde/Ziel-Nukleinsäure- aus dem immobilisierten Polynukleotid, das in der Assaylösung vorhanden ist. Bei dieser Temperatur können Oligonukleotidprimer, die aus der Reagenzkühlkassette 900 eingeführt worden sind, mit der Ziel-Nukleinsäure hybridisieren, um daraufhin die Amplifikation der Ziel-Nukleinsäurebasensequenz zu ermöglichen.
  • Nach der Inkubation dreht die MTU-Karussellbaugruppe 671 innerhalb des Inkubators 600 die MTU 160 zur linken Verteilertür 624, die linke Verteilertür 624 öffnet sich und der linke Transportmechanismus 502 holt die MTU aus der MTU-Karussellbaugruppe 671 des Inkubators zum Ziel-Einfangen und Annealing 600 zurück. Der linke Transportmechanismus 502 bewegt dann die MTU 160 zu einer geeigneten Temperatur Ramp-Down-Station 700, die für den linken Transportmechanismus 502 zugänglich ist, und setzt die MTU 160 dort ein. Die Temperatur der MTU 160 und ihrer Inhalte wird in der Ramp-Down-Station auf etwa 40°C abgesenkt. Die MTU 160 wird dann von der Ramp-Down-Station durch den linken Transportmechanismus 502 zurückgeholt und zum temperaturgeregelten Pre-Read-Inkubator zum Abkühlen 602 bewegt. Die linke Verteilertür des AT-Inkubators 602 öffnet sich und die MTU-Karussellbaugruppe 671 innerhalb des Inkubators 602 präsentiert eine leere MTU-Station 676, so dass der linke Transportmechanismus 502 die MTU in den Inkubator 602 einführen kann. Innerhalb des temperaturgeregelten Pre-Read-Inkubators zum Abkühlen 602 wird die MTU bei etwa 41°C für den erforderlichen Zeitraum zum Stabilisieren der Temperatur der MTU inkubiert.
  • Vom temperaturgeregelten Pre-Read-Inkubator zum Abkühlen 602 wird die MTU durch den Transportmechanismus 502 zum Amplifikationsinkubator 604 befördert, in dem die Temperatur der MTU bei 41.5°C stabilisiert ist. Die MTU-Karussellbaugruppe 671 innerhalb des Amplifikationsinkubators 604 dreht sich, um die MTU an der Station zum Pipettieren unter den Öffnungen für Pipetten 662, die im Deckel 611 (siehe z.B. 19) ausgebildet sind, anzuordnen. Der Behälterträger 922 innerhalb der Reagenzabkühlkassette 900 dreht sich, um den Enzymreagenzbehälter unter einer Öffnung für Pipetten 908 anzuordnen, und die Pipettiereinheit 482 der Pipettierbaugruppe 470 überträgt das Enzymreagenz aus der Reagenzkühlkassette 900 in jeden der Aufnahmebehälter 162 der MTU 160.
  • Wie oben beschrieben, verwenden die Pipettiereinheiten 480, 482 kapazitive Flüssigkeitsstandmessungen, um den Flüssigkeitsstand innerhalb eines Behälters zu ermitteln und tauchen nur einen kleinen Endabschnitt der Sonde 481, 483 der Pipettiereinheit 480, 482 ein, um Flüssigkeit aus dem Behälter zu Pipettieren. Die Pipettiereinheiten 480, 482 senken sich bevorzugt ab, wenn Flüssigkeit in die entsprechende Sonde 481, 483 aufgezogen wird, um das Ende der Sonde in einer gleichbleibenden Tiefe eingetaucht zu lassen. Nach dem Pipettieren des Reagenzes in die Pipettiereinheit 480 oder 482 erzeugt die Pipettiereinheit für den Transport einen minimalen Luftspalt von 10 μl am Ende der entsprechenden Sonde 481 oder 483, um sicherzustellen, dass keine Tropfen vom Ende der Sonde herunterfallen.
  • Nachdem das Enzymreagenz zu jedem Aufnahmebehälter 162 zugegeben worden ist, dreht die MTU-Karussellbaugruppe 671 des Amplifikationsinkubators 604 die MTU 160 zum Schrägscheiben-Linearmischer 634 innerhalb des Amplifikationsinkubators 604 und die MTU 160 und ihre Inhalte werden, wie oben bereits beschrieben, bei etwa 10 Hz vermengt, um leichter die Ziel-Nukleinsäure dem hinzugefügten Enzymreagenz auszusetzen. Die Pipettiereinheit 482 wird zum Spülbecken 1942 bewegt, und die Sonde 483 wird durch Hindurchleiten von destilliertem Wasser gespült.
  • Die MTU 160 wird dann innerhalb des Amplifikationsinkubators 604 bei etwa 41.5°C für einen vorgeschriebenen Inkubationszeitraum inkubiert. Der Inkubationszeitraum sollte ausreichend lang sein, um eine adäquate Amplifikation zumindest einer Ziel-Nukleinsäurebasensequenz zu ermöglichen, die auf einer oder mehreren Ziel-Nukleinsäuren enthalten ist, die in den Gefäßröhrchen 162 vorhanden sein können. Obwohl die bevorzugte Ausführungsform so ausgelegt ist, um eine Amplifikation mittels eines Transkriptions-vermittelten Amplifikations(TMA)-Verfahrens zu ermöglichen, das im oben stehenden Abschnitt zum Hintergrund der Erfindung diskutiert worden ist, werden die Anwender die zur Durchführung anderer Verfahren mittels des Analysators 50 erforderlichen Modifikationen leicht abschätzen können. Darüber hinaus wird bevorzugt am Anfang des Assays eine interne Kontrollsequenz zugegeben, um eine Bestätigung zu erhalten, dass die Amplifikationsbedingungen und Reagenzien für die Amplifikation geeignet gewesen sind. Interne Kontrollen sind im Stand der Technik gut bekannt und erfordern hier keine weitere Diskussion.
  • Nach der Amplifikationsinkubation wird die MTU 160 durch den linken Transportmechanismus 502 vom Amplifikationsinkubator 604 zu einer verfügbaren Ramp-Up-Station 700 bewegt, die dem linken Transportmechanismus 502 zugänglich ist, um die Temperatur der MTU 160 und seiner Inhalte auf etwa 60°C zu bringen. Die MTU 160 wird dann durch den linken Transportmechanismus 502 in den Hybridisationsinkubator 606 befördert. Die MTU 160 wird zu einer Station zum Pipettieren im Hybridisationsinkubator 606 gedreht, und ein Sondenreagenz von der Reagenzkühlkassette 900 wird mittels der Pipettiereinheit 480 in jeden Aufnahmebehälter durch die Öffnung 662 des Deckels 611 des Hybridisationsinkubators 606 pipettiert. Das Sondenreagenz beinhaltet chemilumineszierende Nachweissonden und bevorzugt Acridiniumester(AE)-markierte Sonden, die mittels eines Hybridisationsschutzassays (HPA) nachgewiesen werden können. Acridiniumester-markierte Sonden und das HPA-Assay sind im Stand der Technik gut bekannt und sind vollständig im oben stehenden Abschnitt zum Stand der Technik beschrieben. Obwohl AE-markierte Sonden und das HPA-Assay bevorzugt werden, kann der Analysator 50 in geeigneter Weise angepasst werden, um verschiedenste Nachweisverfahren und dazugehörigen Sonden, beide markiert und unmarkiert, aufzunehmen. Eine Bestätigung, dass die Nachweissonde in die Aufnahmebehälter 162 gegeben worden ist, kann mittels einer internen Kontrolle erzielt werden, die in der Lage ist (oder ihr Amplikon ist dazu in der Lage) mit einer Sonde im Sondenreagenz, die eine andere ist als die Nachweissonde, unter den bestehenden HPA-Assaybedingungen in den Aufnahmebehältern 162 im Hybridisationsinkubator 606 zu hybridisieren. Der Marker dieser Sonde muss vom Marker der Nachweissonde unterscheidbar sein.
  • Nach dem Dispensieren von Sondenreagenz in jeden der Aufnahmebehälter 162 der MTU 160 bewegt sich die Pipettiereinheit 480 zum Pipetten-Spülbecken 1944 und die Sonde 481 der Pipettiereinheit wird mit destilliertem Wasser gespült.
  • Die MTU-Karussellbaugruppe 671 dreht die MTU 160 zum Schrägscheiben-Linearmischer 634, wo die MTU 160 und ihre Inhalte wie oben beschrieben bei etwa 14 Hz vermengt werden, um leichter das Ziel-Amplikon den zugegebenen Nachweisssonden auszusetzen. Die MTU 160 wird dann für einen Zeitraum inkubiert, der ausreichend ist, um die Hybridisation der Nachweissonden mit dem Ziel-Amplikon zu ermöglichen.
  • Nach der Hybridisationsinkubation wird die MTU wieder innerhalb des Inkubators 606 durch die MTU-Karussellbaugruppe 671 in die Pipettierposition unter den Öffnungen für Pipetten 662 gedreht. Ein in einem Behälter in der Reagenzkühlkassette 900 gelagertes Selektionsreagenz wird durch die Pipettiereinheit 480 in jeden Aufnahmebehälter 162 pipettiert. Ein Selektionsreagenz wird beim HPA-Assay verwendet und beinhaltet ein alkalisches Reagenz, das insbesondere Acridiniumester-Marker hydrolysiert, die mit unhybridisierten Sonden verbunden sind, wobei ihre Fähigkeit zur Chemilumineszenz zerstört oder gehemmt wird, während Acridiniumester-Marker, die mit einer Sonde verbunden sind, die mit Ziel-Amplikons (oder Amplikon des internen Standards) hybridisiert sind, nicht hydrolysiert werden und auf eine detektierbare Weise unter geeigneten Nachweisbedingungen chemilumineszieren können.
  • Nach der Zugabe der Selektionssonde zu jedem Aufnahmebehälter 162 der MTU 160 wird die Pipettensonde 481 der Pipettiereinheit 480 mit destilliertem Wasser im Pipettenspülbecken 1944 gespült. Die MTU 160 wird durch die MTU-Karussellbaugruppe 671 innerhalb des Inkubators 606 zum Schrägscheiben-Linearmischer 634 gedreht und wie oben beschrieben bei etwa 13 Hz vermengt, um das Ziel-Amplikon dem Selektionsreagenz leichter auszusetzen. Die MTU wird dann im Inkubator 606 für einen Zeitraum inkubiert, der ausreichend ist, um die Selektionsvorgang zu vollenden.
  • Nachdem die Selektionsinkubation vollendet ist, überträgt der linke Transportmechanismus 502 die MTU 160 in eine verfügbare Ramp-Down-Station 700, die dem linken Transportmechanismus 502 zugänglich ist, um die MTU 160 abzukühlen. Nachdem die MTU 160 abgekühlt worden ist, wird sie durch den linken Transportmechanismus 502 aus der Ramp-Down-Station zurückgeholt und durch den Transportmechanismus 502 in den temperaturgeregelten und Pre-Read-Inkubator zum Abkühlen 602 bewegt, um die Temperatur der MTU 160 bei etwa 40°C zu stabilisieren.
  • Wenn ein Zeitraum verstrichen ist, der zur Stabilisierung der Temperatur der MTU 160 ausreichend ist, dreht sich die MTU-Karussellbaugruppe 671 innerhalb des temperaturgeregelten und- Pre-Read-Inkubators zum Abkühlen 602, um die MTU 160 an der rechten Verteilertür des Inkubators 602 bereitzustellen. Die rechte Verteilertür wird geöffnet, und die MTU 160 wird vom temperaturgeregelten Pre-Read-Inkubators zum Abkühlen 602 durch den rechten Transportmechanismus 500 entfernt.
  • Der rechte Transportmechanismus 500 bewegt die MTU zu einem Strichcode-Leser (nicht dargestellt), der die MTU-Strichcode-Information, die auf der Etikettenaufnahmeoberfläche 175 der Etikettenaufnahmestruktur 174 der MTU 160 angebracht ist, liest. Der Strichcode-Leser ist bevorzugt an einer äußeren Wand des Gehäuses des Luminometers 950 befestigt. Ein bevorzugter Strichcode-Leser ist bei Opticon, Inc., in Orangeburg, New York, mit der Teilenummer LHA1127RR1S-032 erhältlich. Der Leser bestimmt durch Rückmeldung der richtigen MTU zur richtigen Assayzeit die Gesamtzeit des Assays vor dem Eintreten in das Luminometer 950. Vom Strichcode-Leser bewegt der rechte Transportmechanismus 500 die MTU 160 zum Luminometer 950.
  • In einer bevorzugten Betriebsart bewegt der rechte Transportmechanismus 500 die MTU 160 in das Luminometer 950, bevor die MTU 160 durch den rechten Transportmechanismus 500 in eine verfügbare MTU-Ramp-Down-Station oder ein Kühlaggregat transportier wird, um die Temperatur der MTU 160 auf 24±3°C abzusenken. Es ist festgestellt worden, dass die MTU-Inhalte eine beständigere Chemiluminszenz „light-off" bei dieser Kühltemperatur erzeugen.
  • Luminometer
  • Bezugnehmend auf die 40-42C beinhaltet eine erste Ausführungsform des Luminometers 950 eine elektronische Einheit 952 innerhalb eines Gehäuses 954. Ein mit der elektronischen Einheit 952 verbundener Photomultiplier (PMT) 956 erstreckt sich von innerhalb des Gehäuses 954 durch eine PMT-Platte 955, wobei das vordere Ende des PMT 956 an der Öffnung 953 ausgerichtet ist. Ein bevorzugter PMT ist bei Hamamatsu Corp. in Bridgewater, New Jersey mit der Modellnummer HC 135 erhältlich. Signalmessungen mittels des bevorzugten PMT basieren auf dem gut bekannten Photonenzählersystem.
  • Die Öffnung 953 ist in einem Block mit Lochblende 958 vor der PMT-Platte 955 zentriert. Die Öffnung 953 und der Block mit Lochblende 958 sind vollständig umhüllt mit einem Gehäuse, das durch eine Bodenplatte 964, eine Kopfplatte 966, die PMT-Platte 955 und einen rückseitigen Rahmen 965 und eine hintere Platte 967 definiert wird und das Streulicht daran hindert, in die Öffnung 953 einzudringen, und das mit der Bezugsplatte 82 verbunden ist. Eine MTU-Transportbahn erstreckt sich durch das Gehäuse vor der Öffnung 953, im Allgemeinen quer zu einer optischen Achse der Öffnung. Die MTUs 160 laufen durch das Luminometer 950 über die MTU-Transportbahn. Eine hintere Schiene 991 und eine vordere Schiene 955 sind auf gegenüberliegenden Seiten der MTU-Transportbahn angeordnet und stellen parallele, horizontale Flansche zur Verfügung, welche die Verbindungsrippenstruktur 164 einer innerhalb des Luminometers 950 liegenden MTU 160 stützt. Drehtüren 960 werden zum Drehen innerhalb dazugehöriger Türrahmen 961 gestützt, die an gegenüberliegenden Enden der MTU-Transportbahn angeordnet sind und werden durch Türmotoren 962 gedreht, die Schrittmotoren oder DC-Getriebemotoren umfassen können.
  • Die Türrahmen 961 stellen Öffnungen bereit, durch welche die MTUs 160 in das Luminometer 950 eintreten können oder dieses verlassen können. Eine MTU 160 tritt in das Luminometer 950 mit Hilfe des rechten Transportmechanismus 500 ein, der die MTU 160 durch einen der Türrahmen 961 einführt. Die MTU 160 verlässt das Luminometer unter der Einwirkung einer MTU-Transportbaugruppe verschiedener Ausführungsformen, die untenstehend beschrieben werden, die MTUs über die MTU-Transportbahn und letztendlich aus dem Luminometer durch den anderen Türrahmen 961 herausführt.
  • Drehtüren 960 sind im Allgemeinen zylindrisch und haben ausgesparte Bereiche 963. Jede Drehtür 960 kann zwischen einer Offen-Position, in welcher der ausgesparte Bereich 963 im Allgemeinen an der Öffnung des dazugehörigen Türrahmens 961 ausgerichtet ist, so dass eine MTU 160 durch die Öffnung geleitet werden kann, und einer Geschlossen-Position, in der eine Seite der Drehtür, die dem ausgesparten Bereich 963 gegenüber liegt, sich über die Öffnung des dazugehörigen Türrahmens 961 erstreckt, so dass weder eine MTU 160 noch Licht durch die Öffnung hindurchgelangen kann, gedreht werden. Mit der Ausnahme, dass eine MTU 160 in das Luminometer 950 eintritt oder austritt, werden die Drehtüren 960 in ihren entsprechenden Geschlossen-Positionen verbleiben, um das Eintreten von Streulicht in das Luminometer zu verhindern. Da die Testergebnisse durch die Menge an nachgewiesenem Licht durch den PMT 956 bestimmt werden, kann Streulicht von anderen Quellen als dem untersuchenden Gefäß 160 fehlerhafte Ergebnisse verursachen.
  • Wie in den 39-41 dargestellt, kann die MTU-Transportbaugruppe einen MTU-Schubmotor 972 haben, der eine Hauptschraube 974 über einen Zahnriemen (nicht dargestellt) oder Kegelgetriebe 975 antreibt. Ein mit der Hauptschraube 974 gekuppelten Schraubenmitnehmer 976 ist mit einem MTU-Ausleger 977 gekoppelt, der sich von der Hauptschraube 974 her erstreckt, um in die MTU 160 einzugreifen. Der MTU-Ausleger 977 weist einen Führungsflansch 978 mit einem darin ausgebildeten länglichen, leicht gebogenen Führungsloch 979 auf. Ein Führungsstab 980 erstreckt sich über das Luminometer 950 benachbart und parallel zur Hauptschraube 974. Der Führungsstab 980 erstreckt sich durch das Führungsloch 979.
  • Um den MTU-Ausleger 977 (von unten bis oben in 40C) anzutreiben, dreht sich die Hauptschraube 974 gegen den Uhrzeigersinn, wie in 42B zu sehen. Infolge der Systemreibung werden sich der Schraubenmitnehmer 976 und der MTU-Ausleger 977 ebenfalls mit der Hauptschraube 974 gegen den Uhrzeigersinn drehen, bis der Führungsstab 980 mit der linken Seite des Führungslochs 979 in Kontakt tritt. Wenn der Führungsstab 980 mit der Seite des Führungslochs 979 in Kontakt tritt, können sich der MTU- Ausleger 977 und der Schraubenmitnehmer 976 nicht länger mit der Hauptschraube 974 drehen, und weiteres Drehen der Hauptschraube 974 wird zur Folge haben, dass der MTU-Ausleger 977 und der Schraubenmitnehmer 976 sich entlang der Hauptschraube 974 fortbewegen. Die sich vom MTU-Ausleger 977 erstreckenden Arme 981 werden sich ebenfalls entlang eines begrenzten Kreisbogens gegen den Uhrzeigersinn drehen, um in die MTU 160 einzugreifen und sie durch das Luminometer 950 zu bewegen, während die Hauptschraube 974 sich dreht.
  • Nachdem die MTU 160 den PMT 956 passiert hat, wird diese MTU aus dem Luminometer 950 entfernt, und die nächste MTU kann durch das Luminometer 950 gezogen werden. Der MTU-Ausleger 977 bewegt sich durch Rotation der Hauptschraube 974 im Uhrzeigersinn auf das Ende des MTU-Eingangs der MTU-Transportbahn zu. Die Systemreibung wird beim Schraubenmitnehmer 976 und beim MTU-Ausleger 977 dazu führen, dass sie sich im Uhrzeigersinn drehen, bis der Führungsstab 980 mit der rechten Führungsöffnung 979 in Kontakt tritt, danach wird eine weitere Drehung der Hauptschraube 974 beim Schraubenmitnehmer 976 und beim MTU-Ausleger 977 dazu führen, dass diese sich entlang der Hauptschraube 947 zurückzuziehen. Diese Bewegung des MTU-Auslegers 977 im Uhrzeigersinn wird die Drehung der Arme 981 im Uhrzeigersinn entlang eines begrenzten Kreisbogens zur Folge haben, um sich von der MTU zu lösen, so dass der MTU-Ausleger 977 sich zurückziehen kann, ohne mit der MTU in Kontakt zu kommen. Das heißt, die Arme 981 werden über die Oberseite der MTU hinweg geführt, wenn sich der MTU-Ausleger 977 zurückzieht.
  • Wie in 39 dargestellt, bewegt sich eine Verschlussklappe 982, betrieben durch einen Verschlussklappenmotor 993, im Abgleich mit der Öffnung 953 senkrecht auf und ab. Die Verschlussklappe 982 hat eine Frontplatte 983, die in Bezu auf den Block mit Lochblende 958 so befestigt ist, das sie sich gleitend bewegen kann, und hat eine darin ausgebildete, im Allgemeinen rechteckige Öffnung (nicht dargestellt), die an der Öffnung 953 ausgerichtet werden kann. Ein Oberteil der Frontplatte 983 blockiert die Öffnung 953, wenn die in der Platte 983 ausgebildete Öffnung nicht an der Öffnung 953 ausgerichtet ist, und arbeitet daher als ein Verschluss für die Öffnung 953. Die Verschlussklappe 982 hat zwei Seitenwände 987, die parallel auf gegenüberliegenden Seiten der Öffnung und im Allgemeinen senkrecht zur Frontplatte 983 angeordnet sind, und eine Rückwand 988, die sich über die hinteren Kanten der Seitenwände 987 gegenüber der vorderen Wand 983 und im Allgemeinen parallel zur vorderen Wand 983 erstreckt. Die Seitenwände 987 und die Rückwand 988 definieren eine zum Teil rechteckige Einfassung, die in ihrer Abmessung ausgelegt ist, um einen Aufnahmebehälter 162 der MTU 160 aufzunehmen, wenn die Verschlussklappe 982 durch den Verschlussklappenantrieb 993 aufwärts unter einen der Aufnahmebehälter 162 einer MTU 160 bewegt wird. Der Verschlussklappenantrieb 993 kann ein linearer Schrittantrieb sein, der einen Schrittmotor 992 und eine Hauptschraube 994 hat. HSI-lineare Schrittantriebe, erhältlich bei Haydon Switch and Instrument, Inc. in Waterbury, Connecticut, sind verwendet worden.
  • Nachdem die MTU 160 mittels des rechten Transportmechanismus 500 im Luminometer 950 angeordnet worden ist, wird der Motor 972 angeschaltet, um den ersten Aufnahmebehälter der MTU in Ausrichtung mit der Öffnung 953 zu ziehen. Die Verschlussklappe 982, die normalerweise außerhalb der MTU-Transportbahn gehalten wird, wird durch den Verschlussklappenantrieb 973 angehoben, bis die Seitenwände 987 und die Rückwand 988 der Verschlussklappe 982 den Aufnahmebehälter 962 umgeben und die in der Frontplatte 983 der Verschlussklappe 982 ausgebildete Öffnung an der Öffnung 953 ausgerichtet worden ist. Die Verschlussklappe 982 verhindert im Wesentlichen, dass Licht von anderen Quellen als dem Aufnahmebehälter 162 vor der Öffnung 953 die Öffnung 953 erreicht, so dass der PMT 556 nur Lichtemissionen vom Aufnahmebehälter direkt vor der Öffnung 953 detektiert.
  • Mit der geöffneten PMT-Verschlussklappe werden unterschiedliche Nachweisreagenzien (Detect I und Detect II), die aus den Behältern 1148, 1170 des unteren Chassis 1100 bezogen werden, nacheinander in den ausgerichteten Aufnahmebehälter 162 über bestimmte Beförderungsleitungen (nicht dargestellt), die sich bis zu einem Anschluss für Reagenzien 984 auf der Oberseite des Luminometers 950 erstrecken, abgegeben. Die Detect I und Detect II-Reagenzien sind Wasserstoffperoxid-enthaltende bzw. Natriumhydroxid-enthaltende Reagenzien und werden zusammengegeben, um eine Wasserstoffperoxid-Stammlösung zu bilden, welche die Chemilumineszenz der Acridiniumester-Marker, die nicht hydrolysiert worden sind, verstärkt. Da basisches Wasserstoffperoxid instabil ist, werden die Detect I und Detect II-Reagenzien bevorzugt im Gefäßröhrchen 162 kurz vor dem Nachweis im Luminometer 950 zusammengegeben.
  • Nach der Zugabe von Detect II wird das von den Inhalten der Aufnahmebehälter 102 emittierte Licht mittels des PMT 956 detektiert, und die PMT-Verschlussklappe ist währenddessen geschlossen. Der PMT 956 konvertiert durch Chemilumineszenzmarker emittiertes Licht in elektrische Signale, die durch die elektronische Einheit 952 verarbeitet werden und danach zur Steuerung 1000 oder andere periphere Einheiten über mit einer Steckverbindung 986 verbundene Leitungen (nicht dargestellt) gesendet werden.
  • In Fällen, in denen eine geringere Empfindlichkeit benötigt wird, kann es möglich sein, anstatt eines Photomultipliers einen optischen Sensor zu verwenden. Eine Diode ist ein Beispiel für einen geeigneten optischen Sensor, der mit dem Luminometer 950 verwendet werden kann. Ein optischer Sensor kann auch geeignet sein, wenn das Material der MTU 160 relativ transparent ist, eher als beim lichtdurchlässigen Aussehen des bevorzugten Polypropylenmaterials. Wenn das Material für die MTU 160 ausgewählt wird, sollte darauf geachtet werden, Materialien zu vermeiden, die natürlicherweise lumineszieren oder zu elektrostatischen Aufladungen neigen, da beides das Risiko von falsch-positiven Ergebnisse oder die Wechselwirkung bei Mengenbestimmungen erhöhen.
  • Das oben beschriebene Verfahren wird für jeden Aufnahmebehälter 162 der MTU 160 wiederholt. Nachdem das Chemilumineszenzsignal jedes Aufnahmebehälters 162 der MTU 160 gemessen worden ist, befördert der Motor 972 die MTU 160 durch die Ausgangstür 961 und aus dem Luminometer 950 heraus und in die Amplikondeaktivierungsstation 750 hinein.
  • Ein alternatives und derzeit bevorzugtes Luminometer wird im Allgemeinen durch die Referenznummer 1360 in 43 bezeichnet. Das Luminometer 1360 hat ein Gehäuse 1372 mit einer unteren Wand 1370, Türbaugruppen 1200 auf gegenüberliegenden Seiten der unteren Wand 1370, welche die Endbereiche des Gehäuses 1372 definieren, eine Verschlussbaugruppe für den optischen Sensor 1250, die eine vordere Wand des Gehäuses 1370 definiert, eine obere Wand (nicht dargestellt) und eine Rückwand (nicht dargestellt), welche das Gehäuse 1370 vervollständigt und einen Einschluss darin definiert. Die rechte Türbaugruppe 1200 definiert eine Gefäßeingangsöffnung 1374 und die linke Türbaugruppe 1200 definiert eine Gefäßausgangsöffnung 1376, durch die eine MTU 160 in und aus dem Gehäuse 1370 geführt werden kann. Jede Türbaugruppe 1200 steuert den Zugang durch die entsprechende Öffnung 1374 oder 1376 und umfasst eine Abschlusswand 1202, eine Abdeckplatte 1232 und eine Drehtür 1220, die zwischen der Abschlusswand 1202 und der Abdeckplatte 1232 drehbar angeordnet ist. Die Verschlussbaugruppe für den optischen Sensor 1250 leitet Licht, das in einen optischen Sensor (in 43 nicht dargestellt) eintritt, z.B. einen Photomultiplier. Die Baugruppe 1250 hat eine Befestigungswand zur Lichtaufnahme 1250 und eine Abdeckplatte 1290 mit einer darin ausgebildeten Blende 1292.
  • Ein Strichcode-Leser 1368 ist an einem Frontabschnitt des Gehäuses 1372 angebracht, um die MTUs auszulesen, bevor diese in das Luminometer 1360 eintreten.
  • Eine Gefäßtransportbaugruppe 1332 bewegt ein Gefäß (z.B. eine MTU 160) durch das Luminometer 1360 von der Eingangsöffnung 1374 bis zur Ausgangsöffnung 1376. Die Baugruppe 1332 beinhaltet einen Transporter 1342, der auf einer gewundenen Hauptschraube 1340 beweglich gelagert ist, die durch einen Motor 1336, der mit der Hauptschraube 1340 über einen Riemen (nicht dargestellt) gekoppelt ist, gedreht wird.
  • Eine Dispensierdüse 1362 ist in der oberen Wand (nicht dargestellt) angebracht und ist durch Leitungsröhrchen 1362 und 1364 mit einer Pumpe und am Ende mit Flaschen 1146 und 1170 im unteren Chassis 1100 verbunden. Die Düse 1362 dispensiert die „Detect I" und die „Detect II"-Reagenzien in die Gefäße 162 der MTU 160 innerhalb des Gehäuses 1372.
  • Eine Aufnahmebehälter-Positioniererbaugruppe 1300 ist innerhalb des Gehäuses 1372 angeordnet und ist ausgebildet und angeordnet, um jedes Röhrchen 162 der MTU 160 vor der Blende 1292 zu positionieren und um jedes Röhrchen optisch zu isolieren, das vor benachbarten Röhrchen angeordnet ist, so dass zur gleichen Zeit nur Licht von einem Röhrchen in die Blende 1292 eintreten kann. Die Positioniererbaugrupe 1300 umfasst einen Gefäßpositionierer 1304, der innerhalb eines Positioniererrahmens 1302, der am Boden 1370 des Gehäuses 1372 befestigt ist, drehbar befestigt ist.
  • Die Türbaugruppe 1200 für die MTU-Eingangsöffnung 1374 und Ausgangsöffnung 1376 des Luminometers 1360 wird in 44 dargestellt. Die Türbaugruppe 1200 beinhaltet eine Luminometer-Abschlusswand 1202, die eine Abschlusswand des Luminometergehäuses 1272 bildet. Die Abschlusswand 1202 hat einen ersten vertieften Bereich 1206 mit einem zweiten kreisförmig vertieften Bereich 1208, der den ersten vertieften Bereich 1206 überlagert. Eine kreisförmige Fuge 1207 erstreckt sich über die Peripherie des kreisförmig vertieften Bereiches 1208 aus. Ein Schlitz 1204, der im Allgemeinen eine mit dem senkrechten Profil einer MTU 160 übereinstimmende Form aufweist, ist im kreisförmig vertieften Bereich 1208 zu einer Seite von dessen Zentrum ausgebildet. Ein kurzer in der Mitte gelegener Stift 1209 erstreckt sich vom Zentrum des kreisförmig vertieften Bereiches 1208.
  • Die Drehtür 1220 ist kreisförmig in ihrer Form und hat eine axiale Wand 1222, die sich über die Peripherie der Drehtür 1220 erstreckt. Die axiale Wand 1222 ist in einem kurzen radialen Abstand von der äußeren peripheren Kante der Drehtür 1220 angeordnet, wodurch ein ringförmiger Randvorsprung 1230 um die äußerste periphere Kante außerhalb der axialen Wand 1222 definiert wird. Ein Schlitz 1226, der eine im Allgemeinen mit dem senkrechten Profil einer MTU übereinstimmende Form aufweist, ist in der Drehtür 1220 in einer Position außerhalb der Mitte ausgebildet. Die Drehtür 1220 ist im kreisförmig vertieften Bereich 1208 der Abschlusswand 1202 angebracht. Eine zentrale Öffnung 1224 nimmt den in der Mitte liegenden Stift 1209 der Abschlusswand 1202 auf, und der kreisförmiger Vorsprung 1207 nimmt die axiale Wand 1222 auf. Der ringförmige Randvorsprung 1230 liegt auf der flachen Oberfläche des vertieften Bereiches 1206 auf, der den kreisförmig vertieften Bereich 1208 umgibt.
  • Die Abschlusswand 1202 hat eine Vertiefung für das Antriebsgetriebe 1210, welche darin ein Antriebsgetriebe 1212 aufnimmt, das mit der Antriebswelle eines Motors 1213 (siehe 43, in der nur der Motor 1213 für die rechte Türbaugruppe 1200 dargestellt ist) verbunden ist. Der Motor 1213 ist bevorzugt ein DC-Antriebsmotor. Ein bevorzugter DC-Antriebsmotor ist bei Micro Mo Electronics, Inc. in Clearwater, Florida, unter der Modellnummer 1524TO24SR 16/7 66:1 erhältlich. Die äußere Peripherie der axialen Wand 1222 der Drehtür 1220 weist eine darauf ausgebildete Getriebeverzahnung auf, die in das Antriebsgetriebe 1212 eingreift, wenn die Verschlussklappe in der kreisförmigen Vertiefung 1208 installiert ist.
  • Die Abdeckplatte 1232 ist im Allgemeinen rechteckig in ihrer Form und hat einen hervortretenden Bereich 1234 mit einer Größe und Form, die sich im Allgemeinen dem vertieften Bereich 1206 der Abschlusswand 1202 anpasst. Die Abdeckplatte 1232 weist darin ausgebildet eine Öffnung 1236 auf, die eine Form aufweist, die im Allgemeinen mit dem rechteckigen Profil einer MTU übereinstimmt, und, wenn die Abdeckplatte 1232 auf der Abschlusswand 1202 installiert ist, wird der hervorgehobene rechteckige Bereich 1234 innerhalb des rechteckigen vertieften Bereichs 1206 aufgenommen und die Öffnung 1236 ist im Allgemeinen mit der Öffnung 1204 ausgerichtet. Daher ist die Drehtür 1220 zwischen der Abdeckplatte 1232 und der Abschlusswand 1202 eingeschoben, und die Öffnungen 1236 und 1204 zusammen definieren die Eingangsöffnung 1374 und Ausgangsöffnung 1376.
  • Wenn das Antriebsgetriebe 1212 durch den Motor 1213 angetrieben wird, hat dies das Rotieren der mit dem Antriebsgetriebe 1212 gekoppelten Drehtür 1220 um den in der Mitte gelegenen Stift 1209 zur Folge. Wenn die Öffnung 1226 mit den Öffnungen 1204 und 1236 ausgerichtet ist, können die MTUs 160 durch die Öffnung 1374 (1376) der Türbaugruppe 1200 hindurchgeführt werden. Mit der innerhalb des kreisförmig vertieften Bereiches 1208 angeordneten Drehtür 1220 und dem hervorgehobenen Bereich 1234 der Abdeckplatte 1232, der innerhalb des vertieften Bereiches 1206 der Abschlusswand 1202 angeordnet ist, wird eine im Wesentlichen lichtdichte Struktur erhalten, wobei wenig oder kein Licht durch die Tür eintritt, wenn die Öffnung 1226 nicht mit den Öffnungen 1204 und 1236 ausgerichtet ist.
  • Optische Schlitzsensoren sind innerhalb der Schlitze 1214 und 1216 angeordnet, die auf der äußeren Kante des kreisförmig vertieften Bereiches 1208 in diametral gegenüberliegenden Positionen angeordnet sind. Bevorzugte Sensoren sind erhältlich bei Optek Technology Inc. in Carrollton, Texas, Modellnummer OPB857. Die Schlitzsensoren, die innerhalb der Schlitze 1214 und 1216 angeordnet sind, detektieren die Anwesenheit einer Auskerbung 1228, die in der axialen Wand 1222 ausgebildet ist, um den Tür-auf- und den Tür-geschlossen-Status zu melden.
  • Die Verschlussbaugruppe für die optische Sensorlochblende 1250 ist in 45 dargestellt. Ein Lichtempfänger, wie z.B. ein Photomultiplier 956, ist mit einer Lichtempfängeröffnung 1254, die in einer Befestigungswand für den Lichtempfänger 1252 ausgebildet ist, gekoppelt. Die Befestigungswand für einen Lichtempfänger 1252 hat im Allgemeinen einen rechteckigen, zweistufig hervortretenden Bereich 1256, der im Allgemeinen ein rechteckigen Randvorsprung 1257 definiert und einen kreisförmig vertieften Bereich 1258, welcher dem rechteckig hervorgehobenen Bereich 1256 übergelagert ist. Eine kreisförmige Fuge 1261 erstreckt sich über die Peripherie des kreisförmig vertieften Bereiches 1258 aus. Ein Mittelstift 1259 ist in der Mitte des kreisförmig vertieften Bereiches 1258 angeordnet. Die Lichtdurchlassöffnung 1254 ist im kreisförmig vertieften Bereich 1258 ausgebildet. In der dargestellten Ausführungsform ist die Lichtdurchlassöffnung 1254 unter dem Mittelstift 1259 angeordnet, jedoch könnte die Lichtdurchlassöffnung 1254 in jeder Position innerhalb des kreisförmig vertieften Bereiches 1258 angeordnet werden.
  • Die Verschlussbaugruppe der Lochblende 1250 hat eine drehbare Verschlussklappe 1270 mit einer axialen Wand 1274, die an ihrer äußeren Peripherie eine Getriebeverzahnung ausgebildet hat. Die axiale Wand 1274 ist nahe, jedoch nicht an der äußeren Peripherie der Verschlussklappe 1270 ausgebildet, wodurch ein ringförmiger Randvorsprung 1276 definiert wird. Die drehbare Verschlussklappe 1270 ist im kreisförmig vertieften Bereich 1258 mit dem Mittelstift 1259, der innerhalb einer zentralen, in der drehbaren Verschlussklappe 1270 ausgebildeten Öffnung 1272 aufgenommen wird, und mit der axialen Wand 1274, die in der kreisförmigen Fuge 1261 aufgenommen wird, eingebaut. Ein Antriebsgetriebe 1262, das innerhalb einer Getriebevertiefung 1260 angeordnet ist und mit einem Antriebsmotor 1263 gekoppelt ist, greift in die äußere Getriebeverzahnung, die auf der axialen Wand 1274 der drehbaren Verschlussklappe 1270 ausgebildet ist, um die drehbare Verschlussklappe 1270 um den Mittelstift 1259 zu drehen. Ein bevorzugter Antriebsmotor 1263 ist ein DC-Getriebemotor, der bei Micro Mo Electronics, Inc. in Clearwater, Florida, unter der Modellnummer 1524TO24SR 16/7 66:1 erhältlich ist. Micro Mo Getriebemotoren werden bevorzugt, da sie einen Motor hoher Qualität mit wenig Spiel zur Verfügung stellen. Eine Öffnung 1280 ist in der drehbaren Verschlussklappe 1270 ausgebildet, die sich in und aus der Ausrichtung mit der Lichtdurchlassöffnung 1254 bewegt, wenn die drehbare Verschlussklappe 1270 gedreht wird.
  • Zusammen mit der im kreisförmig vertieften Bereich 1258 installierten Verschlussklappe 1270 wird eine Abdeckplatte oder Sensorblendenwand 1290 auf der Sensorhaltevorrichtung 1252 installiert. Wie in 45A dargestellt, hat die Sensorblendenwand 1290 einen im Allgemeinen rechteckigen, zweistufig vertieften Bereich 1296, der einen im Allgemeinen rechteckige Wandvorsprung 1297 definiert und der in Abmessung und Form so ausgebildet ist, um darin den rechteckig hervortretenden Bereich 1256 der Sensorhaltevorrichtung 1252 aufzunehmen. Eine Sensorblende 1292 ist durch die Blendenwand 1290 ausgebildet und ist im Allgemeinen mit der Lichtdurchlassöffnung 1254 die in der Sensorhaltevorrichtung 1252 ausgebildet ist, ausgerichtet. Die Sensorblende 1292 hat im Allgemeinen die Form eines verlängerten Ovals mit einer im Allgemeinen mit der Breite eines einzelnen Aufnahmebehälters 162 einer MTU 160 übereinstimmenden Breite und eine Höhe, die mit der Höhe des gewünschten Sichtfeldes übereinstimmt. Auch wenn die Öffnung 1280 der Verschlussklappe 1270 in der dargestellten Ausführungsform in Kreisform dargestellt ist, kann die Öffnung 1280 andere Formen haben wie z.B. rechteckig mit einer Breite, die mit der Breite eines Aufnahmebehälters 162 übereinstimmt, oder ein verlängertes Oval, das der Sensorblende 1292 ähnlich ist. Die Drehung der drehbaren Verschlussklappe 1270 in eine Position, in der die Öffnung 1280 mit der Öffnung des Lichtempfängers 1254 und der Sensorblende 1292 ausgerichtet ist, ermöglicht es, dass Licht den Sensor 956 erreicht, und die Drehung der drehbaren Verschlussklappe 1270 in eine Position, in der die Öffnung 1280 nicht mit der Öffnung des Lichtempfängers 1254 und der Sensorblende 1292 ausgerichtet ist, hindert das Licht daran, den Sensor 956 zu erreichen.
  • Die optischen Schlitzsensoren sind in den Schlitzen 1264 und 1266 angeordnet und detektieren eine in der axialen Wand 1274 der Verschlussklappe 1270 ausgebildete Auskerbung 1278, um die Geöffnet- und Geschlossen-Position der Verschlussklappe 1270 zu erfassen. Bevorzugte optische Schlitzsensoren sind bei Optek Technology, Inc. in Carrollton, Texas unter der Modellnummer OPB857 erhältlich.
  • Die Blendenwand 1290 hat eine aufwärts gerichtete Kante 1294, die sich über deren gesamte Breite erstreckt. Eine nach unten gerichtete Kante der MTU 160, die durch die Verbindungsrippenstruktur 164 der MTU 160 (siehe 45) definiert wird, wird durch die Kante 1294 gestützt, wenn die MTU 160 durch das Luminometer geschoben wird.
  • Die Aufnahmebehälter-Positioniererbaugruppe 1300 wird in den 46 und 48-49 dargestellt. Der Aufnahmebehälter-Positionierer 1304 ist operativ innerhalb des Rahmens des Aufnahmebehälter-Positionierers 1302 angeordnet. Der Aufnahmebehälter-Positionierer 1304 ist im Rahmens des Aufnahmebehälter-Positionierers 1302 drehbar über einer Welle 1308 befestigt. Die Welle 1308 ist operativ mit einem drehbaren Magneten gekoppelt oder noch bevorzugter mit einem Getriebemotor 1306, um den Aufnahmebehälter-Positionierer 1304 zwischen der zurückgezogenen Position, dargestellt in 46, und der vollständig ausgefahrenen Position, dargestellt in 48, gezielt zu drehen. Ein bevorzugter Getriebemotorantrieb ist bei Micro Mo Electronics, Inc. in Clearwater, Florida, unter der Modellnummer 1724T024S+16/7 134:1+X0520 erhältlich.
  • Wie in 47 dargestellt, hat der Aufnahmebehälter-Positionierer 1304 eine V-Block-Struktur 1310, die zwei parallele Wände 1312 definiert. Der Aufnahmebehälter-Positionierer 1304 hat des Weiteren an seinem unteren Ende einen Bereich, an dem ein Abschnitt mit einer verringerten Dicke des Aufnahmebehälter-Positionierers 1304 ausgebildet ist, wodurch ein relativ dünner gebogener Flansch 1314 definiert wird.
  • Wenn eine MTU 160 in das Luminometer 1360 eingesetzt wird, liegt der Aufnahmebehälter-Positionierer 1304 in einer zurückgezogenen Position vor, die in 46 dargestellt ist. Wenn ein einzelner Aufnahmebehälter 162 vor der Sensorblende 1292 (siehe 45A) angeordnet wird, so dass ein Auslesen der Chemilumineszenz der Inhalte des Aufnahmebehälters 162 mittels des Sensors vorgenommen werden kann, dreht sich der Aufnahmebehälter-Positionierer 1304 vorwärts in die ausgefahrene Position, die in 49 dargestellt wird. In der ausgefahrenen Position, dargestellt in 49, greift der V-Block 1310 den Aufnahmebehälter 162, wodurch der Aufnahmebehälter in der richtigen Position in Ausrichtung mit der Blende des Lichtempfängers 1292 des Luminometers festgehalten wird. Wie in 45 dargestellt, hat die Blendenwand 1290 einen Vorsprung 1298, der sich von der Rückseite der Wand 1290 in den MTU-Durchgang des Luminometers erstreckt. Der Vorsprung 1298 ist mit der Blende ausgerichtet, so dass, wenn der Aufnahmebehälter-Positionierer 1304 einen Aufnahmebehälter 162 ergreift, der Aufnahmebehälter seitlich verschoben wird und gegen den als Haltemarkierung dienenden Vorsprung 1298 fährt, wodurch der Aufnahmebehälter-Positionierer 1304 davon abgehalten wird, den Aufnahmebehälter 162 innerhalb der MTU-Passage merklich zu kippen. Die parallelen Seitenwände 1312 des V-Blocks 1310 halten Streulicht von benachbarten Aufnahmebehältern 162 der MTU 160 davon ab, den Lichtempfänger zu erreichen, während eine Auslesung des direkt vor der Blende 1292 angeordneten Aufnahmebehälters 162 vorgenommen wird.
  • Ein optischer Schlitzsensor 1318 ist in einem unteren Abschnitt des Rahmens 1302 befestigt, wobei der gebogene Flansch 1314 in Bezug auf den Sensor 1318 operativ angeordnet ist. Ein bevorzugter optischer Schlitzsensor ist bei Optek Technology, Inc. in Carrollton, Texas unter der Modellnummer OPB930W51 erhältlich. Eine Öffnung 1316 ist im Flansch 1314 ausgebildet. Die Öffnung 1316 ist genau mit dem Sensor 1316 ausgerichtet, wenn der Aufnahmebehälter-Positionierer 1304 einen Aufnahmebehälter 162 ergreift, und der Aufnahmebehälter 162 und der Vorsprung 1298 ein weiteres Drehen des Aufnahmebehälter-Positionierers 1304 verhindern. Wenn ein Aufnahmebehälter 162 nicht richtig vor einem Aufnahmebehälter-Positionierer 1304 angeordnet ist, wird sich der Aufnahmebehälter-Positionierer 1304 vorwärts in die in 48 dargestellte Position drehen, wobei in diesem Fall die Öffnung 1316 nicht am Sensor 1318 ausgerichtet ist und ein Fehlersignal erzeugt wird.
  • Wenn ein Getriebemotor 1306 zum Drehen des Aufnahmebehälter-Positionierers 1304 verwendet wird, ist es notwendig, einen zweiten Sensor (nicht dargestellt) bereitzustellen, um ein Positionierer-Zurückgezogen, d.h. „Ausgangspunkt",-Signal zu erzeugen, um den Getriebemotor abzuschalten, wenn der Aufnahmebehälter-Positionierer 1304 vollständig zurückgezogen ist, wie es in 46 dargestellt ist. Ein bevorzugter Sensor ist bei Optek Technology, Inc. in Carrollton, Texas unter der Modellnummer 0PB900W erhältlich.
  • Die MTU-Transportbaugruppe 1332 ist in 50 dargestellt. Die MTU-Transportbaugruppe 1322 ist benachbart zu einer oberen Kante einer Zwischenwand 1330 (nicht dargestellt in 43) des Luminometers 1360 operativ angeordnet. Die Zwischenwand 1330, die eine Seite der MTU-Transportbahn durch das Luminometergehäuse 1372 definiert, hat eine rechteckige Öffnung 1334. Der Rahmen des Aufnahmebehälter-Positionierers 1302 (siehe z.B. 57) ist an der Zwischenwand 1330 nahe der Öffnung 1334 befestigt, und der Aufnahmebehälter-Positionierer 1304 dreht sich zum Ergreifen einer MTU 160 durch die Öffnung 1334.
  • Der MTU-Transporter 1342 wird auf der gewundenen Hauptschraube 1340 getragen und hat einen Schraubenmitnehmer 1344 mit Gewinde, das in das Gewinde der Hauptschraube 1340 eingreift, und eine MTU-Gabel 1346, die integral mit dem Schraubenmitnehmer 1344 ausgebildet ist. Wie in 51 dargestellt, hat die MTU-Gabel 1346 einen sich längs erstreckenden Abschnitt 1356 und zwei sich seitlich ausstreckende Arme 1348 und 1350, mit einer längsverlaufenden Verlängerung 1352, die sich vom Arm 1350 her erstreckt. Die Hauptschraube 1340 wird durch einen Schrittmotor 1336 über einen Zahnriemen 1338 angetrieben. Ein bevorzugter Schrittmotor ist ein VEXTA, erhältlich bei Oriental Motors Co., Ltd. in Tokyo, Japan, Modellnummer PK266-01A, und ein bevorzugter Zahnriemen ist erhältlich bei SDP/SI in New Hyde Park, New York.
  • Wenn eine MTU 160 in die MTU-Transportbahn des Luminometers 950 durch den rechten Transportmechanismus 500 eingesetzt wird, wird der erste Aufnahmebehälter 162 der MTU 160 bevorzugt direkt vor der Sensorblende 1292 angeordnet und ist dadurch für die erste Auslesung richtig angeordnet. Die Breite der Gabel 1346 zwischen den seitlichen Armen 1348 und 1340 stimmt mit der Länge einer einzelnen MTU 160 überein. Der Transporter 1342 wird durch Drehen der Hauptschraube 1340 zwischen einer ersten Position, phantomhaft dargestellt in 50, und einer zweiten Position bewegt. Optische Schlitzsensoren 1341 bzw. 1343 zeigen an, ob der Transporter 1342 entweder in der ersten oder zweiten Position ist. Infolge der Reibung zwischen der Hauptschraube 1340 und dem Schraubenmitnehmer 1344 wird der MTU-Transporter 1342 die Tendenz aufweisen, sich mit der Hauptschraube 1340 zu drehen. Die Drehung des MTU-Transporters 1342 mit der Hauptschraube 1340 wird jedoch bevorzugt durch Eingreifen eines unteren Abschnitts der Gabel 1346 in das obere Ende der Zwischenwand 1330 und Eingreifen einer oberen Haltemarkierung 1354 in die obere Abdeckung (nicht dargestellt) des Luminometergehäuses 1372, auf 12° begrenzt.
  • Zum Ergreifen der MTU, die in das Luminometer 1360 eingesetzt worden ist, dreht sich die Hauptschraube 1340 in eine erste Richtung, und die Reibung innerhalb der Gewindegänge des Schraubenmitnehmers 1344 und der Hauptschraube 1340 führen beim Transporter 1342 dazu, sich mit der Hauptschraube 1340 aufwärts zu drehen, bis die obere Haltemarkierung 1354 auf die obere Abdeckung (nicht dargestellt) des Luminometers 1360 stößt. An diesem Punkt führt das Fortsetzen der Drehung der Hauptschraube 1340 dazu, dass der Transporter 1342 sich rückwärts in die phantomhaft in 50 dargestellte Position bewegt. Die seitlichen Arme 1348, 1350 bewegen sich oberhalb der MTU, wenn der Transporter 1342 sich rückwärts bewegt. Die Rückwärtsbewegung der Hauptschraube 1340 führt beim Transporter 1342 zuerst dazu, sich mit der Hauptschraube 1340 abwärts zu drehen, bis ein unterer Abschnitt der Gabel 1346 auf die obere Kante der Wand 1330 stößt, wobei an diesem Punkt die seitlichen Arme 1348 und 1350 der Gabel 1346 beiderseits der MTU 160 liegen, die innerhalb des Luminometers 1360 angeordnet ist.
  • Der MTU-Transportmechanismus 1332 wird dann dazu verwendet die MTU 160 schrittweise vorwärts zu bewegen, um jeden einzelnen Aufnahmebehälter 162 der MTU 160 vor der optischen Sensorblende 1292 zu positionieren. Nachdem der letzte Aufnahmebehälter 162 durch den Lichtempfänger innerhalb des Luminometers vermessen worden ist, bewegt der Transporter 1342 die MTU 160 in eine zur Ausgangstür benachbarte Position, wobei an diesem Punkt die Hauptschraube 1340 ihre Drehrichtung umkehrt, wodurch der Transporter 1342, wie oben bereits beschrieben, in eine Anfangsposition zurückgezogen wird, die nun hinter der MTU 160 liegt. Die Rotation der Hauptschraube 1340 wird wiederum umgekehrt und der Transporter 1342 wird dann, wie oben bereits beschrieben, weiterbewegt. Die Baugruppe für die Ausgangstür 1200 wird geöffnet und der längslaufende Ausleger 1352 der Gabel 1346 ergreift die MTU-Manipuliersturktur 166 der MTU 160, um die MTU 160 aus der Ausgangstür des Luminometers heraus und in die Deaktivierungswarteschlange 750 zu schieben.
  • Deaktivierungsstation
  • In der Amplikondeaktivierungsstation 750 geben dedizierte Beförderungsleitungen (nicht dargestellt) eine Deaktivierungslösung, wie z.B. eine gepufferte Bleiche in die Aufnahmebehälter 162 der MTU 160, um die verbleibende Flüssigkeit in der MTU 160 zu deaktivieren. Die flüssigen Inhalte der Aufnahmebehälter werden durch röhrchenförmige Elemente (nicht dargestellt), die mit dafür vorgesehenen Leitungen zum Ansaugen verbunden sind, angesaugt und in einem dafür vorgesehenen Behälter für Flüssigkeitsabfälle im unteren Chassis 1100 gesammelt. Die röhrchenförmigen Elemente haben bevorzugt eine Länge von 11.94 cm (4.7 inch) und einen inneren Durchmesser von 10.4 mm (0.041 inch).
  • Ein MTU-Transporter (nicht dargestellt) bewegt die MTUs 160 schrittweise (zur Rechten in 3) bei der Beförderung jeder nachfolgenden MTU 160 aus dem Luminometers 950 in die Deaktivierungsstation 750. Bevor eine MTU durch das Luminometer 950 in die Deaktivierungswarteschlange 750 befördert werden kann, muss der MTU-Transporter in die Ausgangsposition zurückgezogen werden, was durch einen strategisch angeordneten optischen Schlitzschalter angezeigt wird. Nach dem Entgegennehmen einer MTU 160 aus dem Luminometer bewegt der Transporter die MTU 160 zu einer Deaktivierungsstation, wo die dafür vorgesehenen Beförderungsleitungen, die mit dafür vorgesehenen Injektoren verbunden sind, die Deaktiverungslösung in jeden Aufnahmebehälter 162 der MTU 160 dispensieren. Vorhergehende MTUs in der Deaktivierungswarteschlange werden, wenn vorhanden, über die durch den MTU-Transporter zurückgelegte Distanz vorwärts geschoben. Sensoren an der Deaktivierungsstation überprüfen die Anwesenheit sowohl der MTU als auch des MTU-Transporters, wodurch das Auftreten einer Injektion von Deaktivierungsflüssigkeit in eine nichtvorhandene MTU oder eine doppelte Injektion in die gleiche MTU verhindert wird.
  • Eine Ansaugstation (nicht dargestellt) hat fünf mechanisch gekoppelte Ansaugröhrchen, die für das Ausführen von vertikalen Bewegungen auf einem Ansaugröhrchenhalter befestigt sind und an einen Auslöser zum Anheben und Absenken der Ansaugröhrchen gekoppelt sind. Die Ansaugstation steht in der letzten Position entlang der Deaktivierungswarteschlange, bevor die MTUs durch ein Loch in der Bezugsplatte 82 abgeworfen werden und in den Abfallbehälter 1108 gelangen. Jedes Mal, wenn sich eine MTU in die Deaktivierungsstation bewegt, bewegen sich die Ansaugröhrchen auf und ab, ob eine MTU in der Ansaugstation vorhanden ist oder nicht. Wenn eine MTU anwesend ist, saugen die Ansaugröhrchen die flüssigen Inhalte aus der MTU. Wenn die nächste MTU durch den MTU-Transporter in die Deaktivierungsstation befördert wird, wird die zuletzt abgesaugte MTU vom Ende der Deaktivierungswarteschlange weggeschoben und fällt in den Abfallbehälter 1108.
  • Die Schritte und Reihenfolge des oben beschriebenen Assayverfahrens, die im Analysator 50 in der bevorzugten Betriebsart durchgeführt werden, sind graphisch und prägnant im Dokument Gen-Probe TIGRIS Storyboard v.1.0, 23. Juni 1997, beschrieben, von welchem eine Kopie mit der vorläufigen Offenbarung eingereicht wurde, von welcher die Priorität für die momentane Anmeldung beansprucht wird und der Inhalt desselben durch Bezugnahme hierin mit aufgenommen ist.
  • Idealerweise kann der Analysator 50 etwa 500 bevorzugte Assays in einem 8-stündigen Zeitraum oder etwa 1.000 bevorzugte Assays in einem 12-stündigen Zeitraum durchführen. Ist der Analysator 50 erst einmal aufgebaut und initialisiert, bedarf es für gewöhnlich wenig oder keiner Assistenz oder Intervention durch den Bediener. Jede Probe wird für ein vorgegebenes Assay identisch gehandhabt, obwohl der Analysator in der Lage ist, vielfache Assaytypen simultan durchzuführen, in denen unterschiedliche MTUs identisch oder nicht identisch gehandhabt werden können. Folglich werden manuelles Pipettieren, die zeitliche Planung zum Inkubieren, Temperaturregelung und andere Einschränkungen, die mit einer manuellen Durchführung zahlreicher Assays verbunden sind, vermieden, wodurch die Verlässlichkeit, Effizienz und Durchsatzleistung gesteigert werden. Und weil der Kontakt des Bedieners mit Proben im Allgemeinen auf das Laden der Proben begrenzt ist, werden Risiken einer möglichen Infektion weitestgehend reduziert.
  • Während die Erfindung in Verbindung mit den Ausführungsformen beschrieben worden ist, die gegenwärtig als am meisten praktisch und bevorzugt angesehen werden, soll verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf die offenbarte Ausführungsformen beschränkt ist, sondern dass im Gegenteil beabsichtigt ist, eine Vielzahl von Variationen abzudecken, die unter die beigefügten Ansprüche fallen.

Claims (26)

  1. Vorrichtung zum Vermischen des fluiden Inhalts von zumindest einem Behälter, wobei die Vorrichtung aufweist: ein drehbares Bauteil (414), das drehbar um eine erste Drehachse gebaut und angeordnet ist, einen oder mehrere Behälterhalter (406), wobei jeder der Behälterhalter (406) eine geometrische Symmetrieachse (410) hat und zum Halten eines Behälters (440) in diesem gebaut und angeordnet ist, wobei zumindest einer der Behälterhalter einen Flüssigkeit enthaltenden Behälter hält, der an seinem oberen Ende offen ist und eine geometrische Symmetrieachse hat, die mit der geometrischen Symmetrieachse (410) des Behälterhalters (406) zusammenfällt, wobei der Behälterhalter (406) derart auf dem drehbaren Bauteil (414) montiert ist, dass jener mit diesem mitdreht, so dass die geometrische Symmetrieachse (410) jedes Behälterhalters (406) generell parallel zu der ersten Drehachse verläuft; einen Behälterhalter-Montageaufbau, der an jedem Behälterhalter angeschlossen ist, wobei der Behälterhalter-Montageaufbau zum Anschließen des zugeordneten Behälterhalters (406) an das drehbare Bauteil (414) und zum Zulassen der Drehung des angeschlossenen Behälterhalters (406) um eine zweite Drehachse (412) gestaltet und angeordnet ist, und Drehbewegungs-Kopplungsteile, die im Betrieb an dem drehbaren Bauteil (414) und dem Behälterhalter-Montageaufbau angeschlossen sind, wobei die Drehbewegungs-Kopplungsteile derart gestaltet und angeordnet sind, dass jeder Behälterhalter (406) in Drehung um die zweite Drehachse (412) versetzt wird, wenn das drehbare Bauteil (414) um die erste Drehachse dreht, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Drehachse generell parallel zu und beabstandet von der ersten Drehachse und der geometrischen Symmetrieachse (410) des zugeordneten Behälterhalters verläuft.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend vier Behälterhalter (406), die um 90 Grad voneinander beabstandet sind.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei das drehbare Bauteil (414) die Gestalt eines rechtwinkligen Kreuzes mit vier um 90 Grad beabstandeten Armen (444, 445) hat, die sich radial von der ersten Drehachse aus erstrecken.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei drei der vier Arme (444) generell dieselbe Länge haben und ein vierter Arm (445) länger als die anderen drei Arme ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 4, weiterhin aufweisend vier Behälterhalter (406), wobei jeder der Behälterhalter (406) auf einem jeweils zugeordneten Arm (444, 445) des drehbaren Bauteils (414) montiert ist und wobei alle Behälterhalter (406) an dem drehbaren Bauteil (414) in derselben radialen Entfernung von der ersten Drehachse montiert sind.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei jeder der Behälterhalter (406) aufweist: ein generell zylindrisches Element mit einem offenen oberen Ende zur Aufnahme und zum Halten eines Behälters (440); und eine Behälter-Zurückhaltefeder (408), die einen seitlichen Spalt überspannt, der in einem Seitenabschnitt des zylindrischen Elements zum Halten des Behälters (440) innerhalb des zylindrischen Elements gebildet ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Behälterhalter-Montageaufbau aufweist: eine vertikale Welle (423), die drehbar in dem drehbaren Bauteil (414) montiert ist; und ein Wellenblock-Aufbau geeignet zum Befestigen des zylindrischen Elements an die vertikale Welle (423), wobei der Wellenblock-Aufbau aufweist: eine Blockstruktur (432) mit gekrümmten Endabschnitten, die mit der Innenseite des zylindrischen Behälterhalters zusammenpassen, mit einer generell kreisförmigen Öffnung (449) zur Aufnahme der vertikalen Welle (423), mit einem ersten Schlitz (438), der sich von der Öffnung zu einem Ende der Blockstruktur (432) erstreckt, und mit einem zweiten Schlitz (436), der sich zur Bildung eines ausladenden Arms (435) generell senkrecht von einer Kante der Blockstruktur (432) zu dem ersten Schlitz (438) erstreckt; und eine Schraube (437), die sich durch eine seitlich durch die Blockstruktur (432) hindurch laufende Durchgangsbohrung (441), durch den ersten Schlitz (438) und in eine ausgerichtete, seitlich im ausladenden Arm (435) ausgebildete Gewindebohrung (447) hinein erstreckt, so dass sich bei einem Anziehen der Schraube (437) der ausladenden Arm (435) derart beugt, dass die Öffnung (449) um die vertikale Welle (423) herum enger wird.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Drehbewegungs-Kopplungsteile aufweisen: ein Planetengetriebe (422), das operativ dem einen oder jedem der mehreren Behälterhalter (406) zugeordnet ist, um drehbar mit diesem bzw. diesen zu sein; und ein Sonnenrad (416), das bezüglich des drehbaren Bauteils (414) befestigt ist, wobei jedes Planetengetriebe (422) operativ mit dem Sonnenrad (416) im Eingriff ist, so dass die Drehung des drehbaren Bauteils (414) um die erste Drehachse eine entsprechende Drehung jedes Planetengetriebes (422) und des jeweils zugeordneten Behälterhalters (406) um die zweite Drehachse (412) bewirkt.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Strichcode-Leser-Vorrichtung (405) nahe des drehbaren Bauteils (414) befestigt und zum Lesen von Strichcode-Informationen auf einem von dem Behälterhalter (406) getragenen Behälter (440) gestaltet und angeordnet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, weiterhin aufweisend ein Sensorsystem, dass zur Bestimmung der Drehstellung des drehbaren Bauteils (414) gestaltet und angeordnet ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Sensorsystem aufweist: vier optische Sensoren (426), die bezüglich des drehbaren Bauteils (414) befestigt und nahe dieser in 90 Grad – Intervallabständen montiert sind; und ein Sensorschild (424), das an dem drehbaren Bauteil (414) befestigt und zur während der Drehung des drehbaren Bauteils (414) sequentiellen Aktivierung jedes der vier optischen Sensoren angeordnet ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Sensorschild (424) an dem drehbaren Bauteil (414) an einer einem der Behälterhalter (406) entsprechenden Stelle befestigt ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 12, wobei das drehbare Bauteil (414) die Gestalt eines rechtwinkligen Kreuzes mit vier in 90 Grad-Abständen angeordneten, sich radial von der ersten Drehachse aus erstreckenden Armen (444, 445), hat und wobei sich das Sensorschild (424) von einem der vier Arme aus erstreckt.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, weiterhin aufweisend eine mit dem Ende eines der vier Arme (445) in Verbindung stehende Erweiterung (417), die den Arm (445), an dem die Erweiterung angebracht ist, länger als die anderen drei Arme (444) macht, wobei das Sensorschild (424) mit der Erweiterung (417) verbunden ist.
  15. Verfahren zum Vermischen des fluiden Inhalts eines Behälters mit einer Drehachse, aufweisend: Bereitstellung eines offenen, Flüssigkeit-enthaltenden Behälters mit einer geometrischen Symmetrieachse; Drehung des Behälters um eine erste Drehachse, die parallel zu der geometrischen Symmetrieachse des Behälters und beabstandet von der geometrischen Symmetrieachse des Behälters verläuft; und gleichzeitige Drehung des Behälters um eine zweite Drehachse, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Drehachse parallel zu der geometrischen Symmetrieachse des Behälterhalters und beabstandet von der geometrischen Symmetrieachse des Behälters und der ersten Drehachse verläuft.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der fluide Inhalt des Behälters ein festes Trägermaterial zum Binden und Immobilisieren eines Ziel-Analyts aufweist, das in einer Probe enthalten sein kann.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei das feste Trägermaterial magnetisch ansprechende Partikel enthält.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 17, wobei das Ziel-Analyt eine Ziel-Nukleinsäure ist.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei der fluide Inhalt des Behälters weiterhin eine Polynukleotid-Einfangsonde enthalten, die einen Zielnukleotid-Basensequenzabschnitt hybridisiert, der in der Ziel-Nukleinsäure bei einem ersten Satz von vorbestimmten Hybridisierungsbedingungen vorhanden ist.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei die magnetisch ansprechenden Partikel ein immobilisiertes Polynukleotid enthält, das die Polynukleotid-Einfangsonde bei einem zweiten Satz von vorbestimmten Hybridisierungsbedingungen hybridisiert.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, weiterhin aufweisend: Entziehen eines Aliquot dem fluiden Inhalt des Behälters; Bereitstellen des Aliquot der Probe, wobei die Probe in dem Reaktionsbehälter vorhanden ist; und Aussetzen der Probe dem ersten und dem zweiten Satz von vorbestimmten Hybridisierungsbedingungen.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, weiterhin aufweisend ein Aussetzen der Probe einem magnetischen Feld zur Isolierung der magnetisch ansprechenden Partikel innerhalb des Reaktionsbehälters.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 22, weiterhin aufweisend Trennung zumindest eines Teils der Probe von den in des Reaktionsbehälters isolierten magnetisch ansprechenden Partikeln, wodurch eine Trennung einer Nicht-Ziel-Nukleinsäure, die in der Probe vorhanden sein kann, von der Ziel-Nukleinsäure vorgenommen wird.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, weiterhin aufweisend eine Ermittlung des Vorhandenseins oder Nicht-Vorhandenseins der Ziel-Nukleinsäure in der Probe als Indiz für das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein eines Organismus oder eines Virus oder einer oder mehrerer Bestandteile einer Gruppe von Organismen oder Viruse in der Probe.
  25. Verfahren nach Anspruch 24, weiterhin aufweisend eine Amplifikation des Zielnukleotid-Basensequenzabschnitts vor dem Ermittlungsschritt.
  26. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 25, wobei der fluide Inhalt des Behälters ein Ziel-Einfangmittel aufweist.
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