CN115734821A - 用于处置质谱分析系统的反应容器的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

这里公开了适于取回和处理容纳于适当配置的反应容器内的样品并然后通过用形成自动采样器组件的一部分的按压构件垂直或轴向向下推动支撑在适当配置托盘中的容器丢弃使用过的反应容器的分析器和样品处理系统。

Description

用于处置质谱分析系统的反应容器的系统和方法
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本申请要求在2020年7月16日提交的发明名称为“System and Method forDisposing of a Reaction Vessel of a Mass Spectrometry System”的美国临时申请No.63/052769作为优先权，在这里通过引用并入其全部内容。
技术领域
本教导一般针对质谱分析系统，特别是针对用于制备待分析的样品并然后分析制备的样品的质谱分析和样品处理系统。
背景技术
常规的质谱分析和样品处理系统使用质谱仪(MS)和用于制备随后由质谱仪分析的样品的相关的样品处理硬件和软件。质谱仪可以被用于分析样品，并且通过测量样品中离子或粒子的质荷比(mass-to-charge ratio)确定样品的元素组成。结果通常呈现为质谱，这可以有助于确定样品的元素或同位素特征。具有高特异性的各种类型的常规质谱仪，诸如液相色谱(LC-MS)、气相色谱(GC-MS)和基质辅助激光解吸/电离/飞行时间(MALDI-TOFMS)，越来越多地用于临床诊断，并提供许多优点。
当前的质谱分析和样品处理系统的缺点是，它们需要多个机器人臂以在整个系统的各个组件之间在合适容器(例如，反应容器)中准备和运输样品。并且，使用一次的样品容器通常被丢弃。因此，常规系统中用于处理和丢弃样品容器的处理是麻烦和昂贵的，并且需要多个步骤。更具体地说，该处理需要协调多个机器人臂的移动，而这又需要复杂的软件管理工具进行控制。
发明内容
本教导针对适于取回和处理容纳于反应容器内的样品并然后通过用按压构件垂直或轴向向下推动容器丢弃使用过的反应容器的分析器和样品处理系统。分析器和样品处理系统10包括样品处理和制备站以及分析器站。分析器站和样品处理系统的部件和单元可以由相关控制器控制。样品处理和制备站具有与其相关联的用于储存反应容器的适当结构，并且还具有与其相关联的用于取回反应容器的适当结构。然后，样品处理和制备站继续用要在随后由分析器站分析的合适的样品填充反应容器。然后，填充的反应容器被运输或输送到分析器站，并被放置在样品托盘的选择的孔内。反应容器具有与其相关联的一个或更多个向外延伸的表面特征，诸如肋(rib)。托盘包括与其相关联的弹性构件，该弹性构件阻塞、限制或减小孔的一部分，从而减小孔的总直径。当反应容器被放置在托盘的孔内时，反应容器的肋靠在弹性构件上或抵靠弹性构件，由此在孔内支撑容器。
分析器和样品处理系统，特别是分析器站还可以包括自动采样器组件，该自动采样器组件包括泵组件和任选的分析器，诸如质谱仪。自动采样器组件还可以包括具有针元件的针组件和具有围绕针组件设置的按压构件的按压组件。针组件可以在初始收起或缩回位置和随后展开位置之间展开。样品可以经由泵组件的动作从反应容器取出。去除或取出的样品可以被运输至质谱仪。按压构件可以轴向移动，以接触反应容器的顶部，并且随后施加向下的力或压力，以将反应容器的肋推过弹性构件。因此，可以在不需要使用额外的机器人臂的情况下处置反应容器。
根据一个方面，本教导的分析器和样品处理系统可以包括样品托盘，该样品托盘包括：在托盘的主体内形成的多个孔，其中，每一个孔具有开口，开口具有第一直径；以及，与所述多个孔中的每一个相关联并且具有形成于其中的开口的弹性构件，其中，弹性构件被定位为延伸穿过孔的至少一部分，其中，弹性构件的开口具有第二直径，第二直径比托盘的孔的第一直径小。系统还可以包括具有形成内腔室的主体并且具有从主体的外表面向外延伸的一个或更多个表面特征的反应容器，其中，表面特征的直径比弹性构件的第二直径大并且比托盘的孔的第一直径小。并且，系统可以包括样品处理和制备站，该样品处理和制备站包括：用于保持反应容器并且用于将反应容器运输至托盘的运输单元；和用于将样品引入反应容器的腔室中的分配单元。并且，系统包括分析器站，分析器站包括用于分析反应容器中的样品的分析器单元，其中，分析器单元包括自动采样器组件，该自动采样器组件具有：用于从反应容器取出选择量的样品的泵组件；与泵组件通信的用于分析取出的样品的分析器；与泵组件通信的具有针元件的针组件，该针元件能够在针被设置在反应容器的腔室外面的第一位置和针元件被设置在反应容器的腔室内的第二位置之间移动；和具有关于针元件设置的按压构件并且能够沿针元件的轴轴向移动的按压组件。
托盘被配置为设置在分析器单元的下方，并且，反应容器通过运输单元被设置在托盘的孔内，使得表面特征接触弹性构件并且由此被支撑在孔内，并且，按压构件能够轴向移动，以在定位于托盘的孔内时向反应容器施加向下的力，以将表面特征推过弹性构件，使得反应容器不再被支撑在孔内。
运输单元可以包括机器人臂，分析器包括质谱仪，并且，弹性构件由橡胶形成。并且，样品托盘由塑料形成。根据另一方面，表面特征包括肋元件。
本教导还针对一种在分析器和样品处理系统中处理样品和反应容器的方法。方法包括：设置样品托盘，该样品托盘包括：在托盘的主体内形成的多个孔，其中，每一个孔具有开口，开口具有第一直径；以及，与所述多个孔中的每一个相关联并且具有形成于其中的开口的弹性构件，其中，弹性构件被定位为延伸穿过孔的至少一部分，其中，弹性构件的开口具有第二直径，第二直径比托盘的孔的第一直径小；设置具有形成内腔室的主体并且具有从主体的外表面向外延伸的一个或更多个表面特征的反应容器，其中，表面特征的直径比弹性构件的第二直径大并且比托盘的孔的第一直径小；将样品引入反应容器的腔室中；将反应容器放置在托盘的多个孔中的一个孔中，其中，表面特征接触弹性构件并由此被支撑在托盘的孔内；经由针元件从反应容器的腔室取出选择量的样品；分析取出的样品；通过以足够的力在向下的方向上轴向移动按压构件，向反应容器施加轴向向下的力，以将表面特征推过弹性构件，使得反应容器不再被支撑在托盘的孔内。
根据另一方面，本教导还针对一种分析器和样品处理系统，该分析器和样品处理系统包含：包括在托盘的主体内形成的多个孔的托盘；具有形成用于保持样品的内腔室的主体的反应容器；样品处理和制备站；和分析器站。样品处理和制备站包括：用于保持反应容器并且用于将反应容器运输至托盘的运输单元；和用于将样品引入反应容器的腔室中的分配单元。分析器站包括用于分析反应容器中的样品的分析器单元，其中，分析器单元包括自动采样器组件，该自动采样器组件具有：用于从反应容器取出选择量的样品的泵组件；与泵组件通信的用于分析取出的样品的分析器；与泵组件通信的具有针元件的针组件，该针元件能够在针被设置在反应容器的腔室外面的第一位置和针元件被设置在反应容器的腔室内的第二位置之间移动；和具有关于针元件设置的按压构件并且能够沿针元件的轴轴向移动的按压组件。
托盘被配置为设置在分析器单元的下方，并且，反应容器通过运输单元被设置在托盘的孔内，并且，按压构件能够轴向移动，以在定位在托盘的孔内时向反应容器施加足够的向下的力，以推动反应容器，使得反应容器不再被支撑在托盘的孔内。
根据又一方面，托盘的每一个孔具有开口，开口具有第一直径，并且，其中托盘还包括与多个孔中的每一个相关联并且具有形成于其中的开口的弹性构件，其中，弹性构件被定位为延伸穿过孔的至少一部分，其中，其中弹性构件的开口具有第二直径，第二直径比托盘的孔的第一直径小。反应容器可以包括从主体的外表面向外延伸的一个或更多个表面特征，其中，表面特征的直径比弹性构件的第二直径大并且比托盘的孔的第一直径小，使得表面特征接触弹性构件并且由此被支撑在孔内。
按压构件被配置为将表面特征推过弹性构件，使得反应容器不再被支撑在托盘的孔内。同样，运输单元包括机器人臂，并且，分析器包括质谱仪。
弹性构件可以由橡胶形成，并且托盘可以由塑料形成。并且，表面特征包括肋元件。
附图说明
通过结合附图参考以下详细描述，将更充分地理解本教导的这些和其它特征和优点，其中，在不同示图中，相同的附图标记始终表示相同的要素。附图示出教导的原理，并且，虽然没有按比例，但表示相对的尺寸。
图1是根据本教导的教导的分析器和样品处理系统的示意图。
图2是图1的分析器和样品处理系统的样品处理和制备站的示意图。
图3是图1的分析器和样品处理系统的分析器站的示意图。
图4是适于实现本教导的分析器和样品处理系统的硬件的示意图。
图5是适于与本教导的分析器和样品处理系统一起使用的反应容器的透视图。
图6是根据本教导的教导的适于安放图1的反应容器的托盘的透视图。
图7是根据本教导的教导的安放于托盘内的反应容器的断面图。
图8A是采用根据本教导的教导的自动采样器的分析器和样品处理系统的分析器站的示意图，该自动采样器包括设置在第一缩回位置中的按压构件。
图8B是根据本教导的设置在第二部署位置中的自动采样器的按压构件的示意图。
图9是根据本教导的教导的托盘的第二实施例的断面图。
图10是表示根据本教导的用于将反应容器装载到托盘中并然后致动按压构件以将反应容器按压通过托盘中的孔的方法的示意性流程图。
具体实施方式
在图1～9中示出本教导的分析器和样品处理系统10。如图1～4所示，示出的分析器和样品处理系统10包括包含传输单元22的样品处理和制备站或单元12以及包含任选的传输单元28的分析器站或单元14。样品处理和制备站12和分析器站14可以耦合到控制器16，并且被设置为与控制器16通信。控制器16适于控制样品处理和制备站12和分析器站14的单元和部件的一个或多个功能和动作。样品处理和制备站12和分析器站14可以根据已知技术耦合在一起，并且可以以任何合适的布置被布置。并且，样品处理和制备站12和分析器站14可以是单独的站，或者，与每一个相关联的单元可以集成到单个壳体中。
本教导的分析器和样品处理系统10被用于检测包括例如生物和化学样品的样品48中的分析物的存在、不存在或浓度。诸如生物流体的生物样品可以包括但不限于血液、血浆、血清或其它体液或排泄物，诸如但不限于唾液、尿液、脑脊液、泪液、汗液、胃肠液、羊水、粘膜液、胸膜液、皮脂油和呼出气等。化学样品可以包括具有与其相关的化学物质的任何合适类型的样品，包括水样品。
样品处理和制备站12被配置为用于处理和/或制备要由分析器站14分析的样品。样品处理和制备站12可以包括用于存储样品的适当的存储单元或储器(未示出)，并且可以包括用于存储样品以供随后分析的诸如反应容器40的一个或更多个样品容器。样品处理和制备站12还可以包括用于将样品分配或取样到反应容器的结构或部件(手段)，诸如分配单元、站或子系统20。分配单元20的结构和功能在本领域中是公知的，并且形成公知的质谱分析和样品制备系统的一部分。例如，众所周知，分配单元20可以包括用于执行分配单元20的样品制备和样品引入功能的结构，该结构可以被流体耦合在一起。因此，如果期望，分配单元20还可以包括一个或更多个移液(pipetting)子系统、试剂添加子系统、用于保持一个或更多个试剂包的结构和部件、培养箱、清洗站、样品存储单元和反应容器存储单元等。分配单元20的样品引入部分可以包括直接流动注射、使用捕集器和洗脱子系统(例如，一对泵和多端口切换阀)，或者使用诸如开放端口探针的开放端口样品装置。分配单元20的细节是公知的，并且不需要在此进一步说明或描述。
示出的样品处理和制备站14还可以包括运输单元22，该运输单元22根据一个示例可以包括用于操纵反应容器40的运输元件，诸如机器人臂(未示出)。例如，机器人臂可以从存储位置取出反应容器40(如果期望)，并且当样品48被分配或取样到其中时保持反应容器。然后，运输臂可以由控制器16控制，以将反应容器40移动或运输到分析器站14。
在图1、图3和图8A～8B中示出分析器站14。示出的分析器站14可以包括分析器单元26和任选的运输单元28。分析器单元26可以被配置为分析样品48，并且，任选的运输单元28可以包括用于保持、移动和操纵反应容器40的运输元件，诸如机器人臂(如果期望)。
如这里所用的，可以在这里互换使用的术语“分析器单元”、“分析器站”或“分析器”旨在包括能够分析诸如生物样品的样品48的任何合适的仪器、仪表、组件或子系统。合适的分析器的示例包括质谱仪、免疫分析器、血液分析器、微生物分析器和/或分子生物学分析器。在一些实施例中，分析器单元或站可以是适于检测标记(例如，化学发光、电化学发光荧光、放射性、同位素、DNA等或无标记系统)的免疫分析器。其它类型的分析器单元或站可以包括血液分析器、微生物分析器、化学分析器、尿液分析器、生化分析器和/或分子生物学分析器。当分析生物样品时，这些类型的分析器单元中的一个或更多个可以以任何合适的组合用于分析生物样品。血液分析器可以被用于执行全血计数、红细胞沉降率(ESR)和/或凝血测试。自动细胞计数器可以对血液进行采样，并且通过使用电学和光学技术对细胞群进行量化、分类和描述。微生物分析器可以用作确定生物有机体的身份的诊断工具。在一些实施例中，微生物分析器可以识别感染微生物。根据正在执行的测试的类型，这种分析器可以在含有不同基质的离心转子的多个小样品测试微孔或多孔板中使用生物化学物质。分子生物学分析器可以是可以在其分子水平上分析生物样品的设备。分子生物学分析器的示例可以包括核酸分析器，诸如DNA分析器。化学分析器可以对诸如血清、血浆、尿液和脑脊液的临床样品进行化验，以检测与疾病或药物相关的分析物的存在。化学分析器可以利用光度法。在光度法中，样品与适当的试剂混合，以产生导致颜色的反应。分析物的浓度确定产生的颜色的强度。光度计将适当波长的光照射到样品上，并测量吸收的光量，该光量与样品中的分析物的浓度直接相关。在化学分析器中使用的另一分析方法是使用离子选择电极(ISE)以测量诸如Na+、K+、CI″和Li+的离子。ISE是通过测量流经离子选择膜的电流确定溶液中的离子浓度的传感器。
术语“分析物”可以包括根据本教导的实施例确定其存在、不存在或浓度的物质。典型的分析物可以包括但不限于有机分子、激素(诸如甲状腺激素、雌二醇、睾酮、黄体酮、雌激素)、代谢物(诸如葡萄糖或乙醇)、蛋白质、脂质、碳水化合物和糖、类固醇(诸如维生素D)、肽(诸如降钙素原)、核酸片段、生物标志物(诸如抗生素、苯二氮卓的药物)、药物(诸如免疫抑制剂药物、麻醉剂、阿片等)、诸如启动子、激活剂、抑制剂或辅因子的在酶促过程中具有调节作用的分子、微生物(诸如病毒(包括EBV、HPV、HIV、HCV、HBV、流感、诺如病毒、轮状病毒、腺病毒等)、细菌(幽门螺杆菌、链球菌、MRSA、C.diff、Ligionella等)、真菌、寄生虫(疟原虫等)、细胞、细胞成分(诸如细胞膜)、孢子、核酸(诸如DNA和RNA)等。
分析器单元26可允许同时分析同一类别或不同类别的多个分析物(例如，同时分析代谢物和蛋白质)。在本教导的实施例中，诸如生物标记物的特定分析物的分析可以指示特定状况(例如，疾病)与包含分析物的样品相关联。
术语“免疫测定法”指的是用于确定样品中的分析物的量的实验室方法。它可以基于抗体与抗原的相互作用，并且，由于对分析物(抗原或抗体)的选择性程度，免疫测定法可以被用于定量确定测试样品中的非常低浓度的分析物。“免疫分析器”可以包括免疫测定被自动化的仪器。各种免疫分析器可在市场上买到，包括DxlTM系统(加利福尼亚州BeckmanCoulter)、AD VIATM和CENTAURTM系统(德国Siemens Healthcare)、COB ASTM系统(德国RocheDiagnostic)、ARCHITECTTM系统(伊利诺伊州Abbott)、VITROSTM系统(新泽西州Orthoclinical Diagnostic)和VIDASTM系统(法国Biomerieux)。
术语“质谱仪”旨在包括可以测量原子和分子的质量和相对浓度的仪器。质谱仪的一个例子利用移动带电粒子上的基本磁力。基本上，仪器电离样品，并然后基于离子的质荷比通过磁场偏转离子。然后可以使用质谱分析以确定样品的元素或同位素特征、粒子和分子的质量，并阐明诸如肽和其它化合物的分子的化学结构。商用质谱仪可以基于它们如何划分质量选择被分类，包括飞行时间、四极MS、离子阱(包括3D四极、圆柱形离子阱、线性四极离子阱、轨道阱)、傅里叶变换离子回旋共振(FTMS)等。可选地，它们可以基于离子源(激光解吸、基质辅助激光解吸、热电离、等离子体、火花源等)或检测器(电子倍增器(诸如法拉第杯和离子对光子检测器)、感应检测器等)被划分。
示出的控制器16可以被配置为控制样品处理和制备站12和分析器站14的部件，以处理和分析一个或更多个样品，并提供关于特定分析物在一次样品中的存在、不存在或量的结果。控制器16可以包括用于实施样品处理和制备站12以及分析器站14的动作的任何合适的硬件和软件。如图4中的高度简化的形式所示，示出的控制器16可以包含处理器32、合适的应用软件34、主存储器36和储存器38。没有限制地，例如，这里所描述的技术可以以数字电子电路或以执行固件、软件或其组合的计算机硬件实现。实现可以作为计算机程序产品(例如，有形地体现在机器可读存储设备中以供由诸如可编程处理器、计算机或多个计算机的数据处理装置执行或者控制其动作的计算机程序)。通常，可以与这里公开的实施例一起使用的程序代码可以以包括编译或解释语言的任何形式的编程语言实现和编写，并且可以以包括作为独立程序或作为适合在计算环境中使用的组件、模块、子例程或其它单元的任何方式进行部署。计算机程序可以被配置为在诸如计算机或服务器的任何合适的电子设备上或者在多个电子设备上执行，这些电子设备可以位于一个站点处，或者分布在多个站点处并且通过诸如因特网的通信网络互连。
并且，用于实施这里公开的方法的方法和过程可以由一个或更多个可编程处理器32执行，该可编程处理器执行计算机程序以通过对输入数据进行操作并生成输出执行本教导的功能。并且，这里公开的方法和过程也可以由专用逻辑电路执行，并且这里公开的装置可以实现为专用逻辑电路，诸如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。这里公开的模块和单元还可以指的是实现该功能的计算机程序和/或处理器/专用电路的部分。
再次参考图4，如果期望，主存储器36可以包括被配置为存储来自最常用的主存储器36的数据的副本的缓存单元。处理器32可以是用于执行计算机程序的任何合适的处理器。例如，处理器32可以是通用和/或专用微处理器和/或数字计算机的处理器。处理器可以被配置为接收和执行从主存储器36接收的指令。指令可以包括针对样品处理和制备站12的用于取出反应容器并然后在其中进行样品取样的指令或命令。指令还可以包括供运输单元22在装满样品时取出并保持反应容器并然后将反应容器运输到分析器站14的指令。控制器和由此执行的存储的指令也控制分析器站14的部件的动作。并且，处理器32可以包括中央处理单元(CPU)，该中央处理单元包括被配置为操纵从主存储器36接收的指令并且执行各种指令的处理电路。CPU可以是在本领域中已知的任何合适的处理单元。例如，CPU可以是通用和/或专用微处理器，诸如专用指令集处理器、图形处理单元、物理处理单元、数字信号处理器、图像处理器、协处理器、浮点处理器、网络处理器和/或可以在数字计算电路中使用的任何其它合适的处理器。可选地或附加地，处理器可以包括多核处理器和前端处理器中的至少一个。
通常，处理器32可以以任何合适的方式体现。例如，处理器32可以体现为各种处理手段，诸如微处理器或其它处理元件、协处理器、控制器或包括诸如例如ASIC(专用集成电路)、FPGA(现场可编程门阵列)或硬件加速器等的集成电路的各种其它计算或处理设备。另外或者可选地，处理器32可以被配置为执行存储在存储器36中或处理器32另外可访问的指令。因此，不管是由硬件或软件方法构成还是由其组合构成，处理器32都可以代表能够在由此构成时执行根据这里公开的实施例的动作的实体(例如，在物理上体现为电路)。因此，例如，当处理器32体现为ASIC或FPGA等时，处理器32可以是用于执行这里描述的动作的专门配置的硬件。可选地，作为另一示例，当处理器32体现为软件指令的执行器时，指令可以具体地配置处理器32以执行这里描述的动作。
处理器32可以被配置为从主存储器36(例如，只读存储器或随机存取存储器或两者)接收指令和数据，并执行指令。指令和其它数据可以存储在主存储器36中。处理器32和主存储器36可以包含于专用逻辑电路中或由专用逻辑电路补充。主存储器36可以是包含于适于体现数据和计算机程序指令的机器可读存储设备中的任何适当形式的易失性存储器、非易失性存储器、半易失性存储器或虚拟存储器。例如，主存储器36可以包括磁盘(例如，内部或可去除盘)、磁光盘、一个或更多个半导体存储设备(例如，EPROM或EEPROM)、快擦写存储器、CD-ROM和/或DVD-ROM盘。
主存储器36和应用软件34可以包括被配置为实现各种操作系统功能的操作系统。例如，操作系统可以负责控制对各种设备的访问、存储器管理和/或实现这里公开的资产管理系统的各种功能。通常，操作系统可以是可以管理计算机硬件和软件资源并为计算机程序提供公共服务的任何合适的系统软件。
主存储器36还可以保持应用软件34。例如，主存储器36和应用软件34可以包括各种计算机可执行指令、应用软件和数据结构，诸如实现这里所述的实施例的各个方面的计算机可执行指令和数据结构。例如，主存储器36和应用软件34可以包括计算机可执行指令、应用软件和数据结构，诸如实现这里公开的内容表征系统的各个方面(诸如信息的处理和捕获)的计算机可执行的指令和数据结构。通常，可以在数字电子电路中或在执行软件、固件或其组合的计算机硬件中实现由这里公开的内容表征系统执行的功能。该实现可以作为用于由数据处理装置(例如，计算机、可编程处理器或多个计算机)执行或控制数据处理装置的动作的计算机程序产品(例如，有形地体现在非暂时性机器可读存储设备中的计算机程序)。
处理器32还可以耦合到数据库或数据储存器38。数据储存器38可以被配置为存储与这里公开的内容表征系统的各种功能和动作相关的信息和数据。例如，如上所述，数据储存器38可以存储包括但不限于捕获的信息、多媒体、处理的信息和表征的内容的信息。
如果期望，处理器32还可以耦合到用户接口元件，诸如显示元件(未示出)。显示器可以被配置为显示从处理器32接收的信息和指令。并且，显示器通常可以是本领域中可用的任何合适的显示器，例如液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)显示器。并且，显示器可以是可以从用户接收指令并将接收的信息转发到处理器32的智能和/或触敏显示器。
如果期望，控制器16还可以包括输入/输出(I/O)接口，该输入/输出(I/O)接口被配置为经由输入/输出(I/O)设备接口(未示出)将处理器32连接到各种接口。控制器16还可以包括负责向控制器16提供到通信网络的连接的通信接口。数据和指令的传送和接收可以在通信网络进行。
一旦样品处理和制备站12的运输单元22将反应容器40移动到分析器站14，分析器站14就操纵反应容器并通过拿走样品的至少选择部分以供分析器单元26后续使用处理样品。分析器单元26可以根据已知技术处理样品，并产生与反应容器内的样品的分析相关的选择数据输出。例如，如果分析器单元26是质谱仪，则单元可以被用于确定样品的元素或同位素特征、粒子和分子的质量，并阐明诸如肽和其它化合物的分子的化学结构。分析器单元26随后可以生成与样品的分析相关的数据，该数据可以通过任何合适的相关显示设备被显示。
如图5所示，反应容器40包括主体42，该主体42具有在其中形成的样品腔室44。腔室44的尺寸和构造适于保持由样品处理和制备站12引入其中的选择量的样品48。反应容器的主体42还在其上面形成一个或更多个表面特征，这些表面特征从反应容器的主体42的外表面向外延伸。表面特征可以是围绕反应容器的基本或完整圆周部分设置的连续表面特征，或者可以包括围绕反应容器外表面设置的一系列离散表面特征。根据一种实践，表面特征可以包括肋元件的形状的连续或大致连续的表面特征。本领域普通技术人员将容易认识到，表面特征可以具有任何选择的形状和尺寸，并且可以沿着反应容器在任何选择的位置形成。
图6是适于与本教导的分析器站14一起使用的去除或样品托盘50的示意图。示出的去除托盘50具有主体52，该主体52具有在其中形成的一系列孔54。孔54的直径被定尺寸和配置为大于反应容器40的直径、特别是大于反应容器和相关表面特征(例如肋46)的直径。孔54还可以具有与其相关联的弹性构件56。弹性构件56位于孔54内或突出到孔54中，以将孔54的直径减小到小于反应容器和肋46的直径的尺寸。因此，弹性构件56通过接触肋46而支撑放置在孔内的反应容器。在图7中表示肋46和弹性构件56的配合接合。如图所示，弹性构件56可以具有直径小于孔54的直径的中心开口58。本领域普通技术人员将容易地认识到，托盘可以具有任何选择的尺寸和构成，并且可以包括任何选择数量的孔。根据一个示例，托盘可以具有在其中形成的50个孔。托盘50可以由诸如例如塑料的任何选择的材料形成。在其它实施例中，托盘50可以由提供足够刚性和/或结构的任何合适的材料制成，并且可以包括诸如金属的这种材料。如这里所用的，术语“弹性构件”旨在包括具有与其相关的选择程度或量的柔性或弹性的任何类型的构件。例如，当向反应容器施加足够的向下力时，弹性构件具有足够的柔性或弹性以允许反应容器穿过托盘中的孔54。弹性构件56可以由诸如例如橡胶、硅、海绵橡胶或海绵状材料的任何合适的弹性材料(包含包括聚酯、聚氨酯或纤维素的合成或天然聚合物)形成。
在图9中示出托盘的另一实施例。相同的附图标记指的是带有指定的′的相同部分。示出的托盘50′包括一对板元件，即顶板或第一板62和底板或第二板64。板62、64分别具有在其中形成的一系列孔54′，使得当板层叠在一起时，孔彼此对准或对齐(如图所示)以形成整个孔通道66。弹性构件56′被设置在相对的一对板62、64之间并延伸到孔通道66中。与托盘50类似，弹性构件56′用于减小孔54′和孔通道66的直径尺寸，并允许反应容器40的肋46靠在其上或安放在其上，并由此用于将容器保持在孔通道66内。如图所示，板中的每一个具有相对的顶表面和底表面。顶板62和底板64可以通过已知技术、诸如通过紧固件(未示出)耦合或固定在一起。
如图8A和图8B所示，分析器单元14优选包括自动采样器组件70，该自动采样器组件70可以耦合到或者可以包括用于分析样品内容物的分析仪器或分析器。如图所示，示出的自动采样器组件70包括可以容纳分析器74和泵组件76的壳体单元72。泵组件可以包括用于产生用于从反应容器40中取出样品的负压(例如，抽吸)的泵或其它类型的结构。分析器74优选包括质谱仪。尽管被描绘为壳体72的一部分，但是分析器也可以被单独地定位和就位。自动采样器组件70还包括包含针元件78的能够垂直或轴向移动的针组件以及包括关于针组件78设置的按压构件80的能够轴向移动的活塞或按压组件。针组件和相关的针元件78流体耦合到泵组件76。并且，按压构件80可以围绕针元件78并因此具有允许针元件在其中轴向移动的中心孔径或开口。可移动按压构件80可以包括任何合适的结构，并且具有任何选择的构造，并且能够关于针元件78垂直地或轴向地向上和向下移动。按压构件80还适于与反应容器40配合，以能够在垂直或轴向向下的方向上移动或推动反应容器穿过托盘50、50′中的孔54。
托盘50、50′可以被设置或定位在分析器站14内。反应容器40可以在样品处理和制备站12中填充样品48，然后，可以经由运输单元22将反应容器40放置在托盘50、50′的选择孔54中。要采样的反应容器40可以定位于针组件78的下面或下方。根据一种实践，托盘可以通过合适的台板结构(未示出)水平移动，以被设置在自动采样器组件70的针组件78的下方。可选地，托盘可以是固定的，并且针组件78可以水平移动，以被对准或设置在选择的要采样的反应容器40的上方。
如图8A所示，针组件和针元件78可以被设置在针组件78不是被设置在反应容器40中而是被设置在反应容器40上方的第一收起位置(未示出)以及针组件78被设置在反应容器内的展开位置(如图所示)中。针元件78可以包括设置在驻留于反应容器40内的样品48内的针元件。当针元件78如此展开时，按压构件80可以设置在反应容器上方的第一位置，或者可以放置为与其紧密面对接触。然后可以使用泵组件76以通过抽吸从反应容器40提取选择量的样品48。然后可以通过已知的手段将从反应容器提取的样品输送到分析器74，该分析器74可以包括质谱仪。如本领域已知的那样，质谱仪分析样品并产生与分析相关的输出数据。当自动采样器组件70完成从反应容器提取样品48时，分析器和样品处理系统10丢弃反应容器。根据本教导，并且如图8B所示，控制器16指示自动采样器组件70特别是按压构件80以轴向或垂直向下移动到展开位置，由此按压反应容器40的顶部。按压组件80以足够的力按压在反应容器40的顶部上，以迫使容器的肋46穿过或经过弹性构件56。当肋自由且离开弹性构件时，由于反应容器的直径比孔的直径小或短，反应容器40通过孔54下落。反应容器可以落入放置在托盘下方的废物处理部件(未示出)中。按压构件80可以是自动采样器组件70的任何选择部分或部件，该部分或部件被配置或修改为能够轴向移动足够的轴向距离以按压反应容器40并推动或驱动容器通过托盘50。适于驱动或按压反应容器的按压组件的部件的示例包括活塞等。在其它实施例中，可以采用物理机器人臂以进行驱动或按压/推动。在优选实施例中，可以利用已经存在的用于从反应容器运输和/或取出液体的自动采样器臂以推动或施加力到反应容器，原因是这简化整体结构和使用。在这种实施例中，自动采样器设备可操作为在x、y和z方向上移动，并因此可用于多种目的。为了推动反应容器而施加的力可以刚好足以克服使反应容器在托盘中保持直立的力。并且，按压组件可以包括能够轴向移动按压构件80的任何选择的液压或气动子系统。
在操作中，本教导的分析器和样品处理系统10取出并处理样品，并然后在控制器16的控制下丢弃使用过的反应容器40。如图1～10所示，特别是如图8A、图8B和图10所示，样品处理和制备站12具有与其相关的适于存储反应容器的结构，并且还具有与其相关的适于取出反应容器40的结构，诸如机器人臂，步骤90。然后样品处理和制备站12继续向反应容器40填充适当的要在随后由分析器站14分析的样品48，步骤92。填充的反应容器40然后由机器人臂传送或运输到分析器站14并被放置在托盘50的选择的孔54内，步骤94。该过程可以重复选择的次数，以在托盘50中提供和安装一系列反应容器。通过托盘的弹性构件56和在反应容器的外表面上形成的表面特征46的配合接合，反应容器40保持在孔54中。
然后，分析器和样品处理系统10的自动采样器组件70部分继续处理反应容器中的样品。为此，托盘50或分析器单元26的针组件部分移动到反应容器中的选择的一个之上。针元件78然后从收起位置移动到展开位置，并由此被引入容纳在反应容器40的腔室44内的样品48中。可以经由泵组件76的动作从反应容器取出样品，步骤96。然后，样品48可以被引入分析器单元26的分析器74。根据一种优选实践，分析器是可以被用于确定样品的元素或同位素特征、粒子及其分子的质量并阐明诸如肽和其它化合物的分子的化学结构的质谱仪。可以将该信息显示给系统用户。
然后，控制器16可以控制按压组件，以沿轴向向下方向移动按压构件80，以接触反应容器并向其施加向下的力。由按压构件施加的向下的力可以足以经由或通过弹性构件56推动反应容器40的肋48，使得反应容器通过孔54下落，步骤98。因此，可以在不需要使用额外的机器人臂的情况下处置反应容器。
因此，可以看出，本教导有效地实现了上述目标，其中包括从前面的描述中显而易见的目标。由于可以在不脱离本教导的范围的情况下对上述构造提出某些改变，因此，包含于上述描述中或在附图中表示的所有事项要被解释为说明性的而不是限制性的。
还应理解，所附权利要求要涵盖这里描述的教导的所有通用和特定特征以及作为语言问题可以说落于其间的教导范围的所有陈述。

Claims (15)

1.一种分析器和样品处理系统，包括：
样品托盘，该样品托盘包括：
在托盘的主体内形成的多个孔，其中，每一个孔具有开口，开口具有第一直径；和
与多个孔中的每一个相关联并且具有形成于其中的开口的弹性构件，其中，弹性构件被定位为延伸穿过孔的至少一部分，其中，弹性构件的开口具有第二直径，第二直径比托盘的孔的第一直径小，具有形成内腔室的主体并且具有从主体的外表面向外延伸的一个或更多个表面特征的反应容器，其中，表面特征的直径比弹性构件的第二直径大并且比托盘的孔的第一直径小，
样品处理和制备站，该样品处理和制备站包括：
用于保持反应容器并且用于将反应容器运输至托盘的运输单元；和
用于将样品引入反应容器的腔室中的分配单元；和
包括用于分析反应容器中的样品的分析器单元的分析器站，其中，分析器单元包括自动采样器组件，该自动采样器组件具有：
用于从反应容器取出选择量的样品的泵组件；
与泵组件通信的用于分析取出的样品的分析器；
与泵组件通信的具有针元件的针组件，该针元件能够在针被设置在反应容器的腔室外面的第一位置和针元件被设置在反应容器的腔室内的第二位置之间移动；和
具有关于针元件设置的按压构件并且能够沿针元件的轴轴向移动的按压组件，
其中，托盘被配置为设置在分析器单元的下方，并且，反应容器通过运输单元被设置在托盘的孔内，使得所述表面特征接触弹性构件并且由此被支撑在孔内，以及
其中，按压构件能够轴向移动以在定位于托盘的孔内时向反应容器施加向下的力，以将所述表面特征推过弹性构件，使得反应容器不再被支撑在孔内。
2.根据权利要求1所述的分析器和样品处理系统，其中，运输单元包括机器人臂。
3.根据权利要求1所述的分析器和样品处理系统，其中，分析器包括质谱仪。
4.根据权利要求1所述的分析器和样品处理系统，其中，弹性构件由橡胶形成。
5.根据权利要求1所述的分析器和样品处理系统，其中，样品托盘由塑料形成。
6.根据权利要求1所述的分析器和样品处理系统，其中，所述表面特征包括肋元件。
7.一种在分析器和样品处理系统中处理样品和反应容器的方法，包括：
设置样品托盘，该样品托盘包括：在托盘的主体内形成的多个孔，其中，每一个孔具有开口，开口具有第一直径；以及，与所述多个孔中的每一个相关联并且具有形成于其中的开口的弹性构件，其中，弹性构件被定位为延伸穿过孔的至少一部分，并且其中，弹性构件的开口具有第二直径，第二直径比托盘的孔的第一直径小；
设置反应容器，反应容器具有形成内腔室的主体并且具有从主体的外表面向外延伸的一个或更多个表面特征，其中，表面特征的直径比弹性构件的第二直径大并且比托盘的孔的第一直径小；
将样品引入反应容器的腔室中；
将反应容器放置在托盘的多个孔中的一个孔中，其中，表面特征接触弹性构件并由此被支撑在托盘的孔内；
经由针元件从反应容器的腔室取出选择量的样品；
分析取出的样品；
通过以足够的力在向下的方向上轴向移动按压构件，向反应容器施加轴向向下的力，以将表面特征推过弹性构件，使得反应容器不再被支撑在托盘的孔内。
8.一种分析器和样品处理系统，包括：
托盘，托盘包括在托盘的主体内形成的多个孔；
具有形成用于保持样品的内腔室的主体的反应容器；
样品处理和制备站，该样品处理和制备站包括：
用于保持反应容器并且用于将反应容器运输至托盘的运输单元；和
用于将样品引入反应容器的腔室中的分配单元；和
包括用于分析反应容器中的样品的分析器单元的分析器站，其中，分析器单元包括自动采样器组件，该自动采样器组件具有：
用于从反应容器取出选择量的样品的泵组件；
与泵组件通信的用于分析取出的样品的分析器；
与泵组件通信的具有针元件的针组件，该针元件能够在针被设置在反应容器的腔室外面的第一位置和针元件被设置在反应容器的腔室内的第二位置之间移动；和
具有关于针元件设置的按压构件并且能够沿针元件的轴轴向移动的按压组件，
其中，托盘被配置为设置在分析器单元的下方，并且，反应容器通过运输单元被设置在托盘的孔内，以及
其中，按压构件能够轴向移动，以在定位在托盘的孔内时向反应容器施加足够的向下的力，以推动反应容器，使得反应容器不再被支撑在托盘的孔内。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，托盘的每一个孔具有开口，开口具有第一直径，并且其中，托盘还包括与所述多个孔中的每一个相关联并且具有形成于其中的开口的弹性构件，
其中，弹性构件被定位为延伸穿过孔的至少一部分，并且其中，弹性构件的开口具有第二直径，第二直径比托盘的孔的第一直径小，
其中，反应容器包括从主体的外表面向外延伸的一个或更多个表面特征，其中，表面特征的直径比弹性构件的第二直径大并且比托盘的孔的第一直径小，使得表面特征接触弹性构件并且由此被支撑在孔内。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，按压构件被配置为将表面特征推过弹性构件，使得反应容器不再被支撑在托盘的孔内。
11.根据权利要求8所述的分析器和样品处理系统，其中，运输单元包括机器人臂。
12.根据权利要求8所述的分析器和样品处理系统，其中，分析器包括质谱仪。
13.根据权利要求9所述的分析器和样品处理系统，其中，弹性构件由橡胶形成。
14.根据权利要求8所述的分析器和样品处理系统，其中，托盘由塑料形成。
15.根据权利要求9所述的分析器和样品处理系统，其中，表面特征包括肋元件。
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