CN111954919B - 样品处理系统、质谱仪及相关的方法 - Google Patents

样品处理系统、质谱仪及相关的方法 Download PDF

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Abstract

本发明关于一种载玻片分析系统，所述载玻片分析系统具有一个具有三个传感器的夹具，所述夹具用于控制一载玻片夹持的顺序；以及至少一个可旋转的圆盘传送带，所述圆盘传送带具有一载玻片接收通道。所述系统还包括：一机器人，具有一机械臂，所述机械臂将一载玻片夹具保持在所述壳体内，所述载玻片夹具与所述可旋转的圆盘传送带连通。所述系统还包括：一装载锁定腔室及一门，所述门密封地耦合到所述第二端部；以及一采集真空腔室，具有一XY平台；以及一载玻片保持件，具有一真空密封接口。

Description

样品处理系统、质谱仪及相关的方法
相关申请
本申请主张于2018年2月13日提交的美国临时专利申请序号62/629,746以及于2018年3月28日提交的美国临时专利申请序号62/648,973的权益及优先权，其内容通过引用结合于本文中，如同在此全文引用一样。
技术领域
本发明涉及多种样品处理系统以及特别是适合用于经由质谱仪分析的样品。
背景技术
质谱仪是将样品电离，然后确定所形成的离子集合的质荷比的装置。飞行时间质谱仪(TOFMS)是一种著名的质谱仪，在这种质谱仪中，离子的质荷比取决于在电场作用(脉冲及/或静态)下，一离子从所述离子源传输到一检测器所需的时间。TOFMS中的光谱质量反映了离子束加速进入一无场漂移区(field free drift region)之前的所述离子束的初始条件。具体地，导致相同质量的离子具有不同的动能及/或从空间中的不同位点加速的任何因素都将导致一光谱分辨率下降，从而导致一质量准确度下降。
基质辅助激光解吸电离(MALDI)是一种制备用于质谱分析的气相生物分子离子的方法。MALDI-TOF延迟萃取技术(DE)的发展使得基于MALDI仪器的高分辨率分析成为常规。在DE-MALDI中，在激光触发电离事件及加速脉冲应用于TOF源区之间增加了一个短延迟。快离子(即高能离子)比慢离子走得更远，从而将电离时的能量分布转化为加速时的一空间分布(在提取脉冲应用之前的电离区域)。
参见美国专利第5625184号、第5627369号及第5760393号。另请参见Wiley等人的《提高分辨率的飞行时间质谱仪》，科学仪器评论期刊，第26卷，第12期，第1150至1157页(2004年)；M.L.Vestal的《现代MALDI飞行时间质谱法》，《质谱学期刊》，第44卷，第3期，第303至317页(2009年)；Vestal等人的《基质辅助激光解析电离飞行时间的分辨率及质量准确度》，《美国质谱学会杂志》，第9卷，第9期，第892至911页(1998年)；以及Vestal等人的《蛋白质组学的高性能MALDI-TOF质谱法》，国际质谱杂志，第268卷，第2期，第83至92页(2007年)。这些文件的内容在此以引用的方式并入本文件，如同在本文中完整地叙述一样。
发明内容
本发明的实施例涉及多种用于样品分析的仪器的样品处理系统。
本发明的实施例涉及多种针对具有样品处理系统的质谱仪系统，所述样品处理系统包括一3D机器人组件及与一真空腔室流体连通的一装载锁定腔室。
本发明的实施例涉及一载玻片处理组件。所述组件包括一载玻片夹具，所述夹具包括：第一夹持臂及第二夹持臂，所述第一夹持臂及所述第二夹持臂平行且并排，并且可枢转地由一横向延伸的轴保持，所述轴邻近所述载玻片夹具的一上夹钳及一下夹钳，所述第一夹持臂耦接到所述载玻片夹具的所述上夹钳，以及所述第二夹持臂耦接到所述载玻片夹具的所述下夹钳。
所述组件还可包括一夹具马达，所述夹具马达耦接到所述第一夹持臂及所述第二夹持臂。
所述组件还可包括一原位传感器、一夹持传感器及一载玻片存在传感器，所述原位传感器、所述夹持传感器、所述载玻片存在传感器中的每一个耦接到所述第一夹持臂及所述第二夹持臂中的至少一个。所述组件还可包括：一控制电路，与所述夹具马达及所述原位传感器、所述夹持传感器、所述载玻片存在传感器通信。所述控制电路可接收来自所述原位传感器、所述夹持传感器及所述载玻片存在传感器的传感信息以识别所述上夹钳及所述下夹钳的一打开或关闭状态，以及如果所述上夹钳及所述下夹钳处于所述关闭状态，识别一载玻片是否存在。
所述第一夹持臂与所述第二夹持臂相邻但位于所述第二夹持臂上方的一高度处。
所述原位传感器及所述夹持传感器可在与所述第一夹持臂的一端部耦接的一印刷电路板上彼此对齐。
所述第二夹持臂的一端耦接到所述载玻片存在传感器。所述载玻片存在传感器通过所述印刷电路板而保持，所述印刷电路板与所述原位传感器及所述夹持传感器相邻但间隔开。
本发明的其他实施例涉及多种载玻片样品处理及/或分析系统。所述多种系统包括：一壳体，包括具有一载玻片端口的一前壁；以及一输入/输出模块，包括至少一个可旋转的圆盘传送带，所述圆盘传送带包括一载玻片接收通道。所述圆盘传送带在第一位置及第二位置之间旋转。所述第一位置是一载玻片进入位置，所述载玻片进入位置使所述载玻片接收通道的一开口端向外定位，并与所述载玻片端口对准以能够滑动地接收一载玻片。所述第二位置将所述载玻片通道的所述开口端面向所述壳体。所述多种系统还包括：一机器人，具有一机械臂，所述机械臂将一载玻片夹具保持在所述壳体内，所述载玻片夹具与所述可旋转的圆盘传送带连通。所述机械臂可以在所述壳体内以三维的方式移动。所述多种系统还包括：一装载锁定腔室，具有纵向相对的一第一端部及一第二端部、一贯穿通道及一门，所述门密封地耦合到所述第二端部。所述多种系统还包括：一采集真空腔室，具有一XY平台；以及一载玻片保持件，具有一真空密封接口，所述真空密封接口可延伸到所述装载锁定腔室以密封所述装载锁定腔室的所述第一端部，并且在所述装载锁定腔室的所述门关闭之后，与从所述机器人的所述载玻片夹具转移到所述载玻片保持件的一载玻片一起缩回到采集真空腔室中。
所述圆盘传送带可配置成具有单个所述载玻片接收通道，所述载玻片接收通道的一长度延伸可超过横跨所述圆盘传送带的一中心的一直径的一主要部分。
所述载玻片通道的所述开口端可具有一边缘，所述边缘相对于所述圆盘传送带的一外直径而向内凹陷。
所述载玻片夹具可具有：第一夹持臂及第二夹持臂，所述第一夹持臂及所述第二夹持臂平行且并排，并且可枢转地由邻近所述载玻片夹具的一上夹钳及一下夹钳的一横向延伸轴固定。所述第一夹持臂可耦接到所述载玻片夹具的所述上夹钳，以及所述第二夹持臂可耦接到所述载玻片夹具的所述下夹钳。
所述上夹钳可具有一槽口，所述槽口与一对准构件协作，从而用于校准机器人在单元壳体中的运动，以精确地往返于限定的操作位置。
所述系统还可包括：一夹具马达，耦接到所述第一夹持臂及所述第二夹持臂以及一原位传感器、一夹持传感器及一载玻片存在传感器。所述原位传感器、所述夹持传感器、所述载玻片存在传感器中的每一个耦接到所述第一夹持臂及所述第二夹持臂中的至少一个。所述系统还可包括：一控制电路，与所述夹具马达及所述原位传感器、所述夹持传感器、所述载玻片存在传感器通信。所述控制电路可接收来自所述原位传感器、所述夹持传感器及所述载玻片存在传感器的传感信息以识别所述上夹钳及所述下夹钳的一打开或关闭状态，以及如果所述上夹钳及所述下夹钳处于所述关闭状态，识别一载玻片是否存在。
所述第一夹持臂与所述第二夹持臂相邻但位于所述第二夹持臂上方的一高度处。所述原位传感器及所述夹持传感器可在与所述第一夹持臂的一端部耦接的一印刷电路板上彼此对齐。
所述第二夹持臂的一端可耦接到所述载玻片存在传感器。所述载玻片存在传感器可通过所述印刷电路板而固定，所述印刷电路板与所述原位传感器及所述夹持传感器相邻但间隔开。
所述印刷电路板可附接到所述机器人的所述机械臂的一可枢转的臂段。
所述系统还可具有：一第一真空泵及一第二真空泵，所述第一真空泵连接到所述采集真空腔室，以及所述第二真空泵连接到所述装载锁定腔室。所述第一真空泵位于所述壳体中的所述第二真空泵上方。
所述系统还可包括：一可拆卸的嵌框面板，所述可拆卸的嵌框面板提供所述载玻片端口。所述嵌框面板由一斜面支架固定，所述斜面支架具有一个开放的窗口，所述窗口耦接到位于所述壳体内的一上支架构件，并且所述上支架构件从与所述嵌框面板相邻的一位置以5至45度的一角度向内倾斜到所述嵌框面板的一上部区段。
所述嵌框面板的一宽度介于4至6英吋之间以及一高度介于6至10英吋之间。
所述壳体是一桌上型壳体，所述桌上型壳体的一宽度、一长度、一高度为约：0.7米×0.7米×1.1米。
所述壳体可包括一内部样品储存空间，所述内部样品储存空间的一宽度、一长度、一高度的尺寸为约：0.25米×0.3米×0.3米。
所述可移除的嵌框面板可附接到一内部嵌框支架板，所述内部嵌框支架板具有用于保持一照相机的一上支架构件。所述上支架构件以介于5至45度之间的一角度从邻近所述嵌框面板的一区段向内延伸到所述嵌框面板的一上部区段。当所述圆盘传送带位于所述第二位置时，所述照相机具有至少覆盖所述载玻片的一端部的一视野。
所述输入/输出模块可具有一驱动马达，所述驱动马达耦接至位于所述圆盘传送带下方的一驱动轴，所述驱动轴在所述第一位置及所述第二位置之间旋转所述圆盘传送带。当所述可拆卸的嵌框面板从所述壳体卸下以露出一检修窗时，可以将所述圆盘传送带从所述壳体的所述检修窗中取出以进行清洁。
所述系统还可包括：多个间隔开的进气口及多个间隔开的出气口，所述多个进气口与多个进气风扇流体连通，所述多个进气风扇在所述壳体的一背面具有多个过滤器，以及所述多个出气口与位于所述壳体的一顶部的多个出气风扇流体连通。所述多个进气风扇及所述多个出气风扇协作以在所述壳体内部提供一正压，并且被动及/或风扇驱动的气流中的至少一种从所述壳体中流出，以防止污染物进入所述壳体。
所述原位传感器及所述夹持传感器可经由所述第一臂的一第一端的一位置而分别触发。所述载玻片存在传感器可经由所述第二臂的一第一端的一位置而触发。
所述系统还可包括一激光冷却剂路径，所述激光冷却剂路径从所述壳体的一前面的一入口(在一激光器及/或激光散热器上)延伸到所述壳体的顶部的一出口。
所述机器人可具有安装在所述壳体的一地板上的一基座。所述输入/输出模块可具有安装在所述壳体的所述地板上的一基座，所述输入/输出模块的所述基座与所述机器人的所述基座相邻，并且比所述机器人的所述基座更靠近所述壳体的所述前面。
所述端口在一横向尺寸上可以是长方形的，并且具有横向相对的弓形端。
所述装载锁定腔室的所述贯穿通道可具有一横向宽度及一体积，所述横向宽度大于一高度，以及所述体积介于1立方厘米及100立方厘米之间。
本发明的实施例涉及多种操作一载玻片夹具组件的方法。所述方法可包括：提供具有第一相邻臂及第二相邻臂的一载玻片夹具组件，所述第一相邻臂附接到一下夹钳以及所述第二相邻臂附接到一配合的上夹钳；以及利用电子方式引导所述上夹钳及所述下夹钳的一关闭及打开，由此一第一原位传感器、一第二夹持传感器及一第三载玻片存在传感器中的一个或多个的一状态与所述上夹钳及所述下夹钳的位置相关。
引导所述上夹钳及所述下夹钳的一关闭及打开选择性地响应于来自一第一原位传感器、一第二夹持传感器及一第三载玻片存在传感器中的一个或多个的一信号输入。
所述原位传感器及所述第二夹持传感器可经由所述第一臂的一第一端的一位置而分别触发。所述第三载玻片存在传感器可经由所述第二臂的一第一端的一位置而触发。
所述第一臂可以是一上臂，所述上臂在所述第二臂上方并且附接到所述下夹钳。所述第一臂及所述第二臂通过邻近所述上夹钳及所述下夹钳的一横向延伸轴而附接在一起。所述方法可包括：仅当在所述上夹钳及所述下夹钳之间存在一载玻片时，将所述下轴旋转到一水平方向，然后触发所述第三载玻片存在传感器，从而识别一载玻片存在的状态。
当所述上夹钳及所述下夹钳关闭时，所述第一臂的所述第一端可以向上移动以触发所述第二夹持传感器，从而用于在所述电子引导步骤中报告一关闭状态。
本发明的其他实施例涉及多种处理一样品以用于分析的方法。所述方法包括：提供具有一质谱仪的一壳体、具有相对的第一端部及第二端部的一装载锁定腔室，以及一采集真空腔室。所述装载锁定腔室的所述第一端部是在所述采集真空腔室中或附近，以及所述第二端部与所述第一端部间隔开并且具有一密封附接门。所述多种方法还包括：在所述采集真空腔室外部的所述壳体内提供一正压；通过位于所述壳体的一前面处的一端口以在一载玻片接收通道中接收用于分析的一载玻片；旋转所述圆盘传送带；利用由一机器人的一臂保持的一载玻片夹具来夹住所述载玻片的一端部；在所述壳体中将所述载玻片以三维的方式从所述圆盘传送带移动到所述装载锁定腔室或一储存架；将一XY平台的一载玻片保持件从所述真空腔室插入所述装载锁定腔室，同时所述门密封地关闭所述装载锁定腔室的所述第二端部；当所述载玻片保持件与所述装载锁定腔室的所述第一端部的一密封接口接合时，自动地从所述真空腔室密封所述装载锁定腔室的所述第一端部；使所述装载锁定腔室与大气通风；打开所述门；将来自所述载玻片夹具的所述载玻片从所述装载锁定腔室的所述第二端插入到所述装载锁定腔室，从而将所述载玻片转移到所述装载锁定腔室内的所述载玻片保持件；关闭所述门以密封所述装载锁定腔室；将所述装载锁定腔室排气至一真空压力；以及当所述门关闭以及所述装载锁定腔室处于真空状态时，将带有所述载玻片的所述载玻片保持件缩回到所述真空腔室中。
所述方法还可包括：分析在所述载玻片中或载玻片上的一样品。通过分析介于约2000至约20000道尔顿的一质量范围来分析所述样品以用于识别一种或多种微生物。
提供所述正压可以建立一被动气流路径，所述被动气流路径包括从所述壳体的一顶部出来的一路径(选择性地带有主动进气/排气风扇驱动装置)。
所述方法还可包括：产生一激光冷却剂空气流动路径，所述激光冷却剂空气流动路径从所述壳体的一前面经过一激光器的一散热器，然后向上并从所述壳体的所述顶部流出。
所述方法可包括：从所述壳体的一前壁卸下一可拆卸的嵌框板，所述可拆卸的嵌框板将所述端口保持在所述壳体的前面，然后通过所述壳体的所述前面移除所述圆盘传送带。
本发明的实施例涉及具有机载样品处理系统的延迟提取(DE)基质辅助的激光解吸电离(MALDI)飞行时间质谱仪(TOF MS)。所述飞行管可具有介于0.4米及约1米之间的一长度。然而，选择性地可使用较长或较短的长度。
可通过分析介于约2000至约20000道尔顿之间的一质量范围来对所述样品进行分析以识别存在的一种或多种微生物。
可通过分析介于约2000至约20000道尔顿之间的一质量范围来对所述样品进行分析以识别存在的一种或多种不同的细菌及/或真菌。
所述方法可包括：基于所述信号来识别所述样品中的一微生物或蛋白质。
本领域的普通技术人员将从阅读附图及随后的示例性实施例的详细描述中理解本发明的其他特征、优点及细节，这种描述仅是对本发明的说明。
应当注意，尽管未针对一个实施例来描述本发明的各个方面，但是可以将一个实施例结合到另一个实施例中。即，可以以任何方式及/或组合来组合所有实施例及/或任何实施例的特征。申请人保留更改任何原始提出的权利要求或相应地提出任何新权利要求的权利，包括能够修改任何原始提出的权利要求以依附于及/或结合任何其他权利要求的任何特征的权利，尽管这些权利并非最初主张的权利。在下文阐述的说明书中详细解释了本发明的这些及其他目的及/或方面。
附图说明
图1A是根据本发明的实施例的一示例性质谱仪系统的一前面侧向立体图。
图1B是根据本发明的实施例中，图1A所示的所述示例性质谱仪系统的一部分前面立体图。
图1C是根据本发明的实施例中，图1A所示的所述质谱仪系统的一前面立体部分视图，所述质谱仪系统的所述外壁被移除以示出多个内部部件。
图2是根据本发明的实施例的一质谱仪系统的操作模块的一方框图。
图3A至图3H是根据本发明的实施例的一载玻片处理系统的部分侧向立体图。
图4A是根据本发明的实施例的所述载玻片处理系统及装载锁定腔室的一侧向立体图，其中所述装载锁定腔室以一装载配置呈现。
图4B是图4A所示的所述多个部件及配置的一侧视图。
图5A是图4A所示的所述载玻片处理系统及装载锁定腔室的一侧向立体图，其示出根据本发明的实施例的转移到一XY平台的所述载玻片及所述装载锁定门的关闭配置
图5B是图5A所示的所述多个部件及配置的一侧视图。
图5C是根据本发明的实施例中，图5A所示的所述装载锁定腔室组件的一前面、左侧立体图(面对主要的真空腔室)。
图5D是根据本发明的实施例的一装载锁定腔室组件的一部分剖面图。
图6A是根据本发明的实施例的一示例性载玻片处理机器人组件的一侧向立体图。
图6B是根据本发明的实施例中，图6A所示的所述载玻片处理机器人组件的一Z轴子组件的多个部件的一侧向立体图。
图6C是根据本发明的实施例中，图6A所示的所述载玻片处理机器人组件的一θ子组件的多个部件的一侧向立体图。
图6D是图6C所示的所述θ子组件的一顶部部分透明的视图。
图6E是图6C所示的所述θ子组件的一侧向部分透明的视图。
图6F是根据本发明的实施例中，图6A所示的所述载玻片处理机器人组件的一R子组件的一侧向立体图。
图6G是根据本发明的实施例中，图6A所示的所述载玻片处理机器人组件的一样品处理臂子组件。
图6H是图6G所示的所述子组件的多个部件的一立体局部分解图。
图7A至图7D是根据本发明的实施例的一示例性载玻片输出顺序的局部侧向立体图。
图8A是根据本发明的实施例的一载玻片介面I/O模块(组件)的一内部侧向立体图。
图8B是图8A所示的所述载玻片介面I/O模块的一外部侧向立体图。
图9A是图8A所示的所述载玻片I/O模块的一部分的一放大内部侧向立体图。
图9B是根据本发明的实施例的一载玻片I/O圆盘传送带的一顶部立体分解图。
图9C是图9B所示的所述载玻片I/O圆盘传送带的一底部立体分解图。
图10A是根据本发明的实施例中，图8A所示的所述载玻片I/O模块的一部分的一放大侧向立体图。
图10B是图8A所示的所述模块的一侧向立体图，其定向以示出图10B中示出的所述原位传感器。
图11A是根据本发明的实施例中，图8A所示的所述模块的一底部侧向立体图，其示出一圆盘传送带驱动组件。
图11B是根据本发明的实施例中，图11A所示的所述模块的一下部分的一放大内部立体图。
图11C是根据本发明的实施例中，具有图11A所示的所述载玻片I/O模块的一仪器的一部分前面立体图，其示出所述可拆卸的嵌框面板。
图11D是根据本发明的实施例中，所述仪器的所述壳体的一部分前面立体图，所述仪器的所述嵌框面板已被移除，其示出通过所述已拆卸的嵌框面板的所述打开空间的所述可拆卸的圆盘传送带。
图12是根据本发明的实施例的一示例性载玻片夹具子组件的一顶部侧向立体图。
图13A是图12所示的所述装置的一侧视图。
图13B是图12所示的所述装置的一顶视图。
图13C是图12所示的所述载玻片夹具子组件的另一实施例的一放大顶视图，并且示出根据本发明的实施例的一配合对准构件。
图13D是图13C所示的所述装置的一侧向立体图。
图13E是图13C所示的所述装置的一放大部分侧视图，所述装置具有位于所述对准槽口外面的所述对准构件。
图13F是根据本发明的实施例中，图13E所示的所述装置的一放大部分侧视图，所述装置具有在所述对准槽口内的所述对准构件。
图13G是图13F所示的所述装置的一底部侧向立体图，但示出了一非期望的间隙，表示所述夹具不在正确的原始位置
图13H是根据本发明的实施例中，图13F所示的所述装置的一底部侧向立体图，其示出在所述对准构件及下夹持构件之间不具有间隙的一正确原始位置。
图14A是根据本发明的实施例中，图12所示的所述装置的多个部件的一侧向立体图，所述装置具有一第一传感状态模式。
图14B是图14A所示的所述多个部件的一侧视图，其示出所述相关的夹具配置。
图15A是根据本发明的实施例中，图12所示的所述装置的多个部件的一侧向立体图，所述装置具有一第二传感状态模式。
图15B是图15A所示的所述多个部件的一侧视图，其示出所述相关的夹具配置。
图16A是根据本发明的实施例中，图12所示的所述装置的多个部件的一侧向立体图，所述装置具有一第三传感状态模式。
图16B是图16A所示的所述多个部件的一侧视图，其示出所述相关的夹具配置。
图17是根据本发明的实施例的一仪器的多个内部部件的一前面部分立体图，所述仪器具有耦接至一XY平台的一装载锁定腔室。
图18A是根据本发明的实施例的一XY平台的一顶视图。
图18B是图18A的所述XY平台的一侧向立体图。
图18C是根据本发明的实施例中，图18A所示的所述XY平台的所述X轴部件的一顶部立体图。
图18D是根据本发明的实施例中，图18A所示的所述XY平台的所述Y轴部件的一侧向立体图。
图19是根据本发明的实施例中，所述装载锁定腔室组件的一侧向立体图，所述装载锁定腔室组件邻近位于一仪器中的多个载玻片的一储存架，所述仪器为例如：一质谱仪。
图20A及图20B是根据本发明的实施例中，所述仪器的侧向、立体及部分透明的视图，其示出用于所述真空腔室及/或装载锁定腔室的多个示例性真空系统。
图21是根据本发明的实施例中，一仪器的一后顶部立体图，所述仪器具有一正压配置以用于控制气流。
图22是根据本发明的实施例中，处理一样品以用于分析的一方法一流程图。
图23A及图23B是根据本发明的实施例的处理一样品以用于分析的一方法的流程图。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图以更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的多个说明性实施例。相同的数字表示相同的元件，并且可以使用不同数字的上标指示符号(例如10、10’、10”、10”’)来指定相同元件的不同实施例。
在附图中，为了清楚起见，可能夸大某些特定层、部件或特征，除非另有说明，否则虚线示出了选择性的的特征或操作。所述术语“附图”及“图式”在本申请及/或附图中与“图”一词可互换使用。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，并且本发明不应被解释为限于本文阐述的实施例；相反地，提供这些实施例是为了使本公发明更透彻且完整，并将本发明的范围充分传达给本领域的技术人员。
应当理解，尽管所述术语“第一”、“第二”等在本文中可用于描述各种元件、部件、区域、层及/或区段，但是这些元件、部件、区域、层及/或区段不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件、部件、区域、层或区段与另一个区域、层或区段。因此，在不脱离本发明的教示的情况下，下文讨论的“第一”元件、部件、区域、层或区段可以被称为“第二”元件、部件、区域、层或区段。
为了便于描述，在本文中可以使用空间相对术语来描述图中所示的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系，例如“在...下方”、“下方”、“底部”、“下面”、“上方”、“上部”等。应当理解，除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图涵盖在不同方位使用或操作的装置。例如，如果附图中的所述装置被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件将被定向为在其他元件或特征“上方”。因此，示例性术语“在...下方”可以包括上方、下方及后面的方位。可以以其他方式定位所述装置(旋转90°或其他方向)，并相应解释本文中使用的所述空间相对描述语。
术语“约”是指在所述值的+/-20％的范围内的数字。
如本文所用，除非另有明确说明，单数形式“一”、“一个”及“所述”旨在同时包括复数形式。应当进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”、“包含”、“蕴含”及/或“含有”旨在表示存在所述特征、整数、步骤、操作、元件及/或部件，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件及/或其中的群组的存在或添加。应当理解，当一个元件被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时，它可以直接连接或耦合到另一个元件，或者可以经由中间元件而连接或耦合到另一个元件。如本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关联的列出的项目的任何及所有组合。
除非另有定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术及科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。应当进一步理解，诸如在常用词典中定义的术语应被解释为具有与其在本说明书及相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且除非在此明确定义，否则不会以理想化或过于正式的定义来进行解释。
术语“信号采集时间”是指从一质谱仪的一检测器收集或采集单个样品的质谱数字信号以进行样品分析的时间。
术语“延迟”及“延迟时间”可以互换使用，是指激光脉冲(发射/传输)及提取脉冲之间的一时间，即电离及加速之间的时间，用于延迟提取。
在一些实施例中，所述质谱仪配置用以从一样品获得离子信号，所述样品的一质量范围介于2000至20000道尔顿之间。
术语“通过(pass)”是指在单个样品点上收集光谱，例如，在一个点上进行一次完整的扫描。术语“发射(shot)”是指单个光谱的生成及收集。
所述术语“样品”是指正在进行分析的一物质，并且可以是分子量范围很广的任何介质。在一些实施例中，正在评估所述样品是否存在诸如细菌或真菌之类的微生物。然而，所述样品可以评估是否存在其他成分，包括：毒素或其他化学物质。
当参考峰值分辨率时，术语“基本相同”是指目标范围内的光谱(通常在2kDa至20kDa、3kDa至18kDa及/或约4kDa至12kDa之间)的分辨率在一规定聚焦质量峰值分辨率的10％以内。聚焦质量的例子为4kDa、8kDa、12kDa及18kDa。
关于于样品分析设备的术语“桌上型”是指能够安装在一标准桌面或台面上及/或占用相当于桌面的占地面积的一相对紧凑的单元，例如，具有约1英尺的宽度×6英尺的长度的尺寸的桌面，并且所述单元的高度通常介于约1至4英尺之间。在一些实施例中，所述系统位于14英寸至28英寸(宽)×14英寸至28英寸(深)×28英寸至38英寸(高)的一外壳或壳体中。
术语“模块”是指执行定义功能的硬件或固件、硬件及固件或硬件(例如：计算机硬件)或软件组件。
图1A及图1B示出一示例性系统10，所述系统10可以是一质谱仪系统或其他样品分析仪器或单元。如图所示，所述系统10包括一壳体10h，所述壳体10h具有一前壁10f及带有一用户介面的一显示器10d，以及至少一个样品端口15，如图1A所示的单个端口以及图1B中的双对齐端口，所述样品端口15的设计及配置用以连续接收及/或输出载玻片，但可以使用两个以上的端口。一相对的端口15可以配置成用于分析样品载玻片“S”(图3A)的入口、出口或同时作为入口及出口。如图1A所示，所述系统10可以设计及配置成可以放置在一桌面T上的一桌上型单元。
图1C示出所述系统10的一些内部部件，所述系统10不具有所述分析部件(例如：电离器、TOF管(如果有使用)及检测器)。如图所示，所述系统10可以包括：一机器人20，具有一载玻片保持件(slide holder)25；一装载锁定腔室组件50，耦接到一真空腔室60的一壁60w，以及一XY平台70。术语“机器人”广义上用于指示具有多种自由度的一电子机械系统，所述系统可以沿着所述质谱仪系统10中的不同位置来自动地移动一相对的载玻片S。所述机器人20可以具有执行所定义的位置运动的一臂20a，并且通常如图1B所示，固定在所述壳体10h内部的一前角落10c位置处的一安装支架20p上。
图2示出可以被包括在所述质谱仪系统10中或在所述质谱仪系统上的示例性操作模块100(标识为模块100n，其中n为数字标识符号)。所述模块100可包括一用户介面(UI)模块1001、一电源模块1002、一主电子模块1003(具有一个或多个高压电源V、一数字化仪及一提取脉冲发生器)、一载玻片I/O模块1004、一装载锁定模块1005、一飞行管模块1006、具有至少一个真空泵107的一真空模块1007、具有至少一个激光器108的一激光光学模块1008，以及一热管理模块1009。至少一个真空泵107可以包括一粗抽泵1071(roughing pump)及一涡轮泵1072。所述涡轮泵1072只可能直接连接到所述采集真空腔室60，而所述粗抽泵1071可以直接连接到所述装载锁定腔室55c，并且也可以选择性地连接到所述采集真空腔室60。
所述粗抽泵1071可以放置在一相对紧凑的内部空间中的所述涡轮真空泵1072下方。
如下文将根据图21进一步讨论的内容，所述系统或仪器10可以保持在一正压力下(当处于真空条件下，在所述采集真空室60及装载锁定腔室55之外)，从而避免未经过滤的外部空气进入所述仪器及/或避免在所述单元10中污染来自外部来源的样品。术语“正压”是指大于所述系统10的所述壳体10h外部的大气压的一压力，使得空气从壳体的通风孔及/或表面或外盖上的任何开口流出，而不是流入。所述系统10的所述壳体10h中的多个间隔开的风扇195(图21)可用于产生正压及期望的流出空气路径。每个风扇195可以包括一过滤器，以抑制可能在进入的空气中的任何碎屑的进入。
如图1C及图2所示，例如，所述装载锁定腔室55附接到所述真空腔室60的所述壁60w。所述XY台70在所述真空腔室60中且带有电子操作部件，所述电子操作部件引导产生的离子或激光束，例如：后偏置板61、提取板62、聚焦离子光学器件63、偏转板64及棱镜65。所述真空腔室60还可包括一高压分压器66。所述棱镜65可以引导激光束，并且所述多个板61、62、63、64中的一个或多个(通常是全部)可以引导产生的离子，这是本领域技术人员众所周知的。在图2中，所述激光光学器件通常被称为“L”，而所述离子光学器件通常被称为“I”。
如图3H所示，例如以及如下文讨论的内容，所述装载锁定腔室组件50具有带有一打开的通道55c的一装载锁定腔室55，所述打开的通道55c可以滑动地接收一载玻片S并且可以密封地关闭。可以通过与所述通道55c流体连通的一个或多个阀56将所述装载锁定腔室55置于真空(或通风)条件下，并且允许将一载玻片S放入所述采集真空腔室60中(或从中取出)，而不会使所述真空腔室60失去真空或具有少量的压力损失。在图3H所示的实施例中，例如，其示出两个专用阀56，一个阀用于排气以及另一个阀用于连接到所述真空源107(图20B，例如：1071、一粗抽泵)。然而，一个双向或三向阀可以用于执行排气及抽空(未示出)。
图3A至图3H示出位于不同位置的所述机器人20及载玻片保持件25，从而用于输入一样品载玻片S并将所述样品玻片S转移到一真空腔室60，通常经由一装载锁定腔室55来进行。
图3A示出了一载玻片S输入一端口15，所述输入可以经由一外部机构自动执行或通过一用户以手动方式来执行。所述端口15可以与一可旋转的圆盘传送带81中的一通道82对准。可以具有多个端口15，如图3A中示出垂直对准的第一及第二端口(但是同样可以使用图1A中的单个端口或两个以上的端口15)。参考图3B，一载玻片存在传感器128(图8A、图9A、图10A、图10B)检测所述圆盘传送带81的所述通道82中一载玻片S的存在，从而激活所述圆盘传送带81的所述旋转输入及下一个动作。
所述质谱仪系统10(或其他仪器)可以配置成具有一载玻片输入/输出(I/O)介面模块118，所述模块118提供至少一个可旋转的圆盘传送带81。如图所示，所述圆盘传送带81可具有用于在任何时间保持单个载玻片S的一单通道82。所述载玻片保持通道82可具有一长度L(图9A、9B)，所述长度介于所述圆盘传送带81的外径的50％至90％之间。与一旋转圆盘传送带81一起使用的所述单通道的配置及长度可允许一相对紧凑的接口/输入配置，因此有利地减少了所述仪器的占地面积。
参考图3C，所述圆盘传送带81可以旋转约180度以将所述载玻片S放置在所述系统10的一内部隔间160中，以及一扫描器119通常可以经由诸如2-D矩阵代码(其可以是一快速响应代码)或一条形码之类的一机器可读光学标签来扫描载玻片S上的相关数据。
参考图3D，所述机器人20可以延伸并且使得具有夹具25g的所述载玻片保持件25耦接所述载玻片S的一端部，同时保持在所述圆盘传送带81上。
图3E示出所述机器人然后可以将所述载玻片S从所述圆盘传送带81上移开。多个采集组可以成像。一采集组是所述载玻片上样品点的一子集。每个载玻片包含多组样品点，通常在二到十组中的10至100个样品点之间，例如：约48个样品点，以三组组成，每组16个斑点。每组都具有一个中心点，可以将其识别为可用于校准及质量检查的一QC点。当将所述载玻片从所述输入圆盘传送带中取出时，所述机器人会停在预定义的位置以对每个组进行成像，因为视野可能不包含整个载玻片。现在，所述载玻片存在传感器128在所述圆盘传送带81上识别出“无载玻片”状态。完成向所述仪器10输入所述载玻片，并且可以将所述载玻片S移至内部存储器或直接移至所述装载锁定腔室55。所述内部隔间160在操作过程中可以保持正压。
如图3F所示，如下文进一步讨论的内容，所述至少一个夹持传感器25s可以包括：所述载玻片保持件25的第一传感器、第二传感器、第三传感器(例如：图14A、图14B的25S1、25S2、25S3)，其可以指示在所述仪器10中是否存在一载玻片S以及准备后续的运送。所述装载锁定腔室55的所述门可以关闭，或者如果准备用于输入载玻片时则打开，而所述腔室55的另一侧由所述XY平台70的载玻片保持件72密封，如图3H所示(图5D示出所述腔室55中的所述载玻片保持件)。
参考图3G，所述机器人的所述臂20a可以向上移动(或向下)到与所述装载锁定腔室55对齐的一转移位置。
图3H示出在所述装载锁定构件组件50的一门57打开的情况下，处于准备进行装载锁定切换的一转移高度的所述载玻片S，露出打开的通道55c。所述XY平台70的所述载玻片保持件72(例如：图19、图20A、20B)已在腔室55中就位，密封至所述装载锁定腔室组件50，从而保持所述真空腔室60中的真空压力。所述机器人20的所述臂20a可在相对于该操作配置的输入位置的一z轴方向上在转移高度处旋转及定位。所述载玻片保持件25的所述夹具25g可以保持所述载玻片S，使得所述载玻片的至少一个主要长度在所述夹具25g的前方延伸并且是不受限制的。这种配置可促进将所述载玻片S插入所述XY平台70的对准载玻片保持件72(图4A、图4B、图5D)。所述载玻片保持件25(即，夹具25g)可以将所述载玻片S释放到所述XY平台载玻片保持件72上，并缩回到一初始位置(图5A、图5B)。
图4A及图4B示出所述机械臂20a及载玻片保持件25的一载玻片转移配置/位置。在操作中，在所述XY平台70处于用于载玻片传递的位置并且所述载玻片保持件72延伸到所述装载锁定腔室55的所述通道55c中的情况下，一真空密封组件盒200(图5D)的一真空密封件200s(图5D)附接到所述装载锁定腔室，所述装载锁定腔室与所述载玻片保持件72的密封接口72s接合，并且所述门57在所述腔室55c的面向所述机器人20的端部及/或壳体10f的前部被关闭及密封关闭。所述多个阀56中的第一个可以打开并使所述装载锁定腔室55与大气通风，然后可以打开所述装载锁定门57，并且所述载玻片处理臂20a可以将所述载玻片保持件25延伸到所述腔室55c中，并且可以将所述载玻片S释放到所述XY平台70的所述载玻片保持件72(图11A)。
参考图4A、图4B、图5A、图5B及图5D，例如，所述装载锁定腔室55可以具有一相对紧凑的构造，所述装载锁定腔室55的一长度L在与所述门57相邻的所述载玻片插入/取出端之间延伸至所述真空腔室60的所述壁60w处的所述端部55e(即，在面向所述臂60w的所述凸缘55f的前表面或内表面处)，即介于大约75毫米至大约95毫米之间，并且一高度H介于大约40毫米至60毫米之间。敞开的通道55c可以是长方形或横向延长的，其高度小于宽度。
如图5D所示，所述真空密封组件盒200可以具有至少一个O形环210，并且所述真空密封组件盒200的一真空壳体215可以位于所述装载锁定腔室55的所述主壳体55h的一凹槽55r中。所述装载锁定壳体50h的一凸缘55f可围绕所述腔室55c及所述凹槽55r延伸，并且通过延伸穿过所述凸缘55f中的多个孔洞55a的固定构件166(图4A、图5A)而附接到真空腔室60的一壁60w。当所述载玻片保持件72在所述装载锁定腔室55中的位置时，所述载玻片密封接口72s可以与所述O形环210接合以与所述密封盒200s的所述密封接口200s形成一紧密的真空密封(图17)。图5D还示出了门57’，所述门57’可以安装在安装构件57r上，所述安装构件57r可以包括轨道、螺纹构件，例如：指旋螺钉等，并且够滑动以密封地关闭。
图5A及图5B示出所述机器人20、所述载玻片保持件25及所述装载锁定腔室组件50的另一种操作配置。如图所示，带有所述载玻片保持件25的所述臂20a从所述装载锁定腔室55缩回，并且所述门57紧靠所述负载锁室55而密封地关闭。所述多个阀56中的第二个是打开的，并且所述装载锁定腔室55可通过真空泵(即泵1072、图22B)泵送/排气至一所需压力，通常在所述真空腔室60的一适当范围内的压力下。
真空计G(可以在图2A的模块1007中)可以用于自动化监控，并在达到所需的负载锁定压力时，使所述XY平台70将所述载玻片保持件72移动到所述真空腔室60中。一旦所述装载锁定腔室55中的真空处于一适当程度，所述XY平台70就可以将所述载玻片保持件72从所述装载锁定腔室55移至所述真空腔室60中，同时所述门57保持紧靠所述装载锁定腔室55而密封地关闭。
在一些实施例中，在处于所述装载/密封位置的所述装载锁定腔室55与所述真空腔室60之间可能存在一渐进式真空压力。例如，将一样品载玻片S从外部装载到所述装载锁定腔室55中，而所述装载锁定腔室55在所述门57敞开的情况下向大气开放，并且也与所述采集真空腔室60密封。然后，通过关闭所述门57将所述装载锁定腔室55从外部密封，并且通过打开所述装载锁定腔室组件50上的一阀56，使所述装载锁定腔室组件50降低(排气)至一中间压力水平(通常低于大气压力，但高于所述采集腔室60中的压力)。然后，关闭所述阀56。所述装载锁定腔室55相对于外部及所述采集真空室60都被密封，从而使所述装载锁定腔室55处于一中间压力，而采集腔室处于一较低的操作压力。所述样品台70缩回到所述采集腔室60中，破坏了所述装载锁定腔室55及所述采集腔室60之间的密封。所述两个腔室55、60不再流体分开，因此由于先前密封的装载锁定腔室55的空气涌入，采集腔室60中可能出现一瞬时压力峰值。经过相对较短的时间后，所述真空腔室60中的压力再次达到一操作水平。
然而，在其他实施例中，所述装载锁定腔室55可以排气至与所述压力采集腔室60相当或低于所述压力采集腔室60的一程度。
再次参考图5A至图5D，所述装载锁定腔室组件50可以经由所述凸缘55f安装到所述真空腔室60的一壁60w。所述凸缘55f可围绕所述装载锁定腔室55面向所述采集真空腔室60的一端部55e的一周长而向外延伸一定距离。通常，所述凸缘55f安装在所述壁60w的所述外表面上，选择性地直接安装在所述壁60w上。所述壁60w可以面向所述壳体10h的所述前壁10f。
所述装载锁定腔室组件50的所述门57可以是一自动门，无需用户输入及/或手动即可操作。例如，如图5A至图5C所示，所述门57及所述装载锁定腔室55可以相对于它们的高度而横向地伸长。所述门57可具有带有一密封构件57s(例如：O形环或垫圈)的一内表面。所述装载锁定腔室组件50可包括带有一轴58s的一步进马达58，所述轴使一第一齿轮58g旋转，所述第一齿轮58g与一第二齿轮59卡合以自动打开及关闭所述门57。
如图5C所示，一控制电路110可以至少部分地位于一印刷电路板112上，所述印刷电路板112可以邻近所述步进马达58安装，并且可以提供用于打开及关闭至少一个阀56以及打开及关闭所述门57的自动电子控制。所述步进马达58可以是框架尺寸为NEMA11的紧凑型步进马达(主体长度为2.01英寸，保持扭矩为0.12N-m，速度为每秒10至22转之间)，选择性地，步进角为1.8度。所述步进马达58可以是一紧凑型步进马达，选择性地型号为211-20-02，可以从加利福尼亚州摩根希尔市的Lin Engineering有限责任公司获得。
所述齿轮58g至59可以具有一减速齿轮(reduction)10-1。所述门7可联接至一顺从性平犁片弹簧(compliant flat blade spring)或其他顺从性构件(未示出)，以促使所述门以足够的力与所述装载锁定腔室55的壳体55h配合以密封。如图所示，第一阀56是与一真空泵(107，图2C)流体连通的一真空阀56v。第二阀56是可连接至一过滤器(未示出)的一大气排放阀56a。在一些实施例中，阀体56b可完全位于所述腔室壳体55h的外部。所述阀体56b可以是圆柱形的。
如图5C所示，所述第二齿轮59可以位于所述第一齿轮58g的上方，并且可以具有一半圆形的周长，通常具有在45至180度之间的角度范围β。在一些实施例中，第二齿轮59仅具有三个侧面，其中两个侧面是垂直的，并且三个侧面中的一个在其外周上具有齿轮齿59t，齿轮齿59t的角度范围在60至120度之间，更通常为大约90度，并且可以在第一位置及第二位置之间旋转以打开及关闭所述门。如图所示，所述角度范围β在第一位置及第二位置之间为约90度，从而以适当的力量打开及关闭所述门57，从而形成足够的密封。所述门57可具有一臂157，所述臂157通过一个或多个固定构件157f固定到所述第二齿轮59上。
应当理解，图3A至图3H、图4A及图5A中示出的示例性顺序可适当地改变，例如，在分析后将一载玻片S移到所述壳体10h内的一存储架10r(图21)或移到一出口15(例如：图1A、图1B)。
图6A示出一个带有机械臂20a的示例性机器人20，所述机器人20包括：一Z驱动件120、一θ驱动件130、一R驱动件140、一载玻片夹具25g及一安装架20b。如图所示，所述载玻片夹具25g可以耦合到与所述臂20a一起移动的一印刷电路板(PCB)225，并且具有可用于引导载玻片夹具25g的动作的夹持传感器25s(另请参见图14A、图14B至16A、图16B)。
图6B示出所述Z驱动件120。如图所示，所述Z驱动件120可包括：具有一驱动的集成丝杠驱动器125的一步进马达124、一高力矩刚度的承载导轨及托架126、一高柔性带状电缆122、带有Z轴承载机架的一集成机器人机架20b，在其顶部上的一互连PCB 127，包括：诸如光学编码器的电子组件。
图6C至图6E示出一示例性θ驱动件130，所述θ驱动件130具有一步进马达132、一行星齿轮箱133(选择地为5:1齿轮减速配置)、一皮带传动件134(所述皮带传动件134可以是一6毫米的GT2皮带)、用于位置输入的一光学编码器及/或传感器135(即，用于一θ驱动原点)、一集成的皮带张紧器136及保持在139p柱上的一互连的PCB。所述互连的PCB可以包括多个电子部件139C，所述电子部件139C提供一Z轴电子链输入值、一T马达、编码器及传感器输入值、一R输出值及一夹具输出值。
图6F示出所述臂20a的协作的上臂连杆20a1及下臂连杆20a2。所述R驱动件140可以包括一步进马达141、一行星齿轮箱142(与θ驱动件130的齿轮减速相同，选择性地为5：1)、用于位置输入(即，R原点及/或闭环位置控制)的一光学编码器143、一皮带驱动件144(选择性地还带有一集成的皮带张紧器)以及在立柱147p上的一互连PCB 147。所述互连PCB147可包括多个电子部件147c，所述电子部件147c可提供一Z轴电子链输入值及一R马达、编码器及传感器及/或各自的输入值。所述上臂20a1可以像一行星齿轮一样运作并且围绕附接到所述θ驱动件130的滑轮旋转。当所述θ驱动件130通过所述θ马达132而保持静止时，所述马达141可以旋转以伸出所述臂或缩回述臂。
图6G示出所述机器人20，所述机器人20带有所述臂组件R驱动组件140及与所述臂组件20a组合的所述θ驱动组件130。
图6H示出所述机器人20的一子组件，所述子组件具有所述臂20a及θ驱动件130及R驱动件140。每个马达及齿轮箱132、133及141、142可以联接至一相应的正时皮带轮138、148，例如：一22齿正时皮带轮。轮毂可以安装在每个齿轮箱组件的末端。
图7A至图7D示出一相应的载玻片S的一示例性移动顺序，使用至少一个圆盘传送带81进行后期分析，所述圆盘传送带81具有所述载玻片输入/输出(I/O)接口模块118的所述载玻片保持通道82，以及由所述仪器10f前面的一可拆卸的嵌框板16保持的端口15。所述圆盘传送带81可以从所述输入位置旋转大约180度，并且所述载玻片保持通道82的开口端面向内，如图7A及7B所示，从而使得已分析过的载玻片S离开所述仪器(图7C、图7D)。所述机器人20可以独立于所述圆盘传送带81的动作来移动所述机械臂20a。
图8A、8B及图9A示出一示例性载玻片输入/输出(I/O)模块118。图8A示出所述模块118可以包括至少一个圆盘传送带81、一载玻片存在传感器128、一扫描器119，所述扫描器119可以是一照相机219，以及一互连印刷电路板(PCB)218。所述照相机219可以保持在至少一个圆盘传送带81上方，并且可以具有一向下延伸的光程P(optic path)，所述光程P可以包括所述圆盘传送带81的所述载玻片保持通道82的一内部端部。图9A示出所述照相机219可以对一相应的载玻片S的长度及宽度尺寸的一主要部分进行成像，其中所述载玻片S定向成其开口端朝内位于所述照相机219下方。所述照相机219的视场足以成像载玻片特定数据(即条形码或QR码)及载玻片采集组数据。
图9B及图9C是所述圆盘传送带81的放大视图，所述圆盘传送带具有所述驱动轴84s及驱动齿轮84g。如下文将讨论的内容，所述轴84s可以具有一坚固的止动销117。所述通道82的长度L可以大于所述圆盘传送带81的直径的主要部分。所述通道82可以具有一开口端82e，所述开口端82e滑动地接收相应的载玻片S，并且所述开口端82e可以具有一向内延伸的弓形形状。所述通道82可以是单个通道，其从横跨所述圆盘传送带的一中心的一个边缘延伸到一完全相对的侧面部分，所述侧面部面在所述驱动轴84s上延伸。
参考图10A、图10B、图11A及图11B，所述I/O模块118可以包括至少一个附接至一驱动带84的驱动马达83。所述驱动带84连接至所述齿轮84g，所述齿轮84g附接至所述驱动轴84s，所述驱动轴84s附接至所述圆盘传送带81。所述载玻片存在传感器128可设置在所述圆盘传送带81的一内端部分的下方或上方(如图10A中的下部所示)。所述模块118可包括一原位传感器H。
如图10A及图11B所示，所述圆盘传送带驱动轴84s可以包括一个横向向外延伸的销钉117，而所述圆盘传送带驱动板184可以包括向上延伸的销钉113，这些销钉113与销钉117配合以物理地将所述圆盘传送带81的旋转运动限制在180至190度范围内，通常为约188度。
参考图10B及图11A，所述模块118及/或所述模块118的多个部件可以可释放地附接到所述壳体10h(图1B)，以易于维护及修理。在如图1B及图1C(在图1C中不具有前壳体)所示的操作位置，所述模块118可以位于所述壳体10h的一前角，而所述嵌框面板16位于所述壳体10h的外部。如图所示，所述模块118可包括附接至所述嵌框面板16的一上支架构件θ，所述上支架构件θ位于所述壳体10h的前部10f内。
参考图10B及图11D，所述嵌框面板16可以由一支架16i保持，所述支架16i耦接到一上支架构件或部分116，所述上支架构件或部分116可以相对于垂直而向内延伸θ角，θ角为5至45度(更通常为10至30度)。上支架或区段116可具有足以将所述照相机219的下端与所述圆盘传送带81的所述载玻片通道82相隔一距离“d”的一高度，所述距离在3至6英寸之间。这个角度及/或距离可以帮助将所述扫描器119及/或照相机219定位在期望的位置，使得能够例如从输入位置处的载玻片捕获所述数据。所述模块118可以配置成经由位于所述嵌框面板16下方的壳体的前开口来将所述圆盘传送带81移除，从而进行清洁。嵌框面板16可拆卸地附接到所述壳体10h的前面10f。
如图8A、8B、10B及11A，所述嵌框面板16可以是一外部矩形嵌框面板16e，所述外部矩形嵌框面板16e具有一个或多个载玻片端口15，所述载玻片端口15耦接至所述支架16i，所述支架被示为一相邻(内部)的矩形支架。所述支架16i可具有分别向内延伸的上部及下部曲线支架区段16b，其分别位于所述外部嵌框面板16的上方及下方。所述支架区段16b可将所述嵌框面板16附接到所述模块118。所述模块118b的基座可以直接或间接地位于外壳的地板10b上(例如：图1C、图7D)。
图11C示出所述仪器10的所述壳体10h，其中所述嵌框面板16被移除。一旦移除所述嵌框面板16，就可以经由敞开的进入窗口10w移除用于所述圆盘传送带81的安装构件(即，螺钉)。所述圆盘传送带81可以从所述轴/主轴84s上提起，并且所述圆盘传送带81可以转动并从所述壳体10f的前面移出，以进行清洁、翻新、维修或更换。
图11D示出不具有所述嵌框面板16的所述模块118。所述内部支架16i可以具有一敞开的中间窗口10w，所述中间窗口可以是一矩形的空间/区域。所述嵌框面板16可以具有介于4至8英寸之间的一宽度以及介于5至10英寸之间的一高度，通常其高度大于宽度，并且所述敞开窗口10w在两个维度上可以(略)较小。所述嵌框支架16i可与所述壳体的前壁齐平地放置，通常与所述仪器相邻并在所述仪器内部，所述壳体10h及所述窗口10w位于所述内部支架16i与所述嵌框面板16之间。
参考图12、图13A及13B，其示出具有载玻片夹具25g的一示例性载玻片保持件25。所述夹具25g可以包括第一平行载玻片夹持臂226及第二平行载玻片夹持臂227，所述第一平行载玻片夹持臂226及第二平行载玻片夹持臂227具有上夹钳228u及下夹钳228l(图14B)，所述上夹钳228u及下夹钳228l可以牢固地夹住及释放一相应的载玻片S。所述夹持臂226、227耦合到一个或多个传感器25s，所述传感器25s通常耦合到所述PCB 225，从而控制所述夹具25g的夹持及释放动作。所述夹持臂226、227可以由一横向延伸的轴229保持，所述轴229使得所述夹持臂226、227枢转以打开及关闭所述夹具的夹钳228u、228l。一个臂226附接到所述下夹钳228l，以及另一臂227附接到所述上夹钳228u。
图13C至图13H示出所述载玻片保持件25的另一个实施例，所述载玻片保持件25具有所述夹持臂226、227以及所述夹具口228，所述夹具口228具有所述上夹钳228u及下夹钳228l。所述载玻片保持件25可以与一对准构件1228协作以限定一原始位置，由此位于所述机器人20上的一已知特征(显示为所述夹具25g)可以与位于其他位置的一已知特征对准。如图所示，所述上夹钳228u可在一外部朝前的周边边缘处包括一槽口228n，所述槽口228n作为所述夹具25的对准特征。所述下夹钳228l可包括多个脊228r，所述多个脊228r用于牢固地夹持一相应的载玻片。所述对准构件1228可包括一销1228p，所述销1228p可滑动地容纳在所述槽口228n中。所述对准构件1228可位于所述壳体10h中的一固定位置(图1A)。经由与所述机器人20通信的一模块(1004，图2)的一处理器中的计算机代码定义的一对准协议可以引导所述机器人20(图1C)(附接有所述夹具25g)，使所述机器人20移动直到达到一所需的对准。然后可以从该“原始”位置确定其他机器人位置。这是用于将位于所述机器人/夹具上的一已知特征与位于其他地方的一已知特征对准的一个示例性实施例。对准方法可以使用该对准位置作为一起点，基于“位于其他地方的特征”与“其他期望特征”之间的已知空间关系来计算所述机器人对准其他期望特征或位置的其他位置。
一般而言，所述对准系统可以描述为一对准方案，所述对准方案包括：一对相应的基准对准特征，其中一个具有在所述机器人的运动范围内的一静态位置，而另一个位于所述机器人20的某处，以及这两个特征对齐的位置与所述系统10中的所述机器人及/或夹具25g的多个其他重要位置之间的定义关系的一个多维集合。
所述对准构件1228可以被保持在所述样品分析系统10的所述壳体10h内的任何合适的位置，以帮助机器人对准。在一些实施例中，所述对准构件1228可以耦接至所述载玻片存储队列11(图19)。所述对准系统可以帮助更快地替代各别“教导”每个操作机器人位置的过程，这种过程通常是乏味且主观的。所述夹具槽口228n(在所有三个轴上，X轴、Y轴、Z轴)与所述对准构件1228(图13H)对准的位置可以作为原点并且被存储及/或输入到所述装置10的所述操作(即，服务)控制电路中。然后，由于所述对准构件1228相对于各种载玻片目的地(输入/输出转盘、存储位置及装载锁定腔室)的位置而言都是静态且已知的，因此可使用一定义的标称偏移值集或表以从原始位置衍生所有其他机器人位置。
图13E示出在静态安装的对准构件1228下方的所述夹具25g。图13F示出在所述上夹钳构件228u的所述槽口228n中与所述对准构件1228一起向上平移的所述夹具。图13C示出所述对准位置的一俯视图，所述对准位置可选择性地限定位于所述对准构件1228的一前端与一原始位置中的所述槽口228之间的一间隙228g。在其他实施例中，所述对准构件1228的所述前端可在所述原始位置(未示出)抵接所述槽口228n的横向延伸的周边横向壁段。图13G示出在所述对准构件1228下方且在所述槽口228n内的所述下夹钳228l上方的一非期望的间隙“G”，其指示尚未到达原始位置。图13H示出所述槽口228n中的所述对准构件1228并且邻接所述下夹钳228l的一上表面，其指示用于在X、Y及Z坐标中限定所述壳体10h中的一位置的一适当原始位置。所述槽口228n可配置成紧贴滑动地接收所述对准构件1228，所述槽口228n的一宽度对应于所述对准元件1228的一宽度加上一标称距离，例如：±0.005英寸或更小。
图14A示出所述PCB 225可包括具有一信号处理器的一控制电路225c，所述信号处理器接收来自三个传感器25s的输入信号，示出为输入信号S1、S2、S3，从而控制所述夹具25g的夹持及释放动作。
传感器25s可包括：一原位传感器25s1(传感器1)、一载玻片存在传感器25s2(传感器2)及一载玻片夹持传感器25s3(传感器3)。每个传感器25s可以是一电光接近传感器。但是，可以使用其他类型的传感器。所述夹具25g可以配置为即使在断电时也保持一完全的夹持状态。当紧靠一载玻片S闭合时，所述夹钳228u、228l的夹持力可以在0.25至10磅之间，其可以基于负载弹簧等来调节或选择。所述互连PCB 225可包括一Z轴电子链输入值、一夹具马达25m及传感器25s1、25s2、25s3。所述载玻片夹持的传感器25s3(传感器3)可以耦接至附接到所述下夹钳228l的所述臂226。所述原位传感器25s1(传感器1)及所述载玻片存在传感器25s2(传感器2)可以与另一个臂227及上夹钳228u耦接。
图14A及图14B示出所述传感器夹具25g的一第一构造，其中所述夹具的所述夹钳228u、228l打开并且原位传感器1(25s1)关闭，夹持传感器2(25s2)打开且载玻片存在传感器3(25s3)打开。电机功率可用于克服所述夹持弹力，直到传感器1(25s1)关闭，并检查所述传感器2(25s2)是否打开。所述臂226可以以一小的弹簧力向上保持一小角度。传感器3可以一直打开且不具有一载玻片(所述臂226靠近所述传感器25s3的一端不会激活所述传感器)。
图15A及图15B示出所述传感器夹具25g的一第二构造，其中所述夹具的所述夹钳228u、228l抵靠一载玻片S而关闭、原位传感器1(25s1)打开、夹持传感器2(25s2)闭合并且载玻片存在传感器3(25s3)关闭。所述夹具马达25m可用于关闭所述夹具臂227，直到传感器2(25s2)被触发而关闭为止(所述臂靠近所述传感器的相邻端相对于图14A中的位置而升高)。然后，检查原位传感器、传感器1、25s1的打开状态(远离夹钳228的臂的末端相对于图14A中的位置而升高)，然后马达25m可以提供一较低的电流，并且可以选择地依靠一弹力来保持所述载玻片S。所述臂226可被压缩至一水平方向，所述水平方向触发所述夹持传感器2(25s2)关闭。
图16A及图16B示出所述传感器夹具25g的一第三构造，其中所述夹具的所述夹钳228u、228l关闭，但是在原位传感器1(25s1)打开、夹持传感器2(25s2)关闭并且载玻片存在传感器3(25s3)打开的情况下不存在载玻片S。当所述夹钳228u、228l在其间不具有载玻片S的情况下关闭时，所述臂226不会移位并且不会触发保持打开状态的传感器3。
如图13B、14A、15A及16A所示，所述(下)臂226也可以通过与所述轴229同心的一衬套230而可枢转地附接到所述第二(上)臂227。当一载玻片S存在时，所述夹钳228l可使所述臂226相对于轴230而向下枢转到所述水平位置，从而使所述臂的所述内端靠近所述夹持传感器25s3升高以触发所述夹持传感器3关闭(图15A)。
现在参考图18A至图18C，其示出示例性的XY平台及其部件。图18A示出处于一装载/锁定/密封配置的所述XY平台70，其中所述载玻片保持件72相对于与所述扫描中心位置75相关联的一孔洞75a而在X方向上延伸并且在Y方向上横向移动。图18B示出所述载玻片保持件72，所述载玻片保持件72相对于图18A所示的位置而在X方向上缩回并横向移动到靠近所述扫描中心75的所述孔洞75a处。所述(真空/装载锁定腔室)密封表面72s(也可互换地描述为一密封接口)可横向延伸约所述载玻片保持件72的一整体周长，并且可具有径向延伸的相对弓形端，所述弓形端在一横向尺寸上分开。这种全半径的密封表面72s可通过消除矩形密封周长中的尖锐的角部凸起来减小密封所需的压力。所述密封表面72s可以与所述载玻片保持件72的一凹陷区域72r在纵向上间隔开约0.1英寸至约1英寸之间的一距离，其中所述载玻片保持件72保持一相应的载玻片S的一端部。
图18C示出所述XY平台70的多个示例性X平台部件70X。如图所示，它们包括一X平台(x轴)步进马达丝杠驱动器170、一马达机架171、一X/Y传感器及互连PCB 173、一X平台托架174、一基板175及一X平台承载及块体176。
图18D示出所述XY平台70的多个示例性Y平台部件70Y。如图所示，它们包括一y平台(y轴)马达及接地柔性电缆177、一y步进马达丝杠驱动器178、一y平台托架179、一y平台承载及块体180、一X平台托架构件(具有集成的Y电机机架)181、一Y原位标记182、一X原位标记183以及所述传感器及互连PCB 173。
图19示出所述质谱仪系统10，所述质谱仪系统10可包括一内部存储架10r，所述内部存储架10r在一开放的内部空间160中的所述壳体10h内(选择性地邻近所述门57)，其用于在分析之前及/或之后容纳载玻片S。所述存储架10r可以提供用于容纳各个载玻片S的多个隔间11的一竖直列。然而，所述存储架10r可以以任何合适的构造来提供且不需要具有隔室的竖直列，并且可以设置为多个存储架。
图20A及20B示出示例性真空系统构造(示出不具有连接至所述装载锁定腔室55的管道)。如图所示，可以在与所述采集真空腔室60直接流体连通的一涡轮分子真空泵1071的下方设置与所述装载锁定腔室55直接流体连通的一粗抽泵1072。所述涡轮泵1071可以经由一弯头60e连接至所述真空腔室60，并且可以位于所述外壳10h的一后部附近(比所述前部10h更靠近所述后部10r)。所述涡轮泵1071可以位于所述粗抽泵1072的上方，并且设置成使得所述涡轮泵1071的一顶面107t上方具有一开放的空气流动空间，从而具有穿过所述空间的一畅通的空气流动路径。所述涡轮泵1071可位于高压采集室真空计G/1151附近(图20B)。所述外壳10h可包括从所述粗抽泵1072通向壳体10f的前部的一排油管线191。所述系统10可以包括在所述粗真空泵1072及所述涡轮真空泵1071之间的一前级阱(Foreline trap)114，并且还可以包括：油雾过滤器192。前级测量仪器(foreline gauge)1152(图20A)可以与前级导管114c流体连通。
图21是所述仪器10的后侧立体图，所述仪器10配置成相对于外部环境提供处于正压的内部空间(不包括处于真空状态的所述真空腔室60及装载锁定腔室55)，并且具有一示例性的进气及排气流动路径，所述进气及排气流动路径可包括强制或主动的风扇驱动气流路径FA(较深的实线箭头)及被动的气流路径PA(较浅的虚线箭头)。所述壳体10h的所述后部10r可以包括多个间隔开的进气孔197，在所述进气孔197的下方是具有过滤器196的风扇195，所述过滤器196基于风扇195而吸入空气(由指向所述壳体10h的多个箭头FA指示)。所述壳体10t的顶部可以包括多个通风孔197，所述多个通风孔197如指出的箭头所示输出空气。所述顶部10t可包括被动气流通风口及主动或风扇驱动的气流通风口197，它们与迫使空气排出的所述内部风扇195流体连通。外流风扇可以包括或可以不包括过滤器。所述多个通风孔197及风扇195协作以在所述壳体10h内部提供正压。
因此，例如，在背面的四个圆形通风口图案197的每一个后面可以是相应的风扇195(带有过滤器196)，所述风扇195在顶部10t上较小的方形通风口图案197中及后面抽气，其中所述风扇195可为两个或三个风扇195，它们向上/向下抽/吹空气。相较于所述外壳10h顶部10t上的排气风扇，后部10r上的进气风扇可以具有更高的风扇速度及/或更大的尺寸。顶部10t上的多个通风孔197中的一个，显示为右侧的通风孔197(从壳体的后部看)，所述通风孔197可以是一激光散热器108h的一冷却路径Lc的出口，所述散热器108h与所述激光器108耦接，所述激光器108带有位于所述仪器10f的前面的激光冷却路径Lc的一进气口Li。相对于所述风扇驱动的出口通风口197，所述顶部10t上较大的通风口(矩形)图案可以选择性地加大尺寸。
图22是用于处理样品以在质谱仪中进行分析的示例性动作的流程图。如图所示，提供一壳体，所述壳体具有一质谱仪、具有相对的第一端部及第二端部的一装载锁定腔室，以及一采集真空腔室。所述装载锁定腔室的第一端部在所述采集真空腔室中或附近，所述第二端部与所述第一端部间隔开并具有一可密封地连接的门(方框300)。提供/产生所述采集真空腔室外部且位于所述壳体内部的一正压(方框302)。一个用于分析的载玻片经由所述壳体的一前面的一端口而容纳在一圆盘传送带的一载玻片接收通道中(方框304)。旋转所述圆盘传送带(方框306)。所述载玻片的端部由一机器人的一臂保持的一载玻片夹具夹持(方框308)。所述载玻片可在所述壳体中从所述圆盘传送带朝向所述装载锁定腔室或一存储架而在三个维度上移动(方框309)。
一个XY平台的一载玻片保持件从所述真空腔室插入到所述装载锁定腔室的第一端，同时所述门密封地封闭到所述装载锁定腔室(方框310)。当所述载玻片保持件与所述装载锁定腔室的第一端部的一密封接口接合时，所述装载锁定腔室与所述真空腔室自动地密封(方框320)。然后，使所述装载锁定腔室与大气通风(方框330)。打开所述门(方框340)。从所述装载锁定腔室的所述第二端部插入一载玻片，使得所述载玻片保持件与所述装载锁定腔室接合(方框350)。关闭所述门以密封所述装载锁定腔室(方框360)。将装载锁定腔室排气至一真空压力(方框370)。当所述门关闭并且所述装载锁定腔室处于真空状态时，带有所述载玻片的所述载玻片保持件被缩回到所述真空腔室中(方框380)。然后，通过所述质谱仪在所述真空腔室中分析样品(方框381)。
所述装载锁定腔室可以是紧凑的，并且具有小于其横向宽度的一高度，并且具有小的容积，所述容积可以介于大约1立方厘米至大约200立方厘米之间(空的状态)，更通常介于大约1立方厘米至大约100立方厘米之间，例如：大约10立方厘米、大约15立方厘米、大约20立方厘米、大约25立方厘米、大约30立方厘米、大约35立方厘米、大约40立方厘米、大约45立方厘米、大约50立方厘米、大约55立方厘米、大约60立方厘米、大约65立方厘米、大约70立方厘米、大约75立方厘米、大约80立方厘米、大约85立方厘米、大约90立方厘米、大约95立方厘米及大约100立方厘米，并且所述贯穿通道可具有一长方形的周边形状(在横向尺寸上)(方框301)。
所述载玻片保持件可具有一成角度的长方形密封表面，所述长方形密封表面围绕所述载玻片保持件的一内部(面向真空腔室)端的一周边延伸(方框312)。
图23A及23B示出根据本发明的实施例中，可以由所述仪器及样品处理器执行的示例性动作。
开始(方框400)
接收载玻片(方框405)
识别载玻片(方框410)
将载玻片装入队列中(方框415)
移动载玻片以进行分析(方框420)
采集光谱(方框425)
将载玻片返回存储区(方框430)
弹出载玻片(方框435)
结束(方框440)
用户尝试将载玻片装载到输入插槽中(方框500)
输入队列是否已满？(方框502)
内部通讯是否失败？(方框504)
仪器是否处于警报状态？(方框506)
装载被拒绝(方框507)
载玻片处理机器人接合载玻片(方框508)
载玻片处理机器人将载玻片带至条形码读取器(方框510)
读取条形码(方框512)
将ID码发送到应用服务器以进行识别(方框514)
ID是已知的(方框516)
ID是重复的(方框518)
载玻片是否具有描述？(方框520)
载玻片返回输入插槽(方框521)
存储描述以用于后处理(方框523)
载玻片处理机器人从条形码读取器中移除载玻片(方框525)
载玻片处理机器人移动至下一个可用的存储位置(方框530)
夹具释放载玻片(方框535)
载玻片处理机器人缩回至等待位置(方框540)
分析腔室是否处于真空状态？(方框600)
拒绝移动(方框602)
分析腔室是空的(方框604)
XY平台将载玻片保持件移动到装载锁定位置(方框606)
装载锁定位置已与大气通风(方框608)
打开装载锁定门(方框610)
载玻片处理机器人移动到所请求的样品载玻片(方框612)
夹具抓取样品载玻片(方框614)
载玻片处理机器人将载玻片从存储位置移出(方框616)
载玻片处理机器人将载玻片移至装载锁定位置中的XY平台载玻片保持件(方框618)
夹具释放样品载玻片(方框620)
载玻片处理机器人缩回至等待位置(方框622)
装载锁定门关闭(方框624)
装载锁定腔室连接至粗抽泵(方框626)
是否达到泵的基本压力？(方框628)
从粗抽泵上断开装载锁定(方框630)
XY平台将载玻片移入分析腔室(方框632)
XY平台将载玻片移动到装载锁定腔室(方框700)(方框702)
装载锁定腔室已与大气通风(方框704)
打开装载锁定腔室(方框706)
载玻片处理机器人移动到位于装载锁定腔室内的XY平台载玻片保持件(方框708)
载玻片处理机器人夹具抓取载玻片(方框710)
载玻片处理机器人将载玻片从装载锁定腔室中移出(方框712)
关闭装载锁定门(方框714)
载玻片处理机器人将载玻片移至下一个存储位置(方框716)
载玻片处理机器人夹具释放载玻片(方框718)
载玻片处理机器人缩回至等待位置(方框720)
开始(方框800)
选择载玻片以用于弹出(方框802)
载玻片处理机器人移动到载玻片存储位置(方框804)
载玻片处理机器人夹具抓取载玻片(方框806)
载玻片处理机器人移动载玻片到退出插槽(方框808)
载玻片处理机器人夹具释放载玻片(方框810)
结束(方框812)
所述质谱仪系统10可以是MALDI-TOF MS系统。MALDI-TOFMS系统是众所周知的。参见，例如：美国专利5,625,184；5,627,369；5,760,393；6,002,127；6,057,543；6,281,493；6,541,765；5,969,348；以及9,536,726，其内容通过引用并入本文，如同在此全文引用一样。大多数现代MALDI-TOF MS系统采用延迟提取(例如：时滞聚焦)来减轻离子初始能量分布的负光谱质量。
在一些实施例中，将用于分析的样品(在基质载玻片上)引入一质谱仪系统(选择地为在一真空腔室内具有一TOF飞行管的一MALDI-TOF MS系统，并且包括一激光器)。可以在分析各别单个样品的过程中相继施加激光脉冲以获得质谱。基于所获得的光谱来识别样品中的物质(例如：成分、生物分子、微生物、蛋白质)。所述TOF飞行管的长度可以选择地介于约0.4米至约1.0米之间。然而，在一些实施例中，可以使用更长或更短的飞行管。
所述MS系统10可选择性地为一桌上型单元，所述桌上型单元具有长度为约0.8米的TOF飞行管。
所述样品可以包括来自患者的生物样品，并且可以执行识别步骤以识别样品中是否存在确定的蛋白质或微生物，例如：细菌，以对患者进行医学评估。
分析可以基于所获得的光谱来识别相应样品中是否存在约150种(或更多种)不同的特定细菌及/或真菌物种。目标质量范围可以在约2,000至20,000道尔顿之间。
质谱仪系统10可以包括患者记录数据库及/或服务器，所述数据库及服务器可以包括具有隐私访问限制的电子医疗记录(EMR)，由于客户端服务器操作及用于不同用户的优先访问，因此隐私访问限制符合HIPAA的规则。
前述内容是对本发明的说明，并且不应解释为对本发明的限制。尽管已经描述了本发明的一些示例实施例，但是本领域技术人员将容易理解，在实质上不脱离本发明的新颖教示及优点的情况下，可以对示例性实施例进行许多修改。因此，所有这样的修改旨在包括在本发明的范围内。因此，应当理解，前述内容是对本发明的说明，不应解释为本发明限于所公开的特定实施例，并且对所公开的实施例以及其他实施例的修改也包括在本发明的范围内。

Claims (24)

1.一种载玻片样品处理及/或分析系统，其特征在于：所述系统包括：
一壳体，包括具有一载玻片端口的一前壁；
一输入/输出模块，包括至少一个可旋转的圆盘传送带，所述圆盘传送带包括一载玻片接收通道，其中所述圆盘传送带在第一位置及第二位置之间旋转，其中所述第一位置是一载玻片进入位置，所述载玻片进入位置使所述载玻片接收通道的一开口端向外定位，并与所述载玻片端口对准以能够滑动地接收一载玻片，以及其中所述第二位置将所述载玻片通道的所述开口端面向所述壳体；
一机器人，具有一机械臂，所述机械臂将一载玻片夹具保持在所述壳体内，所述载玻片夹具与所述可旋转的圆盘传送带连通,其中所述机械臂可以在所述壳体内以三维的方式移动；
一装载锁定腔室，具有纵向相对的一第一端部及一第二端部、一贯穿通道及一门，所述门密封地耦合到所述第二端部；以及
一采集真空腔室，具有一XY平台；以及一载玻片保持件，具有一真空密封接口，所述真空密封接口可延伸到所述装载锁定腔室以密封所述装载锁定腔室的所述第一端部，并且在所述装载锁定腔室的所述门关闭之后，与从所述机器人的所述载玻片夹具转移到所述载玻片保持件的一载玻片一起缩回到采集真空腔室中。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述圆盘传送带配置成具有单个所述载玻片接收通道，所述载玻片接收通道的一长度延伸超过横跨所述圆盘传送带的一中心的一直径的一半。
3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述载玻片通道的所述开口端具有一边缘，所述边缘相对于所述圆盘传送带的一外直径而向内凹陷。
4.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述载玻片夹具包括：第一夹持臂及第二夹持臂，所述第一夹持臂及所述第二夹持臂平行且并排，并且可枢转地由邻近所述载玻片夹具的一上夹钳及一下夹钳的一横向延伸轴固定，所述第一夹持臂耦接到所述载玻片夹具的所述上夹钳，以及所述第二夹持臂耦接到所述载玻片夹具的所述下夹钳，其中所述载玻片夹具的所述上夹钳包括一槽口，所述槽口配置用以接收一对准构件，所述槽口位于所述下夹钳上方。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于：所述系统还包括：一夹具马达，耦接到所述第一夹持臂及所述第二夹持臂；
一原位传感器、一夹持传感器及一载玻片存在传感器，所述原位传感器、所述夹持传感器、所述载玻片存在传感器中的每一个耦接到所述第一夹持臂及所述第二夹持臂中的至少一个；以及
一控制电路，与所述夹具马达及所述原位传感器、所述夹持传感器、所述载玻片存在传感器通信，其中所述控制电路接收来自所述原位传感器、所述夹持传感器及所述载玻片存在传感器的传感信息以识别所述上夹钳及所述下夹钳的一打开或关闭状态，以及如果所述上夹钳及所述下夹钳处于所述关闭状态，识别一载玻片是否存在。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于：所述第一夹持臂与所述第二夹持臂相邻但位于所述第二夹持臂上方，并且其中所述原位传感器及所述夹持传感器在与所述第一夹持臂的一端部耦接的一印刷电路板上彼此对齐。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于：所述第二夹持臂的一端耦接到所述载玻片存在传感器，并且其中所述载玻片存在传感器通过所述印刷电路板而固定，所述印刷电路板与所述原位传感器及所述夹持传感器相邻但间隔开。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于：所述印刷电路板附接到所述机器人的所述机械臂的一可枢转的臂段。
9.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述系统还包括：一第一真空泵及一第二真空泵，所述第一真空泵连接到所述采集真空腔室，以及所述第二真空泵连接到所述装载锁定腔室，其中所述第一真空泵位于所述壳体中的所述第二真空泵上方。
10.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述系统还包括：一可拆卸的嵌框面板，所述可拆卸的嵌框面板提供所述载玻片端口，并且其中所述嵌框面板由一斜面支架固定，所述斜面支架具有一个开放的窗口，所述窗口耦接到位于所述壳体内的一上支架构件，并且所述上支架构件从与所述嵌框面板相邻的一位置以5至45度的角度向内倾斜到所述嵌框面板的一上部区段。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于：所述系统包括以下一个或多个：
其中所述嵌框面板的宽度介于4至6英寸之间以及高度介于6至10英寸之间；
其中所述壳体是一桌上型壳体，所述桌上型壳体的宽度、长度、高度为：0.7米×0.7米×1.1米；
其中所述壳体包括一内部样品储存空间，所述内部样品储存空间的宽度、长度、高度的尺寸为：0.25米×0.3米×0.3米。
12.如权利要求10所述的系统，其特征在于：所述上支架构件固定一照相机，并且其中当所述圆盘传送带位于所述第二位置时，所述照相机具有至少覆盖所述载玻片的一端部的一视野。
13.如权利要求10所述的系统，其特征在于：所述输入/输出模块包括一驱动马达，所述驱动马达耦接至位于所述圆盘传送带下方的一驱动轴，所述驱动轴在所述第一位置及所述第二位置之间旋转所述圆盘传送带，以及其中当所述可拆卸的嵌框面板从所述壳体卸下以露出一检修窗时，可以将所述圆盘传送带从所述壳体的所述检修窗中取出以进行清洁。
14.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述系统还包括：多个间隔开的进气口及多个间隔开的出气口，所述多个间隔开的进气口与多个进气风扇流体连通，所述多个进气风扇在所述壳体的一背面具有多个过滤器，以及所述多个间隔开的出气口与位于所述壳体的顶部的多个出气风扇流体连通，其中所述多个进气风扇及所述多个出气风扇协作以在所述壳体内部提供一正压，并且被动及/或风扇驱动的气流从所述壳体中流出，以防止污染物进入所述壳体。
15.如权利要求5所述的系统，其特征在于：所述原位传感器及所述夹持传感器经由所述第一夹持臂的一第一端的一位置而分别触发，并且其中所述载玻片存在传感器经由所述第二夹持臂的一第一端的一位置而触发。
16.如权利要求14所述的系统，其特征在于：所述系统还包括一激光冷却剂路径，所述激光冷却剂路径从所述壳体的前面的一入口延伸到所述壳体的顶部的一出口。
17.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述机器人具有安装在所述壳体的一地板上的一基座，并且其中所述输入/输出模块具有安装在所述壳体的所述地板上的一基座，所述输入/输出模块的所述基座与所述机器人的所述基座相邻并且比所述机器人的所述基座更靠近所述壳体的前面。
18.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述端口在一横向尺寸上是长方形的，并且具有横向相对的弓形端。
19.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述装载锁定腔室的所述贯穿通道具有横向宽度及体积，所述横向宽度大于高度，以及所述体积介于1立方厘米及100立方厘米之间。
20.一种处理一样品以用于分析的方法，其特征在于：所述方法包括：
提供具有一质谱仪的一壳体、具有相对的第一端部及第二端部的一装载锁定腔室，以及一采集真空腔室，其中所述装载锁定腔室的所述第一端部是在所述采集真空腔室中或附近，以及所述第二端部与所述第一端部间隔开并且具有一密封附接门；
在所述采集真空腔室外部的所述壳体内提供一正压；
通过位于所述壳体的一前面处的一端口以在一圆盘传送带的一载玻片接收通道中接收用于分析的一载玻片；
旋转所述圆盘传送带；
利用由一机器人的一臂固定的一载玻片夹具来夹住所述载玻片的一端部；
在所述壳体中将所述载玻片以三维的方式从所述圆盘传送带移动到所述装载锁定腔室或一储存架；
将一XY平台的一载玻片保持件从所述采集真空腔室插入所述装载锁定腔室，同时所述门密封地关闭所述装载锁定腔室的所述第二端部；当所述载玻片保持件与所述装载锁定腔室的所述第一端部的一密封接口接合时，自动地从所述采集真空腔室密封所述装载锁定腔室的所述第一端部；
使所述装载锁定腔室与大气通风；
打开所述门；
将来自所述载玻片夹具的所述载玻片从所述装载锁定腔室的所述第二端部插入到所述装载锁定腔室，从而将所述载玻片转移到所述装载锁定腔室内的所述载玻片保持件；
关闭所述门以密封所述装载锁定腔室；
将所述装载锁定腔室排空至一真空压力；以及
当所述门关闭以及所述装载锁定腔室处于真空状态时，将带有所述载玻片的所述载玻片保持件缩回到所述采集真空腔室中。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于：所述方法还包括：分析在所述载玻片中或载玻片上的一样品，其中通过分析介于2000至20000道尔顿的一质量范围来分析所述样品以用于识别一种或多种微生物。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于：所述方法还包括一个或多个步骤：
(a)将所述载玻片夹具转换成在所述壳体中由一固定结构固定的一对准构件，所述固定结构为所述储存架，并且在所述载玻片夹具中滑动地插入或接收所述对准构件以定义在所述壳体中的一XYZ校准位置，所述XYZ校准位置用于通过所述壳体中的操作位置来自动机械地移动所述载玻片保持件，所述移动包括往返所述圆盘传送带及进入所述装载锁定腔室的移动；
(b)产生一激光冷却剂空气流动路径，所述激光冷却剂空气流动路径从所述壳体的一前面经过一激光的一散热器，然后向上并从所述壳体的顶部流出；
(c)从所述壳体的一前壁卸下一可拆卸的嵌框板，所述可拆卸的嵌框板将所述端口固定在所述壳体的前面，然后通过所述壳体的所述前面移除所述圆盘传送带。
23.如权利要求20所述的方法，其特征在于：利用由所述机器人的所述臂固定的所述载玻片夹具来夹住所述载玻片的所述端部的步骤通过以下方式进行：
提供具有相邻的第一夹持臂及相邻的第二夹持臂的一载玻片夹具组件，所述第一夹持臂附接到一下夹钳以及所述第二夹持臂附接到一配合的上夹钳；以及
利用电子方式引导所述上夹钳及所述下夹钳的关闭及打开，由此一第一原位传感器、一第二夹持传感器及一第三载玻片存在传感器中的一个或多个的一状态与所述上夹钳及所述下夹钳的位置相关。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于：所述方法还包括一个或多个步骤：
(a)在利用电子方式引导所述上夹钳及所述下夹钳的关闭及打开的步骤中，所述第一原位传感器及所述第二夹持传感器经由所述第一夹持臂的一第一端的一位置而分别触发，并且其中所述第三载玻片存在传感器经由所述第二夹持臂的一第一端的一位置而触发；
(b)其中所述第一夹持臂是一上臂，所述上臂在所述第二夹持臂上方并且附接到所述下夹钳，其中所述第一夹持臂及所述第二夹持臂通过邻近所述上夹钳及所述下夹钳的一横向延伸轴而附接在一起，并且其中所述方法还包括：仅当在所述上夹钳及所述下夹钳之间存在一载玻片时，将一下轴旋转到一水平方向，然后触发所述第三载玻片存在传感器，从而在利用电子方式引导所述上夹钳及所述下夹钳的关闭及打开的步骤中识别一载玻片存在的状态。
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