用于微板注射器系统的液体和板传感器技术方案

在样品分析装置中，注射器组件将试剂注射在样品上，来自样品的冷光被传输至检测器。组件可以朝向和远离样品移动。组件可以包括与一个或多个供应试剂或其它液体的贮液器连通的一个或多个针。组件可以包括用于与检测器通信的光导。可以提供药筒，在药筒中设置有组件、一个或多个贮液器以及一个或多个泵。药筒和/或装置可以构造成能够在装置外部进行清洗或装填。药筒和/或装置可以包括一个或多个类型的传感器，传感器构造成检测例如装置和/或药筒的一个或多个位置处的液体或气泡的存在。

Liquid and plate sensors for micro plate injector systems

In the sample analysis device, the injector assembly inject reagents to the sample, and the cold light from the sample is transmitted to the detector. The components can move toward and away from the sample. A component may include one or more needles connected to a reservoir of one or more supply reagents or other liquids. The component may include a light guide for communicating with the detector. Can provide the cartridge in the cartridge case is arranged in the assembly, one or more liquid storage device and one or more pumps. The cartridge and / or device can be configured to be cleaned or filled in the external device. The cartridge and / or device may include one or more sensors configured to detect sensor types, such as at one or more locations device and / or cartridge liquid or air bubble.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于微板注射器系统的液体和板传感器相关申请本申请要求2014年12月10日提交的美国专利申请14/566708的优先权，该美国专利申请的全部内容并入本文作为参考。
本专利技术总的来说涉及分析仪器，包括多模分析仪器和与这种仪器一起使用的药筒、以及与这种仪器和药筒相关的方法。特别地，本专利技术涉及利用这种仪器、药筒和方法测量来自样品的冷光发射，并且涉及解决与结合冷光测量的试剂和其它液体的使用相关的问题。
技术介绍
已经开发出各种分析仪器用于进行基于光学的测量(例如荧光、冷光和光吸收)作为在生命科学领域中使用的化验的一部分。很多分析仪器被设计出来执行仅仅一种或几种专用类型的测量。另一方面，多模分析仪器，也称为多模读取器，被设计用于在单个仪器中执行多个分析化验。多模分析仪器可以设计为是可重构的，从而让用户能够选择不同类型的待执行的测量。一些多模分析仪器使用针对特定应用的药筒从而使得能够实现可重构。例如在美国专利公开No.2005/0012929、2005/0105080和2003/0048447中描述了多模分析仪器的实例。另外的实例包括上述美国专利No.8119066和美国专利申请公开No.2012/0077282。在进行瞬时发光(flashluminescence)的情况下，试剂必须被注射到样品上以诱导发光反应。在使用药筒的多模读取器的情况下，需要将试剂注射功能和发光读取功能结合到单个药筒中。此外，因为发光实验需要流体系统来分配试剂液体，这种系统必须进行周期性地清洗和装填，并且可能要清洁或消毒。因此，发光实验可能会需要多种不同类型的液体流，这会导致对样品分析装置的光学部件的不期望的污染以及其它问题。例如，污染可能来自于静电加速的液滴、非受控液滴尺寸的产生、不期望地将液体分配或溢出到敏感光学部件、以及流体系统中泄露的发展。因此，对于解决这类问题的样品分析装置，包括那些使用发光药筒的样品分析装置还存在需求。
技术实现思路
为了全部地或部分地解决上述问题和/或本领域技术人员可能已经观察到的其它问题，本专利技术提供如下面的实施方式中示例性描述的方法、过程、系统、装置、仪器和/或器件。根据一个实施例，一种样品分析装置包括：装置壳体；样品载架，其设置在所述装置壳体中并且构造成支撑样品；试剂贮液器；泵，其与所述试剂贮液器连通；注射器组件，其设置在所述装置壳体中并且包括注射器壳体和延伸穿过所述注射器壳体的注射器针，所述注射器针构造成经由所述泵与所述试剂贮液器连通；以及发光检测器，其位于所述装置壳体中以接收来自所述样品的光学信号。根据另一实施例，所述的样品分析装置包括可移除地安装在所述样品分析装置处的发光药筒，所述发光药筒包括药筒壳体和设置在所述药筒壳体中的驱动器，所述药筒壳体包括药筒壳体开口，其中，贮液器支撑件和所述泵设置在所述药筒壳体中，所述注射器组件至少部分地设置在所述药筒壳体中，并且所述驱动器能够使所述注射器组件穿过所述药筒壳体开口并交替地朝向和远离所述样品载架移动。根据另一实施例，一种在样品分析装置中使用的发光药筒，所述发光药筒包括：药筒壳体，其包括药筒壳体开口；贮液器支撑件，其设置在所述药筒壳体中并且构造成支撑试剂贮液器；泵，其与所述试剂贮液器连通；驱动器，其设置在所述药筒壳体中；注射器/读取器组件，其至少部分地设置在所述药筒壳体中并且包括：注射器/读取器壳体；注射器针，其延伸穿过所述注射器/读取器壳体并构造成经由所述泵与由所述贮液器支撑件支撑的试剂贮液器连通；以及光导，其延伸穿过所述注射器/读取器壳体并构造成与发光检测器连通，所述驱动器能够使所述注射器/读取器组件穿过所述药筒壳体开口并交替地朝向和远离所述药筒壳体移动；以及电连接器，其安装在所述药筒壳体处并且与所述驱动器和所述泵信号连通，所述电连接器构造成可移除地耦接至所述样品分析装置以从所述样品分析装置接收电力并且将信号传输至所述样品分析装置或从所述样品分析装置接收信号。根据另一实施例，一种样品分析装置包括：根据本文公开的任何实施例所述的发光药筒；装置壳体；样品载架，其设置在所述装置壳体中；以及药筒支撑件，其构造成接纳所述发光药筒使得所述发光药筒可移除地安装在所述药筒支撑件上，所述药筒支撑件能够在内部药筒支撑件位置与外部药筒支撑件位置之间移动，在所述内部药筒支撑件位置，所述药筒支撑件完全地位于所述装置壳体中；在所述外部药筒支撑件位置，所述药筒支撑件至少部分地位于所述装置壳体外部，其中所述驱动器能够使所述注射器/读取器组件交替地朝向和远离所述样品载架移动；并且所述样品载架和所述药筒支撑件中的至少一者是可移动的以将所述注射器/读取器组件与容纳在所述样品载架上的样品对准。根据另一实施例，一种样品分析方法包括：将注射器组件定位为与样品分析装置中的样品对准并且距所述样品期望的距离，所述注射器组件包括注射器壳体和延伸穿过所述注射器壳体的注射器针；通过操作泵将试剂从所述注射器针注射到所述样品，以建立所述试剂从试剂贮液器到所述注射器针的流动；以及在发光检测器处检测从所述样品发射的冷光。根据另一实施例，所述样品分析装置包括药筒支撑件，所述方法还包括：将发光药筒装载在所述药筒支撑件上，所述发光药筒包括药筒壳体，所述药筒壳体包括药筒壳体开口，所述泵和所述试剂贮液器设置在所述药筒壳体中，所述注射器组件至少部分地设置在所述药筒壳体中并且延伸穿过所述药筒壳体开口；以及在使所述注射器组件与所述样品对准之前，通过操作所述药筒支撑件将所述发光药筒移动到所述样品分析装置的装置壳体中。在阅读下面的附图和详细描述之后本领域技术人员将明白本专利技术的其它器件、装置、系统、方法、特征和优点。意图将所有这些附加的系统、方法、特征和优点包含在本说明书中，落入本专利技术的保护范围内并且受所附权利要求书的保护。附图说明参考附图可以更好地理解本专利技术。附图中的部件不一定是按比例绘制的，为了显示本专利技术的原理而进行了着重显示。在附图中，相同的附图标记表示所有不同视图中对应的部件。图1A是根据一些实施例的药筒的部件实例的示意图。图1B是根据一些实施例的用于荧光应用的药筒的部件实例的示意图。图1C是根据一些实施例的用于光吸收应用的药筒的部件实例的示意图。图2是根据一些实施例的具有一体式读取头的发光药筒的实例的示意图。图3是根据一些实施例的具有一体式检测器的发光药筒的实例的示意图。图4是根据一些实施例的药筒系统的实例的示意性俯视图。图5是根据一些实施例的顶部和底部读取药筒系统的实例的示意图。图6是图5所示药筒构造的示意性俯视图。图7是根据一些实施例的瞬时荧光药筒系统的实例的示意图。图8是根据一些实施例的瞬时发光药筒系统的实例的示意性俯视图。图9A是根据一些实施例的样品分析系统或装置的实例的示意性俯视图。图9B是图9A所示样品分析系统或装置的示意性侧视图。图10是根据一些实施例的样品分析系统或装置的实例的示意图。图11是根据一些实施例的注射器或注射器/读取器组件的实例的透视图。图12A是当表面清洁并且没有气泡正在产生时，图11所示注射器或注射器/读取器组件的末端(远端)部分的透视图。图12B是当因为分配液体/空气混合物而导致在相关注射器系统中已经产生气泡时，图11和图12A所示注射器或注射器/读取器组件的末端(远端)部分的透视图。图13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种样品分析装置，包括：装置壳体；样品载架，其设置在所述装置壳体中并且构造成支撑样品；试剂贮液器；泵，其与所述试剂贮液器连通；注射器组件，其设置在所述装置壳体中并且包括注射器壳体和延伸穿过所述注射器壳体的注射器针，所述注射器针构造成经由所述泵与所述试剂贮液器连通；以及发光检测器，其位于所述装置壳体中以接收来自所述样品的光学信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.10 US 14/566,7081.一种样品分析装置，包括：装置壳体；样品载架，其设置在所述装置壳体中并且构造成支撑样品；试剂贮液器；泵，其与所述试剂贮液器连通；注射器组件，其设置在所述装置壳体中并且包括注射器壳体和延伸穿过所述注射器壳体的注射器针，所述注射器针构造成经由所述泵与所述试剂贮液器连通；以及发光检测器，其位于所述装置壳体中以接收来自所述样品的光学信号。2.根据权利要求1所述的样品分析装置，其中所述样品载架是可移动的以将所述注射器组件与容纳在所述样品载架上的样品对准。3.根据权利要求1所述的样品分析装置，包括可移除地安装在所述样品分析装置处的发光药筒，所述发光药筒包括药筒壳体和设置在所述药筒壳体中的驱动器，所述药筒壳体包括药筒壳体开口，其中，贮液器支撑件和所述泵设置在所述药筒壳体中，所述注射器组件至少部分地设置在所述药筒壳体中，并且所述驱动器能够使所述注射器组件穿过所述药筒壳体开口并交替地朝向和远离所述样品载架移动。4.根据权利要求3所述的样品分析装置，其中所述发光药筒包括电连接器，所述电连接器安装在所述药筒壳体处并且与所述驱动器和所述泵信号连通，所述电连接器构造成可移除地耦接至所述样品分析装置以从所述样品分析装置接收电力并且将信号传输至所述样品分析装置或从所述样品分析装置接收信号。5.根据权利要求4所述的样品分析装置，包括设置在所述装置壳体中的特征，当所述发光药筒可移除地安装在所述样品分析装置处时，所述特征与所述电连接器连通，所述特征选自包括如下项的组：电源、构造成从所述发光检测器接收检测信号的信号处理电路、构造成将控制信号传输至所述驱动器的驱动器控制器、构造成将控制信号传输至所述泵的泵控制器、以及上述项目中两项或更多项的组合。6.根据权利要求3所述的样品分析装置，其中所述注射器组件包括光导，所述光导延伸穿过所述注射器壳体并且构造成与所述发光检测器通信。7.根据权利要求6所述的样品分析装置，其中所述发光检测器设置在所述药筒壳体中。8.根据权利要求6所述的样品分析装置，其中所述药筒壳体包括光输出口，并且所述光导耦接至所述光输出口或者延伸穿过所述光输出口。9.根据权利要求6所述的样品分析装置，其中所述注射器壳体包括壳体远端，所述注射器针包括位于所述壳体远端处的针出口，所述注射器组件包括构造成检测所述壳体远端处的液体的液体传感器，所述液体传感器包括围绕所述光导并构造成与电子部件通信的导电管，所述电子部件构造成检测所述导电管与所述注射器针之间或所述导电管与所述注射器壳体之间的电流。10.根据权利要求3所述的样品分析装置，其中所述贮液器支撑件能够在内部贮液器支撑件位置与外部贮液器支撑件位置之间移动，在所述内部贮液器支撑件位置，所述贮液器支撑件完全地位于所述药筒壳体中；在所述外部贮液器支撑件位置，所述贮液器支撑件至少部分地位于所述药筒壳体外部。11.根据权利要求3所述的样品分析装置，包括构造成检测所述药筒壳体的底部中聚集的液体的液体传感器。12.根据权利要求11所述的样品分析装置，其中所述药筒壳体包括穿透地形成有所述药筒壳体开口的底壁，并且所述液体传感器包括设置在所述底壁处并构造成与电子部件通信的电容性传感器，所述电子部件构造成检测来自所述电容性传感器的指示所述电容性传感器上存在液体的信号。13.根据权利要求3所述的样品分析装置，包括药筒支撑件，所述药筒支撑件构造成接纳所述发光药筒使得所述发光药筒可移除地安装在所述药筒支撑件上，所述药筒支撑件能够在内部药筒支撑件位置与外部药筒支撑件位置之间移动，在所述内部药筒支撑件位置，所述药筒支撑件完全地位于所述装置壳体中；在所述外部药筒支撑件位置，所述药筒支撑件至少部分地位于所述装置壳体外部。14.根据权利要求13所述的样品分析装置，其中所述样品支撑件是可移动的以将所述注射器组件与容纳在所述样品载架上的样品对准。15.根据权利要求13所述的样品分析装置，其中所述药筒支撑件包括多个药筒位置，所述药筒位置构造成同时接纳所述发光药筒以及一个或多个其它的可移除药筒。16.根据权利要求13所述的样品分析装置，其中所述装置壳体包括具有装置壳体开口的外壁，所述药筒支撑件能够在所述内部药筒支撑件位置与所述外部药筒支撑件位置之间沿着第一方向穿过所述装置壳体开口移动。17.根据权利要求16所述的样品分析装置，其中所述贮液器支撑件能够在内部贮液器支撑件位置与外部贮液器支撑件位置之间沿着与所述第一方向垂直的第二方向移动，在所述内部贮液器支撑件位置，所述贮液器支撑件完全地位于所述药筒壳体中；在所述外部贮液器支撑件位置，所述贮液器支撑件至少部分地位于所述药筒壳体外部。18.根据权利要求17所述的样品分析装置，其中当所述药筒支撑件处于所述外部药筒支撑件位置时，所述贮液器支撑件能够移动至所述外部贮液器支撑件位置，并且在所述外部贮液器支撑件位置，所述贮液器支撑件与所述外壁处于重叠关系，使得所述贮液器支撑件阻止所述药筒支撑件移动到所述内部药筒支撑件位置。19.根据权利要求13所述的样品分析装置，包括外部液体容器，当所述药筒支撑件处于所述外部药筒支撑件位置时，所述外部液体容器能够可移除地安装在所述发光药筒和所述药筒支撑件中的至少一者上，所述外部液体容器包括构造成接纳所述注射器组件的口，其中所述驱动器能够使所述注射器组件交替地移入所述口中以及从所述口移出来。20.根据权利要求19所述的样品分析装置，其中所述装置壳体包括具有装置壳体开口的外壁，所述药筒支撑件能够在所述内部药筒支撑件位置与所述外部药筒支撑件位置之间穿过所述装置壳体开口移动，并且所述外部液体容器构造成，当所述外部液体容器安装在所述发光药筒或所述药筒支撑件上时，所述外部液体容器与所述外壁重叠，使得所述外部液体容器阻止所述药筒支撑件移动到所述内部药筒支撑件位置。21.根据权利要求1所述的样品分析装置，包括阱传感器，所述阱传感器构造成根据预定组的阱位置检测设置在所述样品载架上的样品支撑件的各个阱的存在与否，其中所述样品载架是可移动的以将所述样品支撑件传感器与各个阱位置对准。22.根据权利要求21所述的样品分析装置，其中所述阱传感器包括光源和与所述光源对准的阱传感器检测器，所述光源和所述阱传感器检测器中的任一者或两者位于所述样品载架上方或下方。23.根据权利要求1所述的样品分析装置，包括间隙传感器，所述间隙传感器构造成测量所述注射器组件的末端与设置在所述样品载架上的样品支撑件的顶部之间的间隙。24.根据权利要求23所述的样品分析装置，其中所述间隙传感器包括光源和与所述光源对准的间隙传感器检测器，所述光源构造成发出穿过所述间隙并入射在所述末端和所述样品支撑件上的光束。25.根据权利要求1所述的样品分析装置，其中所述注射器针是构造成与第一试剂贮液器连通的第一注射器针，所述注射器组件还包括第二注射器针，所述第二注射器针延伸穿过所述注射器壳体并构造成经由所述泵与由所述贮液器支撑件支撑的第二试剂贮液器连通。26.根据权利要求1所述的样品分析装置，其中所述注射器针具有选自一个组的构造，所述组包括如下项目：所述注射器针由导电材料构成并且与电接地相连通；所述注射器针由导电材料构成并且与电接地相连通，并且所述注射器针包括内表面和位于所述内表面上的非金属涂层，所述内表面包括未被所述非金属涂层覆盖的非覆盖区域，使得流过所述注射器针的液体暴露于所述非覆盖区域；所述注射器针由导电材料构成并且与电接地相连通，并且所述注射器针包括内表面和位于所述内表面上的非金属导电涂层；所述注射器针的至少一部分由抗静电塑料构成或涂覆有抗静电塑料，并且与电接地相连通，流过所述注射器针的液体暴露于所述抗静电塑料；以及所述样品分析装置包括流体地耦接在所述泵与所述注射器针之间的塑料管，所述塑料管由抗静电塑料构成或涂覆有抗静电塑料，并且与电接地相连通，流过所述注射器针的液体暴露于所述抗静电塑料。27.根据权利要求1所述的样品分析装置，包括流体耦接在所述泵与所述注射器针之间的管以及构造成检测所述管中的气泡的气泡传感器。28.根据权利要求27所述的样品分析装置，其中所述气泡传感器构造成将输出信号传输至所述泵或泵控制器，所述泵控制器响应于检测到气泡而控制所述泵。29.根据权利要求1所述的样品分析装置，其中所述注射器壳体包括壳体远端，所述注射器针包括位于所述壳体远端处的针...

【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟夫·J·阿茨勒，迈克尔·卡茨林格，格奥尔格·克龙贝格尔，伯恩哈德·申瓦尔德，
申请(专利权)人：分子装置有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US