用于自动机械式液体处理系统的热循环仪技术方案

反应器皿包括具有第一容积的下腔室和具有大于第一容积的第二容积的上腔室。用于加热反应器皿的热循环系统包括用以加热下腔室的下加热区、用以加热上腔室的上加热区、以及用以加热上腔室的开口的盖加热器。一种方法，该方法包括：将样本装载到反应器皿的下腔室中、使用热循环仪的下加热区对下腔室进行热循环、将添加剂结合到样本中以产生填充反应器皿的下腔室和至少部分填充反应器皿的上腔室的结合物、以及使用下加热区和上加热区培养上腔室和下腔室。下腔室和上腔室可以具有不同的壁厚，以便于热传递。以便于热传递。以便于热传递。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于自动机械式液体处理系统的热循环仪
[0001]优先权要求
[0002]本专利申请要求于2019年12月20日提交的序列号为62/951,720的美国临时申请的优先权的权益，该美国临时申请的全部内容通过参引并入本文中。


[0003]本申请总体上但并非限制性地涉及流体处理系统，比如可以在各种应用中用以将试剂(例如，液体试剂和溶剂)混合的流体处理系统。更具体地，本申请涉及使用流体处理系统中所使用的热循环仪模块对样本进行加热和冷却的系统和方法，流体处理系统比如为装载有用于使用多种试剂和溶剂进行文库构建(例如，用于测序的DNA或RNA片段的文库)的液体容器的流体处理系统。

技术介绍

[0004]为了使用流体处理系统、比如液体处理器对样本进行文库构建，流体处理系统通常由操作员或用户设置。设置可以包括装载样本、文库构建试剂和实验室器具的各种物品，比如移液管吸头、板盖和各种类型和构型的液体容器，包括储液器、微量滴定板、试管、小瓶、微量离心管等。用于文库构建的试剂可以作为试剂盒由供应商提供。因此，典型的文库构建包括将多个试剂盒试剂装载到流体处理系统的平台上。
[0005]对文库构建试剂盒的处理可以涉及选择各种试剂和液体并且将各种试剂和液体以不同的量和体积并在不同的温度下在各种液体器皿中混合。典型的试剂盒可以包含大约12个至87个试剂容器、平均为大约28个试剂容器。容器的大小、形状和容积可以不同。根据正在进行的文库构建过程的环节，在任何给定时间仅需要文库试剂的子集。
[0006]根据待被执行的过程，试剂通常在各种不同的容器、器皿和小瓶中混合。此外，根据待被执行的过程，不同的容器经过不同的时间被加热到不同的水平。
[0007]Brown等人的标题为“Flexible Heating Cover Assembly for Thermal Cycling of Samples of Biological Material(用于对生物材料的样本进行热循环的柔性加热覆盖组件)”的美国专利No.6,730,883中描述了用于在对文库构建试剂盒的处理中使用的热循环仪。

技术实现思路

[0008]本专利技术人已经认识到，除其他之外，在执行文库构建和其他样本构建过程中要解决的问题涉及必须针对不同的构建过程使用多个不同的液体器皿的要求。这不仅需要库存各种器皿——器皿中的一些器皿不会用于任何给定的过程，而且会导致热循环仪的低效使用。例如，构造成对不同尺寸和形状的器皿进行加热的普通热循环仪并不能总是一致地或以最有效的方式对每个器皿进行加热。典型的自动热循环仪和相应的PCR板构造成仅适用于对小容积部进行快速热循环，而通用培养箱和相应的样本/反应器皿构造成和改造成适用于更大的容积部，通常大于用于特定应用所需的容积部。因此，这种系统涉及以下可能：
热量浪费、低效运行、必须保持多种液体器皿类型、以及当在器皿之间转移时由于溢出造成的液体损失。
[0009]本主题可以为这些问题和其他问题提供解决方案，比如通过提供可以包括通用液体器皿和具有多个加热区或加热阶段的热循环仪的热循环仪系统和方法。通用器皿可以具有产生不同尺寸的连续器皿容积部的几何形状。不同容积部的壁可以接合热循环仪的不同加热区。在示例中，形成每个容积部的壁可以被制造成具有不同的厚度，以促进不同的热传递速率。因此，仅需要单个加热装置和单个类型的样本/反应器皿来执行多种过程和操作。
[0010]在示例中，使用具有自动热循环仪的自动机械式液体处理器制备生物样本的方法可以包括：使用自动机械式液体处理器的热循环仪对第一类型反应器皿的第一反应器皿中的第一体积液体中的生物样本中的核酸进行扩增，所述第一类型反应器皿具有体积较大的上部部分和体积较小的下部部分，其中，第一体积液体包含第一反应器皿的体积较小的下部部分，但不包含体积较大的上部部分；以及使用自动机械式液体处理器将经扩增的核酸在第一类型反应器皿的反应器皿中的第二体积液体中分离，其中，第二体积液体包含反应器皿的体积较大的上部部分和体积较小的下部部分。
附图说明
[0011]图1是根据本公开的示例的流体处理系统的框图。
[0012]图2是图2的示例性流体处理系统的立体图，该流体处理系统包括壳体、转盘、反应器皿、热循环仪模块和成像装置。
[0013]图3是用于装载到图2的壳体中的台板的平台图，该台板具有用于各种部件的空间，这些部件包括反应器皿和热循环仪模块。
[0014]图4是图3的热循环仪模块的立体图。
[0015]图5是用于图4的热循环仪模块的加热盖组件的立体图，加热盖组件包括用于将盖提升的驱动模块。
[0016]图6是图5的加热盖组件的分解立体图。
[0017]图7是用于在图4的热循环仪系统中使用的热循环模块的立体图。
[0018]图8是图7的热循环模块的分解图，其示出了培养加热块、热循环仪加热块和散热器。
[0019]图9和图10是与图7和图8的热循环模块一起使用的反应器皿的立体图和俯视图。
[0020]图11是图9的反应器皿的横截面图，其示出了下腔室和上腔室。
[0021]图12和图13是图8的热循环仪加热块的立体图和俯视图。
[0022]图14是图13的热循环仪加热块的横截面图。
[0023]图15是图8的培养加热块的分解立体图。
[0024]图16A是图4的热循环仪模块的横截面图，其中，加热盖部分打开。
[0025]图16B是图4的热循环仪模块的横截面图，其中，加热盖完全关闭。
[0026]图17是图9至图11的反应器皿中的器皿的横截面图，其示出了磁体和移液管吸头。
具体实施方式
[0027]图1是根据本公开的实施方式的处理系统100的高级框图。处理系统100可以包括
操作性地联接至结构140、运输装置141、处理设备101和热循环仪系统107的控制计算机108。这些装置中的每个装置中可以具有输入/输出接口，以允许所示装置与外部装置之间的数据传输。处理系统100可以包括如本文所述的流体处理系统。流体可以包括诸如试剂等之类的各种液体。可以实施本公开的示例性处理系统的是由加利福尼亚州布雷亚的贝克曼库尔特有限公司(Beckman Coulter,Inc.)销售的Biomek i7自动化工作站。
[0028]出于说明的目的，处理系统100将主要描述为用于处理和分析生物样本的系统，比如制备包括下一代测序(NGS)文库的核酸片段文库(例如，源自DNA或RNA分子的片段文库)。例如，本公开的实施方式可以包括对装载到热循环系统中的反应器皿中的试剂进行热循环和培养，其中，单个反应器皿和单个热循环系统可以对装载在其中的不同液体执行多种不同的加热功能。
[0029]结构140可以包括壳体(例如，图2的壳体202)、支撑壳体的腿部或脚轮、电源、能够装载在壳体内的台板105以及任何其他合适的特征。台板105可以包括物理表面(例如，图2的平台212)、比如平坦的物理表面，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种使用具有自动热循环仪的自动机械式液体处理器制备生物样本的方法，所述方法包括：使用所述自动机械式液体处理器的所述热循环仪对来自第一类型反应器皿的第一反应器皿中的第一体积液体中的生物样本的核酸进行扩增，所述第一类型反应器皿具有体积较大的上部部分和体积较小的下部部分，其中，所述第一体积液体包含所述第一反应器皿的体积较小的下部部分但不包含体积较大的上部部分；以及使用所述自动机械式液体处理器对所述第一类型反应器皿的反应器皿中的第二体积液体中的经扩增的核酸进行分离，其中，所述第二体积液体包含所述反应器皿的体积较大的上部部分和体积较小的下部部分。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：使用所述自动机械式液体处理器将所述核酸从其中所述核酸被扩增的所述第一反应器皿中的所述生物样本中分离。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：使用所述热循环仪将从所述生物样本中分离的所述核酸冷却；以及在所述生物样本中添加试剂。4.根据权利要求2所述的方法，还包括使用所述热循环仪的靠近所述下部部分的下部加热元件对从所述下部部分中的所述生物样本分离的所述核酸进行加热。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，对从所述生物样本分离的所述核酸进行扩增包括：在从所述下部部分中的所述生物样本分离的所述核酸中添加适配体和主混合物；以及使用所述热循环仪靠近所述下部部分的下部加热元件对所述下部部分进行培养。6.根据权利要求5所述的方法，其中，将经扩增的所述核酸分离还包括：在经扩增的所述核酸中添加珠以增加靶核酸的特异性；以及使用乙醇对经分离的所述核酸进行洗涤，以将经扩增的所述核酸的体积增大为填充所述下部部分并至少部分填充所述上部部分。7.根据权利要求6所述的方法，还包括使用所述下部加热元件和接近所述上部部分的上部加热元件对所述下部部分和所述上部部分中的经扩增的所述核酸进行培养。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修，
申请(专利权)人：贝克曼库尔特有限公司，
类型：发明
国别省市：