CN111902213A - 分析系统和方法 - Google Patents
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Abstract
一种系统、方法和计算机可读介质,其使得用户能够指定分析方案的用户定义的分析参数以用于处理样品和引起计算机控制的分析仪根据分析方案执行分析法。
Description
技术领域
本公开涉及系统、方法和计算机可读介质,其使得用户能够指定待在自动分析仪上进行的分析方案的用户定义的分析参数。
背景技术
分子分析法是用于临床诊断、筛检、监测、工业和环境测试、健康科学研究以及其它应用中的基于核酸的测试,用于检测样品中相关分析物(如微生物或病毒)的存在或量,或用于检测生物体中的基因异常或突变。分子分析法可以使从业者能够确定感染程度或监测疗法有效性。如所属领域的技术人员已知,分子分析法通常包括多个引起检测或定量属于样品中的相关生物体或病毒的目标核酸的步骤。大部分分子分析法包括检测步骤,其中使样品暴露于对目标核酸呈现特异性的检测探针或扩增引物。为了提高分析法的敏感性,可以通过核酸扩增反应(例如聚合酶链反应(“PCR”))来扩增目标核酸,所述核酸扩增反应使核酸扩增若干数量级(“扩增子”)。PCR使用热循环,其由反应混合物的加热和冷却的重复循环组成。通常用扩增引物(例如短DNA片段,其含有与目标核酸区域互补的序列)以及酶和其它反应材料起始反应。可以“实时”(即,当扩增反应在进行中时)或在反应结束时(即,“终点”监测)监测扩增子随时间推移的生长。可以使用信号检测装置(例如荧光检测装置)检测扩增子的生长,所述信号检测装置测量指示扩增子的信号发射(例如在预定波长下或波长范围内的荧光水平等)。
分子分析法通常可以分类为体外诊断(“IVD”)分析法和实验室研发分析法(本文中称为“实验室研发测试(Lab Developed Tests)”或“LDT”),其由客户或其它第三方研发、验证和使用。在新出现的病原体和变异体的世界中,客户或其它第三方可能希望研发LDT以检测不具有可商购的IVD的目标分析物,或客户或第三方可能希望通过合并具有IVD的分析物特异性试剂(“ASR”)以补充IVD来研发LDT。
分子LDT需要通常对具体LDT具有特异性的扩增寡聚物、检测探针等。已知的能够进行LDT的分析系统被设计成以分批模式或在不使用共有模块或资源的情况下进行IVD分析法和LDT。当以分批模式进行时,在起始对第二样品集合进行的第二分析法类型之前完成对第一样品集合进行的第一分析法类型(例如IVD或LDT)。通常,直到第一分析法类型完成之后,才将用于进行第二分析法类型的试剂和消耗品引入系统。
由计算机控制的自动分子系统根据定义用于执行分析法的方案的不同参数来进行分子分析法,如核酸扩增分析法。通常,这些参数定义在分析法期间由系统进行的步骤(例如所使用的试剂的类型和量、培育条件、温度循环参数(例如循环时间、温度,包括变性、粘接和延伸温度,RNA或DNA目标的选择等)等)。这些参数还定义由方案产生的数据的数据处理、数据简化和结果解译。
通常,用于由分子系统进行的IVD分析法的方案(即,参数)是预先安装/加载在系统上的。因为IVD分析法是已知的标准化(和校准的)分析法,其参数通常是已知的和/或固定的且无法由用户改变。因为LDT是由用户或第三方研发或建立,因此可能需要定制方案,因为至少一些定义LDT方案的参数是由用户/第三方提供。
因此,需要改良分子系统的灵活性以便能够进行未预先安装/预先加载在系统上的分析方案和促进分子系统操作中用户的可配置性。
发明内容
公开一种方法和系统,其使得用户能够通过选择与分析法相关的用户定义的分析参数来定义LDT。
软件工具能够产生用于分子系统的分析方案。可以在分析法定义文件(ADF)中定义每种分析法,所述分析法定义文件可以包括描述以下的信息:如何处理结果、执行什么方法步骤、其执行顺序、所产生的解译等。软件工具使得用户能够通过一个或多个窗口、屏幕或图形用户界面(“GUI”)来研发和定义LDT,所述一个或多个窗口、屏幕或图形用户界面包括提供对不同功能和信息的访问的交互式按钮、菜单和/或图标。
如稍后将更详细地描述,在通过分子系统运行或进行LDT且获得数据集之后,控制器可以使得用户能够处理数据和查看分析法的结果。控制器还可以使用户能够修改至少一些用户定义的分析参数、使用被修改的用户定义的分析参数重新运行数据集,以及重新查看结果以研究所选择的用户定义的分析参数对分析法结果的影响。因此,在一些实施例中,控制器可以使用户能够确定用于进行LDT的用户定义的分析参数的最佳化集合(例如产生被用户认可的结果的用户定义的分析参数的集合)。接着,控制器可以使用户能够将最佳化用户定义的分析参数与创建(或建立)的LDT方案相关联且完成和锁定用于所研发的LDT的参数(例如使得其不会无意地变化)。
在本公开的实施例中,公开用于在自动分析仪中进行多种核酸扩增分析法的系统和方法。
在一个实施例中,公开用于在自动分析仪中进行多种核酸扩增分析法的方法。所述方法可以包括以下步骤:(a)将多个含有样品的接收器加载到分析仪,(b)指定对所述多个含有样品的接收器中的一个接收器中所含的第一样品进行的第一核酸扩增分析法。可以根据第一组分析参数进行第一核酸扩增分析法,并且第一组分析参数可以由系统定义的分析参数组成。所述方法还可以包括(c)指定对所述多个含有样品的接收器中的一个接收器中所含的第二样品进行的第二核酸扩增分析法。可以根据第二组分析参数进行第二核酸扩增分析法,并且第二组分析参数可以包括一个或多个用户定义的分析参数。所述方法还可以包括(d)通过使第一和第二样品中的每一个暴露于试剂和条件来制备第一和第二样品的纯化形式,所述试剂和条件适于分离和纯化分别可能存在于第一和第二样品中的第一分析物和第二分析物。所述方法还可以包括(e)形成具有第一样品的纯化形式的第一扩增反应混合物和具有第二样品的纯化形式的第二扩增反应混合物,其中第一扩增反应混合物含有用于在第一核酸扩增分析法的第一核酸扩增反应中扩增第一分析物的第一区域或结合于的第一分析物的核酸的第一组扩增寡聚物,并且其中第二扩增反应混合物含有用于在第二核酸扩增分析法的第二核酸扩增反应中扩增第二分析物的第二区域或结合于的第二分析物的核酸的第二组扩增寡聚物。所述方法还可以包括(f)使第一和第二扩增反应混合物分别暴露于用于扩增第一和第二区域的热条件,和(g)分别确定第一和第二扩增反应混合物中存在或不存在第一和第二分析物。在一些实施例中,在以上步骤(b)中,根据仅由系统定义的分析参数组成的第一组分析参数进行第一核酸扩增分析法,使得不使用用户定义的分析参数进行第一核酸扩增分析法。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:在步骤(a)期间,多个含有样品的接收器可以由一个或多个接收器固持架负载;第一和第二样品可以组成相同的含有样品的接收器中所含的相同样品;第一和第二样品可以包含于不同的含有样品的接收器中;指定步骤可以包括使用触摸屏或键盘鉴别待进行的分析法;可以使用触摸屏或键盘将一个或多个用户定义的分析参数传送到分析仪的控制器;指定步骤可以包括读取含有样品的接收器或接收器固持架上的机器可读标志,所述机器可读标志鉴别应进行哪种分析法;指定步骤可以在步骤(a)期间或之后进行;可以在步骤(g)期间使用用户定义的分析参数处理由分析仪产生的原始数据;第一和第二核酸扩增分析法可以各自包括PCR反应,并且其中用户定义的分析参数可以包括热分布,且第一核酸扩增反应的热分布可以与第二核酸扩增反应的热分布相同或不同;可以实时地进行PCR反应;第一和第二核酸扩增反应的热分布可以相差以下中的至少一个:循环数、完成时间、变性温度、粘接温度和延伸温度;步骤(d)可以包括将第一和第二分析物固定在固体负载物上;所述固体负载物可以具有磁性反应性;步骤(d)可以包括去除第一和第二样品的未固定的组分,同时使第一和第二样品暴露于磁场;对于步骤(d)中的第一和第二样品,磁场可以由相同来源提供;步骤(d)可以包括在去除第一和第二样品的未固定的组分之后,使固体负载物再悬浮于缓冲溶液中。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:在步骤(d)中,可以将第一和第二分析物(如果第一和第二样品中存在)特异性地固定在固体负载物上;在步骤(d)中,可以将第一和第二样品中的核酸非特异性地固定在固体负载物上;所公开的方法可以进一步包括以下步骤:在形成第一扩增反应混合物之前,溶解含有聚合酶和第一组扩增寡聚物的第一扩增试剂的步骤,其中用第一溶剂溶解第一扩增试剂,并且其中第一溶剂不含扩增寡聚物或聚合酶,和在形成第二扩增反应混合物之前,溶解含有聚合酶的第二扩增试剂的步骤,其中用含有第二组扩增寡聚物的第二溶剂溶解第二扩增试剂,并且其中第二扩增试剂不含任何扩增寡聚物;第一和第二扩增试剂中的每一个可以是冻干物;第一和第二扩增试剂中的每一个可以是单位剂量试剂;第一扩增试剂可以含有用于进行第一核酸扩增反应所必需的所有寡聚物,并且第二溶剂可以含有用于进行第二核酸扩增反应所必需的所有寡聚物;第一单位剂量试剂和第二扩增试剂可以各自含有检测探针;第一和第二溶剂可以进一步含有三磷酸核苷;第二溶剂可以包含于由第一固持器负载的第一小瓶中;第一固持器可以负载一个或多个额外的小瓶,并且所述一个或多个额外的小瓶中的每一个可以含有溶剂,其含有第二溶剂中不包含的扩增寡聚物的集合;所述方法可以进一步包括使第一固持器中的第一小瓶与第二核酸扩增分析法相关联的步骤。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:第一溶剂可以是用于溶解扩增试剂的通用试剂,所述扩增试剂含有扩增寡聚物的不同集合;第一溶剂可以包含于第二固持器中,所述第二固持器具有密封的流体储集器和流体连接的接入室,所述接入室可以由流体转移装置接入以用于从第二固持器去除第一溶剂;可以在相同或不同试剂包的混合孔中储存和复原或溶解第一和第二扩增试剂,每个试剂包包括多个混合孔;第一和第二分析物中的每一个可以是核酸或蛋白质;可以分别在第一和第二反应接收器中形成第一和第二扩增反应混合物;在步骤(f)之前,可以将油分配到第一和第二反应接收器中的每一个中;所述方法可以进一步包括在步骤(f)之前用帽封闭第一和第二反应接收器中的每一个的步骤,所述帽可以通过摩擦或压合的方式接合相应的第一或第二接收器;所述方法可以进一步包括在步骤(f)之前离心封闭的第一和第二反应接收器的步骤,其中可以在具有至少一个用于收纳第一和第二反应接收器的接入端口的离心机中进行离心步骤;第一和第二反应接收器中的每一个可以是作为整体单元的一部分的未物理连接到任何其它反应接收器的不同的、单独的接收器。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:当形成第一和第二扩增反应混合物时,在步骤(e)之前使第一和第二样品的纯化形式与洗脱缓冲液接触的步骤,使得第一和第二样品的纯化形式分别包含于第一和第二洗脱液中;所述方法可以进一步包括在步骤(e)之前将第一和第二洗脱液中的至少一个的等分试样转移到储存接收器的步骤;所述方法可以进一步包括用帽封闭储存接收器的步骤,所述帽可以通过摩擦或压合的方式接合相应的储存接收器;所述方法可以进一步包括将储存接收器保持在分析仪内至少直到步骤(g)完成的步骤;所述方法可以进一步包括指定对储存样品中的等分试样进行第三核酸扩增分析法的步骤,其中第三核酸扩增分析法是根据第三组分析参数进行,所述第三组分析参数可以与第一组和第二组分析参数不同,在步骤(g)之后形成具有储存接收器中的等分试样的第三扩增反应混合物,其中所述第三扩增反应混合物可以含有第三组扩增寡聚物,其用于在第三核酸扩增反应中扩增第三分析物的第三区域或结合于第三分析物的核酸,使第三扩增反应混合物暴露于用于扩增第三区域的热条件,并且确定第三扩增反应混合物中存在或不存在第三分析物;可以在步骤(g)之后指定所述第三核酸扩增分析法;对于第一和第二扩增反应混合物,可以在不同时间起始步骤(f);第一核酸扩增分析法可以是IVD分析法,并且第二核酸扩增分析法可以是LDT;LDT可以用包括第二组扩增寡聚物的ASR进行;在步骤(f)中,第一和第二扩增反应混合物可以同时暴露于热条件。
在另一实施例中,公开非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质由计算机可执行指令编码,所述计算机可执行指令在由自动化系统的计算机控制器执行时可以适于对被提供给系统的样品进行核酸扩增分析法并且可以引起系统执行以下系统过程:(a)接收和存储用户输入,其指定一个或多个用户定义的分析参数,(b)接收输入,其指定(i)根据第一组分析参数对第一样品进行的第一核酸扩增分析法,第一组分析参数可以由系统定义的分析参数组成,和(ii)根据第二组分析参数对第二样品进行的第二核酸扩增分析法,第二组分析参数可以包括一个或多个用户定义的分析参数。所述指令还可以引起系统进行以下操作:(c)通过使第一和第二样品中的每一个暴露于适于分离和纯化分别可能存在于第一和第二样品中的第一分析物和第二分析物的试剂和条件来产生第一和第二样品的纯化形式,(d)通过组合由第一组分析参数指定的第一扩增试剂与第一样品的纯化形式来形成第一扩增反应混合物,和(e)通过组合由第二组分析参数指定的第二扩增试剂与第二样品的纯化形式来形成第二扩增反应混合物。所述指令还可以引起系统(f)使第一扩增反应混合物暴露于由第一组分析参数指定的扩增条件,(g)使第二扩增反应混合物暴露于由第二组分析参数指定的扩增条件,和(h)在执行系统过程(f)和(g)之后,确定第一扩增反应混合物中存在或不存在第一分析物和确定第二扩增反应混合物中存在或不存在第二分析物。
或者或另外,所公开的非暂时性计算机可读介质的各种实施例引起系统执行以下系统过程:其中系统过程(b)包括接收来自触摸屏或键盘的用户输入,其鉴别对第一和第二样品中的至少一个进行的分析法;其中系统过程(b)包括接收来自图形用户界面的用户输入;其中用户定义的分析参数中的一个或多个是使用触摸屏或键盘的输入;其中用户定义的分析参数中的一个或多个是使用图形用户界面的输入;其中用户定义的分析参数中的一个或多个是使用便携式存储介质的输入;其中系统过程(b)包括读取机器可读标志,其鉴别对第一和第二样品中的至少一个进行的分析法;其中一个或多个用户定义的分析参数包括在系统过程(h)期间用于处理由系统产生的数据的参数;其中第一和第二核酸扩增分析法各自包括PCR反应,并且其中用户定义的分析参数包括定义系统过程(g)的扩增条件的热分布,且其中第一核酸扩增分析法的热分布与第二核酸扩增分析法的热分布相同或不同;其中第一与第二核酸扩增分析法的热分布相差以下中的至少一个:循环数、完成时间、变性温度、粘接温度和延伸温度;其中系统过程(c)包括使第一和第二样品暴露于适于固定第一分析物和第二分析物的固体负载物(如果第一和第二样品中存在);并且其中系统过程(c)包括固定固体负载物和去除第一和第二样品的非固定组分。
或者或另外,所公开的非暂时性计算机可读介质的各种实施例可以引起系统执行以下系统过程:其中系统方法(c)包括在去除第一和第二样品的非固定组分之后,使固体负载物再悬浮于缓冲溶液中;其中计算机可执行指令进一步引起系统执行以下系统过程:在系统过程(d)中形成第一扩增反应混合物之前,用第一溶剂溶解第一扩增试剂,和在系统过程(e)中形成第二扩增反应混合物之前,用第二溶剂溶解第二扩增试剂;其中在系统过程(f)和(g)之前,将油分配到第一和第二扩增反应混合物中的每一个中;其中计算机可执行指令进一步引起在步骤(f)和(g)之前,系统将第一和第二扩增反应混合物转移到离心机中;其中计算机可执行指令进一步引起当形成第一扩增反应混合物时,在系统过程(d)之前,系统使第一样品的纯化形式与洗脱缓冲液接触,使得第一样品的纯化形式包含于第一洗脱液中,和当形成第二扩增反应混合物时,在系统过程(e)之前,使第二样品的纯化形式与洗脱缓冲液接触,使得第二样品的纯化形式包含于第二洗脱液中;并且其中计算机可执行指令进一步引起分别在系统过程(d)和(e)之前,系统将第一和第二洗脱液中的至少一个的等分试样转移到储存接收器。
或者或另外,所公开的非暂时性计算机可读介质的各种实施例引起系统执行以下系统过程:其中计算机可执行指令进一步引起系统接收输入,其指定对储存接收器中的等分试样进行的第三核酸扩增分析法,所述第三核酸扩增分析法是根据第三组分析参数进行,所述第三组分析参数与第一组和第二组分析参数不同,在系统过程(g)之后通过组合由第三组分析参数指定的第三扩增试剂与储存接收器中的等分试样而形成第三扩增反应混合物,使第三扩增反应混合物暴露于由第三组分析参数指定的扩增条件,以及确定第三扩增反应混合物中存在或不存在第三分析物;其中在系统过程(g)之后接收指定第三核酸扩增分析法的输入;其中对于第一和第二扩增反应混合物,在不同时间起始系统过程(h);其中第一核酸扩增分析法是IVD分析法,并且其中第二核酸扩增分析法是LDT;其中系统过程(f)和(g)包括使第一和第二扩增反应混合物同时暴露于扩增条件。
在另一实施例中,公开用于对被提供给系统的样品进行核酸扩增分析法的自动化系统。系统可以包括(a)数据输入组分,其被配置成使输入能够指定一个或多个用户定义的分析参数,(b)数据存储介质,其存储第一组分析参数和第二组分析参数,第一组分析参数可以由系统定义的分析参数组成,并且第二组分析参数可以包括一个或多个用户定义的分析参数,(c)命令输入组件,其被配置成实现能够指定以下的输入:(i)根据第一组分析参数对第一样品进行的第一核酸扩增分析法,和(ii)根据第二组分析参数对第二样品进行的第二核酸扩增分析法,(d)一个或多个清洗台,其被配置成通过使第一和第二样品中的每一个暴露于足以分离和纯化可能分别存在于第一和第二样品中的第一分析物和第二分析物的试剂和条件来产生第一和第二样品的纯化形式,(e)流体转移装置,其被配置和控制以通过组合由第一组分析参数指定的第一扩增试剂与第一样品的纯化形式来形成第一扩增反应混合物,和通过组合由第二组分析参数指定的第二扩增试剂与第二样品的纯化形式来形成第二扩增反应混合物,(f)热处理台,其被配置和控制以使第一扩增反应混合物暴露于由第一组分析参数指定的第一扩增条件和使第二扩增反应混合物暴露于由第二组分析参数指定的第二扩增条件,和(g)检测系统,其被配置和控制以在第一和第二扩增反应混合物分别暴露于第一和第二扩增条件期间或之后,检测第一扩增反应混合物中存在或不存在第一分析物和确定第二扩增反应混合物中存在或不存在第二分析物。
或者或另外,所公开的系统的各种实施例可以包括以下方面:其中在由系统中的一个或多个接收器固持架负载的含有样品的接收器中将第一和第二样品提供到系统中;其中第一和第二样品组成相同的含有样品的接收器中所含的相同样品;其中第一和第二样品包含于不同的含有样品的接收器中;其中命令输入组件包括触摸屏、键盘和图形用户界面中的一个或多个;其中数据输入组件包括触摸屏、键盘和图形用户界面中的一个或多个;可以进一步包括读取装置,其被配置成读取机器可读标志,其鉴别对第一和第二样品进行的分析法;其中一个或多个用户定义的分析参数包括用于处理由检测系统产生的数据的参数;其中第一和第二核酸扩增分析法各自包括PCR反应,并且其中用户定义的分析参数包括由热处理台实现的热分布,其中第一核酸扩增分析法的热分布与第二核酸扩增分析法的热分布相同或不同;其中检测系统被配置成在第一核酸扩增分析法的热分布期间实时确定第一扩增反应混合物中存在或不存在第一分析物,和在第二核酸扩增分析法的热分布期间实时确定第二扩增反应混合物中存在或不存在第二分析物;其中第一与第二核酸扩增分析法的热分布相差以下中的至少一个:循环数、完成时间、变性温度、粘接温度和延伸温度。
或者或另外,所公开的系统的各种实施例可以包括以下方面:其中一个或多个清洗台被配置成将第一和第二分析物固定在固体负载物上;其中固体负载物是磁性反应性;其中一个或多个清洗台被配置成去除第一和第二样品的非固定组分,同时使第一和第二样品暴露于磁场;其中对于第一和第二样品,磁场是由相同来源提供;其中一个或多个清洗台被配置成在去除第一和第二样品的非固定组分之后,使固体负载物再悬浮于缓冲溶液中;其中在形成第一扩增反应混合物之前,进一步配置和控制系统以溶解含有聚合酶和第一组扩增寡聚物的第一非液体试剂,其中第一非液体试剂是用第一溶剂溶解,且其中第一溶剂不含扩增寡聚物或聚合酶,并且在形成第二扩增反应混合物之前,溶解含有聚合酶的第二非液体试剂,其中第二非液体试剂是用含有第二组扩增寡聚物的第二溶剂溶解,且其中第二非液体试剂不含任何扩增寡聚物;其中第二溶剂包含于由第一固持器负载的小瓶中;其中第一固持器负载多个小瓶,其中至少一个小瓶含有溶剂,其包括第二溶剂中不包含的一组扩增寡聚物;其中进一步配置和控制系统以在接收到使第一固持器中的小瓶与第二核酸扩增分析法相关联的指令时进行这一操作;其中第一溶剂包含于第二固持器中,所述第二固持器具有密封的流体储集器和流体连接的接入室,接入室可以由流体转移装置接入以从第二固持器去除第一溶剂;其中第一和第二非液体试剂在相同或不同试剂包的混合孔中储存和溶解,每个试剂包包括多个混合孔;并且其中分别在第一和第二反应接收器中形成第一和第二扩增反应混合物。
或者或另外,所公开的系统的各种实施例可以包括以下方面:其中在使第一和第二扩增反应混合物分别暴露于第一和第二扩增条件之前,进一步配置和控制流体转移装置以将油分配到第一和第二反应接收器中的每一个中;其中进一步配置和控制流体转移装置以在使第一和第二扩增反应混合物分别暴露于第一和第二扩增条件之前,用帽封闭第一和第二反应接收器中的每一个,帽以摩擦或压合方式接合相应的第一或第二接收器;进一步包括用于在使第一和第二扩增反应混合物分别暴露于第一和第二扩增条件之前离心封闭的第一和第二反应接收器的离心机,其中离心机包括至少一个用于收纳第一和第二反应接收器的接入端口;其中第一和第二反应接收器中的每一个是作为整体单元的一部分的未物理连接到任何其它反应接收器的不同的、单独的接收器;其中在形成第一扩增反应混合物时,进一步配置和控制流体转移装置以在形成第一扩增反应混合物之前,使第一样品的纯化形式与洗脱缓冲液接触,使得第一样品的纯化形式包含于第一洗脱液中,并且在形成第二扩增反应混合物之前,使第二样品的纯化形式与洗脱缓冲液接触,使得在形成第二扩增反应混合物时,第二样品的纯化形式包含于第二洗脱液中;其中进一步配置和控制流体转移装置以在形成第一和第二扩增反应混合物之前,将第一和第二洗脱液中的至少一个的等分试样分别转移到储存接收器;并且其中进一步配置和控制流体转移装置以用帽封闭储存接收器,所述帽以摩擦或压合方式接合相应的储存接收器。
或者或另外,所公开的系统的各种实施例可以包括以下方面:其中进一步配置和控制经配置的命令输入组件以:实现能够指定对储存接收器中的等分试样进行的第三核酸扩增分析法的输入,第三核酸扩增分析法是根据第三组分析参数进行,第三组分析参数与第一和第二组分析参数不同,可以进一步配置和控制流体转移装置以形成具有储存接收器中的等分试样的第三扩增反应混合物,其中第三扩增反应混合物可以包括第三组扩增寡聚物,可以进一步配置和控制热处理台以使第三扩增反应混合物暴露于第三扩增条件,并且可以进一步配置和控制检测系统以确定第三扩增反应混合物中存在或不存在第三分析物;其中第一和第二扩增反应混合物分别在不同时间暴露于第一和第二扩增条件;其中第一核酸扩增分析法是IVD分析法,且其中第二核酸扩增分析法是LDT;其中配置和控制热处理台以使第一和第二扩增反应混合物分别同时暴露于第一和第二扩增条件。
在另一实施例中,公开在自动分析仪中进行多种核酸扩增分析法的方法。所述方法可以包括以下步骤:(a)将多个含有样品的接收器加载到分析仪,(b)通过使第一样品暴露于被调适成用于分离和纯化可能存在于第一样品中的第一分析物的试剂和条件来制备多个含有样品的接收器中的一个中所含的第一样品的纯化形式,(c)在开始步骤(b)之后,通过使第二样品暴露于适于分离和纯化可能存在于第二样品中的第二分析物的试剂和条件来制备多个含有样品的接收器中的一个中所含的第二样品的纯化形式,(d)形成具有第一样品的纯化形式的第一扩增反应混合物和具有第二样品的纯化形式的第二扩增反应混合物,其中第一扩增反应混合物含有用于在第一核酸扩增反应中扩增第一分析物的第一区域或结合于第一分析物的核酸的第一组扩增寡聚物,并且其中第二扩增反应混合物含有用于在第二核酸扩增反应中扩增第二分析物的第二区域或结合于第二分析物的核酸的第二组扩增寡聚物,(e)使第二扩增反应混合物暴露于用于在第二核酸扩增反应中扩增第二区域的热条件,(f)在开始步骤(e)之后,使第一扩增反应混合物暴露于用于在第一核酸扩增反应中扩增第一区域的热条件,(g)确定第二扩增反应混合物中存在或不存在第二分析物,以及(h)在步骤(g)之后,确定第一扩增反应混合物中存在或不存在第一分析物。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面:其中将多个含有样品的接收器单独和连续地加载到分析仪中,其中在步骤(a)期间,多个含有样品的接收器是由一个或多个接收器固持架负载;其中第一样品包含于第一含有样品的接收器中且第二样品包含于第二含有样品的接收器中,第一和第二含有样品的接收器分别由第一和第二接收器固持架负载;其中在步骤(b)期间或之后将第二样品加载到分析仪上;其中第一和第二样品包含于单个含有样品的接收器中;其中第一和第二样品包含于不同的含有样品的接收器中;其中步骤(b)和(c)各自包括如果第一和第二样品中分别存在第一和第二分析物,那么将第一或第二分析物固定在固体负载物上;其中固体负载物是磁性反应性;其中步骤(b)和(c)各自包括去除第一或第二样品的至固定组分,同时使第一或第二样品暴露于磁场;其中在步骤(b)和(c)中,对于第一和第二样品,磁场分别是由相同来源提供;其中步骤(b)和(c)各自包括在去除第一或第二样品的非固定组分之后,使固体负载物再悬浮于缓冲溶液中;其中步骤(b)和(c)各自包括将第一或第二分析物(如果第一或第二样品中存在)特异性固定在固体负载物上;并且其中步骤(b)和(c)各自包括将第一或第二样品中的核酸非特异性固定在固体负载物上。
或者或另外,所公开的系统的各种实施例可以包括以下方面:(a)在形成第一扩增反应混合物之前,溶解含有聚合酶和第一组扩增寡聚物的第一扩增试剂,其中第一扩增试剂是用第一溶剂溶解,并且其中第一溶剂不含扩增寡聚物或聚合酶,和(b)在形成第二扩增反应混合物之前,溶解含有聚合酶的第二扩增试剂,其中第二扩增试剂是用含有第二组扩增寡聚物的第二溶剂溶解,并且其中第二扩增试剂不含扩增寡聚物;其中第一和第二扩增试剂中的每一个是冻干物;其中第一和第二扩增试剂中的每一个是单位剂量试剂;其中第一扩增试剂含有用于进行第一核酸扩增反应所必需的所有寡聚物,且其中第二溶剂含有用于进行第二核酸扩增反应所必需的所有寡聚物;其中第一单位剂量试剂和第二溶剂各自含有检测探针;其中第一和第二扩增试剂进一步含有三磷酸核苷;其中第二溶剂包含于由第一固持器负载的第一小瓶中;其中第一固持器负载除第一小瓶以外的一个或多个小瓶,且其中所述一个或多个小瓶中的至少一个含有溶剂,其含有第二溶剂中不包含的扩增寡聚物的集合;其中第一溶剂是用于溶解含有不同的扩增寡聚物集合的扩增试剂的通用试剂;其中第一溶剂包含于具有密封的流体储集器和流体连接的接入室的第二固持器中,所述接入室可以由液体转移装置接入以用于从第二固持器去除第一溶剂;其中第一和第二扩增试剂在相同或不同试剂包的混合孔中储存和溶解,每个试剂包包括多混合孔;并且其中使用第一组扩增寡聚物进行IVD分析法,且其中使用第二组扩增寡聚物进行LDT。
或者或另外,所公开的系统的各种实施例可以包括以下方面:(a)在形成第一扩增反应混合物之前,溶解含有聚合酶的第一扩增试剂,其中第一扩增试剂是用含有第一组扩增寡聚物的第一溶剂溶解,且其中第一扩增试剂不含扩增寡聚物,和(b)在形成第二扩增反应混合物之前,溶解含有聚合酶和第二组扩增寡聚物的第二扩增试剂,其中第二扩增试剂是用第二溶剂溶解,且其中第二溶剂不含扩增寡聚物或聚合酶;其中第一和第二扩增试剂中的每一个是冻干物;其中第一和第二扩增试剂中的每一个是单位剂量试剂;其中第一溶剂含有用于进行第一核酸扩增反应所必需的所有寡聚物,且其中第二扩增试剂含有用于进行第二核酸扩增反应所必需的所有寡聚物;其中第一溶剂和第二单位剂量试剂各自含有检测探针;其中第一和第二扩增试剂进一步含有三磷酸核苷;其中第一溶剂包含于由第一固持器负载的第一小瓶中;其中第一固持器负载除第一小瓶以外的一个或多个小瓶,且其中所述一个或多个小瓶中的至少一个含有溶剂,其含有第一溶剂中不包含的扩增寡聚物的集合;其中第二溶剂是用于溶解含有不同扩增寡聚物集合的扩增试剂的通用溶剂;其中第二溶剂包含于具有密封的流体储集器和流体连接的接入室的第二固持器中,所述接入室可以由液体转移装置接入以用于从第二固持器去除第二溶剂;其中在相同或不同试剂包的混合孔中储存和溶解第一和第二扩增试剂,每个试剂包包括多个混合孔;其中使用第一组扩增寡聚物进行LDT,且其中使用第二组扩增寡聚物进行IVD;其中第一和第二分析物中的每一个是核酸或蛋白质;其中分别在第一和第二反应接收器中形成第一和第二扩增反应混合物;其中在步骤(f)和(e)之前,分别将油分配到第一和第二反应接收器中的每一个中;并且在步骤(f)和(e)之前,分别用帽封闭第一和第二反应接收器中的每一个,所述帽以摩擦或压合方式接合相应的第一或第二接收器。
或者或另外,所公开的系统的各种实施例可以包括以下方面:在步骤(f)和(e)之前,分别离心封闭的第一和第二反应接收器,其中离心步骤是在具有至少一个用于收纳第一和第二反应接收器的接入端口的离心机中进行;其中第一和第二反应接收器中的每一个是作为整体单元的一部分的未物理连接到任何其它反应接收器的不同的、单独的接收器;当形成第一和第二扩增反应混合物时,在步骤(d)之前,使第一和第二样品的纯化形式与洗脱缓冲液接触,使得第一和第二样品的纯化形式分别包含于第一和第二洗脱液中;在形成第一或第二扩增反应混合物之前,将第一和第二洗脱液中的至少一个的等分试样转移到储存接收器;用帽封闭储存接收器,所述帽以摩擦或压合方式接合相应的储存接收器;保持储存接收器位于分析仪内至少直到步骤(g)完成;(i)在步骤(g)和(h)中的至少一个之后,形成具有储存接收器中的等分试样的第三扩增反应混合物,其中第三扩增反应混合物含有第三组扩增寡聚物,其用于在第三核酸扩增反应中扩增第三分析物的第三区域或结合于第三分析物的核酸,(j)使第三扩增反应混合物暴露于用于扩增第三区域的热条件,以及(k)确定第三扩增反应混合物中存在或不存在第三分析物;其中在步骤(b)完成之后开始步骤(c);其中在步骤(e)完成之后开始步骤(f);其中第一和第二核酸扩增反应中的每一个需要热循环;其中在第一核酸扩增反应的热循环期间的热分布与在第二核酸扩增反应的热循环期间的热分布不同;基于用户输入选择第二核酸扩增反应的热分布;选择热分布包括选择循环数、完成时间、变性温度、粘接温度和延伸温度中的至少一个;其中第一和第二核酸扩增反应是PCR反应;并且其中第一和第二核酸扩增反应是实时扩增。
在另一实施例中,公开非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质可由计算机可执行指令编码,所述计算机可执行指令在由自动化系统的计算机控制器执行时可以适于对系统中加载的多个含有样品的接收器中的样品进行核酸扩增分析法,且引起系统执行以下系统过程:(a)通过使第一样品暴露于适于分离和纯化可能存在于第一样品中的第一分析物的试剂和条件来产生第一样品的纯化形式,(b)在开始系统过程(a)之后,通过使第二样品暴露于适于分离和纯化可能存在于第二样品中的第二分析物的试剂和条件来产生第二样品的纯化形式,(c)通过组合第一扩增试剂与第一样品的纯化形式来形成第一扩增反应混合物,(d)通过组合第二扩增试剂与第二样品的纯化形式来形成第二扩增反应混合物,(e)使第一扩增反应混合物暴露于用于进行第一核酸扩增反应的扩增条件,(f)在开始系统过程(e)之前,使第二扩增反应混合物暴露于用于进行第二核酸扩增反应的扩增条件,(g)在执行系统过程(f)之后且在完成系统过程(e)之前,确定第二扩增反应混合物中存在或不存在第二分析物,以及(h)在执行系统过程(e)之后,确定第一扩增反应混合物中存在或不存在第一分析物。
或者或另外,所公开的非暂时性计算机可读介质的各种实施例可以引起系统执行以下系统过程:其中如果第一和第二样品中分别存在第一和第二分析物,那么系统过程(a)和(b)各自包括将第一或第二分析物固定在固体负载物上;其中固体负载物是磁性反应性且其中系统过程(a)和(b)各自包括去除第一或第二样品的非固定组分,同时使第一或第二样品暴露于磁场;其中系统过程(a)和(b)各自包括在去除第一或第二样品的非固定组分之后,使固体负载物再悬浮于缓冲溶液中;其中计算机可执行指令进一步引起系统在形成第一扩增反应混合物之前,用第一溶剂溶解第一试剂,和在形成第二扩增反应混合物之前,用第二溶剂溶解含有聚合酶的第二试剂;第一扩增试剂可以用于进行IVD分析法,且其中第二扩增试剂可以用于进行LDT;其中在系统过程(e)和(f)之前,分别将油分配到第一和第二反应接收器中的每一个中;其中计算机可执行指令可以引起系统在系统过程(e)和(f)之前分别离心第一和第二扩增反应混合物;其中计算机可执行指令进一步引起在形成第一和第二扩增反应混合物时,在系统过程(c)和(d)之前,系统分别使第一和第二样品的纯化形式与洗脱缓冲液接触,使得第一和第二样品的纯化形式分别包含于第一和第二洗脱液中;其中计算机可执行指令进一步引起在形成第一或第二扩增反应混合物之前,系统将第一和第二洗脱液中的至少一个的等分试样转移到储存接收器。
或者或另外,所公开的非暂时性计算机可读介质的各种实施例可以引起系统执行以下系统过程:其中计算机可执行指令进一步引起在系统过程(g)和(h)中的至少一个之后,系统形成具有储存接收器中的等分试样的第三扩增反应混合物,使第三扩增反应混合物暴露于用于进行第三核酸扩增反应的扩增条件,并且确定第三扩增反应混合物中存在或不存在第三分析物;其中在系统过程(a)完成之后开始系统过程(b);其中用于进行第一和第二核酸扩增反应的扩增条件包括热循环;其中在第一核酸扩增反应的热循环期间的温度分布与在第二核酸扩增反应的热循环期间的温度分布不同;其中计算机可执行指令进一步引起系统基于用户输入来选择第二核酸扩增反应的温度分布;其中第一和第二核酸扩增反应是PCR反应。
在另一实施例中,公开被配置成对多个含有样品的接收器中的样品进行核酸扩增分析法的自动化系统。系统可以包括一个或多个清洗台,其被配置成通过使第一样品暴露于适于分离和纯化可能存在于第一样品中的第一分析物的试剂和条件来产生第一样品的纯化形式,并且在开始产生第一样品的纯化形式之后,通过使第二样品暴露于适于分离和纯化可能存在于第二样品中的第二分析物的试剂和条件来产生第二样品的纯化形式。系统还可以包括液体转移装置,其被配置和控制以通过组合第一扩增试剂与第一样品的纯化形式来形成第一扩增反应混合物,和通过组合第二扩增试剂与第二样品的纯化形式来形成第二扩增反应混合物。系统还可以包括热处理台,其被配置和控制以使第一扩增反应混合物暴露于用于进行第一核酸扩增反应的第一扩增条件,并且在使第一扩增混合物暴露于第一扩增条件之前,使第二扩增反应混合物暴露于用于进行第二核酸扩增反应的第二扩增条件。系统可以进一步包括检测系统,其被配置和控制以在第二扩增反应混合物暴露于第二扩增条件之后且在第一扩增混合物暴露于第一扩增条件完成之前,确定第二扩增反应混合物中存在或不存在第二分析物,和在第一扩增混合物暴露于第一扩增条件之后,确定第一扩增反应混合物中存在或不存在第一分析物。
或者或另外,所公开的系统的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:其中将多个含有样品的接收器单独和连续地加载到系统中;其中在一个或多个接收器固持架中将多个含有样品的接收器加载到系统中;其中第一样品包含于第一含有样品的接收器中并且第二样品包含于第二含有样品的接收器中,第一和第二含有样品的接收器分别由第一和第二接收器固持架负载;其中第一和第二样品包含于单个含有样品的接收器中;其中第一和第二样品包含于不同的含有样品的接收器中;其中如果第一和第二样品中分别存在第一和第二分析物,那么一个或多个清洗台被配置成将第一或第二分析物固定在固体负载物上;其中固体负载物是磁性反应性;其中一个或多个清洗台被配置成去除第一或第二样品的非固定组分,同时使第一或第二样品暴露于磁场;其中对于第一和第二样品,磁场是由相同来源提供;其中一个或多个清洗台被配置成在去除第一或第二样品的非固定组分之后,使固体负载物再悬浮于缓冲溶液中;其中进一步配置和控制系统以在形成第一扩增反应混合物之前,溶解含有聚合酶和第一组扩增寡聚物的第一非液体试剂,其中第一非液体试剂是用第一溶剂溶解,且其中第一溶剂不含扩增寡聚物或聚合酶,并且在形成第二扩增反应混合物之前,溶解含有聚合酶的第二非液体试剂,其中第二非液体试剂是用含有第二组扩增寡聚物的第二溶剂溶解,且其中第二非液体试剂不含扩增寡聚物;其中第二溶剂包含于由第一固持器负载的小瓶中;其中第一固持器负载多个小瓶,其中至少一个小瓶含有溶剂,其包括第二溶剂中不包含的扩增寡聚物的集合;其中第一溶剂包含于具有密封的流体储集器和流体连接的接入室的第二固持器中,所述接入室可以由流体转移装置接入以用于从第二固持器去除第一溶剂;其中在相同或不同的试剂包的混合孔中储存和溶解第一和第二非液体试剂,每个试剂包包括多个混合孔;并且其中使用第一组扩增寡聚物进行IVD分析法,且其中使用第二组扩增寡聚物进行LDT。
或者或另外,所公开的系统的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:其中分别在第一和第二反应接收器中形成第一和第二扩增反应混合物;其中进一步配置和控制流体转移装置以在第一和第二扩增反应混合物暴露于第一和第二扩增条件之前,分别将油分配到第一和第二反应接收器中的每一个中;其中进一步配置和控制流体转移装置以在第一和第二扩增反应混合物暴露于第一和第二扩增条件之前,分别用帽封闭第一和第二反应接收器中的每一个,所述帽以摩擦或压合方式接合相应的第一或第二接收器;进一步包括离心机,其用于在第一和第二扩增反应混合物暴露于第一和第二扩增条件之前分别离心封闭的第一和第二反应接收器,其中离心机包括至少一个用于收纳第一和第二反应接收器的接入端口;其中第一和第二反应接收器中的每一个是作为整体单元的一部分的未物理连接到任何其它反应接收器的不同的、单独的接收器;其中在形成第一和第二扩增反应混合物时,进一步配置和控制流体转移装置以在形成第一和第二扩增反应混合物之前,使第一和第二样品的纯化形式与洗脱缓冲液接触,使得第一和第二样品的纯化形式分别包含于第一和第二洗脱液中;其中进一步配置和控制流体转移装置以在形成第一或第二扩增反应混合物之前,将第一和第二洗脱液中的至少一个的等分试样转移到储存接收器;其中进一步配置和控制流体转移装置以用帽封闭储存接收器,所述帽以摩擦或压合方式接合相应的储存接收器;其中配置和控制流体转移装置以在确定第二扩增反应混合物中存在或不存在第二分析物和确定第一扩增反应混合物中存在或不存在第一分析物中的至少一个之后,形成具有储存接收器中的等分试样的第三扩增反应混合物,其中第三扩增反应混合物包括第三组扩增寡聚物,进一步配置和控制热处理台以使第三扩增反应混合物暴露于第三扩增条件,且进一步配置和控制检测系统以确定第三扩增反应混合物中存在或不存在第三分析物;其中第一和第二扩增条件包括热循环;其中第一核酸扩增反应的第一热分布与第二核酸扩增反应的第二热分布相差以下中的至少一个:循环数、完成时间、变性温度、粘接温度和延伸温度;进一步包括命令输入组件,其被配置成实现基于用户输入来选择第二热分布;其中第一和第二核酸扩增反应是PCR反应;其中第一和第二核酸扩增反应是实时扩增。
在另一实施例中,公开用于分析多个样品的方法。所述方法可以包括(a)保持第一接收器位于自动分析仪的第一位置处,所述第一接收器含有第一溶剂。第一溶剂可能不含有任何用于进行核酸扩增反应的寡聚物。所述方法还可以包括(b)在多个第一接收器中的每一个中,用第一溶剂溶解第一单位剂量试剂,由此在每个第一接收器中形成第一液体扩增试剂。第一单位剂量试剂可以含有聚合酶和至少一种用于进行核酸扩增反应的扩增寡聚物。每个第一接收器中的所述至少一种扩增寡聚物是相同或不同的。所述方法可以进一步包括(c)组合来自每个第一接收器的第一液体扩增试剂与第一反应接收器中的第一组样品中的多个样品中的一个,由此形成至少一个具有第一组样品中的每个样品的第一扩增反应混合物,(d)使第一反应接收器的内含物暴露于用于进行第一核酸扩增反应的第一组条件,和(e)保持第二接收器位于自动分析仪的第二位置处。第二接收器可以固持一个或多个小瓶。所述一个或多个小瓶中的每一个可以含有第二溶剂。第二溶剂可以含有至少一种用于进行核酸扩增反应的扩增寡聚物。其中,如果第二接收器固持所述一个或多个小瓶中的至少两个,那么所述两个或更多个小瓶中的每一个中所含的第二溶剂是相同或不同的溶剂。所述方法还包括(f)在多个第二接收器中的每一个中,用一个小瓶中的第二溶剂溶解第二单位剂量试剂,由此在每个第二接收器中形成第二液体扩增试剂。第二单位剂量试剂可以含有用于进行核酸扩增反应的聚合酶,并且其中每个第二接收器中的第二液体扩增试剂是相同或不同的液体扩增试剂。所述方法还可以包括(g)组合来自每个第二接收器的第二液体扩增试剂与第二反应接收器中的第二组样品中的多个样品中的一个,由此形成至少一种具有第二组样品中的每个样品的第二扩增反应混合物。所述方法还可以包括(h)使第二反应接收器的内含物暴露于用于进行第二核酸扩增反应的第二组条件,其中第一组和第二组条件是相同或不同的条件。所述方法可以额外包括(i)确定第一和第二反应接收器中的每一个中存在或不存在一种或多种分析物,其中第一反应接收器中的至少一种分析物与第二反应接收器中的至少一种分析物不同。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:其中在第一多孔接收器中的多个第一孔中的一个中溶解每种第一单位剂量试剂,并且其中在第二多孔接收器中的多个第二孔中的一个中溶解每种第二单位剂量试剂;在溶解步骤期间,保持第一和第二多孔接收器分别位于自动分析仪的第一接收器载体的第一和第二位置处;其中第一接收器是载体结构;其中所述载体结构围绕轴旋转;在步骤(b)和(f)之前,用液体提取装置将来自第一接收器和第二接收器的第一和第二溶剂分别转移到第一和第二多孔接收器的第一和第二孔中;其中步骤(c)和(g)分别包括在第一转移步骤中将每种所溶解的第一单位剂量试剂转移到多个第一反应接收器中的一个中,和在第二转移步骤中,将每种所溶解的第二单位剂量试剂转移到多个第二反应接收器中的一个中;其中(c)和(g)进一步分别包括在第一转移步骤之后,将第一组样品中的样品转移到第一反应接收器的步骤,和在第二转移步骤之后,将第二组样品中的样品转移到第二反应接收器中;其中第一和第二转移步骤是用至少一个液体提取装置进行;其中所述至少一个液体提取装置是机器人移液器;其中步骤(b)和(f)分别进一步包括用机器人移液器混合第一和第二多孔接收器的第一和第二孔的内含物。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:其中,在步骤(b)之前,第一溶剂包含于在第一接收器中形成的流体储集器中;其中所述方法进一步包括将第一组和第二组样品加载到自动分析仪,和使第一组和第二组样品中的样品经历适于提取可能存在于每个样品中的一种或多种分析物的试剂和条件;其中在将至少一部分第一组样品加载到自动分析仪上之前,将至少一部分第二组样品加载到自动分析仪上;其中第一组和第二组样品中的每一个中的至少一种样品是相同样品;其中第一和第二位置是在自动分析仪的接收器舱中形成的第一和第二凹槽;其中接收器舱是滑动抽屉的组件,其在允许将第一接收器和第二接收器分别插入第一和第二凹槽的开放位置与允许分别在第一和第二接收器中形成第一和第二液体扩增试剂的封闭位置之间移动;其中第一和第二凹槽具有基本上相同尺寸;其中第一接收器由限制从第一接收器的蒸发的可刺穿密封件覆盖;其中所述一个或多个小瓶中的每一个由在第二接收器的固体部分中形成的凹槽负载;其中所述一个或多个小瓶包括至少两个小瓶,并且其中所述至少两个小瓶中的第二溶剂中所含的至少一种扩增寡聚物是不同的扩增寡聚物;其中第一单位剂量试剂不含与第二固持器的所述至少两个小瓶中的扩增寡聚物相同的扩增寡聚物;其中第一溶剂是用于溶解具有用于扩增不同目标核酸的扩增寡聚物的试剂的通用试剂;其中第二溶剂含有至少一种正向扩增寡聚物和至少一种反向扩增寡聚物;其中第二溶剂含有用于进行实时扩增反应的检测探针;其中第一单位剂量试剂含有至少一种正向扩增寡聚物和至少一种反向扩增寡聚物;其中第一单位剂量试剂含有用于进行实时扩增反应的检测探针;其中第一和第二单位剂量试剂进一步含有三磷酸核苷;其中第一组条件包括第一反应接收器的内含物的温度循环;其中第二组条件包括第二反应接收器的内含物的温度循环;并且其中第一组和第二组条件是不同的。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:其中在至少一部分第二反应接收器暴露于第二组条件之前,至少一部分第一反应接收器的内含物暴露于第一组条件;其中步骤(d)和(h)彼此重叠;其中所述方法进一步包括在步骤(d)和(h)之前,分别将第一和第二反应接收器中的每一个转移到温控台;其中温控台包括多个接收器固持器,每个接收器固持器具有相关加热元件,并且其中在步骤(d)和(h)期间,第一和第二反应接收器是由不同的接收器固持器固持;其中在步骤(d)和(h)之前,分别将第一和第二反应接收器封盖,由此抑制或防止第一和第二反应接收器的内含物蒸发;其中用第一反应接收器的内含物进行IVD分析法,且其中用第二反应接收器的内含物进行一种或多种LDT分析法;其中第二单位剂量试剂不含用于进行核酸扩增分析法的扩增寡聚物或检测探针;其中第一位置是第一接收器负载物且第二位置是第二接收器负载物,其中第一和第二接收器负载物彼此不同;并且其中第一接收器负载物具有第一温度,且第二接收器负载物具有与第一温度不同的第二温度。
在另一实施例中,公开用于使用自动分析仪分析多个样品的方法。所述方法可以包括(a)保持含有第一溶剂的第一容器单元位于分析仪的第一位置处和(b)保持第二容器单元位于分析仪的第二位置处。第一溶剂可以不包括用于进行核酸扩增反应的扩增寡聚物。第二容器单元可以具有与第一容器单元不同的结构并且可以被配置成负载多个小瓶。所述多个小瓶中的每个小瓶可以被配置成在其中容纳溶剂。每个小瓶中的溶剂包括至少一种用于进行核酸扩增反应的扩增寡聚物。所述方法还可以包括(c)用第一溶剂溶解第一非液体试剂以形成第一液体扩增试剂。第一非液体试剂包括至少一种用于进行核酸扩增反应的扩增寡聚物。所述方法还可以包括(d)用第二容器单元的小瓶中包括的溶剂溶解第二非液体试剂,以形成第二液体扩增试剂。第二非液体试剂可以不包括用于进行核酸扩增反应的扩增寡聚物,并且其中第一和第二液体扩增试剂的扩增寡聚物彼此不同。所述方法还可以包括(e)组合第一液体扩增试剂与第一样品以形成第一扩增反应混合物,和(f)组合第二液体扩增试剂与第二样品以形成第二扩增反应混合物。所述方法还可以包括(g)用第一扩增反应混合物进行第一扩增反应,(h)用第二扩增反应混合物进行第二扩增反应,和(i)确定第一和第二扩增反应混合物中的每一个中存在或不存在一种或多种分析物。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:其中第一位置和第二位置是分析仪的单个容器隔室中的两个位置;其中第一位置是分析仪的第一容器隔室,且第二位置是分析仪的第二容器隔室;其中第一容器隔室具有第一温度,且第二容器隔室具有与第一温度不同的第二温度;其中第二容器单元的多个小瓶中的至少两个小瓶包括不同溶剂;其中第二容器单元的多个小瓶中的至少两个小瓶包括相同溶剂;其中第一容器单元仅容纳单一溶剂;将多个含有样品的接收器加载到分析仪,其中第一和第二样品包含于多个含有样品的接收器中的一个或多个含有样品的接收器中;其中第一和第二样品组成多个含有样品的接收器中的单个含有样品的接收器中所含的相同样品;并且其中第一和第二样品包含于多个含有样品的接收器中的不同的含有样品的接收器中。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:(j)指定对第一样品进行的第一核酸扩增分析法和对第二样品进行的第二核酸扩增分析法,其中第一核酸扩增分析法是根据第一组分析参数进行且第二核酸扩增分析法是根据第二组分析参数进行,第一组分析参数由系统定义的分析参数组成并且第二组分析参数包括一个或多个用户定义的分析参数;所述指定包括使用触摸屏或键盘选择对第一和第二样品进行的分析法;其中使用触摸屏或键盘将一个或多个用户定义的分析参数传送到分析仪的控制器;其中所述指定步骤包括读取与第一和第二样品相关联的机器可读标志,所述机器可读标志鉴别对第一和第二样品进行哪种分析法;其中使用用户定义的分析参数处理由分析仪产生的原始数据;其中第一和第二核酸扩增反应各自包括进行PCR反应,且其中用户定义的分析参数包括热分布,第一核酸扩增反应的热分布与第二核酸扩增反应的热分布相同或不同;并且其中实时进行检测;其中第一与第二核酸扩增反应的热分布相差以下中的至少一个:循环数、完成时间、变性温度、粘接温度和延伸温度。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:(k)通过使第一和第二样品中的每一个暴露于适于分离和纯化可能分别存在于第一和第二样品中的第一分析物和第二分析物的试剂和条件来制备第一和第二样品的纯化形式;其中步骤(k)包括将第一和第二分析物固定在非液体负载物上;其中非液体负载物是磁性反应性;其中纯化包括去除第一和第二样品的非固定组分,同时使第一和第二样品暴露于磁场;其中从共用磁性源对第一和第二样品施加磁场;其中纯化包括在去除第一和第二样品的非固定组分之后,使非液体负载物再悬浮于缓冲溶液中;其中在纯化步骤中将第一和第二分析物(如果第一和第二样品中存在)特异性固定在非液体负载物上;其中在步骤(k)将第一和第二样品中的核酸非特异性固定在非液体负载物上;进一步包括当形成第一和第二扩增反应混合物时,使第一和第二样品的纯化形式与洗脱缓冲液接触,使得第一和第二样品的纯化形式分别包含于第一和第二洗脱液中;进一步包括在步骤(e)或(f)之前,将第一和第二洗脱液中的至少一个的等分试样转移到储存接收器的步骤;用帽封闭储存接收器,所述帽以摩擦或压合方式接合相应的储存接收器;进一步包括保持储存接收器位于分析仪内至少直到步骤(i)完成。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:形成具有储存接收器中的等分试样的第三扩增反应混合物,其中第三扩增反应混合物含有用于在第三核酸扩增反应中扩增分析物的扩增寡聚物的集合,用第三扩增反应混合物进行第三扩增反应,并且确定第三扩增反应混合物中存在或不存在分析物;其中在步骤(i)之后进行第三扩增反应;其中在不同时间开始步骤(g)和(h);其中第一和第二非液体试剂中的每一个是单位剂量冻干物;其中第一冻干物含有用于进行第一核酸扩增反应所必需的所有寡聚物,并且第二容器中的溶剂含有用于进行第二核酸扩增反应所必需的所有寡聚物;其中第一和第二非液体试剂各自包括检测探针;其中第一和第二非液体试剂含有三磷酸核苷;其中第一溶剂是用于溶解含有扩增寡聚物的不同集合的非液体试剂的通用试剂;其中第一容器包括密封的含有流体的腔室,含有流体的腔室可以由液体转移装置接入以用于从第一容器去除第一溶剂;其中第一和第二非液体试剂中的每一个包含于保持在分析仪中的相同或不同试剂包的不同混合孔中,每个试剂包包括多个混合孔,并且其中在含有第一非液体试剂的混合孔中进行步骤(c),且在含有第二非液体的混合孔中进行步骤(d);其中一种或多种分析物中的每种分析物是核酸或蛋白质;其中分别在第一和第二反应接收器中形成第一和第二扩增反应混合物;进一步包括在步骤(g)和(h)之前,分别将油分配到第一和第二反应接收器中;进一步包括在步骤(g)和(h)之前,分别用帽封闭第一和第二反应接收器中的每一个,所述帽以摩擦或压合方式接合相应的第一或第二接收器;进一步包括在步骤(g)和(h)之前,分别在离心机中离心封闭的第一和第二反应接收器;并且其中第一和第二反应接收器中的每一个是作为整体单元的一部分的未物理连接到任何其它反应接收器的不同的、单独的接收器。
在另一实施例中,公开一种系统,其包括用于进行多种核酸扩增分析法的随机接入自动分析仪。系统可以包括控制器,其被配置成(a)接收来自储存在分析仪中的多个含有样品的接收器的信息,(b)向分析仪的一个或多个装置发送指令以使多个含有样品的接收器中的第一样品暴露于适于在第一固体载体上固定第一分析物的试剂和条件,和(c)向分析仪的一个或多个装置发送指令,以通过从第一固体负载物去除第一样品的非固定组分且使第一固体负载物再悬浮于第一缓冲溶液中来制备第一样品的纯化形式。控制器还可以(d)在步骤(b)之后,向分析仪的一个或多个装置发送指令,以使含有样品的接收器中的第二样品暴露于足以在第二固体负载物上固定第二分析物的试剂和条件,和(e)向分析仪的一个或多个装置发送指令,以通过从第二固体负载物去除第二样品的非固定组分且使第二固体负载物再悬浮于第二缓冲溶液中来制备第二样品的纯化形式。控制器还可以(f)向分析仪的一个或多个装置发送指令以用第一溶剂溶解第一单位剂量试剂,所述第一单位剂量试剂含有用于在第一核酸扩增反应中扩增第一分析物的第一区域或结合于第一分析物的核酸的聚合酶和第一组扩增寡聚物,其中第一溶剂不含用于进行第一核酸扩增反应的扩增寡聚物或聚合酶,和(g)向分析仪的一个或多个装置发送指令以用第二溶剂溶解第二单位剂量试剂,所述第二溶剂含有用于在第二核酸扩增反应中扩增第二分析物的第二区域或结合于第二分析物的核酸的第二组扩增寡聚物,其中第二单位剂量试剂含有用于进行第二核酸扩增反应的聚合酶,并且其中第二单位剂量试剂不含任何用于进行核酸扩增反应的扩增寡聚物。控制器还可以(h)向分析仪的一个或多个装置发送指令,以通过在第一反应接收器中组合所溶解的第二单位剂量试剂与第二样品的纯化形式来形成第一反应混合物,(i)向分析仪的一个或多个装置发送指令,以使第一反应接收器的内含物暴露于用于进行第二核酸扩增反应的第一温度条件,(j)向分析仪的一个或多个装置发送指令以确定第二反应混合物中存在或不存在第二分析物,(k)在步骤(h)之后,向分析仪的一个或多个装置发送指令,以通过在第二反应接收器中组合所溶解的第一单位剂量试剂与第一样品的纯化形式来形成第二反应混合物。控制器可以进一步(l)向分析仪的一个或多个装置发送指令,以使第二反应接收器的内含物暴露于用于进行第一核酸扩增反应的第二温度条件,其中第一和第二温度条件相同或不同,和(m)向分析仪的一个或多个装置发送指令,以确定第一反应混合物中存在或不存在第一分析物。系统还可以包括输出装置,其被配置成输出与存在或不存在第一和第二分析物相关的结果。
或者或另外,所公开的系统的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:其中单独和连续地加载多个含有样品的接收器中的含有样品的接收器;其中在多个接收器固持架中加载多个含有样品的接收器中的含有样品的接收器,第一样品包含于第一含有样品的接收器中且第二样品包含于第二含有样品的接收器中,其中第一和第二含有样品的接收器分别由第一和第二接收器固持架负载;其中在步骤(b)期间或之后,将第二样品加载到分析仪上;其中第一和第二固体载体是磁性反应性;进一步包括在步骤(c)中,使第一固体负载物暴露于磁场,并且进一步包括在步骤(e)中,使第二固体负载物暴露于磁场;其中步骤(c)的磁场是由与步骤(e)的磁场相同的来源提供;其中在步骤(b)中,将第一分析物特异性固定在第一固体负载物上,且其中在步骤(d)中,将第二分析物特异性固定在第二固体负载物上;其中在步骤(b)和(d)中,分别将第一和第二样品中的核酸非特异性固定在第一和第二固体负载物上;其中第一和第二缓冲溶液是相同的缓冲溶液;其中第一单位剂量试剂含有用于进行第一核酸核酸扩增反应所必需的所有寡聚物,且其中第二溶剂含有用于进行第二核酸扩增反应所必需的所有寡聚物;其中第一单位剂量试剂和第二溶剂中的每一个各自含有检测探针;其中第一和第二单位剂量试剂中的每一个是冻干物;其中第一和第二溶剂中的每一个进一步含有三磷酸核苷;其中第二溶剂包含于由固持器负载的小瓶中;其中第一固持器负载多个小瓶,其中至少一部分小瓶含有溶剂,其包括第二溶剂中不包含的扩增寡聚物的集合;并且其中第一溶剂是用于溶解含有扩增寡聚物的不同集合的单位剂量试剂的通用试剂。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:其中第一溶剂包含于具有密封的流体储集器和流体连接的接入室的第二固持器中,所述接入室可以由流体转移装置接入以用于从第二固持器去除溶剂;其中在相同或不同试剂包的混合孔中储存和溶解第一和第二单位剂量试剂,每个试剂包包括多个混合孔;其中控制器被配置成向分析仪的一个或多个装置发送指令以在步骤(h)之前使第二样品的纯化形式暴露于洗脱缓冲液,和在步骤(k)之前使第一样品的纯化形式暴露与洗脱缓冲液;其中控制器被配置成向分析仪的一个或多个装置发送指令,以在步骤(j)和(m)中的至少一个完成之后,将第一和第二样品的纯化形式中的至少一个的等分试样转移到储存接收器以供使用;其中控制器被配置成向分析仪的一个或多个装置发送指令,以在具有用于收纳第一和第二反应接收器的接入端口的离心机中离心第一和第二反应接收器,且其中离心机在收纳第二反应接收器之前收纳第一反应接收器;其中第一和第二反应接收器中的每一个是作为整体单元的一部分的未物理连接到任何其它反应接收器的不同的、单独的接收器;其中控制器被配置成向分析仪的一个或多个装置发送指令,以在步骤(i)和(l)之前分别封闭第一和第二反应接收器;其中在步骤(i)完成之前开始步骤(l);其中在步骤(l)开始之前完成步骤(i);其中第一和第二核酸扩增反应需要热循环;其中第一和第二核酸扩增反应是PCR反应;其中第一和第二核酸扩增反应是实时扩增;其中使用第一单位剂量试剂的扩增寡聚物进行IVD分析法,且其中使用第二溶剂的扩增寡聚物进行LDT。
在另一实施例中,公开用于使用自动分析仪研发核酸扩增分析法的方法。所述方法可以包括以下步骤:(a)使核酸扩增分析法与含有样品的接收器中所含的样品相关联,其中核酸扩增分析法至少部分地由一组用户定义的分析参数定义,(b)对样品进行核酸扩增分析法。进行核酸扩增分析法可以包括(i)用溶剂溶解单位剂量试剂,其中溶剂包括一种或多种适于在核酸扩增分析法期间扩增分析物的一个区域或结合于分析物的核酸的扩增寡聚物,且单位剂量试剂不包括用于进行核酸扩增分析法的扩增寡聚物,(ii)由所溶解的单位剂量试剂和样品形成反应混合物,(iii)使反应混合物暴露于与核酸扩增分析法相关联的温度循环条件。所述方法还可以包括(c)记录来自分析仪的与核酸扩增分析法相关联的原始数据,(d)使用一个或多个用户定义的分析参数处理所记录的原始数据,(e)使用所处理的数据产生核酸扩增分析法的中间结果,(f)基于所产生的结果修改一个或多个用户定义的分析参数以产生被修改的用户定义的分析参数的集合,(g)使用被修改的用户定义的分析参数的集合中的一个或多个再处理所记录的原始数据,以及(h)使用再处理的数据产生核酸扩增分析法的结果。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:所述方法可以进一步包括(i)在步骤(f)之前,确定在步骤(e)中产生的中间结果是否符合预期结果,(j)如果在步骤(e)中产生的中间结果不符合预期结果,那么进行步骤(f),和(k)如果在步骤(e)中产生的中间结果符合预期结果,那么使被修改的用户定义的分析参数的集合与核酸扩增分析法相关联;其中溶剂包含于由安置于分析仪中的容器负载物负载的多个小瓶中的一个小瓶中,其中所述多个小瓶中的每个小瓶包括相同或不同的溶剂;其中用户定义的分析参数的集合中的一个或多个分析参数定义在步骤(b)(iii)中使用的温度循环条件中使用的热分布;其中在步骤(d)中处理所记录的原始数据包括从所记录的原始数据消除对应于所选择的循环数的数据,所选择的循环数是基于用户定义的分析参数的集合中的分析参数;其中在步骤(d)中处理所记录的原始数据包括基于用户定义的分析参数的集合中的一个或多个分析参数校正所记录的原始数据的斜率。
在另一实施例中,公开用于确定样品中的分析物的量的计算机实施的方法。所述方法可以包括(a)使核酸扩增分析法与样品相关联,其中核酸扩增分析法至少部分地由用户定义的分析参数的集合定义,(b)对样品进行核酸扩增分析法,其中进行核酸扩增分析法可以包括(i)用溶剂溶解单位剂量试剂,其中所述溶剂包括一种或多种适于在核酸扩增分析法期间扩增分析物的一个区域或结合于分析物的核酸的扩增寡聚物,且其中单位剂量试剂不包括用于进行核酸扩增分析法的扩增寡聚物,(ii)由所溶解的单位剂量试剂和样品形成反应混合物,和(iii)使反应混合物暴露于温度条件以形成扩增产物。所述方法还可以包括(c)在形成扩增产物的同时使用信号测量装置收集数据,所收集的数据包括指示在暴露期间形成的扩增产物的量的荧光的周期性测量值,和(d)使用由算法编程的计算机,所述算法被配置成在由计算机执行时引起计算机存取步骤(c)的所收集的数据,以及:(i)接收来自用户的一个或多个用户定义的分析参数,其中所述一个或多个用户定义的分析参数是用于处理所收集的数据的变量,(ii)使用一个或多个用户定义的分析参数处理所收集的数据以产生经处理的数据,(iii)使用一个或多个用户定义的分析参数,由经处理的数据计算指示样品中的分析物的量的结果,和(iv)使用一个或多个用户定义的分析参数确定在步骤(d)(iii)中确定的结果是否是有效结果。
在另一实施例中,公开用于研发自动分析仪的核酸扩增分析法的方法。所述方法可以包括步骤(a)将用户定义的分析参数输入计算机系统,所述用户定义的分析参数至少部分定义对安置于分析仪中的样品进行的核酸扩增分析法。输入可以包括(i)选择一个或多个检测参数,其中每个检测参数指示在核酸扩增分析法期间将由分析仪记录的荧光数据的波长,(ii)选择一个或多个热分布参数,其中热分布参数定义在核酸扩增分析法期间分析仪中的扩增反应混合物所暴露的温度分布。其中扩增反应混合物通过以下方式被配置成在分析仪中形成:(1)用溶剂溶解不包括用于进行核酸扩增分析法的扩增寡聚物的单位剂量试剂,所述溶剂包括一种或多种被配置成在核酸扩增分析法期间扩增样品中的相关分析物的扩增寡聚物,和(2)形成具有所溶解的单位剂量试剂和样品的扩增反应混合物。输入还可以包括(iii)选择数据分析参数,其中数据分析参数是将用于数据处理算法中的变量,所述数据处理算法在计算核酸扩增分析法的结果之前,处理在核酸扩增分析法期间由分析仪记录的数据。所述方法还可以包括(b)使用所输入的用户定义的分析参数定义核酸扩增分析法的分析方案,和(c)使分析方案与样品相关联。
在另一实施例中,公开用于建立用以在自动分析仪上进行核酸扩增分析法的分析方案的方法。自动分析仪可以被配置成使用一个或多个系统定义的分析参数和一个或多个用户定义的分析参数,对安置于分析仪中的一个或多个样品进行核酸扩增分析法。在与分析仪分开的计算机上,所述方法可以包括步骤(a)输入多个至少部分定义核酸扩增分析法的用户定义的分析参数。所输入的多个用户定义的分析参数包括在核酸扩增分析法期间由分析仪使用的一个或多个用户定义的分析参数。输入可以包括(i)选择一个或多个检测参数,其中每个检测参数指示在核酸扩增分析法期间将由分析仪记录的荧光的波长,(ii)选择一个或多个分析过程参数,其中每个分析过程参数指示在核酸扩增分析法期间反应混合物所暴露的过程条件,(iii)选择一个或多个数据分析参数,其中每个数据分析参数是将由数据处理算法使用的变量,所述数据处理算法在计算核酸扩增分析法的结果之前处理在核酸扩增分析法期间由分析仪记录的过程数据。所述方法还可以包括(b)至少使用所输入的多个用户定义的分析参数建立分析方案,和(c)将所建立的分析方案从计算机转移到分析仪,其中分析仪未被配置成修改输入计算机的多个用户定义的分析参数中的任一个。在分析仪上,所述方法还可以包括(a)使所转移的分析方案与安置于分析仪中的一个或多个样品中的一个样品相关联,(b)对样品进行核酸扩增分析法,和(c)记录来自所进行的核酸扩增分析法的数据。
在另一实施例中,公开用于进行实验室研发测试的方法,所述测试用于在自动分析仪上提取、扩增和检测核酸分析物。所述方法可以包括步骤(a)使用计算机,选择、定义或修改用于在分析仪上进行实验室研发测试的方案的一个或多个用户定义的分析参数。方案的每个参数定义在实验室研发测试期间由分析仪进行的步骤。所述方法还可以包括(b)用步骤(a)的方案进行实验室研发测试。其中,分析仪存储一个或多个用于进行实验室研发测试的系统定义的分析参数。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:在步骤(b)期间,用含有用于进行实验室研发测试的寡核苷酸的溶液溶解包括聚合酶和三磷酸核苷的非液体试剂的步骤;在步骤(b)期间,溶解包括用于进行体外诊断分析法的聚合酶、三磷酸核苷和寡核苷酸的非液体试剂的步骤,其中分析仪不负载含有非液体试剂的接收器,所述非液体试剂包括用于进行实验室研发测试的寡核苷酸;其中计算机是个人计算机;其中计算机未连接到分析仪;其中所述方法进一步包括在步骤(a)之后且在步骤(b)之前,导出方案和在分析仪上安装方案的步骤;其中在计算机上显示的一个或一系列屏幕上选择、定义或修改用户定义的分析参数;其中步骤(a)包括选择默认热分布;其中步骤(a)包括定义用于进行热循环反应的热分布的一个或多个参数,所述一个或多个参数包括热循环反应的每个温度步骤的温度、每个温度步骤的持续时间和热循环反应的温度循环数;其中热循环反应中的每个循环由至少两个离散的温度步骤组成。
在另一实施例中,公开用于确定样品中是否存在核酸分析物的多种形式中的任一种的方法。所述方法可以包括以下步骤:(a)向分析仪提供样品,(b)通过使样品暴露于适于分离和纯化核酸分析物的多种形式的试剂和条件来制备样品的纯化形式,和(c)用第一溶剂溶解扩增试剂。扩增试剂可以含有足以扩增和检测分析物的第一形式的第一区域的寡核苷酸,其中第一溶剂可以含有一个或多个寡核苷酸,其与扩增试剂的寡核苷酸之组合足以扩增和检测分析物的第二形式的第二区域。第一溶剂中的一个或多个寡核苷酸可能不足以扩增和检测分析物的第一或第二形式。第一和第二区域可以各自包括不同的核苷酸碱基序列。所述方法还可以包括(d)使样品的纯化形式与溶解的扩增试剂接触,由此形成扩增反应混合物,(e)使扩增反应混合物暴露于分别足以扩增分析物的第一和第二形式的第一和第二区域的温度条件,和(f)确定样品中是否存在分析物的第一和第二形式中的至少一种。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:其中在步骤(a)期间,向由接收器固持架负载的接收器中的分析仪提供样品;其中样品的纯化形式含有分析物的第一和第二形式中的至少一种;其中步骤(b)包括在固体负载物上固定分析物的第一和第二形式中的至少一种;其中固体负载物是磁性反应性;其中步骤(b)包括去除样品的非固定组分,同时使样品暴露于磁场;其中步骤(b)包括在去除样品的非固定组分之后,使固体负载物再悬浮于缓冲溶液中;其中步骤(b)包括使样品暴露于捕捉探针,所述捕捉探针能够在固体负载物上特异性固定分析物的第一和第二形式;其中步骤(b)包括在固体负载物上非特异性固定分析物的第一和第二形式中的至少一种;其中扩增试剂是无水试剂;其中扩增试剂是冻干物;其中扩增试剂是单位剂量试剂;其中扩增试剂含有聚合酶和三磷酸核苷;其中第一溶剂不含聚合酶或三磷酸核苷;其中第一溶剂包含于由第一固持器负载的小瓶中;其中第一固持器负载多个小瓶,其中至少一部分小瓶含有溶剂,其包括第一溶剂中不包含的扩增寡核苷酸的集合;其中分析仪含有用于溶解扩增试剂的第二溶剂,且其中第二溶剂不含任何寡核苷酸;其中第二溶剂包含于具有密封的流体储集器和流体连接的接入室的第二固持器中,所述接入室可以由流体转移装置接入以用于从第二固持器去除第二溶剂;其中在试剂包的混合孔中储存和溶解扩增试剂,所述试剂包包括多个混合孔;并且其中在与试剂包不同的反应接收器中形成扩增反应混合物。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:在步骤(e)之前,用帽封闭反应接收器,所述帽以摩擦或压合方式接合反应接收器;在步骤(e)之前,离心封闭的反应接收器,其中离心步骤是在具有至少一个用于收纳反应接收器的接入端口的离心机中进行;其中反应接收器是作为整体单元的一部分的未物理连接到任何其它反应接收器的不同的、单独的接收器;其中温度条件包括与PCR反应相关联的热循环;其中实时进行确定步骤;其中第一溶剂含有至少一种用于扩增分析物的第二形式的第二区域的扩增寡核苷酸,且其中第一溶剂不含用于确定是否存在分析物的任何形式的检测探针;其中扩增试剂含有用于检测分析物的第一和第二形式的检测探针;其中第一溶剂含有用于确定是否存在分析物的第二形式的第一检测探针;其中扩增试剂含有用于确定是否存在分析物的第一形式的第二检测探针,且其中第一和第二探针在步骤(f)中可以彼此区分;其中扩增试剂含有用于确定是否存在分析物的第一形式的第二检测探针,且其中第一和第二探针在步骤(f)中不可彼此区分;其中分析物的第一和第二形式是生物体或病毒的不同类型、亚型或变异体;其中分析物的第二形式是分析物的第一形式的突变形式;并且其中扩增试剂是IVD分析法的组分,且其中第一溶剂是ASR。
在另一实施例中,公开用于确定样品中是否存在核酸分析物的多种形式中的任一种的方法。所述方法可以包括(a)向分析仪提供样品,(b)通过使样品暴露于足以分离和纯化核酸分析物的多种形式的试剂和条件来制备样品的纯化形式,和(c)用第一或第二溶剂溶解扩增试剂。第一和第二溶剂中的每一个可以由分析仪负载。其中,扩增试剂可以含有足以扩增和检测分析物的第一形式的第一区域,但不扩增和检测分析物的第二形式的一个区域的寡核苷酸。第一溶剂可能不含任何寡核苷酸。第二溶剂可以含有一个或多个寡核苷酸,其与扩增试剂的寡核苷酸的组合足以扩增和检测分析物的第二形式的第二区域。第二溶剂的寡核苷酸可能不足以扩增和检测分析物的第一或第二形式。并且,第一和第二区域可以各自包括不同的核苷酸碱基序列。所述方法还可以包括(d)使样品的纯化形式与溶解的扩增试剂接触,由此形成扩增反应混合物,(e)使扩增反应混合物暴露于分别足以扩增分析物的第一和第二形式的第一和第二区域的温度条件,和(f)确定样品中是否存在分析物的第一和第二形式中的至少一种。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:其中在步骤(a)期间,向由接收器固持架负载的接收器中的分析仪提供样品;在步骤(c)之前,选择用于溶解扩增的第一或第二溶剂;其中选择步骤包括读取接收器上的机器可读标记,其向分析仪发送指令以用样品进行第一或第二分析法,其中在第一分析法中用第一溶剂溶解扩增试剂,且其中在第二分析法中用第二溶剂溶解扩增试剂;其中机器可读标记是条形码标记,且其中用分析仪的条形码读取器读取机器可读标记;其中选择步骤包括提供用户输入,其向分析仪发送指令以用样品进行第一或第二分析法,其中在第一分析法中用第一溶剂溶解扩增试剂,且其中在第二分析法中用第二溶剂溶解扩增试剂;其中经由分析仪的鼠标、键盘或触摸屏接收用户输入;其中样品的纯化形式含有分析物的第一和第二形式中的至少一种;其中步骤(b)包括在固体负载物上固定分析物的第一和第二形式中的至少一种;其中固体负载物是磁性反应性;其中步骤(b)包括去除样品的非固定组分,同时使样品暴露于磁场;其中步骤(b)包括在去除样品的非固定组分之后,使固体负载物再悬浮于缓冲溶液中;其中步骤(b)包括使样品暴露于捕捉探针,所述捕捉探针能够在固体负载物上特异性固定分析物的第一和第二形式;其中步骤(b)包括在固体负载物上非特异性固定分析物的第一和第二形式中的至少一种;并且其中扩增试剂是无水试剂。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:其中扩增试剂是冻干物;其中扩增试剂是单位剂量试剂;其中扩增试剂含有聚合酶和三磷酸核苷;其中第一和第二溶剂不含聚合酶或三磷酸核苷;其中第一溶剂包含于由第一固持器负载的小瓶中;其中第二溶剂包含于具有密封的流体储集器和流体连接的接入室的第二固持器中,所述接入室可以由流体转移装置接入以用于从第二固持器去除第二溶剂;其中在试剂包的混合孔中储存和溶解扩增试剂,所述试剂包包括多个混合孔;其中在与试剂包不同的反应接收器中形成扩增反应混合物;进一步包括在步骤(e)之前用帽封闭反应接收器的步骤,所述帽以摩擦或压合方式接合反应接收器;在步骤(e)之前离心封闭的反应接收器,其中离心步骤是在具有至少一个用于收纳反应接收器的接入端口的离心机中进行;其中反应接收器是作为整体单元的一部分的未物理连接到任何其它反应接收器的不同的、单独的接收器;其中温度条件包括与PCR反应相关联的热循环;其中实时进行确定步骤;其中第一溶剂含有至少一种用于扩增分析物的第二形式的第二区域的扩增寡核苷酸,且其中第一溶剂不含用于确定是否存在分析物的任何形式的检测探针;其中扩增试剂含有用于检测分析物的第一和第二形式的检测探针。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:其中第一溶剂含有用于确定是否存在分析物的第二形式的第一检测探针;其中扩增试剂含有用于确定是否存在分析物的第一形式的第二检测探针,且其中第一和第二探针在步骤(f)中可以彼此区分;其中扩增试剂含有用于确定是否存在分析物的第一形式的第二检测探针,且其中第一和第二探针在步骤(f)中不可彼此区分;其中分析物的第一和第二形式是生物体或病毒的不同类型、亚型或变异体;其中分析物的第二形式是分析物的第一形式的突变形式;并且其中扩增试剂和第二溶剂使IVD分析法的每种组分,且其中第一溶剂是ASR。
在另一实施例中,公开用于确定样品中是否存在多种核酸分析物的方法。所述方法可以包括(a)向分析仪提供样品,(b)通过使样品暴露于足以分离和纯化多种核酸分析物的试剂和条件来制备样品的纯化形式,(c)用第一溶剂溶解扩增试剂。扩增试剂可以含有足以扩增和检测多种核酸分析物的第一分析物的第一区域的第一组寡核苷酸。第一溶剂可以含有足以扩增和检测多种核酸分析物的第二分析物的第二区域的第二组寡核苷酸。第一组寡核苷酸可能不足以扩增和检测第二分析物的一个区域。并且,第二组寡核苷酸可能不足以扩增和检测第一分析物的一个区域。所述方法还可以包括(d)使样品的纯化形式与溶解的扩增试剂接触,由此形成扩增反应混合物,(e)使扩增反应混合物暴露于分别足以扩增第一和第二分析物的第一和第二区域的温度条件,和(f)确定样品中是否存在第一和第二分析物中的至少一种。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:在步骤(a)期间,向由接收器固持架负载的接收器中的分析仪提供样品;其中样品的纯化形式含有第一和第二分析物中的至少一种;其中步骤(b)包括在固体负载物上固定第一和第二分析物中的至少一种;其中固体负载物是磁性反应性;其中步骤(b)包括去除样品的非固定组分,同时使样品暴露于磁场;其中步骤(b)包括在去除样品的非固定组分之后,使固体负载物再悬浮于缓冲溶液中;其中步骤(b)包括使样品暴露于捕捉探针,所述捕捉探针能够在固体负载物上特异性固定第一和第二分析物;其中步骤(b)包括在固体负载物上非特异性固定第一和第二分析物中的至少一种;其中扩增试剂是无水试剂;其中扩增试剂是冻干物;其中扩增试剂是单位剂量试剂;其中扩增试剂含有聚合酶和三磷酸核苷;其中第一溶剂不含聚合酶或三磷酸核苷;其中第一溶剂包含于由第一固持器负载的小瓶中;其中第一固持器负载多个小瓶,其中至少一部分小瓶含有溶剂,其包括第一溶剂中不包含的扩增寡核苷酸的集合;其中分析仪含有用于溶解扩增试剂的第二溶剂,且其中第二溶剂不含任何寡核苷酸;其中第二溶剂包含于具有密封的流体储集器和流体连接的接入室的第二固持器中,所述接入室可以由流体转移装置接入以用于从第二固持器去除第二溶剂;其中在试剂包的混合孔中储存和溶解扩增试剂,所述试剂包包括多个混合孔。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:其中在与试剂包不同的反应接收器中形成扩增反应混合物;在步骤(e)之前用帽封闭反应接收器,所述帽以摩擦或压合方式接合反应接收器;在步骤(e)之前离心封闭的反应接收器,其中离心步骤是在具有至少一个用于收纳反应接收器的接入端口的离心机中进行;其中反应接收器是作为整体单元的一部分的未物理连接到任何其它反应接收器的不同的、单独的接收器;其中温度条件包括与PCR反应相关联的热循环;其中实时进行确定步骤;其中扩增试剂含有用于确定是否存在第一和第二分析物的可检测标记的探针;其中扩增试剂含有用于确定是否存在第一分析物的第一检测探针,且其中第一溶剂含有用于确定是否存在第二分析物的第二探针;其中第一和第二探针在步骤(f)中可以彼此区分;其中第一和第二探针在步骤(f)中不可彼此区分;其中第一和第二分析物是相同分析物的不同形式;其中第一和第二分析物是赋予生物体抗生素抗性的不同基因;并且其中扩增试剂是IVD分析法的组分,且其中第一溶剂是ASR。
在另一实施例中,公开用于定量样品中的目标核酸分析物的方法。所述方法可以包括(a)在存在包括第一荧光团的第一探针的情况下,对包括或怀疑包括目标核酸分析物的样品进行循环扩增反应,其中第一探针呈现目标核酸分析物依赖性萤光,和(b)在循环扩增反应的多个循环期间由第一探针获得荧光测量值,其中多个所获得的荧光测量值组成基线区段。所述方法还可以包括(c)使至少一部分荧光测量值平滑化,(d)测定基线区段的斜率,和(e)对于获得荧光测量值的每个循环或时间,通过减去视基线区段的斜率和获得测量值的时间或循环而定的值来调节荧光测量值,由此提供被调节的荧光测量值。所述方法可以进一步包括(f)由包括至少一部分被调节的荧光测量值的值确定循环阈值(Ct),或确定目标核酸分析物不存在或不以大于检测极限的量存在,由此定量目标核酸分析物。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:其中使至少一部分荧光测量值平滑化包括对所述部分的荧光测量值施用移动平均法;其中施用移动平均法包括求取M个循环的平均值,其中M是3、4、5、6、7、8、9、10或11,任选地其中不对来自循环1到M/2(向下舍入)和N-M/2(向上舍入)到N的荧光测量值施用移动平均法,其中N是获取荧光测量值的循环的数目;其中施用移动平均法包括求取五个循环的平均值,任选地其中不对来自循环1、2、N-1和N的荧光测量值施用移动平均法,其中N是获取荧光测量值的循环的数目;其中使至少一部分荧光测量值平滑化包括多项式拟合;所述方法可以进一步包括确定所评估的基线值和从荧光测量值减去所评估的基线值;其中确定所评估的基线值包括针对逻辑回归模型来拟合荧光测量值;其中逻辑回归模型是四参数逻辑回归模型;其中所评估的基线值是逻辑回归模型的最小渐近线;其中确定所评估的基线值和从荧光测量值减去所评估的基线值是在使至少一部分荧光测量值平滑化之后进行;并且其中确定所评估的基线值和从荧光测量值减去所评估的基线值是在调节荧光测量值之前进行,所述调节荧光测量值是通过减去视基线区段的斜率和获取测量值的时间或循环而定的值来进行。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:所述方法可以进一步包括通过累加地调节荧光测量值来使荧光测量值均等,使得荧光测量值不具有小于零的值;对来自第一探针的荧光测量值进行串扰校正;其中串扰校正包括从来自第一探针的荧光测量值减去来自第二探针的渗漏信号的评估值,其中第二探针包括第二荧光团,第二荧光团和第一荧光团具有重叠的发射光谱,以及渗漏信号的评估取决于来自第二探针的同期荧光测量值和第一探针的荧光测量中所观测到的来自第二探针的荧光与预期来自第二探针的渗漏信号的预定比率;所述方法可以进一步包括从来自第一探针的荧光测量值减去来自第三探针的渗漏信号的评估值,其中第三探针包括第三荧光团,第三荧光团和第一荧光团具有重叠的发射光谱,以及渗漏信号的评估取决于来自第三探针的同期荧光测量值和第一探针的荧光测量中所观测到的来自第三探针的荧光与预期来自第三探针的渗漏信号的预定比率;其中来自第二探针的同期荧光测量值是在与来自第一探针的荧光测量值相同的循环扩增反应的循环期间获取,其中从所述来自第一探针的荧光测量值减去渗漏信号的评估值;其中来自第二探针的同期荧光测量值是在与来自第一探针的荧光测量值相隔1分钟、30秒、15秒或10秒内获取,其中从所述来自第一探针的荧光测量值减去渗漏信号的评估值;其中第一和第二探针是在第一和第二反应器中并且第二反应容器与第一反应容器足够接近以在获取来自第一探针的荧光测量值期间检测来自第二探针的荧光;并且其中第一和第二探针包括相同的荧光团或具有不可区分的发射光谱的荧光团。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:其中第一和第二探针是在第一反应容器中并且第二探针呈现与目标核酸不同于的第二目标的核酸分析物依赖性荧光,所述目标核酸使第一探针呈现核酸分析物依赖性荧光;其中第一和第二探针包括具有可区分但重叠的发射光谱的荧光团;其中从来自第一探针的荧光测量值减去来自第二探针的渗漏信号的评估值是在使至少一部分荧光测量值平滑化之后进行;其中从来自第一探针的荧光测量值减去来自第二探针的渗漏信号的评估值是在调节荧光测量值之前进行,所述调节荧光测量值是通过减去取决于视基线区段的斜率和获取测量值的时间或循环而定的值来进行;其中确定基线区段的斜率包括确定多个扩增反应循环中的每个相邻循环对之间的斜率,至少直到一对循环达到或超出预定斜率,和鉴别基线区段是由来自满足以下条件的循环的荧光测量值组成:所述循环早于达到或超出预定斜率的循环对中的后一个循环;其中确定基线区段的斜率包括确定来自多个扩增反应循环的每个相邻循环对的荧光测量值之间的差异,至少直到一对循环达到或超出预定差,和鉴别基线区段是由来自满足以下条件的循环的荧光测量值组成:所述循环早于达到或超出预定差的循环对中的后一个循环;其中减去视基线区段的斜率和获得测量值的时间或循环而定的值可以使基线区段的斜率减小到零;其中如果基线区段的线性回归的皮尔森相关系数(Pearsoncorrelation coefficient)的平方小于预定阈值,那么确定基线区段的斜率是零;并且其中如果基线区段的线性回归随时间或循环次数增加而具有负斜率,那么确定基线区段的斜率是零。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:其中由被调节的荧光测量值确定Ct值或确定目标核酸分析物不存在或不以大于检测极限的量存在包括(a)从被调节的荧光测量值的最大值减去被调节的荧光测量值最小值,由此提供荧光范围值,和(b)如果荧光范围值小于或等于预定阈值,那么确定目标核酸分析物不以等于或大于预定检测极限的量存在;其中至少一个被调节的荧光测量值大于或等于预定阈值,并且Ct值确定为被调节的荧光测量值大于或等于预定阈值时的最早循环数;其中至少一个被调节的荧光测量值大于或等于预定阈值,并且由包括以下的值确定Ct值:(a)出现最早的大于或等于预定阈值的被调节的荧光测量值的循环,(b)最早的大于或等于预定阈值的被调节的荧光测量值,(c)来自出现最早的大于或等于预定阈值的被调节的荧光测量值的循环之前的一个循环的被调节的荧光测量值的荧光值;其中由来自出现最早的大于或等于预定阈值的被调节的荧光测量值的循环的被调节的荧光测量值与来自所述循环之前的一个循环的被调节的荧光测量值之间的荧光值的内插法来评估Ct值;其中内插法是线性内插法;其中Ct值是对应于内插法中的预定阈值的部分循环值;进一步包括验证从第一探针获得的荧光测量值;其中验证包括确认荧光测量值包括至少一个来自循环扩增反应的多个循环中的每个循环的测量值;其中验证包括确认被调节的荧光测量值不包括(i)来自第一循环的大于或等于预定阈值的被调节的荧光测量值和(ii)来自第一循环之后的第二循环的小于预定值的被调节的荧光测量值。
或者或另外,所公开的方法的各种实施例可以包括以下方面中的一个或多个:其中所述方法是使用包括以下的系统进行:一个或多个荧光检测器,其被配置成测量来自样品的荧光;热循环设备,其被配置成调节样品的温度;以及处理器和存储器,其可操作地连接到所述一个或多个荧光检测器和热循环设备并且存储指令以对样品进行热循环、获得荧光测量值、使至少一部分荧光测量值光滑、确定基线区段的斜率、调节荧光测量值和确定Ct值或目标核酸分析物不存在或不以大于检测极限的量存在;其中一个或多个荧光检测器被配置成检测多个通道中的荧光;其中第一探针进一步包括淬灭剂或FRET受体并且(i)包括自互补区域且在与目标核酸分析物杂交时经历构象变化,其减少第一荧光团的淬灭或FRET转移,(ii)在与目标核酸分析物杂交之后经历外核溶解,其释放第一荧光团,由此引起荧光增加,或(iii)在与初始探针的片段杂交之后经历裂解,所述初始探针的片段在与目标核酸分析物杂交之后裂解,并且第一探针的裂解释放第一荧光团,由此引起荧光增加;其中循环扩增反应是PCR;其中循环扩增反应的多个循环包括10-20、21-25、26-30、31-35、36-40、41-45或46-50个循环;并且其中循环扩增的多个循环是一系列不间断的循环。
以上各种实施例中描述的试剂可以呈液体或非液体形式。并且如果试剂呈非液体形式,那么试剂可以呈无水形式,例如冻干物。在一些实施例中,所提供的试剂宜以单位剂量形式提供。
附图说明
并入本文中并且形成说明书的一部分的随附图式说明本公开的各种非限制性实施例。在适当的情况下,不同图式中说明类似结构、组分、材料和/或元件的参考数字被类似地标记。应理解,除了这些图式中具体展示的以外,还涵盖结构、组件和/或元件的各种组合并且属于本公开的范围内。
出于说明的简易性和明确性,图式描绘所描述的实施例的一般结构和/或构筑方式,以及相关制造方法。这些图式中未展示众所周知的特征(例如紧固件、电连接、控制系统等)(并且为了简便起见,未在相应的说明中描述)以避免混淆其它特征,因为这些特征是所属领域的一般技术人员众所周知的。图式中的特征未必是按比例绘制。一些特征的尺寸可能相对于其它特征被放大,以改善对例示性实施例的理解。提供截面图以帮助说明各种特征的相对定位。所属领域的技术人员将理解,截面图未必按比例绘制且不应视为表示不同特征之间的比例关系。应注意,即使未具体地提及,但参考一个实施例描述的方面和特征也可以适用于其它实施例并且可以与其它实施例一起使用。
图1A-1B是根据实施例的分析系统的透视图。
图2A-2E是图1A的分析系统的例示性第一模块的不同区域的俯视图。
图2F是图1A的分析系统的例示性磁性清洗台的透视图。
图2G是图2F的磁性清洗台的例示性磁性移动设备的透视图。
图3A-3C是图1A的分析系统的例示性样品舱的透视图。
图4A-4B是可以用于图3A的样品舱中的例示性样品固持架的透视图。
图5A-5F是图1A的分析系统的例示性第二模块的不同区域的俯视图。
图6A-6D是图1A的分析系统的例示性试剂容器载体的不同视图。
图7A-7C是图1A的分析系统的另一例示性试剂容器载体的不同视图。
图8是图1A的分析系统的例示性试剂容器传送机构的透视图。
图9A-9C是图1A的分析系统的例示性试剂容器载体的不同视图。
图10A-10C是图1A的分析系统的例示性试剂容器的不同视图。
图11A-11B是图1A的分析系统的另一例示性试剂容器的不同视图。
图12A-12B是图1A的分析系统的显示装置中显示的例示性图形用户界面(GUI)。
图13A-13D是图1A的分析系统的例示性试剂包的不同视图。
图14A是图1A的分析系统的例示性流体转移和操作系统的透视图。
图14B-14C是图14A的流体转移和操作系统的例示性移液器的底部的透视图。
图15A-15B是图1A的分析系统的例示性帽/小瓶装配件的不同视图。
图16A-16I是图1A的分析系统的热循环仪的不同视图。
图17A-17B是图1A的分析系统的例示性信号检测器的不同视图。
图18A-18C是图1A的分析系统的例示性离心机的不同视图。
图19是图1A的分析系统的例示性多接收器单元(MRU)的透视图。
图20A-20B是图1A的分析系统的例示性接收器分配系统的透视图。
图21A-21D说明图20A的接收器分配系统的例示性接收器分配器的不同视图。
图22A-22B是图1A的分析系统的例示性接收器切换装置的不同视图。
图23A-23B是图1A的分析系统的例示性试剂包加载台的不同视图。
图24是图1A的分析系统的例示性试剂包传送带的透视图。
图25说明图1A的分析系统的例示性流体转移装置。
图26是使用图1A的分析系统的例示性提取过程的流程图。
图27是使用图1A的分析系统的例示性反应建立过程的流程图。
图28是使用图1A的分析系统的例示性热循环过程的流程图。
图29是使用图1A的分析系统的例示性样品制备过程的流程图。
图30是使用图1A的分析系统的例示性反应混合物制备过程的流程图。
图31是使用图1A的分析系统的例示性核酸扩增反应过程(例如PCR)的流程图。
图32是用于使用图1A的分析系统进行多种分析法的方法的流程图。
图33是图1A的分析系统的例示性控制系统的示意性说明。
图34A-34M是用于研发用于图1A的分析系统的LDT方案的例示性GUI。
图35A-35C是用于对由图1A的分析系统产生的数据进行数据分析的例示性方法的流程图。
图36A-36F是说明不同的数据分析操作对由图1A的分析系统产生的数据的作用的示例性曲线图。
图37A-37C是用于在图1A的分析系统上安装LDT方案的例示性GUI。
图38是说明分析法与图1A的分析系统中的样品的关联性的例示性GUI。
图39是用于方案最佳化的工作流的示意图。
本公开的特征和优点将通过下文结合附图所阐述的详细说明而变得更显而易见。本文中描述和说明许多实施例。参考一个实施例描述的方面/特征中的每一个可以与参考另一实施例公开的方面/特征组合使用。出于简洁起见,本文中未单独讨论许多这些组合和排列。
具体实施方式
除非另外规定,否则本文中使用的所有技术术语、符号和其它科学术语都具有与本公开所属领域的一般技术人员通常所理解的相同的含义。所属领域的技术人员使用常规方法良好地理解且通常使用本文中描述或参考的许多技术和程序。视需要,除非另外说明,否则涉及可商购的试剂盒和试剂的使用的程序通常根据制造商定义的方案和/或参数进行。本文中所提及的所有专利案、申请案、公开申请案和其它公开案都以全文引用的方式并入。如果本公开中所阐述的定义与这些参考文献中的定义有冲突或以其它方式不相容,那么本公开中所阐述的定义胜过以引用的方式并入本文中的定义。本文中描述或参考的参考文献都不认为是本公开的现有技术。
在说明书中,对“一个实施例”、“一实施例”、“另一实施例”、“例示性实施例”、“一些方面”、“另一方面”、“方面”等的参考指示所描述的实施例可以包括具体特征、结构或特性,但每一个实施例可能未必包括具体特征、结构或特性。此外,这类词组未必是指相同实施例。此外,当关于实施例描述具体特征、结构或特性时,这类特征、结构或特性也是关于其它实施例的说明(无论是否明确描述)。如本文中所使用,“一”意指“至少一个”或“一个或多个”。
如本文中所使用,“样品”是指任何怀疑含有相关生物体、病毒或细胞的物质,或者,来源于相关生物体、病毒或细胞的分析物,或任何怀疑含有相关分析物的物质。物质可以是例如未被处理的临床样本,如血液或泌尿生殖道样本;含有样本的缓冲培养基;含有样本的培养基和用于释放属于生物体、病毒或细胞的分析物的溶解剂;或含有来源于生物体、病毒或细胞的分析物的培养基,所述分析物已经在接收器中或在材料或装置上分离和/或纯化(“提取”)。出于此原因,术语“样品”将理解为意指呈原始形式或处于用于释放、分离和纯化(“提取”)来源于生物体、病毒或细胞的分析物的任何处理阶段的样本。因此,对“样品”的参考可以指处于不同处理阶段的怀疑含有来源于生物体、病毒或细胞的分析物的物质并且不限于物质的初始形式。
关于核酸,术语“提取”是指从包含非核酸组分的样品(如核酸分子的原生环境、部分纯化的样品或粗样品(即,具有与从其来源获得的样品基本上相同形式的样品))中回收核酸分子(例如,任何形式的DNA或RNA)。提取可以产生基本上纯化的核酸分子或呈比提取前样品更纯净的形式的核酸分子,并且可以用于从包含生物材料(如细胞(包括直接从来源分离或培养的细胞)、血液、尿液、粘液、精液、唾液或组织(例如活检))的样品获得用于分析程序的此类分子。有许多提取方法可供使用。在各种实施例中,提取可以包含细胞溶解、去除不可溶物质(如通过离心或过滤)、色谱法、核酸沉淀或用捕捉探针捕捉核酸中的一种或多种。
“分析物”是指存在或怀疑存在于样品中并且作为分析法中的检测目标的分子。分析物的例示性类型包括生物学大分子,如核酸、多肽和朊病毒。
“核酸”和“聚核苷酸”是指多聚化合物,其包含核苷或核苷类似物,所述核苷或核苷类似物具有连接在一起以形成聚核苷酸的含氮杂环碱基或碱基类似物,包括常规RNA、DNA、混合RNA-DNA和其聚合物类似物。核酸“主链”可以由多种键组成,包括糖-磷酸二酯键、肽-核酸键(“肽核酸”或PNA;国际公开案第WO 95/32305号)、硫代磷酸酯键、甲基膦酸酯键中的一个或多个或其组合。核酸的糖部分可以是核糖、脱氧核糖或具有取代(例如2'甲氧基或2'卤化物取代)的类似化合物。含氮碱基可以是常规碱基(A、G、C、T、U)、其类似物(例如肌苷等;参见《核酸生物化学(The Biochemistry of the Nucleic Acids)》,5-36,Adams等人编,第11版,1992)、嘌呤或嘧啶的衍生物(例如N4-甲基鸟嘌呤、N6-甲基腺嘌呤、脱氮嘌呤或氮杂嘌呤、脱氮嘧啶或氮杂嘧啶、在5或6号位置具有取代基的嘧啶碱基(例如5-甲基胞嘧啶)、在2、6或8号位置具有取代基的嘌呤碱基、2-胺基-6-甲氨基嘌呤、O6-甲基鸟嘌呤、4-硫基-嘧啶、4-氨基-嘧啶、4-二甲基阱-嘧啶和O4-烷基-嘧啶;美国专利案第5,378,825号和国际公开案第WO 93/13121号)。核酸可以包括一个或多个“无碱基”残基,其中主链在聚合物的一个或多个位置处不包括含氮碱基(美国专利案第5,585,481号)。核酸可以仅包含常规RNA或DNA糖、碱基和键,或可以包括常规组分和取代(例如具有2'甲氧基键的常规碱基,或含有常规碱基和一种或多种碱基类似物的聚合物)。核酸包括“锁核酸”(LNA),一种含有一个或多个LNA核苷酸单体的类似物,所述LNA核苷酸单体具有锁闭在RNA模拟糖构形中的双环呋喃醣单元,锁核酸增强对互补RNA和DNA序列的杂交亲和力(Vester和Wengel,2004,《生物化学(Biochemistry)》43(42):13233-41)。可以影响杂交复合物的稳定性的寡聚物的实施例包括PNA寡聚物、包括被2'-甲氧基或2'-氟取代的RNA的寡聚物,或影响杂交复合物的整体电荷、电荷密度或空间缔合的寡聚物,包括含有带电键(例如硫代磷酸酯)或中性基团(例如甲基磷酸酯)的寡聚物。除非另有指示,否则甲基化胞嘧啶(如5-甲基胞嘧啶)可以与前述主链/糖/键(包括RNA或DNA主链(或其混合物))结合使用。RNA和DNA等效物具有不同糖部分(即,核糖对比脱氧核糖)并且可以因RNA中存在尿嘧啶和DNA中存在胸腺嘧啶而不同。RNA与DNA等效物之间的差异不会促进同源性的差异,因为等效物对具体序列具有相同程度的互补性。应理解,当提及寡核苷酸、扩增子或其它核酸的长度范围时,所述范围包括所有整数(例如,19-25个相邻核苷酸长度包括19、20、21、22、23、24和25个)。
“核酸扩增”或简称“扩增”是指产生目标核酸序列或其互补序列或其片段(即,含有少于完整目标核酸的被扩增的序列)的多个拷贝的任何体外程序。扩增方法包括例如复制酶介导的扩增、聚合酶链反应(PCR)、连接酶链反应(LCR)、股置换扩增(SDA)、解旋酶依赖性扩增(HDA)、转录介导的扩增(TMA)和核酸序列依赖性扩增(NASBA)。TMA和NASBA都是基于转录的扩增形式。复制酶介导的扩增使用自复制RNA分子和复制酶,如QB-复制酶(参见例如美国专利案第4,786,600号)。PCR使用DNA聚合酶、引物对和热循环以合成dsDNA或cDNA的两个互补股的多个拷贝(参见例如美国专利案第4,683,195号、第4,683,202号和第4,800,159号)。LCR使用四个或更多个不同寡核苷酸,通过使用多个杂交、接合和变性的循环来扩增目标和其互补链(参见例如美国专利案第5,427,930号和第5,516,663号)。SDA使用含有限制性核酸内切酶的识别位点的引物和核酸内切酶,所述核酸内切酶切割包括目标序列的半修饰DNA双螺旋的一个股,由此在一系列引物延伸和股置换步骤中进行扩增(参见例如美国专利案第5,422,252号;第5,547,861号;和第5,648,211号)。HDA使用解螺旋酶将DNA双螺旋的两个股分开,产生单股模板,接着进行序列特异性引物的杂交,与模板杂交且通过DNA聚合酶延伸以扩增目标序列(参见例如美国专利案第7,282,328号)。基于转录的扩增使用DNA聚合酶、RNA聚合酶、脱氧核苷三磷酸酯、核苷三磷酸酯、含有启动子的寡核苷酸并且任选地可以包括其它寡核苷酸,以最终由核酸模板产生多个RNA转录物。基于转录的扩增的实例描述于美国专利案第4,868,105号、第5,124,990号、第5,130,238号、第5,399,491号、第5,409,818号和第5,554,516号中;以及国际公开案第WO 88/01302号、第WO 88/10315号和第WO95/03430号中。扩增可以是线性或指数形式。
在实时检测扩增子的循环扩增方法中,术语“循环阈值”(Ct)是与目标扩增相关联的信号的出现时间的量度,并且可以是例如标准化报导子信号的约10倍标准差。在扩增达到“循环阈值”后,通常认为探针结合序列的阳性扩增产物。探针的结合通常提供关于产物的一致性的大量信息(例如,其是来自具体目标序列的扩增子,或在一个或多个等位基因特异性探针的情况下,基因的某一类别的等位基因的成员)。还可以通过所属领域的技术人员已知的方法(如凝胶电泳、核酸定序和其它这类分析程序)表征扩增产物。
“寡聚物”或“寡核苷酸”是指通常少于1,000个核苷酸(nt)的核酸,包括在下限为约2到5个nt且上限为约500到900个nt的尺寸范围内的核酸。一些具体实施例是在下限为约5到15、16、17、18、19或20个nt且上限为约50到600个nt的尺寸范围内的寡聚物,并且其它具体实施例是在下限为约10到20个nt且上限为约22到100个nt的尺寸范围内。寡聚物可以从天然存在的来源纯化,但可以使用任何众所周知的酶促或化学方法合成。寡聚物可以由功能名称(例如捕捉探针、引物或启动子引物)指代,但所属领域的技术人员将理解,这类术语是指寡聚物。寡聚物可以通过自杂交或与其它聚核苷酸杂交来形成二级和三级结构。这类结构可以包括(但不限于)双螺旋、发夹形、十字形、弯曲形和三螺旋。寡聚物可以按任何方式产生,包括化学合成、DNA复制、反转录、PCR或其组合。在一些实施例中,在反应中产生形成侵袭性裂解结构的寡聚物(例如,通过酶促延伸反应中引物的延伸)。
“扩增子”或“扩增产物”意指在核酸扩增反应中产生且来源于目标核酸的核酸分子。扩增子或扩增产物含有目标核酸序列,其可以与目标核酸同义或反义。在一些实施例中,扩增子的长度是约100-2000个核苷酸、约100-1500个核苷酸、约100-1000个核苷酸、约100-800个核苷酸、约100-700个核苷酸、约100-600个核苷酸或约100-500个核苷酸。
“扩增寡核苷酸”或“扩增寡聚物”是指与目标核酸或其补体杂交且参与核酸扩增反应(例如充当引物和/或启动子-引物)的寡核苷酸。具体扩增寡聚物含有至少10个相邻碱基,和任选地至少11、12、13、14、15、16、17、18、19或20个相邻碱基,其与目标核酸序列或其互补股的一个区域互补。相邻碱基可以与扩增寡聚物所结合的目标序列至少80%、至少90%或完全互补。在一些实施例中,扩增寡聚物在互补序列的两个区段之间包含介入连接子或非互补序列,例如其中寡聚物的两个互补区段共同包含至少10个互补碱基,和任选地至少11、12、13、14、15、16、17、18、19或20个互补碱基。所属领域的技术人员将理解,所叙述的范围包括所述范围内的所有整数和有理数(例如92%或98.377%)。具体扩增寡聚物的长度是10到60个碱基并且可以任选地包括被修饰的核苷酸。
“引物”是指与模板核酸杂交且具有通过聚合延伸的3'端的寡聚物。引物可以任选地例如通过包括不与目标序列互补的5'区域而被修饰。这类修饰可以包括功能性添加,如标签、启动子,或其它可以用于或适用于操控或扩增引物或目标寡核苷酸的序列。合并有标签或标签和启动子序列的引物的实例描述于美国专利案第9,284,549号中。用5'启动子序列修饰的引物可以称为“启动子-引物”。分子生物学或生物化学领域的一般技术人员将理解,可以修饰可充当引物的寡聚物以包括5'启动子序列且接着充当启动子-引物并且类似地,任何启动子-引物可以在存在或不存在其5'启动子序列的情况下充当引物。
“正向扩增寡聚物”(例如正向引物)被配置成与目标核酸的(-)股杂交,并且可以具有与目标核酸的(+)股的序列部分或完全一致的序列。“反向扩增寡聚物”(例如反向引物)被配置成与目标核酸的(+)股杂交,并且可以具有与目标核酸的(-)股的序列部分或完全一致的序列。除非另有指示,否则(+)股是指蛋白质编码核酸的编码股和非编码序列(如核糖体和转移RNA和其相应DNA)的转录股,且(-)股是指(+)股的反向互补物。
如本文中所使用,“检测寡聚物”或“检测探针”是指与目标核酸相互作用以形成可检测的复合物的寡聚物。探针的目标序列通常是指与探针特异性杂交的较大序列(例如基因、扩增子、基因座等)内的特定序列。检测寡聚物可以包括目标特异性序列和非目标互补序列。这类非目标互补序列可以包括将赋予所需二级或三级结构(如片状或发夹结构)的序列,所述二级或三级结构可以用于促进检测和/或扩增(例如美国专利案第5,118,801号、第5,312,728号、第6,835,542号、第6,849,412号、第5,846,717号、第5,985,557号、第5,994,069号、第6,001,567号、第6,913,881号、第6,090,543号和第7,482,127号;国际公开案第WO97/27214号和第WO 98/42873号;Lyamichev等人,《自然生物技术(Nat.Biotech.)》,17:292(1999);和Hall等人,《美国国家科学院院刊(PNAS)》,USA,97:8272(2000))。已定义的序列的探针可以由所属领域的一般技术人员已知的技术产生,如通过化学合成,和通过重组核酸分子的体外或体内表达。
如本文中所使用,“标记”或“可检测标记”是指被检测的或产生可检测信号的部分或化合物。标记可以与探针直接或间接接合,或其可以是例如嵌入染料(例如 Green)。直接接合可以使用共价键或非共价相互作用(例如氢键结、疏水性或离子性相互作用以及螯合剂或配位络合物形成),而间接接合可以使用桥接部分或连接子(例如通过抗体或其它寡核苷酸)。可以使用任何可检测部分,例如放射性核素、配位体(如生物素或抗生物素蛋白)、酶、酶底物、反应性基团、发色团(如赋予可检测的色彩的染料或颗粒(例如乳胶或金属珠粒))、发光化合物(例如生物发光、磷光或化学发光化合物)以及荧光化合物(即,荧光团)。荧光团的实施例包括吸收在495到690nm范围内的光(例如具有峰值吸收波长)且发射在520到710nm范围内的光(例如具有峰值发射波长)的荧光团,其包括称为CAL(橙色或红色)、和化合物的荧光团。荧光团可与猝灭剂分子组合使用,所述猝灭剂分子在紧邻荧光团时吸收光以减少背景荧光。这类淬灭剂是所属领域中众所周知的且包括例如BLACK HOLE(或)、Blackberry(或)、或TAMRATM化合物。具体实施例包括可以在均质系统中检测的“均质可检测标记”,其中与未结合的经标记的探针相比,混合物中的被结合的经标记的探针呈现可检测的变化,其使得能够在不以物理方式从未杂交的经标记的探针去除杂交的经标记的探针的情况下检测到标记(例如美国专利案第5,283,174号、第5,656,207号和第5,658,737号)。例示性均质可检测标记包括化学发光化合物,包括吖锭酯(“AE”)化合物,如众所周知的标准AE或AE衍生物(美国专利案第5,656,207号、第5,658,737号和第5,639,604号)。合成标记物、将标记物连接到核酸和检测来自标记物的信号的方法是已知的(例如Sambrook等人,《分子克隆实验指南(Molecular Cloning,A Laboratory Manual)》,第2版(Cold Spring Harbor LaboratoryPress,Cold Spring Harbor,NY,1989)第10章,以及美国专利案第5,658,737号、第5,656,207号、第5,547,842号、第5,283,174号、第5,585,481号、第5,639,604号和第4,581,333号,以及欧洲专利案第0 747 706号)。其它以可检测方式标记的探针包括FRET盒、探针,以及在存在目标核酸(如分子炬和分子信标)的情况下经历构形变化的探针。FRET盒描述于美国专利申请公开案第2005/0186588号和美国专利案第9,096,893号中。探针包括供体和受体标记,其中在扩增期间,在以酶促方式下调探针时检测到荧光以由存在猝灭剂来释放荧光团。用于进行TaqMan分析法的化学方法描述于2018年3月23日提交的PCT申请案第PCT/US2018/024021号和美国专利案第5,723,591号中。分子炬和信标以开放和封闭配置形式存在,其中封闭配置使荧光团猝灭且开放位置分离荧光团与猝灭剂,以实现可检测的荧光信号的变化。与目标的杂交打开以其它方式封闭的探针。分子炬描述于美国专利案第6,361,945号中;并且分子信标描述于美国专利案第6,150,097号中。
如本文中所使用,“目标捕捉”或“目标捕捉程序”是指用于将目标分析物固定在固体负载物上并且通过去除扩增反应的潜在抑制剂(例如肝素、蛋白质和血红素)来纯化分析物的程序。
“捕捉探针”、“目标捕捉探针”、“捕捉寡核苷酸”、“捕捉寡聚物”、“目标捕捉寡聚物”以及“捕捉探针寡聚物”在本文中可以互换地用于指核酸寡聚物,其通过标准碱基配对与目标核酸中的目标序列杂交且与固定探针上的结合搭配物结合以将目标核酸捕捉到负载物上。在一个实施例中,“目标捕捉”是指其中通过与捕捉探针杂交来纯化或分离目标核酸的过程。在另一实施例中,“目标捕捉”是指将目标核酸直接固定在固体负载物上。捕捉探针的一个实例包括通常在同一寡聚物上的两个结合区:序列结合区(例如,目标特异性部分)和固定探针结合区,但这两个区域可以存在于由一个或多个连接子连接在一起的两个不同的寡聚物上。捕捉探针的另一实施例使用目标序列结合区,其包括随机或非随机poly-GU、poly-GT或poly U序列,以非特异性结合于目标核酸且将其与负载物上的固定探针连接。
“内部控制”是指为了验证分析结果(如其中未检测到的分析物的阴性分析结果)而检测的分子。内部控制可以在分析试剂盒或组合物中提供,或其可以是存在于分析法中所测试的基本上所有样品中的内源性分子(例如用于其中测试样品包含细胞的分析法的管家基因或mRNA)。在其中分析物是核酸的分析法中,内部控制通常具有与分析物至少部分不同的序列,但其可以具有引起类似扩增和检测特性(例如类似GC含量)的特性。核酸内部控制可以用专用扩增寡聚物或与分析物相同的扩增寡聚物扩增。内部控制核酸可以不具有分析物的探针寡聚物所靶向的序列,并且含有对内部控制具有特异性的探针寡聚物所靶向的序列。
如本文中所使用,术语“缓冲液”是指任何具有受控pH值的溶液,其可以用于溶解固体(例如冻干)物质(例如试剂、样品或其组合),或作为稀释剂稀释液体(例如液体试剂、液体样品或其组合;或试剂、样品或其组合的溶液)。
“洗脱缓冲液”是用于从固体负载物(包括与固体负载物相关联的捕捉探针)释放核酸的缓冲液。洗脱缓冲液可以使至少一种有助于核酸与固体负载物相关联的相互相用不稳定。例如:当核酸是以离子方式相关联时,洗脱缓冲液可以含有足够的盐以使所述关联不稳定;当核酸是以疏水性方式相关联时,洗脱缓冲液可以含有足够的有机溶剂或共溶剂以使所述关联不稳定;当核酸是通过碱基配对(杂交)相关联时,洗脱缓冲液可以含有足够的变性剂以使所述关联不稳定;并且当核酸是通过特异性结合(例如用标签标记的捕捉探针,其结合于标签的结合搭配物)相关联时,洗脱缓冲液可以含有足够的游离标签以使所述关联不稳定。
如本文中所使用,“复原溶液”是指可以用于溶解另一种物质(如干燥物质(例如冻干物))的溶剂(包括水、有机溶剂和其混合物)或缓冲液。如本文中所使用,术语“复原溶液”与“溶剂”可以互换使用,术语“复水”和“溶解”也是如此。
如本文中所使用,“分析法”是用于检测和/或定量样品中的分析物的程序。使包含或怀疑包含分析物的样品与一种或多种试剂接触且经历允许产生可检测信号的条件,所述可检测信号提供关于所述存在分析物或样品中的分析物的量(例如质量或浓度)的信息。
如本文中所使用,“单位剂量试剂”是指以足以用于进行单一分析法或测试的一个或多个步骤的量或浓度提供的试剂。
如本文中所使用,“分子分析法”是用于特异性检测和/或定量目标分子(如目标核酸)的程序。使包含或怀疑包含目标分子的样品与一种或多种试剂接触,包括至少一种对目标分子具有特异性的试剂,并且经历允许产生可检测信号的条件,所述可检测信号提供关于是否存在目标分子的信息。举例来说,当分子分析法是PCR时,试剂包括对目标具有特异性的引物,并且可检测信号的产生可以至少部分地通过提供在存在目标的情况下,与由引物产生的扩增子杂交的经标记的探针来实现。或者,试剂可以包括用于检测双股核酸的形成的插入染料。
“分析物特异性试剂”或“ASR”是指与在存在分析物的情况下产生的单一分析物或物质特异性相互作用的试剂。举例来说,在PCR分析法中,单一分析物的引物和探针将被视为ASR。在ELISA分析法中,识别单一分析物的初级抗体将被视为ASR。
“体外诊断”或“IVD”是用于对与样品源分离的生物样品执行分析法的产品。当来源是多细胞生物体时,通常从生物体获得样品且接着在人工环境(例如反应接收器)中经历分析程序(例如扩增和/或结合反应)。IVD是受管制的产品,如需要CE认证或由政府机构(如食品和药物管理局(Food and Drug Administration))批准的产品。
“实验室研发测试”或“LDT”是由实验室设计、验证和使用的分析法,其中用于执行分析法的试剂盒或装置未在市场上出售或作为供其它实验室使用的产品出售。
如本文中所使用,“试剂”是指除分析法的样品材料和产物以外,任何参与分子分析法的物质或其组合。例示性试剂包括核苷酸、酶、扩增寡聚物、探针和盐。
如本文中所使用,“PCR主混合物”是指包含缓冲液、盐和聚合酶的组合物,其用于通过PCR进行的DNA扩增。PCR主混合物通常不包括对于进行PCR扩增或具体产物的检测来说可能必需的样品或引物和探针,尽管当然可以组合样品和试剂(如引物和探针)与PCR主混合物以形成完整的反应混合物。
如本文中所使用,术语“冻干”、“冻干的”和“冷冻干燥”是指一种方法,通过所述方法首先将待干燥的材料冷冻且接着在真空环境中通过升华去除冰或冷冻溶剂。“冻干物”是指冻干的材料。“冻干试剂”是包含至少一种试剂的冻干物。
如本文中所使用,核酸扩增的“时间依赖性”监测或核酸扩增的“实时”监测是指一种方法,其中以反应时间或循环数的函数形式测量核酸扩增反应中的扩增子的量,且接着用于确定在扩增反应开始时,存在于反应混合物中的模板的起始量。举例来说,可以在开始每个完整的包含热循环的扩增反应循环(如PCR)之前测量扩增子的量。或者,可以连续地或以常规时间间隔监测无需物理介入来起始各扩增循环之间的过渡的等温扩增反应,以获得关于呈时间函数形式的扩增子的量。
如本文中所使用,“实时扩增”是指其中进行扩增的时间依赖性监测的扩增反应。
“终点扩增”是指其中与连续或以规则间隔相比,在反应即将完成或完成时确定产物(扩增子)的存在或量的扩增反应。
如本文中所使用,“随机接入”功能是指系统以与样品分组或加载到系统中的顺序无关的方式,以任意顺序对多个样品进行两种或更多种不同分析法的功能。举例来说,如果样品是以如样品1、2、3、4、5的顺序依次加载(或作为一个组同时加载),那么具有随机接入功能的系统可以任意顺序对样品执行分析法,如4、3、2、5、1,并且各样品的分析法可以在试剂和条件方面不同。这包括对未必分组在一起的样品进行相同分析法的功能。举例来说,可以对样品4和2执行分析法A,对样品3执行分析法B,并且对样品5和1执行分析法C。在一些实施例中,在LDT和/或对其它样品使用ASR的分析法的同时,随机接入系统对或可以对一个或多个样品进行IVD分析法。
如本文中所使用,“目标核酸分析物依赖性荧光”是指由荧光团发射的荧光,其由探针与目标核酸分析物的相互相用直接或间接引起。这包括(但不限于)由以下产生的荧光:(i)自杂交探针,如分子炬或分子信标,例如在满足以下条件的分析法中:其中炬或信标与目标杂交且由此经历使荧光团与猝灭剂或FRET受体之间的距离增加的构形变化,因此增加荧光团的可观察的发射;(ii)探针,例如在满足以下条件的分析法中:其中探针与目标杂交,引起探针的5'-3'外核溶解且增加荧光团与猝灭剂或FRET受体之间的距离,因此增加荧光团的可观察的发射;和(iii)二级Invader探针,例如在满足以下条件的分析法中:其中一级探针与目标杂交且经历裂解以释放与二级Invader探针杂交的片段,其接着自身经历裂解以释放包含荧光团的片段,因此增加荧光团与猝灭剂或FRET受体的距离且增加荧光团的可观察的发射。
根据定义分析法中将进行的步骤的参数,通过系统1000进行核酸扩增分析法。这些参数尤其可以包括提取物的类型/数量、所使用的扩增和检测试剂、处理条件(例如培育条件、混合率和时间、温度循环参数等)、分析物等。如本文中所使用,“分析参数”是指定义分析法(例如IVD分析法、LDT或需要ASR试剂的分析法)的参数。
如本文中所使用,“图形用户界面”或“GUI”是指基于图形的用户界面,其使得用户能够在视觉上与计算机系统进行互动。用户可以通过指向交互式图形表示形式(如窗口、图标和按钮)、指向交互式和可选菜单或通过将文本输入位于此类窗口、图标、按钮和菜单中的文本框来选择文件、程序和命令。
对于已知的标准化分析法,分析参数是固定的并且不可由用户改变(例如IVD分析法)。因此,与已知的标准化分析法相关联的分析参数在本文中称为“系统定义的”分析参数。相比之下,对于由用户或第三方研发的分析法(例如LDT,包括使用ASR的分析法),至少一些定义分析法的分析参数是由用户/第三方研发/确定/提供。在本公开中,术语“用户定义的分析参数”用于指由用户定义的分析参数。
本说明书可以使用相对空间和/或定向术语描述组件、设备、位置、特征或其一部分的位置和/或定向。除非明确说明或本说明书的上下文以其它方式规定,否则这类术语(包括(但不限于)顶部、底部、上方、下方、下面、顶部上、上部、下部、左侧、右侧、内部、外部、里面、外面、近端、远端、前方、后方、紧靠、相邻、在……之间、水平、垂直、对角线、纵向、横向等)是用于方便地指图式中的这类组件、设备、位置、特征或其一部分,并且不意图是限制性的。此外,如“约”、“基本上”、“大致”等相关术语用于指示所述数值或范围在±10%内的可能的变化。本申请案中使用的章节标题仅意图为读者引导所公开的系统的各种方面,并且不意图限制本公开。类似地,章节标题不意图暗示在一个章节中描述的材料、特征、方面、方法或程序不能应用于另一个章节。
本公开的各方面涉及可以与核酸分析型分析法(包括“实时”扩增分析法和“终点”扩增分析法)结合使用的分析系统和方法。根据本文中的描述进行的分析法可以包括使用常规技术从患者样品中的细胞或目标生物体或病毒捕捉、扩增和检测核酸。这类常规技术包括用于分离和纯化目标核酸的固体负载物(如玻璃珠粒或磁性颗粒)上的目标捕捉;用于增加目标核酸序列(或其补体)的拷贝数目的核酸扩增反应;和用于确定目标核酸的存在或量的检测方式。
图1A和1B说明可以用于同时分析多个样品的例示性分析系统1000。图1A是系统1000的透视图并且图1B是去除遮篷以展示内部特征的系统1000的视图。在以下讨论中,将参考图1A和1B。系统1000被配置成分离和纯化从引入系统的多个样品获得的核酸,并且使用以不同方式配置的分析试剂扩增和检测任何样品中所含的目标核酸。在一些实施例中,如下文将更详细地说明,系统1000可以是随机接入系统,其允许以交错方式进行IVD分析法和LDT。系统1000可以被配置成进行任何类型的分子分析法。在一些实施例中,系统1000可以被配置成对多个样品进行多种不同(例如以不同方式配置)的分子分析法。举例来说,多个样品可以加载到系统1000中,处理以特异性或非特异性分离和纯化目标核酸(或其它大分子,如多肽或朊病毒),使样品的第一子集经历用于进行第一核酸扩增的第一组条件并且同时,使样品的第二子集经历用于进行第二核酸扩增的第二组条件,其中用于进行第一和第二核酸扩增的试剂是以不同方式配置,如下文将更详细地描述。
在一些实施例中,系统1000可以具有模块结构并且可以包含多个可操作地联接在一起的模块。然而,应注意,系统1000的模块结构仅是例示性的,并且在一些实施例中,系统1000可以是具有多个区域或区的集成系统,其中每个区域或区例如执行分析法的特定步骤,其可能是所述区域独有的。系统1000包括可操作地联接在一起的第一模块100和第二模块400。第一模块100和第二模块400各自可以被配置成执行分析法的一个或多个步骤。在一些实施例中,第一模块100和第二模块400可以是选择性地联接在一起的单独模块。也就是说,第一模块100可以选择性和可操作地与第二模块400联接,并且第一模块100可以选择性地与第二模块400解联接且与不同的第二模块400联接。第一模块100和第二模块400可以通过任何方法联接在一起。举例来说,可以使用紧固件(例如螺钉或螺杆)、夹具、束带、条带或紧固/连接装置的任何组合使这些模块联接在一起。如上文所说明,系统1000的模块结构仅是例示性的,并且在一些实施例中,系统1000可以是集成、自含式结构(举例来说,在集成结构内,第一模块100形成第一区域并且第二模块200形成第二区域)。应注意,在本公开中,术语“模块”用于指分析系统的区域(区、位置等)。在一些实施例中,每个这类区域可以被配置成执行分析法的特定步骤,其可能是系统的所述区域独有的。
在一些实施例中,电力、数据和/或工程管线或管道(空气、水、真空等)可以在第一模块100与第二模块400之间延伸。在一些实施例中,第一模块100可以是由客户预先购买的系统,并且第二模块400可以是扩展组合系统的分析功能的后来获取的模块。举例来说,在一个实施例中,第一模块100可以是系统(Hologic Inc.,Marlborough,MA),其被配置成进行样品处理和对提供到系统的样品进行等温、基于转录的扩增分析法(例如TMA或NASBA),并且模块400可以是追加装置,其被配置成尤其通过添加热循环功能以实现例如实时PCR反应来扩展系统的功能性。具有例示性第一模块100和第二模块400的例示性系统1000是Panther系统(Hologic Inc.,Marlborough,MA),其描述于美国专利案第9,732,374号、第9,465,161号和第9,604,185号以及美国专利公开案第2016/0032358号中。第一模块100和第二模块400的例示性系统、功能、装置或组件以及功能描述于以上参考的公开案(和以下鉴别的公开案)中,并且因此出于简洁起见而不在本文中详细描述。
第一模块
在一些实施例中,第一模块100可以包括多个竖直堆叠的板。图2A和2B说明第一模块100的中间板的例示性实施例的俯视图,图2C说明一个例示性实施例中第一模块100的顶部板的俯视图,并且图2D和2E说明第一模块100的底部板的例示性实施例的俯视图。在以下描述中,将参考图2A-2E。应注意,图2A-2E中的一些说明系统1000的不同实施例的顶视图。因此,一些参考一张图描述的组件在另一张图上可能不可见或可能位于不同位置。如所说明,第一模块100可以被配置成进行被设计成检测至少一种分析物(例如目标核酸)的多步骤分子分析法的一个或多个步骤。第一模块100可以包括接收器收纳组件,其被配置成收纳且固持反应接收器且在一些情况下,对接收器的内含物进行过程步骤。例示性过程步骤可以包括:将样品和/或试剂分配到反应接收器中,包括例如目标捕捉试剂、缓冲液、油、引物和/或其它扩增寡聚物、探针、聚合酶等;从反应接收器抽吸材料,包括例如样品或清洗溶液的非固定组分;混合反应接收器的内含物;保持和/或改变反应接收器的内含物的温度;加热或冷冻反应接收器或试剂容器的内含物;改变反应接收器的内含物的一个或多个组分的浓度;分开或分离反应接收器的内含物的组成组分;检测来自反应接收器的内含物的信号,如电磁辐射(例如可见光);和/或使核酸失活或停止正在进行的反应。
在一些实施例中,第一模块100可以包括适于收纳和负载多个空反应接收器的接收器抽屉或隔室102。隔室102可以包括用于将反应接收器接入和加载到隔室的盖板或门。隔室102可以进一步包括接收器供给装置以用于将反应接收器移动到接收器拾取位置(例如注册或已知位置)中,以促进通过接收器分配器去除反应接收器。第一模块100可以进一步包括一个或多个隔室(例如图2D和2E的隔室103),其被配置成存储用于容纳主体试剂(即,足以进行多种分析法的试剂体积)的容器或被配置成接受和容纳废料。主体试剂可以包括流体,例如水、缓冲溶液、目标捕捉试剂以及核酸扩增和检测试剂。在一些实施例中,主体试剂容器隔室可以被配置成保持容器处于所需温度(例如规定的存储温度),并且包括固持可以固持和/或搅拌容器以保持其内含物呈溶液或悬浮液形式的结构。用于负载和搅拌流体容器的例示性固持结构描述于美国专利案第9,604,185号。
第一模块100可以进一步包括样品舱8,其负载一个或多个具有含有样品的接收器的样品固持架10(参见图2C、3A-3C)。第一模块100还可以包括一个或多个流体转移装置(参见图25的流体转移装置805),以用于将流体转移到反应接收器和/或其它容器以及从反应接收器和/或其它容器转移流体,例如样品流体、试剂、主体流体、废料流体等。在一些实施例中,流体转移装置可以包含一个或多个机器人移液器(例如图25的移液器810、820),其被配置成用于控制、自动移动和接入反应接收器、容纳试剂的主体容器和容纳样品的容器。在一些实施例中,流体转移装置还可以包括流体分配器,例如喷嘴,其安置于其它装置内并且通过合适的流体导管连接到容器,例如容纳试剂的主体容器,以及连接到泵或其它装置以用于引起流体从容器移动到分配器。第一模块100可以进一步包括多个加载台(例如加热的加载台),如加载台104、106、108,其被配置成收纳样品容器(参见图2A和2B)以及其他形式的用于负载样品接收器和试剂容器的固持器。例示性加载台和接收器固持器描述于美国专利案第8,309,036号。
在一些实施例中,样品舱8是盒状结构,其具有侧壁12、16和底板20。图3A和3B描绘可以与系统1000一起使用的样品舱8的不同实施例。在以下讨论中,参考图3A和3B。器壁12、16可以是隔热的。样品舱8进一步包括样品舱盖板40,其在其边缘由器壁12、16承载。样品舱8的前端32是开放的(参见图3B),以允许具有含有样品的接收器107的样品固持架10插入样品舱8中和从其取出。图3C说明具有含有样品的接收器107的样品固持架10插入样品舱8中。如可以在图3B中发现,底板20可以进一步包括样品架引导件22(参见图3B),其与在每个样品固持架10的底部形成的配对引导件接合,以用于精确和可重复地定位每个架。样品舱8进一步包括条形码支架34,其安装到侧壁12并且被配置成在相对于在侧壁12中形成条形码窗口14(在图3A中可见)的操作位置承载条形码读取器18(参见图2C和3B)。条形码读取器18被配置成读取每个样品固持架10中承载的各个样品接收器107(参见图3C)上的条形码以及样品固持架10本身上的条形码。条形码可以在样品固持架10被推入样品舱8或从其中取出时通过条形码窗口14读取。
图4A和4B说明可以与样品舱8一起使用的样品固持架10的不同实施例。在以下讨论中,将参考图4A和4B。样品固持架10适于收纳且固持多个含有样品的接收器107。在一些实施例中,接收器107可以是或可以包括管状容器,如试管。样品固持架10包括接收器固持器2和盖板3。接收器固持器2包括用于握紧样品固持架10且将其插入样品舱8的把手4。如图3C和4B中所说明,含有样品的接收器107可加载在架10上,并且将架10插入加载台104的样品舱8中。在一些实施例中,加载台104被配置成使得含有样品的接收器107可以按任何顺序且在任何时间(例如在系统1000对一些样品执行分析法时)加载到样品舱8中。举例来说,具有不同、新的或最近到达的样品的架10可以加载到架10上,并且在系统1000处于对其它样品执行分析法的过程中时将所加载的架10插入加载台的样品舱8。在一个实施例中,在把手4附近的接收器固持器2上提供机器可读标记,如条形码(参见图3C)。
参考图2A和2B,在一些实施例中,第一模块100可以包括一个或多个磁性停放台110和加热培育箱112、114、116,其被配置成加热(和/或保持)反应接收器的内含物使其温度高于环境温度,和一个或多个冷冻模块122,其被配置成冷却(和/或保持)反应接收器的内含物使其温度低于环境温度。冷冻模块122可以用于帮助寡杂交和在进行发光测量之前冷却接收器(例如下文参考图19讨论的MRU 160)。在一些实施例中,培育箱112(其可以称为过渡培育箱)可以设定为约43.7℃并且可以用于过程步骤,例如溶解、目标捕捉和杂交。培育箱114可以是高温培育箱,在一些实施例中,其可以设定为约64℃的温度并且用于过程步骤,例如溶解、目标捕捉和杂交。并且,培育箱116(称为扩增培育箱)可以设定为约42℃的温度,并且培育箱可以在分析法期间用于扩增。培育箱116可以包括用于在扩增期间检测荧光的实时荧光计。例示性温度渐变台描述于美国专利案第8,192,992号中,并且例示性培养箱描述于美国专利案第7,964,413号和第8,718,948号中。第一模块100可以包括样品处理装置,如磁性清洗台118、120,其适于分开或分离目标核酸或其它分析物(例如固定在磁性反应性固体负载物上)与接收器的残余内含物。
图2F说明去除侧板(为了展示内部细节)的第一模块100的例示性磁性清洗台120。在一些分析法中,在磁性清洗台118、120中处理样品以释放能够干扰分析物(例如目标核酸)的检测的材料。为了去除这些干扰材料,可以用目标捕捉试剂处理样品,所述目标捕捉试剂包括用于固定分析物的磁性反应性固体负载物。合适的固体负载物可以包括顺磁颗粒(0.7-1.05微米颗粒,Sera-MagTMMG-CM(可以从Seradyn,Inc.,Indianapolis,Indiana购得)。当固体负载物与磁力极为接近时,从悬浮液抽出固体负载物并且在样品固持容器的表面附近聚集,由此分离容器内的任何固定的分析物。接着可以抽吸或以其它方式从固定的分析物分离样品的非固定组分。磁性清洗台120包括模块外壳256,其具有上部255和下部257。安装凸缘258、259,其从下部257延伸以使清洗台120连接到第一模块100的负载表面。加载槽263延伸穿过下部257的前壁,以第一模块100的接收器分配器150(参见图2A)将MRU160(参考图19描述)(或另一接收器)置放于磁性清洗台120的外壳256中(且从外壳256去除MRU 160)。接收器载体单元265安置成与加载槽263相邻,以用于在磁性清洗台120内负载MRU 160。在一些实施例中,接收器载体单元265可以包括弹簧夹(或另一保留机构),以在接收器载体单元265中以可拆卸方式固持MRU 160。轨道混合器装配件266与载体单元265联接,以用于以轨道方式混合由接收器载体单元265固持的MRU 160的内含物。轨道混合器装配件266包括步进式电动机267,其与接收器载体单元265联接(通过驱动机构),使得当电动机267运转时,载体单元265在水平轨道路径中移动以混合MRU 160的内含物。
磁性清洗台120包括磁体移动设备268,其被配置成使一个或多个磁体朝向和远离接收器载体单元265中的MRU 160移动。在图2F中说明的实施例中,磁体移动设备268是可以绕枢轴旋转的结构,其被配置成可以围绕枢轴点269旋转。磁体移动设备268承载永磁体270,其位于在磁体移动设备268中形成的槽271的任一侧上。在一些实施例中,磁体移动设备包括五个磁体270以对应于接收器载体单元265中承载的MRU 160的每个单独接收器162。在一些实施例中,磁体270可以由钕-铁-硼(NdFeB)制成。电动致动器,通常在272处表示,使磁体移动设备268沿枢轴上下移动,由此使磁体270相对于接收器载体单元265中负载的MRU160在操作位置与非操作位置之间移动。在操作位置中,磁体270安置于MRU 160的每个接收器162附近,使得通过磁体270的磁场的吸引力从悬浮液抽出与每个接收器162的内含物混合的磁性反应性固体负载物。在非操作位置中,磁体270安置成与接收器162相距足够距离,以便对接收器162的内含物不具有实质作用。在本文中,“无实质作用”意指不通过磁体270的磁场的吸引力从悬浮液抽出磁性反应性固体负载物。
图2G说明(图2F的)磁性清洗台120的磁体移动设备268的另一实施例。图2G的磁体移动设备268包括安置于(模块外壳256的)下部257内的磁体滑板250和驱动系统294,所述驱动系统使磁体滑板250相对于接收器载体单元265中负载的MRU 160在非操作位置(如图2G所示)与操作位置之间移动。磁体滑板250包括穿过其纵向延伸的细长开口288(在一些实施例中,具有基本上矩形形状)。第一磁体290安置于开口288的一侧上且第二磁体291安置于开口288的相对侧上。在一些实施例中,代替单一磁体290和291,可以在滑板250的相对侧上提供五个单独磁体(在一些实施例中,具有约12mm×12mm×8mm的尺寸并且由NdFeB制成,n-40级)。驱动系统294包括螺纹式驱动螺杆292,其在其相对端与下部257的器壁轴颈连接以便可以围绕其纵轴旋转。驱动电动机296通过驱动带293与驱动螺杆292联接。驱动电动机296的旋转引起磁体滑板250在纵向方向上相对于驱动螺杆292线性平移。驱动螺杆292在一个方向上的旋转引起磁体滑板250朝向MRU 160平移,且使磁体290和291移动到其操作位置。并且,驱动螺杆292在相对方向上的旋转引起磁体滑板250沿相对方向平移,且使磁体290和291移动到其非操作位置(图2G中说明的位置)。当磁体滑板250从非操作位置移动到操作位置时,MRU 160穿过磁体滑板250的纵向开口288且安置于第一磁体290与第二磁体291之间。
继续参考图2F,磁性清洗台120包括清洗溶液传递管281,其延伸穿过模块外壳256以形成清洗溶液传递网。连接到传递管281的喷嘴位于接收器载体单元265中负载的MRU160的每个接收器162上方。在一些实施例中,这些喷嘴可以相对于每个接收器162以偏离中心的方式安置,以引导清洗溶液下降到MRU 160的每个接收器162的侧面,以冲洗掉粘附在侧面的材料。合适的清洗溶液是所属领域的技术人员已知的,其实例含有10mM Trizma碱、0.15M LiCl、1mM EDTA和3.67mM月桂基硫酸锂(LLS),pH 7.5。与管固持器284联接的抽吸管282也延伸穿过磁性清洗台120的外壳256。与抽吸管282联接的抽吸软管283延伸到真空泵824(参见图2D)。管固持器824连接到由提升电动机286致动的驱动螺杆285。管固持器284和抽吸管282通过提升电动机286和驱动螺杆285下降,使得每个抽吸管282以摩擦方式与一次性吸头(例如下文参考图19所讨论的MRU 160的尖头(tiplet)168)接合。
在抽吸管282与尖头168成功接合之后(参见图19),轨道混合器装配件266使接收器载体单元265移动到流体转移位置。接着,磁体移动设备268使磁体270(或图2G的磁体290和291)移动到其操作位置,所述操作位置与MRU 160的接收器162的相对侧相邻。随着接收器162的内含物经历磁体270(或图2G的磁体290、291)的磁场,上面固定有目标核酸的磁性反应性固体负载物将被吸引到与磁体270(图2G的磁体290、291)相邻的单独接收器162的侧面。磁体移动设备268将在操作位置保持合适的停留时间,如由分析方案定义,以使得磁性固体负载物粘附到各别接收器162的侧面。接着,抽吸管282下降到MRU 160的接收器162中以抽吸各个接收器162的流体内含物,同时磁性固体负载物保持在接收器162中,沿其侧面在磁体270附近聚集。抽吸管282的末端处连接的尖头168确保每个接收器162的内含物在抽吸程序期间不与抽吸管282的侧面接触。将在磁性清洗台120中处理后续MRU 160之前丢弃尖头168,以降低抽吸管282的交叉污染的机率。
在抽吸之后,升高抽吸管282并且磁体移动设备268使磁体270(或图2G的磁体290、291)移动到其非操作位置。接着,接收器载体单元265移动到流体分配位置,且将指定体积的清洗溶液通过连接到清洗溶液传递管281的喷嘴分配到MRU 160的每个接收器162中。接着,轨道混合器装配件266使接收器载体265在水平轨道路径中高频移动(在一个实施例中,14HZ,在1秒内从0加速到14HZ)以混合MRU 160的内含物。在混合之后,轨道混合器装配件266使接收器载体单元265停止在流体转移位置。在一些实施例中,磁体移动设备268再次移动到操作位置并且在操作位置保持指定停留时间。在磁性停留之后,抽吸管282和其接合的尖头168下降到接收器162中以抽吸测试样本流体和清洗溶液,如上文所描述。在一些实施例中,可以进行多个清洗循环(各自包含分配、混合、磁性停留和抽吸序列),如由分析方案定义。例示性磁性清洗台描述于美国专利案第6,605,213号和第9,011,771号中。
继续参考图2A和2B,第一模块100可以包括检测器124,其被配置成收纳反应接收器且检测由反应接收器的内含物发射的信号(例如光学信号)。在一个实施方案中,检测器124可以包含用于检测由反应接收器的内含物发射的发光信号的光度计和/或用于检测来自反应接收器的内含物的荧光发射的荧光计。第一模块100还可以包括一个或多个信号检测装置,例如荧光计(例如与培育箱112、114、116中的一个或多个联接),其被配置成在反应接收器内进行过程(如核酸扩增)时,检测(例如以周期性间隔)由培养箱中所含的接收器的内含物发射的信号。例示性光度计和荧光计描述于美国专利案第7,396,509号和第8,008,066中。
第一模块100可以进一步包括接收器转移装置,在所说明的实施例中,其包括接收器分配器150,其被配置成使接收器在第一模块100的各种装置(例如样品舱8;培育箱112、114、116;加载台104、106、108;磁性停放台110;清洗台118、120以及冷冻模块122)之间移动。这些装置可以包括接收器转移口(例如,由可打开的门覆盖的端口),其可以用于将接收器插入装置中或从装置取出。接收器分配器150可以包括接收器分配头152,其被配置成沿传送轨道装配件154在X方向上移动,在θ(θ)方向上旋转,以及在R方向上移动,以使接收器移入和移出第一模块100的装置。例示性接收器分配器、例示性接收器转移口门和用于打开门的机构描述于美国专利案第8,731,712号。
第二模块
在一个例示性实施例中,第二模块400被配置成进行核酸扩增反应(例如PCR)和实时测量荧光。系统1000可以包括控制器(下文更详细的讨论),其引导系统1000进行所需分析法的不同步骤。控制器可以容许LIS(“实验室信息系统”)连接性和远端用户访问。在一些实施例中,第二模块400容纳可以实现其它功能(如熔融物分析)的组件模块。适于在第二模块中使用的熔融台的实例描述于美国专利案第9,588,069号中。其它装置可以包括打印机和任选的不间断电源。
参考图1B,在一些实施例中,第二模块400包括多个竖直堆叠的层面(或平台),去包括被配置成用于不同功能的装置。这些层面包括扩增处理平台430和接收器处理平台600。在所说明的实施例中,接收器处理平台600安置于扩增处理平台430的下方。然而,这不是必需的,并且平台(和其装置)的垂直顺序可能根据分析系统1000的既定用途而变化。例示性扩增处理平台430的不同实施例的示意性平面图说明于图5A、5B和5C中。例示性接收器处理平台600的不同实施例的示意性平面图说明于图5D、5E和5F中。在以下描述中,将参考图5A-5F。然而,应注意,下文所描述的一些特征和组件可能并非在所有这些图中都可见。第二模块400可以包括位于不同层面处的装置。这些装置尤其包括呈一个或多个机器人移液器410形式的液体转移装置(参见图1B);具有信号检测器4020的热循环仪432(参见图16D);被配置成存储用于移液器410的抛弃式吸头的托盘的吸头隔室580;被配置成存储一次性处理小瓶和相关覆盖物的托盘460的帽/小瓶隔室440;主体试剂容器隔室500;主体试剂容器传送器1700;接收器分配系统,其包括接收器切换装置602和接收器分配系统200,其包括接收器分配器312(在所展示的例示性实施例中,其包含旋转分配器);接收器存储单元608、610、612,其被配置成存储接收器和/或多接收器单元(MRU)(举例来说,其包括以单件、集成单元形式接合在一起的多个接收器);磁性槽620;废料仓,其与一个或多个垃圾槽联接;离心机588;试剂包变换器700;试剂包加载台640以及一个或多个隔室450(参见图1B),其被配置成存储附件,例如用于后帽/小瓶组件的消耗品和/或存储托盘452。用于一次性处理小瓶和覆盖物的托盘460的例示性实施例公开于美国专利公开案第US 2017/0297027 A1号中。系统1000的若干装置和特征描述于美国专利案第9,732,374号和本文中鉴别的其它参考文献中。因此,出于简洁起见,本文中未详细地描述这些装置和特征。
在所说明的实施例中,机器人移液器410安置于第二模块400的顶部附近。在机器人移液器410下方,扩增处理平台430包括主体试剂容器隔室500、离心机588、热循环仪432的顶部、吸头隔室580以及帽/小瓶隔室440。在扩增处理平台430下方,接收器处理平台600包括接收器切换装置602;接收器分配器312;接收器存储单元608、610、612;磁性槽620;试剂包变换器700;以及试剂包加载台640。如在图4D中可见,接收器处理平台600上的磁性槽620和试剂包加载台640可以由机器人移液器410通过扩增处理平台430的各装置之间的间隙接入。
接收器存储单元608、610、612中的接收器可以包括具有开放端和相对封闭端的单独接收器(例如被配置成储存流体的容器),或以单元(MRU)形式联接在一起的多个接收器(例如五个)。这些MRU可以包括操控结构,其被配置成由机器控制的接收器分配系统的接合部件(例如钩)接合,以用于使接收器在系统1000的不同装置之间移动。例示性接收器描述于美国专利案第6,086,827号和第9,732,374号中。如下文将更详细地描述,接收器分配系统200(包括接收器切换装置602和接收器分配器312)被配置成接收来自第一模块100的接收器分配器150的接收器或MRU且将接收器转移到第二模块400,并且使接收器移动到第二模块400中的不同位置中。
试剂容器隔室
参考图1B,第二模块400的主体试剂容器隔室500被配置成固持多个试剂容器。第二模块400的门或盖板可以打开以接入试剂容器隔室500的内含物。在一些实施例中,自动锁(例如由系统1000的控制器启动)可以预防试剂容器隔室500在第二模块400运行时被拉开。在一些实施例中,可以提供可见和/或音频警告信号以指示试剂容器隔室500未适当封闭。图6A是系统1000的一部分的透视图,其中试剂容器隔室500处于开放状态。图6B是从第二模块400分离的例示性试剂容器隔室500的透视图。在以下讨论中,将参考图6A和6B。如图6A中所说明,试剂容器隔室500可以是一个箱子,其从第二模块400的主体滑出以加载运载试剂的容器,所述试剂用于在系统1000上进行分析程序。试剂容器隔室500可以包括一个或多个托盘或容器载体,其被配置成固持运载相同或不同类型的试剂的容器。通常,容器-载体可以是包括所形成的一个或多个袋状物或凹部的组件,所述袋子或凹部在其中接收流体填充的容器。在一些实施例中,容器-载体可以是使用非导电塑料或聚合材料模制的组件。如图6B中所见,在一些例示性实施例中,试剂容器隔室500包括两个试剂容器载体,第一试剂容器-载体1500和第二试剂容器-载体1600。应注意,在一些实施例中,第二模块400可以包括多个主体试剂容器隔室(在一些实施例中,与隔室500类似),其中每个隔室负载一个或多个试剂容器。这多个隔室中的一些可以被配置成保持试剂容器处于不同温度(加热、冷却等)。
第一试剂容器-载体
尽管不是必需的,在一些实施例中,第一试剂容器-载体1500可以是包括两个袋状物1510的组件,每个袋状物被配置成在其中接收含有试剂(如洗脱缓冲液)的试剂容器1520。并且,第二试剂容器-载体1600可以是具有多个袋状物1610(例如六个袋状物)的组件,每个袋状物被配置成在其中接收运载试剂的容器。图6C说明例示性试剂容器隔室500,其第一试剂容器-载体1500和第二试剂容器-载体1600。在图6C中所说明的实施例中,第一试剂容器-载体1500展示为具有一个安置于其两个袋状物1510中的一个中的试剂容器1520,并且第二试剂容器-载体1600展示为在其六个袋状物1610中的两个中具有两个溶剂容器(例如IVD溶剂容器1620和LDT溶剂容器1920)。在一些实施例中,第二试剂容器-载体1600可以包括六个袋状物1610,并且如图6B中所说明,这六个袋状物1610可以被配置成接收例如两个油容器1820和四个溶剂容器(例如两个IVD溶剂容器1620和两个LDT溶剂容器1920等)。通常,六个袋状物1610可以包括任何容器1620、1820、1920。图6D是例示性第二试剂容器-载体1600的俯视图,其在其袋状物1610中具有两个油容器1820、一个IVD溶剂容器1620以及三个LDT溶剂容器1920。如图6D中所说明,系统1000可以将安置于容器-载体1600的不同袋状物1610中的油容器1820和溶剂容器(1620或1920)鉴别为“油(Oil)A”、“油B”以及“复原1”、“复原2”等。在一些实施例中,如图6B中所描绘,油容器1820可以在结构上与IVD溶剂容器1620类似。然而,这不是必需的并且通常,油容器1820可以是任何形状和配置。尽管不是必需的,但在一些实施例中,第一试剂容器-载体1500和第二试剂容器-载体1600可以是彼此相邻或分隔安置的单独组件。通常,试剂容器隔室500可以包括任何数目的容器载体,每个容器载体具有任何数目的袋状物。举例来说,在一些实施例中,代替具有六个袋状物1610的单一第二试剂容器-载体1600,可以在试剂容器隔室500中提供多个具有袋状物(例如每个具有三个袋状物)的单一试剂容器载体(例如两个)。容器-载体中的袋状物的数目和尺寸可以尤其通过考虑预期吞吐量和供应器的所需重新储料之间的所需时段来决定。在一些实施例中,第二试剂容器-载体1600中的袋状物1610的尺寸和几何结构可以一致或基本上相同。在这类实施例中,具有相同或基本上相同的外部尺寸的IVD溶剂容器1620和LDT溶剂容器1920可以安置于袋状物1610中。试剂容器隔室500中容器可以由机器可读代码(如RFID)鉴别。可以在试剂容器隔室500中(和/或在容器载体上)提供具有可见信号(例如红色和绿色LED)和/或其它指示物(文字、音频等)的指示器面板1300,以向用户提供关于容器状态的反馈。指示器面板1300可以位于试剂容器隔室500或容器载体中的任何位置(注意图6A和6B中指示器面板1300的不同例示性位置)。试剂容器隔室500可以包括试剂容器传送器1700(参见图6B),其被配置成使第一试剂容器-载体1500从第二模块400中的试剂容器隔室500移动到第一模块100内的位置。
图7A说明例示性第一试剂容器-载体1500,其在其两个袋状物1510中的一个中具有例示性试剂容器1520。图7B是截面透视图,并且图7C是例示性第一试剂容器-载体1500的截面示意图,其在其两个袋状物1510中的每一个中具有试剂容器1520。第一试剂容器-载体1500可以包括基座或桶状物部分1530,其形成两个用于在其中接收试剂容器1520的袋状物1510,并且框架1540连接到桶状物部分1530以保留袋状物1510中的试剂容器1520。通常,桶状物部分1530的袋状物1510的形状和尺寸可以对应于这些袋状物中将接收的试剂容器1520的形状和尺寸。在一些实施例中,可以设定袋状物1510的尺寸以在其中紧密地接收试剂容器1520。当将容器1520置放于袋状物1510中且框架1540连接到桶状物部分1530时,框架1540的一部分在容器1520的一部分的上方延伸且防止容器1520从袋状物1510撤出。如图7A和7B中所说明,框架1540可以具有窗框形状,其具有暴露容器1520的顶部的开口。在一些实施例中,桶状物部分1530的一些或全部外表面1532可以金属化和接地以支持试剂容器1520中的流体含量的电容性感测。
试剂容器
试剂容器1520可以包括含有流体试剂的杯状储集器,其具有封盖储集器的嘴部的移液器可刺穿的覆盖物1550(参见图7A-7C)。在一些实施例中,试剂容器1520中的流体试剂可以是洗脱缓冲液。在一些实施例中,覆盖物1550可以包括一种或多种易碎材料(例如箔、弹性体等),其适于由机器人移液器(例如机器人移液器410,参见图14A-14C)的抽吸器探针415或加接到抽吸器探针415的安装端425的一次性移液器吸头584刺穿。在使用期间,抽吸器探针425或移液器吸头425(连接到抽吸器探针415)可以穿透移液器可刺穿的覆盖物1550且取出储存在容器1520中的流体。图7C说明通过刺穿覆盖物1550来取出储存在试剂容器1520中的流体试剂的移液器吸头584(加接到第二模块400的移液器410的抽吸器探针415的安装端425)的示意图。在一些实施例中,如图7A中所说明(和在图10A和10B中更详细说明),具有开口的塑料(或另一种刚性材料)盖1552可以连接在移液器可刺穿的覆盖物1550上,并且在易碎的覆盖物1550与刚性盖1552之间安置隔片1554以覆盖开口。隔片1554可以由移液器可刺穿的材料制成,或包括允许抽吸器探针415或加接到移液器410的安装端425的移液器吸头584通过其接入容器1520的特征(例如缝隙等)。在这类实施例中抽吸器探针425或移液器吸头584可以穿过1554接触且刺穿易碎的覆盖物1550。当从容器1520撤回移液器吸头584时,框架1540中位于容器1520上方的部分可以阻止从第一试剂容器-载体1500移出容器1520。
在一些实施例中,试剂容器1520可以在结构上与下文参考图10A和10B讨论的IVD溶剂容器1620类似。试剂容器1520的一些例示性配置描述于题为“《流体接收器(FluidReceptacles)》”的美国专利申请公开案第2018/0290141号中。
在一些实施例中,移液器410与试剂容器1520中的流体接触,可以使用电容性含量感测来检测容器1520中的流体含量。为了实现电容性含量感测,(第一试剂容器-载体1500的)桶状物部分1530的金属化外表面1532可以与系统地面(例如系统1000的地表面)联接,并且抽吸器探针415或加接到移液器410的安装端425的移液器吸头584可以连接到电压源(例如交流电压源)。在这类配置中,移液器410(且任选地,具有导电特性的移液器吸头584)充当电容器的一个导体且接地外表面1532充当另一个导体。在这两个导体之间测量的电容信号(与电容相关的信号)可以用于检测试剂容器1520中的流体含量。在使用时,抽吸器探针415(或加接到移液器410的安装端425的移液器吸头584)向下移动到容器1520中,同时监测抽吸器探针415(或移液器吸头584)的位置(高度)和电容信号。当电容信号快速增加时(例如由接触流体的抽吸器探针415或移液器吸头584引起的迅速增加),记录抽吸器探针415(或移液器吸头584)的高度,由此确定容器1520中流体表面的高度。尽管上文描述使用第二模块400的移液器410抽吸容器1520中的流体,但也可以使用其它流体转移装置(例如第一模块100的移液器810)从容器1520提取流体。
试剂容器传递器
当试剂容器隔室500封闭时(参见图1B),第二模块400的试剂容器传送器1700可以与第一试剂容器-载体1500的框架1540上的壁架接合,以使第一试剂容器-载体1500从第二模块400移动到第一模块100中的位置。图8说明与第一试剂容器-载体1500接合的例示性试剂容器传送器1700。试剂容器传送器1700包括连接件1720,其与电动机1730可操作地联接,并且与连接到系统地面的第二模块400的结构部件可枢转地联接(即,连接件1720是电接地的)。在启动试剂容器传送器1700时,连接件1720通过轴承1710与框架1540接合并且围绕各别枢轴旋转,以使第一试剂容器-载体1500从第二模块400的隔室500移动到第一模块100内的位置。当连接件1720因此与框架1540接合时,第一试剂容器-载体1500的金属化部分通过连接件1720电连接到系统地面(或接地)。当第一试剂容器-载体1500安置于第一模块100中时,接地的导电刷1750与第一试剂容器-载体1500的金属化部分(例如桶状物部分1530的金属化外表面1532)电接触。当安置于第一模块100中时,第一模块100的流体转移装置(例如移液器810的移液器吸头584,参见图7C)可以接入试剂容器1520且抽吸所需量的试剂,如洗脱缓冲液。在分析程序期间,将所抽吸的试剂传送和排放到接收器或小瓶中。在一个例示性实施例中,试剂流体是适用于从固体负载物(如磁性颗粒或二氧化矽珠粒)洗脱目标核酸的洗脱缓冲液。
试剂容器-载体
如先前参考图6A-6C所说明,第二试剂容器-载体1600的多个袋状物1610可以包括含有溶剂(例如一种溶剂)的溶剂容器(例如IVD溶剂容器1620和/或LDT溶剂容器1920),和含有油(例如聚硅氧油)的油容器1820。如所属领域的技术人员已知,溶剂和油可以是由分析系统1000进行的分子分析法中使用的试剂。与上文所描述的第一试剂容器-载体1500类似,如最佳在图6C中所见,第二试剂容器-载体1600还可以包括基座或桶状物部分1630,其包括袋状物1610(在其中负载溶剂容器和油容器),以及保持这些容器位于其各别袋状物1610中的盖1640。图9A、9B和9C分别是例示性第二试剂容器-载体1600的侧面、底部和截面透视图。在以下描述中,将参考图6A-6C和图9A-9C。通常,(桶状物部分1630的)袋状物1610的形状和尺寸可以对应于将收纳在袋状物1610中的容器(例如IVD和LDT溶剂容器1620、1920和油容器1820)的形状和尺寸。在一些实施例中,如图9B中所说明,桶状物部分1630的相对侧面可以包括分隔各个袋状物1610的缝隙。通常,袋状物1610的形状和尺寸可以与将收纳在袋状物1610中的流体填充容器的形状和尺寸匹配。举例来说,袋状物1610的尺寸和形状可以对应于其负载的溶剂容器的形状和尺寸,由此在某些实施例中提供紧密配合。在一些实施例中,袋状物1610可以都具有相同或基本上相同的形状和尺寸。然而,也预期袋状物1610可以具有不同形状和/或尺寸(例如以在其中接收不同形状和/或尺寸的容器)。
如最佳在图6C中所见,第二试剂容器-载体1600的盖1640可以包括顶部1650和支架部分1660。尽管不是必需的,在一些实施例中,顶部1650可以由非导电材料形成且支架部分1660可以由导电材料形成。在一些实施例中,顶部1650可以是透明或半透明的板状构件。顶部1650和支架部分1660可以是附接在一起以形成盖1640的两个部分,或可以是单片式盖1640的两个区域。当盖1640位于桶状物部分1630上时,盖1640的顶部1650可以在桶状物部分1630的顶部表面的一部分上延伸。在这种配置中,顶部1650可以在置放于袋状物1610中的溶剂容器1620、1920的一部分上延伸(和覆盖在所述部分上),且防止容器1620、1920被意外地从袋状物1610去除。尽管不是必需,但在一些实施例中,顶部1650的上覆区域可以下压到容器的下伏区域上,以约束袋状物1610中的容器。IVD溶剂容器1620和/或LDT溶剂容器1920(在袋状物1610中)中未由盖1640的顶部1650覆盖的部分实现抽吸器探针415或加接到移液器410的安装端425的移液器吸头584的接入,以从容器1620、1920提取溶剂。
如最佳在图9A中所见,第二试剂容器-载体1600的盖1640可以连接到第二模块400的框架/底座1670,使得当试剂容器隔室500封闭时(参见图1A),盖1640的顶部1650在安置于第二试剂容器-载体1600的袋状物1610中的容器1620、1820、1920的上方延伸。当呈这种配置形式时,机器人移液器410的抽吸器探针415或移液器吸头584(加接到抽吸器探针415的安装端425)(参见图14B-14C)可以从安置于第二试剂容器-载体1600中的溶剂容器1620、1920提取溶剂(和从油容器1820提取油),如下文将更详细地描述(参考图10A-10C)。当移液器410的抽吸器探针415(或加接到安装端425的移液器吸头584)在抽吸流体之后从容器(1620、1820、1920)撤回时,容器可能具有从其各别袋状物1610撤出的趋势。顶部1650在容器1620、1820、1920的一部分顶部的上方延伸且防止容器被意外地从其袋状物去除。当试剂容器隔室500开放时(参见图6A),第二试剂容器-载体1600的桶状物部分1630从盖1640下方滑出,使得用户可以将IVD溶剂容器1620、LDT溶剂容器1920和油容器1820加载到袋状物1610中(和卸载所述容器)。在一些实施例中,与参考第一试剂容器-载体1500所描述类似,桶状物部分1630的一些表面可以金属化,使得当第二试剂容器-载体1600置放于试剂容器隔室500中,这些金属化部分将电连接到系统地面(例如系统1000的外壳)且充当接地层,以能够使用抽吸器探针415或移液器吸头584(加接到移液器410的安装端425)进行电容性流体含量感测。题为“《用于电容性流体含量检测和操作容器的系统和方法(Systems andMethods for Capacitive Fluid Level Detection,and Handling Containers)》”的美国专利申请公开案第2018/0282788号描述可以用于系统1000中的例示性第一试剂容器载体1500和第二试剂容器载体1600。
IVD溶剂容器
在一些实施例中,IVD溶剂容器1620可以在结构上与先前描述的试剂容器1520类似。图10A说明例示性IVD溶剂容器1620的分解透视图,图10B说明IVD溶剂容器1620的透视图,并且图10C是含有溶剂1670的IVD溶剂容器1620的截面图。在以下描述中,将参考图10A-10C。在一些实施例中,IVD溶剂容器1620可以是热密封包(例如箔包),其包括适用于已知(例如FDA批准或CE认证)的IVD分析法的复原缓冲液。也就是说,IVD溶剂容器1620中的溶剂1670可以是复原缓冲液(即,适于复原包括扩增寡聚物和/或检测探针的无水试剂的通用试剂)。可以用作溶剂1670的例示性复原缓冲液和与复原缓冲液一起使用的例示性无水试剂描述于国际公开案第WO 2017/136782号中。对于一些分析法(例如PCR),可以使用多个扩增寡聚物(正向扩增寡聚物或引物、反向扩增寡聚物或引物等)和/或探针。在例示性分子分析法期间,IVD溶剂容器1620中的溶剂1670(即,复原缓冲液)可以用于复原无水或冻干试剂(或呈另一种形式的试剂,例如凝胶等),所述无水或冻干试剂包括用于扩增不同目标核酸的不同类型的扩增寡聚物和探针。
与试剂容器1520类似,IVD溶剂容器1620可以包括用移液器可刺穿(例如箔、弹性体等)的易碎的覆盖物1664密封的杯状储集器1662(含有复原流体1670)。在一些实施例中,储集器1662可以被配置成含有足以进行约50到约2,000次分析法的量的流体1670。然而,也预期流体1670的量足以进行少于50次分析法或多于2000次分析法。在一些实施例中,储集器1662的移液器可刺穿的覆盖物1664可以由具有开口1653的盖1652(例如由相对刚性材料(例如塑料等)制成)覆盖。可以在覆盖物1664与盖1652之间安置隔片1654,使得隔片覆盖了盖1652上的开口1653。
如最佳在图10C中所见,溶剂容器1620的储集器1662可以界定多个流体连接的腔室,其被配置成在其中容纳复原流体1670。这些腔室可以包括第一腔室1656和第二腔室1658,腔室1656、1658在其底部通过导管1672流体连接在一起。第一腔室1656的体积可以大于第二腔室1658,并且因此可以被配置成比第二腔室1658运载更大体积的流体1670。在用所需量的流体1670填充腔室之后,移液器可刺穿的易碎覆盖物1664连接到储集器1662的顶部表面1661以气密地密封腔室1656和1658。覆盖物1664可以通过任何合适的方法(粘着、热焊接、超声波焊接等)连接到储集器1662。如图10A中所说明,盖1652接着通过覆盖物1664连接到储集器1662,其中隔片1654覆盖了盖1652上的开口。如在图10A-10C中可见,盖1652包括与储集器1662上的对应特征接合以将盖1652固定到储集器1662的特征。这些特征可以包括储集器1662(或盖1652)上的唇缘或突出部1659,其与盖1652(或储集器1662)上的相应切口或凹槽1649接合。当盖1652连接到储集器1662时,隔片1654位于储集器1662的第二腔室1658的上方。因此,第二腔室1658是用于接收流体转移装置(如机器人移液器410的抽吸器探针415或加接到抽吸器探针415的安装端425的移液器吸头584)的“接入室”。在使用期间,移液器(即,抽吸器探针415或移液器吸头584)穿过隔片1654(在刺穿第二腔室1658上的易碎覆盖物1664之后)进入第二腔室1658(或接入室)以从储集器1662提取流体1670(例如抽吸流体1670)。在一些实施例中,隔片1654可以包括使移液器能够穿过隔片1654进入第二腔室1658的结构。在一些实施例中,隔片1654可以包括星型图案的缝隙,其形成柔性盖片,所述盖片弯曲且允许移液器410的抽吸器探针415或移液器吸头584(加接到安装端425)穿过。这些缝隙可以预先形成(例如预切割的盖片)或可以在移液器410的抽吸器探针415(或移液器吸头584)穿透提供于隔片1654上的刻痕图案之后形成。当移液器从(在抽吸流体1670之后,储集器1662的)第二腔室1658撤回时,隔片1654的盖片覆盖物易碎覆盖物1664上的开口(由抽吸器探针415或移液器吸头584形成)并且减少流体1670从储集器1662蒸发。因为第二腔室1658中流体的表面积小于第一腔室1656中流体的表面积,因此从第二腔室1658提取流体1670(与第一腔室1656相比)进一步帮助减少通过蒸发从储集器1662损失的流体。在从第二腔室1658提取流体1670时,来自第一腔室1656的流体通过导管1672进入第二腔室1658,以使两个腔室中的流体含量均衡。
美国专利申请公开案第2018/0290141号描述IVD溶剂容器1620的实施例。如先前所说明,在一些实施例中,试剂容器1520和油容器1820还可以具有与IVD溶剂容器1620类似的结构。以与参考试剂容器1520所描述类似的方式,当从IVD溶剂容器1620提取流体1670时,移液器410可以通过电容性流体含量感测来检测容器1620中的流体含量。在电容性流体含量感测期间,紧靠IVD溶剂容器1620中的流体1670的基座安置的第二试剂容器-载体1600的金属化部分(其连接到系统地面)可以提高流体含量测量的准确性和灵敏度。
LDT溶剂容器
在一些实施例中,系统1000中使用的LDT溶剂容器1920可以具有与上文所描述的IVD溶剂容器1620不同的配置。图11A和11B说明可以用于系统1000中的例示性LDT溶剂容器1920。图11A说明容器1920的透视图且图11B说明安置于第二试剂容器-载体1600中的容器1920的示意性截面图。在以下描述中,将参考图11A和11B。LDT溶剂容器1920包括主体1950,其具有多个凹槽1930(例如在主体的固体部分中形成的凹部),所述凹槽各自被配置成在其中负载含有流体的接收器1940(例如含有复原流体的管或小瓶)。举例来说,在一些实施例中,四个基本上圆柱形的凹槽1930可以在主体1950中以矩形配置(例如以2×2栅格形式)布置。然而,通常,LDT溶剂容器1920可以界定多于或少于四个凹槽1930,并且凹槽1930可以具有任何形状(例如锥形、截头圆锥形、矩形等)且可以按任何合适的配置(例如圆形、线形等)布置。尽管不是必需,但在一些实施例中,可以设定容器1920的每个凹槽1930的尺寸以在其中接收类似尺寸的接收器1940。在一些实施例中,一些或全部凹槽1930可以具有不同尺寸以在其中接收相应尺寸的接收器1940。
将含有复原流体1970A、1970B等的接收器1940置放在LDT溶剂容器1920的每个凹槽1930中。通常,容器1920的不同接收器1940可以含有相同复原流体或不同复原流体(即,用于相同分析法或不同分析法的复原流体)。举例来说,在一些实施例中,复原流体1970A可以是包括一种类型的扩增寡聚物和/或探针的试剂,且复原流体1970B可以是包括不同类型的扩增寡聚物和/或探针的试剂。在一些实施例中,复原流体1970A、1970B中的每一组扩增寡聚物和探针可以被设计成检测不同分析物,所述分析物可以是不同核酸或相同核酸的不同区域。在一些实施例中,复原流体1970A、1970B中的一个或多个可以包括至少一种正向扩增寡聚物和至少一种反向扩增寡聚物。在一些实施例中,复原流体1970A、1970B中的一个或多个可以包括探针,其具有可检测标记(或信号传导部分)或可以在与目标核酸杂交时使用插入染料(如Green)检测。容器1920的主体1950可以包括一个或多个指示符1914(例如唯一指示符)以鉴别每个凹槽1930。指示符1914可以包括如图11A中所展示的字母数字文本、符号、色彩或任何其它将有助于区分凹槽1930中负载的流体的合适的指示符。举例来说,指示符1914可以鉴别接收器1940中所含的复原流体中所包括的复原流体的类型(例如扩增寡聚物、探针等)。指示符1914可以是加接到主体1950(例如靠近每个凹槽1930)的标签,或可以是在主体1950上一体形成的标记。在一些实施例中,主体1950还可以包括适于接收一个或多个用户提供的指示符1918的表面。举例来说,指示符1918可以描述使用凹槽1930中接收的接收器1940中的流体进行的过程(例如分析法)。用户提供的指示符1918可以包括字母数字文本、标志、色彩或任何其它与凹槽1930中的流体具有已知关联性(例如指示流体、使用流体进行的具体过程等)的指示符。在一些实施例中,用户提供的指示符1918可以鉴别测试的目标分析物。举例来说,在用户提供的指示符1918中,用于扩增和检测来源于生殖支原体(Mycoplasma genitalium)的核酸的溶剂可以被鉴别为“M.gen.”。在一些实施例中,指示符1918可以包括使用凹槽1930中的流体进行的测试的名称。在一些实施例中,用户提供的指示符1918可以是用户施加的标记(例如来自书写工具)或用户粘贴的标记(例如贴纸)。
溶剂容器1920还可以包括与其连接的RFID应答器1932。RFID应答器1932可以连接到溶剂容器1920的非导电部分或可以被安置成使得其与容器1920的导电部分分离。RFID应答器1932可以被配置成向系统1000的RFID读取器1934以无线方式传输关于容器1920的信息(例如鉴别每个接收器1940的接收器标识符、鉴别容器1920的固持器标识符、鉴别使用接收器1940中所含的流体进行的过程的过程标识符等)。尽管图11B将RFID读取器1934说明为连接到第二试剂容器-载体1600,但这仅是例示性的。通常,RFID读取器1934可以连接到系统1000的任何部分,使得其接收由RFID应答器1932传输的信息。任何类型的RFID应答器1932和读取器1934都可以用于系统1000中。因为合适的RFID应答器1932和读取器1934是所属领域中已知的,因此本文中未对其进行详细描述。2017年7月10日提交且题为“《用于电容性流体含量检测的接收器固持器、系统和方法(Receptacle Holders,Systems,andMethods for Capacitive Fluid Level Detection)》”的美国临时申请案第62/530,743号描述可以用于系统1000中的例示性溶剂容器1920。
在以上描述中,描述两种类型的溶剂容器(即,IVD溶剂容器1620和LDT溶剂容器1920)。并且,在一些实施例中,可以设定这些容器1620和1920的尺寸以安置于第二试剂容器-载体1600的袋状物1610中(参见图6A-6C)。任何类型的溶剂容器(例如容器1620或1920)都可以用于系统1000中。通常,对于IVD分析法,可以在密封(例如热密封)的IVD溶剂容器1620中获得的(例如商业上获得)合适的复原缓冲液。因此,当使用系统1000进行IVD分析法时,可以获得包括复原缓冲液的密封的IVD溶剂容器1620且加载在第二试剂容器-载体1600上,并且用于核酸扩增分析法中。在分析法期间,复原缓冲液可以用于复原用于扩增的试剂(例如无水试剂)。通常,IVD分析法中使用的无水试剂包括扩增反应的所需成分(例如扩增寡聚物、探针、聚合酶等)且因此,密封的IVD溶剂容器1620中提供的复原缓冲液可能不包括这些成分。相比之下,对于由客户或其它第三方研发或评估的分析法(即,LDT),至少一些扩增反应所需的成分(例如扩增寡聚物、探针等中的一些或全部)通常是由客户或第三方设计、研发和验证的。因此,用于这类LDT的试剂(例如无水试剂)中不包括这些成分。实际上,客户或其它第三方可以制备包括扩增寡聚物、探针等中的一个或多个的复原流体)(例如1970A、1970B等)并且将其提供于LDT溶剂容器1920的接收器1940中。举例来说,复原流体1970A和1970B可以含有不同的扩增寡聚物和探针,其靶向不同核酸或相同核酸的不同区域。此外,包括扩增寡聚物(和/或探针)的复原流体可以用于复原不包括任何扩增寡聚物和/或探针的无水扩增试剂。
在一些实施例中,在分析期间,仅单一类型的溶剂容器(例如容器1620或1920)可以用于系统1000中。举例来说,如果将使用一种或多种IVD分析法通过系统1000分析所有样品,那么系统1000仅可以使用IVD溶剂容器1620和其中的复原缓冲液。类似地,如果计划使用一种或多种LDT通过系统1000分析所有样品,那么仅可以使用LDT溶剂容器1920。在一些实施例中,系统1000可以是开放通道系统,其允许用户在不更换或再加载溶剂容器(和/或样品)的情况下对相同或不同样品进行IVD分析法和LDT。在这类实施例中,IVD溶剂容器1620和LDT溶剂容器1920都可以在系统1000中同时使用。举例来说,在分析运行期间,当将使用IVD分析法分析一个或多个样品和将使用LDT分析一个或多个样品时,可以在系统1000中加载IVD溶剂容器1620和LDT溶剂容器1920。在这类情况下,如图6A-6C中所说明,可以将一个或多个具有复原缓冲液(其不包括如扩增寡聚物、探针等成分)的IVD溶剂容器1620和一个或多个具有复原溶液或溶剂(其包括如扩增寡聚物、探针等成分)的LDT溶剂容器1920加载在系统1000的试剂容器隔室500中提供的第二试剂容器-载体1600上。接着可以使用IVD溶剂容器1620中的复原缓冲液进行IVD分析法且可以使用LDT溶剂容器1920中的复原流体1970A、1970B中的一种或多种进行LDT(视需要通过具体分析法)。在一些实施例中,可以通过系统1000以交错或随机接入方式来进行IVD分析法和LDT。也就是说,可以由系统1000交替地进行IVD分析法和LDT,而无需在各IVD分析法和LDT之间暂停系统1000以更换试剂或消耗品。举例来说,可以首先开始IVD分析法(例如用一个或多个样品开始一种或多种IVD分析法),接着进行LDT(例如用一个或多个相同或不同样品开始一种或多种LDT),接着可以进行IVD分析法等,而无需在不同分析法之间调换、加载或补充复原流体、试剂和/或其它消耗品。尽管可以在不同时间开始IVD分析法和LDT,但这两种分析法可以由系统1000同时进行(即,在由一种分析法处理样品完成之前开始由另一种分析法处理样品)。可以在第二试剂容器-载体1600中加载任何数目的IVD溶剂容器1620和LDT溶剂容器1920(例如视需要)。举例来说,如果在进行期间预期将需要比复原流体1970A、1970B更多的复原缓冲液1656(例如用于IVD分析法中),那么可以向系统1000提供比LDT溶剂容器1920更多数目的IVD溶剂容器1620(或反之亦然)。所需的每种类型的溶剂容器1620、1920的数目也将由不同容器1620、1920的体积容量决定。
如先前所说明,系统1000可以按交错方式进行IVD分析法和LDT。在其中由系统1000进行的IVD分析法和LDT都合并有PCR扩增反应的实施例中,在第二模块400中(例如在热循环仪432中)进行两种分析法(即,IVD和LDT)的扩增反应。然而,在其中一种分析法(例如IVD分析法)不经历PCR条件且另一种分析法(例如LDT)经历PCR条件的实施例中,在第一模块100中(例如在扩增培育箱114中)进行IVD分析法的扩增且在第二模块400中(例如在热循环仪432中)进行LDT的扩增。当第一模块100用于扩增时,可以不使用试剂包760(下文参考图13A-13D描述)中的试剂768。实际上,可以使用储存在第一模块100中的液体试剂。
参考图11A和11B,在使用期间,含有复原流体1970A、1970B等的接收器1940安置于LDT溶剂容器1920的各别凹槽1930中,且将容器1920插入安置于试剂容器隔室500中的第二试剂容器-载体1600的袋状物1610中(参见图6A-6C)。在一些实施例中,容器1920的所有四个凹槽1930可以加载有含有复原流体的接收器1940,而在其它实施例中,容器1920的所有凹槽1930并不都包括接收器。如先前所说明,LDT溶剂容器1920的接收器1940中的复原流体(例如流体1970A、1970B)可以是相同流体或不同流体。在第二试剂容器-载体1600中加载所需数目和类型的容器(例如容器1620、1820和1920)之后,用户封闭隔室500。当LDT溶剂容器1920位于容器-载体1600的袋状物1610内时,容器1920上的RFID应答器1932(参见图11A和11B)安置于RFID读取器1934的操作区内。当位于这一位置时,RFID读取器1934向控制器(例如图33的控制器5000)传输关于容器1920的信息。这一信息可以包括以下中的一个或多个和其它信息:(1)接收器标识符,其鉴别容器1920中负载的每个接收器1940;(2)固持器标识符,其鉴别容器1920;和(3)过程标识符,其鉴别将使用容器1920的接收器1940中的复原流体1970A、1970B等进行的过程(例如分析法)。此外,RFID读取器1934可以确定第二试剂容器-载体1600的袋状物1610中是否存在容器1920。举例来说,如果RFID读取器1934未接收任何通常将由RFID应答器1932传输的传输信息,那么这可能指示袋状物1610中不存在LDT溶剂容器1920。
基于从RFID读取器1934接收的信息,控制器可以基于所接收的信息与具体过程(例如保存在系统1000上)的已知关联性来确定将使用容器1920的接收器1940中所含的复原流体1970A和1970B进行的过程。举例来说,所接收的信息可以指示将使用容器1920中的流体进行的LDT的类型,其用户定义的分析参数是系统1000已知的(例如预先保存在系统1000的存储装置上的参数)。在一些情况下,从RFID读取器1934接收的信息与系统1000已知的过程不具有已知的关联性。举例来说,LDT溶剂容器1920中的复原流体1970A和1970B意图进行先前未在系统1000上进行(或保存)的一种或多种分析法。在一些实施例中,如果与将使用复原流体1970A和1970B进行的方案存在已知关联性,那么系统1000在不存在其它用户输入的情况下,基于系统1000上保存的方案使用这些流体处理一个或多个样品。但如果不存在已知关联性,那么可能需要用户提供其它用户输入。在一些这类实施例中,系统1000(例如图33的控制器5000)可以使用例如系统1000的显示装置50(参见图1A)或与系统1000相关联的另一显示器(例如运行用于研发LDT方案的软件工具的远端计算机,下文中讨论)上显示的图形用户界面(GUI)来提示用户输入信息,定义可以保存和稍后与LDT复原流体1970A、1970B相关联的分析方案的一个或多个参数。在这种情况下,如果第一和第二计算机是具有独立逻辑和计算功能性以及独立数据输入和输出组件的独立计算机,那么第一计算机位于第二计算机(以及可能的一个或多个其它计算机)的“远端”。第一计算机和远端第二计算机彼此可以或可以不通信(例如有线或无线)并且彼此可以或可以不联网。
为了将LDT溶剂容器1920加载到系统1000中,首先打开第二模块400的试剂容器隔室500。在一些实施例中,可以通过选择显示器50上的图标(例如按压图标)来打开隔室500。将LDT溶剂容器1920置放于第二试剂容器-载体1600的任一个袋状物1610(例如图6D中标记为“复原(Recon)4”的袋状物)中。在显示装置50上显示包加载屏幕或GUI 2100。图12A说明在显示装置上显示的例示性包加载GUI 2100。GUI 2100包括表示/对应于容器-载体1600的每个复原容器袋状物(例如图6D的“复原1”、“复原2”、“复原3”和“复原4”)的区域2102A-2102D。系统1000的控制器5000(下文中讨论)被配置成改变区域2102A-2102D的特征,以基于来自例如RFID读取器1934和/或其它指示存在或不存在容器1920的传感器的信号指示容器载体1600的袋状物1610中存在或不存在容器1920。
当在容器-载体1600的“复原1”位置加载LDT溶剂容器1920时,如图12A中所说明,区域2102A的外观改变以指示在这一位置中存在容器1920。GUI 2100的窗口2110也改变以对应于四个区域2106A-2106D。每个区域2106A-2106D对应于容器1920的四个凹槽1930(图12A中标记为A-D)中的一个。如果容器1920的凹槽1930(例如凹槽A)中存在接收器1940,那么用户可以选择区域2106A的框2108A(例如在框2108A上点击)以指示凹槽A中“加载”有接收器1940。接着点击区域2106A中的“设置”按钮以从菜单选择LDT方案。点击“设置”可以向用户呈现系统1000中保存的可用的LDT方案的菜单(例如下拉菜单)。为了使凹槽A的接收器1940中的复原流体与LDT方案相关联,用户接着可以从呈现将使用凹槽A的接收器1940中的复原流体进行的所需分析法的菜单进行选择。接着,GUI 2100可以在子区域2112A中显示所选择的分析法。举例来说,用户选择“LDT-CMV”,其接着在子区域2112A中显示。子区域2112A还指示所选择的分析法是否是解锁的分析法或锁定的分析法。子区域2114A指示可以使用凹槽A中接收器1940中所含的流体进行的所选择的分析法的最大次数。在一些实施例中,可以在子区域2114A中呈现缺省值(例如40),其可以由用户视需要改变。现在完成了向LDT指定或指定凹槽A中的复原流体。
如果容器1920的另一凹槽(例如凹槽B-D中的一个)中存在另一接收器1940,那么关于窗口2110的对应区域2106B-2106D完成上述步骤。区域2102A的指示符2104A-2104D指示接收器何时指定或相关联。在对应区域2106A-2106D中输入凹槽A-D的信息之后,区域2102A中的相应指示符2104A-2104D改变色彩以指示指定状态。举例来说,如果凹槽A-D加载有接收器1940且已在对应区域2106A-2106D中输入所有信息,那么相应指示符2104A-2104D显示绿光,如果已加载接收器1940但尚未输入所需信息,那么指示符显示红光。并且,如果凹槽A-D尚未加载有接收器1940,那么相应指示符2104A-2104D显示黑色。
在为容器1920的所有接收器1940指定LDT之后,用户在GUI 2100上选择“保存”并且关闭试剂容器隔室500。在主体试剂容器隔室500中加载所有所需容器(油容器1820、复原流体容器1620、1920以及试剂容器1520)之后,显示装置50显示通用流体舱GUI 2200。图12B说明例示性通用流体舱GUI 2200。如图12B中所说明,GUI 2200显示与试剂容器隔室500中的每个容器相关联的所有容器的状态(例如加载或未加载)、容器类型和其它信息(数目或剩余测试、有效期等)。
使用通过使用GUI 2100(图12A)接收的用户输入,系统1000的控制器可以使容器1920中的复原流体1970A和1970B与用户选择的分析法相关联,并且当计划对样品进行这些分析法中的一种时,系统1000使用相应的复原流体执行所述分析法。当计划执行分析法的步骤时,机器人移液器410可以移动以使自身与(容器1920的)含有所需复原流体(例如流体1970A、1970B等)的接收器1940对准,并且抽吸器探针415或移液器410的安装端425上的移液器吸头584可以进入接收器1940且从接收器1940抽吸一部分流体。在抽吸期间,可以使用电容性含量感测通过移液器410确定接收器1940中流体1970A和1970B的含量(以与先前所描述类似的方式)。为了实现电容性含量感测,溶剂容器1920的主体1950可以包括导电区域1952,其与系统1000的接地层联接(例如通过第二试剂容器-载体1600的基座)。在一些实施例中,接收器1940可以未被覆盖(即,未由易碎覆盖物或盖覆盖)并且抽吸器探针415或移液器吸头584(加接到移液器410的安装端425)可以进入接收器以提取流体而无需穿透覆盖物。然而,也预期在一些实施例中,接收器1940可以由移液器可穿透的覆盖物和/或盖覆盖,并且抽吸器探针415或加接到移液器410的安装端425的移液器吸头584可以通过刺穿覆盖物来进入接收器1940。
在以上讨论中,IVD溶剂容器1620和LDT溶剂容器1920被描述为由系统1000的相同负载物保留。也就是说,具有用于IVD分析法的复原缓冲液的IVD溶剂容器1620和具有用于LDT的复原流体1970A和1970B的LDT溶剂容器1920都负载于位于第二模块400的试剂容器隔室500的单一第二试剂容器-载体1600上。然而,这不是必需的。在一些实施例中,可以在一个试剂容器-载体上提供溶剂容器1620并且可以在另一个试剂容器-载体上提供溶剂容器1920。这两个容器载体可以与第二试剂容器-载体1600具有相同(或不同)配置。在不同容器载体上安置IVD和LDT溶剂可以允许系统1000负载更大数量(和/或更大体积)的溶剂和/或具有不同形状和/或尺寸的溶剂容器。在一些实施例中,可以在第二模块400的试剂容器隔室500中提供负载多个(例如四个)IVD溶剂容器1620(具有用于IVD分析法的复原缓冲液)的第二试剂容器-载体1600,并且可以向模块400的不同试剂隔室(在一些实施例中,负载于不同容器-载体中)提供一个或多个LDT溶剂容器1920(具有用于LDT的复原流体)。在不同试剂隔室中提供IVD和LDT溶剂也可以使溶液能够保持在不同环境条件(例如温度、湿度等)下。举例来说,在一些实施例中,可以在第二模块400的冷冻(或加热)试剂隔室中提供具有用于LDT的溶剂的LDT溶剂容器1920,同时具有用于IVD分析法的复原缓冲液的容器1620可以保持在环境温度下(或在不同温度下),或反之亦然。
试剂包
尽管不是必需的,但在一些实施例中,可以在试剂包中的第二模块400中提供扩增试剂和其它试剂。如下文更详细地描述,试剂包可以包括具有孔的筒,在所述孔内提供试剂。图13A-13D说明可以用于系统1000中的例示性试剂包760的不同视图。图13A和13B说明例示性试剂包760的俯视图和仰视图,并且图13C和13D说明例示性试剂包760的截面图以展示其孔762的内含物。在以下讨论中,将参考图13A-13D。试剂包760可以包括多个混合孔762,每个混合孔含有试剂768。在一些实施例中,试剂768是单位剂量试剂。尽管试剂768通常可以呈任何状态(固体、液体等),但在一些实施例中,试剂768可以是非液体试剂。在一些较佳实施例中,试剂768可以是固体或无水试剂(如冻干物)。在一些实施例中,试剂包760包括十二个箔覆盖的混合孔762,其各自含有无水、单位剂量试剂768(参见图13C)。可以在试剂包760中提供的例示性单位剂量试剂描述于国际公开申请案第WO 2017/136782号中。试剂包760可以包括条形码(或其它机器可读指示符),其鉴别所述包的内含物(例如试剂768的类型等)。每个混合孔762中的单位剂量试剂768可以被配置成进行对应于IVD分析法或LDT的扩增反应。通常,被配置成用于IVD分析法的试剂768是分析法特异性试剂,而被配置成用于LDT的试剂768不是分析法特异性且可以包括聚合酶、三磷酸核苷和氯化镁以及其它可能的成分。在一些实施例中,每种试剂768被保持在相关混合孔762的底部且赋予试剂768和/或混合孔762静电荷。在一些实施例中,每种试剂768被保持在相关混合孔762的底部或其附近,且混合孔762中存在一个或多个物理特征,例如美国专利案第9,162,228号中描述的物理特征。
在一些实施例中,混合孔762由粘附到试剂包760的顶部的可刺穿的箔766覆盖。在使用期间,运载先前描述的溶剂(例如来自容器1620、1920等)的抽吸器探针415或加接到移液器410的安装端425的移液器吸头584(参见图14B-14C)可以刺穿箔766,并且将溶剂分配到混合孔762中以复原试剂768且形成液体试剂769(参见图13D)。复原是指使固体(例如无水或冻干)试剂768恢复液体形式的操作。接着,移液器410可以从混合孔762抽吸被复原的液体试剂769。如先前所说明,被配置成用于IVD分析法的试剂768可以包括如扩增寡聚物、探针等成分,而被配置成用于LDT的试剂768可能不包括这类成分(因为用于LDT的溶剂可能包括这些成分)。在一些实施例中,用于IVD分析法的试剂768和/或用于LDT的试剂768可以包括聚合酶和三磷酸核苷中的一种或多种。在一些实施例中,用于IVD分析法的试剂768可以包括至少一种正向扩增寡聚物和至少一种反向扩增寡聚物。在一些实施例中,用于IVD分析法的试剂768可以包括用于进行实时扩增反应的探针。用于实时扩增反应的例示性探针描述于“Holland,P.M.等人,《利用水生栖热菌DNA聚合酶的5'----3'核酸外切酶活性检测特异性聚合酶链反应产物(Detection of specific polymerase chain reactionproduct by utilizing the 5'----3'exonuclease activity of Thermus aquaticusDNA polymerse)》,《美国国家科学院院刊》,88(16):7276-7280(1991)”中。用于进行实时扩增反应的其它例示性探针公开于美国专利案第6,361,945号和第5,925,517号中。在一些实施例中,可以在不同试剂包760中提供用于IVD分析法的试剂768和用于LDT的试剂768。然而,这不是必需的,并且在一些实施例中,可以在相同试剂包760的不同孔762中提供用于IVD分析法的试剂768和用于LDT的试剂768。
在图13A-13D中所说明的实施例中,试剂包760以2×6模式包括十二个混合孔762。但在一些实施例中,试剂包760可以按任何合适的模式(线形模式、正方形栅格、圆形模式等)包括多于或少于十二个混合孔。单试剂包760的每个混合孔762可以容纳相同试剂,或每个孔762可以容纳不同试剂,或一些孔762可以容纳相同试剂且一些可以容纳不同试剂。在一些实施例中,用于进行IVD分析法的单位剂量试剂768包括根据具体分析法进行核酸扩增反应所需的组分。这些组分可以包括聚合酶、三磷酸核苷或任何其它合适的组分。这类试剂可以对一个目标核酸或多个不同目标核酸具有特异性。被配置成用于LDT的单位剂量试剂768可以不包括一些或全部上述组分。实际上,在一些实施例中,这些缺失组分可以包括于用于复原试剂768的复原流体中。
在一些实施例中,试剂包760进一步包括操控结构764(例如呈钩形状),其被配置成可由接收器分配系统200的相应结构(例如下文描述的接收器分配器312的相应形状的钩)接合。试剂包760可以被配置成存储在第二模块400的隔室702中且在一些实施例中,通过分配器312在第二模块400内移动,且插入试剂包变换器700和从其去除(参见图5D)。试剂包760可以包括被配置成与试剂包载体内的试剂包对准的结构770。可以用于系统1000中的例示性试剂包描述于美国专利案第9,162,228号中。应注意,尽管上文描述无水(例如冻干)试剂,但这不是必需的。也就是说,通常,如所属领域的一般技术人员将认识到,试剂也可以其它形式(例如凝胶等)提供。
流体转移和操作系统
第二模块400包括流体转移和操作系统,其包括机器人移液器410(参见图1B)。图14A说明第二模块400的例示性流体转移和操作系统402。流体转移和操作系统402可以被配置成在第二模块400的不同接收器(容器、孔、小瓶等)之间转移(例如分配和/或抽吸)流体。如图14A中所说明,系统402可以包括有包含机器人移液器410的前臂408和包括小瓶转移臂418的后臂416。小瓶转移臂418可以是例如不具有移液功能的取放机构或其可以是另一移液器(例如与移液器410类似)。在所说明的实施例中,流体转移和操作系统402包括台架装配件,其具有多个以正交方向(例如横向、纵向等)定向的轨道404、406、412、420。移液器410和小瓶转移臂418可以使用与这些组件联接的电动机沿轨道404、406、412、420在横向和纵向方向上以及在垂直方向上来回驱动。
移液器410被配置成抽吸和分配流体。如图14A中可见,移液器410在其底端包括抽吸器探针415。如先前参考图7C、10C、11B、13C等所描述,可以将抽吸器探针415插入(在一些情况下,通过刺穿移液器可刺穿的覆盖物)接收器且用于从接收器抽吸流体(和/或释放流体到接收器中)。在一些实施例中,抽吸器探针415的底端形成安装端425,其可以插入接收器。图14B和14C说明一个例示性实施例中的移液器410的底部的放大图。在以下讨论中,将参考图14A-14C。在一些实施例中,可以将抽吸器探针415直接插入接收器以从其抽吸流体(或向其中释放流体)。在一些实施例中,为了减少交叉污染,在使用移液器410从接收器抽吸流体(和/或向接收器中释放流体)之前,可以将一次性移液器吸头584加接到抽吸器探针415的安装端425。如图1B中所说明,第二模块400包括吸头隔室580,其具有可由移液器410接入的一次性移液器吸头584的托盘582(参见图5A)。在一些实施例中,移液器吸头584可以通过摩擦配合来加接到抽吸器探针415的安装端425。也就是说,在一些实施例中,抽吸器探针415的外圆柱形表面可以摩擦方式与移液器吸头584的内圆柱形表面接合,以使移液器吸头584保留在抽吸器探针415上。如先前所描述,移液器410可以被配置成通过电容性流体含量测试来检测接收器(例如容器1620、1820、1920)中流体的含量。移液器吸头584可以由导电材料(例如基于碳的材料)制成以使得能够通过移液器410进行电容性流体含量测试。
在一些实施例中,移液器410可以具有弹出机构,其使得与安装端425联接(或连接)的移液器吸头584能够与所述安装端分离。在图14B和14C中所说明的实施例中,弹出机构包括以可滑动方式安置于抽吸器探针415周围的中空套筒413和通过连杆装配件与套筒413可操作地联接的安装部件411。套筒413可以安装在抽吸器探针415上,使得抽吸器探针415的安装端425在套筒413下方暴露。移液器吸头584可以加接到安装端425的暴露于套筒413下方的部分上的抽吸器探针415。图14B说明套筒413的视图,其具有与其附接的移液器吸头584。安装部件411包括与其可枢转地联接的致动器臂414。致动器臂414通过连杆装配件与套筒413联接,使得当致动器臂414的自由端被迫向安装部件411移动时,套筒413向下滑到抽吸器探针415上(参见图14C),由此从抽吸器探针415的安装端425弹出移液器吸头584。也就是说,当致动器臂414被致动(朝向安装部件411移动)时,套筒413使抽吸器探针415向下滑动且将移液器吸头584推离抽吸器探针415。在使用期间,在移液器吸头584抽吸和分配流体之后,其可以从移液器410分离(或弹出)且丢弃。移液器410还可以包括被配置成检测其上存在(或不存在)连接的移液器吸头584的传感器,和用于抽吸和分配流体的泵。
移液器410的抽吸器探针415还可以被配置成以类似方式与接收器(例如帽/小瓶装配件480)接合。举例来说,抽吸器探针415的安装端425可以与帽/小瓶装配件480的开放顶端478接合(参见图15A、15B),以使移液器410与帽/小瓶装配件480联接。在联接之后,可以使用移液器410使联接的帽/小瓶装配件480从模块400的一个位置移动到另一个位置。与移液器410(即,移液器410的探针415)联接的帽/小瓶装配件480可以与上文所描述类似的方式从移液器410解联接、分离或弹出。举例来说,为了从移液器410弹出所联接的帽/小瓶装配件480,可以朝向安装部件411向上推动致动器臂414。使致动器臂414致动会引起套筒413使抽吸器探针415向下滑动且推挤帽476的顶端478的周围边缘以使帽/小瓶装配件480与移液器410分离。
如下文中详细描述,小瓶转移臂418可以是“取放式”装置,其被配置成通过将小瓶转移臂418的安装端422插入与帽/小瓶装配件480的小瓶联接的帽(例如,以引起帽与安装端422之间的摩擦配合)来拾取帽/小瓶装配件480。在一些实施例中,小瓶转移臂418的安装端422和移液器410的安装端425可以具有类似或一致的配置以用于接合吸头和帽。在一些实施例中,小瓶转移臂418还可以包括与上文参考移液器410所描述类似的弹出机构。
帽/小瓶组件
帽/小瓶装配件包括充当用于含有反应流体(用于进行扩增反应或其它与分析法相关的过程步骤)的接收器的处理小瓶464,和封闭小瓶464的处理瓶盖476。处理小瓶464也可以用于储存反应流体,如洗脱液的等分试样,以供稍后使用。图15A和15B说明例示性帽/小瓶装配件480的透视图和示意性截面图。帽476和小瓶464最初可以分别被固持在第二模块400的帽/小瓶托盘460(参见图5A)的帽孔和小瓶孔中。帽476具有开放顶端478、封闭下端479和围绕帽476延伸的环形套环482。设定帽476的开放顶端478的尺寸以按压合方式收纳小瓶转移臂418的安装端422。在使用期间,可以通过机器人移液器410的一次性移液器吸头584将流体分配到处理小瓶464中。在将流体分配到处理小瓶464中之后,移液器410可以从托盘460拾取帽476且以自动方式将帽476置放于小瓶464上以封闭小瓶464。帽476位于套环482下方的下部界定具有密封环486的栓塞485,其以摩擦配合方式装配到处理小瓶464的开放顶端465中。帽476包括锁定特征(例如锁定套环等),其与围绕小瓶464的开放顶端465形成的唇缘形成压合。
帽476和小瓶464被配置成锁在一起,使得当帽476的栓塞485插入处理小瓶464的开放顶端465之后,帽与小瓶互锁以形成封闭的帽/小瓶装配件480,其抑制或防止流体从小瓶464蒸发。接着,可以将小瓶转移臂418的安装端422插入帽476的开放顶端478,以拾取封闭的帽/小瓶装配件480且将其从第二模块400中的一个位置转移到另一个位置。在一些实施例中,移液器410使封闭的帽/小瓶装配件480转移到第二模块400中的所需位置。通常,移液器410和小瓶转移臂418都可以用于使帽/小瓶装配件480在系统1000的组件之间移动。通常,如果移液器410与帽/小瓶装配件480接合(例如联接)(例如以使其移动到系统1000中的位置),那么在帽/小瓶装配件480可以通过小瓶转移臂418接合之前,其必须从移液器410弹出或以其它方式脱离。在优选实施例中,移液器410使封闭的帽/小瓶装配件480移动到离心机588(例如以去除气泡且使内含物集中在小瓶464的底部)且小瓶转移臂418使帽/小瓶装配件480从离心机588移动到热循环仪432。如先前所描述,联接的帽/小瓶装配件480可以通过弹出机构从移液器410(或小瓶转移臂的安装端422)分离或弹出,所述弹出机构接合帽476的顶端478周围的边缘481以使帽/小瓶装配件480从移液器410(或安装端422)弹出。
应注意,用于使帽/小瓶装配件480在各组件之间移动的两个不同装置(例如移液器410和小瓶转移臂418)不是必需的。在一些实施例中,相同装置(例如小瓶转移臂或移液器)可以使帽/小瓶装配件480在各组件之间移动。如下文将描述,在热循环仪432中,将置放封闭的帽/小瓶装配件480,其中其小瓶464插入热循环仪432的接收器固持器4010的接收器孔4004中(参见图16E和16F)。小瓶464包括搁置在接收器孔4004顶部上的环圈463(围绕其主体延伸),且当帽/小瓶装配件480置放于接收器固持器4010上时,小瓶的外表面保持与孔4004的内壁紧密接触。例示性帽和处理小瓶以及移动封闭的帽/小瓶装配件的方法描述于美国专利案第9,732,374号中。例示性帽和处理小瓶也描述于美国专利案第9,162,228号中。并且,例示性帽/小瓶托盘描述于美国专利公开案第US2017/0297027A1号中。
热循环仪
第二模块400包括热循环仪432(参见图5A-5D)。热循环仪432通常用于核酸扩增反应中。核酸扩增反应的条件可以是基本上等温的,或其可能需要周期性温度变化,如PCR热循环一样。热循环仪432可以用于加热含有核酸的样品且使其保持恒定或环境温度,或其可以用于使含有核酸的样品的温度发生波动。图16A-16I说明可以用于系统1000中的例示性热循环仪432的不同视图。在以下讨论中,将参考图16A-16I。热循环仪432包括负载于立式框架4018(参见图16D)的上端上的多个接收器固持器4010。每个接收器固持器4010可以被配置成负载多个含有例如反应混合物的接收器(例如图15B的帽/小瓶装配件480)。图16A说明热循环仪432的透视图,其具有安置于接收器固持器4010中的帽/小瓶组件480,且图16B的不具有帽/小瓶组件480的热循环仪432的说明。接收器固持器4010包括多个接收器孔4004,其中每个孔4004被配置成在其中收纳接收器,如帽/小瓶装配件480(即,帽/小瓶装配件480的小瓶464)。接收器固持器4010安置于热循环仪432的外壳4002(例如由金属、塑料等制成)内。
图16C和16D说明热循环仪432的透视图,其中去除一部分外壳4002以展示内部结构。通常,热循环仪432可以包括任何数目的接收器固持器4010,且每个接收器固持器4010可以包括任何数目的接收器孔4004。通常,多个接收器固持器4010(和多个孔4004)被安置成彼此对准以有助于核酸扩增分析法中涉及的自动处理步骤。在一些实施例中,如图16C-16D中所说明,热循环仪432可以包括十二个接收器固持器4010,其中每个接收器固持器4010包括五个孔4004。在这类实施例中,热循环仪432可以负载最多60个帽/小瓶组件480(或其它接收器),其中每个接收器固持器4010负载五个帽/小瓶组件480。接收器固持器4010的每个接收器孔4004可以被配置成最大化接收器孔4004的表面与其中收纳的接收器的表面之间的热接触。举例来说,在一些实施例中,每个接收器孔4004可以具有基本上对应于其中收纳的接收器(例如小瓶464)的外部尺寸的内部尺寸,使得小瓶464在孔4004内紧密贴合。
图16E说明与热循环仪432分离的接收器固持器4010,且图16F说明(图16E的)接收器固持器4010,其中帽/小瓶组件480的小瓶464安置于其孔4004中。当帽/小瓶装配件480的小瓶464插入接收器固持器4010的孔4004时,小瓶464的环圈463搁置在接收器孔4004的顶部上。当呈这种配置时,小瓶464的外表面与孔4004的内壁紧密热接触。图16G说明接收器固持器4010的分解图,展示其组成零件。如最佳在图16G中所见,每个接收器固持器4010包括接收器负载部件4008,其包括接收器固持器4010的多个接收器孔4004。接收器孔4004可以是从顶部表面4007延伸到接收器负载部件4008的底部表面4009的通孔。通常,在顶部表面4007处形成孔4004的开口的尺寸或直径可以大于底部表面4009处的孔4004的开口的尺寸。顶部表面4007与底部表面4009之间的接收器孔4004的形状可以被配置成最大化置放于孔4004中的小瓶464的表面之间的接触。接收器负载部件4008可以由任何导热材料形成且可以独立地与热元件4006热联接。可以使用所属领域中已知的任何类型的合适的加热和/或冷却装置(例如电阻加热元件、珀耳帖装置(Peltier devices)等)作为热元件4006。在一些实施例中,如图16G中所说明,热元件4006可以被安置成与一定长度的接收器负载部件4008接触,使得在部件4008中形成的接收器孔4004与热元件4006基本上等距。因此,热元件4006可以将接收器固持器4010中负载的每个接收器加热和冷却到基本上相等的温度。由隔热材料制成的块状物4011覆盖接收器负载部件4008且用于降低在热循环期间来自部件4008(和其孔4004中的帽/小瓶组件408)的热损耗。块状物4011可以由任何隔热材料制成以降低从接收器负载部件4008转移到块状物4011的热量。在一些实施例中,块状物4011可以由Ultem或另一种热塑性材料制成。
如图16G中所说明,弹簧元件4013使块状物4011、接收器负载部件4008和热元件4006连接到散热器界面4015。弹簧元件4013可以由任何合适的材料制成。在一些实施例中,弹簧元件4013可以由不锈钢材料制成。弹簧元件4013可以被配置成弯曲和符合块状物4011的外部形状,且当其使这些组件连接到散热器界面4015时,将组件紧密地按压在一起。因此,弹簧元件4013用于最大化热元件4006与接收器负载部件4008之间的热接触。散热器界面4015使接收器负载部件4008与散热器4017热联接(参见图16D)。散热器界面4015和散热器4017可以由任何导热材料制成。在一些实施例中,每个接收器负载部件4008设置成与单一散热器4017热连通。每个散热器4017可以进一步包括多个通孔(不可见),其被安置成与接收器负载部件4008的通孔(即,接收器孔4004)直接比对。光纤4016和/或相关组件可以延伸穿过这些通孔以提供每个接收器孔4004与发射信号检测器(信号检测器组件4020)之间的光通信,如下文所讨论。
每个接收器固持器4010的热元件4006电连接到可控电源4012以独立地控制(即,加热和冷却)热元件4006,使得可以独立地加热和冷却(即,独立地热循环)由每个接收器固持器4010负载的帽/小瓶组件480。也就是说,由每个接收器固持器4010负载的五个帽/小瓶组件480可以(视需要)经历与由另一个接收器固持器4010负载的帽/小瓶组件480不同的温度循环。
如上文所说明,热循环仪432被配置成使得每个接收器固持器4010形成独立控制的热区域。因此,热循环仪432包括十二个独立控制的热区域,其中每个热区域被配置成负载五个单独的接收器。然而,这种配置仅是例示性的且通常,热循环仪432可以包括任何数目的独立控制的热区域,且每个热区域可以被配置成负载任何数目的接收器。举例来说,在一些实施例中,热循环仪432的一些相邻接收器固持器4010可以热连接在一起以形成共同温度区域。热循环仪432的选择取决于意图在第二模块400上进行的扩增反应的性质。在一些实施例中,热循环仪432的不同热区域可以适于在不同条件下进行单独的扩增反应(例如同时)。举例来说,热循环仪432的一个或多个热区域可以进行一个或多个与IVD分析法相关联的扩增反应,而其它热区域正在进行一个或多个与LDT相关联的扩增反应。
可以用于系统1000中的例示性热循环仪432和例示性热循环方法描述于美国专利申请公开案第2014/0038192号中。应注意,在系统1000的一些实施例中,可以使用不包括热循环功能的加热装置加热帽/小瓶装配件480(例如当在等温条件下进行扩增反应时)。因此,在本申请案中,任何对热循环仪的参考也涵盖用于保持基本上恒定温度的加热装置。
光纤4016(参见图16D)可以通过接收器负载部件4008的底部表面4009上的孔4004的开口与热循环仪432的每个接收器孔4004光通信。尽管不是必需的,但在一些实施例中,光纤4016(或相关部件,例如与光纤4016联接的固定或可移动的光纤套管)可以通过底部表面4009延伸到孔4004中。当接收器(例如帽/小瓶装配件480)安置于接收器孔4004中时,光纤4016可以提供接收器与一个或多个信号检测器组件4020之间的光通信(参见图16D、16I),所述信号检测器组件与框架4018的下端联接。在一些实施例中,单独的光纤4016可以提供热循环仪432的每个接收器孔4004与信号检测器装配件4020之间的光通信。应注意,为了清楚起见,接收器固持器4010与信号检测器装配件4020之间的光纤4016的一部分未在图16D、16H和16I中展示。
参考图16H,框架2018包括其上端处的界面板4021和其下端处的底板4019。界面板4021以矩形模式包括纤维安置孔穴且底板4019以圆形模式包括纤维安置孔穴。界面板4021中的纤维安置孔穴可以与在热循环仪432中布置的(接收器固持器4010的)接收器孔4004相同的模式布置。接收器固持器4010与界面板的顶部表面联接且如图16I中所说明,信号检测器组件4020与底板4019的背侧联接。在一些实施例中,如图16I中所说明,可以使用两个信号检测器组件4020。与热循环仪432的一半接收器孔4004可操作地联接的光纤4016可以与一个信号检测器装配件4020联接,且与另一半接收器孔4004联接的光纤4016可以与另一个信号检测器装配件4020联接。光纤4016通过底板4019和界面板4021中的纤维安置孔穴在信号检测器组件4020与接收器固持器4010之间延伸。框架4018的形状和结构可以适于布置多个光纤4016,其以最佳光学路径在信号检测器组件4020与接收器固持器4010之间延伸。
信号检测器
图17A和17B说明可以与热循环仪432一起使用的信号检测器装配件4020的透视俯视图和仰视图。信号检测器装配件4020包括底板4022,其被配置成连接到框架4018的底板4019(参见图16I)。底板4022包括多个以对应于框架4018的底板4019中的纤维安置孔穴的空间布置的配置形式布置的纤维安置孔穴。信号检测器装配件4020进一步包括检测器载体4024,其在所说明的实施例中包含以圆形模式负载多个信号检测器4030的传送带。通常,信号检测器装配件4020被配置成使信号检测器4030旋转,以使每个信号检测器4030依序与每个光纤4016对准,从而检测通过纤维传输的信号。通常,信号检测器装配件4020可以包括任何数目(3、4、6、8个等)的信号检测器4020。在所说明的实施例中,信号检测器装配件4020包括五个单独的信号检测器4030。每个信号侦测器4030可以被配置成激发和检测不同的发射信号或具有不同特征(例如波长)的发射信号并且因此,在本公开的情形下,每个信号检测器4030组成用于检测不同信号的不同通道。
配置检测器载体4024以便可以相对于底板4022旋转。检测器驱动系统4026包括驱动电动机4028,其被配置成通过皮带驱动系统使检测器载体4024旋转(参见图17B)。如所属领域的一般技术人员将理解,可以使用其它机构和配置(例如齿轮机构等)使检测器载体4024旋转。电动机4028优选是步进式电动机且可以包括旋转编码器或其它位置反馈传感器。信号检测器4030包括激发源(例如LED)和发射检测器(例如光电二极管)以及其它光学组件(物镜等)。检测器载体4024可以相对于座板4220旋转,使得与每个信号检测器4030相关联的物镜可以选择性地与安置于座板4019中的光纤4016对准。因此,在所说明的实施例中,在任何给定时间,六个光纤4016以光学方式与信号检测器4030对准。
信号检测器4030可以是荧光计,其被配置成产生具有具体预定波长的激发信号。所产生的激发信号是关于安置于接收器固持器4010(参见图16A)的接收器孔4004中的接收器(例如帽/小瓶装配件480,参见图16A)的内含物,以确定接收器的内含物中是否存在具有相应已知波长的发射信号的探针或标记物。信号检测器装配件4020的每个信号检测器4030被配置成激发和检测具有不同波长的发射信号,以检测与不同探针相关联的不同标记,所述不同探针与不同目标分析物杂交。存在于接收器中且对激发信号起反应的标记将发出发射信号(例如光)。至少一部分发射信号(来自接收器的内含物)进入光纤4016(与收纳接收器的接收器孔4004联接)且传回信号检测器4030。信号检测器4030包括被配置成产生对应于照射在信号检测器4030上的发射光的强度的电压信号的组件(透镜、滤光器、光电二极管等)。
随着检测器载体4024旋转,每个信号检测器4030依序与光纤4016对准以查询通过光纤4016引导的发射信号(即,测量来自其的信号)。检测器载体4024可以在每个光纤4016处短暂地停顿,以允许信号检测器4030检测由接收器的内含物发射的具有指定波长的荧光。对于检测器载体4024的每次旋转,每个光纤4016被每个信号检测器4030查询一次。因为信号检测器装配件4020包括被配置成检测不同信号的多个信号检测器4030,对于检测器载体4024的每次旋转,接收器固持器4010中的每个接收器针对每个不同信号被查询一次。可以用于系统1000中的例示性信号检测器描述于美国专利案第9,465,161号中。
离心机
第二模块400包括安置于扩增处理平台430上的离心机588(参见图1B和5A-5C)。图18A、18B和18C说明一个例示性实施例中的离心机588的不同视图。离心机588被配置成每次离心一个或多个(在一个实施例中,最多五个)帽/小瓶组件480。在一些实施例中,可以在扩增反应之前离心组件480(例如以从小瓶464的内含物去除气泡和引起样品材料主要集中在小瓶464的底部),以改良热转移和光学透射质量。如图18A中所见,离心机588的顶盖包括第一接入端口589和第二接入端口587。在使用期间,流体转移和操作系统402(参见图14A)的移液器410通过第一接入端口589将帽/小瓶装配件480(参见图15A、15B)置放于离心机588中。如先前参考图14B和14C所说明,移液器410包括致动器臂414,其在被迫朝向安装部件411移动时,使与移液器410联接的帽/小瓶装配件480能够从所述移液器释放。当将与移液器410接合的帽/小瓶装配件480通过第一接入端口589插入离心机588时,离心机588的条杆5007迫使移液器410的致动器臂414(参见图14B和14C)朝向安装部件411移动。迫使致动器臂414朝向安装部件411移动会将套筒413(安装在移液器410的抽吸器探针415上)向下推向抽吸器探针415的安装端525(参见图14C)。随着套筒413向下移动,套筒的底端推动帽/小瓶装配件的边缘481且使帽/小瓶装配件480与移液器410分离。用于转移帽/小瓶组件的基于移液器的系统的实例描述于美国专利申请公开案第2016/0032358号中。
离心机588包括多个教示点5004,其帮助移液器410确定接入端口587、589的位置。在一些实施例中,如图18A中所说明,可以在安置于离心机588的顶盖上的教示块5005上提供四个教示点5004。在系统设置期间,这些教示点5004可以用于向移液器410“教示”接入端口587、589的位置。在一些实施例中,移液器410可以基于教示点5004的位置,通过例如三角测量来确定接入端口的位置。应注意,尽管图18A说明四个教示点5004,但这不是必需的。在一些实施例中,离心机588可以包括不同数目(例如1、2、3、5个等)的教示点5004。通常,使用多个教示点(代替单一教示点)使得即使当离心机588略微未对准(例如在装配之后未水平等)时,移液器410仍能够可靠地确定接入端口587、589的位置。
如图18B中所见,离心机588包括围绕转盘5002布置的多个桶5003(在所说明的实施例中,五个)。每个桶5003包括袋状物或开口,移液器410在其中置放帽/小瓶装配件480(如最佳在图18C中所见)。桶5003通过销5008与转盘5002可旋转地联接(参见图18C),使得当转盘5002旋转时,所得离心力引起桶5002(和其中安置的帽/小瓶组件480)围绕销5008旋转。作用于帽/小瓶组件480的离心力用于使其在转盘5002旋转时保留在桶5003中。位于每个桶5003的任一侧上的止动器5006可以防止桶5003在转盘5002旋转时过度旋转。在一些实施例中,步进式电动机可以使转盘5002旋转以离心帽/小瓶组件480。步进式电动机也用于使帽/小瓶装配件480从第一接入端口589移动到第二接入端口587。离心机588还可以包括编码器和/或其它位置指示符以追踪离心机588中帽/组件480的移动。
尽管不是必需的,但在一些实施例中,离心机588可以具有约3000转/分钟的最大值旋转速度。然而,尤其基于所离心的溶液的组成和充分离心所需的时间段,也涵盖其它旋转速度。在完成离心之后,(流体转移和操作系统402的)小瓶转移臂418通过第二接入端口587去除离心帽/小瓶装配件480且将其置放于热循环仪432中。具有单独的第一接入端口589和第二接入端口587的离心机588允许移液器410和小瓶转移臂418从离心机588的不同位置同时加载和卸载帽/小瓶装配件480而不彼此冲突。
多重接收器单元
系统1000包括一个或多个反应接收器(或试管),其充当用于进行不同类型的分析法的一个或多个过程的容器。通常,反应接收器可以是任何适用于容纳流体的容器(例如透明小容器、烧杯、在板中形成的孔、试管、移液器吸头等)。这些反应接收器可以被配置成单独的接收器(例如试管),或可以被配置成包含多个连接在一起的接收器的装置(在本文中称为多重接收器单元(MRU))。图19说明可以用于系统1000中的例示性MRU 160的透视图。在所说明的实施例中,MRU 160包含五个单独的接收器162。应注意,通常,任何数目的接收器162可以连接在一起以形成MRU 160。在所说明的实施例中,每个接收器162被配置成具有开放顶端和封闭底端的基本上圆柱形管,并且多个接收器162由连接肋状结构164连接在一起,所述连接肋状结构形成沿MRU 160的任一侧纵向延伸的肩部。MRU 160包括从一侧延伸的操控结构166,和具有从相对侧延伸的扁平标记接收表面175的标记接收结构174。标记接收表面175适于接收人类和/或机器可读标记(例如条形码)以提供关于MRU 160的鉴别和指令信息。操控结构166被配置成由接收器分配系统200的接收器钩(参见图5D,下文更详细地描述)或另一传送机构接合,以用于使MRU 160在系统1000的不同组件之间移动。
流体可以借助于流体转移装置(如移液器410或另一种合适的机构(例如磁性清洗台118、120的抽吸管282,参见图2F))通过接收器162的开放顶端分配到其中或从其去除。在一些实施例中,如参考图2F所说明,磁性清洗台120(和/或118)的抽吸管282可以抽吸接收器162中所含的流体。在系统1000的操作期间,可以使用单一抽吸管282从多个单独的接收器162抽吸流体。因此,为了降低这些接收器162之间的交叉污染的可能性,当从接收器162抽吸流体时,需要限制与流体或任何接收器162的器壁的接触的抽吸管282的量。因此,呈保护性一次性吸头或尖头168形式的接触限制元件可以用于在抽吸管282用于从接收器162抽吸流体时覆盖所述抽吸管的末端。在同一个抽吸管282移动另一个接收器162以抽吸流体之前,丢弃所使用的尖头168且新的尖头168与抽吸管282的末端联接。在一些实施例中,可以使用另一个管组件(例如具有或不具有与末端联接的移液器吸头584的抽吸器探针415)从接收器抽吸流体。在一些实施例中,为了减少交叉污染,抽吸器探针415的吸头在其用于从接收器抽吸流体时可以由一次性覆盖物(例如移液器吸头584)覆盖。在一些实施例中,流体转移装置可以包括多个管状元件(例如五个管状元件,每个接收器一个)。在这类实施例中,流体转移装置可以不在不同接收器162之间移动。实际上,可以使用具有尖头168的不同管状元件从MRU 160的每个接收器162抽吸流体。举例来说,磁性清洗台120(先前参考图2F讨论)包括五个抽吸管282,其各自可以用于从MRU 160的不同接收器162(具有连接到每个抽吸管282的尖头168)抽吸流体。在一些实施例中,也可以在将流体分配到接收器162中时使用具有或不具有尖头168的管状元件。
如图19中所说明,在一些实施例中,尖头168包含具有径向延伸的外围凸缘的管体。轴向孔延伸穿过尖头168的长度。设定孔洞的直径的尺寸以提供与抽吸管282的外径的摩擦配合,从而在迫使抽吸管282的自由端进入尖头168的孔洞时将尖头168以摩擦方式固定在所述自由端上。例示性MRU 160和与MRU 160相容的例示性传送机构分别描述于美国专利案第6,086,827号和第6,335,166号中。例示性流体转移装置或移液器也描述于美国专利案第6,335,166号中。
接收器分配系统和接收器分配器
图20A和20B说明系统1000的例示性接收器分配系统200(也参见图5D)。在图20B的实施例中,已经去除系统200的一些组件以展示一些隐藏特征。在以下描述中,将参考图20A和20B。在图20A的所说明的实施例中,接收器分配系统200包括框架202,其包含在底部面板208与顶部面板206之间延伸的多个垂直定向的腿部203、204、205。在连接到框架202的底部面板208的切换台支架606上安装接收器切换台602且将在下文中进一步讨论。磁性槽620和试剂包加载台640负载于连接到框架202的腿部204和205的支架642上且将在下文中进一步讨论。接收器分配器312负载于框架202上。接收器分配器312被配置成在第二模块400的不同位置之间传送MRU 160(和/或其它接收器)和试剂包760。接收器分配器312包括分配器头314,其界定用于固持MRU 160和试剂包760的局部密闭罩,和操控钩318,其被配置成与MRU160的操控结构166和试剂包760的操控结构764接合。接收器分配系统200包括旋转驱动系统212,其被配置成使接收器分配器312在圆形路径中移动。在所说明的实施例中,旋转驱动系统包括转盘214,其上面负载有接收器分配器312。安裝转盘214以使其在框架202的底部面板208上围绕其中心轴旋转。连接到底部面板208的电动机(不可见)使转盘214和接收器分配器312旋转。旋转驱动系统212还可以包括旋转编码器(或另一种位置反馈装置),其向系统1000的控制系统提供旋转位置反馈。也涵盖其它用于使接收器分配器312与框架202以可旋转方式联接的方法(例如使用传送带、滑轮、齿轮系等)。接收器分配系统200还包括上升系统230,其被配置成使接收器分配器312在垂直方向上移动以在第二模块400的不同组件和平台之间传送MRU 160和试剂包760。在一个例示性实施例中,上升系统230包括从转盘214向上延伸穿过电动机的螺纹杆232和安装到分配器头314的内螺纹驱动器(未图示)。由电动机引起的内螺纹驱动器的旋转引起分配器头314使螺纹杆232向上或向下平移。应注意,也涵盖其它上升系统(例如齿条和小齿轮、皮带驱动系统等)且属于本公开的范围内。
图21A和21B说明与MRU 160接合的例示性接收器分配器312的透视图。钩致动器系统316使操控钩318相对于分配器头314在延伸位置(参见图21B)与回缩位置(参见图21A)之间线性平移。钩致动器系统316包括钩架320,其与操控钩318连接,和与钩架320连接的驱动带344。钩架320包括导轨通道324,其沿形成于(或连接到)分配器头314的上部上的钩架滑轨330平移。连接到分配器头314的驱动电动机370驱动腰带344,以使钩架320相对于分配器头314延伸和回缩。应注意,尽管图21A和21B中说明皮带驱动系统,但可以使用任何类型的驱动系统(例如螺杆驱动系统、线性活塞致动器等)驱动钩架320。为了转移MRU 160(或试剂包760),分配器头314通过旋转驱动系统212旋转几度,钩318通过钩致动器系统316延伸,且头部314以相对方向旋转以接合MRU 160的操控结构166(试剂包760的操控结构764)。接着,钩318和MRU 160(或试剂包760)回缩到分配器头314中。接着,分配器头314旋转和/或平移且MRU 160(或试剂包760)放置于所需位置。
图21C说明在一个实施例中安置于例示性接收器分配器312的分配器头314内的MRU 160。如图21C所示,设定接收器分配器312的尺寸以收纳和固持被操控钩318拉入分配器头314的MRU 160。当安置于分配器头314中时,MRU 160的连接肋状结构164负载于在分配器头314的内壁上形成的壁架或导轨373上。图21D说明在一个实施例中安置于例示性接收器分配器312的分配器头314内的试剂包760。如图21D所示,接收器分配器312还被配置成收纳和固持试剂包760,其中包760的底边缘765负载于导轨373上。
接收器切换装置
接收器分配系统200的接收器切换装置602被配置成在第一模块100的接收器分配器150(参见图2A、2B)与第二模块400的接收器分配器312之间转移MRU 160(或另一接收器)。接收器分配器150和接收器分配器312都通过与MRU 160的操控结构166接合来传送MRU160。为了实现MRU 160从接收器分配器150到接收器分配器312的快速转移,当MRU 160从第一模块100转移到第二模块400时,MRU 160应被定向使得(第二模块400的)接收器分配器312可以与操控结构166接合。接收器切换装置602被配置成从接收器分配器150接受MRU160且旋转MRU 160,使得其操控结构166呈现给接收器分配器312。
图22A和22B说明一个实施例中的例示性接收器切换装置602。在图22A中,展示接收器切换装置602连接到第二模块400,且在图22B中,展示接收器切换装置602与第二模块400分离以展示装置的细节。接收器切换装置602包括接收器轭604,其被配置成接收和固持由(第一模块100的)接收器分配器150置放于轭604中的MRU 160。轭604安装于切换装置支架606(其连接到接收器分配系统200的底部面板208)上,使得其可以围绕竖直旋转轴旋转。在所说明的实施例中,轭604与连接到支架606的切换装置电动机680联接。电动机680可以是用于精密运动控制的步进式电动机且可以包括旋转编码器682,其被配置成向控制器提供轭604的旋转位置反馈。也可以在支架606上安装传感器684(例如光学传感器、接近传感器、磁传感器、电容性传感器等)以向控制器提供反馈(例如轭的定向等)。在通过第一模块100的接收器分配器150在轭604置放MRU 160之后,电动机680使轭604旋转,使得MRU 160的操控结构166面向第二模块400的接收器分配器312。
MRU存储台、磁性槽和试剂包加载台
参考图5D和5E,第二模块400的接收器处理平台600包括MRU存储台608、610、612;磁性槽620;和试剂包加载台640,其以弧形布置以容纳接收器分配器312的旋转运动路径。MRU存储台608、610、612充当MRU 160的临时存储位置且包括被配置成接收MRU 160的槽614。在第二模块400内提供用于MRU的其它存储器可以提供以下优点:通过实现在第二模块400内利用任何具体MRU的时序灵活性来增强工作流程。这实现可以无序地处理后续到达第二模块400中MRU,例如以解决紧急需求。
磁性槽620负载MRU 160,而各个接收器162的内含物暴露于磁力,且试剂包加载台640负载试剂包760。在一个例示性实施例中,磁性槽620和试剂包加载台640的细节说明于图23A和23B中。参考这些图,磁性槽620和试剂包加载台640(在所说明的实施例中各展示两个)负载于连接到接收器分配系统200的框架202的支架642上。每个磁性槽620的目的是固持MRU 160且对接收器162的内含物施加磁力,以将内含物中的磁性反应性固体负载物(例如磁珠)拉到每个接收器162的侧壁,同时移液器410从MRU 160的接收器162抽吸洗脱液。每个磁性槽620包括块状物622,在其内形成槽口624。置放于槽口624内的MRU 160通过MRU160的连接肋状结构164(参见图19)负载于开口624内,所述连接肋状结构搁置在支架642的顶部上。MRU 160的操控结构166延伸出开口624,且块状物622的各侧壁上的切口632使得接收器分配器312的操控钩318能够与安置于槽口624中的MRU 160的操控结构166接合。MRU的顶部未被覆盖,因此使得移液器410能够接入固持于洗脱槽620中的MRU 160的接收器162。磁体628连接到界定槽口624的一个或两个器壁或嵌入其中。可以为MRU的每个接收器162提供单独的磁体628,如图23A和23B中所示,或可以为MRU 160提供单一磁体。可以适用于本公开的实施例的中的被覆盖的磁性槽的实例描述于美国专利案第8,276,762号中。
试剂包加载台640由在支架642上方延伸的间隔开的压紧特征644和界定每个试剂包加载台640的后端的背挡646界定。试剂包760插入横向凸缘下方的压紧特征644之间,并且被推入加载台640直到试剂包760的后端接触背挡646。试剂包垃圾槽428负载于支架642上。在所说明的实施例中,垃圾槽428包括由侧壁434、436和顶部面板438界定的入口结构,试剂包760通过其插入垃圾槽428。侧壁434、436连接到支架642的顶部且在其前边缘处向外弯曲或张开,以向垃圾槽428提供漏斗入口。一个或多个弹性凸片442可以从顶部面板438向下延伸。为了丢弃试剂包760,接收器分配器312将包760插入侧壁434与436之间的垃圾槽428。当试剂包760插入垃圾槽428时,顶部面板438与试剂包760的顶部之间存在空隙。弹性凸片442抵靠试剂包760的顶部且将试剂包向下压在垃圾槽428内。当后续试剂包760插入垃圾槽428时,其推动先前插入的试剂包,由此将先前插入的包进一步推入垃圾槽428。在支架642中形成切口648以使得先前插入的包最终从垃圾槽428落入位于垃圾槽428下方的垃圾箱650。尽管图5D和5E(和图23A和23B)说明MRU存储台608、610、612、磁性槽620以及试剂包加载台640的具体数目和布置(即,呈弧形),但这仅是例示性的。通常,第二模块400可以包括任何数目的这些特征且其可以按任何模式布置。
试剂包更换器
继续参考图5D和5E,第二模块400包括试剂包更换器700。试剂包更换器700可以提供完全独立的试剂包加载和测试执行,由此操作员可以将试剂包置放于试剂包输入装置中和/或从试剂包输入装置取出试剂包760。在一些实施例中,试剂包输入装置包含隔室702,其可以从第二模块400拉开且其含有可旋转的试剂包传送带704。图24说明在一个实施例中安置于第二模块400的可打开的隔室702中的例示性试剂包传送带704。隔室702包括安置于轨道上的传送带框架716,所述轨道使框架716能够以抽屉形式滑入或滑出第二模块400。框架716包括暴露于第二模块400的前表面上的抽屉前部720(也参见图1B)。框架716的顶部表面包括基本上圆形凹槽,其成形为符合传送带704的形状,并且传送带704安置于框架716的凹槽中。传送带704包括多个试剂包台706,其各自适于接收和运载试剂包760。为了提高试剂包充填密度,同时使条形码读取器能够访问试剂包760上的条形码(或其它可鉴别的标志),传送带704上的试剂包台706可以与传送带704的径向成角度(例如在约5-20°之间)。配置(例如设定尺寸等)试剂包台706使得用户可以将试剂包760加载到台706中(和从其去除)。在一些实施例中,试剂包更换器700包括电动机以实现为传送带704的旋转提供动力。电动机可以安装到框架716且可以随框架716移入和移出。传送带隔室702还可以包括一个或多个位置传感器,其被配置成检测隔室702何时处于开放或关闭位置且向系统控制器传达信息。第二模块400可以包括读取器(例如条形码读取器),其被配置成读取提供于试剂包760上的标志(例如条形码),所述标志提供关于试剂包760的信息(例如试剂包760内运载的分析法试剂的一致性、制造商、批号、有效期等)。
一旦传送带704上存在试剂包760,其可用于核酸扩增分析法中,如进行PCR反应的分析法。当扩增反应需要具体试剂时,传送带704旋转到含有所需试剂的试剂包760可以被接收器分配器312接入的位置。接着,接收器分配器312可以接入试剂包760且使其移动到试剂包加载台640(参见图23A和23B)以复原试剂包760中所含的一种或多种无水试剂。当试剂包760是空的时,或当已复原和去除试剂包760上一个或多个孔中的试剂时,分配器312可以使试剂包760移动到垃圾槽428或返回试剂包输入端传送带704以供后续使用。美国专利案第9,732,374号更详细地描述MRU存储台、磁性槽、试剂包加载台和试剂包更换器的例示性实施例。
在一些实施例中,第二模块400还可以包括静电发生器以赋予试剂包760中的试剂768静电荷。静电荷可以帮助将试剂768安置和保持在试剂包760的混合孔762在底部(参见图13C)。尽管试剂768可以通过预先赋予的静电荷保持在混合孔762的底部,但在模块400中包含静电发生器以在复原时将试剂768主动向下拉到混合孔762的底部可以帮助在复原期间,在正确的位点安置试剂768。在一些实施例中,静电发生器可以安置在试剂包加载台700下方或安置在传送带704中。
存储/扩展模块
参考图1B,第二模块400可以包括用于存储附件或容纳第二模块400的扩展(例如添加其它用于储存试剂的试剂隔室、添加系统1000的分析功能等)的隔室590。在一个例示性实施例中,隔室590可以容纳标准孔盘或存储托盘452,其被设定尺寸以容纳帽/小瓶装配件480。可以定位孔盘或托盘452使得流体转移和操作系统402(参见图14)的前臂408(其包括移液器410)和后臂416(其包括小瓶转移臂418)中的至少一个可以接入孔盘或托盘452的位置。如图24中所展示,隔室590可以通过抽屉机构450从模块400的前部接入,使得用户可以加载和卸载孔盘或存储托盘452。在一些实施例中,存储托盘452可以用于收集已经历扩增反应的帽/小瓶装配件480,从而提供对帽/小瓶装配件480中所含的样品进行其它分析法或反应(例如热熔融分析、定序反应等)的能力。用于存储在隔室590中的帽/小瓶装配件480可以称为存储接收器(或当关闭时,称为加盖存储接收器)。用于进行热熔融分析的例示性程序描述于美国专利案第8,343,754号中,且美国专利案第9,588,069号描述用于进行热熔融分析的例示性结构。存储托盘452也可以用于存储含有尚未经历核酸扩增反应的洗脱液的帽/小瓶装配件480。为了存取存储在隔室590中的帽/小瓶装配件480的内含物,可以使用例如美国专利案第9,248,449号的帽去除托盘来分离帽476与小瓶464。在这一实施例中,小瓶转移臂418(具有或不具有移液功能)可以将帽/小瓶装配件480从存储托盘452转移到帽去除托盘,所述帽去除托盘可以位于一个帽/小瓶隔室440中。在一些实施例中,隔室590也可以从模块400的侧面接入。在一些实施例中,隔室590可以被配置成在其中安置含有试剂的容器。在一些实施例中,隔室590可以包括驱动系统(包括例如电动机驱动的皮带)以使孔盘或含有试剂的容器(或存储在隔室590中的另一组件)平移入或平移出第二模块400。
IVD+ASR实施例
系统1000也适于进行现有IVD分析法,其补充有可以扩展或改良分析法的功能的额外试剂,如一种或多种ASR(例如寡核苷酸)。这类补充可能是合适的例示性情形包括检测新的或不同目标,其可以是具有与已通过IVD分析法检测的目标相同的一般类别,但无法在商业上获得系统1000上的IVD的目标的新的或不同形式(例如变异体、亚种、基因型、等位基因、菌株、多态性、单倍型、突变型等)。
举例来说,在用于抗二甲氧苯青霉素的金黄色葡萄球菌(S.aureus)(MRSA)的IVD的情形下,新的或不同目标可以是其它类型的MRSA,如包含一种尚未由IVD检测到的mec右端接合点(MREJ)的MRSA。取决于新的或不同目标与现有目标之间的在现有IVD中的寡核苷酸的目标序列方面的差异,可以提供一种或两种补充扩增寡核苷酸和/或补充检测探针作为ASR。作为在用于MRSA的IVD的情形下的另一实例,IVD可被设计成检测mecA和mecC,但用户也可以对检测mecB感兴趣。IVD可补充有ASR,其具有能够扩增和检测mecB基因的寡核苷酸。
或者,新的或不同目标也可以是除新的或不同变异体或突变体以外的序列,例如来自不同生物体(如未被原始IVD检测到的细菌或病毒物种)的序列,或对照序列。举例来说,用于检测一组病毒的IVD可以通过包括一组用于其它病毒的寡核苷酸(例如视分析法格式和任何IVD寡核苷酸是否可以在检测新的或不同目标中起作用而定,一种或两种扩增寡核苷酸和一种或两种检测探针)来扩增。作为实例,用于检测一组呼吸道病毒(如腺病毒、鼻病毒和人类间质肺炎病毒)的IVD可以补充有用于检测冠状病毒的寡核苷酸。相对于对照序列,添加对照物可以用于测试分析法的抑制或其它问题。当提供ASR以用于扩增对照物时,也可以提供用于产生对照扩增子的模板序列。
在一些情况下,ASR包含扩增寡核苷酸。一个额外扩增寡核苷酸可以是足够的,例如当新的或不同目标包含不利地影响现有IVD扩增寡核苷酸的性能的序列时,所述不利影响是例如通过降低IVD扩增寡核苷酸与新的或不同目标的杂交复合物的熔融温度(其可以例如由多态性(如在设计IVD试剂之后出现、发现或流行性或重要性增加的突变)引起)来进行,其通常将降低或消除新的或不同目标(不具有补充ASR)相对于原始目标的扩增度。ASR扩增寡核苷酸可以与反向定向IVD扩增寡核苷酸共同扩增新的或不同目标,以用于由一种或多种IVD检测探针进行的检测。
在一些情况下,ASR包含一对扩增寡核苷酸。可以在新的或不同目标是不与IVD扩增寡核苷酸有效杂交的序列(例如,在目标区域内部具有足以实现有效杂交的同源性的新的或不同目标生物体或目标生物体的变异体中的序列)时使用这种方法。
在一些情况下,ASR包含检测探针。一个额外检测探针可以是足够的,例如当新的或不同目标包含不利地影响现有IVD检测探针的性能的序列时,所述不利影响是例如通过改变结构和/或降低IVD检测探针与新的或不同目标的杂交复合物的熔融温度(其可以例如由多态性(如在设计IVD试剂之后出现、发现或流行性或重要性增加的突变)引起)来进行,其通常将降低或消除新的或不同目标(不具有补充ASR)相对于原始目标的检测度。ASR检测探针被设计成检测由新的或不同目标通过IVD扩增寡核苷酸产生的扩增子。
或者,当使用ASR寡核苷酸(其扩增与由IVD寡核苷酸检测到的序列相异的序列)检测新的或不同目标时和/或需要可区分的检测时(例如下文所讨论),可以提供ASR检测探针与ASR扩增寡核苷酸的组合。
在使用一级和二级检测探针的分析法格式中(如Invader分析法),ASR检测探针可以是侵袭性探针或Invader Plus分析法的信号(一级)探针,其直接与新的或不同目标的扩增子相互作用。其可以包含与IVD寡核苷酸相互作用的非目标杂交序列,所述IVD寡核苷酸是二级、经标记的检测探针(例如Invader 分析法的FRET盒)。用于进行Invader Plus分析法的化学物质描述于美国专利申请公开案第2005/0186588号和美国专利案第9,096,893号。在使用结合扩增子且包含标记的检测探针(TaqMan)的分析法格式中,ASR检测探针可以包含与IVD检测探针相同的标记。用于进行TaqMan分析法的化学方法描述于2018年3月23日提交的PCT申请案第PCT/US2018/024021号和美国专利案第5,723,591号中。因此,可以使用已用于检测IVD分析法的原始目标的通道检测新的或不同目标。这种方法在新的或不同目标的存在显著性与原始IVD目标的存在类似或不可区分时尤其适用,例如当分析法的目的是确定样品中是否存在目标病原体(如MRSA)且ASR用于促进目标病原体的其它类型、变异体或突变型的检测时。
或者,为了以可区分的方式检测新的或不同目标,可以提供相对于IVD检测探针以可区分的方式标记的检测探针。这可以是例如被配置成直接结合目标扩增子的以可区分的方式标记的检测探针(例如用于TaqMan分析法),或者还提供被配置成结合一级检测探针的裂解、非互补5'瓣的以可区分的方式标记的二级检测探针作为ASR(例如用于Invader Plus分析法)。这种方法在新的或不同目标的存在显著性不与原始IVD目标的存在类似时尤其合适,例如当新的或不同目标是不同生物体或是对照物时。
可以在与标准IVD寡核苷酸的分开的接收器或筒中提供用于补充IVD分析法的一个或多个ASR。这有助于增强分析法的功能而无需重新配制含有IVD寡核苷酸的试剂。含有一种或多种补充ASR的试剂或筒可以进一步包含其它用于分析法的材料,如一种或多种冻干的酶、dNTP、缓冲液、一种或多种盐或其组合。
因此,在一些实施例中,本文中所公开的方法包含提供试剂包760,其具有包含用于进行IVD分析法的寡核苷酸(和可能的其它扩增试剂)的混合孔762,和含有一个或多个ASR的接收器1940。可以复原混合孔762的内含物(例如在以无水形式提供时,如冻干物)。混合孔762的内含物可以与小瓶464中的样品组合且经历反应条件,如IVD分析法的反应条件,其可以包含热循环。检测可以按与未修改的IVD分析法相同的方式进行,或可以包含与IVD分析法相同的步骤加检测ASR检测探针(如果存在),所述探针可以或可以不如上文所讨论以可区分的方式标记。
一个或多个ASR可以由最终用户提供,其本质上将IVD转化成LDT。或者,在验证之后,一个或多个ASR可以由原始IVD的来源与原始IVD试剂的组合提供,使得原始IVD与一个或多个ASR可以共同保持IVD。
实例
MRSA臭名昭著的多态性病原体群体,其中许多多态性存在于运载抗二甲氧苯青霉素基因的可移动基因元件(SCCmec)的右端接合点和细菌染色体的orfX基因中的插入位点处。关于MRSA的进一步讨论以及用于检测MRSA的例示性试剂和方法,参见美国专利申请案第62/544,491号和美国专利案第7,838,221号。
发现名为CI5683的MRSA分离物包含干扰结构的多态性,且因此发现现有MRSA分析法试剂集合的Invader Plus一级探针在与MRSA CI5683的orfX/SCCmec扩增子杂交时裂解。原始一级探针产生一些信号,但不足以超过阳性结果的Ct阈值,意味着对包含MRSA CI5683的样品执行分析法将产生假阴性结果。
在试剂包中提供用于标准分析法的寡核苷酸。接收器含有单独的MgCl2(对照物)或MgCl2和其它一级探针作为ASR(测试)。由CI5683以104CFU/ml制备的样品(n=3)在Panther系统(Hologic,Inc.;Marlborough,MA)上经历Invader Plus分析法,结果如下。
表1.CI5683检测
试剂 | orfX/SCCmec平均Ct | 标准差 |
测试 | 29.7 | 0.05 |
对照物 | 42.7 | 0.58 |
还以多元方式检测mecA/C和GAPDH基因以及内部对照物。这些物质中的每一个的阳性不受存在ASR一级探针影响(数据未展示)。
名为CI5685的MRSA分离物含有xvii型MREJ。现有MRSA分析试剂集合不含与xvii型MREJ序列有效杂交且引发合成的扩增寡核苷酸。
如上所述,在第一试剂包中提供用于标准分析法的寡核苷酸。第二试剂包含有单独的MgCl2(对照物)或MgCl2和与xvii型MREJ序列互补的其它扩增寡聚物作为ASR(测试)。由CI5685以104CFU/ml制备的样品(n=3)在Panther 系统上经历Invader分析法,结果如下。
表2.CI5685检测
试剂 | orfX/SCCmec平均Ct | 标准差 |
测试 | 30.7 | 0.12 |
对照物 | - | - |
还以多元方式检测mecA/C和GAPDH基因以及内部对照物。这些物质中的每一个的阳性不受存在ASR扩增寡核苷酸影响(数据未展示)。
因此,其它扩增寡核苷酸和/或检测探针可以在与现有分析法寡核苷酸分开的接收器中提供且与现有分析法寡核苷酸组合使用以增强分析法的功能。
例示性操作方法
在系统1000中,第一模块100可以用于分子分析法的样品制备部分(例如用于分离和纯化可能存在于样品中的目标核酸的步骤)。将样品和目标捕捉试剂(TCR)(其可以包括磁性反应性固体负载物)加载到第一模块100上。这些样品可以包括将需要进行不同类型的分子分析法(IVD分析法、LDT等)的样品。TCR可以包括捕捉探针,其被设计成特异性结合于目标核酸或非特异性结合于样品中的所有(或大部分)核酸。换句话说,非特异性捕捉探针不区分目标核酸与非目标核酸。用于特异性和非特异性固定目标核酸的例示性方法描述于美国专利案第6,534,273号和第9,051,601号中。不需要捕捉探针的非特异性捕捉技术是所属领域的技术人员众所周知的且包括例如美国专利案第5,234,809号中描述的技术。将试剂容器1520加载到第二模块400的试剂容器隔室500中的第一试剂容器-载体1500上(参见图6B)。接着,试剂容器传送器1700使第一试剂容器-载体1500从试剂容器隔室500移动到第一模块100内的位置(参见图8),其中所述第一试剂容器-载体可以被第一模块100的流体转移装置接入。
第一模块100的例示性流体转移装置805说明于图25中。在图25中说明的实施例中,流体转移装置805包括安装于台架系统上的试剂移液器810和样品移液器820。在一些实施例中,一个或两个移液器810、820可以适于在台架系统的轨道上以多个正交方向(x、y、z等)移动。通过(例如由用户通过用户界面,或通过样品容器上的机器可读信息(例如条形码))提供给第一模块100的信息,第一模块100识别待进行的分析法的类型。为了处理样品,第一模块100的接收器分配器150取回新的MRU 160(参见图19)且将其置放于第一模块100内的样品分配位置中。TCR和样品分别从试剂容器和样品管通过第一模块100的流体转移装置805转移到MRU 160的接收器162。在一些实施例中,流体转移装置805的试剂移液器810可以用于转移试剂,且样品移液器820可以用于将样品转移到MRU 160中。接着,将MRU 160的内含物在指定温度下培育(在培育箱112中,参见图2A、2B)指定时间,接着将MRU 160转移到磁性清洗台118、120以进行磁性清洗程序。使用磁性反应性颗粒或珠粒的例示性目标捕捉程序描述于美国专利案第6,110,678号和第9,051,601号中,且使用二氧化硅珠粒的目标捕捉程序描述于美国专利案第5,234,809号中。
图26说明和描述采用使用磁性颗粒目标捕捉进行的目标捕捉方法的例示性提取方法。在MRU 160的接收器162中(参见图19),样品与含有磁性颗粒的目标捕捉试剂(TCR)和溶解试剂组合。使用轨道旋转以既定速度混合MRU 160的内含物且接着暴露于一系列加热步骤(在培育箱112和114上,参见图2A、2B),所述加热步骤被设计成溶解细胞且使用特异性或非特异性捕捉探针将样品核固定在磁性颗粒上。在样品与MRU 160中的TCR组合之后,可以首先将MRU 160转移到第一培育箱(例如保持在例如43.7℃的温度下的过渡培育箱112)中以升高MRU 160的内含物的温度,使其更接近第二培育箱(例如可以保持在例如54℃的温度下的高温培育箱114)的温度,其中MRU 160从第一培育箱112转移到所述第二培育箱中。当在第二培育箱114中时,捕捉探针可以结合于任何可能存在于样品中的目标分析物。然而,在一些实施例中,当在第二培育箱114中时,捕捉探针可能不结合于固体负载物(由于例如第二培育箱114的高温)。接着,将MRU 160转移回第一培育箱112以使捕捉探针结合于固体负载物。在培育之后,使MRU 160暴露于磁场以分离接收器162内的颗粒。在固定于接收器162内时,在磁性清洗台118、120(参见图2A)中使用一系列抽吸和清洗步骤去除蛋白质和细胞碎片(潜在的扩增抑制剂)。接着,将MRU 160移动到扩增加载台104、106(参见图2A),其中使用试剂移液器810(参见图25)向MRU 160的接收器162中添加50μL洗脱缓冲液(例如来自一个试剂容器1520)。接着,搅拌(例如在加载台中,例如扩增混合加载台104)MRU 160的内含物以使颗粒再悬浮,接着接收器切换装置602使MRU 160转移到第二模块400以进行PCR反应建立。在第二模块400中,可以将MRU 160置放于MRU存储台608、610、612中的一个的可用槽614中(参见图5D)。当通过系统控制器发送信号时,第二模块400接着可以使MRU 160移动到磁性槽620以分离经洗脱的核酸与磁性颗粒。
接着,流体转移装置(如机器人移液器410)开始扩增过程。图27示意性说明和描述例示性扩增方法。移液器410首先使一次性吸头584(来自一个吸头隔室580中具有的一次性吸头托盘582,参见图5A)连接到其抽吸器探针415的安装端425。接着,移液器抽吸油(例如从位于试剂容器隔室500中的油容器1820),且将约20μL油分配到列队用于测试的每个处理小瓶464中。接着,移液器410分别从接收器162抽吸洗脱液/样品和从溶剂容器(例如容器1620或1920)抽吸溶剂,且将其分配到含有所需单位剂量试剂768的试剂包760的混合孔762中(参见图13C、13D)(例如冻干物)。如先前所说明,如果将对样品进行IVD分析法,那么在这一步骤中使用的溶剂是来自一个存储于第二试剂容器-载体1600中的溶剂容器1620(参见图6B)的复原缓冲液1670。并且如果将进行LDT,那么所使用的溶剂是来自一个存储于试剂容器隔室500或另一隔室(例如冷冻/加热隔室)中的溶剂容器1920(参见图6B)的复原流体(1970A、1970B等)。在一些情况下,可以多次将混合孔762中的流体抽取到移液器410中和从其释放以促进溶剂和试剂768的快速复原和混合。接着,将被复原的扩增试剂抽吸和分配到处理小瓶464中。接着,使用移液器410,用帽476封盖小瓶464以形成帽/小瓶装配件480(参见图15A和15B)。接着,移液器410将帽/小瓶装配件480转移到离心机588,其中帽/小瓶装配件480以足够的速度和足够的时间离心,以集中小瓶464的内含物和去除气泡。在离心之后,小瓶转移臂418接合被离心的帽/小瓶装配件480的帽476且将其传送到热循环仪432的接收器固持器4010。帽/小瓶装配件480的内含物根据扩增程序(例如PCR扩增)在热循环仪432中热循环。在一些实施例中,扩增和检测可以在热循环仪432中同时进行。图28示意性说明用于将帽/小瓶装配件480转移到热循环仪432的例示性方法。分析法的结果可以在仪器监测器或用户界面50上显示,并且也可以打印或传送到LIS。
在一些实施例中,在将MRU 160传送到第二模块400之前,第一模块100可以对接收器162的内含物进行核酸扩增反应(例如等温扩增反应)。此外,在第二模块400中处理MRU160的内含物之前或之后,可以将一定量的洗脱液/样品从接收器162转移到一个或多个小瓶464以用于进行另一反应(例如PCR或其它过程),和/或可以将MRU 160传送回第一模块100以对接收器162的残余内含物进行核酸扩增反应。
现将描述用于实践本公开的方面的例示性方法。应注意,这些方法仅是例示性的且可以通过系统1000进行其它方法(例如通过将一些所描述的步骤省略和/或重新排序)。在一些实施例中,所描述的方法可以包括许多其它或替代性步骤,且在一些实施例中,可以省略一个或多个所描述的步骤。在分析中,可以省略或修改任何所描述的步骤,或添加其它步骤。尽管在所描述的方法中描述或暗示某一步骤顺序,但通常这些步骤不必以所说明和描述的顺序进行。此外,一部分(或所有)所描述的方法可以并入另一种方法中。
图29中说明例示性样品洗脱液制备方法800。如先前所说明,在一些实施例中,样品制备可以主要在系统1000的第一模块100中进行。在步骤S802中,第一模块100的接收器分配器150使MRU 160从接收器隔室102移动到加载台104、106或108中的一个(或移动到另一个可以向接收器162中添加反应材料的位置)。在步骤S804中,第一模块100的机器人移液器810将足够量的TCR(目标捕捉试剂)、样品流体和目标增强剂(TER)转移到MRU 160的每个接收器162中。例示性目标增强剂描述于美国专利案第8,420,317号中。在例示性方法中,可以将约500μL TCR、约360μL样品流体和约140μL TER转移到每个接收器162中。在步骤S806中,通过例如高频振荡MRU 160(例如在约16Hz下保持约60秒)来混合接收器162中的TCR、样品流体和TER。在步骤S808中,将MRU 160移动到有助于所需反应的环境中。举例来说,在一些实施例中,接收器分配器150从加载台104移出MRU 160且将MRU 160转移到例如培育箱114以在指定温度下培育MRU 160的内含物指定时间(例如在约64℃下约1800秒或在另一种合适的温度和时间下)。在一些实施例中,为了最小化培育箱内的温度波动,在将MRU 160移动到培育箱之前,可以首先将MRU 160置放于加热台(例如热加载台104、106、108中的一个)中(例如在约64℃下保持约300秒)以将MRU 160的内含物加热更接近培育箱114的温度的温度。在一些实施例中,所需反应可能需要在不同温度下的多次培育。在这类实施例中,接收器分配器150可将MRU 160从第一培育箱转移到另一培育箱(例如保持在不同温度下)以继续培育过程。在一些实施例中,在培育步骤之后,在S810中,接收器分配器150可以将MRU160从培育箱转移到冷冻器模块122(例如保持在预定温度下)以终止任何在接收器162中进行的培育反应。冷冻器122可以帮助寡杂交且在发光测量之前冷却MRU 160。
如果分析法包括用于在磁性反应性固体负载物上固定目标核酸的步骤,那么对接收器162的内含物进行磁性分离程序。在这类实施例中,在步骤S812中,(在预定时间段,例如约830秒之后)接收器分配器150将MRU 160从冷冻器模块122转移到磁性停放台110,其包括磁体以用于将磁性反应性固体负载物吸引到接收器162的内壁,由此将固体负载物拉出悬浮液。例示性停放台描述于美国专利案第8,276,762号中。在步骤S814中,在磁性停放台中指定时间段(例如约300秒)之后,接收器分配器150将MRU 160转移到磁性清洗台118、120中的一个。在步骤S816中,对置放于磁性清洗台118、120中的MRU 160的内含物进行磁性清洗程序(参见图2F)。例示性磁性清洗台描述于美国专利案第6,335,166号和第9,011,771号中。磁性分离程序可以涉及多次磁性停留,在此期间,接收器162的内含物暴露于磁力保持预定时间段。在每次磁性停留期间,抽吸接收器162的流体内含物,同时磁性颗粒在接收器162内大部分保持分离。在一个例示性实施例中,进行三次磁性停留,每次约120秒。在每次磁性停留结束时,从接收器的内含物去除磁力。在一些实施例中,在每次磁性停留之后(除最后一次磁性停留以外),在开始下一次磁性停留之前向每个接收器162中添加预定量的清洗流体(例如约1000μL清洗缓冲液)以使磁性颗粒再悬浮。
在完成磁性清洗过程之后(例如在最后一次磁性停留,接着抽吸接收器162的流体内含物之后),在步骤S818中,接收器分配器150将MRU 160从磁性清洗台118、120转移到加载台104、106、108中的一个。当安置于加载台中时,在步骤S820中,将预定量的来自一个试剂容器1520(通过试剂容器传送器1700转移到第一模块100中)的洗脱缓冲液(例如约50-110μL)添加到MRU 160的每个接收器162中。添加洗脱缓冲液以从固体负载物洗脱核酸,否则可能会在实时扩增期间干扰检测。在一些实施例中,可以加热接收器162的内含物(例如通过将MRU 160转移到培育箱112或114)以改良核酸洗脱的效率。在步骤S822中,在添加洗脱缓冲液之后,通过搅拌MRU 160来混合接收器162的内含物(例如在扩增混合加载台104中)。在步骤S824中,将MRU 160从第一模块100转移到第二模块400中的磁性槽620。为了将MRU 160从第一模块100转移到第二模块400,接收器分配器150的分配头152首先将MRU 160置放于接收器切换装置602中。接着,旋转切换装置602以向接收器分配器312呈现MRU 160的操作结构166。接收器分配器312的操控钩318与操作结构166接合且将MRU 160转移到磁性槽620或任选地,转移到MRU存储器608。
图30说明例示性反应混合物制备方法830。如所属领域的技术人员将认识到,方法830中的一个或多个步骤可以与图29中展示的方法800中的一个或多个步骤同时进行。在步骤S832中,第二模块400的移液器410从一个吸头隔室580中运载的一次性吸头托盘582拾取一次性吸头584。在步骤S834中,移液器410将一定量的油(例如约15μL)从试剂容器隔室500中运载的一个油容器1820抽吸和转移到帽/小瓶隔室440的帽和小瓶托盘460中固持的一个或多个处理小瓶464中。在一些实施例中,油和反应混合物可以是两相的,其中油漂浮在反应混合物的顶部。在一些例示性核酸扩增反应(诸如PCR)期间,油可以帮助防止在热循环期间,在小瓶中形成冷凝物。在步骤S836中,移液器410将用过的移液器吸头584丢弃到垃圾槽428中且从一次性吸头托盘582拾取新的一次性移液器吸头584。在步骤S838中,移液器410将一定量的复原试剂(例如约20μL)从溶剂容器转移到试剂包760的混合孔762中,所述试剂包预先由接收器分配器312从试剂包传送带704转移到试剂包加载台640。
在其中对样品进行已知的IVD分析法的实施例中,在步骤S838中,移液器410将所需量的复原缓冲液1670从溶剂容器1620(例如在试剂容器隔室500的第二试剂容器-载体1600中运载)转移到混合孔762,所述混合孔含有单位剂量试剂768,其包括用于进行核酸扩增反应的成分,如扩增寡聚物、探针、聚合酶、三磷酸核苷(dNTP)等。并且在其中对样品进行LDT的实施例中,在步骤S838中,移液器410可以将所需量的复原流体1970A、1970B(其例如包括第三方或客户研发的用于扩增反应的成分,如扩增寡聚物、探针等)从溶剂容器1920转移到混合孔762,所述混合孔具有不包括这类成分的试剂768。如先前所说明,在一些实施例中,可以在还负载溶剂容器1620(含有复原缓冲液1670)的同一个第二试剂容器-载体1600中提供溶剂容器1920(含有复原流体1970A、1970B)。也就是说,容器-载体1600的多个袋状物1610中的一个可以负载溶剂容器1920且同一个容器-载体1600的另一个袋状物可以负载溶剂容器1620。然而,在一些实施例中,可以在与溶剂容器1620不同的容器-载体和/或不同的试剂容器隔室(例如加热或冷却隔室)中负载具有复原流体1970A、1970B的溶剂容器1920。在实施例中,当对一些样品进行IVD分析法且对其它样品进行LDT时,在步骤S838中,移液器410将复原缓冲液1670传递到包括合适的扩增试剂768(其包括如扩增寡聚物、探针、聚合酶、dNTP等成分)的第一混合孔762,且将复原流体1970A或1970B传递到包括合适的扩增试剂768(其不包括如扩增寡聚物、探针、聚合酶等成分)的第二混合孔762,其中第一和第二混合孔可以是相同或不同试剂包760的一部分。
在步骤S840中,将混合孔762的内含物混合以完全溶解试剂768(例如冻干试剂)。在一个实例中,移液器410通过交替地将流体抽吸到移液器吸头584中且将流体分配回孔762中一次或多次以溶解试剂768来将混合孔762内的流体混合。在步骤S842中,移液器410将一定量(例如约20μL)的被复原的试剂从扩增试剂包760的混合孔762转移到小瓶464中。在一些实施例中,被复原的试剂可以包括用于以预混合和最佳化格式进行核酸扩增反应所需的所有组分(例如聚合酶(例如Taq DNA聚合酶)、dNTP、氯化镁(MgCl2)等)。在一些实施例中,被复原的试剂中可以不包括扩增寡聚物。在步骤S844中,移液器410将用过的吸头584丢弃(到垃圾槽428中)且从吸头托盘582拾取新的移液器吸头584。在步骤S846中,移液器410将一定量的洗脱液(例如约5μL)从(图29的方法800的步骤S824的)MRU 160的接收器162转移到处理小瓶464(在步骤S834和S842中,向其中添加油和试剂)中,由此形成反应混合物。在步骤S848中,移液器410再次将用过的移液器吸头584丢弃。
图31说明用于进行自动化过程(如PCR反应)的例示性方法850。在步骤S852中,移液器410从帽和小瓶托盘460的帽孔拾取帽476,如通过将移液器探针422插入帽476且与其形成摩擦接合。在步骤S853中,移液器410接着将帽476插入处理小瓶孔474中固持的处理小瓶464(来自方法830的步骤S846)直到帽476与小瓶464锁定以形成帽/小瓶装配件480(参见例如图15A和15B)。在步骤S854中,移液器410将帽/小瓶装配件480转移到离心机588,其中将帽/小瓶装配件480离心足以使反应混合物集中在小瓶464内的时间(例如小瓶在3000RPM下离心30秒)。在步骤S856中,在离心机中保持预定时间段之后,将小瓶转移臂418插入离心机588中固持的帽/小瓶装配件480的帽476且从离心机588取出帽/小瓶装配件480。在步骤S857中,小瓶转移臂418接着将帽/小瓶装配件480转移到热循环仪432且使帽/小瓶装配件480沉入(例如弹入)接收器固持器4010的孔4004,其中反应混合物暴露于核酸扩增反应的温度条件。用于使帽/小瓶装配件480沉入接收器固持器4010的例示性方法描述于美国专利申请公开案第2014/0038192号中。在步骤S858中,对帽/小瓶装配件480的反应混合物进行培育过程。培育过程可以包括热循环,如与PCR反应相关联的热循环。在一些实施例中,热循环可以包含多个温度循环,其中温度可以例如在以下之间变化(i)约94℃到约98℃,以促进变性或融化双链DNA目标分子,(ii)约50℃到约65℃,以用于引物与所得单股DNA模板粘接,和(iii)视DNA聚合酶而定,约70℃到约80℃,都用于引物的延伸和与DNA模板互补的新的DNA股的合成。在步骤S860中,可以例如通过荧光监测来监测小瓶464的内含物。在一些实施例中,可以在扩增(实时扩增)期间进行荧光监测,而在其它实施例中,可以在扩增(终点扩增)之后进行荧光监测或某种其它形式的检测。荧光监测可以用于使用信号检测器4020(参见图16I、17A、17B),如荧光计,基于检测由小瓶464内含物发射的电磁信号的一个或多个相关波长(例如有色波长)来检测小瓶464的内含物中存在(或不存在)一种或多种分析物。在其中在扩增期间进行监测的实施例中,信号检测器4020可以与热循环仪432联接。在一些实施例中,在扩增期间,可以规则间隔进行在不同波长下的周期性荧光强度测量以产生荧光时间序列数据,以用于后续的处理和分析。在步骤S862中,在监测之后,可以丢弃或存储样品。也就是说,在步骤S858和S860之后,小瓶转移臂418可以从热循环仪432取回帽/小瓶480装配件且将其丢弃在垃圾槽428中,或将帽/小瓶装配件480转移到隔室590中的存储托盘452。
在一些实施例中,分析系统1000可以用于进行两种或更多种需要不同组成试剂(例如不同单位剂量试剂、具有不同成分的试剂等)和/或不同溶剂的分析法(其包括核酸扩增反应)。图32说明使用分析系统1000对样品(相同样品或不同样品)进行不同分析法的例示性方法870。在步骤S872中,将多个样品加载到分析系统1000中。可以为一个或多个样品(例如第一子集)指定一种分析法(第一分析法),且可以为一个或多个样品(例如第二子集)指定不同的分析法(第二分析法)。通常,样品的第一和第二子集可以是相同样品的一部分或不同样品的一部分。也就是说,可以对相同样品(例如单一接收器107中所含的样品,参见图4B)的等分试样或不同样品(例如不同接收器107中所含的样品)进行两种不同分析法。如果样品的第一和第二子集包含于不同的接收器107中,那么其可以在相同时间(例如在开始第一或第二分析法之前)或不同时间加载到系统1000中。在一些实施例中,可以在加载第一子集(例如被配置成用于IVD分析法)之后,将样品的第二子集(例如被配置成用于LDT)加载到系统1000上。举例来说,在一些实施例中,可以在第一分析法(例如IVD分析法)已经开始之后(例如在反应混合物制备过程(参见图30)期间或之后),将样品的第二子集(例如被配置成用于LDT)加载到系统1000上。
通常,系统1000被配置成按样品被接收到系统1000上的顺序来处理样品,与对样品进行的分析法的类型无关。这与批处理模式系统不同,其中样品是基于分析法类型分组在一起且接着共同分批处理。系统1000能够仅基于样品被加载到系统10上的顺序来同时进行需要不同试剂和/或条件的分析法,包括IVD分析法和LDT(共同加载到系统1000上的样品可以按任何顺序处理)。在一些实施例中,系统1000甚至可以允许无序地且因此比先前加载的样品更快地处理后续加载的样品。在这种实施例中,可以在某一处理阶段中断对较早加载的第一样品的处理,以允许在第一样品之前或同时完成对较晚加载的第二样品的处理。
在一些实施例中,系统1000可以基于样品接收器上提供的指示符(例如条形码)和/或用户输入系统的信息(例如使用系统10的用户界面50)来识别待进行的分析法的类型。在一些实施例中,第一分析法可以包括IVD分析法,其使用储存于系统1000中的第一单位剂量试剂。第二分析法可以包括LDT,其使用储存于系统1000中的第二单位剂量试剂(与第一单位剂量试剂不同)。第一和第二分析法中的每一个可以包括与各别分析法相关联的工作流程时间表,且可以根据参考图29-31描述的步骤进行。在一些实施例中,在步骤S874中,分析系统1000协调用于进行第一分析法和第二分析法的时间表,使得资源的使用最佳化。举例来说,第一和第二分析法可能需要使用系统1000的一些相同的资源(例如流体转移装置、离心机588、培育箱(112、114、116)、热循环仪432等)。为了提高效率(例如增加吞吐量、最小化处理时间等),系统1000可以操控(变更、重新布置等)两种分析法的时间表,使得两种分析法都可以按有效方式使用这些资源。
在步骤S876中,分析系统1000对第一样品子集进行第一分析法。在一个例示性实施例中,可以使用第一单位剂量试剂768进行第一分析法,所述第一单位剂量试剂包括如扩增寡聚物、探针、聚合酶、dNTP等成分。并且,在(图30的)步骤S838中复原这一试剂768时,可以使用不包括这些成分的复原缓冲液1670(包含于试剂容器隔室500的溶剂容器1620中)。在步骤S878中,系统1000对第二样品子集进行第二分析法。在一些例示性实施例中,第二分析法可以使用不包括至少一些这类成分(如扩增寡聚物和探针)的第二试剂768。并且,在(图30的)步骤S838中复原第二试剂768时,第二分析法可以使用包括这些成分的复原流体1970A、1970B(包含于存储在容器隔室500或不同隔室中的溶剂容器1920中)。在一些实施例中,可以在不同试剂包760中提供第一和第二试剂768。然而,在一些实施例中,可以在单个试剂包760(例如单个试剂包760的不同混合孔762)中提供第一和第二试剂768。
因此,系统1000进行步骤S876和S878,所述系统存储和提供对第一分析法中使用的第一单位剂量试剂和第二分析法中使用的第二单位剂量试剂的操作性存取。在一些实施例中,可以在没有其它设备准备(例如擦拭系统1000的仪器)、试剂准备(更换存储在系统1000中的试剂瓶)、消耗品准备(更换空的吸头托盘)等的情况下进行步骤S876和S878。在一些实施例中,在进行步骤S876的同时开始步骤S878。也就是说,分析系统1000同时进行第一分析法和第二分析法。在一些实施例中,在步骤S876和S878期间,系统1000检验含有所需试剂768的试剂包760是否位于一个加载台640处。如果不是,那么分配器系统用含有所请求的分析法所需的试剂768的试剂包760更换位于加载台640处的试剂包760。在一些实施例中,步骤S878在步骤S876完成之后开始。并且在一些实施例中,尽管步骤S878在步骤S876之后开始,但步骤S878可以在步骤S876完成之前完成。在一些实施例中,系统1000可以在步骤S876与S878之间交替。举例来说,分析系统1000可以对第一样品子集中的一个或多个样品进行第一分析法,且接着对第二样品子集中的一个或多个样品进行第二分析法。接着,系统1000可以切换回步骤S876且对第一样品子集中的另外一个或多个样品进行第一分析法。在一些实施例中,系统1000可以被配置成修改分析法的时间表。举例来说,用于第一分析法(即,步骤S876)的样品(例如相同或不同样品的等分试样)可以预先加载在系统1000上且开始分析。为了适应例如用于对样品(正在经历第一分析法的相同样品或不同样品)进行不同分析法(例如第二分析法,步骤S878)的紧急请求,可以修改分析法的时间表以使第二分析法优先于第一分析法。在实施例中,当用于第二分析法的样品尚未加载到系统1000中时,可以将含有样品的接收器107加载到系统1000中。优先级重排的时间表可包括例如以比第一分析法更优先的方式进行第二分析法、重新安排分析法的时间表使得第二分析法不因第一分析法而延迟等。
硬件和软件
通过控制和计算硬件组件、用户创建的软件、数据输入组件和数据输出组件来实施本公开的各方面。硬件组件包括计算和控制模块(例如系统控制器),如微处理器和计算机,其被配置成通过以下方式来实现计算和/或控制:接收一个或多个输入值、执行存储在非暂时性机器可读介质(例如软件)上的提供用于操控或以其它方式作用于输入值的指令的一种或多种算法,和输出一个或多个输出值。这类输出可以显示或以其它方式指示给用户以向用户提供信息,例如关于仪器状态或由此进行的过程的信息,或这类输出可以包含对其它过程和/或控制算法的输入。数据输入组件包含用于输入供控制和计算硬件组件使用的数据的元件。这类数据输入可以包含位置传感器、电动机编码器以及手动输入元件,如图形用户界面、键盘、触摸屏、麦克风、开关、手动操作的扫描仪、语音激活的输入端等。数据输出组件可以包含硬盘驱动器或其它存储介质、图形用户界面、监测器、打印机、指示灯或声音信号元件(例如蜂鸣器、喇叭、铃等)。软件包含存储在非暂时性计算机可读介质上的指令,其在由控制和计算硬件执行时引起所述控制和计算硬件进行一个或多个自动或半自动化过程。
在一些实施例中,系统1000可以包括控制系统,其包括计算机控制的控制器5000(图33中示意性表示)。控制器5000可以是控制系统或连接到系统1000的计算机,或可以包括与系统1000集成在一起的计算机组件。这些计算机组件可以包括一个或多个微处理器、显示器、键盘(和/或其它用户输入装置)、存储器组件、打印机等。控制器5000可以被配置成接收来自用户的输入(例如用户输入)、来自样品(例如接收器107和样品固持架10等,参见图3B和3C)的输入(例如来自条形码读取器的识别信息等)、试剂包760、试剂容器载体1600、试剂容器1620、1920等,且管理系统1000上分析法的性能。控制器5000可以包括软件算法,其使得用户能够向系统1000输入与分析法(例如LDT)相关的用户定义的分析参数、在系统1000上调度不同的分析法(例如使样品与分析法相关联且调度执行分析法的不同步骤的时间等),以及引起控制系统1000进行与分析法相关联的不同步骤、监测分析法的性能和向用户输出结果(显示、打印等)。控制器5000可以向系统1000的不同装置发送指令以进行与分析法相关联的不同步骤(例如与图26-32相关联的步骤)。举例来说,控制器5000可以向移液器410(例如与移液器410相关联的电动机等)发送指令以从来自一个吸头隔室580的一次性吸头托盘582拾取一次性吸头584,以进行图30的步骤S832。并且,为了进行(图30的)步骤S834,控制器5000可以向移液器410发送指令以将足够量的油(例如约15μL)从油容器1820转移到帽和小瓶托盘460中固持的一个或多个处理小瓶464等。应注意,接收控制器5000发送的指令的系统1000的装置可以包括先前描述的系统1000的装置中的任一个或作为先前描述的装置的组合或修改的装置。因为这类组合和修改是所属领域的技术人员众所周知的,因此本文中未明确描述。控制器5000还可以被配置成重新安排先前确定的分析法顺序的优先级(例如以在对先前加载的样品进行另一种分析法之前或同时对后续加载的样品进行不同的分析法)。
分析方案定义
根据定义分析法(即,分析方案)的不同参数,由系统1000进行核酸扩增分析法。通常,这些参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令在由控制器5000执行时引起在分析法期间由系统1000进行的步骤(例如所使用的试剂的类型和量、培育条件、温度循环参数(例如循环时间、温度(包括变性、粘接和延伸温度)、RNA或DNA目标的选择等)等)。这些参数还包括计算机可执行步骤,其定义用于由方案产生的数据的数据处理、数据简化和结果解译步骤,其中这类步骤可以由控制器5000或完全或部分地由位于控制器5000和系统1000的远端的计算机执行。
因为IVD分析法是已知的标准化(和校准的)分析法,其参数通常是已知的和/或固定的且无法由用户改变。在一些实施例中,IVD分析法的参数可以预先安装/预先加载(例如预先编程)在系统1000上。IVD分析法可以作为称为方案库(例如存储在软件工具中的分析方案列表)的数据库中的可执行文件存储。所有分析法通用的某些分析参数可能不存储在方案库中的单独IVD分析法文件中,但可以在系统1000的控制器5000中“硬连线”。
然而,因为LDT是由用户或第三方研发或建立,至少一些定义LDT的参数是由用户/第三方提供。被配置成进行IVD分析法的仪器由仪器制造商预先编程以进行IVD分析方案。为了使仪器能够进行用户定义的LDT,必须将仪器控制器重新编程为也包括LDT方案。在各种实施例中,控制器5000被配置成使得用户能够通过选择与分析法相关联的用户定义的分析参数来定义(或修改)和存储LDT方案。因此,系统可以由用户配置以进行未预先编程的方案,如LDT方案。这不仅使得用户能够对新的、先前未使用的方案进行编程,还能修改现有方案而无需仪器制造商或提供者对仪器进行重新编程。
如下文将更详细地描述,在由系统1000运行或进行LDT且获得数据集之后,控制器5000可以使用户能够处理数据且查看分析法的结果。控制器5000还可以使用户能够修改至少一些用户定义的分析参数、使用被修改的用户定义的分析参数重新运行数据集,以及重新查看结果以研究所选择的用户定义的分析参数对分析法结果的影响。因此,在一些实施例中,控制器5000可以使用户能够确定用于进行LDT的用户定义的分析参数的最佳化集合(例如产生被用户认可的结果的用户定义的分析参数的集合)。接着,控制器5000可以使用户能够将最佳化用户定义的分析参数与创建(或建立)的LDT方案相关联且完成和锁定用于所研发的LDT的参数(例如使得其不会无意地变化)。在一些实施例中,锁定方案可以使系统1000能够向实验室信息管理系统(或LIS)报告分析法结果。应注意,即使锁定方案,其可以在下文更详细地描述的软件工具中被解锁和修改。如果在软件工具内修改被锁定的方案,那么其将自动解锁,且用户将需要选择锁定特征以将其重新锁定。系统1000在显示装置50上将所有解锁的方案鉴别为“解锁”且将所有锁定的方案鉴别为“锁定”(参见图37B的开放访问方案屏幕8010)。
在一些实施例中,软件工具包含系统1000中的软件算法(例如加载在系统1000的控制器或其它计算机系统上),其使得用户能够使用用户定义的分析参数定义或建立LDT方案。在各种实施例中,软件工具提供一种系统,其使得用户能够指定用于处理怀疑含有目标分析物的样品的分析方案的用户定义的分析参数,所述用户定义的分析参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令引起计算机控制的自动分析仪(例如由控制器5000控制的系统1000)根据由系统产生的分析方案来执行分析法。
在一些实施例中,这些算法可以在位于系统1000远端的计算机系统上运行以使用用户定义的分析参数定义LDT,并且由计算机系统产生的输出文件可以安装在系统1000中。在一些实施例中,用户研发的LDT(锁定或解锁)可以通过有线连接转移到系统1000,或在便携式存储装置(例如USB驱动器、记忆棒等)中传送到系统1000。现将描述可以用于定义或修改LDT方案的例示性软件界面(下文称为“软件工具”)。应注意,所描述的软件工具仅是例示性的,并且许多变化形式是可能的且属于本公开的范围内。如上文所说明,通常,软件工具可以在系统1000上安装和运行(例如通过系统1000的显示装置50),或可以在位于系统1000远端的计算机系统上安装和运行。举例来说,在一些实施例中,可以在桌上型电脑或笔记本电脑上安装和运行软件工具以用用户定义的分析参数和设置创建分析方案,其接着安装在系统1000上。在各种实施例中,由软件工具产生的分析方案包括用户定义的(或用户可调节的)参数和非用户定义的(非用户可调节的)参数。在系统1000上运行分析法之后,接着可以将由系统1000(例如在分析法期间)产生的原始数据转移到计算机系统(例如远端计算机系统),且使用数据分析参数在计算机系统上处理原始数据以产生扩增曲线。由计算机系统使用的数据分析参数包括用户定义的(或用户可调节的)参数和非用户定义的(非用户可调节的)参数。
如上文所描述,软件工具能够产生用于系统1000的计算机可执行分析方案。每种分析法可以在分析法定义文件(ADF)中定义,所述文件可以包括描述以下的信息:如何处理结果、进行哪些过程步骤、过程步骤的执行顺序、所产生的解译等。用于LDT的方案可以使用一系列数学计算和测试,其确定在聚合酶链反应(PCR)扩增期间,来自实时检测器(例如荧光计)的高于背景信号的信号(例如荧光信号)的出现循环。实时PCR实时监测目标分析物(即,DNA或RNA)的扩增。在一些实施例中,在具有荧光检测功能的热循环仪432中进行PCR。样品的目标分析物将在PCR期间扩增且产生荧光信号,其可以记录在相对荧光单位(RFU)读数中。在一系列步骤(有时称为TCycle(或Ct)算法)中处理这一所记录的数据以便确定原始样品中的目标分析物状态(例如有效、无效、阳性、阴性和/或浓度)。例示性TCycle(或Ct)算法描述于下文中。循环是指热循环仪(例如热循环仪432)中的一轮热处理反应。通常,PCR反应经历多个循环(例如35-50个循环、35-45个循环、40-50个循环等)。在每次循环内,可以在每个检测通道进行多次荧光测量。Ct是在扩增期间分析物特异性信号达到预设阈值极限之前的循环数(也称为出现循环)。
软件工具使得用户能够通过一个或多个窗口、屏幕或GUI(其包括提供对不同功能和信息的访问的交互式按钮、菜单和/或图标)来研发和定义LDT方案。当由用户运行或启动时,软件工具可以打开成显示方案库的管理方案屏幕。图34A说明软件工具的例示性管理方案屏幕(GUI)6000。管理方案屏幕6000可以使用户能够创建、编辑、查看/打印和导出分析方案。可用的分析方案的列表显示在管理方案屏幕6000中。通过在“过滤器”中选择各种选择准则,在管理方案屏幕6000上显示符合所选择的选择准则的方案的列表。选择“编辑现有”图标,或双击方案名称,使用户能够打开和编辑现有方案。在选择所显示的方案之后,选择“查看/打印”图标可以按可读和可打印的格式显示所选择的方案的细节,且选择“导出”可以将所选择的方案保存在文件(例如pdf文件)中。“隐藏”图标可以隐藏所选择的方案以使其无法进行编辑。当选择“隐藏”时,图标可以变成“取消隐藏”。选择“取消隐藏”可以使被隐藏的方案可以进行编辑。如下文将描述,选择“导出”可以导出所选择的方案(例如转移到系统1000)。选择“新建”图标可以显示一系列屏幕,使得用户能够通过选择或定义方案的参数(如名称、提取类型、目标、热分布、结果处理参数、结果解译参数、方案状态、LIS报告、导出等)来定义新的方案。
在一些实施例中,选择“新建”图标可以显示新方案类型选择屏幕6005。图34B说明软件工具的例示性新方案类型选择屏幕(GUI)6005。新方案类型选择屏幕6005允许用户将方案名称输入“方案名称”栏中。所输入的名称可以用于鉴别软件工具(和系统1000(在软件工具安装在系统1000中之后))中所定义的分析法。在一些实施例中,可能存在限制可以指定给分析法的名称的类型的限制(例如名称必须是唯一的,名称的字符数必须≤11等)。在一些实施例中,可以为名称添加前缀(例如“LDT-”)以将分析法鉴别为LDT。接着,新方案类型选择屏幕6005可以提示用户通过从所呈现的选项选择合适的提取类型(即,提取方法,例如图26中描绘的提取方法)和样品抽吸高度来选择方案类型。可选提取类型中的“病毒”和“病毒/细菌”是例示性名称,指的是在提取过程中使用的提取试剂盒(即,将使用的提取试剂(例如目标捕捉试剂))和预先编程的工作流程(例如,如图26中所示)。所选择的“提取参数”可以包括一个或多个与用于从样品材料提取目标分析物的方法相关的参数,包括以下中的一个或多个:提取类型(例如“病毒”或“病毒/细菌”)、待提取的材料类型(例如RNA/DNA或DNA)、提取试剂(试剂盒)的说明(例如FCR-S/FER-S或FCR-X/FER-X)、待从样品容器抽取的样品流体的体积(例如360μL或300μL)和样品抽吸高度(低、中或高)。在一个实施例中,如图34B中所说明,提取参数可以包含前述参数的所选择的预定组合。通常,当选择所需提取类型时,可以考虑一些或全部以下因素:分析法是否是病毒或细菌分析法;样品是否难以溶解;是否预期样品包括颗粒;以及样品管是否包括可穿透的帽。新方案类型选择屏幕6005中的“低”、“中”和“高”是指从样品管抽吸的样品的高度。样品抽吸高度可以取决于样品基质。具有沉降物的样品(如粪便样品)可能需要设置成“中”或“高”,例如以避免可能在样品管的底部附近积聚的颗粒物质堵塞系统1000。因此,软件工具的新方案类型选择屏幕(GUI)6005使用户能够选择一个或多个提取参数以控制系统1000的操作,从而以与LDT最相容的方式从样品材料提取(分离和纯化)目标分析物。在选择所需提取类型之后,选择“创建新方案”按钮或图标可以启动方案鉴别屏幕6010。
图34C说明软件工具的例示性方案鉴别屏幕(GUI)6010。方案鉴别屏幕6010使用户能够输入作者名称和其它任选的鉴别信息。从“设置”下的导航窗格选择“提取和PCR”按钮可以启动一个具有预先填充的栏的屏幕(未展示),所述预先填充的栏具有在新方案类型选择屏幕6005中选择的提取类型的提取细节。从“设置”导航窗格中选择“目标”按钮可以启动目标设置屏幕6015,其使用户能够定义目标参数,所述目标参数指定一种或多种目标分析物,所述一种或多种目标分析物将在方案执行期间,在系统1000的多通道信号检测器的既定通道中被检测。在这种情形中,“通道”是指信号检测器的元件或不同的信号检测器,其被配置成检测可能与指示存在具体分析物的检测探针相关联的独特信号。举例来说,对于包含荧光计的信号检测器,如上文所描述的荧光计4030,术语“通道”是指被每个荧光计激发和检测的独特荧光色彩。图34D说明软件工具的例示性目标设置屏幕(GUI)6015。在一个实施例中,软件工具可以允许使用目标设置屏幕6015选择最多五个通道。这些所选择的通道和目标名称也可以在创建方案之后编辑。在使用多通道荧光计的系统1000中,用户可以使用目标设置屏幕6015选择将与方案一起使用的荧光通道。可以提供每个通道的例示性检测波长范围和染料名称。既定目标分析物的所选择的通道的波长范围将对应于LDT的复原流体的检测探针中使用的染料,其中正在研发用于所述LDT的分析方案。可以通过选择通道号左侧的关联框来单独地选择每个通道,或可以通过选择通道窗口左上角的复选框来自动选择或取消选择所有通道。用户可以在“分析物名称”栏中输入每个所选择的通道的分析物名称。所输入的分析物名称可以与导出和报告的来自这些通道的结果相关联。在一些实施例中,可能存在对输入“分析物名称”栏的名称的限制(例如,≤10个字符长度、以字母起始等)。用户还可以任选地在“其它信息(可选)”栏中输入其它关于每个所选择的通道的信息。因此,目标设置屏幕6015使得用户能够控制系统1000的操作以检测LDT中使用的检测探针,由此定制用于检测目标分析物的方案,其中针对所述目标分析物研发LDT。
从“设置”导航窗格选择“热循环仪”按钮可以启动热循环仪设置屏幕6020。图34E说明软件工具的例示性热循环仪设置屏幕(GUI)6020。使用热循环仪设置屏幕6020,用户可以选择默认热分布或创建定制热分布,其定义用于控制系统1000的热循环仪432的计算机可执行指令。可以选择默认热分布或使用“分布”下拉菜单输入定制分布。在一些实施例中,使用“分布”下拉菜单,用户可以从例如“DNA”和“RNA/DNA”选择默认热分布,或通过选择“定制”来输入定制分布。如图34E中所说明,热循环仪设置屏幕6020的主窗格包括满足以下条件的框:可以由用户输入(或选择)热参数(如温度、持续时间、循环数(即,循环阶段中的两个或更多个温度步骤的重复次数)等)以定义定制热分布,或如果用户选择默认热分布,那么将预定义这类热参数的组合。在默认热循环分布中调节热循环步骤可以自动将“分布”下的热分布选择强制为“定制”。选择一个默认热分布可以返回对所选择的默认热分布的选择。通常,可以通过在主窗格中的“温度”和“持续时间”框中输入或选择温度和持续时间值来定义任何所需热分布。在一些实施例中,可能存在关于所定义的定制热分布的限制。举例来说,在一些实施例中,所定义的定制热分布可能需要遵循一些或全部以下规则:所定义的热分布的总持续时间必须小于或等于55分钟;对于任何高于80℃的步骤,热分布必须最少是5秒;在超过70℃的加热步骤之后,热分布不得冷却到低于55℃;在光学系统打开时,热分布必须具有一个步骤的最大值;光学系统(在启用选项的步骤中)必须打开至少13秒;等。应注意,上述规则仅是例示性的,且可以实施任何类型的规则以最佳化热循环仪432的用途。通常,在软件工具中实施这类规则以实现最佳匀变率且保存用于使所定义的LDT方案与IVD方案交错的时序。举例来说,这些规则可以允许经历不同分析法(IVD、LTD等)的样品共用热循环仪432的相同区域且因此最大化其用途。尽管默认定制热分布是具有两个步骤(“步骤1”和“步骤2”)的热分布或2步骤型温度分布,但用户可以选择不同数目的步骤(例如3步骤型温度循环),只要符合管控定制热分布的软件工具的规则(如果存在)即可。因此,热循环仪设置屏幕6020使得用户能够控制系统1000且尤其热循环仪432的操作,以实施LDT的方案内的最佳化目标分析物的扩增的热循环。尽管上文已将软件工具描述为提供图形用户界面和相关的用户输入功能,以定义LDT方案的多个参数,包括提取参数、目标参数和热参数,但应注意,在替代实施例中,软件工具可以使用户能够输入较少的LDT方案参数,而其它方案参数是预先编程、系统定义的分析参数。举例来说,软件工具可以使用户能够仅指定热参数,而由系统定义提取参数和目标参数。
在定义用于定义分析法的参数(例如“设置”导航窗格中与“提取和PCR”、“目标”和/或“热循环仪”相关联的参数(参见图34E))之后,可以使用软件工具定义用于数据分析的参数。在软件工具中,数据分析可以由数据分析计算机(其可以是或可以不是执行软件工具的远端计算机的一部分,并且可以位于或可以不位于系统1000的控制器5000的远端)执行,所述数据分析计算机执行作为输入原始数据(例如在进行使用如上文所描述的软件工具定义的LDT方案之后,系统1000输出的数据)接收的软件模块或算法。在一个实施例中,原始数据包括由热循环仪432的荧光计记录的荧光数据(以RFU计)与每个通道的循环数之间的关系。循环数以循环一开始且以热循环仪文件中定义的循环数(例如45个循环,例如使用热循环仪设置屏幕(图34E)定义)结束。数据分析参数定义将应用于原始数据的数据简化和数据处理的类型。
在一些实施例中,在数据分析之前,可以首先验证和平滑化来自系统1000的原始数据。也就是说,可以首先验证来自系统1000的原始数据(并且在一些实施例中,减少数据),且接着平滑化以创建平滑的原始数据,且接着可以将数据分析算法(使用用户定义的分析参数)应用于平滑的原始数据。可以通过从软件工具的所显示的屏幕(参见例如方案鉴别屏幕6010、目标设置屏幕6015、热循环仪设置屏幕6020等)的“数据分析”窗格选择“参数”选项卡来定义数据分析参数(或所评述的先前定义的参数)。选择“参数”选项卡可以启动使用户能够输入数据分析参数以应用于原始数据(例如在验证和平滑化之后)的屏幕或窗口(GUI)。在一些实施例中,数据分析参数可以包括四组数据分析参数:与曲线校正相关联的参数、与数据的阳性准则相关联的参数、与通道有效性准则相关联的参数和与样品有效性准则相关联的参数。在一些实施例中,选择“参数”选项卡可以启动具有四个用于定义数据分析参数的选项卡的屏幕,包括“曲线校正”、“阳性准则”、“通道有效性准则”和“样品有效性准则”,其可以由用户单独地选择以输入相应的数据分析参数集合。
图34F说明具有所选择的“曲线校正”选项卡的例示性数据分析参数屏幕(GUI)(本文中称为曲线校正参数屏幕6025)。在所说明的实施例中,曲线校正参数屏幕6025允许用户定义从数据分析去除的每个通道的循环数、校正基线荧光的渐变和抑制通道间的渗移。通常,分析法的初始阶段中的数据(甚至在平滑化之后)可以包括由非样品相关噪声或伪影引起的可变性。为了降低所计算的Ct中由这种可变性引起的不精确性,可能需要忽略或消除来自分析法的初始循环的读数。用户可以通过输入多通道信号检测器的每个通道的“分析起始循环”的值来选择从Ct计算忽略的每个通道的循环数。在一些实施例中,可以提示用户(或向用户提供信息)以输入每个通道的“分析开始循环”的预定范围内(例如在8与12之间)的值。预定范围可以指示已知在数据中含有伪影的每个通道的初始循环数(例如基于先前经验)。基于用户输入,软件工具的数据分析算法可以通过去除每个通道的用户定义的“分析开始循环”之前的所有数据来创建新的数据集(例如来自平滑化数据集)。
在计算Ct之前,可能需要确保曲线(即,由数据定义的荧光曲线与时间或循环次数之间关系)从认为不具有荧光的点开始。在一些扩增情况下,由于荧光团的弱淬灭而观察到荧光曲线中的基线偏移(或缓慢上升),尤其在基线循环结束时。当偏移的基线进入用于Ct的线性回归计算的荧光曲线的区域时,基线偏移可能对Ct的正确计算(和/或阳性与阴性结果之间的区分)具有不利影响。在这类情况下,可能需要校正偏移的基线。软件工具的数据分析算法可以分析数据以确定一般背景荧光的水平(例如下文所描述),使得可以从所测量的数据减去所确定的背景荧光以使曲线偏移且由此在数值上校正基线荧光。用户可以通过选择图34F的曲线校正参数屏幕6025中的相应通道的“启动”来实现任何通道的基线校正。用户还可以通过输入对应于“斜率限制”的值来指定用于所启用的通道的基线校正的斜率限制。在一些实施例中,可以基于例如先前经验提示用户输入在每个通道的“斜率限制”的预定范围内(例如0与100之间)的值。在数据分析期间,算法将对RFU或斜率(数据)中所有小于用户选择的针对每个通道选择的“斜率限制”值的变化应用基线校正。也就是说,如果用户选择值50用于通道1且数据(或一部分数据)中的斜率是60,那么不应用基线校正。并且,如果数据(或一部分数据)中的斜率是40,那么应用基线校正。如果启用基线校正,那么算法可以使用4参数或5参数型逻辑回归模型以计算基线荧光且从数据去除所计算的基线值。
曲线校正参数屏幕6025还允许用户通过选择每个通道的“串扰校正”值来抑制通道间渗移(信号串扰)。这些用户选择的值校正各通道之间的任何分析法特定荧光渗移。由于一些荧光团之间的光谱重叠,在一个通道中激发的荧光团也可以在相邻通道中的一部分信号中激发。因此,可以观察从发射通道到接收通道的信号渗移(或串扰)。也就是说,探针发射具有一定范围内的波长(例如由钟形曲线定义)的荧光。并且,由于引起串扰,这些波长中的一些可以被一个通道检测且其它波长可以被另一个通道检测。串扰信号可以潜在地引起接收通道中的假阳性读数。如果启用串扰校正,那么基于发射通道与接收通道之间的用户指定的“串扰校正”部分,软件工具可以按数字方式最小化各通道之间的串扰量。在一些实施例中,可以基于例如先前经验提示用户输入在“串扰校正”值的预定范围内(例如0%与3%之间)的值。因此,曲线校正屏幕6025使用户能够定义针对由系统控制器进行的数据分析的计算机可执行曲线校正,所述数据分析是用于由LDT产生的数据,在不存在所述校正的情况下,原始LDT数据(例如荧光数据)的数据分析可能产生不准确的测试结果。因此,用户能够在无需系统制造商或提供者帮助提供这类数据校正的情况下在系统上执行非标准、非预先编程的分析法。
可以凭经验确定,进入屏幕的通道对的串扰校正参数是6025。举例来说,为了确定通道2、3、4和5中的每一个的渗移量,同时测量通道1的信号,用通道1测量具有预期将产生阳性结果的内含物的反应容器且通道2、3、4和5中的每一个的信号是量度。在通道2、3、4和5中的每一个处测量的信号(其应是零)指示可能必需或所需的串扰校正量。因此,举例来说,如果在通道1处测量的信号是1000RFU,并且在通道2、3、4和5处测量的信号(渗移或串扰信号)分别是200RFU、100RFU、50RFU、10RFU和0RFU,那么相应的串扰校正参数将是20%(0.20)、10%(0.10)、5%(0.05)、1%(0.01)和0%(0.00)。
参数可以按百分比形式输入,由此在询问不同通道时,每个通道处测量的信号降低。在图34F中,每个百分比是0.00,但基于凭经验确定的渗移,一个或多个条目可能变成非零百分比。举例来说,在第一行中,当在通道1处测量发射时,可以根据经验确定的渗移或串扰百分比来降低在通道2、3、4和5中的每一个处接收(测量)的信号,而通道1的信号不降低。在第二行中,当在通道2处测量发射时,可以根据凭经验确定的渗移或串扰百分比来降低在通道1、3、4和5中的每一个处接收(测量)的信号,而通道3的信号不降低。在第三行中,当在通道3处测量发射时,可以根据凭经验确定的渗移或串扰百分比来降低在通道1、2、4和5中的每一个处接收(测量)的信号,而通道3的信号不降低。在第四行中,当在通道4处测量发射时,可以根据凭经验确定的渗移或串扰百分比来降低在通道1、2、3和5中的每一个处接收(测量)的信号,而通道4的信号不降低。并且,在第五行中,当在通道5处测量发射时,可以根据凭经验确定的渗移或串扰百分比来降低在通道1、2、3和4中的每一个处接收(测量)的信号,而通道1的信号不降低。
在曲线校正参数屏幕6025中选择与曲线校正相关联的用户定义的分析参数之后,用户可以选择“阳性准则”选项卡以访问阳性准则参数屏幕6030。图34G说明软件工具的例示性阳性准则参数屏幕(GUI)6030。在阳性准则参数屏幕6030中,用户可以通过输入每个通道的“Ct阈值”的值来选择每个荧光通道的Ct阈值。软件确定Ct(或TCycle)作为循环数,在所述循环中,通道中所测量的荧光信号与Ct阈值相交。如果通道中所检测的荧光大于用户定义的Ct阈值,那么可以指示阳性结果,且如果所检测的荧光小于Ct阈值,那么可以指示阴性结果。阳性结果指示样品中存在分析物且阴性结果指示样品中不存在分析物。通常,Ct阈值是通道和分析法特定的(即,Ct阈值随分析法和通道而变化)。通常,Ct阈值可以具有任何值。各种分析法的典型Ct阈值可以在100与1000RFU之间。在一些实施例中,软件工具可以提示用户输入在这一范围内的“Ct阈值”的值。在一些实施例中,可以按另一种方式(例如帮助窗口、用户手册、出版物等)提供所建议的每个通道的Ct阈值范围。
除每个通道的“Ct阈值”以外,阳性准则参数屏幕6030还允许用户输入与用于确定所观察的阳性结果是真阳性结果或假影的评估准则相关的参数。这些结果评估参数包括“阈值处的最小斜率”和“最大Ct”。用户可以通过选择与各别准则相关联的“启用”来启用这些评估准则中的任一个或两个。“阈值处的最小斜率”定义在用户定义的“Ct阈值”处,阳性结果所需的(曲线的)最小斜率。也就是说,即使所测量的数据指示已超过通道的“Ct阈值”,但如果Ct阈值处的曲线的斜率不大于或等于用户定义的“阈值处的最小斜率”,那么指示阴性结果。“最大Ct”定义阳性结果的最大可允许的Ct。也就是说,如果所观察的Ct(即,RFU曲线到达阈值之前的循环数)大于或等于用户定义的“最大Ct”值,那么指示阴性结果,因为所观察的结果可以是由污染和/或其它原因(例如引物/探针对样品中的其它区域或生物体的非特异性活性)等引起的假影。“阈值处的最小斜率”和“最大Ct”的合适的值可以对分析法是特定的。在一些实施例中,“阈值处的最小斜率”的合适值可以在0与200之间。在一些实施例中,软件工具可以基于其它参数向用户提示这些参数的建议值。在一些实施例中,每个通道的建议值可以按另一种方式(例如帮助窗口、用户手册、来自支持人员的建议等)提供,或可以由用户例如使用先前报告的数据(例如先前报告的Sthreshold处的斜率)推导。因此,阳性准则参数屏幕6030使用户能够定义计算机可执行准则,以确定系统控制器(例如,数据解译计算机,其可以是或可以不是执行软件工具的远端计算机的一部分,并且可以位于或可以不位于系统1000的控制器5000的远端)施加的由LDT产生的数据的阳性结果。因此,用户能够在无需系统制造商或提供者帮助将准则编程到系统中以用于确定非标准分析法的阳性和阴性结果的情况下,在系统上执行非标准、非预先编程的分析法。
用户可以选择“通道有效性准则”选项卡以访问通道有效性准则参数屏幕6035。图34H说明软件工具的例示性通道有效性准则参数屏幕(GUI)6035。在通道有效性准则参数屏幕6035中,用户可以启用不同的有效性测试,其可以用于标记与分析法特定组件(引物、探针、试剂等)相关的错误。这些有效性测试可以由样品有效性评估计算机(其可以是或可以不是执行软件工具的数据分析计算机或远端计算机的一部分,并且可以位于或可以不位于系统1000的控制器5000的远端)使用,所述样品有效性评估计算机执行数据分析算法以确定所观察到的荧光值是否在预期范围内。用户可以使用这些测试以确认用户提供的试剂(例如探针/引物试剂)和PCR反应的正确配方。在一些实施例中,如图34H中所说明,通道有效性准则参数屏幕6035允许用户通过选择对应于每个测试的“启用”按钮来启用“最小背景荧光”、“最大背景荧光”和“最低有效Ct”的测试。用户可以启用“最小背景荧光”且输入荧光的所需最小值。用户还可以启用“最大背景荧光”,且输入所观察的荧光的所需最大值。这些参数使软件工具能够检查用户提供的试剂的正确配方、对PCR小瓶的正确主混合物添加和荧光检测的正确功能。背景荧光是通道和分析法特定的。典型“最小背景荧光”值在500与15,000RFU之间,且典型“最大背景荧光”值在1000与30,000RFU之间且最大可允许的值是50,000RFU。用户还可以启用每种分析物的“最低有效Ct”且指定Ct值。如果启用,那么软件工具将在分析物具有小于或等于用户指定的“最低有效Ct”值的Ct值时使PCR曲线无效。因此,通道有效性准则参数屏幕6035使用户能够定义用于确定由多通道信号检测器测量的信号是否在预期范围内的计算机可执行准则。因此,用户能够对系统进行编程以评估所测量的信号的有效性,同时在系统上执行非标准、非预先编程的分析法,并且无需系统制造商或提供者帮助将准则编程到系统中以评估所测量的信号的有效性。
选择“样品有效性准则”选项卡可以启动软件工具的样品有效性准则参数屏幕6040。图34I说明软件工具的例示性样品有效性准则参数屏幕(GUI)6040。在所说明的实施例中,样品有效性准则参数屏幕6040允许用户表示系统1000的通道5是内部对照物(IC)。内部对照物是反应混合物中所包括的用于确认存在或不存在分析物的试剂。内部对照物的检测通常用于验证分析法过程步骤。在核酸扩增分析法的情形下,内部对照物是应与核酸分析物共同扩增和检测的核酸模板,限制条件是样品中存在分析物。在合适的水平下的内部对照扩增产物的检测确认提取和扩增过程步骤的成功。如果通道5包括内部对照物,那么用户可以在样品有效性准则参数屏幕6040中选择“是”框,且指定有效结果是否需要内部对照物是阳性,或即使未检测到内部对照物,内部对照是否应在任何分析物是阳性时报告为有效。如果内部对照物不在通道5中,那么用户可以选择“否”框且指定有效结果是否需要至少一种分析物是阳性。应注意,将通道5用于内部对照物仅是例示性的。通常,任何通道可以用于内部对照物。因此,样品有效性准则参数屏幕(GUI)6040使用户能够指定是否将内部对照与用户定义的分析法一起使用,以及定义不同计算机可执行准则以视是否使用内部对照来确定测试是否有效。因此,用户能够对系统进行编程以评估测试的有效性,同时在系统上执行非标准、非预先编程的分析法,并且无需系统制造商或提供者帮助将准则编程到系统中以评估测试有效性。
在选择或编辑定义分析法的参数之后,可以从软件工具导出新的或被编辑的方案以用于安装在系统1000上。可以通过选择屏幕的“动作”导航窗格下的“导出方案”(参见例如图34C-34E)以打开导出方案屏幕6045来导出方案。图34J说明软件工具的例示性导出方案屏幕(GUI)6045。在一些实施例中,在导出方案之前,必须将文件定义为锁定或解锁。通常,将处于最佳化中的方案(例如参数尚未完成)表示为解锁的方案。在一些实施例中,方案默认地指示为解锁。可以通过选择“方案锁定状态”下的“打开”将方案指示为锁定。可以通过撤销选择“打开”按钮来解锁被锁定的方案。在一些实施例中,对锁定的方案进行改变将自动使文件默认地变回解锁。通常,方案在方案最佳化完成且所有用户定义的分析参数完成之后被锁定。在一些实施例中,当方案被解锁时,禁用向LIS的结果报告,且当方案被锁定时,启用向LIS的结果报告。对于被锁定的方案,“将结果抽样到LIS模式”选项提供用于向LIS报告结果的额外灵活性。通过选择合适的选项,可以在自动、手动或不向LIS进行结果报告的情况下锁定方案。
在每次导出期间,可以通过版本号和版本注释来追踪处于最佳化中的方案的修改。在一些实施例中,可以提示用户输入对新的和被编辑的方案的强制性修订注释。可以在管理方案屏幕6000(参见图34A)上显示修订注释和方案修订列表。在填写导出方案屏幕6045中的所有必要栏之后,可以启用“导出方案”按钮。可以选择“导出方案”按钮以导出方案。在一些实施例中,所导出的文件可以具有“.gpp”扩展名。如先前说明,通常,可以通过有线连接或通过便携式存储器将所导出的方案以无线方式转移到系统1000。在一些实施例中,可以将文件的拷贝保存到便携式存储装置(例如记忆棒、USB装置等)以安装在系统1000上。软件工具还可以使用户能够通过选择备份图标来备份整个方案库。在选择之后,工具可以提示用户输入备份文件的文件位置。备份文件可以使用GSF文件扩展名保存。在将从软件工具导出的文件(例如“.gpp”文件)安装在系统1000中之后,可以使用所定义的方案在系统1000上运行分析法且保存数据(例如荧光与循环数数据)。接着,可以将所保存的数据从系统1000导出到软件工具以观察数据(例如处理原始数据和观察结果)。
在一些实施例中,可以通过系统1000导出原始数据(未应用先前描述的曲线校正、阳性准则、通道有效性准则、样品有效性准则等的数据)和经处理的数据(例如通过应用用户定义的分析参数处理的数据)。在一些实施例中,原始数据可以导出为“.gpr”文件且可以用于使用软件工具观察扩增曲线。在一些实施例中(例如当研发方案时),软件工具还可用以查看扩增曲线和最佳化用户定义的分析参数。举例来说,可以修改一些或所有先前描述的用户定义的分析参数(与曲线校正、阳性准则、通道有效性准则、样品有效性准则等相关的参数),使用被修改的用户定义的分析参数处理原始数据且再次检查结果。在一些实施例中,除原始数据(即,“.gpr”文件)以外,系统1000还可以导出被处理的数据和被解译的结果(例如以“.csv”文件形式)。除被处理的数据和被解译的结果以外,这一文件还可以包括关于分析运行的信息。可以在另一种程序(例如Microsoft)中查看“.csv”文件。被处理的数据可以适用于查看被处理的结果和与锁定的方案相关的故障排除数据。
可以通过有线连接或通过便携式存储装置将来自系统1000的用于分析法的数据集以无线方式转移到软件工具。数据集可以包括与分析法(例如用于方案的用户定义的分析参数)相关的信息和参数以及扩增曲线数据。从系统1000转移的分析法数据集包括在软件工具的管理方案屏幕6000(参见图34A)中显示的可用的分析方案的列表中。为了查看数据,从所呈现的选项列表选择和打开(例如通过双击)所需方案。可以通过点击导航窗格中“数据分析”下的“加载运行数据”来选择与所选择的方案相关联的数据(参见图34C)。点击此按钮可以打开运行数据屏幕6050。图34K说明软件工具的例示性运行数据屏幕6050。可以通过点击“浏览”且导航到文件位置且将其打开来选择所需数据文件(例如“.gpr”文件)。在一些实施例中,鉴别文件(例如文件名)的文本可以改变色彩(例如变成绿色)以指示文件已被加载。在一些实施例中,文件名可以变成不同色彩(例如红色)以指示文件尚未被加载(例如指示错误)。在选择所需数据文件之后,可以选择“注释”按钮(在导航窗格中)以对数据进行注释,且可以选择“分析结果”按钮(或屏幕底部的“分析”按钮)以查看扩增曲线。
选择“注释”按钮可以打开软件工具的注释屏幕6055。图34L说明例示性注释屏幕(GUI)6055。为了对数据进行注释,首先选择所需样品(参见图34L中选择的三个样品),且选择“更新细节”按钮以打开更新注释细节窗口6057。参见图34L。接着,在窗口6057的条件栏中输入所需注释。选择“更新”将所输入的注释应用于所选择的数据。可以通过编辑条件栏来删除或改变所应用的注释。注释可以用于使关于样品和/或运行条件的细节与测试结果相关联。
点击“分析”按钮可以打开软件工具的分析屏幕6060。图34M说明软件工具的例示性分析屏幕(GUI)6060。分析屏幕6060尤其包括通道细节表6062、样品分析表6064、样品细节部分6066和分析曲线6068。通道细节表6062列举系统1000的多通道信号检测器的通道和与每个通道相关联的目标分析物(例如,由用户使用软件工具的目标设置屏幕(GUI)6015(图34D)定义)。通道细节表6062允许用户选择样品分析表6064和分析曲线6068中包括哪些通道(1-5)。可以通过点击通道细节表6062中每个通道的相关选择框来选择所需通道。也可以在通道细节表6062中选择与每个通道的数据相关联的色彩(或另一种可区分的特性)。举例来说,可以选择通道细节表6062的“色彩”单元中的色点以改变与每个所选择的通道的数据相关联的色彩。可以修改通道细节表6062的“阈值”单元中的数据以动态地改变用户定义的“Ct阈值”的值(应注意,用户使用图34G的阳性准则参数屏幕6030选择每个通道的“Ct阈值”的值且每个通道的所述值无需是相同的)。在改变这一数据之后,点击“分析”按钮将更新样品分析表6064。可以通过改变阳性准则参数屏幕6030中“Ct阈值”的值、改变通道细节表6062的“阈值”单元中的值或在分析曲线6068中点击和上下滑动阈值指示符6069来改变Ct阈值。在改变Ct阈值之后,点击“分析”按钮将重新处理数据。
样品分析表6064包括所加载的数据的分析输出、设置和运行细节。举例来说,如图34M中所说明,样品分析表6064中的数据指示样品的分析结果是否是“阳性”(或阴性)和相关细节(例如所记录的“Ct”、“阈值处的斜率”、荧光(“RFU”)等)。用户可以改变样品分析表6064中所呈现的数据的配置。举例来说,可以将列从一侧移动到另一侧、样品可以按任何所需顺序分组、可以对列进行排序(升序、降序等)等。如果在样品分析表6064中选择样品(例如通过点击表中的一个行),那么样品细节部分6066将显示所选择的样品的细节。应注意,因为在图34M中说明的样品分析表6064中未选择样品,因此样品细节部分6066中未显示数据。分析曲线6068显示在样品分析表6064中选择的样品的扩增曲线。通常,除非在样品分析表6064中选择样品的子集,否则在分析曲线6068中展示所有样品的扩增曲线。在一些实施例中,分析曲线6068可以包括若干选项以改变曲线的呈现方式。举例来说,除可以通过图34M的分析屏幕6060访问的选项以外,可以通过上下文菜单和/或其它呈现被定制成用于分析屏幕6060的不同区域的选项的菜单(例如可以通过图标访问等)来访问其它选项。举例来说,在一些实施例中,右键点击分析屏幕6060的一个区域(例如通道细节表6062、样品分析表6064、样品细节部分6066或分析曲线6068)可以打开上下文菜单,其向用户呈现与所述区域相关的可选选项。举例来说,使用分析曲线6068的上下文菜单中呈现的选项,可以改变分析曲线6068的标题、轴设置、标记等。上下文菜单还可以包括特征,例如拷贝、保存、打印预览、缩放/取消缩放等。使用屏幕的上菜单图标,可以显示或隐藏曲线6068的其它特征(例如图例和其它指示符(例如阈值指示符6069))、可以将分析曲线移动到新的窗口、可以改变分析视图和格式等。
在LDT的研发期间,用户可以使用分析结果以确定适用于分析法的参数设置。举例来说,样品分析表6064中的数据可以指示样品或样品集合的分析结果是阳性。然而,用户可以例如基于其它信息(例如样品细节部分6066中的信息、先前信息等)怀疑结果的有效性或准确性。接着,用户可以改变任何所需数据分析参数(例如“分析开始循环”、“Ct阈值”、“串扰校正”参数等)、重新分析来自系统1000的数据集以及再次查看结果直到用户对结果(例如分析曲线6068中的扩增曲线)满意。用户还可以使用分析结果寻找用于LDT的试剂(例如LDT中使用的含有流体的接收器1940(参见图11B)中的流体1970A和1970B的配方等)和/或处理条件(例如热循环条件等)的最佳化学性质。举例来说,使用结果作为指导,用户可以重新配制所需试剂和/或微调处理条件以最佳化LDT。因此,用户可以使用软件工具以最佳化LDT的用户定义的分析参数的值。在最佳化和完成这些参数之后,可以锁定LDT。
数据分析算法
软件工具包括安装在计算机系统上的进行分析方案定义和数据分析的(一种或多种)算法。举例来说,这些算法分析来自系统1000的数据且在(图34M的)分析屏幕6060中呈现分析结果。下文将简单地描述例示性数据分析算法。应注意,所描述的算法仅是例示性的,并且许多变化形式是可能的且属于本公开的范围内。图35A是流程图,其说明由软件工具的算法用于处理和分析来自系统1000的数据的例示性方法7000。如图35A中所说明,首先由进行曲线处理和Ct计算的算法处理来自系统1000的数据(步骤S7002)。在这一步骤中,算法使用用户定义的分析参数进行曲线校正(先前参考图34F描述)以处理数据和确定每个通道的Ct。在所有讨论中,术语“曲线”用于指在所循环的扩增反应的多个循环期间,来自探针的荧光测量值的集合或其经调节的版本,所述循环的扩增反应与其获取循环或时间一起以有序对形式呈现。接着,可以由一种或多种算法处理步骤S7002的输出,所述算法进行有效性和阳性测试(步骤S7004)。在这一步骤期间,算法使用关于阳性、通道和样品有效性准则的用户定义的分析参数(先前参考图34G-34I描述),以确定所计算的Ct(在步骤S7002中)是否是有效结果。接着,处理步骤S7004的输出以产生中间结果,其呈现于软件工具的分析屏幕6060中(步骤S7006)。在参数最佳化期间,用户可以修改用户指定的数据分析参数中的任一个(例如“分析开始循环”、“Ct阈值”、“基线校正”、“串扰校正”参数等)且重复一些或全部上述步骤(即,步骤S7002-S7006)。
图35B是流程图,其说明在曲线处理和Ct计算(即,图35A的步骤S7002)期间由软件工具使用的例示性方法7010。可以将来自系统1000的原始数据输入软件工具。在一些实施例中,这一原始数据还可以包括其它数据(例如用于故障排除)。可以首先对输入数据进行输入验证(步骤S7012)。在输入验证期间,检查所有输入参数和曲线以验证其有效性。在输入验证期间,可以运行测试以确定数据是否从任何循环丢失(例如,每循环是否存在至少一次测量、是否存在任何无效输入参数等)。在一些实施例中,在这一步骤期间也可以进行数据简化。举例来说,可以求取每个循环的输入数据的平均值以用于输入验证。如果输入数据未通过输入验证步骤(步骤S7012),那么可能发生重要错误且停止数据分析。接着,可以对经验证的数据进行数据平滑化(步骤S7014)以减少原始数据波动。可以通过求取既定循环的设定数目的点的平均值来进行数据平滑化,以确保分析不受测量过程中的微小波动影响。可以将任何类型的平滑化算法(例如n点移动平均平滑化算法、多项式拟合(Savitzky-Golay)等)应用于原始数据。在一些平滑化算法中,可以跨越例如3、4、5、6、7、8、9、10、或11个循环求取数据的平均值。在一些实施例中,可以求取五个循环的数据的平均值。在一些实施例中,可以不求取第一个和最后几个循环的平均值,例如循环1到M/2(向下舍入)和N-M/2(向上舍入)到N,其中M是用于平滑化各个测量值(例如移动平均窗口大小)的循环数且N是反应中的循环数,如前两个和最后两个循环(例如当M是5时)。通常,原始数据的验证和平滑化(即,步骤S7012和S7014)可以在不存在用户输入的情况下应用于原始数据。也就是说,在一些实施例中,用户可能无法禁用或改变这些步骤中的算法所使用的预设参数。然而,也预期在一些实施例中,软件工具可以使用户能够做出关于验证和/或平滑化步骤(步骤S7012、S7014)的决策(例如选择是否应用验证和/或平滑化、所应用的验证和/或平滑化算法的类型、定义与验证和/或平滑化算法相关的参数等)。在转换区域排除步骤(步骤S7016)中,从用于后续Ct计算的数据消除初始时间段(例如在用户定义的“分析开始循环”之前的循环)的读取。
在步骤S7014中平滑化数据且在步骤S7016中去除不可靠的可变点之后,在步骤S7018中基于所确定的荧光的基线水平来调节数据。PCR曲线通常具有非零基线测量值,其至少部分归因于分析法化学物质和荧光计光学系统。荧光计的每个通道对应于不同染料且因此,每个通道可以具有不同水平的影响其的背景荧光。因此,在一些实施例中,对荧光计的每个通道进行步骤7018。在一些实施例中,基线调节可以涉及加法和乘法分量。可以对数据应用组件减法以校正加法分量,且可以对数据应用测量缩放以校正乘法分量。为了减少或消除乘法分量,可以基于通常预期的基线确定曲线的缩放因子,并且将确定的缩放因子应用于曲线。在一些实施例中,可以凭经验将基线测量值分解为乘法和加法分量。乘法分量的实例是检测器的增益因子的变化,且加法分量的实例是反应容器的固有荧光。一种用于确定基线荧光的乘法分量的技术是跨越多个荧光计进行重复反应。由不同荧光计检测到的最终RFU的差异可以指示乘法分量。一种用于确定基线荧光的加法分量的技术是确定空的反应容器的荧光,其将指示加法分量。在这一步骤中,可以使用任何类型的基线评估算法(例如4参数型逻辑回归模型、5参数型逻辑回归模型等)评估基线。在一些实施例中,如果所应用的基线评估算法失败,那么可以使用在两个循环(例如循环10与15)之间界定的数据点评估基线。在一些实施例中,可以在不存在用户输入的情况下进行基线计算和减法步骤(步骤S7018)。图36A示意性说明在一个例示性实施例中,从对应于一个通道数据曲线评估和减去基线,且图36B说明在应用基线减法之后,所有五个通道的曲线。如可以从图36B发现,在基线减法(步骤S7018)之后,所有曲线具有相同基线。
接着,如果用户启用,那么可以对数据应用串扰校正(步骤S7020)。举例来说,如果用户尚未在曲线校正参数屏幕6025(参见图34F)中选择“串扰校正”参数的值(或选择值0%),那么取消这一步骤。由于一些荧光团之间的光谱重叠,在一个通道中激发的荧光团也可以在相邻通道中的一部分信号中激发。因此在一些实施例中,可以观察到信号从通道i(发射通道)到通道j(接收通道)的渗移(或串扰)。这一串扰信号可以潜在地引起接收通道中的假阳性读数。基于通道i与通道j之间的用户定义的串扰校正部分,在这个步骤中,可以在数值上最小化串扰信号的量。对减去基线的数据进行串扰校正且对于既定曲线,可能需要产生所有通道的减去基线的数据。举例来说,通道i上的曲线的串扰校正可能需要来自除通道i以外的所有其它通道的曲线数据。在一些实施例中,可以在软件工具中以模块方式实施串扰校正步骤,使得可以修改串扰校正而不影响其它步骤。图36C和36D说明在一个例示性实施例中,对曲线应用串扰校正的作用。图36C说明在应用串扰校正之前的曲线且图36D说明在应用串扰校正之后的曲线。可以进行串扰校正以消除或减少信号从另一个反应容器(例如管)的渗移,所述另一个反应容器紧邻获取数据的容器。举例来说,固持器中的相邻容器(包含具有重叠光谱的荧光团(例如相同或具有不可区分的光谱的荧光团))可能足够靠近以产生渗移信号。还可以进行串扰校正以消除或减少来自具有部分重叠光谱的相同容器中的另一荧光团的渗移信号。
在一些扩增分析法中,由于荧光团的不良淬灭而观察基线漂移(例如基线渐升),尤其针对基线循环结束时。也就是说,由于基线漂移,曲线过早地渐升。当渐变基线进入用于Ct计算的线性回归区域时,基线漂移可能对Ct的计算具有不利影响。因此,如果在曲线校正参数屏幕6025(参见图34F)中由用户启用,那么在自适应基线校正步骤(步骤S7022)中,算法通过例如以下方式来校正渐变基线:(1)确定基线区段;和(2)减去一个值,所述值取决于基线区段的斜率和获取测量值的时间或循环。用于这一步骤的目的的基线区段可以通过以下方式来鉴别:确定扩增反应中的多个循环中的每个相邻循环对之间的斜率,至少直到一对循环达到或超出预定斜率,和鉴别基线区段由荧光测量值组成,所述荧光测量值来自在达到或超出预定斜率的循环对中的后一个循环之前的循环。在一些实施例中,可以使用线性回归确定基线区段的斜率。在一些实施例中,可以基于平滑化扩增曲线或回归拟合扩增曲线(例如四参数型对数回归曲线)计算斜率。也就是说,可以基于平滑化的观察数据或拟合数据来计算斜率。在这个步骤中,通过减去渐变偏差的量来去除曲线的渐变基线,所述渐变偏差是通过斜率乘以相应循环来计算,使得在真实扩增开始之前,曲线基本上平坦和/或与自适应基线校正步骤之前相比具有减小的斜率,如斜率是或接近0。图36E说明对例示性曲线应用自适应基线校正的作用。接着,软件工具可以对数据应用调平(步骤S7024)。调平可以通过查找曲线中的最小值且从曲线中的所有点减去所述量来确保曲线的最小测量值是零。在一些实施例中,可以在不存在用户输入的情况下对数据应用调平(即,步骤S7024)。
在基线减法和降低噪声之后,在扩增步骤(步骤S7026)中,计算曲线的RFU范围以区分阴性曲线与经扩增的曲线(或阳性曲线)。在一些实施例中,RFU范围可以计算为每个通道的最大-最小荧光。如果RFU范围小于或等于预定阈值,那么确定目标核酸分析物不以等于或大于预定检测极限的量存在(假设不存在验证错误)。如果曲线是阳性(例如RFU范围大于预定阈值),那么接着在Ct计算步骤(步骤S7028)中计算Ct。Ct计算为所测量的荧光信号超过关于曲线出现的用户定义的“Ct阈值”(下文中称为预定阈值)时的循环数。图36F说明用于计算Ct的例示性方法。如图36F中所说明,在一些实施例中,在步骤S7028中,可以使用两点Ct计算方法计算Ct,例如使用以下循环:其中出现最早调节的荧光测量值大于或等于预定阈值、最早调节的荧光测量值大于或等于预定阈值,和来自满足以下条件的循环之前的循环的经调节的荧光测量值的荧光值:其中出现最早调节的荧光测量值大于或等于预定阈值。这可能涉及内插法,如线性内插法,以提供Ct分数值(即,不是整数的值)。
图35C是流程图,其说明在有效性和阳性测试(即,图35A的步骤S7004)期间由软件工具的算法使用的例示性方法7030。首先测试来自每个通道(或管)的数据的阈值双重交叉(步骤S7032)。在这个步骤中,将任何其中用于确定Ct的曲线扩增但所计算的Ct之后的点下降到低于用户定义的“Ct阈值”的值的通道设置为无效(步骤S7034)。换句话说,测试阈值双重交叉包含确定经调节的荧光测量值是否包含(i)从第一循环开始,经调节的荧光测量值大于或等于预定阈值,和(ii)从第一循环之后的第二循环开始,经调节的荧光测量值小于预定值。接着,算法检查以确定任何通道的所确定的Ct值是否小于用户定义的最小值(“最低有效Ct”)(步骤S7036)。如果是,那么通道标记为无效(步骤S7038)。接着,算法检查曲线的斜率和每个通道的Ct的值(步骤S7040)。在这个步骤中,算法比较Ct处的曲线斜率与用户定义的值(“阈值处的最小斜率”),且比较所确定的Ct的值与用户定义的可容许的最大值(“最大Ct”)。如果斜率大于或等于(≥)用户定义的“阈值处的最小斜率”且Ct小于或等于(≤)用户定义的“最大Ct”,那么通道标记为阳性(步骤S7042)。接着,算法对来自每个通道的数据进行一系列测试。举例来说,检查来自每个通道的数据以确定其是否表示有效的热循环仪测量值(步骤S7044)、是否存在任何重要标记(步骤S7046)和背景评估值是否在允许的范围内(步骤S7048)。如果任何这些测试失败,那么指示通道是无效(步骤S7070)。接着,基于样品有效性准则参数屏幕6040(参见图34I)中的用户设置,算法对数据的阳性进行一系列测试(步骤S7050),且基于用户定义的准则设置通道为有效(步骤S7060)或无效(步骤S7070)。
在系统1000中安装和运行分析方案
如先前说明,可以将使用软件工具(其在一些实施例中安装于未连接到系统1000或与其分开的计算机系统中)研发的分析方案(例如LDT方案)安装于系统1000中以对样品执行分析法。在一些实施例中,可以在USB装置中将所研发的分析法转移到系统1000中。将其中存储有分析方案的USB装置插入系统1000的USB驱动器,且使用系统1000的显示装置50(参见图1)选择和安装分析法。在一些实施例中,可能需要以管理员身份登陆系统1000以将分析方案加载到系统1000中。图37A说明显示装置50,其中选择“管理员”选项以在显示装置50上打开管理屏幕8000。接着,可以选择“管理开放访问方案”图标以在显示装置50上显示开放访问方案屏幕8010。图37B说明一个例示性实施例中的开放访问方案屏幕8010。可以在开放访问方案屏幕8010中列出系统1000中可用的分析方案(例如预先加载)。可以通过从屏幕8010选择“导入”以打开方案选择屏幕8020来在系统1000上加载新的分析方案。图37C说明一个例示性实施例中的方案选择屏幕8020,其中列出USB装置中可用的开放访问方案。接着,选择和导入所需方案(例如通过点击“导入”)。接着,可以添加这些上传的分析法和系统1000上预先加载的所有其它分析法(IVD分析法和LDT)。接着,系统1000可以使用所加载的分析方案运行分析法且存储数据,接着可以将其从系统1000导出到软件工具以处理数据和观察结果,如先前所描述。
系统1000中的分析法可以应用于已经加载到系统1000中的样品(或与其相关联)(参见图3C)。在使用期间,用户可以使样品舱中的不同患者样品与系统1000中的不同可用分析法(IVD和LDT)相关联。对于IVD分析法和LDT,样品可以具有测试订单。可以在系统1000上(使用显示装置50)实现样品与分析法(或测试订单)的关联,或在外部(例如使用LIS)实现且接着转移(例如传送、上传等)到系统1000。举例来说,参考图3C,用户可以使用LIS使不同的样品接收器107或接收器107的架10(例如由参考数字、条形码等鉴别)与一种或多种分析法(例如一种或多种IVD分析法和/或一种或多种一个或多个LDT等)相关联,且将具有这一信息的数据文件转移到系统1000。并且,当将这些样品接收器107或架10插入样品舱8时,系统1000的控制器5000(参见图33)可以识别样品(例如基于来自条形码读取器18的读数,参见图3B)且使其与用户选择的分析法相关联。
也可以在系统1000上实现样品与将对样品进行的分析法的关联。举例来说,用户可以使用显示装置50选择一种或多种分析法,且加载到样品舱8上的下一个样品架10(或接收器107)可以与用户选择的分析法相关联。在一些实施例中,用户可以在样品加载在系统1000上之后使分析法与样品相关联。举例来说,用户查看样品舱8中的样品接收器107的列表(例如通过一些鉴别信息来鉴别),且为各个接收器107或接收器107的架10指定所需分析法集合/使其与所需分析法集合相关联。通常,用户可以为接收器107的架10或架10中的各个接收器107指定相同的分析法集合。在为被加载的样品指定分析方案之后,在显示装置50上的样品架屏幕9000中显示每个样品架的样本信息。图38说明在显示装置50上显示的例示性样品架屏幕9000以及所列出的相应样品ID和分析法。如在图38中可见,多种分析法(HPV、CT/GC等)已与相同样品(例如样品ID 2654)相关联。通常,可以为相同样品指定任何数目和类型的分析法(例如IVD和/或LDT)(分析法的数目将仅受样品体积限制)。
在分析法与样品相关联之后,系统1000的控制器5000以有效方式(例如最小化产出时间、增加/改良工作流等)在系统1000中调度和进行不同分析法。在系统1000上的LDT方案的最佳化期间,可能必须用特定的用户提供的接收器中的流体(即,容器1920的含有流体的接收器1940中的流体1970A、1970B等,参见图11A、11B)运行特定的样品集合,所述接收器可以是ASR接收器。在一些实施例中,为了预测样品处理顺序,当使用多个具有相同复原流体的用户提供的接收器时,控制器5000可以调度测试使得具有最少数目的剩余测试的用户提供的接收器(即,具有最小流体体积的管)首先耗尽。如果管具有相同数目的测试,那么控制器5000可以从第二试剂容器-载体1600的位置1-4的容器1920(即,首先是位置“复原1”中的容器1920,接着是位置“复原2”中的容器1920等,参见图6D),从位置A-D使用来自用户提供的接收器(即,首先从容器1920的位置A中的接收器1940,接着从位置B中的接收器1940等,参见图11A)的流体。当多个与不同分析方案相关联的含有用户提供的试剂的接收器加载在系统1000上时,控制器5000可以根据首先指定的测试来调度测试且可以在可能时分批处理所加载的样品。当PCR复本被指定用于相同测试时,控制器5000可以从相同的用户提供的接收器运行所有PCR复本。
在其中IVD分析法和LDT已与相同样品相关联的一些实施例中,可以共同制备两种分析法的样品洗脱液(即,图29的样品洗脱液制备过程800可以是两种分析法通用的)。接着,可以根据IVD分析法处理通用样品洗脱液的等分试样,且可以根据LDT处理等分试样。尽管不是必需的,但在一些实施例中,系统1000可以同时进行IVD分析法和LDT的至少一些步骤。举例来说,对于IVD分析法和LDT,图30的反应混合物制备过程830和/或图31的过程850(例如PCR反应)的一些或所有步骤可以并行(或同时或以平行方式)进行(其中在步骤S838中使用来自容器1920的复原流体进行LDT,且在步骤S838中使用来自容器1620的复原缓冲液进行IVD分析法)。因为系统1000的热循环仪432具有多个独立控制的热区域,因此IVD分析法和LDT的(过程850的)培育步骤S858可以同时进行,即使这两种分析法具有不同的热循环条件。然而,以并行方式进行IVD分析法和LDT的步骤并不是必需的。在一些实施例中,控制器5000可以按连续方式调度IVD分析法和LDT的一些或所有步骤。
与分批处理IVD分析法和LDT的分析系统(例如在首先在一个批次中进行IVD分析法或LDT中的一种,且接着在另一个批次中进行另一分析法)相比,系统1000可以按交错和连续方式处理IVD分析法和LDT。“交错”意指系统1000可以按连续和不间断方式在开始和进行IVD分析法和LDT(或需要ASR试剂的分析法)之间交替。举例来说,意图根据IVD分析法和LDT(或需要ASR试剂的分析法)处理的样品可以共同或连续加载到系统1000上,且可以由系统无缝进行两种分析法而无需用户介入(例如更换样品、试剂和/或溶剂)。以这种方式,可以在系统1000上同时进行IVD分析法和LDT(或需要ASR试剂的分析法)一些或全部步骤。也可以将样品加载到系统1000上且在系统处理其它样品时与分析法相关联。系统1000可以按连续方式不间断地调度和处理新加载的样品和先前加载的样品。
图39是使用软件工具的方案最佳化的工作流程的示意图。在步骤(1)中,创建或编辑用户定义的方案(即,包括一个或多个用户定义的分析参数的分析方案)。接着,在步骤(2)中,导出方案且安装到系统1000上。在步骤(3)中,将试剂(如LDT复原流体1970a、1970b和冻干试剂)加载到系统1000上。在步骤(4)中,将样品加载到系统1000中。在步骤(5)中,系统1000开始根据用户定义的方案运行LDT分析法。在步骤(6)中,分析和解译在分析法期间收集的数据。基于数据的分析和解译,可以编辑用户定义的方案,由此重新开始步骤(1)的过程且重复工作流程。
尽管参考某些说明性实施例相当详细地描述和展示本公开,包括特征的各种组合和子组合,但所属领域的技术人员应易于了解,本公开的范围内涵盖的其它实施例以及其变化形式和修改。此外,这类实施例、组合和子组合的描述并不意图表示本公开需要除权利要求书中明确叙述的特征或特征组合以外的特征或特征组合。因此,认为本公开包括以下方面的精神和范围内涵盖的所有修改和变化形式。
例示性实施例
通过以下编号的实施例概述本公开的各方面。
在一些实施例中,
1.一种系统,其使用户能够指定用于处理怀疑含有目标分析物的样品的分析方案的用户定义的分析参数,其中所述分析方案包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令引起计算机控制的自动分析仪根据分析方案执行分析法,且其中用户定义的分析参数包含一部分计算机可执行指令,所述系统包含:
第一图形用户界面,其被配置成使用户能够定义分析物提取参数,其中分析物提取参数包含一个或多个计算机可执行指令,所述计算机可执行指令由分析仪执行以执行提取方法,以从样品提取目标分析物;
第二图形用户界面,其被配置成使用户能够定义目标参数,其中所述目标参数包含一个或多个计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定待用于检测目标分析物的分析仪的多通道信号检测器的一个或多个通道;和
第三图形用户界面,其被配置成使用户能够定义热分布的一个或多个热参数,其中热分布的一个或多个热参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定分析仪用于使反应混合物暴露以扩增目标分析物的热条件。
2.根据实施例1所述的系统,其中分析方案的用户定义的分析参数是使用位于控制分析仪的第二计算机的远端的第一计算机定义。
3.根据实施例1或2所述的系统,其中第一图形用户界面进一步被配置成使用户能够指定分析方案的名称。
4.根据实施例1至3中任一项所述的系统,其中第三图形用户界面进一步被配置成使用户能够指定热分布的分析物类型,其中分析物类型包含DNA和RNA/DNA中的一种。
5.根据实施例1至4中任一项所述的系统,其中提取方法包括计算机可执行指令,所述计算机可执行指令定义将由分析仪与样品组合在一起的试剂的类型和量。
6.根据实施例1至5中任一项所述的系统,其中提取方法进一步包括定义样品抽吸高度的计算机可执行指令。
7.根据实施例1至6中任一项所述的系统,其中提取方法包含目标捕捉程序。
8.根据实施例1至7中任一项所述的系统,其中第一图形用户界面被配置成使用户能够从两个或更多个预先定义的分析物提取参数选择分析物提取参数。
9.根据实施例1至8中任一项所述的系统,其中多通道信号检测器被配置成检测与目标分析物的扩增相关联的信号。
10.根据实施例9所述的系统,其中信号是具有独特波长或波长范围的荧光信号。
11.根据实施例1至10中任一项所述的系统,其中第二图形用户界面被配置成在视觉上呈现多个通道,所述多个通道各自可以由用户单独地选择。
12.根据实施例11所述的系统,其中第二图形用户界面进一步被配置成在视觉上呈现输入区域,用户可以在所述输入区域中输入与每个所选择的通道相关联的分析物名称。
13.根据实施例1至12中任一项所述的系统,其中所述一个或多个热参数包括以下中的一个或多个:热循环反应的每个温度步骤的温度、每个温度步骤的持续时间和热循环反应的温度循环的数目。
14.根据实施例1至13中任一项所述的系统,其中第三图形用户界面被配置成呈现相对于沿第二轴线的时间的沿第一轴线的温度曲线,其中所述曲线分成各阶段且每个阶段包含一个或多个恒定温度的步骤,且其中第三图形用户界面被配置成呈现交互式输入元件,所述交互式输入元件使用户能够定义或修改每个步骤的温度和持续时间以及至少一个阶段的循环数。
15.根据实施例1至14中任一项所述的系统,其进一步包含方案导出图形用户界面,所述方案导出图形用户界面被配置成使用户能够定义用于将分析方案导出至存储介质或分析仪的控制器的计算机可执行指令。
16.根据实施例1至15中任一项所述的系统,其进一步包含至少一个数据分析参数图形用户界面,所述数据分析参数图形用户界面被配置成使用户能够输入一个或多个数据分析参数,其中所述数据分析参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令由数据分析计算机执行以分析在根据分析方案执行分析法时由分析仪收集的数据。
17.根据实施例16所述的系统,其中数据分析计算机和用于指定用户定义的分析参数的计算机是同一台计算机。
18.根据实施例16或17所述的系统,其中所述至少一个数据分析参数图形用户界面包含曲线校正参数图形用户界面,其被配置成使用户能够输入一个或多个曲线校正参数,其中曲线校正参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定数据分析计算机将对数据进行的一个或多个修改,所述数据是在根据分析方案执行分析法时由分析仪收集的。
19.根据实施例18所述的系统,其中所述一个或多个曲线校正参数被定义成用于分析多通道信号检测器的一个或多个通道中的每一个的数据且包含以下中的一个或多个:分析开始循环,其定义数据中的一个循环,在所述循环之前的任何所收集的数据都被舍弃;基线校正,其可以选择以从数据减去背景信号;基线校正斜率限制,其定义一个曲线斜率,在高于所述曲线斜率时将不应用基线校正;和串扰校正参数,其用于抑制通道间信号串扰。
20.根据实施例16至19中任一项所述的系统,其中所述至少一个数据分析参数图形用户界面包含阳性准则参数图形用户界面,所述阳性准则参数图形用户界面被配置成使用户能够输入一个或多个数据评估阳性准则,其中数据评估阳性准则包含指定一个或多个准则的计算机可执行指令,所述一个或多个准则将由数据分析计算机应用以确定在根据分析方案执行分析法时由分析仪收集的数据的阳性或阴性结果。
21.根据实施例20所述的系统,其中所述一个或多个数据评估阳性准则被定义成用于评估多通道信号检测器的一个或多个通道中的每一个的数据且包含以下中的一个或多个:信号阈值,在高于所述信号阈值时指示存在目标分析物;阈值处的最小斜率,其定义与用于确定阳性结果的信号阈值相交的曲线的最小斜率;和最大阈值循环参数,其定义在达到用于确定阳性结果的信号阈值之前的最大循环数。
22.根据实施例21所述的系统,其进一步包含数据分析图形用户界面,其被配置成使用户能够选择多通道信号检测器的一个或多个通道,其中将呈现所述一个或多个通道的在根据分析方案执行分析法时由分析仪收集的数据,以显示呈表格和图形形式中的至少一种的一个或多个所选择的通道的数据分析结果以及来自由用户使用阳性准则参数图形用户界面定义的数据评估阳性准则的一个或多个准则,以使用户能够修改一个或多个数据评估阳性准则以及显示呈表格和图形形式中的至少一种的被修改的数据分析结果。
23.根据实施例22所述的系统,其中指定分析方案的用户定义的分析参数并且使用位于控制分析仪的第二计算机的远端的第一计算机提供数据分析图形用户界面。
24.根据实施例16至23中任一项所述的系统,其中所述至少一个数据分析参数图形用户界面包含通道有效性准则参数图形用户界面,所述通道有效性准则参数图形用户界面被配置成使用户能够输入一个或多个通道有效性准则参数,其中通道有效性准则参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定数据分析计算机的值以确定由多通道信号检测器测量的信号是否在预期范围内。
25.根据实施例24所述的系统,其中多通道信号检测器包含荧光计并且所述一个或多个通道有效性准则参数被定义成用于评估多通道信号检测器的一个或多个通道中的每一个的数据且包含以下中的一个或多个:最大背景荧光、最小背景荧光和最小阈值循环参数,所述最小阈值循环参数定义在达到用于确定阳性结果的信号阈值之前的最小循环数。
26.根据实施例16至25中任一项所述的系统,其中所述至少一个数据分析参数图形用户界面包含样品有效性准则参数图形用户界面,所述样品有效性准则参数图形用户界面被配置成使用户能够输入一个或多个通道有效性准则参数,其中样品有效性准则包含指定一个或多个准则的计算机可执行指令,所述一个或多个准则将由数据分析计算机应用以评估在根据分析方案执行分析法时由分析仪收集的数据的有效性。
27.根据实施例26所述的系统,其中通道有效性准则参数指定(i)用户是否使用多通道信号检测器的通道中的内部对照,(ii)如果用户使用内部对照,那么是否需要阳性内部对照以指示有效测试或是否存在任何阳性通道指示有效测试,和(iii)如果用户不使用内部对照,那么是否存在任何阳性通道指示阳性测试。
28.根据实施例1至27中任一项所述的系统,其进一步包含试剂图形用户界面,所述试剂图形用户界面使用户能够定义计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定分析仪内的一个位置以用于在根据分析方案执行分析法时,获取用于扩增和检测目标分析物的一种或多种试剂。
29.根据实施例28所述的系统,其中分析方案的用户定义的分析参数是使用位于第二计算机的远端的第一计算机定义,其中在所述第二计算机上提供试剂图形用户界面。
30.根据实施例29所述的系统,其中所述第二计算机是分析仪的计算机。
31.根据实施例1至30中任一项所述的系统,其中分析方案包含用户定义的分析参数与一个或多个系统定义的分析参数的组合。
32.根据实施例31所述的系统,其中一个或多个系统定义的分析参数被预先编程到分析仪中且任选地,系统定义的分析参数存储在方案库中。
在一些实施例中,
33.一种系统,其使用户能够指定用于处理怀疑含有目标分析物的样品的分析方案的用户定义的分析参数,其中所述分析方案包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令引起计算机控制的自动分析仪根据分析方案执行分析法,且其中用户定义的分析参数包含一部分计算机可执行指令,所述系统包含热循环仪设置图形用户界面,其被配置成使用户能够定义热分布的一个或多个热参数,其中所述热分布的一个或多个热参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定分析仪用于使反应混合物暴露以扩增目标分析物的热条件。
34.根据实施例33所述的系统,其中分析方案的用户定义的分析参数是使用位于控制分析仪的第二计算机的远端的第一计算机定义。
35.根据实施例33至34中任一项所述的系统,其中所述一个或多个热参数包括以下中的一个或多个:热循环反应的每个温度步骤的温度、每个温度步骤的持续时间和热循环反应的温度循环的数目。
36.根据实施例33至35中任一项所述的系统,其中所述热循环仪设置图形用户界面被配置成呈现相对于沿第二轴线的时间的沿第一轴线的温度曲线,其中所述曲线分成各阶段且每个阶段包含一个或多个恒定温度的步骤,且其中热循环仪设置图形用户界面被配置成呈现交互式输入元件,所述交互式输入元件使用户能够定义或修改每个步骤的温度和持续时间以及至少一个阶段的循环数。
37.根据实施例33至36中任一项所述的系统,其中所述热循环仪设置图形用户界面进一步被配置成使用户能够指定热分布的分析物类型,其中所述分析物类型包含DNA和RNA/DNA中的一种。
38.根据实施例33至37中任一项所述的系统,其进一步包含方案类型选择图形用户界面,其被配置成使用户能够定义分析方案的分析物提取参数,其中分析物提取参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于进行将由分析仪进行以从样品提取目标分析物的提取方法。
39.根据实施例38所述的系统,其中所述方案类型选择图形用户界面进一步被配置成使用户能够指定分析方案的名称。
40.根据实施例38或39所述的系统,其中提取方法包括计算机可执行指令,所述计算机可执行指令定义由分析仪与样品组合的试剂的类型和量。
41.根据实施例38至40中任一项所述的系统,其中提取方法进一步包括定义样品抽吸高度的计算机可执行指令。
42.根据实施例38至41中任一项所述的系统,其中提取方法包含目标捕捉程序。
43.根据实施例38至42中任一项所述的系统,其中所述方案类型选择图形用户界面被配置成使用户能够从两个或更多个预先定义的分析物提取参数选择分析物提取参数。
44.根据实施例33至43中任一项所述的系统,其进一步包含目标设置图形用户界面,其被配置成使用户能够定义目标参数,其中所述目标参数包含一个或多个计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定将用于检测目标分析物的分析仪的多通道信号检测器的一个或多个通道。
45.根据实施例44所述的系统,其中多通道信号检测器被配置成检测与目标分析物的扩增相关联的信号。
46.根据实施例45所述的系统,其中信号是具有独特波长或波长范围的荧光信号。
47.根据实施例44至46中任一项所述的系统,其中所述目标设置图形用户界面被配置成在视觉上呈现多个通道,所述多个通道各自可以由用户单独地选择。
48.根据实施例47所述的系统,其中所述目标设置图形用户界面被配置成在视觉上呈现输入区域,用户可以在所述输入区域中输入与每个所选择的通道相关联的分析物名称。
49.根据实施例33至48中任一项所述的系统,其进一步包含方案导出图形用户界面,所述方案导出图形用户界面被配置成使用户能够定义用于将分析方案导出至存储介质或分析仪的控制器的计算机可执行指令。
50.根据实施例33至49中任一项所述的系统,其进一步包含至少一个数据分析参数图形用户界面,所述数据分析参数图形用户界面被配置成使用户能够输入一个或多个数据分析参数,其中所述数据分析参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令由数据分析计算机执行以分析在根据分析方案执行分析法时由分析仪收集的数据。
51.根据实施例50所述的系统,其中数据分析计算机和用于指定用户定义的分析参数的计算机是同一台计算机。
52.根据实施例50或51所述的系统,其中所述至少一个数据分析参数图形用户界面包含曲线校正参数图形用户界面,其被配置成使用户能够输入一个或多个曲线校正参数,其中曲线校正参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定数据分析计算机将对数据进行的一个或多个修改,所述数据是在根据分析方案执行分析法时由分析仪收集的。
53.根据实施例50至52中任一项所述的系统,其中所述至少一个数据分析参数图形用户界面包含阳性准则参数图形用户界面,所述阳性准则参数图形用户界面被配置成使用户能够输入一个或多个数据评估阳性准则,其中数据评估阳性准则包含指定一个或多个准则的计算机可执行指令,所述一个或多个准则将由数据分析计算机应用以确定在根据分析方案执行分析法时由分析仪收集的数据的阳性或阴性结果。
54.根据实施例50至53中任一项所述的系统,其中所述至少一个数据分析参数图形用户界面包含通道有效性准则参数图形用户界面,所述通道有效性准则参数图形用户界面被配置成使用户能够输入一个或多个通道有效性准则参数,其中通道有效性准则参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定数据分析计算机的值以确定由多通道信号检测器测量的信号是否在预期范围内。
55.根据实施例50至54中任一项所述的系统,其中所述至少一个数据分析参数图形用户界面包含样品有效性准则参数图形用户界面,所述样品有效性准则参数图形用户界面被配置成使用户能够输入一个或多个通道有效性准则参数,其中样品有效性准则包含指定一个或多个准则的计算机可执行指令,所述一个或多个准则将由数据分析计算机应用以评估在根据分析方案执行分析法时由分析仪收集的数据的有效性。
56.根据实施例52所述的系统,其中所述一个或多个曲线校正参数被定义成用于分析多通道信号检测器的一个或多个通道中的每一个的数据且包含以下中的一个或多个:分析开始循环,其定义数据中的一个循环,在所述循环之前的任何所收集的数据都被舍弃;基线校正,其可以选择以从数据减去背景信号;基线校正斜率限制,其定义一个曲线斜率,在高于所述曲线斜率时将不应用基线校正;和串扰校正参数,其用于抑制通道间信号串扰。
57.根据实施例53所述的系统,其中所述一个或多个数据评估阳性准则被定义成用于评估多通道信号检测器的一个或多个通道中的每一个的数据且包含以下中的一个或多个:信号阈值,在高于所述信号阈值时指示存在目标分析物;阈值处的最小斜率,其定义与用于确定阳性结果的信号阈值相交的曲线的最小斜率;和最大阈值循环参数,其定义在达到用于确定阳性结果的信号阈值之前的最大循环数。
58.根据实施例57所述的系统,其进一步包含数据分析图形用户界面,其被配置成使用户能够选择多通道信号检测器的一个或多个通道,其中将呈现所述一个或多个通道的在根据分析方案执行分析法时由分析仪收集的数据,以显示呈表格和图形形式中的至少一种的一个或多个所选择的通道的数据分析结果以及来自由用户使用阳性准则参数图形用户界面定义的数据评估阳性准则的一个或多个准则,以使用户能够修改一个或多个数据评估阳性准则以及显示呈表格和图形形式中的至少一种的被修改的数据分析结果。
59.根据实施例58所述的系统,其中定义分析方案的用户定义的分析参数并且使用位于控制分析仪的第二计算机的远端的第一计算机提供数据分析图形用户界面。
60.根据实施例54所述的系统,其中多通道信号检测器包含荧光计并且所述一个或多个通道有效性准则参数被定义成用于评估多通道信号检测器的一个或多个通道中的每一个的数据且包含以下中的一个或多个:最大背景荧光、最小背景荧光和最小阈值循环参数,所述最小阈值循环参数定义在达到用于确定阳性结果的信号阈值之前的最小循环数。
61.根据实施例55所述的系统,其中通道有效性准则参数指定(i)用户是否使用多通道信号检测器的通道中的内部对照,(ii)如果用户使用内部对照,那么是否需要阳性内部对照以指示有效测试或是否存在任何阳性通道指示有效测试,和(iii)如果用户不使用内部对照,那么是否存在任何阳性通道指示阳性测试。
62.根据实施例33至61中任一项所述的系统,其进一步包含试剂图形用户界面,所述试剂图形用户界面使用户能够定义计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定分析仪内的一个位置以用于在根据分析方案执行分析法时,获取用于扩增和检测目标试剂的一种或多种试剂。
63.根据实施例62所述的系统,其中分析方案的用户定义的分析参数是使用位于第二计算机的远端的第一计算机定义,其中在所述第二计算机上提供试剂图形用户界面。
64.根据实施例63所述的系统,其中所述第二计算机是分析仪的计算机。
65.根据实施例33至64中任一项所述的系统,其中分析方案包含用户定义的分析参数与一个或多个系统定义的分析参数的组合。
66.根据实施例65所述的系统,其中在分析仪上预先编程一个或多个系统定义的分析参数。
在一些实施例中,
67.一种系统,其使得用户能够指定用于处理怀疑含有目标分析物的样品的分析方案的用户定义的分析参数,其中所述分析方案包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令引起计算机控制的自动分析仪根据分析方案执行分析法,且其中用户定义的分析参数包含一部分计算机可执行指令,所述系统包含:
方案类型选择图形用户界面,其被配置成使用户能够定义分析物提取参数,其中所述分析物提取参数包含一个或多个计算机可执行指令,所述计算机可执行指令由分析仪执行以执行提取方法,以从样品提取目标分析物;和
目标设置图形用户界面,其被配置成使用户能够定义目标参数,其中目标参数包含一个或多个计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定将用于检测目标分析物的分析仪的多通道信号检测器的一个或多个通道。
68.根据实施例67所述的系统,其进一步包含热循环仪设置图形用户界面,其被配置成使用户能够定义热分布的一个或多个热参数,其中所述热分布的一个或多个热参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定分析仪用于使反应混合物暴露以扩增目标分析物的热条件。
69.根据实施例68所述的系统,其中所述一个或多个热参数包括以下中的一个或多个:热循环反应的每个温度步骤的温度、每个温度步骤的持续时间和热循环反应的温度循环的数目。
70.根据任一实施例68或69所述的系统,其中所述热循环仪设置图形用户界面被配置成呈现相对于沿第二轴线的时间的沿第一轴线的温度曲线,其中所述曲线分成各阶段且每个阶段包含一个或多个恒定温度的步骤,且其中热循环仪设置图形用户界面被配置成呈现交互式输入元件,所述交互式输入元件使用户能够定义或修改每个步骤的温度和持续时间以及至少一个阶段的循环数。
71.根据实施例68至70中任一项所述的系统,其中所述热循环仪设置图形用户界面进一步被配置成使用户能够指定热分布的分析物类型,其中所述分析物类型包含DNA和RNA/DNA中的一种。
72.根据实施例67至71中任一项所述的系统,其中分析方案的用户定义的分析参数是使用位于控制分析仪的第二计算机的远端的第一计算机指定。
73.根据实施例67至72中任一项所述的系统,其中所述方案类型选择图形用户界面进一步被配置成使用户能够指定分析方案的名称。
74.根据实施例67至73中任一项所述的系统,其中提取方法包括计算机可执行指令,所述计算机可执行指令定义将由分析仪与样品组合在一起的试剂的类型和量。
75.根据实施例67至74中任一项所述的系统,其中提取方法进一步包括定义样品抽吸高度的计算机可执行指令。
76.根据实施例67至75中任一项所述的系统,其中提取方法包含目标捕捉程序。
77.根据实施例67至76中任一项所述的系统,其中所述方案类型选择图形用户界面被配置成使用户能够从两个或更多个预先定义的分析物提取参数选择分析物提取参数。
78.根据实施例67至77中任一项所述的系统,其中多通道信号检测器被配置成检测与目标分析物的扩增相关联的信号。
79.根据实施例78所述的系统,其中信号是具有独特波长或波长范围的荧光信号。
80.根据实施例67至79中任一项所述的系统,其中所述目标设置图形用户界面被配置成在视觉上呈现多个通道,所述多个通道各自可以由用户单独地选择。
81.根据实施例80所述的系统,其中所述目标设置图形用户界面进一步被配置成在视觉上呈现输入区域,用户可以在所述输入区域中输入与每个所选择的通道相关联的分析物名称。
82.根据实施例67至81中任一项所述的系统,其进一步包含方案导出图形用户界面,所述方案导出图形用户界面被配置成使用户能够定义用于将分析方案导出至存储介质或分析仪的控制器的计算机可执行指令。
83.根据实施例67至82中任一项所述的系统,其进一步包含至少一个数据分析参数图形用户界面,所述数据分析参数图形用户界面被配置成使用户能够输入一个或多个数据分析参数,其中所述数据分析参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令由数据分析计算机执行以分析在根据分析方案执行分析法时由分析仪收集的数据。
84.根据实施例83所述的系统,其中数据分析计算机和用于指定用户定义的分析参数的计算机是同一台计算机。
85.根据实施例83或84所述的系统,其中所述至少一个数据分析参数图形用户界面包含曲线校正参数图形用户界面,其被配置成使用户能够输入一个或多个曲线校正参数,其中曲线校正参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定数据分析计算机将对数据进行的一个或多个修改,所述数据是在根据分析方案执行分析法时由分析仪收集的。
86.根据实施例85所述的系统,其中所述一个或多个曲线校正参数被定义成用于分析多通道信号检测器的一个或多个通道中的每一个的数据且包含以下中的一个或多个:分析开始循环,其定义数据中的一个循环,在所述循环之前的任何所收集的数据都被舍弃;基线校正,其可以选择以从数据减去背景信号;基线校正斜率限制,其定义一个曲线斜率,在高于所述曲线斜率时将不应用基线校正;和串扰校正参数,其用于抑制通道间信号串扰。
87.根据实施例83至86中任一项所述的系统,其中所述至少一个数据分析参数图形用户界面包含阳性准则参数图形用户界面,所述阳性准则参数图形用户界面被配置成使用户能够输入一个或多个数据评估阳性准则,其中数据评估阳性准则包含指定一个或多个准则的计算机可执行指令,所述一个或多个准则将由数据分析计算机应用以确定在根据分析方案执行分析法时由分析仪收集的数据的阳性或阴性结果。
88.根据实施例87所述的系统,其中所述一个或多个数据评估阳性准则被定义成用于评估多通道信号检测器的一个或多个通道中的每一个的数据且包含以下中的一个或多个:信号阈值,在高于所述信号阈值时指示存在目标分析物;阈值处的最小斜率,其定义与用于确定阳性结果的信号阈值相交的曲线的最小斜率;和最大阈值循环参数,其定义在达到用于确定阳性结果的信号阈值之前的最大循环数。
89.根据实施例87或88所述的系统,其进一步包含数据分析图形用户界面,其被配置成使用户能够选择多通道信号检测器的一个或多个通道,其中将呈现所述一个或多个通道的在根据分析方案执行分析法时由分析仪收集的数据,以显示呈表格和图形形式中的至少一种的一个或多个所选择的通道的数据分析结果以及来自由用户使用阳性准则参数图形用户界面定义的数据评估阳性准则的一个或多个准则,以使用户能够修改一个或多个数据评估阳性准则以及显示呈表格和图形形式中的至少一种的被修改的数据分析结果。
90.根据实施例89所述的系统,其中指定分析方案的用户定义的分析参数并且使用位于控制分析仪的第二计算机的远端的第一计算机提供数据分析图形用户界面。
91.根据实施例83至90中任一项所述的系统,其中所述至少一个数据分析参数图形用户界面包含通道有效性准则参数图形用户界面,所述通道有效性准则参数图形用户界面被配置成使用户能够输入一个或多个通道有效性准则参数,其中通道有效性准则参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定数据分析计算机的值以确定由多通道信号检测器测量的信号是否在预期范围内。
92.根据实施例91所述的系统,其中多通道信号检测器包含荧光计并且所述一个或多个通道有效性准则参数被定义成用于评估多通道信号检测器的一个或多个通道中的每一个的数据且包含以下中的一个或多个:最大背景荧光、最小背景荧光和最小阈值循环参数,所述最小阈值循环参数定义在达到用于确定阳性结果的信号阈值之前的最小循环数。
93.根据实施例83至92中任一项所述的系统,其中所述至少一个数据分析参数图形用户界面包含样品有效性准则参数图形用户界面,所述样品有效性准则参数图形用户界面被配置成使用户能够输入一个或多个通道有效性准则参数,其中样品有效性准则包含指定一个或多个准则的计算机可执行指令,所述一个或多个准则将由数据分析计算机应用以评估在根据分析方案执行分析法时由分析仪收集的数据的有效性。
94.根据实施例93所述的系统,其中通道有效性准则参数指定(i)用户是否使用多通道信号检测器的通道中的内部对照,(ii)如果用户使用内部对照,那么是否需要阳性内部对照以指示有效测试或是否存在任何阳性通道指示有效测试,和(iii)如果用户不使用内部对照,那么是否存在任何阳性通道指示阳性测试。
95.根据实施例67至94中任一项所述的系统,其进一步包含试剂图形用户界面,所述试剂图形用户界面使用户能够定义计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定分析仪内的一个位置以用于在根据分析方案执行分析法时,获取用于扩增和检测目标分析物的一种或多种试剂。
96.根据实施例95所述的系统,其中分析方案的用户定义的分析参数是使用位于第二计算机的远端的第一计算机指定,其中在所述第二计算机上提供试剂图形用户界面。
97.根据实施例96所述的系统,其中所述第二计算机是分析仪的计算机。
98.根据实施例67至97中任一项所述的系统,其中分析方案包含用户定义的分析参数与一个或多个系统定义的分析参数的组合。
99.根据实施例98所述的系统,其中一个或多个系统定义的分析参数被预先编程到分析仪中且任选地,系统定义的分析参数存储在方案库中。
在一些实施例中,
100.一种系统,其使得用户能够指定用于处理怀疑含有目标分析物的样品的分析方案的用户定义的分析参数,其中所述分析方案包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令引起计算机控制的自动分析仪根据分析方案执行分析法,且其中用户定义的分析参数包含一部分计算机可执行指令,所述系统包含:
方案类型选择图形用户界面,其被配置成使用户能够定义分析物提取参数,其中所述分析物提取参数包含一个或多个计算机可执行指令,所述计算机可执行指令由分析仪执行以执行提取方法,以从样品提取目标分析物;和
热循环仪设置图形用户界面,其被配置成使用户能够定义热分布的一个或多个热参数,其中所述热分布的一个或多个热参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定分析仪用于使反应混合物暴露以扩增目标分析物的热条件。
101.根据实施例100所述的系统,其进一步包含目标设置图形用户界面,其被配置成使用户能够定义目标参数,其中所述目标参数包含一个或多个计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定将用于检测目标分析物的分析仪的多通道信号检测器的一个或多个通道。
102.根据实施例101所述的系统,其中所述目标设置图形用户界面被配置成在视觉上呈现多个通道,所述多个通道各自可以由用户单独地选择。
103.根据实施例101或102所述的系统,其中所述目标设置图形用户界面进一步被配置成在视觉上呈现输入区域,用户可以在所述输入区域中输入与每个所选择的通道相关联的分析物名称。
104.根据实施例100至103中任一项所述的系统,其中分析方案的用户定义的分析参数是使用位于控制分析仪的第二计算机的远端的第一计算机指定。
105.根据实施例100至104中任一项所述的系统,其中所述方案类型选择图形用户界面进一步被配置成使用户能够指定分析方案的名称。
106.根据实施例100至105中任一项所述的系统,其中一个或多个热参数包括以下中的一个或多个:热循环反应的每个温度步骤的温度、每个温度步骤的持续时间和热循环反应的温度循环的数目。
107.根据实施例100至106中任一项所述的系统,其中提取方法包括计算机可执行指令,所述计算机可执行指令定义将由分析仪与样品组合在一起的试剂的类型和量。
108.根据实施例100至107中任一项所述的系统,其中提取方法包括定义样品抽吸高度的计算机可执行指令。
109.根据实施例100至108中任一项所述的系统,其中提取方法包含目标捕捉程序。
110.根据实施例100至109中任一项所述的系统,其中所述方案类型选择图形用户界面被配置成使用户能够从两个或更多个预先定义的分析物提取参数选择分析物提取参数。
111.根据实施例100至110中任一项所述的系统,其中多通道信号检测器被配置成检测与目标分析物的扩增相关联的信号。
112.根据实施例111所述的系统,其中信号是具有独特波长或波长范围的荧光信号。
113.根据实施例100至112中任一项所述的系统,其中所述热循环仪设置图形用户界面被配置成呈现相对于沿第二轴线的时间的沿第一轴线的温度曲线,其中所述曲线分成各阶段且每个阶段包含一个或多个恒定温度的步骤,且其中热循环仪设置图形用户界面被配置成呈现交互式输入元件,所述交互式输入元件使用户能够定义或修改每个步骤的温度和持续时间以及至少一个阶段的循环数。
114.根据实施例100至113中任一项所述的系统,其中所述热循环仪设置图形用户界面被配置成使用户能够指定热分布的分析物类型,其中所述分析物类型包含DNA和RNA/DNA中的一种。
115.根据实施例100至114中任一项所述的系统,其进一步包含方案导出图形用户界面,所述方案导出图形用户界面被配置成使用户能够定义用于将分析方案导出至存储介质或分析仪的控制器的计算机可执行指令。
116.根据实施例100至115中任一项所述的系统,其进一步包含至少一个数据分析参数图形用户界面,所述数据分析参数图形用户界面被配置成使用户能够输入一个或多个数据分析参数,其中所述数据分析参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令由数据分析计算机执行以分析在根据分析方案执行分析法时由分析仪收集的数据。
117.根据实施例116所述的系统,其中数据分析计算机和用于指定用户定义的分析参数的计算机是同一台计算机。
118.根据实施例116或117所述的系统,其中所述至少一个数据分析参数图形用户界面包含曲线校正参数图形用户界面,其被配置成使用户能够输入一个或多个曲线校正参数,其中曲线校正参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定数据分析计算机将对数据进行的一个或多个修改,所述数据是在根据分析方案执行分析法时由分析仪收集的。
119.根据实施例118所述的系统,其中所述一个或多个曲线校正参数被定义成用于分析多通道信号检测器的一个或多个通道中的每一个的数据且包含以下中的一个或多个:分析开始循环,其定义数据中的一个循环,在所述循环之前的任何所收集的数据都被舍弃;基线校正,其可以选择以从数据减去背景信号;基线校正斜率限制,其定义一个曲线斜率,在高于所述曲线斜率时将不应用基线校正;和串扰校正参数,其用于抑制通道间信号串扰。
120.根据实施例106至119中任一项所述的系统,其中所述至少一个数据分析参数图形用户界面包含阳性准则参数图形用户界面,所述阳性准则参数图形用户界面被配置成使用户能够输入一个或多个数据评估阳性准则,其中数据评估阳性准则包含指定一个或多个准则的计算机可执行指令,所述一个或多个准则将由数据分析计算机应用以确定在根据分析方案执行分析法时由分析仪收集的数据的阳性或阴性结果。
121.根据实施例120所述的系统,其中所述一个或多个数据评估阳性准则被定义成用于评估多通道信号检测器的一个或多个通道中的每一个的数据且包含以下中的一个或多个:信号阈值,在高于所述信号阈值时指示存在目标分析物;阈值处的最小斜率,其定义与用于确定阳性结果的信号阈值相交的曲线的最小斜率;和最大阈值循环参数,其定义在达到用于确定阳性结果的信号阈值之前的最大循环数。
122.根据实施例120或121所述的系统,其进一步包含数据分析图形用户界面,其被配置成使用户能够选择多通道信号检测器的一个或多个通道,其中将呈现所述一个或多个通道的在根据分析方案执行分析法时由分析仪收集的数据,以显示呈表格和图形形式中的至少一种的一个或多个所选择的通道的数据分析结果以及来自由用户使用阳性准则参数图形用户界面定义的数据评估阳性准则的一个或多个准则,以使用户能够修改一个或多个数据评估阳性准则以及显示呈表格和图形形式中的至少一种的被修改的数据分析结果。
123.根据实施例122所述的系统,其中指定分析方案的用户定义的分析参数并且使用位于控制分析仪的第二计算机的远端的第一计算机提供数据分析图形用户界面。
124.根据实施例116至123中任一项所述的系统,其中所述至少一个数据分析参数图形用户界面包含通道有效性准则参数图形用户界面,所述通道有效性准则参数图形用户界面被配置成使用户能够输入一个或多个通道有效性准则参数,其中通道有效性准则参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定数据分析计算机的值以确定由多通道信号检测器测量的信号是否在预期范围内。
125.根据实施例124所述的系统,其中多通道信号检测器包含荧光计并且所述一个或多个通道有效性准则参数被定义成用于评估多通道信号检测器的一个或多个通道中的每一个的数据且包含以下中的一个或多个:最大背景荧光、最小背景荧光和最小阈值循环参数,所述最小阈值循环参数定义在达到用于确定阳性结果的信号阈值之前的最小循环数。
126.根据实施例116至125中任一项所述的系统,其中所述至少一个数据分析参数图形用户界面包含样品有效性准则参数图形用户界面,所述样品有效性准则参数图形用户界面被配置成使用户能够输入一个或多个通道有效性准则参数,其中样品有效性准则包含指定一个或多个准则的计算机可执行指令,所述一个或多个准则将由数据分析计算机应用以评估在根据分析方案执行分析法时由分析仪收集的数据的有效性。
127.根据实施例126所述的系统,其中通道有效性准则参数指定(i)用户是否使用多通道信号检测器的通道中的内部对照,(ii)如果用户使用内部对照,那么是否需要阳性内部对照以指示有效测试或是否存在任何阳性通道指示有效测试,和(iii)如果用户不使用内部对照,那么是否存在任何阳性通道指示阳性测试。
128.根据实施例100至127中任一项所述的系统,其进一步包含试剂图形用户界面,所述试剂图形用户界面使用户能够定义计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定分析仪内的一个位置以用于在根据分析方案执行分析法时,获取用于扩增和检测目标分析物的一种或多种试剂。
129.根据实施例128所述的系统,其中分析方案的用户定义的分析参数是使用位于第二计算机的远端的第一计算机指定,其中在所述第二计算机上提供试剂图形用户界面。
130.根据实施例129所述的系统,其中所述第二计算机是分析仪的计算机。
131.根据实施例100至130中任一项所述的系统,其中分析方案包含用户定义的分析参数与一个或多个系统定义的分析参数的组合。
132.根据实施例131所述的系统,其中一个或多个系统定义的分析参数被预先编程到分析仪中且任选地,系统定义的分析参数存储在方案库中。
在一些实施例中,
133.一种系统,其使得用户能够指定用于处理怀疑含有目标分析物的样品的分析方案的用户定义的分析参数,其中所述分析方案包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令引起计算机控制的自动分析仪根据分析方案执行分析法,且其中用户定义的分析参数包含一部分计算机可执行指令,所述系统包含:
目标设置图形用户界面,其被配置成使用户能够定义目标参数,其中目标参数包含一个或多个计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定将用于检测目标分析物的分析仪的多通道信号检测器的一个或多个通道;和
热循环仪设置图形用户界面,其被配置成使用户能够定义热分布的一个或多个热参数,其中所述热分布的一个或多个热参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定分析仪用于使反应混合物暴露以扩增目标分析物的热条件。
134.根据实施例133所述的系统,其进一步包含方案类型选择图形用户界面,其被配置成使用户能够定义分析物提取参数,其中所述分析物提取参数包含一个或多个计算机可执行指令,所述计算机可执行指令由分析仪执行以执行提取方法,以从样品提取目标分析物。
135.根据实施例134所述的系统,其中所述方案类型选择图形用户界面进一步被配置成使用户能够指定分析方案的名称。
136.根据实施例134或135所述的系统,其中所述方案类型选择图形用户界面被配置成使用户能够从两个或更多个预先定义的分析物提取参数选择分析物提取参数。
137.根据实施例134至136中任一项所述的系统,其中提取方法包括计算机可执行指令,所述计算机可执行指令定义将由分析仪与样品组合在一起的试剂的类型和量。
138.根据实施例134至137中任一项所述的系统,其中提取方法进一步包括定义样品抽吸高度的计算机可执行指令。
139.根据实施例134至138中任一项所述的系统,其中提取方法包含目标捕捉程序。
140.根据实施例133至139中任一项所述的系统,其中分析方案的用户定义的分析参数是使用位于控制分析仪的第二计算机的远端的第一计算机指定。
141.根据实施例133至140中任一项所述的系统,其中所述一个或多个热参数包括以下中的一个或多个:热循环反应的每个温度步骤的温度、每个温度步骤的持续时间和热循环反应的温度循环的数目。
142.根据实施例133至141中任一项所述的系统,其中多通道信号检测器被配置成检测与目标分析物的扩增相关联的信号。
143.根据实施例142所述的系统,其中信号是具有独特波长或波长范围的荧光信号。
144.根据实施例133至143中任一项所述的系统,其中所述目标设置图形用户界面被配置成在视觉上呈现多个通道,所述多个通道各自可以由用户单独地选择。
145.根据实施例144所述的系统,其中所述目标设置图形用户界面进一步被配置成在视觉上呈现输入区域,用户可以在所述输入区域中输入与每个所选择的通道相关联的分析物名称。
146.根据实施例133至145中任一项所述的系统,其中所述热循环仪设置图形用户界面被配置成呈现相对于沿第二轴线的时间的沿第一轴线的温度曲线,其中所述曲线分成各阶段且每个阶段包含一个或多个恒定温度的步骤,且其中热循环仪设置图形用户界面被配置成呈现交互式输入元件,所述交互式输入元件使用户能够定义或修改每个步骤的温度和持续时间以及至少一个阶段的循环数。
147.根据实施例133至146中任一项所述的系统,其中所述热循环仪设置图形用户界面进一步被配置成使用户能够指定热分布的分析物类型,其中所述分析物类型包含DNA和RNA/DNA中的一种。
148.根据实施例133至147中任一项所述的系统,其进一步包含方案导出图形用户界面,所述方案导出图形用户界面被配置成使用户能够定义用于将分析方案导出至存储介质或分析仪的控制器的计算机可执行指令。
149.根据实施例133至148中任一项所述的系统,其进一步包含至少一个数据分析参数图形用户界面,所述数据分析参数图形用户界面被配置成使用户能够输入一个或多个数据分析参数,其中所述数据分析参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令由数据分析计算机执行以分析在根据分析方案执行分析法时由分析仪收集的数据。
150.根据实施例149所述的系统,其中数据分析计算机和用于指定用户定义的分析参数的计算机是同一台计算机。
151.根据实施例149或150所述的系统,其中所述至少一个数据分析参数图形用户界面包含曲线校正参数图形用户界面,其被配置成使用户能够输入一个或多个曲线校正参数,其中曲线校正参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定数据分析计算机将对数据进行的一个或多个修改,所述数据是在根据分析方案执行分析法时由分析仪收集的。
152.根据实施例151所述的系统,其中所述一个或多个曲线校正参数被定义成用于分析多通道信号检测器的一个或多个通道中的每一个的数据且包含以下中的一个或多个:分析开始循环,其定义数据中的一个循环,在所述循环之前的任何所收集的数据都被舍弃;基线校正,其可以选择以从数据减去背景信号;基线校正斜率限制,其定义一个曲线斜率,在高于所述曲线斜率时将不应用基线校正;和串扰校正参数,其用于抑制通道间信号串扰。
153.根据实施例149至152中任一项所述的系统,其中所述至少一个数据分析参数图形用户界面包含阳性准则参数图形用户界面,所述阳性准则参数图形用户界面被配置成使用户能够输入一个或多个数据评估阳性准则,其中数据评估阳性准则包含指定一个或多个准则的计算机可执行指令,所述一个或多个准则将由数据分析计算机应用以确定在根据分析方案执行分析法时由分析仪收集的数据的阳性或阴性结果。
154.根据实施例153所述的系统,其中所述一个或多个数据评估阳性准则被定义成用于评估多通道信号检测器的一个或多个通道中的每一个的数据且包含以下中的一个或多个:信号阈值,在高于所述信号阈值时指示存在目标分析物;阈值处的最小斜率,其定义与用于确定阳性结果的信号阈值相交的曲线的最小斜率;和最大阈值循环参数,其定义在达到用于确定阳性结果的信号阈值之前的最大循环数。
155.根据实施例153或154所述的系统,其进一步包含数据分析图形用户界面,其被配置成使用户能够选择多通道信号检测器的一个或多个通道,其中将呈现所述一个或多个通道的在根据分析方案执行分析法时由分析仪收集的数据,以显示呈表格和图形形式中的至少一种的一个或多个所选择的通道的数据分析结果以及来自由用户使用阳性准则参数图形用户界面定义的数据评估阳性准则的一个或多个准则,以使用户能够修改一个或多个数据评估阳性准则以及显示呈表格和图形形式中的至少一种的被修改的数据分析结果。
156.根据实施例155所述的系统,其中指定分析方案的用户定义的分析参数并且使用位于控制分析仪的第二计算机的远端的第一计算机提供数据分析图形用户界面。
157.根据实施例149至156中任一项所述的系统,其中所述至少一个数据分析参数图形用户界面包含通道有效性准则参数图形用户界面,所述通道有效性准则参数图形用户界面被配置成使用户能够输入一个或多个通道有效性准则参数,其中通道有效性准则参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定数据分析计算机的值以确定由多通道信号检测器测量的信号是否在预期范围内。
158.根据实施例157所述的系统,其中多通道信号检测器包含荧光计并且所述一个或多个通道有效性准则参数被定义成用于评估多通道信号检测器的一个或多个通道中的每一个的数据且包含以下中的一个或多个:最大背景荧光、最小背景荧光和最小阈值循环参数,所述最小阈值循环参数定义在达到用于确定阳性结果的信号阈值之前的最小循环数。
159.根据实施例149至158中任一项所述的系统,其中所述至少一个数据分析参数图形用户界面包含样品有效性准则参数图形用户界面,所述样品有效性准则参数图形用户界面被配置成使用户能够输入一个或多个通道有效性准则参数,其中样品有效性准则包含指定一个或多个准则的计算机可执行指令,所述一个或多个准则将由数据分析计算机应用以评估在根据分析方案执行分析法时由分析仪收集的数据的有效性。
160.根据实施例159所述的系统,其中通道有效性准则参数指定(i)用户是否使用多通道信号检测器的通道中的内部对照,(ii)如果用户使用内部对照,那么是否需要阳性内部对照以指示有效测试或是否存在任何阳性通道指示有效测试,和(iii)如果用户不使用内部对照,那么是否存在任何阳性通道指示阳性测试。
161.根据实施例133至160中任一项所述的系统,其进一步包含试剂图形用户界面,所述试剂图形用户界面使用户能够定义计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定分析仪内的一个位置以用于在根据分析方案执行分析法时,获取用于扩增和检测目标分析物的一种或多种试剂。
162.根据实施例161所述的系统,其中分析方案的用户定义的分析参数是使用位于第二计算机的远端的第一计算机指定,其中在所述第二计算机上提供试剂图形用户界面。
163.根据实施例162所述的系统,其中所述第二计算机是分析仪的计算机。
164.根据实施例133至163中任一项所述的系统,其中分析方案包含用户定义的分析参数与一个或多个系统定义的分析参数的组合。
165.根据实施例164所述的系统,其中一个或多个系统定义的分析参数被预先编程到分析仪中且任选地,系统定义的分析参数存储在方案库中。
在一些实施例中,
166.一种用于在自动分析仪进行核酸分析法的方法,所述方法包含以下步骤:
(a)在计算机上呈现界面,使得用户能够使用计算机选择、定义或修改方案的一个或多个用户定义的分析参数,以用于在分析仪上提取、扩增和检测核酸分析物;
(b)接收由用户输入到界面中的用户定义的分析参数;
(c)由所接收的用户定义的分析参数与一个或多个系统定义的分析参数的组合来汇编方案;
(d)将所述方案存储为将由分析仪执行的一系列计算机可执行指令,其中方案的用户定义的分析参数和系统定义的分析参数定义由分析仪执行以进行核酸分析法的步骤;和
(e)用分析仪执行方案的计算机可执行指令以进行核酸分析法。
167.根据实施例166所述的方法,其中步骤(e)是作为另一种核酸分析法执行,其是根据仅基于系统定义的分析参数的方案在分析仪上进行。
168.根据实施例166至167中任一项所述的方法,其中所述计算机是个人计算机。
169.根据实施例168所述的方法,其中所述计算机未连接到分析仪。
170.根据实施例168或169所述的方法,其中步骤(d)包含从个人计算机导出方案以及在分析仪上安装方案。
171.根据实施例166至170中任一项所述的方法,其中界面包含在计算机上显示的一个或一系列屏幕。
172.根据实施例166至171中任一项所述的方法,其中用户定义的分析参数包含由用户通过界面选择的默认热分布。
173.根据实施例166至171中任一项所述的方法,其中用户定义的分析参数包含用于进行热循环反应的热分布的一个或多个参数,其中所述热分布的一个或多个参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定在进行核酸分析法时分析仪用于使反应混合物暴露的热条件,所述热分布的一个或多个参数包括以下中的一个或多个:热循环反应的每个温度步骤的温度、每个温度步骤的持续时间和热循环反应的温度循环的数目。
174.根据实施例173所述的方法,其中热循环反应的每个循环包含至少两个离散的温度步骤。
175.根据实施例166至174中任一项所述的方法,其中用户定义的分析参数包含分析物提取参数,所述分析物提取参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令将由分析仪执行以进行用于从样品提取核酸分析物的方法。
176.根据实施例175所述的方法,其中步骤(e)包含用分析仪执行分析物提取参数的计算机可执行指令,以进行用于从样品提取核酸分析物(如果样品中存在)的方法。
177.根据实施例166至178中任一项所述的方法,其中用户定义的分析参数包含目标参数,所述目标参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定将用于检测核酸分析物的分析仪的多通道信号检测器的一个或多个通道。
178.根据实施例177所述的方法,其中步骤(e)包含执行目标参数的计算机可执行指令以使用指定通道确定存在或不存在核酸分析物。
179.根据实施例166至178中任一项所述的方法,其中用户定义的分析参数进一步包含数据分析参数,其中数据分析参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令将由数据分析计算机执行以用于分析在步骤(e)期间由分析仪收集的数据。
180.根据实施例179所述的方法,其中所述方法进一步包含分析仪在步骤(e)期间收集分析法结果数据的步骤,且其中所述方法进一步包含基于数据分析参数分析在步骤(e)期间收集的数据。
181.根据实施例179或180所述的方法,其中数据分析参数包含曲线校正参数,其中曲线校正参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定将由数据分析计算机对在步骤(e)期间收集的数据进行的一个或多个修改。
182.根据实施例181所述的方法,其中所述曲线校正参数包含以下中的一个或多个:分析开始循环,其定义数据中的一个循环,在所述循环之前的任何所收集的数据都被舍弃;基线校正,其可以选择以从数据减去背景信号;基线校正斜率限制,其定义一个曲线斜率,在高于所述曲线斜率时将不应用基线校正;和串扰校正参数,其用于抑制通道间信号串扰。
183.根据实施例182所述的方法,其中所述方法进一步包含根据以下中的一个或多个来修改所收集的分析法结果数据的数据分析计算机:分析开始循环、基线校正、基线校正斜率限制和串扰校正参数。
184.根据实施例166至183中任一项所述的方法,其中所述数据分析参数包含一个或多个数据评估阳性准则。
185.根据实施例184所述的方法,其中所述方法进一步包含以下步骤:数据分析计算机基于数据评估阳性准则来确定在步骤(e)期间进行的核酸分析法的阳性或阴性结果。
186.根据实施例184或185所述的方法,其中一个或多个数据评估阳性准则包含以下中的一个或多个:信号阈值,在高于所述信号阈值时指示存在核酸分析物;阈值处的最小斜率,其定义与用于确定阳性结果的信号阈值相交的曲线的最小斜率;和最大阈值循环参数,其定义在达到用于确定阳性结果的信号阈值之前的最大循环数。
187.根据实施例166至186中任一项所述的方法,其中数据分析参数进一步包含有效性准则参数,且其中所述方法进一步包含以下步骤:数据分析计算机基于有效性准则参数来确定由分析仪的信号检测器在步骤(e)期间测量的信号是否在预期范围内。
188.根据实施例166至187中任一项所述的方法,其进一步包含以下步骤:呈现界面以使得用户能够指定分析仪内的一个位置,以用于获取用于扩增和检测核酸分析物的一种或多种试剂。
189.根据实施例166至188中任一项所述的方法,其进一步包含以下步骤:
计算核酸分析法的结果;
接收由用户输入到界面中的被修改的用户定义的分析参数;
由被修改的用户定义的输入与一个或多个系统定义的分析参数的组合来汇编被修改的方案;
将被修改的方案存储为将由分析仪执行的一系列计算机可执行指令;
用分析仪执行被修改的方案的计算机可执行指令以进行被修改的核酸分析法;和
计算被修改的核酸分析法的结果。
190.根据实施例166至189中任一项所述的方法,其中步骤(d)包含在接收到来自用户的锁定命令时锁定方案以防止进一步修改被锁定的方案。
191.一种自动分析仪,其包含被调适成/被配置成用于进行根据实施例166至190中任一项所述的方法的步骤的处理器。
192.一种计算机程序产品,其包含指令,所述指令在由计算机执行时引起计算机进行根据实施例166至190中任一项所述的方法。
193.一种计算机可读介质,其包含指令,所述指令在当由计算机执行时引起计算机进行根据实施例166至190中任一项所述的方法。
194.一种计算机可读介质,其包含存储器,所述存储器存储一个或多个用户定义的分析参数,所述一个或多个用户定义的分析参数在由根据实施例1至32或33至66中任一项所述的系统或根据实施例191所述的分析仪接收且汇编成用于在分析仪上提取、扩增和检测核酸分析物的方案时,使计算机能够进行根据实施例166至190中任一项所述的方法。
195.一种计算机程序产品,其包含一个或多个用户定义的分析参数,所述一个或多个用户定义的分析参数在由根据实施例1至32或33至66中任一项所述的系统或根据实施例191所述的分析仪接收且汇编成用于在分析仪上提取、扩增和检测核酸分析物的方案时,使计算机能够进行根据实施例166至190中任一项所述的方法。
尽管已经详细地说明和描述本公开的各种实施例,但所属领域的技术人员将容易显而易见,可以在不脱离本公开或所附实施例的范围的情况下进行各种修改。
Claims (62)
1.一种系统,其使得用户能够指定用于处理怀疑含有目标分析物的样品的分析方案的用户定义的分析参数,其中所述分析方案包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令引起计算机控制的自动分析仪根据所述分析方案执行分析法,且其中所述用户定义的分析参数包含一部分所述计算机可执行指令,所述系统包含:
第一图形用户界面,其被配置成使所述用户能够定义分析物提取参数,其中所述分析物提取参数包含一个或多个计算机可执行指令,所述计算机可执行指令由所述分析仪执行以执行提取方法,以从所述样品提取所述目标分析物;
第二图形用户界面,其被配置成使所述用户能够定义目标参数,其中所述目标参数包含一个或多个计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定将用于检测所述目标分析物的所述分析仪的多通道信号检测器的一个或多个通道;和
第三图形用户界面,其被配置成使所述用户能够定义热分布的一个或多个热参数,其中所述热分布的一个或多个热参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定所述分析仪用于使反应混合物暴露以扩增所述目标分析物的热条件。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述分析方案的用户定义的分析参数是使用位于控制所述分析仪的第二计算机的远端的第一计算机定义。
3.根据权利要求1或2所述的系统,其中所述第一图形用户界面进一步被配置成使所述用户能够指定所述分析方案的名称。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统,其中所述第三图形用户界面进一步被配置成使所述用户能够指定所述热分布的分析物类型,其中所述分析物类型包含DNA和RNA/DNA中的一种。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统,其中所述提取方法包括计算机可执行指令,所述计算机可执行指令定义将由所述分析仪与所述样品组合在一起的试剂的类型和量。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统,其中所述提取方法进一步包括定义样品抽吸高度的计算机可执行指令。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统,其中所述提取方法包含目标捕捉程序。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统,其中所述第一图形用户界面被配置成使所述用户能够从两个或更多个预先定义的分析物提取参数选择分析物提取参数。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的系统,其中所述多通道信号检测器被配置成检测与所述目标分析物的扩增相关联的信号。
10.根据权利要求9所述的系统,其中所述信号是具有独特波长或波长范围的荧光信号。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的系统,其中所述第二图形用户界面被配置成在视觉上呈现多个通道,所述多个通道各自能够由用户单独地选择。
12.根据权利要求11所述的系统,其中所述第二图形用户界面进一步被配置成在视觉上呈现输入区域,所述用户能够在所述输入区域中输入与每个所选择的通道相关联的分析物名称。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的系统,其中所述一个或多个热参数包括以下中的一个或多个:热循环反应的每个温度步骤的温度、每个温度步骤的持续时间和所述热循环反应的温度循环的数目。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的系统,其中所述第三图形用户界面被配置成呈现相对于沿第二轴线的时间的沿第一轴线的温度曲线,其中所述曲线分成各阶段且每个阶段包含一个或多个恒定温度的步骤,且其中所述第三图形用户界面被配置成呈现交互式输入元件,所述交互式输入元件使所述用户能够定义或修改每个步骤的温度和持续时间以及至少一个阶段的循环数。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的系统,其进一步包含方案导出图形用户界面,所述方案导出图形用户界面被配置成使所述用户能够定义用于将所述分析方案导出至存储介质或所述分析仪的控制器的计算机可执行指令。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的系统,其进一步包含至少一个数据分析参数图形用户界面,所述数据分析参数图形用户界面被配置成使所述用户能够输入一个或多个数据分析参数,其中所述数据分析参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令将由数据分析计算机执行以用于分析在根据所述分析方案执行所述分析法时由所述分析仪收集的数据。
17.根据权利要求16所述的系统,其中所述数据分析计算机和用于指定所述用户定义的分析参数的计算机是同一台计算机。
18.根据权利要求16或17所述的系统,其中所述至少一个数据分析参数图形用户界面包含曲线校正参数图形用户界面,其被配置成使所述用户能够输入一个或多个曲线校正参数,其中所述曲线校正参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定所述数据分析计算机将对数据进行的一个或多个修改,所述数据是在根据所述分析方案执行所述分析法时由所述分析仪收集的。
19.根据权利要求18所述的系统,其中所述一个或多个曲线校正参数被定义成用于分析所述多通道信号检测器的一个或多个通道中的每一个的数据且包含以下中的一个或多个:分析开始循环,其定义所述数据中的一个循环,在所述循环之前的任何所收集的数据都被舍弃;基线校正,其能够选择以从所述数据减去背景信号;基线校正斜率限制,其定义一个曲线斜率,在高于所述曲线斜率时将不应用基线校正;和串扰校正参数,其用于抑制通道间信号串扰。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的系统,其中所述至少一个数据分析参数图形用户界面包含阳性准则参数图形用户界面,所述阳性准则参数图形用户界面被配置成使所述用户能够输入一个或多个数据评估阳性准则,其中所述数据评估阳性准则包含指定一个或多个准则的计算机可执行指令,所述一个或多个准则将由所述数据分析计算机应用以确定在根据所述分析方案执行所述分析法时由所述分析仪收集的所述数据的阳性或阴性结果。
21.根据权利要求20所述的系统,其中所述一个或多个数据评估阳性准则被定义成用于评估所述多通道信号检测器的一个或多个通道中的每一个的数据且包含以下中的一个或多个:信号阈值,在高于所述信号阈值时指示存在所述目标分析物;阈值处的最小斜率,其定义与用于确定阳性结果的所述信号阈值相交的曲线的最小斜率;和最大阈值循环参数,其定义在达到用于确定阳性结果的所述信号阈值之前的最大循环数。
22.根据权利要求21所述的系统,其进一步包含数据分析图形用户界面,其被配置成使所述用户能够选择所述多通道信号检测器的一个或多个通道,其中将呈现所述一个或多个通道的在根据所述分析方案执行所述分析法时由所述分析仪收集的数据,以显示呈表格和图形形式中的至少一种的所述一个或多个所选择的通道的数据分析结果以及来自由所述用户使用所述阳性准则参数图形用户界面定义的所述数据评估阳性准则的一个或多个准则,以使所述用户能够修改一个或多个所述数据评估阳性准则以及显示呈表格和图形形式中的至少一种的被修改的数据分析结果。
23.根据权利要求22所述的系统,其中指定所述分析方案的用户定义的分析参数且使用位于控制所述分析仪的第二计算机的远端的第一计算机提供所述数据分析图形用户界面。
24.根据权利要求16至23中任一项所述的系统,其中所述至少一个数据分析参数图形用户界面包含通道有效性准则参数图形用户界面,所述通道有效性准则参数图形用户界面被配置成使所述用户能够输入一个或多个通道有效性准则参数,其中所述通道有效性准则参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定所述数据分析计算机的值以确定由所述多通道信号检测器测量的信号是否在预期范围内。
25.根据权利要求24所述的系统,其中所述多通道信号检测器包含荧光计并且所述一个或多个通道有效性准则参数被定义成用于评估所述多通道信号检测器的一个或多个通道中的每一个的数据且包含以下中的一个或多个:最大背景荧光、最小背景荧光和最小阈值循环参数,所述最小阈值循环参数定义在达到用于确定阳性结果的所述信号阈值之前的最小循环数。
26.根据权利要求16至25中任一项所述的系统,其中所述至少一个数据分析参数图形用户界面包含样品有效性准则参数图形用户界面,所述样品有效性准则参数图形用户界面被配置成使所述用户能够输入一个或多个通道有效性准则参数,其中所述样品有效性准则包含指定一个或多个准则的计算机可执行指令,所述一个或多个准则将由所述数据分析计算机应用以评估在根据所述分析方案执行所述分析法时由所述分析仪收集的数据的有效性。
27.根据权利要求26所述的系统,其中所述通道有效性准则参数指定(i)所述用户是否使用所述多通道信号检测器的通道中的内部对照,(ii)如果所述用户使用内部对照,那么是否需要阳性内部对照以指示有效测试或是否存在任何阳性通道指示有效测试,和(iii)如果所述用户不使用内部对照,那么是否存在任何阳性通道指示阳性测试。
28.根据权利要求1至27中任一项所述的系统,其进一步包含试剂图形用户界面,所述试剂图形用户界面使所述用户能够定义计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定所述分析仪内的一个位置以用于在根据所述分析方案执行所述分析法时,获取用于扩增和检测所述目标分析物的一种或多种试剂。
29.根据权利要求28所述的系统,其中所述分析方案的用户定义的分析参数是使用位于第二计算机的远端的第一计算机定义,其中在所述第二计算机上提供所述试剂图形用户界面。
30.根据权利要求29所述的系统,其中所述第二计算机是所述分析仪的计算机。
31.根据权利要求1至30中任一项所述的系统,其中所述分析方案包含所述用户定义的分析参数与一个或多个系统定义的分析参数的组合。
32.根据权利要求31所述的系统,其中将一个或多个所述系统定义的分析参数预先编程到所述分析仪中且任选地,将所述系统定义的分析参数存储在方案库中。
33.一种用于在自动分析仪上进行核酸分析法的方法,所述方法包含以下步骤:
(a)在计算机上呈现界面,使得用户能够使用所述计算机选择、定义或修改方案的一个或多个用户定义的分析参数,以用于在所述分析仪上提取、扩增和检测核酸分析物;
(b)接收由所述用户输入到所述界面中的用户定义的分析参数;
(c)由所接收的用户定义的分析参数与一个或多个系统定义的分析参数的组合来汇编所述方案;
(d)将所述方案存储为将由所述分析仪执行的一系列计算机可执行指令,其中所述方案的所述用户定义的分析参数和所述系统定义的分析参数定义由所述分析仪执行以进行所述核酸分析法的步骤;和
(e)用所述分析仪执行所述方案的所述计算机可执行指令以进行所述核酸分析法。
34.根据权利要求33所述的方法,其中步骤(e)是作为另一种核酸分析法执行,其是根据仅基于系统定义的分析参数的方案在所述分析仪上进行。
35.根据权利要求33至34中任一项所述的方法,其中所述计算机是个人计算机。
36.根据权利要求35所述的方法,其中所述计算机未连接到所述分析仪。
37.根据权利要求35或36所述的方法,其中步骤(d)包含从所述个人计算机导出所述方案以及在所述分析仪上安装所述方案。
38.根据权利要求33至37中任一项所述的方法,其中所述界面包含在所述计算机上显示的一个或一系列屏幕。
39.根据权利要求33至38中任一项所述的方法,其中所述用户定义的分析参数包含由所述用户通过所述界面选择的默认热分布。
40.根据权利要求33至38中任一项所述的方法,其中所述用户定义的分析参数包含用于进行热循环反应的热分布的一个或多个参数,其中所述热分布的一个或多个参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定在进行所述核酸分析法时由所述分析仪用于使反应混合物暴露的热条件,所述热分布的一个或多个参数包括以下中的一个或多个:所述热循环反应的每个温度步骤的温度、每个温度步骤的持续时间和所述热循环反应的温度循环的数目。
41.根据权利要求40所述的方法,其中所述热循环反应的每个循环包含至少两个离散的温度步骤。
42.根据权利要求33至41中任一项所述的方法,其中所述用户定义的分析参数包含分析物提取参数,所述分析物提取参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令将由所述分析仪执行以用于进行用于从样品提取所述核酸分析物的方法。
43.根据权利要求42所述的方法,其中步骤(e)包含用所述分析仪执行所述分析物提取参数的所述计算机可执行指令,以进行用于在所述样品中存在所述核酸分析物的情况下从所述样品提取所述核酸分析物的所述方法。
44.根据权利要求33至43中任一项所述的方法,其中所述用户定义的分析参数包含目标参数,所述目标参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定将用于检测所述核酸分析物的所述分析仪的多通道信号检测器的一个或多个通道。
45.根据权利要求44所述的方法,其中步骤(e)包含执行所述目标参数的计算机可执行指令以使用指定的通道确定存在或不存在所述核酸分析物。
46.根据权利要求33至45中任一项所述的方法,其中所述用户定义的分析参数进一步包含数据分析参数,其中所述数据分析参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令将由数据分析计算机执行以用于分析由所述分析仪在步骤(e)期间收集的数据。
47.根据权利要求46所述的方法,其中所述方法进一步包含所述分析仪在步骤(e)期间收集分析法结果数据的步骤,且其中所述方法进一步包含基于所述数据分析参数分析在步骤(e)期间收集的数据。
48.根据权利要求46或47所述的方法,其中所述数据分析参数包含曲线校正参数,其中所述曲线校正参数包含计算机可执行指令,所述计算机可执行指令指定将由所述数据分析计算机对在步骤(e)期间收集的数据进行的一个或多个修改。
49.根据权利要求48所述的方法,其中所述曲线校正参数包含以下中的一个或多个:分析开始循环,其定义所述数据中的一个循环,在所述循环之前的任何所收集的数据都被舍弃;基线校正,其能够选择以从所述数据减去背景信号;基线校正斜率限制,其定义一个曲线斜率,在高于所述曲线斜率时将不应用基线校正;和串扰校正参数,其用于抑制通道间信号串扰。
50.根据权利要求49所述的方法,其中所述方法进一步包含根据以下中的一个或多个来修改所收集的分析法结果数据的所述数据分析计算机:所述分析开始循环、所述基线校正、所述基线校正斜率限制和所述串扰校正参数。
51.根据权利要求33至50中任一项所述的方法,其中所述数据分析参数包含一个或多个数据评估阳性准则。
52.根据权利要求51所述的方法,其中所述方法进一步包含以下步骤:所述数据分析计算机基于所述数据评估阳性准则来确定在步骤(e)期间进行的所述核酸分析法的阳性或阴性结果。
53.根据权利要求51或52所述的方法,其中所述一个或多个数据评估阳性准则包含以下中的一个或多个:信号阈值,在高于所述信号阈值时指示存在所述核酸分析物;阈值处的最小斜率,其定义与用于确定阳性结果的所述信号阈值相交的曲线的最小斜率;和最大阈值循环参数,其定义在达到用于确定阳性结果的所述信号阈值之前的最大循环数。
54.根据权利要求33至53中任一项所述的方法,其中所述数据分析参数进一步包含有效性准则参数,且其中所述方法进一步包含以下步骤:所述数据分析计算机基于所述有效性准则参数来确定由所述分析仪的信号检测器在步骤(e)期间测量的信号是否在预期范围内。
55.根据权利要求33至54中任一项所述的方法,其进一步包含以下步骤:呈现界面以使得用户能够指定所述分析仪内的一个位置,以用于获取用于扩增和检测所述核酸分析物的一种或多种试剂。
56.根据权利要求33至55中任一项所述的方法,其进一步包含以下步骤:
计算所述核酸分析法的结果;
接收由所述用户输入到所述界面中的被修改的用户定义的分析参数;
由被修改的用户定义的输入与一个或多个系统定义的分析参数的组合来汇编被修改的方案;
将所述被修改的方案存储为将由所述分析仪执行的一系列计算机可执行指令;
用所述分析仪执行所述被修改的方案的所述计算机可执行指令以进行被修改的核酸分析法;和
计算所述被修改的核酸分析法的结果。
57.根据权利要求33至56中任一项所述的方法,其中步骤(d)包含在接收到来自所述用户的锁定命令时锁定所述方案以防止进一步修改被锁定的方案。
58.一种自动分析仪,其包含被调适成/被配置成用于进行根据权利要求33至57中任一项所述的方法的步骤的处理器。
59.一种计算机程序产品,其包含指令,所述指令在所述程序由计算机执行时引起所述计算机进行根据权利要求33至57中任一项所述的方法。
60.一种计算机可读介质,其包含指令,所述指令在由计算机执行时引起所述计算机进行根据权利要求33至57中任一项所述的方法。
61.一种计算机可读介质,其包含存储器,所述存储器存储一个或多个用户定义的分析参数,所述一个或多个用户定义的分析参数在由根据权利要求1至32中任一项所述的系统或根据权利要求58所述的分析仪接收且汇编成用于在所述分析仪上提取、扩增和检测核酸分析物的方案时,使所述计算机能够进行根据权利要求33至57中任一项所述的方法。
62.一种计算机程序产品,其包含一个或多个用户定义的分析参数,所述一个或多个用户定义的分析参数在由根据权利要求1至32中任一项所述的系统或根据权利要求58所述的分析仪接收且汇编成用于在所述分析仪上提取、扩增和检测核酸分析物的方案时,使所述计算机能够进行根据权利要求33至57中任一项所述的方法。
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