CN114868021A

CN114868021A - 自动化库发生器

Info

Publication number: CN114868021A
Application number: CN202080085125.2A
Authority: CN
Inventors: 普拉托莫·奥林赛佳; 布莱恩·C·斯图尔特; 亚历山大·欣德瓦尔; 安德鲁·普莱斯; 约翰·理查德·谢韦莱特
Original assignee: 10X Genomics Inc
Current assignee: 10X Genomics Inc
Priority date: 2019-11-21
Filing date: 2020-11-18
Publication date: 2022-08-05
Also published as: EP4062180A1; WO2021102043A1

Abstract

公开了一种校准设备。设备包括示教挂件的阵列。设备包括被配置成将示教挂件的阵列平移到x位置和y位置的集合的平移致动器，其中x和y位置是在基本上平行于仪器台面的底板的平面中测量的。设备包括被配置成在基本上垂直于平面的方向上移动每个示教挂件的多个高度致动器。一个或更多个示教挂件由于示教挂件的阵列的位置而接触仪器台面上方的示教对象的阵列中的一个或更多个示教对象。

Description

自动化库发生器

发明背景

核糖核酸(RNA)是一种聚合的分子，在基因的编码、解码、调控和表达中的各种生物学作用中必不可少。RNA测序(RNA-Seq)使用下一代测序(NGS)以揭示在给定的时刻在生物样本中RNA的存在和数量。RNA-Seq分析RNA内编码的基因表达模式的转录组。

传统的RNA-Seq技术分析整个细胞群体的RNA，但只产生测量的整体平均值(bulkaverage)，而不是代表每个单独细胞的转录组。通过一次分析单个细胞的转录组，样本的异质性被捕获并分解到生命体的基本单位——细胞。单细胞转录组通过同时测量数百到数千个基因的信使RNA(mRNA)浓度来检查给定群体中单独细胞的基因表达水平。

自动化库发生器(Automated library generator)已经被开发出来，其集成了各种部件来实现RNA测序。需要提供高效可靠的自动化库发生器。一个重要的部件是可移动的移液设备(pipetting device)。需要改进设备的校准，使得校准可靠和有效。一个重要的方面是耗材(consumable)跟踪和错误检测。需要提供耗材跟踪和错误检测设备，以使耗材正确地加载到系统中。另一个重要的部件是磁选机，其与小瓶中的流体相互作用。需要以允许流体被有效使用并提供一致结果的方式改进相互作用。

附图简述

在以下详细描述和附图中公开了本发明的各种实施例。

图1示出了自动化库发生器100的一个实施例的前视图。

图2示出了自动化库发生器200的一个实施例的另一视图。

图3示出了自动化库发生器300的一个实施例的又一视图。

图4示出了多通道移液头402的实施例。

图5示出了示教挂件(teaching pendant)501的实施例。

图6示出了耦合到液体处理吊架(gantry)638的多通道移液头602的示教挂件601阵列的实施例。

图7A示出了磁选机板702的实施例的俯视图。

图7B示出了磁选机板702的横截面图。

图7C示出了磁选机板702的另一视图。

图8示出了可加载到磁选机板214或磁选机板702上的示例性耗材802，其中可执行基于磁珠的清理。

图9A示出了磁选机板适配器902的俯视图。

图9B示出了磁选机板适配器902的横截面图。

图9C示出了磁选机板适配器902的仰视图。

图9D示出了磁选机板适配器902的顶表面的另一视图。

图9E示出了磁选机板适配器902的底部表面的另一视图。

图10A示出了示教对象908的横截面视图。

图10B示出了示教对象908的俯视图。

图11A示出了被加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902的俯视图。

图11B示出了被加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902的横截面图。

图11C示出了被加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902的另一横截面图。

图11D示出了被加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902的放大的横截面图的一部分。

图12A示出了即将加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902和即将加载到磁选机板适配器902上的96管的PCR板802的视图。

图12B示出了被加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902以及被加载到磁选机板适配器902上的96管的PCR板802的另一视图。

图13示出了磁选机板适配器1302的另一实施例。

图14示出模块1402的另一实施例。

图15示出模块1502的另一实施例。

图16示出模块1602的另一实施例。

图17示出模块1702的另一实施例。

图18示出了模块1802的实施例，其具有可以用作示教对象的特征、表面或部件。

图19示出了模块1902的另一实施例，其具有可以用作示教对象的特征、表面或部件。

图20示出了用于自动校准液体处理吊架与移液头的定位的过程2000的实施例。

图21示出了示教基准(datum)检测过程2100的实施例。

图22示出了确定通道#1中的示教基准908的左边缘和右边缘的示例。

图23示出了加样孔(well)检测过程2300的实施例。

图24示出了用于自动化库发生器200的耗材跟踪和错误检测系统2400的一个实施例。

图25示出了可以加载到冷板试剂模块220上的多个条形管2502。

图26示出了四个条形管2502被装载到冷板试剂模块220上。

图27示出用于自动化库发生器200的自动化细胞库和凝胶珠试剂盒(gel beadkit)的一个板的一个实施例。

图28示出用于自动化库发生器200的自动化细胞库和凝胶珠试剂盒的多个板。

图29示出了台面(deck)模块上的条形码和耗材上的条形码可以由条形码读取器通过多个反射镜读取。

图30示出了在自动化库发生器200中加载耗材中用于跟踪耗材并检测错误的过程3000的实施例。

图31示出了另一个实施例，其中条形码被放置在台面模块3101和装载到模块上的耗材3104A和3104B上。

图32A示出了热循环器3200的一个实施例的视图。

图32B示出了热循环器3200的一个实施例的视图。

图33示出了自动化库发生器3300的前视图。

图34示出了自动化库发生器3300的俯视图。

图35示出了视图，该视图示出了自动化库发生器3300的左垂直侧框架3320B、底部基础框架3320D和集成的通信和电源基座隔室3508的一部分。

图36示出了自动化库发生器3300的又一视图。

图37示出了自动化库发生器3700的另一示例性配置，其中产生气流以消除系统内的热点。

图38示出了具有HEPA过滤器罩(hood)3802的自动化库发生器3800的另一实施例。

图39示出了一次性PCR盖子3900。

图40示出了芯夹持器4002向上提升一件实验器具(labware)4004并将该件实验器具4004移动到台面内的另一位置。

图41示出了可以附接到移液头的多个一次性吸头(tip)。

图42示出了具有添加的隔板4202的废物弃置箱的一侧用于存储吸头，而废物弃置箱的另一侧用于存储盖子。

图43A示出包括集成的通信和电源基座隔室4310的自动化库发生器4300的视图。

图43B示出了集成的通信和电源基座隔室4310的视图。

图43C示出了集成的通信和电源基座隔室4310的视图。

图44示出了示例性示意图4400，该示意图4400示出了集成的通信和电源基座隔室与自动化库发生器的其他部件的连接。

图45A示出了被加载到磁选机板702上的96管的PCR板802的俯视图。

图45B示出了被加载到磁选机板702上的96管PCR板802的横截面图。

图45C示出了被加载到磁选机板702上的96管的PCR板802的放大的横截面图的一部分。

图46A示出了被加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902、以及被加载到磁选机板适配器902上96管的PCR板802的俯视图。

图46B示出了被加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902、以及被加载到磁选机板适配器902上的96管的PCR板802的横截面视图。

图46C示出了加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902、以及加载到磁选机板适配器902上的96管的PCR板802的另一横截面图。

图46D示出了加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902、以及加载到磁选机板适配器902上的96管的PCR板802的放大的横截面图的一部分。

详细描述

本发明可以以多种方式实现，包括作为过程；装置；系统；物质的组成；体现在计算机可读存储介质上的计算机程序产品；和/或处理器，例如被配置为执行存储在耦合到处理器的存储器上和/或由该存储器提供的指令的处理器。在本说明书中，这些实现或者本发明可以采取的任何其他形式可以被称为技术。通常，在本发明的范围内，可以改变所公开的过程的步骤顺序。除非另有说明，否则被描述为被配置为执行任务的诸如处理器或存储器的部件可以被实现为在给定时间被临时配置为执行任务的通用部件或者被制造成执行任务的特定部件。如本文所使用的，术语“处理器”指的是被配置为处理数据(例如计算机程序指令)的一个或更多个设备、电路和/或处理核心。

下面提供了本发明的一个或更多个实施例的详细描述以及说明本发明原理的附图。结合这些实施例描述了本发明，但是本发明不限于任何实施例。本发明的范围仅由权利要求限制，并且本发明包括许多替代、修改和等同物。为了提供对本发明的全面理解，在以下描述中阐述了许多具体细节。这些细节是出于示例的目的而提供的，并且本发明可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下根据权利要求来实施。为了清楚起见，没有详细描述与本发明相关的技术领域中已知的技术材料，以免不必要地模糊本发明。

制备一致的基因表达库是劳动密集型的，需要大量的动手(即手工)时间。如果这可以自动化，释放实验室人员以执行其他任务，将是有益的。

本申请公开了用于制备基因表达库的自动化技术。本文提供的技术允许最大化制备的库中的一致性和人员的生产力。这些技术通过以下方面改善了质量和性能：1)减少技术可变性并生成可复制的结果；2)运行用于单细胞测定(assay)的预先验证的协议；和3)提供稳健的工作流程和随时可用的解决方案。这些技术通过以下方面节省了时间和资源：1)减少实验室中的动手时间；2)消除对专用资源的需求；3)不需要专门的专业知识。这些技术被集成和验证；单个细胞分割、条形码和库制备被一起集成在一个优化的仪器中。因此，需要较少的定制和优化，从而改善了生产率。

图1示出了自动化库发生器100的一个实施例的前视图。系统包括台面上用于单个细胞分割和条形码的自动化控制器102。试剂和耗材可以在每次运行开始时加载到仪器台面区域104上。可以通过具有互联网连接性的易于使用的触摸屏计算机106来指导操作。系统100包括可以在整个工作流程中执行移液步骤的液体处理吊架108。系统100还包括能够对试剂和耗材进行批次和试剂跟踪的一个或更多个条形码扫描器。

图2示出了自动化库发生器200的一个实施例的另一视图。自动化库发生器200包括台面201上的五个载体(202、204、206、208和210)。有些载体是固定的，有些载体可以滑进滑出用于装卸物品。每个载体可以装载不同类型的实验器具、台面模块、台面对象和耗材，诸如磁选机板、热循环器块、吸头、试剂储存器、板(例如，聚合酶链反应(PCR)板和深的加样孔板)、管等。术语实验器具、台面模块和台面对象可以在本申请中互换使用。

图3示出了自动化库发生器300的一个实施例的又一视图。自动化库发生器300包括五个载体(302、304、306、308和310)和台面301的台面底板340上方的处置箱336。

如图2所示，用于单个细胞分割和条形码的自动化控制器212位于最左侧载体202附近。最左侧的载体202包括磁选机板214。磁体阵列218位于磁选机板214的上方。加样孔、吸头或管的阵列可以放置在磁体阵列218的上方。在一些实施例中，磁选机板适配器217可安装在磁选机板214的顶部，以保持吸头/管阵列稳定并位于准确位置。磁选机板适配器217可以位于磁选机板214和磁体阵列218的上方。磁选机板适配器217可以由塑料形成并包括裙部(skirt)。磁选机板适配器217可以包括多个校准立柱216。载体202还可以接收冷板试剂模块220和其它试剂模块222。

在一些实施例中，自动化库发生器200可以包括条形码读取系统。条形码读取器用于扫描试剂和耗材。条形码读取系统使得能够进行实验跟踪和防止试剂混淆。条形码读取器(未在图2中示出)可以放置在台面201上的五个载体(202、204、206、208和210)的上方。条形码读取器可用于读取用于保持吸头/管的插槽和在不同位置处进入插槽中的吸头/管。条形码读取系统可以包括软件逻辑，以确保正确的管(带有试剂)放在正确的插槽处。条形码读取系统还可以检测管丢失，使得系统可以将这些错误通知用户。系统可以检查颜色匹配、批号和有效日期。如图2所示，自动化库发生器200可以包括多个反射镜223，以允许条形码读取器侧向且在更多位置处读取。在一些实施例中，如果将带有条形码的标签放置在那里，则该带有条形码的标签将被吸头/管覆盖。如果条形码读取器读取插槽上的条形码，则插槽被确定为空的。如果条形码读取器读取吸头/管上的条形码，那么系统可以匹配这两个条形码。

载体204(从左侧起的第二载体)包括台面上的热循环器224(ODTC)。热循环器可用于经由聚合酶链反应(PCR)放大脱氧核糖核酸(DNA)的片段。热循环器也可用于促进其他温度敏感反应。在一些实施例中，热循环器具有带有孔的热块，其中可以插入容纳反应混合物的管。然后，热循环器在离散的、预先编程的步骤中升高和降低块的温度。载体204还包括用于存储一次性ODTC盖子的机架226。

载体206(从左侧起的第三个载体)包括用于接收、存储或装载管条、切片、凝胶珠、芯或提升桨(lifting paddle)、乙醇储存器、引物、甘油等的载体空间。载体208(从左侧起的第四个载体)包括样本分度盘(sample index plate)保持器230。载体还包括用于配制和珠粒清理的单元232。载体208和载体210(从左侧起的第五个载体)可以接收不同的耗材，诸如移液吸头234。

自动化库发生器200还可以包括邻近载体210的废物弃置箱236。在一些实施例中，可以将隔板添加到废物弃置箱，用于分离回收的吸头和盖子。利用增加的隔板，处置箱的一侧用于存放吸头，而处置箱的另一侧用于存放盖子。吊架238可以被编程为在处置箱的不同侧上放下吸头和盖子。这可以防止盖子堆积和倾倒，导致系统故障。这允许回收盖子，同时防止污染。

自动化库发生器200中的液体处理吊架238可以在整个工作流程中执行自动化移液步骤。液体处理吊架238是一种可移动的精确定位的液体处理的移液设备。

传统的手动移液管是化学、生物和医学中常用的实验室工具，用于输送测量体积的液体。移液管可用于将液体吸入(或向上抽取)到移液管吸头并分配液体。在手动移液中，活塞是由拇指使用操作旋钮移动的。移液的准确度和精确度取决于操作人员的专业知识。

自动化移液相比手动移液具有许多优点。自动化移液提高了实验室实验的吞吐量和可重复性。自动化移液省去了重复的移液的体力劳动，从而缩短了手动动手时间。减少手动动手时间可以为其他任务释放时间和精力，从而大大提高吞吐量。此外，自动化移液显著减少手动移液的误差，从而提高可重复性。

自动化库发生器200中的液体处理吊架238包括移液头，移液头是用于液体转移的机械部件。在一些实施例中，移液头是用于增加的吞吐量的多通道移液头。图4示出了多通道移液头402的实施例。在一些实施例中，移液头可以是耦合到泵系统的8通道的移液头，使得对于每个通道，可以通过产生吸力从源容器吸入一定体积的液体，然后分配到目的地容器(例如，管或加样孔)中。可以在移液头的八个通道中的每一个上附接一次性吸头，使得液体就不与移液头直接接触，防止交叉污染。

具有移液头的液体处理吊架238可以被编程为在进行液体吸入和分配的工作区域内移动。工作区域可以是包括五个载体(202、204、206、208和210)的台面区域201，该五个载体可以装载不同类型的实验器具、模块、台面对象或耗材，诸如试剂储存器、板(例如，聚合酶链反应(PCR)板和深的加样孔板)、管等。例如，移液头可以移动到试剂模块240的位置，以将液体分配到试剂模块240的一排八个加样孔242中。试剂模块240的位置和加样孔排的位置可以分别由台面区域201内相对一个或更多个基准点的x、y和z轴上偏移距离集合来指定。在一些实施例中，库发生器200可以将特定模块或实验器具的位置记录为台面区域201内的相对基准点的(在x、y和z中)第一偏移值集合，并且模块或实验器具内的一排加样孔的位置还可以由系统记录为相对模块或实验器具的位置的另一偏移值集合。在一些实施例中，工作区域内的不同位置由库发生器200记录为台面区域201内的相对单个基准点的不同偏移值集合。

为了将移液头放置到适当的源容器和目的地容器中，具有移液头的液体处理吊架238可以通过一个或更多个致动器移动到基本上平行于台面201的底板的平面中的不同x和y位置。此外，移液头可以由一个或更多个致动器在基本上垂直于平面的方向上移动，使得移液头和附接在移液头上的吸头可以插入源容器和目的地容器中或从源容器和目的地容器中抽出。

定位移液头的准确性和精确度很重要，因为移液吸头经常需要降低到容器的中心和靠近容器底部，以便准确地转移非常小体积的液体；否则，实验的结果可能会受到影响。因此，校准具有移液头的液体处理吊架238的定位应该周期性地执行，以保持高水平的准确度和精确度。然而，手动校准具有移液头的液体处理吊架238的定位取决于操作人员的专业知识，并且可能容易出错。因此，改进自动校准具有移液头的液体处理吊架238的定位的技术将是期望的。

在本申请中，公开了一种校准设备。校准设备包括示教挂件的阵列。平移致动器被配置成将阵列平移到x和y位置的集合，其中x和y位置是在基本上平行于仪器台面的底板的平面中测量的。多个高度致动器被配置成在基本上垂直于平面的方向上移动每个示教挂件，其中一个或更多个示教挂件由于示教挂件的阵列的位置而接触在仪器台面上或在其上方的示教对象的阵列中的一个或更多个示教对象。

在本申请中，公开了一种校准设备的方法。示教挂件的阵列被平移到示教对象的阵列所在的区域。检测多个平移位置，在这些位置处，示教挂件的阵列中的至少一个挂件接合示教对象的阵列中的示教对象。确定基于检测到的平移位置的调整偏移量。

图5示出了示教挂件501的实施例。图6示出了耦合到液体处理吊架638的多通道移液头602的示教挂件601阵列的实施例。

如图5所示，示教挂件501可以包括可以耦合到液体处理吊架的移液头的部分502。示教挂件501可以逐渐变细至尖的、圆的或平的吸头或端部504，用于接触和检测目标示教对象。在一些实施例中，示教挂件501可以用金属形成。

如图6所示，示教挂件601的线性阵列耦合到液体处理吊架638的8通道的移液头602。一个或更多个致动器640可用于移动每个示教挂件601的x、y和z位置。平移致动器被配置成将示教挂件的阵列601平移到基本上平行于仪器台面的底板的平面642中的不同x和y位置。多个高度致动器被配置成在基本上垂直于平面的方向644上独立地移动每个示教挂件601，其中示教挂件601由于示教挂件的阵列的位置而接触仪器台面上或在其上方的示教对象。

自动化库发生器200可以包括位于整个台面区域的多个示教对象或基准的阵列，以供示教挂件检测和接触。在一些实施例中，将示教对象的阵列放置在实验器具、台面对象或模块(诸如用于装载耗材的模块，包括试剂储存器、板(例如，聚合酶链式反应(PCR)板和深的加样孔板)、管等)上、上方、下方或与其邻近。通过将示教对象的阵列靠近实验器具或模块放置，利用示教挂件检测示教对象的阵列的结果可以用于调整和校准模块的基准位置或模块的不同部分或部件的基准位置。例如，参考图2，试剂模块240的位置可以由对应于试剂模块240的基准位置(也称为模块的基准A1位置)来指定。基准位置可以被记录为台面区域201内从基准位置到主基准点测量的x、y和z轴中的偏移距离的集合。利用示教挂件的阵列检测位于试剂模块240上或靠近试剂模块240的示教对象的阵列的结果可以用于调整和校准试剂模块240的基准A1位置或试剂模块240的不同部分的基准位置，诸如试剂模块240的一排八个加样孔242。

在一些实施例中，示教对象的阵列可以用于调整和校准图2中磁选机板214的基准位置。磁体阵列218位于磁选机板214的上方。加样孔、吸头或管的阵列可以放置在磁体阵列218的上方。在一些实施例中，磁选机板适配器217可安装在磁选机板214的顶部，以保持吸头/管阵列稳定并位于准确位置。磁选机板适配器217可以搁置在磁选机板214和磁体阵列218的上方。磁选机板适配器217可以包括多个示教对象216。

图7A示出了磁选机板702的实施例的俯视图。图7B示出了磁选机板702的横截面图。图7C示出了磁选机板702的另一视图。

如图7A所示，磁选机板702是保持磁体704的阵列的磁体保持板。磁选机板702为96环的磁体板，磁体704的阵列为8×12磁体阵列，具有8个磁体行，12个磁体列。在一些实施例中，磁体704中的每一个是环形磁体。如图7B所示，环形磁体可以是具有空心圆柱体形状的磁体，该圆柱体从内部是空的，并且具有不同的内外半径。圆柱体的中空空间允许管的底端插入其中。例如，环形磁体接收的管可以是手指状长度的玻璃或塑料管，该管顶部打开，底部关闭。磁选机板702的位置可以由对应于磁选机板702的基准位置706(也称为模块的基准A1位置)来指定。基准位置可以被记录为台面区域内的从基准位置706到主基准点测量的x、y和z轴中的偏移距离的集合。

图8示出了可加载到磁选机板214或磁选机板702上的示例性耗材802，其中可执行基于磁珠的清理。在该示例中，耗材802是具有管804的阵列的96管的聚合酶链反应(PCR)管保持板，这些管804被排列成一行有8个管且一列有12个管的管的8x12阵列。

图9A示出了磁选机板适配器902的俯视图。图9B示出了磁选机板适配器902的横截面图。图9C示出了磁选机板适配器902的仰视图。图9D示出了磁选机板适配器902的顶表面的另一视图。图9E示出了磁选机板适配器902的底部表面的另一视图。如图9A所示，磁选机板适配器902包括在适配器的四个拐角处的四个套环(collar)904。套环904可以用于固定耗材(诸如96管的PCR板)的位置(台面上的x和y位置)。例如，每个套环904通过使管插入套环中来约束管保持板的x位置和y位置。磁选机板适配器902还包括在适配器的四个拐角处的四个圆柱形脚(feet)906，使得磁选机板适配器902可以安装在磁选机板702上。在一些实施例中，磁选机板适配器902可以由塑料形成并包括裙部。磁选机板适配器902可以包括多个示教对象908。

图10A示出了示教对象908的横截面视图。图10B示出了示教对象908的俯视图。在一些实施例中，示教对象908是直立在底板1004上的立柱。立柱可以是矩形棱柱、立方体、圆柱等。在一些实施例中，立柱可以用金属形成。在一些实施例中，示教对象908包括基本上位于示教对象的顶表面的中心处的开口或孔1002。该孔可以具有圆柱、矩形棱柱、立方体等形状。在一些实施例中，孔的横截面积可以小于示教挂件的吸头的横截面积，使得当孔和示教挂件基本上彼此对齐时，示教挂件可以插入孔中。立柱的不同表面和与立柱邻近的不同表面可由示教挂件接触并检测。例如，检测的表面可以包括立柱的顶表面、开口1002的内表面以及邻近立柱的底板1004。当示教挂件检测到表面时，可以确定并记录示教挂件的位置(即，其x、y和z位置)。例如，当示教挂件接触立柱908的顶表面、开口1002的底内表面和底板1004时的z位置分别为Z₁、Z₂和Z₃。Z₃等于Z₁+H，其中H是立柱908的高度。

可以使用不同的技术通过示教挂件来检测示教对象或围绕示教对象的其他表面。自动化库发生器200可以包括用于检测示教对象或围绕示教对象的其他表面并确定发生检测的高度(或z位置)的电路或逻辑。系统200还可以包括用于响应于检测来控制致动器的电路或逻辑。在一些实施例中，当示教挂件朝向示教对象或其他表面移动时电容和电导率的组合的测量可用于检测示教对象或围绕示教对象的其他表面。在一些实施例中，当示教挂件朝向示教对象或其他表面移动时，压力和电容的组合的测量可用于检测示教对象或围绕示教对象的其他表面。在一些实施例中，当示教挂件朝向示教对象或其他表面移动时，高度致动器的转矩或驱动高度致动器的电流的测量可用于检测示教对象或围绕示教对象的其他表面。在由示教挂件检测到表面之后，高度致动器可以被配置成阻止示教挂件在z方向上进一步向下移动，从而防止示教挂件、高度致动器或其他表面被损坏。

图11A示出了被加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902的俯视图。图11B示出了被加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902的横截面图。图11C示出了被加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902的另一横截面图。图11D示出了被加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902的放大的横截面图的一部分。如图11B、11C和11D所示，磁选机板适配器902的圆柱形脚906配合磁选机板702上的圆柱形孔，从而将磁选机板适配器902安装在磁选机板702上，并将磁选机板适配器902提升到磁选机板702的上方。

图12A示出了即将加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902和即将加载到磁选机板适配器902上的96管的PCR板802的视图。图12B示出了被加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902以及被加载到磁选机板适配器902上的96管的PCR板802的另一视图。如图12A所示，与磁选机板702相对应的基准位置706在z方向上位于示教对象的阵列908的下方。每个示教对象908在x方向上具有相对基准位置706不同的偏移量，并且每个示教对象908在y方向上具有相对基准位置706基本相同的偏移量。因此，可以基于用示教挂件的阵列检测示教对象的阵列908的结果来调整基准位置706。

图13示出了磁选机板适配器1302的另一实施例。磁选机板适配器1302包括八个示教对象1308的阵列。

图14示出了模块1402的另一实施例。模块1402包括八个示教对象1408的阵列。

图15示出了模块1502的另一实施例。模块1502包括八个示教对象1508的两个阵列。

图16示出了模块1602的另一实施例。模块1602包括基本上位于模块1602中心的八个示教对象1608的阵列。

图17示出了模块1702的另一实施例。模块1702包括位于模块1702的右周边的八个示教立柱1708的阵列。如图17所示，示教立柱1708是一个直立在模块底板上的矩形棱柱。如俯视图所示，只有示教立柱1708的三个垂直表面(1709a、1709b和1709c)的基底与模块底板相邻并与模块底板相交。示教立柱1708的右垂直表面的基底1709d不邻近模块底板表面的任何部分。结果，当示教挂件被致动器在z方向上降低以检测示教立柱但从示教立柱向右偏移时，示教挂件将错过示教立柱的顶表面，并将继续在z方向上进一步前进而不撞到模块底板。在这种情况下，即使没有检测到表面，也可以记录与示教挂件相对应的大的z值。

在一些实施例中，模块的现有特征、表面或部件可用作示教对象。图18示出了模块1802的实施例，其具有可以用作示教对象的特征、表面或部件。模块1802是包括加样孔1810的矩形阵列的孵育(incubation)模块。每个加样孔1810具有圆柱的形状。然而，其他实施例可以具有矩形棱柱、立方体等形状的加样孔。模块1802的不同表面可由示教挂件接触和检测。例如，模块1802的顶表面，诸如围绕每个加样孔1810的表面1808，可以用作目标示教对象。可以检测的其他表面包括加样孔1810的内表面。当检测到加样孔1810的内表面时，指示示教挂件已经错过目标示教对象，即围绕加样孔1810的表面1808。当示教挂件检测到表面时，可以确定并记录示教挂件的位置(即，其x、y和z位置)。可选地，加样孔1810的内表面可以用作目标示教对象。当检测到围绕每个加样孔1810的表面1808时，其指示示教挂件已经错过了目标示教对象，即加样孔1810的内表面。

图19示出了模块1902的另一实施例，其具有可以用作示教对象的特征、表面或部件。模块1902是包括加样孔1910的矩形阵列的模块。每个加样孔1910都有圆柱的形状。模块1902的不同表面可由示教挂件接触和检测。例如，模块1902的顶表面，诸如围绕每个加样孔1910的表面1908，可以用作目标示教对象。

图20示出了用于自动校准具有移液头的液体处理吊架的定位的过程2000的实施例。

在步骤2002处，读取系统的实验器具的整个列表。自动化库发生器200包括台面201上的五个载体(202、204、206、208和210)。每个载体可以装载不同类型的实验器具、模块、台面对象和耗材，诸如磁选机板、热循环器块、吸头、试剂储存器、板(例如，聚合酶链反应(PCR)板和深的加样孔板)、管等。在一些实施例中，自动化库发生器200在数据库或文件中存储对应于每件实验器具或模块的信息集合。存储的关于每一件实验器具的信息可以包括实验器具或台面对象的类型、其基准位置、或该件实验器具的不同部分或部件的基准位置。存储的信息还可以包括用于校准该件实验器具的基准位置(x、y和z位置)和示教对象的高度。例如，参考图2，试剂模块240的存储信息可以包括试剂模块240的基准位置(也称为试剂模块的基准A1位置)和试剂模块240的不同部分的基准位置，诸如试剂模块240的一排八个加样孔242。这些基准位置可以被记录为从台面区域201内的主基准点测量的x、y和z轴中的偏移距离的集合。然而，系统中至少一些实验器具的基准A1位置可能不准确。因此，执行过程2000以重新计算基准A1位置，从而在自动化库发生器中保持高水平的准确度和精确度。

在步骤2004处，对应于列表上的当前一件实验器具的信息被加载到系统中。在步骤2006处，基于对应于当前的一件实验器具的信息来确定实验器具的类型。对于某些类型的实验器具，过程进行到步骤2008，而对于其他类型的实验器具，过程2000进行到步骤2010。

在步骤2008处，执行示教基准检测过程。示教基准检测过程使用示教挂件的阵列来检测示教基准的阵列，诸如图10A和图10B所示的示教基准。下面将更详细地描述示教基准检测过程。

在步骤2010处，执行加样孔检测过程。加样孔检测过程使用示教挂件的阵列来检测某些类型的实验器具(诸如图18和图19所示的实验器具)中的加样孔的阵列和加样孔周围的表面。下面将更详细地描述加样孔检测过程。

在执行步骤2008或步骤2010之后，过程2000进行到步骤2012。在步骤2012处，将来自示教基准检测过程或加样孔检测过程的结果存储在诸如文件或数据库的报告中。

在步骤2014处，确定列表上是否有任何未被处理的附加的多件实验器具。如果有另一件实验器具要处理，则过程2000返回到步骤2004；否则，过程2000进行到步骤2016，并且过程终止。

图21示出了示教基准检测过程2100的实施例。过程2100可以由如图20所示的过程2000的步骤2008执行。示教基准检测过程2100使用示教挂件的阵列来检测示教基准(诸如图10A和图10B所示的示教基准)的阵列。

在步骤2102处，当示教挂件被平移到示教基准的x和y位置时确定示教挂件的阵列的高度(或z位置)。例如，如图6所示，示教挂件601的线性阵列耦合到液体处理吊架638的8通道的移液头602。一个或更多个致动器640可用于移动每个示教挂件601的x、y和z位置。平移致动器可以被配置成将示教挂件的阵列601平移到基本上平行于仪器台面的底板的平面642中的不同x和y位置。关于当前的一件实验器具的存储的信息包括用于校准该件实验器具的示教基准的位置。因此，平移致动器可以被配置成将示教挂件的阵列601平移到对应于示教基准的阵列的x和y位置。

然后，多个高度致动器被配置成在基本上垂直于平面的方向644上独立地移动每个示教挂件601，以检测示教基准的阵列。基准的不同表面以及邻近基准的不同表面可以通过示教挂件接触和检测。例如，检测的表面可以包括基准的顶表面、开口1002的内表面以及邻近基准的底板1004。当示教挂件检测到表面时，可以确定并记录示教挂件的z位置或高度。例如，如图10A所示，当示教挂件接触立柱908的顶表面、开口1002的底内表面和底板1004时的z位置分别为Z₁、Z₂和Z₃。值Z₃等于Z₁+H，其中H是立柱908的高度。

对于某些类型的实验器具，即使在示教挂件没有检测到表面的情况下，也可以记录与示教挂件相对应的大的z值。例如，如图17所示，示教立柱1708的右垂直表面的基底1709d不邻近模块底板表面的任何部分。结果，当示教挂件被致动器在z方向上降低以检测示教立柱1708但从示教立柱向右偏移时，示教挂件将错过示教立柱的顶表面，并将继续在z方向上进一步前进而不撞到模块底板。在这种情况下，即使示教挂件没有检测到表面，也记录与示教挂件相对应的大的z值。例如，z值可以大于阈值，诸如Z₁+H，其中Z₁是示教立柱1708的顶表面处的z值，H是立柱1708的高度。

在步骤2104处，当示教挂件被平移到示教基准的x和y位置时，使用检测到的示教挂件的阵列的高度来确定示教挂件是否检测到其对应的示教基准。在一些实施例中，示教挂件的检测到的z值大于预定阈值指示示教挂件未能检测到其对应的示教基准，而示教挂件的检测到的z值小于或基本上等于预定阈值指示示教挂件已检测到其对应的示教基准。预定阈值可以基于不同的因素来选择，例如实验器具的类型、示教基准的高度、示教基准的物理特征和形状等。例如，参考图10A，如果示教基准具有基本上位于示教基准的顶表面的中心的开口或孔1002，则大于Z₂的z值指示示教挂件未能检测到其对应的示教基准。然而，如果示教基准不具有基本上位于示教基准的顶表面中心的开口或孔，则大于Z₁的z值指示示教挂件未能检测到其对应的示教基准。

在步骤2106处，确定是否检测到整个示教基准的阵列。如果仅检测到一些示教基准，则基于存储的基准位置的对具有移液头的液体处理吊架的定位明显不对齐。因此，过程2100进行到步骤2108。在步骤2108处，执行对示教基准的搜索。如果在步骤2109搜索失败，则过程2100进行到步骤2110，从而记录并报告错误。如果检测到整个示教基准的阵列，则过程2100进行到步骤2112。

在步骤2112处，将示教挂件的阵列平移预定距离，以验证当示教挂件的阵列在z方向上下降时，示教挂件的阵列仍然能够接合和接触示教基准的阵列。如果具有移液头的液体处理吊架的定位相当准确，那么每个示教挂件最初应与其对应的示教基准的顶表面的中心相对紧密地接触。由于示教基准的顶表面的横截面积大于示教挂件的吸头的横截面积，将示教挂件的阵列从其当前位置平移预定距离仍应允许示教挂件的阵列接合并接触示教基准的阵列。因此，在步骤2112处的验证指示具有移液头的液体处理吊架的定位是相当准确的。

在一些实施例中，示教挂件的阵列在多个方向上平移预定距离，并且在一个方向上的每次平移之后，验证示教挂件的阵列是否仍然接合并接触示教基准的阵列。在一些实施例中，示教挂件的阵列从其原始存储的基准位置在四个不同方向(+x、-x、+y和-y)上平移1mm，并且在一个方向上每次平移之后，验证示教挂件的阵列是否仍然能够接合和接触示教基准的阵列。

如果在2114处验证了每个方向，则过程2100进行到步骤2116，并将结果记录到报告中。然而，如果至少一个方向失败，则过程2100前进到步骤2118，其中过程进入示教阶段以估计示教基准的中心点或新的基准位置。

在步骤2118处，确定示教基准的边缘或边界。例如，确定从顶部看的示教基准的左边缘、右边缘、上边缘和下边缘。在一些实施例中，从其原始存储的基准位置开始，在一个方向上将示教挂件的阵列平移预定距离，并且在每次平移之后，当示教挂件在z方向下降时，确定每个示教挂件是否仍然能够接合和接触其对应的示教基准。示教挂件的阵列在一个方向上按预定距离的增量移动继续进行，直到所有示教挂件不再接合和接触其对应的示教基准。然后为每个通道记录每个示教挂件沿该方向移动直到其不再接合和接触其对应的示教基准的总距离。这是每个示教挂件在一个方向上从其原始基准位置到其对应的示教基准的边缘的距离。对于从阵列的原始存储的基准位置的所有四个方向(+x、-x、+y和-y)重复相同的过程。

例如，每次可以在+x方向(即，向右)上平移示教挂件的阵列预定距离(例如0.5mm)，直到所有示教挂件不再接合并接触其对应的示教基准。然后为每个通道记录每个示教挂件沿+x方向移动直到其不再接合和接触其对应的示教基准的总距离。第i通道的距离是distance_right(i)。利用为每个通道的记录的总距离，基于该距离和示教基准的原始基准位置(x_ref(i),y_ref(i))确定示教基准的右边缘的x位置x_right(i)，其中x_right(i)＝x_ref(i)+distance_right(i)。

图22示出了确定通道#1中的示教基准908的左边缘和右边缘的示例。在t₁，将示教挂件从其原始基准位置2202(x_ref(1)，y_ref(1))向右移动固定距离(d)到位置2204A。在位置2204A处，示教挂件接触示教基准908的顶表面。在t₂，然后将示教挂件平移另一固定距离(d)到位置2204B。在位置2204B处，示教挂件不再接触示教基准908的顶表面。然后为该通道记录示教挂件向右移动的总距离(distance_right(1))。特别地，x_right(1)＝x_ref(1)+distance_right(1)。

示教挂件的阵列被平移回其原始基准位置。然后，阵列每次在-x方向(即，向左)上平移预定距离(例如0.5mm)，直到所有示教挂件不再接合并接触其对应的示教基准。然后为每个通道记录每个示教挂件已经沿-x方向移动直到其不再接合和接触其对应的示教基准的总距离。第i通道的距离是distance_left(i)。利用为每个通道的记录的总距离，基于距离和示教基准的原始基准位置(x_ref(i),y_ref(i))确定示教基准的左边缘的x位置x_left(i)，其中x_left(i)＝x_ref(i)-distance_left(i)。

继续参考图22，在t₃，将示教挂件从其原始基准位置2202(x_ref(1)，y_ref(1))向左移动固定距离(d)到位置2204C。在位置2204C处，示教挂件接触示教基准908的顶表面。在t₄，然后将示教挂件平移另一固定距离(d)到位置2204D。在位置2204D处，示教挂件不再接触示教基准908的顶表面。然后为该通道记录示教挂件已经向左移动的总距离(distance_left(1))。特别地，x_left(1)＝x_ref(1)-distance_left(1)。

示教挂件的阵列被平移回其原始基准位置。然后，阵列每次在+y方向(即，沿向上方向)平移0.5mm，直到所有示教挂件不再接合并接触其对应的示教基准。然后为每个通道记录每个示教挂件在其不再接合和接触其对应的示教基准之前在+y方向上已经移动的总距离。第i通道的距离是distance_up(i)。利用为每个通道的记录的总距离，基于距离和示教基准的原始基准位置(x_ref(i),y_ref(i))，确定示教基准的上边缘的y位置y_up(i)，其中y_up(i)＝y_ref(i)+distance_up(i)。

示教挂件的阵列被平移回其原始基准位置。然后，阵列每次在-y方向(即，沿向下方向)平移0.5mm，直到所有示教挂件不再接合并接触其对应的示教基准。然后为每个通道记录每个示教挂件在其不再接合和接触其对应的示教基准之前在-y方向上已经移动的总距离。第i通道的距离是distance_down(i)。利用为每个通道的记录的总距离，基于距离和示教基准的原始基准位置(x_ref(i),y_ref(i))，确定示教基准的下边缘的y位置y_down(i)，其中y_down(i)＝y_ref(i)-distance_down(i)。

在2120处，在确定示教基准的所有四个边缘之后，过程2100进行到步骤2122。然而，如果发现至少一个示教基准的边缘存在错误，则过程2100前进到步骤2110，使得记录和报告错误。

在步骤2122处，确定所有通道的从示教基准的基准位置到示教挂件的边缘在+x/-x方向上的距离的最大差DeltaXMax。确定所有通道的从示教基准的基准位置到示教挂件的边缘的+y/-y方向上的距离的最大差DeltaYMax。

在步骤2124处，如果DeltaXMax或DeltaYMax中的任一个大于预定阈值(例如，1.5mm)，则其指示至少一个示教基准的基准位置明显远离其实际位置，因此，过程2100进行到步骤2110，从而记录和报告错误。否则，过程2100进行到步骤2126。

在步骤2126处，确定x方向上的偏移或调整(x_offset)和y方向上的偏移(y_offset)。在步骤2126之后，过程2100完成并在2128处终止。这些偏移值可以用于校正实验器具的基准位置或实验器具的不同部分或部件的基准位置。在一些实施例中，基于在上述步骤2118处获得的边缘检测结果来估计示教基准的中心点的x和y位置。针对第i通道的示教基准中心点的x和y值分别为x_center(i)＝(x_left(i)+x_right(i))/2和y_center(i)＝(y_up(i)+y_low(i))/2。然后，基于估计的第i示教基准的中心点以及第i示教基准的原始基准位置确定针对第i通道的从示教基准的原始基准位置到示教基准的实际检测到的位置的偏移。特别地，x_offset(i)＝x_center(i)–x_ref(i)和y_offset(i)＝y_center(i)–y_ref(i)。在一些实施例中，可以基于上面的x_offset(i)值和y_offset(i)值来确定可以用于校正实验器具的基准位置或实验器具的不同部分或部件的基准位置的偏移值(x_offset和y_offset)。例如，可以用于校正实验器具的基准位置或实验器具的不同部分或部件的基准位置的偏移值(x_offset和y_offset)可以被确定为上述x_offset(i)值的平均值和y_offset(i)值的平均值。

图23示出了加样孔检测过程2300的实施例。过程2300可以由如图20所示的过程2000的步骤2010执行。加样孔检测过程2300使用示教挂件的阵列来检测加样孔的阵列，诸如图18和图19所示模块中的加样孔。

在步骤2302处，当示教挂件被平移到加样孔的x和y位置时确定示教挂件的阵列的高度(或z位置)。例如，如图6所示，示教挂件601的线性阵列耦合到液体处理吊架638的8通道的移液头602。一个或更多个致动器640可用于移动每个示教挂件601的x、y和z位置。平移致动器可以被配置成将示教挂件的阵列601平移到基本上平行于仪器台面的底板的平面642中的不同x和y位置。关于当前的一件实验器具的存储的信息包括用于校准该件实验器具的加样孔的位置。因此，平移致动器可以被配置成将示教挂件601的阵列平移到对应于一排加样孔的x和y位置。

然后，多个高度致动器被配置成在基本上垂直于平面的方向644上独立地移动每个示教挂件601，以检测加样孔的阵列。加样孔的不同表面以及邻近加样孔的不同表面可以通过示教挂件接触和检测。例如，加样孔1810的内表面可以用作目标示教对象。当检测到围绕每个加样孔1810的表面1808时，其指示示教挂件已经错过了目标示教对象，即加样孔1810的内表面。当示教挂件检测到表面时，可以确定并记录示教挂件的z位置或高度。例如，当示教挂件接触围绕每个加样孔1810的表面1808和每个加样孔1810的底部内表面时的z位置分别是Z₁和Z₂。值Z₂等于Z₁+H，其中H是加样孔1810的深度。

在步骤2304处，当示教挂件被平移到一排加样孔的x和y位置时，使用检测到的示教挂件的阵列的高度来确定示教挂件是否检测到其对应的加样孔。在一些实施例中，示教挂件的检测到的z值小于预定阈值指示示教挂件未能检测到其对应的加样孔。预定阈值可以基于不同的因素来选择，诸如实验器具的类型、加样孔的深度、加样孔的物理特征和形状等。例如，小于Z₂的z值(当示教挂件接触加样孔1810的底部内表面时的z位置)指示示教挂件未能检测到其对应的加样孔。

在步骤2306处，确定是否检测到整个加样孔的线性阵列。如果仅检测到一些加样孔，则基于存储的基准位置的对具有移液头的液体处理吊架的定位明显不对齐。因此，过程2300进行到步骤2310，以便记录和报告错误。如果检测到整个加样孔的阵列，则过程2300进行到步骤2312。

在步骤2312处，将示教挂件的阵列平移预定距离，以验证示教挂件的阵列仍然在加样孔内并且仍然接合并接触加样孔的底部内表面。如果具有移液头的液体处理吊架的定位相当准确，那么每个示教挂件最初应与其对应的加样孔的底部内表面的中心相对紧密地接触。由于加样孔的底部内表面的横截面积大于示教挂件的吸头的横截面积，将示教挂件的阵列从其当前位置平移预定距离仍应允许示教挂件的阵列停留在加样孔内并接合和接触加样孔的底部内表面。因此，在步骤2312处的验证指示具有移液头的液体处理吊架定位是相当准确的。

在一些实施例中，示教挂件的阵列在多个方向上平移预定距离，并且在一个方向上每次平移之后，验证示教挂件的阵列可以降低并且仍然能够接合和接触加样孔的底部内表面。在一些实施例中，示教挂件的阵列从其原始存储的基准位置在四个不同方向(+x、-x、+y和-y)上平移1mm，并且在一个方向上每次平移之后，验证示教挂件的阵列可以降低并且仍然能够接合和接触加样孔的底部内表面。

如果在2314处验证了每个方向，则过程2300进行到步骤2316，并将结果记录到报告中。然而，如果至少一个方向失败，则过程2300进行到步骤2318，此时过程进入示教阶段以估计加样孔的中心点。

在步骤2318处，确定加样孔的边缘或边界。例如，确定从上面看的加样孔的左边缘、右边缘、上边缘和下边缘。在一些实施例中，从其原始存储的基准位置开始，在一个方向上将示教挂件的阵列平移预定距离，并且在每次平移之后，确定每个示教挂件是否仍在其对应的加样孔内。示教挂件的阵列在一个方向上按预定距离的增量移动继续进行，直到所有示教挂件不再在其对应的加样孔内。然后为每个通道记录每个示教挂件在该方向上移动直到其不再停留在其对应的加样孔内的总距离。这是每个示教挂件在一个方向上从其原始基准位置到其对应的加样孔的边缘的距离。对于从阵列的原始存储的基准位置的所有四个方向(+x、-x、+y和-y)重复相同的过程。

例如，示教挂件的阵列每次在+x方向(即，向右)平移0.5mm，直到所有示教挂件不再检测到其对应的加样孔。然后为每个通道记录每个示教挂件在+x方向上移动直到其不再在其对应的加样孔内的总距离。第i通道的距离是distance_right(i)。利用为每个通道的记录的总距离，基于该距离和加样孔的原始基准位置(x_ref(i),y_ref(i))确定加样孔的右边缘的x位置x_right(i)，其中x_right(i)＝x_ref(i)+distance_right(i)。

示教挂件的阵列被平移回其原始基准位置。然后，阵列每次在-x方向(即向左)平移0.5mm，直到所有示教挂件不再在其对应的加样孔内。然后为每个通道记录每个示教挂件在-x方向上移动直到其不再检测其对应的加样孔的总距离。第i通道的距离是distance_left(i)。利用为每个通道的记录的总距离，基于该距离和加样孔的原始基准位置(x_ref(i),y_ref(i))确定加样孔的左边缘的x位置x_left(i)，其中x_left(i)＝x_ref(i)-distance_left(i)。

示教挂件的阵列被平移回其原始基准位置。然后，阵列每次在+y方向(即沿向上的方向)平移0.5mm，直到所有示教挂件不再在其对应的加样孔内。然后为每个通道记录每个示教挂件在其不再检测到其对应的加样孔之前在+y方向上移动的总距离。第i通道的距离是distance_up(i)。利用为每个通道的记录的总距离，基于该距离和加样孔的原始基准位置(x_ref(i),y_ref(i))，确定加样孔的上边缘的y位置y_up(i)，其中y_up(i)＝y_ref(i)+distance_up(i)。

示教挂件的阵列被平移回其原始基准位置。然后，阵列每次在-y方向(即沿向下的方向)平移0.5mm，直到所有示教挂件不再在其对应的加样孔内。然后为每个通道记录每个示教挂件在其不再检测到其对应的加样孔之前在-y方向上移动的总距离。第i通道的距离是distance_down(i)。利用为每个通道的记录的总距离，基于该距离和加样孔的原始基准位置(x_ref(i),y_ref(i))来确定加样孔的下边缘的y位置y_down(i)，其中y_down(i)＝y_ref(i)-distance_down(i)。

在2320处，在确定加样孔的所有四个边缘之后，过程2300进行到步骤2322。然而，如果发现至少一个加样孔的边缘存在错误，则过程2300前进到步骤2310，使得记录和报告错误。

在步骤2322处，确定所有通道的从加样孔的基准位置到加样孔的边缘在+x/-x方向上的距离的最大差DeltaXMax。确定所有通道的从加样孔的基准位置到加样孔的边缘在+y/-y方向上的距离的最大差DeltaYMax。

在步骤2324处，如果DeltaXMax或DeltaYMax中的任一个大于预定阈值(例如，1.5mm)，则其指示至少一个加样孔的基准位置明显远离其实际位置，因此，过程2300进行到步骤2310，从而记录和报告错误。否则，过程2300进行到步骤2326。

在步骤2326处，确定x方向上的偏移或调整(x_offset)和y方向上的偏移(y_offset)。在步骤2326之后，过程2300完成并在步骤2328处终止。这些偏移值可以用于校正实验器具的基准位置或实验器具的不同部分或部件的基准位置。在一些实施例中，基于在上述步骤2318处获得的边缘检测结果来估计加样孔的中心点的x和y位置。针对第i通道的加样孔中心点的x和y值分别为x_center(i)＝(x_left(i)+x_right(i))/2和y_center(i)＝(y_up(i)+y_low(i))/2。然后，基于估计的第i加样孔的中心点以及第i加样孔的原始基准位置确定针对第i通道的从加样孔的原始基准位置到加样孔的实际检测到的位置的偏移。特别地，x_offset(i)＝x_center(i)–x_ref(i)和y_offset(i)＝y_center(i)–y_ref(i)。在一些实施例中，可以基于上面的x_offset(i)值和y_offset(i)值来确定可以用于校正实验器具的基准位置或实验器具的不同部分或部件的基准位置的偏移值(x_offset和y_offset)。例如，可以用于校正实验器具的基准位置或实验器具的不同部分或部件的基准位置的偏移值(x_offset和y_offset)可以被确定为上述x_offset(i)值的平均值和y_offset(i)值的平均值。

本文提出的对具有移液头的液体处理吊架的的定位进行自动化校准的改进技术具有许多优点。这些技术提高了实验室实验的吞吐量和可重复性。此外，这些技术显著地减少了错误，从而提高了可重复性。此外，这些技术消除了用户手动示教系统的需要。这也消除了使用单个高精度位置的需要。例如，其他技术可以保持一个高精度位置(黄金位置)，并且每当需要高精度测量时，只能在黄金位置处测量吸头。

试剂和耗材可以在每次运行开始时装载到台面区域。耗材可以包括试剂储存器、板(例如，聚合酶链反应(PCR)板和深的加样孔板)、管等。然而，将耗材装载到台面上容易出现不同类型的错误。例如，可能装载含有错误试剂的耗材。在另一示例中，耗材可能被装载在台面内的错误位置。在另一示例中，装载到台面上的耗材可能过期。

在本申请中，公开了一种耗材跟踪和错误检测系统。系统包括仪器台面上方的一个或更多个条形码读取器。系统还包括仪器台面上的一个或更多个反射镜。一个或更多个条形码读取器由处理器控制，以通过一个或更多个反射镜读取仪器台面上的多个对象上的多个条形码。

在一些实施例中，自动化库发生器200包括耗材跟踪和错误检测系统。耗材跟踪和错误检测系统可以包括一个或更多个条形码读取器，用于扫描放置在台面的不同位置的条形码和放置在不同耗材上的条形码。条形码读取器是一种光学扫描仪，该光学扫描仪可以读取打印的条形码，解码条形码中包含的数据，并将数据发送到计算机。一个或更多个条形码读取器可以放置在台面201上的五个载体(202、204、206、208和210)上方。耗材跟踪和错误检测系统使得能够进行实验跟踪和防止试剂混合。

图24示出了用于自动化库发生器200的耗材跟踪和错误检测系统2400的一个实施例。在该实施例中，两个条形码读取器2402可以放置在台面上最左侧的载体上方。条形码读取器2402可以用于读取放置在台面的不同位置处的不同类型的实验器具、台面模块或台面对象上的条形码。条形码读取器2402还可用于读取装载到不同实验器具或台面模块上的耗材(诸如试剂储存器、板(例如，聚合酶链反应(PCR)板和深的加样孔板)、管等)上的条形码。

耗材跟踪和错误检测系统2400还可以包括多个反射镜223，以允许条形码读取器2402侧向地并在更多位置处读取条形码。例如，条形码可以放置在冷板试剂模块220或装载到模块上的耗材的侧面或垂直表面上，条形码读取器2402可以通过多个反射镜223读取条形码。冷板试剂模块220上的条形码可以编码使得能够进行实验跟踪的信息，诸如模块的类型，或者模块内的插槽号、行号或列号。耗材上的条形码可以编码能够进行实验跟踪的信息，诸如试剂的色码、零件号、批号、有效期等。

由条形码读取器通过多个反射镜读取条形码具有许多优点。优点之一是条形码读取器不需要占用任何台面空间。另一个优点是，这使得条形码读取器能够从台面上的更多位置读取。特别地，条形码读取器不需要放置在仪器台面的底板上或靠近该底板，使得在条形码读取器和放置在实验器具、台面模块或耗材的侧面或垂直表面上的条形码之间有不受遮挡的视线。替代地，条形码读取器可以放置在仪器台面上方的任何地方，使得条形码读取器具有沿条形码图像处的线的视野，从而使条形码读取器能够在反射镜中查看条形码的图像。

条形码可以放置在不同类型的耗材上。图25示出了可以装载到冷板试剂模块220上的多个条形管2502。每个条形管2502包括八个管2504。条形码标签2506可以添加到条形管2502。图26示出了四个条形管2502被装载到冷板试剂模块220上。

图27示出用于自动化库发生器200的自动化细胞库和凝胶珠试剂盒的一个板的一个实施例。试剂盒可由耗材跟踪和错误检测系统2400跟踪。图28示出用于自动化库发生器200的自动化细胞库和凝胶珠试剂盒的多个板。在图28中，试剂盒包括三个板；每个板都有颜色编码。例如，如图28所示，顶部板为黑色，中间板为灰色，底部板为白色。

如图27和图28所示，每个板包括多个条形管2702。每个条形管2702包括用于递送试剂的多个管2706。例如，每个条带2702可以包括八个管2706。每个条带2702被预先等分(pre-aliquoted)和颜色编码。在每次运行期间，每个样本可以使用三个条带2702，每个板一个(黑色、灰色和白色)。一次可以运行一到八个样本。

每个样本使用一个条带的益处是更少的试剂被浪费或不浪费试剂。此外，条带2702被优化用于自动化库发生器200内的自动化液体处理。条带2702可以容易地装载在台面上的载体(如图2所示)上。

为了改进可跟踪性，每个条带2702可以用2D条形码2704标记，以防止在处理试剂时的错误或使用过期的试剂。在一些实施例中，条形码2704可以编码不同的信息，用于跟踪试剂批次和有效日期。已编码的信息可以包括试剂的零件号、批号、有效日期等。

耗材跟踪和错误检测系统2400可以包括软件逻辑，以确保正确的耗材(具有试剂)被放置在正确的插槽或位置处。耗材跟踪和错误检测系统2400还可以检测耗材丢失，使得系统可以将这些错误通知用户。系统可以检查颜色匹配、批号、零件号和有效日期。

图29示出了台面模块上的条形码和耗材上的条形码可以由条形码读取器通过多个反射镜读取。在一些实施例中，如果将插槽上的条形码放在那里，则插槽上的条形码将被条形管覆盖。如果条形码读取器读取插槽上的条形码，则插槽被确定为空的。如果条形码读取器读取条形管上的条形码，那么系统可以匹配这两个条形码。

图30示出了在自动化库发生器200中加载耗材中用于跟踪耗材并检测错误的过程3000的实施例。在步骤3002处，条形码读取器读取多个条形码。在步骤3004处，确定条形码是否被成功读取。如果条形码未被成功读取，则确定条形码读取器未正确操作，并且过程3000进行到步骤3006以报告错误；否则，过程3000进行到步骤3008。在步骤3008处，对由条形码读取器读取的条形码之一进行解码，以确定条形码是否对应于台面模块中的插槽。如果条形码被确定为对应于台面模块中的插槽，则确定台面模块的插槽没有装载的任何耗材并且是空的。因此，在步骤3010处，插槽被报告为空，并且过程3000进行到步骤3018。如果条形码被确定为不对应于台面模块中的插槽，则条形码是放置在一件耗材上的条形码，并且过程3000进行到步骤3012。在3012处，检查多个属性，包括颜色代码、批号、零件号、有效日期等。在步骤3014处，确定任何属性是否指示错误。如果存在任何错误，则在步骤3016处报告该错误，并且过程3000进行到步骤3018；否则，过程3000进行到步骤3018。在步骤3018处，确定是否有另一条形码要解码。如果有另一条形码要解码，则过程3000进行到步骤3008；否则，过程3000完成并在3020终止。

图31示出了另一个实施例，其中条形码被放置在台面模块3101和装载到模块上的耗材3104A和3104B上。台面模块3101是用于保持多个管(例如，管3104A和3104B)的模块。用于保持管的每个插槽被标记有条形码(例如条形码3102A和3102B)，并且插入到插槽中的每个管被标记有其条形码(例如条形码3108A和3108B)。耗材跟踪和错误检测系统2400可以读取彼此相邻的对应于插槽的条形码和对应于插入到插槽中的管的条形码，并确定这两个条形码是否彼此兼容。例如，从条形码解码的信息可以用于检查零件号、批号和有效日期。

自动化库发生器可以包括产生热量的部件，从而在系统内产生热点。例如，自动化库发生器200可包括台面上的热循环器224(ODTC)，如图2所示。图32A和图32B示出了热循环器3200的一个实施例的两个附加视图。热循环器可用于经由聚合酶链反应(PCR)放大脱氧核糖核酸DNA)的片段。热循环器也可用于促进其他温度敏感反应。如图32所示，热循环器3200具有带有孔3204的热块3202，其中可以插入容纳反应混合物的管。然后，热循环器3200以离散的、预编程的步骤升高和降低块3202的温度。热循环器3200包括一个或更多个散热器3206和风扇3208，用于去除元件中的热量，并改善系统效率。然而，热量仍可能积聚在热循环器3200和靠近热循环器的台面部件周围。

在本申请中，公开了一种用于自动化库发生器的气流系统。气流由气流系统产生，以消除自动化库发生器内的热点。系统包括具有仪器台面底板的仪器台面，其中仪器台面被配置成接收多个仪器台面模块或耗材。仪器台面由框架封闭(enclose)。第一风扇安装在封闭仪器台面的框架上。框架内的第一通风口提供到仪器台面底板下方的通风管道的开口。在框架的外表面上的第二通风口提供到通风管道的开口。

图33和图34示出了自动化库发生器3300的示例性配置的两个不同视图，其中产生气流以消除系统内的热点。图33示出了自动化库发生器3300的前视图。图34示出了自动化库发生器3300的俯视图。

如图33所示，自动化库发生器3300包括容纳系统3300的框架3320。框架3320包括顶部水平框架3320A、左垂直侧框架3320B、右垂直侧框架3320C和底部基础框架3320D。台面底板3340位于底部基础框架3320D的上方。自动化库发生器3300包括五个载体(3302、3304、3306、3308和3310)和台面底板3340上方的处置箱3336。热循环器3200位于载体3304中。

如图34所示，自动化库发生器3300包括安装在顶部水平框架3320A上的两个顶部风扇3402。顶部风扇3402放置在台面底板3340和载体(3302、3304、3306、3308和3310)上方。

图35示出了视图，该视图示出了自动化库发生器3300的左垂直侧框架3320B、底部基础框架3320D和集成的通信和电源基座隔室的一部分。多个通风口(3502、3504和3506)位于底部基础框架3320D的外表面上。图35示出了冷空气通过通风口3502和3504被带入底部基础框架3320D，如箭头1指示，并且热空气通过通风口3506被带出底部基础框架3320D，如箭头4指示。

图36示出了自动化库发生器3300的又一视图。如图36所示，通风口3602位于框架内并且在载体3302的基底处。通风口3602是到台面底板3340下方的通风管道的开口，如下文将更详细地描述。在一些其他实施例中，通风口还可以放置在载体3304的基底或邻近载体3304的其他载体(例如，载体3306)的基底处。在图2和图3中，通风口也分别示出为通风口244和338。散热器也在图2和图3中分别示出为散热器246和342。

如图33所示，顶部风扇3402(图34所示)沿总体上向上的方向3350将空气吹出框架3320。顶部风扇3402在框架3320内的壳体中产生负压，其通过底部基础框架3320D上的通风口3502和3504将空气带入框架3320中，分别如图33和图35中的箭头1指示。底部基础框架3320D上的通风口(3502和3504)连接到多个通风管道，这些通风管道放置在底部基础框架3320D中和台面底板3340和至少一些载体((3302、3304、3306、3308和3310)下方。如图33所示，冷空气首先沿着箭头1指示的方向水平地流过通风管道的水平部分，然后冷空气向上流过通风管道的垂直部分，并如箭头2指示地流过位于载体3302基底处的通风口3602(见图36)。然后，如箭头3指示，冷空气被引导以冷却系统的内部部件。例如，热循环器3200中的一个或更多个风扇3208可用于产生强制对流，该强制对流将冷空气吸到热循环器3200及其散热器3206(如箭头3指示)以冷却热循环器3200及其散热器3206。然后，分别如图33和图35中的箭头4指示，热空气通过底部基础框架3320D上的通风口3506被引导出框架3300。例如，热空气进入通风口3602并通过通风管道的垂直部分向下流动。然后，热空气水平地流过通风管道的水平部分，然后经由通风口3506离开框架。

图37示出了自动化库发生器3700的另一示例性配置，其中产生气流以消除系统内的热点。自动化库发生器3700类似于上面描述的自动化库发生器3300。自动化库发生器3700和自动化库发生器3300之间的一个区别是自动化库发生器3700具有一个或更多个顶部风扇加上置于顶部水平框架3320A上方的HEPA(高效微粒空气)过滤器3702。图38示出了具有HEPA过滤器罩3802的自动化库发生器3800的另一实施例。

如图37所示，顶部风扇沿总体向下的方向3750将冷空气吹入框架3320中。然后，如箭头3指示，冷空气被引导以冷却系统的内部部件。例如，热循环器3200中的一个或更多个风扇3208可用于产生强制对流，该强制对流将冷空气吸到热循环器3200及其散热器3206(如箭头3指示)以冷却热循环器3200及其散热器3206。如图37所示，热空气然后向下流过位于载体3302基底处的通风口3602，并流过通风管道的垂直部分，如箭头2指示。底部基础框架3320D上的通风口(3502、3504和3506)连接到多个通风管道，这些通风管道放置在底部基础框架3320D中和台面底板3340和至少一些载体((3302、3304、3306、3308和3310)下方。然后，热空气沿着箭头1和箭头4指示的方向水平地流过通风管道的水平部分，然后热空气通过底部基础框架3320D上的通风口(3502、3504和3506)流出框架，如箭头1和箭头4指示。

热循环器可以被用于将PCR反应混合物加热到非常高的温度。结果，PCR反应混合物可能蒸发，从而导致不可靠的PCR结果。此外，PCR反应混合物在热循环过程中可能受到污染。因此，在一些实施例中，密封盖可以被用于在热循环期间覆盖PCR板的加样孔，以减少反应混合物的蒸发和污染。图39示出了一次性PCR盖子3900。

一次性PCR盖子3900可以由可移动吊架控制的芯夹持器拾起。图40示出了芯夹持器4002向上提升一件实验器具4004并将该件实验器具4004移动到台面内的另一位置。芯夹持器4002可以被编程为从用于存储盖子的机架226(见图2)提起一次性PCR盖子3900并放置一次性PCR盖子3900以密封已经装载到热循环器上的PCR板。在热循环过程之后，芯夹持器4002还可以被编程以通过向上提起一次性PCR盖子3900来打开PCR板。然后，芯夹持器4002可被编程以将一次性PCR盖子3900移动到废物弃置箱(236、336或3336)上，并将盖子落到废物弃置箱中。

除了储存弃置PCR盖子，废物弃置箱也用于储存回收的吸头。图41示出了可以附接到移液头的多个一次性吸头。移液头(例如，图4所示的多通道的移液头402)可以被编程为移动到废物弃置箱并将一次性吸头投放到废物弃置箱中。然而，当弃置PCR盖子和回收的吸头都被弃置在同一个废物弃置箱内时，弃置PCR盖子往往会堆积和倾倒，造成污染和系统故障。因此，改进的储存回收的吸头和盖子的技术将是期望的。

自动化库发生器可以通过将回收的吸头和盖子弃置到废物弃置箱的不同部分来缓解上述问题。在一些实施例中，可以将隔板添加到废物弃置箱中，用于分离回收的吸头和盖子。图42示出了利用添加的隔板4202，废物弃置箱的一侧用于存储吸头，而废物弃置箱的另一侧用于存储盖子。一个优点是，其防止盖子堆叠和倾倒，从而减少系统故障。另一个优点是，其允许回收吸头和盖子，同时防止污染。

吊架可被编程以将移液头平移到x和y位置的集合，其中x和y位置是在基本上平行于仪器台面的底板的平面中测量的。x和y位置被确定为与废物弃置箱的用于存储一次性吸头的部分相对应的x和y位置。例如，x和y位置被确定为移液头的x和y位置，使得当移液头被控制以落下一次性吸头时，一次性吸头被放置在废物弃置箱的用于存储吸头的部分上。

吊架可被编程以将芯夹持器平移到x和y位置的集合，其中x和y位置是在基本上平行于仪器台面的底板的平面中测量的。x和y位置被确定为与废物弃置箱的用于存储一次性盖子的部分相对应的x和y位置。例如，x和y位置被确定为芯夹持器的x和y位置，使得当控制芯夹持器以释放一次性盖子时，一次性盖子被放置在废物弃置箱的用于存储一次性盖子的部分上。

自动化库发生器可以包括集成的通信和电源基座隔室。图43A示出包括集成的通信和电源基座隔室4310的自动化库发生器4300的视图。图43B和图43C各自示出了集成通信和电源基座隔室4310的视图。集成的通信和电源基座隔室4310通过将多个电源和通信部件封闭在底部基础框架3320D下方的隔室中来在系统基座处集成多个电源和通信部件。集成的通信和电源基座隔室4310提供了干净的设计，并通过消除使用外部电源条带和用于为自动化库发生器提供电源和连接的外部盒/模块来确保电气安全。

如图43B所示，隔室4310包括用于为热循环器供电的单独电源插头/插座4320和用于给整个系统供电的另一电源插头/插座4330。每个电源插头/插座都有其自己的开关来打开或关闭电源。整个系统的开关可以用来打开整个系统，以便所有部件都启动并运行。

如图43C所示，隔室4310还包括多个USB(通用串行总线)插座4340，用于在自动化库发生器和其他计算机或外围设备之间提供连接、通信和功率。隔室4310还包括LAN(局域网)端口4350，其允许自动化库发生器经由LAN端口与其他客户机、服务器机器和网络设备连接。

图44示出了示例性示意图4400，该示意图4400示出了集成的通信和电源基座隔室与自动化库发生器的其他部件的连接。集成的通信和电源基座隔室封装至少一个USB集线器4402、以太网交换机4404和用于数据传输的其他端口。USB集线器4402提供到诸如平板/触摸屏计算机4406、HEPA过滤器罩4408、芯片歧管模块(chip manifold module)4410(CMM)和冷板控制器(CPAC)4412的计算机或外围设备的USB连接。以太网交换机4404通过局域网(LAN)提供设备的通信。连接到LAN的设备可以包括控制ODTC 4416的台面上的热循环控制器(ODTC)4414。连接到LAN的另一个设备是平板/触摸屏计算机4406。另一个连接到LAN的设备是一对条形码扫描器4418。另一个连接到LAN的设备是包括多个部件的模块4420，包括具有两个DC-DC转换器的模块4440、条形码读取器套件4460和电源4480。

集成的通信和电源基座隔室封闭了交流(AC)和直流(DC)配电模块4482。AC和DC配电模块4482可以连接到主电源4483。模块4482包括将AC功率分配给自动化库发生器的各种部件(包括以太网交换机4404、平板/触摸屏计算机4406、USB集线器4402、台面上的热循环器控制器(ODTC)4414，冷板控制器4412以及模块4420)的AC配电器4484。模块4482包括将DC功率分配给自动化库发生器的各种部件(包括一对条形码扫描器4418以及芯片歧管模块4410)的AC到DC转换器4486。

图2中的磁选机板214执行基于磁珠的清理。磁珠用于DNA纯化和片段大小选择。自动化单细胞测序系统200使用单细胞RNA-seq技术，通过使用微流控分割来逐细胞分析转录体，以捕获单个细胞并制备带有条形码的下一代测序(NGS)cDNA库。具体来说，单个细胞、逆转录(RT)试剂、含有带条形码的寡核苷酸的凝胶珠和油在微流控芯片上结合，形成称为乳液凝胶珠或GEM的反应囊泡。孵育后，GEM被打破，并且回收合并的部分(pooledfractions)。使用硅烷磁珠从GEM-RT后的反应混合物中纯化第一链cDNA，其包括剩余的生化试剂和引物。特别地，包含GEM-RT后的反应混合物和磁珠的耗材(例如，试管或加样孔)可以被装载到磁选机板214上，在磁选机板214上执行基于磁珠的清理。带条形码、全长的cDNA然后经由PCR放大，以生成用于构建库的充足的质量。

如图7A所示，磁选机板702是保持磁体704的阵列的磁体保持板。磁选机板702为96环的磁体板，磁体704的阵列为8×12磁体阵列，一行有8个磁体，一列中有12个磁体。在一些实施例中，磁体704中的每一个是环形磁体。如图7B所示，环形磁体可以是具有中空圆柱体形状的磁体，该圆柱体从内部是空的，并且具有不同的内外半径。圆柱体的中空空间允许管的底端插入其中。例如，环形磁体接收的管可以是手指状长度的玻璃或塑料管，该管顶部打开，底部关闭。

图25示出了可以加载到磁选机板214或磁选机板702上的多个条形管2502，其中可执行基于磁珠的清理。如图25所示，每个条形管2502包括用于存储反应混合物和磁珠的八个管2504。

图45A示出了被加载到磁选机板702上的96管的PCR板802的俯视图。图45B示出了被加载到磁选机板702上的96管的PCR板802的横截面图。图45C示出了被加载到磁选机板702上的96管的PCR板802的放大的横截面图的一部分。

如图45B和图45C所示，环形磁体(例如704A或704B)的中空空间允许管(例如804A或804B)的底端插入其中。然而，PCR板802和磁选机板702都是具有它们各自的相关公差集合的制造零件。制造零件的所有尺寸都有其相关联的公差，即特定尺寸允许变化的量。公差是最大限值和最小限值之间的差值。因此，长度806A(从环形磁铁704A的中心到环形磁铁704B的中心的长度)和长度806B(从环形磁铁704B的中心到环形磁铁704C的中心的长度)可以不相同。类似地，长度808A(从管804A的中心到管804B的中心的长度)和长度808B(从管808B的中心到管804C的中心的长度)可以不相同。这些尺寸上的变化可能导致管及其对应的环形磁铁的不对齐。结果，管的一些底端可能不再插入到中空空间中并且停留在环形磁体的中空空间内的相同深度，导致PCR板802倾斜而不是整平，并导致其以某个角度搁置在磁选机板702上，从而降低基于磁珠的清理过程的性能。

在本申请中，公开了一种改进的磁选机。磁选机包括被配置成与管的阵列相互作用的磁体的阵列，其中管的阵列附接到板。磁选机还包括磁选机板适配器。在一些实施例中，适配器包括围绕磁体的阵列的外围延伸的凸起的框架，使得凸起的框架被配置以支撑板，使得管的阵列被悬在磁体的阵列上方。通过将管阵列悬在磁体阵列上方，管的底端不再搁置在环形磁体的中空空间内的不同深度，从而保持具有管的阵列的板相对于磁体的阵列齐平。益处是基于磁珠的清理过程的性能可以显著提高。

图9A示出了磁选机板适配器902的俯视图。图9B示出了磁选机板适配器902的横截面图。图9C示出了磁选机板适配器902的仰视图。图9D示出了磁选机板适配器902的顶表面的另一视图。图9E示出了磁选机板适配器902的底表面的另一视图。如图9A所示，磁选机板适配器902包括在适配器的四个拐角处的四个套环904。套环904可以用于固定耗材(诸如96管的PCR板)的位置(台面上的x和y位置)。例如，每个套环904通过使管插入套环中来约束管保持板的x位置和y位置。磁选机板适配器902还包括在适配器的四个拐角处的四个圆柱形脚906，使得磁选机板适配器902可以安装在磁选机板702上。在一些实施例中，磁选机板适配器902可以由塑料形成并包括裙部。磁选机板适配器902可以包括多个校准立柱908。

图11A示出了被加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902的俯视图。图11B示出了被加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902的横截面图。图11C示出了被加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902的另一横截面图。图11D示出了被加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902的放大的横截面图的一部分。如图11B、图11C和图11D所示，磁选机板适配器902的圆柱形脚906配合磁选机板702上的圆柱形孔，从而将磁选机板适配器902安装在磁选机板702上，并将磁选机板适配器902提升到磁选机板702的上方。

图12A示出了即将加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902和即将加载到磁选机板适配器902上的96管的PCR板802的视图。图12B示出了被加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902以及被加载到磁选机板适配器902上的96管的PCR板802的另一视图。

图46A示出了被加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902以及被加载到磁选机板适配器902上的96管的PCR板802的俯视图。图46B示出了被加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902、以及被加载到磁选机板适配器902上的96管的PCR板802的横截面视图。图46C示出了加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902、以及加载到磁选机板适配器902上的96管的PCR板802的另一横截面图。图46D示出了加载到磁选机板702上的磁选机板适配器902、以及加载到磁选机板适配器902上的96管的PCR板802的放大的横截面图的一部分。

磁选机板适配器902包括围绕磁选机板702的周边延伸的凸起的框架，使得凸起的框架以这样的方式支撑96管的PCR板802，使得管804的阵列悬在磁体704的阵列上方。如图46D所示，管的阵列悬在磁体阵列704上方的某个高度处，使得管804不与其对应的磁体704接触。通过将管804的阵列悬在磁体704的阵列上方，管804的底端不再停留在环形磁体的中空空间内不同深度处，从而保持具有管804的阵列的96管的PCR板802相对于磁体704的阵列齐平。益处是基于磁珠的清理过程的性能可以显著提高。

尽管为了清楚理解的目的已经详细描述了前述实施例，但是本发明不限于所提供的细节。存在实现本发明的许多替代方式。所公开的实施例是说明性的，而不是限制性的。

Claims

1.一种校准设备，包括：

示教挂件的阵列；

平移致动器，其被配置成将所述示教挂件的阵列平移到x和y位置的集合，其中，所述x和y位置是在基本上平行于仪器台面的底板的平面内测量的；

多个高度致动器，其被配置成在基本上垂直于所述平面的方向上移动所述示教挂件的每一个；并且

其中，所述示教挂件中的一个或更多个示教挂件由于所述示教挂件的阵列的位置而接触在所述仪器台面上方的示教对象的阵列中的一个或更多个示教对象。

2.根据权利要求1所述的校准设备，其中，所述示教挂件的阵列耦合到液体处理吊架的多通道的移液头。

3.根据权利要求2所述的校准设备，其中，所述设备被配置成基于所述示教挂件中的所述一个或更多个示教挂件接触所述示教对象中的所述一个或更多个示教对象的结果来校准所述液体处理吊架。

4.根据权利要求1所述的校准设备，其中，所述示教挂件中的示教挂件包括耦合到液体处理吊架的移液头的部分。

5.根据权利要求1所述的校准设备，其中，所述示教挂件中的示教挂件逐渐变细至吸头，以用于接触和检测示教对象。

6.根据权利要求1所述的校准设备，还包括被配置成响应于示教挂件基本上与表面接触而检测所述表面的电路。

7.根据权利要求6所述的校准设备，其中，所述电路被配置成响应于所述示教挂件基本上与所述表面接触，基于电容和电导率的组合的测量来检测所述表面。

8.根据权利要求6所述的校准设备，其中，所述电路被配置成响应于所述示教挂件基本上与所述表面接触，基于压力和电容的组合的测量来检测所述表面。

9.根据权利要求6所述的校准设备，其中，所述电路被配置成响应于所述示教挂件基本上与所述表面接触，基于与关联于所述示教挂件的高度致动器相关联的扭矩的测量来检测所述表面。

10.根据权利要求6所述的校准设备，其中，所述电路被配置成响应于所述示教挂件基本上与所述表面接触，基于驱动与所述示教挂件相关联的高度致动器的电流的测量来检测所述表面。

11.根据权利要求6所述的校准设备，其中，所述电路还被配置成控制与所述表面基本上接触的示教挂件相关联的高度致动器，其中，所述高度致动器由所述电路控制以响应于检测到所述表面而阻止所述示教挂件进一步沿基本上垂直于所述平面的方向移动。

12.根据权利要求6所述的校准设备，其中，所述x和y位置的集合包括对应于所述示教对象的阵列的基准位置的集合，或者相对于对应于所述示教对象的阵列的所述基准位置的集合具有预定偏移的x和y位置的集合，其中所述示教对象的阵列与放置在所述仪器台面上或所述仪器台面上方的台面模块相关联。

13.根据权利要求12所述的校准设备，其中，所述多个高度致动器被配置成响应于所述示教挂件的阵列被平移到所述x和y位置的集合，在基本上垂直于所述平面的方向上移动所述示教挂件的每一个。

14.根据权利要求13所述的校准设备，其中，所述设备还被配置成响应于检测到所述表面，确定沿基本上垂直于所述平面的方向测量的所述示教挂件的位置。

15.根据权利要求14所述的校准设备，其中，所述设备还被配置成基于沿着基本上垂直于所述平面的方向测量的所确定的位置来确定是否检测到示教对象。

16.根据权利要求15所述的校准设备，其中，所述示教对象包括立在底板表面上的示教立柱。

17.根据权利要求16所述的校准设备，其中，能够由所述校准设备检测的表面包括所述示教立柱的顶表面和所述底板表面的顶表面。

18.根据权利要求15所述的校准设备，其中，所述示教对象包括加样孔。

19.根据权利要求18所述的校准设备，其中，能够由所述校准设备检测的表面包括所述加样孔的顶部内表面和围绕所述加样孔的顶表面。

20.一种校准设备的方法，包括：

将示教挂件的阵列平移到示教对象的阵列所在的区域；

检测多个平移位置，在所述平移位置处，所述示教挂件的阵列中的至少一个挂件接触所述示教对象的阵列中的示教对象；以及

基于检测到的平移位置确定调整偏移量。

21.根据权利要求20所述的方法，还包括：

将所述示教挂件的阵列平移到对应于所述示教对象的阵列的基准位置集合，其中，所述示教对象的阵列与放置在仪器台面上或所述仪器台面上方的台面模块相关联。

22.根据权利要求21所述的方法，还包括：

响应于所述示教挂件的阵列被平移到对应于所述示教对象的阵列的所述基准位置集合，降低所述示教挂件的阵列。

23.根据权利要求22所述的方法，还包括：

响应于示教挂件基本上与表面接触而检测所述表面。

24.根据权利要求23所述的方法，还包括：

响应于检测到所述表面，确定所述示教挂件的高度。

25.根据权利要求24所述的方法，还包括：

基于所确定的所述示教挂件的高度检测示教对象。

26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述示教对象的阵列的示教对象包括立在底板表面上的示教立柱，其中，所述方法还包括：

基于所确定的所述示教挂件的高度与基于所述示教立柱的顶表面的高度的预定高度之间的比较来检测所述示教立柱。

27.根据权利要求25所述的方法，其中，所述示教对象的阵列中的示教对象包括加样孔，其中，所述方法还包括：

基于所确定的所述示教挂件的高度与基于围绕所述加样孔的顶表面的高度的预定高度之间的比较来检测所述加样孔。

28.根据权利要求25所述的方法，还包括：

确定是否检测到所述示教对象的每一个。

29.根据权利要求25所述的方法，还包括：

在所述示教挂件的阵列已经从对应于所述示教对象的阵列的所述基准位置集合平移预定距离之后，并且在所述示教挂件的阵列已经朝向所述仪器台面下降之后，验证所述示教挂件的阵列检测到所述示教对象的阵列。

30.根据权利要求29所述的方法，其中，平移所述示教挂件的阵列所述预定距离包括在多个方向中的一个方向上的平移。

31.根据权利要求25所述的方法，还包括：

确定所述示教对象中的每一个示教对象的多个边缘，包括确定所述多个边缘的位置。

32.根据权利要求31所述的方法，还包括：

基于所述示教对象中的每一个示教对象的所述多个边缘的所确定的位置，确定对应于所述示教对象中的每一个示教对象的中心点。

33.根据权利要求32所述的方法，还包括：

对于所述示教对象的每一个：

确定从对应于所述示教对象的基准位置到对应于所述示教对象的所确定的中心点的偏移量；以及

基于对应于所述示教对象的阵列的所确定的偏移量确定平均偏移量。

34.根据权利要求33所述的方法，还包括：

基于所确定的平均偏移量确定所述调整偏移量，其中，所述调整偏移量包括用于校准对应于所述台面模块的基准位置的调整偏移量。

35.根据权利要求31所述的方法，其中，确定示教对象的一个边缘包括：

将所述示教挂件的阵列平移到对应于所述示教对象的阵列的所述基准位置集合；

在一个方向上，在每个步骤中将所述示教挂件的阵列平移预定距离，直到确定当对应于所述示教对象的示教挂件朝向所述仪器台面下降时，所述示教挂件不再能够检测到所述示教对象；

确定在所述一个方向上平移的总距离；以及

基于在所述一个方向上平移的总距离和对应于所述示教对象的基准位置确定所述示教对象的所述一个边缘。

36.根据权利要求35所述的方法，还包括：

基于所述示教对象中的每一个示教对象的所确定的边缘来确定对应于所述示教对象中的每一个示教对象的新的基准位置。

37.根据权利要求36所述的方法，还包括：

对于所述示教对象的每一个：

确定从对应于所述示教对象的基准位置到对应于所述示教对象的所确定的新基准位置的偏移量；以及

38.根据权利要求37所述的方法，还包括：

39.一种系统，包括：

仪器台面上方的一个或更多个条形码读取器；

所述仪器台面上的一个或更多个反射镜；以及

处理器；

其中，所述一个或更多个条形码读取器由所述处理器控制，以通过所述一个或更多个反射镜读取所述仪器台面上的多个对象上的多个条形码。

40.根据权利要求39所述的系统，其中，不需要所述条形码读取器和所述条形码之间的不受遮挡的视线。

41.根据权利要求39所述的系统，其中，能够由所述一个或更多个条形码读取器读取的所述多个条形码中的一个放置在耗材上，并且其中，放置在所述耗材上的所述条形码对使得能够进行实验跟踪的信息进行编码。

42.根据权利要求41所述的系统，其中，使得能够进行实验跟踪的所述信息包括以下中的一个：零件号、批号、颜色代码和有效日期。

43.根据权利要求41所述的系统，其中，放置在所述耗材上的条形码被放置在所述耗材的基本上垂直的表面上。

44.根据权利要求41所述的系统，其中，能够由所述一个或更多个条形码读取器读取的所述多个条形码中的一个放置在台面模块上，并且其中，所述耗材能够装载到所述台面模块上，并且其中，放置在所述台面模块上的所述条形码对使得能够进行实验跟踪的信息进行编码。

45.根据权利要求44所述的系统，其中，在放置在所述台面模块上的条形码中编码的信息包括模块的类型。

46.根据权利要求44所述的系统，其中，在放置在所述台面模块上的条形码中编码的信息包括以下中的一个：所述台面模块内的插槽号、行号和列号。

47.根据权利要求44所述的系统，其中，放置在所述台面模块上的条形码被放置在所述台面模块的基本上垂直的表面上。

48.根据权利要求44所述的系统，其中，所述处理器被配置成解码放置在所述耗材上的条形码和放置在所述台面模块上的条形码，并且所述处理器还被配置成确定两个条形码是否与实验兼容。

49.根据权利要求44所述的系统，其中，被装载到所述台面模块上的所述耗材覆盖放置在所述台面模块上的条形码，并且其中，所述处理器被配置成确定由所述一个或更多个条形码读取器读取的条形码对应于所述台面模块，并且作为响应，确定所述台面模块没有装载有所述耗材。

50.根据权利要求49所述的系统，其中，所述处理器被配置成确定由所述一个或更多个条形码读取器读取的条形码对应于所述耗材，并且作为响应，确定所述台面模块装载有所述耗材，并且所述处理器还被配置成解码放置在所述耗材上的条形码并确定所述条形码是否与实验兼容。

51.一种方法，包括：

由处理器控制仪器台面上方的一个或更多个条形码读取器；以及

由所述处理器从所述一个或更多个条形码读取器接收数据；

其中，所述一个或更多个条形码读取器由所述处理器控制，以通过一个或更多个反射镜读取所述仪器台面上的多个对象上的多个条形码，其中，所述一个或更多个反射镜位于所述仪器台面上。

52.根据权利要求51所述的方法，其中，不需要所述条形码读取器和所述条形码之间的不受遮挡的视线。

53.根据权利要求51所述的方法，其中，能够由所述一个或更多个条形码读取器读取的所述多个条形码中的一个条形码放置在耗材上，并且其中，放置在所述耗材上的条形码对使得能够进行实验跟踪的信息进行编码。

54.根据权利要求53所述的方法，其中，使得能够进行实验跟踪的所述信息包括以下中的一个：零件号、批号、颜色代码和有效日期。

55.根据权利要求53所述的方法，其中，放置在所述耗材上的条形码被放置在所述耗材的基本上垂直的表面上。

56.根据权利要求53所述的方法，其中，能够由所述一个或更多个条形码读取器读取的所述多个条形码中的一个条形码放置在台面模块上，并且其中，所述耗材能够装载到所述台面模块上，并且其中，放置在所述台面模块上的所述条形码对使得能够进行实验跟踪的信息进行编码。

57.根据权利要求56所述的方法，其中，在放置在所述台面模块上的条形码中编码的信息包括模块类型。

58.根据权利要求56所述的方法，其中，在放置在所述台面模块上的条形码中编码的信息包括以下中的一个：所述台面模块内的插槽号、行号和列号。

59.根据权利要求56所述的方法，其中，放置在所述台面模块上的条形码被放置在所述台面模块的基本上垂直的表面上。

60.根据权利要求56所述的方法，还包括：

由所述处理器解码放置在所述耗材上的条形码和放置在所述台面模块上的条形码；以及

由所述处理器确定两个条形码是否与实验兼容。

61.根据权利要求56所述的方法，其中，被装载到所述台面模块上的所述耗材覆盖放置在所述台面模块上的条形码，并且其中，所述方法还包括：

确定由所述一个或更多个条形码读取器读取的条形码对应于所述台面模块；以及

作为响应，确定所述台面模块没有装载有所述耗材。

62.根据权利要求61所述的方法，还包括：

确定由所述一个或更多个条形码读取器读取的条形码对应于所述耗材；

作为响应，确定所述台面模块装载有所述耗材；

解码放置在所述耗材上的条形码；以及

确定所述条形码是否与实验兼容。

63.一种系统，包括：

仪器台面，其具有仪器台面底板，其中，所述仪器台面被配置成接收多个台面模块或耗材；

框架，其封闭所述仪器台面；

第一风扇，其安装在封闭所述仪器台面的所述框架上；

第一通风口，其在所述框架内，所述第一通风口提供到所述仪器台面底板下方的通风管道的开口；以及

第二通风口，其在所述框架的外表面上，所述第二通风口提供到所述通风管道的开口。

64.根据权利要求63所述的系统，其中，所述第一通风口定位在所述仪器台面底板的部分处，其中，所述仪器台面被配置成接收生成热量的台面模块，并且其中，所述仪器台面底板的所述部分在所述台面模块的基底处或邻近所述台面模块的基底。

65.根据权利要求64所述的系统，其中，所述台面模块包括台面上的热循环器。

66.根据权利要求64所述的系统，其中，所述第一风扇安装在所述框架的顶部部分上，并且其中，所述第一风扇定位在生成热量的所述台面模块的上方。

67.根据权利要求66所述的系统，其中，所述第一风扇被配置成沿向上方向将空气吹出所述框架，这在所述框架内的壳体中产生负空气压力。

68.根据权利要求67所述的系统，其中，响应于所述第一风扇被配置成沿向上方向将空气吹出所述框架，在所述框架内的壳体中产生负空气压力，冷空气经由所述框架的外表面上的所述第二通风口、所述通风管道和所述框架内的所述第一通风口被吸入所述框架。

69.根据权利要求68所述的系统，其中，所述冷空气水平地流过所述通风管道的水平部分，并且所述冷空气向上流过所述通风管道的垂直部分并经由所述第一通风口进入所述框架的壳体。

70.根据权利要求68所述的系统，其中，所述框架内的第二风扇被配置成产生强制对流，所述强制对流抽吸冷空气以冷却所述台面模块。

71.根据权利要求70所述的系统，还包括在所述框架的外表面上的第三通风口，其中，所述第三通风口提供到所述通风管道的开口，并且其中，所述冷空气从所述台面模块吸收热量并变成热空气，其中，所述热空气经由所述框架内的所述第一通风口、所述通风管道和所述第三通风口离开所述框架。

72.根据权利要求64所述的系统，还包括高效微粒空气(HEPA)过滤器，其中，所述HEPA过滤器和所述第一风扇安装在所述框架的顶部部分，并且其中，所述HEPA过滤器和所述第一风扇定位在生成热量的所述台面模块的上方。

73.根据权利要求72所述的系统，其中，所述第一风扇被配置成沿向下方向将冷空气吹入所述框架内的壳体中。

74.根据权利要求73所述的系统，其中，所述框架内的第二风扇被配置成产生强制对流，所述强制对流抽吸冷空气以冷却所述台面模块。

75.根据权利要求74所述的系统，其中，所述冷空气从所述台面模块吸收热量并变成热空气，并且其中所述热空气经由所述框架内的所述第一通风口、所述通风管道和所述第二通风口离开所述框架。

76.根据权利要求63所述的系统，还包括：

废物弃置箱，所述废物弃置箱具有用于存储一次性吸头的第一部分和用于存储一次性盖子的第二部分；

吊架，所述吊架能够配置成将移液头平移到x和y位置的第一集合，其中所述x和y位置的第一集合是在基本上平行于所述仪器台面底板的平面内测量的，并且其中，当控制所述移液头以在所述x和y位置的集合处落下多个一次性吸头时，所述多个一次性吸头被放置在用于存储一次性吸头的所述第一部分上。

77.根据权利要求76所述的系统，其中，所述吊架能够被配置成将芯夹持器平移到x和y位置的第二集合，其中，所述x和y位置的第二集合是在基本上平行于所述仪器台面底板的平面中测量的，并且其中，当控制所述芯夹持器以在所述x和y位置的第二集合处放下一次性盖子时，所述一次性盖子被放置在用于存储一次性盖子的所述第二部分上。

78.根据权利要求63所述的系统，还包括：

通信和电源基座隔室，所述通信和电源基座隔室在封闭所述仪器台面的所述框架下方，所述通信和电源基座隔室封闭多个电源和通信部件。

79.根据权利要求78所述的系统，其中，所述多个电源和通信部件包括以下中的一个或更多个：USB集线器、以太网交换机和交流(AC)及直流(DC)配电模块。

80.一种方法，包括：

提供具有仪器台面底板的仪器台面，其中所述仪器台面被配置成接收多个台面模块或耗材；

提供封闭所述仪器台面的框架；

提供安装在封闭所述仪器台面的所述框架上的第一风扇；

在所述框架内提供第一通风口，所述第一通风口提供到所述仪器台面底板下方的通风管道的开口；以及

在所述框架的外表面上提供第二通风口，所述第二通风口提供到所述通风管道的开口。

81.根据权利要求80所述的方法，其中，所述第一通风口定位在所述仪器台面底板的部分处，其中，所述仪器台面被配置成接收生成热量的台面模块，并且其中，所述仪器台面底板的所述部分在所述台面模块的基底处或邻近所述台面模块的基底。

82.根据权利要求80所述的方法，还包括：

提供废物弃置箱，所述废物弃置箱具有用于存储一次性吸头的第一部分和用于存储一次性盖子的第二部分；

提供能够被配置成将移液头平移到x和y位置的第一集合的吊架，其中所述x和y位置的第一集合是在基本上平行于所述仪器台面底板的平面内测量的，并且其中，当控制所述移液头以在所述x和y位置的集合处落下多个一次性吸头时，所述多个一次性吸头被放置在用于存储一次性吸头的所述第一部分上。

83.根据权利要求82所述的方法，其中，所述吊架能够被配置成将芯夹持器平移到x和y位置的第二集合，其中，所述x和y位置的第二集合是在基本上平行于所述仪器台面底板的平面中测量的，并且其中，当控制所述芯夹持器以在所述x和y位置的第二集合处落下一次性盖子时，所述一次性盖子被放置在用于存储一次性盖子的所述第二部分上。

84.根据权利要求80所述的方法，还包括：

在封闭所述仪器台面的所述框架下方提供通信和电源基座隔室，所述通信和电源基座隔室封闭多个电源和通信部件。

85.一种磁选机，包括：

磁体的阵列，其被配置成与管保持板相互作用，其中，所述管保持板包括管的阵列；以及

围绕所述磁体的阵列的周边延伸的凸起的框架，使得所述凸起的框架被配置成支撑所述管保持板，使得所述管的阵列悬在所述磁体的阵列的上方。

86.根据权利要求85所述的磁选机，其中，所述管的阵列悬在所述磁体的阵列上方的一定高度，使得每个管不与其对应的磁体接触。

87.根据权利要求85所述的磁选机，其中，所述磁体的阵列包括环形磁体的阵列，并且其中，所述管的阵列悬在所述环形磁体的阵列上方，使得所述管的底端不搁置在所述环形磁体的中空空间内的不同深度处。

88.根据权利要求87所述的磁选机，其中，所述管的阵列悬在所述环形磁体的阵列上方，使得所述管保持板相对于所述环形磁体的阵列齐平。

89.根据权利要求85所述的磁选机，其中，所述磁体的阵列由磁体保持板保持，并且其中，所述凸起的框架包括多个脚，其中，每个脚配合所述磁体保持板上的对应的孔，使得所述凸起的框架安装在所述磁体保持板上。

90.根据权利要求89所述的磁选机，其中，所述凸起的框架安装在所述磁体保持板上，使得所述凸起的框架在所述磁体保持板上方凸起。

91.根据权利要求85所述的磁选机，其中，所述凸起的框架包括多个套环，其中所述套环的每一个约束所述管保持板的x位置和y位置。

92.根据权利要求91所述的磁选机，其中，所述套环的每一个通过使管插入到套环中来约束所述管保持板的x位置和y位置。

93.一种方法，包括：

提供被配置成与管保持板相互作用的磁体的阵列，其中，所述管保持板包括管的阵列；以及

提供围绕所述磁体的阵列的周边延伸的凸起的框架，使得所述凸起的框架被配置成支撑所述管保持板，使得所述管的阵列悬在所述磁体的阵列的上方。

94.根据权利要求93所述的方法，其中，所述管的阵列悬在所述磁体的阵列上方一定高度处，使得每个管不与其对应的磁体接触。

95.根据权利要求93所述的方法，其中，所述磁体的阵列包括环形磁体的阵列，并且其中，所述管的阵列悬在所述环形磁体的阵列上方，使得所述管的底端不搁置在所述环形磁体的中空空间内的不同深度处。

96.根据权利要求95所述的方法，其中，所述管的阵列悬在所述环形磁体的阵列上方，使得所述管保持板相对于所述环形磁体的阵列齐平。

97.根据权利要求93所述的方法，其中，所述磁体的阵列由磁体保持板保持，并且其中，所述凸起的框架包括多个脚，其中，每个脚配合所述磁体保持板上的对应的孔，使得所述凸起的框架安装在所述磁体保持板上。

98.根据权利要求97所述的方法，其中，所述凸起的框架安装在所述磁体保持板上，使得所述凸起的框架在所述磁体保持板上方凸起。

99.根据权利要求93所述的方法，其中，所述凸起的框架包括多个套环，其中所述套环的每一个约束所述管保持板的x位置和y位置。

100.根据权利要求99所述的方法，其中，所述套环的每一个通过使管插入到套环中来约束所述管保持板的x位置和y位置。