CN116648625A - 具有可更换的处理模块和远程监测的诊断测定系统 - Google Patents

Abstract

生物样品处理装置，其具有外壳和保持在外壳内的具有可倾斜的图形用户界面屏幕的多个样品处理模块。一方面，单个模块易于拆卸进行修理、更换或更新。每个模块配置为是可独立操作的，且易于插入外壳中用于与外壳的处理单元连接。每个模块可以包括快速释放机构，使得模块可易于通过外壳前面手动或利用最少的工具移除和更换，而不需要实质上或完全拆卸模块或整个外壳。另一方面，用户界面屏幕可以显示识别信息，如条形码，其可以通过用户的便携式设备进行扫描，以便远程监测测定的进展。

Description

具有可更换的处理模块和远程监测的诊断测定系统

本申请是2020年10月30日递交的第63/107,934号临时申请的非临时申请，并要求其优先权权益，该申请通过引用整体并入本文中。

本申请整体上涉及2018年11月20日授权的标题为“Apparatus withHeterogeneous Processing Modules”的美国专利10,132,728；2003年12月9日授权的标题为“Apparatus for Performing Heat-Exchanging,Chemical Reactions”的第6,660,228号美国专利；2002年5月21日授权的标题为“Apparatus for Analyzing a Fluid Sample”的第6,391,541号美国专利；标题为“Cartridge for Conducting a Chemical Reaction”的第WO/2000/072970号国际公开和标题为“Apparatus and Method forAnalyzing aFluid Sample”的第WO/2000/073412号国际公开，其完整内容通过引用整体并入本文中，用于所有目的。

背景技术

对诸如临床或环境样品之类的样品的分析通常涉及一系列处理步骤，这些步骤可以包括对样品进行单独的化学、光学、电学、机械、热学或声学处理。许多传统的诊断测定系统在执行样品处理和测试的各个步骤的各种不同处理位置之间穿梭样品盒或容器。在一些诊断装置如Cepheid的GeneXpert中，当样品保留在样品盒或附接的反应容器内时，对样品盒进行处理。在GeneXpert装置中，样品盒被插入样品处理模块内，该样品处理模块执行各种样品处理步骤，通常从样品准备到分析测试，然后将用过的样品盒从模块中移除。因此，当样品盒保持在模块内的单个位置时，对样品进行处理和测试。为了增加样品通量，这种装置通常包括布置于共用外壳内的多个这样的模块。外壳配有内部计算机和电源，以为单个模块供电并与其通信。

由于样品处理的负荷和磨损，一个或多个模块可能需要定期维护和更换。此外，随着时间的推移，模块的组件可能会被更换或过时，并需要开发新的模块。因此，目前更换模块需要在一定程度上拆卸装置和单个模块，这可能是耗时的，并且需要大量的停机时间。因此，需要一种装置，其有助于以改进的易用性周期性地随时移除、修理和更换修理或更新的模块。此外，执行多个并发测定可能是繁琐和耗时的，因此需要改进配置以提高易用性。

发明内容

本发明的一些实施方案涉及具有其中具有多个处理模块的外壳的生物样品处理装置。

一方面，本发明涉及具有易于拆卸和可更换处理模块的装置。在一些实施方案中，模块可能易于手动或利用单一工具从外壳移除，而无需要拆卸模块或外壳。在一些实施方案中，更换需要开口或移除一个或多个前面的接入面板，而外壳本身和其中的内部组件保持完整。在一些实施方案中，可以通过移除少于4个螺丝钉，通常为单个螺丝钉来移除前面的接入面板。在一些实施方案中，本发明涉及具有新的或改进的组件的更换模块，该组件配置为向后兼容现有装置如GeneXpert系统中的插入式更换。另一方面，本发明涉及配置为使得一个或多个组件易于拆卸和更换的模块，以允许在下一代组件变得可用并且较旧的组件变得过时时，用它们进行更换和改进。

在一些实施方案中，装置和模块配置为使得一个或多个模块、组件或组件组装体易于拆卸，以根据需要促进修复、更新和更换。在一些实施方案中，装置组件包括以下中的任一种或全部：CPU，包括通信单元和处理单元，以及外壳内的单个模块的电源。在一些实施方案中，模块组件包括以下中的任一种或全部：阀驱动装置、注射器驱动装置、超声波头、仪器组装体，包括热循环单元或以上的任意组合。在一些实施方案中，任何上述组件都可以配置为易于移除和更换，以根据需要促进组件的修复、更新和更换。在一些实施方案中，以模块化方式构建一个或多个组件，使得组件可易于移除，而无需实质上或完全拆卸整个装置或模块。在一些实施方案中，“无需拆卸”意指可以移除前面的接入面板，而无需拆卸外壳和关联的内部组件。在一些实施方案中，前面的接入面板在移除少于4个螺丝钉、两个或更少的螺丝钉，通常通过移除单个螺丝钉后可被移除。这种方法阻止没有工具的未授权用户的移除，而仍然允许随时移除和更换一个或多个模块。

另一方面，模块包括另外的组件和/或功能以促进包括以下中的任一项或全部的样品处理：CPU连接性、模块检修、系统样品盒识别、用于装载/卸载样品盒和热循环单元的门机构。样品盒识别可以包括条形码扫描仪、照相机、NFID或RFID检测，或者任何合适的识别方式。在一些实施方案中，模块包括一个或多个特征以促进和改进CPU连接性。在一些实施方案中，模块包括一个或多个特征以促进模块检修，包括可滑动的轨道用于插入模块和一个或多个快速释放机构，以允许随时移除模块。在一些实施方案中，模块包括一个或多个特征以促进和改进模块的热循环能力，如通过独立地控制加热器来使用梯度冷却或通过Peltier设备进行主动冷却。在一些实施方案中，模块包括一个或多个特征以促进和改进整个装置的冷却。冷却特征可以包括定向气流概念，包括过滤的气流、具有从外壳移除的非PCR加热源的闭合/密封系统，以及/或者通过散热器进行热传导，其可以包括外壳壳体。在一些实施方案中，模块包括一个或多个特征以促进和改进样品盒的识别，如模块的盒接收插架内的条形码扫描仪。在一些实施方案中，装置包括中央识别仪以扫描样品、盒或用户标识。在一些实施方案中，系统包括每个单个盒插架内的配置为读取插入的样品盒的条形码阅读器和中心的配置为读取用户标识、盒或样品的外部条形码阅读器，使得给定用户可以使用给定样品盒的扫描仪。在一些实施方案中，模块包括一个或多个特征以促进和改进门机构进行样品盒的装载/卸载。

另一方面，模块包括一个或多个特征以提供与较早装置的向后兼容性，以允许用户在较早代装置内使用新的模块。另一方面，模块可以配置为与利用下一代模块的下一代装置向前兼容。

一方面，本发明涉及由外壳保持的多个样品处理模块。每个样品处理模块配置为保持可拆卸的样品盒，并进对相应的可拆卸样品盒内的样品进行样品处理。每个样品处理模块可以配置为对可拆卸的样品盒内的样品进行多个测试过程中的至少一个，并进行核酸扩增和检测。通常，分别的模块配置为进行样品准备、核酸扩增和检测。在一些实施方案中，至少一个样品处理模块可以配置为使核酸与固体支撑物上的阵列杂交。在一些实施方案中，至少一个样品处理模块可以配置用于多通道孔阵列中的核酸扩增和检测，其中每个单独的孔包括分离的核酸扩增反应。在一些实施方案中，多通道孔阵列中每个单独的孔能够执行多通道反应(例如巢式PCR)。在一些实施方案中，至少一个样品准备模块可以配置为准备样品，以对至少一种核酸进行样品处理方案。在一些实施方案中，至少一个样品处理模块可以配置用于检测至少一种蛋白分析物。在一些实施方案中，至少一个样品处理模块可以配置为进行免疫测定。在一些实施方案中，至少一个样品处理模块可以配置用于评估至少一个目标基因的染色体拷贝数。在一些实施方案中，至少一个样品处理模块可以配置用于进行至少两种核酸分析物的多通道检测。在一些实施方案中，至少一个样品处理模块可以配置用于进行至少两种蛋白分析物的多通道检测。在一些实施方案中，至少一个样品处理模块可以配置用于对核酸分子进行测序和检测。在一些实施方案中，所述多个样品处理模块可以包括用于检测测试盒内的生物样品内包含的至少一种蛋白分析物的至少一个模块、用于评估测试盒内的生物样品内包含的至少一个目标基因的染色体拷贝数的至少一个模块；以及用于进行测试盒内的生物样品内包含的至少一种核酸的样品处理方案的至少一个模块。在一些实施方案中，所述多个样品处理模块包括配置用于不同类型的样品处理的不同模块。

在一些实施方案中，所述多个样品处理模块可以包括可配置用于使核酸与固体支撑物上的阵列杂交的至少一个模块，以及/或者可配置用于检测至少一种蛋白分析物的至少一个模块，以及/或者可配置用于评估至少一个目标基因的染色体拷贝数的至少一个模块，以及/或者可配置用于进行至少两种核酸分析物的多通道检测的至少一个模块，以及/或者可配置用于进行至少两种核酸分析物的多通道检测的至少一个模块，以及/或者可配置用于进行至少两种蛋白分析物的多通道检测的至少一个模块，以及/或者可配置用于对核酸分子进行测序和检测的至少一个模块，以及/或者可配置用于进行PCR的至少一个模块，以及/或者可配置用于进行快速PCR的至少一个样品处理模块。

在一些实施方案中，多个样品处理模块可以是由模块的组合组成的多达16个样品处理模块，在一些实施方案中，这些模块是不同类型的模块，如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15个模块(取决于多个模块中是否包括其他类型的模块)。模块都具有相同的类型和功能，或者可以具有不同的类型，包括不同的功能、不同的构造以及相同或相似的功能。

本发明的一些实施方案涉及操作样品处理装置的方法，所述样品处理装置包括其中具有多个处理模块的壳体。在该方法中，可以接纳由外壳保持的多个样品处理模块中的一个处的保持尚未准备好的样品的样品盒。当盒被接纳时，识别仪如条形码扫描仪识别样品和样品盒。用户可以通过外壳壳体上的中央显示器与装置交互，并通过中央显示器监测样品处理的状态。中央显示器配置为选择性地显示正在执行的测定的多个参数的信息，其可以包括模块、样品盒、患者、测定的识别信息，或者关于正在执行的特定测定的状态信息。中央显示器配置为在根据需要经由触摸显示器或自动地(例如，门的打开、错误出现、测定完成)接收用户选择后，显示关于其中的一个或多个模块中的任一个的信息。在处理样品同时，另一样品盒可以以相同的方式接纳于另一模块内，而用户经由中央显示器与装置交互。

本发明的一些实施方案涉及移除和更换样品处理装置内的模块的方法，所述样品处理装置包括其中具有多个处理模块的外壳壳体。在该方法中，用户可以向上倾斜中央显示器、移除附接至外壳前面的任何前面的接入面板、释放一个或多个快速释放机构，以及可滑动地从外壳移除一个或多个模块。可以通过沿一个或多个轨道滑动模块并将模块上后面的连接器可滑动地连接至外壳后部中的插入型连接器，来更换修复的或更新的模块并将其插入外壳内。

另一方面，系统可以配置为使得图形用户界面屏幕显示可选择的选项，以使用户能够远程访问测定的状态、完成或结果，或者显示与正在运行的特定测定相对应的唯一屏幕上识别仪，当扫描时，其使用户能够远程访问显示测定的状态、完成或结果的网站。在一些实施方案中，可选择的选项利用通信单元(例如，通过SMS)通信，将链接与用户的设备通信，以显示来自测定的任务记录的信息的网站。通信单元可以利用任何有线或无线连接(例如，NFC、Wifi、蜂窝)或以上的任意组合。在一些实施方案中，识别仪是在分子诊断设备屏幕上找到的URL链接的QR码。QR码可通过用户的QR识别移动设备进行扫描，以使用户能够经由互联网访问来自正在执行的测定的任务记录的实时信息，从而为用户创建走开功能，使得用户能够远程监测测定的状态和/或结果。在一些实施方案中，测试状态/结果可被链接至多台移动设备，如智能手机或平板电脑。在示例性实施方案中，系统生成并显示与特定测定相关联的唯一QR码，用户用其移动设备(例如智能手机)的摄像头捕捉QR码的图像，这允许用户远程访问向用户显示正在运行的测试状态的URL。在其他实施方案中，显示器允许用户选择向用户发送链接短信(SMS)或电子邮件的选项，通过该链接用户也可以监测测定的一个或多个用户的URL链接。

附图说明

图1A至图1B显示了根据本发明的一些实施方案的生物样品处理装置和生物样品盒。

图2A至图2C显示了根据本发明的实施方案的生物样品处理装置。

图3A显示了传统的生物样品处理装置和关联的外围设备。

图4显示了根据一些实施方案的用于更换传统装置的传统外围设备的控制单元模块。

图5A至图5B显示了根据一些实施方案的用于更换传统装置的传统外围设备的控制单元模块。

图6显示了根据一些实施方案的用于与较早代装置和下一代装置接合的控制单元模块的兼容性。

图7显示了根据一些实施方案的样品处理装置内的样品盒的手动装载。

图8A至图8E显示了根据一些实施方案的用于促进从装置外壳移除样品处理模块的专用移除工具。

图9至图11显示了根据一些实施方案的处理模块从装置外壳的移除。

图12显示了根据一些实施方案的处理模块从装置外壳的移除。

图13显示了根据一些实施方案的正从装置外壳移除的另一处理模块。

图14至图15显示了根据一些实施方案的配置有定向空气冷却的处理模块。

图16至图17显示了根据一些实施方案的配置用于定向空气冷却和过滤的装置。

图18显示了根据一些实施方案的密封、闭合系统。

图19显示了根据一些实施方案的正装载到样品处理模块中并正被模块识别的样品盒。

图20显示了根据一些实施方案的样品处理模块的插架门。

图21显示了根据一些实施方案的样品处理模块的热循环模块。

图22A至图22I显示了根据一些实施方案的不同的样品处理模块，示出了先前的和下一代装置之间不同的兼容性。

图23至图34显示了根据一些实施方案的配置用于正通过直接连接或便携式电池组供电的样品处理装置。

图25显示了根据一些实施方案的便携式电池组。

图26显示了根据一些实施方案的具有可拆卸的CPU模块的装置。

图27显示了根据一些实施方案的具有外部监测器的显示输出装置的样品处理装置。

图28显示了根据一些实施方案的促进用户对测定的远程监测的通信方案的示意图。

图29显示的示意图示出了根据一些实施方案的生成用于显示来自正被远程监测的测定的任务记录的信息的安全链接。

图30显示了根据一些实施方案的促进用于测定的远程监测的链接的通信的用户设置。

图31A至图31B显示了根据一些实施方案的显示任务记录的基础数据集的用户设备，并且图32A至图32B显示了根据一些实施方案的显示测定的远程监测中的任务记录的高级数据集的用户设备。

图33显示了根据一些实施方案的显示来自正在同时执行的多个测定的任务记录的多个信息标签的用户设备。

图34显示了根据一些实施方案的在运行时远程监测测定测试中的一系列操作的流程图。

图35显示了根据一些实施方案的远程监测测定测试结果中的一系列操作的流程图。

具体实施方式

本发明的实施方案涉及用于进行多种类型的测定和相关样品准备的装置。装置可以包括多个样品处理模块，其通常具有或能够具有多达15种不同类型的模块。这些模块可以配置用于不同类型的测定(例如免疫测定、PCR、快速PCR、测序、染色体分析和流式细胞术等)，以用于检测不同类型的目标分析物(例如，核酸、全细胞、DNA、RNA、蛋白质、病毒、药物等)。装置还可以包括专用于样品准备的模块(例如，裂解、化学处理、过滤等)。针对每种类型的模块将基于盒的样品保持器标准化，因此在大多数情况下，每个模块都可以与同一盒接合。无论类型如何，这些模块都可以共有相同的底盘空间量和电子接口，使得可以毫不费力地更改模块类型。外壳和模块配置为允许随时移除，并利用更新的模块或组件进行更换。

如本文所用，术语“生物样品”(可与“测试样品”或“样品”互换)包括任何可能含有目标分析物(例如，特定蛋白质或核酸)的物质，这些分析物通常取自活生物体或以其他方式来源于活生物体。“生物样品”可能包括但不限于组织样品，如活检和尸检样品，以及采集用于组织学或病理学目的的冷冻或石蜡包埋切片。这样的样品可以包括全血、血清、血浆、脑脊液、痰、组织、培养的细胞，例如原代培养物、外植体、转化的细胞、粪便、尿液、囊泡液、粘液和其他身体分泌物，或者可以用拭子设备采样的组织。此外，在一些情况下，“生物样品”可以是从可能怀疑存在特定生物体的环境(例如，水、空气、土壤等)中采集的物质。

如本文所用，术语“配置的”描述了硬件组件的特定布置，如底盘、加热器、风扇、光学传感器、流体耦合器、流体通道、微流体、压电组件、处理器、含有指令的内存、支持电路和/或连接器等。

如本文所用，术语“样品处理模块”(可与“处理模块”和“模块”互换)被定义为测试系统的模块化子部分，其具有与系统兼容的特定物理形式因子，并且包括配置为对样品执行特定过程的硬件组件(加热器、风扇、光学传感器、流体耦合器、流体通道、微流体、压电组件、处理器、含有指令的内存、支持电路和/或连接器等)，其可以包括样品制备和分析测试过程中的任一个或全部。

如本文所用，术语“样品准备”定义为通常在一个或多个特定测定之前执行的过程。该过程改变测定之前样品的物理特性，例如，通过物理、化学和/或酶处理(例如，通过超声、酶、洗涤剂、溶剂、细胞炸弹等的裂解、过滤和/或浓缩)。

如本文所用，术语“测定”(可与“测试过程”和“生物测试过程”互换)定义为对样品进行的调查研究程序，包括但不限于确定特定分析物的存在/不存在和/或数量/浓度。

非限制性示例性分析物可包括任何核酸和/或蛋白质、细菌病原体特异性的分析物(例如，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、艰难梭菌、结核病、B组链球菌、衣原体和淋病)、病毒病原体(例如，流感、Covid-2、RSV、HIV、HCV和HBV)、肿瘤细胞(例如，膀胱癌、肺癌、乳腺癌、结肠癌和白血病)、生物威胁分析物如炭疽或蓖麻毒素、染色体改变如基因复制、基因缺失或基因易位、表达特定细胞表面标记物的细胞如CD4+细胞、检测基因突变/改变如单核苷酸多态性(SNPs)和基因的甲基化状态。

如本文所用，术语“可拆卸的样品盒”(可与“样品盒”和“盒”互换)是指用于保持样品的专用容器，该容器配置为与样品处理模块临时物理接合，使得样品处理模块的控制方面(流体连接、加热器、压电组件、光学传感器等)可以直接或间接地对容器内的样品进行处理，之后可将可拆卸的样品盒从样品处理模块移除，以进一步分析、处理或处置样品。可拆卸的样品盒与样品处理模块耦合和解开，而不需要使用额外的工具(例如螺丝刀、六角扳手等)来将可拆卸的样品盒固定到样品处理模块，类似于与墙壁插座接合的电气插头，除了卡住或其他故障情况外，其可能需要这样的工具来帮助移除盒。在一些实施方案中，可拆卸的样品盒可以包含特定化学物质，如引物和试剂(包括反应物)，或者具有用于接收特定化学物质，如引物和试剂(包括反应物)的物理方面。

在本申请中，术语“核酸”或“多核苷酸”是指单链或双链形式的脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)及它们的聚合物。除非特别限定，否则该术语包括含有天然核苷酸的已知类似物的核酸，所述类似物具有与参考核酸相似的结合特性并且以与天然存在的核苷酸类似的方式进行代谢。除非另有说明，否则特定核酸序列还隐含地包括其保守修饰的变体(例如，简并密码子取代)、等位基因、直系同源物、包括点突变的突变、单核苷酸多态性(SNPs)和互补序列，以及明确说明的序列。具体地，简并密码子取代可以通过生成其中一个或多个所选(或所有)密码子的第三个位置被混合碱基和/或脱氧肌苷残基取代的序列来实现(Batzeret al.,Nucleic Acid Res.19:5081(1991)；Ohtsuka et al.,J.Biol.Chem.260:2605-2608(1985)；以及Rossolini et al.,Mol.Cell.Probes 8:91-98(1994))。术语核酸可与基因、cDNA和由基因编码的mRNA互换使用。

术语“基因”意指参与产生多肽链的DNA片段；其包括参与基因产物的转录/翻译和转录/翻译的调控的编码区(前导序列和尾随序列)之前和之后的区域，以及单个编码片段(外显子)之间的插入序列(内含子)。

本文所用的“多核苷酸杂交方法”是指基于多核苷酸在适当的杂交条件下与已知序列的多核苷酸探针形成Watson-Crick碱基配对的能力来检测多核苷酸的存在和/或数量的方法。

在本申请中，术语“多肽”、“肽”和“蛋白质”可互换地用于指代氨基酸残基的聚合物。这些术语适用于其中一个或多个氨基酸残基是相应的天然存在的氨基酸的人工化学模拟物的氨基酸聚合物，以及天然存在的氨基酸聚合物和非天然存在的氨基酸聚合物。如本文所用，这些术语包括任何长度的氨基酸链，包括全长蛋白质(即抗原)，其中氨基酸残基通过共价肽键连接。术语“氨基酸”是指天然存在的和合成的氨基酸，以及以类似于天然存在的氨基酸的方式发挥作用的氨基酸类似物和氨基酸模拟物。天然存在的氨基酸是由遗传密码编码的那些氨基酸，以及后来被修饰的那些氨基酸，例如，羟脯氨酸、γ-羧基谷氨酸和O-磷酸丝氨酸。

如本文所用，术语“多通道”和“阵列”指的是允许在测定的单个运行/循环中同时检测和/或定量多种分析物(例如，数十种或更多种相同或不同的分子)的测定形式。

如本文所用，术语“固体支撑物”是指惰性固体材料，其可以是天然材料，如玻璃和胶原，或者合成材料，如丙烯酰胺、纤维素、硝化纤维素、硅橡胶、聚苯乙烯、聚乙烯乙酸乙烯酯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯、聚硅酸酯、聚环氧乙烷、聚碳酸酯、聚四氟乙烯、氟碳化合物、尼龙、聚酸酐、聚乙醇酸、聚乳酸、聚原酸酯、富马酸聚丙烯酯、糖胺聚糖和聚氨基酸。一个例子是用荧光底物预浸渍的硅胶。“固体支撑物”通常提供用于在本申请的各种装置中进行测定的支撑结构。

可更换的样品处理模块和系统

通过参考图1A至图27的详细实例和下面提供的描述，可以进一步理解本发明的装置和模块。

图1A至图1B显示了根据本发明的一些实施方案的生物样品处理装置100。装置100包括多个，通常为4个处理模块200，其保持在外壳内。每个模块包括覆盖用于接收生物样品盒10的插架的门210。模块群体在性质上可以是同质的，其中所有模块都是相同的，或者可以在性质上是异质的，使得模块不一定执行相同的处理任务。例如，处理模块可以包括PCR处理模块、阵列模块和专用样品准备模块(例如，通过超声、酶、洗涤剂、溶剂、细胞炸弹进行的裂解)。在一些实施方案中，模块可以在功能上相同，但模块群体包括不同形式的模块，如较早代的模块和具有一个或多个更新的组件或子模块的下一代模块。

样品处理模块通过通信总线与具有控制器的控制单元(例如，参见图26中的控制单元模块150)连接。控制单元配置为独立地操作每个样品处理模块200。控制单元可以是例如通用或专用计算机。控制单元通常包括至少一个处理器和支撑电路，以及存储用于独立地操作每个样品处理模块的指令的内存。在一些实施方案中，控制单元在结构上集成到装置100中。控制单元可能易于拆卸进行修复或更新。在其他实施方案中，控制单元经由有线或无线连接与装置远程连接，使得控制单元可被描述为个人计算机。装置100具有主逻辑板，该主逻辑板具有用于与模块200建立电连接的边缘连接器。装置100还优选地包括用于冷却其电子组件的风扇。装置100可以使用任何合适的数据连接如通用串行总线(USB)、以太网连接或串行线与控制器连接，或者控制器可以内置在装置100中。

通常，每个样品处理模块200将共有相同的结构形式，并且可以配置为经由外壳内的共有类型的连接器与外壳进行电子接合。当出现用户的不同的配置需求时，这种布置允许易于交换模块。每个样品处理模块200配置为与样品测试盒10接合，例如，如共同转让的标题为“APPARATUS FOR PERFORMING HEAT-EXCHANGING,CHEMICALREACTIONS的第6,660,228号美国专利的图1中公开的，该专利通过引用并入本文中，以及例如，共同转让的标题为“APPARATUS FORANALYZING A FLUID SAMPLE”的第6,391,541号美国专利的图1中公开的容器，该专利通过参引并入本文中。在一些实施方案中，可将相同的盒用于任何样品处理模块中。标题为“FLUID METERING ANDDISTRIBUTION SYSTEM”的第WO/2002/18902号国际公开、标题为“CARTRIDGE FOR CONDUCTING A CHEMICAL REACTION”的第WO/2000/072970号国际公开，以及标题为“APPARATUS AND METHODFOR ANALYZING A FLUID SAMPLE”的第WO/2000/073412号国际公开的方面也可以用于任何样品处理模块中。这些参考文献通过引用并入本文中。

在一些实施方案中，样品处理模块200配置为样品准备模块，以准备样品进行随后的处理(例如，通过超声处理进行裂解)。在共同转让的标题为“APPARATUS AND METHOD FORRAPID DISRUPTION OF CELLS OR VIRUSES”的第6,739,537号美国专利中显示了这样的配置的实例，该专利通过引用并入本文中。在共同转让的标题为“METHOD AND DEVICE FORSAMPLE PREPARATION CONTROL”的第US 2010/0129827号美国专利中显示了这样的配置的另一实例，该专利通过引用并入本文中。

在一些实施方案中，流式细胞术是可以在一个或多个样品处理模块中使用的检测方法之一，用于检测预定靶标的存在，如表达特定标记物的某些细胞类型或细胞群。用于实施流式细胞术的方法和仪器是本领域已知的，并且可以用于本发明的实践。流式细胞术通常在于包含标记物(例如荧光团)的细胞或微粒的悬浮液作为通过激光束的流的通过以及通过检测器如光电倍增管检测来自每个颗粒的标记物(例如荧光发射)。关于流式细胞术的仪器和方法的详细描述可在文献中找到。实例为McHugh,“Flow Microsphere Immunoassayfor the Quantitative and Simultaneous Detection of Multiple SolubleAnalytes”,Methods in Cell Biology 42,B部分(Academic Press,1994)；McHugh etal.,“Microsphere-Based Fluorescence Immunoassays Using Flow CytometryInstrumentation”,Clinical Flow Cytometry,Bauer,K.D.,et al.,编辑(Baltimore,Maryland,USA:Williams and Williams,1993),第535-544页；Lindmo et al.,“Immunometric Assay Using Mixtures of Two Particle Types of DifferentAffinity,”J.Immunol.Meth.126:183-189(1990)；McHugh,“Flow Cytometry and theApplication of Microsphere-Based Fluorescence Immunoassays”,Immunochemica 5:116(1991)；Horan et al.,“Fluid Phase Particle Fluorescence Analysis:RheumatoidFactor Specificity Evaluated by Laser Flow Cytophotometry,”Immunoassays inthe Clinical Laboratory,185-189(Liss 1979)；Wilson et al.,“A New Microsphere-Based Immunofluorescence Assay Using Flow Cytometry”,J.Immunol.Meth.107:225-230(1988)；Fulwyler et al.,“Flow Microsphere Immunoassay for the Quantitativeand Simultaneous Detection of Multiple Soluble Analytes”,Meth.Cell Biol.33:613-629(1990)；Coulter Electronics Inc.,第1,561,042号英国专利(1980年2月13日公开)；以及Steinkamp et al.,Review of ScientificInstruments 44(9):1301-1310(1973)。这些参考文献通过引用并入本文中。

在一些实施方案中，一个或多个样品处理模块可配置用于检测核酸和/或蛋白质。公开用于检测核酸和蛋白质的通用方法和技术的基础文本包括Sambrook和Russell,Molecular Cloning,A LaboratoryManual(第3版2001)；Kriegler,Gene Transfer andExpression:ALaboratory Manual(1990)；以及Ausubel et al.,编辑,Current ProtocolsinMolecular Biology(1994)。这些参考文献通过引用并入本文中。多种多核苷酸扩增方法已完整建立并经常用于研究。例如，用于多核苷酸序列扩增的聚合酶链式反应(PCR)的一般方法在本领域中是熟知的，并因此在本文中不进行详细描述。有关PCR方法、方案和设计引物的原则的综述，参见例如，Innis,et al.,PCR Protocols:A Guide to Methods andApplications,Academic Press,Inc.N.Y.,1990，其通过引用并入本文中。PCR试剂和方案也可从各种商业供应商处获得。

装置100具有主逻辑板，该主逻辑板具有用于建立到模块的电连接的边缘连接器。装置100还优选地包括用于冷却其电子组件的风扇。装置100可以使用任何合适的数据连接与控制器连接，如通用串行总线(USB)、以太网连接或串行线。目前优选使用连接到控制器的串行端口的USB。可选地，控制器可被内置在装置100中。

处理模块200优选是可独立控制的，使得可以在装置100中同时进行不同的化学反应和样品准备。装置100是模块化的，使得每个处理模块200可以单独地从装置100移除以进行检修、修复、更换或更新。通常，每个模块都是易拆卸的，例如通过快速释放连接，以促进快速且易于移除模块。这种模块化减少了停机时间，因为所有处理模块都不是离线的以进行修复，并且仪器100可以根据需要更新和扩大以添加更多的模块。

装置100还包括中央显示器110，以用于显示关于任何模块200的状态指示器或指令。另外，显示器可配置为显示所有模块或模块的任意组合的度量、状态信息或指令。例如，显示器可以指示所有模块或当前在处理的模块子集的剩余时间。在另一实例中，显示器可以显示关于样品处理方案或从完成样品处理的一个或多个模块移除用完的样品盒的用户指令。在一些实施方案中，显示器是允许用户与模块交互或控制模块的触摸屏幕。例如，用户可以通过显示器输入命令和信息来启动样品测试。在一些实施方案中，中央显示器110是可倾斜的，以便用户更易于从多个角度查看。如图1A所示，显示器可以在直立位置使用，或者如图1B所示，显示器可以向上倾斜。这是有利的，因为可以基于用户的相对位置来调整显示器以促进操作便利性。

装置100还可以包括微处理器或微控制器，其包含用于控制装置和模块的操作的固件。微控制器通过网络接口132，经由例如USB连接器与控制器计算机通信。在一些实施方案中，装置100包括网络接口入口和出口，以用于通过入口接收数据连接，并通过出口将数据输出到另一装置。在其他实施方案中，装置可以配置为通过任何合适的方式无线发送和接收数据。装置100还包括微处理器或微控制器，其包含用于控制装置110和模块200的操作的固件。微控制器通过网络接口，经由例如USB连接器与控制器计算机通信。

图2A至图2C显示了生物样品处理装置100的替代视图。外壳由外部壳体或壳101限定，其限定多个模块200设置在其中的内腔。壳体或壳通常由耐用的刚性材料制成，通常是金属(例如铝)或任何合适的材料，以防止在运输装置期间损坏。模块200通过壳体的前面开口插入，并且通过附接在外壳的前部上的可拆卸的前面板封装在外壳内，使得在组装的装置中仅模块的前插架门210暴露。前面开口被可拆卸的接入面板、上面板112和下面板114覆盖，其覆盖模块的上部和下部。通过移除附接到外壳前部的前接入面板，可以易于移除模块，而无需拆卸外壳本身。可倾斜屏幕110在上面板112上向下折叠。上面板112包括在显示器110和插架门210之间保持可见的下状态指示器部分(如图2A所示)。状态指示器部分包括多个指示器120(例如LED灯)，其对应于每个模块并且指示模块的状态。例如，实线可以指示模块处理完成，而闪烁的灯可以指示模块正在处理。上面板112的指示器部分包括在其后部上的相应连接器，所述连接器与模块的前向侧上的连接器可释放地连接，使得靠着多个模块放置上面板112，将上面板112上的指示器连接到模块上的连接器。上面板112和下面板114可以易于手动移除，如通过使用卡扣配合连接器，以允许用户移除面板，以根据需要促进模块的移除和更换(如图9至图11所示)。如图2C中可见的，外壳壳体101的后侧包括具有用于通信的连接器、外部组件和/或电源的面板。上部可以包括用于通信输入和输出的多个连接器130，而下部包括电源连接器，如用于硬接线电源连接的电源端口131和电源按钮132。虽然以上展示了特定的配置，但是应当理解，所述连接器和面板可以根据各种其他配置和位置来设计，并且仍然与本文所述的概念保持一致。

图3示出了具有用于处理生物样品盒的多个处理模块的现有技术生物处理装置，如传统装置1(GeneXpert R1)和传统装置2(GeneXpert R2)。这些装置依赖于外部外围设备来促进装置中处理模块的控制以及处理之前样品盒的引入。例如，在利用这些装置的典型过程中，用户用盒识别仪如条形码扫描仪5扫描生物样品盒，并利用以通信方式与这些传统装置之一耦合的外部计算机如膝上型计算机3或台式计算机4，启动样品处理程序。虽然当引入这些装置时，这种方法代表了显著的进步，但这种方法可能是繁琐、乏味的，并且容易出现人为错误，特别是在处理大量样品时。另外，装置的控制软件可能受到外部计算机的能力和可用性的限制，这在急需使用装置的某些位置(例如，可能发生感染爆发的偏远位置)中可能是一个问题。因此，希望设计一种改进的装置，其提供相同或相似的功能，而不需要使用这些额外的外围设备或外部计算机。另外，将控制单元、盒识别仪和用户界面集成在单个命令输入设备内，或者甚至进一步将这些设备集成到装置本身中，不仅提高了易用性并且使得外部外围设备的使用被淘汰，但这允许改进控制和通信功能，超出了可用的外部外围设备所允许的范围。

图4示出了具有集成控制单元、用户界面屏幕和盒识别仪的单个命令输入模块20。该命令输入模块是具有处理器和内存的专用计算机模块，所述内存上记录有用于与以通信方式与命令输入模块20耦合的生物样品处理装置的多个模块接合并对其进行控制的软件指令。这种方法是有利的，因为它避免了对可用的计算机系统(例如膝上型计算机、台式计算机)的依赖，其可能具有竞争性的资源和有限的功能，并且由于这些设备是通用计算机，其可能经常被移除或切换掉。通过将这些功能集成到只能与生物处理装置一起使用的专用命令输入模块中，这避免了与其他资源的竞争，并允许更一致的可用性、操作和能力。

如图5A至图5B中可见的，命令输入模块20包括壳体，其包括作为触摸板的显示屏幕21，以允许用户直接输入信息到模块中。模块还包括盒识别仪25，其可以配置为条形码扫描仪、RFID检测器或任何合适的检测方式。如图5B中所示，命令输入模块20的后侧23包括多个连接器和/或用于电源和通信连接的插座。模块通过硬接线连接或无线以通信方式与生物处理装置连接。在一些实施方案中，还可以通过便携式电源，如可充电的电池，为命令输入模块供电。在一些实施方案中，模块可连接至外部键盘以促进数据输入。在其他实施方案中，模块可与外部计算设备，如智能手机、膝上型计算机或台式计算机无线耦合，以促进数据输入或用于上载或下载样品数据或样品测试数据。

图6显示命令输入模块20配置为与传统装置1、2一起使用，以便更换那些装置先前需要的外部计算机和外围设备。这一方面对于当前利用一个或多个现有传统装置的设施是有利的。命令输入模块20的使用允许用户更有效和无缝地与多个装置进行接合，而不是为每个装置切换连接或膝上型计算机。另一方面，模块可以与本文所述的改进的生物处理装置100一起使用。该模块可用于与装置100接合并控制装置100，而不是装置100的集成控制单元和显示器。对于已经利用命令输入模块20来控制一个或多个传统装置的用户来说，这一方面可能是期望的，因为它允许用户用相同的命令模块来控制传统较早代装置和下一代装置。在一些实施方案中，用户可以选择装置100中的设置以通过命令输入模块20实现控制。在一些实施方案中，装置可以自动检测正通过命令输入启动的控制，以便服从命令输入模块，而不是集成的控制单元。在通过命令输入模块实现控制的情况下，改进的装置100的显示器110可以以互补的方式操作，例如，显示出现在命令输入模块上的相同显示，以允许用户在显示器之间无缝切换。另一方面，在命令输入模块正被用于与一个或多个模块接合同时，装置100的显示屏幕可以显示其他信息，如所有模块的状态信息。

图7显示了根据一些实施方案的样品处理装置100中样品盒的手动装载。装置包括保持配置用于处理其中接纳的生物样品盒的多个模块200的外壳壳体101，如先前所述的。如所示，用户已启动样品处理程序，并将样品盒10装载到模块200的接收插架中，门210处于打开位置，且显示器110显示了将对给定模块执行的样品程序的性质。显示器是触摸板111，其允许用户利用显示器直接输入信息和选择。指示器120光指示当前选择的模块200。布置在插架内部的识别仪201(例如条形码扫描仪)可在装载期间读取每个盒和/或样品ID。在一些实施方案中，扫描仪还可以检测装载设备的人员的用户标识。装置还可以包括下识别仪103(例如条形码扫描仪)，其可以用于识别样品盒、样品或用户标识。该装置还包括软开/关按钮102，其可以被设计为标志。通过利用识别仪来进一步识别用户，装置可以容纳多个并存用户。在一些实施方案中，装置可以包括与先前讨论的命令输入模块相同的集成计算机模块。装置还可以配置有专门为产品线开发的新的视觉语言。

另一方面，装置配置为允许易于移除单个模块进行修复或更换。尽管先前的装置需要对装置和/或模块进行一定程度的拆卸以促进移除，但该装置配置为使得模块可被快速地移除和更换，而无需拆卸模块，且无需从装置断开或移除剩余的模块。在一些实施方案中，装置使用用于各种面板和模块本身的快速释放机构，以允许用户快速手动移除和更换模块，而无需任何工具或利用最少的工具，例如，通过使用单个专用移除工具。后一方面可能是期望的，因为它防止未授权人员轻易地移除模块，并将模块移除限制于拥有专用移除工具的那些人员。

图8A显示了根据一些实施方案的促进从装置外壳移除样品处理模块的一种此类专用移除工具300。如所示，工具300包括手柄301、下凸舌302和上面一对钩形凸舌303。在该实施方案中，手柄被定义为指环，然而，应当理解，手柄可以根据任何形状来定义，以促进手动使用工具(例如，T形凸舌、凸缘等)。将该工具插入到模块的下部中会致动将模块保持在外壳内的快速释放机构的释放，同时钩形凸舌303钩入模块中的相应一对切口中，以便允许用户易于将模块从外壳向近侧拉动。用户将凸舌303钩在模块中的切口的顶部边缘上，然后向下推动，使得下凸舌302松开将模块固定到位的一个或多个棘爪，从而释放模块，使得通过手柄301拉动移除模块。模块的后部连接器配置为插入型连接器，使得向近侧拉动模块也将模块与装置的电源和通信连接器断开。该去除过程在图9至图11中更详细地示出。图8B至图8E显示了移除工具的替代设计300′、300″、300″′、300″″。在图8B的实施方案中，工具300′在每一侧上具有楔304以在插入工具时推入和松开模块的棘爪，以及用于将模块拉出的延伸到钩306的臂305。在图8C的实施方案中，工具300″类似于图8B中的工具，除了臂305’变窄，这增加了当楔304插入时棘爪移动的空间。在图8D的实施方案中，工具300″′类似于图8C中的工具，除了工具后面侧还包括面板移除器凸舌307，以促进覆盖模块的快速释放机构230的下面板的移除。用户简单地沿相反方向翻转工具，将面板移除器凸舌307钩在下面板中的顶部边缘或凹陷上，并用手柄301拉动以移除面板。在图8E的实施方案中，工具300″″类似于图8C中的工具，除了面板拉出器凸舌307’已被改进以更易于将凸舌插入面板中，并且手柄301’包括简化的指孔，以促进在用于面板移除的反方向和用于模块移除的前进方向上使用。

如图9所示，显示器110已经向上倾斜，从而允许清除，以用于移除一个或多个模块。上面板和下面板已被移除。这些面板也可以配置有快速释放支座(例如卡扣配合型联轴器)，使得可以手动或利用最少的工具移除面板。然后，专用工具300可以沿着模块的下部插入到快速释放机构230中。如图10所示，工具300装配到模块的下部中，致动快速释放机构的释放，并且钩入相应的一对切口中，使得可易于通过向近侧拉动工具300来移除模块。如图11所示，每个模块200都以相同的方式被移除，留下一个空的外壳。如所示，外壳包括轨道，即上轨道120a和下轨道120b，以用于在放置于其中时安装和对准模块。通过将模块与轨道对准，模块被精确地对准，使得在利用快速释放机构230将模块锁定就位时，沿着轨道推进模块会将沿着模块后部的电力和通信连接与布置在外壳后部的相应连接器125连接。

图12显示了根据一些实施方案的从装置外壳移除的处理模块200。模块200包括限定其中接纳有样品盒的内部接收插架的壳体201。模块200包括覆盖盒插架的前面开口并可在打开和闭合配置之间移动的插架门210。模块200包括一个或多个马达202，以致动门的运动以及各种其他组件的功能(例如，阀组装体、注射器组装体和超声波头的运动)，以便促进样品盒内样品的处理和分析测试。模块还包括仪器组装体240，其包括热循环模块以及激发/光学检测模块，以促进样品处理和分析测试。模块200还包括沿着后部的PCB，其包括用于控制各种组件的功能的相关电路和微控制器，以及一个或多个插入型的朝向后部的连接器203，以便在模块插入其中时将电力和通信与外壳连接。下部包括快速释放机构230，其在滑动到外壳的相应下部轨道中时的锁定位置和专用工具300插入其中时的解锁位置之间致动。

图13显示了根据一些实施方案的正从装置外壳110移除的另一处理模块200。该实施方案在构造上基本类似于上述先前的实施方案，包括沿下部的插架门210和快速释放机构230。在该替代实施方案中，模块的上前部包括具有中心开口236的可移动释放杆或挡板235。此功能也可用于将模块锁定和释放到位。挡板可以向上铰接，并且挡板的中心开口236可用于将模块从外壳中手动拉出。更换模块后，可以将挡板向下推至垂直位置。在一些实施方案中，挡板的移动也可以接合快速释放机构，使得当挡板垂直时，模块被锁定在适当位置，并且当挡板被向上拉动时，快速释放机构被释放。

图14至图15显示了根据一些实施方案的配置有定向空气冷却的处理模块200。在传统装置中，外壳仅包括将空气吸入外壳中并通过模块的全箱式风扇。虽然这提供了有效的冷却，但这种方法也将大量的碎屑和污垢引入模块中，当在偏远地区(例如撒哈拉以南地区)使用该装置时这尤其令人担忧，在该地区有大量的灰尘和碎屑，其可能会妨碍设备的运行。有数个冷却特征允许改进装置外壳内的冷却，并避免了上述缺点。一方面，模块已配置为提供从进气口穿过模块并通过空气出口或排气口流出的定向气流路径，并且避免不必要地将空气引入其他位置中。在一些实施方案中，气流由模块壳体的一个或多个部分和/或附接至壳体的导管限定。另一方面，每个模块的电源已被重新安置在外壳的外部，以减少内部产生的热量。在这样的实施方案中，产生热量的主要来源则来自仪器组装体，其包括在附接至盒的反应容器内对样品进行热循环的热循环单元。

在图14所示的实施方案中，模块200包括上部进气口250，空气流入251沿着上部进气口250被引导到仪器组装体240，其由于热循环单元而产生热量，然后引导加热的空气沿着流出口253在出口254处排出。如图15中可见的，进气口252是沿着模块200的上壳体部分的大矩形开口，并且排气出口254是位于仪器组装体240下方的下导管的远端。虽然这里示出了特定的冷却路径设计，但是应当理解，这种定向空气概念可以以各种其他方式实现，例如完全集成在模块壳体内或者利用下部进气口和上部排气口。

图16至图17显示了根据一些实施方案的用于过滤定向空气冷却的另一冷却特征。在该实施方案中，装置100包括多个模块200，其配置有上述的定向空气冷却概念。外壳壳体包括大的上部开口255，模块的进气口252通过该上部开口暴露，并且该上部开口包括用于支撑过滤器的过滤器支架256。外壳壳体还包括出气口257，其适合地接纳用于从模块排气的出气口254。如图17所示，空气过滤器257可易于装配到过滤器支架256中，以便过滤通过模块的所有进气口，并防止在冷却装置时引入灰尘和碎屑。这种方法允许根据需要易于拆卸和更换空气过滤器。

图18显示了根据一些实施方案的密封闭合系统。如上文所示，在一些实施方案中，装置配置为从外壳移除所有非PCR热源(例如电源)。这些热源可以位于外壳外部，或者与其附接的单独外壳内。在这样的实施方案中，仅有的实质性热源是模块的仪器组装体的热循环单元，其可以通过热传导消散，同时整个外壳保持对气流密封/封闭。这避免了灰尘和碎屑通过气流的任何可能引入。在一些实施方案中，外壳还可以包括另外的可拆卸屏障257，其可以是密封整个外壳的壳体、薄膜或盖子。在一些实施方案中，装置可以利用外壳本身作为散热器来散热。非PCR热源(例如电源)可以与外壳壳体热隔离，以便避免通过热传导贡献另外的热量。

另一方面，装置可以包括位于盒接收插架内的改进的识别仪。识别仪用于识别以下中的任何一种：样品盒、样品和人员的用户标识。从模块插架内进行扫描能够实现新的工作流，并在模块处启动测试。盒扫描在装载期间于模块内被动地发生，简化了工作流程并减少了错误。这种方法允许只与GX仪器交互执行整个测试。图19显示了正装载到样品处理模块中并且正被设置在接收插架内的识别仪220识别的样品盒。识别仪220被定位为使得其能够在盒10被装载到接收插架中时扫描盒10上的条形码12。

另一方面，装置可以包括改进的插架门设计，如图20所示的那些。在这种设计中，刚性铰链销211提供了平滑和稳定的枢轴。弹簧211便于门的打开和关闭，其包括在备用位置(例如，朝向垂直位置)和打开位置(例如朝向水平方向)上牢固地卡住门的弹簧爪。在一些实施方案中，门还可以包括在诊断测定运行期间的锁定位置，其中将门稍微向内推动。在该实施方案中，弹簧销(未示出)沿着棘爪锁定在弯曲构件213中的凹槽的终端位置214、215处。这些终端位置对应于门的闭合和打开位置。在该实施方案中，插架门可以预先悬挂在迷你底盘/门框212上。门也可以配置为与现有的较早代模块兼容。在一些实施方案中，门由金属片构成，作为轻微修改的统一框架(uniframe)设计。

另一方面，装置可以包括仪器组装体240中的改进的热循环单元，如图21中所示的那些。仪器组装体包括用于插入含有制备的流体样品的反应容器的反应容器插座231、用于对流体样品进行热循环的一个或多个加热器232、用于检测流体样品中的目标分析物的光激发/检测单元234，以及朝向后部的连接器203。仪器组装体还可以包括用于冷却样品的风扇。传统模块的传统仪器组装体在单一控制下利用以相同方式进行加热和冷却的两个加热板。改进的仪器组装体230包括热循环单元，其可以配置用于梯度加热/冷却。这是通过使用具有单一加热器控制的多个加热器来实现的。在其他实施方案中，热循环单元通过使用热电冷却器(例如Peltier设备)来利用主动冷却。

图22A显示了各种不同的样品处理模块，以示出与先前代装置和下一代装置具有向后和/或向前兼容性的替换模块的变型。例如，模块1设计(M1)是指用于传统装置(例如GeneXpert)的当前模块设计。如上所述，这种模块的一个问题是，随着时间的推移，某些组件可能会被制造商指定为“报废”，或者可能在下一代产品的功能上受到限制，特别是主板。因此，与其开发一个全新的系统并逐步淘汰先前代系统——这是行业中的典型标准方法，开发具有保持与使用传统装置兼容的新组件和/或功能的替换和/或修改模块将是有利的。如果这样的模块具有促进更新较新代模块和装置的构造，则其将是更有利的。以这种方式，替换模块延长了较早代装置的使用寿命，同时促进了下一代装置未来的开发。

这种新的和/或替换模块的实例被描述为模块2(M2)，并且包括M2N、M2R和M2S。M2N模块是一种“新模块”，它保留了用于本文所述的新装置的M1模块的核心技术。M2N配备有前装载支座和快速释放特征，以便如本文所述易于拆卸。M2模块替换了M1中的“报废”组件，并可能包括一个或多个新组件，这些组件的功能可能会被传统外壳使用，也可能不会被传统外壳使用。M2R模块被设计为“改造模块”，以便用新功能改造传统装置。M2R包括适合于非前装装置的特征。例如，M2R可以在插架内包括盒识别仪(例如条形码扫描仪)，而传统的M1模块依赖于外部外围设备(例如手持式条形码扫描仪)的使用，从而改进了现有传统装置的功能。M2S是一种“维持模块”，它只替换需要保持与原始M1模块功能相同的某些组件(例如主板)，这允许在不添加新功能的情况下维持使用传统装置。M2S模块配备了与M1相同的支架和连接器，以允许现场更换旧的M1模块。该选项对于那些只希望扩展其现有常规设备的使用并以相同方式操作的用户是有利的。因此，M2S被设计为用在所有M2模块中使用的新主板替换M1模块，但仍然利用与M1模块相同的连接和可用组件的插入式替换。M2模块中的任何一个都可以配备支座(例如，沿着顶部和/或底部的简单支架)，以便与较早代装置外壳兼容。

如所述的，新的M2模块被设计为具有与较早的M1模块相同、基本上相同或在功能上基本上相同的某些组件和/或模块，而某些其他组件不同，并且可以配置为提供与M1模块相同或相似的功能或全新的功能。应当理解，这些更新的组件中的一些组件可能不被M1的传统装置利用，而其他组件实际上可以允许对传统M1装置的功能进行更新。

在图22B至图22I中示出了在替换其它组件的同时保持某些组件的设计的实例。如图22B所示，注射器驱动装置2210、仪器组装体模块(即I-Core模块)2212、阀驱动装置2214和超声波头2216可以在所有模块间保持相同，尽管可以理解的是，模块也可以被设计为替换这些组件中的一个或多个。如图22C所示，主板的某些方面保持相同以提供兼容性，例如，连接器2218和边缘连接器2220的位置和类型。如图22D所示，M2模块可以包括某些不同的组件，以保持现有功能或提供与新功能的前向兼容性，这些组件包括处理器2222、集成条形码扫描仪2224和门传感器2226。如图22E所示，M2模块可以包括仪器组装体(I-Core模块)22230，其利用另外的功能(例如梯度加热)得到增强，但仍然与M1模块的现有仪器组装体模块2228的连接兼容。如图22F所示，新的仪器组装体模块22230可以包括新的过渡板22231，其直接向后拉动以允许易于安装和更换模块，从而提供向前兼容性。如图22G所示，与M1模块的统一框架壳体22240相比，M2模块的壳体22241也可以被修改。M2模块可以包括用于易于更换仪器组装体模块的快速释放2242支座、预悬挂门支座2243和扫描仪窗口2244，以促进与一体式盒识别仪(例如条形码扫描仪)的兼容性。如图22H所示，可以设计更新的门设计2250，以便与所有M2模块和M1模块兼容。门可以包括用于与M1模块一起安装的第一支座组件和用于与M2模块一起安装的第二支座。在一些实施方案中，当与M1模块一起安装时，第二支座组件可能没有功能，而当与M2模块一起安装时，第一支座组件可能没有功能。与原始M1模块的传统门设计相比，这种门设计(参见图20)提供了改进的稳定性和功能。如图22I所示，M2模块可以配备有支座，以促进安装在M1模块外壳内或本文所述的新外壳内。例如，M2R和M2S模块可以配备有与M1模块相同的顶部支架2260，而M2N模块可以配备有促进从本文所述的外壳中随时插入和移除的不同的支架2280，以促进与传统装置相比更容易地移除和更换。M2模块还可以包括不同的气流路径，如进气口2270，以促进本文所述的改进的定向空气冷却方法。

图23至图34显示了根据一些实施方案的配置为通过直接连接或通过便携式电池组供电的各种样品处理装置。通常，在常规实验室设置中，装置保持在一个位置，并通过插入电源插座132中的硬接线连接供电，如图23所示。该装置通过电源按钮131接通/断开电源。在装置100于外部电力，例如110V AC上运行的实施方案中，仪器优选包括一个或多个电力连接。在一些实施方案中，通过第一连接接收电力，并通过第二连接输出电力。装置100可以包括用于向仪器和每个模块供电的电源。电源可以包括AC/DC转换器，以用于从外部来源接收电力并将其转换为直流电，例如用于接收110V AC并将其转化为12V DC。

可选地，电源可包括电池。在一些实施方案中，装置由专用便携式电池组供电，这提高了在偏远地区(例如撒哈拉以南地区)或临时援助站使用的便携性。对于这样的实施方案，装置可以配备有便携式插入式电池组400，其可以插入到插座140中，如图24所示。值得注意的是，便携式电源组是任选的，并且该装置可以根据需要在硬接线电源连接和电源组之间容易地切换。

如图25所示，便携式电池组400包括壳体401，其封装多个可充电的电池单元402，并具有与外壳壳体后面中的插座140接合的插入式部分410。在该实施方案中，电力电池组包括70x 21700个可充电的电池单元，其提供1295瓦时，且重量为10磅。这种设计允许电池组提供超过9小时的运行时间。值得注意的是，这种设计将每个单个模块的电源定位在外壳外部，从而减少了冷却外壳内部中的热负荷。

另一方面，装置的CPU单元是模块化的，使得它可以根据需要容易地移除和更换。如图26所示，CPU单元150可以从后侧移除，而无需拆卸整个装置或移除其中的模块。在一些实施方案中，CPU单元150与先前描述的命令输入模块中使用的那些相同。

又一方面，除了中央显示器之外，装置100还可以包括用于外部显示器600的显示输出装置116，如图27所示。这允许现场的多个人能够容易地观看显示器。输出可以是硬接线的，如所示，也可以是无线的。在一些实施方案中，显示输出装置显示与中央显示器110相同的数据，而在其他实施方案中，显示器可以配置为显示其他信息，如一个或多个模块的状态信息。例如，显示输出装置可以显示所有模块的状态指示器，同时用户装载一个模块并在中央显示器110上查看仅与该模块有关的信息。

测定状态的远程监测

又一方面，系统可以包括允许用户远程监测测定的状态和/或结果的特征。考虑到通常需要半小时或更长时间的用各自的样品处理模块进行测定的性质，这种特征是特别有利的。许多传统的诊断系统利用通过实验室工作台顶部或地板上的非便携式仪器进行处理的一次性的、供消耗的测试盒。系统用户需要将盒装入仪器中，并通过仪器的仪器安装的触摸屏上显示的图形用户界面查看状态、警报和结果。由于测试通常需要半小时或更长时间来运行并显示结果，用户可能会离开处理器去处理其他事务，在他们估计测试将要完成时返回。一些用户设置了一个或多个警报，这可能会变得麻烦，尤其是当用户同时运行多个不同的测定时。这种远程监测特征允许用户从系统处理器中脱离，并接收关于正在运行的测试的连续实时信息，而不须要估计完成时间或使用多个警报。该仪器将实时测试状态和结果发送到服务器，服务器在用户可以远程访问的网站上提供信息。在一些实施方案中，仪器响应于正在执行的测定的状态的任何变化(例如，完成、错误、停止、结果等)来更新正在显示的信息。注意到，测试结果不会无限期地存储在用于远程监测的服务器上。在一些实施方案中，在设定的时间段(例如，小时、天、周)和/或用户确认之后，状态和结果信息不再可用或存储在与远程监测网站相关联的服务器上。确切的时间段可以由系统管理员设置。这进一步增强了测试结果的安全性。完整的测试结果可以更长时间或永久地存储在其他系统/服务器中，以供医生或患者的电子医疗记录访问。另外，在一些实施方案中，测试装置仅将测试结果存储预设的时间段(例如，小时、天)，通常为两天，这进一步降低了测试结果信息被不适当地访问或传播的可能性。

在一些实施方案中，该特征是通过使用由系统利用状态信息更新的URL来实现的，使得用户可以从任何互联网就绪设备查看URL。在一些实施方案中，这需要用户扫描由系统生成并通过用户的移动设备(例如智能手机、平板电脑)显示在用户界面上的唯一QR码。QR码将用户的设备引导到URL，以便用户可以从远程位置继续监测测定的状态。在其他实施方案中，系统向用户发送到URL的链接的文本或电子邮件，使得用户可以从任何互联网就绪的设备(例如，桌面设备、平板电脑、智能手机)监测测定的状态。

在一些实施方案中，仪器上运行的测试屏幕和测试结果屏幕具有QR码。QR码包含到服务器的链接(URL)。为了提供基础安全性级别，链接包含由用于在服务器上查找测试信息的仪器ID和测试ID生成的哈希(hash)。它至少有256比特，且长度优选是更多比特。例如，如果链接使用A-Z、a-z、0-9x 16个字符，则结果为992比特，从而产生4.18x 10⁹⁸种可能的组合。由于通过搜索链接找到任何测试的机会都是不可行的，更不用说特定的测试，因此这种方法为显示的信息提供了足够的安全性级别，尽管经由互联网访问。在一些实施方案中，服务器可以通过将来自太多搜索源的搜索次数限制为每秒一次或每分钟一次来进一步增加该时间。在一些实施方案中，链接还可以是在定制测试查看器app中打开测试信息的appURL。以这种方式，系统可以允许显示高级数据，该高级数据可以包括更敏感的信息，如患者ID或姓名、测试结果和测试的技术细节。可以理解的是，为了提供具有更敏感患者信息的更高级的数据集，可以利用各种其他方法来认证用户。

一方面，上述特征可用于通过多个模块同时执行的多个测定中的每一个。用户可以选择所需的通知选项和/或扫描与每个测定相关联的唯一QR码，以便在他们的设备(例如移动设备)上显示状态和/或测试结果。通过为正在进行的每个测定提供唯一的链接/网站，用户可以在其互联网就绪的设备(例如智能手机、平板电脑)的其本地网站浏览器中的唯一选项卡上打开每个测定，使得可以通过其浏览器中的多个选项卡监测多个测试。在一些实施方案中，用户可以将SMS中的链接转发给其他用户，或者可以在他们的设备上显示QR码以供其他用户扫描，从而允许多人远程监测。

图28显示了的流程图700示出了根据一些实施方案的系统构造，仪器、服务器和用户设备(例如具有互联网的设备)通过该系统构造进行通信以促进远程测定监测。仪器700生成任务记录711，并将其作为HTTPS输出712发送到服务器720。在一些实施方案中，仪器在测定测试开始时、发生任何变化(例如错误、停止)时和/或测定测试完成时发送输出。仪器700还生成链接，在该链接处，一个或多个互联网就绪的设备可以访问任务记录。在一些实施方案中，仪器将该链接作为SMS 713发送。该SMS消息可以基于预设或根据用户的选择自动发送。在一些实施方案中，仪器生成QR码714，其显示在仪器显示器上，并且可以通过用户的设备，通常是移动设备(例如智能手机、平板电脑)进行检测，该QR码将用户的设备引导到网站链接。在该实施方案中，用户的设备发送用于测定测试的状态更新的HTTP GET请求713，并且作为响应，服务器发送任务记录711的HTTPS GET结果732。在该实施方案中，任务记录711可以包括不同级别的信息，如基础数据集或高级数据集。服务器可以向请求状态更新的任何用户发送基础数据集，并且可以向提供经认证的身份认证的用户发送具有关于测定的另外的敏感数据的高级数据集。通常，基础数据集仅包括关于测试测定的基础信息(例如任务ID、时间参数、用户ID、仪器或模块ID、盒信息等)，而高级数据集可以包括更敏感的患者特异性信息(例如患者ID或姓名、测试ID或类型、样品结果)。通过这种通信方案，用户可以通过他们的设备继续远程监测测定的状态，并根据需要或在任务记录指示测试完成后返回仪器。另外，用户可以指示其他人员根据任务记录响应(例如，错误消息、终止、测试完成)采取行动，或者可以基于任务记录的高级数据集将测试结果通知其他人。在一些实施方案中，用户可以与其他用户，例如，其他团队成员或人员共享对测定的监测。对于该方面，用户可以简单地将链接(通过SMS或通过QR码接收)作为SMS或电子邮件消息733发送到另一具有互联网功能的设备740，该设备740可以是与另一用户相关联的另一设备。类似于描述的先前的通信，另一用户然后可以跟随链接，该链接向服务器720发送HTTPS GET请求713，并且作为响应，接收具有与用户的授权(例如，基础或高级)相对应的数据集的任务记录的HTTPS GET结果742。

图29显示了示意图800，仪器通过其生成安全访问链接，用户可以通过该链接访问任务记录信息以进行远程监测。虽然示出了某些序列，但是应当理解，这些可以以任何顺序执行或者可以包括另外的步骤。

第一方面，系统为作为未经授权访问的障碍的任务信息建立基础安全性810方案。在该实施方案中，系统生成任何合适数量的随机字符(例如，16个字符、24个字符等)，以用于可在线访问的http链接地址。例如，据估计，通过以每秒一百万次的尝试生成16个随机字符用于链接，将需要15万亿年的时间来搜索16个字符的所有可能组合。如果需要更多的安全性，可以使用更大的随机数集，或者可以利用替代的安全方式。此外，即使一方以某种方式访问http链接，也只能访问基础数据集821，该基础数据集仍然不能识别患者或测试结果，从而维护患者健康信息的隐私。接下来，定义远程访问的任务信息(或其子集)的任务记录820。在该实施方案中，任务记录信息包括基础数据集821，其包括基础任务信息(例如ID、状态、ETA、时间属性)、用户信息(例如用户ID、类型、分类)、仪器信息(例如，ID、模块、仪器或模块的软件或固件版本)和盒信息(例如测定、版本、批号过期、序列号)。在一些实施方案中，任务记录820还可以包括高级数据集822，其包括另外的数据，数据可以包括患者信息(例如ID、姓名、位置)、测试信息(例如，ID、类型)和结果信息(例如概要、细节、原始数据、错误数据)。应当理解，基础数据集和高级数据集中的每一个都可以省略该数据的一个或多个字段，或者包括一个或多个不同的其他数据字段。在一些实施方案中，高级数据集需要访问链接的用户进行额外授权(例如，密码保护、更高的安全性协议等)。任何合适的授权方案或专用应用程序都可以用于此特征。管理员配置确定哪些数据字段是在未经授权的情况下发送的。接下来，任务记录经由HTTPS POST在可在线访问的访问链接830(例如，https://example.com/save？field＝value&field＝value...)处被安全地发送到服务器，该链接也通过SMS或电子邮件发送到用户或与QR码相关联。https可以安全地传输路径和参数，并返回任务记录结果(参见链接831)，或者参数也可以作为路径的一部分发送(参见链接832)。

图30显示了显示在仪器显示器上的屏幕，用户通过该显示器设置他们的移动电话号码。注意，该设置与特定用户相关联，使得当用户登录(例如，通过扫描用户的标识)并进行一个或多个模块中的测定时，在选择通知选项后，仪器将通过SMS向存储在该设置中的用户号码发送用于远程监测的访问链接。

图31A至图31B和图32A至图32B示出了当使用该远程监测特征时，可以在用户的移动设备上显示的示例性屏幕。可以理解，远程监测可能涉及各种不同的操作或事件，包括但不限于：状态、经过的时间、错误和测定结果。此外，一些用户可能只对基础数据集感兴趣，而其他用户可能对用户认证后访问高级数据集感兴趣。在一些实施方案中，用户可以选择远程监测这些不同操作或事件中的每一个或任何一个的选项。例如，对于基础数据集，一些用户可能希望持续更新所经过时间的显示，如图31A所示，而其他用户可能只希望在测试完成时被通知，如图31B所示。对于高级数据集显示，当授权时，除了运行经过时间之外，运行经过时间显示器还可以显示关于患者和样品的另外的详细信息，如图32A所示，并且测试结果显示器可以显示实际测试结果，以及任选的技术数据(例如荧光检测图)，如图32B所示。当用户正在监测同时运行的数个测定时，用户可以从系统接收多个访问链接，这些链接可以在不同的选项卡中打开，如图33所示，使得用户可以滚动浏览所有待决的测定并相应地监测每个测定。

图34至图36显示了如本文所述的远程测定监测方案的一系列操作的流程图。应当理解，这些流程图是本文所述的远程监测概念的示例，并且可以包括变化和替代选项或另外的步骤，并且仍然保持与本文所述的发明概念一致。

图34涉及测定测试的运行的远程监测。在用户登录仪器并启动模块中的测定后，仪器的图形用户界面显示器901指示测试正在运行，并显示任务信息以及供用户选择的各种选项，包括：(选项a)当测试完成时通知；(选项b)发送SMS和(选项c)停止测试。该显示器进一步显示了QR码904。如果用户选择“选项a”，当测试完成时，仪器向用户的互联网就绪设备(例如，移动设备)906输出通信(例如，SMS)，该通信包括访问链接，当选择时907，该访问链接将用户的设备引导到显示测定状态(例如，测试完成/完成时间)的在线网站。如果用户选择选项b，则仪器立即向用户的互联网就绪设备(例如移动设备)输出通信(例如SMS)906，该通信包括访问链接，当选择时907，该访问链接将用户引导到在线网站，该在线网站显示测定测试的当前状态的实时显示(例如待决、经过时间、完成时间)。如果用户更喜欢利用QR码进行远程监控，则用户持有他们的移动设备，以便扫描或捕获QR码904，然后用户用他们的设备扫描QR码905，然后其显示访问链接，当选择该访问链接时，其将用户引导到显示测定测试908的实时状态(例如，待决、经过时间、完成时间)的网站。在这些方法中的任何一种中，系统可以配置为允许通过任何合适的方式(例如，密码保护、专用app、用户认证、设备认证)进行另外的授权，以返回具有与测定有关的另外标识909的高级数据集。

图35涉及对测定测试结果的运行的远程监测。在用户登录仪器并在模块中开始测定之后，图形用户界面显示器910显示各种测试结果选项供用户选择，这些测试结果选项可以在执行测试之前、期间或之后显示和选择。这些选项可以包括：删除、导出和发送SMS。如果用户希望远程监测其余结果，用户可以选择“发送SMS”901，该选项会立即向用户的互联网就绪设备912发送显示访问链接的通信(例如SMS)，当用户913选择/点击时，该访问链接将用户的设备引导到显示关于测试结果915的基础数据集的可在线访问网站915。可选地，如果用户希望利用显示在仪器上的QR码，则用户可以用他们的移动设备914捕获QR码，该QR码返回访问链接，当用户选择/点击时，该访问链接将设备引导到显示测试结果915的基础数据集的可在线访问的网站。在任一种方法中，在进一步认证后，系统可以返回具有测定测试结果另外的信息916的高级数据集，包括患者信息、测试信息和/或关于结果的技术细节。

尽管上述描述包含许多具体细节，但这些不应被解释为对本发明范围的限制，而应仅被解释为当前优选实施方案中的一些的说明。当考虑本公开内容时，本发明的许多可能的变化和修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的。

Claims (79)

1.生物样品处理装置，其包括：

外壳，其包括具有前面开口的壳体；

多个样品处理模块，其保持在所述外壳内，每个样品处理模块配置为保持可拆卸的样品盒，并对相应的可拆卸的样品盒内的样品进行样品处理，

其中每个模块是可独立操作的；并且

其中每个模块易于从所述外壳拆卸，并且是可更换的，而无需拆卸所述模块或外壳。

2.如权利要求1所述的样品处理装置，其中所述模块中的每个都至少包括：阀驱动装置、注射器驱动装置、超声波头和仪器组装体。

3.如权利要求2所述的样品处理装置，其中所述仪器组装体包括热循环模块和光激发/检测模块，其中所述仪器组装体作为模块是可拆卸的。

4.如任一前述权利要求所述的样品处理装置，其中所述模块中的每个都包括其上的当保持在所述外壳内时与所述外壳内相应的多个连接器偶联的多个连接器。

5.如任一前述权利要求所述的样品处理装置，其中所述多个样品处理模块至少包括2个模块。

6.如权利要求5所述的样品处理装置，其中所述多个样品处理模块包括2-100个模块。

7.如权利要求5所述的样品处理装置，其中所述多个样品处理包括2-16个模块。

8.如任一前述权利要求所述的样品处理装置，还包括：

一个或多个可拆卸的面板，其部分地覆盖所述外壳壳体的前面开口。

9.如任一前述权利要求所述的样品处理装置，还包括：

中央显示器，其显示关于所述模块中的一个或多个的状态信息。

10.如权利要求9所述的样品处理装置，其中所述中央显示器是触摸显示器，且配置为在经由所述触摸显示器或自动地接收用户选择后，选择性地显示关于其中的一个或多个模块中的任一个的状态信息。

11.如权利要求9或10所述的样品处理装置，其中所述中央显示器可倾斜至一个或多个位置，以促进使用期间改善的用户交互。

12.如权利要求9-11中任一项所述的样品处理装置，其还包括：

显示输出装置，其还向外部显示器输出除所述中央显示器显示的信号外的显示信号。

13.如任一前述权利要求所述的样品处理装置，其中每个模块的外壳和相关的多个连接器配置为与多个不同类型的模块兼容。

14.如权利要求13所述的样品处理装置，其中所述多个不同的模块包括具有一个或多个不连续组件的较早代模块和具有一个或多个更新组件的下一代模块。

15.如权利要求14所述的样品处理装置，其中所述较早代模块和下一代模块关于以下中的任一种或全部是功能上相同的：阀驱动装置、注射器驱动装置、超声波头和仪器组装体或以上的任意组合。

16.如权利要求14所述的样品处理装置，其中所述较早代模块和下一代模块关于以下中的任一种或全部在功能上不同：CPU连接性、通信模块、模块检修、冷却系统、样品盒识别仪、门机构、热循环单元或以上的任意组合。

17.如任一前述权利要求所述的样品处理装置，其中所述模块中的每个都通过一个或多个快速释放机构保持在所述外壳内。

18.如权利要求17所述的样品处理装置，其中所述多个模块中的每个都配置为使多个连接器沿其后侧布置，并且一个或多个回收特征在其前侧上，以促进各自模块的移除和/或插入。

19.如权利要求18所述的样品处理装置，其中所述回收特征包括一个或多个切口或开口，以用于接收工具或手指以从所述外壳内移除所述模块。

20.如权利要求17-19中任一项所述的样品处理装置，其中所述多个模块中的每个都配置为从其前侧可滑动地接纳于所述外壳内。

21.如权利要求20所述的样品处理装置，其中所述模块中的每个都包括配置为与所述外壳中相应的上轨道和下轨道接合的上支架和下支架。

22.如任一前述权利要求所述的样品处理装置，其中所述多个模块中的每个都配置为手动移除和/或更换，而无需任何工具。

23.如任一前述权利要求所述的样品处理装置，其中所述多个模块中的每个都配置为具有指孔以手动移除所述模块，而无需任何工具。

24.如任一前述权利要求所述的样品处理装置，其中所述多个模块中的每个都配置为利用单一工具进行手动移除和/或更换。

25.如权利要求24所述的样品处理装置，其中所述单一工具包括手柄和一个或多个凸舌，以用于制动快速释放机构并使所述模块接合，以允许通过在所述手柄上拉动来移除所述模块。

26.如任一前述权利要求所述的样品处理装置，其中每个模块包括进气口和出气口，以引导气流通过所述模块进行冷却。

27.如权利要求26所述的样品处理装置，其中所述进气口和出气口布置于所述模块的后侧上，并且配置为与所述外壳的相应进气口和出气口对齐。

28.如权利要求27所述的样品处理装置，其中所述外壳的进气口和出气口中的一者或两者包括一个或多个开口。

29.如权利要求27或28所述的样品处理装置，其中所述外壳还包括覆盖所述外壳的进气口的一个或多个过滤器。

30.如任一前述权利要求所述的样品处理装置，其中所述整个外壳通过第二壳体、薄膜或盖子与其中的气流形成密封。

31.如权利要求30所述的样品处理装置，其中所述装置配置为使得所述模块中的每个的电源布置在所述各自模块的壳体的外部。

32.如权利要求31所述的样品处理装置，其中所述外壳被配置以便与所述外壳的内部热耦合，以通过充当散热器来进行冷却。

33.如权利要求32所述的样品处理装置，其中所述电源与所述外壳绝热。

34.如任一前述权利要求所述的样品处理装置，还包括：

单一可拆卸的电池组，以用于与所述电源插座电耦合，来为所述多个模块供电。

35.如权利要求34所述的样品处理装置，其中所述电池组配置为在所述外壳上可释放地与后部连接器耦合，而大部分的所述电池组保持在所述外壳的外部。

36.如权利要求34或35所述的样品处理装置，其中所述电源组包括多个可充电的电池单元。

37.如任一前述权利要求所述的样品处理装置，其中所述装置包括：

中央显示器；和

显示输出装置，其配置为以通信方式与外部屏幕耦合。

38.如任一前述权利要求所述的样品处理装置，其中所述装置配置为单独或组合向所述外部屏幕输出所述模块中的每个的状态指示器或指令。

39.如任一前述权利要求所述的样品处理装置，其中所述外部屏幕是以下中的任一种：外部监测器或显示器、智能手机屏幕和平板电脑屏幕。

40.样品处理模块，其包括：

壳体；

内部插架，其配置为通过所述插架的前面开口接收可拆卸的样品盒，并通过与布置在所述插架内的一个或多个机械机构的交互对所述相应的可拆卸的样品盒内的样品进行样品处理；

门，其配置为将所述前面开口覆盖到所述插架，其中所述门在用于将所述样品盒装载到所述插架内的打开位置和用于在样品处理期间覆盖所述插架的前面开口的关闭位置之间是可移动的；

仪器组装体，其配置为促进样品处理和所述样品的分析测试；

其中所述模块配置为插入具有一个或多个类似模块的外壳内，并且与所述外壳可操作地连接，

其中所述模块配置为可独立于所述一个或多个类似的模块操作的；

其中所述模块配置为易于从所述外壳拆卸，并且是可更换的，而无需拆卸所述模块。

41.如权利要求40所述的样品处理模块，其中每个模块都配置有沿所述盒接收插架或在所述盒接收插架内的盒识别仪。

42.如权利要求41所述的样品处理模块，其中所述识别仪定位为在装载到所述插架中时扫描或检测所述盒。

43.如权利要求41或42所述的样品处理模块，其中所述识别仪是条形码扫描仪、照相机、NFID检测器或RFID检测器。

44.如权利要求40-43中任一项所述的样品处理模块，其中每个模块包括具有热循环单元的仪器组装体。

45.如权利要求44所述的样品处理模块，其中所述热循环单元包括多个加热器，其中所述加热器被单独控制。

46.如权利要求44或45所述的样品处理装置，其中所述热循环单元配置用于梯度加热/冷却。

47.如权利要求44-46中任一项所述的样品处理装置，其中所述热循环单元配置有通过利用一个或多个热电冷却器的主动冷却。

48.如权利要求40-47中任一项所述的样品处理模块，其中所述模块门包括：

刚性铰链销；和

弹簧爪，其将所述门卡入打开和备用位置；

其中所述门配置为与较早的和下一代装置兼容。

49.如权利要求40-48中任一项所述的样品处理模块，其中所述门包括配置用于附接至较早代模块的第一壳体的第一组件和配置用于安装附接件至下一代装置的第二壳体的第二组件。

50.如权利要求40-49中任一项所述的样品处理模块，其中所述模块配置为进行样品准备和样品测试。

51.如权利要求40-49中任一项所述的样品处理模块，所述模块配置用于进行以下中的任一项：

使核酸与固体支撑物上的阵列杂交；

以进行核酸扩增和检测；

以检测至少一种蛋白分析物；

评估至少一种核酸的染色体核酸拷贝数；

进行至少两种核酸分析物的多通道检测；

进行至少两种蛋白分析物的多通道检测；和

对核酸分子进行测序和检测。

52.用于与诊断和/或测定处理装置接合的控制单元模块，所述控制单元包括：

用户界面触摸屏显示器；

样品盒识别仪，其用于扫描或检测当保持于识别仪附近的样品盒；

计算机模块，其具有处理器和其上记录有软件指令的内存，所述指令配置为：

启动保持在装置的外壳内的多个样品处理模块中的任一个的样品处理方案，其中每个样品处理模块配置为接收所述样品盒并进行样品处理。

53.如权利要求52所述的控制单元模块，其中所述模块配置为以通信方式与多个分离的装置耦合，其中每个具有多个可独立控制的样品处理模块。

54.促进用户远程监测的生物样品处理装置，所述装置包括：

一个或多个样品处理模块，其配置为对其中接纳的样品进行测定；

通信单元，其配置为经由互联网，通过网站服务器与所述用户的一个或多个互联网就绪的设备通信；

用户显示器，其显示所述模块正在执行的测定的多个参数；以及

处理器，其与所述显示器可操作地耦合且其上记录有可编程的指令，所述可编程的指令配置为：

生成包括具有正在执行的测定的一个或多个参数的基础数据集的任务记录；

生成或访问可访问互联网的链接，并将所述链接与所述任务记录关联；以及

向所述服务器输出所述链接和所述任务记录。

55.如权利要求54所述的生物样品处理装置，其中与链接关联的服务器上的网站配置为当被所述用户设备的本地网站浏览器应用程序访问时，显示所述基础数据集。

56.如权利要求54或55所述的生物样品处理装置，其中所述显示器为触摸显示器，并且配置为当经由所述触摸显示器或自动地接收到用户选择时，选择性地显示关于其中的一个或多个模块中的每个的状态信息。

57.如权利要求56所述的生物样品处理装置，其中所述显示器配置为显示由用户经由所述触摸显示器可选择的一个或多个进行远程监测的选项。

58.如权利要求57所述的生物样品处理装置，其中所述一个或多个可选择的选项包括以下中的任一项：

所述测定完成时的完成通知；

所述测定状态的状态通知；以及

所述测定结果的结果通知。

59.如权利要求58所述的生物样品处理装置，其中所述装置配置为使得：

在选择所述完成通知后，响应于所述测定的完成，向所述用户设备输出所述链接的通信。

60.如权利要求58或59所述的生物样品处理装置，其中所述处理器配置为使得：

响应于所述状态通知的选择，向所述用户设备输出所述链接的通信，使得所述用户能够在执行所述测定期间监测所述测定状态。

61.如权利要求58-60中任一项所述的生物样品处理装置，其中所述处理器配置为使得：

响应于所述结果通知的选择，响应于结果的确定，向所述用户设备输出所述链接的通信，使得所述用户能够查看有关所述结果的结果信息。

62.如权利要求54-61中任一项所述的生物样品处理装置，其中所述处理器配置为：

生成QR码，并将所述QR码与正在执行的测定关联，其中所述QR码配置为在扫描时将用户引导至所述链接；并且

在所述显示器上显示所述QR码，以供所述用户扫描。

63.如权利要求54-62中任一项所述的生物样品处理装置，其中所述处理器配置为：

向所述服务器和关联的为访问高级数据集而进行认证的用户输出高级数据集。

64.如权利要求54-63中任一项所述的生物样品处理装置，其中所述处理器配置为通过利用一组具有基础安全性的随机字符生成所述链接。

65.如权利要求64所述的生物样品处理装置，其中所述随机数字组包括至少16个字符。

66.如权利要求54-65中任一项所述的生物样品处理装置，其中所述装置包括布置在外壳内的多个模块，并且其中所述处理器配置为生成与处理其中接纳的给定样品的所述多个模块中的每个的任务记录关联的链接。

67.经由互联网，通过网站服务器促进生物样品处理装置中执行的测定的远程监测的方法，所述方法包括：

接收生物取样装置的样品处理模块内的样品，并进行具有多个参数的测定；

生成包括具有正在执行的所述测定的一个或多个参数的基础数据集的任务记录；

生成可访问互联网的至所述服务器上的网站的链接，并将所述链接与所述任务记录关联；以及

向所述服务器输出所述链接和所述任务记录，以用于用户访问进行所述测定的远程监测。

68.如权利要求67所述的方法，其中所述服务器上的网站配置为当被所述用户的互联网就绪的设备的本地网站浏览器应用程序访问时，显示所述基础数据集。

69.如权利要求67或68所述的方法，还包括：

响应于正在执行的测定状态的任何变化，向所述服务器输出所述任务记录的更新。

70.如权利要求67-69中任一项所述的方法，还包括：

在所述装置的用户界面显示器上显示正在执行的测定的所述多个参数。

71.如权利要求70所述的方法，还包括：

在所述用户界面显示器上显示一个或多个可由所述用户选择的选项，其中所述一个或多个选项包括以下中的任一项：

当所述测试完成时通知所述用户的完成通知；

更新所述用户关于所述测定状态的状态通知；以及

更新所述用户关于测定结果的结果通知。

72.如权利要求71所述的方法，还包括：

在选择所述完成通知后，响应于所述测定侧完成，向所述用户设备输出所述链接的通信。

73.如权利要求71或72所述的方法，其中所述处理器配置为使得：

响应于所述状态通知的选择，向所述用户设备输出所述链接的通信，使得所述用户在执行所述测定期间可以监测所述测定状态。

74.如权利要求71-73中任一项所述的方法，还包括：

在选择所述结果通知后，响应于确定所述测定的结果，向所述用户设备输出所述链接的通信。

75.如权利要求67-74中任一项所述的方法，还包括：

利用所述装置生成QR码，并将所述QR码与正在执行的测定关联，其中所述QR码配置为在扫描时将用户引导至所述链接；以及

在所述显示器上显示所述QR码，以供所述用户扫描。

76.如权利要求67-75中任一项所述的方法，其中所述处理器配置为通过利用一组具有基础安全性的随机字符生成所述链接。

77.如权利要求76所述的方法，其中所述随机数字组包括至少16个字符。

78.如权利要求67-77中任一项所述的方法，其中所述装置包括布置在外壳内的多个模块，所述方法还包括：

生成任务记录和关联的处理其中接纳的给定样品的所述多个模块中的每个的链接。

79.如权利要求67-78中任一项所述的方法，所述方法还包括：

生成唯一QR码和关联的所述多个模块正在执行的每个测定的链接。