CN103842794B - 流体样品制备系统及方法 - Google Patents

Abstract

样品施加系统可以包括：提取机构，其从样品容器中取出样品；样品器皿，其设置在展开机构上，其中所述展开机构布置成移动样品器皿以接收样品；提取机构清洗站，其清洗提取机构；样品施加器，其取出样品器皿中的部分样品并且将其施加到样品载体上，其中所述展开机构可以将样品器皿移动到样品施加位置；样品器皿清洗站，其清洗样品器皿，其中所述展开机构可以将样品器皿移动到样品器皿清洗站；样品施加器清洗站，其在样品已经被分配到样品载体上之后清洗样品施加器；以及流体控制系统，其控制提供给所述提取机构和样品施加器的流体的流动。

Description

流体样品制备系统及方法

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119（e）要求2011年7月22日提交的美国临时专利申请第61/510700号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及生物流体样品的检验，更具体地说，涉及将生物流体样品施加至表面，比如样品载体，例如载片。

背景技术

系统，比如制造系统或用于分析样品的系统，例如流体样品、组织样品、食品样品、化学样品、环境样品等，可以用来分析不同来源的样品（例如，来自不同患者的体液或来自不同地区的环境样品）。为了允许这样的系统自动或半自动操作（例如，以尽量减少人的交互），可以实施机电系统来有选择地提供样品给系统进行处理。

发明内容

系统，比如具有多个站（例如处理、监测或分析站）的制造或测试系统（例如血液分析系统）可以通过创建样品制备机构而得以简化，该机构可以从样品容器中自动或半自动地取出样品，例如流体样品、组织样品、食品样品、化学样品或环境样品，并且提供样品给制造或测试系统，同时防止样品的交叉污染。在一些实施方式中，样品制备机构可以通过一个或多个流体处理抽吸针和在样品提取位置与样品施加位置之间转移的转移样品器皿而运行。

在一实施方式中，本公开涉及样品施加系统，包括：提取机构，其配置成从样品容器（例如，具有盖的试管）中取出样品；样品器皿，其设置在展开机构上，其中，所述展开机构布置成将样品器皿移动到提取位置中，其中所述提取机构可以将样品分配到样品器皿中；提取机构清洗站，其布置成在提取机构已将样品分配到样品器皿中之后清洗提取机构；样品施加器，其布置成取出所述样品器皿中的部分样品，并且将所述部分样品施加到样品载体上，其中，所述展开机构布置成将样品器皿移动到样品施加位置中，其中所述样品施加器可以取出样品器皿中的部分样品；样品器皿清洗站，其布置成在所述样品施加器已经取出部分样品后清洗样品器皿，其中，所述展开机构布置成将样品器皿移动到其中样品器皿清洗站可以清洗样品器皿的位置中；样品施加器清洗站，其布置成在所述样品施加器已经将部分样品分配到所述样品载体上之后清洗样品施加器；以及流体控制系统，其控制提供给所述提取机构和样品施加器的流体的流动。

所述样品施加系统的各种实施方式和实施例可以包括任何一个或多个下列特征，单独地或组合。所述提取机构可以包括穿透在试管上的盖的导管。所述展开机构可以包括导螺杆和滑动机构。所述样品施加器可以包括分配样品的导管。所述清洗站每个都可以包括具有圆形底部的器皿，以将流体流动从插入到器皿中的导管引入至导管的外表面。所述流体控制系统可以包括流体储液器、流体泵、以及操作流体控制系统的控制器。

所述样品施加系统还可以包括信息读取装置，其中，所述样品容器包括机器可读信息（例如，条形码或者射频识别标签）。所述样品施加系统还可以包括样品修改系统，其中，所述样品修改系统可以包括样品稀释液系统。

在另一实施方式中，本公开涉及处理样品的方法。所述方法包括：接收包含一定量样品的样品容器；通过使用提取装置从所述样品容器中取出样品；采用所述提取装置将样品分配到样品器皿中；通过所述提取装置分配流体来清洗提取装置；将包含样品的样品器皿移动至样品施加位置；通过使用样品施加器从所述样品器皿中取出部分样品；将样品部分从所述样品施加器分配到样品载体上；通过所述样品施加器分配流体来漂洗样品施加器；以及清洗所述样品器皿以除去任何残留的样品。

本文所述的方法的实施方式和实施例可以包括任何一个或多个下列特征，单独地或组合。所述提取装置可以由流体系统操作，其中，所述流体系统的流体由提取装置内的空气袋与样品分开。所述方法还可以包括修改分配到所述样品器皿中的样品，其中，修改样品可以包括将稀释液流体添加至所述样品器皿中的样品。从所述样品容器中取出样品可以包括通过连接至试管的盖插入针。

所述提取装置和样品施加器可以在所述流体控制系统产生在提取装置和样品施加器中的真空时保留样品。漂洗所述提取装置和漂洗所述样品施加器可以包括将部分提取装置和部分样品施加器插入到具有弯曲底部的相应接收器中，从而使得从提取装置和样品施加器所分配的流体沿着提取装置和样品施加器的外表面被引导。从所述样品施加器分配样品部分可以包括将样品部分分配到载玻片上。所述样品可以包括体液（例如血液）。

除非另有定义，否则本文所使用的所有技术和科学术语与本发明所属的领域中的普通技术人员通常所理解的具有相同的含义。虽然与本文所述的相类似或等同的方法和材料可以用于本发明的实践或测试中，但是下面对合适的方法和材料进行说明。本文所提及的所有出版物、专利申请、专利以及其它参考文献通过引用的方式将其全部内容并入本文。在发生冲突的情况下，以本说明书（包括定义）为准。另外，所述的材料、方法以及示例仅是说明性的，并非旨在进行限制。

从下面的详细说明以及从权利要求中，其它特征和优点将是显而易见的。

附图说明

图1是样品制备系统的透视图。

图2是用于分析样品比如液体（例如体液）的分析系统的透视图。

图3是样品制备系统的一实施例的流程图。

图4是样品制备系统的示例的透视图。

图5A是将试管运送至翻转机构的管夹持装置的透视图。

图5B是管夹持装置的盖检测装置的透视图。

图5C是图5B的管夹持装置的齿轮系统的底视图。

图5D是图5A的管夹持装置的旋转组件的剖视图。

图5E是试管优先抽屉的透视图。

图5F是固定小试管的试管站的透视图。

图5G是处于固定大试管的闭合位置的图5F的试管站的透视图。

图5H是处于收起位置的开放模式端口抽吸器的侧视图。

图5I是处于展开位置的图5J的开放模式端口抽吸器的侧视图。

图5J是处于展开位置的图5J的开放模式端口抽吸器的透视图。

图6是使试管旋转至用于液体提取的位置的翻转机构的透视图。

图7是从试管中提取样品的提取针的透视图。

图8是旋转以提供样品给样品器皿的图7的提取针的透视图。

图9是转移至在稀释液针下的稀释液位置的图8的样品器皿的透视图。

图10是插入到清洗杯中的图7的提取针的透视图。

图11是转移至在施加导管下的样品施加位置的图8的样品器皿的透视图。

图12是将样品施加至样品载体的图11的施加导管的透视图。

图13是转移以接合样品器皿清洗系统的图8的样品器皿的透视图。

图14是移回至在提取针下的样品提取位置的图8的样品器皿的透视图。

图15是插入清洗杯中的施加导管的透视图。

图16A是处于展开位置的开放模式端口抽吸器的示意图。

图16B是用于旋转抽吸探针至展开位置的枢轴块的透视图。

图16C是自动化血液分析仪的透视图。

图17是样品器皿的剖视图。

各图中相同的参考标号表示相同的元件。

具体实施方式

为了测试生物液体和组织，比如血液和其它体液，本文所述的新系统和方法可以用于接收来自标本容器的流体（例如血液）、标本或样品，并且将其应用至表面，比如样品载体，例如载玻片或塑料载片，例如显微镜载片或盖玻片，用于在其他位置或在更大系统（例如分析系统）内的其它模块中处理和/或检查。

样品制备系统

图1示出了样品制备系统21，用于制备流体样品并且将该流体样品施加至表面，比如样品载体，例如载片。样品制备系统21可以包括样品容器载体23、提取针25、流体储液器26a、流体泵26b、流体系统控制器26c、一个或多个清洗杯27、修改系统29比如稀释液系统、样品施加器31、将样品器皿35移动至样品制备系统21中其它部件的样品器皿移动机构33、以及样品器皿清洗系统37。

一个或多个样品容器39可以被提供给样品制备系统21，以包含并分开不同的样品，比如来自不同来源的样品（例如，来自不同患者的体液或来自不同位置的环境样品）。样品容器39可以包括小杯子或圆筒（例如试管）。样品容器39可被密封，以在样品由样品容器载体23运送时包含样品。在一些实施方式中，样品容器39可以包括盖41（例如插塞、塞子、盖子、盖儿或类似装置，例如由橡胶、硅树脂或塑料制成），以密封样品容器。

样品容器39可以包括关于其中所包含的样品的样品信息43。样品信息43可以包括的东西比如样品来源（例如，提供该样品的患者的姓名或被获得的样品所在的地理位置）、样品类型（例如，体液的类型、环境样品的类型）、样品被从其天然环境中获得的时间和日期（例如，生物流体何时从身体中获得的、环境样品何时从环境中取出的）。在一些实施方式中，样品信息43可以是以条形码或射频识别（“RFID”）标签或者其它机器可读格式的形式，以由控制单元简化读取和处理，例如采用条形码读取器。

样品容器39可以在样品容器库45中被提供给样品制备系统21。样品容器库45可以是用于运送多个样品容器39至且从样品制备系统21的装置。样品容器库45具有多个开口或孔，以暂时支撑样品容器39，从而使得样品容器在运送时不泄漏或丢失样品（例如，试管样品容器被支撑并保持直立）。

样品容器载体23用于从样品容器库45中取出样品容器39，所以可以从样品容器39中取出样品等分或一部分。样品容器载体23可以以各种方式操作，以从样品容器库45中取出样品容器39。在一些实施方式中，样品容器载体23可以是以铰接的机器人装置的形式，其可以移动到特定样品容器39的位置（例如，在特定样品容器39定位在样品容器库45中的地方），夹持特定样品容器39，并且将样品容器39从样品容器库45中提升得足够高，以清除由样品容器库45保持且防止从其突出的其他样品容器39。

可替代地，在其它实施方式中，代替具有可横向移动以选择特定样品容器39且还具有从样品容器库45中提升样品容器39的能力的机器人装置，样品容器载体23可以包括由样品容器39的底部从样品容器库45中推动样品容器39的装置。一旦样品容器39被从样品容器库45中推动得足够高，以清除在样品容器库45中所保持的其他样品容器39，则机器人装置可以夹持样品容器39，以将其从样品容器库45中取出。在样品容器39被从样品容器库45中取出之后，其被运送至提取针25。

除了从样品容器库45中运送样品容器39之外，样品容器载体23还可以用来制备用于提取的样品。在一些实施方式中，样品容器载体23可以包括翻转机构47，以使得样品容器39可以移动（例如旋转），以搅拌样品（例如，重新悬浮血液样品中的血细胞或混合非均质样品）。例如，翻转机构47可以使样品容器39从直立位置至另一位置（例如与直立位置相差90°或180°）旋转多次（例如2、3、4、5、10或更多），以使得样品容器完全颠倒，例如，以在抽吸之前重新悬浮或混合样品。翻转机构47可以使样品容器旋转通过其它度数的翻转（例如45°、270°或360°）。在一些实施方式中，翻转机构47使样品容器旋转180°，从而使样品容器颠倒（例如，盖41被向下指向提取针25），以确保提取针一直接触样品容器内的样品（而不是如果针被从顶部插入到未完全充满样品的容器中时接触空气）。在样品已被取出之后，样品容器39要么返回到库45（例如，到与其从中所取出的相同位置，或者到与其从中所取出的库中的不同空位置或不同的库）要么被丢弃。

虽然样品容器载体23已被描述为用于从样品容器库45中取出样品容器39的装置，但是在其他实施方式中，不通过使用样品容器库45来将样品容器39提供给样品制备系统21。在这样的实施方式中，可以由操作者手动地将样品容器39提供给样品容器载体23。

提取针25是可被插入以穿透样品容器39的盖41来从样品容器39中提取样品部分的装置。在一些实施方式中，提取针25和盖41被设计成使得在提取针25从盖41移除之后，盖41自动地密封由提取针25所造成的孔，例如由用于制作盖41的材料的弹性或韧性性质。为了取出流体样品而不交叉污染提取针25或其它样品，可以使用各种材料处理方法。在一些实施方式中，为了通过使用提取针25来提取并处理流体样品，提取针25连接至气动或液压系统，例如流体系统，比如缓冲流体系统，采用管道，例如以包含流体，例如缓冲流体。用于可用来操作提取针25和其他组件（例如样品施加器21）的流体系统的缓冲流体可以包含在流体储液器26a中，并且可以通过使用流体泵26b和流体系统控制器26C而被分配给组件。管道内的缓冲流体（或者仅空气或其它惰性气体，比如氮气）的运动可以由流体泵26b控制，以产生真空或压力来抽出、控制并排出来自提取针25前端的流体样品。

提取针25及相关管道具有小的内径，从而使得包含在其中的气体或液体例如缓冲流体可以悬浮在管道中而不会泄漏。在系统的操作过程中，管道以及在某些情况下提取针25的一部分填充有可以由流体储液器26a和流体泵26b提供的缓冲流体。提取针25的剩余部分（例如，开放于周围环境不含有缓冲流体的部分）可以包含空气间隙，从而使得当提取针25或所连接的缓冲流体管道中的缓冲流体施加真空于提取针内时，真空可用来提取样品流体，以使得该空气间隙保持在流体例如缓冲流体与样品流体例如从样品管中所抽吸的血液之间。由于管道和包含在管道中的流体的量比较小，所以空气间隙预计不会溶解或以其他方式截留在缓冲流体或样品流体中。

在一些实施方式中，其中样品容器39从直立位置旋转180°（例如，颠倒样品容器39）以使得样品流体从朝下的样品容器39的端部（例如，朝下的具有盖41的样品容器39的端部）提取，则提取针25可以包括旋转提取针25以及铰接提取针25向上、朝向并穿过盖41并进入样品容器39的机构，以提取样品且向下、远离样品容器39来从样品容器39中移除提取针25。提取针25的铰接和旋转可以通过各种装置比如机电装置（例如伺服机构、滑动机构和/或电动机）和/或机械装置（例如凸轮、齿轮和/或导螺杆）来实现。在一些实施方式中，提取针25的全方位运动（例如，将提取针25转移到样品容器39中、从样品容器39中移除提取针25、以及旋转提取针25）可以通过使用只有一个运动输入（例如，一个电动机）与其他机械装置（例如，一个电动机结合导螺杆和凸轮装置）的组合来实现。在其它实施方式中，可以使用多个机电装置。

清洗杯27是用于在部件已处理样品之后（例如，在样品已被提取并分配之后）清洁各种流体抽吸和/或分配部件（例如，提取针25和样品施加器31）的装置。

在一些实施方式中，清洗杯27利用包含在流体储液器26a中并由用于液压真空系统中的流体泵26b所提供的相同缓冲流体（例如，组合的缓冲及清洗流体组合物，如下面进一步描述）来清洁组件（例如，提取针25和/或样品施加器31）。在这种实施方式中，清洗杯27可以具有内盆部27a和带有流体输出装置27c（例如，排液或抽吸装置）的外盆部27b，并且通过分配来自部件的缓冲流体的一部分来操作，从而使得缓冲流体冲洗来自部件内表面上的任何残余样品。内盆部27a可以被设计成其引导退出部件的缓冲流体在流进外盆部27b以从清洗杯27排走之前沿着针的外表面流动。通过在一个连续的流动路径中引导缓冲流体（例如，出针然后沿针的外表面，且然后到外盆部27b和排液管），污染有样品的缓冲流体的倒流的可能性得以减小。在这种实施方式中，在缓冲流体已被分配到清洗杯27中且部件被从清洗杯27移除时，缓冲流体系统可以抽出返回到部件和所连接的管道中的剩余缓冲流体，以创建空气袋或间隙，从而使得部件能够妥善处理下一个样品。

在其它实施方式中，清洗杯27可以是以具有提供清洗流体溶液的喷嘴和/或从针或导管中去除任何残留清洗溶液的干燥喷嘴的杯子或器皿的形式。

样品器皿35是一种器皿，比如用于在样品制备过程中包含并携带流体样品部分至多个位置的杯子。在一些实施方式中，样品器皿35可以在流体样品部分被修改（例如，稀释、缓冲或染色）时用作混合器皿。由于样品器皿35通常将包含大量不同的样品，比如来自不同来源的样品（例如，来自不同患者的血液）或不同类型的样品（例如，不同类型的体液），所以其应该由光滑无孔的材料形成，以防止样品吸入到材料中。该材料还应该选择成使得样品器皿35将是不起化学反应的并且趋向于驱除液体（例如，降低润湿），从而使样品流体将会更容易地收集在样品器皿35的底部，用于从样品器皿35中取出。这样的材料可以包括各种类型的塑料（ ）、玻璃或某些金属材料，并且在一些情况下，样品器皿材料可以被抛光，以增加样品器皿驱除残余流体的能力。

在一些实施方式中，样品制备系统21可以包括样品器皿清洗系统37来清洁样品器皿35并除去任何残留的流体样品残余。样品器皿清洗系统37可以包括喷嘴，以提供清洗流体给样品器皿35和吸入压头来除去含有任何残留流体样品的冲洗流体。

可替代地，在一些实施方式中，样品器皿35可以包括内置入样品器皿35的出口（例如排液管），以使得通过使用排液系统来将残留的流体样品或清洗流体从样品器皿35中移除。

样品器皿移动机构33是一种将样品器皿35移动到样品制备系统21中各个部件的装置，以允许在样品制备过程中自动化或半自动化处理样品（例如，尽量减小人工交互）。在一些实施方式中，样品器皿移动机构33可以包括样品器皿35在其上移动（例如滑动）的轨道49和将样品器皿35移动至沿着轨道49定位的各个组件（例如提取针25、修改系统29和/或样品施加器31）的转移机构51（例如，连接至导螺杆或致动器的电动机），从而使得样品器皿35可以停止在沿轨道49的多个位置。在一些实施方式中，轨道49和转移机构51可以是一个组件，其具有轨道49和用于使样品器皿35沿轨道49移动的转移装置（例如气动线性致动器、电动机械线性致动器或分度台）。可替代地，在一些实施方式中，样品器皿35可以保持静止，各个组件可以移动（例如，修改系统29和样品施加器31可以被安装至分度台，其旋转以修改并抽出保持在静止的样品器皿35中的流体）。

修改系统29可以包括各种系统以制备样品用于分析系统中，比如稀释液体系、染色系统、和/或抗凝血系统。通常，修改系统29包括提供改性物质（例如一定计量的稀释液，比如盐水、纯净水、或蛋白质溶液）给包含在样品器皿35中的样品的装置。在一些实施方式中，该修改装置可以包括连接至流体储液器以提供改性物质（例如稀释液）的修改导管53（例如注射器或移液管）。

样品施加器31是用来从样品器皿35中取出样品（例如，采用改性物质所制备的样品或未改性的样品）并且提供样品至表面比如分析系统（例如体液分析系统）的样品载体（例如载玻片）的装置。样品施加器31可以包括施加导管57（例如管道的一部分、针、注射器尖端和/或移液管），以抽出并处理流体样品。样品施加器31还可以包括连接至施加导管57的缓冲流体系统，类似于提取针25，从而使得样品施加器31可以使用流体泵，以从样品器皿35中抽出样品并且将样品分配到样品载体上。为了到达样品器皿35、该分析系统的样品载体、以及清洗杯27，样品施加器31可以包括样品施加器转移装置32，以在不同方向上将样品施加器31移动至各个位置（例如，多个运动轴）。

缓冲及清洗流体组合物

缓冲及清洗流体，例如，组合的缓冲及清洗流体组合物，可以与本文所述的样品制备系统一起使用。组合的缓冲及清洗溶液可以用于操作提取针25和样品施加器31，以及清洁和冲洗样品制备系统。作为清洗溶液，所述组合物可以降低生物标本之间的交叉污染。在一些实施例中，缓冲及清洗溶液可以具有降低的或没有沉淀，并且可以稳定一段时间（例如两周以上、一个月以上、6个月以上、一年以上、1.5年以上或两年以上）。通常，缓冲及清洗溶液可以是水溶液。溶剂可以包括蒸馏水或去离子水。溶液可以包括缓冲剂。缓冲剂的示例包括HEPES缓冲液（例如，HEPES钠盐和/或HEPES游离酸）、bis-tris缓冲液、磷酸盐、MES、Tris、以及pH值在5至8之间的有机缓冲液。缓冲及清洗溶液可以包括从约0.5mM（例如25mM、50mM、100mM、150mM或200mM）至约250mM（例如200mM、150mM、100mM、50mM或25mM）的缓冲剂。例如，该溶液可以包括约1.0mM HEPES，其可以降低pH值变化的可能性，由于在水溶液中形成碳酸。

缓冲及清洗溶液可以包括一种或多种抗微生物剂来抑制微生物的生长并提高溶液的保存期。抗微生物剂可以是或包括苯扎氯铵、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮（比如（例如Proclin））、聚羧酸类（例如乙二胺四乙酸、二钠乙二胺四乙酸、和钙二钠乙二胺四乙酸）、叠氮化物、噻汞撒、硫柳汞、和/或抗生素。在一些实施例中，抗微生物剂包括5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮。例如，抗微生物剂可以是Proclin（其可购自Sigma-Aldrich公司）。抗微生物剂可以以约1/1000至1/10000（例如1/2000、1/4000、1/6000或1/8000）的浓度存在。在一些实施例中，缓冲及清洗溶液含有约100ppm的苯扎氯铵或Proclin

在一些实施例中，缓冲及清洗溶液可以包括表面活性剂。该表面活性剂可以是非离子型、阳离子型、阴离子型或两性离子型。还可以使用表面活性剂的混合物。示例性类别的表面活性剂包括醇醚硫酸盐、醇硫酸酯、链烷醇酰胺、烷基磺酸盐、氧化胺、两性表面活性剂、阴离子表面活性剂、甜菜碱衍生物、阳离子表面活性剂、磺酸盐、十二烷基苯、磺酸、乙氧基化醇、乙氧基化烷基酚、乙氧基化脂肪酸、甘油酯水溶助长剂、月桂基硫酸酯、单酯和甘油二酯、非离子表面活性剂、磷酸酯、季铵表面活性剂、以及山梨糖醇衍生物。适于缓冲及清洗溶液的实施例的表面活性剂的另外的示例公开在2012年6月18日提交的共同未决的美国专利申请第13/526164号中，其全部公开内容通过引用并入本文。

在一些实施例中，缓冲及清洗溶液还包括酸，以调节pH。该酸可以是传统上用于调节溶液pH值的任何酸。例如，可以使用乙酸、硝酸、盐酸、磷酸、甲酸、硫酸、或柠檬酸。如果需要的话，还可以添加碱，以将pH减少至所需的水平。

缓冲及清洗溶液可以具有从约5至约9（例如从约5.5至8.5、从约5.5至8、从约5.5至7、从约5.5至6、从约5.8至7.2、从约6.8至7.2、约6.0的pH值、约6.5的pH值或约7的pH值）的pH值。

一种制作缓冲及清洗溶液的方式是将蒸馏水或去离子水添加到混合器皿中至小于最终所需体积的100％（例如约90％）。然后可以将抗微生物剂（例如Proclin）、酸（例如乙酸）以及缓冲剂（例如HEPES）的计算量添加到水中。此外，还可以添加水，以使溶液至其最终所需体积。该混合物可以采用磁性搅拌板/搅拌棒和/或叶轮混合至少约30分钟。可以使用其他的方法来制备溶液。混合后，可以通过使用pH计（例如梅特勒pH计）来读取关于清洗溶液的等分样品的pH值读数。在一些实施例中，如果pH值不在期望的范围内，则还可以将酸添加到清洗溶液中，直至获得所希望的pH值。

最后，可以将缓冲及清洗溶液通过0.45微米的过滤器进行过滤，以在装瓶之前除去任何颗粒。在一些实施例中，可以使用更细的过滤器。例如，0.1至1微米的过滤器（例如0.2微米的过滤器、0.4微米的过滤器、0.8微米的过滤器）可以用于除去清洗溶液中的任何微生物和/或颗粒物。在一些实施例中，缓冲及清洗溶液可以存储在5升的瓶子中。如果需要的话，可以测量最终产物的pH值。

用于分析样品的系统

图2示出了用于分析样品比如体液的分析系统59。如在美国专利申请第US2009/0269799号和第US2011/0070606号以及在美国专利申请序列号12/943687中所述，用于分析流体样品的系统可以包括子系统和组件来检查体液，比如血液、脑脊液、以及淋巴液、或其它流体，例如含有细胞。组件可以包括底架61、样品制备系统21、样品载体运送系统63、一个或多个处理站65、载片输出站69、样品载体贴标机71、以及控制单元67。

底架61可以支撑分析系统59的组件。在一些实施方式中，底架61是以其上固定有系统组件的平台或工作台的形式。

分析系统59可以包括一个或多个处理站65，以执行各种处理。当分析生物流体时，处理站65可以包括样品施加器、样品制备站、和/或一个或多个成像站。此外，分析系统59可以包含不具有处理组件以可能保留用于未来需求或用途的位置的站。处理站65可以相对彼此在直线方向上定位，或者可替代地，处理站65可以基于系统和/或空间要求而以弧形或其他形状定位。

为了将样品运送至分析系统59的每个站，样品载体运送系统63可以具有转移构件，其具有连接的两个或多个载体保持装置，用于将样品载体55移动至每个处理站65。

虽然图2所示的分析系统59具有一个样品载体运送系统63，但是在一些实施方式中，分析系统59可以包括两个或更多个样品载体运送系统63。例如，分析系统59可以包括并行工作的两个或更多个样品载体运送系统63。

例如，用于分析体液的系统和方法公开在美国专利申请公开第2011/0070606号和第2012/0149050号中，其各自的全部内容通过引用并入本文。作为一个示例，样品制备系统21可以用于将样品输送至样品载体。在一些实施方式中，对于分析流体样品比如体液（例如血液、骨髓、尿液、精液、胆汁、乳汁、脑脊液、淋巴液、胃液、粘液、腹膜液、汗液、泪液、和/或唾液）的分析系统来说，在布置于样品容器库（例如试管架）中的一个或多个样品容器39（例如试管）中的一个或多个流体样品可被提供给分析系统59。在这样的实施方式中，样品制备系统可以配置成从样品容器39（例如试管）中取出少量的流体样品，并且通过使用样品施加器将样品施加至样品载体（例如载玻片）。可以通过液压或气动来推动这样的样品施加器，使用吸力来从样品容器39中抽出流体样品，且然后使用压力来将流体分配到样品载体中或上。样品制备系统还可以包括清洁任何样品处理装置以尽量减少样品交叉污染的系统。

根据由分析系统59所分析的样品的类型，其他类型的样品施加器是可能的。例如，如果对组织样品进行分析，则样品施加器可能包括机械装置来拿起该组织，比如镊子或钳子，并且将组织样品均匀地放置在样品载体的表面上。

某些样品类型比如体液（例如血液、骨髓、尿液、精液、胆汁、乳汁、脑脊液、胃液、粘液、腹膜液、淋巴液、汗液、泪液、呕吐物和/或唾液）可以采用被施加以允许特定类型视觉检查的染色剂进行分析。在这样的分析系统中，可以提供样品制备站，以将一个或多个固定剂、染色剂和/或漂洗溶液施加至由样品载体所携带的样品。

为了通过使用成像站来检查或分析样品，光源通常包括在分析系统中以照射样品。取决于要进行的分析的类型，光源可以包括各种类型的可见光源（例如发光二极管、白炽灯、荧光灯、和/或激光器）或不可见光源（例如，紫外光和红外光源）。相对于成像站的光源的定位可能取决于所进行的分析的类型以及所使用的样品载体的类型。在一些实施方式中，其中样品被携载在载玻片上，LED光源可以位于载玻片的下方来照射样品。

成像站电连接至控制单元67，并且可以用于收集来自样品的数据（例如，可以利用样品的图像来通过使用该图像执行算法或分析）。在一些实施方式中，成像站可以使用图像进行分析，比如计算样品中的血细胞，或者检测血液中的特定细胞。如上所讨论，在一些实施方式中，光源可以提供不同形式的光，所以成像站因此可以包括其它类型的检测器，比如红外光检测器或激光检测器，用于测量样品的某些特性（例如尺寸）。

一旦分析系统已经在所有处理站65处理了样品，则载片输出站69可以处置样品，要么丢弃该样品，要么保留该样品进行额外的处理或未来的评价。

在这种情况下，其中希望保留样品和/或样品载体进行额外的处理或检查，样品载体贴标机71（例如打印机装置）可用于提供样品信息给样品和/或给样品载体。对于分析患者体液的分析系统来说，患者的信息可以被印在样品载体上。

控制单元67可以电连接至分析系统的各种组件，以控制组件的操作，比如控制样品制备系统21、样品载体运送系统63、光源、成像系统、以及样品载体贴标机71。

将样品提供给样品施加器

图3示出了描述从样品容器（例如试管）中取出样品并且将该样品提供给样品分析系统（例如血液分析系统）的样品施加器系统的方法和顺序的实施例的流程图。

在此示例中，样品制备系统包括由样品容器库（例如试管架）支撑的一个或多个样品容器（例如试管）、样品容器载体、提取装置（例如提取针）、包含样品并通过样品制备系统运送其的样品器皿、用于提取装置的清洗杯、修改站、样品施加器、样品施加器清洗杯、以及在流体样品已被提供给样品施加器之后清洗样品器皿的样品器皿清洗系统。

如图3所示，为了开始处理第一样品，样品容器（例如试管）由样品容器载体从样品容器库（例如试管架）中取出（步骤73）。如上面所讨论，样品容器载体可以包括机器人装置（例如机械臂），其可铰接以夹持或拿起样品容器并且将其从样品容器库取出。

然后，样品容器载体将样品容器置于用于样品提取的位置中（步骤75），并且样品被从样品容器中提取（步骤77）。在一些实施方式中，这包括转移样品容器，使其与提取器针排成一行，并且旋转样品容器以使得其被定位在提取器针之上，样品容器盖（例如，可穿透的盖）朝下向着提取器针。在这样的实施方式中，提取器针被插入穿过可以由橡胶或塑料材料制成的样品容器盖，并且进入样品容器足够远，以穿透盖来取出流体样品。当采用上下颠倒的样品载体提取样品时，更可能的是，样品将被成功地从样品载体中提取，然后此时采用位于直立的样品容器提取样品。当采用位于直立的样品容器提取样品时，通常需要样品容器中一定体积的流体，以确保提取针可以在提取过程中到达流体表面水平。然而，在其它实施方式中，通过使用验证样品被正确提取的方法，样品可以被提取，同时样品容器处于直立位置。

通过使用处理样品容器和提取样品的任一方法，一旦样品被从样品容器中提取，则样品容器载体就可以将样品载体放回样品容器库中（步骤79）。在某些情况下，样品容器被放置到在提取样品之前它们被从其中所取出的样品容器库中的相同位置中。在其他情况下，样品容器可被放置在样品容器库内的不同位置中，或者可替代地，样品容器可被放置到与其从中所取出的样品容器库不同的样品容器库中。

由于样品从样品容器中取出，所以可以通过使用提取器针将样品放入样品器皿中（步骤81）。如上面所讨论，在一些实施方式中，通过使用液压流体例如缓冲流体系统，提取器针可以操作来处理样品，以抽出样品并将其悬浮在针中，同时针处于运动中。在这样的实施方式中，缓冲流体被控制成在管道和/或提取针内移动，刚够将悬浮样品分配到样品器皿中，而不会分配缓冲流体。

一旦样品被分配到样品器皿中，则通过使用移动机构比如轨道（例如气动驱动的轨道、或转移轨道和导螺杆装置），样品器皿就可被移动远离其接收样品的位置（例如样品提取位置）。

一旦样品器皿移动远离样品提取位置，则就可清洗提取针（步骤83）。如上面所讨论，在一些实施方式中，提取针可以被插入到清洗杯中，并且缓冲流体的一部分可以从针中排出来清洗提取针的内表面且然后是外表面。

在一些实施方式中，样品器皿可以在由样品施加器从样品容器中抽出样品之前移动至修改站（步骤87）。在这样的实施方式中，修改站可被定位在沿着提取针与样品施加器之间的轨道的位置。在某些情况下，样品修改可以包括将稀释液流体添加到样品中。在这种情况下，连接至修改流体储液器的修改导管（例如流体喷嘴、针、注射器尖端、移液管尖端、和/或管道部分）沿着轨道定位，从而使得样品器皿可以停止在修改导管之下，并且修改流体（例如稀释液流体）的一部分可以被施加给样品器皿中的样品（步骤89）。

如果修改站包括通过使用稀释液来制备样品，则稀释液可以包括盐溶液或蛋白质溶液。盐溶液的范围为从“生理盐水”（0.9N），到复杂的盐混合物，到商业制剂Plasmalyte（其几乎模拟在人类血清中所发现的所有的盐）。蛋白质溶液的范围可以为从牛血清白蛋白的简单溶液到（一种具有选定的人血浆蛋白的商业制剂）。这种制剂可以在蛋白质浓度、缓冲液、pH值、摩尔渗透压浓度（osmolarity）、重量摩尔渗透压浓度（osmalality）、缓冲能力以及各种类型的添加剂方面变化。这些溶液的合成或“替代”版本也可能是可用的，包括或Dextran或其他多糖。可以使用其它替代物。稀释液的示例是Plasmalyte加比例为4:1（Plasmalyte:）。稀释液的另一示例是5％白蛋白。当从全血中制备样品时，可以使用2份血比1份稀释液的稀释度，其中该稀释液是一种生理上相容的溶液，但在替代实施例中可以使用范围为从0:1（无稀释）至10:1（稀释液：血）的稀释度。

在一些实施方式中，样品在被提供给样品施加之前没有经过任何修改，因而样品器皿和样品可沿着轨道从样品提取位置直接移动至施加器位置（步骤91）。

一旦样品器皿和样品被移动至样品施加器，则样品施加器就可以从样品器皿中抽出样品（步骤93）。样品施加器可以包括施加导管（例如流体喷嘴、针、和/或管道部分），其连接至气动或液压流体例如缓冲流体系统，类似于与提取针一起使用的气动或液压系统。为了从样品器皿中取出样品，真空可被施加给液压例如缓冲流体，以在施加导管的尖端产生低压。这样的压力可以抽出进入施加导管的样品，从而在缓冲流体与所抽出的样品流体之间产生空气间隙。在某些情况下，这可能有利于从样品器皿中取出整个流体样品。

在所有或部分样品被从样品容器中取出之后，可以将样品器皿从施加器位置移除。在一些情况下，在已经取出样品之后，样品器皿被转移远离背朝样品提取位置（例如，在提取针）的样品施加器。在其它情况下，轨道可以延伸超过样品施加器的位置，所以样品器皿可以在返回到样品提取位置之前移动超过施加器位置。

由于样品器皿不再处于样品施加位置，所以样品施加器可以将样品施加至表面比如样品载体（步骤95）（例如杯子、平板、或载玻片），以使得样品可以在另一系统中处理（例如，在分析系统中分析）。在一些实施方式中，样品施加器可以连接至铰接装置，其允许样品施加器移动，以将样品施加至表面。通常，在应用样品过程中，样品施加器基本上分配包含在样品施加器中的整个样品。取决于样品的类型以及其中使用样品的系统的要求，各种应用图案（例如左右交互图案、栅格图案、连续螺旋图案、多个同心圆图案、和/或多条平行线图案）可以施加至应用表面。可替代地或另外地，样品施加器可以保持静止，样品载体表面可以相对于样品施加器移动，以施加样品的适当图案。

在某些情况下，样品施加器在施加样品时不分配所有的流体样品体积。在这种情况下，流体样品的某些部分可以保留在样品施加器中和/或流体样品的剩余量可以堆积在样品施加器的施加导管的外表面或边缘上。为了避免样品的任何交叉污染，样品施加器的施加导管可以在施加样品之后进行清洗（步骤101）。类似于提取针，样品施加器的施加导管可以通过将施加导管的远端部分插入清洗杯并将一部分的液压例如缓冲流体排出施加导管进入清洗杯而得到清洗，清洗杯的形状为具有弯曲的底部，以引导退出施加导管的流动向上并且在施加导管的外表面上，以清洗来自施加导管的内侧表面和外侧表面的任何流体样品部分。

在返回至样品提取位置之前，样品器皿可以被移动至样品器皿清洗系统来清洁样品器皿（步骤97）。在一些实施方式中，如上面所讨论，样品器皿清洗系统可以包括喷嘴来分配清洁流体，以冲洗来自样品器皿的残留样品流体。样品器皿清洗系统还可以包括真空装置，以从样品容器中取出清洁流体，留下混合物被清洁。在其他实施方式中，样品器皿可以包括排液装置来处置提供给样品器皿的清洁流体。

一旦样品器皿得以清洁，其就可沿着轨道移动并返回至样品提取位置（例如，在提取器针之下），以接收从样品容器获得的下一个样品（步骤99）。在一些实施方式中，下一个样品可以从下一个样品容器中获得。然而，可替代地，在其他实施方式中，多个样品的等分样品（例如2、3、4、5、10或更多个样品等分样品）可以从相同的样品容器中取出。

尽管图3示出了采用按照一定顺序执行以提供样品给样品施加器的某些步骤的样品制备系统的一个示例，但是在其它实施例中，样品制备系统可以包括更多或更少的步骤，或者某些步骤可以按照不同的顺序执行。例如，虽然图3示出了步骤101（洗涤样品施加器）作为该过程的最后一步，但是在其它实施例中，样品施加器可以在某些其它步骤之前例如在步骤99（将样品器皿转回至样品提取位置）之前得以清洗。

样品制备系统的示例

图4示出了用在生物流体分析系统中的样品制备系统21的示例。样品制备系统21从样品容器39（例如试管）中取出流体样品比如体液（例如血液、骨髓、尿液、精液、胆汁、乳汁、脑脊液、胃液、粘液、腹膜液、汗液、泪液、和/或唾液），并且将样品提供给生物流体分析系统的样品施加器31。样品制备系统21可以包括样品容器夹持装置103、信息读取装置105（例如条形码读取器）、翻转机构47、流体提取装置109、样品器皿35、样品器皿移动机构33、样品器皿清洗系统37、样品修改系统29（例如稀释液系统）、样品施加器31、提取针清洗杯27、样品施加器清洗杯28、流体储液器26a、流体泵26b以及流体系统控制器26c。

用在样品制备系统21中的一个或多个样品容器39可以是以具有容器罩41（例如试管盖）的试管的形式，以在试管被移动或搅拌时包含样品。试管盖通常由塑料材料或橡胶材料制成，从而使它们可以具有重新密封由针（例如提取针25）所创建的孔的能力。用于简化存储和运送多个样品容器39的样品容器库45（例如试管架）中的试管通常被提供给样品制备系统21。

在一些实施方式中，样品容器39是试管，并且这些试管可以具有印在它们外表面上的样品信息43（例如，机器可读的信息，比如条形码）。在某些情况下，样品信息43可以包括样品的类型、样品的来源、获得样品时的时间和/或日期。

夹持装置103可以用来从试管架45中取出试管39。如图所示，在一些实施方式中，夹持装置103可以包括两个、三个或更多个指状构件102，其使用径向运动以向内和向外铰接来临时保持试管39。在一些情况下，指状构件可以通过试管盖41的底唇向内移动来夹持试管39，从而使得夹持装置103提供提升力给试管盖41，而不是提供夹紧力给试管39（这有可能损坏试管39）。这样的夹持装置103还允许用于在有限的空间包络中取回特定试管39，而不会干扰可能存在的周围试管39。在某些情况下，用于向内和向外铰接指状构件的径向运动可以通过齿轮系统、凸轮系统或者通过机电系统来实现。

在其它实施方式中，其它机构可以用来夹持试管39并且将其从试管架45中取出。例如，可以使用其它的机械系统或磁性系统。在这样的磁性系统中，试管39和/或试管盖41可以包括磁性部分，并且夹持装置103可以包括电磁装置，其可被激活，以磁性方式紧固至试管39和/或试管盖41并将其拿起。

如图5A所示，在一些实施方式中，夹持装置103可以从试管架45中取出试管39，并且还通过使用电磁和/或机械系统（例如电动机、伺服装置、齿轮、和/或凸轮）来使试管39绕其纵向轴线旋转，以使试管39通过信息读取装置105，比如条形码读取器。如上面所讨论且如图5A所示，在一些实施方式中，试管39可以具有印在试管39的外表面上的样品信息43（例如以条形码的形式），以便使试管39在条形码读取器105的前部旋转，条形码读取器105可以读取条形码43，以获得关于样品的信息。在其他实施方式中，条形码读取器105可以安装在铰接件上，从而使条形码读取器105可以围绕试管39移动来读取条形码。

可替代地，在一些实施方式中，条形码或其它机器可读信息可以在相对于试管39上的参考点的特定位置（例如，在相对于试管39位置的特定角度）被施加至试管39，从而使得当试管从试管架45中取出时，可对夹持装置103编程来旋转试管39，以使得试管39的特定部分（例如，含有条形码的部分）处于条形码读取器105前面的位置。

在一些实施方式中，夹持装置103可以安装在转移轨道117（例如，线性致动器或xyz机器人）上，以使夹持装置103从其可以拿起试管39的试管架45移动，使试管39在条形码读取器105的前面移动，且然后将试管39提供给翻转机构47。

图5B示出了夹持装置103，具有盖检测器罩104（在图5B中示出为半透明的，以显示内部组件），其用于检测试管39和/或定位在试管架45中试管39上的试管盖41。盖检测器罩104部分地包围多个小齿轮106，其旋转以径向向内和向外移动两个或更多个指状构件102来夹持和释放试管39。盖检测器罩104通常在径向方向上自由平移，并且由还可以用作底部止动件以向盖检测器罩104提供更低搁置位置的一个或多个旋转限制装置108（例如肩部螺钉）防止相对于小齿轮106绕其纵向轴线旋转。通常，重力和盖检测器罩104的重量足以使盖检测器罩104沿肩部螺钉108搁置于其最低位置。在一些实施方式中，可以包括偏转装置110比如弹簧或配重，以提供额外力来促使盖检测器罩104搁置于其最低点。

如图5B所示，传感器112比如光学传感器（例如光隔离器传感器）可以定位在盖检测器罩104的上方，从而使得当夹持装置103降低至试管39时，盖检测器罩104的细长凸台114可以接触试管盖41的顶部。由于盖检测器罩104能够相对于夹持装置103移动，所以当盖检测器罩104因存在试管39或试管盖41而被防止向下移动时，夹持装置103的其余部分继续向下移动，且因此盖检测器罩104相对于夹持装置103向上移动。盖检测器罩104可以相对于夹持装置103的其余部分继续向上移动，直到传感器112跳闸（例如，当盖检测器罩104的外侧部分通入图5B所示的光隔离器传感器112的槽112a中时），并且使夹持装置103停止向下移动。

样品制备系统21可以使用这种方法：向下铰接并检测其中盖检测器罩104接触试管39或试管盖41的位置，以确定试管39是否存在于试管架45中、存在于试管架45中的试管39的大小、以及试管39是否具有通过电子存储和访问已知的范围（例如位置）而固定在顶部上的试管盖41，其中夹持装置103应期望接触试管39或试管盖41。

例如，对于配置成从75毫米或100毫米长的试管39中取出样品的样品制备系统21来说，如果试管39存在于试管架45中，则盖检测器罩104应与试管盖41的顶部接触，并且在位于与试管架底部相距一定距离的至少两个位置（即，与固定至试管39顶部的试管盖41应所在地方相关联的位置）之一使传感器112跳闸，该距离对应于试管高度（例如75毫米或100毫米）加上试管盖的高度。如果盖检测器罩104未能在这些预测的两个位置中的任一个使传感器112跳闸，则可以提醒样品制备系统21，试管39不存在于预定的试管架位置中。

除了检测试管39是否存在于试管架45中之外，夹持装置103还可以利用盖检测器罩104的运动来确定试管盖41是否已被无意中从存在于试管架45中的试管39遗漏，或已从其脱落。类似于存储其中样品制备系统21应期望盖检测器罩104接触固定在试管39上的试管盖41的顶部的预测位置（这表明具有试管盖41的试管39被正确地定位在试管架45中），该系统还可以存储其中盖检测器罩104可以接触不具有固定在其上的试管盖41的试管39的顶部的位置（例如在计算机控制系统中），这表明试管39被定位在试管架45中，但是试管39不会有试管盖41。因此，在操作期间，当夹持装置103向下平移从试管架45中取出试管39时，夹持装置103可以监测夹持装置103的移动距离。

当夹持装置103向下移动时，样品制备系统21可以期望传感器112在将表明与固定到最大试管（例如，具有试管盖的100毫米试管）上的试管盖41接触的位置跳闸。如果传感器112不在该位置跳闸，则夹持装置103继续向下移动，并且样品制备系统21可以期望传感器在将表明与不具有试管盖的最大试管（例如，100毫米试管）的顶部接触的位置跳闸。如果在该位置跳闸，则这将表明，试管39被定位在试管架45中，但是其不具有设置在其上的试管盖41，并且样品制备系统21不应取出和/或处理该特定试管。如果发生这种情况，则样品制备系统21将错误消息传送给操作者和/或记录发生的错误日志或等效记录。

如果盖检测器罩104未能在与定位在大试管39上的试管盖41的顶表面或大试管39本身的顶表面相关联的这些位置的任一个处使传感器112跳闸，则夹持装置103可以继续向下平移来检测较小的试管（例如75毫米试管）。类似于具有预测的位置来检测大试管，样品制备系统21可以具有预测的位置，其中其期望盖检测器罩104接触定位在较小试管39上的试管盖41的顶表面，或者较小试管39本身的顶表面。类似于大试管39，如果盖检测器罩104不接触固定在小试管39上的试管盖41的顶表面，则夹持装置103将继续平移，以确定小试管39是否定位在试管架45中，而不带有试管盖41。如果样品制备系统21检测定位在试管架45中的小试管39，不带有设置在其上的试管盖41，则样品制备系统21可被引导不取出该特定试验管39用于处理。

如果盖检测器罩104未能在任何期望的位置处使传感器112跳闸，则样品制备系统21可以确定没有试管39存在于该特定的试管架位置中，且样品制备系统21可以提醒操作者错误，或者可替代地记录内部系统中的错误，并继续前进至要处理的下一个试管39。可替代地或另外，在一些实施方式中，相机系统可用于在从试管架45中取出试管39的过程中或者在试管39放回试管架45的过程中验证试管架45内的试管39的适当放置。

一旦样品制备系统21确定夹持装置103正确地定位在要被处理的具有试管盖41的试管39之上，则指状构件102就可以径向向内移动以通过试管盖41夹持试管39。如图5B和5C所示，夹持装置103包括凸轮装置106，比如一组行星齿轮，每个指状构件102固定在每个齿轮106上的偏离中心的位置。行星齿轮106可以安装在夹持装置旋转框架116上。在图5D的剖视图中所示的图示示例中，齿轮传动旋转组件可以包括电机118，其具有包括联接器120的连接至齿轮传动旋转组件的轴；小齿轮轴122，其具有连接至其下端的中心齿轮124；以及离合器机构126（例如，摩擦离合器），其连接至小齿轮轴122和旋转框架116。

当电机118的轴旋转时，该齿轮传动旋转组件也可以旋转。当中心齿轮124因电机旋转而旋转时，外行星齿轮106相应地旋转（在图5C中详细示出）。当行星齿轮106旋转时，安装在沿着行星齿轮106的偏离中心位置的指状构件102径向向内或向外移动。由于指状构件102径向向内移动，所以电机118可以继续旋转，直到指状构件102接触试管且不能进一步向内移动。图5D示出了夹持装置旋转组件的剖视图。

如图5D所示，连接至中心齿轮124的小齿轮轴122还连接至摩擦离合器126，以使得当足够的阻力被施加至相对于行星齿轮106的中心齿轮124的旋转时，摩擦离合器126被接合且整个旋转框架116绕其中心轴线旋转。因此，当指状构件102径向向内移动并且接触试管39时，摩擦离合器126接合且所述旋转组件和试管39开始绕其纵向轴线旋转（在图5A中示出）。如上面详细讨论，试管39的这个旋转运动可以用于使试管39在机器前面旋转来读取包含在试管外表面上的信息（例如，条形码读取器105）。与此方式类似，旋转框架116可以在指状构件102向内移动并达到机械止动件（例如试管）时旋转，摩擦离合器126还可以在指状构件102已达到其最外径向位置（例如，在试管被释放之后）且指状构件接触旋转框架116时促使旋转框架116沿相反方向旋转。可以在其中期望指状构件102在夹持装置103向下平移以夹持试管39时被定位在特定方位的情况下（例如，在其中试管可以紧密地包装在一起的情况下）使夹持装置103在其释放试管39之后以这样的方式旋转。

除了上述的优点之外，通过使用旋转齿轮106来产生指状构件102的向内和向外的径向运动允许样品制备系统21和夹持装置103的现场调节，从而使得不同类型的试管39，比如具有不同直径（例如13毫米和16毫米）的试管或甚至具有不同外形形状（例如圆形、方形、三角形或其他形状）的样品载体可以从试管架45中取出，而无需使用多个夹持装置103。

虽然试管39已被描述为被提供同时设置在试管架45中，但是在一些实施方式中，样品制备系统21可替代地或另外地从定位在加速反应接收器比如优先抽屉或架子45a（如图5E所示）中的试管39中取出样品。优先抽屉或架子45a可以包括配置成接收试管39的一个或多个孔。在样品制备系统21的操作过程中，操作者可以在布置于试管39中的其它样品定位在试管架45中之前具有他/她希望制备用于检查的样品。优先抽屉45a提供其中操作者可以将包含在试管39中的这样的高优先样品通过该系统来进行加速制备和分析的位置。

因此，样品制备系统21可以配置成使得当操作者将试管39放置在优先抽屉45a中的孔之一中时，样品制备系统21可以在处理试管架45中的其他试管39之前处理优先抽屉45a中的试管39。如果一个以上的试管39存在于优先抽屉45a中，则样品制备系统21可以在继续进行处理包含在试管架45中的试管39中的样品之前处理存在于优先抽屉45a中的所有试管39。当处理包含在定位于优先抽屉45a中的试管39中的样品时，夹持装置103通常可以就从试管架45中取出试管39以上述相同的方式操作。

如图5A、5F、5G以及图6-8所示，翻转机构47可以是这样一种装置，包括两个或更多个封闭件119（例如夹紧爪），其可以夹住试管39来使试管39绕着与试管39的纵向轴线相垂直的轴线旋转（例如使试管39上下颠倒）。在一些实施方式中，夹紧爪119可以利用机电装置例如电动机和导螺杆或伺服装置，以打开和关闭夹紧爪119。电动机可用于旋转翻转机构47。

在一些实施方式中，取决于包含在试管39中的样品的类型，有益的是，搅拌包含在试管39中的样品（例如，可以搅拌血液来重新悬浮血细胞或混合非均质样品）。在这种实施方式中，翻转机构47可用于多次（例如10次）完全翻转试管39，以达到所需的搅拌水平。在其它实施方式中，翻转机构47可用于部分地旋转试管39，而不会完全将其翻转（例如，一次或多次摇动试管30°-70°），以达到所需的搅拌水平。一旦样品已准备好用于样品提取（例如，一旦样品已被搅拌，如果需要的话），则试管39就可以旋转，从而使得试管盖41指向下方，所以可以提取样品部分。

返回参照图4，流体提取装置109是用于从试管39中取出样品的装置，并且可以包括提取针25以及位于翻转机构47之下的提取针旋转机构121。在一些实施方式中，如上文所讨论，试管39可以包括可被提取针25穿透的试管盖41。在这样的实施方式中，提取针25可以流体地连接至液压例如缓冲液流体系统，其连接至流体储液器26a和流体泵26b。通过使用流体泵26b，流体系统可以产生在缓冲流体内的运动和压力变化，以应用抽吸并抽出进入提取针25的样品。

在一些实施方式中，试管39被旋转到倒置的位置中（例如，试管盖41朝下）；因此提取针25被向上插入试管39来提取样品。通过从试管39中提取样品同时试管39被翻转，提取针25通常只需要刺穿并刚刚穿透试管盖41来接触样品。如果试管39是直立的且提取针25被从顶部插入，则通常需要试管39中的最小样品体积和高度，以确保提取针25将在插入时与样品接触。

在一些实施方式中，样品制备系统21可以包括试管止动件130来暂时将试管39固定在垂直方向上，从而使得当提取针25插入和/或从试管盖41中取出时，试管39保持在所期望的位置，以帮助确保提取针25可以正确地穿透到试管盖41中并从中取出。如图5F所示，试管止动件130可以被安装在铰链组件132上，以在试管39移向翻转机构47时移动远离试管路径，并且当试管39被夹持并通过翻转机构47而旋转时，试管止动件130可以绕着铰链132旋转（例如，使用连接至电动机的环形齿轮和小齿轮），以固定试管39。

试管止动件130可以包括旋转部130a和固定部130b。旋转部130a设置成防止试管39向上移动（例如，当提取针25被插入到试管盖41中时），并且可以配置成在小试管位置（即静止位置）与大试管位置（即偏转位置）之间移动。固定部130b可以包括凹槽，其尺寸足够大以允许提取针25穿过而不产生阻塞，并且防止试管39向下运动（例如，当提取针25被从试管盖41中取出时）。

旋转部130a包括弹簧机构，其允许旋转部130a在从偏转位置释放时自动地返回至“静止”位置。在操作期间，当试管39存在于翻转机构47中时，试管止动件130可以旋转，以在流体提取过程中暂时固定试管39。如图5F所示，当较短的试管（例如，75毫米长的试管）正在被处理时，旋转部130a可以保持在其静止位置，以正确地固定较短的试管。

如图5G所示，不用修改，可以使用试管止动件130也来固定较长的试管（例如，100毫米长的试管）。如图所示，当较长的试管39存在于翻转机构47中且试管止动件130接近试管39时，旋转部130a的下部构件（其可以在较小试管存在于翻转机构47中时接触较小试管的顶部）可以接触（图5G所示的）较大试管39的侧面。由于下部构件接触试管39的侧面，所以旋转构件130b在其接近试管39时向下旋转，从而使旋转部的上部构件在提取针25在试管盖41内穿透和退出的过程中移动到固定较大试管39的位置中。在流体提取之后，试管止动件130可以移动远离试管39，从而使试管39可以直立旋转以从翻转机构47中取出。当试管止动件130移动远离试管39时，弹簧机构可能导致旋转部130a返回至其静止位置，从而使其可以在随后的处理中接收更短或更长的试管。

在一些实施方式中，由于提取针25提取样品同时提取针25指向上，所以其通常会旋转，以将样品提供给样品器皿35（例如，指向下）。一种或多种不同类型的机构（例如电动机、电磁装置，气动致动器、导螺杆和/或凸轮装置）可以用来旋转并定位提取针25。

如图4（并且在图6-9中更详细）所示，在一些实施方式中，电动机和导螺杆可以用于向上和向下平移提取针25，同时凸轮机构可用于提供旋转。为了提供平移，提取针25可以包括充当导螺杆螺母的非旋转部件123，当其由电动机旋转时沿着导螺杆平移。如图6所示，为了提供旋转，提取针旋转机构121可以包括通过使用在枢轴位置127的紧固件而连接至旋转部件125的非旋转部件123。旋转部件125包括安装在相对于枢轴位置127中心轴线的偏离中心位置的销129，并沿着异形槽131移动，以旋转提取针25（例如，围绕水平轴180°）。

当提取针25处于最下方的位置（例如远离翻转机构47）并且指向下方（例如远离翻转机构47）时，销129处于在非旋转部件123之上的位置的槽131中（例如，销129比非旋转部件123更靠近翻转机构47）。当导螺杆旋转并向上平移提取针25时，销129顺着槽的轮廓沿槽移动。槽131的形状使得销129相对于枢轴位置127的运动使提取针25旋转。在沿槽131轮廓的特定位置，销129暂时停止向上运动且枢轴的中心轴线在向上方向上通过销129的中心轴线，允许销129和枢轴的继续相对运动，以促使提取针25继续向上旋转，直到枢轴位置127位于销129的正上方且提取针25指向上方。

由于提取针25指向上方，所以针可以向上平移来刺穿盖41并且被插入到试管39中提取样品。如图7所示，一旦提取针25刚刚穿透试管盖41并且与样品接触，则通过使用本文所述的气动或液压技术，包括使用样品与液压流体例如缓冲流体之间的气泡或间隙，部分样品就可被抽到提取针25中。被抽到提取针25中的样品的量可以根据其中将使用样品的分析系统而变化。在一些实施方式中，提取针25可以从试管39中提取10-50微升（例如15、20、25、30、35、40或45微升，例如10至30或35微升）的样品。可以取出样品，同时试管39以这种方式被翻转，即使试管39不包含最小量的样品，其将是所需的，如果提取针25被从顶部插入以接触样品且试管保持直立。

如图8所示，一旦样品部分被抽出并包含在提取针25中，则就可以通过向下平移提取针25从试管39中取出提取针25。在一些实施方式中，由于试管盖41的设计和制作其所用的材料，当提取针25从试管39中被取出时，试管盖41能够自动地封住由提取针25所创建的孔。如上面所讨论，当提取针25向下平移时，凸轮装置（例如，在槽131中移动的偏离中心的安装销129）促使提取针25旋转180°，从而使包含样品部分的提取针25指向下方。

如图8所示，在一些实施方式中，指向下方的提取针25可以进一步向下移动，以将从试管39中所提取的样品部分分配到样品器皿35中。在这种实施方式中，样品器皿35可以沿着轨道49移动，以定位在提取针25之下（例如样品提取位置）来接收样品部分。为了将样品分配到样品器皿35中，可以通过使用流体泵26b将压力施加至流体系统，从而使得缓冲流体可以在提取针25和所连接的管道中移动来使气泡在缓冲流体与样品之间移动，从而迫使样品从提取针25进入样品器皿35。在一些实施方式中，包含在提取针25中的所有样品部分可被分配到样品器皿35中。在某些情况下，所分配的量可以在10至50微升之间（例如10至30微升，比如10、15、20、25、30、35、40或45微升）。

一旦样品部分被分配到样品器皿35中，则提取针25就可以向上移动，以防止任何对准问题（例如，使样品器皿35可以沿着轨道49移动，而没有来自提取针25的干扰）。

在一些实施方式中，并非夹持装置103从试管架45中取出样品容器39比如试管用于处理其中所包含的流体，操作者可以手动地将试管39提供给流体分析系统，以便该分析系统可以处理其中所包含的流体。在这样的实施方式中，流体分析系统可以包括门或开口，其可打开以接收试管和流体。图5H示出了处于收起位置的开放模式端口抽吸器140，其可用于从试管中提取这些样品，并且将样品提供给样品制备系统用于处理。如图5H所示，开放模式端口抽吸器140可被安装至夹持装置103的xyz机器人。开放模式端口抽吸器140可以包括具有密封件144（例如，锥形的锥形密封件）的抽吸探针142，并且可以连接至展开机构146（例如四连杆），以在（图5H所示的）收起位置与（图5I所示的）展开位置之间展开抽吸探针142。

如图5H和5I所示，展开机构146可以包括将抽吸探针固定在收起位置或展开位置的装置，比如连接至展开机构146的两位置弹簧148。如图5J所示，除了径向向外展开抽吸探针142的四连杆之外，展开机构146还可以沿半圆路径移动抽吸探针142（例如，沿弧形路径摆动抽吸探针142）。为了沿弧形路径移动抽吸探针142，展开机构146可以包括可由xyz机器人的臂进行操作的铰链150，这移动夹持装置103。铰链150还可以包括磁体组152，以进一步固定开放模式端口抽吸器140并且保持铰链150闭合同时处于收起位置。

一旦抽吸探针142处于完全展开位置（例如，定位在流体分析系统的开口中），则操作者就可以定位具有其中围绕抽吸探针142所布置的样品的未加盖的试管。在一些情况下，试管可以定位成使得试管的顶表面沿锥形的锥形密封件144就位，以防止在抽吸过程中其中所包含的样品溅出。在某些情况下，抽吸探针142可以配置成达到最标准试管的底部，以帮助确保样品从试管中取出，即使试管含有少量的流体。然而，通常不需要试管沿锥形的锥形密封件144的充分就位用于操作。类似于样品制备系统的另一流体处理装置（例如，流体提取装置和样品施加器），抽吸探针142可以连接至用于从试管抽出流体进入抽吸探针142中的缓冲流体系统。一旦样品被吸入到抽吸探针142中，则操作者就可以从抽吸探针区域取出试管。由于样品被抽出且试管被取出，所以xyz机器人可以将抽吸探针142转移至样品器皿之上的位置，从而使样品可以被分配到样品器皿中用于处理。一旦在样品器皿中，则如果是通过使用提取装置抽出样品的话，那么样品的随后处理通常是相同的。

一旦样品被从抽吸探针142分配，则xyz机器人就可以将抽吸探针转移至（图5J所示的）抽吸探针清洗站142a。在一些实施方式中，抽吸探针清洗站142a可以是其中整个抽吸探针142可被插入且通过使用锥形的锥形密封件144密封的装置。具有单独的抽吸探针清洗站的原因（即，相对于使用提取针清洗站）是因为，由于抽吸探针可以插入到含有宽范围流体水平的试管中，所以其通常是不确定抽吸探针142的外表面的什么部分必须被清洗，且因此使用可以清洁抽吸探针142的整个外表面的清洗站可以减少后续样品的污染。

一旦抽吸探针142被清洁，则展开机构146就可以将抽吸探针142移回到收起位置，其在此可以保持直到被展开用于后续的开放模式端口处理。

图16A示出了开放模式端口抽吸器240的另一实施方式。在图16A中，抽吸器240示出为处于延伸位置，从而使试管或其它样品容器可以定位成处于接近抽吸器，并且容器内的样品可以被吸入到抽吸器中。抽吸器240安装至夹持装置103的xyz机器人，并且包括具有密封件244（例如，锥形的锥形密封件）的抽吸探针242。抽吸器240连接至带有五连杆的展开机构246，以将抽吸探针142展开在收起位置与16A所示的展开位置之间。

除了径向向外展开抽吸探针242的五连杆之外，展开机构246还可以沿半圆路径移动抽吸探针242（例如，沿弧形路径摆动抽吸探针242）。为了沿弧形路径移动抽吸探针242，展开机构146可以包括可由xyz机器人的臂进行操作的铰链250，这移动夹持装置103。铰链250还可以包括磁体组（未在图16A中示出），以进一步固定开放模式端口抽吸器240并且保持铰链250闭合同时处于收起位置。

在五连杆内，下连杆264和265由导向块262连接，其保持连杆264和265相互对准。上连杆266和267直接连接并且构成五连杆的其他部件。为了将抽吸探针242移动到展开位置中，xyz机器人平移夹持装置103，以使得抽吸探针242被插入到U形枢轴块300的开口中，该U形枢轴块由图16B所示的桨302和罩盖304支撑。图16C是血液分析仪3000的透视图，并更加详细地示出了桨302和罩盖304的位置。当密封件244接触到枢轴块300的表面时，密封件244和抽吸器探针242在开口内向外旋转，从而使抽吸探针242处于图16A所示的展开位置中。五连杆中的各连杆随着抽吸探针242旋转而相对彼此被动地移动。当xyz机器人在图16A中向上平移夹持装置103时，抽吸探针242朝向缩回位置向内旋转。探针242的向内旋转在探针242完全缩回时由外部弹簧260停止。再次参照图16C，凹槽3010与枢轴块300中的开口是连续的，从而使抽吸探针242可以被完全展开和缩回，如图16A所示。

由于抽吸探针242处于完全展开位置（例如，定位在流体分析系统的开口中），所以操作者可以定位具有其中围绕抽吸探针242所布置的样品的未加盖的试管。在某些情况下，抽吸探针242可以配置成达到最标准试管的底部，以帮助确保样品从试管中取出，即使试管含有少量的流体。类似于样品制备系统的另一流体处理装置（例如，流体提取装置和样品施加器），抽吸探针242可以连接至用于从试管抽出流体进入抽吸探针242中的缓冲流体系统。一旦样品被吸入到抽吸探针242中，则操作者就可以从抽吸探针区域取出试管。由于样品被抽出且试管被取出，所以xyz机器人可以将抽吸探针242转移至样品器皿之上的位置，从而使样品可以被分配到样品器皿中用于处理。

一旦样品被从抽吸探针242分配，则xyz机器人就可以将抽吸探针转移至抽吸探针清洗站，并且抽吸探针242可以被清洁，如上所述。清洁之后，抽吸探针242可由展开机构246移动至收起位置，其在此可以保持直到被展开用于后续的开放模式端口处理。

返回参照图4，样品器皿35是具有弧形内表面（例如球形、椭圆形或类似形状的表面）的器皿，用于在其被运送到系统的各个组件（例如，在提取针25之下，在稀释液针之下，在样品施加器31之下）时携带（例如包含或支撑）样品（例如流体样品）。在一些实施方式中，样品器皿35可以包含约10微升至100微升（例如70微升）的体积。如上面所讨论，在一些实施方式中，样品器皿35通常由惰性、光滑、无孔的材料制成，其可以减少包含在样品器皿35中的流体（例如样品流体）的润湿，从而使流体被期望更容易地流至样品器皿35的底部。在一些实施方式中，样品器皿35可以由各种材料形成，比如不同类型的塑料（例如PTFE、均聚甲醛、共聚甲醛、丙烯酸、）、玻璃和/或金属材料。

样品器皿清洗系统37可以包括流体输送系统，以将清洗流体（例如，本文所述的组合的缓冲及清洗流体溶液的实施例）提供给样品器皿35，以清洁样品器皿35且冲洗来自样品器皿35的任何残留的样品流体。在一些实施方式中，样品器皿清洗系统37可以包括真空导管，其用于取出通过流体输送系统而被分配到样品器皿35中的任何流体。如图13所示，在一些实施方式中，样品器皿清洗系统37可以被刚性地安装，并且样品器皿35可以具有附加的转移装置，以将样品器皿35移动至样品器皿清洗系统37进行清洗。在其他实施方式中，样品容器清洗系统37可安装在转移装置上，从而可以移动样品器皿清洗系统37，以接触并清洁样品器皿35。如图13所示，样品器皿清洗系统可以安装在样品施加器31与样品修改系统29之间，以使得当样品施加器21将样品施加至样品载体55时，样品器皿35可以沿着轨道49朝向样品提取位置移动，并且沿着该道路停止来清洁清洗杯35，以准备接收下一个样品。如图14所示，在清洁掉样品器皿清洗系统37中的残留样品流体之后，样品器皿35可以被返回至样品提取位置，以接收并携带下一个样品。

为了避免污染系统内的各种组件且危及血液分析结果的准确性，重要的是尽可能彻底地清洁样品之间的样品器皿35。图17示出了样品器皿35和清洗系统37的另一实施例。在图17中，样品器皿35包括混合杯421和底座423。清洗系统37包括延伸通过样品器皿35的通道403和405、以及尺寸被确定成配合到杯421的锥形开口中的盖407。在样品已经从杯421中被抽出之后，样品的一小部分通常保持在杯421的内壁上。为了清洁该杯子，清洗溶液沉积到杯421中，并且该溶液（与样品的残余）通过通道405而被部分地引出，以冲洗内部杯表面。盖407降低到421杯中。残留在杯421内的清洗溶液和样品残余被压靠着杯421的内表面。这种流体的一部分再次通过通道405而被引出。剩余部分被迫向上沿着杯421的内表面，并且溢出到通过通道403从其引出的底座423中。然后盖407从杯421中的开口被抽出，使杯的内表面清洁。

杯421可以由多种材料形成。在一些实施方式中，杯421由硬质材料比如石英形成。石英（或其它材料）的硬度应当足够大，以使得杯421的表面不被沉积或从杯421中取出流体的提取注射器划坏，并且杯子表面上不存在划痕防止在表面的流体包的形成。此外，生物材料通常具有对于石英表面的低粘附性，从而使杯421的内表面可以根据上面所公开的步骤很容易地清洁。不希望受到理论的束缚，认为石英的高表面能有助于防止生物材料和溶液的粘附。其他具有大表面能的材料还可以用来形成杯421，包括特氟纶、不锈钢和PTFE。

通常，杯421是血液分析仪的永久组件。然而，在一些实施方式中，杯421是一次性组件，其可以在一个或多个样品已沉积在其中之后被丢弃。一次性杯421可以由比如各种塑料的材料形成，以降低成本。

返回参照图4，样品器皿移动机构33被提供，以使样品器皿35移动至与系统的每个组件相关联的各个位置中的每个（例如在提取针25之下、在修改系统29之下、以及在样品施加器31之下）。样品器皿移动机构33可以包括轨道49（例如滑动轨道），样品器皿35可以顺畅地在其上平移和移动。样品器皿35在轨道49上的移动可以由各种装置控制，比如机电装置（例如，连接至导螺杆的电动机）、电磁装置或气动致动器。在一些实施方式中，轨道49可以具有用来移动并控制内置于轨道49中的样品器皿35的运动的装置，比如线性致动器（例如气动线性致动器或机电式线性致动器）。

如图4所示，在一些实施方式中，样品制备系统21可以包括样品修改系统29（例如稀释液系统），以在样品被提供给分析系统之前（例如在到达施加器位置之前）修改样品。稀释液系统可以包括连接至流体输送系统的稀释液导管53（例如管道的一部分、注射器尖端、移液管、或针），以将稀释液流体提供给样品。在一些实施方式中，用于血液样品的稀释液流体可以包括盐溶液（例如，“生理盐水”或Plasmalyte^TM)、蛋白质溶液（例如，牛血清白蛋白、）和/或合成溶液（例如Dextran^TM或其他多糖）。如图9所示，在使用过程中，样品器皿35可以沿着轨道49平移至修改系统29之下的位置（例如至稀释液位置），以接受一部分稀释液。分配到血液样品中的稀释液流体的量可以根据样品而变化。在某些情况下，稀释液流体可以被分配到样品例如血液样品中，以实现稀释液流体与血液之比的范围为从0:1（无稀释）至10:1（稀释液：血）。当分析全血时，可以使用2份血比1份稀释液的稀释度。在一些实施方式中，其中所述样品是血液，可以将10微升至150微升（例如25、30、40、50、75、100或125微升）的稀释液分配到样品器皿35中，以与10至35微升（例如15、20、25或30微升）的体积的样品混合。

返回参照图4，样品施加器31可以包括连接至缓冲流体处理系统的施加导管57（例如管道的一部分、注射器尖端、移液管、或针）。类似于提取针25，连接至施加导管57的缓冲流体处理系统可以用来从样品器皿35中抽出样品到施加导管57中，然后将样品分配到分析系统的样品载体（例如载玻片）上。样品施加器31还可以包括转移装置32，以使得施加导管57可以在施加样品时在多个方向上移动。

如图11所示，在一些实施方式中，样品施加器31（例如施加导管57）可以被向下转移并插入到样品器皿35中，以抽出包含在样品器皿35中的样品。在一些实施方式中，施加导管57取出整个样品或绝大部分的样品。在某些实施方式中，施加导管57可以抽出具有0.1-50微升之间（例如0.08微升、1.0微升、30微升）的特定体积的样品。类似于通过使用流体系统提取样品的提取针25的操作，施加导管57可以通过改变缓冲流体的压力（例如，使用流体泵26b来减少缓冲流体压力，以在施加导管57中建立真空）来抽出样品到施加导管57中，以促使样品流进施加导管57。

如图12所示，一旦样品被抽出到施加导管57中，其可以随着样品器皿35沿轨道49移动远离样品施加位置而被分配到样品载体55（例如载玻片）上。在一些实施方式中，可以通过使用用于抽出样品到施加导管57中的相同的液压例如缓冲流体系统而被分配。在一些实施方式中，施加导管57可以相对于载玻片55移动，以在载玻片55上产生样品流体的各种图案。这样的图案可以包括蛇形或栅格图案、连续的螺旋形图案、多个同心圆图案、和/或多条平行线图案。在某些情况下，血液样品可以被施加至载玻片，以形成含有细胞的单层样品，比如血液样品（例如，约一个细胞厚的一层细胞）。在一些实施方式中，所施加的样品层的高度的范围可以从低于1微米变化至10微米或更大。样品可以以一个连续的流动或以间隔开的多个流动被施加，或者肩并肩或甚至彼此接触地被施加。

虽然样品可以根据样品的类型和形成在载玻片55上的所需的样品图案而以不同的流速被分配，但是在一些实施方式中，具有300微米内径的施加导管57可以提供每秒0.1微升的样品流速。更一般地，施加导管57的内径可以在从所包括的200微米至650微米的范围内变化（例如在200微米与400微米之间、在300微米与400微米之间、在400微米与650微米之间、在500微米与650微米之间）。

在一些实施方式中，将整个样品从施加导管57分配到载玻片上。在一些实施方式中，从施加导管57所分配的样品的流速可以是每秒0.1微升，同时施加导管57在约5至100微米例如15至50、10至15、20至40、或5至15微米、约12微米的高度在载玻片表面上正以每秒30毫米的速度移动。在一些实施方式中，当分配未稀释的血液样品时，通过施加导管57的流速可以是约每秒0.04微升，例如0.02至0.10、0.02至0.05、或每秒0.03至0.04微升，同时施加导管57正以每秒约50毫米例如10至100、20至80、30至70毫米每秒的速度移动，同时施加导管57处于距滑动表面10、12、14、15、20或25微米的高度。

返回参照图4，在一些实施方式中，样品制备系统可包括可以以基本上相同的方式操作的多个清洗杯（例如，提取针清洗杯27和样品施加器清洗杯28）。虽然下面的说明是针对一个特定的清洗杯（例如，提取针清洗杯27）和提取针清洗杯27的参考组件和/或特征，但是系统中其他清洗杯（例如样品施加器清洗杯28）的结构和操作基本上与所述的相同。

提取针清洗杯27可以包括内盆部27a和基本上围绕内盆部27a的外盆部27b。内盆部27a可以被成形（例如，大致圆柱形和/或半球形内盆部），以接收流体分配构件部分（例如，提取针25和/或施加导管57），并可以设计得比插入到清洗杯27中的构件部分（例如，提取针25或施加导管57）的外径稍微更大（例如，更大25％至100％），且可以具有大致圆形的底部。外盆部27b可以包括流体输出装置27c（例如，排液或流体抽吸装置）。内盆部27a和外盆部27b可以设计成使得当构件被插入到清洗杯27中时，缓冲流体可以从该构件被分配来清洗构件的内表面。当缓冲流体离开构件部分时，内盆部27a的圆形形状可以随着清洗杯充满流体而促使流体沿着构件的外表面连续地向上流动。使用泵26b通过构件部分从流体储液器26a中所泵送的且由清洗杯27的弧形底面所引导的缓冲流体的连续流动允许插入的构件部分冲洗残留的内表面和/或外表面上的残余流体样品，同时尽量减少样品交叉污染的可能性。

可以尽量减少交叉污染，因为没有任何在冲洗/清洁过程中从构件部分所泵送的清洗流体通常重新进入构件。在缓冲流体沿着构件的外表面流动之后，其可以流过内盆部27a的上缘并进入外盆部27b。外盆部27b中的被污染流体可以由外盆部27b的流体输出装置27c移除并处置到废物储液器中。在一定量的缓冲流体从构件被分配后，流体系统可以停止缓冲流体的流动并且将缓冲流体抽回到构件中以在构件中创建空气袋，从而使该空气袋可以用作缓冲流体与抽出进入构件的未来流体（例如，样品的下一部分）之间的屏障。

在一些实施方式中，对于样品器皿35来说，清洗杯27（和清洗杯28）可以如上述得以实施。例如，清洗杯27可以包括具有由底座所支撑的（例如，由材料比如石英形成的）高表面能的插入件。清洗杯27可以具有类似于用于器皿35的图17所示的几何形状，并且可以以类似的方式被自动清洁。

如图10所示，提取针25可以随着样品器皿35沿轨道49转移远离样品施加位置向下转移并插入到提取针清洗杯27中进行清洁。同样，如图15所示，当样品器皿沿轨道49移动远离样品施加器21时，施加导管57可以插入到样品施加器清洗杯28中并通过从施加导管57分配缓冲流体而被清洁，从而使缓冲流体清洗施加导管57的内表面和外表面。一旦在清洗杯中被清洁，则流体处理装置（例如，提取针25和施加导管）就可以处理下一个样品。

由于样品制备系统21的所有组件被清洗干净，所以可以从相同或下一个试管39中制备下一个样品用于分析。

其他实施例

应当理解的是，虽然已结合详细说明对本发明进行了描述，但是前述说明旨在阐明而不是限制本发明，本发明由所附权利要求的范围限定。其他方面、优点和修改在以下权利要求的范围之内。

Claims (21)

1.一种样品施加系统，包括：

提取机构，其配置成从样品容器中取出样品；

样品器皿，其设置在展开机构上，其中，所述展开机构布置成将样品器皿移动到提取位置中，其中所述提取机构能够将样品分配到样品器皿中；

提取机构清洗站，其布置成在所述提取机构已将样品分配到所述样品器皿中之后清洗提取机构；

样品施加器，其布置成取出所述样品器皿中的部分样品，并且将所述部分样品施加到样品载体上，其中，所述展开机构布置成将样品器皿移动到样品施加位置中，其中所述样品施加器能够取出样品器皿中的部分样品，并且其中，所述样品施加器配置成按照蛇形图案、栅格图案、连续的螺旋图案、同心圆图案和多条平行线图案中的至少一种将所述部分样品施加到所述样品载体上；

样品器皿清洗站，其布置成在所述样品施加器已经取出部分样品后清洗样品器皿，其中，所述展开机构布置成将样品器皿移动到其中样品器皿清洗站能够清洗样品器皿的位置中；

样品施加器清洗站，其布置成在所述样品施加器已经将部分样品分配到所述样品载体上之后清洗样品施加器；

流体控制系统，其控制提供给所述提取机构和样品施加器的流体的流动；

样品容器载体，所述样品容器载体配置成从库中取出所述样品容器，并颠倒所述样品容器；以及

提取机构翻转器，所述提取机构翻转器配置成翻转所述提取机构，使得所述提取机构在所述样品容器被颠倒时从所述样品容器取出所述样品，所述样品由所述样品容器的盖支撑，

其中，所述提取机构翻转器包括旋转部件和带槽的部件，所述旋转部件被配置成夹持所述提取机构并包括销，所述带槽的部件包括配置成接收所述销的槽；

所述槽的形状使得当所述旋转构件相对于所述带槽的部件平移时，所述销在所述槽内平移，以翻转所述提取机构。

2.根据权利要求1所述的样品施加系统，其中，所述样品容器是具有盖的试管。

3.根据权利要求2所述的样品施加系统，其中，所述提取机构包括穿透所述盖的导管。

4.根据权利要求1所述的样品施加系统，其中，所述展开机构包括螺杆和滑动机构。

5.根据权利要求1所述的样品施加系统，其中，所述样品施加器包括分配样品的导管。

6.根据权利要求1所述的样品施加系统，其中，所述清洗站每个都包括具有圆形底部的器皿，以将流体流动从插入到器皿中的导管引入至导管的外表面。

7.根据权利要求1所述的样品施加系统，其中，所述流体控制系统包括流体储液器、流体泵、以及操作流体控制系统的控制器。

8.根据权利要求1所述的样品施加系统，包括配置成检测所述样品容器上机器可读信息的信息读取装置。

9.根据权利要求8所述的样品施加系统，其中，所述机器可读信息包括条形码或射频识别标签。

10.根据权利要求1所述的样品施加系统，包括样品修改系统。

11.根据权利要求10所述的样品施加系统，其中，所述样品修改系统包括样品稀释液系统。

12.一种处理样品的方法，所述方法包括：

接收包含一定量样品的样品容器；

通过使用提取装置从所述样品容器中取出样品；

采用所述提取装置将样品分配到样品器皿中；

通过所述提取装置分配流体来清洗提取装置；

将包含样品的样品器皿移动至样品施加位置；

通过使用样品施加器从所述样品器皿中取出部分样品；

按照蛇形图案、栅格图案、连续的螺旋图案、同心圆图案和多条平行线图案中的至少一种将样品部分从所述样品施加器分配到样品载体上；

通过所述样品施加器分配流体来漂洗样品施加器；以及

清洗所述样品器皿以除去任何残留的样品，

其中，从所述样品容器取出样品包括：颠倒所述样品容器，使得所述样品由所述样品容器的盖支撑，翻转所述提取装置，并用所述提取装置刺穿所颠倒的样品容器的盖以取出所述样品。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述提取装置由流体系统操作，并且其中，所述流体系统的流体由提取装置内的空气袋与样品分开。

14.根据权利要求12所述的方法，还包括修改分配到所述样品器皿中的样品。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，修改样品包括将稀释液流体添加至所述样品器皿中的样品。

16.根据权利要求12所述的方法，其中，从所述样品容器中取出样品包括将针插入穿过连接至试管的盖。

17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述提取装置和样品施加器在流体控制系统在提取装置和样品施加器中产生真空时保留样品。

18.根据权利要求12所述的方法，其中，漂洗所述提取装置和漂洗所述样品施加器包括将部分提取装置和部分样品施加器插入到具有弯曲底部的相应接收器中，从而使得从提取装置和样品施加器所分配的流体沿着提取装置和样品施加器的外表面被引导。

19.根据权利要求12所述的方法，其中，从所述样品施加器分配样品部分包括将样品部分分配到载玻片上。

20.根据权利要求12所述的方法，其中，所述样品包括体液。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述体液是血液。