CN102460180B - 用于对样品中的微生物剂进行检测、识别和/或表征的自动化系统和方法 - Google Patents

用于对样品中的微生物剂进行检测、识别和/或表征的自动化系统和方法 Download PDF

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Abstract

一种检测仪器确定试样容器(例如血液培养瓶)是否对于在其中的微生物剂生长的存在是阳性的。当容器被认为是阳性的时，其变为可用于(例如被传递或暴露于)进行微生物剂的识别和/或表征的自动化仪器。识别和/或表征仪器从试样容器移除样品的一部分并且将其放置入一次性的分离和浓缩装置中。微生物剂通过可选择的对可能存在的非微生物剂细胞材料的选择性的溶解以及通过离心而被浓缩。读取模块使用光谱方法例如固有荧光的测量来读取被浓缩的微生物剂。这样的询问可以在微生物剂保持在一次性装置中被浓缩时发生。

Description

用于对样品中的微生物剂进行检测、识别和/或表征的自动化系统和方法
相关申请的交叉引用 
本申请根据美国法典第35卷第119条第(e)款要求以下的优先权，(1)于2009年5月15日提交的名称为“System for Combining a Non-invasive Rapid Detection Blood Culture System with an Invasive Microbial Separation and Characterization System(用于组合非侵入性快速检测血液培养系统与侵入性微生物分离和表征系统的系统)”的美国临时申请序列号61/216,339；(2)于2009年9月30日提交的名称为“Automated Loading Mechanism for Microbial Detection Apparatus(用于微生物检测设备的自动化加载机构)”的美国临时申请序列号61/277,862；和(3)于2010年2月8日提交的名称为“Automated Microbial Detection Apparatus(自动化微生物检测设备)”的美国临时申请序列号61/337,597，其内容均通过引用并入本文。 
本申请还与以下的美国专利申请相关，其内容通过引用并入本文： 
于2009年10月30日提交的名称为“Methods for the isolation and identification of microorganisms(用于微生物的分离和识别的方法)”的美国序列号12/589,929。 
于2009年10月30日提交的名称为“Separation device for use in the separation，identification and/or characterization of microorganisms(用于微生物的分离、识别和/或表征的分离装置)”的美国序列号12/589,969。 
于2009年10月30日提交的名称为“Method for separation，identification and/or characterization of microorganisms using spectroscopy(用于微生物的使用光谱学的分离、识别和/或表征的方法)”的美国序列号12/589,952。 
于2009年10月30日提交的名称为“Method for separation，identification  and/or characterization of microorganisms using mass spectrometry(用于微生物的使用质谱测定的分离、识别和/或表征的方法)”的美国序列号12/589,936。 
于2009年10月30日提交的名称为“Method for separation and characterization of microorganisms using identifier agents(用于微生物的使用识别物剂的分离和表征的方法)”的美国序列号12/589,985。 
于2009年10月30日提交的名称为“Method for detection，identification and/or characterization ofmicroorganisms in a sealed container(用于密封容器中的微生物的检测、识别和/或表征的方法)”的美国序列号12/589,968。 
于2009年10月30日提交的名称为“Method for separation，identification and/or characterization of microorganisms using raman spectroscopy(用于微生物的使用拉曼光谱的分离、识别和/或表征的方法)”的美国序列号12/589,976。 
本申请还与以下的于与本申请同一个日期提交的申请相关，其内容通过引用并入本文： 
案卷号01121，序列号_____________“Automated microbial detection apparatus(自动化微生物检测设备)”。 
案卷号09-271-A，序列号__________“Methods for rapid identification and/or characterization of a microbial agent in a sample(用于样品中的微生物剂的快速的识别和/或表征的方法)”。 
案卷号09-271-B，序列号__________“System for rapid identification and/or characterization of a microbial agent in a sample(用于样品中的微生物剂的快速的识别和/或表征的系统)”。 
联邦资助的研究的声明 
不适用。 
背景 
本发明解决了本领域中对于用于迅速地表征和/或识别被储存在试样容器中的样品例如血液或其他生物样品中的微生物剂(microbial agent)的自动化仪器和方法的长期需要。作为实施例，本公开的仪器迅速地和自动地提供关于微生物剂的革兰氏类型(阳性的或阴性的)、形态、物种或其他相关的临床信息的信息。 
目前在美国的市场上具有检测血液样品中的微生物的生长并且因此检测血液样品中的微生物存在的仪器。一种这样的仪器是本发明的受让人bioM érieux有限公司的BacT/ALERT 3D仪器。该仪器接收容纳血液样品的血液培养瓶，血液样品例如来自人类患者。该仪器培育(incubate)瓶子。在培育期间，培育器中的光学检测单元周期性地分析被结合入瓶子的比色传感器(colorimetric sensor)以检测微生物生长是否已经在瓶子内发生。光学检测单元、试样容器和传感器在专利文献中被描述，见美国专利4,945,060；5,094,955；5,162,229；5,164,796；5,217,876；5,795,773；和5,856,175，它们中的每个的全部内容均通过引用并入本文。其他大体上与生物样品中的微生物的检测有关的所关心的现有技术包括以下专利：U.S.5,770,394、U.S.5,518,923；U.S.5,498,543、U.S.5,432,061、U.S.5,371,016、U.S.5,397,709、U.S.5,344,417、U.S.5,374,264、U.S.6,709,857；和U.S.7,211,430。 
在检测仪器例如BacT/ALERT 3D和相似的仪器中，一旦血液培养瓶已经被测试为对于微生物存在是阳性的，那么获得高水平的微生物剂的表征或微生物剂的物种的识别是困难的，这是由于血液组分以及人工制品的用于容纳样品的一次性系统(例如瓶子)的干扰。因此，目前的方法使用瓶子或其他合适的一次性容器以及有关的仪器以用于样品中的微生物的自然生长和检测，如上文描述的。一旦仪器指示出瓶子对于微生物剂的存在是阳性的，那么根据目前的方法，“阳性”瓶子被手动地从仪器取回并且样品的一部分被手动地从瓶子移除并且在琼脂板上培养。在本领域中具有使样品培养基(sample medium)在培养板上的划线培养(streaking)以及对板的培育实现自动化的仪器。一种这样的仪器在美国专利6,617,146 中描述。在划线培养之后，板被手动地放置在培育器中并且被周期地检查微生物的次代培养物的生长。在次代培养物已经充分地生长之后，培养物的样品被从板取得并且放置在试管中。然后试管被引入又另一个仪器中，以通过具有多个单独的槽道(well)的一次性测试样品卡进行识别测试。一次性测试卡是在专利文献中已知的，见例如美国专利4,118,280、3,963,355、4,018,65；4,116,775和4,038,151、5,609,828、5,746,980、5,766,553、5,843,380、5,869,005、5,916,812、5,932,177、5,951,952和6,045,758，它们的全部内容通过引用并入本文。 
然后测试样品卡在本领域中已知的分析仪器例如本受让人的VITEK 2仪器中被处理。VITEK 2仪器培育测试样品卡并且使用读数器单元周期地读取测试样品卡的槽道。在卡的其中的一个或多个槽道中的样品的生长产生微生物剂的识别。VITEK 2仪器在专利文献中描述，见例如美国专利5,762,873和6,086,824，它们的内容通过引用并入本文。 
从将样品引入血液收集瓶子中的时刻至培养、微生物存在的检测以及然后微生物的被VITEK 2仪器的识别的这一整个过程通常耗费2-5天。在阳性的瓶子检测之后发生的识别步骤通常独自占用这些天中的1-3天。 
如果血液样品中的微生物剂的检测和识别以及向临床医师报告结果所耗费的时间可以被从目前的2-5天减少至少于一天，那么对于患者而言的很大的并且潜在地能够挽救生命的临床益处是可能的。到目前为止本领域中尚没有满足这种需要的系统。然而，本发明使对生物样品例如血液样品中的微生物剂的这样的快速的识别和/或表征成为可能。 
本文提出的用于迅速地识别和/或表征微生物剂的系统可以被有利地与用于检测试样容器中的剂(agent)的存在的自动化检测仪器组合，如在本文公开的实施方案中描述的。在这种组合中，本发明的系统和方法组合了这样一种检测仪器，该检测仪器操作成检测容纳有对于微生物剂存在是阳性的血液或其他样品的容器，以及微生物剂的快速的和自动化的识别。在一个实施方案中，检测仪器可以被耦合于或集成于如本文描述的在检测时进行微生物剂的识别和/或表征所必需的另外的步骤的自动化识别和/或表征仪器。所得到的组合的系统提出用于在检测时进行快速的识别和/或表 征的独特的自动化解决方案，提供了完整的系统解决方案。从首先将生物样品加载入检测容器(例如瓶子)中至识别和/或表征的总时间在大多数情况下通常少于24小时。此外，不同于如现有技术中的在瓶子被测试为是阳性的之后另外耗费一至三天以获得微生物剂的识别和/或表征，这样的结果在使用本发明的系统和方法时可以潜在地在少于一个小时内获得。本公开的仪器还提供在白昼或黑夜的任何时间提供快速的和自动化的识别和/或表征结果的能力。 
本公开的系统和方法具有其他附带的益处和特征，包括以下的潜力：(a)减少实验室人员向锋利的和生物公害的材料的暴露；(b)减少实验室劳动力和使用者错误；(c)改进样品追踪、跟踪能力和信息管理；(d)与实验室自动化系统的接口连接；(e)改进工作流程和人体工学；(f)通过递送临床上相关的可行为信息来改进患者护理；以及(g)通过更早地集中于合适的抗微生物治疗和减少住院时间提供更快的结果，由此潜在地减少成本。 
许多另外的相对于现有技术的优点和益处将在下文在以下的详细描述中被解释。 
概述 
大体上，公开了一种用于对样品中的微生物剂进行快速的检测以及识别和/或表征微生物剂的自动化系统。在一种形式中，该系统包括接收容纳样品的试样容器的检测仪器。检测仪器包括被加热的包围物以及检测单元，被加热的包围物用于培育试样容器，检测单元询问试样容器以检测试样容器是否对于样品中的微生物剂的存在是阳性的。系统包括一次性分离装置的供应部。系统还包括自动化识别/表征仪器。该仪器接收被检测仪器检测为是阳性的试样容器。识别/表征仪器包括：(a)样品移除设备，其操作成从试样容器移除样品的部分并且将所述部分加入从分离装置的供应部获得的分离装置；(b)分离和浓缩站，其在接收样品的所述部分之后在分离装置上操作，从而将微生物剂从样品中的其他产物分离并且在分离装置内浓缩微生物剂；并且(c)识别和/或表征模块，其询问被浓缩的微生 物剂以识别和/或表征微生物剂。 
在另一个方面，本发明可以被视为一种用于对样品中存在的微生物剂进行快速的识别和/或表征的方法，样品被加载入试样容器中，该方法包括以自动化的方式进行以下步骤： 
(a)培育试样容器； 
(b)周期性地询问试样容器，以确定其是否对于试样容器内的微生物剂的存在是阳性的； 
(c)当试样容器被确定为是阳性的时，从试样容器抽出样品的一部分； 
(d)将生物样品的所述部分引入一次性分离装置中； 
(e)在进行步骤(d)之前或之后，将生物样品的所述部分中的组分溶解； 
(f)在分离装置内分离和浓缩微生物剂；以及(g)分析被浓缩的微生物剂以识别和/或表征微生物剂。 
步骤(a)-(g)可以在集成的检测和识别/表征仪器内自动地进行，如本文描述的。 
在一个实施方案中，分析步骤(g)包括对被浓缩的微生物剂进行光谱分析的步骤。在另一个实施方案中，光谱分析包括(i)固有荧光光谱(intrinsic fluorescence spectroscopy)或(ii)拉曼光谱中的一种。 
该方法还可以包括步骤(f)(1)从分离装置抽出被浓缩的微生物剂，并且其中步骤(g)在被浓缩的微生物剂从分离装置抽出之后对被浓缩的微生物剂进行。 
分析步骤(g)可以包括下述中的至少一个：(i)对被浓缩的微生物剂进行光谱分析，(ii)对被浓缩的微生物剂进行质谱测定，(iii)对被浓缩的微生物剂进行分子测试和(iv)将被浓缩的微生物剂引入微生物表征测试装置中并且使测试装置经受分析。 
在一个配置中，步骤(a)和(b)在自动化检测仪器中进行，并且其中步骤(c)、(d)、(e)和(f)在自动化识别和/或表征仪器中进行。 
在再一个方面，本发明可以被视为公开一种用于对微生物剂进行快速的表征和/或识别的自动化方法，该方法包括以下步骤：(a)提供检测子系统和检测设备，检测子系统具有入口位置，该入口位置用于接收容纳有待测试的样品的试样容器，检测设备用于检测何时试样容器对于在试样容器内的样品中的微生物剂的存在已变为是阳性的；(b)当试样容器已变为阳性时，自动地将试样容器运动至远离检测子系统的识别和/或表征子系统；(c)在表征和/或识别子系统内，自动地进行以下步骤：(1)从试样容器抽出样品的部分；(2)将样品的被抽出的部分分配入一次性分离装置中；(3)将样品的被抽出的部分内的微生物剂在分离装置内浓缩；以及(4)分析被浓缩的微生物剂以表征和/或识别微生物剂。 
在又一个方面，已经公开一种用于对微生物剂进行快速的表征和/或识别的自动化方法，该方法包括以下步骤：(a)接收容纳有待在检测仪器中测试的样品的试样容器；(b)检测何时试样容器对于样品中的微生物剂的存在已变为是阳性的；(c)当这样的检测已经发生时，自动地从试样容器移除样品的部分并且将样品的所述部分放置入一次性分离装置中；(d)在一次性分离装置中分离和浓缩微生物剂，以及(e)分析被浓缩的微生物剂以识别和/或表征微生物剂。 
在又一个方面，已经公开一种样品测试系统，该系统组合地包括：检测子系统和检测设备，检测子系统具有入口位置，该入口位置用于接收容纳有待测试的样品的试样容器，检测设备用于检测何时试样容器对于样品中的微生物剂的存在已变为是阳性的；识别和/或表征子系统，其接收阳性试样容器并且具有用于自动地表征和/或识别阳性试样容器中的微生物剂的模块；以及用于自动传递的设备，其自动地将阳性检测容器从检测子系统传递至识别和/或表征子系统。 
用于自动传递的设备可以采取传送器系统的形式，如在下文的多个实施方案中描述的。自动传递还可以采取机器人臂组件的形式。在又一个实施方案中，传送器系统包括第一传送器和第二传送器，并且其中该系统包括通过第一传送器而串级链接(daisy chain)和耦合于彼此的两个检测子系统，并且其中检测子系统中的一个通过第二传送器而耦合于识别和/或表 征子系统，并且其中在两个检测子系统的任一个中被检测为阳性的试样借助于第二传送器而被运动至识别和/或表征子系统。 
在本文描述的某些实施方案中，自动化识别和/或表征仪器中的识别模块在被浓缩的微生物剂被容纳在分离装置内时询问被浓缩的微生物剂，并且为此分离装置可以由合适的材料制成并且是光学上透明的以利于光学询问。例如，识别模块可以包括以下特征：于2009年10月30日提交的名称为“Methods for the isolation and identification of microorganisms(用于微生物的分离和识别的方法)”的美国序列号12/589,929；于2009年10月30日提交的名称为“Separation device for use in the separation，identification and/or characterization of microorganisms(用于微生物的分离、识别和/或表征的分离装置)”的美国序列号12/589,969；于2009年10月30日提交的名称为“Method for separation，identification and/or characterization of microorganisms using spectroscopy(用于微生物的使用光谱学的分离、识别和/或表征的方法)”的美国序列号12/589,952；于2009年10月30日提交的名称为“Method for separation，identification and/or characterization of microorganisms using mass spectrometry(用于微生物的使用质谱测定的分离、识别和/或表征的方法)”的美国序列号12/589,936；于2009年10月30日提交的名称为“Method for separation and characterization of microorganisms using identifier agents(用于微生物的使用识别物剂的分离和表征的方法)”的美国序列号12/589,985；于2009年10月30日提交的名称为“Method for detection，identification and/or characterization of microorganisms in a sealed container(用于密封容器中的微生物的检测、识别和/或表征的方法)”的美国序列号12/589,968；以及于2009年10月30日提交的名称为“Method for separation，identification and/or characterization of microorganisms using raman spectroscopy(用于微生物的使用拉曼光谱的分离、识别和/或表征的方法)”的美国序列号12/589,976，其全部内容通过引用并入本文。设想多种用于在识别仪器中使用的光学技术，包括例如光谱测定，例如测量来自被浓缩的微生物剂的固有荧光的荧光光谱、漫反射光谱、拉曼光谱、或其他能够基于微生物的化学的或物理的组成来表征和/或识别微生物的光学技术。在其他实施方案中，识别仪器可以包括另外 的仪器，该仪器从分离装置移除被浓缩的微生物剂的全部或一部分并且例如通过质谱仪或通过另一种一次性的测试装置(例如测试条或测试卡)而直接地分析被浓缩的微生物剂。 
在样品的溶解被期望为伴随着微生物剂在分离装置中的分离和浓缩这种情况下的应用中，具体的选择性的溶解缓冲剂(lysis buffer)(“溶解剂”)可能对于所有预期的在样品中存在的生物不是最优的。在阳性的样品由于非最优的溶解过程而不产生识别或表征结果的这种情况下，系统可以被配置为自动地使用可选择的溶解缓冲剂制剂再处理样品。关于在相关联的检测仪器中被测量的生长速率的信息可以被用于选择对于再处理来说最优的溶解缓冲剂制剂。当再处理时，预期的是，真阳性将产生结果。否则，样品通过检测子系统而被认为是假阳性的。因此，在该仪器的一个配置中，不同的溶解缓冲剂的多个容器包括在该仪器中，并且所选择的溶解缓冲剂被获得，例如被加载入用于从试样容器抽出样品的取样装置中。 
对于本领域中已知的检测技术(例如在BacT/ALERT仪器中)，假阳性以非常低的比率发生。然而，直到培养样品在培育条件下已经被测试五天，样品的最终的阴性确定才能够被作出。因此，在一个可能的实施方案中，识别/表征仪器可以通过自动地将试样容器返回至测试的培育/搅拌/检测模式而继续测试假的“阳性”培养样品。根据本实施方案，继续的测试在被容纳在识别/表征仪器中的培育机架内发生。可选择的实施方案是将试样容器返回至相关联的检测仪器。因此，自动地再引发试样容器的培育是本公开的另外的可选择的方面。可以利用操作者干预来再引发培育，但是将需要对机构的操作识别仪器的部分的警戒。 
本公开的这些和很多更多的方面和特征将在下文结合所附的附图被讨论。 
附图简述 
以下的详细描述参照所附的附图。意图的是，本文公开的实施方案和附图被认为是例证性的并且以示例而不是限制性的方式被提供。 
图1是用于对测试样品中的微生物剂的快速的非侵入的检测的自动化系统的透视图。如所示的，该系统包括自动化加载机构。 
图2是图1的检测系统的透视图，示出了自动化加载机构的近视图。 
图3是图1的检测系统的透视图，其示出了自动化加载机构以及下抽屉，该下抽屉打开以显露出用于被测试为对于微生物剂的存在是阴性的容器的废物容器。 
图4是被在图1-3的检测系统中处理的试样容器中的一个试样容器的侧视图。虽然检测容器可以采取多种形式，但是在一个实施方案中其被配置为是血液培养瓶。 
图5A是图1的检测系统的一个配置的侧视正视图，其中上门和下门打开，示出了用于保持图4中示出的类型的多个容器的内部室和机架。 
图5B是图5A中示出的检测系统的透视图，其中上门和下门打开，示出了用于保持图4中示出的类型的多个容器的内部室和机架。 
图6是图5A和5B中示出的传递机构的透视图，示出了水平的和竖直的支撑轨道。还示出了第一旋转机构和第二旋转机构，它们可操作成将传递机构围绕一个或多个轴线旋转。 
图7A是图5A和5B中示出的机器人头部和竖直的支撑轨道的透视图。如图7A中所示的，机器人头部被定位为处于竖直的取向，使得被保持在机器人头部内的试样容器也处于竖直的取向。 
图7B是图5A和5B中示出的机器人头部和竖直的支撑轨道的另一个透视图。如图7B中所示的，机器人头部被定位为处于水平的取向，使得被保持在机器人头部内的容器也处于水平的取向。 
图8A-C示出了试样容器的向图5A和5B中示出的机器人头部的保持室中的随时间消逝的加载。如图8A中所示的，夹紧机构夹紧容器的顶部或帽。图8B示出了在加载过程中在中间位置中的容器。图8B示出了在被加载入机器人头部中之后的容器。 
图9A和9B分别是图1-3和5A-5B的检测系统的可选择的配置的透视 图和侧视图，其中上门和下门打开，示出了容器保持结构的可选择的配置。在图9A和9B的实施方案中，机架以滚筒或圆柱类型的配置来布置。 
图10是自动化加载机构的另一个配置的透视图，示出了在水平平面中可操作的第一传送带以及在竖直平面中可操作的第二传送带。 
图11是自动化加载机构的又另一个配置的透视图，示出了在水平平面中可操作的第一传送带以及在竖直平面中可操作并且具有多个桨状物的第二传送带。 
图12是设置有自动化加载机构的罩体和覆盖物的透视图。 
图13是被示出为与检测系统隔离开的自动化加载机构的一个实施方案的透视图。根据本实施方案，自动化加载机构包括加载站或区域、运输机构和入口位置，用于试样容器的全自动化的加载。加载区域的一侧的一部分已经被移除以示出了本实施方案的自动化加载机构的另外的细节。 
图14是图14中示出的自动化加载机构的另一个透视图。容器加载区域被示出为具有可看透内部的特征以用于显露自动化加载机构的其他特征，如本文描述的。 
图15是图14中的滚筒状加载机构、竖直滑槽、定位装置和系统传递装置的近视透视图。滚筒状加载机构、竖直滑槽、定位装置和系统传递装置被示出为与检测系统隔离开。 
图16是图14-15中示出的自动化加载机构的横截面图。更具体地，图16是滚筒状加载机构和竖直滑槽的横截面图，示出了下落穿过滑槽的试样容器。如图16中所示的，在试样容器的底部下落穿过滑槽时，试样容器的顶部或帽被锥形的横档简单地保持就位，由此使试样容器直立。 
图17是包括图14中示出的自动化加载机构的自动化检测设备的透视图。自动化加载机构的容器加载区域被示出为处于用于微生物剂的快速的非侵入的检测的自动化系统的前部的使用者可到达位置中。自动化检测系统和容器加载区域被示出为使侧面板被移除和/或具有可看透内部的特征以显露其他特征，如本文描述的。 
图18是包括可选择的加载机构的自动化检测设备的透视图。自动化 加载机构的容器加载区域被示出为处于用于微生物剂的快速的非侵入的检测的自动化系统的前部的使用者可到达位置中。自动化检测系统和容器加载区域被示出为使侧面板被移除和/或具有可看透内部的特征以显露其他特征，如本文描述的。 
图19是图17中示出的用于微生物剂的快速的非侵入的检测的自动化系统的下部分的侧视图。自动化检测系统被示出为使侧面板被移除以显露系统的其他特征，如本文描述的。 
图20是图17-19中示出的保持结构和自动化传递机构的透视图。如所示的，在本实施方案中，自动化传递机构包括下水平支撑物、竖直支撑物、枢轴板和机器人头部，用于传递检测设备内的试样容器。为了清楚，保持结构和自动化传递机构被示出为与检测设备隔离开。 
图21A-B是图20中示出的自动化传递机构的枢轴板和机器人头部的透视图。机器人头部被示出为具有夹紧机构和试样容器的横截面图，以显露夹紧机构的特征。如图21A中所示的，机器人头位置于枢轴板的第一端处并且处于水平的取向，使得试样容器也被定向成处于水平的取向。在图21B中，机器人头部被示出为位于枢轴板的第二端处并且处于竖直的取向，使得试样容器也被定向成处于竖直的取向。 
图22是自动化检测设备的可选择的配置的透视图，示出了用户界面、状态屏幕、定位器装置覆盖物和两个阳性容器端口。 
图23是示出了检测设备的另一个设计配置的透视图。如图23中所示的，检测系统包括第一检测设备和第二检测仪器。 
图24是自动化检测系统的又另一个实施方案的透视图。如所示的，自动化检测系统包括具有自动化加载机构的第一检测设备以及被联接或“串级链接”于第一检测设备的第二或下游检测设备，如本文描述的。 
图25A-C示出了随时间的消逝用于将试样容器从第一检测设备推动至第二或下游检测设备的推动器臂机构。 
图26示出了被示出为与检测系统隔离开的保持结构和搅拌组件的透视图。 
图27A是机架保持结构以及用于将试样容器牢固地保持在机架保持结构内的保持特征的透视图。 
图27B示出了图27A中示出的机架保持结构和保持特征的横截面图。 
图27C是图27A的机架保持结构和保持特征的俯视横截面图，示出了倾斜的螺旋弹簧的示意性的图示。 
图28A-B示出了用于将多个试样容器携带至检测设备的承载器的第一和第二透视图。如所示的，承载器包括多个用于保持多个试样容器的保持槽道。图28A还示出了两个相对的夹紧特征或把手，以及用于在加载站处释放多个试样容器的分离机构，如本文描述的。 
图29示出了检测系统的另一个可能的配置的透视图。如图29中所示的，检测系统包括用于从图28A-B中示出的承载器释放一个或多个试样容器的释放机构。 
图30是示出了在检测系统的操作中进行的步骤的流程图。 
图31是用于对在样品中存在的微生物剂的快速的识别和/或表征的自动化仪器的框图。 
图32是在图31中示出的仪器的一个可能的配置的透视图。仪器包括用于保持试样容器的机架、一次性物品(包括取样装置和分离装置)的暗盒、机器人传递机构、样品移除设备、离心机形式的分离和浓缩装置、以及识别和/或表征模块(读取站)，识别和/或表征模块(读取站)操作成询问容纳被浓缩的微生物剂的分离装置以进行微生物剂的识别和/或表征。在一个可能的实施方案中，图32的仪器可以与自动化检测仪器(见下文的图58、77-78)集成，在这种情况下，用于试样容器的机架是在检测操作期间保持试样容器的同一个结构。可选择地，识别和/或表征仪器位于自动化检测仪器的远方但是被耦合于自动化检测仪器，如图77中所示的以及在我们的在先临时申请---中并且结合图1-30所描述的。 
图33是图32的识别和/或表征仪器的俯视平面图，示出了阳性试样容器的机架在一个用于培育的位置中。 
图34是图32的仪器的俯视平面图，示出了用于阳性试样容器的机架 被运动至用于将样品从瓶子抽出的位置以进行识别和/或表征测试。 
图35是图32-34的实施方案的另一个透视图。 
图36是被与图31的识别/表征仪器共同地使用的分离装置的透视图。分离装置从阳性试样容器接收样品的一部分。微生物剂在以本文描述的方式位于分离装置中的毛细管的底部处浓缩。然后被浓缩的微生物剂被识别和/或表征读取模块询问以表征和/或识别微生物剂。 
图37是图36的分离装置的透视图。 
图38是图36和37的分离装置的横截面图。 
图39是被装配至图36-38的分离装置的下端的端帽的横截面图。 
图40是图36的分离装置的横截面图，示出了在离心之后的在分离装置的毛细管中的被浓缩的微生物剂。 
图41是图36的分离装置中的被浓缩的微生物剂正在被识别/表征或读取模块询问的示意性的图示。 
图42是图36的分离装置的可选择的实施方案的透视图。 
图43是图42的分离装置的横截面。 
图44是在识别和/或表征仪器内使用的一次性取样装置的一个实施方案的图示。 
图45是示出了识别和/或表征仪器中的样品移除设备的从一次性装置的暗盒拾取图44的取样装置中的一个的操作的详细透视图。暗盒包括许多图46或42的分离装置以及许多图44的取样装置。 
图46是详细透视图，示出了样品移除设备的对检测容器的顶部处的阻挡器杀菌以及使检测容器通风的操作。 
图47是在图46中示出的位置中的样品移除设备的更详细的图示。 
图48是示出了样品移除设备的将检测容器内的样品的一部分抽出而送入图44的一次性取样装置中的一个中的操作的详细透视图。 
图49是在图48的位置中的样品移除设备的更详细的图示。 
图50A-50C是样品移除设备的三个透视图，示出了将样品分配入分离装置中的一个中并且将取样装置传递至废物容器的操作。 
图51是样品移除设备的一序列的透视图，示出了将分离装置传递至分离和浓缩站并且在识别和/或表征模块中对分离装置进行光学询问的操作。 
图52是分离和浓缩站以及识别和/或表征模块的更详细的图示。 
图53是识别和/或表征仪器的一序列的三个透视图，示出了拾取分离装置、将分离装置传递至废物容器并且将分离装置放置在废物容器中的操作。 
图54是将分离装置放置入废物容器中的操作的更详细的图示。 
图55是识别和/或表征仪器的可选择的配置的框图，其中被浓缩的微生物剂被从分离装置移除并且在移除之后被分析。分析可以被许多不同类型的系统或单元中的任何一个进行，系统或单元包括分子诊断测试单元、质谱测定单元、或微生物识别测试装置以及相关联的处理仪器。 
图56A-56C是示出了在自动地检测微生物剂在试样容器中的存在(图56A)和自动地识别和/或表征微生物剂(图56B和56C)的操作中进行的步骤的流程图。 
图57是用于样品中的微生物剂的快速的和自动化的识别和/或表征的仪器的第二实施方案的透视图。 
图58是图57的仪器的透视图，示出了用于保持试样容器的机架的一个可能的配置。在图58的实施方案中、机架包括用于试样容器的培育的特征、用于试样容器的搅拌的特征以及用于试样容器内的微生物生长的自动化检测的特征。因此，图58示出了其中自动化检测和识别仪器可以被组合为单一的仪器的一个实施方案。 
图59是图57和58的实施方案的另一个透视图。多轴机器人(multiple axis robot)用于接近试样容器并且使用一次性取样装置进行取样操作。 
图60是容纳一次性取样装置和一次性分离装置的暗盒的透视图，暗 盒可以在图32-35或57-59的仪器中使用。 
图61是图59的实施方案中所使用的多轴机器人的透视图。 
图62是一次性取样装置的可选择的实施方案的透视图，示出了在图44中示出的大体上的设计的变化。 
图63是图62的取样装置的横截面图。 
图64是被示出为夹紧图62的取样装置的图61的机器人的臂的远端的详细的透视图。 
图65是被示出为夹紧图62的取样装置的图61的机器人的臂的远端的另一个详细的透视图。 
图66是在图61的机器人上的泵组件的透视图，泵组件操作成向取样装置提供真空和正压，以(a)从试样容器中的一个抽出样品的小部分以及(b)将样品分配入图36和60的一次性分离装置中的一个中(可选择地在使样品溶解之后)。 
图67是使用图62的取样装置进行对试样容器中的一个的取样操作的图61的机器人的透视图。 
图68是在图67中示出的取样操作的更详细的视图。 
图69是图62的取样装置的透视图，该取样装置被放置入图56和57中示出的旋涡器(vortexer)中以利于在从试样容器中的一个抽出的样品中的细胞组分的溶解。 
图69A是旋涡器的透视图，该旋涡器具有可选择的围绕取样装置的保持器的盘管加热器以加热保持器并且将取样装置内的样品保持在37摄氏度。 
图70是在涡流操作期间正在被机器人手保持的图62的取样装置的透视图。 
图71A和71B是旋涡器和取样装置的侧视图和横截面图。 
图72A和72B是用于被结合入旋涡器中的取样装置的保持器的横截面图和透视图。 
图73A、73B和73C分别是在样品从取样装置被引入分离装置中之前取样装置和分离装置的横截面图、侧视图和透视图。图73D是取样和分离装置的另一个透视图，其中取样装置的橡胶针护套显示为被部分地除去，以示出取样装置的针。 
图74是处在适当位置中用于将样品的一部分注射入分离装置中的取样装置的透视图。 
图75是在图74中示出的注射操作的侧视图。 
图76是取样装置和分离装置的示出了注射操作的横截图。 
图76A是图57的杯和杯保持器的详细视图，示出了杯接收分离装置中的一个；图76B示出了被插入图76A的杯中的分离装置；图76C是图76A的杯保持器、杯和分离装置的横截面。 
图77是通过传送器而耦合于自动化识别和/或表征仪器的用于检测生物样品中的微生物剂的检测仪器的示意性的图示。 
图78是以自动化的方式例如通过传送器接收试样容器的组合的自动化检测和识别仪器的示意性的图示。 
图79是由使用者例如通过打开在仪器的前面板中的门来手动地接收试样容器的组合的自动化检测和识别仪器的示意性的图示。图79的实施方案可以例如采用在图57中示出的排列被实施。 
图80是示出了控制图57-86的仪器的操作的计算机系统的示意性的框图。 
图81A-C是示出了一序列的处理指令的流程图，其使用固有荧光测量来进行对被浓缩的微生物剂的识别和/或表征。 
图82-57是固有荧光(IF)测量及其变换的曲线图，其图示了图51A的预处理指令在最小化生物组内的菌株与菌株间的差异(strain-to-strain variation)的方面的益处。 
图88和89是对数变换的IF测量的一阶导数的曲线图，示出了在315nm和415nm的激发波长的物种的子集之间的识别潜在性。 
图90是可以被与图1的识别/表征仪器共同地使用的分离装置的第二实施方案的透视图。本实施方案的分离装置具有分离的溶解室和分离的分离室，二者被流体流动通道连接。 
图91是图90的分离装置实施方案的透视图，示出了被从分离装置分离的顶板和基部板 
图92是在图90中示出的分离装置实施方案的主体部分的俯视图。 
图93是沿着图92中示出的分离装置实施方案的线A-A的横截面图。 
图94是沿着图92中示出的分离装置实施方案的线B-B的横截面图。 
图95是可以被与图31的识别/表征仪器共同地使用的组合的取样和分离装置的透视图。 
图96是具有被示出为在打开位置中的夹管阀(pinch valve)的在图65中示出的组合的取样和分离装置的前视图。 
图97是具有被示出为在打开位置中的夹管阀的在图96中示出的组合的取样和分离装置的横截面图。 
图98是具有被示出为在关闭位置中的夹管阀的在图95中示出的组合的取样和分离装置的前视图。 
图99是具有被示出为在关闭位置中的夹管阀的在图97中示出的组合的取样和分离装置的横截面图。 
图100是组合的取样和分离装置的第二实施方案的透视图。 
图101是图100中示出的组合的取样和分离装置的横截面图。 
图102是图101中示出的阀的横截面图。 
图103是可以被与图31的识别和/或表征仪器共同地使用的组合的取样和分离装置的第三实施方案的侧视图。 
图104是图103中示出的组合的取样和分离装置的横截面图。 
图105是图103中示出的组合的取样和分离装置的分解图。 
图106是可以被与图31的识别/表征仪器共同地使用的组合的取样和 分离装置的第三实施方案的透视图。 
图107A是图106中示出的组合的取样和分离装置的侧视图。 
图107B是图107A中示出的组合的取样和分离装置的横截面图。 
图108A是图106中示出的组合的取样和分离装置的侧视图。 
图108B是图108A中示出的组合的取样和分离装置的横截面图。 
详细描述 
如在概述部分中提到的，本文件描述了用于对存在于试样容器内的微生物剂检测的自动化系统以及用于对存在于试样容器内的微生物剂检测的仪器和方法，以及用于对微生物剂自动识别和/或表征的仪器和方法。用于对微生物剂的存在进行检测的仪器和方法将在部分1中提出(图1-30)。用于对微生物剂进行识别和/或表征的仪器和方法将在部分2中描述(图31-108)。用于将两个仪器集成为分离的仪器或集成为一个组合的仪器的特征将在本文件中的多个位置处被描述。这些特征可以包括自动化加载和卸载特征、传送器特征以及在试样容器——包括但不限于以瓶子或类似物的形式的试样容器——上操作的机器人操纵特征。 
部分1用于对用于微生物剂生长的试样容器进行检测的自动化仪器(图1-30) 
本文描述了用于对被容纳在样品容器例如培养瓶内的测试样品中的微生物剂(例如微生物)的存在进行非侵入的检测的自动化系统或仪器。自动化系统或仪器的一个实施方案在本文中结合图1-8C描述。其他可能的实施方案和设计替代形式结合图9A-30被示出，并且在本文中被描述。自动化系统可以包括以下特征中的一个或多个：(1)壳体，其包围内部室；(2)自动化加载机构，其用于将一个或多个容器加载入系统的内部室中；(3)自动化容器管理机构或定位器装置，其用于将容器在系统内的多个工作流程站之间运动或定位；(4)自动化传递机构，其用于容器在系统内的传递；(5)一个或多个容器保持结构，其用于保持多个试样容器，其可选择地设置有搅拌组件；(6)检测单元，其用于微生物生长的检测；和/ 或(7)用于将试样容器从系统自动化卸载的机构。为了更好地意识到检测系统的被图示的实施方案如何操作，本说明书可以在具体的检测仪器(血液培养仪器)和试样容器(血液培养瓶)的内容中描述自动化检测设备。然而，本领域技术人员将容易地意识到，检测设备可以以其他实施方案实施，根据本文公开的具体的实施方案的变化可以被进行以适合具体的实施，并且因此用于实施本发明的优选的实施方案和最好的模式的本发明的描述以例证而不以限制的方式被提供。 
系统综述 
本文描述了自动化检测系统100(例如，如图1-3和5A-5B中图示的)，自动化检测系统100提供用于对可以在测试样品或试样样品中存在的微生物剂(例如微生物)进行自动化检测的新的构造和方法。大体上，可以使用任何已知的测试样品(例如生物样品)。例如，测试样品可以是被怀疑含有一种或多种微生物剂的临床的或非临床的样品。例如体液的临床样品包括但不限于血液、血清、血浆、血液成份、关节液、尿、精液、唾液、粪便、脑脊液、胃内容物、阴道分泌物、组织均质物、骨髓抽取液、骨均质物、痰、抽吸物、拭子和拭子擦洗物、其他体液、和类似物。可以被测试的非临床的样品包括但不限于食品、饮料、药物、化妆品、水(例如饮用水、非饮用水和废水)、海水压载物、空气、土壤、污水、植物材料(例如种子、叶、茎、根、花、果实)、血液制品(例如血小板、血清、血浆、白细胞部分等等)、捐献器官或组织样品、生物战样品、和类似物。在一个实施方案中，被测试的生物样品是血液样品。 
现在参照图1-30，多个配置对于检测系统100是可能的。如所示的，例如，在图1-3和5A-5B中，自动化检测系统100包括壳体102以及一个或多个自动化机构，自动化机构用于使试样容器500在检测系统100内或从检测系统100加载(见例如200，图1)、运动或定位(未示出)、传递(见例如650，图5A-5B)、搅拌(未示出)和/或卸载。壳体102包括前面板和后面板104A和104B、相对的侧面板(例如左侧面板和右侧面板)106A和106B、顶部面板或顶壁面板108A以及底部面板或地板面板108B， 它们形成包围物，包围检测系统100的内部室620(见例如图5A-5B)。在一个实施方案中，检测系统100的内部室620是用于促进或增强微生物生长的气候受控室(例如其中温度被保持在约37℃的温度受控制的培育室)。如图1-3中所示的，壳体还可以包括第一端口或容器入口位置110、第二端口或读错/错误位置120、第三端口或阳性容器离开位置130、下进入面板140(图1)或抽屉142(图3)、和/或用户界面显示器150。如本领域中已知的，下进入面板140或抽屉142可以包括把手144。还如图1中所示的，壳体102还可以包括上节段160和下节段170，可选择地每个节段包括可操作门(即上门和下门)162和172(见例如图5B)。上门162和下门172可操作成允许进入到检测系统100的内部室620。然而，如本领域技术人员将意识到的，其他设计配置是可能的。例如，在另一个可能的实施方案中，整个前面板可以包括单一的可操作的门(未示出)。 
在一个设计可能性中，如例如图1-3中所示的，下节段170可以具有比上节段160大的轮廓或占位面积(footprint)。根据本实施方案，较大的下节段170的壳体形成搁板180，搁板180在下节段170的顶部表面上并且毗邻于上节段160或在上节段160的前方。该搁板180可以提供使用者工作站和/或通向检测系统100的工作流程进入位置。此外，搁板180可以包括自动化加载工具或机构200。搁板180还可以提供用于第一端口或容器入口位置110、第二端口或读错/错误位置120以及第三端口或阳性容器离开位置130的到达位置。 
在一个实施方案中，如例如图1-3和5A-5B中所示的，检测系统100可以包括自动化加载机构200，用于试样容器500向检测系统100中的自动化加载。自动化加载机构200可以包括容器加载站或区域202、运输机构204和第一端口或容器入口位置110。在操作中，使用者或技术人员可以将一个或多个试样容器500(见例如图4)放置在容器加载站或区域202处。运输机构204，例如传送带206，将把试样容器运输至第一端口或容器入口位置110，并且然后经过入口位置110并且进入检测系统100，由此将容器加载入系统中。自动化加载机构200在本文中更详细地描述。 
如本领域技术人员将意识到的，其他设计可以被采用以用于自动化加 载机构并且在本文中的其它地方被描述。例如，可选择的自动化加载机构在图10-16中示出。在一个实施方案中，如图13-16中所示的，并且如本文更详细地描述的，检测系统100可以采用容器加载区域或储存器302以及滚筒状加载装置308，滚筒状加载装置308用于试样容器的向检测系统100中的自动化加载。 
在另一个实施方案中，如例如图14-15和18中所示的，自动化检测系统100可以具有一个或多个工作流程站404，一个或多个工作流程站404用于获得试样容器的一个或多个测量、读数、扫描和/或成像，由此提供信息，例如容器类型、容器批号、容器有效期、患者信息、样品类型、测试类型、填充水平、重量测量等等。此外，一个或多个工作流程站404可以包括一个或多个容器管理站，例如容器拾取站或容器传递站。例如，自动化检测系统可以具有以下工作流程站中的一个或多个：(1)条形码读取站；(2)容器扫描站；(3)容器成像站；(4)容器称重站；(5)容器拾取站；和/或(6)容器传递站。根据本实施方案，检测系统100还可以具有容器管理工具或容器定位器装置400，如例如图13-15、18和24中所示的。在操作中，容器管理装置或定位器装置400操作成将试样容器500运动或以其他方式定位至一个或多个工作流程站404。在一个设计配置中，工作流程站中的一个或多个被包括在检测系统100的壳体102内。在一个实施方案中，如在图14-15中最好地示出的，自动化加载机构300的滚筒或滚筒状加载装置308和竖直地取向的滑槽332可以操作成将试样容器存放或放置入定位器槽道402中，如本文其它地方描述的。在另一个实施方案中，如在图18和24中最好地示出的，自动化加载机构200的运输机构204或传送带206可以操作成将试样容器存放或放置入定位器槽道402中，如本文其它地方描述的。如本领域中已知的，检测系统100还可以包括一个或多个用于将试样容器导向进入定位器槽道402中的导轨(未示出)。根据这两个实施方案，然后容器管理装置或定位装置400可以旋转成将试样容器在系统内的多个工作流程站404之间运动或定位，多个工作流程站404例如条形码读取站、容器扫描站、容器成像站、容器称重站、容器拾取站和/或容器传递站。容器管理装置或定位器装置400在本文中更详细地描述。 
如例如图5A-8C中所示的，检测系统100还可以包括自动化传递工具或机构650，自动化传递工具或机构650用于在检测系统100的壳体102内传递试样容器500。例如，传递机构650可以将试样容器500从入口位置或端口110(见例如图1-3)传递入检测系统100的内部室620中，并且将容器500放置入接收结构或槽道602中的一个中，接收结构或槽道602被包含在多个保持结构或机架600中的一个中。在另一个实施方案中，传递机构650还可以被用于重新布置、传递或以其他方式管理系统内的试样容器500。例如，在一个实施方案中，传递机构650可以用于使被检测为对于微生物生长是阳性的试样容器500(在本文中被称为“阳性”容器)从保持结构或机架600传递至阳性容器位置，例如阳性容器离开位置或端口130(见例如图1)，在阳性容器离开位置或口130处，使用者或技术人员可以容易地从检测系统100移除阳性容器500。在另一个实施方案中，传递机构650可以用于将在指定的时间已经过去之后被确定为对于微生物生长是阴性的容器500(在本文中被称为“阴性”容器)从保持结构或机架600传递至系统内的阴性容器位置(例如阴性容器废物箱146(见例如图1))，在阴性容器位置处，使用者或技术人员可以容易地接近废物箱146以进行容器500的移除和处理。如本领域技术人员将意识到的，其他设计可以被采用以用于自动化传递机构并且在本文中的其它地方被描述。例如，另一种设计配置在本文中结合图17-21B被描述。 
检测系统100将还包括用于检测试样容器500中的生长的工具(例如检测单元)(见例如图27)。通常，可以使用任何本领域中已知的用于检测容器中的微生物生长的工具。例如，如本领域中熟知的，每个保持站或机架600可以具有线性扫描光学系统，线性扫描光学系统具有非侵入地监测每个试样容器500中微生物生长的能力。在一个实施方案中，光学系统可以询问容器500中的传感器(例如液体乳液传感器(LES)传感器)514(见例如图4)，由此检测容器内的微生物生长。 
检测系统100还可以包括用于卸载“阳性”和/或“阴性”试样容器500的自动化卸载机构。该自动化卸载机构可以操作成确保一旦“阳性”或“阴性”读数已经对于每个试样容器500被作出，容器500便被从容器 接收结构或槽道602移除(见例如图5A和5B)，留出用于另一个待被加载入检测系统100中的容器的空间，由此增加系统处理能力。 
试样容器 
试样容器500，例如在图4和27B和其他附图中示出的，以标准的培养瓶(例如血液培养瓶)的形式而示出。然而，培养瓶(例如血液培养瓶)的描述以示例而不作为限制的方式被提供。如图4中所示的，试样容器500包括顶部部分502、主体504和基部506。容器500可以包括用于在检测系统或离线设备内对容器500进行自动化读取的条件码标签508。如图4和27B中所示的，容器500的顶部部分502典型地包括窄部分或颈部510，开口516延伸穿过窄部分或颈部510以提供与容器的内部室518的连通。如图27B中所示的，容器还包括封闭器装置512(例如阻挡器)，封闭器装置512可选择地具有可刺穿的隔膜，并且容器还可以具有传感器514(例如LES传感器)，传感器514被形成或设置在容器500的底部中以用于对容器500中的微生物生长的存在进行比色检测的目的。容器500的配置不是特别重要的，并且本发明的系统和方法可以适应于被设计为用于培养测试样品(例如生物测试样品)的多种容器。图4和27B中示出的类型的容器500是本领域中熟知的并且在本文件的背景部分中所引用的专利文献中被描述。 
在一个实施方案中，试样容器500接种有测试样品(例如临床的或非临床的生物样品)，并且被加载入检测系统100中/从检测系统100卸载出来。容器500还可以包括用于促进和/或增强微生物或微生物生长的生长介质或培养基(growth or culture medium)(未示出)。使用生长介质或培养基进行微生物培养是熟知的。合适的生长介质或培养基提供对于微生物生长合适的营养的和环境的条件，并且应当含有待被在试样容器500中培养的微生物所需要的所有营养。在足以允许微生物的自然放大的时间间隔(该时间间隔在物种之间不同)之后，容器500在检测系统100内被测试微生物或微生物生长的存在。测试可以连续地或周期性地进行，使得容器可以尽可能快地被确定为是对于微生物生长阳性的。 
在一个实施方案中，一旦容器500在检测系统100中被检测为是阳性的，那么系统将通过指示物190(例如视觉提示)、和/或通过在用户界面显示器150的通知、或通过其他工具来通知操作者。 
自动化加载工具或机构 
检测系统100可以包括用于试样容器500的向检测系统100中的自动化加载的工具或机构。在一个实施方案中，如例如图1-3和5A-5B中所示的，自动化加载机构200可以包括容器加载站或区域202、运输机构204和入口位置或端口110。然而，如本领域技术人员将意识到的，自动化加载机构可以采取许多不同的配置。例如，自动化加载机构300的另一种设计配置在本文中结合图13-16被描述。本文描述的各种设计配置以例证而非限制的方式。本文示出的自动化加载机构(例如图1-3、5A-5B和13-16)被示意性地示出并且各部分不是成比例的。 
使用者或技术人员可以使用任何已知的工具将一个或多个试样容器500运输至检测系统100并且将容器500放置在容器加载站或区域202处。例如，在一个实施方案中，使用者或技术人员可以使用被设计为将多个试样容器运输至检测系统100的加载站或区域202的承载器。 
一个可能的承载器设计在图28A和28B中示出。如图28A和28B中所示的，承载器350包括主体351，主体351具有分别的顶部表面352A和底部表面352B、分别的前部表面354A和背部表面354B、分别的相对的侧表面356A和356B(例如右侧表面和左侧表面)、以及被附接于所述相对的侧表面356A、356B的一对相对的使用者把手358A和358B。主体还包括多个通孔360，通孔360每个被配置为将单一的试样容器500保持在其中。主体351还可以包括滑动板362，滑动板362在滑动接合部364内可操作成在“关闭”位置(以束缚住被加载在承载器350内的试样容器500)和“打开”位置(以将试样容器500从承载器350释放)之间往复滑动(见例如图28A中的箭头366)，并且将它们存放至自动化加载机构上或中。滑动接合部364还可以包括弹簧或类似工具，弹簧或类似工具用于在由使用者运输至检测系统的期间将滑动板362锁定在“关闭”位置中。 
如图28A-29中所示的，承载器350还可以包括一对对准臂368A和368B以及释放翼片370，其可与释放机构372一起操作以将试样容器500在检测系统100的自动化加载机构200处释放。释放机构372包括释放杆376和相应于一对对准臂368A和368B的一对槽374，一对槽374用于确保承载器350在加载站或区域202处被合适地对准，从而存放试样容器300。在操作中，技术人员将容纳一个或多个试样容器500的承载器350运输至自动化加载机构200并且使承载器350压紧释放杆376，使对准臂368A和368B与释放机构372的相应的槽374对准。通过使承载器350压紧释放杆376，释放翼片370被推动或下压，由此将滑动板362运动至“打开”位置并且允许试样容器500从通孔360下落出来并且下落至加载站或区域202上。技术人员可以然后将承载器350向上提升，直到承载器主体351和多个通孔360清除试样容器500，由此将容器存放在自动化加载机构200处以自动加载入检测系统100中。如本领域技术人员将意识到的，其他设计配置是可能的。 
如图1-3中所示的，加载站或区域202通常是自动化加载机构200的可容易地到达的位置或区域，在该位置或区域，使用者或技术人员可以放置一个或多个试样容器500以加载入检测系统100中。一旦位于加载站202处，容器500便将通过使用运输机构204而从加载站或区域202运输至入口位置或端口110，并且然后被运输经过入口位置或端口110并且进入检测系统100中。因此，使用者或技术人员可以简单地将一个或多个试样容器500放置在加载站或区域202处而离开，同时容器500被自动地加载入检测系统100中。一旦试样容器500已经被运输入系统中，它们便可以通过使用容器管理装置或定位器装置而被运动至一个或多个工作流程站，和/或被传递至保持结构或机架，如本文其它地方描述的。 
在一个实施方案中，如图1-3、5A和5B中所示的，运输机构204是传送带206，传送带206可操作成将容器500运输(例如传送)至入口位置或端口110并且然后运输经过入口位置或端口110并且进入检测系统100中。然而，用于将试样容器500从加载站或区域202运输至入口位置或端口110的其他工具或机构被设想，并且可以包括但不限于进料螺杆、 具有凹槽或模塑板的定时带、和类似物。在其他实施方案中，试样容器500的向检测系统100中的自动化加载的过程还可以包括使用传递机构650将容器传递至保持结构或机架，或使用容器定位器装置(见例如图24，400A)将容器运动至一个或多个工作流程站，如下文描述的。 
如图1-3、5A和5B中所示的，加载站或区域202和运输机构204包括传送带206。根据本实施方案，使用者或技术人员可以将一个或多个试样容器500放置在传送带206的特定的位置或区域(即加载站或区域202)处，以进行容器500的向检测系统100中的自动化加载。传送带206可以连续地运行，或可以被加载站或区域202处的容器500的物理存在激活。例如，系统控制器可以被用于基于对加载站202处的一个或多个试样容器的存在或不存在进行指示的信号(例如光传感器)来操作传送带206(即将其启动或关闭)。相似地，一个或多个传感器可以在入口位置或端口110处被使用以指示是否容器被不适当地加载和/或已经翻倒并且可能导致堵塞。传送带206操作成将容器500从加载站或区域202(例如传送带206的左部分，如图1中所示的)运动或运输至入口位置或端口110，由此将待被加载入检测系统100中的一个或多个容器500积聚在入口位置或端口110处。典型地，如图1-3和5A-5B中所示的，加载站或区域202、运输机构204或传送带206、以及入口位置或端口110被定位在检测系统100的外部或在检测系统100的壳体102上。在一个实施方案中，自动化加载机构200被定位在搁板180上，搁板180被定位在下节段170的顶部上并且毗邻于系统100的上节段160。此外，如所示的，运输机构或传送带206典型地在水平平面中操作，从而将试样容器500保持为处于竖直的或直立的取向(即，使得容器500的顶部部分506向上)以加载入检测系统100中(见例如图1-3和5A-5B)。如图1-3中所示的，运输机构或传送带206例如从左向右、或从加载站或区域202朝向入口位置或端口110运动，以运输一个或多个独立的容器500(见例如图2，箭头208)。 
在一个实施方案中，如例如图1-3和10-11中所示的，自动化加载机构200将还包括一个或多个导轨210，导轨210被定位为与运输机构或传送带206的一侧或两侧并列。一个或多个导轨210起到在运输机构或传送 带206的操作期间将试样容器500导向或引导至入口位置或端口110的作用。在一个实施方案中，导轨操作成将试样容器引导或导向成在自动化加载机构200的背部处的单一行线(single file line)，在单一行线处试样容器等候其顺序以待被每次一个容器地加载入检测系统100中。在另一个设计方面，如例如图22中所示的，检测系统100还可以包括定位器装置覆盖物460，覆盖物460覆盖定位器装置(本文其它地方描述的)并且包围其中的内部定位器装置室(未示出)。定位器装置覆盖物460可以包括一个或多个容器导轨462，一个或多个容器导轨462用于在试样容器500从自动化加载机构200被运输至入口位置或端口110并且然后运输入内部室中时对试样容器500进行导向，由此自动地将试样容器加载入系统中。根据本实施方案，内部定位器装置室(未示出)被认为是内部室的一部分，内部室被在本文其它地方描述。 
在又另一个实施方案中，自动化加载机构200还可以包括用于在试样容器500进入检测系统100时读取或以其他方式识别试样容器500的工具或装置。例如，容器500可以包括能够被读取以进行容器识别以及在系统内的追踪的条件码标签508。根据本实施方案，检测系统100将包括在系统内的一个或多个位置处的一个或多个条形码读取器(见例如图14-15中的410)。例如，检测系统100可以包括在入口位置或端口110处的条形码读取器，以在进入检测系统时对各个容器500进行读取、识别和记录到检测系统控制器中。在另一个实施方案中，入口位置或端口110还可以包括用于在入口位置或端口110内使容器旋转以能够进行条件码标签508的读取的工具或装置(例如容器旋转器或旋转转盘，如本文其它地方描述的)。在另一个可能的实施方案中，传递机构(见例如图5B，650)可以旋转容器500以能够进行条件码标签508的读取。一旦条形码已经被读取，那么传递机构将典型地使容器500从入口位置或端口110传递至在多个保持结构或机架600中的一个保持结构或机架600中的多个接收结构或槽道602中的一个接收结构或槽道602。 
在又另一个实施方案中，如果条形码508不能被合适地读取(例如标记物被读错或读取错误发生)，那么检测系统控制器(未示出)可以将容 器500引导至读错/错误位置或端口120，以供使用者获得不能读取的或读错的容器500。使用者可以使用自动化加载机构200和/或根据使用者的判断来再加载容器，可以可选择地手动地加载容器500和将容器500信息手动输入系统控制器中(例如使用用户界面150)。在另一个实施方案中，检测系统100可以含有高优先级(或STAT)装载站(未示出)，用于高优先级容器的加载和/或用于在标记物已经被读错或读取错误已经发生时的容器的手动加载。 
自动化加载机构的另一个设计配置在图10中示出。如图10中所示的，自动化加载机构200包括加载站或区域202、第一传送带206以及入口位置或端口110。传送带206操作成将试样容器500从系统100的左边缘(即加载站202的位置)运输至入口位置或端口110。在本实施例中，运动是从左至右并且在图10中由箭头220表示。自动化加载机构200还可以包括导轨210和第二传送带212，第二传送带212围绕一组齿轮或轮214、216操作。根据本实施方案，第二传送带212在第一水平传送带206的上方的竖直平面中被定向并且可操作，并且可以以顺时针的或逆时针的方式操作(即将皮带从左向右或从右向左运动)。第二竖直定向的传送带212的顺时针的或逆时针的操作可以向试样容器500提供围绕容器的竖直轴线的分别的逆时针的或顺时针的旋转。申请人已经发现，向试样容器500提供顺时针的或逆时针的旋转可以在多个试样容器500在入口位置或端口110处积聚时防止和/或减少自动化加载机构200的阻塞或堵塞。一旦容器500已经到达入口位置或端口110，那么它们可以被运动入检测系统100中。 
在又另一个实施方案中，自动化加载机构200还可以含有被定位在第一传送带206的下方的水平平面中的背衬板(未示出)。如本领域技术人员将意识到的，传送带206可以具有某些屈服性、柔性，或可以以其他方式被认为是“弹性的”。传送带206的这种弹性的本质可以在容器被从加载站或区域202经过传送带206向第一端口或入口位置110运输时导致试样容器500的不稳定性，并且可以导致试样容器500倾倒或翻倒。申请人已经发现，通过在传送带206的下部包括刚性的或半刚性的背衬板，这一 问题可以被减小和/或完全消除，由此减少和/或防止(例如载有已翻倒的容器500的)加载机构200的阻塞或堵塞。通常，可以使用任何已知的背衬板材料。例如，背衬板可以是由塑料、木材或金属制成的刚性的或半刚性的板。 
自动化加载机构的又另一个配置在图11中示出。如图11中所示的，自动化加载机构200可以包括加载站或区域202、传送带206以及入口位置或端口110。也如所示的，传送带206可以操作成将试样容器500从系统100的前边缘(即加载站202)运输至入口位置或端口110。在本实施例中，加载机构200的运动是从前向后(即从仪器的前边缘向加载端口110)并且在图11中由箭头240表示。如所示的，自动化加载机构200还可以包括一个或多个导轨210，以用于在一个或多个试样容器500被传送带206运输时将一个或多个试样容器500导向至入口位置或端口110。 
可选择地，如图11中所示的根据本实施方案，自动化加载机构200可以包括第二运输机构230。在一个实施方案中，第二运输机构230可以包括第二传送带232，第二传送带232被定位在第一传送带206上方的竖直平面中并且在第一传送带206上方的竖直平面中可操作。如所示的，第二运输机构230还可以包括被附接于第二传送带232的多个桨状物或板236。根据本实施方案，第一传送带206操作成将一个或多个试样容器500从加载站或区域202运动或运输至第二运输机构230，在第二运输机构230，容器500被分别地运动或运输入桨状物或板236之间的槽道或空间234中。第二传送带232围绕一组齿轮或驱动轮(未示出)操作，并且例如从左至右运行或运动经过自动化加载机构200的后边缘，由此将容器500从左向右沿着加载机构200的背部运输并且运输至入口位置或端口110(见例如箭头250)。一旦容器500已经到达入口位置或端口110，它们便可以被运动入检测系统100中。 
在又另一个实施方案中，自动化加载机构200可以被包围或包封在保护性壳体或罩体260中，如例如图12中所示的。根据本实施方案，自动化加载机构200或其的一个或多个部件(即加载区域、运输工具(例如传送带206)和/或入口位置或口(未示出)中的一个或多个)可以被容纳或 包封在保护性壳体或罩体260中。保护性壳体或罩体260将具有开口262，开口262提供向被容纳在保护性壳体或罩体260中的自动化加载机构200的接近以及用于将试样容器500加载入被容纳在其中的自动化加载机构200中/上。可选择地，保护性壳体或罩体260可以还包括覆盖物工具264，覆盖物工具264可以被关闭或关上以保护自动化加载机构200和/或被容纳在自动化加载机构200中的容器500。覆盖物可以是如所示的可关闭的盖子266，或是用于关闭壳体或罩体260的其他结构或工具。例如，在另一个实施方案中，覆盖物264可以是能够在开口262上方被拉动关闭的重量轻的帘子(未示出)。保护性壳体或罩体260还可以提供用于高优先级容器(即STAT容器)和/或读错容器的加载的优先级容器加载端口270。在一个实施方案中，容器500可以被手动地加载入优先级端口270中。 
自动化加载机构的另一个实施方案在图13-15中示出。相似于上文描述的自动化加载机构，图13-15中示出的自动化加载机构300包括容器加载站或区域302、运输机构304和容器入口位置306，它们用于一个或多个试样容器500向检测系统100中的全自动化的加载。 
容器加载区域302处于在检测系统100上的可容易地到达的位置中，以允许使用者容易地将一个或多个试样容器500放置在其中，如例如图17中所示的。根据本实施方案，试样容器500被以水平的取向加载，使得它们在其侧面上躺放，如例如图13中所示的。一旦处在容器加载区域302处，试样容器500便可以被运输机构304从容器加载区域302运输至入口位置306，容器500从入口位置306将进入检测系统100，如本文更详细地描述的。出乎意料地，无论试样容器500在加载区域302中的取向如何(即与容器500的顶部部分506是正在面向检测系统100还是面向远离检测系统100的方向(如例如图14中所示的)无关)，本实施方案的自动化加载机构300都能够将试样容器500加载入检测系统100中。 
在一个实施方案中，容器加载站或区域302包括能够保持一个或多个试样容器500的加载储存器303，如例如图13中所示的。加载储存器303可以被设计为保持1至100个试样容器，1至80个试样容器或1至50个试样容器。在其他设计构思中，加载储存器可以保持100个或更多个试样 容器500。本实施方案的自动化加载机构300还可以包括盖子或覆盖物(未示出)，使用者或技术人员可以可选择地关闭盖子或覆盖物以覆盖加载储存器303和加载区域302。各种用于盖子或覆盖物的设计是可能的并且被设想。 
如图13-14中所示的，加载储存器303容纳运输机构304，例如为向下朝向入口位置306倾斜从而将试样容器500从加载区域302运输至入口位置306的倾斜坡道。根据本实施方案，倾斜坡道将允许试样容器沿着坡道向下滚动或滑动至入口位置306。虽然倾斜坡道在附图中作为示例，但是用于将试样容器运输至入口位置306的运输工具或机构304的其他设计是可能的并且被设想。例如，在一个可选择的设计构思中，运输机构304可以包括传送带(未示出)。根据本设计构思，传送带可以被设计为保持一个或多个试样容器并且可以可选择地被设计为使得传送带朝向入口位置306向下倾斜。 
一旦处在入口位置306处，那么滚筒或滚筒状加载装置308将被用于将试样容器500加载入检测系统100中。如所示的，滚筒状加载装置308具有一个或多个水平取向的槽310，其用于将一个或多个试样容器保持在其中。每个分别的槽310能够保持单一的试样容器500。在一个实施方案中，滚筒状加载装置308具有用于将试样容器500保持在其中的多个槽，例如1至10个槽、1至8个槽、1至6个槽、1至5个槽、1至4个槽或1至3个槽。在另一个实施方案中，滚筒状加载装置308可以被设计为具有能够将单一的试样容器500保持在其中的单一的槽。 
滚筒状加载装置308能够围绕水平轴线旋转(沿顺时针方向或逆时针方向)，并且能够拾取各个试样容器500并且将各个试样容器500加载入检测系统100中。在操作中，滚筒或滚筒状加载装置308的旋转将水平取向的试样容器500拾取在多个水平取向的槽310中的一个槽310中，并且通过滚筒或滚筒状加载装置的旋转将容器500运动至转臂装置330(见例如图16)。本领域中的任何已知的工具可以被用于滚筒或滚筒状加载装置308的旋转。例如，系统可以采用通过使用马达(未示出)和驱动皮带316来用于滚筒状加载装置308的旋转。 
在另一个实施方案中，如图13中所示的，本实施方案的自动化加载机构300还可以包括单一的容器加载端口312。在操作中，使用者或技术人员可以将单一的试样容器放置入单一的容器加载口312中以进行迅速的或立即的加载，例如STAT试样容器的加载。一旦被放置在加载单一的容器加载端口312中，那么容器将通过重力而下落或掉落至第二运输机构314上，第二运输机构314例如是朝向滚筒状加载装置308向下倾斜以进行试样容器的向检测系统100中的迅速的或直接的自动化加载的倾斜坡道。 
如图13-16中所示的，滚筒或滚筒状加载装置308在竖直平面中旋转(即围绕或绕着水平轴线)，以将试样容器500从入口位置306运动至转臂装置330。转臂装置包括在竖直取向的滑槽332的顶部处的开口槽。一旦被运动至转臂装置330，那么试样容器被凸轮机构和竖直取向的滑槽332而直立(即试样容器被从水平的容器取向再定位为直立的竖直的容器取向)。在操作中，凸轮机构(未示出)能够感应试样容器的顶部和/或底部，并且将试样容器500沿水平方向从试样容器的基部推动，由此允许基部掉落或下落穿过竖直取向的滑槽332的开口。因此，转臂装置330操作成允许容器500的底部(通过重力)掉落，首先经过竖直滑槽332并且进入容器定位器装置400的第一定位器槽道(在本文其它地方描述)，由此将容器500再定向为竖直的直立的取向。 
如例如图16中所示的，转臂装置330具有两个锥形的横档334，在滚筒的每侧上有一个横档334，每个横档334在前边缘处是窄的并且在后边缘处较厚。横档334被对准，使得容器500的帽部分502将在滚筒旋转时被横档束缚或保持(即帽将在横档的顶部侧上运动使得帽将停靠在横档334的顶部上)。当容器的底部下落经过竖直滑槽332时，横档334仅简单地将容器500的帽部分502保持就位。此外，容器的底部或基部506将不被横档捕获或保持。反而是，在滚筒或滚筒状加载装置308旋转时，锥形的横档334将作用成将容器500的底部或基部506沿水平方向从容器500的底部506朝向容器的顶部或帽部分502推动或滑动(见图4)。这种作用有助于确保容器的帽端502被横档334的顶部边缘保持，由此允许容器500的底部506自由地下落经过竖直滑槽332并且进入容器定位器装置400中。 通过在滚筒或滚筒状加载装置308的每侧上具有横档334，处于正在旋转的滚筒中的容器500的取向不是关键的。容器500将通过转臂装置330而直立，无论容器的帽端502在滚筒状加载装置308的右侧还是左侧(见例如图16)，因为相应的横档334将起到在底部506下落经过竖直滑槽332时撑住容器的帽或顶部502的作用。在另一个实施方案中，竖直滑槽332还可以包括较窄的节段333，较窄的节段333有助于引导下落的容器500进入容器定位装置400中。在操作中，当滚筒或滚筒状加载装置308在竖直取向的滑槽332的顶部处的开口槽上旋转时，容器500的帽或顶部部分502被一个或多个横档334保持在滚筒的外边缘处(见例如图16)。横档334将容器500的帽或顶部部分502保持就位，同时允许容器的底部506自由地从滚筒或滚筒状加载装置308摆动或下落出来并且进入竖直取向的滑槽332中，由此在容器500首先通过重力掉落或下落经过竖直取向的滑槽332的底部时而使容器500直立或竖直地定向，如上文描述的。 
容器管理工具或定位器装置 
如例如图13-15、18和25A-25C中所示的，检测系统100还可以包括容器管理装置或定位器装置400。容器管理装置或定位器装置400可以被用于在一旦容器500位于检测系统100的壳体102内部时将容器500在各种工作流程站404之间进行管理、运动或以其他方式定位。在一个实施方案中，容器管理装置或定位器装置400可以与图13-15中示出的自动化加载机构300组合地使用，如所示的。在另一个实施方案中，容器管理装置或定位器装置400可以与例如图18中示出的自动化加载机构200组合地使用。图13-15和18中的容器管理装置或定位器装置400被示意性地示出并且各部分不是成比例的。 
容器管理装置或定位器装置400包括可旋转的轮状装置或可旋转的圆盘，可旋转的轮状装置或可旋转的圆盘具有一个或多个定位器槽道402，例如1至10个定位器槽道、1至8个定位器槽道、1至5个定位器槽道、1至4个定位器槽道或1至3个定位器槽道。在一个实施方案中，定位器装置包括可相对的平行板或圆盘(见例如图25A-25C)。每个分别的定位器 槽道402能够保持单一的试样容器500。在操作中，定位器装置400在水平平面中(并且围绕或绕着竖直轴线)旋转(顺时针的或逆时针的)以将分别的容器500运动至各种工作流程站404或在各种工作流程站404之间(即从站至站)运动。在一个实施方案中，工作流程站404可操作成获得试样容器的一个或多个测量或读取，由此提供关于容器的信息，例如容器批号、容器有效期、患者信息、样品类型、填充水平等等。在另一个实施方案中，一个或多个工作流程站404可以包括一个或多个容器管理站，例如容器拾取站或容器传递站。例如，定位器装置400能够将分别的试样容器500运动至一个或多个工作流程站404，例如：(1)条形码读取站；(2)容器扫描站；(3)容器成像站；(4)容器称重站；(4)容器拾取站；和/或(5)容器传递站。在另一个实施方案中，这些测量和/或读取中的一个或多个可以在同一个站处发生。例如，容器称重、扫描、成像和/或拾取可以在单一的站位置处发生。在又另一个实施方案中，检测系统可以具有分离的拾取站。容器可以被传递机构(如本文描述的)在拾取位置处拾取，并且被传递至检测系统100内的其他位置(例如传递至保持结构和/或搅拌组件)。在又另一个实施方案中，检测系统100可以具有用于将试样容器500向另一个仪器传递的传递站，另一个仪器例如为第二自动化检测仪器。根据本实施方案，传递站可以与系统传递装置440连通。例如，如所示的，系统传递装置440可以是允许试样容器被传递至检测系统100内另一个位置的传送带，或在另一个实施方案中传递至另一个仪器(例如第二检测系统(例如如图24中所示的))的传送带。如图14-15中所示的，定位器装置400包括：(1)入口站412；(2)条形码读取和/或扫描站414；(3)容器称重站416；(4)容器拾取站418；以及(5)用于将容器传递至另一个仪器的系统传递站420。定位器装置还可以包括用于使容器旋转以利于条形码读取和/或容器扫描的可旋转的转盘装置(turntable device)406，和/或用于称重容器的计量器或称重装置408。 
如上文描述的，在操作中，容器管理装置或定位器装置400操作成将给定的试样容器500运动至或以其他方式定位至给定的工作流程站404。在一个实施方案中，这些工作流程站404被包括在检测系统100的壳体102内。例如，如图13-15和18中所示的，自动化加载机构可以将试样容器 500存放或放置入定位器槽道402中，如本文其它地方描述的。然后容器管理工具或定位装置400可以旋转成使试样容器在系统内的多个工作流程站例如条形码读取站、容器扫描站、容器成像站、容器称重站、容器拾取站和/或容器传递站之间运动或定位。 
传递工具或机构 
如例如图5-9B和17-21中所示的，自动化检测系统100还可以包括可操作成用于将试样容器500在系统内进行传递和/或用于在系统内进行容器管理的自动化传递工具或机构。如已经描述的，入口位置或端口110从例如在图1-3中最佳地示出的传送带系统206接收容器。当容器在入口位置或端口110中积聚时，容器被运动至检测系统100内，由此传递机构(例如具有容器夹紧工具的机器人传递臂)可以拾取或以其他方式接收分别的试样容器500，并且将该容器传递和放置入检测系统100内的保持结构或机架600中，如在本文中更详细地描述的。如本领域中已知的，传递机构可以使用视觉系统(例如照相机)、预编程的维度坐标和/或精确的运动控制以将试样容器传递至保持结构或机架600以及将试样容器加载入保持结构或机架600中。 
如图1-3和13-15中所示的，试样容器500通过使用自动化加载机构200(图1-3)或300(图13-15)而被加载入检测系统100中和/或在检测系统100内运输。如所示的，容器500被典型地以竖直的取向加载入检测系统100中(即，使得容器500的顶部或帽部分502是直立的)。根据一个实施方案，容器500被放置或保持在多个保持结构或机架600中，并且可选择地被搅拌以增强其中的微生物生长。如例如图5A和5B中所示的，保持结构或机架600的接收结构或槽道602可以被定向成沿水平轴线。因此，根据本实施方案，自动化传递机构(见例如图5B，650)必须在容器500从自动化加载机构200、300向接收结构或槽道602的传递期间将容器500从竖直的取向再定向成水平的取向。 
在操作中，自动化传递机构(例如图5B，650或图20，700)可以操作成将试样容器500在检测系统100的内部室620内传递或以其他方式运 动、或再定位。例如，在一个实施方案中，传递机构可以将试样容器500从入口位置或端口110传递至多个保持结构或机架600中的一个。在另一个实施方案中，传递机构可以从容器定位器装置400的槽道402拾取试样容器500，并且将容器传递至保持结构或机架600的保持结构或槽道602。传递机构可以操作成将容器500放置在多个容器接收结构或槽道602中的一个中，容器接收结构或槽道602被定位在多个保持结构或机架600中的一个中。在另一个实施方案中，传递机构可以操作成从保持结构或机架600移除或卸载“阳性”和“阴性”容器。该自动化卸载机构可以操作成确保一旦“阳性”或“阴性”读数已经对于每个试样容器500被作出，容器500便被从容器接收结构或槽道602移除，留出用于另一个待被加载入检测系统100中的容器的空间，由此增加系统处理能力。 
在一个实施方案中，传递机构可以是机器人传递臂。通常，可以使用本领域中已知的任何类型的机器人传递臂。例如，机器人传递臂可以是多轴机器人臂(例如2、3、4、5或6轴机器人臂)。机器人传递臂可以操作成从入口位置或端口110拾取试样容器500(例如血液培养瓶)，并且将试样容器500(例如血液培养瓶)从入口位置或端口110传递至被定位在多个保持结构或机架600(可选择地具有搅拌组件)中的一个保持结构或机架中的多个容器接收结构或槽道602中的一个容器接收结构或槽道。此外，为了利于传递机构或机器人传递臂的必需的运动，检测系统100的内部室620可以包括对机器人传递臂的一个或多个支撑物。例如，可以提供一个或多个竖直支撑物和/或一个或多个水平支撑物。传递机构或机器人传递臂将向上和向下滑动并滑动经过支撑物，如为了到达保持结构或机架600的接收结构或槽道602中的任何一个所必需的。如上文描述的，机器人传递臂可以操作成将试样容器的取向从竖直的取向(即直立取向，使得容器500的顶部502向上)变化至水平的取向(即，使得容器500在其侧上躺放)，例如以利于容器从加载站或位置的传递以及容器在保持结构和/或搅拌组件内的放置。 
在一个实施方案中，机器人传递臂是2轴或3轴机器人臂，并且将能够将容器500在一个或多个水平轴线(例如x轴和/或z轴)以及可选择地 竖直轴线(y轴)中传递至特定的位置，例如本文描述的容器接收结构或槽道602。根据本实施方案，2轴机器人臂将允许在2个轴线(例如x轴和z轴)中的运动，而3轴机器人臂将允许在3个轴线(例如x轴、y轴和z轴)中的运动。 
在另一个实施方案中，2或3轴机器人臂还可以采用能够将试样容器500可旋转地围绕一个或多个轴线传递或运动的一个或多个旋转运动。这种旋转运动可以允许机器人传递臂将试样容器500从竖直的加载取向传递至水平的取向。例如，机器人传递臂可以采用旋转运动以将试样容器可旋转地围绕或绕着水平轴线运动。这种类型的机器人传递臂将被定义为3或4轴机器人臂。例如，允许在一个水平轴线(x轴)、一个竖直轴线(例如y轴)和一个旋转轴线中的运动的机器人臂将被认为是3轴机器人臂。而，允许在两个水平轴线(例如x轴和z轴)、一个竖直轴线(y轴)和一个旋转轴线中的运动的机器人臂将被认为是4轴机器人臂。相似地，允许在单一的水平轴线(例如x轴)、一个竖直轴线(y轴)和两个旋转轴线中的运动的机器人臂将也被认为是4轴机器人臂。在又另一个实施方案中，机器人传递臂700可以是4、5或6轴机器人臂，由此允许在x、y和z轴中的运动，以及绕着或围绕一个轴线(即5轴机器人)、两个轴线(即5轴机器人臂)、或所有的三个水平的(x、和z轴)和竖直的轴线(y轴)(即6轴机器人臂)的旋转运动。 
在又一个实施方案中，机器人传递臂可以包括一个或多个用于获得试样容器500的测量、扫描和/或读取的装置。例如，机器人传递臂可以包括一个或多个摄像机、传感器、扫描器和/或条形码读取器。根据本实施方案，摄像机、传感器、扫描器和/或条形码读取器可以辅助容器定位、容器标记物(例如条形码)的读取、容器扫描、系统的远程现场服务、和/或对于系统内的任何可能的容器泄漏的检测。在又另一个设计可能性中，机器人传递臂可以包括紫外光源以辅助自动化去污，如果必要的话。 
传递机构的一个设计可能性在图6-8C中示出。如图6中所示的，传递机构包括机器人传递臂650，机器人传递臂650包括上水平支撑轨道652A、下水平支撑轨道652B、单一的竖直支撑轨道654和机器人头部656， 机器人头部656将包括用于拾取、夹紧或以其他方式保持试样容器500的夹紧机构(未示出)。图6-8C中示出的传递机构被示意性地示出并且各部分不是按比例的，例如，所示出的水平支撑物652A、652B、竖直支撑物和机器人头部656不是按比例的。如本领域技术人员将容易地意识到的，水平支撑物652A、652B和竖直支撑物可以根据需要而在长度上被增加或减小。如所示的，机器人头部656被竖直支撑轨道654支撑，竖直支撑轨道654进而被水平支撑轨道652A和652B支撑、耦合于水平支撑轨道652A和652B和/或附接于水平支撑轨道652A和652B。也如图6中所示的，传递机构可以包括可以被用于将传递机构安装在检测系统中的一个或多个安装支撑物696。 
在操作中，竖直支撑轨道654可以沿着水平支撑轨道652A和652B运动，由此将竖直支撑轨道654和机器人头部656沿着水平轴线(例如x轴)运动。通常，任何本领域中已知的工具可以被用于将竖直支撑轨道654沿着水平支撑轨道652A和652B运动。如图6中所示的，上支撑轨道和下支撑轨道652A和652B可以包括上螺纹轴和下螺纹轴(未示出)，其可操作成分别驱动上水平滑块和下水平滑块659A和659B。也如图6中所示的，上轴和下轴652A和652B可以包括中空的细长形的增强套筒653A、653B，中空的细长形的增强套筒653A、653B延伸上支撑轨道和下支撑轨道652A、652B的长度并且从而围绕上螺纹螺杆和下螺纹螺杆(见例如美国专利第6,467,362号)。套筒653A、653B将每个还包括在套筒653A、653B中的槽(见例如653C)，该槽延伸上支撑轨道和下支撑轨道652A、652B的长度。提供延伸穿过该槽(见例如653C)并且具有与被包封在增强套筒653A、653B中的螺纹轴(未示出)可啮合的螺纹的螺纹舌部(未示出)。当上支撑轨道和下支撑轨道652A、652B的螺纹轴(未示出)被第一马达657转动时，带螺纹的舌部(未示出)将水平滑块659A、659B沿着上支撑轨道和下支撑轨道652A、652B的纵向长度运动，由此将机器人头部656沿着水平轴线(例如x轴)运动(再次地，见例如美国专利第6,467,362号)。第一马达657可以操作成转动上螺纹轴和下螺纹轴(未示出)并且从而将上水平滑块和下水平滑块659A和659B(分别地，各自具有啮合螺纹轴的内螺纹)在水平方向沿着上螺纹轴和下螺纹轴驱动。在一个设计可能性中， 通过包括驱动皮带660和滑轮组662，第一马达657能够用于使上螺纹轴和下螺纹轴二者转动，以使螺纹轴中的一个螺纹轴(例如下螺纹轴)在第一螺纹轴被马达657转动时平行于第一螺纹轴地转动。 
如图6中所示的，竖直支撑轨道654还可以包括竖直螺纹驱动轴(未示出)，竖直螺纹驱动轴可操作成驱动竖直滑块655并且从而将机器人头部656沿着竖直轴线(例如y轴)运动。在操作中，第二马达658可以操作成转动竖直螺纹轴(未示出)并且从而将竖直滑块655在竖直方向沿着竖直螺纹轴驱动。在另一个实施方案中，如图6-7B中所示的并且如上文描述的，竖直螺纹轴还可以包括中空的细长形的增强套筒654A，中空的细长形的增强套筒654A延伸竖直支撑轨道654的长度并且从而围绕竖直螺纹轴(未示出)。套筒654A将还包括延伸竖直支撑轨道654的长度的槽654B。提供延伸穿过槽(未示出)并且具有与螺纹轴(未示出)可啮合的螺纹的螺纹舌部(未示出)。当螺纹轴(未示出)被马达658转动时，螺纹舌部(未示出)运动竖直滑块655，由此将机器人头部656沿着竖直轴线(例如y轴)运动(再次地，见例如美国专利第6,467,362号)。竖直滑块655可以被直接地附接于机器人头部656，或如图6中所示的，可以被附接于第一旋转机构664。竖直滑块655具有与螺纹竖直轴啮合并且被操作成将竖直滑块并因此将机器人头部656在竖直方向沿着螺纹竖直轴驱动的内螺纹(未示出)。 
传递机构650还可以包括可操作成提供绕着或围绕一个或多个轴线的旋转运动的一个或多个旋转机构。例如，如图6中所示的，机器人头部可以包括用于提供绕着或围绕y轴的旋转运动的第一旋转机构664以及用于提供绕着或围绕x轴的旋转运动的第二旋转机构665。第一旋转机构664包括可以被附接于机器人头部656的第一旋转板667。第一旋转机构664还包括第一旋转马达668、以及第一小齿轮670和第一可相对的环形齿轮672，其操作成将第一旋转板667并因此将机器人头部656围绕竖直轴线(例如围绕y轴)旋转。在一个实施方案中，如本领域中熟知的，第一小齿轮670和第一环形齿轮672可以设置有夹紧齿(未示出)或其他夹紧特征(未示出)。第一旋转板667可以被直接地附接于机器人头部656，或如 图6中所示的，可以被附接于第二旋转机构665。也如图6中所示的，第一旋转板667可以包括曲板以利于附接至第二旋转机构665。第二旋转机构665，与第一旋转机构664相似地，包括第二旋转板674。如图6中所示的，第二旋转板674被附接于机器人头部656。第二旋转机构665还包括第二旋转马达678、第二小齿轮680和第二可相对的环形齿轮682，其操作成将第二旋转板674并因此将机器人头部656围绕水平轴线(例如x轴)旋转。在一个实施方案中，如本领域中熟知的，第二小齿轮680和第二环形齿轮682可以设置有夹紧齿(未示出)或其他夹紧特征(未示出)。 
在图7B中最好地示出的机器人头部656包括壳体684，壳体684包围用于将单一的试样容器500保持在其中的保持室685。机器人头部还包括夹紧机构686和驱动机构688，驱动机构688用于使夹紧机构686运动并从而使单一的试样容器500运动入壳体684和保持室685中和从壳体684和保持室685运动出来。夹持机构686，如7B中所示的，可以包括可操作成锁扣(snap)在试样容器500的唇部(lip)上的弹簧夹687。在将试样容器500传递至保持结构600之后，如本文其它地方描述的，机器人头部656以及因此夹紧机构686可以相对于保持结构600被升高或下降，以释放试样容器500。驱动机构688还包括马达690、导轨692、螺纹夹紧器轴694以及夹紧器驱动块696，如图7B中所示的。在操作中，马达690使螺纹夹紧轴694转动，由此使夹紧驱动块696以及因此将夹紧机构686沿着导轨692运动。 
传递机构的另一个设计可能性在图9A-9B中示出。如图9A-9B中所示的，自动化传递机构820被结合入图9A-9B中示出的检测系统100中，以从入口位置或端口110夹持或拾取容器500，并且将容器500运动或传递至上或下滚筒保持结构800(本文其它地方描述的)的给定的接收结构或槽道802。自动化传递机构820在本实施方案中也可操作成将阴性容器500运动至废物位置并且然后使容器500掉落或以其他方式存放入废物箱146中，或可操作成将阳性容器运动至阳性容器位置(见例如图1中的130)。为了提供这样的运动，传递机构820包括机器人头部824和可旋转的支撑棒828，机器人头部824可以包括用于拾取和保持容器500的夹紧机构826， 支撑棒828延伸经过系统100的内部室850。如所示的，机器人头部824被可旋转的支撑棒828支撑、耦合于可旋转的支撑棒828和/或附接于可旋转的支撑棒828。通常，夹紧机构可以是任何本领域中已知的夹紧机构。在一个实施方案中，夹紧机构可以是在上文结合图6-8C描述的夹紧机构和驱动机构。机器人头部824可运动至沿着可旋转的支撑棒828的任何位置。在操作中，支撑棒828可以被围绕其的纵轴线旋转，从而将机器人头部824朝向上或下气缸或滚筒保持结构800A、800B定向。 
在一个实施方案中，机器人头部820可操作成从入口位置或端口110拾取容器500并且将容器500头部首先地(即首先顶部部分502)加载入滚筒保持结构800A、800B的接收结构或槽道802中。这种取向将容器500的底部或基部506暴露于检测单元810，检测单元810可以读取被定位在容器500的底部处的传感器514，以检测容器内的微生物生长或微生物生长。 
传递机构的又另一个设计可能性在图17-21B中示出。如图17-21B中所示的，机器人传递臂700将包括一个或多个水平支撑物结构702、一个或多个竖直支撑物结构704、以及机器人头部710，机器人头部710将包括一个或多个用于拾取、夹紧和/或保持试样容器500的特征或装置(例如夹紧机构)。机器人头部710可以被水平支撑物和/或竖直支撑物中的一个支撑、耦合于水平支撑物和/或竖直支撑物中的一个和/或附接于水平支撑物和/或竖直支撑物中的一个。例如，在一个实施方案中，如图17-21B中所示的，机器人传递臂700包括下水平支撑物结构702B和单一的竖直支撑物结构704。虽然未示出，但是如本领域技术人员将意识到的，上水平支撑物结构(未示出)或其他相似的工具可以还被用于支撑或导向竖直支撑物结构。通常，任何本领域中已知的工具可以被用于将机器人头部710沿竖直支撑轨道704向上和向下运动(如由箭头726表示的(见图18))，并且将竖直支撑轨道704沿着水平支撑物结构702B向后和向前运动(如由箭头736表示的(见图20))。例如，如图20中所示的，机器人传递臂700还可以包括竖直驱动马达720和竖直驱动皮带722，竖直驱动马达720和竖直驱动皮带722将操作成将机器人头部710沿竖直支撑轨道704向上 和向下(箭头726)传递或运动，以将容器500沿着(即向上和向下)竖直轴线(即y轴)传递或运动。竖直支撑物结构704还可以包括竖直导轨728和机器人头部支撑块708，如图20中所示的。因此，竖直支撑物结构704、竖直导轨728、竖直驱动马达720和竖直驱动皮带722允许机器人传递臂700将机器人头部支撑块708以及因此将机器人头部710和试样容器500沿着y轴运动或传递。同样地，也如图20中所示的，机器人传递臂700还可以包括第一水平驱动马达730、第一水平驱动皮带732和水平导轨738，第一水平驱动马达730、第一水平驱动皮带732和水平导轨738将操作成将竖直支撑物结构704沿着水平导轨738并且因此沿着第一水平轴线在检测系统100的壳体102内向后和向前(即从左向右和/或从右向左)运动(见箭头736)。因此，水平支撑物结构702B、第一水平驱动马达730、第一水平驱动皮带732和水平导轨738允许机器人传递臂700将试样容器500沿着x轴运动或传递。申请人已发现，通过包括沿着水平轴线可运动的竖直支撑物，允许检测系统内的增加的容量，因为机器人传递臂在仪器内的增加的区域上是可运动的。此外，申请人相信，具有可运动的竖直支撑物的机器人传递臂可以提供更可靠的机器人传递臂。 
如图17-21B中最好地示出的，自动化传递机构或机器人传递臂700还可以包括线性的或水平的滑动器706和枢轴板750。如例如图17-20中所示的，线性的或水平的滑动器706支撑机器人头部710和夹紧器机构712。线性的或水平的滑动器706和机器人头部710可以被机器人头部支撑块708和竖直导轨728(上文描述的)支撑、耦合于机器人头部支撑块708和竖直导轨728和/或附接于机器人头部支撑块708和竖直导轨728。根据本实施方案，线性的或水平的滑动器706可以被沿着竖直轴线(即y轴)向上和向下运动(见图18，箭头726)经过机器人头部支撑块708和竖直导轨728，以使机器人头部710和/或试样容器500在检测系统100的壳体102内向上和向下运动或传递(即沿着竖直轴线(y轴))。如图21A-21B中所示的，线性的或水平的滑动器706还可以包括枢轴板750，枢轴板750包括枢轴板导轨752、枢轴槽754和枢轴槽凸轮从动件756，其可操作成允许机器人头部710从前向后或从后向前(见图18，箭头746)沿着线性的或水平的滑动器706滑动或运动，以将容器500沿着第二水平轴线(即 z轴)传递或运动。根据本实施方案，第二水平驱动马达或水平滑动马达760和滑动皮带(未示出)可以被用于将机器人头部710沿着z轴运动。因此，线性的或水平的滑动器706、水平滑动马达和滑动皮带允许机器人头部710将试样容器500沿着z轴运动或传递。如本领域中已知的，一个或多个传感器(见例如图21A中的764)可以被用于指示机器人头部710在线性的或水平的滑动器706上的位置。 
如图21A-21B中所示的，当机器人头部710被沿着线性的或水平的滑动器706、枢轴板750和枢轴板导轨752运动时，枢轴槽754和枢轴槽凸轮从动件756将枢轴托架758绕着或围绕水平轴线(即z轴)旋转，并且因此将机器人头部710从水平取向(如图21A中所示的)旋转至竖直取向(如图21B中所示的)，或反之亦然。如本文其它地方描述的，容器500从竖直进入取向向水平取向的传递对于将容器存放或放置在保持结构或机架600的水平取向的接收结构或槽道602中来说可以是必需的。因此，枢轴板750、枢轴槽754和枢轴托架758允许机器人头部710将试样容器500从被加载时的竖直取向(见例如图18)再定向成水平取向(如在例如图21A中看到的)，由此允许试样容器500从自动化加载机构(见例如图18中的200)被传递至保持结构中的槽道(例如图18中的602和600)。如图20中所示的，自动化传递机构还可以包括用于检测系统100内的电缆管理的一个或多个电缆管理链条782以及用于控制机器人传递机构的电路板784。在又另一个实施方案中，机器人传递臂700还可以包括断开机构786，断开机构786可以操作成断开竖直驱动皮带722，由此防止竖直驱动皮带722下落至仪器的底部(例如由于停电)。 
机器人传递臂700还可以包括用于拾取、夹紧或以其他方式保持试样容器500的夹紧机构712。如例如图21A和21B中所示的，夹紧机构可以包括两个或更多个夹紧指状物714。此外，夹紧机构712还可以包括线性致动器716和线性致动器马达718，线性致动器马达718可以操作成使线性致动器运动以打开和关闭夹紧器指状物714。在操作中，如本领域中熟知的，致动器马达718可以被用于使夹紧器机构712的线性致动器716运动，由此使夹紧器指状物714运动。例如，线性致动器可以沿第一方向(例 如朝向马达)运动，以关闭指状物和夹紧容器500。相反地，线性致动器可以沿第二方向(例如远离马达)运动，以打开夹紧器指状物和释放容器500。申请人偶然地发现，一个或多个夹紧指状物714的使用允许夹紧机构712接纳(即拾取和/或保持)很多不同的试样容器500。此外，申请人发现，通过使用从试样容器500的长度的约四分之一(1/4)处延伸至约二分之一(1/2)处的夹紧器指状物714，夹紧器指状物将接纳(即拾取和/或保持)多个本领域中熟知的容器(例如长颈血液培养瓶)。 
如本文进一步描述的，自动化传递机构或机器人传递臂700可以被设置成受到系统控制器(未示出)的控制并且被编程以进行检测系统100内的试样容器500管理(例如拾取、传递、放置和/或容器移除)。 
在又另一个实施方案中，如下文进一步讨论的，传递机构700可以被用于“阳性”和“阴性”试样容器500的自动化卸载。 
具有可选择的搅拌工具的保持工具或结构 
检测系统100的保持工具或结构可以采取多种物理配置，以用于操纵多个分别的试样容器500使得很多容器(例如200个或400个容器，取决于所使用的具体的保持结构)可以被同时处理。保持工具或结构可以被用于试样容器500的储存、搅拌和/或培育。一个可能的配置在图5A-5B中示出，并且另一个可能的配置在图9A和9B中示出。这些配置以例证而非限制的方式被提供。如本领域技术人员将意识到的，其他设计是可能的并且被设想。 
如图5A-5B和图17-20中所示的，一个可能的配置使用多个被竖直地堆叠的容器保持结构或机架600，其每个具有多个试样容器接收结构或槽道602，多个试样容器接收结构或槽道602每个用于保持分别的试样容器500。根据本实施方案，可以使用两个或更多个被竖直地堆叠的保持结构或机架600。例如，可以使用约2至约40、约2至约30、约2至约20或约2至约15个被竖直地堆叠的保持结构或机架。参照图5A-5B和17-20，在本配置中，检测系统100包括气候受控内部室620以及多个被竖直布置 的保持结构或机架600(例如，如图5A-5B中所示的，15个被竖直地堆叠的保持结构或机架600)，气候受控内部室620包括上内部室622和下内部室624，多个被竖直布置的保持结构或机架600每个具有在其中的多个分别的容器接收结构或槽道602。每个分别的保持结构或机架600可以包括两个或更多个容器接收结构或槽道602。例如，每个保持结构或机架600可以包括在其中的约2至约40、约2至约30或约2至约20个接收结构或槽道602。在一个实施方案中，如图5A-5B中所示的，接收结构或槽道602可以包括2列竖直地对准的接收结构或槽道602。在可选择的实施方案中，接收结构或槽道602可以是交错的，从而减小每个分别的保持结构或机架600的竖直高度(见例如图20)，并且从而允许在培育室620内的给定的竖直距离中的总的保持结构或机架600的增加的数量。如例如图5A-5B中所示的，检测系统包括15个保持结构或机架600，15个保持结构或机架600每个包括两列的每列10个分别的容器接收结构或槽道602，由此给予在图5A-5B中示例的系统300个的总容器容量。在另一个可能的设计配置中，检测设备可以包括16个被竖直地堆叠的机架，每个含有25个接收结构或槽道，由此给予400个的总容器容量。 
此外，分别的容器接收结构或槽道602中的每个具有特定的X和Y坐标位置或地址，其中X是每个容器接收结构或槽道602的水平的位置并且Y是每个容器接收结构或槽道602的竖直的位置。分别的槽道602由传递机构例如机器人传递臂来接近，如上文参照图17-21描述的。如图17-21中所示的，自动化传递机构700可以操作成将机器人头部710和因此将试样容器500运动至机架600中的特定的X、Y位置并且将容器500存放在其中。在操作中，自动化传递机构700可以操作成拾取容器定位器装置400的入口站110或拾取站418处的试样容器500，将被确定为对于其中的微生物生长是阳性的容器500运动至阳性容器或离开位置130，和/或将被确定为对于微生物生长是阴性的容器500运动至阴性容器位置或废物箱146。 
在一个实施方案中，整个保持结构或机架600可以被搅拌组件(未示出)搅拌以促进或增强微生物生长。搅拌组件可以是任何已知的用于向保持结构或机架600提供搅拌(例如向后和向前摇摆运动)的工具或机构。 在另一个实施方案中，保持结构或机架600可以以向后和向前运动被摇摆，以对容器内所含有的流体进行搅拌。例如，保持结构或机架600可以被从实质上竖直的位置向后和向前摇摆至实质上水平的位置，并且被重复以提供容器内所含有的流体的搅拌。在又另一个实施方案中，保持结构或机架600可以被从实质上水平的位置向后和向前摇摆至距水平的位置10度、15度、30度、45度或60度的竖直的位置，并且被重复以提供容器内的流体搅拌。在一个实施方案中，从实质上水平的位置向距水平位置约10度至约15度的竖直位置的机架运动可以是优选的。在又另一个实施方案中，保持结构或机架600可以被以线性的或水平的运动而向后和向前摇摆，以提供容器内所含有的流体的搅拌。在本实施方案中，保持结构或机架600和接收结构或槽道602可以被定向为处在竖直位置中，或可选择地处在水平位置中。申请人发现，通过保持结构600并因此通过接收结构或槽道602和试样容器500的沿水平取向的线性的或水平的搅拌运动可以使用相对最小的能量输入来提供很大的搅拌。因此，在某些实施方案中，水平的保持结构或机架600的取向和线性的或水平的搅拌运动可以是优选的。其他的搅拌保持结构或机架600并因此搅拌试样容器500内的流体的手段被设想并且将被本领域的技术人员很好地理解。这些向后和向前的、线性的和/或水平的摇摆运动可以根据需要而被重复(例如以各种循环和/或速度)以提供容器内的流体的搅拌。 
搅拌组件的一个可能的设计参照图26示出。如图26中所示的，搅拌组件626包括一个或多个保持结构600，保持结构600包括用于保持多个试样容器500的多个保持槽道602。搅拌组件626还包括搅拌马达628、偏心耦合器(eccentric coupling)630、第一旋转臂632、第二旋转臂或联动臂634以及机架搅拌轴承组件636。在操作中，搅拌马达628使偏心耦合器630以偏心运动旋转，由此使第一旋转臂632以偏心圆或偏心的旋转运动而运动。第一旋转臂632的偏心旋转运动使第二旋转臂或联动臂634运动成线性运动(如由箭头635表示的)。第二旋转臂或联动臂634的线性运动使机架搅拌轴承组件636摇摆成向后和向前的摇摆运动，由此向保持结构600提供向后和向前的摇摆搅拌运动(由图26的箭头638表示的)。 
在另一个可能的设计配置中，如图9A和9B中所示的，检测系统100可以包括以圆柱结构或滚筒结构的形式的上保持结构和下保持结构800A和800B，上保持结构和下保持结构800A和800B具有多个用于接收容器500中的一个容器的分别的试样容器接收结构或槽道802。在本实施方案中，圆柱的或滚筒保持结构800A、800B每个围绕水平轴线旋转，以由此提供容器500的搅拌。根据本实施方案，每个滚筒保持结构可以包括约8至约20个列(例如约8至约20、约8至约18或约10至约16个列)，每个包括约8至约20个容器接收结构或槽道802(例如约8至约20、约8至约18或约10至约16个接收结构或槽道802)。 
如上文描述的，自动化传递机构820被结合入图9A-9B的检测系统100中，以从入口位置或端口110夹持或拾取容器500，并且将容器500运动或传递至上或下滚筒保持结构800的给定的接收结构或槽道802，并且将容器500存放在接收结构或槽道802中。自动化传递机构820在本实施方案中可以进一步操作成将阴性容器500运动至废物箱146，或可以操作成将阳性容器运动至阳性容器位置130，如例如图1中示出的。也如上文描述的，图9A-9B的机器人头部820可以从入口位置或端口110拾取容器500并且将容器500的头部首先地(即首先顶部部分502)加载入滚筒保持结构800A、800B的接收结构或槽道802中。这种取向将容器500的底部或基部806暴露于检测单元810，检测单元810可以读取被定位在容器500的底部处的传感器514，以检测容器内的微生物生长或微生物生长。 
如本文其它地方描述的，阳性和阴性容器可以被机器人传递臂取回并且传递至系统内的其他位置。例如，被确定为对于微生物生长是“阳性”的容器可以通过传递机构被取回并且传递至阳性容器位置或端口，在阳性容器位置或端口处，使用者或技术人员可以容易地移除阳性容器。相似地，在指定的时间已经过去之后被确定为对于微生物生长是“阴性”的容器可以通过传递机构而被传递至阴性容器位置或废物箱以进行处置。 
在一个实施方案中，保持结构或机架600还可以包括可操作成将试样容器500保持或以其他方式束缚在机架600的接收结构或槽道602中的保持特征。如图27A-27C中所示的，保持装置860包括倾斜的螺旋弹簧864 和V形的保持板862。根据本实施方案，通过使用倾斜的螺旋弹簧868，螺旋弹簧的多个位置接触容器表面以将瓶子束缚在机架槽道602中。倾斜的弹簧864的螺旋被设置为相对于容器的竖直轴线成角度，如图27C中所示的，其示出了扩大的螺旋以表示相对于容器的竖直轴线的螺旋角度。然而，典型地，倾斜的弹簧864是紧密螺旋弹簧。例如，倾斜的弹簧864可以相对于容器的竖直轴线成约10度至约50度、约20度至约40度或约30度的角度(如图27C中所示的)。V形的保持板862能够将所述倾斜的螺旋弹簧864相对于或毗邻于保持结构600而保持和/或束缚。如所示的，保持板862包括用于束缚倾斜的螺旋弹簧864的有v形凹槽的束缚器板。有v形凹槽的束缚器板864防止弹簧864的任何相对于容器500和/或保持结构600的运动。因此，与将典型地在单一的位置处与容器接触的传统的张力弹簧(例如板片弹簧)不同，倾斜的螺旋弹簧864可以被v形的凹槽862刚性地束缚，同时螺旋将在压力下偏转。倾斜的弹簧864的使用允许负载被分布，由此提供均一的偏转。 
如例如图27A和27C中所示的，接收结构或槽道602还包括一个或多个肋部868。在一个设计可能性中，如图27C中所示的，这些肋部868中的两个被定位为与倾斜的螺旋弹簧864直接地相对。这两个肋部868形成一凹槽，该凹槽起到使容器500沿着竖直的中心线(未示出)在槽道602内自居中(self-center)的作用。在操作中，倾斜的螺旋弹簧864向容器500壁施加力，由此将容器牢固地保持或束缚在机架600的槽道602内。在一个实施方案中，被定位为与螺旋弹簧864相对的两个肋部868可以被间隔开30度至约90度，或被间隔开约40度至约80度。在另一个实施方案中，被定位为与倾斜的螺旋弹簧864相对的两个肋部868可以被间隔开约60度。此外，如图27C中所示的，保持结构可以包括第一列和第二列的平行的保持槽道，平行的保持列能够或可操作成将多个容器保持在其中，并且其中保持结构还包括被定位为毗邻于第一列的第一倾斜的螺旋弹簧以及被定位为毗邻于第二列的第二倾斜的螺旋弹簧，其中倾斜的螺旋弹簧中的每个可操作成将多个容器束缚在所述保持槽道中。 
通过使用倾斜的螺旋弹簧864、V形槽束缚器862和被定位为与所述 倾斜的螺旋弹簧864相对的两个肋部868，瓶子将始终被牢固地保持在槽道602内的同一个位置中，与通过搅拌所施加的或在机架室插入期间所施加的的任何侧负载无关。倾斜的螺旋弹簧864和V形槽束缚器862还允许采用较短深度的保持槽道602和保持结构600。较短的保持槽道602深度将允许多种容器设计和容器长度被同样好地束缚，并且允许更多的容器表面被暴露于系统内的培育空气流。 
如本领域技术人员将意识到的，其他可能的用于保持结构600和/或搅拌组件的设计或配置是可能的并且被认为是本发明的一部分。 
检测单元 
用于检测试样容器内的微生物剂生长的检测系统100的各种可能的设计配置，如图1-6、9A-9B、21A-21B和27中所示的，可以包括相似的检测工具的使用。通常，可以使用任何本领域中已知的用于对用于微生物生长的检测的试样容器进行监测和/或询问的工具。如上文提到的，试样容器500可以在容器500在检测系统100中的培育期间被连续地或周期性地监测以对微生物生长的阳性进行检测。例如，在一个实施方案中，检测单元(例如图9B的810)读取被结合入容器500的底部或基部506中的传感器514。多种传感器技术在本领域中是可用的并且可以是合适的。在一个可能的实施方案中，检测单元采取比色测量，如在美国专利4,945,060；5,094,955；5,162,229；5,164,796；5,217,876；5,795,773；和5,856,175中描述的，它们被并入本文。阳性容器根据这些比色测量而被指示，如在这些专利中解释的。可选择地，检测也可以使用微生物的固有荧光和/或对培养基(media)的光学散射的变化的检测来实现(如例如在于2009年7月22日提交的名称为“Method and System for Detection and/or Characterization of a Biological Particle in a Sample(用于样品中的生物颗粒的检测和/或表征的方法和系统)”的共同待决的美国专利申请序列号12/460,607中公开的)。在又另一个实施方案中，检测可以通过对容器的培养基或顶部空间中的挥发性有机化合物的生成进行检测或感应来实现。可以在检测系统内采用检测单元的各种设计配置。例如，一个检测单元可以被设置用于整个 机架或托盘，或每个机架或每个托盘可以设置有多个检测单元。 
气候受控内部室 
如上文描述的，检测系统100可以包括气候受控内部室(或培育室)，其用于保持环境以促进和/或增强可以在试样容器500中存在的任何微生物剂(例如微生物)的生长。根据本实施方案，检测系统100可以包括加热元件或热风鼓风机以保持所述内部室内的恒定的温度。例如，在一个实施方案中，加热元件或热风鼓风机将提供和/或保持内部室处在升高的温度(即被升高至高于室温的温度)下。在另一个实施方案中，检测系统100可以包括冷却元件或冷空气鼓风机(未示出)以将内部室保持在低于室温的温度。根据本实施方案，内部室或培育室将处在约18℃至约45℃的温度。在一个实施方案中，内部室可以是培育室并且可以被保持在约35℃至约40℃、并且优选在约37℃的温度下。在另一个实施方案中，内部室可以被保持在低于室温的温度下、例如约18℃至约25℃，并且优选在约22.5℃。所提供的特别的优点是提供更恒定的温度环境以促进和/或增强试样容器500内的微生物生长。检测系统100通过提供封闭系统来实现这一点，在封闭系统中发生试样容器500的自动化加载、传递和卸载，而不需要打开任何进入面板，否则打开进入面板将扰乱内部室620的培育温度(从约30℃至40℃，优选从约37℃)。 
通常，检测系统100可以采用本领域中任何已知的用于保持气候受控室以促进或增强微生物生长的工具。例如，为了保持温度受控室，一个或多个加热元件或热风鼓风机、挡板和/或其他本领域中已知的合适的设备可以被使用以将检测系统100的内部保持在对于培育容器和促进和/或增强微生物生长来说是合适的温度下。 
典型地，在系统控制器的控制下的一个或多个加热元件或热风鼓风机被用于保持检测系统100的内部室620内的恒定的温度。如本领域中已知的，加热元件或热风鼓风机可以在内部室内的多个位置中被采用。例如，如图5和6中所示的，一个或多个加热元件或热风鼓风机740可以被定位在保持结构或机架600的基部处，以引导暖空气经过多个保持结构或机架 600。相似的布置可以被设置在图9A和9B的实施方案中(见例如840)。培育特征的细节不是特别重要的，并且是本领域中已知的，因此详细描述被省略。 
控制器和用户界面 
检测系统100将包括系统控制器(例如计算机控制系统)(未示出)和固件，用于控制系统的各种操作和机构。典型地，用于控制系统的各种机构的操作的系统控制器和固件可以是本领域技术人员已知的任何常规的控制器和固件。在一个实施方案中，控制器和固件将进行用于控制系统的各种机构而所必需的所有的操作，包括：试样容器在系统内的自动化加载、自动化传递、自动化检测和/或自动化卸载。控制器和固件将还提供系统内的试样容器的识别和追踪。 
检测系统100还可以包括用户界面150以及相关联的计算机控制系统，计算机控制系统用于对加载机构、传递机构、机架、搅拌装备、培育设备进行操作并且对来自检测单元的测量进行接收。这些细节不是特别重要的并且可以广泛地变化。当容器被检测为是阳性的时，使用者可以通过用户界面150和/或通过变为活性(即指示器灯开启)时的阳性的指示物190而被警告(见例如图1)。如本文描述的，当作出阳性的确定时，阳性容器可以被自动地运动至阳性容器位置130，如在例如图1-3、10-11和22-24中示出的，以被使用者取回。 
用户界面150还可以向操作者或实验室技术人员提供与被加载入检测系统中的容器有关的状态信息。用户界面可以包括以下特征中的一个或多个：(1)触摸屏显示器；(2)在触摸屏上的键盘；(3)系统状态；(4)阳性警报；(5)向其他系统(DMS、LIS、BCES&其他检测或识别仪器)的通信；(6)容器或瓶子状态；(7)取回容器或瓶子；(8)视觉和听觉阳性指示物；(9)USB接口(后备物(back ups)和外部系统接口)；以及(10)阳性、系统状态和错误信息的远程通知。在另一个实施方案中，如图22-23中所示的，还可以使用状态更新屏幕152。状态更新屏幕152可以被用于提供与被加载入检测系统中的容器有关的状态信息，例如：(1)系统内的 容器位置；(2)容器信息，例如患者信息、样品类型、输入时间等等；(3)阳性的或阴性的容器警报；(4)内部室温度；以及(5)对于废物箱被充满并且需要被清空的指示。 
检测系统和用户界面150和/或状态更新屏幕152的具体的外观或布局不是特别重要的并且可以广泛地变化。图1-2示出了一个可能的实施方式，其被以例证而非限制的方式被提供。图22-23示出了另一个可能的实施方式，其也被以例证而非限制的方式被提供。 
自动化卸载 
检测系统100还可以提供“阳性”和“阴性”试样容器500的自动化传递或自动化卸载。如上文描述的，其中存在有微生物剂的容器被称为“阳性”容器，并且其中在给定时间时期之后没有微生物生长被检测到的容器被称为“阴性”容器。 
一旦容器被检测为是阳性的，那么检测系统将通过指示物(例如视觉提示190)和/或通过在用户界面150处的通知来通知操作者结果。现在参照图1-3和5A-5B，阳性瓶子可以通过传递机构650(例如机器人传递臂)被自动地取回并且被放置在指定的阳性容器区域中，例如阳性容器位置或出口130。这种阳性容器区域将被定位在仪器壳体的外部，以易于使用者接近容器。在一个实施方案中，容器将以竖直取向而被放置在阳性容器区域内。在一个设计配置中，阳性容器的自动化卸载将采用传递管(未示出)，阳性容器(例如阳性的血液培养瓶)可以行进经过传递管以被再定位至指定的阳性容器位置或出口130。根据这种设计特征，传递机构(例如机器人传递臂)将使阳性试样容器落入或以其他方式存放入传递管的顶端中，并且容器将通过重力行进经过传递管到达阳性容器位置或口130。在一个实施方案中，传递管(未示出)可以将一个或多个“阳性”试样容器保持在其中。例如，传递管(未示出)可以保持约1至约5个、约1至约4个或约1至约3个“阳性”试样容器。在另一个实施方案中，例如如图22-24中所示的，阳性容器位置或出口130可以包括用于一个或多个“阳性”试样容器的保持槽道，例如用于分离地保持两个“阳性”试样容器的两个保 持槽道。 
在检测系统100的另一个实施方案中，阴性容器可以被传递机构700(例如机器人传递臂)从保持结构或机架600传递至阴性容器位置，例如废物箱146。典型地，容器将被从机器人传递臂释放并且掉落入废物箱146中，然而其他实施方式被设想并且应当是对本领域技术人员明显的。在一个设计配置中，阴性容器的自动化卸载将采用传递管(未示出)，阴性容器(例如阴性的血液培养瓶)可以行进经过传递管以被再定位至指定的阴性容器位置，例如废物箱146。根据这种设计特征，传递机构(例如机器人传递臂)将使阴性的试样容器落入或以其他方式存放入传递管的顶端中，并且容器将通过重力行进经过传递管到达阴性容器位置或废物箱146。检测系统100还可以包括进入门140或抽屉142，其打开以提供使用者能够接近阴性容器位置，例如阴性容器废物箱146。在另一个实施方案中，废物箱146可以包括用于称重废物箱146的计量器。如本领域技术人员将意识到的，通过监测废物箱146的重量，系统控制器(未示出)可以确定废物箱146的充满的程度，并且可以可选择地向使用者或技术人员提供废物箱146被充满并且因此需要被清空的信号指示(例如在用户界面150处)。 
自动化实验室系统 
如上文提出的，本公开的检测系统100可以采取多种不同的可能的配置。一个这样的配置，特别适合于高容量实施方案的，在图24中示出。如图24中所示的，检测系统100A可以在自动化微生物学实验室系统中被采用。例如，检测仪器100可以作为自动化实验室系统的一个部件被包括。在本实施方案中，检测仪器100A可以被联接或“串级链接”于用于另外的测试的一个或多个另外的其他的分析模块或仪器。例如，如图24中所示的，检测仪器100A可以被联接或“串级链接”于第二检测单元100B。然而，在其他实施方案中，检测仪器可以被“串级链接”或以其他方式联接于一个或多个其他的系统或模块。这些其他的系统或模块可以包括例如识别测试系统，例如受让人 
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有限公司的VITEK或VIDAS系统、 革兰氏染色器、质谱测定单元、分子诊断测试系统、平板划线器(platestreaker)、自动化表征和/或识别系统(如在于2009年5月15日提交的名称为“System for Rapid Non-invasive Detection of a Microbial Agent in aBiological Sample and Identifying and/or Characterizing the Microbial Agent(用于生物样品中的微生物剂的快速的非侵入的检测以及识别和/或表征微生物剂的系统)”的共同待决的美国专利申请第60/216,339号中公开的)或其他分析系统。 
现在参照图24，自动化实验室系统可以包括第一检测系统100A以及第二检测系统100B。在其他实施方案中，自动化实验室系统可以包括第一检测系统100A、第二检测系统100B以及自动化表征/识别系统(未示出)。根据本实施方案，阳性容器可以被使用系统传递装置440从第一检测系统100A运动或传递至第二检测系统100B，和/或然后运动或传递至自动化表征/识别系统。在其他实施方案中，第一检测系统100A可以被耦合于微生物识别模块或抗微生物敏感性模块(antimicrobial susceptibility module)(未示出)。 
如图24-25C中所示的，两个检测系统100A和100B被系统传递装置440“串级链接”在一起。这允许容器在第一个检测系统充满的情况下从一个检测系统被传递至另一个检测系统。相似的系统传递装置还可以被提供以用于试样容器500的从第二检测系统100B向后续的系统或模块的后续传递，如本文其它地方描述的。系统传递机构441包括第一容器定位器装置400A，第一容器定位器装置400A具有用于将容器传递至第二或下游仪器的传递站420。系统传递机构441还包括传递桥接物446和被推动器马达442控制而可操作的推动器臂444，如图24-25C中所示的。如所示的，推动器臂444可以包括一对平行的臂。在操作中，当待被传递的容器被第一容器定位器装置400A运动至传递站420时，推动器臂444被激活以使容器从传递站420推动或运动经过传递桥接物446而到达下游检测系统100B。如所示的，推动器臂444通过推动器臂支撑结构445而连接于推动器马达442。图25A-C示出了容器的从第一检测系统100A的传递站420向第二检测系统100B的传送带206B(见图24)的传递，并且示出了容器 处在：(1)在推动器臂444开始将容器推动经过传递桥接物446时的第一位置(图25A)；(2)在容器经过传递桥接物446时的第二或中间位置(图25B)；以及(3)在容器到达下游检测系统100B的传送带(未示出)时的最终位置(图25C)中。此外，如图25A-25C中所示的，系统传递装置440还可以包括桥接物导轨446、448和/或一个或多个定位器装置导轨450，定位器装置导轨450通过一个或多个导轨支撑物452而附接于定位器装置404的基部板，桥接物导轨446、448用于将容器从第一定位器装置400A导向并且使经过桥接物446而到达下游检测系统100B的自动化加载机构200B的传送带206B(见图24)。如本领域中熟知的，容器的通过第一容器定位器装置400A和推动器臂444的操作而从第一检测系统100A向第二或下游检测系统100B的传递可以被系统控制器控制。典型地，如图24中所示的，仅第一检测系统100A需要包括用户界面150。第一检测系统100A和第二检测系统100B还可以包括状态屏幕152A、152B、阳性容器端口130A、130B、下进入面板140A、140B、自动化加载机构200A、200B和传送带206A、206B。 
此外，根据本实施方案，阳性容器可以被传递至自动化实验室系统中的其他系统。例如，如图24中所示的，在第一检测系统100A中被确定为是阳性的容器500可以被传递至第二检测系统100B和/或然后传递至在图31、57、77中描述的自动化表征/识别系统104，以对其中的微生物剂进行自动化表征和/或识别。 
如本领域技术人员将意识到的，其他可能的用于自动化实验室系统的设计或配置是可能的并且被认为是本发明的一部分。 
操作的方法 
在一个实施方案中，本文描述了用于对自动化检测系统中的微生物生长进行检测的方法；该方法包括：(a)提供包括用于促进和/或增强所述微生物生长的培养基的试样容器；(b)使用待被测试微生物的存在的测试样品来接种所述试样容器；(c)使用自动化加载机构将所述被接种的试样容器加载入所述检测系统中；(d)使用自动化传递机构将所述试样容器传递 至被定位在所述检测系统内的保持结构，所述保持结构包括用于保持所述试样容器中的一个或多个试样容器的多个槽道；并且所述保持结构可选择地提供所述试样容器的搅拌以促进和/或增强其中的微生物生长；(e)提供用于通过对所述容器内的微生物生长的一种或多种副产物进行检测来检测所述试样容器中的微生物生长的检测单元；并且(f)使用所述检测单元来检测微生物的生长并且从而确定所述容器对于微生物生长是阳性的。 
现在将参照图30描述检测系统100的操作的方法。在(例如由实验室技术人员或医生)使用待被测试的样品来接种试样容器500之后，试样容器500被递送至自动化加载机构200，以进行试样容器500的向检测系统100中的自动化加载。 
在步骤540，试样容器500被加载入检测系统100中，例如通过将容器放置至运输机构204的加载站或区域202上，如例如图1中所示的。然后试样容器500被运输机构204(例如传送带)运动至入口位置或端口110，并且然后经过所述入口位置或端口110并进入检测系统100，由此自动地将试样容器500加载入检测系统100中。 
在步骤550，自动化传递机构700，例如机器人传递臂，如例如图5A-5B中所示的，可以然后被用于将容器500传递至被容纳在检测系统100的内部室620内的保持结构或机架600并且将容器存放在保持结构或机架600中。 
在步骤560，试样容器500在检测系统100内被培育。检测系统100可选择地提供保持结构或机架600的搅拌(例如使用搅拌组件)和/或用于提供温度受控环境的一个或多个暖空气鼓风机(见例如图5A-5B中的740)，以促进和/或增强试样容器500内的微生物生长。 
在步骤570，试样容器500被检测单元(见例如图9A和9B中的810)读取，以确定试样容器500是否对于微生物生长是阳性的。 
在步骤580，试样容器的读取被分析，以确定容器是否对于其中的微生物剂(例如微生物)的生长是阳性的。如果不是，那么过程沿着否分支582前进并且对计时器是否已经到期进行检查(步骤584)。如果计时器已 经到期，那么容器被认为是阴性的并且容器在步骤586处被传递至废物容器146(见例如图1)。否则，培育继续并且试样容器500的读取(步骤580)周期性地继续。 
如果在步骤580，如果试样容器500被确定为是阳性的，那么过程行进至是分支590。在一个实施方案中，试样容器500在步骤594处被使用自动化传递机构(例如容器被自动地卸载，如本文其它地方描述的)运动或传递至阳性容器位置或口130(见例如图1)，以使得使用者接近容器和/或进行进一步的过程。在另一个实施方案中，试样容器可以使用系统传递装置被传递至另一个检测仪器和/或另一个分析系统(例如至图31、57、77的自动化表征和/或识别系统104)以进行进一步的过程。 
部分2微生物剂的自动识别和/或表征 
(图31-108) 
I.概述 
本文描述了一种自动化仪器，其提供用于试样样品例如生物样品中的微生物剂的自动识别和/或表征的新的构造和方法。识别和/或表征仪器104在图31中以框图形式示出。两个实施方案在本文中被很详细地描述，第一实施方案参照图32-56描述并且第二实施方案参照图57-76描述。仪器104的实施方案在容纳样品的试样容器500(图31)上操作。在一个实例中，试样容器500是用于将试样样品例如血液样品容纳在其中的标准培养瓶，例如血液培养瓶。瓶子可以是在其被递送至识别和/或表征仪器104时被上文部分的检测仪器100刚刚测试为是阳性的。 
通常，任何类型的可以含有微生物剂，例如细菌、真菌或酵母物种，的样品都可以被在例如用于生物样品的仪器104中测试。例如，试样样品可以是被怀疑含有一种或多种微生物剂的临床的或非临床的样品。临床的样品，例如体液，包括但不限于血液、血清、血浆、血液成份、关节液、尿、精液、唾液、粪便、脑脊液、胃内容物、阴道分泌物、组织均质物、骨髓抽取液、骨均质物、痰、抽吸物、拭子和拭子擦洗物、其他体液、以 及类似物。可以被测试的非临床的样品包括但不限于食品、饮料、药物、化妆品、水(例如饮用水、非饮用水和废水)、海水压载物、空气、土壤、污水、植物材料(例如种子、叶、茎、根、花、果实)、血液制品(例如血小板、血清、血浆、白细胞部分等等)、捐献器官或组织样品、生物战样品、以及类似物。 
一个可能的用于本公开的仪器104的配置是在一种组合系统(上文的讨论的仪器100)中，该组合系统将试样容器中的微生物剂的检测与微生物剂的自动识别和/或表征集成。这种组合的方法还参照图27的实施方案被描述。 
在本配置中，试样容器500(图1)被接种有试样样品(例如临床的或非临床的样品)并且加载/卸载入自动化检测仪器102中/从自动化检测仪器102加载/卸载出来(例如图77)。在足以允许微生物的自然放大的时间间隔(该时间间隔在物种之间不同)之后，试样容器在检测仪器102内被测试微生物的存在。测试周期性地进行，使得如果试样容器被测试为是阳性的，那么其立即可以被传递至识别和/或表征仪器104以进行试样样品的进一步的分析。 
检测可以使用多种技术来实现，例如在专利文献中描述的比色传感器(colorimetric sensor)(见美国专利4,945,060；5,094,955；5,162,229；5,164,796；5,217,876；5,795,773；和5,856,175)。检测还可以使用微生物的固有荧光、对培养基的光学散射的变化的检测、或对培养基或顶部空间中的挥发性有机物的生成的检测来实现。这些技术是本领域中已知的并且在本文件的背景部分中的上文所引用的专利文献中被描述。 
一旦试样容器500在自动化检测仪器102(见图77)中被检测为是阳性的，那么检测仪器102将通过指示物(例如视觉提示)、或通过在用户界面显示器的通知、或通过其他手段来通知操作者。系统可以被设置为自动地分析阳性试样容器，或需要终端用户在下文描述的识别/表征仪器104中进行样品分析之前确认。当采用自动表征时，通过电子工具立即通知医师来自识别/表征系统的结果，这将是可能的。 
一旦试样容器在检测仪器102中被确定为是阳性的，那么阳性试样容 器被切换或传递至下文描述的识别和/或表征仪器104。见图77。实现这一点的方式可以根据检测和识别/表征仪器102和104的物理配置而广泛地变化。能够实现这一点的方式的一个实施例在下文参照图57描述。 
现在具体地参照图31，试样容器或瓶子500被接收在识别和/或表征仪器104中，以自动的或手动的方式。其发生的方式不是特别重要的，并且可以根据仪器104的配置而广泛地变化。试样容器500被放置在识别和/或表征仪器104中的合适的保持结构或机架1906中。图32、35、57和58示出了多个可能的用于保持结构1906的配置。保持结构1906典型地适合于保持多个试样容器500。保持结构1906具有这样一种设施，该设施用于将试样容器旋转至高于和低于水平的倾斜位置以利于通风和样品移除，如下文描述的，以及可选择地样品的搅拌并且由此促进微生物生长。在可选择的配置中，被宣布是阳性的试样容器可以保留在检测仪器102内的机架中，并且取样可以从检测仪器直接地发生。 
识别和/或表征仪器104包括保持或夹持一次性取样装置1902的样品移除设备1912。它们共同地操作以移除测试样品(即在阳性试样容器500中的试样样品的一部分)，并且然后将该部分加入分离装置1904(见图36-41)中。分离装置1904可以采取多种形式，并且本文描述了一种配置，在该配置中分离装置包括用于接收样品的储存器(图38，项2602)和被连接于储存器2602的毛细管2604。识别/表征仪器104还包括分离和/或浓缩站1916，分离和/或浓缩站1916可选择地为离心机的形式并且在分离装置1904上操作从而将微生物剂从测试样品中的其他组分分离并且将分离装置1904内的微生物剂浓缩。在一个实例中，微生物剂以小球或小球状的团块的形式在分离装置1904的毛细管2604的底部中被浓缩。识别/表征仪器还包括询问被浓缩的微生物剂以识别和/或表征微生物剂的识别和/或表征模块或读取站(图31，1918)。 
仪器104接收一次性物品的暗盒1900。一次性物品具有两种类型：(1)取样装置1902，其用于通风试样容器500和从试样容器500移除测试样品，以及(2)分离装置1904，其通过取样装置1902从容器500接收样品的一部分并且测试样品中的微生物剂在分离装置1904中被浓缩。在仪器的可 选择的配置中，取样装置1902和分离装置1904的功能被组合为单一的一次性装置，如图60-78中所示的，在这种情况下暗盒1900将仅包括多个组合的取样和分离装置。 
仪器104还包括操作成接近一次性物品1902和1904的机器人传递机构1910、被保持在保持器或机架1906中的阳性试样容器500、废物容器1908、分离和浓缩装置1916、以及识别模块1918。机器人传递机构1910还可以操作成从分离的检测仪器接收阳性试样容器，并且将阳性试样容器加载入保持结构或机架1906中。机器人传递机构1910根据需要而接近废物容器、分离和浓缩站1916、识别模块1918和仪器104中的其他模块或部件，以进行下文描述的功能。传递机构1910的构建的方式可以根据仪器104的配置而广泛地变化。 
样品移除设备1912优选被结合入或耦合于机器人传递机构1910，如由虚线1913表示的。设备1912还包括用于夹持通风和取样装置1902、分离装置1904和/或试样容器500中的一个的机器人夹紧和操纵机构。样品移除设备1912被连接于能够进行机器人夹紧功能的气动系统1914。气动系统1914可以包括真空泵，如在下文的第二实施方案中描述的。真空泵操作成向通风和取样装置1902提供真空以从试样容器500吸取样品，并且向取样装置1902提供正压以将来自取样装置1902的样品注射入分离装置1904中。识别仪器104的这些方面将全部在下文更详细地描述。 
在一个实施方案中，识别模块1918包括照射分离装置1904中的被浓缩的微生物剂的光源(例如激发光源)。响应于照射，被浓缩的微生物剂发射出可检测的荧光信号，即固有荧光，如下文描述的。此外，光源对被浓缩的微生物剂的照射将产生反射信号或瑞利散射信号；这种信号具有与激发光相同的波长并且提供另外的关于微生物剂的吸收的信息。反射信号还可以提供荧光数据的归一化的基础。识别模块1918的配置包括用于在空间上分散反射/荧光光谱的工具，其可以采取分光计的形式。这些荧光和反射信号(光谱)被传感器阵列1920捕获，传感器阵列1920产生向计算机1924供应的信号。计算机执行算法以处理反射/荧光信号并且响应地识别和/或表征微生物剂。在一个实施方案中，具有识别或表征结果的报告被 发送至输出装置1926(例如显示器或相关联的计算机工作站、寻呼机、移动电话或电子邮件服务器)。所述结果可以包括临床程序类型、对微生物剂的直接识别(例如达到分类层系中的属或种水平)、或有关样品中的微生物剂的其他临床信息。 
第一实施方案(图31-56)
样品移除设备和从试样容器(例如血液培养瓶500)的取样(图31-35、45-46，项1910和1912) 
以样品头1912的形式的样品移除设备从取样装置1902的暗盒1900取回取样装置1902(一次性的)(图31、35)。该取样装置1902(图44，也参见图62、63)可以采取无菌有护套的针或其他器具的形式，以用于刺穿试样容器500中的阻挡器或其他封闭器构件并且通风试样容器(如果必要的话)从而使瓶子压力和大气压力平衡。取样装置(图44、62，1902)包括用于保持被抽出的测试样品的取样容器或室3204。测试样品将包括试样样品的一部分和任何存在的培养基。另一个可能的实施方案是取样装置含有无菌有护套的针并且被直接地连接于或结合入分离装置中(即组合的取样和分离装置，见图90-108)。样品移除设备1912可以可选择地包括用于在取样之前净化瓶子的表面的特征(如果需要的话)。 
机器人传递机构1910(图35)除了以围绕三个互相正交的平移轴线之一的一个旋转轴线运动之外，还可以以这三个互相正交的平移轴线运动，从而能够在瓶子被保持在试样容器保持器1906的机架2310中时将样品移除设备1912定位为与每个试样容器/瓶子500的接近部位(例如阻挡器或隔膜)相对。取样装置1902的有护套的针3202与瓶子接近部位的对准可以通过内置于容器500的停靠特征、视觉系统(例如照相机)或使用预编程的维度坐标和控制机器人传递机构1910的精确运动来实现。瓶子500优选被首先向上倾斜，使得在接近部位或阻挡器下方的空间容纳顶部空间气体并且不容纳液体培养基(liquid media)。本步骤的基本原理是容器应当首先被通风使得瓶子中的压力接近大气压力。这将防止气溶胶从瓶子的通风以及过量的流体传递和过分充满以及在瓶子过压状态的情况下 的可能的溢出。 
相似地，如果培养尚未生成显著的副产物(例如顶部空间气体)或微生物不是气体生产者，那么将有压力不足条件，或瓶子内部的压力将低于大气压力，这将使取样困难。无菌性的通风将平衡压力，使得流体样品可以被从瓶子移除。 
在合适的通风之后，瓶子500被倾斜，使得瓶子的进入口被向下定向并且液体样品可以被传递至取样装置1902。取样装置从试样容器抽出血液/培养基的例如0.5ml、1.0ml、或2.0ml样品。可选择地，正排量注射器(positive displacement syringe)状的装置可以被开发以提供在真空或压力条件的的宽范围内的对试样容器的取样。 
测试样品中的组分的可选择的溶解 
在测试样品已经被从试样容器500抽出之后，其中所含有的任何细胞组分(例如血细胞)可能需要被溶解，使得它们不干扰下文描述的分离和识别/表征过程。可选择的溶解步骤可以使用溶解缓冲剂(其是pH被平衡的表面活性剂溶液)来进行或可以使用超声处理来实现。两种途径都导致血细胞壁的破裂。溶解操作可以通过离线地或在识别和/或表征仪器104内将溶解缓冲剂加入一次性取样装置1902中被进行。可选择地，溶解缓冲剂可以在样品向分离装置1904中的加载期间与血液/培养基样品混合。在溶解缓冲剂和血液/培养基样品被组合之后，需要进行一定量的搅拌或混合，以确保溶解缓冲剂接触血细胞以及细胞壁破裂发生。在一个可能的实施方案中，机器人传递机构可以向上和向下或以其他方式运动以实现这种混合。在另一个实施方案中，混合站(例如在下文的第二实施方案中描述的旋涡器)可以被包括在仪器104中以实现这种混合。 
作为替代形式，分离装置1904可以具有两个隔间，该两个隔间被热响应性凝胶分隔或被其他将允许溶解缓冲剂和血液/培养基混合物被组合然后进入微生物分离装置中的分离材料分隔。 
另一个途径可以结合过滤器，以将微生物收集在表面上并且然后将微 生物再悬浮入接种物中以进行测试。 
设想，多个分离装置1904可以以诸如管壳(cartridge)、暗盒、圆盘或条的形式被提供，以利于使用者容易加载系统。 
分离和/或浓缩站(图31、51，项1916)和分离装置(图31、36-41、51，项1904) 
在试样从试样容器的抽出之后，并且在取样装置1902中的细胞组分(例如血细胞)的可选择的溶解之后，然后样品被注射或以其他方式引入分离装置1904中的一个中。在样品中存在的微生物剂被从其他组分分离并且在分离装置1904内被浓缩为小球或小球状的团块。 
分离装置1904中的微生物的分离和/或浓缩的细节在上文的通过引用被并入本申请的相关专利申请中描述，但是基本的方法将在下文描述。分离使用密度溶液或密度缓冲物过滤来实现。在一个实施方案中，分离装置1904预加载有密度缓冲物。分离和浓缩借助于分离装置1904的离心而发生。 
分离装置1904(图36-41)本身可以采取被密度溶液填充的1-2mm直径内横截面毛细管的毛细管设计的形式。在该毛细管区域上方处是开放(即通向较大的横截面区域)的槽形结构，以提供用于血液/培养基样品和密度溶液的储存器。分离装置的底部表面由具有非常好的紫外线和可见光透射的材料制成。结构的顶部具有在离心之前施用的盖子。在可选择的配置中，分离装置可以被从侧面照射，在这种情况下分离装置的下部分由具有非常好的紫外线和可见光透射的材料制成；毛细管的横截面形状可以是圆形的或正方形的。 
被混合的或被溶解的样品内容物(溶解缓冲剂和测试样品)借助于将来自取样装置1902的样品注射入分离装置1904中而被加载入分离装置1904中(见图50A-C和下文的描述)。密度溶液被在识别和/或表征仪器104中在线地加载入分离装置1904中，或更优选地分离装置1904被装载成预填充有密度溶液。在混合的或溶解的样品被加载入分离装置1904中 并且装置1904被加盖之后，分离装置1904被加载入离心机1916中。可选择地，该盖子被配置为具有隔膜。样品可以通过刺穿隔膜被加入装置1904，这防止了对盖子移除和更换的需要。离心机被激活和旋转，例如以高rpm进行几分钟。这种动作使微生物剂(未被溶解的)经过密度溶液并且在分离装置1904中的毛细管的基部处浓缩为在管的最底部中的小球或小球状的团块(见图40，被浓缩的微生物剂小球2804)。在一个实施方案中，加载有密度缓冲物的装置1904在测试样品的加载之前被离心，以除去任何气泡或可能以其他方式干扰分离和/或浓缩步骤的类似物。 
用于微生物识别和/或表征的识别/表征模块(读取站)(图31、51、52，项1918) 
在分离装置1904已经如上文描述的被离心之后，离心机1916可以被旋转，使得分离装置1904在读取位置中，在读取位置，识别和/或表征模块(读取站)1918可以询问被分离的和/或被浓缩的微生物剂(图40，小球2804)。可选择地，分离装置1904可以被机器人传递机构1910从离心机移除并且被放置在处于分离位置中的读取站中。 
在一个形式中，读取站1918包括用于询问分离装置1904内的被浓缩的微生物剂(小球)的光学读取器组件。因为血液/培养基样品中的微生物/微生物剂在分离装置1904中被强迫至毛细管的底部表面(见图40和41)，所以微生物剂将与底部表面接触。在一个可能的实施方案中，光学读取器组件观察由于来自激发光源的照射而从被浓缩的微生物剂发射出的荧光信号(例如固有荧光信号)。 
荧光信号(例如固有荧光)来源于被UV、可见光谱或IR光源的激发(见图41)。光源可以是连续灯，例如用于UV的氘灯或氙灯和/或用于可见/IR激发的卤钨灯。因为这些光源具有宽范围的发射，所以激发带可以使用光带通滤光器来减小。其他可以使用的用于发射波长谱宽的方法包括声光可调滤波器、液晶可调滤波器、一系列的光学干涉滤光片、棱镜光谱仪和其他仪器。可选择地，以从紫外至近红外的分立波长形式的激光是可用的；此外，大量的多路方法是本领域技术人员已知的。 
可选择地，发光二极管可以被用作窄带激发光源。从240nm至超过700nm的峰值波长的具有20-40nm的谱宽的LED是可用的。上文的用于谱宽的减小的方法可以与LED的方法结合，以改进激发光谱和发射光谱之间的区分。 
从样品的发射可以通过光谱区分的任何合适的工具来测量，最优选采用分光计。分光计可以是扫描单色器，该扫描单色器检测特定的发射波长，由此使来自该单色器的输出被光电倍增管检测；和/或分光计可以被配置为成像摄谱仪，由此输出被成像检测器阵列例如电荷耦合器件(CCD)检测器阵列检测。在一个实施方案中，鉴别器允许荧光和/或散射信号通过光电探测手段(例如光电倍增管、雪崩光电二极管、CCD检测器阵列、互补金属氧化物半导体(CMOS)区域传感器阵列和/或电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)检测器阵列)(图1，项1920)来观察。在传感器阵列的前方的光学透镜系统(图41中的2904)将使形成毛细管2604的底部的0.78-2.0mm2区域放大，使得其填充传感器阵列的框架。可选择地，一次性分离装置1902和光纤之间的耦合是没有透镜系统的直接光纤耦合；光纤探针是在远端端处的六个围绕一个的配置，使近端端具有用于发射纤维的线性配置以耦合入分光计的进入狭缝。以多个不同的波长的荧光信号强度被获取和保存在计算机存储器中。 
可选择的配置是将毛细管2604减小至在直径上少于lmm以适应低生物质样品。此外，毛细管区域的几何形状可以采取其他形状，例如矩形形状的内横截面。另一个可选择的实施方案是将毛细管的读取配置成用从侧面读取来代替从底部读取。这样做有两个可能的益处：(1)避免了沉降至毛细管的基部的碎片或纤维以及(2)提供了在光学上识别多种微生物剂存在的机会。矩形形状的毛细管可以优选用于这种侧面读取应用。 
识别和/或表征模块1918包括针对被存储在存储器中的荧光信号强度测量而进行操作的计算机(图31，项1924)。所述测量与对也被存储在存储器中的不同类型的微生物(即革兰氏阳性的、革兰氏阴性的、酵母等等)的通过实验确定的荧光光谱测量进行比较。计算机执行分类算法，并且产生微生物剂的分类结果，例如革兰氏分类、革兰氏族和物种。在一个配置 中，被捕获的固有荧光信号的光谱的进一步分析被实现，使得物种识别和/或表征或对于物种识别的至少最高的三个概率(top three probabilities)被实现。对由计算机执行的用于识别和/或表征的方法的细节在下文进行解释。 
革兰氏类型、革兰氏科和物种的识别还可以使用微拉曼评价来实现。拉曼光谱是一种非接触技术，其中样品被激光辐射照射。散射光通过与包括微生物剂的分子相互作用而被弹性地或非弹性地散射。被弹性地散射的光称为瑞利散射，而被非弹性地散射的光是拉曼散射。拉曼光谱已经被表明是潜在地可行的通过微生物的振动光谱的检验而进行的微生物识别和/或表征的方法。 
激光照射和散射聚集光学系统被设计为将光束聚焦于受近衍射限制的斑点尺寸。该尺寸确保在微生物上有足够的激光信号，因为拉曼散射是非常无效率的。聚集光学系统被设计为高效率地捕获散射光并且将其耦合入光学分光计中以进行分析。拉曼信号可以在一个或多个位置处被获取并且后续的信号被平均化。 
一旦拉曼光谱被获得，便针对光谱中的关键的峰的位置和强度对其进行分析。将结果与已知的微生物的被存储的基准数据集比较，从而可以获得革兰氏类型、形态信息和物种识别。来自已知的微生物的基准数据集可以在相同的仪器中使用相同的方法和读取仪器来获得。 
用于识别的方法在本文件起始处的通过引用并入本文的于2009年10月提交的共同待决的申请中被更详细地描述，并且读者被引导至这样的专利申请以获得进一步的细节。采用固有荧光和分类层系分类方法的方法也在下文被详细地解释。 
取样装置1902和分离装置1904的处理(图31、53，项1908) 
在测试样品被从取样装置1902注射入分离装置1904中之后，取样装置1902被丢弃入在识别和/或表征仪器104内的生物废物容器1908中。在分离装置1904的读取之后，分离装置1904也被丢弃在生物废物容器1908 中。生物废物容器被周期性地从识别/表征仪器除去并且被清空，并且然后被放回至识别/表征仪器中。 
用户界面 
识别仪器104优选包括向操作者提供有关被加载入识别仪器的试样容器的状态信息的用户界面(未示出)。用户界面可以包括以下特征中的某些或全部： 
●触摸屏显示器 
●在触摸屏上的键盘。 
●系统状态 
●阳性警报 
●向其他系统(DMS、LIS、BCES&其他检测或识别仪器)的通信。 
●试样容器状态 
●取回试样容器 
●视觉和听觉阳性指示物 
●USB接口(后备ups和外部系统接口) 
●识别和/或表征结果、系统状态和错误信息的远程通知 
用户界面的具体的外观或布局不是特别重要的。 
结果被发送至输出装置1926(图31)，输出装置1926可以是计算机存储器、仪器显示器、打印机、寻呼机、移动电话、个人数字助理、电子邮件服务器或其他装置。结果将典型地包括以下中的一个或多个：微生物剂的临床革兰氏类型、微生物剂的物种的识别和/或表征、或其他临床信息。 
试样容器500 
图31中示出的试样容器500被设计为保持和容纳样品并且可以采取标准培养瓶例如血液培养瓶的形式。瓶子的优选的实施方案结合用于识别 /表征仪器104或离线设备内的瓶子500的自动读取的条形码(图31)。瓶子500包括将容器与环境密封开的具有可刺穿的隔膜的阻挡器(未示出)。可选择地，如果瓶子被既用于检测又用于自动识别，那么瓶子包括比色传感器，该比色传感器被形成或放置在瓶子的底部中以用于瓶子500中的微生物生长的存在的比色检测的目的。图1中示出的类型的试样容器是本领域中熟知的并且在本文件的背景部分中引用的专利文献中被描述，因此进一步的描述是不必要的。 
瓶子的配置不是特别重要的，并且本发明的系统和方法可以被配适成适合用于容纳样品的多种容器。因此，血液培养试样容器的本发明的描述是以示例而不作为限制的方式被提供。 
II.第一实施方案的详细描述(图31-56) 
图32示出了识别/表征仪器104的一个可能的配置，包括一次性物品的暗盒1900、用于阳性试样容器的机架或保持器1906、废物容器1908、机器人传递机构1910、被附接于或以其他方式耦合于机器人传递机构1910的样品移除设备1912、分离和浓缩站1916和识别和/或表征模块1918。图33是图32的布置的俯视平面图。保持器1906包括三个机架，三个机架被定向为处在用于培育和例如从远程检测仪器或手动加载门来接收新的阳性试样容器的一种位置中。在图34中，机架被运动至用于从试样容器移除样品和将样品向分离装置1904中加载的位置。 
图35是在图34的位置中的识别/表征仪器的透视图，更详细地示出了识别/表征仪器104。保持器1906包括三个分离的机架2310，每个机架2310保持二十个试样容器500。机架2310作为单元而围绕水平轴线可旋转，将试样容器倾斜为向上的取向(在图35中示出)从而实现使试样容器通风的目的以及将试样容器倾斜为向下的取向(见图45)从而实现样品移除的目的。 
机器人传递机构1910包括竖直导轨2320和水平导轨2324。样品移除设备1912借助于被连接于导轨的轴环以及马达皮带驱动组件(未示出， 但是是常规的)而从左至右和向上向下运动。因此，当试样容器呈向上的或向下的取向时，样品移除设备1912可以运动至三个机架2310中的瓶子位置中的任何位置。样品移除设备1912还可以通过沿着导轨2322滑动而向前和向后运动。 
图35还表示出仪器104包括电子设备2300，电子设备2300包括用于处理荧光测量的计算机1924、存储分析的结果的存储器2302以及另外的用于存储用于识别/表征仪器104的操作的程序代码的存储器或处理单元2304。电子设备2300优选位于在合适的面板(未示出)的后方。 
一次性物品的暗盒 
图35示出了被加载入识别/表征仪器104中的一次性装置的暗盒1900。暗盒1900包括多个取样装置1902和分离装置1904。 
分离装置1904在图36-41中示出。参照这些附图，分离装置由主体2402组成，主体2402界定储存器2602和被连接于储存器2602的毛细管2604。主体2402界定轴线2608并且毛细管2604被沿着轴线2608定向。毛细管2610的第一端被连接于储存器2602，并且毛细管的第二端2612与端件2502的管部分2702连通。储存器通过可移除的帽2404来被接近，其中可移除的帽2404螺纹连接至在主体2402的顶部部分处形成的螺纹2502上。主体2402的下部分通过端件2502来封闭，其中端件2502借助于装配入主体中的相应的凹陷部2606中的脊2704以及焊接或使用粘合剂而附着于主体。端件2502的底部壁2506具有如图38中表示的减小的厚度。端件结合有与主体2402的毛细管2604对准的毛细管2702。紧邻毛细管的第二端的主体2402由光学透明材料制成；在图37的实施方案中，端件2502是光学上透明的，以利于位于毛细管2604的底部处的被浓缩的微生物剂2804的光学询问。分离装置1904加载有密度溶液或“缓冲物”2802(图40)，被预加载有材料或较不优选地在识别/表征仪器内将材料加入分离装置中。 
图42和43示出了分离装置1904的其中分离装置1904的主体是一体 构造的实施方案。壁3002提供对于毛细管2602的下部分的支撑。紧邻毛细管2604的下部分的主体由光学透明材料制成。 
图41示出了分离装置1904内的被浓缩的微生物剂2804的询问操作，该操作由图31和35的识别模块1918来实施。来自光源的光沿着光纤2902经过并且被透镜系统2904引导至分离装置1904的基部。光刺激荧光从微生物剂2804的产生，并且荧光通过光纤2906被引导经过透镜2904和纤维2902到达识别模块1918中的光谱色散系统(图31)，到达传感器阵列(1920，图1)。 
取样装置1902在图44中被示意性地并且部分不按比例地示出。装置1902可以采取注射器状的装置的形式，该注射器状的装置具有界定室3204的主体3200和有护套的针3202。室3204可以预加载有选择性的溶解缓冲剂3206。室3204的顶部被密封。室可以具有端口3208，端口3208允许取样装置被连接于真空或气动单元以利于通风或样品从瓶子500的取样。溶解缓冲剂3206可以被预加载入取样装置1902中，或其可以在使用时在仪器中加载入装置1902中。 
在一个实施方案中，被加载入取样装置1902中的溶解缓冲剂可以被设计用于预期被发现的物种。在一个可能的配置中，选择性的溶解缓冲剂的多个储存器存在于仪器104中，并且溶解缓冲剂中的被选择为对于被容纳在给定试样容器中的样品是最优的一种溶解缓冲剂在使用时被加载入取样装置1902。此外，样品可以被各自容纳有不同选择性的溶解缓冲剂的不同取样装置来重复。 
样品移除设备(取样头)1912 
图31和35的样品移除设备1912操作成从阳性检测容器500除去在阳性检测容器500中的生物样品的一部分，并且将该部分加入至从分离装置1900的供应部获得的分离装置1904。样品移除设备1912的物理配置可以根据试样容器、取样装置和分离装置的配置而采取多种形式。在图示的实施方案中，样品移除设备1912采取打开和关闭从而夹持取样装置1902 和分离装置1904的关节指状物的形式。样品移除设备1912被运动至所需的位置，以借助于机器人传递机构1910的操作来取样并向分离装置中加载。 
通风和取样 
参照图45，样品移除设备1912被运动至一位置，在该位置，样品移除设备1912被直接地放置在暗盒1900中的取样装置1902中的一个的上方。样品移除设备1912的指状物夹紧取样装置1902并且设备1912被向上升高，从暗盒1900移除取样装置1902。如图46中所示的，试样容器500被向上倾斜。在瓶子的顶部处的阻挡器使用紫外光或消毒剂(例如漂白剂或醇)而被杀菌。如图47中所示的，瓶子通过将取样装置的针3202(图44)引入穿过瓶子500的阻挡器中的可刺穿的隔膜而被通风，将瓶子的内部内的压力平衡至环境条件的压力。取样装置的端口3208在该过程期间可以被连接于气动系统(1914，图31)，例如如下文的第二实施方案中所示的滚动线式泵(rolling diagram pump)1710。 
如图18和19中所示的，机架2310然后被旋转至向下的取向。样品移除设备1912与气动系统共同地将测试样品(即试样样品的一部分)从瓶子500抽出而送入取样装置1902中。 
溶解 
取样装置1902可选择地加载有约lml的溶解缓冲剂3206(图44)。在本实施方案中，约2ml测试样品被从瓶子500移除，并且在测试样品加载入取样装置1902中之后例如通过装置1902的搅拌而在取样装置1902中与溶解缓冲剂混合。溶解操作对非微生物组分例如血细胞是选择性的，即微生物剂细胞不被溶解。 
溶解缓冲剂3206选择性地溶解可能在样品中存在的非期望的细胞(即非微生物细胞)，例如血细胞和/或组织细胞。非微生物细胞的选择性的溶解允许微生物从其他可能在样品中存在的组分的分离。因此，溶解溶液是 能够选择性地溶解细胞例如非微生物细胞(例如通过溶解真核细胞膜)的一种溶解溶液。溶解溶液可以包含一种或多种洗涤剂、一种或多种酶、或一种或多种洗涤剂和一种或多种酶的组合。 
有用的洗涤剂可以包括一种或多种非变性的溶解性洗涤剂，例如Triton
Figure BDA0000130065840000731
X-100Triton
Figure BDA0000130065840000732
X-100-R、Triton
Figure BDA0000130065840000733
X-114、NP-40、Genapol
Figure BDA0000130065840000734
C-100、Genapol
Figure BDA0000130065840000735
X-100、Igepal
Figure BDA0000130065840000736
CA 630、ArlasolveTM200、Brij
Figure BDA0000130065840000737
96/97、CHAPS、辛基β-D-吡喃葡萄糖苷、皂苷和单十二烷基九乙二醇醚(C12E9，polidocenol)。可选择地，可以包括变性的溶解性洗涤剂，例如十二烷基硫酸钠、N-十二烷基肌氨酸、脱氧胆酸钠、胆盐、十六烷基三甲基溴化铵、SB3-10、SB3-12、胺基硫代甜菜碱-14和C7BzO。可选择地，还可以包括增溶剂，例如Brij
Figure BDA0000130065840000738
98、Brij58、Brij
Figure BDA00001300658400007310
35、Tween
Figure BDA00001300658400007311
80、Tween
Figure BDA00001300658400007312
20、PluronicL64、Pluronic
Figure BDA00001300658400007314
P84、非洗涤剂硫代甜菜碱(NDSB 201)、amphipols(PMAL-C8)、和甲基-β-环糊精。在一个实施方案中，聚氧乙烯洗涤剂可以是优选的。聚氧乙烯洗涤剂可以包含结构C12-18/E9-10，其中C12-18表示12至18个碳原子的碳链长度并且E9-10表示9至10个聚氧乙烯亲水头基团。例如，聚氧乙烯洗涤剂可以选自由Brij97、Brij96V、Genapol
Figure BDA00001300658400007317
C-100、Genapol
Figure BDA00001300658400007318
X-100、单十二烷基九乙二醇醚(polidocanol)、乙二胺四乙酸(EDTA)或其组合组成的组。 
溶解溶液还可以包含一种或多种酶。可以在溶解溶液中使用的酶包括但不限于消化核酸的酶和其他堵塞膜的材料(membrane-fouling material)的酶(例如蛋白酶XXIII、脱氧核糖核酸酶、神经氨酸苷酶、多糖酶、Glucanex
Figure BDA00001300658400007319
和Pectinex)。 
在另一个实施方案中，可以使用一种或多种另外的剂，包括例如还原剂例如2-巯基乙醇(2-Me)或二硫苏糖醇(DTT)，稳定剂例如镁、丙酮酸盐和湿润剂，和/或螯合剂例如乙二胺四乙酸(EDTA)。溶解溶液可以以任何适合于溶解所期望的细胞的pH来被缓冲，并且pH将取决于多种因素，包括但不限于样品的类型、待被溶解的细胞以及所使用的洗涤剂。在某些实施方案中，pH可以在约2至约13、例如约6至约13、例如约8至约13、例如约10至约13的范围内。合适的pH缓冲剂包括任何能够将pH保持在 期望的范围内的缓冲剂，所述范围例如约0.05M至约1.0M CAPS。 
向分离装置1904中的分配以及分离/浓缩 
如图20A和20B中所示的，样品移除设备1912将取样装置1902(加载有被混合的溶解缓冲剂和样品溶液)携带至暗盒1900中的分离装置1902中的一个的位置。样品移除设备使用取样装置1902的针3202刺穿分离装置1904的帽，并且将0.5至1.0ml的测试样品+溶解缓冲剂混合物注射入分离装置1904的储存器中。分配还可以在使分离装置1904打开盖之后和在重新加盖之后重新加盖分离装置1904之后被进行。然后样品移除设备将取样装置1902传递至废物容器1908，如图50C中所示的，并且将其存放入废物容器中。 
在一个实施方案中，分离通过离心步骤进行，在离心步骤中样品(例如被溶解的样品)被放置在之前被加载在分离装置1904中的约1ml液相密度缓冲物2802(图40)的顶部上，并且装置1904在允许微生物被分离和浓缩的条件下(例如10,000g)被离心(例如微生物在分离装置1904的底部和/或侧面形成小球或小球状的团块)。“密度缓冲物”是指具有整个溶液的同质的密度的溶液。缓冲物的密度被选择成使得样品中的微生物穿过缓冲物，而样品的其他组分(例如血液培养肉汤、细胞碎片)保留在缓冲物的顶部或不穿过贯穿整个密度缓冲物。 
用于密度缓冲物2802的材料可以是任何具有对于本发明的方法合适的密度范围的材料。通常，缓冲物的密度在约1.025g/ml至约1.120g/ml的范围内。在一个实施方案中，材料是硅胶。硅胶可以是不被包覆的(例如Ludox
Figure BDA0000130065840000741
(W.R.Grace，加利福尼亚州))或被例如硅烷(例如PureSperm
Figure BDA0000130065840000742
(Nidacon Int′l，瑞典)或Isolate
Figure BDA0000130065840000743
(Irvine Scientific，圣安娜，加利福尼亚州))或聚乙烯吡咯烷酮(例如PercollTM、PercollTM Plus(Sigma-Aldrich，圣路易斯，密苏里州))包覆的。硅胶可以以任何合适的介质来稀释，以形成合适的密度，例如平衡的盐溶液、生理盐水和/或0.25M蔗糖。合适的密度可以使用以约15％至约80％v/v例如约20％至约65％v/v浓度的硅胶来获得。另一种合适的用于密度缓冲物的材料是被碘化的对比剂，例如 碘海醇(OmnipaqueTM NycoPrepTM或Nycodenz)和碘克沙醇(VisipaqueTM或OptiPrepTM)。合适的密度可以使用以约10％至约25％w/v浓度的碘海醇或碘克沙醇获得。蔗糖可以被用作对于血液培养样品的以约10％至约30％w/v例如约15％至约20％w/v浓度的密度缓冲物。其他合适的可以被用于制备密度缓冲物的材料包括低粘度高密度油，例如显微镜浸镜油(例如Type DF；Cargille Labs，纽约)、矿物油(例如Drakeol
Figure BDA0000130065840000752
5、Draketex 50、Peneteck
Figure BDA0000130065840000753
；Penreco Co.，宾夕法尼亚州)、硅油(聚二甲硅氧烷)、氟化硅油、硅凝胶、metrizoate-Ficoll(LymphoPrepTM)，例如以对于血液培养样品的约75％至约100％的浓度，泛影酸葡聚糖(PolymorphoPrepTM)，例如以对于血液培养样品的约25％至约50％的浓度，羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚环氧乙烷(高分子量)、Pluronic
Figure BDA0000130065840000755
F127、Pluronic
Figure BDA0000130065840000756
F68、Pluronic
Figure BDA0000130065840000757
化合物的混合物、聚丙烯酸、交联的聚乙烯醇、交联的聚乙烯吡咯烷、PEG丙烯酸甲基醚、果胶、琼脂糖、黄原胶、结冷胶、Phytagel
Figure BDA0000130065840000758
、山梨糖醇、Ficoll(例如以对于血液培养样品的约10％至约15％的浓度的Ficoll
Figure BDA00001300658400007510
400)、甘油、葡聚糖(例如以对于血液培养样品的约10％至约15％的浓度)、糖原、氯化铯(例如以对于血液培养样品的约15％至约25％的浓度)、全氟化碳流体(例如全氟正辛烷)、氢氟烃流体(例如Vertrel XF)，以及如本领域中熟知的类似物。在一个实施方案中，密度缓冲物选自硅胶、碘克沙醇、碘海醇、氯化铯、甲基泛影酸-Ficoll
Figure BDA00001300658400007511
、泛影酸葡聚糖、蔗糖、ficoll
Figure BDA00001300658400007512
400和/或葡聚糖的以任何组合的的一个或多个。密度缓冲物还可以由材料的组合组成，例如硅胶和油的组合。 
向分离和浓缩站(离心机)的传递 
如图51中所示的，在使用被混合的或被溶解的测试样品加载分离装置1904之后，样品移除设备1912取回被加载的分离装置1904，将其从暗盒1900提升出来，并且将分离装置1904运动至离心机1916。然后分离器1904被放置入离心机1916的保持器或加载位置中。 
样品中的微生物剂的分离和浓缩使用离心机1916而在分离装置1904内发生。 
分离步骤可以被实施成将微生物从样品的其他组分(例如非微生物或其组分)分离以及将微生物浓缩为为了识别和表征目的而能够被询问的小球。分离不必须是完全的，即不要求发生100％分离。全部的要求是，微生物从样品的其他组分的分离应当足以允许微生物的询问而没有来自其他组分的很大的干扰。 
离心机在高速下旋转分离装置1904，以将微生物剂浓缩在分离装置1904内的毛细管的底部中。溶解缓冲剂在非微生物细胞(例如血细胞)上的作用、分离装置1904内的密度溶液的存在以及离心的组合会导致微生物剂从被溶解的血液/肉汤混合物分离以及微生物剂在毛细管的底部中浓缩为小球或小球状的团块，如图40和41中所示的。 
在一个实施方案中，分离装置1904在站1916中使用甩开转头(swing out rotor)来被离心，使得微生物直接在分离装置1904的底部上形成小球(在图8、10和13中示出的毛细管的底部中)。分离装置1904被在充分的加速度下离心并且持续充分的时间，以使微生物从样品的其他组分中分离(例如小球被形成)。离心加速度可以是约1,000×g至约20,000×g、例如约2,500×g至约15,000×g、例如约7,500×g至约12,500×g等等。离心时间可以是约30秒至约30分钟、例如约1分钟至约15分钟，例如约1分钟至约5分钟。 
读取 
被示出为毗邻于离心机而定位的识别和/或表征模块(读取站1918)然后使用荧光光谱(例如固有荧光和/或漫反射率)、拉曼光谱或其他光学技术来询问被浓缩的微生物剂。在其他实施方案中，小球中的微生物可以使用质谱测定技术来被询问，例如MALDI-TOF质谱测定、解吸电喷雾电离(DESI)质谱测定、GC质谱测定、LC质谱测定、电喷雾电离(ESI)质谱测定和选择性离子流管(SIFT)光谱测定。如图22中所示的，识别和/或表征模块1918可以物理地定位成紧邻离心机1916，在这种情况下分离装置1904不需要被机器人传递机构进一步运动。可选择地，识别和/或表征模块1918可以位于识别/表征仪器内的不同的位置中，并且机器人传 递机构操作成将分离装置运动至识别和/或表征模块1918的位置。 
向废物的传递 
在读取之后，如图23中所示的，机器人传递机构1910和样品移除设备1912操作成将分离装置1904从离心机1916提升，将分离装置1904侧向地传递并且将其放置在废物容器1908中。图24示出了废物容器1904容纳多个取样装置1902和分离装置1908。当废物容器1908装满时，其被从仪器移除并且然后被空的废物容器代替。在分离装置的处理之前，分离装置的下区域的摄影图像可以使用照相机(未示出)被取得，以验证分离过程并且提供关于分离物的身份的重要的信息，例如小球尺寸、形状、颜色和密度。 
被浓缩的微生物剂的外部处理 
虽然在上文的实施方案中被浓缩的微生物剂在其仍然位于分离装置1904内时被询问，但是可以从分离装置移除被浓缩的微生物剂并且直接地测试其以识别和/或表征微生物剂。 
在本变化形式中，参照图55，分离装置1904被传递至移除装置或站4302。在站4302，分离装置1904的帽2404被移除并且被浓缩的微生物剂2804被从分离装置1904移除。然后微生物剂经受一个或多个另外的测试。在一个可能的配置中，微生物剂被供应至分子诊断测试单元4310，分子诊断测试单元4310可以包括一次性测试条或类似物以及用于剂的识别的处理仪器。可选择地，微生物剂的样品可以被施用于MALDI质谱测定板4314，并且板可以被插入质谱测定单元4312中。可选择地，微生物剂可以被递送至微生物识别和/或表征测试装置4318(例如测试卡)，并且该卡可以被在处理仪器4316中被培育和测试。 
III.操作的方法 
流程图(图56A、B、C) 
现在将参照图56A-56C来描述在试样容器500经受检测和识别两个步骤的实施方案中的识别/表征仪器104的操作方法。 
过程在步骤4402处以样品向容器500中的一个容器的加载以及被加载的容器500向检测仪器的递送来开始(如在上文参照图1-30描述的)。见图77，仪器102。 
在步骤4404，容器500被加载入检测仪器102中，例如通过将检测容器放置在将容器递送至检测仪器的传送带上或通过手动地加载容器。(见图77和78和这些图的在下文的描述) 
在步骤4406，容器500被在检测仪器102内培育。 
在步骤4408，检测容器被读取(通过仪器102中的检测单元)。 
在步骤4410，检测容器的读取被分析以确定容器是否是阳性的。如果否，那么过程沿着否支链4411分支，并且检查计时器是否已经到期(步骤4412)。如果计时器已经到期，那么瓶子被认为是阴性的并且瓶子在步骤4414被传递至废物容器。否则，培育继续并且步骤4406、4408和4410周期地继续。 
如果在步骤4410检测容器是阳性的，那么过程前进至是分支4416。检测容器在步骤4418被运动至在检测仪器中的离开位置。在步骤4420检测容器被传递至识别/表征仪器104，例如通过将检测容器500运动至传送带上并且将其运动入识别/表征仪器的入口位置中(见图77)。传递可以通过某些其他方式发生，其的细节可以广泛地变化。 
在步骤4422(图56B)，检测容器被放置入识别/表征仪器104的机架2310中的一个中。机器人传递机构1910可以在本过程中使用。 
在步骤4424，检测容器被无菌地通风。本步骤可以在取样装置的拾取之前发生或可以在拾取取样装置之后发生，见图15和16。 
在步骤4426，取样装置1902中的一个被从暗盒1900拾取。取样装置1902预加载有如图15中所示的选择性的溶解缓冲剂；可选择地，溶解缓 冲剂被在本时刻加入取样装置。 
在步骤4428，如果装配了覆盖取样装置的针3202的保护性帽(未示出)，则保护性帽被移除。 
在步骤4430，针3202被插入直立的被通风的容器500中(见图16和17)。 
在步骤4432，检测容器被反转(见图48和49)并且少量样品(例如2.0ml样品)被从容器500移除。 
在步骤4434，容器500被旋转至直立的取向并且取样装置1902的针3202被移除。 
在步骤4436，小体积(例如0.5ml样品)的空气被引入取样装置中。这可以使用被连接于取样装置的气动系统1914来自动地实现。 
在步骤4438，如果装配了用于针3202的保护性帽，则保护性帽被更换。 
在步骤4440，取样装置1902被反转和搅拌以将测试样品与选择性的溶解缓冲剂彻底混合。 
在步骤4442，如果装配了用于针3202的保护性帽，如果适合的话，则保护性帽被再次移除。(注意：装配有合适的夹紧或夹持特征的站可以被提供，以用于自动地移除和更换针的帽或可选择地帽可以保留在针上，如在第二实施方案中描述的) 
在步骤4444，阳性的肉汤/溶解缓冲剂混合物的小部分被丢弃入废物容器中。 
在步骤4446，样品移除设备将取样装置1902运动至在分离装置1904中的一个的上方的位置(见图76)并且使用取样装置的针刺穿帽。分离装置1904预加载有本实施方案中的密度缓冲物。 
在一个可能的变化形式中，溶解缓冲剂还被加载入具有密度缓冲物的分离装置1904中并且样品和溶解缓冲剂的混合在分离装置1904内发生。 
在步骤4448，样品移除设备1912轻轻地将0.5ml至1.0ml的样品/溶 解缓冲剂混合物(即溶解的样品)加入已经在分离装置1904的储存器中存在的密度缓冲物的顶部。见图50A和50B。 
在步骤4450，样品移除设备1912被运动至废物容器1908的位置并且取样装置1902被丢弃。见图50C。 
在步骤4452，样品移除设备返回至分离装置1904并且将其从暗盒1900拾取出来并且将其运动至分离和浓缩站1916的位置并且将分离装置1904放置入离心机中。见图51。 
在步骤4454，开始离心机循环。 
在步骤4456，在离心过程完成之后，分离装置被运动至识别和/或表征模块1918(读取站)。如果读取站紧邻离心机，那么离心机被旋转至读取位置，其中分离装置1904被定位以如11中所示的进行读取。 
在步骤4458，开始识别和/或表征模块中的分离装置1904的光学扫描(见图51、52)。 
在步骤4460，在读取操作完成之后，分离装置1904被放置入废物容器1908中(见图53、54)。 
B.询问步骤4458，和在识别模块1918中的微生物的识别和/或表征 
一旦在样品中存在的微生物已经在分离装置1904中被分离和/或小球化，那么被分离的样品或小球可以在步骤4458中被询问(例如利用光谱方法)以表征和/或识别样品或小球化的微生物。询问可以以非侵入的方式发生，即小球可以在其保留在分离装置1904中时被询问。以非侵入的方式识别微生物、可选择地伴随使在分离和表征/识别过程中容器自始至终被保持密封(例如气密密封)以及使程序自动化的能力，这些能力避免了对被污染的和/或传染性的样品的持续操纵并且很大地增加了整个过程的安全性。此外，通过直接询问来表征和/或识别微生物而不用对样品或小球进一步处理(例如再悬浮、平板接种和菌落的生长)的这种能力很大地增大了可以进行识别/表征的速度。 
在一个实施方案中，光学光谱方法可以被用于分析微生物的一种或多种固有性质，例如在不存在另外的剂例如染色剂、染料、结合剂等等时在微生物内存在的性质。在其他实施方案中，光学光谱方法可以被用于分析微生物的一种或多种非固有的性质，例如仅在另外的剂的辅助下才能够被检测的性质。询问可以使用下述光谱来实施，例如荧光光谱法、漫反射光谱法、红外光谱法、太赫兹光谱法、透射和吸收光谱法、拉曼光谱或其组合，拉曼光谱包括表面增强拉曼光谱(SERS)、空间位移拉曼光谱(SORS)、透射拉曼光谱和/或共振拉曼光谱。 
光谱询问可以通过本领域技术人员已知的对于检测和/或识别微生物的一种或多种固有的或非固有的性质有效的任何技术来进行。例如，正面荧光(其中激发光和发射光进入和离开同一个光学表面，并且如果样品是大体上光学厚的，那么激发光穿透至样品中非常短的距离(见例如Eisinger，J.和J.Flores，“Front-face fluorometry 0f liquid samples(液体样品的正面荧光分析)”Anal.Biochem.94：15(1983))可以被用于小球中的微生物的识别。其他形式的测量，例如落射荧光、反射、吸收和/或散射测量，也可以在步骤4458中采用。 
典型地，光源或激发源导致样品的激发，随后在预确定的时间点或连续地进行样品的荧光的发射测量。相似地，来自激发源与样品的相互作用的反射光可以被测量，以提供与识别和/或表征有关的数据。从样品的发射可以通过光谱区分的任何合适的工具来测量，最优选采用分光计。 
在目前优选的实施方案中，对已知的微生物进行控制测量(例如荧光光谱)，从而允许使用本领域技术人员已知的各种数学方法将被测量的测试数据与关心的微生物的表征相关联。来自已知的微生物的被测量的测试数据存储在机器可读的存储器中，例如在仪器104本身内的或在相关联的数据处理装置例如被连接的工作站内。例如，来自正在被仪器104测试的样品的数据可以利用本领域技术人员已知的或本领域技术人员能够开发的软件程序而被与基线或控制测量比较。更特别地，数据可以被许多的多变量分析方法分析，例如一般化判别分析(GDA)、偏最小二乘法判别分析(PLSDA)、偏最小二乘法回归、主成分分析(PCA)、平行因子分析 (PARAFAC)、神经网络分析(NNA)和/或支持向量机(SVM)。这些方法可以被用于在对如上文描述的用于监测、检测和/或表征生物的系统进行设计时将正在被测试的样品中的关心的未知的微生物基于现有的命名法而分类为有关的组(例如物种)，和/或基于生物的新陈代谢、致病性和/或毒力而分类为天然存在的组。 
对于增强拉曼(SERS)和荧光信号，微生物可以在离心之前被金和/或银纳米粒子覆层，和/或内光学表面可以被具有特定的尺寸和形状的金属胶体预涂覆(参考文献：Lakowicz，Anal.Biochem.337：171(2005)用于参考荧光；Efrima等人，J.Phys.Chem.B.(Letter)102：5947(1998)用于参考SERS)。在另一个实施方案中，纳米粒子在离心之前在密度缓冲物中存在，并且在微生物经过密度缓冲物时与微生物相关联。 
样品照明源(见图41)或激发源可以选自任何数量的如本领域技术人员已知的合适的光源。可以使用电磁波谱的生成有用数据的任何部分。能够进行在紫外、可见和/或近红外光谱以及电磁波谱的其他部分中的发射的光源可以被使用并且是本领域技术人员已知的。例如，光源可以是连续灯，例如用于生成紫外光的氘或氙弧灯和/或用于生成可见/近红外激发的卤钨灯。这些光源提供宽发射范围，并且对于具体的激发波长的光谱带宽可以使用光学干涉滤光片、棱柱和/或光栅来被减小，如本领域中熟知的。 
可选择地，多个窄带光源，例如发光二极管和/或激光器，可以在空间上和/或在时间上是多路的，以提供多波长激发源。例如，从240nm至大于900nm的发光二极管是可用的，并且光源具有20-40nm(半最大值全宽度)的光谱带宽。在从紫外至近红外的分立的波长方面激光器是可用的，并且可以使用为本领域技术人员所熟知的多路方法来采用激光器。 
这些光源中的任何的光谱选择性可以通过使用光谱区分工具例如扫描单色器而被改进。其他的区分的方法可以被使用，如本领域技术人员已知的，例如声光可调滤波器、液晶可调滤波器、一系列光学干涉滤光片、棱镜光谱仪等等，以及以任何组合的形式。在选择光谱鉴别器时的一种考虑将调整能力的范围以及选择性的水平考虑在内。例如，以例证的方式，鉴别器可以利用具有10nm的选择性的300-800nm的波长范围。这些参数 大体上确定为了实现调整能力范围以及选择性所必需的最优的技术。 
典型地，光源导致样品的激发，随后在预确定的时间点或连续地进行样品的荧光的发射测量。相似地，来自激发源与样品的相互作用的反射光可以被测量，以提供与检测和/或表征有关的数据。 
从样品的发射可以通过光谱区分的任何合适的工具来测量，最优选采用分光计。分光计可以是扫描单色器，该扫描单色器检测特定的发射波长，由此使来自从该单色器的输出被光电倍增管检测；和/或分光计可以被配置为成像摄谱仪，由此输出被成像检测器阵列例如电荷耦合器件(CCD)检测器阵列检测。在一个实施方案中，鉴别器允许荧光和/或散射信号通过光电检测工具(例如光电倍增管、雪崩光电二极管、CCD检测器阵列和/或电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)检测器阵列)来观察。 
分光技术用于获得这样的测量，即被优选提供为激发-发射矩阵(EEM)测量。如在本文中使用的，EEM被定义为荧光物质的发光光谱发射强度，其作为激发波长和发射波长二者的函数，并且EEM包括全光谱或其子集，其中子集可以含有单一的或多个的激发/发射对。此外，具有固定的激发波长的EEM的横截面可以用于示出对于具体的激发波长的发射光谱，并且具有固定的发射波长的EEM的横截面可以用于示出对于样品的激发光谱。在一个实施方案中，多个EEM在多于一个具体的激发-发射波长对下被测量，例如至少在2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个具体的激发-发射波长对下。 
已经发现，正面荧光光谱提供在测量高度散射的且高度淬火的样品的荧光和/或反射性质中的优势。在一个实施方案中，正面方法可以是特别有用的。例如，正面荧光可能在高度吸收性的样品中是特别有用的，这是因为激发束和发射束不需要行进经过样品的大部分，并且因此可以几乎不被其中可能所含有的干扰组分(例如血细胞和微生物培养基)影响。分离装置1904的光学表面可以以使得提供可接受的结果的角度来被照明，如本领域技术人员已知的，(例如Eisinger，J.和J.Flores，“Front-face fiuorometry of liquid samples(液体样品的正面荧光分析法)”Anal.Biochem.94：15-21(1983))。在一个实施方案中，系统被设计为使得光谱系统除了以最小的 一个固定角度来测量被发射的荧光外，还以最小的一个固定角度来测量被漫反射的光。 
在又另一个实施方案中，来自将试样容器检测为“阳性”的检测系统(图77中的项102)的非光谱测量，例如探测时间和生长速率，可以被用于辅助对来自被分离的样品或小球的微生物进行表征和/或识别。此外，从分离装置的下区域的摄影图像取得的测量可以提供与被分离物的身份有关的重要信息，例如小球尺寸、形状、颜色和密度。 
在某些实施方案中，对被分离的样品或小球中的微生物的表征和/或识别不需要涉及精确的物种的识别。表征包括生物颗粒的宽泛的编目或分类以及单一的物种的实际的识别。对来自被分离的样品或小球的微生物的分类可以包括微生物的表型和/或形态特征的确定。例如，生物颗粒的表征可以基于可观察到的差异例如组成、形状、尺寸、成簇和/或新陈代谢而被实现。在某些实施方案中，所关心的生物颗粒的分类可以不需要在先知晓给定的生物颗粒的特征，而是仅需要与经验上的测量存在一致的相关性，从而使这种方法比基于具体的结合事件或代谢反应的方法更通用并且更容易地可适应。如在本文中使用的，“识别”意指确定先前未知的微生物属于什么科、属、物种和/或菌株。例如，识别先前未知的微生物属于什么科、属、物种和/或菌株级别。 
在某些情况下，表征包括分类模型，分类模型提供对于待被采取的行动足够有用的信息。如在本文中使用的，优选的分类模型包括组成以下中的一个或多个：(1)革兰氏组；(2)临床革兰氏组；(3)治疗组；(4)功能组；以及(5)自然固有荧光组。 
(1)革兰氏组：在革兰氏组分类内，微生物可以基于它们的革兰氏染色反应和总尺寸而被放置入三个宽泛的分类种类中的一个中，所述组选自以下中的一个或多个：(a)使用革兰氏染色被染成深蓝色的革兰氏阳性微生物；(b)使用革兰氏染色被染成红色的革兰氏阴性微生物；和(c)酵母细胞，其使用革兰氏染色被染成深蓝色但是在它们的形态特征和尺寸上是与细菌不同的非常大的圆形细胞。 
(2)临床革兰氏组：革兰氏组还可以被分为代表区别性的形态特征 的多个亚类。这些亚类包括所有的被有经验的实验室技术人员报告的相关的临床信息，并且因此提供比阳性的或阴性的革兰氏反应更高的水平的识别。这种具体的分类是非常有利于的，这是因为其通过使用自动化系统来提供临床上等效的相关的信息从而消除了对依赖于革兰氏染色的品质和/或读取显微镜涂片的技术人员的技术水平的顾虑。更具体地，微生物的基于这种分类模型的亚类可以选自以下中的一个或多个：(a)球菌，其是小的圆形的细胞；(b)双球菌，其是被结合在一起的两个小的圆形的细胞；(c)杆状菌(rods)，其是矩形的形状；以及(d)杆菌，其是杆状的。这些可以通过另外的形态信息被确定的亚类的实例包括：(I)革兰氏阳性球菌；(ii)成链状的革兰氏阳性球菌；(iii)成簇状的(即“葡萄状”的团簇)革兰氏阳性球菌；(iv)革兰氏阳性双球菌；(v)革兰氏阳性杆状菌；(Vi)具有内生孢子的革兰氏阳性杆状菌；(vii)革兰氏阴性杆状菌；(viii)革兰氏阴性球杆菌；(ix)革兰氏阴性双球菌；(x)酵母；以及(xi)丝状真菌。 
(3)治疗组：治疗组包括多个微生物物种，这些微生物物种在被从具体的试样类型分离时被同一类的抗生素或抗生素的混合物治疗(例如，如在“Sanford Guide to Antimicrobial Therapy 2008”中描述的)。在很多情况下，临床医生不需要种级别的身份来使得能够进行从初始的经验疗法向更有针对性的疗法的改变，这是因为多于一个物种可以被抗生素的同一个选择治疗。这种分类级别正确地将这些“相同治疗”的微生物置于单一的治疗种类中。这种表征水平的实例包括将高度抵抗性的肠杆菌科(EB)物种与敏感的EB物种(来自大肠杆菌(E.coli)的肠杆菌属菌(Enterobacter spp.))区别开，或将对氟康唑抵抗性的念珠菌属(Candida)物种(光滑念珠菌(C.glabrata)和克鲁斯念珠菌(C.kruzei))与敏感的念珠菌属物种(白色念珠菌(C.albicans)和近平滑念珠菌(C.parapsilosis))区别等等。 
(4)功能组：根据本发明，微生物还可以基于新陈代谢的、毒力的和/或表型的特征的组合而被置于多个组中。非发酵性生物可以与发酵性生物被清楚地区分。此外，生成溶血素的微生物物种可以独立于非溶血的物种而被分组。在某些情况下，这些组代表比属级别更宽泛的种类(例如大 肠菌类、革兰氏阴性的非发酵的杆状菌)，某些处于属级别(例如肠球菌属(Enterococcus)、念珠菌属)，并且某些具有更接近于种级别的分辨(例如对凝固酶阴性的葡萄球菌、α-溶血性链球菌、β-溶血性链球菌、对凝固酶阳性的葡萄球菌即金黄色葡萄球菌(S.aureus))。 
(5)自然固有荧光(“IF”)组：微生物还可以基于通过其自然的和/或固有荧光特征而组合在一起的自然趋势来被置于各个种类中。这些组中的某些可以是与治疗组种类和功能组种类所共有的。这些分组可以包括具有特征性IF特征的分别的物种，例如粪肠球菌(E.faecali)、化脓性链球菌(S.pyogenes)或铜绿假单胞菌(P.aeruginosa)，和/或可以含有具有相对保守的IF特征的小生物群落，例如肺炎克雷伯氏菌(K.pneumoniae)-产酸克雷伯氏菌组(K.oxytoca)或产气肠杆菌(E.aerogenes)-阴沟肠杆菌(E.cloacae)组。 
除为了识别目的而测量微生物的固有性质(例如固有荧光)之外，方法可以使用另外的识别物剂以辅助分离和/或识别过程。结合于特定的微生物的剂，例如亲合力配体，可以被用于分离微生物，以识别微生物的类别或物种(例如通过结合于独特的表面蛋白质或受体)和/或识别微生物的特征(例如抗生素抗性)。有用的识别物剂包括但不限于单克隆和多克隆抗体及其片段(例如用于金黄色葡萄球菌识别的抗-Eap)、核酸探针、抗生素(例如青霉素、万古霉素、多粘菌素B)、适体、肽模拟、噬菌体衍生的结合蛋白、凝集素、宿主天然免疫生物标记物(急性期蛋白、LPS结合蛋白、CD14、甘露糖结合凝集素、鸣钟状受体)、宿主防卫肽(例如防御素、抗菌肽、proteogrins、蛙皮素)、细菌素(例如抗生素，例如乳酸链球菌素、美杀菌素、表皮素、gallidermin、以及植物乳杆菌素C、以及II型肽)、噬菌体、以及对核酸选择性的染料、脂质、碳水化合物、多糖、胶囊剂/粘液或蛋白质、或其的组合任何。如果剂本身不给出可检测信号，那么剂可以被标记以提供可检测信号，例如通过将剂共轭于标记物(例如可见的或荧光的)。标记物包括但不限于荧光的、发光的、发磷光的、放射性的和/或比色的化合物。剂可以在本发明的方法中的任何步骤被加入微生物，例如当样品被获得时、在溶解期间和/或在分离期间。在某些实施方案中，剂在 小球中的存在可以在小球的询问期间被确定。其他有用的识别物剂包括微生物酶的底物、螯合剂、光增敏剂、猝灭剂、还原剂、氧化剂、缓冲剂、酸、碱(base)、溶剂、固定剂、洗涤剂、表面活性剂、消毒剂(例如醇、漂白剂、过氧化氢)以及有毒化合物(例如叠氮化钠、氰化钾)以及代谢抑制剂例如环己酰亚胺等等。相似地，用于测量微生物细胞生活力、新陈代谢和/或膜电位的许多荧光化合物可以在本发明中被用作识别物剂。如本领域技术人员将容易地意识到的，具体的微生物对于任何影响其物理状态或新陈代谢的化合物例如抗生素的敏感性可以通过将该化合物加入样品、溶解缓冲剂、密度缓冲物或其的任何混合物中而被迅速地确定。 
现在将参照图81-89来描述用于使用固有荧光对样品中的微生物剂进行识别和/或表征的方法的一个实施方案。基本地，该方法可以被实施为一系列的处理指令，该一系列的处理指令被存储在存储器中并且使用常规的数据处理器或计算机来执行。该方法执行图81A-81C中示出的算法，其被设计为在给出来自预先限定组的发射波长的分离物的固有荧光(IF)扫描下，提供对血液培养分离物(被浓缩的小球)的识别。 
在优选的实施方案中，所述方法被编码以作为实施多级别识别算法的软件指令，不同的级别相应于分类层系的不同的级别。取得输入数据并且确定微生物的识别的传统的分类算法使用单一的分类模型。当被给予来自以未知生物的在预先确定组的波长下的固有荧光扫描的数据时，多级别识别算法根据分类层系的分支——革兰氏类别、科和物种而将生物分类。独特的特征是在从最高的革兰氏类别至最低的物种的每个识别步骤使用独立的分类模型。此外，该方法结合了平行的分类模型的使用，以评估结果之间的一致性。因此，精确的识别和/或表征的概率被最大化，并且不正确的识别或表征结果的产生被最小化。多级别分类层系分类方法适用于除了固有荧光数据之外的其他数据集(例如其可以被用于拉曼光谱数据或质谱数据)。 
识别方法包括一组数据预处理步骤(被示出为图81A的块5102、5104和5106)以及一组分析步骤(图81B、81C中的其余的块5108、5110等等)。该方法以分类层系的多级别来确定生物的识别。预处理步骤被设计 为获取IF扫描数据，并且进行使给定的生物组或物种内的微生物剂的不同菌株之间的变化最小化的数据变换。数据分析步骤使用平行的分类模型来实施多级别的识别，作为将从以下的讨论被理解的。 
如上文提出的，优选的实施方案提供以革兰氏级别、科级别和物种级别的生物识别。在血液培养物中普遍发现的可以被算法识别的生物包括但不是必须受限于表格1中列出的那些。明显地，对于不同的应用(例如食品、水、环境样品等等)，生物可以是不同于表1中列出的那些生物，然而方法是相同的。 
表1：固有荧光算法识别生物列表 
Figure BDA0000130065840000881
Figure BDA0000130065840000891
现在将详细地描述图81A-C中示出的处理步骤或模块。 
预处理
步骤5102：获得对于每个激发值i＝1、2、...、x和每个发射值j＝1、2、...、y组合的荧光值nij。发射值/激发值的比率必须落入区间(1.05，1.95)内。 
步骤5104：对于每个荧光值nij来说，计算自然对数值ln(nij)。 
步骤5106：计算每个发射值j＝2、3、...、y-1的自然对数变换(来自步骤5104)的对给定的激发波长i的一阶导数。 
有利的是，使用步骤5104和5106二者来变换原始荧光数据，以使每个生物组内的菌株与菌株间的差异最小化。此外，变换过程趋向于创造在生物组之间的相似的差异(variance)。图82、83和84以实例的方式图示了对于在激发315下的发射范围内评估的金黄色葡萄球菌的多个菌株进行所描述的预处理的效果。在图82中，每条线代表来自单一的菌株的荧光信号。线5202表示在每个发射值下的平均荧光信号。图83示出了在自然对数变换(步骤5104)的应用之后的荧光信号中的菌株与菌株间的差异；注意，所有的菌株的曲线靠近在一起。图84示出了在自然对数变换的一阶导数的计算(步骤5106)之后的在315nm的激发下的菌株与菌株间的差异。再次地，注意，所有的菌株的曲线非常靠近在一起，特别是在400-610nm的发射范围处。 
作为另一个实施例，图85示出了在进行变换步骤之前的对于近平滑念珠菌的在415nm下的激发的荧光信号中的菌株与菌株间的差异。注意在 400-650nm的范围内发射的宽变化。图86中示出了进行自然对数变换之后的在415nm的激发下的这种生物的菌株与菌株间的差异。图87中示出了在进行一阶导数变换之后的菌株与菌株间的差异。注意，在图87中，菌株与菌株间的差异被很大地减小。 
分析
步骤5108：在进行预处理步骤之后的分析中的分类的第一级别是革兰氏分类5108。在本步骤，处理包括两个分支，一个由步骤5110和5112代表并且另一个由步骤5114和5116代表。图81A不意在暗示分支不能被相继地进行；分支可以被相继地或并行地进行。 
步骤5110：革兰氏分类距离计算。使用对于一组预先限定的激发/发射对的一阶导数变换来计算对于模型中定义的每个革兰氏类别的距离， 
da＝[(m-ma)t∑-1(m-ma)]1/2
其中 
-a＝1、2、3，代表在模型中定义的革兰氏类别 
-m代表对于每个激发/发射对i，j的一阶导数的矢量计算值mij
-ma代表来自在激发/发射对i，j下的每个类别a的分布的矢量平均值ma(ij)
-t代表矢量的转置 
-(m-ma)代表每个激发/发射对i，j的矢量差mij-ma(ij)
-∑-1代表所述一组预先限定的激发/发射对的协方差矩阵的倒数。该组激发和发射对根据已知的微生物的荧光测量(使用预处理)而被通过实验确定(见图88和89以及以下的讨论)。 
术语“模型”被用于指代一组已知的微生物剂，其中对该组已知的微生物剂，在预先确定的激发波长下的IF测量(包括变换)已经先被获得，并且对于该组已知的微生物剂，试样是用于分类的候选者，例如表1中列出的剂。 
步骤5112：革兰氏分类解释。 
-使ug代表最大距离阈值 
-如果所有距离d1、d2以及d3都大于ug，那么分类结果是未知的 
-否则，确定dmin值，即d1、d2和d3中的最小值 
-使wg代表低分辨阈值因子 
-如果d1、d2和d3中多于一个距离小于(dmin*wq)，那么分类结果是在具有小于(dmin*wq)的距离的革兰氏类别之间的低分辨(Low Discrimination) 
-如果d1、d2和d3中仅一个距离小于(dmin*wq)，那么分类结果是相应的革兰氏类别。 
步骤5114：全部科分类距离计算 
使用对于一组预先限定的激发/发射对的一阶导数变换来计算对于模型中定义的每个生物科的距离， 
da＝[(m-ma)t∑-1(m-ma)]1/2
其中 
-a＝1、2、...、k，代表在模型中定义的所有的生物科 
-∑-1代表所述一组预先限定的激发/发射对的协方差矩阵的倒数(与上述相同，该组激发和发射对通过实验被确定) 
-m代表对于每个激发/发射对i，j的一阶导数的矢量计算值mij
-ma代表来自在激发/发射对i，j下的每个类别a的分布的矢量平均值ma(ij)
-t代表矢量的转置 
-(m-ma)代表每个激发/发射对i，j的矢量差mij-ma(ij)
注意：所述一组预先限定的激发/发射对对于革兰氏分类相对于所有的物种分类而言能够是独特的。 
步骤5116：所有的科分类解释 
-使uf代表最大距离阈值 
-如果所有距离d1、d2、...、da、都大于uf，那么分类结果是未知的 
-否则，确定dmin值，即d1、d2、...、da中的最小值 
-使wf代表低分辨阈值因子 
-如果d1、d2、...、da中多于一个距离小于(dmin*wf)，那么分类结果是在具有小于(dmin*wf)的距离的生物科之间的低分辨 
-如果d1、d2、...、da中仅一个距离d1、d2、...、da小于(dmin*wq)，那么分类结果是相应的科。 
步骤5118：将革兰氏分类解释和全部科分类解释综合，以用于最终的革兰氏分类结果。 
如果革兰氏分类是单一的选择并且全部科分类是单一的选择，那么当科分类落入革兰氏类别的分类层系中时，被综合的分类结果是所指示的革兰氏类别。 
如果革兰氏分类是单一的选择并且全部科分类是单一的选择，那么当科分类未落入革兰氏类别的分类层系中时，被综合的分类结果是未知的。 
如果革兰氏分类是单一的选择并且全部科分类是低分辨，那么当与相最短距离关联的科落入革兰氏类别的分类层系中时，被综合的分类结果是所指示的革兰氏类别。 
如果革兰氏分类是单一的选择并且全部科分类是低分辨，那么当与相最短距离关联的科未落入革兰氏类别的分类层系中时，被综合的分类结果是未知的。 
如果革兰氏分类是低分辨并且全部科分类是单一的选择，那么被综合的分类结果是与科所存在于的分类层系所在的革兰氏类别相对应的革兰氏类别。 
如果革兰氏分类是低分辨并且全部科分类是单一的选择，那么当革兰氏类别中没有任何一个与科所存在于的分类层系所在的革兰氏类别相对应时，被综合的分类结果是未知的。 
如果革兰氏分类和全部科分类二者都是未知的，那么被综合的分类结果是未知的。 
然后处理进行至步骤5120，革兰氏科分类，其是分类的第二级别。本步骤由子步骤5122、5124和5126组成。 
步骤5122：革兰氏科分类距离计算。 
使用对于革兰氏分类结果特异的一组预先限定的激发/发射对的一阶导数估计来计算对于模型中定义的每个生物科的距离， 
da＝[(m-ma)t∑-1(m-ma)]1/2
其中 
-a＝1、2、...、k，代表在模型中定义的生物科的数量 
-∑-1代表所述一组预先限定的激发/发射对的协方差矩阵的倒数(与上文关于所述对的描述相同) 
-m代表对于每个激发/发射对i，j的一阶导数的矢量计算值mij
-ma代表来自在激发/发射对i，j下的每个类别a的分布的矢量平均值ma(ij)
-t代表矢量的转置 
-(m-ma)代表每个激发/发射对i，j的矢量差mij-ma(ij)
步骤5124：革兰氏科分类解释 
使ut代表最大距离阈值 
如果所有距离d1、d2、...、da都大于ut，那么分类结果是未知的 
否则，确定dmin值，即d1、d2、...、da中的最小值 
使wt代表低分辨阈值因子 
如果d1、d2、...、da中多于一个距离小于(dmin*wt)，那么分类结果是在具有小于(dmin*wt)的距离的生物科之间的低分辨 
如果d1、d2、...、da中仅一个距离小于(dmin*wt)，那么分类结果是相应的科。 
步骤5126革兰氏科分类结果。 
如果革兰氏科分类结果是未知的，那么测试生物分类被最终定为在革兰氏级别。 
如果革兰氏科分类结果是低分辨，那么测试生物分类被最终定为是革兰氏和被包括在低分辨中的科。 
如果革兰氏科分类结果是单一的科，那么来自测试生物的IF数据被进一步分析以确定物种级别识别是否可以被确定。 
步骤5128革兰氏科物种分类。处理指令进行至革兰氏科物种分类级别，其由子步骤5130、5132和5134组成。 
步骤5130革兰氏科物种分类距离计算。 
使用对于革兰氏科分类结果特异的一组预先限定的激发/发射对的一阶导数估计来计算对于模型中定义的每个生物物种的距离， 
da＝[(m-ma)t∑-1(m-ma)]1/2
其中 
-a＝1、2、...、k代表在模型中定义的生物物种的数量 
-∑-1代表所述一组预先限定的激发/发射对的协方差矩阵的倒数(与上文的描述相同) 
-m代表对于每个激发/发射对i，j的一阶导数的矢量计算值mij
-ma代表来自在激发/发射对i，j下的每个类别a的分布的矢量平均值ma(ij)
-t代表矢量的转置 
-(m-ma)代表每个激发/发射对i，j的矢量差mij-ma(ij)
步骤5132革兰氏科物种分类解释。 
-使us代表最大距离阈值。 
-如果所有距离d1、d2、...、da都大于ut，那么分类结果是未知的。 
-否则，确定dmin值，即d1、d2、...、da的最小值。 
-使ws代表低分辨阈值因子。 
-如果d1、d2、...、da中多于一个距离小于(dmin*ws)，那么分类结果是在具有小于(dmin*ws)的距离的生物物种之间的低分辨 
-如果d1、d2、...、da中仅一个距离小于(dmin*wt)，那么分类结果是相应的物种。 
步骤5134革兰氏科物种分类结果。 
如果革兰氏科物种分类是未知的，那么测试生物分类被最终定为在革兰氏和科级别。 
如果革兰氏科物种分类结果是低分辨，那么测试生物分类被最终定为是革兰氏、科和被包括在低分辨中的物种。 
如果革兰氏科物种分类结果是单一的物种，那么测试生物分类被最终定为在革兰氏、科和物种级别。 
在步骤5134、5118和5126处所确定的结果在步骤5136被返回并汇报给使用者，例如在识别仪器的用户界面上，被传输至附接的工作站，返回至另一个软件模块，或以其他方式被向使用者产生。 
对于生物识别(步骤5134、5118和5126)，在物种之间的分辨只有在(发射值的自然对数变换的)一阶导数的值在至少一个激发波长的发射范围的某些部分对于模型中的每个物种是独特的时才是可能的。图88和59图示了激发波长315nm(图88)和415nm(图89)对物种子集之间的分辨潜力。参照图88，明显的是，物种中的某些物种可以基于在激发波长315下的一阶导数而被与其它物种区别开。数学模型使用存在视觉上的差异的发射的一阶导数值作为用于区别物种的输入。通过使用在发射范围内的选择的值的部分，以下物种可以被清楚地与其它物种区别开：大肠杆菌、流感嗜血杆菌、铜绿假单胞菌和肺炎链球菌。此外，金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌可以与其他物种区别开，但不能与彼此区别开。在以给定的激发波长的发射范围内的值的部分是在上文描述的处理步骤中的距离计算中的逆矩阵∑-1中的预先限定的对。这些对可以例如是在315nm处并且由图88中示出的圆形所指示的发射值范围即(315/300-450)、(315，485-500)、 (315/570-580)内的激发。 
参照图89，明显的是，在激发波长415nm的发射具有区别物种的能力。通过使用在发射范围内的选择的值的部分，近平滑念珠菌和铜绿假单胞菌可以被清楚地与其它物种区别开。还关心的是，注意，金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌的在约发射450nm处发生的一阶导数值之间的差异。当来自对于波长315和415的发射范围(图88和89)的选择的值的部分的信息被组合时，模型中的所有的物种都可以以高比率(＞97％可信度)与彼此区别开。 
IV.第二实施方案(图57-76) 
识别系统104的第二实施方案将参照图57-76被描述。本实施方案在总体功能和操作的方面相似于图31-56的第一实施方案；主要的差异是(1)机器人传递机构1910的不同的构造；(2)提供取样装置1902中的样品和溶解缓冲剂的涡流，和(3)包括可选择的在保持试样容器500的机架中的检测特征(见图58)，以检测容器500内的微生物生长，使得识别系统被与用于检测试样容器是否对于微生物剂的存在是阳性的检测系统紧密地组合。在第二实施方案的配置的细节上的差别的其他几点将也在以下的描述中被提到。 
然而，第二实施方案，相似于图31-56的第一实施方案，共享相同的总体目标和设计目的。即，图57-76的第二实施方案使下述内容实现自动化：测试样品从试样容器的移除(优选在已经作出阳性确定之后不久)，测试样品中的非微生物细胞的溶解，被溶解的样品向一次性分离装置中的加载，在分离装置中的被溶解的样品中存在的微生物剂的在分离装置中的分离和浓缩，以及微生物剂的用于识别和/或表征微生物剂的询问。 
培养瓶/试样容器500被手动地或自动地加载入识别仪器104的机架或保持结构中。在可选择的配置中，试样容器500通过结合入机架中的检测子系统来被测试微生物的存在。在不具有自动化的手动的现有技术方法中，技术人员将在瓶子被认为是“阳性”之后从分离的检测仪器移除瓶子。 这可能发生在诊断确定之后的几小时，特别是如果确定是在午夜作出的话或当实验室人手不足时。然而，当使用该实施方案中的自动化识别仪器时，微生物剂的自动识别和/或表征的步骤能够在试样容器被认为是“阳性”之后立即地并且自动地进行。 
在溶解性离心和固有荧光测量(都是图示的两个实施方案的特征)的情况下，可以是期望的是，样品在被相关联的检测仪器确定为阳性之后不久便能够为了识别和/或表征的目的而被处理。当瓶子被确定为阳性时，微生物处在生长的指数阶段中。该生长阶段不同于分别在指数阶段之前和之后的停滞阶段和死亡阶段。该指数阶段中的微生物具有与停滞阶段和死亡阶段不同的物理和基因表达特征。 
通过自动化这一识别和/或表征的过程，技术人员被从系统移除。与现有技术方法相比，微生物剂的识别和/或表征在本实施方案中能够更迅速地发生。 
A.系统布局 
根据第二实施方案的识别仪器104在图57中示出。仪器104包括容纳多个一次性取样装置1902的第一暗盒1900A以及容纳多个一次性分离装置1904的第二暗盒1900B。机架或保持结构1906包括用于保持多个容器500的贮器，其中容器500含有用于识别测试的样品。机架1906被示出为容纳在隔离的培育包围物1812内。包围物1812包括门1810，门1810被打开以暴露瓶子500并且允许通过机器人传递机构1910、样品移除设备1912和取样装置1902而实现瓶子的通风以及测试样品的移除。 
机器人传递机构1910包括旋转的基部和可活动的接合部以及在接合部之间的节段，从而允许机器人传递机构1910以及尤其是被包括在样品移除设备或取样头1912中的夹紧结构能够接近仪器104中的各个部件。这些部件包括分离和浓缩装置(离心机1916)、暗盒1900A和1900B、用于混合取样装置1902内的溶解缓冲剂和测试样品的旋涡器1814、读取站1918、以及在溶解缓冲剂和密度缓冲物在使用时被加入取样装置或分离装 置的条件中的容纳不同的溶解缓冲剂和/或密度缓冲物的各个容器1802、1804、1806。机器人传递机构1910能够接近每个瓶子500并且能够可选择地夹紧和保持瓶子500。因此，机器人传递机构1910可以可选择地是用于自动地将瓶子500加载入保持结构或机架1906中的装置。可选择地，瓶子500可以通过被定位在包围物1812的与门1810相对的侧上的进入门而被手动地加载入机架中。见图79，门4902。 
在图57的配置中，离心机杯保持器1800保持小杯状保持器1801，分离装置1904被放置入小杯状保持器1801中(见图76A)；分离装置1904和杯状保持器1801的组合被放置入离心机1916中，以进行微生物剂在分离装置1904中的分离和浓缩。在离心之后，杯状装置1801被返回至杯保持器1800。样品移除设备1912夹紧分离装置，并且机器人传递机构将其放置入读取/识别模块1918中。分离装置1904中的被浓缩的微生物剂被读取/识别模块1918询问。读取步骤可以包括上文描述的特征，例如测量样品的固有荧光光谱以及通过计算机的辅助对被测量的光谱与含有来自已知的微生物剂的光谱的数据集进行比较并且使用分类算法分类。在读取之后，分离装置1904被放置入废物容器中(见图31、45，项1908)。 
图58是识别仪器104的可选择的布置的图示。在本实施方案中，培育包围物的壁或面板被移除，以示出保持瓶子500的机架1906的一个实施方案。机架1906被结合入围绕竖直轴线旋转的旋转台中。用于非侵入地检测瓶子是否是阳性的的检测仪器被结合入机架1906中。这些方面在于与本申请同一个日期提交的共同待决的申请序列号________________、代理人案卷号01145/MBHB 09-271-E中被更详细地描述，其内容通过引用并入本文。因此，在本实施方案中，机架1906和相关联的检测仪器起到用于确定微生物剂在试样容器中存在的自动化检测系统102的作用。 
图59是图57的实施方案的另一个透视图，示出了被包括在机器人传递机构1910中的离心机1916、旋涡器1814和样品移除设备1912。 
图60更详细地示出了一次性物品的暗盒1900A和1900B。虽然每个暗盒被示出为保持二十五个一次性取样装置1902或分离装置1904，但是 在可更换的暗盒1900内的装置1902和1904的数量或布置是不重要的。 
B.机器人传递机构1910和样品移除设备1912 
图61是机器人传递机构1910的透视图。传递机构1910被示出为以六轴机器人的形式。机器人包括由箭头表示的六个旋转接合部1700以及在机器人接合部之间的节段1702，节段1702线性地扩展或收缩以将被放置在机器人臂的调节工具(tooling)端处的样品移除设备1912的位置在三维空间中延伸或收缩或以其他方式运动。滚动隔膜泵组件1710被装配至机器人传递机构1910，以通过连接管3402将真空或正压施加于取样装置1902，以利于容器500的通风和取样，如下文描述的。气动系统1914(图31)提供对形成样品移除设备1912的夹紧调节工具(gripping tooling)的气动控制。 
六轴机器人被选择以允许灵活性、特别是对瓶子通风和取样的能力。气动的夹紧器1954，见图64和65，被设置在机器人的在最后的旋转接合部上的调节工具端处。被附接于夹紧器1954的板保持三个端效应器；即，有三个分离的夹紧部件：用于取样装置1902的夹紧部件1956、用于分离装置1904和试样容器500的夹紧部件1958、以及用于可以在以后的配置中使用的真空管的夹紧部件(未示出)。连接器1952被用于将管3402的自由端附接于在取样装置1902的近端端上的装配部3208(图33)。气动操作的线性滑动器1950被向前运动以将连接器1952前移为与取样装置1902接合，以及向后运动以在装置1902被存放在废物容器中时从取样装置脱离。 
夹紧器1954和线性滑动器1950是气动驱动的，使夹紧器和线性滑动器被同一个空气管线(3602图66)控制。流量控制阀(未示出)控制在夹紧器和线性滑动器上运动的速率。当取样装置1902待被拾取时，夹紧部件1956被定位为围绕取样装置1902同时使部件1956打开，并且线性滑动器1950被缩回。空气阀(未示出)被激活以关闭夹紧器1954和关闭夹紧部件1956并且前移线性滑动器1950。通过流量控制，夹紧器首先关闭，抓取取样装置1902。在不久之后，线性滑动器1950前移并且将连接 器(图64中1952)与取样装置1902接合。管路3402将泵组件1710与图64中的连接器1952和取样装置1902连接，由此建立从取样装置1902通过管路3402至泵1710(图66)的连接。 
C.取样装置1902 
取样装置1902在本实施方案中在图62和63中示出。装置1902的用于对试样容器500进行通风和取样的操作在下文参照图66和67来描述。装置1902的用于将样品注射入分离装置1904中的操作在下文参照图73-76来描述。 
现在参照图62和63，取样装置1902包括具有橡胶护套3214的18量规针(18-gauge needle)3202。鲁尔装配部(luer fitting)3212将针3202连接于5ml注射器主体或管3200。0.2μm疏水过滤器3218被弹性体装配部3210耦合于注射器主体3200。端口或装配部3208接收管3402(图34)，管3402被连接于被装配在图61的机器人传递机构1910上的滚动隔膜泵1710。 
护套3214具有四个功能：1)护套针3202以避免针棒损伤，2)保持针3202无菌，3)防止组分从管3200泄漏出来，以及4)用作弹簧，以在从试样容器500的取样和分离装置1904的注射期间推回部件(见图74和45)。护套防止针3202粘附或结合于被装配在试样容器500的端上的隔膜或阻挡器。当针从隔膜抽出时，橡胶护套抵着隔膜推动，防止针和隔膜的结合。相似地，在分离装置的注射期间，护套3214的弹簧状压缩抵着分离装置1904的螺帽推动并且防止针粘附或结合于螺帽。 
疏水过滤器3218(图63)防止微生物污染泵送系统和管路。因为该过滤器是疏水的，所以液体被阻止传至图61的泵1710。过滤器的在防止污染之外的另一个功能是可重复的流体抽出。一旦液体接触过滤器3218，那么不再有空气能够从管3200排出，这是因为水阻挡空气的流动。因此，泵1710可以继续泵送，但是被抽取的液体的体积将是管路体积的函数并且不是泵的精确度的函数。 
D.真空泵组件1710 
图31的真空泵组件1710在图36中的透视图中被单独地示出。泵1710含有被连接于线性致动器1714的滚动隔膜1712。电磁阀1716和1718将泵从输入切换至输出。在通风步骤期间，使用取样装置1902将瓶子500的出口通向大气，电磁阀1716和1718被致动成使正压通风穿过系统(输入)。此外，在取样期间，泵将流体从瓶子500吸取入取样装置1902中。流体被喷射(输出)至分离器装置1904(图73-74)。对于输入和输出两种模式，线性致动器1714继续操作，使滚动隔膜1712往复地运动。止回阀(在图36未示出)参与控制流体的方向。 
E.通风和取样 
通风和取样步骤在图67和68中示出。机器人1910首先从暗盒1900A拾取取样装置1902中的一个。机器人1910运动至在图67中示出的位置中。门1810被打开。图67的机架1816被旋转至朝上指向的位置，并且通风借助于将取样装置1902的针插入试样容器500中而发生。然后机架1816被旋转至图67中示出的朝下指向的位置，并且泵1710被操作成将少量的样品(例如0.5至1.0ml)从试样容器500吸取入取样装置1902中。取样装置1902预加载有溶解剂，或可选择地溶解剂在通风和取样步骤之前被加入取样装置1902。在取样装置被在现场加载溶解剂的情况下，机器人传递机构夹持取样装置中的一个，接近被储存在容器1802、1804、1806等等中的溶解剂溶液，见图57，并且将1.0ml至2.0ml的溶解剂抽出而送入取样装置1902中并且然后进行通风和取样步骤。 
F.溶解剂和样品在取样装置1902中的混合 
如上文提到的，图27-46的实施方案包括用于搅拌取样装置1902的特征，以将从试样容器抽出的测试样品与在取样装置1902中存在的溶解剂例如通过涡流而混合抽出。 
现在将参照示出了旋涡器1814的图59和69-72来描述涡流。本系统的独特的特征是旋涡器杯3900，旋涡器杯3900保持取样装置1902。机器人传递机构1910首先将取样装置1902放置在旋涡器杯3900中(见图69)，释放取样装置1902，并且然后向上运动至图70中示出的位置中。然后机器人夹紧器指状物3450围绕着取样装置1902的上文所述的疏水过滤器3218而松弛地关闭(图62、63)。取样装置1902被松弛地保持在旋涡器杯3900中，使得旋涡器1814可以自由地搅拌取样装置1902。如果取样装置1902被紧紧地保持，那么旋涡器1814便不能够自由地搅拌在取样装置1902中存在的样品/溶解缓冲剂混合物。夹紧器调节工具(gripper tooling)1956的底部表面1957在涡流期间将取样装置1902束缚在旋涡器1814中。 
旋涡器1814包括基部3902，杯或保持器3900通过延伸穿过在保持器3900的凸缘4204中的洞4202的紧固件而被安装至基部3902，如图71-72中所示的。保持器3900的内部通道4200被控制尺寸以配合取样装置1902，如图70和71中所示的。涡流通过以3000rpm循环5秒来充分地混合样品和溶解缓冲剂。 
在一个可选择的配置中，旋涡器杯3900包括加热元件，以将取样装置1902中的样品保持在37摄氏度。加热可以采取在图69A中示出的线圈电阻加热器3910的形式。涡流过程的搅拌频率、持续时间和温度可以针对具体的样品和缓冲剂而变化。 
G.被混合的样品向分离装置1904中的注射 
可以是期望的是，首先将分离装置加载入离心机中以预旋转溶解性缓冲剂，并且确保没有被夹带的空气在分离装置的毛细管中存在。此外，如果光学系统被配置在离心机中，那么品质检查(例如在加入被溶解的样品之前的分离装置的预读取)可以被进行。质量控制检查可以包括对可以在分离装置中存在的碎片或纤维的检查、对光学表面的刮痕的检查、或对其他光学缺陷的检查。在旋涡器1814完成取样装置1902中的样品和溶解缓冲剂的混合之后，被混合的样品和溶解溶液(溶解的样品)的约1ml部分然后被注射入一次性分离装置1904中。这种操作可以在分离装置1904仍 然被容纳在图56和67的暗盒1900B内时发生。被混合的样品和溶解缓冲剂在图43A中作为混合物4302被示出。(图73D示出了橡胶护套3214，其被示出为被从针3202部分地移除，但是这仅是为了更好地图示护套和针；针在使用期间被护套覆盖，如图73B和73C中所示的)。 
为了实现样品向分离装置1902中的注射，机器人传递机构将(被加载的)取样装置1902定位在分离装置1904中的一个的上方，如图73A中所示的，并且然后前进以降低取样装置1902，使得针3202被强迫穿过橡胶护套3214和被设置在分离装置1904的帽2404中的隔膜4300二者，从而将针3202的尖端放置入分离装置的内部室2602中。见图74、75和76。这种动作压缩橡胶护套3214，如图74、75和76中所示的，使护套3214作用于弹簧并且向帽2404施加力。如图76中所示的，滚动隔膜泵1710操作成将空气泵送入取样装置1902中，在取样装置的内部中产生的正压并且由此迫使测试样品/溶解缓冲剂混合物4302通过针而注射入分离装置1904中，如图76中所示的。混合物4302被分配在已经在分离装置1904中存在的1.0ml密度缓冲物2802的顶部。 
H.被加载的分离装置1904向离心机1916中的传递 
在分离装置3202的以这种方式的加载之后，机器人传递机构1910前进以将取样装置1902传递至废物容器，并且然后拾取被加载的分离装置1904并且将其放置在由杯保持器1800保持的杯1801中(图58，图76A-76C)。然后，杯1801和分离装置1904的组合被机器人传递机构1910拾取和提升使离开保持器1800(图76A)，并且被放置在离心机1916中(图58)，以进行分离装置1904中的样品的分离和浓缩。 
在一个可能的实施方案中，离心机1916不是被索引的(indexed)离心机，即其在旋转之后不到达精确的相同的位置。离心机盖子由气动气缸打开和关闭。离心机的位置被机器人传递机构1910上的照相机(未示出)找到。离心机的照片被取得，并且机器视觉软件确定离心机的位置，使得分离装置1902可以被正确地放置在离心机中。具体地，照相机寻找转子上的可信的标志，并且机器人运动至离心机转子中的合适的位置。分离装 置1904被插入合适的位置中以保持离心机1916中的平衡。 
离心机可以被配置为每次仅旋转一个分离装置(如在第一实施方案的情况下)，或每次旋转多个装置，如图57-59中所示的。 
机器视觉部件(照相机)可以通过使用被索引的离心机转子而被去除。在本配置中，离心机转子将在离心之后在同一个位置处停止。这可以通过使用机械离合器来接合转子并且使其运动经过光学传感器到达正确的位置而被实现。本方法可以消除与机器视觉相关联的复杂性(例如照射、复杂的软件算法)和成本，并且因此对于某些实施方案来说可以是优选的。 
I.微生物剂在分离装置1904中的分离和浓缩 
离心机操作成以每分钟高转数来旋转分离装置1902，并持续足以将分离装置内的微生物试样浓缩为小球或小球状的团块的时间，如参照第一实施方案所描述的，例如10,000g持续2分钟。在离心期间，被溶解的红血球分离至密度缓冲物的顶部，并且完整的微生物在分离装置1902中的1mm毛细管2604的底部形成小球(见图73A)。离心机盖子利用气动气缸而被打开并且机器人移除分离装置1902和杯1801。毛细管和保持器的位置通过机器视觉确定，如在上文的设置步骤中的。分离装置1902和杯1801被作为一个单元从离心机1918移除并且被放置在杯保持器1800上(使用销钉1805作为定位机构，见图76C)，并且然后机器人1910拾取分离装置1902并且将其运动至读取单元1918。 
J.被浓缩的微生物剂在分离装置1904中的读取 
读取单元1918以上文详细描述的方式询问分离装置1902内形成小球的被浓缩的微生物剂。结果(对微生物剂的表征和/或识别信息)根据仪器的配置而被输出至仪器的用户界面、被连接的工作站、打印机或其他输出装置。 
K.试样容器500阻挡器的杀菌 
在本发明的仪器104的某些生物学应用中，试样容器500接种有试样样品，例如人类体液或其他正常地无菌的体液。这通过将试样样品经过针而注射入在容器500的顶部处形成的阻挡器来实现。可能的是，样品可能含有生物公害材料。经常，小滴的试样样品，例如血液，可以被留在阻挡器的表面上。期望的是，在取样和处理之前杀菌该表面，以避免容器500的被空气传播的或表面的微生物污染。 
多种方法可以被开发用于以自动化方式杀菌该表面。这些方法包括： 
1)阻挡器表面的紫外杀菌。紫外光是给表面杀菌的标准方法。自动化可以通过将紫外光源附接于被设置在仪器中的第二机器人或自动化机构来实现，其中第二机器人或自动化机构将在使瓶子通风或移除测试样品之前运动至阻挡器表面以进行杀菌。 
2)使用消毒剂例如异丙醇或其他化学物来雾化表面并且然后将表面擦拭干净。目前这是最普遍的杀菌接种部位的手动方法。通常地，拭子被浸泡在消毒剂中，并且技术人员在接种瓶子或移除样品之前擦拭表面。机械擦拭在表面上的干燥血液斑点的情况下是必需的，这是因为化学雾化可以不穿透血液。表面的雾化可以通过用空气加压消毒剂储存器并且将其喷淋至阻挡器的表面上来被自动化。机械擦拭可以通过拾取拭子或织物擦拭物并且擦拭阻挡器表面来实现。擦拭表面的其他机械方法包括滚动被浸泡在消毒剂中的织物。再次地，这些方法可以借助于仪器104中的分离的机器人机构、或通过视情况而定地向已存在的机器人传递机构1910提供另外的夹紧/擦拭/雾化/紫外杀菌部件来实现。 
L.机器人传递机构1910的其他配置 
虽然在图57-59中示出的第二实施方案使用自动化机器人传递机构1910的六轴机器人来实现部件或材料在仪器中的传递和定位，但是其仅仅是可以作出的多种选择中的一个并且本公开的范围意图包括其他机器人传递机构。多轴机器人臂被选择是因为其是灵活的。新的自动化步骤可以 被容易地编程，而不要求主要的机械调节工具重新设计。一旦过程被建立，那么机器人可以被具有较少轴线的较简单的和较紧凑的机器人或被笛卡尔(x，y，z)自动化系统代替。笛卡尔系统将比六轴机器人成本更低。笛卡尔坐标系被例如在第一实施方案中使用(见图35)。 
M.电致动器 
第二实施方案的致动器中的几个致动器(且尤其是在样品移除设备1912的夹紧器和滑动器方面)被气动装置(压缩空气)操作。气动机构对于编程和设计而言是简单的，然而它们不适于用于压缩空气不可用情况下的临床的或某些实验室的设置。这些致动器可以被电的/机械的系统代替，例如线性驱动器、步进机和被连接于线性驱动器和螺线管的伺服电动机。 
N.可选择的混合方法 
在第二实施方案中，旋涡器1814被用于剧烈地混合样品和溶解性缓冲剂。不同的混合方法，例如超声处理或往复混合，可以被使用以代替涡流。 
O.识别系统的其他应用 
已经详细地描述了用于对试样容器例如血液培养瓶进行自动地通风和取样的方法和仪器。样品被溶解和离心以处理在样品中存在的微生物剂，以进行进一步的分析。仪器的特征可以适用于其他诊断系统和其他类型的培养瓶。这些系统可以包括分子生物学测试或用于工业样品的自动化培养瓶。工业样品可以包括药物或食物的无菌测试。 
在分子生物学测试的情况下，在微生物的指数生长期间进行微生物测试可能是非常重要的。在指数生长阶段期间，微生物的基因表达不同于在停滞阶段期间。在指数生长阶段之前的停滞阶段中，微生物正在转化它们的遗传机理以表达蛋白质从而消耗可能不同于其先前环境的培养基营养。 当微生物进入指数阶段时，基因表达已经成为固定的。 
自动化检测仪器102，例如在此处和在我们的在先临时申请或BacT/ALERT
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系统中所描述的自动化检测仪器，可以确定何时微生物开始指数阶段，并且上文所述的自动识别方法可以在指数阶段开始之后不久处理样品。在手动的培养方法中，将难以精确地确定何时微生物进入指数阶段，这是因为这将必须频繁地检查瓶子的浊度。如果指数阶段的开始被技术人员错过，那么存在微生物将因为有限的营养被消耗而进入死亡阶段的风险。因此，在优选的实施方案中，本发明的识别仪器在阳性试样容器被认为是“阳性”之后不久或立即自动地处理阳性试样容器。 
在识别系统的某些其他非临床的实施方案中，溶解步骤是可选择的或不被预先进行。因此，在取样装置中提供溶解性缓冲剂以及对取样装置进行涡流在本发明的仪器的每个可能的配置中均不是必需的。 
P.试样容器的再取样 
上文描述的通风、取样、分离和询问的过程可以根据需要而在同一个试样容器500上重复。在一个可能的变化形式中，给定的试样容器500利用加载有不同的溶解性缓冲剂的取样装置1902(例如在现场从溶解性缓冲剂的供应部加载至仪器中)被相继地取样以及被加载入不同的分离装置1904中，分离装置1904然后经受分离和浓缩步骤并且然后经受读取。 
仪器104还可以在不首先进行检测步骤的情况下进行识别和/或表征测试；可能缩短识别的时间。这种操作模式可以在预测感染的其他临床数据可用时被采用。患者状态、生物标记物(例如PCT)等等是可以预测感染的数据的实例。在这种模式中，试样容器被加载入识别仪器104中(例如采用任一个实施方案的机架设计)，瓶子在被设置在识别仪器中的机架中被培育，并且每个瓶子被周期地取样并且经受分离和浓缩步骤以及询问步骤。如果给定的样品不能够在第一次迭代(first iteration)时被识别或表征，那么试样容器可以例如每30分钟被再取样，直到足够的微生物剂生长已经在试样容器内发生，使得对于该随后的迭代的读取步骤返回识别和 /或表征结果。试样容器的培育在试样容器的顺序取样之前和期间发生。 
Q.向自动化检测仪器的耦合。 
在某些实施方案中，第一实施方案和第二实施方案的自动化识别仪器104被紧密地耦合于被配置为确定试样容器500是否对于微生物剂的存在是阳性的自动化检测仪器。这种紧密的耦合优选在试样容器被测试为是“阳性”时立即提供阳性试样容器500的从检测仪器向自动化识别仪器104的自动化的转换。 
多种用于实现这种耦合的仪器配置在我们的于2009年5月15日提交的在先美国临时申请序列号61/216,339中以及在上文中描述。几种选择方案在图77和78中示出。在图77中，自动化检测仪器102被通过传送带4702联接于自动化识别和/或表征仪器104。到达自动化识别和/或表征仪器104的瓶子被机器人传递机构1910拾取并且被加载入机架中。在图78中，瓶子被向组合的检测和自动识别和表征仪器提供(例如，如上文对第二实施方案所提出的，见图58和上文的讨论)。在这种配置中，保持将到来的试样容器500的机架包括用于询问被结合入瓶子的底部中的比色传感器的检测仪器。此外，组合的仪器102+104设置有培育特征，例如设置图57和67的培育包围物1812。 
另外其他的配置是可能的，如在上文的部分1中描述的。图79示出了一实施方案，在该实施方案中组合的仪器102+104包括门4902，门4902用于将瓶子手动加载入组合的检测和识别/表征仪器的机架中。 
在图77-79的实施方案中，抽屉4702被设置成提供用于从仪器移除废物的通路，所述仪器例如试样容器、取样装置和分离装置。 
图77-79的仪器的外部面板的物理配置不是特别重要的并且可以广泛地变化。仪器包括也可以广泛地变化的图形用户界面和显示器4704。 
R.计算机系统的示意图 
图80是示出了识别和/或表征仪器104及其相关联的计算机控制系统的示意性的框图。图80中示出的细节可以广泛地变化并且不是特别重要的，并且因此在此以示例并且不作为限制的方式被提供。 
运行LabVIEW(National Instruments)的计算机4902被连接于两个计算机：(1)通过串联连接的计算机4904以及(2)通过以太网连接的机器人控制计算机4906。计算机4904控制机架1906和相关联的用于检测瓶子是否是阳性的的检测子系统，通过运动控制器4908对搅拌(振荡)机架1906的步进电动机进行控制以提供在培育期间的搅拌。步进电动机(未示出)允许机架被精确地放在适当的位置中以用于通过机器人传递机构1910实现的通风和取样。 
LabVIEW 4902计算机针对阳性的瓶子而查询计算机4904。计算机4904计算机通过串联连接来答复，并且瓶子ID、阳性的时间和瓶子位置均被LabVIEW计算机4902解析。瓶子位置被发送至机器人控制器4906，机器人控制器4906通过被传送至连接于通向机架的门的继电器控制气动气缸的数字信号来打开通向机架的门(图27，1810)。机器人1910获取取样装置1902并且使瓶子和样品通风，如上文描述的。 
来自机器人控制器4906的数字信号被发送至继电器，以打开和关闭离心机1916的盖子，启动离心机1916并且控制旋涡器1816。在滚动隔膜泵上的线性致动器的运动控制通过运动控制器4908而被LabVIEW计算机4902控制。 
被识别模块1918捕获的询问测量(例如固有荧光测量和/或漫反射率测量)被发送至LabVIEW计算机4902。计算机4902将所测量的光谱与来自已知样品的被存储的基准光谱进行比较，以识别和/或表征样品中的微生物剂，如上文描述的。为了进行这种比较，计算机4902包括容纳基准光谱数据和机器可读代码的存储器(例如硬盘)，机器可读代码存储用于进行这种比较的软件指令，例如上文描述的算法。计算机4902包括常规的中央处理单元，常规的中央处理单元使用算法对所获取的数据和所存储的基准数据操作以产生针对正在被测试的样品的结果，并且通过例如仪器上的用户界面或被附接的外接设备4910来提供报告。计算机4902可以通过 国际互联网协议网络4914与其他远程地定位的计算机4912通信，例如以共享识别和/或表征结果，将结果存储在远程数据库中，或与其他实验室信息系统接口连接。 
S.分离和取样装置向单一的一次性装置的组合。 
如上文描述的，识别和/或表征仪器104包括保持或夹持一次性取样装置1902的样品移除设备1912。它们共同地操作成移除阳性的检测容器500中的生物样品的一部分并且将该部分加入分离装置1904中。分离和取样的功能可以在单一的一次性装置中被执行。 
参照图90-94，分离装置6000包括通常以块体(block)形状的主体6002、顶部板6004和基部板6006。主体具有用于固有荧光测量的光学窗口；形成窗口的材料是光学上透明并且不发荧光的。通常，主体6002可以被由本领域中已知的任何已知的塑料材料模塑成或以其他方式形成。如图62-64中所示的，分离装置6000的主体6002包括溶解室6020、通风通道6030、流体传递通道6034和分离室6040。溶解室6020和分离室6040被沿着两个平行且毗邻的竖直轴线6022、6042定向，被界定在主体6002中，每个室具有顶部终端和底部终端。通风通道6030提供将溶解室的底部端连接于顶部板6004中的通风或泵送端口6018的第一流体连通通道。如图93-94中所示的，第一流体连通通道还包括被容纳在主体6002的上表面6034中并且提供在溶解室6020和通风通道6030之间的流体连通的通风流体流动凹槽6032。流体传递通道6036提供将溶解室6020的底部端连接于分离室6040的顶部端以将溶解性缓冲剂和样品从溶解室6020传递至分离室6040的第二流体连通通道。如图93和95中所示的，第二流体连通通道还包括被容纳在主体6002的上表面6034中并且提供在溶解室6020和分离室6040之间的流体连通的通风流体流动凹槽6038。溶解室6020、通风通道6030和流体传递通道6036均被向装置6000的主体6002的底部表面6010打开，如图91中所示的。主体6002的底部表面6010可以还包括提供在溶解室6020的底部和通风通道6030之间流体连通的下流体流动凹槽6024以及经过阀槽道6026的流体传递通道6036(在下文进一步描 述)。顶部板6004和基部板6006可以通过本领域中已知的手段而附接于主体6002，以关闭或以其他方式密封室6020、6040和通道6030、6034。例如，顶部板6004和/或基部板6006可以通过焊接或通过使用粘合剂而被附着于主体。 
如图91中所示的，分离装置6000包括阀6012和贯通顶部板6004的阀致动器端口6008。阀6012被容纳在主体6002的底部表面6010中的阀槽道6026内，并且在第一位置和第二位置之间通过外部致动器(未示出)可打开。当阀6012在第一位置中时，第一流体连通通道从溶解室6020的底部通过通风通道6030向通风或泵送端口6018“开放”。这种开放的第一流体连通通道可操作成从装置6000通风过量的压力或通过使用泵(未示出)向溶解室6020提供真空。当阀6012在第二位置中时，第二流体连通通道从溶解室6020的底部通过流体传递通道6036向分离室6040“开放”。这种开放的第二流体连通通道可操作成将溶解性缓冲剂和样品从溶解室6020向分离室6040传递。如图92中所示的，通风或泵送端口6018和样品进入端口6016包括穿过顶部板6004的开放通道。在一个可能的实施方案中，样品进入端口6016还包括可刺穿的隔膜(未示出)。在另一个实施方案中，注射器针头(未示出)可以被附接或附着于样品进入端口6016，由此允许溶解和分离装置作为取样装置来操作成直接地从试样容器500获得样品。 
如图93中所示的，分离室6040可以还包括上储存器、中部锥形节段和下毛细管6048，它们全部被围绕中心竖直轴线布置。如所示的，中部锥形节段连接较大直径的上储存器和较小直径的毛细管6048。在一个实施方案中，毛细管6048的底部壁由光学透明材料制成，以利于位于毛细管6048的底部处的被浓缩的微生物剂(未示出)的光学询问。在另一个实施方案中，分离装置6000由光学透明材料制成，以利于位于毛细管6048的底部处的被浓缩的微生物剂(未示出)的光学询问。如所示的，与毛细管6048相对的底部壁可以具有减小的厚度以利于光学询问，如图92中表示的。在又另一个实施方案中，光学询问可以从装置6000的侧面发生。根据本实施方案，块体将包括与毛细管6048并置的凹口部分6010和有减小的厚 度的侧壁。根据本实施方案，分离装置6000由光学透明材料制成，以利于位于毛细管6048的底部处的被浓缩的微生物剂(未示出)的光学询问。 
在操作中，溶解室6020可以加载有从阳性的培养容器取得的溶解缓冲剂和样品。例如，取样装置1902，如本文其它处描述的，可以用于分离地或组合地将来自阳性培养容器的溶解缓冲剂和样品存放在溶解室6020中。在另一个实施方案中，溶解缓冲剂可以被加入表征/识别子系统内的分离装置6000的溶解室6020。例如，取样装置1902可以用于获得溶解缓冲剂的试样量(例如从溶解缓冲剂储存器)，然后该试样量可以随后经过主体6002中的样品进入端口6016(例如可刺穿的隔膜)而存放在溶解室6020中。然后，取样装置1902可以用于从阳性试样容器500获得样品并且将该样品经过溶解室端口6016而存放在溶解室6020中。然后溶解缓冲剂和样品在溶解室6020内混合，例如通过取样装置6000的搅拌和/或涡流。选择性的溶解步骤被允许持续足以允许溶解反应被实质上完成的时间(例如1至5分钟)。这种选择性的溶解步骤选择性地溶解可能在样品中存在的非期望的细胞(即非微生物细胞)，例如血细胞和/或组织细胞。在另一个实施方案中，溶解室6020可以预加载有在搅拌和/或涡流之前被加载至溶解室的溶解缓冲剂和样品。在一个实施方案中，取样装置6000可以可选择地被培育以允许选择性的溶解步骤更迅速地进行。 
在溶解步骤之后，被溶解的样品和溶解缓冲剂可以经过流体流动通道6030而传递至分离室6040，用于使任何微生物从被预加载的密度缓冲物分离，如本文描述的。阀6012被机械致动器(未示出)外部地向下压动，由此打开在溶解室6020和分离室6040之间的流体流动通道6030。在分离室6040上方的泵将混合物经过流体流动通道6030而吸出并送至分离室6040的顶部。在一个实施方案中，通过将分离装置6000保持成一角度，流体可以轻轻地沿着分离室6040的内部壁向下流动并且流动至密度梯度上。 
识别/表征仪器104还包括分离和/或浓缩站，分离和/或浓缩站可选择地以离心机的形式并且在分离装置6000上操作从而将微生物剂从生物样品的部分中的其他产物分离出并且在分离装置6000内浓缩微生物剂。在 一个实施例中，微生物剂在分离装置6000的毛细管6060的底部中被浓缩成小球或小球状的团块的形式。 
识别/表征仪器还包括询问被浓缩的微生物剂以识别和/或表征微生物剂的识别和/或表征模块或读取站(见例如图31，1918)。 
具有被堆叠的室设计的另一个实施方案在图98-108B中示出。 
图95-99图示了组合的取样和分离装置6100。如图95-96和98中所示的，组合的取样和分离装置6100包括上壳体6102、下壳体6104、以及连接上壳体6102和下壳体6104的柔性夹管阀6108。如图96和97中所示的，上壳体包围上溶解室6120，下壳体包围下分离室6140，并且柔性夹管阀6108界定穿过其的流体传递通道6130。上溶解室6120、流体传递通道6130和下分离室6140可以被围绕中心轴线6122定向。 
组合的取样和分离装置6100还包括一对可相对的压缩翼片6110、阀致动器块体6106和可操作成“打开”和“关闭”柔性夹管阀6110的可相对的致动器臂6118。在操作中，阀致动器块体6106可以在第一方向(例如朝向压缩翼片6110，如由箭头6107表示的)运动以“打开”阀6100。通过将致动器块体6106朝向压缩翼片6110运动，致动器臂6118将压缩翼片6110向上推动，使压缩翼片6110远离柔性夹管阀地运动，由此打开阀6108。在打开位置中，流体流动通道6130被打开，允许在上溶解室6120和下分离室6140之间的流体连通(如图97中所示的)。阀致动器块体6106还可以在第二方向(例如远离压缩翼片6110，如由箭头6109表示的)运动以“关闭”阀6108。当致动器块体6106被远离压缩翼片6110地运动时，致动器臂6118将一对可相对的压缩翼片6110运动至“关闭”位置，由此夹捏关闭柔性夹管阀6108(如图99中所示的)。 
如图95-96和98中所示的，组合的取样和分离装置6100还包括用于从试样容器获得样品的注射器针头6112以及用于将真空吸入至溶解室6120内而由此辅助于装置6100的加载的真空端口6114。可选择地，注射器可以还包括用于保护注射器针头不受破环和/或污染的护套(未示出)。此外，如图95-96和98中所示的，组合的取样和分离装置6100包括真空端口6114。真空端口将包括允许气体经过且防止污染的气体可渗透过滤器 或疏水膜6116。在操作中，真空端口可以被连接于泵(未示出)，该泵可以将真空施加于取样和分离装置6100以从阳性试样容器取得样品。 
如图97和99中所示的，分离室6140包括上储存器6142、中部锥形节段6144和下毛细管6146，它们全部在溶解室6120的下方被围绕轴线6122布置。如所示的，中部锥形节段6144连接较大直径的上储存器6142和较小直径的毛细管6146。在一个实施方案中，毛细管6146的底部壁6150由光学透明材料制成，以利于位于毛细管6146的底部处的被浓缩的微生物剂(未示出)的光学询问。在另一个实施方案中，分离装置6100由光学透明材料制成，以利于位于毛细管6146的底部处的被浓缩的微生物剂(未示出)的光学询问。如所示的，与毛细管6146相对的底部壁6150可以具有减小的厚度以利于光学询问，如图41中表示的。 
在操作中，当柔性夹管阀6108在关闭位置中时，溶解室6120可以加载有从阳性的培养容器取得的溶解缓冲剂和样品。在一个实施方案中，溶解缓冲剂可以使用注射器针头6112被加入分离装置6100的溶解室6120。例如，注射器针头6112可以被用于获得溶解缓冲剂的试样量(例如从溶解缓冲剂储存器)，将溶解缓冲剂存放在溶解室6020中。然后，注射器针头6112可以被用于从阳性试样容器500获得样品，将该样品存放在溶解室6120中。然后溶解缓冲剂和样品例如通过取样装置6100的搅拌和/或涡流而在溶解室6120内混合。选择性的溶解步骤被允许持续足以允许溶解反应被实质上完成的时间(例如1至5分钟)。这种选择性的溶解步骤选择性地溶解可能在样品中存在的非期望的细胞(即非微生物细胞)，例如血细胞和/或组织细胞。在另一个实施方案中，溶解室6120可以预加载有在搅拌和/或涡流之前被加载至溶解室的溶解缓冲剂和样品。在又另一个实施方案中，取样装置6100可以可选择地被培育以允许选择性的溶解步骤更迅速地进行。 
在溶解步骤之后，被溶解的样品和溶解缓冲剂可以被经过流体流动通道6130传递至分离室6140，以使任何微生物从被预加载的密度缓冲物分离，如本文描述的。为了将被溶解的样品和溶解缓冲剂传递至分离室6140，一对可相对的压缩翼片6110被运动至打开位置，由此打开柔性夹管阀6108 并且允许经过流体流动通道6130在溶解室6120和分离室6140之间的流体连通。当柔性阀6108在打开位置中时，被溶解的样品和溶解缓冲剂将通过重力流动经过流体流动通道6130并且流动至被容纳在分离室6140中的密度缓冲物(未示出)上。在一个实施方案中，通过将分离装置6100保持成一角度，流体可以轻轻地沿着分离室6140的内部壁向下流动并且流动至密度梯度上。 
识别/表征仪器104还包括分离和/或浓缩站，分离和/或浓缩站可选择地以离心机的形式并且在分离装置6100上操作从而将微生物剂从生物样品的部分中的其他产物分离出并且使微生物剂在分离装置6100内浓缩。在一个实施例中，微生物剂在分离装置6100的毛细管6160的底部中被浓缩成小球或小球状的团块的形式。 
识别/表征仪器还包括询问被浓缩的微生物剂以识别和/或表征微生物剂的识别和/或表征模块或读取站(见例如图31，1918)，如上文描述的。 
组合的取样和分离装置6300的另一个实施方案在图100-102中示出。与图95-99中示出的组合的取样和分离装置相似地，组合的取样和分离装置6300包括包围溶解室6320的上壳体6302、包围分离室6340的下壳体6104、以及柔性夹管阀6308，柔性夹管阀6308界定穿过其的流体传递通道6130。 
组合的取样和分离装置6300还包括一对可相对的压缩翼片6310、阀致动器块体6306以及可操作成“打开”和“关闭”柔性夹管阀6308的可相对的致动器臂6318。在操作中，阀致动器块体6306可以在第一方向(例如朝向压缩翼片6310，如由箭头6307表示的)运动以“打开”阀6308。通过将致动器块体6306朝向压缩翼片6310运动，致动器臂6318将压缩翼片6310向上推动，使压缩翼片6310远离柔性夹管阀地运动，由此打开阀6308。在打开位置中，流体流动通道6330被打开，允许在上溶解室6320和下分离室6140之间的流体连通(如图101中所示的)。阀致动器块体6306还可以在第二方向(例如远离压缩翼片6306)运动以“关闭”阀6308。当致动器块体6306被远离压缩翼片6310地运动时，致动器臂6318将一对可相对的压缩翼片6310运动至“关闭”位置，由此夹捏关闭柔性夹管 阀6308(未示出)。 
如图100-102中所示的，组合的取样和分离装置6300还包括用于从阳性试样容器获得样品的注射器针头6312、用于将真空吸入至溶解室6320内而由此辅助于装置6300的加载的阀端口6314。可选择地，注射器可以还包括用于保护注射器针头不受破环和/或污染的护套(未示出)。真空端口将包括允许气体经过且防止环境的污染的气体可渗透过滤器或疏水膜6116。组合的取样和分离装置还包括真空室，真空室可选择地预加载有真空，并且操作性地通过阀6360而连接于取样和分离装置6300以将真空施加于取样和分离装置6300以从阳性试样容器取得样品。 
参照图102，本实施方案的阀机构6360包括泵端口6370，其允许泵(未示出)将柱塞6380在真空位置和通风位置之间操作。阀6360还包括内部室6374、真空端口6376和通风端口6378。在操作中，泵(未示出)可以使柱塞运动至第一位置或真空位置(如图104中所示的)，由此打开从所述阀端口6372经过内部室6374并且经过真空端口6376到达真空室6362的流体连通通道。在第一位置或真空位置中，阀6360允许真空被施加于取样和分离装置6300，由此控制样品从阳性试样容器的取得。柱塞6380还可以被运动至第二位置或通风位置，由此打开从所述阀端口6372经过内部室6374并且经过真空端口6378的流体连通通道，由此允许取样和分离装置在通过真空取得样品之前使试样容器通风。 
如图101中所示的，分离室6340可以还包括上储存器6342、中部锥形节段6344和下毛细管6346，它们全部在溶解室6320的下方被围绕轴线6322布置。如所示的，中部锥形节段6344连接较大直径的上储存器6342和较小直径的毛细管6346。在一个实施方案中，毛细管6346的底部壁6350由光学传递材料制成，以利于位于毛细管6346的底部处的被浓缩的微生物剂(未示出)的光学询问。在另一个实施方案中，分离装置6300由光学透明材料制成，以利于位于毛细管6346的底部处的被浓缩的微生物剂(未示出)的光学询问。如所示的，与毛细管6346相对的底部壁6350可以具有减小的厚度以利于光学询问，如图101中表示的。 
如本领域技术人员将意识到的，本实施方案的取样和分离装置6300 以与第一实施方案的取样和分离装置6100相似的方式操作。因此，本具体的实施方案的操作的详细描述被排除。在溶解步骤已经被进行之后，本实施方案的取样和分离装置6300可以被离心以对任何被容纳在其中的微生物进行分离和/或小球化。本实施方案的取样和分离装置6300可以预加载有溶解缓冲剂和/或密度缓冲物。 
现在参照图103-104，示出了组合的取样和分离装置6200的第三实施方案。组合的取样和分离装置6200包括上壳体6202、下壳体6204、以及连接上壳体6202和下壳体6204的旋转连接部6206。如图104中所示的，上壳体包围上溶解室6220，下壳体包围下分离室6240，并且旋转连接部6206界定穿过其的流体传递通道6130。上溶解室6220、流体传递通道6230和下分离室6240可以被围绕中心轴线6222定向，如图74中所示的。 
在操作中，旋转连接部6206可以被旋转至“打开”位置。在打开位置中，流体流动通道6230被打开，允许在上溶解室6220和下分离室6240之间的流体连通(如图104中所示的)。旋转连接部6206还可以被旋转至“关闭”位置以关闭流体流动通道6230。如图104中所示的，流体流动通道包括经过旋转连接部6208的上部分的上开口或通道6232以及经过旋转连接部6210的下部分的下开口或通道6234。本实施方案的旋转连接部6206可以还包括在旋转连接部6208的上部分和旋转连接部6210的下部分之间的密封垫片6218，如图105中所示的，以防止泄漏。 
如图103-105中所示的，组合的取样和分离装置6200还包括用于从阳性试样容器获得样品的注射器针头6212，以及用于将真空吸入至溶解室6220内由此允许样品被加载入装置6200的溶解室6260中的真空端口6214。可选择地，注射器可以还包括用于保护注射器针头不受破环和/或污染的护套(未示出)。真空端口6214将包括允许气体经过且防止污染的气体可渗透过滤器或疏水膜6216。在操作中，真空端口6214可以被连接于泵(未示出)，泵可以将真空施加于取样和分离装置6200以从阳性试样容器取得样品。 
如图104中所示的，分离室6240可以还包括上储存器6242、中部锥形节段6244和下毛细管6246，它们全部在溶解室6220下方被围绕轴线 6222布置。如所示的，中部锥形节段6244连接较大直径的上储存器6242和较小直径的毛细管6246。在一个实施方案中，毛细管6246的底部壁6250由光学透明材料制成，以利于位于毛细管6246的底部处的被浓缩的微生物剂(未示出)的光学询问。在另一个实施方案中，分离装置6200由光学透明材料制成，以利于位于毛细管6246的底部处的被浓缩的微生物剂(未示出)的光学询问。如所示的，与毛细管6246相对的底部壁6250可以具有减小的厚度以利于光学询问，如图104中表示的。 
如本领域技术人员将意识到的，本实施方案的取样和分离装置6200以与第一实施方案的取样和分离装置6100相似的方式操作。因此，本具体的实施方案的操作的详细描述被排除。在溶解步骤已经被进行之后，本实施方案的取样和分离装置6200可以被离心以对任何被容纳在其中的微生物进行分离和/或小球化。本实施方案的取样和分离装置6200可以预加载有溶解缓冲剂和/或密度缓冲物。 
现在参照图106-108B，示出了组合的取样和分离装置6400的另一个实施方案。组合的取样和分离装置6400包括上壳体6402、下壳体6404、以及连接上壳体6402和下壳体6404的回转阀6406。如图107B和108B中所示的，上壳体包围上溶解室6420，下壳体包围下分离室6440，并且回转阀6306界定穿过其的流体传递通道6430。上溶解室6420、流体传递通道6430和下分离室6440可以被围绕中心轴线6422定向，如图77B和78B中所示的。 
在操作中，回转阀6406可以通过阀手柄6408被旋转至“打开”位置6434(见图108B)。在打开位置中，流体流动通道6430被打开，允许在上溶解室6420和下分离室6440之间的流体连通(如图108B中所示的)。回转阀6406还可以被旋转至“关闭”位置6434(见图107B)以关闭流体流动通道6430。 
如图106-108B中所示的，组合的取样和分离装置6400还包括用于从阳性试样容器获得样品的注射器针头6412，以及用于将真空吸入至溶解室6420内由此允许样品被加载入装置6400的溶解室6460中的真空端口6414。可选择地，注射器可以还包括用于保护注射器针头不受破环和/或污 染的护套(未示出)。真空端口6414将包括允许气体经过且防止污染的气体可渗透过滤器或疏水膜6416。在操作中，真空端口6414可以被连接于泵(未示出)，泵可以将真空施加于取样和分离装置6400以从阳性试样容器取得样品。 
如图107B和108B中所示的，分离室6440可以还包括上储存器6442、中部锥形节段6444和下毛细管6446，它们全部在溶解室6420的下方被围绕轴线6422布置。如所示的，中部锥形节段6444连接较大直径的上储存器6442和较小直径的毛细管6446。在一个实施方案中，毛细管6446的底部壁6450由光学透明材料制成，以利于位于毛细管6446的底部处的被浓缩的微生物剂(未示出)的光学询问。在另一个实施方案中，分离装置6400由光学透明材料制成，以利于位于毛细管6446的底部处的被浓缩的微生物剂(未示出)的光学询问。如所示的，与毛细管6446相对的的底部壁6450可以具有减小的厚度以利于光学询问，如图107B和108B中表示的。 
如本领域技术人员将意识到的，本实施方案的取样和分离装置6400以与第一实施方案的取样和分离装置6100相似的方式操作。因此，本具体的实施方案的操作的详细描述被排除。在溶解步骤已经被进行之后，本实施方案的取样和分离装置6400可以被离心以对任何被容纳在其中的微生物进行分离和/或小球化。本实施方案的取样和分离装置6400可以预加载有溶解缓冲剂和/或密度缓冲物。 
T.另外的优点和特征 
许多另外的优点和特征通过本文描述的系统和方法被获得： 
1.系统检测微生物的生长并且在一旦足够的微生物生长发生时利于容器的取样，所以微生物可以被从血液(或其他样品)分离、提纯和表征，并且被准备以用于在ID、AST、分子或其他系统中使用和在ID、AST、分子或其他系统中被测试。 
2.系统可以提供： 
-自动化加载和卸载 
-自动化培育 
-培养试样容器的自动化搅拌以加速抗生素中和 
-自动化检测系统，用于改进的检测时间， 
-在检测时的阳性检测容器的取样，以及自动地准备被提纯的样品，以及将样品提供至光学询问单元。 
-可选择的用于被提纯的样品的表征的第二检测技术， 
-光学检测系统的自动化校准 
-自动化废物处置系统 
3.在15min的阳性瓶子检测时间内的自动化临床革兰氏物种等级识别抗生素抗性标记物和/或表征，具有伴随的显著的临床益处 
4.表征和/或识别测试仅在阳性试样容器上进行。 
5.更可信的表征结果(在生长加速阶段期间的立即取样) 
6.在指数阶段培养期间的表征是可能的，在静态阶段或稳定阶段期间的表征也是可能的。 
7.快速的血液培养可能性： 
-同一个瓶子的多种样品的机会/益处 
-培育4-8小时并且然后取样(静态模式) 
-败血病和/或筛选阴性试样容器 
8.主要的工作流程改进 
-用于血液培养的自动化革兰氏结果 
-自动识别和/或表征 
-提供用于AST或分子测试的被提纯的样品的可能性 
9.以容易加载的管壳形式的一次性物品向识别和/或表征仪器的供应 
10.仅阳性试样容器(具有临床值的)具有添加的一次性物品的成本 
11.通过使用无传感器的瓶子，对于阴性样品有可能节约成本。 
12.仅一个系统用于表征和识别。 
13.低复杂性血液培养检测系统。 
14.识别和/或表征系统可以被配置作为外部的分离的系统，但是其能够立即取样阳性试样容器的优点将失去。因此，优选的实施方案将识别和/或表征仪器耦合于检测仪器，以能够进行阳性试样容器的自动化传递。系统可以在几乎没有或完全没有人类参与的情况下操作24/7。 
15.在检测时完成表征的潜力(固有荧光光谱、拉曼光谱、质谱或其他技术) 
16.被简化的培养瓶制造过程。 
17.组合的CO2或其他传感器可以被包括以用于： 
-与以前的系统兼容， 
-在制造、运输或储存期间的污染检测， 
-试样容器在培育/读取系统中的相适应的延迟进入。 
18.存储器装置(例如RFID)可以被包括在系统中以存储： 
-来自在样品收集时的对瓶子的初始读取的数据(包括时间)， 
-来自测试的信息(可以被用于后表征(post characterization))， 
-制造信息(批次、日期、期满日、初始读数等等)， 
-在收集样品时获取的随时间的患者和样品信息。 
19.传送带输入/输出利于自动化和高容量安装。 
20.自动化加载/卸载(通过机器人传递机构或传送带)。 
21.不具有抽屉的检测仪器的设计通过不将培育器区域暴露于环境空气而改进内部系统热稳定性。 
22.试样容器从一个位置向另一个位置或在一个机架失灵(失效容差)时从一个机架向另一个机架的自动的运动。 
23.检测仪器中和/或识别/表征仪器中的机器人传递机构上的具有图像分析的摄像机，以辅助： 
--试样容器/一次性物品的定位， 
--从错误状态的恢复， 
--检测溢出， 
--用于故障修检(现场服务可以连接于照相机以进行远程诊断和修复)。 
24.可扩展性： 
a)通过加入机架/模块的内部容量/功能性可扩展性。 
b)通过加入其他仪器的外部可扩展性 
25.测量在检测容器中存在的血液的体积 
a)通过重量或光学地 
b)或听觉地 
c)或超声扫描 
d)或其他方法。 
26.自动化促进了系统的“加载后立即执行”操作。一旦试样容器被供应至输入传送带或机器人传递机构，操作的其余部分便被自动化并且操作者可以专心于其他任务。 
27.将瓶子在输入或输出时提供至在空间中一固定点，该固定点用于接口连接至另一个系统。 
28.自动化的在加载之前的预先计划和自动化的将错误试样容器返回至返回站。 
29.验证产品的认证以确保伪造的试样容器不被使用。 
--使用特定的认证方法 
--使用内部照相机寻找制造商徽标、标记物特征等等。 
30.用于向阳性试样容器接近的密码保护。 
31.阴性瓶子的向瓶子废物中的自动化分配。 
32.安全性： 
a)消除用于对试样容器进行通风和取样的锋利部暴露 
b)减少实验室人员向生物公害材料的暴露 
c)一次性物品和/或系统的手动的/自动化去污 
d)阻挡器的在取样之前的自动化去污 
e)试样容器的自动通风，以消除实验室人员处于操纵具有由于气体产生生物而导致的高内压的试样容器的风险。 
从上文的描述，将意识到，已经公开了一种用于对样品中的微生物剂进行快速的检测以及识别和/或表征微生物剂的自动化系统，该自动化系统组合地包括： 
检测仪器(100/102，图1-30)，其接收容纳样品的试样容器500，检测仪器包括检测单元以及被加热的包围物，被加热的包围物用于培育试样容器，检测单元询问试样容器以检测试样容器是否对于在样品中的微生物剂的存在是阳性的；一次性分离装置的供应部(1904，也可以是图90-108的组合的取样和分离装置中的一个)；以及识别/表征仪器(104，图31-77)，其接收被检测仪器检测为是阳性的试样容器，识别/表征仪器包括：(a)样品移除设备(1912，图31)，其操作成从试样容器移除样品的部分并且将所述部分加入从分离装置的供应部获得的分离装置(1904)；(b)分离和浓缩站(1916，图31)，其是在接收样品的所述部分之后在分离装置上操作，从而将微生物剂从样品中的其他产物分离并且在分离装置内浓缩微生物剂；以及(c)识别和/或表征模块(1918，图31)，其询问被浓缩的微生物剂以识别和/或表征微生物剂。 
在另一个方面，已经公开一种用于对在样品中存在的微生物剂进行快速的识别和/或表征的方法，样品被加载入试样容器中，该方法包括以自动化的方式进行以下步骤： 
(a)培育试样容器500；(b)周期性地询问试样容器，以确定其是否对于试样容器内的微生物剂的存在是阳性的；(c)当试样容器被确定为是阳性的时，从试样容器抽出样品的部分；(d)将生物样品的所述部分引入 一次性分离装置(1904)中；(e)在进行步骤(d)之前或之后，将生物样品的所述部分中的组分溶解；(f)在分离装置内分离和浓缩微生物剂；以及(g)分析被浓缩的微生物剂以识别和/或表征微生物剂。步骤(a)-(g)可以在集成的检测和识别/表征仪器104内自动地进行，如上文描述的。 
在一个实施方案中，分析步骤(g)包括对被浓缩的微生物剂进行光谱分析的步骤。在另一个实施方案中，光谱分析包括(i)固有荧光光谱或(ii)拉曼光谱中的一个。 
方法可以还包括步骤(f)(1)从分离装置抽出被浓缩的微生物剂，并且其中步骤(g)是在被浓缩的微生物剂从分离装置抽出之后对被浓缩的微生物剂进行。 
分析步骤(g)可以包括下述中的至少一个：(i)对被浓缩的微生物剂上进行光谱分析，(ii)对被浓缩的微生物剂进行质谱测定，(iii)对被浓缩的微生物剂进行分子测试和(iv)将被浓缩的微生物剂引入微生物表征测试装置中并且使测试装置经受分析。 
在所公开的实施方案中，步骤(a)和(b)在自动化检测仪器(100/102，图1-30)中进行，并且其中步骤(c)、(d)、(e)和(f)在自动化识别和/或表征仪器104(图31-77)中进行。 
在再另一个方面，已经公开一种用于对微生物剂进行快速的表征和/或识别的自动化方法，包括以下步骤：(a)提供检测子系统(100/102)和检测设备，检测子系统具有用于入口位置，该入口位置接收容纳有待被测试的样品的试样容器500，检测设备用于检测何时试样容器对于试样容器内的样品中的微生物剂的存在已变为是阳性的检测设备；(b)当试样容器已变为阳性时，自动地将试样容器运动至距检测子系统远程的识别和/或表征子系统(图77)；(c)在表征和/或识别子系统内，自动地进行以下步骤：(1)从试样容器抽出样品的部分；(2)将样品的被抽出的部分分配入一次性分离装置中；(3)将样品的被抽出的部分内的微生物剂在分离装置内浓缩；以及(4)分析被浓缩的微生物剂以表征和/或识别微生物剂。 
在再另一个方面，已经公开一种用于对微生物剂进行快速的表征和/ 或识别的自动化方法，包括以下步骤：(a)接收容纳待有被在检测仪器中测试的样品的试样容器(100/102，图1-30)；(b)检测何时试样容器对于样品中的微生物剂的存在已变为是阳性的；(c)当这样的检测已经发生时，自动地从试样容器移除样品的部分并且将样品的所述部分放置入一次性分离装置(1904)中；(d)在一次性分离装置中分离和浓缩微生物剂，以及(e)分析被浓缩的微生物剂以识别和/或表征微生物剂。 
在又另一个方面，已经公开一种样品测试系统，该系统组合地包括：检测子系统(100/102，图1-30)和检测设备，检测子系统具有入口位置，该入口位置用于接收容纳有待被测试的样品的试样容器，检测设备用于检测何时试样容器对于样品中的微生物剂的存在已变为是阳性的；识别和/或表征子系统，其接收阳性试样容器并且具有用于自动地表征和/或识别阳性试样容器中的微生物剂的模块；以及用于自动传递的设备，其自动地将阳性检测容器从检测子系统传递至识别和/或表征子系统。 
用于自动传递的设备可以采取如图77中所示的传送器系统的形式。自动传递还可以采取如图32、35和57中所示的机器人臂组件的形式。在又另一个实施方案中，传送器系统包括第一传送器和第二传送器，并且其中该系统包括通过第一传送器而串级链接和耦合于彼此的两个检测子系统，并且其中检测子系统中的一个通过第二传送器而耦合于识别和/或表征子系统，并且其中在两个检测子系统的任一个中被检测为阳性的试样借助于第二传送器而被运动至识别和/或表征子系统。 
本发明的自动化识别和/或表征仪器的目前优选的和可选择的实施方案已经被详细地描述。然而，本领域技术人员将理解，可以作出所公开的实施方案的细节的变化。所有与本发明的范围有关的问题将通过参照所附的权利要求被回答。 

Claims (36)

1.一种用于对样品中的微生物剂进行快速的检测以及识别和/或表征所述微生物剂的自动化系统，组合地包括：
检测仪器，其接收容纳样品的试样容器，所述检测仪器包括检测单元以及被加热的包围物，所述被加热的包围物用于培育所述试样容器，所述检测单元询问所述试样容器以检测所述试样容器是否对于所述样品中的微生物剂的存在是阳性的；
一次性分离装置的供应部；以及
识别/表征仪器，其接收被所述检测仪器检测为是阳性的试样容器，所述识别/表征仪器包括：
（a）样品移除设备，其操作成从所述试样容器移除所述样品的部分并且将所述部分加入从所述分离装置的供应部获得的分离装置；
（b）分离和浓缩站，其是在接收所述样品的所述部分之后在所述分离装置上操作，从而将所述微生物剂从所述样品中的其他产物分离并且在所述分离装置内浓缩所述微生物剂；以及
（c）识别和/或表征模块，其询问所浓缩的微生物剂以识别和/或表征所述微生物剂。
2.根据权利要求1所述的系统，还包括用于将阳性的试样容器从所述检测仪器传递至所述识别/表征仪器的机器人传递机构。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述检测仪器和所述识别/表征仪器被集成为单一的系统，并且以实质上全自动化的方式操作以检测微生物生长为阳性的试样容器以及识别和/或表征所述微生物剂。
4.根据权利要求2所述的系统，其中所述试样容器包括血液培养瓶并且其中所述生物样品包括血液的样品。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述试样容器包括可刺穿的元件，并且其中所述识别/表征仪器包括一次性取样装置的供应部并且操作成使用所述取样装置中的一个取样装置从所述试样容器移除所述样品的所述部分。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述取样装置容纳选择性的溶解缓冲剂。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述分离和浓缩站包括离心机，并且其中所述离心机将所述分离装置的一部分中的所述微生物剂浓缩。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述分离装置容纳密度缓冲物和选择性的溶解缓冲剂中的至少一种。
9.根据权利要求7所述的系统，其中所述分离装置包括内毛细管，并且其中所述毛细管的外周部分容纳所浓缩的微生物剂，并且其中所述识别和/或表征模块操作成询问在所述分离装置内的所浓缩的微生物剂。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述分离装置至少部分地由透明材料制成。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述识别和/或表征模块包括用于检测所浓缩的微生物剂的固有荧光的仪器。
12.根据权利要求1所述的系统，其中所述识别和/或表征模块包括用于对所浓缩的微生物剂进行拉曼光谱的系统。
13.根据权利要求1所述的系统，其中所述识别和/或表征模块包括用于从所述分离装置获得所浓缩的微生物剂的样品的子系统，并且所述识别和/或表征模块在所浓缩的微生物剂从所述分离装置的移除之后询问所浓缩的微生物剂。
14.根据权利要求1所述的系统，其中所述识别和/或表征仪器包括预加载有选择性的溶解缓冲剂的一次性取样装置的源。
15.根据权利要求1所述的系统，其中所述识别和/或表征仪器包括多个容器，每个容器容纳不同的选择性的溶解缓冲剂。
16.一种用于对样品中存在的微生物剂进行快速的识别和/或表征的方法，所述样品被加载入试样容器中，所述方法包括以自动化的方式进行以下步骤：
（a）培育所述试样容器；
（b）周期性地询问所述试样容器，以确定所述试样容器是否对于所述试样容器内的微生物剂的存在是阳性的；
（c）当所述试样容器被确定为是阳性的时，从所述试样容器抽出所述样品的部分；
（d）将所述生物样品的所述部分引入一次性分离装置中；
（e）在进行步骤（d）之前或之后，将所述生物样品的所述部分中的组分溶解；
（f）在所述分离装置内分离和浓缩所述微生物剂；以及
（g）分析所浓缩的微生物剂以识别和/或表征所述微生物剂。
17.根据权利要求16所述的方法，其中步骤（a）-（g）在集成的检测和识别和/或表征仪器内自动地进行。
18.根据权利要求16所述的方法，其中分析步骤（g）包括对所浓缩的微生物剂进行光谱分析的步骤。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述光谱分析包括（i）固有荧光光谱或（ii）拉曼光谱中的一种。
20.根据权利要求16所述的方法，还包括步骤（f）（1）从所述分离装置抽出所浓缩的微生物剂，并且其中步骤（g）在所浓缩的微生物剂从所述分离装置抽出之后对所浓缩的微生物剂进行。
21.根据权利要求18所述的方法，其中分析步骤（g）包括下述中的至少一个：（i）对所浓缩的微生物剂进行光谱分析，（ii）对所浓缩的微生物剂进行质谱测定，（iii）对所浓缩的微生物剂进行分子测试和（iv）将所浓缩的微生物剂引入微生物表征测试装置中并且使所述测试装置经受分析。
22.根据权利要求16所述的方法，其中步骤（f）包括使所述分离器装置离心的步骤。
23.根据权利要求16所述的方法，其中步骤（c）包括将所述样品的部分抽出而送入至一次性取样装置中的步骤，并且其中步骤（d）包括将所述样品的所述部分分配入所述分离装置中。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述一次性取样装置或所述分离装置中的一个预加载有选择性的溶解缓冲剂。
25.根据权利要求23所述的方法，还包括将所述样品的所述部分与选择性的溶解缓冲剂在用于从所述试样容器抽出所述样品的所述部分的一次性取样装置内混合的步骤，其中混合步骤在进行步骤（d）之前被进行。
26.根据权利要求16所述的方法，其中步骤（a）和（b）在检测仪器中进行，并且其中步骤（c）、（d）、（e）和（f）在识别和/或表征仪器中进行。
27.根据权利要求26所述的方法，还包括自动地将试样容器从所述检测仪器传递至所述识别和/或表征仪器的步骤。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述检测仪器被结合在所述识别和/或表征仪器内。
29.一种用于对微生物剂进行快速的表征和/或识别的自动化方法，包括以下步骤：
（a）提供检测子系统和检测设备，所述检测子系统具有入口位置，所述入口位置用于接收容纳有待测试的样品的试样容器，所述检测设备用于检测何时试样容器对于所述试样容器内的样品中的微生物剂的存在已变为是阳性的；
（b）当试样容器已变为阳性时，自动地将所述试样容器运动至远离所述检测子系统的识别和/或表征子系统；
（c）在所述表征和/或识别子系统内，自动地进行以下步骤：
（1）从所述试样容器抽出所述样品的部分；
（2）将所述样品的所抽出的部分分配入一次性分离装置中；
（3）将所述样品的所抽出的部分内的微生物剂在所述分离装置内浓缩；以及
（4）分析所浓缩的微生物剂以表征和/或识别所述微生物剂。
30.根据权利要求29所述的方法，其中所述样品包括生物样品，并且其中所述方法还包括将所述样品的所抽出的部分中存在的组分溶解的步骤。
31.根据权利要求29所述的方法，其中所述方法还包括以下步骤：从所述分离装置移除所浓缩的微生物剂，和在从所述分离装置移除所浓缩的微生物剂之后进行分析步骤（c）（4）。
32.根据权利要求29所述的方法，其中步骤（c）（4）在所述微生物剂在所述分离装置内被浓缩时进行。
33.根据权利要求31所述的方法，其中分析步骤（c）（4）包括对所浓缩的微生物剂进行光谱分析。
34.根据权利要求32所述的方法，其中所述光谱分析包括固有荧光光谱。
35.根据权利要求29所述的方法，其中浓缩步骤（c）（3）包括使所述分离器装置离心。
36.根据权利要求29所述的方法，其中所述样品包括血液，并且其中所述试样容器包括血液培养瓶。
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