CN107076770B - 用于分析生物样本和试剂的仪器 - Google Patents

Abstract

一种用于处理生物样本的仪器包含底盘。连接到所述底盘的是：条带路径，具有凹孔矩阵的条带可沿着所述条带路径自动前进通过所述仪器；分配组合件，其用于将所述生物样本和试剂分配到所述条带的所述凹孔矩阵中以形成生物样本和试剂混合物；密封组合件，其用于密封所述条带中的所述生物样本和试剂混合物；以及扩增和检测组合件，其用于检测来自所述条带中的所述凹孔矩阵中的所述生物样本和试剂混合物的信号。

Description

用于分析生物样本和试剂的仪器

背景技术

本发明涉及用于分析生物样本的仪器，且确切地说涉及能够分配、扩增和分析生物样本的一体化仪器。

生物样本和试剂混合物可经受扩增和分析以检测所述混合物中的分析物的存在。历史上，生物样本和试剂混合物经扩增和分析以用于研究应用，包含DNA定序、基因图谱和DNA克隆等等。生物样本和试剂混合物扩增和分析变得逐渐流行，且正在持续发现创新的使用，包含医疗应用、传染病应用和法医应用。随着生物样本和试剂混合物扩增和分析的普及性增加，需要更高级的设备。

当前可用于准备、扩增和分析生物样本和试剂混合物的设备包含实验室设备、手持式装置以及芯片实验室装置。手持式装置和芯片实验室装置不能够同时测试大量生物样本和试剂混合物，因此使得它们不适合用于许多应用。为了扩增和分析大量生物样本和试剂混合物，必须使用实验室设备。实验室设备通常涉及许多单独件的设备，其中每一件设备用于不同目的。举例来说，第一件设备可用以准备生物样本和试剂混合物，第二件设备可用以扩增生物样本和试剂混合物，且第三件设备可用以分析生物样本和试剂混合物。不同件的设备占据实验室中的大量空间，且获取准备、扩增和分析生物样本和试剂混合物所需的全部设备会是昂贵的。此外，由于获取生物样本和试剂的成本，使用现有实验室设备分析生物样本和试剂混合物所需的生物样本量和试剂量会是昂贵的。

发明内容

一种用于处理生物样本的仪器包含底盘。连接到所述底盘的是：条带路径，具有凹孔矩阵的条带可沿着所述条带路径自动前进通过所述仪器；分配组合件，其用于将所述生物样本和试剂分配到所述条带的所述凹孔矩阵中以形成生物样本和试剂混合物；密封组合件，其用于密封所述条带中的所述生物样本和试剂混合物；以及扩增和检测组合件，其用于检测来自所述条带中的所述凹孔矩阵中的所述生物样本和试剂混合物的信号。

一种用于扩增和分析生物样本和试剂的仪器包含延伸通过装置的路径，用于使含有多个凹孔的条带前进通过所述仪器。沿着所述路径且在所述路径的入口的下游定位的是：分配和密封站台，其中分配组合件邻近于所述分配和密封站台定位以将生物样本和试剂分配到所述条带中的所述多个凹孔中以形成生物样本和试剂混合物；以及条带密封组合件，其邻近于所述分配和密封站台定位以密封所述条带中的所述多个凹孔中的所述生物样本和试剂混合物。固持站台沿着所述路径且在所述分配和密封站台的下游定位，其中热单元定位于所述固持站台下方以加热或冷却所述条带中的所述多个凹孔中的所述生物样本和试剂混合物。扩增和检测站台沿着所述路径且在所述固持站台的下游定位，具有用以扩增所述生物样本和试剂混合物的热单元，以及用以检测来自所述生物样本和试剂混合物的信号的检测单元。

一种用于扩增和检测生物样本的仪器包含：板机架，其能够固持一或多个板；板堆叠器，其用以将板提升出所述板机架；板梭，其具有平台，所述板堆叠器可从所述板机架将所述板放置于所述平台上，其中所述板梭可定位所述平台以用于抽吸或分配；板台面，板可放置于其上；分配组合件，其具有第一多个尖端和第二多个尖端，其中所述分配组合件可将生物样本和试剂分配到所述条带上的所述多个凹孔中以形成生物样本和试剂混合物；延伸通过所述仪器的路径，所述条带沿着所述路径前进通过所述仪器；条带密封器，其密封所述条带中的所述多个凹孔；热单元，其加热所述条带中的所述多个凹孔中的所述生物样本和试剂混合物；受热压力腔室，其对所述条带上方的区域进行加压；以及检测装置，其检测来自所述条带中的所述多个凹孔中的所述生物样本和试剂混合物的信号。

一种用于处理生物样本的仪器包含：条带，其具有多个凹孔，其中所述条带具有第一凹孔矩阵以及从所述第一凹孔矩阵偏移且与所述第一凹孔矩阵交错的第二凹孔矩阵。所述仪器还包含延伸通过所述仪器的条带路径，具有所述多个凹孔的所述条带可沿着所述条带路径自动前进。所述仪器进一步包含分配组合件，其用于将所述生物样本和试剂分配到所述条带的所述多个凹孔中，其中所述分配组合件可将所述生物样本或所述试剂分配到所述第一凹孔矩阵中且再定位以将所述生物样本或所述试剂分配到所述第二凹孔矩阵中。

一种在仪器中分析生物样本和试剂混合物的方法包含：使用沿着所述仪器中的条带路径定位的条带进给器和驱动机构使具有凹孔矩阵的条带自动前进到所述条带路径上的第一位置；使用沿着所述条带路径定位的所述驱动机构使所述条带自动前进到所述仪器中的所述条带路径上的第二位置；当所述条带定位于所述条带路径的所述第二位置处时以分配组合件将生物样本分配到所述条带中的所述凹孔矩阵中；当所述条带定位于所述条带路径的所述第二位置处时以分配组合件将试剂分配到所述条带中的所述凹孔矩阵中，其中生物样本和试剂混合物形成；当所述条带定位于所述第二位置处时以条带密封器将密封件密封于所述条带中的所述凹孔矩阵上方；使用沿着所述条带路径定位的所述驱动机构使所述条带自动前进到所述仪器中的所述条带路径上的第三位置；使用沿着所述条带路径定位的所述驱动机构使所述条带自动前进到所述仪器中的所述条带路径上的第四位置；在所述条带路径的所述第四位置处扩增所述生物样本和试剂混合物；以及使用定位于所述条带路径的所述第四位置上方的相机检测来自所述生物样本和试剂混合物的信号。

一种用于仪器的条带路径组合件，所述仪器用于处理生物样本，所述条带路径组合件包含条带路径，其具有：前端；后端；第一位置，其在所述前端的下游；第二位置，其在所述第一位置的下游；第三位置，其在所述第二位置的下游；以及第四位置，其在所述第三位置与所述后端之间。所述条带路径组合件还包含：条带进给器，其附接到所述前端，所述条带进给器使具有凹孔矩阵的条带自动前进到所述条带路径的所述第一位置；以及驱动机构，其使所述条带沿着所述条带路径前进。

一种用于处理生物样本的仪器包含：条带路径，具有凹孔矩阵的条带可沿着所述条带路径自动前进通过所述仪器；分配系统，其用于将所述生物样本和试剂分配到所述条带的所述凹孔矩阵中以形成生物样本和试剂混合物；密封系统，其用于密封所述条带中的所述生物样本和试剂混合物；以及扩增和检测系统，其用于检测来自所述条带中的所述凹孔矩阵中的所述生物样本的信号，其中所述扩增和检测系统包含定位于所述条带路径上的热单元，所述热单元能够控制所述条带的所述凹孔矩阵中的所述生物样本和试剂混合物的温度。

一种用于加热条带的多个凹孔的设备包含：第一层，其具有能够接纳条带的凹孔的腔；第二层，其附接到所述第一层的底侧；以及热泵，其定位于所述第二层的底侧上，其中所述热泵经定位以使得可通过所述第二层和所述第一层在所述热泵与所述条带上的所述凹孔中的生物样本和试剂混合物之间交换热。

一种设备包含：条带，其具有凹孔矩阵；热单元，其定位于具有凹孔矩阵的所述条带下方；以及腔室，其定位于具有凹孔矩阵的所述条带之上。所述腔室包含外壳以及玻璃盖板，其中所述外壳和所述玻璃盖板形成所述条带的所述凹孔矩阵上方的封闭空间。

一种用于处理生物样本的仪器包含条带路径，具有凹孔矩阵的条带可沿着所述条带路径自动前进通过所述仪器。所述仪器进一步包含板堆叠器，其具有可围绕z轴旋转且在所述z轴上垂直地移动的臂。所述臂经配置以将板拾取出板机架以及将所述板放置于板梭上。所述仪器进一步包含：分配系统，其用于将所述生物样本和试剂分配到所述条带的所述凹孔矩阵中以形成生物样本和试剂混合物；密封系统，其用于密封所述条带中的所述生物样本和试剂混合物；以及扩增和检测系统，其用于检测来自所述条带中的所述凹孔矩阵的所述生物样本和试剂混合物的信号。

一种板堆叠器组合件包含：板机架，其包含附接到框架的多个嵌套，其中所述多个嵌套中的每一者具有能够支撑板的多个拐角支撑件。所述板堆叠器组合件还包含板梭，其包含附接到支撑结构的嵌套，其中所述嵌套具有能够支撑一个板的多个拐角支撑件。所述板堆叠器组合件进一步包含铲，其能够将板拾取离开所述板堆叠器中的所述多个嵌套中的一者且将所述板放置于所述板梭中的所述嵌套上，其中所述铲具有能够支撑板的支撑部件，且缺口是对应于所述板堆叠器和所述板梭中的所述嵌套上的所述拐角支撑件的位置的所述支撑部件的每一拐角。

一种用于在仪器中移动板的方法包含：使用附接到板堆叠器的臂的铲将板拾取离开板机架的嵌套；使所述板堆叠器的所述臂围绕z轴旋转；使所述板堆叠器的所述臂沿着所述z轴在垂直方向上移动；以及将所述板放置于板梭的嵌套上。

一种条带密封组合件包含：线轴固持器，其用于固持密封腹板；剥落板，其位于所述线轴固持器的下游；以及背衬卷取机构，其位于所述剥落板的下游以用于使所述密封腹板前进经过所述剥落板。所述条带密封组合件还包含施加器，其定位于所述剥落板上方以用于从所述密封腹板的背衬剥落密封件且将所述密封件施加于表面。

一种分配组合件包含台架，其具有x轴支轨和y轴支轨。所述台架的所述y轴支轨经配置以沿着所述台架的所述x轴支轨移动。所述分配组合件进一步包含分配头，其在所述台架的所述y轴支轨下方附接到所述台架的所述y轴支轨。所述分配头包含：接触分配单元；以及非接触分配单元，其具有用于分配液体的喷射尖端。所述分配组合件进一步包含分配罩壳，其在所述台架的所述y轴支轨之上附接到所述台架的所述y轴支轨。所述分配罩壳包含压力储集器。管道将所述非接触分配单元的所述喷射尖端连接到所述分配罩壳的所述压力储集器。所述接触分配单元以第一z轴支轨附接到所述台架的所述y轴支轨，且所述非接触分配单元以第二z轴支轨附接到所述接触分配单元。

一种操作分配组合件的方法包含：使分配头沿着台架的x轴支轨和y轴支轨移动到第一抽吸位置；以所述分配头的接触分配单元的滴管尖端抽吸第一液体；使所述分配头沿着所述台架的所述x轴支轨和所述y轴支轨移动到第二抽吸位置；以所述分配头的非接触分配单元的喷射尖端抽吸第二液体；使所述分配头沿着所述台架的所述x轴支轨和所述y轴支轨移动到第一分配位置；以所述接触分配单元的所述滴管尖端将所述第一液体分配到具有凹孔矩阵的条带的凹孔中；使所述分配头沿着所述台架的所述x轴支轨和所述y轴支轨移动到第二分配位置；以及以所述非接触分配单元的所述喷射尖端将所述第二液体分配到具有凹孔矩阵的所述条带的凹孔中。所述分配头的所述接触分配单元沿着连接到所述台架的所述y轴支轨的第一z轴支轨延伸和缩回，且所述分配头的所述非接触分配单元沿着连接到所述接触分配单元的第二z轴支轨延伸和缩回。

附图说明

总体仪器

图1A是用于扩增和分析生物样本和试剂混合物的推车顶部仪器的等距视图。

图1B是图1A中所见的仪器的侧视图。

图1C是图1A中所见的仪器的俯视平面图。

图1D是图1A中所见的仪器的分解视图。

图1E是运行通过图1A中所见的仪器的条带路径组合件的正面等距视图。

图1F是图1E中所见的条带路径组合件的后透视图。

图2A是所述仪器的等距视图。

图2B到2D是所述仪器的透视图。

图2E到2F是运行通过所述仪器的条带路径组合件的后透视图。

图3A是所述仪器中的热管理系统的俯视平面图。

图3B是图3A中所见的热管理系统的透视图。

图3C是图3A和3B中所见的热管理系统的示意图。

图4A是具有多个凹孔的条带的俯视平面图。

图4B是具有第一多个凹孔和第二多个凹孔的图4A中所见的条带的示意图。

板堆叠器组合件

图5A是所述仪器中的板堆叠器组合件的等距视图。

图5B是所述仪器中的板堆叠器组合件的顶部剖视图。

图5C是板堆叠器组合件的等距视图。

图6A是板机架的等距视图。

图6B是板机架的嵌套的俯视平面图。

图7A是板堆叠器的透视图。

图7B是板堆叠器的一部分和板机架的一部分的透视图。

7C是图7A中所见的板堆叠器的一部分的等距视图。

图8A是板梭的等距视图。

图8B是所述仪器中的板梭的等距视图。

图9A是当铲在原始位置中时板机架和板堆叠器的等距视图。

图9B是当铲已从原始位置移动时板机架和板堆叠器的等距视图。

图9C是当铲经定位以拾取板时板机架和板堆叠器的等距视图。

图9D是当铲已经将板放置于板梭的嵌套中时板堆叠器和板梭的透视图。

台面板组合件

图10是所述仪器中的台面板组合件的等距视图。

图11A是台面板组合件的台面板站台的部分透明等距视图。

图11B到11D是图11A中所见的台面板站台的透视图。

图12A和12B是台面板站台的部分透明透视图。

图13是从台面板站台下方所见的部分透明透视图。

图14是台面板站台的仰视图。

图15是台面板站台的部分透明侧视图。

图16是所述仪器内的台面板站台的侧视图。

条带路径组合件

图17A是所述仪器中的条带路径组合件的等距视图。

图17B是条带路径组合件的正面等距视图。

图18A是条带路径组合件的正面等距视图，其中条带进给器处于缩回位置。

图18B是图19A中所见的条带路径组合件的正面等距视图，其中条带进给器处于延伸位置。

图19A是具有驱动机构的条带路径组合件的后透视图。

图19B是驱动机构的背面等距视图。

图19C是条带路径组合件上的辊的透视图。

图20A是条带路径组合件上的条带进给器的正面平面图。

图20B是条带路径组合件上的条带进给器的正面等距视图。

图21A是条带路径组合件上的条带切割器的后透视图。

图21B是具有处于缩回位置的刀片的条带切割器的前侧的平面图。

图21C是具有处于延伸位置的刀片的条带切割器的前侧的平面图。

图21D是在条带路径组合件的入口处的平面图，其中条带切割器具有处于缩回位置的刀片。

图21E是在条带路径组合件的入口处的部分透明平面图，其中条带切割器具有处于延伸位置的刀片。

图22A是提升机构的部分透明前透视图。

图22B是提升机构的平面图。

图23A是处于缩回位置中的条带路径组合件上的提升机构的正面平面图。

图23B是处于延伸位置中的条带路径组合件上的提升机构的正面平面图。

图24是条带路径组合件上的热单元的前透视图。

图25是条带路径组合件上的流体路径的仰视图。

图26A是可缩回压具的部分透明侧视图。

图26B是条带路径组合件上的可缩回压具的后透视图，其中可缩回压具处于缩回位置。

图26C是条带路径组合件上的可缩回压具的后透视图，其中可缩回压具处于延伸位置。

图27是可积聚离开条带路径组合件的经处理条带的重绕组合件的透视图。

分配组合件

图28是所述仪器中的分配组合件的等距视图。

图29是图28中所见的分配组合件的示意图。

图30是图28中所见的分配组合件的y轴台架的透视图。

图31A到31B是图28中所见的分配组合件的分配头的等距视图。

图31C是图31A到31B中所见的分配头的两个z轴的部分透明透视图。

图32A是图28中所见的分配组合件的分配罩壳的透明等距视图。

图32B是图28中所见的分配组合件的分配罩壳的透明透视图。

图33是图31A到31C和32A到32B中所见的分配罩壳和分配头的非接触分配组件的示意图。

条带密封组合件

图34A是所述仪器中的条带密封组合件的等距视图。

图34B是密封腹板的透视图。

图35是邻近于条带路径组合件定位的条带密封组合件的透视图。

图36A是所述仪器内的条带密封组合件的俯视图。

图36B到36C是条带密封组合件的透视图。

图37A是条带密封组合件的一部分的等距视图。

图37B是具有密封腹板穿线路径的条带密封组合件的侧视图。

图38A是条带密封组合件的背衬卷取机构的透视图。

图38B是图38A中的背衬卷取机构的侧视图，其中摩擦辊处于闭合位置。

图38C是图38A中的背衬卷取机构的侧视图，其中摩擦辊处于打开位置中。

图39A是处于解锁位置的条带密封组合件的锁定机构的横截面视图。

图39B是处于锁定位置的条带密封组合件的锁定机构的横截面视图。

图40是条带密封组合件的施加器的部分透明透视图。

图41是施加器的衬垫的仰视图。

图42A到42B是从密封腹板的背衬移除密封件的条带密封组合件的一部分的部分透明透视图。

图43A到43B是将密封件施加到条带路径组合件上的条带的条带密封组合件的侧视图。

热单元和受热压力腔室

图44是运行通过仪器的条带路径组合件的等距视图。

图45A是热单元和受热压力腔室的透视图，其中受热压力腔室处于闭合位置。

图45B是热单元和受热压力腔室的透视图，其中受热压力腔室处于闭合位置。

图45C是热单元和受热压力腔室的分解视图。

图45D是热单元的分解视图。

图45E是受热压力腔室的分解视图。

图46A是热单元的透视图。

图46B是热单元的底部的透视图。

图46C是热单元的俯视图。

图46D是热单元上的条带阵列的等距视图。

图47A是热单元的横截面侧视图。

图47B是热单元的剖示横截面侧视图。

图47C是热单元的横截面的示意图。

图48是热单元的顶侧的俯视平面透视图。

图49是热单元的仰视平面透视图。

图50是受热压力腔室和热单元的横截面视图。

图51是受热压力腔室的等距视图。

图52是受热压力腔室的俯视图。

总体仪器的替代实施例

图53A是图1A到52中所见的仪器的替代实施例的示意图。

图53B是图1A到52中所见的仪器的替代实施例的示意图。

具体实施方式

一般来说，本发明涉及用于分析生物样本和试剂混合物的仪器。所述仪器是呈紧凑设计的能够分配、扩增和分析生物样本和试剂的一体化仪器。使含有多个凹孔的条带沿着条带路径组合件自动前进通过仪器。所述条带路径组合件包含第一位置、第二位置、第三位置和第四位置。在第一位置，可切割所述条带以使得具有单一凹孔阵列的条带片段前进通过仪器。替代地，所述条带可前进通过第一位置到第二位置而无需切割。此外，所述条带可前进而无切割，直到任何数目的凹孔阵列已经通过第一位置为止，且随后可切割条带。在第二位置，用分配组合件将生物样本和试剂分配到条带中的所述多个凹孔中以形成生物样本和试剂混合物。在将生物样本和试剂分配到条带中之后，条带密封组合件以例如光学透明覆盖密封件等密封件将所述条带密封。所述条带随后前进到第三位置。在第三位置，可将含有生物样本和试剂混合物的条带进行冷却以防止生物样本和试剂混合物进行化学反应，或进行加热以使生物样本和试剂混合物保温。所述条带将随后前进到第四位置。在第四位置，可用检测组合件扩增和分析条带中的所述多个凹孔中的生物样本和试剂混合物。所述一体化仪器能够通过使生物样本和试剂混合物热循环(聚合酶链反应)或通过以恒定温度加热生物样本和试剂混合物(等温扩增)来扩增生物样本和试剂混合物中的核酸。在条带前进通过系统时，第二位置、第三位置和第四位置可同时起作用以允许仪器连续地分配、扩增和分析条带中的生物样本和试剂混合物。

所述一体化仪器是有利的，因为其执行分配、扩增和分析生物样本和试剂混合物所需的所有功能而不需要人干预。用户可简单地选择用于仪器的参数且将生物样本和试剂定位在仪器中。所述仪器可随后抽吸生物样本和试剂，使条带自动地前进通过仪器，将生物样本和试剂分配到条带中，且扩增和分析条带中的生物样本和试剂混合物。所述仪器是进一步有利的，因为其具有支持在单个底盘上执行所述仪器的功能所必要的所有组件的紧凑设计。此外，在仪器中提供的功能允许所述仪器用于高处理量的大规模测试或低处理量的小规模测试。所述仪器的紧凑设计、效率和多功能性允许所述仪器在大量设定中使用且用于大量不同的应用。

总体仪器

图1A是安装在推车组合件101上的仪器100的等距视图。图1B是在图1A中所见的推车组合件101上的仪器100的侧视图。图1C是仪器100的俯视平面图。图1D是仪器100的分解视图。图1E是运行通过仪器100的条带路径组合件118的正面等距视图。图1F是图1D中所见的条带路径组合件118的后透视图。仪器100安装在推车组合件101上且包含底盘102、罩壳103(后续图式中出于清楚起见而移除)、条带104(如图1E到1F中所示)、密封件106(如图1E到1F中所示)、板堆叠器组合件110、台面板组合件112、分配组合件114、洗涤组合件116、条带路径组合件118、条带密封组合件120、检测组合件122(如图1C到1D中所示)以及电子组合件124。罩壳103提供受控环境用于反应在仪器100中发生。罩壳103包含进气过滤器、排气过滤器以及排气风扇以便控制仪器100内的空气质量。

重绕组合件108也安装在推车组合件101上。重绕组合件108与条带路径组合件118对准。推车组合件101包含漂白剂储集器、具有排气过滤器的废气罐以及用于洗涤组合件116的活性碳过滤器。推车组合件101还包含两个水槽以用于将系统流体提供到分配组合件114和洗涤组合件116。如图1E到1F中所示，条带路径组合件118包含第一位置130、第二位置132、第三位置134和第四位置136。

仪器100可用以分配、扩增和分析生物样本和试剂混合物。仪器100包含全部定位于底盘102上的多个组合件。条带104前进通过仪器100。条带104具有多个凹孔，其可接纳生物样本和试剂以用于扩增和分析。条带104上的所述多个凹孔布置成阵列，以使得每一阵列与邻近阵列间隔开。在所示的实施例中，条带104是白色且不透明条带。在替代实施例中，条带104可为黑色、白色或灰色且透明、半透明或不透明。条带104可由例如聚丙烯等塑料材料或例如金属箔等另一合适的材料制成。

在条带104前进通过仪器100时，仪器100中的所述多个组合件将与条带104交互。包含在仪器100上的组合件是板堆叠器组合件110、台面板组合件112、分配组合件114、洗涤组合件116、条带路径组合件118、条带密封组合件120、检测组合件122以及电子组合件124。所述多个组合件定位于仪器100的底盘102上以使底盘102和仪器100的大小最小化。使底盘102且因此仪器100的大小最小化允许仪器100具有紧凑的设计。

仪器100中的每一组合件执行与分配、扩增和/或分析生物样本和试剂混合物相关的功能以使得仪器100可作为一体化组合件而操作。板堆叠器组合件110能够在仪器100中接纳且移动含有生物样本和/或试剂的板。台面板组合件112能够接纳含有生物样本和/或试剂的板。分配组合件114可从板堆叠器组合件110中的板抽吸生物样本和/或试剂，且将生物样本和/或试剂分配到仪器100中的条带104中。分配组合件114也可从台面板组合件112中的板抽吸生物样本和/或试剂，且将生物样本和/或试剂分配到仪器100中的条带104中。此外，分配组合件114可从板堆叠器组合件110中的板、台面板组合件112中的板或条带104中的任一者抽吸生物样本和/或试剂，且可将生物样本和/或试剂分配到板堆叠器组合件110中的板、台面板组合件112中的板或条带104中。洗涤组合件116用以在分配组合件114用以将生物样本和试剂分配到条带104中之前和/或之后清洁分配组合件114。

条带104沿着条带路径组合件118前进通过仪器100。条带路径组合件118延伸通过仪器100且提供条带104可前进所沿着的路径。条带路径组合件118包含第一位置130、第二位置132、第三位置134和第四位置136。在沿着条带路径组合件118的每一位置完成不同功能。在第一位置130，可切割条带104以将条带104单一化为具有单个凹孔阵列的条带片段。替代地，条带104可作为腹板而前进通过第一位置130而无切割，或可在任何数目的凹孔阵列已通过第一位置130之后切割条带104。在第二位置132，分配组合件114将生物样本和试剂分配到条带104中以形成生物样本和试剂混合物。此外，条带密封组合件120邻近于条带路径组合件118的第二位置132而定位，且在生物样本和试剂分配到条带104中之后以密封件106将条带104上的阵列密封。条带104的热管理可在第二位置132发生。举例来说，可在第二位置132冷却条带104以防止生物样本和试剂混合物进行化学反应，或可在第二位置132加热条带104以使生物样本和试剂混合物保温。条带104的热管理还可在第三位置134发生。在第三位置134，可再次将条带104进行冷却以防止生物样本和试剂混合物进行化学反应，或进行加热以使生物样本和试剂混合物保温。条带104在第三位置134中等待直到仪器100准备好扩增和分析条带104中的生物样本和试剂混合物为止。在第四位置136，可使用邻近于条带路径组合件118的第四位置136而定位的检测组合件122放大和分析条带104。检测组合件122可加热条带104中的生物样本和试剂混合物，并且进一步包含可用以分析条带104中的生物样本和试剂混合物的相机。仪器100中包含电子组合件124以对仪器100供电且控制仪器100中的其它组合件。

仪器100出于若干原因而为有利的。第一，所述多个组合件中的每一者定位于单个底盘102上。这允许仪器100具有紧凑的设计，因此使仪器100适合在多种不同设定中使用。第二，仪器100是能够执行分配、扩增和分析仪器100中待测试的生物样本和试剂混合物所必要的每一步骤的一体化系统。这允许使用仪器100而不需要额外设备来执行用于分配、扩增和分析生物样本和试剂混合物的不同功能。第三，仪器100可用于大规模或小规模测试。仪器100包含测试大量生物样本或少量生物样本所必要的所有组件。此多功能性允许仪器100在广泛范围的设定中使用且用于大量不同的应用。

图2A是仪器100的等距视图。图2B到2D是仪器100的透视图。图2E到2F是仪器100中的条带路径组合件118的后透视图。仪器100包含底盘102、条带104、密封件106、板堆叠器组合件110、台面板组合件112、分配组合件114、洗涤组合件116、条带路径组合件118、条带密封组合件120、检测组合件122以及电子组合件124。条带路径组合件118包含第一位置130、第二位置132、第三位置134和第四位置136。

板堆叠器组合件110包含板机架140、板堆叠器142和板梭144。在图2A到2D中所示的实施例中，板堆叠器组合件110用以接纳、保持和移动含有生物样本的板。在替代实施例中，板堆叠器组合件110也可用以接纳、保持和移动含有试剂的板。板机架140是可接纳和保持多个板的滑槽或槽道。板机架140附接到仪器100的底盘102且可使用任何合适的机构移入和移出仪器100，包含让用户将板机架140拉出仪器100。板堆叠器142包含具有铲的臂，所述铲可上下移动且在支撑结构上旋转。板堆叠器142的铲可将板提升出板机架140且使板在仪器100中移动。板梭144包含可沿着支撑结构水平地移动的嵌套部分。来自板机架140的板可由板堆叠器142移动到板梭144的嵌套部分。当板定位于板梭144的嵌套部分上时，所述嵌套部分可移动通过仪器100以定位用于抽吸或分配。

可以两个方式将含有生物样本和/或试剂的板放入板堆叠器组合件110中。第一，可将板机架140拉出仪器100且可将板定位于板机架140上。第二，板梭144的嵌套部分可延伸出仪器100，如图2B和2D中所见。可随后将板定位于板梭144的嵌套部分上且嵌套部分可随后移动回到仪器100中。在替代实施例中，板堆叠器组合件110可进一步接纳含有用于分配组合件114的尖端的尖端托盘固持器、固持多个矩阵管的矩阵机架、凹孔槽道，或能够含有生物样本和/或试剂的任何其它容器。

台面板组合件112包含台面板站台150、台面板站台152和台面板站台154。在图2A到2F中所示的实施例中，台面板组合件112用以接纳和固持含有试剂的板。在替代实施例中，台面板组合件112可用以接纳和固持含有生物样本的板。台面板站台150、台面板站台152和台面板站台154中的每一者可接纳和固持板。台面板站台150、台面板站台152和台面板站台154各自进一步包含压具，用以将板保持在适当的位置。通过向上提升所述压具，定位板，并且然后降低所述压具以将板紧固在适当的位置而使板定位于台面板站台150、台面板站台152和台面板站台154上。在替代实施例中，台面板站台150、台面板站台152和台面板站台154可进一步接纳固持多个矩阵管的矩阵机架、凹孔槽道或能够含有生物样本和/或试剂的任何其它容器。

分配组合件114包含样本分配器160和试剂分配器162。样本分配器160和试剂分配器162均包含可用以抽吸和分配生物样本和试剂的一或多个尖端。在替代实施例中，所述尖端可为可用以传送生物样本和/或试剂的销工具。试剂分配器162定位于样本分配器160的一侧上。样本分配器160和试剂分配器162在仪器100的顶部末端上的台架上在x方向和y方向上一起移动。在所示的实施例中，当样本分配器160在z方向上移动时，试剂分配器162将随着样本分配器160移动。试剂分配器162可进一步相对于样本分配器160在z方向上移动。在图2A到2F中所示的实施例中，样本分配器160用以从板梭144中的板抽吸生物样本，并且然后将生物样本分配到条带104中。试剂分配器162用以从台面板组合件112中的板抽吸试剂，并且然后将试剂分配到条带104中。在替代实施例中，样本分配器160可抽吸和分配试剂，且试剂分配器162可抽吸和分配生物样本。

洗涤组合件116包含样本分配器洗涤器170和试剂分配器洗涤器172。样本分配器洗涤器170可用以洗涤样本分配器160上的尖端。样本分配器洗涤器170是基于真空的系统，其可使用具有空气流的清洁溶液和/或水以从所述尖端抽出任何残余生物样本或试剂以使它们去污，因此它们可再使用。样本分配器洗涤器170的实例在以全文引用的方式并入本文的公开PCT申请WO 2014/179584中揭示。试剂分配器洗涤器172用以洗涤试剂分配器162上的尖端。试剂分配器洗涤器172使用水和空气流来清洁所述尖端。

如图2E和2F中所示，条带路径组合件118包含第一位置130、第二位置132、第三位置134和第四位置136。条带路径组合件118还包含条带进给器180、条带切割器182、可缩回压具184、致动机构186、热单元188以及热单元190。条带进给器180定位于条带路径组合件118的第一末端附近在第一位置130的上游。条带进给器180包含可固持条带104的盒的可缩回线轴。条带进给器180定位于条带路径组合件118的第一末端附近，以使得条带104可馈送到条带路径组合件118中。馈送到条带路径组合件118中的条带104可随后前进到第一位置130。条带切割器182邻近于第一位置130定位。条带切割器182包含刀片，其可在需要时向上致动以切割条带104。条带104也可沿着条带路径组合件118前进而不需要条带切割器182的切割。

条带104沿着条带路径组合件118从第一位置130前进到第二位置132。在第二位置132中，以分配组合件114将生物样本和试剂分配到条带104中以形成生物样本和试剂混合物。为了在分配期间保持条带104平坦，可缩回压具184邻近于第二位置132(且在第三位置134之上)定位。可缩回压具184包含可缩回条，其可被自动致动以保持条带104平坦。热单元188定位于第二位置132下方。热单元188包含一或多个热电模块(TEM)，其可用以冷却或加热条带104中的生物样本和试剂混合物。条带密封组合件120邻近于第二位置132而定位。条带104上的阵列可在所述阵列定位于第二位置132中时使用条带密封组合件120以密封件106进行密封。

在分配和密封之后，条带104前进到第三位置134。可缩回压具184定位于第三位置134上方以当条带104在第二位置132中时保持条带104平坦。热单元190定位于第三位置134下方。热单元190包含一或多个TEM，其可用以冷却或加热条带104中的生物样本和试剂混合物。条带104可在第三位置134处等待直到仪器100准备好扩增和分析条带104中的生物样本和试剂混合物为止。

当仪器100准备好扩增和分析生物样本和试剂混合物时，条带104可前进到第四位置136。热单元210定位于第四位置136下方以加热条带104中的生物样本和试剂混合物。受热压力腔室212定位于第四位置136上方以使条带104上方的区域加压，从而下推密封件106且使其保持于条带104上。在第四位置136中使用热单元210扩增条带104中的生物样本和试剂混合物。在扩增之后或在扩增期间，可使用相机214分析生物样本和试剂混合物。受热压力腔室212进一步加热生物样本和试剂混合物且防止条带104上的密封件106上的冷凝，从而确保以相机214进行准确分析。

条带104借助致动机构186沿着条带路径组合件118前进通过仪器100。在图2A到2F中所示的实施例中，致动机构186是借助摩擦接合而驱动条带104的传送带。在替代实施例中，致动机构186可以任何合适的机构驱动条带104。条带104沿着条带路径组合件118前进通过仪器100直到条带104在条带路径组合件118的第二末端退出仪器100为止。

如图2A、2C和2D中所示，条带密封组合件120包含线轴200和施加器202。条带密封组合件120能够相对于仪器100在x和y两个方向上移动。线轴200可固持可用以密封仪器100中的条带104的密封件106的腹板。密封件106是盖密封件，其可施加到条带104以使生物样本和试剂混合物包含于条带104中且防止条带104中的生物样本和试剂混合物的蒸发和污染。固持于线轴200上的密封件106选路通过条带密封组合件120，以使得在密封件106从密封件106保持于其上的背衬移除时施加器202可捕获密封件106。施加器202可随后将密封件106施加于条带104的阵列。条带密封组合件120邻近于条带路径组合件118的第二位置132定位，以使得可在第二位置132以密封件106密封条带104。

检测组合件122包含热单元210、受热压力腔室212和相机214。检测组合件122定位在第四位置136以扩增和分析条带104中的生物样本和试剂混合物。热单元210定位于第四位置136下方且包含一或多个TEM，所述TEM可用以在恒定温度下保持生物样本和试剂混合物或者使生物样本和试剂混合物循环通过多个温度。受热压力腔室212定位于第四位置136上方和周围。受热压力腔室212密封、加压且加热第四位置136上方的区域以使得可分析条带104中的生物样本和试剂混合物。受热压力腔室212还防止密封件106上的冷凝，以使得相机214可恰当地检测来自条带104中的生物样本和试剂混合物的信号。

检测组合件122包含激发发光二极管，用于照射条带104中的生物样本和试剂混合物以激发生物样本和试剂混合物中的染料或探针。所述染料或探针发射信号，例如荧光，且发射滤光轮将进入相机214的信号过滤到所需波长。相机214定位于第四位置136上方，且受热压力腔室212并且可检测从条带104中的生物样本和试剂混合物发射的信号。在所示的实施例中相机214是CCD相机，但在替代实施例中可为任何合适的相机或其它检测装置。

如图2A到2D中所示，电子组合件124包含照明带216、电力供应器220、印刷电路板222、工业PC 224和显示器226。照明带216衬托底盘102且在仪器100的操作期间提供额外照明。在所示的实施例中，照明带216是发光二极管。在替代实施例中，照明带216可包含紫外光源以辅助仪器100的去污。电力供应器220对仪器100以及定位于仪器100中的所述多个组合件中的每一者供电。印刷电路板222包含用以控制仪器100的操作的电子组件。印刷电路板222定位于仪器100的后部部分中，且进一步贯穿仪器100定位以控制仪器100中的所述多个组合件中的每一者。工业PC 224也定位于仪器100的后部部分中，并且进一步控制仪器100的操作。工业PC 224可贯穿仪器100与印刷电路板222通信以执行仪器100的功能。显示器226定位于仪器100的第一侧上，且是用户可用来控制仪器100中的测试的触摸屏显示器。显示器226也可显示在操作期间在仪器100中收集的数据。显示器226可附接到多方向的臂以使得用户可将显示器226移动到适合于他们的位置。仪器100进一步包含分析系统，用以搜集和分析在生物样本和试剂混合物的分析期间收集的数据。

仪器100与现有技术装置相比是有利的，因为仪器100可测试大样本集合或小样本集合。此多功能性允许仪器100在多种设定中使用。所述一体化功能和紧凑设计进一步允许仪器100在不同设定中使用且用于广泛范围的不同应用。仪器100可根据聚合酶链反应(PCR)步骤扩增且分析生物样本和试剂混合物。这包含实时PCR、端点PCR以及其它合适的PCR变化。实时PCR(或定量PCR)包含热循环和扩增生物样本和试剂混合物且同时检测来自生物样本和试剂混合物的信号。端点PCR包含在生物样本和试剂混合物已扩增之后检测来自所述混合物的信号。可根据关于端点PCR的任何合适的过程扩增生物样本和试剂混合物。此外，生物样本和试剂混合物可在仪器100中的条带104中分配和密封，使用外部装置从仪器100移除以经受扩增，并且然后插入回到仪器100中以用于关于仪器100的端点检测。仪器100也可使用等温扩增而扩增且分析生物样本和试剂混合物。等温扩增包含以恒定温度扩增生物样本和试剂混合物。仪器100也可用于其它PCR过程或用于使用相机检测来自生物样本和试剂混合物的信号的任何过程。

图3A是仪器100中的热管理系统240的俯视平面图。图3B是热管理系统240的透视图。图3C是热管理系统240的示意图。仪器100包含台面板组合件112(包含台面板站台150、台面板站台152和台面板站台154)以及条带路径组合件118(包含第二位置132、第三位置134和第四位置136)。热管理系统240包含储集器242、流体泵243、辐射器244、冷却风扇245、流体路径246、流体路径248、流体路径250、流体路径252、流体路径254、流体路径256和流体路径258。

热管理系统240运行通过仪器100以将热交换流体提供到定位于仪器100中的热单元。热管理系统240是闭环流体热管理系统。未用以交换热的流体可存储在储集器242中。正用以交换热的流体可流动通过辐射器244以使得可控制流体的温度。冷却风扇245通过将冷却空气吹过辐射器244以便从流动通过辐射器244的流体移除热而辅助控制流体的温度。来自辐射器244的流体可随后流动通过仪器100中的多个流体路径。

流体路径246和流体路径248均定位于条带路径组合件118的第四位置136下方。流体路径246在第四位置136的第一侧上运行且流体路径248在第四位置136的第二侧上运行。流体路径250定位于条带路径组合件118的第三位置134下方。流体路径252定位于条带路径组合件118的第二位置132下方。流体路径254定位于台面板组合件112的台面板站台154下方。流体路径256定位于台面板组合件112的台面板站台152下方。流体路径258定位于台面板组合件112的台面板站台150下方。流体路径246到258全部包含曲线来回通过块的腔，以使得流体可流动通过所述腔且与定位于所述腔上方的组件交换热。

当需要热交换时，流体泵243将流体从储集器242泵送到辐射器244。辐射器244和冷却风扇245可调整流体的温度供仪器100中使用。在调节流体的温度之后，流体沿着两个单独路径流动通过仪器100。第一路径通过流体路径246和248、流体路径250、流体路径252且回到储集器242。第二路径通过流体路径254、流体路径256、流体路径258且回到储集器242。从辐射器244流动到流体路径246、248和254的流体选路通过仪器100的基底部分。此外，从流体路径252和258流动到储集器242的流体选路通过仪器100的基底部分。使流体选路通过仪器100的基底部分允许仪器100的主表面上的空间容纳其它组件。这允许仪器100的设计中的灵活性且允许仪器100具有紧凑的设计。

热管理系统240是有利的，因为其为闭环系统。这意味着仪器100不必连接到流体源以调节仪器100中的组件的温度，因为流体存储在热管理系统240中且按需要循环通过热管理系统240。这允许仪器100在其中不存在对温度受控流体源的接入的设定中使用。热管理系统240进一步是有利的，因为其可使用对流热传递而有效且高效地调节沿着热管理系统240定位的组件的温度。

图4A是具有凹孔270的条带104的俯视平面图。图4B是具有第一多个凹孔272和第二多个凹孔274的条带104的示意图。条带104包含凹孔270，包含第一多个凹孔272(包含凹孔276)、第二多个凹孔274(包含凹孔278)和阵列识别符280。

条带104包含凹孔270。凹孔270形成于条带104中以接纳和固持生物样本和试剂以用于扩增和分析。条带104可包含任何数目的凹孔270，包含一个凹孔270或多个凹孔270。举例来说，条带104可包含以96凹孔配置、192凹孔配置、384凹孔配置、768凹孔配置或1536凹孔配置而布置的凹孔270。阵列识别符280是识别凹孔270中的内含物的识别符，例如条码。在所示的实施例中，条带104由聚合物材料制成且凹孔270是通过压花而产生，但在替代实施例中它们可使用其它合适的方法产生。在所示的实施例中，条带104是白色且不透明条带。在替代实施例中，条带104可为黑色、白色或灰色且透明、半透明或不透明。

在图4A到4B中所示的实施例中，凹孔270包含第一多个凹孔272以及从第一多个凹孔272偏移且与其交错的第二多个凹孔274。如图4B中所见，第一多个凹孔272是以白色圆表示且第二多个凹孔274是以黑色圆表示。条带104包含768个凹孔，其中384个凹孔构成第一多个凹孔272且384个凹孔构成第二多个凹孔274。在替代实施例中，条带104可包含任何数目和大小的凹孔270，其中第一多个凹孔与第二多个凹孔交错。

第一多个凹孔272和第二多个凹孔274定位于条带104上，以使得第一多个凹孔272中的凹孔和第二多个凹孔274中的凹孔以45度角彼此偏移。举例来说，第一多个凹孔272中的凹孔276以45度角从第二多个凹孔274中的凹孔278偏移。第一多个凹孔272中的每一凹孔以45度角从第二多个凹孔274中的每一邻近凹孔偏移。这允许第一多个凹孔272和第二多个凹孔274以偏移图案彼此交错。

在条带104上使第一多个凹孔272和第二多个凹孔274彼此交错是有利的。如果移除第一多个凹孔272或第二多个凹孔274，那么条带104上将留下384凹孔格式。交错出于若干原因是有利的。第一，条带104允许以与先前对于384凹孔格式所需的空间量基本上相同的空间量来复制标准384凹孔格式。这加倍了当测试条带104的单个阵列时可收集的结果的数目，从而增加测试装置的效率和处理量。第二，条带104可容易与当前可用于384凹孔或96凹孔格式的标准化设备(例如滴管尖端)交互。第三，使第一多个凹孔272与第二多个凹孔274彼此交错允许凹孔270之间的最大间距，从而允许更大的凹孔将另外为可能的。第四，凹孔270之间的表面积在条带104上最大化，这在条带104是密封的时是有利的。较大表面积允许较好的密封，因为条带104与密封件106之间存在更多接触。

板堆叠器组合件

图5A是仪器100中的板堆叠器组合件110的等距视图。图5B是仪器100中的板堆叠器组合件110的顶部剖视图。图5C是板堆叠器组合件110的等距视图。板堆叠器组合件110定位于仪器100的第一拐角中。板堆叠器组合件110能够接纳、固持和移动仪器100中恶板。在图5A到5C中所示的实施例中，板堆叠器组合件110接纳含有生物样本的板。在替代实施例中，板堆叠器组合件110可接纳含有其它样本或试剂的板。

板堆叠器组合件110包含板机架302、板堆叠器304和板梭306。板机架302是可接纳和固持多个板的滑槽或槽道。板机架302附接到仪器100且可使用任何合适的机构移入和移出仪器100。板堆叠器304包含臂，所述臂可上下移动且围绕支撑结构旋转，带有附接到所述臂的铲。板堆叠器304的所述铲和臂可将板拾取出板机架302且借助旋转和垂直移动而在仪器100中移动所述板。板梭306包含可沿着支撑结构水平地移动的嵌套部分。来自板机架302的板可由板堆叠器304移动且放置在板梭306的嵌套部分上。当板定位于板梭306的嵌套部分上时，所述嵌套部分可移动通过仪器100以定位用于抽吸和分配。

含有生物样本的板可以两个方式放入板堆叠器组合件110中。第一，可将板机架302拉出仪器100且可将含有生物样本的板定位于板机架302上。第二，板梭306的嵌套部分可延伸出仪器100(如图8B中所见)。这允许仪器100与仪器100之外的板存储单元或板盖移除设备介接。板随后可定位于板梭306的嵌套部分上且嵌套部分可随后移动回到仪器100中。

板堆叠器组合件110可接纳、固持和移动板或与仪器100兼容的其它组件，例如用于分配组合件114的尖端托盘。此外，板堆叠器组合件110可在小区域中完成这些功能。这使板堆叠器组合件110有利于在仪器100中使用，所述仪器是具有有限空间的紧凑仪器。

图6A是板机架302的等距视图。图6B是板机架302的嵌套312的俯视平面图。板机架302包含框架310、嵌套312、轨道314、轨道315、手柄316和接触件318，如图6A中所示。每一嵌套312包含框架320、拐角支撑件322、开口324和狭槽326，如图6B中所示。

板机架302包含形成板机架302的主体部分的框架310。如图6A到6B中所示的实施例中所见，多个嵌套312附接到框架310。在替代实施例中，一个嵌套312或任何数目的嵌套312可附接到框架310。嵌套312定位于框架310上的垂直行中。每一嵌套312可接纳和固持板。当需要板用于抽吸或分配时，可从所述板定位于其中的嵌套312拾取所述板且使其移动通过仪器100以定位用于抽吸或分配。

轨道314在框架310的外侧表面上附接到框架310。在图6A中所示的实施例中轨道314是滑动轨道，其在可附接到仪器100的对应轨道315上滑动。轨道314和轨道315允许板机架302滑入和滑出仪器100。在替代实施例中，轨道314和轨道315可为在仪器100中固持板机架302且允许板机架302滑入和滑出仪器100的任何机构。在一些实施例中，当板机架302滑出仪器100时可完全移除板机架302。这允许用户移除板机架302，在远离仪器100的位置以板加载板机架302，并且然后一旦板已经定位于板机架302上就将板机架302重新插入到仪器100中。手柄316附接到框架310的外部前表面。手柄316可由用户握紧以沿着轨道314和轨道315将板机架302滑出仪器100。手柄316也可用以在板机架302从仪器100移除时移动板机架302。

接触件318还附接到框架310的外侧表面。当板机架302定位于仪器100中时接触件318将对接附接到仪器100的接触件。接触件318和附接到仪器100的所述接触件充当传感器以向仪器100指示板机架302定位于仪器100中。此外，接触件318可向附接到仪器100的接触件通信以指示何种配置或大小的板机架302已放入仪器100中。在替代实施例中，任何识别机构可定位于板机架302上且任何识别读取器可定位于仪器100上。作为第一实例，附着到板机架302的框架310的条码可由仪器100上的相机扫描且用以指示何种配置或大小的板机架302已放入仪器100中。作为第二实例，附着到板机架302的框架310的RFID标签可由仪器100上的RFID读取器扫描且用以指示何种配置或大小的板机架302已放入仪器100中。此信息可随后由仪器100使用以向与板机架302交互的组件指示何种配置和大小的板机架302在仪器100中。

如图6B中所见，每一嵌套312包含形成嵌套312的外部主体部分的框架320。框架320具有倾斜内边缘以将放置在嵌套312上的板导引到恰当位置中。框架320上的倾斜内边缘消除了在放置板之前使板与嵌套312完全对准的需要。拐角支撑件322附接到框架320的每一内部拐角。拐角支撑件322是平坦支撑结构，其各自能够在板定位于嵌套312中时支撑板的拐角。开口324定位于框架320和拐角支撑件322内。狭槽326定位于框架320的一侧上。每一嵌套312中提供开口324和狭槽326以使得臂可通过嵌套312以将板放置于嵌套312中以及从嵌套312拾取板。狭槽326定位于所述臂将通过的框架320的侧上。允许臂通过开口324和狭槽326使得板机架302能够具有紧凑的设计。

图7A是板堆叠器304的等距视图。图7B是板堆叠器304的一部分和板机架302的一部分的透视图。7C是板堆叠器304的一部分的透视图。板堆叠器304包含柱330、螺旋轨道332、臂334、铲336、致动器338、致动器340、相机342、托架343、缆线载体344、传感器346、镜348和镜349。铲336包含支撑部件350和缺口352。图7B中还示出定位于板机架302上的板390A。图7B和7C中还示出相机路径C。

板堆叠器304包含形成用于板堆叠器304的支撑结构的柱330。螺旋轨道332定位于柱330内部。臂334附接到螺旋轨道332。臂334包含铲336，其可用以在仪器100中拾取和放置板。臂334可在螺旋轨道332上在垂直方向中上下移动。臂334也可围绕垂直轴线随着柱330旋转。致动器338定位于板堆叠器304的基底部分上且控制柱330和臂334的旋转移动。致动器340定位于柱330的顶部末端上且控制螺旋轨道332上的臂334的垂直移动。在所示的实施例中，致动器340包含跟踪螺旋轨道332上的臂334的垂直位置的伺服电机。

相机342以托架343附接到板堆叠器304。相机342用以扫描定位于仪器100中的板上的条码或其它板识别符。在图7B中所示的实施例中，相机342用以扫描定位于板机架302中的板上的条码。相机342附接到托架343以使得相机342在螺旋轨道332上随着臂334上下移动。相机路径C示出从板390A上的条码到相机342的路径。相机342被定位成使得相机342捕获在镜348和349中反射的条码的图像。以相机342扫描条码允许仪器100确定应当以铲336移动什么板。缆线载体344邻近于柱330定位，且含有将相机342连接到电力源以及与仪器100通信所需要的其它电子组件的缆线。传感器346也附接到板堆叠器。传感器346感测铲336上的板的存在。

臂334的铲336用以拾取和放置仪器100中的板。铲336包含支撑部件350和缺口352。支撑部件350是具有正形状的基底部分。缺口352是铲336的每一拐角中的开放区域。支撑部件350和缺口352经成形以使得铲336可通过仪器100中的嵌套。支撑部件350用以接合仪器100中的板的底部。此接合支撑板且允许铲336移动仪器100中的板。支撑部件350具有倾斜内边缘以将正以铲336拾取的板导引到恰当位置中。支撑部件350上的倾斜内边缘消除了在拾取板之前使板与铲336完全对准的需要。使用铲336移动仪器100中的板是有利的，因为铲336的支撑部件350完全支撑板且消除了当板在仪器100中移动时板将下降的问题。

图8A是板梭306的等距视图。图8B是仪器100中的板梭306的等距视图。板梭306包含支撑件360、轨道362、嵌套364、托架366、驱动机构368(包含传动带369和致动器370)、夹具372、原始位置传感器374以及板传感器378。嵌套364包含框架380、拐角支撑件382、开口384和狭槽386。

板梭306包含形成用于板梭306的支撑结构的支撑件360。支撑件360在水平方向上延伸通过仪器100。轨道362附接到支撑件360。轨道362也沿着支撑件360在水平方向上延伸通过仪器100。嵌套364可以托架366附接到轨道362。嵌套364在水平方向上沿着轨道362移动通过仪器100。托架366将嵌套364附接到轨道362。托架366借助夹具372将嵌套364附接到驱动机构368。在图8A到8B中所示的实施例中驱动机构368是传送带驱动系统，但在替代实施例中可为任何合适的驱动机构。致动器370附接到支撑件360且控制驱动机构368的移动。托架366借助夹具372附接到驱动机构368的传动带369。在驱动机构368的传动带369移动时，夹具372将随着传动带369移动且因此将移动托架366。在托架366随着驱动机构368移动时，托架366将在轨道362上滑动且在仪器100中移动嵌套364。

原始位置传感器374和板传感器378也附接到支撑件360。原始位置传感器374定位于支撑件360的第一末端上。原始位置传感器374感测嵌套364何时靠近支撑件360的第一末端所述。这是用于嵌套364的原始位置。如图8B中所见，嵌套364可通过仪器100中的开口延伸出仪器100。板传感器378定位于支撑件360的中间部分与第一末端之间。板传感器378感测板何时定位于嵌套364上。当板定位于嵌套364上时，板传感器378将向仪器100指示存在定位于嵌套364上的板以防止仪器100试图在嵌套364上放置另一板。当板定位于嵌套364上时，板传感器378将还向仪器100指示板可用于分配操作。

如图8A中所见，嵌套364包含形成嵌套364的外部主体部分的框架380。框架380具有倾斜内边缘以将放置在嵌套364上的板导引到恰当位置中。框架380上的倾斜内边缘消除了在放置板之前使板与嵌套364完全对准的需要。拐角支撑件382附接到框架380的每一内部拐角。拐角支撑件382是平坦支撑结构，其各自能够当板定位于嵌套364中时支撑板的拐角。开口384定位于框架380和拐角支撑件382内。狭槽386定位于框架380的一侧上。嵌套364中提供开口384和狭槽386，以使得板堆叠器304的臂334可通过嵌套364以在嵌套364中放置板以及从嵌套364拾取板。狭槽326定位于臂334将通过的框架320的侧上。允许臂334通过嵌套364的开口384和狭槽386使得能够容易地从嵌套364拾取板或将板放置到嵌套364中。

图9A是当铲336在原始位置中时板机架302和板堆叠器304的等距视图。图9B是当铲336已从原始位置移动时板机架302和板堆叠器304的等距视图。图9C是当铲336经定位以拾取板390A时板机架302和板堆叠器304的等距视图。图9D是当铲336已将板390A放置在板梭306的嵌套364中时板堆叠器304和板梭306的透视图。板机架302包含框架310、多个嵌套312(包含嵌套312A)和轨道314。每一嵌套312包含框架320、拐角支撑件322、开口324和狭槽326(如图6B中所示)。板堆叠器304包含柱330、螺旋轨道332、臂334、铲336、致动器338、致动器340、相机342、缆线载体344和传感器346。铲336包含支撑部件350和缺口352。板梭306包含支撑件360、轨道362、嵌套364、托架366、驱动机构368、原始位置传感器374以及板传感器378。嵌套364包含框架380。还示出了板390(包含板390A)。

如图9A中所见，当具有铲336的臂334定位于板机架302的顶部末端上方时板堆叠器304在原始位置中。为了将臂334移动出原始位置，致动器338将旋转臂334和柱330以使得臂334不再定位于板机架302上方。致动器340可随后沿着螺旋轨道332上下移动臂334。

如图9B中所见，臂334已旋转且垂直地移动远离原始位置。这准备板堆叠器304以将板拾取出板机架302。为了将板拾取出板机架302，致动器340垂直地移动臂334以使得臂334恰好在含有待拾取的板的嵌套312的底部表面下方对准。致动器338随后旋转臂334直到铲336定位于待拾取的板下方为止。板机架302中的每一嵌套312之间留下空间以允许铲336在嵌套312之间移动。

如图9C中所见，铲336在板机架302的底部末端处定位于嵌套312A中的板390A下方。在铲336旋转到此位置之后，致动器340可向上移动臂334以使得铲336接合且拾取定位于嵌套312A上的板390A。致动器340驱动螺旋轨道332以向上移动臂334和铲336以拾取板390A，以使得板390A不再接触嵌套312A并且因此板390A和铲336恰好定位于嵌套312A的顶部表面上方。这允许致动器338旋转臂334远离板机架302，因此将板390A移出板机架302。

当铲336接合板机架302的嵌套312A中的板390A时，铲336和臂334通过嵌套312A的开口324和狭槽326。支撑部件350接合板390A的底部侧且拾取板390A离开嵌套312A的拐角支撑件322。铲336的缺口352被设定大小和成形以使得它们紧靠拐角支撑件322通过。这允许铲336移动通过开口324。

在板390A已拾取出板机架302之后，臂334和铲336旋转远离板机架302且定位于板梭306上方。板梭306随后将嵌套364移动到一个位置以从板堆叠器304接纳板390A。随后降低臂334和铲336。在臂334和铲336降低时，铲336通过嵌套364的开口384和狭槽386。铲336的缺口352在嵌套364的拐角支撑件382周围通过。在铲336通过嵌套364时，铲336上的板390A的每一拐角将与一个拐角支撑件382接触。这将在铲336通过嵌套364时从铲336拾取板390A，如图9D中所见。板梭306可随后将嵌套364移动到适当位置以用于抽吸或分配，且仪器100可从嵌套364上的板390A抽吸或分配流体。

在抽吸之后，可以板堆叠器304的臂334从嵌套364拾取板390A。为了从嵌套364拾取板390A，板堆叠器304的铲336和臂334首先需要定位于将拾取板390A的位置下方。板梭306可随后移动嵌套364以使得嵌套364定位于铲336和臂334上方。铲336和臂334可随后由致动器340向上驱动。铲336和臂334将通过嵌套364且接合并拾取定位于嵌套364上的板390A。当铲336接合板梭306的嵌套364中的板390A时，铲336和臂334通过嵌套364的开口384和狭槽386(图8A中所示)。支撑部件350接合板390A的底部侧且拾取板390A离开嵌套364的拐角支撑件382。铲336的缺口352被设定大小且成形以使得它们紧靠拐角支撑件382通过。这允许铲336移动通过开口384。

在板390A已拾取出板梭306的嵌套364之后，臂334和铲336可垂直地移动直到它们恰好在其中将放置板390A的板机架302中的顶部表面一个嵌套312上方对准为止。如果其中将放置板390A的嵌套312低于板梭306的嵌套364，那么板梭306将需要在臂334和铲336可垂直地移动到恰好在板机架302中的一个嵌套312的顶部表面上方的位置中之前移动嵌套364而不挡路。一旦臂334和铲336恰好在板机架302中的一个嵌套312上方对准，致动器338便可旋转臂334和铲336。这将使臂334和铲336恰好定位于其中将放置板390A的嵌套312的顶部表面上方。致动器340可随后降低臂334和铲336。这将致使臂334和铲336通过嵌套312的开口324和狭槽326。在铲336通过嵌套312时，铲336上的板390A的每一拐角将与一个拐角支撑件322接触。这将在铲336通过嵌套312时从铲336拾取板390A。铲336将随后恰好定位于嵌套312的底部表面下方且致动器338可使铲336和臂334旋转离开板机架302。

板机架302可保持任何数目的板390。当需要一个板390时，板堆叠器304可使用相机342来确定臂334应当接合哪个板390。这允许用户按任何次序在板机架302的嵌套312上放置板390。这是有利的，因为其允许使用仪器100时的较大灵活性。用户不需要在设置仪器100之前确定测试的次序，因为仪器100将能够按任何次序选择和移动板390。

板堆叠器组合件110是进一步有利的，因为臂334和铲336提供与仪器100中的板的稳固接触和接合。现有技术系统以机械臂抓握板以使板在仪器100中移动。以铲336拾取板390提供与板390的较好接触，从而确保板390将移动通过仪器100而不会下落。这使得板堆叠器组合件110比现有技术系统更可靠。

板堆叠器组合件110也是有利的，因为其允许围绕共同z轴线的旋转移动和垂直移动。此围绕共同z轴线的移动允许板堆叠器组合件110具有紧凑的设计。这节省了仪器100中的空间，同时仍允许用于在仪器100中移动板的大运动范围。

台面板组合件

图10是仪器100内的台面板组合件112的等距视图。台面板组合件112包含台面板站台402、台面板站台404以及台面板站台406。台面板站台402、台面板站台404和台面板站台406保持板或含有试剂的搁架(试剂板)。仪器100的分配组合件114将试剂分配到前进通过仪器100的条带104中。在替代实施例中，台面板站台402、台面板站台404和台面板站台406可用以接纳和固持含有生物样本的板或搁架。在替代实施例中，台面板组合件112可包含单个台面板站台、两个台面板站台或者四个或多于四个台面板站台。

图11A是台面板站台406的部分透明等距视图。图11B到11D是台面板站台406的透视图。如图11A到11D中所示，台面板站台406包含外壳408、具有A1位置412的台面盖410(图11A中示出为透明的)、热电模块(TEM)414、温度传感器416、弹簧加载的夹片418、具有三叶草图案422的压具420、枢轴424、锁定旋钮426、排放端口428、流体入口端口430、流体出口端口432、压具高度调整螺钉434、镜474以及相机476。在图11B和11D中所示的实施例中，具有凹孔444的板442搁置于台面盖410上。在图11C中所示的替代实施例中，具有多个矩阵管448的机架446搁置于台面盖410上。多个矩阵管448包含可重复密封的封盖。在替代实施例中，任何合适的板或机架可搁置于台面盖410上。相机476使用镜474捕获板442或机架446上的条码的图像(更多细节请参见图16)。

外壳408包围台面盖410。TEM 414和温度传感器416定位于台面盖410下方。TEM414提供台面盖410的热管理。举例来说，当板442放置在台面盖410上时，台面盖410可将板442冷却到所需温度。板442可为在凹孔444中含有试剂的板，且台面盖410可冷却板442以便防止凹孔444中的试剂变性、降级或另外反应。温度传感器416提供反馈以便将台面盖410维持在所需温度。流体入口端口430和流体出口端口432连接到仪器100的热管理系统240以提供用于TEM 414的散热片(更多细节请参见图13到14)。

板442借助弹簧加载的夹片418在台面盖410上的A1位置412中紧固且对准。弹簧加载的夹片418附接到台面盖410且可缩回以便将板442放置到台面盖410上。弹簧加载的夹片418包含允许弹簧加载的夹片418在台面盖410上紧固板442的弹簧。当板442放置到台面盖410上时，弹簧加载的夹片418紧固板442以使得凹孔444的第一凹孔在A1位置412中对准。在A1位置412中对准板442使板442的凹孔444对准，以使得三叶草图案422的孔与板442的凹孔444对准以使得仪器100的分配组合件114可准确定位凹孔444且从板442抽吸凹孔444的内含物。

排放口428位于外壳408上。当板442在台面盖410上冷却时，冷凝可在板442上和台面盖410上积聚。外壳408被成形为具有成角度的槽道以使得冷凝被引导远离板442和台面盖410且通过排放口428退出台面板站台406。

压具420在图11B和11C中处于打开位置且在图11D中处于闭合位置。当压具420在打开位置中时，板442或机架446可放置到台面板站台406上。当压具420在关闭位置中时，板442或机架446紧固在台面盖410上且可从板442抽吸凹孔444或多个矩阵管448的内含物。板442可包含每一凹孔444上方的密封件。仪器100的分配组合件114使用尖端来打破每一凹孔444上方的密封件且从每一凹孔444抽吸试剂。压具420将板442紧固于台面盖410上，以使得当尖端在穿刺通过每一凹孔444上方的密封件之后缩回时板442不会提升离开台面板站台406。

枢轴424连接到压具420且允许用户在打开位置与关闭位置之间手动地枢转压具420。锁定旋钮426连接到枢轴424且允许用户在打开位置或关闭位置中手动地紧固压具420。在所示的实施例中，锁定旋钮426是弹簧加载的可缩回柱塞。为了锁定或解锁压具420且将压具420移动到打开或关闭位置，用户拉动锁定旋钮426远离枢轴424，将锁定旋钮426转动二分之一转，将压具420向上或向下枢转到打开或关闭位置，将锁定旋钮426转动二分之一转，且释放锁定旋钮426。

压具420包含三叶草图案422以便适应板442和机架446的多个矩阵管448的凹孔444中的变化。三叶草图案422包含96个四三叶草形的孔。在图11D中所示的实施例中，板442包含96个凹孔。当压具420在关闭位置中时，如图11D中所示，三叶草图案422的每一四三叶草形的孔的中心与凹孔444中的一者对准以使得可接达每一凹孔444用于分配。在一替代实施例中，板442可包含384个凹孔。在此替代实施例中，当压具420在关闭位置中时，三叶草图案422的每一四三叶草形的孔的每一叶与凹孔444中的一者对准以使得可接达每一凹孔444用于分配。

图12A和12B是台面板站台406的部分透明透视图。台面板站台406包含外壳408、台面盖410、弹簧加载的夹片418、具有三叶草图案422的压具420、枢轴424、锁定旋钮426、流体出口端口432、压具高度调整螺钉434、轨道夹具螺母436、导引件460以及轨道464(图12A和12B中示出为部分透明的)。

压具高度调整螺钉434连接到轨道夹具螺母436。轨道夹具螺母436安装到轨道464的凹槽中以使得轨道夹具螺母可自由滑动。轨道夹具螺母436和压具高度调整螺钉434协作以抵靠着导引件460中的一者夹持轨道464以将压具420保持在所需高度。压具高度调整螺钉434允许用户向上和向下手动地调整压具420的高度以便适应板442或机架446的不同高度且改变压具420紧固到板442或机架446的紧密程度。

当用户松开压具高度调整螺钉434(使用例如内六角扳手)时，轨道夹具螺母436释放轨道464以使得用户可向上或向下手动地调整压具420的高度。轨道464在导引件460内向上和向下滑件。一旦基于板442或机架446的高度选定所需高度，用户便上紧压具调整螺钉434以紧固压具420的位置。在上紧压具调整螺钉434时，轨道夹具螺母436将轨道464拉动到导引件460中的一者以将压具420紧固在所需高度。压具420借助摩擦和重力保持在板442或机架446上的适当位置。

图13是从台面板站台406下方所见的部分透明等距视图。台面板站台406包含外壳408、台面盖410、具有三叶草图案422的压具420、锁定旋钮426、流体入口端口430、流体出口端口432、导引件460以及具有流体路径468的护套466。

具有流体路径468的护套466定位于台面盖410下方(图11A到11D中所示)。TEM414位于护套466与台面盖410之间。外壳408包围护套466。流体路径468通过流体入口端口430和流体出口端口432连接到仪器100的热管理系统240。

图14是台面板站台406的仰视图。台面板站台包含外壳408、TEM 414(以影线示出)、流体入口端口430、流体出口端口432，以及具有流体路径468的护套466。如图13和14中所示，流体流动通过流体路径468以便提供热管理，例如冷却，且可产生用于由TEM 414产生的热的散热片。

流体路径468是在护套466内来回曲折延伸的腔。例如冷却水等流体通过流体入口端口430进入流体路径468，通过流体路径468，且通过流体出口端口432退出流体路径468。具有流体路径468的护套466提供当TEM 414操作以冷却台面盖410时移除由TEM 414产生的热的散热片。外壳408由酚材料制成以提供绝热，以使得来自TEM 414的热不会到达台面盖410。在替代实施例中，外壳408可由任何其它绝热材料制成。

图15是台面板站台406的部分透明侧视图。台面板站台406包含外壳408、排放端口428、压具420、枢轴424和限制开关470。限制开关470检测压具420的位置，包含压具420是在打开位置中还是闭合位置中(图11B和11D)。限制开关470将信号提供到仪器100以防止例如分配组合件114等其它组合件运行到台面板站台406中。

图16是仪器100内的台面板组合件112的台面板站台406的侧视图。台面板站台406表示台面板站台402和台面板站台404。台面板站台406包含外壳408、压具420、具有条码472的板442、镜474和相机476。图16中还示出相机路径P。

条码472位于板442上。条码472识别板442的内含物。板442定位于台面板组合件406中以使得条码472反射于镜474中。相机路径P示出从条码472到相机476的路径。相机476经定位以使得相机476捕获镜474中反射的条码472的图像。相机476捕获条码472的图像，这允许仪器100识别板442的内含物。

条带路径组合件

图17A是仪器100中的条带路径组合件118的等距视图。图17B是条带路径组合件118的正面等距视图。条带路径组合件118包含第一位置130、第二位置132、第三位置134、第四位置136、条带进给器510、条带线轴512、驱动机构514、条带切割器516、提升机构518、可缩回压具520以及盖522。盖522包含条带接纳末端524。条带路径组合件118还包含第一末端处的入口ENT和第二末端处的出口EXT。图17B中还示出条带104。

条带路径组合件118延伸穿过仪器100且提供具有多个凹孔的条带104可前进所沿着的路径。条带104从条带路径组合件118的入口ENT到出口EXT移动通过仪器100通过条带路径组合件118上的不同位置。第一位置130定位于入口ENT与第二位置132之间；第二位置132定位于第一位置130与第三位置134之间；第三位置134定位于第二位置132与第四位置136之间；以及第四位置136定位于第三位置134与出口EXT之间。在沿着条带路径组合件118的每一位置处完成不同功能。

条带进给器510邻近于入口ENT定位且可延伸到加载位置(图17A到17B中未图示)用于加载条带线轴512。条带进给器510可随后缩回到缩回位置R，其中条带进给器510和条带线轴512可封闭于仪器100内。在缩回位置R，条带104可朝向入口ENT驱动且沿着条带路径118朝向出口EXT前进。以此方式，条带进给器510允许条带线轴512的手动加载，而条带104可在仪器100内自动前进，从而减少凹孔的污染的可能性。条带进给器510还允许条带104的所需长度的连续进给以用于处理和分析。具体地说，在入口ENT与出口EXT之间导引条带104，可沿着单个紧凑的路径将条带104切割到所需长度，进行处理，且进行分析。

在已用条带进给器510将条带104馈送到条带路径组合件118中之后，条带104可前进到第一位置130。条带104使用驱动机构514沿着条带路径组合件118自动前进。驱动机构514定位于条带路径组合件118的顶部表面下方且包含可用以沿着条带路径组合件118驱动条带104的传送带。在第一位置130，可以条带切割器516切割条带104，因此任何数目的凹孔阵列可前进通过仪器100，包含具有单个凹孔阵列的条带片段。替代地，条带104可作为腹板前进通过第一位置130而无切割。在第二位置132，分配组合件114(图17A到17B中未图示)可将生物样本和试剂分配到条带104中以形成生物样本和试剂混合物。此外，条带密封组合件120(图17A到17B中未图示)可邻近于第二位置132定位以密封条带104中的生物样本和试剂混合物。提升机构518定位于第二位置132和第四位置136下方。当条带104保持于条带路径组合件118上的静止位置中时提升机构518升高第二位置132和第四位置136，但当条带104正沿着条带路径组合件118前进时可降低第二位置132和第四位置136。可缩回压具520邻近于第二位置132和在第三位置134上方定位。在分配期间在第二位置132中时，可缩回压具520可朝向第二位置132延伸以保持条带104平坦。

也可在第二位置132冷却条带104以防止生物样本和试剂混合物进行化学反应，或可在第二位置132加热条带104以使生物样本和试剂混合物保温。在第三位置134，可再次将条带104进行冷却以防止生物样本和试剂混合物进行化学反应，或进行加热以使生物样本和试剂混合物保温。在第三位置134，在第四位置136处理第三位置134下游的条带104的同时条带104可保持在适当的位置。在第四位置136，可使用邻近于第四位置136定位的检测组合件122(图17A到17B中未图示)扩增和分析条带104中的生物样本和试剂混合物。生物样本和试剂混合物可经受热循环或在第四位置136以检测组合件122以恒定温度加热。检测组合件122进一步包含相机(图17A到17B中未图示)，其可用以分析条带104中的生物样本和试剂混合物。以此方式，条带路径组合件118具有紧凑的设计，从而使仪器适合于在多种不同设定中使用。

盖522位于第一位置130上方、第三位置134上方以及第四位置136与出口EXT之间。盖522可横跨条带104的宽度且在每一盖522的第一末端处包含条带接纳末端524。盖522可在条带接纳末端524处为v形。在图17A到17B中所示的实施例中，盖522由不锈钢制成。在替代实施例中，盖522可由任何合适的材料制成。盖522可防止条带104向上弯曲离开条带路径组合件118。

图18A是条带路径组合件118的正视等距视图，其中条带进给器510处于缩回位置R中。图18B是图18A中所见的条带路径组合件118的正视等距视图，其中条带进给器510处于延伸位置E中。条带路径组合件118包含第一位置130、第二位置132、第三位置134、第四位置136、条带进给器510和条带线轴512。条带路径组合件118还包含第一末端处的入口ENT和第二末端处的出口EXT。图18A到18B中还示出条带104。

条带进给器510邻近于入口ENT。当条带进给器510在缩回位置R时(如图18A中所示)，条带104通过多个辊从条带线轴512前进朝向第一位置130通过条带进给器510(图18A到18B中未详细图示)。当条带进给器510在延伸位置E时(如图18B中所示)，保持条带104的条带线轴512可加载到条带进给器510中。以此方式，条带104可手动地加载到仪器100中，但通过条带进给器510沿着条带路径组合件118自动前进。

图19A是具有驱动机构514的条带路径组合件118的后透视图。图19B是驱动机构514的后等距视图。图19C是条带路径组合件118的辊550中的一者的透视图。条带路径组合件118包含第一位置130、第二位置132、第三位置134、第四位置136、驱动机构514和盖522。驱动机构514包含轴杆532、惰轮滑轮536、传动带538、致动器540、致动器驱动滑轮542、惰轮导引滑轮544、辊550和弹簧552。条带路径组合件118还包含第一末端处的入口ENT和第二末端处的出口EXT。图19A中还示出条带104。

条带104经由驱动机构514沿着条带路径组合件118前进通过仪器100。驱动机构514包含靠近条带路径组合件118的入口ENT定位的惰轮滑轮536。惰轮滑轮536安装在条带路径组合件118的每一侧上。驱动机构514还包含靠近条带路径组合件118的出口EXT定位的致动器驱动滑轮542和惰轮导引滑轮544。致动器驱动滑轮542和惰轮导引滑轮544安装在条带路径组合件118的每一侧上。致动器驱动滑轮542借助轴杆532彼此连接。传动带538在致动器驱动滑轮542与惰轮滑轮536之间延伸且绕回。惰轮导引滑轮544保持传动带538与致动器驱动滑轮542和惰轮滑轮536对准。在所示的实施例中，存在两个惰轮滑轮536、两个致动器驱动滑轮542、四个惰轮导引滑轮544以及两个传动带538。条带路径组合件118的前侧和后侧中的每一者上定位一个惰轮滑轮536、一个致动器驱动滑轮542、两个惰轮导引滑轮544以及一个传动带538，且它们近似以条带104的宽度平行地定位。在每一侧上，致动器驱动滑轮542与惰轮滑轮536对准以使得传动带538可在致动器驱动滑轮542和惰轮滑轮536中的每一者上绕回。

传动带538由致动器540驱动。致动器540附接到轴杆532。轴杆532在致动器驱动滑轮542之间延伸。在图19A到19C中所示的实施例中，致动器540是电机。在替代实施例中，致动器540可以任何合适的机构致动传动带538，例如电动机、气动电机或液压电机。致动器540旋转轴杆532和致动器驱动滑轮542，这将移动传送到传动带538。传动带538围绕惰轮滑轮536、驱动滑轮542和惰轮导引滑轮544移动。惰轮导引滑轮544保持传动带538与致动器驱动滑轮542和惰轮滑轮536对准。

辊550沿着条带路径组合件118的两侧位于入口ENT与出口EXT之间。辊550位于传动带538正上方。如图19C中所见，辊550是以弹簧552弹簧加载。弹簧552保持辊550压抵传动带538。条带104定位于辊550与传动带538之间。在驱动传动带538时，条带104将由于条带104与传动带538之间的摩擦而沿着条带路径组合件118随传动带538移动。在条带104沿着条带路径组合件118前进时辊550保持条带104紧固地抵靠传动带538。此外，盖522保持条带104跨越条带路径组合件118平坦且维持与传动带538的接触。因此经由摩擦沿着条带路径组合件118驱动条带104通过仪器100。

图20A是条带路径组合件118上的条带进给器510的正面平面图。图20B是条带路径组合件118上的条带进给器510的正面等距视图。条带进给器510包含从动辊560、第一张力辊562、致动器564、滑轮566、传动带568、传送辊570、可延伸部分572、可延伸部分辊574以及第二张力辊576。条带路径组合件118还包含入口ENT。图20B中还示出条带104。

条带进给器510邻近于入口ENT附接到条带路径组合件118。从动辊560、第一张力辊562、传送辊570、可延伸部分辊574以及第二张力辊576全部包括以近似条带104的宽度彼此平行的一对辊。从动辊560包括在第一位置130上游连接到条带路径组合件118的粘性辊。第一张力辊562定位于从动辊560之上，且可被加重、以弹簧拉紧或另外压抵从动辊560。从动辊560由致动器564驱动。在此实施例中，致动器564是电机。在替代实施例中，致动器564可以任何合适的机构驱动从动辊560，例如电动机、气动电机或液压电机。

致动器564经由滑轮566和传动带568连接到从动辊560。传送辊570定位于从动辊560的上游以便与从动辊560接触。在此实施例中，传送辊570通过弹簧保持为张力抵靠着从动辊560。在替代实施例中，传送辊570可以任何合适的机构保持为张力抵靠着从动辊560。可延伸部分572定位于传送辊570的上游。可延伸部分572包括可延伸部分辊574和第二张力辊576。第二张力辊576的辊定位于可延伸部分辊574之上且可被加重、以弹簧拉紧或另外压抵可延伸部分辊574。可延伸部分辊574经定位以使得当可延伸部分572在缩回位置中时(如图20A中所示)，可延伸部分辊574接触传送辊570。当可延伸部分572在延伸位置中时，可延伸部分辊574并不接触传送辊570。

当可延伸部分572在延伸位置中时，保持条带104的条带线轴512可手动地加载到可延伸部分572中。条带104可随后在可延伸部分辊574与第二张力辊576之间手动地前进和馈送，所述辊经配置以捕获且保持条带104的前边缘。当可延伸部分572在缩回位置中时，致动器564可经由滑轮566和传动带568旋转从动辊560。来自从动辊560的运动经由传送辊570传送到可延伸部分辊574。从从动辊560传送到可延伸部分辊574的运动使条带104前进直到条带104捕获于从动辊560与第一张力辊562之间，所述辊使条带104沿着条带路径组合件118进一步前进。以此方式，保持条带104的条带线轴512可在仪器之外手动地加载，而条带104可在仪器内自动前进，从而简化以条带104对条带线轴512的加载。

图21A是条带路径组合件118上的条带切割器516的后透视图。图21B是具有处于缩回位置中的可移动刀片580的条带切割器516的前侧的平面图。图21C是具有处于延伸位置中的可移动刀片580的条带切割器516的前侧的平面图。图21D是具有条带切割器516的条带路径组合件118的入口ENT处的平面图，所述条带切割器具有处于缩回位置中的可移动刀片580。图21E是具有条带切割器516的条带路径组合件118的入口ENT处的部分透明平面图，所述条带切割器具有处于延伸位置中的可移动刀片580。条带路径组合件118包含第一位置130、从动辊560、第一张力辊562以及条带切割器516。条带切割器516包含传感器578、可移动刀片580、致动器582、具有粘性末端586的条带夹具584、固定刀片588、安全防护件590、固定刀片座架592、可移动刀片座架594以及球弹簧卡掣596。条带路径组合件118还包含入口ENT。图21A到21E中还示出条带104。

条带切割器516紧邻于第一位置130之前且邻近于入口ENT定位。可以条带切割器516切割条带104，或者条带104可通过条带切割器516而无切割。条带104沿着条带路径组合件118在第一张力辊562与从动辊560之间前进。传感器578感测条带线轴512(图18A到18B中所示)何时在条带104外。在条带104在可移动刀片580与固定刀片588之间通过时，位于条带切割器516下游的传感器(未图示)可监视条带104的位置以向致动器582指示条带104的所需长度何时已在可移动刀片580与固定刀片588之间经过。致动器582可随后向上驱动可移动刀片580以切割条带104。在图21A到21E中所示的实施例中，致动器582是线性致动器。在替代实施例中，致动器582可以任何合适的机构驱动可移动刀片580。可移动刀片座架594可稍微抵靠着单个点枢转。球弹簧卡掣596抵靠着可移动刀片580的底部末端定位，且给予可移动刀片580相对于固定刀片588的稍微角度。可移动刀片580的此稍微角度改善了以可移动刀片580的切割。

条带夹具584是弹簧加载的且随着可移动刀片580向上移动。条带夹具584经配置以在可移动刀片580之前接触条带104。当在可移动刀片580与固定刀片588之间切割条带104的同时，条带夹具584的粘性末端586抵靠着固定刀片座架592的底部表面正向地固持条带104。在向上驱动可移动刀片580时，弹簧加载的安全防护件590缩回以允许可移动刀片580与固定刀片588交叉且切割条带104。在已切割条带104之后，可移动刀片580随着条带夹具584缩回，且安全防护件590延伸以接触固定刀片座架592的侧表面。以此方式，条带切割器516可干净地将条带104切割到所需长度。

图22A是提升机构518的部分透明正面透视图。图22B是提升机构518的平面图。提升机构518包含平台600、轴杆604、第一连杆606、第二连杆608、致动器610、驱动滑轮612、时序滑轮614以及传动带616。提升机构518定位于条带路径组合件118的顶部表面下方。平台600随着轴杆604升高和降低。轴杆604以第一连杆606和第二连杆608连接到平台600。

以致动器610驱动提升机构518。致动器610可为电机，例如电动机、气动电机或液压电机。致动器610连接到驱动滑轮612且可使其旋转。时序滑轮614定位于轴杆604上。传动带616在驱动滑轮612与时序滑轮614之间延伸且围绕于其上。在致动器610旋转驱动滑轮612时，传动带616将随着驱动滑轮612和旋转时序滑轮614移动。在时序滑轮614旋转时，时序滑轮614旋转轴杆604，从而移动第一连杆606和第二连杆608，这随后移动平台600。以此方式，致动器610可上下移动平台600。可上下致动平台600以上下移动条带路径组合件118的部分。

图23A是处于缩回位置中的条带路径组合件118上的提升机构518的正面平面图。图23B是处于延伸位置中的条带路径组合件118上的提升机构518的正面平面图。条带路径组合件118包含第二位置132、第三位置134、第四位置136和提升机构518。提升机构518包含平台600、轴杆604、第一连杆606(图22A到22B中所示)、第二连杆608(图22A到22B中所示)、致动器610、驱动滑轮612、时序滑轮614以及传动带616。图23A到23B中还示出条带水平面T。

提升机构518位于条带路径组合件118的条带水平面T下方。平台600定位于第二位置132、第三位置134和第四位置136下方。平台600附接到第三位置134。当条带104(图23A到23B中未图示)前进到第二位置132或第四位置136时，可向上驱动提升机构518以将第二位置132和第四位置136升高到条带水平面T。以在第一连杆606与第二连杆608之间延伸的轴杆604升高和降低平台600。在替代实施例中，可分裂平台600以允许第二位置132和第四位置136下方的部分单独地升高和降低。

提升机构518由致动器610驱动。致动器610旋转驱动滑轮612，这又以传送带616使轴杆604上的时序滑轮614旋转。以此方式，可向上驱动平台600(如图23B中所见)以使得第二位置132和第四位置136处于条带水平面T。这在第二位置132和第四位置136处理条带104时支撑条带104。

图24是条带路径组合件118上的热单元620和622的正面透视图。条带路径组合件118包含第二位置132、第三位置134、热单元620和热单元622。热单元620包含热电模块(TEM)624。热单元622包含TEM 626。

热单元620和622定位于条带路径组合件118中。热单元620定位在第二位置132且热单元622定位在第三位置134。在图24中所示的实施例中，热单元620包含两个TEM 624且热单元622包含两个TEM 626。在替代实施例中，热单元620和622可包含任何数目的TEM 624或626，或能够加热或冷却第二位置132和第三位置134的任何其它机构。当需要加热或冷却时，电在一个方向上流动通过TEM 624和626以用于加热且在另一方向上流动通过以用于冷却。这允许热单元620和622在第二位置132和第三位置134中冷却或加热条带104中的生物样本和试剂混合物。

图25是条带路径组合件118上的流体路径630和640的仰视图。条带路径组合件118包含第二位置132、第三位置134、第四位置136、热单元620、热单元622、流体路径630、入口端口632、出口端口634、流体路径640、入口端口642以及出口端口644。

流体路径630和640定位于条带路径组合件118中。流体路径630定位在第二位置132且流体路径640定位在第三位置134。流体路径630在第一末端连接到入口端口632且在第二末端连接到出口端口634。流体路径640在第一末端连接到入口端口642且在第二末端连接到出口端口644。流体路径630和640是在第二位置132和第三位置134下方曲线来回的腔。来自储集器(图26中未图示)的流体可分别通过入口端口632和642递送到流体路径630和640中。此流体可随后流动通过流体路径630和640以分别在第二位置132和第三位置134与定位于流体路径630和640上方的组件交换热。流体路径630和640中的流体可随后分别通过出口端口634和644流出。以此方式使流体在第二位置132和第三位置134下方选路允许第二位置132和第三位置134的顶部表面上的空间容纳需要受调节的温度的组件。

图26A是可缩回压具520的部分透明侧视图。图26B是条带路径组合件118上的可缩回压具520的后透视图，其中可缩回压具520处于缩回位置中。图26C是条带路径组合件118上的可缩回压具520的后透视图，其中可缩回压具520处于延伸位置中。条带路径组合件118包含第二位置132、第三位置134、第四位置136以及可缩回压具520。可缩回压具520包含辊650、臂652、支轨辊654、支轨656、空气缸658、入口端口660、入口端口662以及条664。

可缩回压具520定位于第三位置134上方且可在延伸位置与缩回位置之间移动。可缩回压具520包含附接到臂652的第一末端的辊650。当可缩回压具520在延伸位置中时，臂652可向外且向下延伸以使得辊650可在第二位置132中向下保持条带104。臂652的第二末端附接到支轨辊654。支轨辊654定位于支轨656中且沿着支轨滚动以在延伸位置与缩回位置之间移动臂652和辊650。

可缩回压具520进一步包含空气缸658。入口端口660和入口端口662附接到空气缸658。空气可流动通过入口端口660和入口端口662进入空气缸658。条664的第一末端定位在空气缸658中。条664滑入和滑出空气缸658，从而在缩回位置与延伸位置之间移动空气缸658。条664的第二末端附接到臂652。

为了将可缩回压具520从缩回位置移动到延伸位置，空气可流动通过入口端口660进入空气缸658。在来自入口端口660的空气流动到空气缸658中时，其致使条664延伸出空气缸658。这致使支轨辊654沿着支轨656滑动以使得臂652可移动到延伸位置。支轨656具有第一末端，其定位在比支轨656的第二末端的高程低的高程处。在支轨辊654从支轨656的第一末端移动到第二末端时，将向上驱动臂652的第二末端。这又致使向下驱动臂652的第一末端。此运动可迫使臂652的第一末端上的辊650向下抵靠着条带104和/或条带路径组合件118的第二位置132。

为了将可缩回压具520从延伸位置移动到缩回位置，空气可流动通过入口端口662进入空气缸658。在来自入口端口662的空气流动到空气缸658中时，其致使条664缩回回到空气缸658中。这致使支轨辊654沿着支轨656滑动以使得臂652可移动到缩回位置。此运动将致使臂652的第一末端上的辊650从条带104和/或条带路径组合件118的第二位置132向上移动。

当沿着条带路径组合件118定位的传感器检测到条带104的前边缘、定位孔或其它识别标记(未图示)时，可缩回压具520可延伸辊650以向下保持条带104的前边缘或中间部分。当可缩回压具520的辊650延伸时可处理条带104。在处理条带104之后，可缩回压具520可缩回且允许条带104进一步经处理或前进到第三位置134。举例来说，在正分配入条带104的同时辊650可延伸以在第二位置132向下保持条带104。在条带104已分配进入之后，辊650可缩回且可执行密封操作。以此方式，可在同一位置在条带104的同一部分上执行例如分配和密封等多个操作，从而减少仪器100的总体大小。

图27是重绕组合件108的透视图。重绕组合件108可附接到推车组合件101且与条带路径组合件118对准以积聚离开条带路径组合件118的经处理条带(参见图1B到1C)。重绕组合件108包含安装托架670、电机672、轴杆674、线轴676、保持器夹片678以及线轴保持器680。

安装托架670将重绕组合件108附接到推车组合件101(参见图1B到1C)。电机672附接到轴杆674。轴杆674机械地接合线轴676。线轴676以线轴保持器680紧固于轴杆674上。电机672的旋转通过条带路径组合件118与条带104的移动同步。一旦条带104开始退出条带路径组合件118，便使用条带或另一附接构件将条带104附接到线轴676。电机672的旋转致使线轴676旋转且在线轴676上积聚条带104。在所有条带104阵列的处理完成之后，以保持器夹片678将条带104紧固到线轴676。可通过将线轴保持器680和滑动线轴676从轴杆674移除而从重绕组合件108移除线轴676。

分配组合件

图28是具有分配组合件114的仪器100的等距视图。分配组合件114包含台架x轴支轨702、台架y轴支轨704、分配罩壳706以及分配头708。台架x轴支轨702包含致动器710、传动带712以及缆线载体714。台架y轴支轨704包含致动器716、传动带718以及缆线载体720。致动器710连接到传动带712，且致动器716连接到传动带718。

台架x轴支轨702和台架y轴支轨704允许分配罩壳706和分配头708在仪器100内在x和y方向上移动。台架y轴支轨704连接到缆线载体714。分配罩壳706搁置于台架y轴支轨704之上且连接到分配头708和缆线载体720。缆线载体714和缆线载体720导引通向分配罩壳706和分配头708的接线和管道。分配头708搁置于台架y轴支轨704下方。分配罩壳706和分配头708可沿着台架y轴支轨704同时移动。

为了使台架y轴支轨704与分配罩壳706和分配头708沿着台架x轴支轨702在x方向上移动，致动器710驱动传动带712。传动带712沿着台架x轴支轨702移动台架y轴支轨704。缆线载体714包含不移动的静止末端以及连同台架y轴支轨704一起移动的附接到台架y轴支轨704的末端。当台架y轴支轨704沿着台架x轴支轨702移动时缆线载体714保持用于分配组合件114所需的所有缆线和管道恰当地对准。在所示的实施例中，致动器710是伺服电机，且所述伺服电机的轴杆旋转位置由仪器100的控制系统控制，所述控制系统包含工业PC和电子组合件124中的相关联接口卡。

为了沿着台架y轴支轨704在y方向上移动分配罩壳706和分配头708，致动器716驱动传动带718。传动带718沿着台架y轴支轨704移动分配罩壳706和分配头708。缆线载体720包含不移动的静止末端以及连同分配罩壳706一起移动的附接到分配罩壳706的末端。当分配罩壳706和分配头708沿着台架y轴支轨704在y方向上移动时缆线载体720保持用于分配组合件114所需的所有缆线和管道恰当地对准。在所示的实施例中，致动器710是伺服电机，且所述伺服电机的轴杆旋转位置由仪器100的控制系统控制，所述控制系统包含工业PC和电子组合件124中的相关联接口卡。

分配组合件114从样本板或试剂板抽吸样本或试剂，且将所述样本或试剂分配到定位于条带路径组合件118的第二位置132的条带104的凹孔中。分配组合件114沿着台架x轴支轨702和台架y轴支轨704在x方向和y方向上移动分配罩壳706和分配头708，以便将分配罩壳706和分配头708定位于样本板或试剂板上方。分配组合件114随后在z方向上延伸分配头708以便从样本板或试剂板抽吸样本或试剂。分配组合件114随后在z方向上缩回分配头708且在x方向和y方向上再次移动分配罩壳706和分配头708，以便将分配罩壳706和分配头708定位于条带104上方。分配组合件114随后在z方向上延伸分配头708以便将样本或试剂分配到条带104的凹孔中。在抽吸或分配的同时，如果必要，那么分配组合件114可在x方向、y方向和z方向上移动分配头708以重新定位分配头708。

图29是图28中所见的分配组合件114的示意图。分配组合件114包含台架x轴支轨702、台架y轴支轨704、分配罩壳706以及分配头708。台架x轴支轨702包含致动器710、传动带712以及缆线载体714。台架y轴支轨704包含致动器716、传动带718以及缆线载体720。分配罩壳706包含压力储集器722、计量泵724、歧管726、系统流体供应和废物728，以及电子元件730。分配头708包含接触分配单元732和非接触分配单元734。

分配组合件114通过以分配头708提供接触和非接触分配两者而将多个分配技术组合到单个头部中。台架x轴支轨702和台架y轴支轨704为分配头708提供共享的x和y轴，这减少成本且节省了仪器100内的空间。

图30是图28中所见的分配组合件114的台架y轴支轨704、分配罩壳706和分配头708的透视图。台架y轴支轨704包含致动器716、传动带718以及缆线载体720。分配罩壳706包含具有通道736的歧管726。分配头708包含具有滴管尖端738的接触分配单元732以及具有喷射尖端740和阀742的非接触分配单元734。管道744将非接触分配单元734连接到分配罩壳706。管道744附接到喷射尖端740以及歧管726的通道736。

如图28到30中所示，接触分配单元732将液体分配到条带104(未图示)中。在一替代实施例中，接触分配单元732可将液体分配到具有多个凹孔的板中，例如微量滴定板。在一替代实施例中，接触分配单元732可分配到平坦表面上。接触分配单元732可为平行通道移液器。接触分配单元732以滴管尖端738抽吸和分配液体。所述液体可为生物样本。在一替代实施例中，所述液体可为试剂。接触分配单元732可包含单个滴管尖端738。在替代实施例中，接触分配单元732可包含任何数目的滴管尖端738，包含96个滴管尖端738或384个滴管尖端738。接触分配单元732在液体仍在尖端740中时分配液体。尖端740与液体所分配进入的凹孔接触。

非接触分配单元734将液体分配到条带104中。在一替代实施例中，非接触分配单元734可将液体分配到具有多个凹孔的板中，例如微量滴定板。在一替代实施例中，非接触分配单元734可分配到平坦表面上。非接触分配单元734可为独立通道非接触喷射分配器。非接触分配单元732以喷射尖端740抽吸和分配液体。所述液体可为试剂。在一替代实施例中，所述液体可为生物样本。非接触分配单元732可包含单个喷射尖端740。在替代实施例中，非接触分配单元732可包含任何数目的喷射尖端740，包含两个、四个、八个或十六个喷射尖端740。当非接触分配单元732分配液体时，液体从喷射尖端740分离且仅液体与所述液体分配进入的凹孔接触。

为了从喷射尖端740分离液体，分配罩壳706的计量泵724基于分配流体粘度和所需分配体积而将压力储集器722、管道744和喷射尖端740加压到所需压力。压力储集器722用以存储由计量泵724产生的压力。压力储集器722提供用于分配的恒定压力。为了分配液体，电子元件730致动阀742以打开阀742，且管道744中的压力允许液体从喷射尖端740射出。在所示的实施例中，阀742是电磁阀。可一次一个地打开阀742以便一次一个地从喷射尖端740分配液体。在一替代实施例中，可同时打开阀742以便同时从喷射尖端740分配液体。如上文参看图28所述，分配罩壳706和分配头708是连接的且沿着台架y轴支轨704同时移动。这防止在分配期间的管道744的和拉伸，进而最小化管道744内的压力波动。减少管道744中的波动改善了非接触分配单元734的分配准确性，尤其在例如800纳升等低分配体积下。

图31A是具有处于延伸位置中的接触分配单元732以及具有处于缩回位置中的喷射尖端740的非接触分配单元734的分配头708的等距视图。图31B是具有处于缩回位置中的接触分配单元732以及处于延伸位置中的非接触分配单元734的分配头708的等距视图。非接触分配单元734包含喷射尖端740和阀742。除接触分配单元732和非接触分配单元734之外，分配头708还包含具有轨道748的第一z轴支轨746、弹簧750以及致动器752。分配头708还包含具有轨道756的第二z轴支轨754、弹簧758(图31C中所示)以及致动器760。致动器752沿着轨道748在z方向上移动接触分配单元732。致动器760沿着轨道756在z方向上移动非接触分配单元734。

图31C是图31A到31B中所见的分配头708的第一z轴支轨746和第二z轴支轨754的部分透明透视图。具有喷射尖端740的非接触分配单元734附接到第二z轴支轨754。第一z轴支轨746包含轨道748、弹簧750、致动器752、附接板762、精细节距调整机构764、枢轴螺栓766以及识别机构768。第二z轴支轨754包含轨道756、弹簧758以及致动器760。

如图30、31A、31B和31C中所示，在所示的实施例中，第一z轴支轨746附接到台架y轴支轨704。接触分配单元732附接到第一z轴支轨746且沿着其移动，且非接触分配单元734附接到第二z轴支轨754且沿着其移动。在所示的实施例中，第二z轴支轨754附接到接触分配单元732，以使得当接触分配单元732沿着第一z轴支轨746在z方向上移动时第二z轴支轨754和非接触分配单元734在z方向上移动。在一替代实施例中，第二z轴支轨754可附接到台架y轴支轨704，以使得非接触分配单元734仅沿着第二z轴支轨754在z方向上移动，独立于接触分配单元732的z轴运动。在其中第二z轴支轨754附接到台架y轴支轨704的另一替代实施例中，第一z轴支轨746可附接到非接触分配单元734，以使得当非接触分配单元734沿着第二z轴支轨754在z方向上移动时第一z轴支轨746和接触分配单元732在z方向上移动。在一替代实施例中，附接到对应喷射尖端740的每一个别阀742可安装到独立z轴支轨，以使得每一个别阀742和对应喷射尖端740能够在z方向上独立地移动。

接触分配单元732附接到第一z轴支轨746的附接板762。在附接接触分配单元732之前，精细节距调整机构764围绕枢轴螺栓766旋转附接板762以便调整附接板762的角度。这确保接触分配单元732附接到附接板762以使得滴管尖端738与条带104的凹孔矩阵、样本板或试剂板对准且齐平以用于抽吸和分配。

当接触分配单元732在延伸位置中时，弹簧750被压缩。在到致动器752的动力损失的情况下，弹簧750将保持接触分配单元732的z方向位置或沿着第一z轴支轨746缩回接触分配单元732。这防止对滴管尖端738的损坏且在用户正在与仪器100内部的分配头708交互的情况下充当安全机构。在替代实施例中，可使用气体冲击、交替类型的弹簧或经由齿轮系的摩擦限制。第二z轴支轨754包含弹簧758，其与弹簧750以相同方式起作用以便在到致动器760的动力损失的情况下保持非接触分配单元734的z方向位置或缩回非接触分配单元734。这防止对喷射尖端740的损坏且在操作者正在与仪器100内部的分配头708交互的情况下充当安全机构。

为了抽吸和分配，接触分配单元732沿着第一z轴支轨746移动到延伸位置(图31A)。非接触分配单元734沿着第二z轴支轨754保持在缩回位置中。为了抽吸和分配，非接触分配单元734沿着第二z轴支轨754移动到延伸位置中(图31B)以使得喷射尖端740延伸越过接触分配单元732。当非接触分配单元734抽吸和分配时接触分配单元732可在延伸位置或缩回位置中。在抽吸或分配期间或之前，识别机构768可从条带104、样本板或试剂板读取例如条码等识别符，以识别条带104、样本板或试剂板的内含物和配置。在一个实施例中，识别机构768可为相机。在一替代实施例中，识别机构768可为射频识别读取器，其与条带104、样本板或试剂板之上或之中的射频识别标签组合使用以识别条带104、样本板或试剂板的配置和内含物。

图32A是图28到30中所见的分配组合件114的分配罩壳706的透明等距视图。图32B是分配罩壳706的透视图。图32A到32B是透明的以示出封闭于分配罩壳706中的组件。分配罩壳706包含压力储集器722、计量泵724、具有通道736的歧管726、系统流体供应和废物728、电子元件730、压力储集器阀770，以及压力传感器772。系统流体供应和废物728包含供应端口774、废物端口776，以及系统流体阀778。供应端口774连接到系统流体供应且废物端口776连接到废物桶。

图33是图31A到31C和32A到32B中所见的分配罩壳706和分配头708的非接触分配组件的示意图。分配罩壳706包含压力储集器722、计量泵724、具有通道736的歧管726、系统流体供应和废物728、压力储集器阀770、压力传感器772、止回阀780，以及过滤器782。系统流体供应和废物728包含供应端口774、废物端口776、系统流体阀778，以及止回阀784。非接触分配单元734包含喷射尖端740和阀742。管道744将非接触分配单元734连接到分配罩壳706。管道744附接到喷射尖端740以及歧管726的通道736。

如图32A到32B和图33中所示，分配罩壳706以管道744连接到喷射尖端740。管道744通过通道736连接到歧管726，且管道744中的每一者连接到喷射尖端740中的每一者。压力传感器772测量歧管726中的压力，其与管道744中的压力相同。阀742打开和关闭喷射尖端740。电子元件730提供电力到分配罩壳706和分配头708的所有组件且辅助对所述组件的控制。在所示的实施例中，电子元件730是印刷电路板。

计量泵724供应洗涤和加压非接触分配系统36和分配罩壳706所需要的系统流体流。计量泵724连接到压力储集器阀770和系统流体阀778。供应端口774连接到系统流体供应且废物端口776连接到废物桶。例如水等系统流体通过供应端口774进入分配罩壳706且系统废物流体通过废物端口776离开。系统流体阀778控制进入分配罩壳706的系统流体和流出分配罩壳706和通过计量泵724的废物。压力储集器722连接到压力储集器阀770。压力储集器阀770控制流入和流出压力储集器722的系统流体。压力传感器772测量压力储集器722中的压力以便确定是否已达到压力储集器722中的所需压力。如果压力储集器722中的压力下降到低于大气压力，那么止回阀780允许环境空气进入压力储集器722。过滤器782防止任何不希望的颗粒进入压力储集器722。电子元件730提供电力到分配罩壳706和分配头708的所有组件(致动器除外)且控制所述组件。在所示的实施例中，电子元件730是印刷电路板。

为了连同非接触分配单元734一起开始分配罩壳706的操作，将非接触分配单元734移动到洗涤位置中。关闭压力储集器阀770且打开阀742和系统流体阀778。随后正向运行计量泵724以便泵送系统流体通过供应端口774，通过止回阀784，进入歧管726，通过通道736，进入管道744，且通过喷射尖端740，以便清除喷射尖端740中的任何空气或废物。喷射尖端740和管道744现在填充有系统流体且阀742关闭。

随后将非接触分配单元734移动到试剂板上方的抽吸位置。一次一个地打开和关闭阀742且反向运行计量泵724以便将气隙抽吸到喷射尖端740中的每一者中。在此实施例中，所述气隙为近似20,000纳升。随后将喷射尖端740降低到试剂板的凹孔中，一次一个地打开和关闭阀742，且反向运行计量泵724以便将试剂抽吸到喷射尖端740中。在此实施例中，喷射尖端740将80,000与700,000纳升之间的试剂抽吸到喷射尖端740中的每一者中。在替代实施例中，喷射尖端740可基于管道744的大小抽吸其它量的试剂。所述气隙防止系统流体和试剂混合。一旦将试剂抽吸到喷射尖端740中的一或多者中，便打开压力储集器阀770，正向运行计量泵724，且通过压力储集器722的底部将系统流体泵送到压力储集器722中。这通过压缩压力储集器722中的系统流体上方的空气且加压管道744中的系统流体、系统流体与试剂之间的气隙以及管道744中的试剂而产生压力。运行计量泵724直到达到所需压力位置，所述压力对应于分配所需要的试剂的粘度和量。压力传感器772测量压力储集器722和歧管726的组件中的压力以便确定何时达到所需压力。

随后将非接触分配单元734移动到条带104上方或板上方的分配位置。阀742中的每一者由所需凹孔上方的电子元件730触发。一旦阀742中的每一者触发，管道744和喷射尖端740中的压力便致使试剂从喷射尖端740中的每一者射出且进入条带104的凹孔。非接触分配单元734沿着条带104的凹孔的矩阵在x和y方向上移动，且重复触发阀742以便将试剂分配到条带104的凹孔中的每一者中。喷射尖端740在分配期间在x和y方向中移动越过条带104。在所示的实施例中，喷射尖端740连续地移动且分配而不必停止于条带104的每一凹孔上方。非接触分配单元734可分配100与3,000纳升之间的试剂。可一次一个地触发阀742以便一次一个地从喷射尖端740中的每一者分配试剂。在一替代实施例中，可同时触发阀742以便一次将试剂分配到多个凹孔中。一旦试剂分配到条带104的凹孔中，非接触分配单元734便可移动回到洗涤位置中且可重复过程。

如图28到33中所示，分配头708可沿着台架x轴支轨702和台架y轴支轨704移动以按多种顺序用接触分配单元732和非接触分配单元734抽吸和分配试剂和/或生物样本。在一个实施例中，分配头708沿着台架x轴支轨702和台架y轴支轨704移动到第一抽吸位置，其中接触分配单元732将第一液体抽吸到滴管尖端738中的至少一者中。分配头708随后移动到第二抽吸位置，其中非接触分配单元734将第二液体抽吸到喷射尖端740中的至少一者中。分配头708随后移动到第一分配位置，其中接触分配单元732以滴管尖端738中的至少一者分配第一液体。最后分配头708移动到第二分配位置，其中非接触分配单元734以喷射尖端740中的至少一者分配第二液体。此抽吸和分配序列最小化在所述序列期间第一和第二液体的蒸发。在也最小化第一和第二液体的蒸发的替代实施例中，所述序列可使得非接触分配单元734抽吸，接触分配单元732抽吸，非接触分配单元734分配，且接触分配单元732分配。

在另一个替代性实施例中，非接触分配单元734抽吸，接触分配单元732抽吸，接触分配单元732分配，且非接触分配单元734分配。此序列最小化在分配液体之前液体在接触分配单元732的滴管尖端738中的时间。在另一个替代性实施例中，接触分配单元732抽吸，非接触分配单元734抽吸，非接触分配单元734分配，且接触分配单元732分配。此序列最小化在分配液体之前液体在非接触分配单元734的喷射尖端740中的时间。

条带密封组合件

图34A是具有条带密封组合件120的仪器100的等距视图。条带密封组合件120包含施加器800和锁定机构802。密封腹板804以锁定机构802紧固到密封组合件120。图34B是在背衬806上具有密封件106的密封腹板804的透视图。条带密封组合件120从密封腹板804的背衬806剥离密封件106。在生物样本和试剂已经分配到条带104中之后，条带密封组合件120的施加器800以密封件106密封条带104。密封件106使生物样本和试剂混合物包含于条带104中，且防止条带104中的生物样本和试剂的溢出、蒸发和污染。

图35是邻近于条带路径组合件118定位的条带密封组合件120的透视图。条带路径组合件118包含第一位置130、第二位置132、第三位置134和第四位置136。条带密封组合件120包含头部808。条带密封组合件120可在垂直于条带路径组合件118的y方向上以及平行于条带路径组合件118的x方向上移动。因此，条带密封组合件120可邻近于条带路径组合件118而定位，其中头部808定位于第二位置132。在分配生物样本和试剂之后条带密封组合件120在第二位置132密封条带104。

图36A是仪器100内的条带密封组合件120的俯视图。图36B和36C是条带密封组合件120的透视图。条带密封组合件120包含具有致动器812和传动带814的x轴驱动机构810、具有致动器818和传动带820的y轴驱动机构816、x轴载台822、x轴轨道824、y轴载台826以及y轴轨道828。x轴驱动机构810连接到x轴载台822。y轴驱动机构816连接到y轴载台826。x轴载台822安装在x轴轨道824上，且y轴载台826安装在y轴轨道828上。y轴轨道828安装在x轴载台822上。

x轴驱动机构810和y轴驱动机构816在x和y方向上移动条带密封组合件120以便对准条带密封组合件120与条带路径组合件118，以使得密封件106可恰当地施加于条带104。为了在x方向上移动条带密封组合件120，致动器812驱动传动带814，从而将运动传送到x轴载台822且跨越x轴轨道824移动x轴载台。在图36A到36C中所示的实施例中，致动器812是电机。在替代实施例中，致动器812可以任何合适的机构驱动传动带814，例如电动机、气动电机或液压电机。为了在y方向上移动条带密封组合件120，致动器818驱动传动带820，从而将运动传送到y轴载台826且跨越y轴轨道828移动y轴载台826。在图36A到36C中所示的实施例中，致动器818是电机。在替代实施例中，致动器818可以任何合适的机构驱动传动带820，例如电动机、气动电机或液压电机。

图37A是条带密封组合件120的一部分的等距视图。图37B是具有穿线路径B的条带密封组合件120的侧视图。条带密封组合件120包含密封腹板804、头部808、具有锁定机构802的线轴固持器830、传感器834、具有底部边缘838的剥落板836、背衬卷取机构840、杠杆862以及滑动离合器874。背衬卷取机构840包含馈入导引件842、顶部导引件844、馈出导引件846、驱动辊848、摩擦辊849、张力条856、张力弹簧857、轴杆858、轴杆致动器860以及固定惰轮864。密封腹板804安装于线轴固持器830上且沿着穿线路径B穿过条带密封组合件120。

在使密封腹板804穿过条带密封组合件120之前，密封腹板804放置在线轴固持器830上且锁定机构802将密封腹板804紧固于条带密封组合件120中。在图37A到37B中所示的实施例中，锁定机构802是旋钮锁定机构(图39A到39B中更详细示出)。在替代实施例中，锁定机构802可以任何合适的机构紧固密封腹板804，例如凸轮锁和杠杆。在将密封腹板804手动地穿过条带密封组合件120之前，可移除若干密封件106以使得仅手动地穿过背衬806。

一旦密封腹板804紧固于线轴固持器830上，杠杆862便顺时针旋转近似90度以打开穿线路径B(更多细节请参见图38B到38C)，且密封腹板804可沿着穿线路径B手动地穿过条带密封组合件120。密封腹板804首先选路跨越剥落板836以及剥落板836的底部边缘838周围。密封腹板804通过馈入导引件842进入背衬卷取机构840。密封腹板804手动地前进经过馈入导引件842、顶部导引件844、馈出导引件846，且退出背衬卷取机构840的背面。密封腹板804手动地前进经过固定惰轮864且扣紧到轴杆858。随后通过逆时针旋转杠杆862，使杠杆862返回到其原始位置而关闭穿线路径B(更多细节请参见图38A到38B)。当关闭穿线路径B时，摩擦辊849抵靠着驱动辊848夹持背衬806。张力弹簧857确定夹持力的量。在一个实施例中，密封腹板804可扣紧到附接到轴杆858的一次性卷取芯(未图示)。一次性卷取芯的使用简化了在已经从密封腹板804移除密封件106之后背衬806从条带密封组合件120的移除，从而留下缠绕在一次性卷取芯(未图示)周围的背衬806。

一旦密封腹板804已手动地穿过条带密封组合件120，密封腹板804便可沿着穿线路径B自动前进通过条带密封组合件120。为了使密封腹板804自动前进，致动器850驱动驱动辊848以使密封腹板804在摩擦辊849与驱动辊848之间前进。线轴固持器830的滑动离合器874维持剥落板836的底部边缘838上方以及沿着线轴固持器830、驱动辊848与摩擦辊849之间的穿线路径B的密封腹板804中的所希望水平的张力。在条带密封组合件120已使密封腹板804自动前进之后，轴杆致动器860旋转轴杆858以卷取在沿着轴杆858与驱动辊848和摩擦辊849之间的穿线路径B的密封腹板804中产生的松弛。轴杆858可卷绕或重绕背衬806。在围绕轴杆858卷绕来自密封腹板804的背衬806时，固定惰轮864可与密封腹板804接触。在密封腹板804前进通过条带密封组合件120且从背衬806移除密封件106时，背衬806围绕轴杆858卷绕。一旦轴杆858变满，便可丢弃围绕轴杆858卷绕的背衬806。

在背衬卷取机构840使密封腹板804自动前进时，传感器834经由传感器路径S检测密封腹板804上的密封件106的位置。当密封件106定位于剥落板836上时传感器834用信号通知背衬卷取机构840停止使密封腹板804前进。剥落板836的底部边缘838可具有小半径以促进当条带密封组合件120在使密封腹板804自动前进时的密封件剥落。在密封腹板804移动跨越剥落板836且通过底部边缘838周围，传感器834用信号通知背衬卷取机构840恰在密封件106移动经过剥落板836的底部边缘838且开始从背衬806分离之前停止使密封腹板804前进。剥落板836的底部边缘838是成角度的以使得当密封件106移动经过底部边缘838时，密封件106的前边缘与背衬806分离。在替代实施例中，第二传感器可用以感测密封件106的前边缘何时已经过底部边缘838，进而指示密封件106的前边缘已与背衬806分离。

图38A是背衬卷取机构840的透视图。图38B是背衬卷取机构840的侧视图，其中摩擦辊849处于闭合位置。图38C是背衬卷取机构840的侧视图，其中摩擦辊849处于打开位置中。背衬卷取机构840包含馈入导引件842、顶部导引件844、座架845、馈出导引件846、驱动辊848、摩擦辊849、致动器850、滑轮852、传动带854、张力条856、张力弹簧857、杠杆862以及凸轮863。

在密封腹板804自动前进通过背衬卷取机构840的同时，密封腹板804夹在摩擦辊849与驱动辊848之间以使得摩擦辊849以与驱动辊848相同的速率旋转。为了允许密封腹板804手动地穿过穿线路径B(图37B中所示)，杠杆862可顺时针旋转近似90度以使摩擦辊849旋转远离驱动辊848。这使摩擦辊849从图38B中所见的关闭位置移动到图38C中所见的打开位置。一旦摩擦辊849在打开位置中，密封腹板804就可手动地穿过穿线路径B，经过馈入导引件842和顶部导引件844，经过摩擦辊849与驱动辊848之间，以及馈出导引件846上方。杠杆862可随后逆时针旋转以使摩擦辊849旋转回到关闭位置，其中密封腹板804夹在驱动辊848与摩擦辊849之间。

通过杠杆862的旋转而打开和关闭摩擦辊849。杠杆862附接到凸轮863和张力条856以使得当杠杆862旋转时，凸轮863也旋转。当杠杆862顺时针旋转时，凸轮863推动抵靠座架845，从而将张力条856顺时针旋转到图38C中的位置。张力条856的顺时针旋转使摩擦辊849移动远离驱动辊848以使得摩擦辊849不再接触驱动辊848。这使得可能将密封腹板804手动地馈送到背衬卷取机构840中。在密封腹板804已手动地馈送到背衬卷取机构840中之后，杠杆862可逆时针旋转以使凸轮863在相反方向上旋转以使张力条856返回到图38B中的位置。这允许在张力条856上拉动的弹簧857将摩擦辊849拉入驱动辊848直到密封腹板804以所确定的力的量夹在驱动辊848与摩擦辊849之间。这使得有可能使密封腹板804自动前进。

图39A到39B是线轴固持器830的横截面图，其中图39A中锁定机构802处于解锁位置，且图39B中锁定机构802处于锁定位置。线轴固持器830包含锁定机构802、压缩零件866、橡胶辊868、螺钉870、线轴872以及滑动离合器874。

为了防止线轴872独立于线轴固持器830而旋转，线轴固持器830包含锁定机构802。锁定机构802连接到压缩零件866，所述压缩零件连接到橡胶辊868，以使得当锁定机构802锁定时，锁定机构802按压到压缩零件866中，这又压缩橡胶辊868。锁定机构802可通过围绕螺钉870的末端手动地旋转锁定机构802而锁定或解锁。锁定机构802可部分地锁定，进而提供橡胶辊868上的可变压力且因此线轴872上的可变压力。当锁定机构802在锁定位置中时，最大压力由线轴872上的橡胶辊868施加。当锁定机构802在解锁位置中时，线轴872上的橡胶辊868不施加压力。当锁定机构802在部分地锁定位置中时，线轴872上的橡胶辊868施加部分压力量。以此方式，在密封腹板804自动前进通过条带密封组合件120时线轴872随着橡胶辊868旋转。滑动离合器874是可调整的以在密封腹板804手动地或自动地前进通过条带密封组合件120时维持沿着穿线路径B(图37B中所示)的背衬806中的所需张力。

图40是条带密封组合件120的施加器800的部分透明透视图。图41是施加器800的衬垫876的仰视图。施加器800包含头部808、具有真空孔878的衬垫876、轴杆880、致动器882、轴杆884、传动带886、滑轮888以及真空腔室890。头部808连接到轴杆880且围绕其旋转。头部808连接到传动带886。传动带886缠绕在滑轮888和轴杆884周围。轴杆884连接到致动器882。头部808包含施加器真空腔室890，其形成施加器衬垫876中的真空孔878。头部808的凸面是以衬垫876加衬，所述衬垫可由硫化橡胶制成以促进当头部808将密封件106按压到条带104上时的压缩。为了移动头部808，致动器882驱动轴杆884。轴杆884经由传动带886和滑轮888使头部808围绕轴杆880旋转。头部808围绕轴杆880旋转以从密封腹板804剥落密封件106且将密封件106按压到条带104上。

图42A到42B是从密封腹板804的背衬806移除密封件106的条带密封组合件120的一部分的部分透明透视图。在图42A中密封件106在剥落位置中。在图42B中密封件106从背衬806完全移除。条带密封组合件120包含施加器800(图40中完全示出)、具有底部边缘838的剥落板836(图37B中所见)，以及具有馈入导引件842的背衬卷取机构840。施加器800包含具有第一边缘892和第二边缘894的头部808、具有真空孔878的衬垫876(图40到41中所示)、轴杆880，以及真空腔室890(图40中所示)。

施加器800移动头部808以使得衬垫876面对剥落板836，其中头部808的第一边缘892靠近处于待剥落的位置中的密封件106的前边缘。头部808以背衬卷取机构840使密封腹板804前进的相同速率围绕轴杆880旋转。可分段激活真空腔室890以使得在从背衬806剥落密封件106时从头部808的第一边缘892到第二边缘894逐渐激活真空腔室890。可仅针对密封件106的剥落且与衬垫876接触的部分激活真空腔室890。当密封件106从背衬806完全移除时，可激活所有真空腔室890。当密封件106从背衬806完全移除且由头部808完全捕获时，头部808移动到向下面朝条带104的位置中。

背衬卷取机构840以与施加器800使头部808围绕轴杆880旋转相同的速率使密封腹板804前进以从密封腹板804拾取密封件106。以此方式，背衬卷取机构840可使密封腹板804在剥落板836周围自动前进且通过馈入导引件842，且背衬卷取机构840可与施加器800结合工作以从密封件腹板804剥落密封件106。

图43A到43B是在条带路径组合件118上的第二位置132将密封件106施加到条带104的条带密封组合件120的侧视图。图43A是恰在施加密封件106之前的条带密封组合件120的侧视图。图43B是恰在施加密封件106之后的条带密封组合件120的侧视图。条带密封组合件120包含头部808、x轴载台822、x轴轨道824、y轴载台826以及y轴轨道828。衬垫876定位于头部808上且包含真空孔878(图40中所示)、真空腔室890(图40中所示)、第一边缘892以及第二边缘894。

为了将密封件106施加到条带104，y轴载台826沿着y轴轨道828朝向条带路径组合件118移动。同时，头部808向下旋转以使得衬垫876的第二边缘894向下接触于条带104的一个侧面上，从而允许密封件106与条带104初始接触(图43A中所示)。y轴载台826与头部808的旋转以同步移动继续沿着轨道828前进。在y轴载台826分别沿着y轴轨道828前进和缩回时，头部808首次从第二边缘894摇动到第一边缘892，并且然后从第二边缘894摇动到第一边缘892。此摇动移动对密封件106和条带104施加压力以将密封件106按压到条带104上。在此实施例中，如果头部808对条带104施加每平方英寸15或更多磅的压力，那么可激活密封件106上的压敏粘合剂。在替代实施例中，所需的压力量取决于正使用的压敏粘合剂。在头部808首次移动跨越条带104时，将真空腔室890去活且将密封件106传送到条带104。在一替代实施例中，不将真空腔室890去活且仍将密封件106传送到条带104。

在已施加密封件106之后，y轴载台826沿着y轴轨道828往回移动，跨越条带104，且致动器812在x方向上在稍微下游或上游沿着x轴轨道824驱动x轴载台822。此运动使头部808向施加密封件106之处的稍微下游或上游移位，且允许y轴载台826与头部808的旋转以同步移动再次向前移动跨越条带104。在y轴载台826沿着轨道828分别前进和缩回时，头部808从第二边缘894摇动到第一边缘892，并且然后第二次从第二边缘894摇动到第一边缘892。此第二摇动移动确保在密封件106的整个表面上方激活压敏粘合剂，包含在头部808的第一摇动移动期间相对于条带104和密封件106放置真空孔878之处。

热单元和受热压力腔室

图44是运行通过仪器100的条带路径组合件118的等距视图。条带路径组合件118包含第一位置130、第二位置132、第三位置134和第四位置136。图45A-45E中还示出条带104、热单元210以及受热压力腔室212。

条带104包含可含有生物样本和试剂混合物的凹孔矩阵。条带104馈送到条带路径组合件118，并且然后前进到第一位置130。条带切割器定位于第一位置130下方。可在需要的情况下向上致动条带切割器以切割条带104。条带104也可沿着条带路径组合件118前进而无切割。条带104沿着条带路径组合件118从第一位置130前进到第二位置132。在区段位置132中，以分配组合件114(未图示)将生物样本和试剂混合物分配到条带104中。生物样本和试剂混合物在条带104的凹孔矩阵中混合在一起以产生生物样本和试剂混合物。可在第二位置132以定位于第二位置132下方的热单元加热或冷却条带104中的生物样本和试剂混合物。密封件106也可放置在条带104的凹孔矩阵上方以当条带104在第二位置132中时密封凹孔矩阵中的生物样本和试剂混合物。在分配和密封之后，条带104前进到第三位置134。可在第三位置134以定位于第三位置134下方的热单元加热或冷却条带104中的生物样本和试剂混合物。条带104可在第三位置134处等待直到仪器100准备好分析条带104中的生物样本和试剂混合物为止。

当仪器100准备好扩增和分析生物样本和试剂混合物时，条带104可前进到第四位置136。热单元210定位于第四位置136下方以控制条带104中的生物样本和试剂混合物的温度。受热压力腔室212定位于第四位置136上方以产生跨越条带104的顶部的恒定压力。热单元210可用以在恒定温度下加热生物样本和试剂混合物或使生物样本和试剂混合物循环通过多个温度。受热压力腔室212可密封于受热压力腔室212周围的环境空气。受热压力腔室212加压且加热第四位置136上方的区域以使得可分析条带104中的生物样本和试剂混合物。受热压力腔室212进一步加热生物样本和试剂混合物且防止密封件106上的冷凝覆盖条带104的凹孔矩阵，从而确保准确分析。在加热之后或在加热期间，可使用定位于第四位置136上方的相机分析生物样本和试剂混合物。

热单元210和受热压力腔室212也可用以当在仪器100外部使用条带104时改善密封件106的底侧到条带104的顶侧的施加和粘附。在一个实施例中，条带104的此使用可为条带104在水浴中的热循环。为了改善密封件106在条带104上的施加和粘附，条带104前进到第四位置136中，热单元210升高，将热和压力施加于受热压力腔室212的封闭空间，且允许过去某一时间量。在一个实施例中，此时间可为60秒。在其它实施例中，可使用任何合理的时间量。当操作完成时，降低热单元210，升高受热压力腔室212，且条带104可前进以用于在仪器100外部使用。

在此实施例中，最佳地以大于室温来施加密封件106与条带104之间的粘合剂。并且，通过加压封闭空间且进而抵靠着条带104按压密封件106而施加于密封件106的力跨越密封件106的全部是均匀的。此力帮助确保条带104的密封件106的不在条带104的凹孔正上方的底侧与条带104的顶侧接触。因此，随时间施加热和压力可极大地改善密封件106到条带104的粘附。

图45A是热单元210和受热压力腔室212的透视图，其中受热压力腔室212处于闭合位置。图45B是热单元210和受热压力腔室212的透视图，其中受热压力腔室212处于打开位置中。图45C是热单元210和受热压力腔室212的分解视图。图45C中还示出条带104和密封件106。图45D是热单元210的分解视图。图45E是受热压力腔室212的分解视图。

热单元210用以控制条带104的凹孔矩阵中的生物样本和试剂混合物的温度。条带104可定位于热单元210的顶侧上。热单元210包含经配置以接纳条带104的凹孔矩阵的腔。热单元210的腔稍微小于条带104的凹孔或大小相同，以便形成热单元210的腔的内表面与条带104的凹孔的外表面之间的实心接触。热单元210可用以加热和冷却条带104中的生物样本和试剂混合物。热单元210可以恒定温度加热生物样本和试剂混合物，或者热单元210可使生物样本和试剂混合物循环通过多个温度。

受热压力腔室212定位于热单元210和条带104上方。当热单元210加热条带104中的混合物时，条带104的凹孔中的蒸气压力可致使密封件106从条带104分层。受热压力腔室212将条带104的密封件106上方的空间加压以产生推抵密封件106的力。所述压力保持密封件106与条带104接触并且还将条带104的凹孔矩阵按压到热单元210的腔中，以便提供热单元210与条带104的凹孔矩阵中的生物样本和试剂混合物之间的较好热传递。受热压力腔室212也对条带104上方的区域进行加热以防止密封件106上形成冷凝，以使得可进行准确检测。在以热单元210加热生物样本和试剂混合物期间或之后，定位于受热压力腔室212上方的相机(例如CCD相机)可分析条带104中的凹孔矩阵中的生物样本和试剂混合物。

热单元210包含第一外壳部分1002、第二外壳部分1004、垫片1006、安装特征1008、入口端口1010、出口端口1012、凹部1014、热块1020、凹孔1022、流体路径1052(图45A到45E中未图示)，以及流体路径1054(图45A到45E中未图示)。热块1020包含第一板1030、第一薄片1032、第二板1034、第二薄片1036、热电模块(TEM)1038、热传递化合物1040(图45A到45E中未图示)，以及温度传感器1042。下文将在图46A到49中更详细地论述热单元210。

静止框架990连接到条带路径组合件118。可移动框架992以铰链销994连接到静止框架990。静止框架990以垂直座架998连接到致动器996。致动器996以销1000连接到可移动框架992。受热压力腔室212的接口托架1058将受热压力腔室212连接到可移动框架992。在所示的实施例中，致动器996是空气缸。在替代实施例中，致动器996可为另一类型的致动器，例如气动、液压、螺线管或电磁致动器。致动器996通过使可移动框架992围绕铰链销994旋转而将受热压力腔室212从关闭位置(图45A)移动到打开位置(图45B)。

受热压力腔室212包含接口托架1058、夹具1060、外壳1062、螺栓1064、玻璃盖板1066、垫片1068、垫片1070、绝热体板1071、垫片1072、垫片1073、封闭空间1074(图45A到45B中未图示)、具有空气分配孔口1077的加热器气室1076、加热元件1078、压缩空气配件1080、电连接1082(图45A到45E中未图示)、遮罩1084(图45A到45E中未图示)、空气泵配件1086、空气泵配件1087、空气泵配件1088、空气泵配件1089、空气泵配件1090、空气泵配件1092、空气泵1094(图45A到45E中未图示)、压缩空气源1096(图45A到45E中未图示)，以及温度传感器1098(图45A到45E中未图示)。下文将在图50到52中更详细地论述受热压力腔室212。

图46A是热单元210的透视图。图46B是热单元210的底部的透视图。图46C是热单元210的俯视图。图46D是热单元210上的条带104阵列的等距视图。热单元210包含第一外壳部分1002、第二外壳部分1004、垫片1006、安装特征1008、入口端口1010、出口端口1012、凹部1014、热块1020，以及腔1022。图46D中还示出条带104。

热单元210在仪器100中沿着条带路径组合件118定位。热单元210包含定位于第二外壳部分1004上方的第一外壳部分1002。垫片1006定位于第一外壳部分1002与第二外壳部分1004之间。安装特征1008定位在第二外壳部分1004周围。第二外壳部分1004包含安装特征1008，其可用以在条带路径组合件118中安装热单元210。

热单元还包含两个入口端口1010和两个出口端口1012。入口端口1010定位于热单元210的第一末端上且可接纳流体。所述流体可流动通过第一外壳部分1002中的热管理系统。出口端口1012定位与热单元210的第二末端上且可从第一外壳部分1002中的热管理系统排出流体。热单元210进一步包含凹部1014。凹部1014定位于第一外壳部分1002的第一侧上且延伸到第一外壳部分1002中。

热单元210进一步包含热块1020。热块1020定位于凹部1014中且不直接接触第一外壳部分1002。热块1020包含热泵，其可用以加热或冷却条带104的凹孔矩阵中的生物样本和试剂混合物。热块1020进一步包含腔1022。腔1022经配置以接纳条带104的凹孔矩阵。每一腔1022被设定大小为稍微小于条带104上的一个凹孔的大小或与其大小相同。这允许条带104的凹孔矩阵中的凹孔中的每一者的外表面以形成与一个腔1022的内表面的实心接触。在每一腔1022的内表面与条带104的凹孔矩阵中的凹孔中的一者的外表面之间形成实心接触提供较好的热传递。热块1020上的每一腔1022与条带104的凹孔矩阵中的凹孔之间的实心接触提供热块1020中的热泵与条带104的凹孔矩阵中的生物样本和试剂混合物之间的较好热传递。较好热传递允许对条带104的凹孔矩阵中的生物样本和试剂混合物的温度的更精确控制。

如图46A到46C中所示的实施例中所见，热单元210包含768个腔1022。所述768个腔1022包含以偏移且交错图案布置的两个384个腔1022的矩阵。这允许腔1022接纳具有768个凹孔的矩阵的条带104。在替代实施例中，热单元210可包含任何数目的腔1022且腔1022可布置成任何合适的图案。

图47A是热单元210的横截面侧视图。图47B是热单元210的剖示横截面侧视图。图47C是热单元210的横截面的示意图。热单元210包含第一外壳部分1002、第二外壳部分1004、垫片1006、安装特征1008、入口端口1010、出口端口1012、凹部1014、热块1020，以及腔1022。热块1020包含第一板1030、第一薄片1032、第二板1034、第二薄片1036、TEM 1038，以及热传递化合物1040。

热单元210包含以垫片1006连接到第二外壳部分1004的第一外壳部分1002。安装特征1008是第二外壳部分1004的部分且可用以在条带路径组合件118中安装第二外壳部分1004。入口端口1010连接到热单元210的第一末端且出口端口1012连接到热单元210的第二末端以使得流体可选路通过热单元210。凹部1014定位于第一外壳部分1002的第一侧上。热单元210进一步包含定位于第一外壳部分1002的凹部1014中的热块1020。热块1020包含经配置以接纳条带104的凹孔矩阵的多个腔1022。

热块1020包含第一板1030、第一薄片1032、第二板1034、第二薄片1036、TEM 1038，以及热传递化合物1040。在所示实施例中第一板1030是经配置以贯穿第一板1030扩散热的铝板。在替代实施例中，第一板1030可由能够传递和扩散热的任何材料制成。第一板1030在1毫米(0.039英寸)与10毫米(0.394英寸)厚之间。更优选的，第一板1030在1毫米(0.039英寸)与3毫米(0.118英寸)厚之间。第一板1030含有热块1020的腔1022。腔1022是延伸到第一板1030中某一距离的腔。

第一板1030的底部侧面附接到第一薄片1032的顶侧。第一薄片1032的底部侧面附接到第二板1034的顶侧。在此实施例中，第一薄片1032是用以在第一板1030与第二板1034之间附接且传导热的热解石墨薄片。在其它实施例中，第一薄片1032可为热传递化合物或任何其它热传递媒介。

在所示实施例中第二板1034是经配置以传递热的铜板。在替代实施例中，第二板1034可由能够传递和扩散热的任何材料制成。第二板1034在0.5毫米(0.019英寸)与5毫米(0.197英寸)厚之间。更优选地，第二板1034在0.5(0.019英寸)毫米与2毫米(0.079英寸)厚之间。

第二板1034的底侧附接到第二薄片1036的顶侧。第二薄片1036的底侧附接到TEM1038的顶侧。在此实施例中，第二薄片1036是用以在第二板1034与TEM 1038之间附接且传导热的热解石墨薄片。在其它实施例中，第二薄片1036可为热传递膏或任何其它合适的热传递媒介。

TEM 1038定位于第一板1030和第二板1034下方。TEM 1038构成热块1020的热泵。TEM 1038产生热，所述热可通过第二板1034和第一板1030传递且扩散到条带104中的凹孔矩阵中保持的生物样本和试剂混合物中。在替代实施例中，任何合适的热泵可代替TEM1038使用。

热传递化合物1040用以将TEM 1038的底侧附接到第一外壳部分1002。热管理系统的一部分定位于第一外壳部分1002的下半部中在容纳热块1020的腔下方。热管理系统的所述部分用以与TEM 1038交换热。在所示实施例中，热传递化合物1040是用以改善热管理系统的所述部分与TEM 1038之间的热传递的基于硅的化合物。在替代实施例中，热传递化合物1040可为热解石墨薄片或任何其它合适的热传递媒介。

热单元210是有利的，因为其为能够放置于仪器100中的条带路径组合件118内的紧凑系统。此外，具有板的多个层的热单元210的配置允许使用不同材料以确保热通过热块1020从TEM 1038的传递和扩散是有效且高效的。使用具有高于铝的热导率的铜用于第二板1034允许来自TEM 1038的热通过第二板1034均匀地扩散且传递到第一板1030。针对来自TEM 1038的能量的相同量，使用具有小于铜的密度的铝用于第一板1030增加了第一板1030和第二板1034中的温度改变速率。第一板1030、第一薄片1032、第二板1034和第二薄片1036中使用的材料组合起来确保热贯穿第一板1030传递且扩散以快速且均匀地加热或冷却定位于热单元210上的条带104的凹孔矩阵中的生物样本和试剂混合物。均匀地加热或冷却生物样本和试剂混合物是当分析生物样本和试剂混合物时获得一致且准确的结果所必要的。在此上下文中，加热或冷却应理解为包含热循环。

图48是热单元210的顶侧的俯视平面透视图。热单元210包含第一外壳部分1002、热块1020，以及腔1022。热块1020包含TEM 1038和温度传感器1042。

热单元210的第一外壳部分1002容纳热块1020。腔1022定位于热块1020的顶侧上且经配置以接纳条带104的凹孔矩阵。热块1020包含TEM 1038。在图48中所示的实施例中，热块1020包含六个不同的TEM 1038。在替代实施例中，热块1020可包含任何数目的TEM1038。此外，TEM 1038可为能够加热和冷却生物样本和试剂的任何热源。

TEM 1038经布置以均匀地加热或冷却热块1020。如图48中所示的实施例中所见，三个TEM 1038定位于热单元210的第一侧上且剩余三个TEM 1038定位于热单元210的第二侧上。产生于TEM 1038中的热可传送通过热块1020以加热或冷却定位于热单元210的腔1022中的条带104的凹孔矩阵中的生物样本和试剂混合物。温度传感器1042测量热单元块1020的温度。在所示实施例中，温度传感器1042是电阻温度检测器，其监视热块1020的温度且将反馈提供到仪器100的控制系统以使得所述控制系统加热、冷却或维持热块1020的设定点温度。

图49是热单元210的仰视平面透视图。热单元210包含第一外壳部分1002、流体路径1052以及流体路径1054。流体路径1052和流体路径1054定位于第一外壳部分1002的下半部中。

流体路径1052是从热单元210的第一末端运行到热单元210的第二末端的腔。流体路径1052在热单元210的第一侧上在热单元210的第一末端与第二末端之间来回曲折延伸。流体可运行通过流体路径1052以与热块1020交换热。流体在热单元210的第一末端上流动通过入口端口(参见图45A到45B)，通过流体路径1052，且在热单元210的第二末端上退出出口端口(参见图45A到45B)。

流体路径1054是从热单元210的第一末端运行到热单元210的第二末端的腔。流体路径1054在热单元210的第二侧上在热单元210的第一末端与第二末端之间来回曲折延伸。流体可运行通过流体路径1054以与热块1020交换热。流体在热单元210的第一末端上流动通过入口端口(参见图45A到45B)，通过流体路径1054，且在热单元210的第二末端上退出出口端口(参见图45A到45B)。

流体路径1052和流体路径1054是仪器100中的热管理系统的部分。所述热管理系统是闭环系统且流动通过流体路径1052和流体路径1054的流体流动通过辐射器(图49中未图示)以按需要进行冷却或加热。所述流体可随后再次流动通过流体路径1052和流体路径1054以与热单元210交换热。所述热管理系统是有利的，因为其为控制热单元210中的热块1020的温度的高效且紧凑的方式。

图50是具有密封于热单元210与受热压力腔室212之间的密封件106的条带104的横截面图。受热压力腔室212包含接口托架1058、夹具1060、外壳1062、螺栓1064、玻璃盖板1066、垫片1068、垫片1070、绝热体板1071、垫片1072、垫片1073、封闭空间1074、具有分配孔口1077的加热器气室1076、加热元件1078、压缩空气配件1080，以及多引脚电连接器1082(图51中所见)。夹具1060可由铝制成且以螺栓1064连接到外壳1062。外壳1062可为低热导率热塑性聚合物，例如聚醚醚酮(PEEK)，以使得外壳1062不吸收封闭空间1074内产生的热。在替代实施例中，外壳1062可为任何耐热性材料或具有低热导率的材料。

玻璃盖板1066夹持于垫片1068与垫片1070之间。夹具1060将玻璃盖板1066固持在适当的位置以使得当压力施加于玻璃盖板1066时玻璃盖板1066不移动。垫片1068产生玻璃盖板1066与夹具1060之间的密封。垫片1070产生玻璃盖板1066与外壳1062之间的密封。垫片1068和1070防止玻璃盖板1066的剥落和开裂且促进跨越玻璃盖板1066的均匀压力分配。垫片1072产生外壳1062与条带104之间的密封。

夹具1060、外壳1062、螺栓1064、玻璃盖板1066、垫片1068、垫片1070和垫片1072产生封闭空间1074。封闭空间1074是可被加热和加压的条带104和密封件106上方的密封封闭空间。绝热体板1071、垫片1073、加热器气室1076和加热元件1078位于封闭空间1074内。绝热体板1071使加热元件1078和加热器气室1076绝热，最小化从封闭空间1074的热损失。加热元件1078加热封闭空间1074以防止条带104的凹孔中的密封件106上的冷凝。加热器气室1076包含空气分配孔口1077，其使封闭空间1074内的空气循环以促进封闭空间1074内的均匀热分配。垫片1073产生加热器气室1076与外壳1062之间的密封。加热器气室1076可为铝。在替代实施例中，加热器气室1076可为具有高热导率的任何其它适合的材料，例如不锈钢。压缩空气配件1080附接到外壳1062且可连接到压缩空气源以提供用于加压封闭空间1074的压缩空气。多引脚电连接器1082附接到外壳1062且对加热元件1078供电。

为了扩增和分析生物样本和试剂混合物，具有密封件106的条带104定位于热单元210与受热压力腔室212之间以使得条带104的凹孔矩阵与热单元210的凹孔矩阵对准。升高热单元210且降低受热压力腔室212以使得抵着垫片1072按压条带104且将条带104的凹孔矩阵按压到热单元210的凹孔矩阵中。通过升高热单元210附接到的升架而密封受热压力腔室212，这又致使热单元210的第一外壳部分1002的顶部表面与条带104的底部表面接触。这向上推动条带104的顶部表面抵靠着受热压力腔室212的垫片1072的底部表面。将压缩空气馈送通过压缩空气配件1080进入条带104和密封件106上方的封闭空间1074。压缩空气将封闭空间1074加压到5psi与20psi之间。加热元件1078加热封闭空间1074中的空气。取决于在扩增期间热单元210的温度，封闭空间1074内的空气温度可在70摄氏度与120摄氏度之间。具有空气分配孔口1077的加热器气室1076促进加热且促进封闭空间1074内的均匀热分配。

在条带104的凹孔矩阵中扩增和检测生物样本和试剂混合物的同时，在封闭空间1074中维持所需压力和温度。当扩增和检测完成时，降低热单元210，升高受热压力腔室212，且条带104沿着条带路径118前进以使得条带104的新凹孔矩阵定位于热单元210与受热压力腔室212之间。

图51是受热压力腔室212的等距视图。受热压力腔室212包含接口托架1058、夹具1060、外壳1062、具有空气分配孔口1077的加热器气室1076、具有遮罩1084的玻璃盖板1066、压缩空气配件1080、多引脚电连接器1082，以及空气泵配件1086。空气泵配件1086可连接到空气泵以用于泵送空气进出封闭空间1074以促进封闭空间1074内的均匀温度分配。

具有遮罩1084的玻璃盖板1066允许对条带104的凹孔矩阵中的混合物的准确检测。遮罩1084是玻璃盖板1066上的两个斑点且允许仪器100辨识条带104的阵列存在于热单元210中。遮罩1084可经蚀刻或印刷到玻璃盖板1066的底部表面上。玻璃盖板1066可为十毫米厚抗反射涂覆的玻璃盖板以允许相机在检测期间看见整个凹孔矩阵。

图52受热压力腔室212的俯视图。受热压力腔室212包含夹具1060、螺栓1064、具有遮罩1084的玻璃盖板1066、加热器气室1076(图50到51中所示)、加热元件1078(图50中所示)、压缩空气配件1080、多引脚电连接器1082、空气泵配件1086、空气泵配件1087、空气泵配件1088、空气泵配件1089、空气泵配件1090、以及空气泵配件1092、空气泵1094、压缩空气源1096，以及温度传感器1098。压缩空气源1096通过压缩空气配件1080将压缩空气泵送到封闭空间1074中以用于加压封闭空间1074。

空气泵配件1086、空气泵配件1087、空气泵配件1088、空气泵配件1089、空气泵配件1090以及空气泵配件1092连接到空气泵1094，从而形成空气流的闭合回路。空气流出空气泵1094，通过空气泵配件1086、1087、1088和1089，跨越封闭空间1074，流出空气泵配件1090和1092，且回到空气泵1094中。空气流的闭合回路在封闭空间1074内以近似每分钟四升而移动空气，以促进封闭空间1074内的均匀温度分配。在替代实施例中，空气可流入空气泵配件1086、1087、1088、1089、1090和1092中的任意四个中且流出空气泵配件1086、1087、1088、1089、1090和1092中的任意两个。

加热元件1078嵌入耐热媒介中且以粘合剂连接到加热器气室1076。在一个实施例中，所述耐热媒介可为聚酰胺。在一替代实施例中，所述耐热媒介可为硅酮橡胶媒介。加热元件1078以粘合剂连接到加热器气室1076。所述粘合剂粘到加热器气室1076以及加热元件1078嵌入其中的耐热媒介。在一个实施例中，加热元件1078可为基于铜的电阻式加热器，例如铜合金加热器。在替代实施例中，加热元件1078是配合于封闭空间1074的空间约束内的加热器。加热元件1078将封闭空间1074中的空气加热到所需温度且加热器气室1076吸收和传递热以促进封闭空间1074内的均匀温度分配。

多引脚电连接器1082提供到加热元件1078的电力以及到温度传感器1098的电力和来自所述温度传感器的传感器值，同时维持到外壳1062的压力型连接。温度传感器1098感测加热器气室1076的温度以使得可控制封闭空间1074内的温度。在一个实施例中，加热器气室1076维持在115摄氏度以使得封闭空间1074中的温度为近似105摄氏度。在替代实施例中，加热器气室1076维持在一温度以使得封闭空间1074内的空气温度维持在70摄氏度与120摄氏度之间的所需温度。

总体仪器的替代实施例

图53A是仪器100A的示意图。图53B是仪器100B的示意图。仪器100A和仪器100B是图1到52中所见的仪器100的替代实施例。仪器100A包含条带路径组合件118A，其包含条带切割站台1100、分配和密封站台1102、等待站台1104，以及多个扩增和检测站台1106(包含扩增和检测站台1106A、扩增和检测站台1106B，以及扩增和检测站台1106C)。仪器100B包含条带路径组合件118B，其包含条带切割站台1110、分配和密封站台、多个等待站台1114(包含等待站台1114A和等待站台1114B)，以及多个扩增和检测站台1116(包含扩增和检测站台1116A、扩增和检测站台1116B以及扩增和检测站台1116C)。

条带路径组合件118A和118B分别延伸穿过仪器100A及100B，且提供具有多个凹孔的条带104可前进所沿着的路径。条带104从条带路径组合件118A和118B的入口到出口通过条带路径组合件118A和118B上的不同站台而移动通过仪器100A及100B。

仪器100A包含定位于条带路径组合件118A的入口与分配和密封站台1102之间的条带切割站台1100；分配和密封站台1102定位于条带切割站台1100与等待站台1104之间；等待站台1104定位于分配和密封站台1102与所述多个扩增和检测站台1106之间；且所述多个扩增和检测站台1106定位于等待站台1104与条带路径组合件118A的出口之间。在图53A中所示的实施例中所述多个扩增和检测站台1106包含三个不同的扩增和检测站台，但在替代实施例中可包含任何数目的扩增和检测站台。

扩增和检测站台1106在仪器100A中彼此平行布置。可在条带切割站台1100处将进入仪器100A的条带104切割为具有单个凹孔阵列的第一条带片段。所述第一条带片段可随后移动到分配和密封站台1102，其中可将生物样本和试剂分配到第一条带片段中以形成生物样本和试剂混合物。随后可在分配和密封站台1102在第一条带片段中密封所述生物样本和试剂混合物。此外，可在分配和密封站台1102处对所述第一条带片段进行冷却以防止生物样本和试剂混合物进行化学反应，或进行加热以使生物样本和试剂混合物保温。第一条带片段可随后移动到等待站台1104，其中可再次对第一条带片段进行冷却以防止生物样本和试剂混合物进行化学反应，或进行加热以使生物样本和试剂混合物保温。

从等待站台1104，第一条带片段可选路到扩增和检测站台1106A、扩增和检测站台1106B或扩增和检测站台1106C。在所述多个扩增和检测站台1106中的任一者处，生物样本和试剂混合物可经受热循环或以恒定温度加热。也可在扩增和检测站台1106处分析生物样本和试剂混合物。

在第一条带片段已从分配和密封站台1102移动到等待站台1104之后，可从条带104切割第二条带片段且移动到分配和密封站台1102。所述第二条带片段将经受与第一条带片段相同的处理但其可移动到所述多个扩增和检测站台1106中的不同一者。此外，可从条带104切割第三条带片段且移动到分配和密封站台1102。所述第三条带片段将经受与第一和第二条带片段相同的处理且移动到所述多个扩增和检测站台1106中的最后一者。具有多个扩增和检测站台1106允许仪器100A同时分析条带104的多个阵列。当条带104到达每一扩增和检测站台1106时扩增和检测站台1106可开始条带104的处理，或者扩增和检测站台1106可同时运行。在替代实施例中，可消除等待站台1104，且条带片段可从分配和密封站台1102通过到多个扩增和检测站台1106中的一者。

所述多个扩增和检测站台1106中的每一者可包含相同的用于分析的构件或不同的用于分析的构件。举例来说，扩增和检测站台1106全部可使用聚合链反应分析来分析生物样本和试剂混合物。替代地，扩增和检测站台1106A可使用聚合链反应分析来分析生物样本和试剂混合物，扩增和检测站台1106B可使用熔点曲线分析来分析生物样本和试剂混合物，且扩增和检测站台1106C可使用等温扩增分析来分析生物样本和试剂混合物。在每一扩增和检测站台1106处具有不同的分析构件允许样本同时经受不同分析。

仪器100B包含定位于条带路径组合件118B的入口与分配和密封站台1112之间的条带切割站台1110；分配和密封站台1112定位于条带切割站台1110与等待站台1114A之间；等待站台1114A定位于分配和密封站台1112与等待站台1114B之间；等待站台1114B定位于等待站台1114A与扩增和检测站台1116A之间；扩增和检测站台1116A定位于等待站台1114B与扩增和检测站台1116B之间；扩增和检测站台1116B定位于扩增和检测站台1116A与扩增和检测站台1116C之间；且扩增和检测站台1116C定位于扩增和检测站台1116B与条带路径组合件118A的出口之间。在图53B中所示的实施例中所述多个扩增和检测站台1116包含三个不同的扩增和检测站台，但在替代实施例中可包含任何数目的扩增和检测站台。

扩增和检测站台1116在仪器100B彼此串联布置。可在条带切割站台1100将进入仪器100B的条带104切割为具有单个凹孔阵列的第一条带片段，或者条带104可作为腹板而前进通过条带切割站台1110而无切割。条带104的第一阵列可随后移动到分配和密封站台1112，其中可将生物样本和试剂分配到条带104的第一阵列中以形成生物样本和试剂混合物。随后可在分配和密封站台1112在条带104的第一阵列中密封所述生物样本和试剂混合物。此外，可在分配和密封站台1112处对条带104的第一阵列进行冷却以防止生物样本和试剂混合物进行化学反应，或进行加热以使生物样本和试剂混合物保温。条带104的第一阵列可随后移动到等待站台1114A，其中可再次对条带104的第一阵列进行冷却以防止生物样本和试剂混合物进行化学反应，或进行加热以使生物样本和试剂混合物保温。

当条带104的第一阵列前进到等待站台1114A时，条带104的第二阵列可移动到分配和密封站台1112。条带104的第二阵列可随后在分配和密封站台1112处经受与条带104的第一阵列相同的处理。在此之后，条带104的第一阵列可移动到等待站台1114B且条带104的第二阵列可移动到等待站台1114A。等待站台1114A和1114B两者可冷却或加热生物样本和试剂混合物。条带104的第三阵列随后移动到分配和密封站台1112。条带104的第三阵列可随后在分配和密封站台1112处经受与条带104的第一阵列相同的处理。此时，条带104可移动通过仪器100B以使得条带104的第一阵列定位于扩增和检测站台1116C中，条带104的第二阵列定位于扩增和检测站台1116B中，且条带104的第三阵列定位于扩增和检测站台1116C中。在所述多个扩增和检测站台1116中的任一者处，生物样本和试剂混合物可经受热循环或以恒定温度加热。也可在扩增和检测站台1116处分析生物样本和试剂混合物。具有多个扩增和检测站台1116允许仪器100B在单个时间分析多个阵列。在替代实施例中，可消除等待站台1114A和1114B，且条带104可从分配和密封站台1112移动到所述多个扩增和检测站台1116。

所述多个扩增和检测站台1116中的每一者可包含相同的用于分析的构件或不同的用于分析的构件。举例来说，扩增和检测站台1116全部可使用聚合链反应分析来分析生物样本和试剂混合物。替代地，扩增和检测站台1116A可使用聚合链反应分析来分析生物样本和试剂混合物，扩增和检测站台1116B可使用熔点曲线分析来分析生物样本和试剂混合物，且扩增和检测站台1116C可使用等温扩增分析来分析生物样本和试剂混合物。

仪器100A和仪器100B是仪器100的实例替代实施例。应了解可存在任何数目的仪器100的替代实施例。举例来说，仪器100可包含串联、并联或串联及并联布置的任何数目的扩增和检测站台。此外，仪器100可包含串联、并联或串联及并联布置的任何数目的分配站台。仪器100也可包含任何数目的等待站台或不包含等待站台。另外，仪器100也可包含任何数目的条带路径组合件。在每一扩增和检测站台1116处具有不同的分析构件允许样本同时经受不同分析。

先前描述是本发明的可能实施例的非排他性描述。预期所揭示的元件可以任何方式组合。另外和/或替代地，所描述的仪器可任选地包含先前说明中描述的特征、配置和/或组件中的任何一或多者。

虽然已参考示范性实施例描述了本发明，但所属领域的技术人员应了解在不脱离本发明范围的情况下可以进行各种改变并且其多种元素可以由等效物代替。另外，在不脱离本发明的基本范围的情况下，可以进行许多修改以使具体情况或材料适应本发明的教示。因此，希望本发明不限于所揭示的特定实施例，但本发明将包含属于所附权利要求书的范围内的所有实施例。

Claims (15)

1.一种用于处理生物样本的仪器，所述仪器包括：

条带路径组合件，所述条带路径组合件界定条带路径，具有凹孔矩阵的条带能够沿着所述条带路径前进通过所述仪器；

分配组合件，用于抽吸所述生物样本和试剂，且用于将所述生物样本和试剂分配到所述条带的所述凹孔矩阵中以形成生物样本和试剂混合物；

密封组合件，其用于密封所述条带中的所述生物样本和试剂混合物；

扩增和检测组合件，用于检测来自所述条带中的所述凹孔矩阵中的所述生物样本和试剂混合物的信号，其中所述扩增和检测组合件包含定位于所述条带路径上的热单元，所述热单元被配置并布置成控制所述条带的所述凹孔矩阵中的所述生物样本和试剂混合物的温度，所述热单元包括多个腔室，所述多个腔室被配置以接纳所述凹孔矩阵中的相应凹孔，每个腔室被设定大小以便凹孔的外表面与所述腔室的内表面形成实心接触；以及

压力腔室，其安装在所述条带路径上的所述热单元上以对所述条带上方的区域进行加压。

2.根据权利要求1所述的仪器，其中所述热单元包括：

热泵；

第一层，其包括所述多个腔室，所述多个腔室被配置以接纳所述凹孔矩阵中的相应凹孔；以及

第二层，其被定位在所述热泵和所述第一层之间，使得能够通过所述第一层和所述第二层在所述热泵与所述凹孔矩阵中的所述生物样本和试剂混合物之间交换热。

3.根据权利要求2所述的仪器，其中所述第一层是铝层和所述第二层是铜层。

4.根据权利要求1所述的仪器，其进一步包括用以分析从所述生物样本和试剂混合物收集的数据的分析系统。

5.根据权利要求1所述的仪器，其中所述仪器能够进行等温扩增和聚合链反应。

6.根据权利要求1所述的仪器，其进一步包括条带，所述条带包含第一凹孔矩阵以及从所述第一凹孔矩阵偏移的第二凹孔矩阵。

7.根据权利要求1所述的仪器，其进一步包括条带，所述条带具有第一凹孔矩阵以及从所述第一凹孔矩阵偏移且与所述第一凹孔矩阵交错的第二凹孔矩阵。

8.根据权利要求1所述的仪器，其中所述条带路径组合件包含延伸通过所述仪器的至少一部分且界定条带路径，具有所述凹孔矩阵的所述条带能够沿着所述路径自动前进或缩回。

9.根据权利要求1所述的仪器，其进一步包括板机架，所述板机架被配置以固持包含所述生物样品或所述试剂的一或多个板。

10.根据权利要求9所述的仪器，其进一步包括板堆叠器，所述板堆叠器被配置以将所述板提升出所述板机架。

11.根据权利要求10所述的仪器，其进一步包括板梭，其具有平台，所述板堆叠器能够从所述板机架将所述板放置于所述平台上，所述板梭经配置以定位所述平台以用于抽吸或分配。

12.根据权利要求1所述的仪器，其进一步包括至少一个分配组合件洗涤器，用以洗涤所述分配组合件的部分。

13.根据权利要求1所述的仪器，其中所述条带路径组合件包括用以使所述条带沿着所述条带路径自动前进的驱动机构。

14.根据权利要求1所述的仪器，其中所述条带路径组合件包括邻近于所述条带路径的第一末端定位以将所述条带馈送到所述仪器中的条带进给器，以及靠近所述条带路径的所述第一末端定位以切割所述条带的条带切割器。

15.根据权利要求1所述的仪器，其中所述压力腔室包括加热元件。