CN107257713B - 用于分析仪器的瓶子隔室 - Google Patents

Abstract

一种用于分析仪器的瓶子隔室(1、21)，所述瓶子隔室包括框架(3)和管(7、24)，所述框架(3)具有用于盛放液体的瓶子(10、23)的位置(4)；所述管(7、24)用于通过分析仪器从位于所述位置的瓶子中抽吸液体，其特征在于，所述瓶子隔室(1、21)包括手柄机构(2、22)，所述手柄机构(2、22)被能够转动地连接到所述框架(3)，所述手柄机构在打开位置时允许进入所述位置(4)以便插入和移除瓶子(10、23)，并且在关闭位置时阻止进入所述位置，并且用于抽吸液体的所述管(7、24)被连接到所述手柄机构，从而当所述手柄机构被转动到所述打开位置时，所述管的端部同时地从位于所述位置的瓶子处移开，并且当所述手柄机构被转动到所述关闭位置时，所述管的端部同时地移动进入位于所述位置的瓶子内部。

Description

用于分析仪器的瓶子隔室

技术领域

本发明涉及一种用于分析仪器使用的消耗液体的分析仪器的瓶子隔室。

背景技术

分析仪器在它们的分析过程中使用不同种类的液体。所使用的液体包括不同类型的试剂液体，例如有机溶剂和弱酸，以及例如洗涤液。所使用的液体也对分析仪器使用的材料提出了要求，从而接触液体的部分承受连续接触但不溶解任何物品到液体中。

分析仪器中使用的液体通常容纳在瓶子中并且在分析仪器中插入到为瓶子保留的腔室中。插入过程通常要求移除已使用的液体瓶子，打开新的液体瓶子，以及将新瓶子设置在分析仪器中并且一起设置从瓶子抽吸液体的抽吸管。这个替换和插入过程常常是耗时的，并且当其放置在其位置时，被从使用过的液体瓶子和/或新瓶子移除的抽吸管溅出的液滴弄脏，这可能产生危险的化学问题。进一步地，替换过程也可能使可能的污染物进入分析器系统中。

在这个问题的一个已知解决方案中，瓶子隔室可以使用可竖直地滑动的窗口封闭瓶子隔室，其中窗口的移动结合抽吸管的插入和移除。在这个实施方式中，窗口通过竖直向上滑动窗口来打开，这同时竖直向上移动抽吸管并且从使抽吸管从位于瓶子隔室中的液体瓶子移出。并且当新液体瓶子插入瓶子隔室时，通过竖直向下滑动窗口产生的窗口的闭合也在新瓶子内部竖直移动抽吸管。这种类型的解决方案使用在IIIumina lnc.的MiSeq桌面定序器。然而，这个解决方案产生新的问题，例如它要求显著更大的空间用于竖向运动，并且当瓶子在下面被移除时，升起的抽吸管能够将液滴滴入瓶子隔室中。

分析错误和不正确的结果的其它根源可能由分析过程中使用的不适当的液体产生。由于不正确的分析结果，这危及了病人的安全。

发明内容

FDA(美国食品药品监管局)和MDD/IVD标准ISO13485要求通过体外诊断(IVD)仪器生成的病人结果必须能够追溯到原始病人样本和分析器系统的所有在分析方面关键的部件，包括在分析过程中使用的液体消耗品和一次性用品。

在本发明的上下文中，微生物学实验室具有用于不同种类的样品类型的几个房间或实验室。这些房间也根据处理的生物制剂的生物安全等级(BSL)分类成BSL-1、BSL-2、BSL-3和BSL-4。许多危险的微生物，例如分枝杆菌，被BSL-3等级的实验室中被处理，并且非危险的微生物在BSL-1等级实验室中被处理。来自这些实验室的样本转移到用于分析的单独的分析室中，分析室装配有适当的分析仪器，服务几种不同的实验室房间。

一般地，待分析的样本在位于BSL房间或者多个房间的样本制备站中制备。样本制备站包括便于将主样本(例如菌落)从原始样本介质(例如蒸化器板、血培养基瓶)以进一步减少错误的人机工程学的方式移动到样本容器的仪器。

作为示例，蒸化器板中的主样本被带到样本制备站，并且存储在条形码、射频识别标签(RFID)或其它介质中的主样本的识别数据被使用适当的阅读器读到样本制备站。一旦确认接收了输入数据，例如通过视频或音频信号，使用取样工具从主样本获得标本样本，并且主样本返回它的存储处。接着采用取样容器，并且当主样本完成时，它的识别数据被使用适当的阅读器读到样本制备站。然后，取样工具中的样本被插入样本容器中，并且例如通过扭转样本工具，通过拆卸容纳样本容器内部的样本的取样工具的端部，样本被转移到样本容器中。取样工具的剩余部分被抛弃，并且样本容器的帽或盖被封闭。样本容器和样本一起放置在沿着适当的方向位于样本制备站中的样本容器的空置位置中。样本制备站检测新插入的样本容器在样本容器架中的位置，并且将从主样本获得的识别数据和新样本容器连接到样本容器架中的样本容器的位置。

当样本容器架包含所需要数量的样本容器时，样本容器架从样本容器制备站移除。在一个示例中，移除动作还触发样本容器架中的锁定机构。当锁定被触发时，锁定机构防止位于样本容器架中的一些样本容器被移除。样本容器架然后插入到分析仪器中，插入动作可选地释放样本容器架中的锁定机构，允许样本容器从样本容器架移除以进行分析操作。

获得的分析结果连接到来自样本制备站的样本的识别数据，从而每个分析结果能够追溯到单一样本。

本发明提供一种在上述过程中使用的分析仪器的瓶子隔室，瓶子隔室的使用极大地简化液体插入过程并保证液体的适当设置，以及降低插入过程期间液体被污染和溅出的可能性。本发明也要求使用正确的和适当制备的液体，这提供了分析结果的精度和可追溯性。

在本发明的上下文中，特征“瓶子隔室”和有关“瓶子液体”或者“液体瓶子”按照它们最宽泛的含义进行解释，并且尤其是“瓶子”特征被解释为包括使用任意合适的材料制造的任意合适的液体容器，例如瓶子、罐、袋、缸、纸盒和白铁桶，在这里，任意合适的材料例如是金属、玻璃或塑料材料。

本发明的用于分析仪器的瓶子隔室包括框架，框架具有用于在分析仪器的操作中使用的液体瓶子的位置；用于由分析仪器从供瓶子用的位置处的瓶子抽吸液体的管；手柄机构，手柄机构可转动地连接到框架，其中手柄机构位于打开位置时允许进入用于插入和移除瓶子的位置，并且位于关闭位置时阻止进入用于瓶子的位置，并且用于抽吸液体的管连接到手柄机构，从而当手柄机构被转动到打开位置时，管的端部同时从位于用于瓶子的位置处的瓶子移开，并且当手柄机构被转动到关闭位置时，管的端部同时移动进入位于用于瓶子的位置处的瓶子的内部。因而，简单地通过转动手柄机构到打开位置，已经使用的液体的瓶子能够被移除，并且新的瓶子能够被插入，并且一旦手柄在更换瓶子后转到关闭位置，液体能够由分析仪器抽吸。

在本发明的瓶子隔室的实施方式中，用于从瓶子抽吸液体的管穿过并且连接到盖，在手柄机构的关闭位置中的盖定位在用于瓶子的位置处的瓶子的开口的顶部处。当瓶子隔室的手柄机构位于关闭位置时，盖阻止瓶子中的液体蒸发，但优选仍然允许空气进入瓶子。盖可以用圆锥件替换，在手柄机构的关闭位置中的圆锥件定位在用于瓶子的位置中的瓶子的开口的区域中，特别是在瓶子的开口用密封件覆盖的情况下。在这种情形中，密封件是用于覆盖瓶子的开口的构件，优选气密地覆盖瓶子的开口。密封件可以是箔片、薄膜、贴纸或者例如合适材料制成的类似构件。在瓶子填充后，密封件一般地固定到瓶子。

在本发明的瓶子隔室的实施方式中，手柄机构包括盖，或者是形成为盖，当手柄机构位于关闭位置时，盖基本上完全覆盖在用于瓶子的位置处的瓶子。这个实施方式保持针状件对使用者是隐藏的，这增加了使用者的安全性以及针状件的无菌。

在本发明的瓶子隔室的实施方式中，位于用于瓶子的位置处的瓶子处于倾斜姿态。瓶子的倾斜姿态允许瓶子中的液体聚集在瓶子的底部的一端处，尤其是当瓶子中的液体体积很小时，从而在需要更换以前，瓶子能够被更彻底地排空。

在本发明的瓶子隔室的实施方式中，瓶子隔室包括内部存储容器，内部存储容器用于从用于瓶子的位置处的瓶子抽吸的液体。这允许分析仪器存储从瓶子到中间存储器的一定量的液体，从而空的瓶子可以在不中断分析仪器的操作的条件下进行更换。

在本发明的瓶子隔室的实施方式中，瓶子隔室包括RFID读写器，RFID读写器用于读取位于用于瓶子的位置中的瓶子内的RFID标签。利用这个实施方式，关于容纳在具有RFID标签的瓶子中的液体的信息能够直接读取到分析仪器，不需要任何手动输入，这提高了适用性和结果的可追溯性。进一步地，利用RFID写入能力，分析仪器能够给已经使用的瓶子贴上已经使用的标签，从而再次填充有无效液体的瓶子可能不被使用，以便提高分析仪器的品质和病人的安全。这个实施方式还阻止没有RFID标签的瓶子或者具有不正确的RFID标签的瓶子投入使用。

在本发明的瓶子隔室的实施方式中，用于从瓶子抽吸液体的管的至少端部是用例如铝、不锈钢或者耐酸钢的金属制成的。这允许管的端部基本上不弯曲地穿透瓶子的密封件，并因而具有密封件的瓶子与瓶子隔室的使用，不需要在将瓶子插入到瓶子隔室中之前移除密封件。用于管的端部的其它合适材料例如是玻璃、塑料(例如PTFE

PEEK(polyester ketone，聚酯甲酮)或者PP(聚丙烯)或者陶瓷。然而，应当注意的是，在优选实施方式中，端部是针状的，以便利平滑穿透密封件，并且例如柔性塑料管之类的不适合用作管，必须能够基本上不弯曲地穿透箔片。在一个实施方式中，管是用涂敷有较软材料的刚性的、硬质材料制成的。

在本发明的瓶子隔室的实施方式中，瓶子隔室包括适当的锁定机构，例如螺线管锁，用于在它的打开位置和/或关闭位置处锁定手柄机构。在打开位置锁定阻止瓶子隔室的闭合，而未经批准的液体瓶子位于瓶子隔室中，并因而污染管道。只有在放置于瓶子隔室中的液体瓶子已经被识别并且其中包含的液体被证实之后，锁定机构才优选解除它的锁定，这也阻止瓶子隔室在空的时候关闭。在关闭位置的锁定允许更早地阻止对瓶子的更换以及在使用分析仪器期间任何非理想地进入瓶子隔室。锁定功能也能够通过使用例如伺服电机等的合适的促动器，自动打开和关闭瓶子隔室的操作来获得。

在本发明的瓶子隔室的实施方式中，瓶子隔室是IVD(体外诊断)分析仪器的瓶子隔室。

限定本发明的瓶子隔室的特征在权利要求1中更准确地提出。从属权利要求提出本发明的有利的特征与实施方式。

附图说明

下面，在示例的意义上，参照附图更详细地解释示例性实施方式和它的优点。附图中：

图1A-1C显示本发明的瓶子隔室的实施方式；

图2显示本发明的瓶子隔室的替代实施方式；以及

图3A-3D显示本发明的瓶子隔室的另一替代实施方式。

具体实施方式

图1A显示本发明的瓶子隔室1的实施方式，其中，瓶子隔室1具有手柄机构2，并且图1中手柄机构2处于打开位置。

瓶子隔室1包括框架3，手柄机构2可动地连接到框架3。框架3包括用于分析过程中使用的液体瓶子的位置4。

在瓶子隔室1的框架3中设置RFID读写器5，用于从位于将插入位置4中的液体瓶子内的RFID标签读取信息，和用于输入信息到液体瓶子的RFID标签。

手柄机构2包括手柄6，用于操作手柄机构，即转动手柄机构到打开位置或关闭位置。手柄机构2还包括曲线形金属管7，金属管7连接到手柄机构的相对于手柄6的相反端部，并且金属管7用于从位于瓶子隔室1的位置4中的液体瓶子抽吸液体。在金属管7上和周围定位和连接盖8。

瓶子隔室1还包括被连接到框架3的中间存储容器9。

在图1B中，液体瓶子10插入瓶子隔室1的位置4中，而手柄机构2处于打开位置。液体瓶子10用密封构件密封它的开口，以便在插入过程中阻止被容纳在液体瓶子10中的液体溅出和溢出。

在图1C中，瓶子隔室1的手柄机构2通过向下按压手柄6而转到关闭位置中。在将手柄机构2转到关闭位置过程中，抽吸管7还转向瓶子10并且管的端部穿透瓶子的密封件，并设置在瓶子的内部，从而来自瓶子的液体能够通过它进行抽吸。连接到管7的盖8跟随管的运动，并且将盖8本身设置在瓶子10的开口的顶部上，以便阻止瓶子内部的液体蒸发，但仍然允许空气进入瓶子。在图1C的位置中，为所需要的分析过程，瓶子隔室1有准备地提供分析仪器来自瓶子10的液体。

当液体被从瓶子隔室1中的新插入的液体瓶子10抽吸时，液体首先泵送到中间存储器9，液体在中间存储器9被分析仪器使用。因而，当瓶子10被排空时，分析仪器向使用者通知更换瓶子的需求，但能够仍然继续分析过程，而不中断使用中间存储器9。

当液体的新瓶子10放置在瓶子隔室1中的瓶子的位置4处时，RFID读写器5从位于瓶子中的RFID标签向分析器系统读取信息。这个信息可包括例如瓶子10中包含的液体的类型和液体的数量。因而，信息直接输入到分析器系统，从而不需要额外的用户动作，例如使用相关工具读取条形码。进一步地，当瓶子隔室1中的瓶子10排空时，RFID读写器5将这个信息添加到瓶子的RFID标签，从而相同的瓶子可能不被无效液体再次填充。这提高了病人的安全，因为分析器系统只允许有效液体的使用。

图中所示和上面讨论的瓶子隔室1的实施方式优选是IVD分析仪器的瓶子隔室，但可使用在分析过程期间需要使用液体的其它分析仪器。

图2显示本发明的瓶子隔室1的变型实施方式，其中图1A-1C的实施方式的盖8用固定且围绕管7的圆锥件11替换，从而当手柄6位于关闭位置时，如图2所示，圆锥件位于瓶子10的开口的区域中。

图2的这个实施方式最好使用包括密封件12的瓶子10，其中密封件12覆盖且密封瓶子的开口。圆锥件11有效地覆盖由管7的端部形成的密封件12中的开口，当手柄6从打开位置移动到关闭位置因而引起管穿透位于瓶子隔室1中的瓶子10的密封件。圆锥形11仍然允许空气进入瓶子10，从而当液体从瓶子内侧抽吸时，在瓶子内侧部能形成低压。

图3A-3D显示本发明的另一替代实施方式，其中图3A示出瓶子隔室处于打开位置，其中以截面示出盖部，图3B示出瓶子隔室处于关闭位置，其中以截面示出盖部，图3C示出没有盖部的瓶子隔室的放大图，其中管插入瓶子中，以及图3D示出瓶子隔室处于关闭位置。

在图3A-3D的实施方式中，瓶子隔室21包括手柄机构22，手柄机构22包括或者形成为大体上覆盖到瓶子23的入口的盖子，当手柄机构处于密封位置时，定位在用于在瓶子隔室中瓶子的位置中。

此外，在这个实施例中，管子24也由手柄机构22的盖子盖着，手柄机构22在变换瓶子23时防护使用者远离管子，这样将增加管子的无菌并且排除使用者进入管子自身。

这一点可以从图3B看出，在此实施例中，定位在瓶子隔室的瓶子的位置中的瓶子23的位置稍微向着瓶子所处的位子端部倾斜。这允许液体向着瓶子侧聚集，尤其是当瓶子中只有少量液体剩余时，这将有助于仪器分析人员恰当清空瓶子。此外，处于倾斜姿态的瓶子重力有助于瓶子在放置瓶子的位置获得恰当的排列。瓶子在这个倾斜姿态的角度被选择为使其足够大，使得液体聚集在瓶子的底部的一端处，但是足够小，使得能够保证即使当瓶子被充满时也没有液体从瓶子溢出。实际上这意味着角度大于0和小于90度，优选是从5度到45度。

图3C图示说明在手柄机构22处于关闭位置时出管子24的位置。处于这个位置的管子完全位于瓶子23内部。

图3D图示说明当手柄机构22处于关闭位置时瓶子隔室的瓶子23的防护。

关于上述讨论的实施例需要说明的是，手柄机构的打开和关闭可以手动实施或者通过分析器械的自动控制系统使得自动控制系统关闭和/或打开手柄机构。

图中示出的和上述讨论的特定的典型示范的实施例不应解释为限制，本领域的技术人员在本发明的附加的权利要求的范围内可以用多种显然方式修改或变型实施例。本发明不仅限于上述实施例。

Claims (10)

1.一种用于分析仪器的瓶子隔室(1、21)，所述瓶子隔室包括框架(3)和管(7、24)，所述框架(3)具有用于盛放液体的瓶子(10、23)的位置(4)；所述管(7、24)用于通过分析仪器从位于所述位置的瓶子中抽吸液体，其特征在于，

所述瓶子(10、23)的开口被密封件(12)密封，

所述瓶子隔室(1、21)包括手柄机构(2、22)，所述手柄机构(2、22)被能够转动地连接到所述框架(3)，所述手柄机构在打开位置时允许进入所述位置(4)以便插入和移除瓶子(10、23)，并且在关闭位置时阻止进入所述位置，并且用于抽吸液体的所述管(7、24)被连接到所述手柄机构，从而

当所述手柄机构被转动到所述打开位置时，所述管的端部同时地从位于所述位置的瓶子处移开，

随着所述手柄机构被转动到所述关闭位置，所述管的端部同时地移动，穿透所述密封件(12)，并且进入位于所述位置的瓶子内部，

其中，当所述手柄机构在所述关闭位置时，所述管(7、24)的端部到达所述瓶子的底部，并且

其中，用于抽吸的所述管(7、24)由刚性的硬质材料制成并且具有弯曲的弧形形状。

2.根据权利要求1所述的瓶子隔室(1、21)，其中，用于抽吸液体的所述管(7、23)穿过并且被连接到帽(8)，当所述手柄机构(2)处于关闭位置时，所述帽被定位在所述瓶子(10、23)的开口的顶部。

3.根据权利要求1或2所述的瓶子隔室(21)，其中，所述手柄机构(22)包括盖，当所述手柄机构在所述关闭位置时，所述盖基本上完全覆盖位于所述位置(4)的所述瓶子(23)。

4.根据权利要求1或2所述的瓶子隔室(21)，其中，当瓶子(23)被定位在所述位置(4)时，所述瓶子处于倾斜姿态。

5.根据权利要求1或2所述的瓶子隔室(1)，其中，所述瓶子隔室(1)包括中间存储容器(9)，所述中间存储容器用于存储从所述瓶子(10)中抽吸的液体。

6.根据权利要求1或2所述的瓶子隔室(1、21)，其中，所述瓶子隔室(1、21)包括RFID读写器(5)，用于读取定位在所述位置(4)处的瓶子(10、23)中的RFID标签，以及向所述瓶子内的所述RFID标签添加信息。

7.根据权利要求1或2所述的瓶子隔室(1、21)，其中，用于抽吸的所述管(7、24)的至少一个端部由金属、陶瓷或塑料制成。

8.根据权利要求1或2所述的瓶子隔室(1、21)，其中，用于抽吸的所述管(7、24)具有针状端部。

9.根据权利要求1或2所述的瓶子隔室(1、21)，其中，所述瓶子隔室(1、21)包括用于将所述手柄机构(2、22)锁定在所述打开位置和/或所述关闭位置的锁定机构。

10.根据权利要求1或2所述的瓶子隔室(1、21)，其中，所述瓶子隔室(1、21)是体外诊断分析仪器的瓶子隔室。

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