CN106132545A - 带有识别标记的样本容器 - Google Patents

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Abstract

一种容器包括管状侧壁,其限定该容器的内表面和外表面,以及包括第一区域和第二区域,其沿着该管状侧壁的长轴彼此相对布置。识别标记可以被嵌入该第一区域内该管状侧壁四周的扇区处该管状侧壁内。每个扇区具有一定宽度,以及该识别标记通过读取器查看该扇区的任意一个或多个是可机读的。本文还提供大体上管状的容器,其优选地包括限定在其中的多个贮存器。该容器适于将布置在该多个贮存器的至少一个该贮存器内的流体的声波排出。替代性地,该容器适于使用非声学的液体操控方法提取被布置在该多个贮存器的至少一个该贮存器内的流体。

Description

带有识别标记的样本容器
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年1月14日提交的美国临时专利申请号61/927,395的权益,其全部内容通过引用被并入本文。
本申请还要求2014年1月15日提交的美国临时专利申请号61/927,878的权益,其全部内容通过引用被并入本文。
发明背景
本发明涉及样本处理。更具体地说,本发明的某些实施方式提供适用于声波排出(acoustic ejection)及其分析和方法以及包含多个贮存器的样本容器。仅作为举例,本发明已经被应用于生物或化学样本容器中,其中优选地但不一定彼此相关的多个流体样本可以以与声波排出和用于单个样本存储和回收的样本处理设备两者相相容的方式,被存储为,例如不同浓度的相同化学、不同级分的患者血液样本(如血浆、血沉棕黄层、红细胞)。但应认识到本发明具有更广范围的适用性并且可以被应用于任何一群样本,其中一组样本的回收将通过减少容器存储和回收操作的数量加快处理量,提高样本存储的密度或为待保存的同一样本的较大数目的等分试样做准备。附加地,本发明的某些实施方式提供适用于声波排出及其分析和方法以及与容器的识别有相容性的样本容器。仅作为举例,本发明已经被应用于具有识别标记(如条形码)的生物样本容器中,该标记被嵌入该容器内,识别该容器,以及能够从该容器周围的许多不同的点处查看,每次查看都能识别该容器。但应认识到本发明具有范围更广的适用性,例如在可识别的容器内存储流体样本或任何其他物品或材料。
常常希望取用单个容器中包含的化学或生物样本(如人血液样本)并将其传送到一个或多个孔板或适用于进行,如药物发现的高通量筛选或自动临床化学分析仪中的临床诊断中的反应和测定的其他物体。样本处理的一种重要特征包括从该容器转移小体积物的能力,以实现可受益于小体积样本的一致递送的不同类型的诊断以及能够从同一容器反复提取样本,优选地没有混淆该样本容器的身份的可能。
声波排出多年来作为一种从容器(包括微板和微管)中转移样本的方式是已知的。例如,在用于声波排出的典型设置中,压电换能器由控制器选择的波形来驱动并且做出响应而生成声能。该声能通常通过声透镜来聚焦,以及通过声耦合介质(如水)耦合到含有流体的贮存器或容器。如果在该容器中的流体内以及接近那个流体的自由表面,所聚焦的能量有焦点,则可以排出液滴。液滴尺寸和速度能够通过如上所述的所选择的波形来控制。
在一些实施方式中,该换能器在大致垂直于该流体的该自由表面的一个或多个方向(如在“z方向”)上是可移动的。移动能够在该控制器的控制下进行。用于高通量用途的一些声学仪器依靠相对于该容器、单个管或一台架管中的一个管的换能器位置的主动控制以及解决了微板中贮存器的多样性。通常,该换能器位置的调整涉及发送运动命令到运动控制器,该运动控制器然后启动一个或多个方向(如沿着一个或多个轴)的运动。例如,水平面上的运动(如“x方向”和/或“y方向”)使该换能器与所选择的贮存器对齐,以及垂直方向(如“z方向”)的运动既用来审核该贮存器,也用来聚焦液滴转移。在另一例子中,能够响应于从声学审核(acoustic audit)中收集的数据,对该换能器定位,以实现对液滴排出的合适的聚焦。附加地,通过引用将美国专利号6,938,995和7,900,505并入本文中用于所有目的。当该运动完成时,该控制器能够通知系统,该换能器和所选择的贮存器此时处于用于流程的下一个步骤的适当位置。这可能是对该存储器中的流体和/或液滴的声波排出的进一步的测量。完成后,移除第一贮存器,以及可能发生与第二贮存器的声耦合。耦合流体可以保持附着到该第一贮存器以及通常在面对该换能器的表面上。
容器可以包括一个或多个流体贮存器。例如,容器可以包括一个贮存器,如单个管;或者可以包括一台架的可分的管;或者可以包括具有不可分的孔的微板。具有一个贮存器的单个管和具有多个贮存器的微板是常见的,以及用于支撑这种管和板的存储、回收和使用的基础结构也是常见的。附加地,其上印刷有条形码的纸质粘胶标签是常用于这些容器的每个的识别符并且为本领域所熟知用于管和微板识别。通常,对于较大的管,条形码标签被贴附在圆柱形的形壁的外表面或该管的底部,而较小的管子可能不作标记,而是可以被放入其上贴附有,例如一个或多个外侧表面施加有条形码标签的微板或台架内的已知的位置。RFID标签也被使用,但并不常见。在某些情况下,由于标签和读取器的成本以及其他原因,需要将正被读取的单个物品与其紧密相邻物相分离。
如本领域中已知的,单个管的优点是,其中样本的存储和回收能够独立于其他的样本,以及微板的优点是,它能够存储和回收大量(96、385、1536、3456)的可以是小体积(如针对最高密度微板,低于1μL)的样本。附加地,如本领域中已知的,其上贴附有条形码标签的物体的特定区域必须被呈现给条形码读取器以进行正确的识别。然而,如果载体、标签、另一物体或该物体的取向妨碍该读取器查看完整的条形码标签、标记或其他标识符的全部或一部分,则可能会出现问题。
发明概述
本发明涉及样本处理。更具体地说,本发明的某些实施方式提供适用于声波排出及其分析和方法以及包含多个贮存器的样本容器。仅作为举例,本发明已经被应用于生物或化学样本容器中,其中优选地但不一定彼此相关的多个流体样本可以以与声波排出和用于单个样本存储和回收的样本处理设备两者相相容的方式,被存储为,例如不同浓度的相同化学、不同级分的患者血液样本(如血浆、血沉棕黄层、红细胞)。但应认识到本发明具有更广范围的适用性并且可以被应用于任何一群样本,其中一组样本的回收将通过减少容器存储和回收操作的数量加快处理量,提高样本存储的密度或为待保存的同一样本的较大数目的等分试样做准备。附加地,本发明的某些实施方式提供适用于声波排出及其分析和方法以及与容器的识别有相容性的样本容器。仅作为举例,本发明已经被应用于具有识别标记(如条形码)的生物样本容器中,该标记被嵌入该容器内,识别该容器,以及能够从该容器周围的许多不同的点处查看,每次查看都能识别该容器。但应认识到本发明具有范围更广的适用性,例如在可识别的容器内存储流体样本或任何其他物品或材料。
例如,需要具有如下两个优点的单个样本容器:与适合于小型化的声波排出系统相容并且可以根据单一回收提供多个贮存器。特别是,这将需要该容器容纳相关材料,该材料可能被回收并用于特定的功能,例如对来自相同患者的不同样本(如不同分级的血液或时间-病程样本)或用于构建剂量响应曲线的各种浓度的相同化合物的测定。
因此,本发明的一些实施方式提供单个的大体上圆柱形的容器,其被配置为包含多个不同的样本。可选地,该容器可以与其他容器进行组合,例如,与其他容器相关联地进行存储,如与其他容器堆叠起来,作为一个组用于回收。在一个实施方式中,带有多个贮存器的这些可组合的圆柱形容器的一个或多个也可以与只具有一个贮存器的至少一个圆柱形容器进行组合。
作为另一个例子,需要具有如下两个优点的单个样本容器:与适合于小型化的声波排出系统相容并且可以以组合方式显著地简化识别。特别是,这将需要识别标记读取器(例如条形码读取器)查看容器识别,即使当该容器邻近许多其他类似的容器(如被置于台架上),极少或不需要处理(如旋转)该容器以相对于该读取器合适地定向该容器时。特别是,这将需要该容器基于非特异性(或非预定性),以及相对地,其外表面的小部分是可识别的,以及需要这类识别在多个回收、打开、关闭和存储周期内是随时可重复的。
因此,本发明的一些实施方式提供单个的大体上圆柱形的容器,其包括直接被写到该容器的外部或内部圆柱形表面,例如直接被刻入或嵌入这种表面的识别信息。这种识别信息可以,例如包括在该容器的内部或外部圆周四周的多个扇区内的识别码(例如一维或二维条形码)和纠错信息(例如本领域中已知的校验位)。该扇区可以,但无需一定彼此邻接,例如,可以通过一个或多个空白区或通过被施加到该容器的一个或多个纸质标签或通过两者而彼此分离。优选地,该识别信息位于该容器的内部或外部表面的一部分上,使得该识别信息基本不干扰该容器内声波排出流体的一个或多个液滴的用途。
因此,根据本发明的一个非限制性方面,一种容器包括管状侧壁,其限定该容器的内表面和外表面。该管状侧壁包括第一区域和第二区域,其沿着该管状侧壁的长轴彼此相对布置。该容器进一步可以包括该第一区域内该管状侧壁四周的多个扇区处该管状侧壁内嵌入的识别标记。每个扇区具有一定宽度,以及识别通过读取器查看该扇区的任意一个或多个是可机读的。
根据本发明的另一个非限制性方面,一种用于制备容器的方法包括:提供管状侧壁,其限定该容器的内表面和外表面;该管状侧壁具有沿着该管状侧壁的长轴彼此相对布置的第一区域和第二区域。该方法进一步可以包括将识别标记嵌入该第一区域内该管状侧壁四周的多个扇区处的该管状侧壁内,每个扇区具有一定宽度,该识别标记通过读取器查看该扇区的任意一个或多个是可机读的。
应当注意的是,本识别标记合适地可以,但无需一定结合本发明的多贮存器容器使用。类似地,本多贮存器容器可以,但无需一定结合本发明的识别标记使用。就此而言,可以使用本文提供的任何实施方式的任何合适的组合。
附图概述
图1A-1C是根据本发明一些实施方式,示出其中嵌入有识别标记的样本容器的简化图。
图2A-2D是根据本发明一些实施方式,示出其中嵌入有识别标记并具有用于声波排出和/或分析的声频发生器的样本容器的简化图。
图3A描绘了根据本发明的实施方式,用于制备其中嵌入有识别标记的样本容器的示例性方法的步骤。
图3B是根据本发明的实施方式,用于将识别标记嵌入样本容器内的示例性系统的简化图。
图4A-4C是根据本发明一些实施方式,示出其中嵌入有识别标记的样本容器连同用于读取识别标记的读取器的简化图。
图5是根据本发明的实施方式,示出台架中的多个样本容器的简化图。
图6A-6B是根据本发明的一些实施方式,示出大致圆柱形的单个可回收的样本容器的简化图,该容器具有不止一个贮存器,其中该样本彼此分离;可选地包括该容器中贮存器的底部的厚度方面的声学上可区分的差异。
图7是根据本发明的一些实施方式,示出结合声波排出系统,具有不止一个贮存器(其中样本彼此分离)的大致圆柱形的可回收的样本容器的简化图。
图8A-8C描绘了根据本发明的一些实施方式,用于单独或组合有其他容器(例如,与其他容器堆叠),存储其中带有多个贮存器的样本容器的示例性配置。
图9A示出了用于存储其中带有多个贮存器的大致圆柱形的容器的组合,如堆叠以进行存储和回收的示例性台架,以及图9B描绘了根据本发明的一些实施方式,用于单独容纳其中带有多个贮存器的大致圆柱形的容器以进行分析或声波排出的示例性台架。
图10A-10B是根据本发明的一些实施方式,示出多个样本容器表面的示例性集合的简化图,该容器对应的密封件(或盖子)作为链接组件与大致圆柱形的外部相堆叠以进行存储或回收,其中各孔中的浓度不同。
发明详述
本发明涉及样本处理。更具体地说,本发明的某些实施方式提供适用于声波排出及其分析和方法以及包含多个贮存器的样本容器。仅作为举例,本发明已经被应用于生物或化学样本容器中,其中优选地但不一定彼此相关的多个流体样本可以以与声波排出和用于单个样本存储和回收的样本处理设备两者相相容的方式,被存储为,例如不同浓度的相同化学、不同级分的患者血液样本(如血浆、血沉棕黄层、红细胞)。但应认识到本发明具有更广范围的适用性并且可以被应用于任何一群样本,其中一组样本的回收将通过减少容器存储和回收操作的数量加快处理量,提高样本存储的密度或为待保存的同一样本的较大数目的等分试样做准备。附加地,本发明的某些实施方式提供适用于声波排出及其分析和方法以及与容器的识别有相容性的样本容器。仅作为举例,本发明已经被应用于具有识别标记(如条形码)的生物样本容器中,该标记被嵌入该容器内,识别该容器,以及能够从该容器周围的许多不同的点处查看,每次查看都能识别该容器。但应认识到本发明具有范围更广的适用性,例如在可识别的容器内存储流体样本或任何其他物品或材料。
对于本发明的各种实施方式,应当理解的是,本发明并不限于特定的溶剂、材料和/或设备结构,因为这些可以改变。也应当理解的是,本文所使用的术语仅用于描述具体实施方式的目的,而不是要进行限制。
根据一些实施方式,单数形式“一种”、“一个”和“该”包括单数和复数的指示物,除非上下文另有明确说明。例如,对“一种流体”的提及包括多个流体以及单个流体。在另一个例子中,对“一种温度”的提及包括多个温度以及单个温度。
根据其中提供数值范围的某些实施方式,其意图是,那个范围的上限与下限之间的各中间值以及在所陈述的范围中的任何其他所陈述的值或中间值均被包含在本披露中。例如,如果陈述了1μm至8μm的范围,其意图是,还披露了至少2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm,以及大于或等于1μm和小于或等于8μm的数值范围。
根据一些实施方式,关于声波排出配置(其中流体在样本容器中并具有近乎水平(例如,近乎垂直于地球重力的方向)的自由表面),有时会提及“水平”或“垂直”。
如上所讨论,需要可以通过利用声波排出和/或声学分析来简化处理生物样本(例如收集、传送、保存和/或分析生物样本)的整个生命周期,以及可包括相对耐用的识别标记的样本容器。
例如,常规的收集容器(例如,样本的提取和/或存储中所用的容器)可以包括常规的识别标记,但通常不适合用于声学转移。通常,这些常规的容器在几何学上是管状的并且具有圆形底部,以促进通过移液器从管中完全转移。弯曲的容器表面可改变声束并为该束与该容器的对齐,该容器中流体的分析,以及样本表面对该束聚焦以实现声波排出提出额外的挑战。此外,常规的容器通常不会以这种方式进行标记,该方式与该声束朝向该样本的自由表面的均匀传播相容,使得液滴可以从该容器中排出。例如,某些常规容器是大致圆柱形的管,其以这种方式成型以具有与其在管底部中间的开口顶部直接相对的小粗节或成型矫作物(例如,在制造过程期间塑料进入模子的情形)。这种小粗节或成型矫作物可以扰乱在这个位置进入的声音的均匀性。在另一例子中,一些常规的管,除了具有弯曲的外壁之外,还具有由可分散声音的纤维组成的纸制成的外部标签;或具有包含可以扰乱声能的均匀转移的空气间隙的粘合层。
如本文中所描述的,将识别标记嵌入适于声波排出的容器中可以提供相对于在随后被施加到容器的纸标签上提供识别标记的显著优点。首先,嵌入式识别标记与纸标签相比,可以是显著地更耐久的。例如,常规标签可包括其上可以印刷识别标记的纸片,并且可以使用粘合剂被贴附到该容器上。这种标签的纸或识别标记和/或粘合剂可以是易于降解的,特别是当该容器在湿环境中被处理多次时。相比较而言,本嵌入式识别标记可以,例如,通过限定多个槽,该槽反过来限定该识别标记(例如通过将少量的材料从该容器中除去或通过其他方式引入根据几何图案的,该容器的表面的可机读的纹理变化)得以形成。这种凹槽可以使用任何适当的方法形成,该方法包括但不限于激光刻划,化学蚀刻,例如利用加热、燃烧或辐射使表面变色;或转印可具有与该容器相同的颜色或可以具有与该容器不同的一种或多种颜色的粘合材料。就此而言,该嵌入式识别标记可以是邻接的并与该容器形成一体,可具有与该容器近乎相同的机械、热和光学性质,可以基本上不受暴露于流体的影响。
此外,本嵌入式识别标记也可以形成为具有任何期望的区域,以及任何所需的特征尺寸,其可以使用形成时可得的技术适当地提供。例如,该识别标记可以利用激光刻划形成,该激光刻划目前可以形成具有100μm或更小(如50μm或更小;或25μm或更小;或10μm或更小;或5μm或更小;或1μm或更小)的尺寸的特征。因此,该识别标记可具有1mm或更小;或500μm或更小;或250μm或更小;或100μm;或50μm或更小;或10μm或更小的至少一个横向尺寸。这类尺寸的特征和标签可容易被嵌入侧壁内并且可以是可机读的。相比之下,常规标签可手动施加到容器的外表面并且可以意在是由人类可读的,并且相应地可以具有1mm或更大;或10mm或更大;或100mm或更大的特征尺寸,并且可具有1cm或更大;或者10cm或更大的横向尺寸。
附加地,嵌入该容器内的该识别标记优选地可以与可被布置在该容器的内部的流体的声学分析相容。例如,该识别标记优选地被配置以便不扰乱声能(可以在低兆赫范围内)通过该容器的壁或底部,进入该流体,以及到该流体的自由表面(在声波排出中会出现来自该表面的液滴)的均匀或有效的转移。就此而言,在一些实施方式中,该识别标记可以被嵌入该容器内的区域中,该区域与其中可以布置有流体和/或其中声能可以被传送进入以及通过流体的区域隔开。例如,在其中该样本容器被垂直定向并且声能可通过该容器的底部被传送进入布置在该容器的底部区域内的流体的实施方式中,该识别标记优选地被布置该容器内最高的预期流体水平以上的区域内。或者,例如,在其中该样本容器被水平定向并且声能可通过该容器的侧面被发送进入沿着该容器的侧面布置的流体的实施方式中,该识别标记优选地与其中该声能被传送进入流体的区域水平地隔开。相比较而言,将纸标签施加到该容器的施加声能的区域可导致来自该标签或该标签与该容器之间的空气间隙的存在的声波散射,来自该标签的纸纤维的散射,来自该标签上印刷的识别标记的表面纹理的声束非均匀性,该标签和识别标记的材料(例如,纸、塑料或粘合剂)等对声能的吸收。附加地,声学分析或排出阶段中使用的偶联流体的存在也可提出有关读取方法的问题,因为纸标签可能因标记上偶联流体的存在导致的阻塞、折射或反射而扰乱读取;附加地,该偶联流体可能会降解该纸标签、其上的标记和/或被用来将该标签贴附在该容器上的粘合剂。
因此,可以理解的是,本嵌入式识别标记可以在潮湿或其他恶劣环境中促进样本容器的多次可重用性而基本上不会降解该识别标记,以及可以与声波排出技术以及与该识别标记的机器读取相容。优选地,其中嵌入有识别标记的该容器可以包括不含散射和/或非聚焦的物体(如泡沫)和/或具有低表面粗糙度和/或低衰减的一个或多个声波路径。
附加地,应当注意的是,任何本识别标记(例如参照图1A、1B、1C、2A、2B、2C、2D、3A、3B、4A、4B、4C和5所描述的那些)可以合适地,但无需一定组合任何本多贮存器容器(例如参照6A、6B、7、8A、8B、8C、9A、9B、10A和10B所描述的那些)使用。附加地,任何本多贮存器容器(例如参照图6A、6B、7、8A、8B、8C、9A、9B、10A和10B所描述的那些)可以是,但无需一定组合任何本识别标记(例如参照图1A、1B、1C、2A、2B、2C、2D、3A、3B、4A、4B、4C和5所描述的那些)使用。图9B描绘了一个示例性实施方式,其中本识别标记组合多贮存器容器一起使用。然而,可以使用本文提供的任何实施方式的任何合适的组合。
图1A-1C是根据本发明一些实施方式,示出其中嵌入有识别标记的样本容器的简化图。这些图,和本文的其他图一样,仅仅是例子,其不应不适当地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到许多变化、替代和修改。
图1A描绘了第一示例性容器100,其包括管状侧壁101。侧壁101限定容器100的内表面102和外表面103。在所描绘的实施方式中,侧壁101是大体上圆柱形的,例如,具有大体上为圆形的横截面。然而,应该可以理解的是,侧壁101可适当地具有其他几何形状,例如,可具有的横截面为大体上三角形;或者大体上矩形;或者大体上正方形;或者大体上五边形;或者大体上六角形;或具有任何适当数量的侧边,以及实际上可以具有任何规则或不规则的形状。附加地,侧壁101的横截面可沿着长轴104而变化。例如,侧壁101可以是锥形的,例如,以使得侧壁101一端的横截面可以小于或大于侧壁101另一端的横截面。例如,如果侧壁101是使用模具形成的,那么这种锥形可以便于从该模具中移除侧壁101。
在图1A所描绘的实施方式中,侧壁101包括第一区域110、第二区域120和第三区域130,其沿侧壁101的长轴104彼此相对地布置。侧壁101的第一区域110限定一定的体积,其被配置以接收流体,例如,声能可以被传送进入该流体以便排出流体的液滴。识别标记(如条形码)被嵌入第二区域120的侧壁101内。例如,该识别标记可被嵌入第二区域120内的侧壁101四周的多个扇区105内,并且可被嵌入容器100的内表面和外表面102,103的一个或两个内。区域103,其是可选的,可被配置以接收帽盖(cap)。虽然图1A描绘了该识别标记仅被布置在第二区域120内,但是应当理解的是,替代性地,该识别标记可被布置在第一区域110、第二区域120以及第三区域130的任何期望的一个或多个内。例如,该识别标记可以被布置在第一区域110和第二区域120两者内;或第二区域120和第三区域内130两者内等等。在示例性实施方式中,容器100具有1cm或更小的高度,区域110具有0.5cm或更小的高度,以及区域120具有0.5cm或更小的高度。在另一个示例性实施方式中,容器100具有100mm或更小的高度,区域110具有50mm或更小的高度,以及区域120具有50mm或更小的高度。在又一个示例性实施方式中,容器100具有60mm或更小的高度,区域110具有30mm或更小的高度,以及区域120具有30mm或更小的高度。在又一示例性实施方式中,容器100具有20mm或更小的高度,区域110具有10mm或更小的高度,以及区域120具有10mm或更小的高度。在又一示例性实施方式中,容器100具有1mm或更小的高度,区域110具有500μm或更小的高度,以及区域120具有500μm或更小的高度。应该显而易见的是,本识别标记与较大或较小尺寸的容器100、区域110和区域120相容。
优选地,该识别标记位于读取器可见的区域中并且基本上不干扰声能被传送进入并通过可布置该容器100内的流体。例如,如下文参考图4A-4C更详细地描述的,该嵌入式识别标记优选地通过读取器查看图1A中所描绘的第二区域120的扇区105的任意一个或多个是可机读的。例如,扇区105的每个可具有的宽度W是嵌入有该识别标记的该内表面或外表面102,103的圆周的约1%和约50%之间,例如,嵌入有该识别标记的该内表面或外表面102,103的圆周的约5%和约33%之间;或约5%和约20%之间;或约5%和约10%之间,例如,约10%或更小。如下文参考图3A-3B更详细地描述的,该识别标记可以使用激光划线形成,并且如下文参考图4A-4C描述的,可以使用激光读取器来读取。例如,该识别标记可以包括具有100μm或更小,例如50μm或更小;或25μm或更小;或10μm或更小;或5μm或更小;或1μm或更小的尺寸的特征,并且可以具有为1mm或更小;或500μm或更小;或250μm或更小;或100μm或更小;或50μm或更小;或10μm或更小的至少一个横向尺寸。
在图1A所描绘的实施方式中,该嵌入式识别标记包括根据几何图案的,该管状侧壁101的可机读的纹理变化,例如但不限于第二区域120内的侧壁101限定的多个槽。如下文参考图3A-3B更详细地描述的,该纹理变化,例如凹槽可以是从该容器移除少量的材料或通过其他方式,例如使用激光刻划,化学蚀刻,例如利用加热、燃烧或辐射使表面变色;或转印可具有与该容器相同的颜色或可以具有与该容器不同的一种或多种颜色的粘合材料,引入根据几何图案的,该容器的表面的可机读的纹理变化。
如图1A中所描绘,在一些实施方式中,该纹理变化,例如凹槽可限定条形码,例如一维条形码,其中该凹槽基本上垂直于侧壁101的长轴104而延伸。该纹理变化,例如凹槽可以在侧壁101四周是基本上邻接的,例如,多个扇区105可以是彼此邻接的。替代性地,该嵌入式识别标记可以具有一个或多个非邻接部分。例如,图1B描绘了具有修饰的侧壁101’的替代容器100’,其中修饰的区域120’内的该识别标记包括与图1A中所描绘的类似的一维条形码,但是其中限定该条形码的该纹理变化,例如凹槽包括侧壁101四周的一个或多个非邻接部分106。在一些实施方式中,非邻接部分106具有的宽度为嵌入有该识别标记的表面的圆周的约40%或更少,例如其中嵌入有该识别标记的表面的圆周的约20%或更少,例如其中嵌入有该识别标记的表面的圆周的约10%或更少,例如其中嵌入有该识别标记的表面的圆周的约5%或更少,例如其中嵌入有该识别标记的表面的圆周的约2%或更少,例如其中嵌入有该识别标记的表面的圆周的约1%或更少。如下文参考图4B更详细地描述的,这种非邻接部分106可包括被施加到该容器的纸标签,例如贴附到该容器的该外表面的纸质、人类可读的标签。优选地,即使这种标签或其他非邻接部分106部分或完全地遮掩一个或多个扇区105,在未遮掩的扇区105或其部分中的该识别码通过查看此类其他未遮掩的扇区105或其部分的任意一个或多个是可机读的。
对本领域的技术人员来说应该显而易见的是,本嵌入式识别标记可以合适地包括目前已知的或尚待开发的任何图案或识别码。在一个说明性例子中,图1C描绘了具有修饰的侧壁101”的另一替代容器100”,其中修饰的区域120”内的该识别标记包括围绕该容器的基本上整个圆周重复的二维条形码107,以及一个或多个可选的中断106。在一些实施方式中,二维条形码107具有的宽度为其中嵌入有该识别标记的表面的圆周的约20%或更少,例如其中嵌入有该识别标记的表面的圆周的约20%或更少,例如其中嵌入有该识别标记的表面的圆周的约10%或更少,例如其中嵌入有该识别标记的表面的圆周的约5%或更少,例如其中嵌入有该识别标记的表面的圆周的约2%或更少,例如其中嵌入有该识别标记的表面的圆周的约1%或更少。
在优选的实施方式中,本嵌入式识别标记包括任何合适的几何图案,例如符号、点、线、空格、曲线或本领域已知或尚待开发的其他合适的图案的任何合适的组合。这种几何图案可以使用纹理变化(例如被限定在该样本容器的内表面、该样本容器的外表面或两者中的多个凹槽)适当地得以限定。在一个说明性例子中,该识别标记可以包括纹理变化,例如凹槽,其具有基于其在该容器的四周的径向位置而变化的一个或多个特性(例如扇区内不同种类的虚线),作为携带信息(例如颜色、宽度、深度、占空比)的方式。
本识别标记可以合适地基于的一维条形码的例子包括如下的一种或多种:Codabar、Code-25(例如,2/5交错式或2/5非交错式)、Code 11、Code 39、Code 93、Code128、CPC二进制、DUN 14、GS1-128、GS1DataBar、医疗行业条形码(HIBC)、ITF-14、JAN、MSI、Pharmacode、Plessey和通用产品代码(UPC,例如UPC-A、UPC-B、UPC-C、UPC-D或UPC-E)等等。本识别标记可以合适地基于的二维条形码包括如下的一种或多种:3-DI、ArrayTag、AugTag、Aztec Code、Small Aztec Code、Codablock、Code 1、Code 16K、Code 49、CompactMatrix Code、CP Code、CyberCode、DataGlyphs、Data Matrix、Datastrip Code、Dot CodeA、EZcode、Grid Matrix Code、HD Barcode、HueCode、INTACTA.CODE、Intercode、JAGTAG、MaxiCode、mCode、MiniCode、MicroPDF417、NexCode、Optar、PaperDisk、PDF417、PDMark、QRCode、QuickMark Code、SmartCode、Snowflake Code、ShotCode、SPARQCode、SuperCode、Trillcode、UltraCode、VeriCode、VSCode和WaterCode等等。优选地,但不是必须地,选择用于本嵌入式识别标记的一个或多个一维或二维条形码包括错误代码,例如便于读取器确认该识别标记被正确地读取的一个或多个检验位。还应该理解的是,可以适当地使用条形码以外的识别标记,例如可机读的数字、字母或符号或者任何其他合适的几何图案。用于读取识别标记,如条形码的示例性系统为本领域所已知,并且在下文中参考图4A-4C更详细地加以描述。
如上所述,本嵌入式识别标记优选地与声能进入并通过布置在该容器内的流体的传输相容。例如,图2A-2D是根据本发明一些实施方式,示出其中嵌入有识别标记并具有用于声波排出和/或分析的声频发生器的样本容器的简化图。
图2A描绘了示例性样本容器200,其按基本上垂直的取向并被配置为与声频发生器240一起使用。在所描绘的实施方式中,样本容器200包括管状侧壁201,其可以基本上是圆柱形的,并且其包括限定用于接收具有上表面204的流体203的第一体积202的第一区域230,以及限定用于包含布置在上表面204上方的气体的第二体积205的第二和第三区域220,230。第三区域230可被配置以接收帽盖(未描绘)。如本文中所描述的识别标记被嵌入区域220内,并且优选地,但不是必须地,只在区域220内的侧壁201中。在图2A所描绘的实施方式中,该识别标记包括纹理变化,例如多个凹槽221,其被限定在容器200的外表面内以便限定相对于凹槽221凸起的多个脊部222。优选地,凹槽221具有一定深度,使得由凹槽221和脊部222所限定的该识别标记是可机读的,并且可具有任何合适的几何图案。例如,凹槽221可具有1nm数量级或10nm数量级或100nm数量级或1mm数量级的深度。
在图2A所描绘的实施方式中,尽管也可以使用其他的容器形状,容器200优选地是轴向对称的,例如圆柱形的,其具有从容器基部206向上延伸并在开口207处终止的侧壁201。容器基部206的材料和厚度优选地被配置为使得声辐射可以被传输穿过其中并进入容器200内包含的流体中。优选地,但不是必须地,容器基部206基本上是平的,基本上是垂直于侧壁201的长轴定向的,并且被配置以接收声波和传输该声波到布置在区域210内的流体203。例如,容器200可以被耦合到声频排出器240,该声频排出器包括用于生成声辐射的声辐射发生器241和用于将该声辐射聚焦在靠近表面204,待排出的液滴来源的流体203内的焦点处的声透镜243。该声辐射发生器包含通常由分析器共享的换能器242,例如压电元件。如图所示,提供既用作控制器又用作分析仪的组件的组合单元245。作为控制器运行时,该组合单元245为该压电元件242提供被转换成机械及声能的电能。作为分析仪的组件运行时,该组合单元接收并分析来自该换能器的电信号。该电信号的产生是该换能器对机械能和声能的吸收和转换的结果。
如图2A中所示,声透镜243可包括具有用于聚焦声辐射的凹表面的单个固体件,但该透镜可以以本领域中已知的其他方式构造。声频排出器240从而适于生成和聚焦声辐射以便在声耦合到容器200,从而声耦合到流体203时,排出来自表面204的流体的液滴。声辐射发生器241和透镜243可以作为单个控制器控制的单个单元起作用;或者它们可以依赖于设备的期望的性能而被独立地控制。通常,相对于多个排出器设计,优选单个排出器设计,因为液滴放置的精度以及液滴尺寸和速度的一致性通过单个的排出器更容易实现。
还有许多将该排出器240声耦合到每个个体贮存器,从而耦合到其中的流体的方法。一个这种方法是通过例如,如Lovelady等人的美国专利号4,308,547中所描述的直接接触,其中将用具有分段电极的半球形结晶构造的透镜浸没在待排出的流体中。上述专利进一步公开了该透镜可以位于该流体的表面上或以下。然而,当该排出器被用于排出多个容器或贮存器中的不同的流体时,这种用于将该透镜声耦合到流体的方法是不合需要的,因为为了避免交叉污染将需要反复清洗该透镜。清洗过程必然会延长每个液滴排出事件之间的过渡时间。此外,在这种方法中,流体在被从每个容器中移除时将附着到该排出器,这浪费了可能昂贵的或罕见的材料。
因此,一种示例性方法将是将该排出器声耦合到该容器而不使该排出器的任何部分(例如透镜243)接触待排出的任何流体。为此,排出器240可以适当地定位,受控且可重复地与容器200声耦合以排出来自其中的液滴而不将该排出器浸没其中。这通常涉及该排出器和该容器的外表面(如底部表面206)之间的直接或间接的接触。当使用直接接触(未描绘),以便将排出器240声耦合到容器200时,优选的是该直接接触是是完全共形的以确保有效的声能传递。也就是说,排出器240和容器200的底部表面206应具有相应的适于配合接触的表面。因此,如果通过声透镜243实现排出器240和容器200之间的声耦合,则可取的是,底部表面206的表面轮廓适当地对应于该透镜的表面轮廓(图2A的实施方式中未描绘)。
替代性地,该排出器和每个该容器之间的声耦合可以通过间接接触实现,如图2A中所描绘。例如,声耦合介质244可被置于排出器240和容器200的基部206之间,该排出器和容器按彼此间预定的距离被放置。该声耦合介质244可以是与声透镜243和容器200的基部206两者共形接触的声耦合流体,优选地声均质材料。优选地,声耦合介质244基本上不含具有与流体介质本身不同的声学性能的材料。而且,优选的是声耦合介质244包括具有促进声辐射从声透镜243传输到底部表面206并进入容器200,而没有显著的声压和强度衰减的声学性能(例如声阻抗)的材料。例如,如图2A中所描绘,声耦合介质244可将容器200耦合到声透镜243,使得由声辐射发生器241生成的声波由该透镜243引导到该声耦合介质244,该声耦合介质然后将该声波传输到该容器200中。该声波优选地聚焦于流体203的表面204附近的焦点208处,以便排出该流体的至少一个液滴209。关于示例性声波排出系统及其用途的进一步的细节,请参见美国专利号6,938,995和7,900,505。
注意,可以适当地使用图2A中所描绘的之外的许多配置和安排。例如,图2B示出了一种实施方式,其中替代容器200’以与图2A中所描绘的方式类似的方式被耦合到排出器240。容器200’的替代侧壁201’包括替代的纹理变化,例如多个替代的凹槽221’,其被限定在容器200的在区域220’内的内表面中。凹槽221’限定相对于凹槽221’凸起的区域222’,并且因此限定了识别标记,如条形码。在仍然其他的实施方式中(未描绘),识别标记可以合适地被嵌入到容器的内表面和外表面这两面。
图2C-2D描绘了又一实施方式,其中替代容器200”按基本上水平的取向并被配置为与声频发生器240(其配置可以与参照图2A所述的类似,但适当地适合于与水平容器200”一起使用)一起使用。在所描绘的实施方式中,样本容器200”包括管状侧壁201”,其可以基本上是圆柱形的,并且其包括用于执行具有上表面204”的流体203”的声波排出第一区域210”,其中嵌入有如本文中所描述的识别标记的第二区域220”,以及被配置以接收帽盖250”的第三区域230”。在图2C-2D所描绘的实施方式中,该识别标记包括纹理变化,例如多个凹槽,其以与图2A中所描绘的类似的方式,被限定在容器200”的外表面内以便限定相对于凹槽凸起的多个脊部。替代性地,该识别标记可以包括纹理变化,例如多个凹槽,其以与图2B中所描绘的类似的方式,被限定在容器200”的内表面内;或者又一替代性的该识别标记可包括被限定在容器200”的内表面和外表面内的凹槽。优选地,例如,由该凹槽和脊部限定的该识别标记是可机读的,并且可具有任何合适的几何图案。
在图2C-2D中所描绘的实施方式中,容器200”通常是圆柱形的,虽然区域210”中,以及可选地还有区域220”和230”中侧壁201”的一部分在沿侧壁201”的长轴处基本上是平的。例如,图2D描绘了区域210”内容器200”的横截面,其中可以看出,底部部分206”基本上是平的,基本上垂直于侧壁201”的长轴定向,并且被配置以接收声波并传输该声波到被布置在区域210”内的流体203”。底部部分206的材料和厚度应使得声辐射可以被传输穿过其中并进入容器200”内包含的流体203”中。例如,容器200”可以被耦合到声频排出器240”,其可与上文参照图2A所述的排出器240类似进行配置,并适于与容器200”一起使用。关于用于水平配置的容器和声频排出器的进一步的细节,请参见美国公开号2013/0109042,其全部内容通过引用并入本文用于所有目的。
现在对用于制备样本容器的示例性方法和系统进行说明,但是应该理解的是,可以适当地使用其他的方法和系统。
图3A描绘了根据本发明的实施方式,用于制备其中嵌入有识别标记的样本容器的示例性方法301。方法301包括提供限定样本容器的内表面和外表面的管状侧壁(302)。优选地,该管状侧壁具有沿着该管状侧壁的长轴相对于彼此布置的第一区域和第二区域。可选地,该管状侧壁还包括第三区域,其相对于该第一区域和第二区域,沿该侧壁的长轴进行布置,并且被配置以接收帽盖。
优选地,用于提供该侧壁的材料与欲被包含在其中的流体相容。因此,如果侧壁意欲包含有机溶剂(如乙腈),在乙腈中溶解或溶胀的聚合物将不适合用于形成该侧壁。类似地,意欲包含二甲亚砜(DMSO)的侧壁优选地与DMSO相容。对于水基流体,许多材料都适合于构建侧壁以及包括,但不限于陶瓷(如氧化硅和氧化铝)、金属(如不锈钢和铂),以及聚合物(如聚酯和聚四氟乙烯)。对于光敏性流体,该侧壁可以由光学上不透明的材料构建,为了设备的基本上不受损的运作,该材料具有足够的声透明度。该侧壁可使用任何合适的技术(如模制、机械加工、铸造、挤压或三维印刷)来制备。在一些实施方式(如图2A-2B中所描绘的那些)中,该侧壁可以与该容器的底部形成一体。该容器的底部可以,例如基本上垂直于该侧壁的长轴,并可适当地被配置以使声波传输穿过其中并进入布置在该第二区域内的流体。在其他的实施方式中,如图2C-2D中所示,一个或多个帽盖适当地可在稍后的时间被施加到该侧壁,以便形成包围流体的部分或完全封闭的容器。如上所述,该侧壁可以具有任何合适的横截面。在一些实施方式中,该侧壁是大致圆柱形的。例如,该侧壁可具有横截面,其是大体上圆形的,以及可选地包括一个或多个平面部分,以便该容器可适当地在用于声波排出的水平配置中使用;具有圆形部分和平面部分的横截面可以被认为是“大体上圆形的”。这种平面部分可适当地被配置以使声波传输穿过其中并进入流体。
然后在该第一区域内该管状侧壁四周的多个扇区(每一个都具有一定的宽度)处,将识别标记嵌入该管状侧壁内(303)。该识别标记优选地通过读取器查看该扇区的任意的一个或多个是可机读的。在一些实施方式中,该识别标记通过形成该管状侧壁的可机读的纹理变化而嵌入。在一些实施方式中,嵌入该识别标记包括除去该侧壁的部分,以便在该侧壁中限定纹理变化,例如多个凹槽,其中该多个凹槽限定该识别标记,例如,限定条形码。该纹理变化,例如凹槽可以,例如通过将少量的材料从该容器中除去或通过其他方式引入根据几何图案的,该容器的表面的可机读的纹理变化而形成。这种纹理变化,例如凹槽可以使用任何适当的方法形成,该方法包括但不限于激光刻划,化学蚀刻,例如利用加热、燃烧或辐射使表面变色;或转印可具有与该容器相同的颜色或可以具有与该容器不同的一种或多种颜色的粘合材料。该纹理变化,例如凹槽可以适当地被限定在该容器的该内表面或该容器的该外表面或两者中。在一些实施方式中,该条形码是一维的,以及该凹槽,例如,如图1A中所描绘基本上垂直于该管状侧壁的长轴延伸。在其他实施方式中,该条形码是二维的,以及该凹槽限定二维几何图案,如上文参照图1C所述。在仍然其他的实施方式中,该识别标记是任何其他合适的几何图案,其可以是可机读的以便识别该容器。
图3B是根据本发明的实施方式,用于将识别标记嵌入样本容器内的示例性系统350的简图。所描绘的系统350包括激光打标机360、控制器370和旋转机构380,但是应该理解的是,可以适当地使用其他的系统配置。激光打标机360被配置以用一个或多个激光束361照射侧壁301,该激光束被配置以根据来自控制器370的指示将材料从侧壁301中移除,例如以烧蚀侧壁301的部分以便限定具有适当的几何图案的纹理变化,例如凹槽。控制器370被配置以接收关于待嵌入侧壁301的识别标记的类型(例如条形码的类型)的用户说明,以及适当地指示激光打标机360来实现这种类型的识别标记。控制器370进一步可以被配置以使可以与侧壁301耦合的旋转机构380旋转侧壁301,以便将材料从侧壁301四周的多个扇区内侧壁301的内表面或外表面或两者中除去并因此在这种扇区内限定纹理变化,例如凹槽。如上文参照图1A所述,这种扇区可以彼此邻接;或者,如上文参照图1B所述,这种扇区之间可以有一个或多个非邻接部分。这种非邻接部分可以通过在侧壁301的旋转期间在适当的时间中断激光束361而形成。在一些实施方式中,控制器370适当地控制激光打标机360以便仅在侧壁301的某个区域内(例如仅在与其中将声能遍历用于液滴排出的区域隔开的区域内)布置该识别标记,从而抑制排出声波和该识别标记之间的相互作用。
可以适合于在侧壁内嵌入识别标记中使用的合适的激光打标机和控制器是市售的,如可从Keyence Corporation(日本大阪)处得到的MD-V9900A系列3-Axis YVO4激光打标机。然而,应当理解的是,可以使用任何适用于在侧壁内限定识别标记(例如限定纹理变化,如限定凹槽)的方法,并且这种方法可以,但无需一定,包括从该侧壁中去除材料。例如,材料可以被添加到该侧壁中以便限定纹理变化,例如其间具有凹槽的脊部,例如该脊部可以使用层压或三维印刷甚或针对弯曲的表面的常规的印刷方法而形成。或者,例如,该侧壁可制成为其中集成有该纹理变化,例如凹槽,以便消除对附加的材料去除步骤的需要,例如,该侧壁和凹槽可使用模制或三维印刷而形成。应当理解的是,激光标记以外的方法可适当地被用于在容器内嵌入识别标记。
如上所述,嵌入式识别标记优选是可机读的,但是也许不是人类可读的。图4A-4C是根据本发明一些实施方式,示出其中嵌入有识别标记的样本容器连同用于读取识别标记的读取器的简化图。图4A描绘了一种实施方式,其中读取器490扫描区域420内的任意的旋转位置的容器400的一个或多个扇区,以及发现识别标记,其可以可选地包括纠错码(ECC)。注意该识别标记可以,例如被布置在容器400的外表面上,在这种情况下,读取器490可以读取容器400的外侧。在这种实施方式中,容器400适当地可以是不透明的或对于将被用来读取该识别标记的波长,可以是至少部分地透明的;这种波长可以是人类可见的范围内或者可以是人类可见的范围外,例如可以包括紫外、近红外或远红外范围内的波长。替代性地,该识别标记可以,例如,被布置在容器400的内表面上,在这种情况下,读取器490可以读取容器400的内部。在这种实施方式中,容器400优选地是至少部分透明的。作为又一替代方案,该识别标记可以,例如被布置在容器400的内表面和外表面两处,在这种情况下,读取器490可以读取容器400的内侧和外侧两处。在这种实施方式中,容器400优选地是至少部分透明的。
图4B描绘了替代性实施方式,其中替代读取器490’扫描容器400在区域420内的两个任意扇区,其中一个扇区如图4A,是至少部分可见的,以及另一个是由非邻接部分(例如由贴附在该容器的该外表面上的补充标签421)至少部分地遮掩的。该识别标记优选地通过读取器490’查看该标签以及通过查看未被该标签遮掩的该扇区的任意一个或多个是可机读的。该标签和该扇区的一个或多个可以彼此隔开该容器的该外表面的圆周的约10%或更少,例如该容器的该外表面的圆周的约5%或更少,例如该容器的该外表面的圆周的约2%或更少。如图4A,读取器490’可以读取容器400’的内表面和/或外表面,以及容器400’在适当时可以是至少部分透明的,从而便于读取该容器的内表面。注意,读取器490’可以包括单个读取器,其被配置以扫描多个扇区或其部分;或者可选地可以包括多个读取器(例如可以包括两个读取器),每个被配置为扫描相应的扇区或其部分。
图4C描绘了另一替代性实施方式,其中替代读取器490”在区域420内的任意的旋转位置处执行对容器400的一个或多个扇区的掠角扫描并且发现该识别标记和可选的ECC。如图4A,读取器490”可以读取容器400’的内表面和/或外表面,以及容器400’在适当时可以是至少部分透明的,从而便于读取该容器的内表面。附加地,如图4A,读取器490”可以包括单个读取器,其被配置以扫描一个扇区或其部分;或者如图4B,可以包括单个读取器,其被配置以读取多个扇区或其部分;或者可以包括多个读取器(例如两个读取器),每个被配置以扫描相应的扇区或其部分。
可以适合于在容器内嵌入识别标记中使用的合适的读取器是市售的,如可从Keyence Corporation(日本大阪)处得到的SR-D100系列高性能二维码读取器。根据制造商,SR-D100读取器具有超高分辨率模式,以该模式它可以用40mm的焦距,读取具有25μm或更大尺寸的条形码特征(也被称为单元)。从简化的观点来看,SR-D100读取器包括前面有微距镜头的照相机。如果该摄像机的视野是弯曲的或倾斜的(当从分别如4A-4B中所描述的直接角度或从如图4C中所描述的掠角角度查看嵌入式识别标记时,可能有这种情况),视图失真可以通过使该照相机缩小光圈(其可以增加曝光时间)得以补偿。
在一个说明性实施方式中,15位代码被表达为具有15x15个单元和25μm单元尺寸的二维条形码,对应于SR-D100HA模型读取器的分辨率,收获大约为0.375mm x 0.375mm平方的识别标记。如果该代码被印刷在该读取器的光轴上的具有3.5mm外径的管状侧壁上,该识别标记的一个边缘与中心的焦点距离差大约为10μm。如果该管状侧壁被旋转,使得该光轴在该识别标记的该边缘上,另一个边缘距离该读取器只有41μm,这相比能够读取载体中侧壁(例如,图5中所描绘的以及下文更详细地描述的,设置在载体590内的容器500的侧壁)附近的代码所需要的倾斜角度引起的偏移可以较小。如果该识别标记的该边缘位于离该侧壁的顶部1mm处以及该读取器正读取沿着该载体的对角线的代码,这在相邻管的邻近壁之间留下大约2.8mm的距离,其对应于大约20度。读取通过远壁时,相应的倾斜角大约是其一半。
为了计算读取器可能能够读取识别标记的最小倾斜量,首先计算获得与单元尺寸相关的衍射受限光斑尺寸所需的数值孔径(NA)。然后,确定是否必须增加倾斜以抑制对NA的裁剪。在最小单元尺寸为25μm时,假定物镜具有5μm的衍射极限,继续进行上面的说明性实施方式。也就是说,物镜的数值孔径至少必须为0.16(NA=1.22λ/d,其中λ=650nm以及d=5μm),对应的F数为3.1。这对应于asin(0.16)的光锥的半角,其大约为10度。因此,清除机械性梗阻也保证了我们可以得到衍射受限的成像。在最坏的情况下,20度倾斜导致的焦移将约为0.13mm。SR-D100HA具有5.5x3.5mm的视野,这与具有6μm像素的752x480像素传感器(来自加利福尼亚州圣何塞的Aptina Imaging Corporation)的长宽比相匹配,收获0.8的放大倍数。为了计算F数为3.1的最坏情况下的预期视野深度,这些数字可以被用于特写成像的标准视野深度公式中,DOF≈2Fc(m+1)/m,其中c=模糊圈的直径(如12.5μm)以及m是放大倍数,收获大约0.2mm的视野深度。因此,似乎对于相对较小的识别标记,基本上不期望影响对该识别标记的读取的可能性的倾斜和曲率。但是应当理解的是,上述公式和计算仅仅是示例性的,并且不应被解释为以任何方式进行限制。
图5是示出作为集合体被保持在台架590中的其中嵌入有识别标记的多个单贮存器容器500的简化图。优选地,每个容器具有任意的旋转取向,其中每个向根据本发明的一个实施方式的读取装置呈现完整的可读的识别信息。在一些实施方式中,该识别标记基本上被配置以便不被台架590遮掩,例如被布置在容器500的部分(该部分预计将被布置在台架590内并因此被其遮掩)的间隔距离处。例如,如上文参照图1A-1C所说明的,该识别标记可以仅被布置在区域120、120’或120”内。替代性地,对于其中将使用如图4C中所描绘的掠角扫描读取容器500的实施方式,该识别标记适当地可以被嵌入布置在台架590内的区域内,因为掠角扫描可以从台架590不会遮掩该识别标记的角度读取该识别标记。
台架590可以具有任何合适的构造。例如,台架590可以具有完全开放的底部,允许容器500的底部完全暴露;或者替代性地,可以具有部分开放的底部,允许容器的底部部分地暴露;或者替代性地,可以具有封闭的底部。对于其中容器500将如上文参照图2A所述的,按与声频排出器垂直的取向使用的实施方式,台架590优选地具有完全或部分地开放的底部,以便于声能从该声频排出器传输到容器500。为了便于多个容器的搬运,容器500优选地基本上是声学上彼此不可区分的,以及仅仅是通过机器读取分别嵌入其中的识别标记而彼此可识别的。
附加地,台架590进一步可以被配置以便接收任何合适数量和结构的容器500。例如,市售的台架可容纳成阵列的96、384、1536或3456个容器,但是可合适地使用容纳更多或更少的容器的台架。合适的台架的制造商包括Thermo Fisher Scientific(新罕布什尔州哈德森)和Brooks Automation,Inc.(马萨诸塞州切姆斯福德)。此外,为了减少操作过程中对齐该声频排出器和每个容器所需的移动和时间的量,优选的是,每个容器的中心可以位于离相邻容器中心不大于约1cm,例如不大于约1.5mm,例如不大于约1mm,例如不大于约0.5mm处。这些尺寸意欲为该容器的大小限制最大体积。例如,容器500可被构建为包含不超过约1mL,例如不超过约200μL,例如不超过约10μL,例如不超过约1μL的流体。注意,由于其尺寸相对较小,这种体积(例如10μL或更小;或1μL或更小的体积)的容器可能无法适当地使用常规的标签(例如纸质和基于粘胶的标签)标记。这种常规的容器因此可以通过将其放置在常规标记的台架内的已知位置来辨认。然而,该容器在该位置被使用并且从该位置移除之后,它们可能不会被适当地重复使用,因为它们相对彼此不再是可辨认的。因此,这种容器通常然后被丢弃。相比较而言,其中合适地嵌入有识别标记的本容器可以被重复使用任何适当数目的次数,例如,可从台架590移除,适当地存储,以及回收以便进一步使用任何适当数目的次数。就此而言,其中嵌入有识别标记的本容器可便于重复使用其中的流体,否则其可能会被丢弃。附加地,即使将纸质标签应用于常规的容器是可行的,这种标签可能不像本识别标记那样耐用;附加地,这种标签可能干扰来自该容器的声波排出,特别是当该标签被施加到该容器的底部时。
当如图5中所描绘,台架590被配置以存储成阵列的容器500时,可以单独地、高效地和系统地写明每个容器的地址。虽然可以使用任何类型的阵列,但是优选的是包括平行排的均匀间隔开的容器的阵列。典型地,尽管不一定,每一排包含相同数量的容器。例如,可以使用包括X排和Y列容器的直线阵列,其中X和Y各自至少为2。在一些情况下,X可以大于,等于或小于Y。此外,也可采用非直线阵列以及其他几何形状。例如,也可采用六角形、螺旋和其他类型的阵列。在一些情况下,台架590可以被配置以容纳不规则图形的容器。
应当显而易见的是,其中适宜地带有识别标记的本容器可以在任何适当的应用中使用。例如,尽管本容器已经被描述为被配置为与声波排出相容,但是应当理解的是,该容器替代性地可以被配置为与任何其他合适的流体存储或分析技术相容,包括微量吸移、销点样、喷墨印刷以及诸如此类。实际上,可以使用在其中合适地带有识别标记的本容器来存储任何项目或材料。
附加地,如上所讨论,需要可以通过利用声波排出和/或声学分析来简化处理生物样本(例如收集、传送、保存和/或分析生物样本)的整个生命周期,以及可包括可以分别被配置以存储多种流体的多个贮存器的样本容器。在一些实施方式中,该多个贮存器分别被配置以存储多个不同浓度的特定的流体。
例如,由于声学考虑到了较小的贮存器以及从中提取的体积物,使多个贮存器被限定在常规尺寸的大体上圆柱形的容器内即是可能的,又是有用的。例如,如本文所提供的,被配置为在常规微板(例如,具有96、385、1536或3456个孔的微板,如从Labcyte Inc.(加利福尼亚州桑尼维尔)处可得的1536低死体积(LDV)微板或任何其他合适的微板或台架)足迹内使用的,并且被配置为使用常规机器人系统进行存储和回收的容器适宜地可适于在其中包括多个贮存器。相应地,可以显着地增加可以使用常规系统适当地被存储、回收和分析或在声波排出中使用的样本的数目,并且还可以显着提高这种存储、回收、分析和使用的效率。附加地,应该指出的是,其他的非声学液体处理程序也可以,例如基于固体传送设备插入贮存器以提取一定体积的样本用于传送到另一个位置,如用移液管、毛细管、销工具或其他方法适当地用于从本贮存器提取样本。
注意,如果常规管的优点是它们提供的在可选择和可与相邻管分离方面的灵活性,那么反而将管配置以在其中包括可能是彼此不可分离的多个贮存器可能似乎是违反直觉的。然而,流体的一个理想的商业用途是相对快速且方便地构建剂量-反应曲线的能力,例如,其中该流体含有化合物,如药物。在本发明的示例性实施方式中,将多个浓度的流体存储在相同的管内的相应贮存器内可加快构建相同的测定(但是具有许多不同浓度的流体,如化合物或药物)的过程,而不需要单独回收多个可分离的管。附加地,因为剂量-反应曲线可以适当地使用声学,利用相对少量的相同的化合物或药物而构建,任何给定浓度的该化合物的消耗可能是相对小的。在一些实施方式中,将多种浓度的该化合物置于相同的管中可以简化回收,因为该管的回收和制备合适地可以提供多个浓度,例如浓度为4。附加地,这种管配置可以更好地利用存储空间,因为它与另外使用其中仅具有单个贮存器的类似管可以实现的相比,在相同的空间中提供了一些浓度倍数,例如浓度数量的4X。
附加地,本管可选地可彼此集合(如彼此堆叠)地存储起来。例如,在一些实施方式中,本管的高度可以比在其中存储流体所要求的大,这可能有利于堆叠。例如,本管可被配置以便接收帽盖,以及一只管上该帽盖的顶部可被适当地配置以与另一只管的底部接合,例如与另一只管的底部互锁。在一些实施方式中,可以与本管互锁的管其中也可以具有多个贮存器,从而可进一步实现使用单个回收动作得以回收的流体的数量的倍增。在一个说明性实施方式中,两个堆叠的管各自可包括限定在其中的四个贮存器,并且每个这种贮存器可以包括不同浓度的流体。因此,回收这种堆叠可一次回收八个流体浓度,从而有利于对基于单一回收的8点剂量反应的从容的准备。注意,任何合适的数量和类型的管可以混合并相互匹配。例如,给定的堆叠可包括任何期望数量的在其中包括多个贮存器(例如,在其中包括四个贮存器)的管,可以包括任何期望数量的在其中包含不同数目的贮存器(例如,在其中包括两个贮存器)的管,以及可包括任何期望数量的在其中仅包括单个贮存器的管。例如,一些现有的存储系统最初可能已被设计成容纳大型管的阵列,但是可以被适当地用来允许存储期望数量的带有帽盖的本管的每个的堆叠阵列,例如,两个或更多;或者三个或更多;或者四个或更多;或者五个或更多个;甚或十个或更多的本管的堆叠,其中一个或多个这种管可以包括多个贮存器,例如四个贮存器。
注意,可以在本样本管内提供任何合适数量的贮存器,并且可以将任何合适的一种或多种流体存储在一个或多个这种贮存器内。例如,如上面所指出的,这种流体可以具有不同浓度的化合物,例如药物。稀释序列可包含任何理想的浓度范围。例如,在一些实施方式中,可以在半对数步骤中提供各种浓度。然而,应该理解的是,浓度可以被提供于10X步骤中,并且可以通过将1滴以及3滴用来填充该管中浓度全对数步骤之间的中间半对数步骤,被用于16点,半对数步骤中。
相应地,在其中具有多个贮存器的本管(容器)可以合适地便于最初可能已被设计以与较大的管一起使用的现有管存储设备在本管的存储和回收方面的用途,以及因此可提高存储效率和剂量反应构建的实用性,以及其他可能的应用。
图6A-6B是根据本发明的一些实施方式,示出大致圆柱形的单个可回收的样本容器的简化图,该容器具有不止一个贮存器,其中该样本彼此分离;可选地包括该容器中贮存器的底部的厚度方面的声学上可区分的差异。这些图如同本文的其他图,仅仅是不应不适当地限制权利要求的范围的实例。本领域的普通技术人员将认识到许多变化、替代和修改。
图6A描绘了示例性容器600,其具有大体上圆柱形的形状(其在本文中也可被称为“大致”圆柱形的形状),例如具有大体上圆形的横截面。然而,应当理解的是,容器600的横截面适宜地可以具有其他几何形状,例如,可具有的横截面为大体上三角形;或者大体上矩形;或者大体上正方形;或者大体上五边形;或者大体上六角形;或者具有任何适当数量的侧边,以及实际上可以具有任何规则或不规则的形状。附加地,容器600的横截面可沿着长轴604而变化。例如,容器600可以是锥形的,例如,以使得容器600一端的横截面可以小于或大于容器600另一端的横截面。例如,如果容器600是使用模具形成的,那么这种锥形可以便于从该模具中移除容器600。
多个贮存器601可被限定在容器600内,例如,可以按平行于长轴604的方向沿着容器600的至少一部分延伸。优选地,贮存器601可具有大体上圆形的横截面。然而,应该可以理解的是,贮存器601的横截面适当地可具有其他几何形状,例如,可具有的横截面为大体上三角形;或者大体上矩形;或者大体上正方形;或者大体上五边形;或者大体上六角形;或具有任何适当数量的侧边,以及实际上可以具有任何规则或不规则的形状。附加地,一个或多个贮存器601的横截面可沿着长轴604而变化。例如,一个或多个贮存器601可以是锥形的,例如,以使得贮存器601一端的横截面可以小于或大于所述贮存器另一端的横截面。例如,如果贮存器601是使用模具形成的,那么这种锥形可以便于从该模具中移除容器600和贮存器601。应当理解的是,容器600可包括任何适当数量的贮存器601,例如,两个或更多;或者三个或更多;或者四个或更多;或者五个或更多;或者六个或更多;或者十个或更多的贮存器601。附加地,应当理解的是,容器600内的每个这种贮存器601可以具有独立于一个或多个其他的这种贮存器而选择的形状和尺寸。优选地,容器600内所限定的每个贮存器可被设计用于声波排出。附加地,每个贮存器601可选地可被配置以是声学上彼此可区分的,以便有利于容器600内对该贮存器的独特识别。例如,如图6B中所描绘,每个贮存器601可选地可以被配置为使得容器601的底部在相应的贮存器下方具有不同的厚度。例如,容器600的底部可在第一贮存器601下方具有厚度h1,并且可在第二贮存器601下方具有厚度h2。可选地可以使用这样不同的厚度,以便以下文参考图7更详细地描述的方式,识别容器600内的单个贮存器601,例如以便识别这种贮存器601内流体的浓度。
再次参考图6A,贮存器601各自分别可限定一定的体积,其被配置以接收流体,例如,声能可以被传送进入该流体以便排出流体的液滴。在示例性实施方式中,容器600具有10cm或更小;或6cm或更小;或2cm或更小;或1cm或更小;或1mm或更小;或100μm或更小的高度。在示例性实施方式中,容器600具有5cm或更小;或2cm或更小;或1cm或更小;或0.5cm或更小;或1mm或更小的直径。在示例性实施方式中,每个贮存器601独立地可以具有1cm或更小;或0.5cm或更小;或1mm或更小;或100μm或更小的直径。
在一些实施方式中,一个或多个该贮存器具有的体积不同于至少一个其他的该贮存器的体积。例如,该贮存器可以分别被配置以容纳体积彼此不同的流体。说明性地,体积的差异可以是显著的,例如,一个该贮存器可具有的体积比另一个该贮存器的体积大至少10%,例如,可具有的体积比另一个该贮存器的体积大至少50%,例如可具有的体积比另一个该贮存器的体积大至少100%,例如可具有的体积比另一个该贮存器的体积大至少400%。
优选地,用于提供容器600的材料与欲被分别包含在贮存器601内的一种或多种流体相容。因此,如果该贮存器601意欲包含有机溶剂(如乙腈),在乙腈中溶解或溶胀的聚合物将不适合用于形成容器600。类似地,意欲包含二甲亚砜(DMSO)的贮存器优选地与DMSO相容。对于水基流体,许多材料都适合于构建容器以及包括,但不限于陶瓷(如氧化硅和氧化铝)、金属(如不锈钢和铂),以及聚合物(如聚酯和聚四氟乙烯)。对于光敏性流体,该容器600可以由光学上不透明的材料构建,为了设备的基本上不受损的运作,该材料具有足够的声透明度。该容器600和其中的贮存器601可使用任何合适的技术(如模制、机械加工、铸造、挤压或三维印刷)来制备。如上所述,帽盖适当地可在稍后的时间被施加到该容器600,以便形成包围流体的封闭的容器。
图7是根据本发明的一些实施方式,示出结合声波排出系统,具有不止一个贮存器(其中样本彼此分离)的大致圆柱形的可回收的样本容器的简化图。
在图7中所描绘的实施方式中,尽管也可以使用其他的容器形状,容器700优选地是轴向对称的,例如圆柱形的,其具有从容器基部706向上延伸,在容器700内限定多个贮存器701并在开口707处终止的多个侧壁711。容器基部706的材料和厚度优选地被配置为使得声辐射可以被传输穿过其中并进入被分别包含在贮存器601内的流体中。附加地,如上文参照图6B所述的,容器基部706在每个贮存器701的下方的厚度可选地可以是不同的,以便于使用该声波排出系统识别这种贮存器的每个。例如,贮存器的底部反射出来的声音的飞行时间可用于将一个贮存器与另一个区分开来。例如,在第一贮存器之下,底部706可以具有可被设计为最薄的厚度h1;在第二贮存器之下,底部706可以具有比h1厚的厚度h2;在容器700内的任何其他贮存器之下,约按逆时针(或在任何其他期望的布置中)依次类推。当如下文更详细地描述的,该容器被呈现给声频排出器740时,基于来自贮存器701的底部的声反射的声纳测量可被用来确定该容器中的贮存器哪个是哪个并允许换能器本身相对于每个该贮存器居中。
在这方面,应当理解的是,声学上可读的识别和/或对齐标记的示例性优点,例如底部706在每个贮存器下方的不同厚度,是可以,例如使这种标记与被用于来自该容器的排出的相同的换能器相容并允许感测和致动由相同的设备或由类似的设备来执行,该设备在将记录或针对预先确定的配置重新定向该容器的传送站的外部。然而,替代性实施方式包括其他对齐标记,其可以不必是声学上可读取的,而是机械领域所公知的,例如键槽或使用光学标记(像条形码或基准)来确定该容器中孔的旋转取向和身份。应当理解的是,许多其他的图案或声学上可区分的特征将有可能适应孔的数量。
优选地,但不是必须的,容器基部706基本上是平的,被定向为基本上垂直于侧壁711的长轴,并且被配置以接收声波并将该声波传输到被布置在所选择的一个贮存器701内的流体703。例如,容器700可以被耦合到声频排出器740,该声频排出器包括用于生成声辐射的声辐射发生器741和用于将该声辐射聚焦在靠近表面704,待排出的液滴来源的流体703内的焦点处的声透镜743。该声辐射发生器包含通常由分析器共享的换能器742,例如压电元件。在所描绘的实施方式中,提供既用作控制器又用作分析仪的组件的组合单元745。例如,作为控制器运行时,该组合单元745可以为该压电元件742提供被转换成机械及声能的电能。或者,例如,作为分析仪的组件运行时,该组合单元可以接收并分析来自该换能器的电信号。该电信号的产生可以是该换能器对机械能和声能的吸收和转换的结果。可选地,组合单元745还被配置以便分析从贮存器701的底部反射的回声以便,例如基于这种回声的飞行时间识别这种贮存器的每个。附加地,以及与底部706在各个贮存器701下方的厚度是否变化无关,组合单元745可选地可被配置以便经由声纳找到每个贮存器701的中心。例如,声频排出器740可以包括运动系统(没有具体描绘),该系统被配置以相对于容器700移动声辐射发生器741、声透镜743和声耦合介质744,或者反之亦然。在相反不使每个贮存器701的位置对组合单元745来说是可得的(例如经由预编程)实施方式中,组合单元745可选地可被配置以便使用来自贮存器701的底部的回声识别每个贮存器701的中心,以及控制该运动系统以便相对于容器700移动声频排出器740,以便将声透镜743的焦点聚集在所需的贮存器701内的适当的点处。组合单元745进一步可被配置以便控制该运动系统,以便随后相对于容器700移动声频排出器740到,以便将声透镜743的焦点聚集在一个或多个不同的所需的贮存器701内的适当的点处,例如以便排出来自每个贮存器701的液滴。
如图7所示,声透镜743可包括具有用于聚焦声辐射的凹表面的单个固体件,但该透镜可以以本领域中已知的其他方式构造。声频排出器740从而可适于生成和聚焦声辐射以便在声耦合到容器700,从而声耦合到流体703时,排出来自表面704的流体的液滴。声辐射发生器741和透镜743可以作为单个控制器控制的单个单元起作用;或者它们可以依赖于设备的期望的性能而被独立地控制。通常,相对于多个排出器设计,优选单个排出器设计,因为液滴放置的精度以及液滴尺寸和速度的一致性通过单个的排出器更容易实现。
还有许多将该排出器740声耦合到每个个体贮存器,从而耦合到其中的流体的方法。一个这种方法是通过例如,如Lovelady等人的美国专利号4,308,547中所描述的直接接触,其中将用具有分段电极的半球形结晶构造的透镜浸没在待排出的流体中。上述专利进一步公开了该透镜可以位于该流体的表面上或以下。然而,当该排出器被用于排出多个容器或贮存器中的不同的流体时,这种用于将该透镜声耦合到流体的方法是不合需要的,因为为了避免交叉污染将需要反复清洗该透镜。清洗过程必然会延长每个液滴排出事件之间的过渡时间。此外,在这种方法中,流体在被从每个容器中移除时将附着到该排出器,这浪费了可能昂贵的或罕见的材料。
因此,一种示例性方法将是将该排出器声耦合到该容器而不使该排出器的任何部分(例如透镜743)接触待排出的任何流体。为此,排出器740可以适当地定位,受控且可重复地与容器700声耦合以分别排出来自其中的贮存器701的液滴,而不将该排出器浸没其中。
例如,该排出器和容器700之间的声耦合可以通过间接接触实现,如图7中所描绘。例如,声耦合介质744可被置于排出器740和容器700的基部706之间,该排出器和容器按彼此间预定的距离被放置。该声耦合介质744可以是与声透镜743和容器700的基部706两者共形接触的声耦合流体,优选地声均质材料。优选地,声耦合介质744基本上不含具有与流体介质本身不同的声学性能的材料。而且,优选的是声耦合介质744包括具有促进声辐射从声透镜743传输到底部表面706并进入容器700,而没有显著的声压和强度衰减的声学性能(例如声阻抗)的材料。例如,如图7中所描绘,声耦合介质744可将容器700耦合到声透镜743,使得由声辐射发生器741生成的声波由该透镜743引导到该声耦合介质744,该声耦合介质然后将该声波传输到该容器700中。例如,组合单元745可以控制运动系统(没有具体描绘)以便将透镜743聚焦在所选择的一个贮存器701下方。该声波优选地聚焦于所述贮存器701内流体703的表面704附近的焦点708处,以便排出该流体的至少一个液滴709。关于示例性声波排出系统及其用途的进一步的细节,请参见美国专利号6,938,995和7,900,505。
图8A-8C描绘了根据本发明的一些实施方式,用于单独或组合有其他容器(例如,与其他容器堆叠),存储其中带有多个贮存器的样本容器的示例性配置。例如,图8A描绘了一种示例性实施方式,在该实施方式中其中包括多个贮存器(例如四个贮存器)的样本容器可以与其他容器分开存储。图8B描绘了另一种示例性实施方式,其中一对样本容器(其各自独立地其中可以包括一个或多个贮存器,例如各自有四个贮存器)可以作为一个集合体(例如可以堆叠)存储在一起。图8C描绘了又一种示例性实施方式,其中三个样本容器(其各自独立地其中可以包括一个或多个贮存器,例如两个该容器中各自有四个贮存器,以及另一个该容器中有一个贮存器)可以作为一个集合体(例如可以堆叠)存储在一起。如上所述,这种集合(例如堆叠)可便于流体的有效存储、回收和分析。例如,在图8B所描绘的堆叠或图8C所描绘的堆叠中,堆叠内的各种贮存器可选地可以包括不同浓度的相同流体。因此,对这种堆叠之一的回收适当地可以回收这种浓度物,从而便于快速分析和声波排出,例如,可以便于剂量-反应曲线的快速制备。替代性地,给定的堆叠中该容器内的一个或多个该贮存器可存储彼此不相关的流体,以及就此而言,回收这种堆叠之一适当地可以回收这种无关的流体。如图8B-8C中可见,每个容器可选地可以包括帽盖,以及一个容器的该帽盖可与另一个容器的基部卡合,例如,可以互锁。
图9A示出了用于存储其中带有多个贮存器的大致圆柱形的容器的组合,如堆叠以进行存储和回收的示例性台架,以及图9B描绘了根据本发明的一些实施方式,用于单独容纳其中带有多个贮存器的大致圆柱形的容器以进行分析或声波排出的示例性台架。这些容器可以用一次性使用的密封件或可被打开以便于声传递的多用途盖子(帽盖)或多用途隔片的更优选的配备进行密封或加盖(加帽盖)而存储起来。优选地,但不是必须地,该容器和盖子是可与大致圆柱形的外部堆叠的。另外,该容器和盖子的卸垛、脱盖、再加盖和再堆叠可以以本领域的技术人员已知的各种方式执行,并且设想到的是,将来可能出现也可以与本发明一起用来便于该容器内材料的回收、堆叠或卸垛过程和保存的其他的方法。在图9A中所描绘的示例性实施方式中,其中具有多个贮存器的多个容器900可以堆叠并存储在被限定在台架901内的多个孔902的每个中。在所希望的时间,容器900的一个或多个堆叠可以被移除,然后在台架990内的相应空间内的该容器可以被处置(根据需要卸垛和脱盖)用于声学分析或排出。这种声学分析或排出之后,在被限定在台架901内的孔内的该容器然后可以根据需要被再堆叠和/或再加盖直到稍后时间。关于操纵容器的堆叠的合适的台架机构的例子,见,例如欧洲专利公开号EP 1348485,其全部内容通过引用被并入本文用于所有目的。
图10A-10B是根据本发明的一些实施方式,示出多个样本容器表面的示例性集合的简化图,该容器对应的密封件(或盖子或帽盖)作为链接组件与大致圆柱形的外部相堆叠以进行存储或回收,其中各孔中的浓度不同。在图10A所描绘的实施方式中,堆叠的配置中显示有3个样本容器,其中每个容器都有盖子以及该容器的复合外部是大致圆柱形的。如图10A的具体例子中所示的容器堆叠的回收显示出混合的容器堆叠,一个容器包含顶部单贮存器容器中一种化合物的被指定为1X的高浓度的溶液,以及多贮存器容器的每一个中该化合物的较低浓度的溶液,其中该浓度被指定为3X、10X等以反映稀释水平。这大致对应于浓度的半对数稀释步骤。有了这些容器,浓度的跨度为4个对数或1X至10,000X。应当理解的是,这些浓度物或任何其他所需的浓度物可以适当地以任何方式被布置在容器堆叠的各个孔中。例如,不同的配置示于图9A和9B中,其中一个可能更适合于在预先制作的系列稀释液中传送(如图9A)而另一个可能更适合于一个容器到另一个容器的稀释构建(如图9B)。例如,在一个说明性实施方式中,一个容器中孔的1份可以与另一个容器中孔的2份稀释剂混合以在如图10B中所示的说明性实施方式中的堆叠的两个较下部的容器之间构建1:3步骤。如图10B中用串行稀释系列对容器堆叠的回收可以,例如,在等体积的这些稀释系列的每个被转移到相应的检测孔时,促进4-对数跨度和半对数步骤检测的快速构建。然而用半对数步骤所描绘的,存储浓度的步骤可以合适地是不同的数目,更大或更小,如2或10。在10或完整的对数步骤的情况下,可以通过改变从该孔中转移出的量以填充半对数步骤而构建中间浓度。例如,如果该容器容纳对应于对数步骤,1X、10X、100X等的任何级别的浓度,那么具有半对数步骤的剂量反应检测可以通过不同数目的液滴的声传递,在一系列检测孔中得以构建。在这种例子中,来自1X浓度孔的液滴可以形成最高浓度检测孔,与1X液滴体积相同但转移自10X稀释液的3个液滴可以形成第2高浓度检测孔,与来自10X稀释液的前述液滴体积相同的1个液滴对应第3高浓度目的地检测孔,来自100X稀释液的3个液滴可形成下一检测孔,依此类推。应当理解的是,本领域的技术人员可以设计出浓度或稀释度不同的许多配置(例如,如上所述的偶数对数步骤;或其他稀释液),其中间值用各种体积填充以构建剂量反应检测。还设想到的是,该贮存器也可以用来携带稀释剂或对照样本或构建检测所需的其他材料。在一个例子中,给定的容器内或集合体(如容器的堆叠)内的样本可以彼此关联。例如,该关联可以来自分馏(如离心),液相色谱(LC)流出物,从患者中获得的样本的时间序列;或来自近亲的DNA样本,以及其他。
注意,在一些实施方式中,可能期望旋转本容器,以便将其中的贮存器安排在适当的位置用于声学分析或排出。用于这种安排的适当的方法,例如容器构建中几何特征的可读视觉方法,可以适当地适于与本容器一起使用。附加地,如上所述,一种允许孔的识别的途径是在该管中具有声学上可区分的特征。例如,这种特征可以存在于该容器的底部,并被设计成当该管被呈现给声读取器或传送设备时被检测到。一个优选的实施方式将是具有彼此厚度可测量地不同的一个或多个孔以提供关于该管中哪个孔是哪个的参考。然后可以使用声音在该管的底部和各贮存器的底部之间的飞行时间来确定该管内的贮存器的取向/身份(例如,它是1#、2#、3#还是4#贮存器)。这些可分离的多贮存器管的每个也可以设置有如本文其他地方,以及2014年1月14日提交的标题为“Sample Containers HavingIdentification Marks Embedded Therein and Being Adapted for AcousticEjections”的临时专利申请号61/927,395(其全部内容通过引用被并入本文用于所有目的)中更详细描述的识别标记。例如,图9B描绘了被布置在每个容器900上的示例性识别标记980。应当理解的是,这种识别标记的使用是纯粹可选的。
在本发明的一个非限制性方面,一种容器包括管状侧壁,其限定该容器的内表面和外表面。该管状侧壁包括第一区域和第二区域,其沿着该管状侧壁的长轴彼此相对布置。该容器进一步可以包括该第一区域内该管状侧壁四周的多个扇区处该管状侧壁内嵌入的识别标记。每个扇区具有一定宽度,以及该识别标记通过读取器查看该扇区的任意一个或多个是可机读的。说明性地,这种容器如上文参考图1A、1B、1C、2A、2B、2C、2D、3B、4A、4B、4C、5和9B所述。
在一些实施方式中,该识别标记包括被限定在该侧壁中的多个凹槽,该多个凹槽限定条形码。例如,该条形码可以包括一维条形码,并且该凹槽可以基本上垂直于该管状侧壁的长轴延伸。或者,例如,该条形码可以包括二维条形码,以及该凹槽可限定二维几何图案。该多个凹槽可以被限定在该容器的该内表面中。或者,该多个凹槽可以被限定在该容器的该外表面中。
在一些实施方式中,该识别标记包括根据几何图案的,该管状侧壁的可机读的纹理变化。例如,该可机读的纹理变化可以使用激光刻划、化学蚀刻、加热、燃烧或辐射或者转印粘合材料的一种或多种而形成。在一些实施方式中,该粘合材料具有与该管状侧壁相同的颜色。在一些实施方式中,该粘合材料具有与该管状侧壁不同的颜色。
在一些实施方式中,该识别标记限定条形码。例如,该条形码可以包括一维条形码。或者,例如,该条形码可以包括二维条形码。
在一些实施方式中,该容器进一步包括基本上垂直于该管状侧壁的该长轴而定向的基本上平坦的底部,该基本上平坦的底部被配置以接收声波并将该声波传输到布置在该第二区域内的流体。
在一些实施方式中,该第二区域中该管状侧壁的部分沿着该管状侧壁的该长轴是基本上平的,该基本上平的部分被配置以接收声波并将该声波传输到布置在该第二区域内的流体。
在一些实施方式中,该识别标记基本上仅被布置在该第一区域内。
在一些实施方式中,该管状侧壁包括相对于该第一区域和第二区域,沿着该管状侧壁的该长轴设置的第三区域,该第三区域被配置以接收帽盖。
在一些实施方式中,该识别标记被嵌入该容器的该内表面和该外表面之一内,并且每个扇区的宽度为该容器的该内表面和该外表面之一的圆周的约10%或更小。
在一些实施方式中,多个扇区彼此邻接。
一些实施方式进一步包括被贴附到该容器的该外表面的标签,该标签遮掩该扇区的至少一个。该标签遮掩该扇区的至少一个。该识别标记通过读取器查看该标签以及通过查看未被该标签遮掩的该扇区的任意一个或多个是可机读的,该标签与该扇区的该一个或多个彼此分离达该容器的该外表面的圆周约5%或更小。
任何这种容器可选地可包括限定在其中的多个贮存器。
根据本发明的另一个非限制性方面,一种用于制备容器的方法包括:提供管状侧壁,其限定该容器的内表面和外表面;该管状侧壁具有沿着该管状侧壁的长轴彼此相对布置的第一区域和第二区域。该方法进一步可以包括将识别标记嵌入该第一区域内该管状侧壁四周的多个扇区处的该管状侧壁内,每个扇区具有一定宽度,该识别标记通过读取器查看该扇区的任意一个或多个是可机读的。说明性地,这种方法如上文参考图3A和3B所述。说明性地,这种方法如上文参考图1A、1B、1C、2A、2B、2C、2D、3B、4A、4B、4C、5和9B所述。
通过任何这种方法制得的该容器可选地可包括限定在其中的多个贮存器。
根据本发明的另一个非限制性方面,一种大体上管状的容器包括限定在其中的多个贮存器。说明性地,这种容器如上文参考图6A、6B、7、8A、8B、8C、9A、9B、10A和10B所述。
在一些实施方式中,该大体上管状的容器适于被布置在该多个贮存器的至少一个该贮存器内的流体的声波排出。
在一些实施方式中,多个流体被分别布置在该多个贮存器的该贮存器内。可选地,该多个流体选自如下:来自同一患者的不同样本,来自患者的样本的不同级分,以及不同浓度的相同的化合物、化学品或药物。
在一些实施方式中,该贮存器使该多个流体彼此隔离。
在一些实施方式中,每个贮存器都包括底部,该贮存器的至少一个贮存器的底部包括相比该贮存器的至少一个其他贮存器的底部,声学上可区分的厚度差异。
在一些实施方式中,该大体上管状的容器适于使用非声学的液体操控方法提取被布置在该多个贮存器的至少一个该贮存器内的流体。在一些实施方式中,该非声学的液体操控方法基于固体传送设备插入该贮存器的一个。在一些实施方式中,该固体传送设备包括吸移管、毛细管或销工具。
在一些实施方式中,该多个贮存器包括三个或更多的贮存器。
在一些实施方式中,该大体上管状的容器的横截面是大体上圆形的。
在一些实施方式中,一个或多个该贮存器具有的体积不同于至少一个其他的该贮存器的体积。例如,该贮存器可以分别被配置以容纳体积彼此不同的流体。说明性地,体积的差异可以是显著的,例如,一个该贮存器可具有的体积比另一个该贮存器的体积大至少10%,例如,可具有的体积比另一个该贮存器的体积大至少50%,例如可具有的体积比另一个该贮存器的体积大至少100%,例如可具有的体积比另一个该贮存器的体积大至少400%。
在一些实施方式中,该大体上管状的容器包括长轴,该贮存器的每个按平行于该长轴的方向,沿着该容器的至少部分延伸。
在一些实施方式中,该容器沿着该长轴是锥形的。
任何这样大体上管状的容器可选地可以包括侧壁和该侧壁四周多个部分处该侧壁内嵌入的识别标记。
根据本发明的另一个非限制性方面,提供一种堆叠的多个大体上管状的容器,该大体上管状的容器的至少一个包括限定在其中的多个贮存器。说明性地,这种堆叠的多个大体上管状的容器如上文参考图8B、8C、9A、10A和10B所述。说明性地,这种容器如上文参考图6A、6B、7、8A、8B、8C、9A、9B、10A和10B所述。
在一些实施方式中,该堆叠的多个大体上管状的容器是可作为一组回收的。
在一些实施方式中,该大体上管状的容器的该至少一个适于将分别布置在该多个贮存器的该贮存器内的多个流体的声波排出。
可选地,任何这种大体上管状的容器的至少一个可选地可以包括侧壁和该侧壁四周多个部分处该侧壁内嵌入的识别标记。
根据本发明的另一个非限制性方面,一种方法包括从包括限定在其中的多个贮存器的大体上管状的容器中提取流体。说明性地,这种方法如上文参考图7所述。说明性地,这种容器如上文参考图6A、6B、7、8A、8B、8C、9A、9B、10A和10B所述。
在一些实施方式中,该提取包括声波排出该流体。
在一些实施方式中,该流体被布置在该多个贮存器的至少一个贮存器内。
在一些实施方式中,多个流体分别被布置在该多个贮存器的该贮存器内。可选地,该多个流体选自如下:来自同一患者的不同样本,来自患者的样本的不同级分,以及不同浓度的相同的化合物、化学品或药物。
在一些实施方式中,提取被布置在该多个贮存器的至少一个该贮存器内的流体包括使用非声学的液体操控方法。在一些实施方式中,该非声学的液体操控方法基于固体传送设备插入该贮存器的一个。在一些实施方式中,该固体传送设备包括吸移管、毛细管或销工具。
在一些实施方式中,一个或多个该贮存器具有的体积不同于至少一个其他的该贮存器的体积。例如,该贮存器可以分别被配置以容纳体积彼此不同的流体。说明性地,体积的差异可以是显著的,例如,一个该贮存器可具有的体积比另一个该贮存器的体积大至少10%,例如,可具有的体积比另一个该贮存器的体积大至少50%,例如可具有的体积比另一个该贮存器的体积大至少100%,例如可具有的体积比另一个该贮存器的体积大至少400%。
在一些实施方式中,每个贮存器都包括底部,该贮存器的至少一个贮存器的底部包括相比该贮存器的至少一个其他贮存器的底部,声学上可区分的厚度差异。
一些实施方式进一步包括将该贮存器的该至少一个贮存器与该贮存器的该至少一个其他贮存器在声学上区分开来。
在一些实施方式中,该贮存器使该多个流体彼此隔离。
在一些实施方式中,该多个贮存器包括三个或更多的贮存器。
在一些实施方式中,该大体上管状的容器的横截面是大体上圆形的。
在一些实施方式中,该大体上管状的容器包括长轴,该贮存器的每个按平行于该长轴的方向,沿着该容器的至少部分延伸。
在一些实施方式中,该容器沿着该长轴是锥形的。
可选地,任何这种方法的该大体上管状的容器可选地可以包括侧壁和该侧壁四周多个部分处该侧壁内嵌入的识别标记。
根据本发明的另一个非限制性方面,一种方法包括将堆叠的多个大体上管状的容器作为一组回收,该大体上管状的容器的至少一个包括限定在其中的多个贮存器。说明性地,这种方法如上文参考图8B、8C、9A、10A和10B所述。说明性地,这种容器如上文参考图6A、6B、7、8A、8B、8C、9A、9B、10A和10B所述。
在一些实施方式中,该大体上管状的容器的该至少一个适于被布置在该多个贮存器的至少一个该贮存器内的至少一个流体的声波排出。
可选地,任何这种方法的该大体上管状的容器可选地可以包括侧壁和该侧壁四周多个部分处该侧壁内嵌入的识别标记。
本文提及的所有专利、专利申请和出版物通过引用被全部并入本文以用于所有目的。然而,当含有一个或多个明确的定义的专利、专利申请或出版物通过引用被并入时,那些明确的定义应理解为适用于其中发现有该一个或多个明确的定义的所并入的专利、专利申请或出版物,但不适用于本申请的正文的其余部分,特别不适用于本申请的权利要求书。
尽管已经对本发明的具体实施方式进行了描述,但本领域的技术人员将理解的是,有与所描述的实施方式等效的其他实施方式。相应地,将理解的是,本发明既不受具体的所描绘的实施方式,也不受所附的权利要求书的范围的限制。

Claims (81)

1.一种容器,其包括:
管状侧壁,其限定该容器的内表面和外表面,该管状侧壁具有沿着该管状侧壁的长轴彼此相对布置的第一区域和第二区域;以及
识别标记,其被嵌入该第一区域内该管状侧壁四周的多个扇区处该管状侧壁内,每个扇区具有一定宽度,该识别标记通过读取器查看该扇区的任意一个或多个是可机读的。
2.权利要求1所述的容器,其中该识别标记包括被限定在该侧壁中的多个凹槽,该多个凹槽限定条形码。
3.权利要求2所述的容器,其中该条形码包括一维条形码以及其中该凹槽基本上垂直于该管状侧壁的该长轴延伸。
4.权利要求2所述的容器,其中该条形码包括二维条形码以及其中该凹槽限定二维几何图案。
5.权利要求2所述的容器,其中该多个凹槽被限定在该容器的该内表面中。
6.权利要求2所述的容器,其中该多个凹槽被限定在该容器的该外表面中。
7.权利要求1所述的容器,其中该识别标记包括根据几何图案的,该管状侧壁的可机读的纹理变化。
8.权利要求7所述的容器,其中该可机读的纹理变化使用激光刻划、化学蚀刻、加热、燃烧或辐射或者转印粘合材料的一种或多种而形成。
9.权利要求8所述的容器,其中该粘合材料具有与该管状侧壁相同的颜色。
10.权利要求8所述的容器,其中该粘合材料具有与该管状侧壁不同的颜色。
11.权利要求1所述的容器,其中该识别标记限定条形码。
12.权利要求11所述的容器,其中该条形码包括一维条形码。
13.权利要求11所述的容器,其中该条形码包括二维条形码。
14.权利要求1所述的容器,其进一步包括基本上垂直于该管状侧壁的该长轴而定向的基本上平坦的底部,该基本上平坦的底部被配置以接收声波并将该声波传输到布置在该第二区域内的流体。
15.权利要求1所述的容器,其中该第二区域中该管状侧壁的部分沿着该管状侧壁的该长轴是基本上平的,该基本上平的部分被配置以接收声波并将该声波传输到布置在该第二区域内的流体。
16.权利要求1所述的容器,其中该识别标记基本上仅被布置在该第一区域内。
17.权利要求1所述的容器,其中该管状侧壁包括相对于该第一区域和第二区域,沿着该管状侧壁的该长轴设置的第三区域,该第三区域被配置以接收帽盖。
18.权利要求1所述的容器,其中该识别标记被嵌入该容器的该内表面和该外表面之一内,以及其中每个扇区的宽度为该容器的该内表面和该外表面之一的圆周的约10%或更小。
19.权利要求1所述的容器,其中多个扇区彼此邻接。
20.权利要求1所述的容器,其进一步包括被贴附到该容器的该外表面的标签,该标签遮掩该扇区的至少一个,该识别标记通过该读取器查看该标签以及通过查看未被该标签遮掩的该扇区的任意一个或多个是可机读的,该标签与该扇区的该一个或多个彼此分离达该容器的该外表面的圆周约5%或更小。
21.权利要求1-20任一项所述的容器,其包括限定在其中的多个贮存器。
22.一种用于制备容器的方法,该方法包括:
提供管状侧壁,其限定该容器的内表面和外表面;该管状侧壁具有沿着该管状侧壁的长轴彼此相对布置的第一区域和第二区域;以及
将识别标记嵌入该第一区域内该管状侧壁四周的多个扇区处的该管状侧壁内,每个扇区具有一定宽度,该识别标记通过读取器查看该扇区的任意一个或多个是可机读的。
23.权利要求22所述的方法,其中嵌入该识别标记包括移除该侧壁的部分以便在该侧壁中限定多个凹槽,该多个凹槽限定条形码。
24.权利要求23所述的方法,其中该条形码包括一维条形码以及其中该凹槽基本上垂直于该管状侧壁的该长轴延伸。
25.权利要求23所述的方法,其中该条形码包括二维条形码以及其中该凹槽限定二维几何图案。
26.权利要求23所述的方法,其包括将该多个凹槽限定在该容器的该内表面中。
27.权利要求23所述的方法,其中将该多个凹槽被限定在该容器的该外表面中。
28.权利要求22所述的方法,其中该识别标记包括根据几何图案的,该管状侧壁的可机读的纹理变化。
29.权利要求28所述的方法,其包括使用激光刻划、化学蚀刻、加热、燃烧或辐射或者转印粘合材料的一种或多种而形成该可机读的纹理变化。
30.权利要求29所述的方法,其中该粘合材料具有与该管状侧壁相同的颜色。
31.权利要求29所述的方法,其中该粘合材料具有与该管状侧壁不同的颜色。
32.权利要求22所述的方法,其中该识别标记包括条形码。
33.权利要求32所述的方法,其中该条形码包括一维条形码。
34.权利要求32所述的方法,其中该条形码包括二维条形码。
35.权利要求22所述的方法,其进一步包括布置基本上垂直于该管状侧壁的该长轴的基本上平坦的底部,以及传输声波通过该基本上平坦的底部并进入被布置在该第二区域内的流体。
36.权利要求22所述的方法,其进一步包括限定该第二区域中该管状侧壁的部分沿着该管状侧壁的该长轴是基本上平的,以及传输声波通过该基本上平的部分并进入被布置在该第二区域内的流体。
37.权利要求22所述的方法,其中该识别标记基本上仅被布置在该第一区域内。
38.权利要求22所述的方法,其中该管状侧壁包括相对于该第一区域和第二区域,沿着该管状侧壁的该长轴设置的第三区域,该第三区域被配置以接收帽盖。
39.权利要求22所述的方法,其中该识别标记被嵌入该容器的该内表面和该外表面之一内,以及其中每个扇区的宽度为该容器的该内表面和该外表面之一的圆周的约10%或更小。
40.权利要求22所述的方法,其中多个扇区彼此邻接。
41.权利要求22所述的方法,其进一步包括将标签贴附到该容器的该外表面,该标签遮掩该扇区的至少一个,该识别标记通过该读取器查看该标签以及通过查看未被该标签遮掩的该扇区的任意一个或多个是可机读的,该标签与该扇区的该一个或多个彼此分离达该容器的该外表面的圆周约5%或更小。
42.权利要求22-41任一项所述的方法,其中该容器包括限定在其中的多个贮存器。
43.一种大体上管状的容器,其包括限定在其中的多个贮存器。
44.权利要求43所述的大体上管状的容器,其适于将布置在该多个贮存器的至少一个该贮存器内的流体的声波排出。
45.权利要求44所述的大体上管状的容器,其中多个流体被分别布置在该多个贮存器的该贮存器内,以及其中该多个流体选自如下:来自同一患者的不同样本,来自患者的样本的不同级分,以及不同浓度的相同的化合物、化学品或药物。
46.权利要求44所述的大体上管状的容器,每个贮存器都包括底部,该贮存器的至少一个贮存器的底部包括相比该贮存器的至少一个其他贮存器的底部,声学上可区分的厚度差异。
47.权利要求45所述的大体上管状的容器,其中该贮存器使该多个流体彼此隔离。
48.权利要求43所述的大体上管状的容器,其适于使用非声学的液体操控方法提取被布置在该多个贮存器的至少一个该贮存器内的流体。
49.权利要求48所述的大体上管状的容器,其中该非声学的液体操控方法基于固体传送设备插入该贮存器的一个。
50.权利要求49所述的大体上管状的容器,其中该固体传送设备包括吸移管、毛细管或销工具。
51.权利要求43所述的大体上管状的容器,其中一个或多个该贮存器具有的体积不同于至少一个其他的该贮存器的体积。
52.权利要求51所述的大体上管状的容器,其中一个或多个该贮存器具有的体积比另一个该贮存器的体积大至少10%。
53.权利要求43所述的大体上管状的容器,该多个贮存器包括三个或更多的贮存器。
54.权利要求43所述的大体上管状的容器,该大体上管状的容器的横截面是大体上圆形的。
55.权利要求43所述的大体上管状的容器,其包括长轴,该贮存器的每个按平行于该长轴的方向,沿着该容器的至少部分延伸。
56.权利要求45所述的大体上管状的容器,其中该容器沿着该长轴是锥形的。
57.权利要求43-56任一项所述的大体上管状的容器,其包括管状侧壁和该管状侧壁四周多个扇区处该侧壁内嵌入的识别标记。
58.一种堆叠的多个大体上管状的容器,该大体上管状的容器的至少一个包括限定在其中的多个贮存器。
59.权利要求58所述的堆叠的多个大体上管状的容器,其是可作为一组回收的。
60.权利要求58所述的堆叠的多个大体上管状的容器,该大体上管状的容器的该至少一个适于将分别布置在该多个贮存器的该贮存器内的多个流体的声波排出。
61.权利要求58-60任一项所述的堆叠的多个大体上管状的容器,该大体上管状的容器的至少一个包括管状侧壁和该管状侧壁四周多个扇区处该侧壁内嵌入的识别标记。
62.一种方法,其包括从包括限定在其中的多个贮存器的大体上管状的容器中提取流体。
63.权利要求62所述的方法,其中该提取包括声波排出该流体。
64.权利要求62所述的方法,其中该流体被布置在该多个贮存器的至少一个贮存器内。
65.权利要求64所述的方法,其中多个流体分别被布置在该多个贮存器的该贮存器内,以及其中该多个流体选自如下:来自同一患者的不同样本,来自患者的样本的不同级分,以及不同浓度的相同的化合物、化学品或药物。
66.权利要求62所述的方法,其中提取被布置在该多个贮存器的至少一个该贮存器内的流体包括使用非声学的液体操控方法。
67.权利要求66所述的方法,其中该非声学的液体操控方法基于固体传送设备插入该贮存器的一个。
68.权利要求67所述的方法,其中该固体传送设备包括吸移管、毛细管或销工具。
69.权利要求62所述的方法,其中一个或多个该贮存器具有的体积不同于至少一个其他的该贮存器的体积。
70.权利要求69所述的方法,其中一个或多个该贮存器可具有的体积比另一个该贮存器的体积大至少10%。
71.权利要求62所述的方法,每个贮存器都包括底部,该贮存器的至少一个贮存器的底部包括相比该贮存器的至少一个其他贮存器的底部,声学上可区分的厚度差异。
72.权利要求62所述的方法,其进一步包括将该贮存器的该至少一个贮存器与该贮存器的该至少一个其他贮存器在声学上区分开来。
73.权利要求65所述的方法,其中该贮存器使该多个流体彼此隔离。
74.权利要求62所述的方法,该多个贮存器包括三个或更多的贮存器。
75.权利要求62所述的方法,该大体上管状的容器的横截面是大体上圆形的。
76.权利要求62所述的方法,该大体上管状的容器包括长轴,该贮存器的每个按平行于该长轴的方向,沿着该容器的至少部分延伸。
77.权利要求62所述的方法,其中该容器沿着该长轴是锥形的。
78.权利要求62-77任一项所述的方法,该大体上管状的容器包括管状侧壁和该管状侧壁四周多个扇区处该侧壁内嵌入的识别标记。
79.一种方法,其包括将堆叠的多个大体上管状的容器作为一组回收,该大体上管状的容器的至少一个包括限定在其中的多个贮存器。
80.权利要求79所述的方法,该大体上管状的容器的该至少一个适于将布置在该多个贮存器的至少一个该贮存器内的至少一个流体的声波排出。
81.权利要求79所述的方法,该大体上管状的容器的至少一个包括管状侧壁和该管状侧壁四周多个扇区处该侧壁内嵌入的识别标记。
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