实验室仪器、对分析物进行试验的自动化系统和移动微生物试验板的机电组件技术方案

技术编号:20065863 阅读:49 留言:0更新日期:2019-01-14 02:15
本实用新型专利技术涉及实验室仪器、对分析物进行试验的自动化系统和移动微生物试验板的机电组件。该系统包括:制备用于ID分析的样本的第一部分,该第一部分包括接收培养板的工具;用于自动化地操作拾取工具的第一机器人;向第一机器人通知菌落的位置的工具;通过第一机器人控制菌落拾取的工具;在第一样本悬浮液制备平台处将悬浮液液体提供进入悬浮液试管的工具;用于测量悬浮液的浊度的比浊计;第二机器人;将带有剩余部分悬浮液的悬浮液试管从第一样本悬浮液制备平台传送到第二样本悬浮液制备平台的工具;用于测量悬浮液的浊度的第二比浊计;用于接种用于AST分析的盒的第二部分;以及盒转移仪器,其将接种的盒装载到实施AST的设备中。

【技术实现步骤摘要】
实验室仪器、对分析物进行试验的自动化系统和移动微生物试验板的机电组件本申请为申请日为2016年05月27日、技术名称为:“制备用于鉴定和抗生素敏感性试验的单样本悬浮液的自动化系统”的中国专利申请201620786142.X的分案申请。对相关申请的交叉引用本申请要求2015年5月28日提交的美国临时申请号62/167,577,2016年4月5日提交的美国临时申请号62/318,494,2015年5月28日提交的美国临时申请号62/167,593,和2015年12月18日提交的美国临时申请号62/269,545的权益,以上全部专利申请的公开内容通过引用并入本文。
本技术涉及用于制备在鉴定试验和抗生素敏感性试验中使用的单样本悬浮液的自动化系统。
技术介绍
定位和选择微生物菌落并用质谱学(特别是MALDI-TOF-MS(基质辅助激光解吸和电离飞行时间质谱))鉴定微生物的方法和系统,和执行的系统是已知的。这样的系统和方法被描述于Botma等的WO2013/147610中,其公开内容通过引用并入本文。MALDI分析是一种有用的工具,用于解决生物化学、免疫学、遗传学和生物学的结构性问题。样本在气相下电离,并使用飞行时间(TOF)分析仪来测量离子质量。TOF分析从离子形成时并且随着离子进入漂移区被加速至某一恒定动能时开始。离子在经过与其质量的平方根成正比的飞行时间后到达一个探测器。之所以能生成质量谱,是因为质量不同的离子到达探测器的时间不同。质谱分析法在药物发现与开发、基因分型和蛋白质组研究领域通常是一种强大的工具。MALDI,一种特殊质谱类型,已在细菌和微生物的表征与鉴定领域得到了应用。目前的研究趋势是用从微摩尔水平到阿托摩尔(atomic-mole)水平范围的大量个体样本来分析越来越大数目的样本。结果是样本也变得更小,这就需要对合适数量的微生物进行高效和可靠的获取,并且能将所获取的一定数量的样本存放在MALDI仪器中使用的靶板上。在典型的MALDITOFMS操作中,将待分析样本点样或沉积在MALDI靶板上,其可以为允许样本离子化的金属或其他材料。通常接受的用于制备MALDI靶板的方法是将怀疑含有微生物的样本从铺板培养基直接点样或涂抹在靶板上。在样本的添加后,基质试剂经常被加入以支持样本电离。在一些情况下也加入萃取剂。在其他情况下,需要在样本加入到靶板上之前可以要求进行离线萃取步骤。一旦靶板被制备好,它被放置在MALDI仪器中的一个固定位置。靶板上有多个沉积点(例如单个靶板上有24到384个沉积点),并且这些沉积点相对于靶板边缘的方向是固定的。靶板放置在一个X-Y载物台上,这样就能把从微生物菌落中获得的样本沉积在选定的沉积点上。在靶板和金属格栅之间保持高压电位。此电压既可以维持恒定,也可以是脉冲的,这取决于需要的结果和腔室内产生的真空度。激光被发射到样本/基质内,形成一团离子雾。电压差用来使离子加速进入飞行管内,以对这些离子进行分析。分析将飞行时间和离子化组分的质量直接关联。有多个参数能够影响结果的质量,包括靶的平度、基质的量和类型、样本的浓度、样本靶的导电性、沉积点的设置精度、以及一些其他的可变因素。因为过程需要拾取菌落并且将其直接沉积在板上,拾取的样本不能被用于其他分析的样本源。因此,如果期望在样本上实施其他试验,样本的另一部分必须被获取以实施该试验。因为对多种试验来说需要多次菌落拾取,需要增长的处理时间和由于两次拾取样本之间的差异造成的不一致的结果的可能性。因此,仍然需要探索用于从菌落获得微生物的样本和将获得的样本提供用于多种试验的自动化的、有效的方法和系统。
技术实现思路
为了解决至少一个以上提及的问题,本专利技术提供了一种可在培养皿上定位和选择微生物菌落,并用MALDI和至少一种其它试验在所述选择的菌落中鉴定微生物的自动化方法和系统。所述方法包括以下的自动化步骤:在培养皿上定位和选择微生物菌落;从所述选择的微生物菌落中获得样本;制备所述获得样本的悬浮液;将所获得的样本的一部分分配在靶板上并将所述靶板放置在执行MALDI的仪器内,以对所选择的微生物菌落的所述样本进行鉴定;并将所述悬浮液的另一部分使用或转移以进行另一种试验。在一个实施例中,第二种试验是抗生素敏感性试验(AST)。所述AST可以使用已有的自动化AST方法(BDPhoenix或Vitek)或可以为Kirby-Baur/纸片(disk)扩散、纸片稀释、肉汤(broth)和琼脂稀释或其他方法。在一个实施例中,所述悬浮液在比色皿中制备。所述比色皿中的所述悬浮液使用比浊计检查以确定是否样本的浊度的值落入确定为适合MALDI试验的预定数值范围内。如果不是,样本的量或悬浮液内的稀释液的量被调整以提供具有目标浊度值的悬浮液。一旦一等分的悬浮液被从比色皿移送以进行MALDI,悬浮液被比浊计再次检查并且悬浮液的浊度再次被确定。这一次悬浮液的浊度被评价以确定是否该浊度落入第二试验(例如AST试验)中适合使用该样本的浊度值范围内。如果不是,悬浮液内的稀释液的量被调整以提供具有合适浊度值的悬浮液。所有的步骤是自动进行的,其在很大程度上避免了上述提及的问题,因为自动化避免了不期望的变化和误差,这导致了从MALIND仪器的不正确的结果、额外的成本和时间的浪费。通过自动化每个步骤,这些问题至少在很大程度上得以克服。在本领域中已经形成一种成见,那就是这些步骤中至少有一部分只能以手动完成,然而与此相反,本专利技术首次提供了一种可能性,即在定位和选择微生物菌落,并用MALDI在所述选择的菌落中进行微生物鉴定时所有必要的步骤均可实现自动化。通过将悬浮液制备完全自动化,本专利技术提供了一种准确的和可重现的方法,其将悬浮液用于MALDI鉴定和AST或其他试验。所述方法进一步包括将一等分的MALDI基质溶液覆盖到靶板上的分配的样本悬浮液上的自动化步骤。在一些实施例中,在一等分的MALDI基质溶液覆盖之前,先使所述沉积在靶板上的分配的样本悬浮液干燥。另一个实施例可以包括萃取剂的点样,例如在基质试剂之前的蚁酸,以增强结果。该使用悬浮液的可替换的方法进一步地在以下情况下非常有用,即另一种试验或分析被实施在微生物菌落的样本上。在根据本专利技术的方法的一个实施例中上述其它分析能以特别地可重现且高效的方式实现,其中所述方法进一步包括以下自动化步骤:获取第二等分的所述样本悬浮液;将所述第二等分的样本悬浮液沉积在AST试验的肉汤内;并且将接种的AST肉汤试管转移到实施敏感性试验或其他另外的分析的仪器。因此本专利技术的方法可用于自动获取或拾取样本并将其加入现有的ID/AST仪器中,包括但不限于BACTECTM、Phoenix、MGIT、VITEK和BacT/Alert。自动化方法的完全集成的实施例包括前述的步骤结合到单独的处理流程中。特别地,提供了用于承载微生物的培养皿的载物台。培养皿被放置在所述载物台上。提供了具有自动定位装置的自动拾取工具,其配备有拾取工具支架用于支撑拾取工具(例如移液管)。定位装置被安装以将所述拾取工具定位在所述培养皿上方的开始位置,并且分别地将拾取工具朝着所述培养皿自动降低或远离培养皿自动升高,和将拾取工具定位在转移位置。拾取工具被放置在定位装置的拾取工具支架上。拾取工具被定位在培本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种实验室仪器,其特征在于,所述实验室仪器包括:外壳,其限定用于接收包含用于试验的分析物的盒的内部空间;第一门,其在所述外壳的第一侧耦连到所述外壳并且被配置为将用于试验的多个盒接收到所述外壳的内部,其中所述盒被手动操作接收;第二门,其在所述外壳的第二侧耦连到所述外壳;和门驱动器,其耦连到所述第二门并且被配置为在所述门驱动器的自动化启动后对该门进行操作以将用于试验的多个盒接收到所述外壳的内部,其中所述盒被自动操作接收。

【技术特征摘要】
2015.05.28 US 62/167,577;2015.05.28 US 62/167,593;1.一种实验室仪器,其特征在于,所述实验室仪器包括:外壳,其限定用于接收包含用于试验的分析物的盒的内部空间;第一门,其在所述外壳的第一侧耦连到所述外壳并且被配置为将用于试验的多个盒接收到所述外壳的内部,其中所述盒被手动操作接收;第二门,其在所述外壳的第二侧耦连到所述外壳;和门驱动器,其耦连到所述第二门并且被配置为在所述门驱动器的自动化启动后对该门进行操作以将用于试验的多个盒接收到所述外壳的内部,其中所述盒被自动操作接收。2.根据权利要求1所述的实验室仪器,其特征在于,所述第一门包括耦连到所述外壳的铰链,所述第一门在偏移于所述铰链的位置处手动施加力的作用后可围绕所述铰链旋转。3.根据权利要求2所述的实验室仪器,其特征在于,所述外壳包括至少部分地限定第二门开口的导轨,所述第二门被附接到所述导轨并且在所述门驱动器的启动后可沿着所述导轨滑动。4.根据权利要求3所述的实验室仪器,其特征在于,所述门驱动器被自动控制器控制。5.根据权利要求3所述的实验室仪器,其特征在于,所述门驱动器是线性驱动器。6.根据权利要求5所述的实验室仪器,其特征在于,所述线性驱动器是丝杠、支架和小齿轮,以及气动活塞中的一个。7.根据权利要求1所述的实验室仪器,其特征在于,所述外壳中实施抗生素敏感性试验。8.根据权利要求1所述的实验室仪器,其特征在于,所述外壳包括输入界面,所述输入界面具有被配置为停用所述门驱动器的手动重写功能。9.根据权利要求8所述的实验室仪器,其特征在于,所述输入界面被配置为:当所述第一门处于关闭状态时,启动连接到所述第一门的锁定机构。10.一种用于对分析物进行试验的自动化系统,其特征在于,所述自动化系统包括:具有被配置为接收分析物的内部空间的盒;试验仪器,其具有外壳、第一门、第二门和门驱动器,所述外壳限定用于接收所述盒的内部空间,所述第一门在所述外壳的第一侧耦连到所述外壳并且被配置为用于手动操作,所述第二门在所述外壳的第二侧耦连到所述外壳并且耦连到所述门驱动器;和耦连到所述门驱动器的控制器。11.根据权利要求10所述的自动...

【专利技术属性】
技术研发人员:T·R·汉森R·霍尔茨M·凯乐斯达R·R·马尔塞波利R·皮尔庞特B·R·波尔A·塞德洛斯基S·石恩莱德克尔E·思科维哥托尼K·L·史密斯T·威尔斯
申请(专利权)人:BD科斯特公司
类型:新型
国别省市:荷兰,NL

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