CN112534270A

CN112534270A - 操作实验室仪器的方法

Info

Publication number: CN112534270A
Application number: CN201980054259.5A
Authority: CN
Inventors: E·巴赫迈尔; A·吉斯勒; R·古特; A·赫尔南德兹; A·梅尔
Original assignee: F Hoffmann La Roche AG
Current assignee: F Hoffmann La Roche AG
Priority date: 2018-08-20
Filing date: 2019-08-19
Publication date: 2021-03-19
Anticipated expiration: 2039-08-19
Also published as: EP3614151A1; JP2021534419A; WO2020038853A1; EP3614151B1; CN112534270B; JP7200357B2

Abstract

本发明公开了一种方法和实验室仪器，其旨在通过将在预期液位处进行快速液位检查与如果在所述预期液位处未发现液位的情况下的液位搜索相结合，减少每次将液体容器装入仪器时液位确定的时间损失并且同时减少由于所述液位不可预见的变化而造成的液体容器浪费，同时还确保正确的液体抽吸，因为所述液位始终是经验证的（并非盲目依赖预期液位）。

Description

操作实验室仪器的方法

技术领域

本申请涉及一种操作实验室仪器的计算机实现方法。本申请进一步涉及配置为进行所公开的方法的实验室仪器。本申请进一步涉及一种包含指令的计算机程序产品，这些指令在由实验室仪器的控制单元执行时可使实验室仪器进行所公开的方法。

背景技术

体外诊断测试对临床决策具有重大影响，可为医生提供关键信息。在分析实验室特别是体外诊断实验室中，利用实验室仪器对生物样本执行大量分析，以便确定患者的生理和生化状态，这些状态可指示疾病、营养习惯、药物疗效、器官功能等。

为了处理生物样本，实验室仪器使用各种液体，尤其是试剂。此类液体以液体容器（诸如试剂盒）的形式提供给实验室仪器。为了使实验室仪器能够精确地抽吸此类液体（也称为移液），必须知道容器内的液体的准确液位 - 否则，存在抽吸空气而不是抽吸液体的风险。

已知各种用于确定容器中液位的方法，诸如基于电容的液位检测、基于电阻的液位检测、基于压力的液位检测和扩展液位检测。由于用于确定液位的这些方法中的每一种在实验室仪器可以开始抽吸液体之前都需要一定量的时间，因此，根据已知的实验室操作，预期的液体体积/液位存储在用于每个液体容器的数据存储器中。基于此预期液体体积/液位，实验室仪器可以立即开始抽吸 - 无需先确定液位 - 从而节省了大量时间。预期体积/液位可以在液体容器的生产（初始填充）期间进行最初存储，并且在使用液体时进行更新。在每次从液体容器中抽吸液体之后和/或每次装载容器或从实验室仪器中卸载容器和/或在测量液位之后，执行预期体积更新，例如，每隔一定时间。

作为故障保险，为了避免实验室仪器从低于预期液位的实际液位上方抽吸（通常为空气），已知的实验室仪器配置为检查液体容器中的实际液位是否确实符合预期液位。如果液体容器中的实际液位与预期液位不匹配，根据已知的实验室操作，则液体容器将被实验室仪器拒绝。由于用于确定预定液位处液体存在/不存在的方法比用于确定液位的方法要快得多，因此该检查不会显著影响实验室仪器的性能。

然而，已经观察到，由于液体容器中的实际液位与预期液位不匹配，因此相对大量的液体容器被实验室仪器拒绝。这可能导致不必要地浪费液体容器或浪费液体。

所公开的方法/仪器的发明人认识到，由于不可预见的事件（诸如蒸发、溢出、泄漏、在不同的仪器中使用），实际液位经常与预期液位不同。由于用于分析实验室的液体价格昂贵，因此需要一种操作实验室仪器的方法，该方法既可以减少每次将液体容器装入仪器时液位确定的时间损失，并且同时可以避免由于液位不可预见的变化而造成的不必要的液体容器浪费，同时确保正确的液体抽吸（避免在实际液位上方抽吸）。

发明内容

本文所公开的操作实验室仪器的方法包括以下步骤：

a) 从数据存储器检索液体容器内液体的预期体积；

b) 从数据存储器检索液体容器的容器说明，该容器说明指示液体容器内的体积与高度之间的关系；

c) 由控制单元基于容器说明和预期体积确定预期液位；

d) 使用第一液体检测方法在所述预期液位处执行液位检查；

e) 如果在预期液位处检测到液体，则生成信号，该信号指示经验证液位等于预期液位；

f) 如果在预期液位处未检测到液体：

g1) 则使用与第一液体检测方法不同的第二液体检测方法来执行液位搜索，直至检测到液体为止；

g2) 将预期液位更新为已使用第二液体检测方法检测到液体的液位；

g3) 重复步骤 d) 至 g)。

因此，所公开的方法/仪器通过将在预期液位处进行快速液位检查与如果在该预期液位处未发现液位的情况下的液位搜索相结合，减少每次将液体容器装入仪器时液位确定的时间损失并且同时减少由于液位不可预见的变化而造成的液体容器浪费，同时还确保正确的液体抽吸，因为该液位始终是经验证的（并非盲目依赖预期液位）。

如果液位高于预期液位 - 指示未授权的重新加注 - 则所公开的方法/系统将检测到预期液位处的液体，并且因此将预期液位/体积用于所有进一步操作。因此，所公开的方法/系统的实施例也是有利的，因为随着多余的重新加注体积的量变得不可用，液体容器的重新加注变得无用。由于仪器会忽略多余的重新加注的液体体积，因此非常不鼓励未经授权的重新加注。

附图说明

下面将通过说明书并参考以下附图来详细描述所公开的方法/设备/系统的更多特征和优点：

图 1 示出本文所公开的方法的一个实施例的流程图；

图 2A-2F 示出本文所公开的液位检查/搜索方法的一个实施例的序列图；

图 3 示出本文所公开的方法的另一个实施例的流程图；

图 4A 所公开的实验室仪器的一个实施例的高度示意性框图；

图 4B 所公开的实验室仪器的另一个实施例的高度示意性框图；

图 4C 所公开的实验室仪器的又一个实施例的高度示意性框图；

图 5 所公开的实验室仪器的移液器的高度示意图。

具体实施方式

某些术语将在本专利申请中使用，其表述不应解释为受所选择的特定术语限制，而是与该特定术语后面的一般概念有关。

如本文所用，术语“实验室仪器”包括可操作以对一个或多个生物样本和/或一种或多种试剂执行一个或多个处理步骤/工作流程步骤的任何装置或装置部件。因此，表述“处理步骤”是指物理执行的处理步骤，诸如离心、等分、样本分析等。术语“仪器”包括分析前仪器、分析后仪器、还有分析仪器。

如本文所用，术语“分析仪”/“分析仪器”包括配置为获得测量值的任何装置或装置部件。分析仪可操作以通过各种化学、生物学、物理、光学或其他技术程序测定样本或其组分的参数值。分析仪可以是可操作以测量样本或至少一种分析物的所述参数并且返回获得的测量值。由分析仪返回的可能的分析结果列表包括但不限于：样本中分析物的浓度、指示样本中分析物的存在（对应于高于检出水平的浓度）的数字（是或否）结果、光学参数、DNA或 RNA 序列、通过蛋白质或代谢物的质谱分析获得的数据以及各种类型的物理或化学参数。分析仪器可包括有助于对样本和/或试剂进行移液、给料和混合的单元。分析仪可包括试剂容纳单元，该试剂容纳单元容纳用于执行测定的试剂。试剂可例如布置为包含个别试剂或一组试剂的容器或盒子的形式，放置在储藏室或传送带内的适当接受器或位置中。它可以包括消耗品进给单元。分析仪可包括处理和检测系统，其工作流程针对某些类型的分析进行了优化。此类分析仪的示例为临床化学分析仪、凝血化学分析仪、免疫化学分析仪、尿液分析仪、核酸分析仪，用于检测化学或生物反应的结果或者监测化学或生物反应的进度。

如本文所用，术语“控制单元”包括任何物理或虚拟处理设备，该处理设备可配置为通过由实验室仪器/系统进行工作流程和工作流程步骤的方式控制实验室仪器/或包括一种或多种实验室仪器的系统。控制单元可例如指示实验室仪器/系统以进行分析前、分析后和分析工作流程/工作流程步骤。控制单元可接收来自数据管理单元的有关需要对特定样本执行哪些步骤的信息。在一些实施例中，控制单元可与数据管理单元集成在一起，可由服务器计算机组成，和/或作为一台实验室仪器的一部分，或甚至分布在实验室系统的多台仪器中。控制单元可例如体现为运行计算机可读程序的可编程逻辑控制器，该计算机可读程序设置有执行操作的指令。

如本文所用，术语“移液器”包括用于将一定体积的样本或其他液体（诸如试剂或稀释缓冲液）从器皿/容器（诸如反应器皿、微孔板、试剂容器等）中抽吸并分配至器皿/容器中的设备（诸如液体处理机器人）。移液器可包括一个或多个可重复使用的可洗针，诸如钢针，或使用一次性移液管吸头。与液体接触的移液器部件称为“探针”。移液器可安装至转移头，该转移头可在平面中在一个或两个行进方向上移动，例如，通过导轨和垂直于该平面的第三垂直行进方向，通过主轴驱动器等。例如，移液器可以在主要样本管与器皿之间水平移动，并且垂直移动，以便取出或分配液体生物样本或其他液体。可以对移液器进行整合，即内置在实验室仪器中，或者作为可操作地连接至仪器的系统的单独仪器模块。此后，当涉及移液器的定位时，意味着首先与液体接触的探针的头/端部的定位。

如本文所用，术语“液体”涉及在实验室过程期间必须转移的任何类型的液体。因此，该术语包括液体样本。它还包括试剂/试剂的悬浮液、对照或校准物质。

术语“样本”、“患者样本”和“生物样本”是指可能包含目标分析物的材料。患者样本可源自任何生物来源，诸如生理体液，包括血液、唾液、眼球晶状体液、脑脊髓液、汗液、尿液、粪便、精液、乳汁、腹水液、粘液、滑膜液、腹膜液、羊水、组织、培养的细胞等。患者样本可在使用之前经过预处理，诸如由血液制备血浆、稀释粘性流体、裂解等。处理方法可包括过滤、蒸馏、浓缩、使干扰组分失活和添加试剂。患者样本可在获得自来源时直接使用，也可以在预处理以改变样本特性后使用。在一些实施例中，初始固体或半固体生物材料可通过溶解或悬浮在合适的液体介质中而成为液体。在一些实施例中，样本可疑似包含特定的抗原或核酸。

术语“分析物”是待分析样本的组分，例如各种大小的分子、离子、蛋白质、代谢物等。收集的有关分析物的信息可用于评估给药对生物体或特定组织的影响或进行诊断。因此，“分析物”是旨在获得有关其存在和/或浓度信息的物质的总称。分析物的示例包括葡萄糖、凝血参数、内源性蛋白质（例如，由心肌释放出的蛋白质）、代谢物、核酸等等。

如本文所用，术语“试剂”是指用于执行分析物分析所必需的材料，包括用于样本制备的试剂、对照试剂、用于与分析物反应以获得可检测信号的试剂、和/或用于检测分析物所必需的试剂。此类试剂可以包括用于分离分析物的试剂和/或用于处理样本的试剂和/或用于与分析物反应以获得可检测信号的试剂和/或洗涤试剂和/或稀释剂。

如本文所用，术语“液体容器”包括适合于容纳液体的任何器皿，诸如容器，该器皿包括用于将液体分配至器皿中或从器皿中抽吸液体的开口。开口可以通过盖、易碎的密封件或类似的合适的装置以液密方式封闭该开口。当涉及“液位”时，特此是指从容器的内部底部到液体顶部表面的距离。

如本文所用，术语“试剂盒”是指包括液体或试剂悬浮液的任何器皿/容器。替代性地，试剂盒是用于容纳包括液体或试剂悬浮液的容器的固持器。

在实际使用中，许多分析方法需要精确的移液操作，以便保持令人满意的分析精度。通常，泵控制的探针用于抽吸和排出液体。为了使交叉污染的危险最小化并便于清洁探针，期望将探针头恰好定位于液面下方。可以在保持探针固定的同时抽吸液体，或者 - 在较大体积的情况下 - 在将探针进一步降低至器皿中以将探针头保持在液体中的同时抽吸液体。

在许多情况下，一个器皿与另一个器皿的液位可能会有很大变化，使得在开始移液操作之前，必须将探针头可靠地定位在液体中。因此，习惯上在定位探针之前先检测液位。在现有技术中，已知“液位检测”是基于各种物理原理，诸如检测从液面反射的光或在与液体接触时测量探针的电特性或在移液器中测量压力。

例如，在称为“电容式液位检测 cLLD”的方法中，当使用基于探针的电容变化的技术时，使用低频电压信号对探针进行反复充电和放电。为了电容性地确定最高液位，重复测量到达预定电压值所需的时间量。在专利文献中，基于电容变化的液位检测在例如 EP89115464 A2、US 7150190 B2、EP 164679、EP 355791、美国专利号 4,818,492 和 EP555710 中进行了描述。

一种称为“扩展液位检测 eLLD”的增强型电容式液位检测方法包括以下步骤：提供具有电容的探针；将所述探针移入所述样本中；重复执行对所述探针充电和至少部分放电的一对连续步骤，以生成放电电流；在对所述探针充电和至少部分放电的每对连续步骤中，测量指示所述放电电流的量；以通过所述探针确定所述样本的电阻的方式分析所述量；基于当所述探针接触所述主体液体时发生的样本电阻的变化，将所述主体液体与所述泡沫和/或所述主体液体的残留物区分开。在 EP 2607905 中描述了扩展液位检测 eLLD 的方法。

液位检测的另一种方法是当探针头碰到主体液体时测量探针的欧姆电阻的变化。此方法称为“电阻式液位检测 rLLD”。然而，液体必须与电接地进行电流接触，但是通常并非如此。例如在 US 5843378A 中描述了基于欧姆电阻测量的液位检测。

用于液位检测的又一种方法是基于测量探针（或移液器的其他流体连接部分）中的压力并检测压力的突然变化，这指示探针接触了液体。此方法称为“压力液位检测pLLD”。

“正向移液确认 PPC”是一种特殊类型的基于压力的液位检测，该液位检测基于对在抽吸或分配期间获得的压力曲线特征的分析。这些特征可以包括从压力曲线的特定点获得的压力、斜率和曲率数据、极限值（最大/最小压力、曲率等）或获得特定压力值的时间点。PPC 设计成检测由于以下项而引起的移液错误：液体样本/试剂的非理想特性或移液系统故障。

现在将参考附图描述所公开的方法/仪器的实施例。

图 1 示出了所公开的方法的第一实施例的流程图。应当指出，要求保护的方法之前/之后的步骤包括分别将液体容器 50 装载至实验室仪器 10 中或从实验室仪器 10 中卸载。然而，由于分别将液体容器装载至实验室仪器中或从实验室仪器中卸载液体容器的步骤在本领域中是众所周知的，因此这些步骤在此不再赘述。

根据所公开的方法/仪器，在步骤 102 中，从数据存储器 13、30、53 中检索液体容器 50 内液体 60 的预期体积（将参照图 4A 至 4C 描述该数据存储器的各种实施例）。

在随后或同时的步骤 104 中，从数据存储器 13、30、53 中检索液体容器 50 的容器说明。应当注意，用于容器说明的数据存储器可以但一定不能与预期体积的数据存储器相同。液体容器 50 的容器说明是一条数据，其允许基于液体高度（液位）来确定容器内的液体体积和/或基于液体体积来确定液体高度。

根据第一实施例，容器说明包括容器 50 中液体的体积与高度之间关系的公式。

例如，如果容器是沿其内部高度具有恒定横截面的矩形液体容器 50，则公式为：

V=L ×a ×b对于整个容器的高度

并且基于液体体积来计算液位是很简单的：

其中 V 体积

L 液位

a 容器宽度

b 容器长度

替代性地或另外地，容器说明包括查找表，该查找表具有分别用于多个离散体积或多个高度的高度-体积对。对于分别落在此类不同值之间的液体体积或液体高度，可以应用已知的插值法。

基于容器说明和预期体积，在步骤 106 中，由实验室仪器 10 的控制单元 12 确定预期液位 eL。

此后，由移液器 20 在预期液位 eL 处执行液位检查。液位检查包括两个步骤。在步骤 108 中，将移液器 20 垂直位移至预期液位 eL。在不搜索液位的情况下，直接执行步骤 108 的位移至预期液位 eL，这允许更大的位移速度。在步骤 110 中，使用第一液体检测方法来执行处于预期液位 eL 处的液体 60 的存在。

如果（使用第一液体检测方法）在预期液位 eL 处检测到液体，则在步骤 116 中，控制单元 12 生成信号，该信号指示经验证液位 vL 等于预期液位 eL，从而分别确认预期液位 eL 或预期体积。此后，基于关于液体容器 50 中的经验证液位 vL 的经验证信息，实验室仪器 10 可以将液体 60 从液体容器 50 中抽吸/分配至液体容器 50 中。

另一方面，如果在预期液位 eL 处未检测到液体，则在步骤 112 中使用第二液体检测方法来搜索液位。

特此强调液体检查与液体搜索方法之间的区别：

a. 液位检查方法设计成检查或确认在给定液位下液体的存在。

液位检查也称为离散方法，并且包括以下步骤：

• 以第一速度将该移液器 20 垂直移入液体容器 50 的开口，直至预期液位 eL；

• 在预期液位 eL 处检测液体存在/不存在；

液体检查方法的输出为是/否（正确/错误）类型，指示在给定液位处是否已检测到液体。

b. 另一方面，液位搜索方法设计成确定液位。为了确定未知液位，液体搜索方法是连续或重复的液体检测方法或其组合。

在（准）连续液位检测中，在搜索液位的同时，随着移液器在液体容器 50 中垂直位移，连续监测液体的存在。

在重复液位检测中，在搜索液位的同时，随着移液器在液体容器 50 中垂直位移，每隔一定时间和/或每隔一定距离重复确定液体的存在。

根据所公开的方法的特定实施例，将移液器 20 在液体容器 50 开口内垂直位移的用于液位检查的第一速度高于将移液器 20 在液体容器 50 的开口内垂直位移的用于液位搜索的第二速度。特别地，用于液位检查的移液器的第一垂直位移速度比用于液位搜索的第二位移速度快 2 至 10 倍。由于大部分时间液位与预期液位匹配，因此仅需要液位检查，所公开的方法/系统可以节省大量时间。

如果使用第二液体检测方法在液位搜索中发现了液体 60 的液位，则在步骤 114中，将预期液位 eL 更新为等于使用液位搜索所发现的液体 60 的液位。预期液位 eL 的更新不应与传输预期液位 eL 混淆，因为后者仅（在步骤 116 中）在通过液位检查确认之后才完成。

在更新预期液位 eL 之后（在步骤 114 中），通过使用第一液体检测方法的液位检查来验证/确认此更新的预期液位 eL（步骤 108 和步骤 110）。根据所公开的方法/仪器的实施例，在发现液位（通过液位搜索）之后并且在随后的液位检查之前，将移液器垂直升高。

如果在更新的预期液位 eL 处无法通过液位检查确认通过液位搜索发现的液位，则重复液位搜索。有若干原因使得不能通过液位检查确认通过液位搜索发现的液位，诸如液体表面上存在泡沫，该泡沫在液位搜索期间被误认为是液体。（相对）快速搜索和通过液位检查方法进行确认的组合确保了经验证液位 vL 确定的可靠性水平的提高。

另一方面，如果在更新的预期液位 eL 处通过液位检查确认了通过液位搜索发现的液位，则在步骤 116 中，控制单元 12 生成信号，该信号指示经验证液位 vL 等于（更新的）预期液位 eL。此后，基于关于液体容器 50 中的经验证液位 vL 的经验证信息，实验室仪器 10 可以将液体 60 从液体容器 50 中抽吸/分配至液体容器 50 中。

如果在步骤 112 中，在由移液器 20 进行液位搜索期间未发现液体，则在步骤118 中生成一个信号，该信号指示在液体容器 50 中未检测到液体 60。

根据所公开的方法/仪器的另外的实施例（在图 1 上使用虚线示出），如果在重复液位搜索或所发现的液位的检查最多次数的步骤之后，使用第二液体检测方法通过液位搜索发现的液位仍无法通过液位检查确认，则过程中止，并在步骤 118 中生成一个信号，该信号指示在液体容器 50 中未检测到液体 60。

根据所公开的方法/仪器的实施例，液位检查和/或液位搜索包括以下项中的一个或多个：

• 基于压力的液位检测 pLLD；

• 电容式液位检测 cLLD；

• 电阻式液位检测 rLLD；

• 扩展液位检测 eLLD；

• 正向移液确认 PPC。

根据所公开的方法/仪器的实施例，在步骤 116 中，在传输信号之后，该信号指示经验证液位 vL 等于（更新的）预期液位 eL，则基于液体容器 50 的容器说明和指示经验证液位 vL 的信号，在数据存储器 13、30、53 中更新液体容器 50 中液体 60 的预期体积。

图 2A 至 2F（高度示意性地）示出了液位检查和液位搜索的序列。

图 2A 示出了位于液体容器 50 的开口中预期液位 eL 上方的移液器 20。图 2B示出了正好在预期液位 eL 处位移的移液器 20，但是该预期液位与经验证液位 vL 不一致。因此，如图 2C 所示，通过垂直向下位移移液器并同时由移液器 20 监测液体存在/不存在来执行液位搜索。图 2D 示出了液位搜索方法检测到液体并发现经验证液位 vL 的时刻。因此，液位搜索完成，并且如图 2E 和 2F 所示，移液器 20 在液位检查期间检索并再次垂直向下位移，以便确认经验证液位 vL。

图 3 示出了所公开的方法的另一个实施例，其中，如果经验证液位 vL 低于预期液位 eL，则在步骤 122 中生成警报信号，该警报信号指示：

• 液体蒸发；和/或

• 液体容器 50 泄漏；和/或

• 在处理液体容器 50 期间发生液体溢出；和/或

• 过去抽吸了错误的液体体积。

根据另外的实施例，所公开的方法进一步包括以下步骤：

检索待抽吸液体的所需体积；

从液体容器 50 中抽吸液体 60 的所需体积；

基于液体容器 50 的容器说明、指示经验证液位 vL 的信号和液体 60 的所需体积，更新数据存储器 13、30、53 中液体容器 50 中液体的预期体积。

图 4A 示出了所公开的实验室仪器 10 的特定实施例，其中数据存储器在实验室仪器 10 内部并且可通信地连接至其控制单元 12 的内存 13。

图 4B 示出了所公开的实验室仪器 10 的特定实施例，其中数据存储器是在外部并且可通信地连接至实验室仪器 10 的数据库 30，诸如实验室中间件、实验室信息系统LIS 等。

图 4C 示出了所公开的实验室仪器 10 的另一个特定实施例，其中数据存储器是附接至液体容器 50 上的 RFID 标签 53，实验室仪器 10 包括 RFID 读写器 16，该读写器可通信地连接至其控制单元 12 并配置为从 RFID 标签 53 检索数据或向 RFID 标签53 传输数据 - 诸如预期液位 eL。

图 5 示出了移液器 20 的示意性框图。通常用附图标记 20 表示的移液器包括探针 22，例如可重复使用的针或一次性吸头。具体地，探针 22 设置有内部（流体）通道23，该内部（流体）通道在探针头 24 处通向环境。在其相对侧，探针 22 通过泵导管 26 流体连接至泵 25，以用于在通道 23 中生成负压或正压，使得可以根据特定需求将液体吸入或排出。由于用于操作移液管的泵对于本领域技术人员是众所周知的，例如，来自可商购的实验室仪器，因此在此不再赘述泵 25。

探针 22 可以例如配置为由金属材料（诸如但不限于不锈钢）制成的针并且可以具有尖锐的探针头 24，以用于在顶部封闭的液体容器 50 的情况下促进帽（未示出）的穿透。替代性地或另外地，探针 22 配置为由旨在一次性使用的塑料材料制成的一次性吸头。

继续参考图 5，在移液器 20 中，探针 22 可用于抽吸包含在液体容器 50 中的液体 60。

继续参考图 5，移液器 20 进一步包括用于将探针 22 相对于液体容器 50 定位的自动定位机构 29。具体地，定位机构 29 可以例如适合于如双向箭头所示那样使探针22 朝向和远离液体容器 50 垂直平移。由于此类定位机构 29 对于本领域技术人员是众所周知的，例如来自可商购的实验室仪器，因此在此不再赘述。

操作定位机构 29，可以使探针 22 垂直下降，从而到达探针头 24 浸入液体 60中以执行移液操作的位置。特别地，探针头 24 可以定位在液面 62 下方的一小段距离处，以便最小化液体 60 与探针 22 之间的接触。通过将探针头 24 放置在主体液体 60 中，可以可靠地执行移液操作。

应当理解，以上是说明本发明的示例，并且在不脱离权利要求所限定的范围的前提下，可以基于前文描述的特定结构采用许多变型。

进一步公开并提出了一种包括计算机可执行指令的计算机程序产品，该计算机可执行指令用于当在计算机或计算机网络上执行该程序时在本文所附的实施例中的一个或多个中执行所公开的方法。具体地，计算机程序可存储在计算机可读数据载体上或者服务器计算机上。因此，具体地，可通过使用计算机或计算机网络，优选地通过使用计算机程序来执行如上文所指示的一个、多于一个或甚至所有方法步骤。

如本文所用，计算机程序产品是指作为可交易产品的程序。该产品通常可以以任何格式诸如以可下载文件的格式存在于本地计算机可读数据载体上或位于远端位置（云端）。具体地，计算机程序产品可分布在数据网络（诸如云环境）上。此外，不仅计算机程序产品，而且执行硬件也可位于本地或在云环境中。

进一步公开并提出的是一种包含指令的计算机可读介质，这些指令在由计算机系统执行时可使实验室系统根据本文公开的实施例中的一个或多个执行该方法。

进一步公开并提出的是一种包含指令的经调制数据信号，这些指令在由计算机系统执行时可使实验室系统根据本文公开的实施例中的一个或多个执行该方法。

附图标记列表：

实验室仪器 10

（实验室仪器的）控制单元 12

（仪器的）内存 13

RFID 读写器 16

移液器 20

探针 22

内部通道 23

探针头 24

泵 25

泵导管 26

定位机构 29

数据库（可通信地连接至仪器） 30

液体容器 50

（容器的）RFID 标签 53

液体 60

液面 62

预期液位 eL

经验证液位 vL

检索预期体积步骤 102

检索容器几何结构步骤 104

确定预期液位步骤 106

将移液器吸头移至预期液位步骤 108

检查液位的存在步骤 110

搜索液位步骤 112

更新预期液位步骤 114

传输实际液位步骤 116

传输未发现液体步骤 118

发出警报 (vL>eL) 步骤 120

发出警报 (vL<eL) 步骤 122。

Claims

1.一种操作实验室仪器 (10) 的计算机实现方法，所述实验室仪器包括移液器 (20)和配置为控制所述移液器 (20) 的控制单元 (12)，所述方法包括：

a) 从数据存储器（13、30、53）检索液体容器 (50) 内液体 (60) 的预期体积；

b) 从数据存储器（13、30、53）检索所述液体容器 (50) 的容器说明，所述容器说明指示所述液体容器 (50) 内的体积与高度之间的关系；

c) 由控制单元 (12) 基于所述容器说明和预期体积确定预期液位 (eL)；

d) 由所述移液器 (20) 在所述预期液位 (eL) 处执行液位检查；

e) 如果在预期液位 (eL) 处检测到液体，则由所述控制单元 (12) 生成信号，所述信号指示经验证液位 (vL) 等于预期液位 (eL)；

f) 如果在预期液位 (eL) 处未检测到液体：

f1) 则由所述移液器 (20) 来执行液位搜索，直至检测到液体为止；

f2) 将预期液位 (eL) 更新为使用第二液体检测方法检测到液体的液位；

f3) 重复步骤 d) 至 f)。

2.根据权利要求 1 所述的操作实验室仪器的计算机实现方法，所述方法进一步包括以下步骤：生成指示在所述液体容器 (50) 中未检测到液体的信号，

如果在由所述移液器 (20) 进行液位搜索期间未发现液位；和/或

如果在重复步骤 d) 至 f) 最大次数之后，则通过所述液位搜索发现的液位在所述预期液位 (eL) 处通过所述液位检查不能得到确认。

3.根据权利要求 1 或 3 所述的操作实验室仪器的计算机实现方法，其中所述液位检查是在特定液位处的离散液体检测方法，而所述液位搜索是在不同液位处的连续液体检测方法。

4.根据权利要求 1 至 3 中的一项所述的操作实验室仪器的计算机实现方法，其中：

所述液位检查包括：

以第一速度将所述移液器 (20) 垂直移入所述液体容器 (50) 的开口，直至所述预期液位 (eL)；

在所述预期液位 (eL) 处检测液体存在/不存在；

所述液位搜索包括：

在所述液体容器 (50) 的开口内以第二速度垂直位移所述移液器 (20)；

在所述移液器 (20) 垂直位移的同时重复检测液体存在/不存在

其中所述第一速度高于所述第二速度。

5.根据权利要求 1 至 4 中的一项所述的操作实验室仪器的计算机实现方法，其中所述液位检查和/或所述液位搜索包括以下项中的一个或多个：

基于压力的液位检测 pLLD；

电容式液位检测 cLLD；

电阻式液位检测 rLLD；

扩展液位检测 eLLD；

正向移液确认 PPC。

6.根据权利要求 1 至 5 中的一项所述的操作实验室仪器的计算机实现方法，所述方法进一步包括以下步骤：基于所述液体容器 (50) 的容器说明和指示经验证液位 (vL) 的所述信号，更新所述数据存储器（13、30、53）中所述液体容器 (50) 中液体 (60) 的预期体积。

7.根据权利要求 6 所述的操作实验室仪器的计算机实现方法，所述方法进一步包括以下步骤：

检索待抽吸液体的所需体积；

从所述液体容器 (50) 中抽吸液体 (60) 的所述所需体积；

基于所述液体容器 (50) 的容器说明、指示经验证液位 (vL) 的所述信号和液体(60) 的所述所需体积，更新所述数据存储器（13、30、53）中所述液体容器 (50) 中液体(60) 的预期体积。

8.根据权利要求 1 至 7 中的一项所述的操作实验室仪器的计算机实现方法，所述方法进一步包括以下步骤：如果所述经验证液位 (vL) 低于所述预期液位 (eL)，则生成警报信号，所述警报信号指示：

液体蒸发；和/或

所述液体容器 (50) 泄漏；和/或

在处理所述液体容器 (50) 期间发生液体溢出；和/或

过去抽吸了错误的液体体积。

9.一种实验室仪器 (10)，所述实验室仪器包括移液器 (20) 和控制单元 (12)，所述控制单元配置为诸如进行根据前述权利要求中的一项所述的方法。

10.一种实验室仪器 (10)，所述实验室仪器包括根据权利要求 9 所述的移液器(20)，进一步包括内存 (13)，所述内存在所述实验室仪器 (10) 内部并且可通信地连接至其控制单元 (12)，所述控制单元 (12) 配置为从所述内存 (13) 中检索所述液体 (60)的预期体积并且在其上写入所述经验证液位 (vL)。

11.一种实验室仪器 (10)，所述实验室仪器包括根据权利要求 9 或 10 所述的移液器 (20)，进一步包括 RFID 标签读写器 (16)，所述 RFID 标签读写器可通信地连接至其控制单元 (12)，所述控制单元 (12) 配置为从附接至所述液体容器 (50) 上的 RFID 标签 (53) 读取所述液体 (60) 的预期体积并且在其上写入所述经验证液位 (vL)。

12.一种实验室系统，所述实验室系统包括根据权利要求 9 至 11 中的一项所述的实验室仪器 (10)，进一步包括在所述实验室仪器 (10) 外部并且与其可通信地连接的数据库 (30)，所述控制单元 (12) 配置为从所述数据库 (30) 中检索所述液体 (60) 的预期体积并且向其传输所述经验证液位 (vL)。

13.一种包含指令的计算机程序产品，所述指令在由实验室仪器 (10) 的控制单元(12) 执行时可使所述实验室仪器 (10) 执行根据权利要求 1 至 8 所述的任一种方法的步骤。