用于处理生物样品的样品处理系统技术方案

本发明专利技术涉及用于处理生物样品的样品处理系统和方法，包括：一个样品处理设备，其具有水平地布置在由第一方向和第二方向所限定的平面中的接收板；第一工作臂和第二工作臂，它们可在第一方向上沿着接收板的第一边缘相对于接收板移动，其中至少一个移液设备被安装在第一工作臂上且可在第二方向和在第三方向上移动，其中至少一个抓取设备被安装第二工作臂上且可在第三方向上移动，其中设置在抓取设备上的抓取器可围绕平行于第三方向的抓取器旋转轴线旋转；以及一个控制设备；多个样品容器，多个移液端头，其中控制设备被配置成使得借助于抓取设备通过使由抓取器抓取的样品容器围绕抓取器的旋转轴线旋转来混合包含在样品容器中的样品液体。

Sample Processing System for Biological Samples

The present invention relates to a sample processing system and method for processing biological samples, including: a sample processing device having a receiving plate horizontally arranged in a plane defined by the first and second directions; a first working arm and a second working arm, which can move along the first edge of the receiving plate in the first direction relative to the receiving plate, and at least one liquid transfer device. The device is mounted on the first working arm and can be moved up in the second direction and in the third direction, in which at least one grabbing device is mounted on the second working arm and can be moved in the third direction, where the grabber installed on the grabbing device can rotate around the axis of the grabber parallel to the third direction; and a control device; a plurality of sample containers and a plurality of liquid transfer terminals, The control device is configured such that the sample liquid contained in the sample container is mixed by means of the grabbing device by rotating the sample container grabbed by the grabber around the rotating axis of the grabber.

【技术实现步骤摘要】
用于处理生物样品的样品处理系统本申请是于2013年5月23日提交的名称为“用于处理生物样品的样品处理系统”的专利技术专利申请201380026866.3的分案申请。
本专利技术涉及用于处理生物样品(尤其体液诸如血液、唾液、分泌物等或组织样品)的样品处理系统，尤其用于制备通过PCR进行DNA分析的样品，包括：一个样品处理设备：具有接收板，其中该接收板(14)基本上水平地布置在由第一方向(X)和第二方向(Y)所限定的平面中；具有第一工作臂和第二工作臂，其中该第一工作臂和该第二工作臂可沿着第一方向(X)(优选地沿着该接收板的第一边缘)相对于该接收板移动，且其中该第一工作臂和该第二工作臂在第二方向上基本上关于彼此平行延伸跨过该接收板，其中至少一个移液体设备被附接在该第一工作臂处，该至少一个移液设备可在第二方向(Y)上和垂直于该第一方向和该第二方向的第三方向(Z)上移动，且其中抓取设备被附接在该第二工作臂处，该至少一个抓取设备可在第二方向(Y)上和在垂直于该第一方向和该第二方向的第三方向(Z)上移动，其中设置在该抓取设备上的抓取器可围绕平行于第三方向(Z)的抓取器旋转轴线旋转；以及具有控制设备，用于控制该移液设备和该抓取设备；多个样品容器，其填充有样品，尤其液体样品，或其可以填充有样品或试剂，多个移液端头，可以借助于该移液设备使用所述多个移液端头，用于抽吸和分发样品液体或样品处理所必须的另一些试剂，诸如，溶解缓冲剂，其中所述样品容器和移液端头分别借助于对应的样品容器载体和移液端头载体布置在该接收板上。
技术介绍
从WO2010/056903A1已知这样的样品处理系统的一个实例。在此已知的样品处理系统中，样品容器以矩阵形式布置在样品容器载体中，在第一工作平面上将所述样品容器载体手动地呈递到该样品处理设备中。然后，借助于机器臂将样品容器分别从样品容器载体取出，该机器臂将抓取的样品容器运输至条形码读取器且连续地运输至混合设备。在混合之后，通过另一个抓取器将该样品容器运输至保持器且将其固定在其中，使得借助于抓取器可以松开且移除拧紧到样品容器上的封闭盖。在打开封闭盖之后，通过抓取器保持该封闭盖且借助于移液设备将样品液体取出样品容器且将其递送到另一个样品容器(所谓的“等分”)。在移液之后，再次封闭第一样品容器且将其放回到样品容器载体中。连续地，就将执行的分析而言，经等分的样品通过另一些处理步骤，诸如加热、混合、移液。在部分重叠的不同平面上执行此系统中的不同处理步骤。另外，若干不同的运输设备(诸如，机器臂、抓取器和提升设备)是移动样品处理系统中的样品容器所必须的，尤其是移动到不同平面和移动到不同处理站(诸如，混合站、封闭站)。总之，产生具有多个单体部件(仅对于一个把具体处理步骤是必须的)的复杂嵌套结构。另外，具有不同平面的布置的危险是：在生物材料由于有缺陷的取样容器或封闭物的打开/关闭问题等而退出的情况下，会污染位于下面的所有平面。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种简化的样品处理系统和方法，通过所述简化的样品处理系统和方法可以避免已知系统的缺点。为此，根据本专利技术的第一方面，提出的是，该样品处理设备的控制设备被配置成使得借助于抓取设备通过使用抓取器抓取的样品容器围绕该抓取器的旋转轴线旋转(优选地以大约每分钟500到2000转)来混合包含在样品容器中的样品液体，尤其液体生物材料的样品液体或至少一种试剂与待被溶解或分解的生物材料的混合物的样品溶液。因此，该抓取设备不仅被用于运输样品容器，如和已知机械臂的情况一样，还被附加地用于混合液体样品，因此，不必必须将特定的混合设备设置在样品处理系统中。因为可以省去额外的部件，所以这简化了用于样品处理设备的样品处理系统的结构。此外，这允许优化样品处理的处理步骤。根据第二方面，提出作为另一个发展或独立的是，第一传感器设备被附接在至少一个抓取设备处，该第一传感器设备被配置成检测附接到样品容器的识别图案，尤其条形码，其中控制设备被配置成控制该抓取设备，使得被抓取的样品容器在相对于其中检测到识别图案的旋转位置的预定旋转位置处被放置在样品容器载体中，使得通过该抓取设备放置到该样品容器载体中的多个样品容器基本上以相同的方式相对于或可以相对于各自的识别图案对齐。提供用于检测附接到样品容器的识别图案的传感器设备允许进一步优化处理流。因为该传感器设备与该抓取设备一起移动，所以不必必须将待被处理的样品容器移动到样品处理设备中的特定位置以能够读取识别图案的特定位置。相反，可以在抓取样品容器且将其从样品容器载体取出不久以后执行样品容器的识别，同时该抓取设备已经被移动到一个位置，在该位置处执行用于处理样品的另一个处理步骤。在识别图案条形码的多种已知实现方式中，它可能是诸如一维条形码、2维条形码等。自然地，还有另一些图案或标记可以被用作识别图案或可以补充条形码，诸如数字、字母等。作为另一个发展，提出的是，样品处理设备包括至少一个封闭设备，该封闭设备被配置成使得使容纳在该封闭设备中的样品容器脱离对应的封装元件(诸如盖、阻塞物等)以打开该样品容器，或使样品容器与这样的封装元件连接以封闭该样品容器。优选地，该封装设备被形成为使得它可以在使用对应的扭矩的情况下执行紧密固定的封闭元件(尤其螺旋封闭元件或螺旋盖)的脱离和这样的封闭元件的固定。在此上下文中，还想到的是，控制设备配置成使得通过抓取设备，可以将打开的或封闭的样品容器呈递到封闭设备且可以从该封闭设备将其取出。为此，该抓取设备可以被配置成使得分离的未用的封闭元件或脱离样品容器的已用的封闭元件是可抓取的且被移动到该封闭设备且移动远离该封闭设备。该抓取设备还可以被用来将已经脱离的封闭元件从对应的样品容器最终移除，例如在螺旋封闭物的情况下，通过进行封闭元件相对于样品容器的至少部分旋转。自然地，在相反的情况下，该抓取设备还可以在封闭样品容器的过程中将封闭元件放置在该样品容器上且然后例如通过至少部分的旋转，生成该封闭元件和该样品容器之间的初始接合。然而，在此过程中，不认为在使用高扭矩的情况下该抓取设备用于将封闭元件从其固定的旋拧位置脱离或以将它拧紧到固定的旋拧位置中。优选地，该样品处理设备被配置成使得至少一个移液设备可相对于包含在封闭设备中且打开的样品容器移动，以能够从该对应的样品容器提取样品液体。还提出的是，该样品处理系统包括至少一个封闭元件载体，借助于该至少一个封闭元件载体可以或将未用的封闭元件提供在接收板上。该样品处理系统还可以包括废料容器，用于处置已用的移液端头和/或已用的封闭元件，其中优选地该废料容器被布置为尤其悬挂在接收板的第三边缘处，该废料容器沿着第二方向运行。由塑料制成的袋状容器可以被用作废料容器，而且具有牢固的壁的盒状容器是可想到的。该抓取设备优选地包括多个可移动的抓取器，所述多个可移动的抓取器被配置成使得可以借助于所述抓取器从外部抓取样品容器或封闭元件。在一个优选实施方案中，设置了四个抓取器，这些抓取器沿着以90°阶梯分布的圆周方向布置。然而，多于或少于4个的抓取器也是可想到的。所述抓取器优选地被成形为使得可以通过它们抓取、旋转或运输不同类型的样品容器或对应的封装元件。因此，可以在未对不同样品容器和它们的封闭元件(诸如，已知的容器安瓿、SurePathTM本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于处理生物样品的样品处理系统，包括：一个样品处理设备(12)具有一个接收板(14)，其中该接收板(14)基本上水平地布置在由第一方向(X)和第二方向(Y)所限定的平面中；具有第一工作臂(20)和第二工作臂(22)，其中该第一工作臂(20)和该第二工作臂(22)能够沿着该第一方向(X)相对于该接收板(14)移动，且其中该第一工作臂(20)和该第二工作臂(22)基本上相对彼此平行地沿着该第二方向(Y)延伸跨过该接收板(14)，其中该第一工作臂(20)附接有至少一个移液设备(40,42)，该至少一个移液设备(40,42)能够沿着该第二方向(Y)和沿着正交于该第一方向(X)和该第二方向(Y)的第三方向(Z)移动，且其中该第二工作臂(22)附接有至少一个抓取设备(50)，该至少一个抓取设备(50)能够沿着该第二方向(Y)和沿着正交于该第一方向(X)和该第二方向(Y)的该第三方向(Z)移动，其中设置在该抓取设备(50)上的抓取器(54)能够围绕平行于该第三方向(Z)的抓取器旋转轴线(GA)旋转；以及具有一个控制设备，用于控制该移液设备(40,42)和该抓取设备(50)；多个样品容器(68)，其被填充有样品，或其填充有样品或试剂，多个移液端头(48)，其可借助于该移液设备(40,42)使用，用于抽吸和分发样品液体或该样品处理所必须的其他试剂，其中所述样品容器(68)和所述移液端头(48)分别借助于对应的样品容器载体(64,66)和移液端头载体(44)布置在该接收板(14)上，其中该至少一个抓取设备(50)附接有第一传感器设备(51)，该第一传感器设备(51)被配置成检测附接在一个样品容器(68)上的一个识别图案(90)，其特征在于，该控制设备被配置成控制该抓取设备(50)，使得被抓取的样品容器(68)在对应于在其中检测到识别图案(90)的旋转位置的预定旋转位置处被放置在样品容器载体(64,66)中，使得借助于该抓取设备(50)放置在该样品容器载体(64,66)中的多个样品容器(68)相对于或可以相对于各自的识别图案(90)基本上以相同的方式对齐，其中所述样品处理系统包括一个装载设备(70)，该装载设备(70)能够在该接收板(14)上沿着该第一方向(X)移动，其中该装载设备(70)被配置成使得它使移液端头载体(44)和/或封闭元件载体(82)和/或样品容器载体(64,66)和/或该样品处理必须的另一些载体(84)沿着该第二方向(Y)移向或移离该接收板(14)，其中该装载设备(70)能够沿着该接收板的第二边缘(19)移动，该第二边缘(19)与该第一边缘(18)相对，并且其中该装载设备(70)包括第二传感器设备(74)，借助于该第二传感器设备(74)能够检测容纳在样品容器载体(64,66)中的至少一个样品容器(68)的识别图案(90)。...

【技术特征摘要】
2012.05.24 DE 102012208707.91.用于处理生物样品的样品处理系统，包括：一个样品处理设备(12)具有一个接收板(14)，其中该接收板(14)基本上水平地布置在由第一方向(X)和第二方向(Y)所限定的平面中；具有第一工作臂(20)和第二工作臂(22)，其中该第一工作臂(20)和该第二工作臂(22)能够沿着该第一方向(X)相对于该接收板(14)移动，且其中该第一工作臂(20)和该第二工作臂(22)基本上相对彼此平行地沿着该第二方向(Y)延伸跨过该接收板(14)，其中该第一工作臂(20)附接有至少一个移液设备(40,42)，该至少一个移液设备(40,42)能够沿着该第二方向(Y)和沿着正交于该第一方向(X)和该第二方向(Y)的第三方向(Z)移动，且其中该第二工作臂(22)附接有至少一个抓取设备(50)，该至少一个抓取设备(50)能够沿着该第二方向(Y)和沿着正交于该第一方向(X)和该第二方向(Y)的该第三方向(Z)移动，其中设置在该抓取设备(50)上的抓取器(54)能够围绕平行于该第三方向(Z)的抓取器旋转轴线(GA)旋转；以及具有一个控制设备，用于控制该移液设备(40,42)和该抓取设备(50)；多个样品容器(68)，其被填充有样品，或其填充有样品或试剂，多个移液端头(48)，其可借助于该移液设备(40,42)使用，用于抽吸和分发样品液体或该样品处理所必须的其他试剂，其中所述样品容器(68)和所述移液端头(48)分别借助于对应的样品容器载体(64,66)和移液端头载体(44)布置在该接收板(14)上，其中该至少一个抓取设备(50)附接有第一传感器设备(51)，该第一传感器设备(51)被配置成检测附接在一个样品容器(68)上的一个识别图案(90)，其特征在于，该控制设备被配置成控制该抓取设备(50)，使得被抓取的样品容器(68)在对应于在其中检测到识别图案(90)的旋转位置的预定旋转位置处被放置在样品容器载体(64,66)中，使得借助于该抓取设备(50)放置在该样品容器载体(64,66)中的多个样品容器(68)相对于或可以相对于各自的识别图案(90)基本上以相同的方式对齐，其中所述样品处理系统包括一个装载设备(70)，该装载设备(70)能够在该接收板(14)上沿着该第一方向(X)移动，其中该装载设备(70)被配置成使得它使移液端头载体(44)和/或封闭元件载体(82)和/或样品容器载体(64,66)和/或该样品处理必须的另一些载体(84)沿着该第二方向(Y)移向或移离该接收板(14)，其中该装载设备(70)能够沿着该接收板的第二边缘(19)移动，该第二边缘(19)与该第一边缘(18)相对，并且其中该装载设备(70)包括第二传感器设备(74)，借助于该第二传感器设备(74)能够检测容纳在样品容器载体(64,66)中的至少一个样品容器(68)的识别图案(90)。2.根据权利要求1所述的样品处理系统，其中能够检测移液端头载体(44)和/或封闭元件载体(82)和/或样品容器载体(64,66)和/或另一个载体(84)的识别图案。3.根据权利要求1所述的样品处理系统，其特征在于，该样品处理系统包括至少一个封闭设备(60,62)，所述至少一个封闭设备(60,62)被配置成使得容纳在该封闭设备(60,62)中的一个样品容器(68)脱离对应的封闭元件(67)，以打开该样品容器(68)，或使该样品容器(68)与这个封闭元件(67)连接，以封闭该样品容器(68)。4.根据权利要求3所述的样品处理系统，其特征在于，该控制设备被配置成使得借助该抓取设备(50)可以将打开的或封闭的样品容器(68)递送到该封闭设备(60,62)或从该封闭设备(60,62)移除。5.根据权利要求3所述的样品处理系统，其特征在于，该抓取设备(50)被配置成使得可以抓取由所述样品容器(68)分开的在用封闭元...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·吉奥瓦诺利，
申请(专利权)人：哈美顿博纳图斯股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH