BRPI1010430A2 - sistemas e métodos para realizar medições de um ou mais materiais - Google Patents
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Abstract
SISTEMAS E MéTODOS PARA REALIZAR MEDIçõES DE UM OU MAIS MATERIAIS. Trata-se de sistemas e métodos para realizar medições de um ou mais materiais que são fornecidos. é configurado um sistema para transferir um ou mais materiais para um volume de geração de imagem de um dispositivo de medição a partir de um ou mais reservatórios de armazenamento. Outro sistema é configurado para gerar imagem do volume de um dispositivo de medição. Um sistema adicional é configurado para transferir um ou mais materiais para um volume de geração de imagem de um dispositivo de medição a partir de um ou mais reservatórios de armazenamento, gerar imagem de um ou mais materiais no volume de geração de imagem, imobilizar substancialmente um ou mais materiais no volume de geração de imagem, ou uma combinação destes.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMAS E MÉTODOS PARA REALIZAR MEDIÇÕES DE UM OU MAIS MATERIAIS".
Campo da Invenção
Esta invenção refere-se em geral a sistemas e métodos para re- alizar medições de um ou mais materiais. Em particular, a invenção se refere a um sistema e método configurados para transferir um ou mais materiais para um volume de geração de imagem de um dispositivo de medição de um ou mais reservatórios de armazenamento, para obter imagem de um ou mais materiais no volume de geração de imagem, para substancialmente imobili- zar um ou mais materiais no volume de geração de imagem, ou alguma combinação destes.
Descrição da Técnica Relacionada
As descrições e exemplos a seguir não são admitidos como sendo técnica anterior em virtude da sua inclusão dentro desta seção. A instrumentação tipicamente empregada em citometria de fluxo
fornece sistemas viáveis para medir (ou "interrogar") uma ou mais caracterís- ticas de microesferas coloridas internamente (ou outras partículas) às quais são acoplados corantes fluorescentes, fluoróforos, marcas fluorescentes. Os corantes fluorescentes, fluoróforos, marcas fluorescentes acoplados às mi- croesferas podem indicar e/ou ser aproximadamente proporcionais a uma reação biológica ocorrida na superfície das microesferas. Exemplos de tal instrumentação são descritos no Documento de Patente U.S. de No. 5.981.180 para Chandler e outros, o qual é incorporado por referência como se integralmente apresentado neste documento. A linha Luminex 10 de ins- trumentos, que são disponíveis comercialmente pela Luminex Corporation, de Austin no Texas, são essencialmente citômetros de fluxo capazes de ob- ter substancialmente alta sensibilidade e especificidade.
Citômetros de fluxo tipicamente incluem diversos dispositivos re- lativamente sofisticados e caros tais como semicondutores de lasers, bom- bas de seringa de precisão, tubos fotomultiplicadores (PMT), e diodos de foto avalanche. Ao mesmo tempo em que a performance destes sistemas é substancialmente alta, o custo dos instrumentos pode ser proibitivo para al- guns mercados. Adicionalmente, citômetros de fluxo são fisicamente gran- des, pesados e relativamente frágeis, e tipicamente um técnico treinado tem que estar disponível no local de instalação para realizar o alinhamento dos citômetros de fluxo. Os citômetros de fluxo também utilizam volumes relati- vãmente grandes de fluido de envoltura para focalizar hidrodinamicamente a corrente de partículas dentro de um núcleo relativamente estreito.
Detectores que usam geração de imagem tais como detectores de dispositivo carregado acoplado (CCD) são empregados em diversos ins- trumentos disponíveis atualmente usados em aplicações de biotecnologia. Muitos dos sistemas disponíveis comercialmente são configurados para ob- ter imagem de células alvo humanas (ou de outros animais). Tais sistemas não são utilizados para gerar imagens com o uso de diferentes comprimen- tos de onda de luz para determinação da identidade das células ou subcon- junto ao qual as células pertencem. Para aplicações multiplexadas nas quais são usados detectores CCD para medir emissão fluorescente das células, o subconjunto ou classe das células ou outras partículas é baseado na posi- ção absoluta da emissão fluorescente dentro da imagem em vez de nas ca- racterísticas da emissão fluorescente tal como a composição de comprimen- tos de onda.
Consequentemente, é desejável desenvolver sistemas e méto-
dos para realizar medições de um ou mais materiais que sejam mais baratos do que os sistemas usados atualmente, que tenham configurações óticas menos complexas que sejam mecanicamente mais estáveis do que os sis- temas usados atualmente em que deste modo tornem a remessa e instala- ção do sistema mais fácil, que sejam menores do que os sistemas usados atualmente, que sejam mais sensitivos do que os sistemas usados atual- mente, que tenham menores tempos de aquisição e maior capacidade de produção do que os sistemas usados atualmente, que utilizem menos con- sumíveis tais como fluido de envoltura do que os sistemas usados atualmen- te, que habilitem uma lavagem final do um ou mais materiais para os quais as medições são realizadas, ou alguma combinação destes.
Sumário da Invenção Os problemas expostos acima são amplamente endereçados pe- lo sistema e métodos da presente invenção. O sistema é configurado para realizar geração de imagem e análise de partículas para medir característi- cas das partículas. O sistema é configurado para transferir partículas para uma câmara de geração de imagem, imobilizar as partículas em um plano de geração de imagem e obter uma imagem das partículas. O sistema inclui um subsistema de manuseio de fluido para um carregamento e remoção de a- mostras do dispositivo e para limpar o dispositivo ou amostras. Um subsis- tema ótico inclui uma configuração de iluminação, tal como uma pluralidade de LEDs e uma configuração de coleta, tal como um ou mais sensores de geração de imagem. Finalmente, um subsistema de imobilização é empre- gado para segurar a amostra durante o intervalo de medição. Em uma forma preferencial, o subsistema de imobilização inclui um magneto e a amostra inclui esferas magnéticas onde o magneto pode ser operado seletivamente para imobilizar as esferas magnéticas durante a geração de imagem. Em outra forma, a posição da configuração de coleta e a configuração de ilumi- nação em relação à amostra durante a amostra é otimizada.
Breve Descrição das figuras
Outros objetos e vantagens da invenção ficarão aparentes em conseqüência da leitura da descrição detalhada e em conseqüência da refe- rência às figuras em anexo nas quais:
A figura 1 é um diagrama esquemático de um subsistema de manuseio de fluido de um sistema de geração de imagem;
A figura 2a ilustra uma vista em perspectiva de uma plataforma de reservatório de armazenamento em uma posição extraída que tem um reservatório de armazenamento recebido naquele lugar com um dispositivo de retenção de placa de recipiente afastado do reservatório de armazena- mento;
A figura 2b ilustra uma vista em perspectiva da plataforma de re- servatório de armazenamento representada na figura 2a em uma posição retraída tendo um reservatório de armazenamento recebido naquele lugar e preso pelo dispositivo de retenção de placa de recipiente; A figura 2c ilustra uma vista inferior da plataforma de reservató- rio de armazenamento e dispositivo de retenção de placa de recipiente ilus- trada nas figuras 2a e 2b;
As figuras 2d a 2f ilustram diferentes configurações de barra de acionamento pressionada por mola para os dispositivos de retenção de pla- ca de recipiente;
A figura 3 ilustra um fluxograma de um método para calibrar uma posição de uma sonda de amostragem relativa a um recipiente de armaze- namento de um reservatório de armazenamento disposto sobre a plataforma de reservatório de armazenamento;
A figura 4 ilustra uma vista de seção de corte de uma câmara de fluxo passante de um sistema de geração de imagem;
A figura 5 ilustra a câmara de fluxo fluídico passante, represen- tada na figura 4 com uma bolha de gás se movendo entre a entrada e a saí- da da câmara;
A figura 6 ilustra uma vista de seção de corte de um subsistema de imobilização de um sistema de geração de imagem;
A figura 7 é um fluxograma de um método para calibrar uma po- sição para a qual um mecanismo do sistema de imobilização representado na figura 6 move um magneto na proximidade de uma câmara de fluxo fluí- dico passante;
A figura 8 é um diagrama esquemático de um subsistema ótico de um sistema de geração de imagem;
A figura 9 é um diagrama esquemático de um espaço de ângulo de coleta e iluminação gerado por um subsistema ótico que tem um arranjo hexagonal de fontes de luz;
A figura 10 é um fluxograma de um método para regular uma posição focai de um subsistema de detecção fotossensitivo relativo a uma temperatura de uma lente de geração de imagem; A figura 11 é um fluxograma de um método para identificar uma
corrente de operação para uma ou mais fontes de iluminação de um subsis- tema de iluminação; A figura 12 é um fluxograma de um método para regular o tempo de integração de um detector fotossensitivo;
A figura 13 ilustra uma configuração ilustrativa de uma monta- gem de uma roda de filtros para um sistema de geração de imagem; e A figura 14 é um fluxograma para calibrar uma posição de ori-
gem de uma roda de filtros da montagem da roda de filtros representada na figura 13.
Ao mesmo tempo em que a invenção é suscetível a várias modi- ficações e formas alternativas, modalidades específicas das mesmas são mostradas a título de exemplo nos desenhos e serão descritas neste docu- mento em detalhes. Deve ser entendido, entretanto, que os desenhos e des- crição detalhada destes não têm a intenção de limitar a invenção à forma particular descrita, mas pelo contrário, a intenção é de cobrir todas as modi- ficações, equivalentes e alternativas abrangidas dentro do espírito e escopo da presente invenção como definida pelas reivindicações em anexo.
Descrição Detalhada das Modalidades Preferenciais
Embora algumas modalidades sejam descritas neste documento com respeito a partículas, esferas, e microesferas, deve ser entendido que todos os sistemas e métodos descritos neste documento podem ser usados com partículas, microesferas, esferas de poliestireno, micropartículas, nano- partículas de ouro, nanocristais semicondutores, nanopartículas, nanocon- chas, esferas, microesferas, partículas de látex, esferas de látex, esferas fluorescentes, partículas fluorescentes, partículas coloridas, esferas colori- das, tecido, células, microorganismos, matéria orgânica, matéria não- orgânica, ou quaisquer outras substâncias discretas conhecidas na técnica. As partículas podem servir como veículos para reações moleculares. Exem- plos de partículas apropriadas são ilustrados nos Documentos de Patente U.S. de Nos. U.S. 5.736.330 para Fulton, 5.981.180 para Chander e outros, 6.075.107 para Fulton, 6.268.222 para Chandler e outros, 6.449.562 para Chandler e outros, 6.514.295 para Chandler e outros, 6.524.793 para Chan- dler e outros, e 6.528.165 para Chandler, os quais são incorporados por re- ferência como se fossem integralmente apresentados neste documento. Os sistemas e métodos descritos neste documento podem ser usados com qualquer uma das partículas descritas nestas patentes. Adicionalmente, as partículas para uso em modalidades de método e sistema descritas neste documento podem ser obtidas de fabricantes tais como Luminex Corporation de Austin no Texas. Os termos "partículas", microesferas" e "esferas" são usados intercaladamente neste documento.
Adicionalmente, os tipos de partículas que são compatíveis com os sistemas e métodos descritos neste documento incluem partículas com materiais fluorescentes presos a elas, ou associados com a superfície das partículas. Estes tipos de partículas, nas quais corantes fluorescentes ou partículas fluorescentes são acoplados diretamente a superfície das partícu- las a fim de fornecer a classificação fluorescente (ou seja, emissão fluores- cente medida e usada para determinar uma identificação de uma partícula ou o subconjunto ao qual uma partícula pertence), são ilustrados nos Docu- mentos de Patentes U.S. de Nos. U.S. 6.268.222 para Chandler e outros e 6.649.414 para Chandler e outros, os quais são incorporados por referência como se fossem integralmente apresentados neste documento. Os tipos de partículas que podem ser usados nos métodos e sistemas descritos neste documento também incluem as partículas que têm um ou mais corantes fluo- rocromos ou fluorescentes incorporados no núcleo das partículas. As partí- culas que podem ser usadas em métodos e sistemas descritos neste docu- mento incluem adicionalmente partículas que dentro delas próprias irão exi- bir um ou mais sinais fluorescentes em conseqüência da exposição a uma ou mais fontes de luz apropriadas. Além disso, podem ser fabricadas partí- cuias de modo que em conseqüência da excitação as partículas exibam múl- tiplos sinais fluorescentes, cada um dos quais pode ser usado separadamen- te ou em combinação para determinar uma identidade das partículas.
As modalidades descritas neste documento são capazes de ob- ter desempenho equivalente ou superior àquele de um citômetro de fluxo, ao mesmo tempo em que superam as questões descritas na seção acima intitu- lada "Descrição da Técnica Relacionada". As modalidades descritas neste documento incluem diversas configurações que usam dois métodos de gera- ção de imagem de amplo alcance. Para detecção ou coleta de fluorescência, um sensor único tal como um tubo fotomultiplicador (PMT) ou fotodiodo de avalanche (APD) por comprimento de onda detectado pode ser empregado como comumente usado em citômetros de fluxo. Entretanto as modalidades particularmente preferenciais visam um dispositivo acoplado de carga (CCD) uni- ou bi- dimensional ou outro detector de matriz adequado para detecção de fluorescência. A fonte de excitação pode ser configurada para fornecer iluminação muito difundida (ou seja, iluminação fornecida sobre uma área relativamente grande de volume de geração de imagem do dispositivo de medição (tal como o volume de geração de imagem do dispositivo de medi- ção) simultaneamente) com o uso de luz emitida por fontes de luz como dio- dos emissores de luz (LEDs) e distribuída para um ou mais materiais no vo- lume de geração de imagem do dispositivo de medição ou através de fibras óticas. Alternativamente, a fonte de excitação pode ser configurada para for- necer iluminação de um local relativamente pequeno no volume de geração de imagem do dispositivo de medição, e o sistema pode ser configurado pa- ra varrer o local relativamente pequeno através do volume de geração de imagem. Desta maneira, a iluminação pode ser configurada como relativa- mente um "local flutuante muito pequeno" da luz focalizada gerada a partir de um ou mais LEDs, um ou mais lasers, uma ou mais outras fontes de luz adequadas, ou alguma combinação destes.
As modalidades descritas neste documento também fornecem uma quantidade de vantagens sobre outros sistemas e métodos para reali- zar medições de um ou mais materiais. Por exemplo, as modalidades descri- tas aqui são vantajosamente mais baratas do que outros sistemas e méto- dos. Em particular, em diversas configurações descritas neste documento, as modalidades podem incluir um CCD relativamente barato como um detec- tor de fóton em vez de um PMT, LEDs relativamente simples no lugar de lasers, uma bomba relativamente simples em lugar de uma bomba de serin- ga de precisão para mover os fluidos, ou alguma combinação destes. Assim, o custo agregado das modalidades descritas neste documento pode ser re- duzido por aproximadamente uma ordem de magnitude. Adicionalmente, as modalidades descritas neste documento são vantajosas devido a uma confi- guração ótica substancialmente mais simples do que aquelas tipicamente usadas para citometria de fluxo em que deste modo tornam as modalidades descritas neste documento substancialmente estáveis mecanicamente. Tal estabilidade mecânica permite despachar as modalidades de sistema descri- tas neste documento através de um serviço de despacho padrão (por exem- plo, um serviço tipo UPS). Além disso, tal estabilidade mecânica permite que as modalidades do sistema descritas neste documento sejam instaladas por um usuário que pode ou não ser uma pessoa tecnicamente adepta ao servi- ço. Além disso, as modalidades descritas neste documento são vantajosas uma vez que as modalidades do sistema podem ser substancialmente pe- quenas (por exemplo, de uma maneira concebível do comprimento de uma câmera de bolso).
Outra vantagem das modalidades descritas neste documento é que as modalidades fornecem uma habilidade de integrar fótons por um pe- ríodo de tempo muito maior do que os poucos microssegundos como é típico no uso de um sistema do tipo citômetro de fluxo baseado em laser. Portanto, as modalidades descritas neste documento são capazes de detectar partícu- las com menos moléculas de fluorescência na superfície ou acopladas de outra forma a elas do que os sistema e métodos usados atualmente. Como tal, as modalidades descritas neste documento podem vantajosamente ter uma maior sensibilidade do que outros sistemas e métodos usados atual- mente. Adicionalmente, as modalidades descritas neste documento podem ter tempos de aquisição de medição substancialmente menores e, portanto maior capacidade de produção do que os sistemas usados atualmente. Por exemplo, nas modalidades configuradas para usar uma configuração CCD/LED de "fluxo de iluminação", a aquisição de amostras de medição é mais rápida uma vez que uma amostra inteira ou uma população inteira de partículas pode ser medida em duas ou três imagens ou "fotografias", em vez de serialmente partícula por partícula. Em outro exemplo, para usuários que desejam uma solução de capacidade de produção relativamente alta, um sistema baseado em CCD/LED fornece um sistema comparativamente barato, e em diversos casos, pode ser operado em paralelo para processar rapidamente uma placa de microtitulação ou outra amostra.
Ainda outra vantagem das modalidades descritas neste docu- mento é que o fluido de envoltura não é usado para focalizar hidrodinamica- mente as partículas como na citometria de fluxo. Ainda outra vantagem das modalidades descritas neste documento é que uma "lavagem" final de um ou mais materiais para os quais são realizadas medições é possível dentro do sistema para remover fluorocromos livres ou outro material que irá interferir nas medições do líquido que circunda as partículas em que desta forma re- duz a luz de fundo detectada pelo dispositivo de medição (por exemplo, pe- los sensores de geração de imagem do dispositivo de medição).
A descrição das modalidades fornecida adicionalmente neste documento geralmente é dividida em três subseções, nas quais são descri- tos diferentes modalidades do sistema. Por exemplo, uma subseção se refe- re a configurações fluídicas que podem ser incluídas nas modalidades do sistema descritas neste documento. As configurações de manuseio de fluido podem ser usadas para introduzir ou transferir o um ou mais materiais (por exemplo, esferas e/ou outros reagentes após ter sido permitida a ocorrência de uma ou mais reações na superfície das esferas) para um volume de ge- ração de imagem do dispositivo de medição de um ou mais reservatórios de armazenamento. Outra subseção se refere às configurações óticas que po- dem ser incluídas nas modalidades do sistema descritas neste documento, em geral, as configurações óticas podem incluir diferentes combinações de fontes de excitação e detectores de fótons, algumas vezes referenciados neste documento como subsistemas de iluminação e subsistemas de detec- ção foto-sensitiva, respectivamente. Uma subseção adicional se refere a configurações e métodos de imobilização de partícula que podem ser incluí- dos em, ou usados por modalidades do sistema descritas neste documento. Os sistemas descritos neste documento podem incluir tais configurações de imobilização de partícula uma vez que em um sistema de geração de ima- gem as partículas preferencialmente não se movem substancialmente duran- te o intervalo de medição. Deve ser observado que qualquer combinação das configurações do sistema descritas nas subseções acima pode ser combinada para produzir uma modalidade do sistema de geração de ima- gem final.
Como apresentado em mais detalhes abaixo, são fornecidos uma quantidade de métodos e rotinas que se referem às subseções do sis- tema descritas neste documento. Em geral, os métodos são automatizados e assim, são implementados através de um computador e mais especificamen- te através de instruções de programa que são executáveis por um processa- dor de computador. Assim, o sistema de geração de imagem descrito neste documento inclui instruções de programa que são executáveis por um pro- cessador para realizar rotinas automatizadas, particularmente os métodos descritos com referência as figuras 3, 7, 10, 11, 12 e 14. As instruções de programa podem ser transmitidas sobre ou armazenadas em um meio de armazenamento. O meio de armazenamento pode incluir, mas não está Iimi- tado a uma memória somente de leitura, uma memória de acesso randômi- co, um disco ótico ou magnético, ou uma fita magnética. Deve ser observado que o sistema de geração de imagem descrito neste documento pode, em alguns casos, ser configurado para realizar processos diferentes daqueles descritos especificamente neste documento e, portanto, os métodos imple- mentados por computador e instruções de programa de sistemas descritos neste documento não são necessariamente limitados a representação das figuras 3, 7, 10, 11, 12 e 14.
Voltando agora para as figuras, é observado que as figuras não são desenhadas em escala. Em particular, a escala de alguns elementos das figuras é grandemente exagerada para enfatizar características dos e- lementos. Também é observado que as figuras não são desenhadas na mesma escala. Elementos mostrados em mais do que uma figura que po- dem ser configurados de maneira similar foram indicados com o uso dos mesmos numerais de referência. As figuras 1, 6 e 8 são ilustrativas de modalidades ilustrativas de
subsistemas que podem ser combinados em um sistema para analisar um ensaio fluídico. Em particular, a figura 1 ilustra componentes funcionais do subsistema de manuseio de fluido 6. A figura 6 ilustra componentes do sub- sistema de imobilização 9 e a figura 8 ilustra componentes funcionais do subsistema ótico. É observado que as configurações do subsistema de ma- nuseio do fluido 6, do subsistema de imobilização de partículas 9 e do sub- sistema ótico 8 podem incluir componentes adicionais ou diferentes e/ou po- dem ter componentes dispostos de uma maneira diferente da representada nas figuras 1, 6 e 8. Assim, as figuras 1, 6 e 8 ilustram meros exemplos de subsistema de manuseio do fluido 6, subsistema de imobilização de partícu- las 9 e subsistema ótico 8 e as figuras 1, 6 e 8 não restringem necessaria- mente o sistema descrito neste documento.
O subsistema de manuseio de fluido 6 geralmente é configurado para transferir um ou mais materiais para uma região de geração de imagem de uma câmara de fluxo fluídico passante de uma ou mais reservatórios de armazenamento. Como mostrado na figura 1, podem ser transferidas amos- tras para dentro de um sistema de geração de imagem do reservatório de armazenamento 12 pela sonda de coleta de amostra 15. Por meio de uma bomba bidirecional 14, válvula de bomba 20, alça de amostragem 16, e vál- vula de amostragem 18, o subsistema de manuseio 6 pode rotear a amostra coletada para a câmara de fluxo fluídico passante 10. Em particular, uma bomba bidirecional 14 pode puxar uma amostra coletada pela sonda de a- mostragem 15 para dentro de uma alça de amostragem 16 e posteriormente expele o fluido da alça de amostragem para dentro da câmara 10. A alça de amostragem 16 refere-se a um comprimento da tubulação entre a bomba 14 e a válvula de amostragem 18, que serve como um reservatório para a a- mostra coletada. A tubulação pode ter qualquer configuração adequada. A- dicionalmente, a bomba bidirecional 14 pode incluir qualquer bomba ade- quada conhecida na técnica.
A função da válvula de amostragem 18 é conectar a sonda de amostragem 15 a alça de amostragem 16 quando aspirando a amostra do reservatório de armazenamento 12 e conectar a alça de amostragem 16 a câmara 10 quando entregando a amostra dentro da câmara. A válvula da bomba 20 é utilizada na extremidade da bomba da alça de amostragem 16 para introduzir solução(ões) (por exemplo, uma solução de transporte ou uma solução de lavagem) do reservatório de armazenamento 22 para a alça de amostragem 16. Podem ser incluídos reservatórios de armazenamento adicionais no sistema para introduzir soluções dentro da alça de amostra- gem 16 e, assim, o sistema não é limitado à inclusão de reservatório de ar- mazenamento 22. Em outros casos, o reservatório de armazenamento 22 pode ser omitido do sistema. Em todo caso, a válvula da bomba 20 e válvula de amostragem 18 podem incluir quaisquer válvulas adequadas conhecidas na técnica. Em algumas modalidades, o sistema inclui instruções de progra- ma executáveis por um processador para automatizar a retirada de uma a- mostra do reservatório de armazenamento 12 para dentro da alça de amos- tragem 16. Adicional ou alternativamente, o sistema pode incluir instruções de programa executáveis por um processador para carregar a amostra para dentro da câmara 10 a partir de uma alça de amostragem 16. Em todo caso, o sistema pode geralmente ser configurado para dispensar uma solução da câmara de fluxo fluídico passante 10 após a análise e em algumas modali- dades, o sistema pode incluir um recipiente 24 para a coleta da solução dis- pensada.
Como observado acima, as amostras podem ser transferidas pa- ra dentro do sistema a partir de reservatórios de armazenamento 12 por sondas de amostragem 15. O reservatório de armazenamento de amostra 12 pode ser configurado como qualquer recipiente adequado de amostra de ensaio conhecido na técnica, tal como placa de microtitulação, por exemplo. Em geral, o sistema descrito neste documento e particularmente em relação às figuras 1 e 3 podem incluir uma plataforma de reservatório de armazena- mento para receber e prender um reservatório de armazenamento que con- tém um ensaio. Mais especificamente, o sistema descrito neste documento pode incluir uma plataforma de reservatório de armazenamento que é confi- gurada para evitar movimento do reservatório de armazenamento de amos- tra 12 durante operações do sistema, particularmente quando a sonda de amostragem 15 é usada para recuperar amostras do mesmo. Em sistemas de análise de ensaio convencionais, um reservatório de armazenamento de amostra freqüentemente é suportado sobre uma plataforma de reservatório de armazenamento, mas o reservatório geralmente não é preso para evitar movimento. Devido ao atrito entre uma sonda de amostragem e uma cober- tura perfurável sobreposta em um reservatório de armazenamento, os reser- vatórios de armazenamento podem ser desalojados pela ação da sonda de coleta de amostra que perfura a cobertura para recuperar a amostra e retrai do reservatório de armazenamento de amostra. O sistema descrito neste documento, entretanto, inclui uma plataforma de reservatório de armazena- mento configurada para superar este problema como discutido em mais de- talhe abaixo com referência as figuras 2a a 2f.
Voltando as figuras 2a e 2b, é mostrada uma configuração ilus- trativa de uma plataforma de reservatório de armazenamento que é configu- rada para receber e prender um reservatório de armazenamento de amostra. Em particular, a plataforma de reservatório de armazenamento 30 é mostra- da nas figuras 2a e 2b tendo uma base de suporte 32 com uma área parci- almente emoldurada para acomodar um reservatório de armazenamento 34. A plataforma de reservatório de armazenamento inclui dispositivos de posi- cionamento 36 que se estendem da base de suporte 32 que demarcam a área parcialmente emoldurada e uma barra de acionamento pressionada por mola 40 integrada dentro da base de suporte 32. O reservatório de fluido 37 é colocado adjacente a área parcialmente emoldurada e geralmente é confi- gurado para armazenar fluidos de manutenção para as amostras de ensaio mantidas no reservatório de armazenamento 34. Juntamente com a plata- forma de reservatório de armazenamento 30, o sistema inclui um mecanismo para extrair e retrair a plataforma de reservatório de armazenamento para dentro do sistema, especificamente para dentro e para fora da abertura 38 do invólucro do sistema. O mecanismo pode incluir qualquer configuração adequada conhecida na técnica. Por exemplo, em alguns casos, o meca- nismo pode se assemelhar a uma configuração usada para tocadores de disco compacto convencional.
Como apresentado em mais detalhes abaixo, a configuração da plataforma de reservatório de armazenamento 30 para segurar o reservató- rio de armazenamento 34 dentro da área parcialmente emoldurada da base de suporte 32 inclui um desenho e posicionamento particular da barra de acionamento pressionada por mola 40 para aplicar intensidade sobre uma parede lateral do reservatório de armazenamento 34 quando a plataforma de reservatório de armazenamento 30 está retraída dentro do sistema. A fim de permitir que o reservatório de armazenamento 34 seja removido do sistema, a barra de acionamento forçado por mola 40 também é configurada para liberar a intensidade aplicada quando a plataforma de reservatório de arma- zenamento 30 está sendo extraída para fora do sistema. Estas configura- ções de barra de acionamento pressionada por mola 40 incluem os dese- nhos das partes 42 e 44 bem como o desenho e posição da mola 48 (repre- sentada na figura 2c), todos os quais são descritos em mais detalhas abaixo com referência as figuras 2a a 2f.
Adicionalmente ao desenho e posicionamento da barra de acio- namento pressionada por mola 40, a configuração da plataforma de reserva- tório de armazenamento 30 para prender o reservatório de armazenamento 34 dentro da área parcialmente emoldurada da base de suporte 32 inclui pelo menos uma parte das superfícies interiores dos dispositivos de posicio- namento 36 que têm uma superfície áspera. Em particular, uma superfície áspera em uma superfície interior de dispositivos de posicionamento 36 (ou seja, uma superfície que está voltada para dentro da área parcialmente e- moldurada da base de suporte 32) pode geralmente oferecer atrito suficiente para prender uma parede lateral correspondente do reservatório de armaze- namento 34 quando a barra de acionamento pressionada por mola 40 aplica uma intensidade em uma parede lateral do reservatório de armazenamento 34. Qualquer um ou mais dos dispositivos de posicionamento 36 pode incluir uma superfície áspera em suas superfícies interiores. Em alguns casos, en- tretanto, pode ser particularmente vantajoso ter superfície interiores ásperas nos dispositivos de posicionamento que fazem contato com uma parede Iate- ral do reservatório de armazenamento 34 oposta a parede lateral à qual a barra de acionamento pressionada por mola 40 aplica uma intensidade. Esta modalidade pode ser vantajosa para prender um reservatório de armazena- mento 34 ao longo de pelo menos uma direção da área parcialmente emol- durada da base de suporte 32.
Embora as figuras 2a e 2b ilustrem dispositivos de posiciona- mento 36 nos cantos da área parcialmente emoldurada da base de suporte 32, a configuração, quantidade e posição dos dispositivos de posicionamen- to 36 não é necessariamente tão limitada. Em particular, a plataforma de reservatório de armazenamento 30 pode incluir qualquer quantidade e com- primento de dispositivos de posicionamento para demarcar a área para re- ceber o reservatório de armazenamento 34 desde que seja fornecida pelo menos uma abertura para a barra de acionamento pressionada por mola 40 aplicar uma intensidade sobre uma parede lateral do reservatório de arma- zenamento 34 quando a plataforma de reservatório de armazenamento está retraída para dentro do sistema. Como tal, a plataforma de reservatório de armazenamento 30 pode incluir dispositivos adicionais de posicionamento, dispositivos de posicionamento e posições diferentes e/ou dispositivos de posicionamento de configurações alternativas que emolduram a área para receber o reservatório de armazenamento 34. Por exemplo, a plataforma de reservatório de armazenamento 30 pode incluir um dispositivo de posicio- namento que se estende ao longo de uma parte lateral inteira da área para receber o reservatório de armazenamento 34 e, em alguns casos, pode in- cluir um dispositivo de posicionamento que se estende ao longo de três la- dos da área para receber o reservatório de armazenamento 34 e possivel- mente uma parte do lado no qual a barra de acionamento pressionada por mola 40 será acionada. Alternativamente, a plataforma de reservatório de armazenamento 30 pode incluir um ou mais dispositivos de posicionamento separados dispostos ao longo de partes laterais da área de recepção para reservatório de armazenamento 34, ou seja, com ou sem dispositivos de po- sicionamento posicionados nos cantos da área para receber reservatório de armazenamento 34. Em todo caso, é observado que a área parcialmente emoldurada da base de suporte 32 não é restrita para acomodar placas mi- crotitulação de 96 recipientes como representado para o reservatório de ar- mazenamento 34 nas figuras 2a e 2b. Em particular, a área parcialmente emoldurada da base de suporte 32 pode ser configurada para acomodar re- servatórios de armazenamento de qualquer comprimento e pode geralmente variar dependendo das especificações do sistema.
Correlacionando a configuração da barra de acionamento pres- sionada por mola 40 e superfície(s) interior(es) dos dispositivos de posicio- namento 36 para prender o reservatório de armazenamento 34 dentro da plataforma de reservatório de armazenamento 30, a barra de acionamento pressionada por mola geralmente é configurada para aplicar uma intensida- de grande o suficiente para prender uma parede lateral do reservatório de armazenamento de encontro a(s) superfície(s) áspera(s) dos dispositivos de posicionamento, mas fraca o suficiente de modo que o reservatório de arma- zenamento 34 não seja deformado. Em alguns casos, a intensidade aplicada pela barra de acionamento pressionada por mola 40 pode ser configurada em conjunto com o coeficiente de atrito fornecido pela(s) superfície(s) áspe- ra(s) dos dispositivos de posicionamento 36 para especificamente superar as intensidades de atrito entre a sonda de amostragem e a cobertura sobrepos- ta no reservatório de armazenamento 34. Configurações da barra de acio- namento pressionada por mola 40 para aplicar tais intensidades são descri- tas em mais detalhes abaixo com referência as figuras 2d a 2f. Em geral, a intensidade de atrito entre a sonda de amostragem e uma cobertura sobre- posta no reservatório de armazenamento 34 pode variar entre sistemas e execuções de processo devido a variações na concepção do sistema e peso dos reservatórios de armazenamento e coberturas. Durante o desenvolvi- mento da plataforma de reservatório de armazenamento descrita neste do- cumento, a intensidade de atrito entre uma sonda de amostragem e a cober- tura sobreposta no reservatório de armazenamento 34 foi estimada em a- proximadamente 18 gramas ou menos, assim, as configurações descritas abaixo são geralmente concebidas para superar tal intensidade de atrito. É observado, entretanto, que as configurações observadas abaixo podem ser adequadas para superar intensidades de atrito maiores ou podem ser modi- ficadas para tal.
Uma amplitude ilustrativa de intensidade de mola verificada ade- quada durante o desenvolvimento da plataforma de reservatório de armaze- namento descrita beste documento foi entre aproximadamente 0,36 kg e a- proximadamente 0,45 kg, mas intensidades maiores ou menores podem ser consideradas dependendo das especificações de projeto do sistema. As configurações da(s) superfície(s) áspera(s) dos dispositivos de localização 36 para fornecer um certo coeficiente mínimo de atrito podem incluir um grau de rugosidade bem como o perfil de rugosidade, ambos os quais podem va- riar dependendo das especificações de projeto do sistema (por exemplo, o comprimento dos dispositivos de posicionamento 36, a área da superfície áspera, o comprimento do reservatório de armazenamento, etc.). Um coefi- ciente de atrito mínimo ilustrativo verificado como adequado durante o de- senvolvimento da plataforma de reservatório de armazenamento descrita neste documento foi de aproximadamente 0,12, mas coeficientes maiores ou menores podem ser considerados. Adicionalmente, uma superfície serrilha- da foi verificada como sendo adequada para a plataforma de reservatório de armazenamento descrita neste documento e, em alguns casos, uma superfí- cie serrilhada de dentes de serra que tem dentes angulados para baixo pro- vou ser particularmente vantajosa para prender um reservatório de armaze- namento no lugar.
Adicionalmente as configurações de barra de acionamento pres-
sionada por mola 40 para aplicar uma intensidade particular e a superfície áspera dos dispositivos de posicionamento 36, para fornecer um coeficiente de atrito mínimo, os materiais da barra de acionamento pressionada por mo- la 40 e dispositivos de posicionamento 36 podem ajudar a prender o reserva- tório de armazenamento 34 dentro da plataforma de reservatório de armaze- namento 30 bem como ajudar a manter a operação da barra de acionamento pressionada por mola 40. Em geral, a barra de acionamento pressionada por mola 40 e dispositivos de posicionamento 36 devem incluir materiais que são resistentes a corrosão e deformação. Materiais ilustrativos incluem metais, tais como alumínio e aço inoxidável, e materiais autolubrificantes, tais como polioximetileno. Em alguns casos, materiais autolubrificantes podem ser par- ticularmente benéficos para reduzir desgaste da barra de acionamento pres- sionada por mola 40. O polioximetileno é disponível comercialmente pela companhia DuPont com o nome comercial de Delrin.
As figuras 2a a 2c ilustram um desenho e posição ilustrativos de barra de acionamento pressionada por mola 40 para aplicar intensidade so- bre uma primeira parede lateral do reservatório de armazenamento quando a plataforma de reservatório de armazenamento 30 está retraída para dentro do sistema e adicionalmente para liberar a intensidade aplicada quando a plataforma de reservatório de armazenamento está sendo extraída para fora do sistema. Em particular, a figura 2a ilustra a plataforma de reservatório de armazenamento 30 em uma posição extraída, especificamente na qual a parte 42 da barra de acionamento pressionada por mola 40 está afastada do reservatório de armazenamento 34 e a parte 44 da barra de acionamento pressionada por mola 40 está de encontro a uma parede lateral da abertura de emolduramento do invólucro 38. Nestes casos, a barra de acionamento pressionada por mola 40 não está aplicando uma intensidade sobre o reser- vatório de armazenamento 34 e, portanto, o reservatório de armazenamento não está preso dentro da plataforma de reservatório de armazenamento 30. Este cenário pode ser aplicável quando o reservatório de armazenamento 34 está sendo carregado ou descarregado da plataforma de reservatório de ar- mazenamento 30. A operação da plataforma de reservatório de armazena- mento para qualquer cenário inclui a parte 44 da barra de acionamento pres- sionada por mola 40 agarrando a borda da janela 38, parando o movimento da barra de acionamento pressionada por mola 40 ao mesmo tempo em que o resto da plataforma de reservatório de armazenamento se move para a posição de extração final. Desta maneira, a parte 44 afeta um espaçamento entra a barra de acionamento pressionada por mola 40 e a área parcialmen- te emoldurada para receber o reservatório de armazenamento 34. Em algu- mas modalidades, o espaçamento pode ter folga suficiente de modo que um braço mecânico possa efetivamente carregar e descarregar o reservatório de armazenamento 34 de/na área sem impedimento.
A figura 2b ilustra a plataforma de reservatório de armazena- mento 30 em uma posição parcial ou totalmente retraída, especificamente na qual a parte 42 da barra de acionamento pressionada por mola 40 está apli- cando uma intensidade sobre uma parede lateral do reservatório de armaze- namento 34 suficiente para prender uma parede lateral oposta do reservató- rio de armazenamento 34 de encontro aos dispositivos de posicionamento 36 correspondentes. Embora não ilustrado na figura 2b, é observado que a parte 44 da barra de acionamento pressionada por mola 40 não está de en- contro à parede lateral da abertura do emolduramento do invólucro 38 quan- do a plataforma de reservatório de armazenamento 30 está na posição par- cial ou totalmente retraída. Tal cenário pode ser aplicável quando a plata- forma de reservatório de armazenamento 30 está sendo retraída para dentro do sistema para amostragem ou quando a plataforma de reservatório de ar- mazenamento 30 está sendo extraída do sistema, mas antes de a parte 44 da barra de acionamento pressionada por mola 40 agarrar na borda da aber- tura 38.
A figura 2c ilustra a plataforma de reservatório de armazenamen-
to 30 de uma vista inferior, mostrando a integração da barra de acionamento pressionada por mola 40 dentro da base de suporte 32. Em particular, nesta vista, é mostrado que a barra de acionamento pressionada por mola 40 inclui uma barra 46 e mola 48 que conecta a barra a base de suporte 32. A barra 46 pode geralmente conectar as partes 42 e 44 da barra de acionamento pressionada por mola 40. A mola 48 pode incluir uma mola de tensão ou compressão. Em alguns casos, pode ser vantajoso empregar uma mola de tensão para evitar a deformação da mola durante a operação. Embora não mostrado na figura 2c, a plataforma de reservatório de armazenamento 30 pode incluir uma barra e/ou mola de cobertura de anteparo inferior 48. Em algumas modalidades, o anteparo inferior pode incluir um batente de barra de acionamento para parar o movimento da barra de acionamento pressio- nada por mola 40 quando a plataforma de reservatório de armazenamento está sendo retraída para dentro do sistema e nenhum reservatório de ar- mazenamento está disposto na plataforma. O objetivo do batente da barra de acionamento é evitar que a parte 42 da barra de acionamento pressiona- da por mola 40 entre em contato com a extremidade da fenda na qual a par- te 42 se move quando nenhum reservatório de armazenamento está dispos- to na plataforma de reservatório de armazenamento 30.
A parte 42 da barra de acionamento pressionada por mola 40 pode incluir uma quantidade de configurações para ajudar na aplicação de intensidade sobre uma parede lateral do reservatório de armazenamento 34 quando a plataforma de reservatório de armazenamento 30 está retraída dentro do sistema. Por exemplo, em alguns casos, a parte 42 da barra de acionamento pressionada por mola 40 pode ter uma superfície áspera para fazer contato com a parede lateral do reservatório de armazenamento 34. Nestes casos, a superfície áspera da parte 42 pode ser configurada para fornecer um coeficiente de atrito mínimo em conjunto com o coeficiente de atrito fornecido pela(s) superfície(s) áspera(s) dos dispositivos de posicio- namento 36 bem como a intensidade fornecida pela mola 48 para superar as intensidades de atrito entre uma sonda de amostragem e uma cobertura so- breposta no reservatório de armazenamento 34. O grau de rugosidade bem como o perfil de rugosidade que delineiam o coeficiente de atrito da superfí- cie áspera na parte 42 podem variar dependendo das especificações de pro- jeto do sistema. Em algumas modalidades, a superfície áspera na parte 42 pode incluir um grau de rugosidade e/ou um perfil de rugosidade similar a àqueles descritos acima para a(s) superfície(s) dos dispositivos de posicio- namento 36. Tais características não são reiteradas por motivo de brevida- de.
Uma configuração adicional ou alternativa para ajudar na aplica- ção de intensidade sobre uma parede lateral do reservatório de armazena- mento 34 quando a plataforma de reservatório de armazenamento 30 está retraída dentro do sistema é para a parte 42 da barra de acionamento pres- sionada por mola 40 ter uma superfície angulada para exercer uma intensi- dade angulada para baixo sobre a parede lateral do reservatório de armaze- namento. Em geral, a parte 42 pode ser configurada para fazer contato com qualquer ponto ao longo da parede lateral do reservatório de armazenamen- to 34 para aplicar a intensidade angulada para baixo. Em algumas modali- dades, entretanto, pode ser particularmente vantajoso configurar a parte 42 de modo que os contatos sejam feitos em um ponto que chega do reservató- rio de armazenamento 34. Em particular, tal configuração pode geralmente aplicar uma intensidade para baixo maior sobre o reservatório de armaze- namento para uma dada intensidade aplicada pela mola 48 relativa ao conta- to com um ponto que não chega ao longo da parede lateral vertical do reser- vatório de armazenamento. O ponto de contato que chega pode ser a parte superior do reservatório de armazenamento ou, alternativamente, pode ser o ponto que chega de um flange inferior do reservatório de armazenamento. Os reservatórios de armazenamento usados para manter ensaios frequen- temente incluem um flange inferior que contorna a parte inferior do reserva- tório. De fato, o Instituto de Padrões Nacional Americano (ANSI) identificou três alturas padronizadas de flanges externos inferiores para microplacas no documento ANSI ANSI/BS 3-2004: uma altura baixa de flange de 2,41 mm +/- 0,38 mm, uma altura média de flange de 6,10 mm +/- 0,38 mm e uma altura alta de flange de 7,62 mm +/- 0,38 mm.
Em geral, deve ser vantajoso projetar a parte 42 para acomodar diferentes configurações de reservatórios que incluem aqueles que têm flan- ges de diferentes alturas bem como reservatórios de armazenamento nos quais as paredes laterais dos flanges inferiores variam em altura e/ou ângu- Io. Variações de altura de flanges inferiores e reservatórios de armazena- mento como um todo bem como variações de ângulos de flanges inferiores e paredes laterais de reservatórios de armazenamento, entretanto, apresen- tam um desafio para tentar efetuar contato em um ponto que chega de um reservatório de armazenamento. Além disso, a opção de incluir uma placa de aquecimento abaixo de um reservatório de armazenamento em uma pla- taforma de reservatório de armazenamento agrava adicionalmente o pro- blema. Configurações ilustrativas que endereçam esta questão são ilustra- das nas figuras 2d a 2f. Em particular, as figuras 2d a 2f ilustram configura- ções diferentes da parte 42 da barra de acionamento pressionada por mola 40 que geralmente faz contato nos pontos que chegam de várias configura- ções de reservatórios de armazenamento, particularmente aqueles que se- guem os padrões ANSI para microplacas. Por exemplo, a figura 2d ilustra a configuração 50 que tem uma superfície angulada 52 para aplicar uma intensidade angulada para baixo sobre uma parede lateral do reservatório de armazenamento 54 colocado em uma plataforma de reservatório de armazenamento. Em geral, a superfí- cie angulada 52 é dimensionada de modo que a configuração 50 faz contato com um ponto que chega do reservatório de armazenamento 54. Em alguns casos, a face angulada 52 pode fazer contato em um ponto que chega ao flange inferior do reservatório de armazenamento 54 como mostrada na figu- ra 2d. Em outras modalidades, a face angulada 52 pode fazer contato com um ponto que chega da parte superior do reservatório de armazenamento (ou seja, a parte do reservatório de armazenamento 54 acima do flange infe- rior), tal como mostrado na figura 2e para a configuração 56. É observado que a figura 2e pode mostrar diferentes configurações da parte 42 da barra de acionamento pressionada por mola 40. Em particular, a figura 2e pode ser usada para mostrar uma configuração em que a parte 42 é aplicada a reservatórios de armazenamento que tem flanges inferiores de alturas relati- vamente pequenas. Alternativamente, a figura 2e pode ser usada para mos- trar uma configuração dimensionada especificamente para ter uma superfí- cie inferior que se afasta de flanges inferiores da maior parte dos reservató- rios de armazenamento como descrito em mais detalhes abaixo.
A adaptação da configuração 50 para fazer contato com um pon- to que chega de um flange inferior em um reservatório de armazenamento pode ser particularmente aplicável aos reservatórios de armazenamento que têm alturas de flange médias (por exemplo, 6,10 mm +/- 0,38 mm para o do- cumento ANSI ANSI/SBS 3-2004) e alturas de flange altas (por exemplo, 7,62 +/- 0,38 mm para o documento ANSI ANSI/SBS 3-2004). Ao contrário, uma adaptação da configuração 50 para fazer contato com um ponto que chega de uma parte superior de um reservatório de armazenamento pode ser particularmente aplicável para reservatórios de armazenamento que tem alturas de flange baixas (por exemplo, 2,41 mm +/- 0,38 mm para o docu- mento ANSI ANSI/SBS 3-2004). Em todo caso, a fim de efetuar tais pontos de contato com reservatórios de armazenamento que têm flanges inferiores de comprimentos diferentes, o ângulo da superfície angulada 52 relativo a um eixo geométrico vertical da configuração 50 pode ser menor ou igual a aproximadamente 10,0 graus e, em alguns casos, menor ou igual a aproxi- madamente 7,0 graus, em casos adicionais, menor ou igual a aproximada- mente 5,0 graus. Ângulos maiores, entretanto, podem ser considerados.
Uma configuração alternativa para a parte 42 da barra de acio- namento pressionada por mola 40 pode ser dimensionar a parte 42 para se afastar de um flange inferior de um reservatório de armazenamento de modo que o contato possa ser feito especificamente com o canto superior do re- servatório de armazenamento. Uma representação ilustrativa de tal modali- dade é ilustrada na figura 2e na qual a superfície angulada 57 faz contato com o canto superior do reservatório de armazenamento 59. Como observa- do acima, a figura 2e pode mostrar configurações diferentes da parte 42 da barra de acionamento pressionada por mola 40. Em particular, a figura 2e pode ser usada para mostrar uma configuração que é descrita acima em referência a figura 2d quando a mesma é aplicada a reservatórios de arma- zenamento que têm flanges inferiores de alturas relativamente baixas. Em tais configurações, a configuração 56 na figura 2e pode ser dimensionada de modo que a superfície inferior 58 se afasta da superfície superior da plata- forma de reservatório de armazenamento na qual a mesma reside (por e- xemplo, por aproximadamente 1 a 2 mm). Alternativamente, a figura 2e pode ser usada para mostrar uma configuração dimensionada especificamente para ter uma superfície inferior que se afasta dos flanges inferiores dos re- servatórios de armazenamento de modo que a face angulada 57 possa fazer contato consistentemente com os cantos superiores dos reservatórios de armazenamento em vez de com pontos que chegam de flanges inferiores dos reservatórios de armazenamento.
A fim de efetuar a última configuração para microplacas que se- guem os padrões ANSI, a configuração 56 pode ser dimensionada de modo que a superfície inferior 58 seja disposta pelo menos 3,0 mm acima da su- perfície superior da plataforma de reservatório de armazenamento e, em al- guns casos, pelo menos 7,0 mm acima da superfície superior da plataforma de reservatório de armazenamento, e em ainda outras modalidades, pelo menos 8,5 mm acima da superfície superior da plataforma de reservatório de armazenamento. Em alguns casos, a configuração 56 pode ser dimensiona- da de modo que a superfície inferior 58 seja disposta para se afastar de um flange inferior de um reservatório de armazenamento quando mesmo é dis- posto sobre uma placa aquecedora. Uma dimensão ilustrativa para tal moda- lidade pode envolver a superfície inferior 58 disposta pelo menos 13,0 mm acima da superfície superior da plataforma de reservatório de armazena- mento. Em qualquer destes casos, a superfície angulada 57 pode ser de um ângulo como descrito para a superfície angulada 52 para a figura 2d. Em particular, o ângulo da superfície angulada 57 relativo a um eixo geométrico vertical da configuração 56 pode ser menor do que ou igual à aproximada- mente 10,0 graus e, em alguns casos, menor ou igual a aproximadamente 7,0 graus, em casos adicionais, menor ou igual a aproximadamente 5,0 graus. Ângulos maiores, entretanto, podem ser considerados.
Outra configuração alternativa para a parte 42 da barra de acio- namento pressionada por mola 40 pode ser na forma da configuração 60 ilustrada na figura 2f. Com mostrado na figura 2f, a configuração 60 inclui uma superfície chanfrada 64 na borda inferior da superfície angulada 62. A superfície chanfrada 64 fica a um ângulo maior do que a superfície angulada 62 relativa a um eixo geométrico vertical da configuração 60. Como conse- qüência, a superfície chanfrada 64 pode efetuar uma intensidade para baixo maior sobre o reservatório de armazenamento 66 do que a superfície angu- lada 62 para uma dada intensidade da barra de acionamento pressionada por mola 40. A superfície chanfrada 64 pode ser dimensionada de modo que a configuração 60 faça contato com um ponto que chega do flange inferior do reservatório de armazenamento 68 como mostrado na figura 2f. O ângulo da superfície chanfrada 64 relativa a um eixo geométrico vertical da configu- ração 60 pode variar dependendo das especificações de projeto do sistema, mas uma amplitude ilustrativa pode ficar entre aproximadamente 5 graus e aproximadamente 45 graus.
É observado que a altura da parte 42 da barra de acionamento pressionada por mola 40 relativa ao reservatório de armazenamento 34 pode geralmente ser dimensionada para garantir que a mesma encaixa dentro da abertura 38 de modo que a plataforma de reservatório de armazenamento possa ser extraída e retraída para dentro do sistema. Em algumas moda- Iidades1 a altura da parte 42 da barra de acionamento pressionada por mola 40 pode precisar ser adicionalmente restrita, particularmente se a barra de acionamento pressionada por mola é disposta abaixo de outro componente da plataforma. Em particular, a plataforma de reservatório de armazenamen- to 30 pode ser configurada alternativamente de modo que a barra de acio- namento pressionada por mola 40 seja disposta abaixo do reservatório de fluido 37 e, deste modo, em tais situações a altura da parte 42 da barra de acionamento pressionada por mola 40 pode ser particularmente limitada. Em alguns casos, dispor a barra de acionamento pressionada por mola 40 abai- xo do reservatório de fluido 37 pode ser vantajoso para evitar a contamina- ção da fenda na qual a parte 42 da barra de acionamento pressionada por mola 40 se move.
Como observado acima, geralmente é vantajoso para uma plata- forma de reservatório de armazenamento do sistema de geração de imagem descrito neste documento acomodar reservatórios de armazenamento de diferentes configurações. Tal acomodação pode levar outros componentes do sistema de geração de imagem a também serem adaptáveis. Por exem- plo, várias placas de microtitulação têm reservatórios de profundidades vari- áveis. A fim de garantir que as amostras sejam aspiradas adequadamente dos recipientes de vários reservatórios sem causar dano aos reservatórios de armazenamento ou a sonda de amostragem, é vantajoso ser capaz de posicionar a sonda de amostragem em diferentes posições verticais relativas a diferentes reservatórios de armazenamento. Consequentemente, o siste- ma de geração de imagem descrito neste documento pode incluir um siste- ma automatizado para calibrar uma posição de uma sonda de amostragem relativa a um recipiente de um reservatório de armazenamento disposto em uma plataforma de reservatório de armazenamento. Mais especificamente, o sistema de geração de imagem descrito neste documento pode incluir ins- truções de programa executáveis por um processador para tal procedimento. Em geral, as instruções de programa são configuradas para identificar uma posição de referência dentro de um recipiente de reservatório de armazena- mento e designar uma posição vertical de objetivo de uma sonda de amos- tragem relativa a posição de referência identificada através da operação de uma rotina de calibração adequada. Uma rotina de calibração ilustrativa é representada na figura 3 e é descrita em mais detalhes abaixo. É observado que a rotina de calibração considerada para o sistema de geração de ima- gem descrito neste documento pode incluir procedimentos adicionais e/ou alternativos relativos a aqueles ilustrados na figura 3 e, deste modo, a rotina de calibração descrita neste documento para determinar a posição de sonda de amostragem não deve ser necessariamente restrito ao representado na figura 3.
Como mostrado na figura 3, uma rotina de calibração para de- terminar a posição de sonda de amostragem pode incluir o bloco 70, no qual uma sonda de amostragem é posicionada em uma posição de início de cali- bragem relativa a uma plataforma de reservatório de armazenamento do sis- tema de geração de imagem e, mais especificamente, relativa a um recipien- te de um reservatório de armazenamento disposto na plataforma de reserva- tório de armazenamento. O processo pode envolver mover a sonda de a- mostragem e/ou a plataforma de reservatório de armazenamento. A posição de início de calibração pode ser qualquer posição x-y do reservatório de ar- mazenamento ou plataforma de reservatório de armazenamento e é geral- mente uma posição predeterminada. Em alguns casos, a posição inicial de calibração pode ser dependente do tipo de reservatório de armazenamento disposto no sistema. Em modalidades adicionais ou alternativas, a posição de início de calibração pode ser determinada com o uso de marcadores de alinhamento no reservatório de armazenamento e/ou na plataforma de re- servatório de armazenamento. Em todo caso, um motor acoplado a sonda de amostragem é comandado para mover a partir de uma posição de início de calibração uma quantidade determinada de passos para dirigir a sonda de amostragem para baixo em direção a um recipiente do reservatório de armazenamento como mostrado no bloco 72. O motor pode ser comandado para mover qualquer quantidade de passos, que inclui um único passo ou múltiplos passos, dependendo das especificações do sistema e da precisão desejada para se identificar a posição de referência dentro do recipiente do reservatório de armazenamento. Subsequente a e/ou ao mesmo tempo o motor é comandado para mover, a rotina de calibração pode incluir uma ou duas maneiras para monitorar a posição da sonda de amostragem relativa ao recipiente do reservatório de armazenamento. Em particular, a rotina de calibração pode incluir monitoração da perda de passo do motor como des- crito em mais detalhes abaixo com referência aos blocos 74 a 78 da figura 3 e/ou pode incluir monitorar a capacitância entre a sonda de amostragem e a plataforma de reservatório de armazenamento como descrito em mais deta- lhes abaixo com referência aos blocos 80 a 86 da figura 3.
Como mostrado no bloco 74, os processos de detecção de per- da de passo incluem monitorar a quantidade de passos discretos que o mo- tor é comandado a mover versus informação de realimentação a partir de um codificador conectado ao motor que mede o movimento físico real do motor. Com o uso desta comparação, uma determinação é feita no bloco 76 quanto à diferença entre a quantidade preestabelecida e a informação de realimen- tação a partir do codificador ser maior do que um limite predeterminado. O limite predeterminado pode ser qualquer quantidade de passos, que inclui um único passo ou múltiplos passos, dependendo das especificações do sistema e da precisão desejada para identificar uma posição de referência dentro do recipiente do reservatório de armazenamento. Como mostrado nos blocos 77 e 78, respectivamente, a perda de passo é detectada se a diferen- ça entre a quantidade preestabelecida e a informação de realimentação a partir do codificador é maior do que o limite predeterminado e, ao contrário, a perda de passo não é detectada quando a diferença é menor do que um limi- te predeterminado.
A detecção da perda de passo é geralmente indicativa de que a
sonda de amostragem não pode ser direcionada adicionalmente devido ao contato com um obstáculo duro, tal como um fundo de um recipiente ou um objeto duro colocado no recipiente. Este processo é geralmente adequado para reservatórios de armazenamento que têm recipientes feitos de materi- ais relativamente duráveis (por exemplo, materiais de polímero rígido), mas pode ser um problema para reservatórios de armazenamento que têm reci- pientes feitos de materiais relativamente frágeis (por exemplo, materiais de filtro de papel). Em particular, um processo de detecção de perda de passo é suscetível a danificar ou deformar um recipiente feito de um material relati- vamente frágil devido a o motor continuar a acionar a sonda de amostragem depois do contato com o fundo do recipiente ou contato com um objeto duro colocado dentro do recipiente. Mais especificamente, a sonda de amostra- gem pode esticar o material do recipiente, afinar o material do recipiente, perfurar o recipiente, e/ou provocar a ruptura do material do recipiente quan- do acionada pelo motor durante o processo de detecção de perda de passo. Como tal, algumas vezes é vantajoso evitar um processo de detecção de perda de passo quando se trabalha com reservatórios de armazenamento que têm recipientes fabricados de materiais relativamente frágeis.
Uma maneira alternativa para determinar a posição da sonda de amostragem que pode evitar dano aos reservatórios de armazenamento que têm recipientes fabricados de materiais relativamente frágeis, é monitorar a capacitância entre a sonda de amostragem e a plataforma de reservatório de armazenamento e remover a corrente de acionamento aplicada ao motor em conseqüência da detecção de uma capacitância que é indicativa de uma po- sição da sonda de amostragem afastada do fundo do recipiente. Em geral, a capacitância aumentará conforma a sonda de amostragem é puxada para perto da plataforma de reservatório de armazenamento. Como tal, pode ser determinado um limite que seja indicativo de uma localização de referência desejada dentro do recipiente (por exemplo, uma localização afastada do fundo do recipiente). Este limite pode ser o ponto no qual a corrente de acio- namento aplicada ao motor é interrompida de modo que pode se evitar que a sonda danifique o recipiente. Uma desvantagem deste processo, entretanto, é que o aumento da capacitância geralmente é gradual e pode ser minúsculo em magnitude uma vez que a área de superfície da ponta da sonda de a- mostragem (ou seja, a ponta da sonda de amostragem mais próxima da pla- taforma de reservatório de armazenamento) pode ser relativamente peque- na. Os sensores para detectar com precisão esta capacitância podem ser caros e/ou podem não ser possíveis e, deste modo, este processo de detec- ção pode não ser prático para sistemas que são configurados para aspiração de amostra.
A fim de afastar este problema, uma versão modificada do mé- todo pode incluir instalar um material condutivo eletricamente no recipiente do reservatório de armazenamento antes de o reservatório de armazena- mento ser colocado na plataforma de reservatório de armazenamento. De- pois que o reservatório de armazenamento é posicionado na plataforma de reservatório de armazenamento, a capacitância entra a sonda de amostra- gem e a plataforma de reservatório de armazenamento pode ser monitorada para detectar o contato da sonda de amostragem com o material eletrica- mente condutivo. Em particular, instalar um material eletricamente condutivo dentro do recipiente pode vantajosamente fornecer um ponto dentro do reci- piente que em conseqüência do contato com a sonda de amostragem au- menta a área condutiva associada com a sonda de amostragem o que pro- voca um aumento significativo e imediato da capacitância entre a sonda de amostragem e a plataforma de reservatório de armazenamento. Em conse- qüência da detecção deste dramático aumento na capacitância, a corrente de acionamento aplicada ao motor pode ser interrompida e, deste modo, pode ser estabelecida uma posição conhecida da sonda de amostragem dentro do recipiente sem danificar o recipiente. É observado que é o espa- çamento acima do fundo do recipiente que o material condutivo eletricamen- te fornece bem como o aumento dramático na capacitância que evitam que o recipiente seja danificado durante este processo. Em particular, o espaça- mento fornecido pelo material eletricamente condutivo evita que a sonda de amostragem perfure o fundo do recipiente e o dramático aumento da capaci- tância oferece um ponto no qual se interrompe rapidamente a corrente de acionamento de modo que a sonda de amostragem não continue a empurrar o material eletricamente condutivo e danifique o recipiente. Em geral, o material eletricamente condutivo pode ser de uma forma sólida ou fluídica. Por exemplo, em algumas modalidades, o material eletricamente condutivo pode incluir um fluido eletricamente condutivo, tal como água por exemplo. Um fluido eletricamente condutivo pode ser vanta- joso para evitar a deformação do recipiente uma vez que a penetração da sonda de amostragem através do fluido, mas acima do fundo do recipiente não provocará a deformação do recipiente. Uma desvantagem de usar um fluido eletricamente condutivo, entretanto, é o risco de contaminação da sonda de amostragem, do recipiente, e possivelmente de outros recipientes do reservatório de armazenamento, dependendo do fluido usado. Como tal, em modalidades alternativas, um material eletricamente condutivo sólido pode ser usado, o que inclui materiais rígidos e materiais inerentemente ma- leáveis. O risco de contaminação dos outros recipientes do reservatório de armazenamento é diminuído quando se usa um material eletricamente con- dutivo sólido, mas os materiais sólidos podem ser mais suscetíveis a defor- mar um recipiente, particularmente se a corrente de acionamento aplicada a sonda de amostragem não é interrompida imediatamente em conseqüência do contato com o material sólido. Os materiais que são inerentemente male- áveis (por exemplo, géis) podem diminuir as preocupações com respeito à deformação uma vez que os materiais podem deformar quando a sonda de amostragem se dirige para baixo em vez de transferir aquela pressão para o recipiente. A seleção do tipo de material eletricamente condutivo pode de- pender de uma quantidade de questões, que incluem, mas não estão limita- das ao material e construção do recipiente do reservatório de armazenamen- to, e, assim, pode variar entre aplicações.
Um exemplo de um processo de monitoração de capacitância para detectar um material eletricamente condutivo colocado dentro de um recipiente de um reservatório de armazenamento é mostrado nos blocos 80 a 86 da figura 3. É observado que tal processo é ilustrativo e etapas adicio- nais ou alternativas podem ser utilizadas para tal processo. Como mostrado no bloco 80, o processo inclui monitorar a capacitância entre a sonda de amostragem e a plataforma de reservatório de armazenamento através de um sensor de capacitância acoplado entre a sonda de amostragem e a pla- taforma de reservatório de armazenamento. Em alguns casos, o processo de monitoração mostrado no bloco 80 pode envolver monitorar e/ou medir a capacitância diretamente. Em outras modalidades, entretanto, o processo de monitorar a capacitância mostrado no bloco 80 pode envolver monitorar e/ou medir uma característica que seja proporcional a capacitância, tal como, mas não limitada a, corrente, tensão, ou freqüência. No último dos casos, o sis- tema pode geralmente incluir um conversor analógico para digital que mede a característica que corresponde a capacitância (por exemplo, corrente, ten- são ou freqüência).
Em geral, o ponto de referência de uma sonda de amostragem e a plataforma de reservatório de armazenamento para monitorar a capacitân- cia inclui qualquer característica condutiva naqueles componentes, que inclui aqueles que são presos fixamente ou de forma removível a sonda de amos- tragem e a plataforma de reservatório de armazenamento. Por exemplo, em algumas modalidades, uma plataforma de reservatório de armazenamento pode em alguns casos ser equipada com um aquecedor condutivo eletrica- mente e, deste modo, o aquecedor serve como um ponto de referência para a medição de capacitância em algumas modalidades. Alternativamente, uma base de suporte da plataforma de reservatório de armazenamento pode ser- vir como um ponto de referência para a medição de capacitância. Em todo caso, a capacitância pode ser monitorada durante ou subsequente ao movi- mento da sonda de amostragem. Em alguns casos, a capacitância pode ser monitorada continuamente, mas em outros casos, a capacitância pode ser monitorada intermitentemente, tal como após o motor mover uma quantidade de passos predeterminada, que inclui um único passo ou múltiplos passos.
Com referência de volta a figura 3, após monitorar a capacitân- cia entre a sonda de amostragem e a plataforma de reservatório de armaze- namento, o processo continua no bloco 82 no qual é feita uma determinação de se foi detectada uma mudança na capacitância maior do que um limite predeterminado. O limite predeterminado referenciado no bloco 82 pode ge- ralmente ser selecionado dependendo das especificações do sistema e da precisão desejada para identificar uma posição de referência dentro do reci- piente do reservatório de armazenamento, e, deste modo, pode variar entre sistemas. Como observado acima com referência ao bloco 80, monitorar a capacitância entre a sonda de amostragem e a plataforma de reservatório de armazenamento pode incluir monitorar qualquer sinal de saída a partir de um dado detector de capacitância que é proporcional a capacitância, tal como, mas não limitado a, corrente, tensão ou freqüência. Nestes casos, a deter- minação feita no bloco 82 é se uma mudança no sinal de saída é maior do que um limite predeterminado. É observado que o sensor de capacitância pode ser configurado para traduzir capacitância para uma característica cor- relata em um sentido normal ou inverso. Por exemplo, um detector de capa- citância pode indicar reduções na tensão como aumentos na capacitância uma vez que a tensão é relacionada inversamente a capacitância. Em moda- lidades alternativas, entretanto, o detector de capacitância pode fornecer sinais de tensão que são diretamente proporcionais a mudanças na capaci- tância.
Em todo caso, com referência aos blocos 84 e 86, respectiva- mente, um material eletricamente condutivo colocado no recipiente é detec- tado se o limite predeterminado é cruzado e, ao contrário, o material eletri- camente condutivo não é detectado quando o limite predeterminado não é cruzado. Como mostrado acima, o contato com o material eletricamente condutivo dentro do recipiente é detectado através de um aumento repentino na capacitância (ou mudança repentina em um sinal de saída, tal como ten- são, a partir do detector de capacitância) entre a sonda de amostragem e a plataforma de reservatório de armazenamento. Naquele ponto, o motor pode ser interrompido para evitar danos ao reservatório de armazenamento por baixar a sonda adicionalmente.
Como observado acima, o sistema de geração de imagem des- crito neste documento é preferencialmente configurado para acomodar re- servatórios de armazenamento de diferentes configurações, que inclui reser- vatórios de armazenamento que têm diferentes tipos de material para os re- cipientes. Embora os métodos descritos acima de monitoração de capaci- tância para determinar uma posição da sonda de amostragem dentro de um recipiente possam ser particularmente adequados para reservatórios de ar- mazenamento que têm recipientes fabricados de materiais frágeis, o método pode ser usado com reservatórios de armazenamento que têm recipientes fabricados de materiais rígidos. Como tal o método de monitoração de ca- pacitância pode acomodar reservatórios de armazenamento que têm recipi- entes de diferentes materiais. Consequentemente, em alguns casos, o mé- todo de monitoração de capacitância pode ser usado sozinho para calibrar uma posição de uma sonda de amostragem relativa a um recipiente de um reservatório de armazenamento. Entretanto, uma desvantagem dos métodos descritos acima de monitoração de capacitância é o tempo e o manejo para colocar o material eletricamente condutivo dentro do recipiente do reservató- rio de armazenamento. Em particular, geralmente é vantajoso pular esta e- tapa se possível, particularmente quando são usados reservatórios de arma- zenamento que têm recipientes feitos de material rígido.
Uma alternativa a utilizar exclusivamente o método de monitora- ção de capacitância para calibrar uma posição de uma sonda de amostra- gem relativa a um recipiente de reservatório de armazenamento é utilizar tanto o método de detecção de perda de passo como o método de monitora- ção de capacitância para calibrar a posição da sonda de amostragem. Em particular, o sistema de geração de imagem descrito neste documento pode em algumas modalidades, incluir instruções de programa executáveis por um processador para tanto monitorar a capacitância entre a sonda de amos- tragem e a plataforma de reservatório de armazenamento durante ou subse- quente ao movimento da sonda de amostragem bem como monitorar a quantidade de passos que o motor move a sonda de amostragem versus a quantidade estabelecida de passos que o motor é comandado para mover a sonda de amostragem. Em tais casos, o sistema de geração de imagem in- clui instruções de programa para gravar a posição da sonda de amostragem quando uma mudança de capacitância igual ou maior a um limite predeter- minado é detectada ou quando o motor não move a quantidade preestabele- cida de passos. É observado que a figura 3 pode ser tomada para ilustrar um ce- nário em que tanto o método de perda de passo como o método de monito- ração de capacitância são usados para calibrar a posição da sonda de a- mostragem ou pode ser tomada para ilustrar cenários que incluem tanto o método de detecção de perda de passo como o método de monitoração da capacitância. Em todo caso, o processo representado na figura 3 pode con- tinuar no bloco 88 após qualquer um ou ambos os métodos de detecção de perda de passo e o método de monitoração da capacitância serem conduzi- dos. No bloco 88, é feita uma determinação de se é detectada uma perda de passo ou é detectado um material eletricamente condutivo. Nos casos em que a detecção é feita, o processo continua no bloco 89 para calibrar a posi- ção da sonda de amostragem. Em particular os processos associados com o bloco 89 podem incluir instruções de programa para gravar a posição atual da sonda de amostragem como uma posição de referência, quando uma mudança na capacitância igual ou maior do que um limite predeterminado for detectada (por exemplo, quando for detectada uma mudança na tensão as- sociada com a capacitância entre a sonda de amostragem e a plataforma de reservatório de armazenamento igual ou maior do que um limite predetermi- nado) ou quando o motor não move a quantidade de passos preestabeleci- da. Adicionalmente, o processo associado com o bloco 89 pode incluir ins- truções de programa para designar uma posição vertical-alvo da sonda de amostragem para extrair fluidos de ensaio de recipientes do reservatório de armazenamento na posição de referência.
Em geral, a distância entre a posição vertical-alvo designada da sonda de amostragem relativa à posição de referência da sonda de amos- tragem pode ser selecionada dependendo das especificações do sistema, e deste modo, pode variar entre sistemas. Um objetivo geral da posição verti- cal-alvo designada, entretanto, é que a sonda de amostragem seja capaz de aspirar uma amostra contida no recipiente e, portanto, a posição vertical-alvo designada pode preferencialmente ser disposta na metade mais baixa do recipiente afastada acima da superfície do fundo do recipiente. Em alguns casos, a posição vertical-alvo pode ser designada em uma posição a uma distância estabelecida a partir da posição de referência mais longa da plata- forma de reservatório de armazenamento. Tal cenário pode ser particular- mente aplicável quando a posição de referência da sonda de amostragem está no fundo de um recipiente (ou seja, quando nenhum material eletrica- mente condutivo é colocado no recipiente e o método de perda de passo é usado para determinar a posição de referência da sonda de amostragem). Em particular, a fim de aspirar efetivamente uma amostra a partir de um re- cipiente de um reservatório de armazenamento, geralmente é benéfico para a sonda de amostragem ser afastada da superfície do fundo do recipiente de modo que a abertura da sonda de amostragem não seja bloqueada.
Em outras modalidades, a posição de referência da sonda de amostragem pode ser designada como a posição vertical-alvo da sonda de amostragem. Tal cenário pode ser particularmente aplicável quando a posi- ção de referência da sonda de amostragem é afastada do fundo de um reci- piente (ou seja, quando um material eletricamente condutivo é colocado no recipiente e ou o método de monitoração de capacitância ou método de per- da de passo é usado para determinar a posição de referência da sonda de amostragem). Em particular, quando um material eletricamente condutivo é colocado em um recipiente, a detecção do material eletricamente condutivo pode geralmente determinar a posição de referência da sonda de amostra- gem acima de uma superfície de fundo do recipiente e, em alguns casos, a posição de referência pode ser adequada para aspirar uma amostra a partir do recipiente. Em outros casos, entretanto, a posição vertical-alvo pode ser designada a uma distância afastada de uma posição de referência que foi gravada baseada na detecção de um material eletricamente condutivo den- tro do recipiente. Em tais casos, a posição vertical-alvo pode ser designada mais longe ou mais perto de uma superfície do fundo do recipiente relativa a posição de referência gravada. Em particular, se um material eletricamente condutivo faz com que uma posição de referência que está em uma posição superior do recipiente seja gravada, pode ser vantajoso designar uma posi- ção vertical-alvo mais funda dentro do recipiente, mas acima da superfície do fundo do recipiente. Ao contrário, quando uma posição de referência mui- to próxima a superfície do fundo do recipiente é gravada, em algumas moda- lidades pode ser vantajoso designar a posição vertical-alvo mais longe de uma superfície do fundo do recipiente.
Nos casos em que, tanto a capacitância como a perda de passo, são monitorados para determinar uma posição de referência da sonda de amostragem dentro do recipiente, o sistema de geração de imagem descrito neste documento pode ser configurado para designar seletivamente a posi- ção vertical-alvo a distâncias diferentes da posição de referência baseado em qual dos dois métodos é detectado para determinar a posição de refe- rência da sonda de amostragem. Mais especificamente, o sistema de gera- ção de imagem pode, em algumas modalidades, incluir instruções de pro- grama para designar seletivamente a posição vertical-alvo a diferentes dis- tâncias da posição de referência baseado em se uma mudança na capaci- tância igual ou maior do que um limite predeterminado é detectada (o que pode ser exposto alternativamente como se uma mudança em um sinal de saída relacionado a capacitância, tal como tensão, igual ou maior do que um limite predeterminado é detectada) ou se o motor não movendo a quantida- de estabelecida de passos é detectado. Em particular, tal como exposto a- cima, pode ser vantajoso designar a posição vertical-alvo a diferentes dis- tâncias da posição de referência gravada dependendo do método usado pa- ra determinar a posição de referência e, deste modo, pode ser vantajoso transmitir esta seletividade nas instruções de programa para o sistema de geração de imagem.
Uma modalidade adicional para o sistema de geração de ima- gem descrita neste documento é incluir instruções de programa para remo- ver a corrente de acionamento aplicada ao motor em conseqüência da de- tecção de que o motor não move a quantidade estabelecida de etapas (ou seja, através da detecção de perda de passo) e pausar uma quantidade es- tabelecida de tempo subsequente para remover a corrente de acionamento e anterior a gravação da posição de referência. Tal modalidade pode ser van- tajosa para sistemas nos quais a plataforma de reservatório de armazena- mento é propensa a dobrar com a intensidade da sonda de amostragem quando a sonda de amostragem faz contato ou com a superfície do fundo do recipiente ou com um objeto sólido disposto dentro do recipiente. Em particu- lar, uma a plataforma de reservatório de armazenamento pode ser propensa a dobrar a partir de tal intensidade, o que distorce a profundidade para a qual a sonda de amostragem pode ser movida e, deste modo, distorce a po- sição de referência da sonda de amostragem. A fim de evitar esta impreci- são o sistema de geração de imagem descrito neste documento pode ser configurado para interromper a corrente de acionamento aplicada ao motor que move a sonda de amostragem e, deste modo, remover a intensidade aplicada a plataforma de reservatório de armazenamento para permitir que a plataforma de reservatório de armazenamento flexione de volta para sua posição regular. Depois de conceder uma quantidade de tempo particular para a deflexão, pode ser gravada uma posição de referência mais precisa da sonda de amostragem. Com referência novamente a figura 3, nos casos em que nem a
perda de passo nem uma mudança na capacitância acima de um limite pre- determinado (ou uma mudança de tensão maior do que um limite predeter- minado) são detectadas no bloco 88, a rotina de calibração retorna ao bloco 72 para comandar o motor para mover a sonda outra quantidade estabeleci- da de passos de motor. A quantidade de passos pode ser a mesma ou dife- rente da passagem anterior do bloco 72. Depois disso, a rotina repete a mo- nitoração da capacitância e/ou da quantidade de passos que o motor move como esboçado nos blocos 80 a 86 e 74 a 78, respectivamente. Em geral, os processos esboçados nos blocos 72, 74 a 78, e/ou 80 a 86 são repetidos até que uma posição vertical-alvo seja designada ou uma quantidade predeter- minada de iterações do processo seja conduzida.
Um objetivo adicional do sistema de geração de imagem descrito neste documento é introduzir e imobilizar uma distribuição substancialmente uniforme das partículas dentro da câmara de fluxo fluídico passante do sis- tema. Tal objetivo pode ser alcançado de várias maneiras, que incluem con- figurações de um sistema de imobilização que tem um magneto e um meca- nismo para posicionar seletivamente o magneto na proximidade de uma re- gião de geração de imagem da câmara de fluxo fluídico passante. Adicio- nalmente, a câmara de fluxo fluídico passante pode ser dimensional e geo- metricamente configurada para fornecer uma distribuição de velocidade substancialmente uniforme do fluido introduzido dentro da câmara. Além dis- so, uma parte interior do fundo da região de geração de imagem da câmara de fluxo fluídico passante pode incluir uma superfície áspera para ajudar a imobilizar as partículas dentro da região de geração de imagem. As especifi- cidades com respeito a cada uma destas configurações são mostradas em mais detalhes abaixo. É observado que os sistemas de geração de imagem descritos neste documento podem incluir qualquer uma ou uma combinação de tais configurações e, portanto, os sistemas de geração de imagem descri- tos neste documento não são limitados a uma compilação de todas as confi- gurações juntas.
Uma configuração ilustrativa da câmara de fluxo fluídico passan- te 10 é mostrada na figura 4 que mostra um projeto ilustrativo para fornecer uma distribuição de velocidade substancialmente uniforme do fluido introdu- zido dentro da câmara. Adicionalmente, a figura 4 ilustra uma parte interior do fundo da região de geração de imagem da câmara de fluxo fluídico pas- sante 10 com uma superfície áspera para ajudar a imobilização das partícu- Ias. Em geral, a câmara de fluxo fluídico passante 10 inclui canal de micro fluxo fluídico passante 90 disposto dentro da estrutura de suporte 92. A es- trutura de suporte 92 pode incluir qualquer material e configuração adequa- dos para suportar o canal 90 e permitir que sejam obtidas imagens das par- tículas imobilizadas ali. Em particular, a estrutura de suporte 92 pode geral- mente incluir uma base para suportar o canal 90 e adicionalmente fornecer um caminho límpido oticamente para a região de geração de imagem 94 do canal 90. Em alguns casos, o canal 90 pode não ser coberto (ou seja, a es- trutura de suporte 92 pode meramente incluir uma base de suporte para su- portar o canal 90). Em outras modalidades, entretanto, pode ser vantajoso para o canal 90 ser fechado para evitar contaminação da região de geração de imagem 94 e/ou evitar que o fluido introduzido dentro da câmara de fluxo fluídico passante 10 derrame para fora da câmara. Deste modo, a estrutura de suporte 92 pode, em alguns casos, incluir uma cobertura bem como uma base de suporte na qual o canal reside. Em modalidades específicas, a es- trutura de suporte 92 pode incluir lâmina superior e inferior fundidas que cor- respondem respectivamente a uma cobertura e uma base de suporte. Esta configuração pode ser vantajosa com respeito à fabricação da câmara de fluxo fluídico passante 10, pelo fato de que o canal 90 pode ser formado dentro da base de suporte e posteriormente vedado através da fusão de uma cobertura a base de suporte, que oferece uma estrutura segura e de fluxo fluido estável para a câmara 10. Em todo caso, a estrutura de suporte 92 pode ser composta de
um único material ou de múltiplos materiais. Em algumas modalidades a cobertura e/ou base de suporte da estrutura de suporte 92 podem incluir um material oticamente límpido (tal como, mas não limitado a vidro oticamente límpido), particularmente na vizinhança da região de geração de imagem 94 do canal 90 de modo que possa ser permitida a passagem de um feixe de iluminação através da cobertura ou base de suporte para obter imagem das partículas imobilizadas no canal. Em alguns casos, uma parte do fundo da estrutura de suporte 92 que corresponde pelo menos a região de geração de imagem 94 pode ser configurada para fornecer refletância e transmitância insignificantes com respeito a comprimentos de onda da luz emitida pelo subsistema de iluminação do subsistema ótico 8. Por exemplo, uma parte do fundo da estrutura de suporte 92 que corresponde pelo menos a região de geração de imagem 94 pode ser revestida com um revestimento configurado para fornecer refletância e transmitância insignificantes com respeito aos comprimentos de onda da luz emitida pelo subsistema de iluminação do subsistema ótico 8. Em outras modalidades, uma parte do fundo da estrutura de suporte 92 que corresponde pelo menos a região de geração de imagem 94 pode incluir um material estrutural configurado para fornecer refletância e transmitância insignificantes com respeito aos comprimentos de onda da luz emitida pelo subsistema de iluminação do subsistema ótico 8. A expressão "material estrutural" como usada neste documento pode geralmente se refe- rir a um material que constitui uma massa da construção da estrutura ou par- te da estrutura disponível. A frase "parte do fundo da estrutura de suporte 92" como usada neste documento pode geralmente se referir ao lado da es- trutura de suporte 92 oposto ao qual o feixe de iluminação é imposto a regi- ão de geração de imagem 94 para obter imagem das partículas imobilizadas naquele lugar.
A configuração de um revestimento ou um material estrutural pa- ra fornecer refletância e transmitância insignificantes com respeito aos com- primentos de onda da luz emitida pelo subsistema de iluminação do subsis- tema ótico 8 reduz significativa e vantajosamente a interferência de fundo durante as obtenções de imagens. Em particular, sem tal revestimento ou material estrutural, a luz que passa pelas partículas imobilizadas dentro da região de geração de imagem 94 durante um processo de obtenção de ima- gem e pode ser refletida de volta juntamente com a luz que é refletida nas partículas, o que distorce a luz coletada pelo subsistema ótico 8 para anali- sar as partículas. Como descrito em mais detalhes abaixo com referência a figura 8, o subsistema ótico inclui um subsistema de iluminação configurado para iluminar a região de geração de imagem 94 da câmara 10 a um ângulo agudo com referência ao plano da região de geração de imagem. Adicional- mente, o subsistema ótico 8 inclui um subsistema de detecção fotossensível configurado para obter imagem da região de geração de imagem 94 quando iluminada. O subsistema de detecção fotossensível é configurado para cole- tar luz refletida das partículas imobilizadas na região de geração de imagem e deste modo é disposto do mesmo lado da câmara de fluxo fluídico passan- te 10 que o subsistema de iluminação. Como mostrado em mais detalhes abaixo, o subsistema de imobilização 9 geralmente é configurado para mo- ver seletivamente um magneto para a vizinhança do outro lado da câmara de fluxo fluídico passante 10 de modo que as partículas possam ser imobili- zadas dentro da região de geração de imagem 94. Este "outro lado" da câ- mara de fluxo fluídico passante 10 é referenciado neste documento como parte do fundo da câmara de fluxo fluídico passante 10 e corresponde a par- te do fundo da estrutura de suporte 92. Se tal parte do fundo da estrutura de suporte 92 é oticamente límpida ou translúcida, a luz que passa pelas parti- cuias imobilizadas dentro da região de geração de imagem 94 durante um processo de obtenção de imagem pode passar para o magneto de subsis- tema de imobilização 9 e refletir de volta para os detectores do sistema de detecção fotossensível, o que provoca a interferência de fundo para analisar as partículas. Entretanto, a inclusão de um revestimento ou material estrutu- ral como descrito acima para a parte do fundo da estrutura de suporte 92 irá, em sua maior parte, absorver a luz e, deste modo, esta interferência de fun- do será significativamente reduzida.
Em geral, a configuração de um revestimento ou material estru- tural para fornecer refletância e transmitância insignificantes depende dos comprimentos de onda da luz emitida pelo subsistema ótico 8 e, deste modo, as opções para revestimentos e materiais estruturais podem variar entre sis- temas. Revestimentos e materiais estruturais escuros podem ser adequados para uma quantidade de comprimentos de onda da luz e, deste modo, po- dem ser boas opções para a parte do fundo da estrutura de suporte 92, Ma- teriais de revestimento ilustrativos incluem, mas não estão limitados a, epóxi preto e quartzo preto. O revestimento ou material estrutural podem ser dis- postos na parte interior ou exterior da estrutura de suporte 92 e, em alguns casos, o revestimento e/ou material estrutural podem compreender ambas as superfícies. Em alguns casos, dispor o revestimento ou material estrutural no interior da estrutura de suporte 92 pode vantajosamente ajudar a fornecer uma rugosidade particular a região de geração de imagem 94 para facilitar uma distribuição das partículas que seja adequada para o geração de ima- gem como descrito em mais detalhes abaixo. Entretanto, revestimentos dispostos no interior de uma estrutura
de suporte podem ser particularmente suscetíveis a erosão devido à exposi- ção a fluidos e partículas em movimento. Para evitar ter que refazer o reves- timento e/ou substituir uma estrutura de suporte, pode ser vantajoso adicio- nal ou alternativamente empregar um revestimento na superfície exterior da estrutura de suporte e/ou empregar um material estrutural para a parte do fundo da estrutura de suporte.
Em alguns casos, empregar um revestimento na parte do fundo de uma estrutura de suporte para fornecer refletância e transmitância insigni- ficantes com respeito aos comprimentos de onda da luz emitida por um sub- sistema de iluminação pode ser vantajoso para estruturas de suporte que têm uma parte do fundo transparente e/ou translúcida. Por exemplo, nas configurações descritas acima nas quais as lâminas superior e inferior são fundidas para formar a estrutura de suporte 92 e particularmente quando tais lâminas são feitas do mesmo material oticamente límpido, pode ser vantajo- so revestir uma superfície interior ou exterior de uma parte do fundo da es- trutura de suporte (ou seja, antes ou depois de fundir as lâminas). Adicional ou alternativamente, empregar um revestimento em uma parte do fundo de uma estrutura de suporte pode ser vantajoso para atualizar estruturas de suporte que têm uma parte do fundo transparente e/ou translúcida. Em ou- tros casos, pode ser vantajoso empregar um material estrutural na parte do fundo de uma estrutura de suporte para fornecer refletância e transmitância insignificantes com respeito aos comprimentos de onda da luz emitida por um subsistema de iluminação uma vez que materiais estruturais podem ser menos suscetíveis a erosão e, deste modo, com esta opção pode ser neces- sária menos manutenção.
Como observado acima, uma parte interior do fundo da região de geração de imagem 94 pode incluir uma superfície áspera que ajuda na imobilização das partículas dentro da região de geração de imagem. A frase "parte interior do fundo da região de geração de imagem 94" como usada neste documento pode geralmente se referir a uma parte da região de gera- ção de imagem 94 adjacente ao magneto 100 quando um feixe de ilumina- ção é imposto na região de geração de imagem 94 para obter imagem de partículas imobilizadas naquele lugar, que pode ser referenciado aqui como a "lado da frente da região de geração de imagem 94". É observado que o sistema descrito neste documento pode ser configurado de modo que o sis- tema de imobilização seja posicionado no lado inferior da câmara de fluxo fluídico de passagem 10 (por exemplo, ver figura 8) e, deste modo, a "parte do fundo da região de geração de imagem 94" pode ser referenciada como um "piso" da região de geração de imagem em algumas modalidades. O sis- tema descrito neste documento, entretanto, não é necessariamente tão limi- tado e pode alternativamente ter um sistema de imobilização posicionado em um lado superior da câmara de fluxo fluídico de passagem 10 (e o subsiste- ma ótico posicionado em um lado inferior da câmara). Em ainda outras mo- dalidades, a câmara de fluxo fluídico de passagem 10 pode ser posicionada lateralmente (por exemplo, ver figura 1).
Otimamente, a rugosidade da superfície ao longo da parte do fundo da região de geração de imagem 94 é suficiente para evitar que as partículas deslizem ao longo da região de geração de imagem 94 uma vez que as partículas tenham sido colocadas em contato com o piso da região de geração de imagem pelo magneto do subsistema de imobilização. Sem esta rugosidade da superfície, as partículas podem ser propensas a deslizar ao longo da parte do fundo da região de geração de imagem. Em geral, a aglomeração de partículas é indesejável uma vez que a proximidade das partículas pode induzir reflexões mensuráveis e, adicionalmente, a luz cole- tada a partir de uma aglomeração geralmente é difícil de diferenciar em uma base partícula a partícula. É observado que, ao mesmo tempo em que a ru- gosidade empregada na superfície pode ser suficiente para evitar que as partículas deslizem ao longo da parte do fundo da região de geração de i- magem 94, a rugosidade da superfície não deve afetar o nível de geração de imagem da região do piso para garantir que todas as partículas imobilizadas fiquem no mesmo plano de geração de imagem. Uma amplitude ilustrativa da rugosidade da superfície para a parte do fundo da região de geração de imagem 94 que mostrou ser adequada para evitar que as partículas desli- zem fica entre aproximadamente 0,4 mícron de valor médio quadrático e a- proximadamente 1,0 mícron de valor médio quadráticoe, mais preferencial- mente entre aproximadamente 0,6 mícron de valor médio quadrático e apro- ximadamente 0,8 mícron de valor médio quadrático. Magnitudes maiores e menores da rugosidade da superfície, entretanto, podem ser empregadas, dependendo de uma quantidade de questões, que incluem, mas não estão limitadas a, taxa de fluxo fluido, comprimento da partícula e intensidade do magneto empregado no sistema de imobilização. A rugosidade da superfície pode ser facilitada de várias manei- ras, que incluem fabricar o canal 90 de uma maneira que gere uma rugosi- dade particular da superfície, tal como corrosão (por exemplo, micro- jateamento) do canal 90 ou, mais especificamente, da região de geração de imagem 94 dentro da estrutura de suporte 92. Alternativamente, o canal 90 ou, mais especificamente, a região de geração de imagem podem ser fabri- cadas a partir de um material que tenha uma rugosidade de superfície sufici- ente para evitar que as partículas deslizem ao longo da parte do fundo da região de geração de imagem 94. Em ainda outras modalidades o canal 90 ou, mais especificamente, a região de geração de imagem 94 pode ser re- vestida com um revestimento que tem elementos suficientes para transmitir uma rugosidade à superfície que evite que as partículas deslizem ao longo da parte do fundo da região de geração de imagem 94. Como observado acima, em algumas modalidades, o material usado para transmitir a rugosi- dade a superfície no piso da região de geração de imagem 94 pode servir adicionalmente para fornecer refletância e transmitãncia insignificantes com respeito aos comprimentos de onda da luz emitida pelo subsistema de ilumi- nação do subsistema ótico 8. Em todo caso, é observado que nas modalida- des nas quais o canal 90 é fechado (ou seja, quando a estrutura de suporte 92 inclui uma cobertura), ambas as superfícies interior e exterior do lado da frente da região de geração de imagem 94 incluem superfícies substancial- mente lisas (por exemplo, que tem uma rugosidade de superfície de aproxi- madamente 0,025 mícron de raiz média quadrática ou menos). As superfí- cies lisas são geralmente vantajosas de modo que possam ser obtidas ima- gens com pouca ou nenhuma distorção.
Como mostrado na figura 4, o canal 90 pode incluir um canal de entrada 96 e canal de saída 98 para respectivamente introduzir e descarre- gar um ensaio fluido para dentro e fora da região de geração de imagem 94. Adicionalmente, o canal 90 pode incluir portas de entrada e saída respecti- vãmente acopladas aos canais 96 e 98 para receber e dispensar um ensaio fluido para uma câmara de fluxo fluídico passante 10. Embora as portas de entrada e saída sejam mostradas no lado inferior da estrutura de suporte 92, a câmara de fluxo fluídico passante 10 não é necessariamente tão limitada. Como observado acima, a câmara de fluxo fluídico passante 10 e, mais es- pecificamente, o canal 90 pode ser dimensional e geometricamente configu- rado para fornecer uma distribuição de velocidade substancialmente unifor- me do fluido introduzido dentro da câmara. Em particular, como mostrado na figura 4, as larguras do canal de entrada 96 e do canal de saída 98 podem ser afuniladas relativas à largura da região de geração de imagem 94. Tal afunilamento pode geralmente ajudar a criar uma distribuição de velocidade uniforme de um ensaio fluido introduzido através do canal 90. Em particular, um ensaio fluido introduzido no canal 90 pode dispersar gradualmente con- forme o mesmo flui através do canal, o que cria uma distribuição de veloci- dade substancialmente uniforme do fluido, que por sua vez pode geralmente distribuir as partículas de uma maneira mais uniforme, particularmente na região de geração de imagem 94. Em alguns casos, o canal 90 pode ter bor- das arredondadas para facilitar adicionalmente uma distribuição de velocida- de uniforme de um ensaio fluido dentro do canal 90. Em particular, bordas arredondadas podem reduzir ou eliminar a possibilidade de correntes de Foucault dentro do canal 90, o que pode romper indesejavelmente o fluxo de fluido dentro do canal 90. Em geral, as dimensões do canal 90 podem variar dependendo
das especificações de projeto e condições de operação de um sistema. Lar- guras de canais 96 e 98 ilustrativas nas portas de entrada e saída, respecti- vamente, podem ser de aproximadamente 0,5 mm e podem aumen- tar/diminuir gradualmente para/de aproximadamente 4 mm na região de ge- ração de imagem 94. A largura da região de geração de imagem 94 em geral pode não variar. Larguras menores ou maiores podem ser consideradas pa- ra as portas de entrada/saída, canais 96 e 98 e região de geração de ima- gem 94. A profundidade do canal 90 também pode variar entre sistemas, mas pode ser geralmente maior do que as larguras das partículas a serem imageadas, em alguns casos se a sonda de amostragem usada para aspirar uma amostra inclui um filtro, a profundidade do canal pode ser maior do que as larguras dos poros do filtro. A fim de ajudar a facilitar uma distribuição de velocidade uniforme dentro do canal 90, pode ser vantajoso limitar a profun- didade do canal, tal como, mas não limitado a, menos do que aproximada- mente 800 mícrons. Uma amplitude ilustrativa de profundidade do canal 90 que pode ser particularmente adequada para o sistema de geração de ima- gem descrito neste documento pode ficar entre aproximadamente 200 mí- crons e aproximadamente 600 mícrons, mas profundidades menores e maio- res podem ser consideradas. A configuração da geometria do canal para criar uma distribuição uniforme de velocidade é dependente da taxa de fluxo volumétrica do fluido no canal 90 e pode geralmente variar entre 8 μΙ/seg a
12 μΙ/seg para introdução de partículas dentro do canal, e pode ser aumen- tada até aproximadamente 250 μΙ/seg para a limpeza da câmara. Taxas de fluxo fluídico maiores ou menores, entretanto, também podem ser usadas.
Existem dois modos primários de operação do subsistema de manuseio do fluido 6 para carregar uma amostra na câmara de fluxo fluídico
passante 10, a saber, um procedimento de carga com uma lavagem de a - mostra e um procedimento de carga sem uma lavagem de amostra. Com referência a figura 1, o procedimento de carga sem lavagem de amostra o- corre como a seguir:
Limpeza do Sistema
1) Posiciona válvula da bomba 20 para bombear a partir do reci-
piente 22.
2) Carrega a Solução de Condução.
3) Posiciona a válvula da bomba 20 para bombear para a alça de amostragem 16.
4) Posiciona a válvula da amostragem 18 para bombear para a
câmara 10.
5) Move o magneto para longe da câmara 10.
6) Bombeia a solução de condução através da câmara para lim- par a câmara 10.
7) Posiciona a válvula da amostragem 18 para bombear para a
sonda 15.
8) Bombeia a solução de condução através da sonda 15 para limpar sonda.
Carga da Amostra
I) Posiciona válvula da bomba 20 para bombear a partir do reci- piente 22.
2) Carrega a Solução de Condução.
3) Posiciona a válvula da bomba 20 para bombear para a alça de amostragem 16.
4) Posiciona a válvula da amostragem 18 para bombear da son- da 15.
5) Abaixa a sonda 15 para dentro do recipiente de amostra 12.
6) Carrega a amostra para dentro da alça de amostragem 16.
7) Sobe a sonda 15 e puxa até que venha ar na válvula de a- mostragem 18 e a amostra inteira está na alça de amostragem 16.
8) Posiciona a válvula de amostragem 18 para bombear para a
câmara 10.
9) Move o magneto em direção a câmara 10.
10) Bombeia a amostra da alça de amostragem 16 para dentro da câmara 10 capturando as esferas magnéticas.
II) Obtém imagens com a amostra imobilizada. Limpeza do Sistema
1) Posiciona válvula da bomba 20 para bombear a partir do reci- piente 22.
2) Carrega a Solução de Condução.
3) Posiciona a válvula da bomba 20 para bombear para a alça de amostragem 16.
4) Posiciona a válvula da amostragem 18 para bombear para a
câmara 10.
5) Move o magneto para longe da câmara 10.
6) Bombeia a solução de condução através da câmara para Iim- par a câmara 10.
7) Posiciona a válvula da amostragem 18 para bombear para a
sonda 15. 8) Bombeia a solução de condução através da sonda 15 para limpar a sonda.
O procedimento de carga com lavagem da amostra geralmente ocorre como segue: Limpeza do Sistema
1) Posiciona válvula da bomba 20 para bombear a partir do reci- piente 22.
2) Carrega a Solução de Condução.
3) Posiciona a válvula da bomba 20 para bombear para a alça de amostragem 16.
4) Posiciona a válvula da amostragem 18 para bombear para a
câmara 10.
5) Move o magneto para longe da câmara 10.
6) Bombeia a solução de condução através da câmara para Iim- par a câmara 10.
7) Posiciona a válvula da amostragem 18 para bombear para a
sonda 15.
8) Bombeia a solução de condução através da sonda 15 para limpar sonda.
Pré-carga da Solução de Lavagem
1) Posiciona válvula da bomba 20 para bombear a partir do reci- piente 22.
2) Carrega a Solução de Lavagem.
3) Posiciona a válvula da bomba 20 para bombear para a alça de amostragem 16.
4) Posiciona a válvula da amostragem 18 para bombear para a
câmara 10.
5) Bombeia a solução de lavagem através da câmara 10.
6) Posiciona a válvula da amostragem 18 para bombear para a
sonda 15.
7) Bombeia a solução de lavagem através da sonda 15 (alça de amostragem 16 e sonda 15 pré-carregadas com a Solução de Lavagem). Carga da Amostra
1) Posiciona válvula da bomba 20 para bombear a partir do reci- piente 22.
2) Carrega a Solução de Condução.
3) Posiciona a válvula da bomba 20 para bombear para a alça
de amostragem 16.
4) Posiciona a válvula da amostragem 18 para bombear da son- da 15.
5) Abaixa a sonda 15 para dentro do recipiente de amostra 12. 6) Carrega a amostra para dentro da alça de amostragem 16.
7) Sobe a sonda 15 e puxa até que venha ar na válvula de a- mostragem 18 e a amostra inteira está na alça de amostragem 16.
8) Posiciona a válvula de amostragem 18 para bombear para a
câmara 10.
9) Move o magneto em direção a câmara 10.
10) Bombeia a amostra da alça de amostragem 16 para dentro da câmara 10 capturando as esferas magnéticas.
11) Bombeia a solução de lavagem na alça de amostragem 16 depois da amostra sobre as esferas magnéticas capturadas para "Lavar" as
esferas.
12) Obtém imagens com a amostra imobilizada. Limpeza do Sistema
1) Posiciona válvula da bomba 20 para bombear a partir do reci- piente 22.
2) Carrega a Solução de Condução.
3) Posiciona a válvula da bomba 20 para bombear para a alça de amostragem 16.
4) Posiciona a válvula da amostragem 18 para bombear para a
câmara 10.
5) Move o magneto para longe da câmara 10.
6) Bombeia a solução de condução através da câmara para lim- par a câmara 10. 7) Posiciona a válvula da amostragem 18 para bombear para a
sonda 15.
8) Bombeia a solução de condução através da sonda 15 para limpar sonda.
Diferente de um citômetro de fluxo, o sistema da presente inven-
ção fornece a habilidade para prescindir do fluido envolvendo as esferas, em que deste modo lava os fluorocromos livres. Isto é possível porque as esfe- ras estão magneticamente presas ao substrato (quando o magneto é colo- cado em contato com o fundo da câmara), e permanecerão assim se um novo tamponador fluido "fresco" for injetado dentro da câmara, em que deste modo desloca o líquido carregado de fluorocromo. Para a conveniência do processamento, alguns ensaios não realizam esta etapa final de lavagem, o que resulta na excitação de fluoróforos estranhos e sinal de "fundo" aumen- tado quando a resposta do ensaio das esferas é medida. Entretanto, estes ensaios sem lavagem têm um limite de detecção mais pobre do que os en- saios lavados. Deste modo, pode ser constatado que é vantajoso em algu- mas circunstâncias usar o segundo procedimento de carregamento detalha- do acima onde a amostra é "lavada" para remover da solução circunjacente fluorocromos que não estão ligados a superfície das esferas. Uma vez que as partículas magnéticas são capturadas e image-
adas, a próxima etapa é removê-las da câmara de modo que um novo con- junto de partículas magnéticas possa fluir para dentro, ser capturado e ima- geado. Em algumas modalidades, as partículas podem ser removidas da câmara de fluxo fluídico passante 10 ao desativar um campo magnético u- sado para imobilizar as partículas dentro da região de geração de imagem 94 (por exemplo, ao mover um magneto para longe da região de geração de imagem) de modo que as partículas imobilizadas são liberadas da superfície da região de geração de imagem. Depois disso ou durante este processo de liberação, uma bolha de gás pode ser fluída através da câmara de modo que as partículas liberadas são removidas da câmara. Um estágio intermediário de tal processo é mostrado na figura 5. Em particular, a figura 5 ilustra a bo- lha de ar 97 dentro da região de geração de imagem 94 entrando em contato com partículas e empurrando-as juntamente quando a bolha de ar atravessa o canal 90 entre as portas de entrada/saída acopladas aos canais 96 e 98.
Em alguns casos, a bolha de gás 97 tem comprimento suficiente para abranger a área da seção transversal do canal 90 enquanto se move através da câmara. Deste modo, a bolha de ar pode ser grande o suficiente para deslocar fluido em todos os lados do canal 90 de modo que a mesma forma uma interface ar água que abrange a área de superfície inteira do ca- nal. Em geral, a interface ar água tem tensão superficial relativamente alta de modo que conforme a bolha de gás 97 se desloca através do canal 90, a mesma atua como um pistão varrendo as partículas para fora conforme a mesma passa através do canal. Deste modo, nos procedimentos de carga descritos acima, a limpeza da câmara depois de as partículas terem sido imageadas pode incluir fluir uma bolha de ar através da câmara de fluxo fluí- dico passante 10 após a etapa 5 na rotina de Limpeza do Sistema depois de ser realizado a geração de imagem e, opcionalmente, depois de fluir a solu- ção de condução através da câmara. Em todo caso, a bolha de gás 97 pode incluir qualquer gás substancialmente inerte, que inclui, mas não está limita- do a, ar ou nitrogênio.
Como mostrado acima, um sistema de imobilização para o sis- tema de geração de imagem descrito neste documento pode incluir um magneto e um mecanismo para posicionar seletivamente o magneto na pro- ximidade de uma região de geração de imagem de uma câmara de fluxo flu- ídico passante. Passando para a figura 6, é amplamente ilustrada uma con- figuração ilustrativa do subsistema de imobilização 9 que inclui tais compo- nentes. Em particular, o subsistema de imobilização 9 é mostrado na figura 6 posicionado em um lado de uma câmara de fluxo fluídico passante 10 que é oposto ao subsistema ótico 8. É observado que o subsistema ótico 8 não é mostrado na figura 6 para simplificar o desenho, mas o posicionamento do subsistema ótico 8 e subsistema de imobilização 9 relativo a câmara de fluxo fluídico passante 10 são mostrados na figura 8. Adicionalmente, a represen- tação da câmara de fluxo fluídico passante 10 na figura 6 é tomada ao longo da vista lateral do canal 90 com o canal de entrada 96 no fundo e o canal de saída 98 no topo, mostrando a direção do fluxo do fluido.
Como representado na figura 6, o subsistema de imobilização 9 pode incluir magneto 100 e mecanismo 102 para posicionar seletivamente o magneto 100 na proximidade da região de geração de imagem 94 da câma- ra de fluxo fluídico passante 10. É observado que embora um único magneto seja mostrado na figura 6, o subsistema de imobilização 9 pode incluir mais do que um magneto, cada um posicionado próximo ao lado da câmara de fluxo fluídico passante 10 oposto ao subsistema ótico 8. Adicionalmente, embora o magneto 100 seja mostrado como um magneto cilíndrico, o mag- neto 100 pode ser de uma configuração dimensional diferente. É notado adi- cionalmente que a configuração do mecanismo 102 pode variar relativa a uma ilustrada na figura 6. Em particular, podem ser considerados mecanis- mos alternativos para mover o magneto 100 para perto e para longe da câ- mara de fluxo fluídico passante 10, que incluem aqueles que movem o mag- neto 100 em uma direção ao longo de um plano paralelo a superfície adja- cente da câmara de fluxo fluídico passante 10, em vez de ao longo de um plano perpendicular a tal superfície como descrito em mais detalhes abaixo.
Em geral, o magneto 100 pode ser um magneto conhecido na técnica, tal como um magneto permanente (por exemplo, um magneto Neo- dímio N42 cilíndrico polarizado ao longo de seu eixo geométrico cilíndrico), e pode ser configurado para gerar um campo magnético adequado para atrair e imobilizar substancialmente partículas responsivas magneticamente ao longo de uma superfície da região de geração de imagem 94 da câmara de fluxo fluídico passante 10. Por exemplo, o magneto 100 pode geralmente ter dimensões de seção transversal (quando tomadas ao longo do plano parale- lo a superfície de geração de imagem da região de geração de imagem 94) que são iguais, similares ou menores do que o plano de geração de imagem da região de geração de imagem 94 de modo que pode ser evitado que as partículas sejam imobilizadas dentro dos canais 96 e 98. Adicionalmente, a intensidade do campo magnético gerado pelo magneto 100 pode variar, de- pendendo das características do projeto do sistema de geração de imagem, mas pode geralmente ser forte o suficiente para puxar as partículas respon- sivas magneticamente em direção a uma superfície de geração de imagem da região de geração de imagem 94 sem fazer com que as partículas se a- glomerem. Em particular, a intensidade do magneto 100 é preferencialmente selecionada de modo que partículas são atraídas para a superfície da região de geração de imagem 94 adjacente ao magneto 100 e imobilizadas de uma maneira distribuída.
Como descrito acima com referência à figura 4, devido às confi- gurações do canal 90 da câmara de fluxo fluídico passante 10 induzirem uma distribuição de velocidade substancialmente uniforme do fluido através da mesma, as partículas suspensas em uma solução aquosa introduzida dentro da câmara podem ser distribuídas uniformemente por todo o canal quando as mesmas se aproximam da região de geração de imagem 94. Conforme as partículas responsivas magneticamente fluem através de um campo magnético produzido pelo magneto 100, as mesmas são puxadas para baixo para a superfície de geração de imagem da região de geração de imagem 94 em direção ao magneto e mantidas no lugar. Como descrito adi- cionalmente em mais detalhes acima com referência a figura 4, a !mobiliza- ção das partículas pode, em algumas modalidades, envolver uma combina- ção dos campos magnéticos aplicados e de uma superfície áspera da região de geração de imagem.
O mecanismo 102 pode geralmente incluir qualquer configura- ção para mover seletivamente o magneto 100 para perto e para longe de uma região de geração de imagem 94 da câmara de fluxo fluídico passante 10. Mais especificamente, o mecanismo 102 pode incluir qualquer configura- ção para mover o magneto 100 entre uma posição ativa (ou seja, uma posi- ção da região de geração de imagem 94 em proximidade suficiente para i- mobilizar substancialmente partículas responsivas magneticamente de en- contro a uma superfície da região de geração de imagem baseada no campo magnético gerado pelo magneto 100) e uma posição inativa (ou seja, uma posição longe o suficiente da região de geração de imagem 94 para liberar as partículas da superfície de geração de imagem baseada no campo mag- nético gerado pelo magneto 100). Como mostrado na figura 6, o mecanismo 102 pode incluir um atuador linear 104 (por exemplo, deslizante) para reali- zar tal movimento do magneto 100, mas outros atuadores para mover obje- tos conhecidos na técnica podem ser usados.
Em todo caso, o mecanismo 102 pode, em algumas modalida- des, ser configurado para evitar que o magneto 100 entre em contato com a câmara de fluxo fluídico passante 10 quando o magneto é posicionado na proximidade da região de geração de imagem 94. Por exemplo, o mecanis- mo 102 pode incluir um batente 106 dentro do alojamento da linha fluídica 109 para parar o movimento do atuador linear 104 quando o magneto 100 é movido para a vizinhança da câmara de fluxo fluídico passante 10 como mostrado na figura 6. Em modalidades alternativas, o mecanismo 102 pode incluir um batente espaçado uma pequena distância da câmara de fluxo fluí- dico passante 10 ao longo do trajeto do magneto 100 de modo que o movi- mento do magneto 100 possa ser parado quando o mesmo tiver se movido para a vizinhança da câmara, O espaçamento do batente 106 relativo a câ- mara de fluxo fluídico passante 10 nestas modalidades pode variar entre sistemas, mas pode geralmente ser menor ou igual a aproximadamente 1,0 mm e preferencialmente, entre aproximadamente 0,3 mm e aproximadamen- te 0,7 mm. Em todo caso, permitir que o magneto 100 faça contato com a câmara de fluxo fluídico passante 10 pode causar danos a câmara, particu- larmente ao longo de operações repetidas, e deste modo, pode ser vantajo- so incorporar uma configuração dentro do mecanismo 102 para evitar tal contato.
Em algumas modalidades, o mecanismo 102 pode ser configu- rado para posicionar o magneto 102 de modo que seu eixo de polarização seja alinhado com um ponto central da região de geração de imagem 94 quando o magneto 100 é posicionado na proximidade da região de geração de imagem. Em outros casos, como mostrado em mais detalhes abaixo e mostrado na figura 6, pode ser vantajoso para o mecanismo 102 posicionar o magneto 100 de modo que seu eixo de polarização 108 seja localizado a jusante relativo ao ponto central 110 da região de geração de imagem 94 quando o magneto é posicionado na proximidade da região de geração de imagem. Em tais modalidades, uma vez que o magneto 100 pode geralmen- te ter dimensões de seção transversal que são iguais, similares ou menores do que o plano de geração de imagem da região de geração de imagem 94, o mecanismo 102 pode ser adicionalmente configurado de modo que uma borda frontal 112 do magneto seja localizada a jusante relativa a uma borda frontal 114 da região de geração de imagem 94 quando o magneto está po- sicionado na proximidade da região de geração de imagem. Em geral, o ter- mo "borda frontal" como usado neste documento pode se referir a borda di- anteira de um componente ou região relativa a outro componente ou região em um sistema, particularmente com respeito a uma direção do fluxo fluido dentro do sistema. Por exemplo, referência as bordas frontais do magneto 100 e região de geração de imagem 94 como usado neste documento po- dem se referir as bordas dianteiras do magneto 100 e da região de geração de imagem 94 relativas ao canal de entrada 90 da câmara de fluxo fluídico passante 10. Em todo caso, a localização espacial de deslocamento especí- fico do magneto 100 relativa ao ponto central da região de geração de ima- gem 94 pode variar entre sistemas, dependendo de características do proje- to e parâmetros de operação dos sistemas (por exemplo, o comprimento do magneto e a taxa de fluxo na qual o fluido é bombeado através da câmara de fluxo fluídico passante).
Ao contrário do que poderia ser esperado, o co-alinhamento do eixo de polarização 108 do magneto 100 e o ponto central 110 da região de geração de imagem 94 não produz uma distribuição ótima das partículas dentro da região de geração de imagem 94 porque as linhas de campos magnéticos se estendem através de uma área de superfície maior do que o próprio magneto. Como resultado, as partículas que fluem através da câma- ra começam a ser influenciadas pelo campo magnético do magneto antes de alcançarem a região de geração de imagem 94. Entretanto, foi descoberto durante o desenvolvimento do sistema descrito neste documento que deslo- car o eixo de polarização do magneto a jusante, relativo ao ponto central da região de geração de imagem e afastar a borda dianteira do magneto a ju- sante da borda dianteira da região de geração de imagem pode combater vantajosamente tal problema e ajudar a facilitar que uma quantidade maior de partículas seja imobilizada dentro da região de geração de imagem.
Em algumas modalidades, a localização para a qual o magneto 100 é movido na vizinhança da câmara de fluxo fluídico passante 10 pode ser predeterminada (ou seja, o espaçamento entre o magneto 100 e a câma- ra de fluxo fluídico passante quando o magneto 100 é trazido para a vizi- nhança da câmara pode ser predeterminada) e, em alguns casos, ajustada por uma rotina de calibração. Uma rotina de calibração ilustrativa é mostrada na figura 7. Como mostrado em mais detalhes abaixo, a fim de afetar tal roti- na, o mecanismo 102 pode incluir um sensor de intensidade do campo mag- nético 105, tal como um sensor de efeito HaII1 montado próximo a câmara de fluxo fluídico passante 10. Adicionalmente, o sistema pode incluir instruções de programa executáveis por um processador para realizar a rotina, especi- ficamente para calibrar uma posição do magneto 100 para a qual o meca- nismo 102 é usado para mover seletivamente o magneto na proximidade da região de geração de imagem 94 da câmara de fluxo fluídico passante 10. Como mostrado nos blocos 120, 122 e 124 da figura 7, a rotina de calibração pode incluir acionar um motor para mover um magneto em direção a uma região de geração de imagem de uma câmara de fluxo fluídico passante e ao mesmo tempo em que o magneto é movido em direção a região de gera- ção de imagem a tensão de saída de um sensor de intensidade de campo magnético pode ser medida e armazenada em uma memória temporária. A memória temporária pode incluir qualquer configuração conhecida na técni- ca, que inclui, mas não está limitada a, uma memória temporária circular. Com referência a figura 6 para tais etapas do processo, conforme o atuador linear 104 translada o magneto 100 em direção a câmara de fluxo fluídico passante 10, a tensão de saída do sensor de intensidade de campo magné- tico 105 aumenta ou diminui dependendo da polaridade do magneto.
Quando o magneto alcança um batente 106, a tensão de saída do sensor de intensidade do campo magnético 105 se torna constante. Co- mo tal, a rotina de calibração inclui interromper o motor quando se detecta uma mudança desprezível na tensão de saída pelo sensor de intensidade do campo magnético como mostrado no bloco 126 da figura 7. Naquele ponto, uma das tensões de saída armazenadas pode ser designada como tensão de referência para o mecanismo 102 alcançar ao mover seletivamente o magneto na proximidade da região de geração de imagem 94 da câmara de fluxo fluídico passante 10 como mostrado no bloco 129. Em geral, qualquer das tensões de saída armazenadas pode ser designada como uma tensão de referência, mas pode ser particularmente vantajoso designar uma tensão diferente da tensão associada com a mudança desprezível na tensão detec- tada no bloco 126 (ou seja, designar uma tensão medida antes de o magne- to alcançar o batente 106). Em particular, pode ser vantajoso calibrar a loca- lização para a qual o magneto 100 é movido na vizinhança da câmara de fluxo fluídico passante 10 para ser afastada do batente 106 de modo que o magneto 100 ou mecanismo 102 não seja constantemente trazido em conta- to com o batente 106 durante a operação do sistema. Em particular, permitir - 15 que o magneto 100 ou mecanismo 102 entrem em contato repetidamente com o batente 106 pode provocar danos ao magneto, mecanismo e/ou ba- tente.
Um método alternativo para calibrar a localização para a qual o magneto 100 é movido na vizinhança de uma câmara de fluxo fluídico pas- sante 10 é acionar o magneto uma quantidade predeterminada de passos do motor para longe da região de geração de imagem da câmara de fluxo fluídi- co passante depois de uma mudança desprezível na tensão ter sido detec- tada em referência ao bloco 126. Mais especificamente, o motor pode ser acionado uma quantidade predeterminada de passos do motor para mover o magneto para longe da região de geração de imagem da câmara. Como ob- servado acima, o batente 106 está em uma localização predeterminada rela- tiva à câmara de fluxo fluídico passante 10 e, portanto, pode ser usado como uma localização de referência para calibrar a posição do magneto 100. A quantidade predeterminada de passos do motor pode ser qualquer quanti- dade de passos, que inclui um único passo ou múltiplos passos, dependen- do das especificações do sistema. Em seguida a mover o magneto uma quantidade predeterminada de passos do motor, a tensão de saída do sen- sor de intensidade do campo magnético pode ser medida e a tensão medida pode ser designada como uma tensão de referência para o mecanismo al- cançar ao mover seletivamente o magneto na proximidade da região de ge- ração de imagem da câmara de fluxo fluídico passante. Esta rotina não se baseia em recuperar tensões de saída armazenadas e, deste modo, em al- gumas modalidades, o processo esboçado no bloco 124 da figura 7 pode ser omitido da rotina de calibração que inclui acionar o magneto de volta uma quantidade predeterminada de passos de motor.
Independentemente da rotina de calibração empregada, o siste- ma descrito neste documento pode incluir uma rotina automatizada (ou seja, instruções de programa executáveis por um processador) para comandar o mecanismo 102 para parar o movimento do magneto 100 relativo a uma ten- são de referência associada com uma posição na proximidade da região de geração de imagem 94 da câmara de fluxo fluídico passante 10 (por exem- pio, a tensão de referência designada por qualquer uma das rotinas de cali- bração descritas acima). Em alguns casos, uma rotina automatizada para comandar o mecanismo 102 a parar o movimento do magneto 100 pode in- cluir acionar um motor do mecanismo para mover o magneto em direção a uma região de geração de imagem 94 da câmara de fluxo fluídico passante 10, monitorar a tensão de saída do sensor de intensidade do campo magné- tico enquanto o magneto está se movendo, e interromper o motor quando detectar a tensão de referência.
Em outras modalidades, uma rotina automatizada para coman- dar o mecanismo 102 para parar o movimento do magneto 100 pode incluir acionar o motor do mecanismo uma quantidade predeterminada de passos para mover o magneto em direção a região de geração de imagem da câma- ra de fluxo fluídico passante e medir a tensão de saída do sensor de intensi- dade do campo magnético depois de o motor ter movido a quantidade prede- terminada de passos. Ao detectar uma diferença entre a tensão de saída medida e a tensão de referência que seja menor do que um limite preestabe- lecido, o mecanismo de acionamento do motor 102 pode ser interrompido. Ao contrário, ao determinar uma diferença entre a tensão de saída medida e a tensão de referência que seja maior do que o limite predeterminado deve ser efetuada uma ação corretiva. A ação corretiva pode incluir uma varieda- de de ações, que inclui, mas não está limitada a, terminar a execução da amostra ou acionar o motor iterativamente uma quantidade preestabelecida de passos até que a diferença entre a tensão de saída medida e a tensão de referência seja menor do que um limite predeterminado, em todo caso, o limite predeterminado pode geralmente ser baseado nas especificações do sistema e a precisão desejada para mover o magneto para a posição de re- ferência designada, e, deste modo, pode variar entre sistemas. Após a aquisição do sinal pelo dispositivo de medição, o campo
magnético pode ser removido (movendo o magneto para a posição inativa), e as partículas podem ser removidas da câmara de fluxo fluídico passante com o uso das rotinas de limpeza da câmara descritas acima e a introdu- ção de uma bolha de ar como descrito com referência a figura 5, seguido pela introdução de novas partículas da nova amostra para dentro da câmara. As partículas na câmara de fluxo fluídico passante 10 podem ser removidas e partículas podem ser introduzidas para a câmara com o uso de qualquer das modalidades descritas neste documento.
Falando amplamente, o método de operação do sistema de ge- ração de imagem descrito com referência as figuras 1 a 14 neste documento envolve expor os analitos de interesse a uma população de esferas para cri- ar uma amostra, que é armazenada em um reservatório de armazenamento 12 como mostrado na figura 1. A amostra é carregada para dentro da câma- ra de fluxo fluídico passante 10, com o uso, por exemplo, das etapas de ma- nuseio de amostra descritas acima. A amostra é imobilizada na câmara de fluxo fluídico passante 10 pela operação seletiva do mecanismo 102. Opcio- nalmente, a amostra imobilizada pode ser lavada para remover fluóforos es- tranhos. Com a amostra imobilizada na câmara 10, um módulo de ilumina- ção é operado para excitar a amostra. Um detector fotossensível captura a imagem e a imagem é processada (ver, por exemplo, Documento de Pedido de Patente U.S. de No Serial U.S. 60/719.010 intitulado "Método e Sistemas para Processamento de Dados de Imagem" depositado em 21 de setembro de 2005 por Roth, o qual é incorporado por referência como se fosse inte- gralmente apresentado neste documento). Seguindo a aquisição da imagem, o mecanismo 102 libera as partículas ao mover o magneto 100 para longe da câmara 10 e a câmara é limpa.
Como observado acima, a figura 8 ilustra uma configuração ilus-
trativa de componentes para o subsistema ótico 8. O sistema representado na figura 8 inclui fontes de luz 132 e 134 (e fontes adicionais conforme re- querido) que são configuradas para emitir luz que tem diferentes comprimen- tos de onda ou diferentes faixas de comprimento de onda (por exemplo, uma das fontes de luz pode ser configurada para emitir luz vermelha e outra fonte de luz pode ser configurada para emitir luz verde). A luz emitida pelas fontes de luz 132 e 134 pode incluir, por exemplo, luz em qualquer parte dos espec- tros de comprimento de onda visível e invisível. As fontes de luz 132 e 134 podem incluir diodos emissores de luz (LEDs) ou quaisquer outras fontes de luz conhecidas na técnica. As fontes de luz 132 e 134 são dispostas acima da periferia da câmara de fluxo fluídico passante 10. Adicionalmente, as fon- tes de luz são dispostas acima da câmara de modo que cada fonte de luz dirija luz para as partículas na câmara de fluxo fluídico passante 10 de uma direção diferente. Embora o sistema mostrado na figura 8 inclua duas fontes de luz, deve ser entendido que o sistema pode incluir qualquer quantidade de fontes de luz. Em algumas modalidades, seis fontes de luz (132, 134 e quatro fontes de luz adicionais (não mostradas)) podem ser posicionadas em uma disposição circunferencial ou hexagonal para dirigir luz sobre o plano de geração de imagem. Desta maneira, as fontes de luz podem ser configura- das para fornecer um "anel" de iluminação.
O sistema também inclui filtros 136 e 138. Os filtros 136 e 138 podem ser filtros passa faixa ou qualquer outro filtro espectral adequado co- nhecido na técnica. Desta maneira, o sistema pode usar fontes de luz 132 e 134 e filtros 136 e 138 para iluminar seqüencialmente as partículas com dife- rentes comprimentos de onda ou diferentes faixas de comprimento de onda de luz. Por exemplo, pode ser usada luz vermelha para excitar corantes de classificação que podem estar internos as partículas, e pode ser usada luz verde para excitar os marcadores moleculares acoplados à superfície das partículas. Uma vez que a iluminação de classificação é escura durante as medições de marcador (ou seja, no exemplo acima, a luz vermelha não é dirigida para as partículas enquanto a luz verde é dirigida as partículas), a sensibilidade de medição do analito do sistema não será reduzida devido à interferência de fora da faixa da luz. Embora o sistema mostrado na figura 8 inclua duas lentes associadas com cada fonte de luz, deve ser entendido que o sistema pode incluir qualquer quantidade adequada de lentes para cada fonte de luz. Por exemplo, em algumas modalidades, o sistema pode incluir três lentes refrativas para cada fonte de luz para coletar tanta luz das fontes de luz quanto possível e quase colimar as mesmas antes da apresen- tação para um filtro. Embora possa ser usada uma única lente refrativa nor- mal, duas ou mais lentes pode ser vantajoso para aumentar o ângulo de co- leta e fornecer um sistema de iluminação mais eficiente. Como mostrado na figura 8, o sistema também inclui lentes de
geração de imagem 140 posicionadas no centro (ou aproximadamente no centro) do "anel" de iluminação. As lentes de geração de imagem 140 podem incluir qualquer elemento ótico refrativo adequado conhecido na técnica. As lentes de geração de imagem 140 são configuradas para obter imagem da luz dispersada e/ou fluorescida a partir das partículas sobre o detector fotos- sensível 144 através de um ou mais elementos óticos, que pode incluir filtros óticos passa faixa como discutido abaixo. Em alguns casos, as lentes de geração de imagem 140 podem ser presas fixamente a um invólucro ao qual a câmara de fluxo fluídico passante 10 é presa fixamente. Na última modali- dade, o espaçamento entre as lentes de geração de imagem 140 e a câmara de fluxo fluídico passante 10 pode, deste modo, ser fixo. Em alguns casos, o sistema pode incluir sensor de temperatura 142 disposto no cilindro das len- tes de geração de imagem 140 como mostrado na figura 8. Este sensor de temperatura pode ser vantajoso para regular uma posição focai do subsis- tema de fotodetecção relativo à temperatura das lentes de geração de ima- gem como descrito em mais detalhes abaixo com referência a figura 10.
Como observado acima, o subsistema ótico 8 pode incluir detec- tor fotossensível 144. O detector fotossensível 144 pode ser uma câmera CCD1 CMOS ou de Ponto Quântico ou qualquer outro dispositivo de geração de imagem adequado conhecido na técnica que seja configurado para gerar imagens. Embora o sistema mostrado na figura 8 inclua um único detector fotossensível, deve ser entendido que o sistema pode incluir qualquer quan- tidade de detectores fotossensíveis bem como qualquer quantidade de filtros e lentes para ajudar na geração de imagens, que pode ser coletivamente referenciado neste documento como um "subsistema de fotodetecção". Em um sistema ilustrativo, o subsistema de fotodetecção pode incluir substrato 146 disposto entre o detector 144 e lentes de geração de imagem 140. O substrato 146 pode incluir filtro(s) de detecção 148 que pode(m) ser filtro(s) passa faixa ou qualquer(isquer) outro filtro(s) espectral(is) adequado(s) co- nhecido^) na técnica. Em alguns casos, o substrato 146 pode incluir um dispositivo configurado para alternar diferentes filtros dentro do trajeto ótico da luz que sai das lentes de geração de imagem 140. Por exemplo, o subs- trato 146 pode incluir uma montagem de roda de filtros 149 como mostrada na figura 8 e descrita em mais detalhes abaixo.
Em particular, a montagem de roda de filtros 149 pode geral- mente incluir uma roda de filtros giratória presa a um suporte de roda e múl- tiplos filtros de detecção que se alinham na circunferência da roda de filtros giratória. Cada um dos filtros de detecção é configurado para transmitir luz de um comprimento de onda diferente ou de uma faixa de comprimento de onda diferente. Como tal, o comprimento de onda ou faixa de comprimento de onda no qual uma imagem de partículas é obtida pelo detector fotossen- sível 144 pode variar dependendo da posição da montagem da roda de fil- tros, que corresponde ao filtro no trajeto ótico da luz que sai das lentes de geração de imagem 140. Desta maneira, uma pluralidade de imagens das partículas pode ser formada seqüencialmente ao obter imagem das partícu- las, alterar a posição da roda de filtros, e repetir as etapas de geração de imagem e alteração até que tenham sido obtidas imagens em cada compri- mento de onda ou faixa de onda de interesse pelo detector fotossensível 144. Portanto o sistema mostrado na figura 8 pode ser configurado para ge- rar uma pluralidade ou série de imagens que representam a emissão fluo- rescente de partículas em diversos comprimentos de onda de interesse.
Em alguns casos, o sistema pode ser configurado para fornecer uma pluralidade ou séries de imagens digitais que representam a emissão das partículas para um processador (ou seja, um mecanismo processador). O sistema pode incluir ou não o processador. O processador pode ser confi- gurado para obter (por exemplo, receber) dados de imagem a partir do de- tector fotossensível 144. Por exemplo, o processador pode ser acoplado ao detector fotossensível 144 de qualquer maneira adequada conhecida na téc- nica (por exemplo, através da mídia de transmissão ou um ou mais compo- nentes eletrônicos tais como conversores analógico para digital). Preferenci- almente, o processador é configurado para processar e analisar estas ima- gens para determinar uma ou mais características das partículas tal como uma classificação das partículas e informação sobre uma reação ocorrida na superfície das partículas. A uma ou mais características pode ser fornecida pelo processador em qualquer formato adequado tal como uma matriz de dados com uma entrada por magnitude fluorescente para cada partícula pa- ra cada comprimento de onda. Especificamente, o processador pode ser configurado para realizar uma ou mais etapas de um método para processar e analisar as imagens. Exemplos de métodos para processar e analisar ima- gens geradas por um sistema são ilustrados no Documento de Pedido de Patente U.S. de No Serial U.S. 60/719.010 intitulado "Métodos e Sistemas para Processamento de Dados de Imagem" depositado em 21 de setembro de 2005 por Roth, o qual é incorporado por referência como se integralmente apresentado neste documento. O sistema descrito neste documento pode ser adicionalmente configurado como descrito neste pedido de patente. Adi- cionalmente, os métodos descritos neste documento podem incluir qual- quer(isquer) etapa(s) de qualquer método(s) descrito neste pedido de paten- te.
O processador pode ser um processador tal como aqueles co-
mumente incluídos em um típico computador pessoal, sistema de computa- dor mainframe, estação de trabalho, etc. Em geral o termo "sistema compu- tador" pode ser amplamente definido para abranger qualquer dispositivo que tenha um ou mais processadores, que executa instruções a partir de um meio de memória. O processador pode ser implementado com o uso de qualquer outro hardware funcional apropriado. Por exemplo, o processador pode incluir um processador de sinal digital (DSP) com um programa fixo no firmware, um arranjo de portas programável no campo (FPGA)1 ou outro dis- positivo lógico programável (PLD) que emprega lógica seqüencial "escrita" em uma linguagem de programação de alto nível tal como linguagem de descrição de hardware (VHDL) de circuitos integrados de alta velocidade (VHSIC). Em outro exemplo, instruções de programa (não mostradas) exe- cutáveis no processador para realizar uma ou mais etapas dos métodos im- plementados por computador descritos no pedido de patente referenciado acima podem ser codificadas em uma linguagem de alto nível tal como C#, com seções em C++ conforme apropriado, controles ActiveX, Java Beans, Microsoft Foundation Classes ("MFC"), ou outras tecnologias ou metodologi- as, como desejado. As instruções de programa podem ser implementadas em qualquer das várias formas, que incluem técnicas baseadas em proce- dimentos, técnicas baseadas em componentes, e/ou técnicas orientadas a objetos, dentre outras. As instruções de programa que implementam os pro- cessos, rotinas, de técnicas de calibração descritas neste documento podem ser transmitidas por ou armazenadas em um meio de transmissor (não mos- trado). O meio portador pode ser um meio de transmissão como um fio, ca- bo, ou enlace de transmissão sem fio. O meio portador também pode ser um meio de armazenamento tal como uma memória somente de leitura, uma memória de acesso randômico, um disco magnético ou ótico ou uma fita magnética.
Em uma modalidade preferencial do sistema de geração de ima- gem descrito neste documento, a posição do detector fotossensível 144 em relação às fontes de luz 132 e 134 bem como as posições da câmara 10 e subsistema de imobilização 9 são otimizados para obter imagens das esfe- ras, As esferas podem ter características distintas, a saber, o corante dentro das esferas e marcadores moleculares nas esferas que tanto absorvem co- mo re-emitem fótons em direção sem preferências (uniformemente sobre todos os ângulos). O arranjo preferencial de fontes de luz posicionadas uni- formemente em um arranjo hexagonal com respeito à região de geração de imagem 94 e detector fotossensível 144 é escolhido para otimizar o "espaço angular" de qualquer esfera no Campo de Visão (FOV) dos sensores de ge- ração de imagem (quaisquer esferas que possam ser vistas pelo detector fotossensível 144) . Uma vez que o subsistema de imobilização 9 está no fundo da câmara de fluxo fluídico passante 10, o espaço angular disponível para os subsistemas de iluminação de fotodetecção é um hemisfério acima da região de geração de imagem. Isto é ilustrado na figura 9 onde "coleta" 150 é o ângulo sólido coletado por um detector fotossensível 144 e "espaço angular de iluminação" 152 é o espaço que os módulos de iluminação (por exemplo, fontes de luz 132, 134 e filtros 136, 138) podem ocupar. Quanto mais cobertura sobre este espaço angular de iluminação 152 pelos dispositi- vos óticos de iluminação, mais energia luminosa é transmitida nas esferas durante o geração de imagem. Similarmente, quanto maior o ângulo de cole- ta (Abertura Numérica) sobre o espaço de ângulo de coleta 150, mais fluxo as lentes de geração de imagem 140 podem coletar e distribuir para o detec- tor fotossensível 144. Deste modo, pode ser obtido um balanço ótimo entre os ângulos alocados para os sensores fotossensíveis e o sistema de ilumi- nação.
Para a fabricação de baixo custo, o limite prático das lentes de geração de imagem 140 para abertura numérica é aproximadamente 0,3 para um aumento de 4. Para aumentos maiores, a abertura numérica das lentes de geração de imagem 140 pode aumentar ao mesmo tempo em que mantém as mesmas diretrizes de custo. Outros fatores que afetam o custo de lentes de geração de imagem 140 são o Campo de Visão e amplitude da faixa de onda. Uma abertura numérica de 0,3 tem grosseiramente 35 graus de ângulo pleno. A quantidade de luz de excitação distribuída para as esfe- ras é limitada na prática pelo brilho da fonte de luz e custo dos filtros de exci- tação fisicamente grandes o suficiente para transmitir todos os raios de luz pela fonte de luz. O etendue das fontes de luz ditará qual dos espaços angu- lares da esfera é necessário para fornecer o fluxo máximo sobre o campo de visão (FOV). (Etendue é a Área da fonte multiplicada pelo ângulo sólido da fonte: o mesmo define a característica de geometria do fluxo de luz emitido). Se o FOV é relativamente grande, o espaço angular requerido será menor e, portanto podem ser usadas mais fontes e/ou fontes mais brilhantes. Entre- tanto, mais fontes de luz irão adicionar custo ao sistema. Novamente tem que ser determinado um equilíbrio entre custo vs. performance. A conserva- ção do brilho determina que o etendue tem que ser preservado em um sis- tema ótico para maximizar a eficiência. A ramificação é devida ao fato de que o comprimento da imagem juntamente com o aumento ótico do geração de imagem determina o campo de visão do módulo de iluminação. Usando a equação do brilho, o espaço angular necessário para o módulo de ilumina- ção pode ser calculado a partir do FOV dos dispositivos óticos. Este espaço angular permite a determinação da quantidade mínima de fontes de luz de uma dada intensidade necessária para fornecer o fluxo máximo (energia) para o FOV. Pode ser obtida otimização do espaço angular utilizado pelos sistema de geração de imagem e iluminação através da aplicação da equa- ção de brilho.
Durante a operação do sistema descrito neste documento, mu- danças de temperatura ambiente (por exemplo, devido ao calor gerado pelo sistema) podem fazer com que a posição focai do subsistema fotossensível mude. Portanto, em algumas modalidades, a operação do sistema de gera- ção de imagem pode incluir um método para regular a posição focai do sub- sistema de detecção fotossensível baseado na temperatura de operação das lentes de geração de imagem. Isto pode ser obtido através do uso de um sensor de temperatura 142 descrito acima com referência a figura 8. Adicio- nalmente, a rotina de calibração pode ser automatizada e, deste modo, o sistema descrito neste documento pode incluir instruções de programa para realizar o processo envolvido na rotina de calibração. Uma rotina de calibra- ção ilustrativa que regula a posição focai do subsistema de detecção fotos- sensível baseada relativa à temperatura das lentes de geração de imagem é mostrada na figura 10. Em particular a figura 10 mostra no bloco 154 que a rotina de calibração pode incluir gravar uma primeira posição de um detector fotossensível (por exemplo, detector fotossensível 144 na figura 8) relativa a uma lente de geração de imagem (por exemplo, lente de geração de imagem 140 na figura 8) e adicionalmente gravar uma primeira temperatura das Ien- tes de geração de imagem antes de uma amostra ser injetada dentro de uma câmara de fluxo fluídico passante (por exemplo, câmara de fluxo fluídico passante 10 na figura 8) do sistema. Adicionalmente, a rotina de calibração pode incluir medir uma segunda temperatura da lente de geração de imagem ao mesmo tempo em que uma amostra é injetada na câmara de fluxo fluídi- co passante como mostrado no bloco 156.
Baseado na primeira posição gravada, na primeira temperatura gravada e na segunda temperatura medida, pode ser calculada uma segun- da posição do detector fotossensível como mostrado no bloco 158. O cálculo é baseado em uma fórmula predeterminada que relaciona a posição do de- tector fotossensível a temperatura das lentes de geração de imagem, que pode geralmente variar entre sistemas. Uma fórmula ilustrativa que pode ser usada para o cálculo no bloco 158 é:
F(2nda) = F(Ira) + [T(2nda) - T(Ira)] χ C
em que:
· F(2nda) é a segunda posição calculada do detector fotossensí-
vel
• F(Ira) é a primeira posição do detector fotossensível
• T(2nda) é a segunda temperatura medida da lente de geração
de imagem
· T(Ira) é a primeira temperatura gravada da lente de geração
de imagem
• C é um fator de compensação constante predeterminado para
o sistema
É observado que o cálculo usado para o bloco 158 não é Iimita- do a fórmulas lineares. Em particular, o cálculo usado para o bloco 158 pode incluir qualquer fórmula matemática, que inclui, mas não está limitada a e- quações exponenciais e logarítmicas. Como observado acima, o cálculo u- sado para o bloco 158 pode variar entre sistemas. Deste modo, em algumas modalidades, a fórmula usada para o bloco 158 pode incluir um fator de compensação que é predeterminado para o sistema, tal como uma variável C na equação mostrada acima. Entretanto a equação usada para o bloco 158 pode alternativamente não incluir este fator.
Como observado acima, a lente de geração de imagem 52 pode ser presa fixamente a um invólucro, em algumas modalidades, a lente de geração de imagem 52 e câmara de fluxo fluídico passante 10 podem ser presas fixamente ao mesmo invólucro e, deste modo, podem estar em um arranjo fixo uma com respeito à outra. Uma vez que a lente de geração de imagem 52 está em uma posição fixa, a mesma não pode ser movida para ajustar a posição focai do subsistema de detecção fotossensível. Entretanto o detector fotossensível é móvel relativo as lentes de geração de imagem e, deste modo, a rotina de calibração esboçada na figura 10 inclui o bloco 159 para ajustar a primeira posição do detector fotossensível para a segunda posição calculada antes de a região de geração de imagem da câmara de fluxo fluídico passante ser imageada pelo subsistema de detecção fotossen- sível.
Em alguns casos, o sistema de geração de imagem descrito neste documento pode ser configurado para monitorar o relacionamento en- tre a posição do detector fotossensível 144 e a temperatura da lente de ge- ração de imagem para regular uma posição focai do subsistema de detecção fotossensível e ajustar a fórmula usada com referência ao bloco 158 se o relacionamento muda. Em particular, é contemplado que características e/ou operação de alguns dos componentes dentro do sistema descrito neste do- cumento podem mudar ao longo do tempo e, em algumas modalidades, as mudanças podem afetar o relacionamento entre a posição do detector fotos- sensível 144 e a temperatura da lente de geração de imagem 140 para regu- lar uma posição focai do subsistema de detecção fotossensível. Como tal, o sistema de geração de imagem descrito neste documento pode incluir uma rotina automatizada (ou seja, através de instruções de programa) para de- terminar uma posição ótima de um detector fotossensível, gravar e armaze- nar a posição ótima e temperatura associada de uma lente de geração de imagem quando tal posição é determinada, e ajustar a fórmula usada pelo sistema que relaciona a posição do detector fotossensível com a temperatu- ra da lente de geração de imagem baseado nos dados armazenados. Em geral, esta rotina pode ser realizada durante a "vida" inteira da máquina e, deste modo, esta rotina não é limitada ao uso quando o sistema é fabricado. Em vez disso, a rotina pode ser conduzida no "campo" quando o sistema está em posse do consumidor.
A determinação da posição ótima do detector fotossensível pode incluir iteração empírica de posições diferentes do detector fotossensível e selecionar a posição que gera a imagem mais limpa. Os processos para de- terminar, gravar e armazenar uma posição ótima e temperatura da lente as- sociada pode ser repetido de modo que uma pluralidade de dados seja ar- mazenada e possa ser referenciada. A repetição dos processos pode ser conduzida de acordo com uma programação periódica preestabelecida ou pode ser conduzida sob comando de um usuário do sistema de geração de imagem. Em todo caso, a rotina automatizada pode incluir analisar todo ou um subconjunto dos dados armazenados para determinar se um relaciona- mento entre a posição do detector fotossensível e a temperatura da lente de geração de imagem para regular uma posição focai do subsistema de detec- ção fotossensível mudou relativa a uma fórmula preestabelecida usada pelo sistema que relaciona estes parâmetros (ou seja, a fórmula predeterminada usada em referência ao bloco 158 da figura 10). A seleção de dados para serem analisados pode ser baseada em parâmetros de tempo preestabele- cidos ou pode ser selecionada por um usuário do sistema de geração de imagem. Em conseqüência da detecção de uma mudança no relacionamen- to entre a posição do detector fotossensível e a temperatura da lente de ge- ração de imagem para regular uma posição focai do subsistema de detecção fotossensível, a rotina automatizada pode estabelecer uma nova fórmula através da qual regular a posição focai do subsistema de detecção fotossen- sível. Este processo pode incluir refinar a fórmula anterior (por exemplo, a- justando o fator de compensação constante C na equação ilustrativa mos- trada acima) ou pode incluir criar uma fórmula inteiramente nova baseada unicamente nos dados armazenados.
Para performance ótima do sistema de geração de imagem des- crito neste documento, deve ser útil ser capaz de comparar os resultados obtidos a partir de instrumentos diferentes e a partir de execuções de opera- ção diferentes do mesmo instrumento. Entretanto, uma quantidade de fato- res pode afetar a magnitude do sinal fluorescente detectado pelo sistema de geração de imagem. Alguns destes fatores incluem variações de fluxo lumi- noso entre fontes de luz individuais, de modo que para uma dada corrente de operação, ocorrem variações proporcionais na fluorescência da esfera observada (OBF) emitida a partir de esferas idênticas medidas sob de outro modo condições de operação idênticas. Adicionalmente, variações de tem- peratura ambiente podem induzir diferenças na saída da fonte de luz para uma dada corrente. Portanto, seria útil se uma corrente de fonte de luz que corresponde a uma OBF alvo fosse identificada para cada canal de fluores- cência e um método para manter a OBF alvo sobre a amplitude de tempera- tura de operação do sistema estivesse disponível.
Em algumas modalidades, a operação do sistema de geração de imagem descrito neste documento inclui uma rotina de calibração para iden- tificar uma corrente de operação para uma ou mais fontes de luz do sistema de geração de imagem. Esta rotina de calibração pode ser automatizada e, deste modo, o sistema descrito neste documento pode incluir instruções de programa para realizar os processos envolvidos na rotina de calibração. Uma rotina de calibração ilustrativa para identificar uma corrente de opera- ção para uma ou mais fontes de iluminação de um subsistema de iluminação é mostrado na figura 11. Em particular, a figura 11 mostra no bloco 160 que uma rotina de calibração pode incluir aplicar corrente a uma ou mais fontes de iluminação (por exemplo, fontes de luz 132 e 134 na figura 8) para ilumi- nar uma região de geração de imagem de uma câmara de fluxo fluídico pas- sante (por exemplo, câmara de fluxo fluídico passante 10 na figura 8). Adi- cionalmente, a rotina inclui obter imagem de um conjunto de partículas imo- bilizadas na região de geração de imagem enquanto a região de geração de imagem está iluminada com o uso da corrente aplicada e adicionalmente calcular uma medida estatisticamente representativa da luz coletada durante a etapa de geração de imagem como mostrado nos blocos 162 e 164, res- pectivamente. A medida estatisticamente representativa de luz pode incluir qualquer medida estatística que seja aplicável para a luz coletada, que inclui, mas não está limitada a, intensidade média ou mediana da luz coletada.
Como observado no bloco 166, as etapas de aplicar uma corren- te, obter imagem do conjunto de partículas imobilizadas na região de gera- ção de imagem, e calcular uma medida estatisticamente representativa da luz (ou seja, os processos esboçados nos blocos 160 a 164) são repetidos para uma ou mais correntes diferentes. A quantidade de vezes que os pro- cessos são repetidos pode ser preestabelecida ou, em outras palavras, a quantidade de correntes diferentes avaliada pode ser preestabelecida. As diferentes correntes consideradas para o processo podem, em algumas mo- dalidades, incluir a maior e menor correntes de uma amplitude selecionada de correntes a serem usadas para as fontes de luz. Subsequente a realizar os processos esboçados nos blocos 160 a 164 a quantidade de vezes prees- tabelecida, a rotina de calibração continua no bloco 168 para delinear um relacionamento das correntes aplicadas versus as medidas representativas estatisticamente calculadas. Tal relacionamento pode ser qualquer relacio- namento matemático, que inclui, mas não está limitado a relacionamentos linear, exponencial e logarítmico. Com o uso de um relacionamento definido, pode ser identificada uma corrente de operação que corresponde a uma medida alvo representativa estatisticamente como mostrado no bloco 170 e a corrente de operação identificada pode em seguida ser aplicada a uma ou mais fontes de iluminação para analisar uma amostra como mostrado no bloco 172.
Para compensar variação nas temperaturas de operação duran- te a utilização normal do instrumento, os tempos de integração dos detecto- res fotossensíveis no dispositivo de geração de imagem descrito neste do- cumento podem ser ajustados para compensar mudanças na saída da fonte de luz devido a mudanças na temperatura de operação do ambiente. Têm sido estabelecido que existe um relacionamento linear entre o tempo de in- tegração e brilho observado, bem como entre brilho da fonte de luz e tempe- ratura. Portanto, um relacionamento proporcional entre o tempo de integra- ção dos detectores fotossensíveis e temperatura também pode ser estabele- cido. Consequentemente, o tempo de integração de detectores fotossensí- veis pode ser ajustado de acordo com as mudanças de temperatura de ope- ração medidas para garantir que uma OBF ótima seja obtida independente- mente da temperatura de operação do sistema. Isto pode ser obtido através do uso de um sensor de temperatura dentro do sistema. O sensor de tempe- ratura pode ser disposto em qualquer localização dentro do sistema. Em al- gumas modalidades, o sensor de temperatura 142 disposto no cilindro da lente de geração de imagem 140 como descrito em referência a figura 8 po- de ser usado para regular o tempo de integração do(s) detector(es) fotos- sensível(is). Em outros casos, entretanto, o processo para ajustar o tempo de integração dos detectores fotossensíveis pode utilizar um sensor de tem- peratura disposto em uma localização diferente dentro do sistema e, deste modo, o sistema de geração de imagem descrito neste documento pode, em algumas modalidades, incluir dois sensores de temperatura. Em todo caso, pode ser empregada uma rotina para regular o tempo de integração de um detector fotossensível baseado na temperatura do sistema. A rotina pode ser automatizada e, deste modo, o sistema de geração de imagem descrito nes- te documento pode incluir instruções de programa para realizar os processos envolvidos na rotina.
Uma rotina ilustrativa para regular o tempo de integração de um detector fotossensível dentro de um sistema de geração de imagem é mos- trado na figura 12. Em particular, a figura 12 mostra no bloco 174 gravação de uma temperatura base de um sistema de geração de imagem ao mesmo tempo em que uma amostra está sendo injetada para dentro de uma câmara de fluxo fluídico passante (por exemplo, câmara de fluxo fluídico passante 10 na figura 8) do sistema de geração de imagem. A rotina inclui adicionalmente monitorar a temperatura do sistema de geração de imagem ao mesmo tem- po em que a amostra está sendo processada e analisada na câmara de fluxo fluídico passante como mostrado no bloco 176. Em conseqüência de detec- tar uma mudança de temperatura maior do que um limite predeterminado, a rotina continua no bloco 178 para ajustar o tempo de integração de um de- tector fotossensível (por exemplo, detector fotossensível 144 na figura 8) dentro do sistema de geração de imagem. O limite predeterminado pode ser qualquer delta de temperatura, dependendo das especificações do sistema e da precisão desejada para regular o tempo de integração de um detector fotossensível. Em algumas modalidades, o processo de ajustar o tempo de integração do detector fotossensível mostrado no bloco 178 pode incluir a- justar o tempo de integração do detector fotossensível por uma quantidade proporcional a mudança de temperatura detectada.
Como observado acima com referência a figura 8, o subsistema detector fotossensível do sistema de geração de imagem descrito neste do- cumento pode incluir uma montagem de roda de filtros 149 que compreende múltiplos filtros de detecção 148 dispostos dentro de um substrato 146 e in- terpostos entre a lente de geração de imagem 140 e o detector fotossensível 144. O objetivo da montagem de roda de filtros 149 é colocar filtros diferen- tes dentro do trajeto ótico da luz que sai das lentes de geração de imagem 140 de modo que as imagens em diferentes comprimentos de onda ou dife- rentes faixas de onda de interesse possam ser obtidas pelo detector fotos- sensível 144. Uma configuração ilustrativa e mais detalhada da montagem de roda de filtros 149 é ilustrada na figura 13. Em particular, a montagem de roda de filtros 149 é mostrada na figura 13 que inclui uma roda giratória 180 presa ao suporte de roda 182 e uma pluralidade de filtros 148 de diferentes caracterizações espectrais que se alinham na circunferência da roda girató- ria. Adicionalmente, a figura 13 representa a montagem de roda de filtros 149 incluindo um magneto da roda de filtros 184 disposto na roda giratória 180 entre dois dos filtros 148 e que inclui adicionalmente sensor de intensi- dade de campo magnético 186 disposto no suporte de roda 182. Todos es- tes componentes são dispostos dentro ou sobre o substrato 146.
A quantidade e seleção dos filtros 148 usados para geração de imagem pode geralmente variar entre diferentes análises de amostras e, por- tanto, pode ser vantajoso designar uma "posição de origem" da roda giratória 180 de modo que o endereço de cada um dos filtros 148 possa ser conheci- do para acesso (ou seja, relativo à "posição de origem"). Em alguns casos, o alinhamento aproximado do magneto da roda de filtros 184 e do sensor de intensidade de campo magnético 186 pode ser designado como a "posição de origem" da roda giratória 180. Em particular, o sensor de intensidade de campo magnético 186 pode funcionar para detectar ou medir o campo mag- nético fornecido pelo magneto da roda de filtros 184 e enviar um sinal discre- to (alto ou baixo) quando o campo cruza um determinado limite, que indica se o magneto está na vizinhança da posição de origem ou não. Conforme a roda de filtros é girada, o magneto muda de posição relativa ao sensor de intensidade de campo magnético e o campo magnético detectado pelo sen- sor varia de acordo. Mais especificamente, o sensor de intensidade de cam- po magnético 186 detectará relativamente campos magnéticos altos quando o magneto de roda de filtros 184 está na vizinhança do sensor e detectará campos magnéticos menores quando o magneto estiver mais longe do sen- sor. Um limite de intensidade de campo magnético particular pode ser usado para indicar quando o magneto de roda de filtros 184 está vindo ou deixando a vizinhança do sensor de intensidade de campo magnético 186. Entretanto, estes pontos de transição tendem a ocorrer em posições ligeiramente dife- rentes do magneto relativas ao sensor para cada revolução da roda giratória 180. Como tal, pode ser geralmente vantajoso realizar uma rotina para cali- brar uma posição de origem da roda giratória 180 antes de obter imagem de uma amostra. Como mostrado na rotina de calibração ilustrativa esboçada na figura 14, através de gravar a posição na qual os pontos de transição o- correm através de múltiplas execuções, é possível determinar a posição de "origem" da roda giratória 180 medida mais freqüentemente.
Como mostrado respectivamente nos blocos 190 e 192 da figura 14, um método para calibrar uma posição de origem de uma roda giratória (por exemplo, roda giratória 180 na figura 13) de uma montagem de roda de filtros pode incluir mover a roda giratória e monitorar a intensidade do campo magnético de um magneto da roda de filtros (por exemplo, magneto da roda de filtros 184 na figura 13) através de um sensor de intensidade de campo magnético (por exemplo, sensor de intensidade de campo magnético 186 na figura 13) ao mesmo tempo em que move a roda giratória. O processo de mover a roda giratória mostrado no bloco 190 pode, em algumas modalida- des, incluir girar a roda giratória em revoluções completas. Entretanto, em alguns casos, mover a roda giratória pode incluir oscilar a roda giratória en- tre transições de pontos de cruzamento de limite predeterminados referenci- ados abaixo com referência aos blocos 194 e 196. Em algumas modalida- des, uma combinação de tais cenários pode ser usada. Por exemplo, a roti- na de calibração pode começar com girar a roda giratória em revoluções completas por uma quantidade predeterminada de revoluções e em seguida trocar para oscilar a roda.
Em todo caso, o método pode incluir gravar uma primeira posi- ção da roda giratória ao detectar uma intensidade de campo magnético que cruza e está acima de um limite predeterminado e gravar uma segunda posi- ção da roda giratória ao detectar uma intensidade de campo magnético que cruza e está abaixo do limite predeterminado como mostrado respectivamen- te nos blocos 194 e 196. O limite predeterminado pode geralmente depender das especificações do sistema bem como da precisão desejada para calibrar uma posição de origem da roda giratória e, deste modo, pode variar entre sistemas. A primeira e segunda posições gravadas representam respectiva- mente os pontos de transição quando o magneto da roda de filtros está che- gando à vizinhança do sensor de intensidade de campo magnético e quando o magneto está se afastando do sensor. Em particular, conforme o magneto se aproxima do sensor de intensidade de campo magnético enquanto a roda giratória se move, a intensidade do campo magnético detectada pelo sensor irá aumentar e eventualmente irá cruzar e ficar acima do limite predetermi- nado. Ao contrário, conforme o magneto se move para mais longe do sensor de intensidade de campo magnético, a intensidade do campo magnético de- tectada pelo sensor irá diminuir e eventualmente irá cruzar e ficar abaixo de um limite predeterminado.
Continuando com o método esboçado na figura 14, os processos de gravar as primeira e segunda posições da roda giratória (ou seja, os pro- cessos esboçados nos blocos 194 e 196) podem ser repetidos enquanto a roda giratória está se movendo como mostrado no bloco 198. A quantidade de vezes que os processos são repetidos pode geralmente ser preestabele- cida e pode ser qualquer quantidade, dependendo da precisão desejada de calibração da posição de origem da roda giratória. Subsequente a gravar uma pluralidade de primeiras e segundas posições, as primeiras e segundas posições gravadas são estatisticamente analisadas para designar uma posi- ção de origem da roda giratória como mostrado no bloco 200. Em geral, o processo do bloco 200 pode ser realizado de uma quantidade de maneiras diferentes, três das quais são esboçadas na estrutura ramificada que se es- tende a partir do bloco 200 na figura 14. Em particular, uma maneira para analisar estatisticamente as primeiras e segundas posições gravadas para designar uma posição de origem da roda giratória é computar uma posição de ponto médio da roda giratória para cada conjunto de primeira e segunda posições gravadas sucessivamente e designar a posição de origem da roda giratória baseado em uma medida estatística das posições médias computa- das como mostrado nos blocos 202 e 204, respectivamente. A medida esta- tística das posições médias computadas pode incluir qualquer medida esta- tística, que inclui, mas não está limitada a, média ou mediana das posições de ponto médio computadas.
Ainda outra maneira de analisar estatisticamente as primeiras e segundas posições gravadas para designar uma posição de origem da roda giratória é identificar uma primeira posição de referência da roda giratória baseada em uma medida estatística das primeiras posições gravadas e i- dentificar uma segunda posição de referência da roda giratória baseada na segunda medida estatística das segundas posições gravadas como mostra- do nos blocos 206 e 208, respectivamente. As medidas estatísticas das pri- meiras e segundas posições gravadas podem incluir qualquer medida, que inclui, mas não está limitada a média ou mediana das primeiras e segundas posições gravadas. O processo adicionalmente inclui os blocos 210 e 212 nos quais uma posição de ponto médio entre as primeira e segunda posi- ções de referência é computada e a posição de ponto médio computada é designada como a posição de origem da roda giratória. Em ainda outras mo- dalidades, o processo esboçado no bloco 200 para analisar estatisticamente as primeiras e segundas posições gravadas para designar uma posição de origem da roda giratória pode incluir analisar uma distribuição de freqüência das posições de referência associada com as primeiras e segundas posi- ções gravadas como mostrado no bloco 214 da figura 14. Em todo caso, a rotina esboçada na figura 14 pode ser automatizada e, portanto, o sistema de geração de imagem descrito neste documento pode incluir instruções de programa para realizar os processos envolvidos na rotina.
As medições descritas neste documento geralmente incluem processamento de imagem para analisar uma ou mais imagens das partícu- las para determinar uma ou mais características das partículas tais como valores numéricos que representam a magnitude da emissão fluorescente das partículas em múltiplos comprimentos de onda de detecção. O proces- samento subsequente de uma ou mais características das partículas tal co- mo usar um ou mais dos valores numéricos para determinar um ID de sinal que representa o subconjunto de multiplexação ao qual as partículas perten- cem e/ou um valor de marcador que representa uma presença e/ou uma quantidade de analito ligado a superfície das partículas pode ser realizado de acordo com os métodos descritos nos Documentos de Patente U.S.s de Nos. U.S. 5.736.330 para Fulton, 5.981.180 para Chandler e outros, 6.449.562 para Chandler e outros, 6.524.793 para Chandler e outros, 6.592.822 para Chandler e outros, e 6.939.720 para Chandler e outros, os quais são incorporados por referência como se integralmente apresentados neste documento. Em um exemplo, as técnicas descritas no Documento de Patente U.S. de No. U.S. 5.981.180 para Chandler e outros podem ser usa- das com medições fluorescentes descritas neste documento em um esque- ma de multiplexação no qual as partículas são classificadas dentro de sub- grupos para análise de múltiplos analitos em uma única amostra.
Será avaliado pelos indivíduos versados na técnica que tenham o benefício desta revelação que acredita-se que esta invenção fornece sis- temas e métodos para realizar medições de um ou mais materiais. Modifica- ções adicionais e modalidades alternativas de vários aspectos da invenção ficarão aparentes para os indivíduos versados na técnica em vista desta descrição. Consequentemente, esta descrição é para ser interpretada como ilustrativa apenas e tem o objetivo de ensinar os indivíduos versados na téc- nica a maneira geral de executar a invenção, Deve ser entendido que as formas da invenção mostradas e descritas neste documento devem ser to- madas como as modalidades atualmente preferenciais. Elementos e materi- ais ilustrados e descritos neste documento podem ser substituídos, as peças e processos podem ser invertidos, e, certas características da invenção po- dem ser utilizadas independentemente, tudo como deve ficar evidente para um indivíduo versado na técnica após ter o benefício desta descrição da in- venção. Podem ser feitas mudanças nos elementos descritos neste docu- mento sem se afastar do espírito e escopo da invenção como descrito nas reivindicações a seguir.
Claims (33)
1. Sistema para analisar um ensaio fluídico, que compreende: uma câmara de fluxo fluídico passante; um magneto e um mecanismo para posicionar seletivamente o magneto na proximidade de uma região de geração de imagem da câmara de fluxo fluídico passante; um subsistema de iluminação configurado para iluminar a região de geração de imagem da câmara de fluxo fluídico passante; e um subsistema de detecção fotossensitivo configurado para ge- rar imagem da região de geração de imagem da câmara de fluxo fluídico passante quando iluminada.
2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, em que uma parte posterior interior da região de geração de imagem da câmara de fluxo fluídi- co passante compreende uma superfície áspera.
3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, em que a superfí- cie áspera compreende uma rugosidade entre aproximadamente 0,6 mícron de média quadrática e 0,8 mícron de média quadrática.
4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, em que a câmara de fluxo fluídico passante compreende canais de entrada e saída para rece- ber e dispensar respectivamente um ensaio fluídico para e a partir de uma câmara de fluxo fluídico passante, e em que as amplitudes dos canais de entrada e saída são afuniladas relativas a uma amplitude da região de gera- ção de imagem da câmara de fluxo fluídico passante.
5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, em que uma parte posterior da câmara de fluxo fluídico passante que corresponde à região de geração de imagem da câmara de fluxo fluídico passante é revestida com um revestimento configurado para fornecer refletância e transmitância insig- nificantes com respeito ao comprimento de onda da luz emitida pelo subsis- tema de iluminação.
6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, em que o meca- nismo para posicionar seletivamente o magneto é configurado para posicio- nar o magneto de modo que um eixo geométrico de polarização do magneto seja localizado a jusante relativo a um ponto central da região de geração de imagem quando o magneto é posicionado na proximidade da região de ge- ração de imagem.
7. Sistema, de acordo com a reivindicação 6, em que o meca- nismo para posicionar seletivamente o magneto é configurado para posicio- nar o magneto de modo que uma borda frontal do magneto fique localizada a jusante relativa a uma borda frontal da região de geração de imagem quando o magneto estiver posicionado na proximidade da região de geração de ima- gem.
8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, em que o meca- nismo para posicionar seletivamente o magneto é configurado para evitar que o magneto entre em contato com o fluido que escoa pela câmara quan- do o magneto estiver posicionado na proximidade da região de geração de imagem.
9. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, em que o meca- nismo para posicionar seletivamente o magneto compreende um sensor de intensidade de campo magnético, e em que o sistema compreende instru- ções de programa executáveis por um processador para calibrar uma posi- ção do magneto para a qual o mecanismo é acostumado a mover seletiva- mente o magneto na proximidade da região de geração de imagem da câ- mara de fluxo fluídico passante, em que as instruções de programa para ca- librar a posição do magneto compreendem instruções de programa para: acionar um motor para mover o magneto em direção a região de geração de imagem da câmara de fluxo fluídico passante; medir a tensão de saída do sensor de intensidade de campo magnético enquanto o magneto é movido em direção a região de geração de imagem; armazenar as tensões de saída medidas em uma memória tem- porária; parar o motor ao detectar uma mudança insignificante na tensão de saída através do sensor de intensidade do campo magnético; e designar uma das tensões de saída medidas armazenadas co- mo uma tensão de referência para o mecanismo alcançar ao mover seleti- vamente o magneto na proximidade da região de geração de imagem da câmara de fluxo fluídico passante.
10. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, em que o meca- nismo para posicionar seletivamente o magneto compreende um sensor de intensidade de campo magnético, e em que o sistema compreende instru- ções de programa executáveis por um processador para comandar o meca- nismo para parar o movimento do magneto relativo a uma tensão de refe- rência associada com uma posição na proximidade da região de geração de imagem da câmara de fluxo fluídico passante, em que as instruções de pro- grama para comandar o mecanismo compreendem instruções de programa para: acionar um motor do mecanismo para mover o magneto em di- reção a região de geração de imagem da câmara de fluxo fluídico passante; monitorar a tensão de saída do sensor de intensidade de campo magnético enquanto o magneto é movido; e parar o motor ao detectar uma tensão de referência.
11. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, em que o meca- nismo para posicionar seletivamente compreende um sensor de intensidade de campo magnético, e em que o sistema compreende instruções de pro- grama executáveis por um processador para comandar o mecanismo para parar o movimento do magneto relativo a uma tensão de referência associa- da com uma posição na proximidade da região de geração de imagem da câmara de fluxo fluídico passante, em que as instruções de programa para comandar o mecanismo compreendem instruções de programa para: acionar um motor do mecanismo uma quantidade predetermina- da de etapas para mover o magneto em direção a região de geração de i- magem da câmara de fluxo fluídico passante; medir a tensão de saída do sensor de intensidade de campo magnético após o motor ter movido a quantidade de etapas predetermina- das; parar o motor ao detectar uma diferença menor do que um limite predeterminado entre a tensão de saída medida e a tensão de referência; e realizar ação corretiva ao detectar uma diferença entre a tensão de saída medida e a tensão de referência maior do que um limite predeter- minado.
12. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, que adicional- mente compreende: uma plataforma de reservatório de armazenamento configurada para receber e prender um reservatório de armazenamento contendo um ensaio; e um mecanismo para extrair e retrair a plataforma de reservatório de armazenamento para dentro do sistema, em que a plataforma de reserva- tório de armazenamento compreende: uma base de suporte que tem uma área parcialmente moldada para acomodar um reservatório de armazenamento; dispositivos de posicionamento que se estendem a partir da ba- se de suporte demarcando a área parcialmente moldada, em que a superfí- cie dos dispositivos de posicionamento interiores a área parcialmente mol- dada tem uma superfície áspera; e uma barra de acionamento forçada por mola integrada dentro da base de suporte e configurada para: aplicar uma intensidade sobre uma primeira parede lateral de um reservatório de armazenamento dentro da área parcialmente moldada quan- do a plataforma de reservatório de armazenamento está retraída para dentro do sistema, em que a intensidade é suficiente para prender uma segunda parede lateral oposta do reservatório de armazenamento contra a superfície dos dispositivos de posicionamento que tem uma superfície áspera; e liberar a intensidade aplicada quando o reservatório de armaze- namento está sendo retirado do sistema.
13. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, em que a barra de acionamento forçada por mola tem uma superfície áspera para contato com a primeira parede lateral do reservatório de armazenamento.
14. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, em que a barra de acionamento forçada por mola compreende uma superfície angulada para aplicação de uma intensidade para baixo sobre a primeira parede lateral do reservatório de armazenamento.
15. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, em que a barra de acionamento forçada por mola é configurada para aplicar a intensidade para baixo sobre o ponto de canto do reservatório de armazenamento.
16. Sistema, de acordo com a reivindicação 15, em que o ponto de canto é um ponto de canto de um flange do reservatório de armazena- mento.
17. Sistema, de acordo com a reivindicação 15, em que o ponto de canto é um ponto de canto de uma parte de cima do reservatório de ar- mazenamento.
18. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, que adicional- mente compreende: uma plataforma de reservatório de armazenamento; uma sonda de amostra; e instruções de programa executáveis por um processador para calibrar uma posição da sonda de amostra relativa a um recipiente de um reservatório disposto na plataforma de reservatório de armazenamento, em que as instruções de programa para calibrar a posição da sonda de amostra compreendem instruções de programa para; comandar um motor para mover uma quantidade determinada de etapas para acionar a sonda de amostra em direção ao recipiente. monitorar a capacitância entre a sonda de amostra e a platafor- ma do reservatório de armazenamento durante ou subsequente ao movi- mento da sonda de amostra; monitorar a quantidade de etapas que o motor aciona a sonda de amostra versus a quantidade determinada de etapas que o motor é co- mandado a mover; em conseqüência de detectar uma mudança na capacitância i- gual ou maior do que um limite predeterminado ou em conseqüência de de- tectar que o motor não alcançou a quantidade pré-ajustada de etapas de movimentação, gravar a posição corrente da sonda de amostra como uma posição de referência; designar uma posição vertical-alvo da sonda de amostra para extrair ensaios de fluido dos recipientes do reservatório de armazenamento na posição de referência; e repetir as etapas de comandar o motor para mover, monitorar a capacitância e monitorar a quantidade de etapas que o motor moveu até que a posição vertical seja designada ou que uma quantidade predeterminada de iterações das etapas de comandar o motor a se mover, monitorar a capaci- tância e monitorar a quantidade de etapas de movimentos do motor seja conduzida.
19. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, em que as ins- truções de programa para designar a posição vertical-alvo da sonda de a- mostra compreendem instruções de programa para designar a posição verti- cal-alvo a uma posição a uma distância determinada da posição de referên- cia mais distante de uma superfície do fundo do recipiente.
20. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, em que as ins- truções de programa para designar a posição vertical-alvo da sonda de a - mostra compreendem instruções de programa para designar diferentes posi- ções da posição vertical-alvo a partir da posição de referência baseado em se é detectada uma capacitância igual ou maior do que um limite predeter- minado ou se é detectado que o motor não se moveu a quantidade determi- nada de etapas.
21. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, em que as ins- truções de programa para calibrar a posição da sonda de amostra adicio- nalmente compreendem instruções de programa para: remover uma corrente de acionamento aplicada ao motor em conseqüência de detectar que o motor não se moveu a quantidade determi- nada de etapas; e pausar uma quantidade determinada de tempo subsequente a remover a corrente de acionamento e anterior a gravar a posição de referên- cia.
22. Sistema de acordo com a reivindicação 1, em que o subsis- tema de detecção fotossensitivo compreende: um detector fotossensitivo; lentes de geração de imagem presas fixamente a um alojamento ao qual a câmara de fluxo passante é presa fixamente; e um sensor de temperatura disposto em um cilindro das lentes de geração de imagem; em que o sistema adicionalmente compreende instruções de programa executáveis por um processador para regular uma posição focai do subsistema de detecção fotossensitivo relativo à temperatura das lentes de geração de imagem, e em que as instruções de programa para regular a posição focai do subsistema de detecção fotossensitivo compreendem ins- truções de programa para: gravar uma primeira posição do detector fotossensível relativa às lentes de geração de imagem e uma primeira temperatura das lentes de ge- ração de imagem antes de uma amostra ser injetada na câmara de fluxo flu- ídico passante; medir uma segunda temperatura das lentes de geração de ima- gem ao mesmo tempo em que uma amostra é injetada dentro da câmara de fluxo fluídico passante; calcular uma segunda posição do detector fotossensitivo basea- do na primeira posição gravada, primeira temperatura gravada e segunda temperatura medida; e ajustar a primeira posição do detector fotossensitivo para a se- gunda posição calculada antes de a região de geração de imagem da câma- ra de fluxo passante fluídica ter imagem gerada pelo subsistema de detec- ção fotossensitivo.
23. Sistema de acordo com a reivindicação 22, em que as ins- truções de programa para calcular a segunda posição do detector fotossen- sitivo empregam a equação de: F(2nd) = F(Ipr) + [T(2nd) - T(Ipr)] χ C em que: F(2nd) é a segunda posição calculada do detector fotossensitivo; F(Ipr) é a primeira posição gravada do detector fotossensitivo; T(2nd) é a segunda temperatura medida das lentes de geração de imagem; T(Ipr) é a primeira temperatura gravada das lentes de geração de imagem; e C é um fator de compensação constante predeterminado para o sistema.
24. Sistema de acordo com a reivindicação 1, em que o subsis- tema de detecção fotossensitivo compreende: lentes de geração de imagem; um detector fotossensível; e uma montagem de roda de filtros interposta entre as lentes de geração de imagem e o detector fotossensitivo, em que a roda de filtros compreende: uma roda giratória presa a uma montagem de roda; uma pluralidade de filtros de diferentes caracterizações espec- trais que se alinham na circunferência da roda giratória; um magneto da roda de filtro disposto na roda giratória; e um sensor de intensidade de campo magnético disposto na montagem da roda; em que o sistema adicionalmente compreende instruções de programa executáveis por um processador para calibrar uma posição de ori- gem da roda giratória, e em que as instruções de programa para calibrar a posição de origem da roda giratória compreendem instruções de programa para: mover a roda giratória; monitorar a intensidade do campo magnético do magneto de ro- da de filtro através do sensor de intensidade do campo magnético enquanto a roda giratória se move; gravar uma primeira posição da roda giratória em conseqüência de detectar uma intensidade de campo magnético que cruza e está acima de um limite predeterminado; gravar uma segunda posição da roda giratória em conseqüência de detectar uma intensidade de campo magnético que cruza e está acima de um limite predeterminado; repetir as etapas de gravar a primeira e segunda posições da roda giratória enquanto a roda está se movendo; e analisar estatisticamente a primeira e segunda posições grava- das para designar uma posição de origem da roda giratória.
25. Sistema de acordo com a reivindicação 24, em que as ins- truções de programa para analisar estatisticamente as primeiras e segundas posições gravadas compreendem instruções de programa para: computar uma posição de ponto médio da roda giratória para cada conjunto de primeira e segunda posições gravadas sucessivamente; e designar a posição de origem da roda giratória baseada em uma medida estatística das posições de ponto médio gravadas.
26. Sistema de acordo com a reivindicação 24, em que as ins- truções de programa para analisar estatisticamente as primeiras e segundas posições gravadas compreendem instruções de programa para: identificar uma primeira posição de referência da roda giratória baseada em uma medida estatística das primeiras posições gravadas; identificar uma segunda posição de referência da roda giratória baseada em uma medida estatística das segundas posições gravadas; e computar uma posição média entre as primeira e segunda posi- ções de referência; e designar a posição de ponto médio computada como a posição de origem da roda giratória.
27. Sistema de acordo com a reivindicação 24, em que as ins- truções de programa para analisar estatisticamente as primeiras e segundas posições gravadas compreendem instruções de programa para analisar a distribuição de freqüência das posições de referência associadas com as primeiras e segundas posições gravadas.
28. Sistema de acordo com a reivindicação 1, que adicionalmen- te compreende instruções executáveis por um processador para identificar uma corrente de operação para uma ou mais fontes de iluminação do sub- sistema de iluminação, em que as instruções de programa para identificação da corrente de operação compreendem instruções de programa para: aplicar corrente a uma ou mais fontes de iluminação para ilumi- nar a região de geração de imagem da câmara de fluxo passante fluido; gerar imagem de um conjunto de partículas imobilizadas na re- gião de geração de imagem ao mesmo tempo em que a região de geração de imagem é iluminada com o uso da corrente aplicada; calcular uma medida estatisticamente representativa da luz cole- tada durante a etapa de geração de imagem; repetir as etapas de aplicar uma corrente, gerar imagem do con- junto de partículas imobilizadas na região de geração de imagem, e calcular uma medida da luz representativa estatisticamente para uma ou mais cor- rentes diferentes; delinear um relacionamento das correntes aplicadas versus as medidas representativas calculadas estatisticamente; identificar uma corrente de operação através do relacionamento que corresponde a um alvo de medida representativa estatisticamente; e aplicar a corrente de operação identificada a uma das fontes de iluminação do subsistema de iluminação.
29. Sistema de acordo com a reivindicação 1, em que o subsis- tema de detecção fotossensitivo compreende um detector fotossensitivo, e em que o sistema compreende: um sensor de temperatura; e instruções de programa executáveis por um processador para regular tempo de integração do detector fotossensitivo, em que as instruções de programa para regular o tempo de integração do detector fotossensitivo compreendem instruções de programa para: gravar uma temperatura base para o sistema ao mesmo tempo em que uma amostra está sendo injetada dentro da câmara de fluxo fluídico passante; monitorar a temperatura do sistema ao mesmo tempo em que a amostra está sendo processada e analisada na câmara de fluxo fluídico pas- sante; e ajustar o tempo de integração do detector fotossensitivo em con- seqüência de detectar uma mudança de temperatura maior do que um limite preestabelecido.
30. Sistema de acordo com a reivindicação 29, em que as ins- truções de programa para ajustar o tempo de integração do detector fotos- sensitivo compreendem instruções de programa para ajustar o tempo de in- tegração do detector fotossensitivo por uma quantidade proporcional a mu- dança de temperatura detectada.
31. Método de análise de ensaio, que compreende: injetar uma amostra de fluido que compreende uma pluralidade de partículas responsivas magneticamente dentro de uma câmara; aplicar um campo magnético na proximidade de uma região de geração de imagem da câmara de modo que pelo menos algumas das partí- culas ficam imobilizadas de encontro a uma superfície da câmara na região de geração de imagem; iluminar as partículas imobilizadas; e gerar imagem das partículas iluminadas.
32. Método, de acordo com a reivindicação 29, que adicional- mente compreende: desativar o campo magnético na proximidade da região de gera- ção de imagem da câmara de modo que as partículas imobilizadas são Iibe- radas da superfície da câmara; e fluir uma bolha de gás através da câmara de modo que as partí- culas liberadas sejam removidas da câmara.
33. Método, de acordo com a reivindicação 30, em que a bolha de gás tem o comprimento suficiente para abranger a área transversal da câmara enquanto se move através da câmara.
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