CN116963837A - 化学处理系统、仪器和样品盒 - Google Patents
化学处理系统、仪器和样品盒 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116963837A CN116963837A CN202180093441.9A CN202180093441A CN116963837A CN 116963837 A CN116963837 A CN 116963837A CN 202180093441 A CN202180093441 A CN 202180093441A CN 116963837 A CN116963837 A CN 116963837A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- channel
- sample
- container
- fluid
- pneumatic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 383
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 332
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 271
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 52
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 claims description 224
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 205
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 166
- 238000010517 secondary reaction Methods 0.000 claims description 133
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 131
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 105
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 100
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 93
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims description 89
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 81
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 47
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 claims description 44
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 claims description 44
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 claims description 40
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 21
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims description 14
- -1 ethylene glycol nucleic acids Chemical class 0.000 claims description 14
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 12
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 11
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims description 10
- 238000012864 cross contamination Methods 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 7
- 238000011534 incubation Methods 0.000 claims description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 6
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 claims description 5
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000011002 quantification Methods 0.000 claims description 3
- 108060003951 Immunoglobulin Proteins 0.000 claims description 2
- 108091093037 Peptide nucleic acid Proteins 0.000 claims description 2
- 108020004566 Transfer RNA Proteins 0.000 claims description 2
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 claims description 2
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 claims description 2
- 102000018358 immunoglobulin Human genes 0.000 claims description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 2
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 claims description 2
- 108091070501 miRNA Proteins 0.000 claims description 2
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 claims description 2
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims 20
- 229940072221 immunoglobulins Drugs 0.000 claims 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 448
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 82
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 74
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 41
- 239000003570 air Substances 0.000 description 20
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 18
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 15
- 239000012149 elution buffer Substances 0.000 description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 11
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 8
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 8
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 8
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 7
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 7
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 7
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 7
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N Guanidine Chemical compound NC(N)=N ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 6
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 5
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 5
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 5
- 108010067770 Endopeptidase K Proteins 0.000 description 4
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 4
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 4
- 238000004989 laser desorption mass spectroscopy Methods 0.000 description 4
- 239000000256 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Substances 0.000 description 4
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N N-methyl-guanidine Natural products CNC(N)=N CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007984 Tris EDTA buffer Substances 0.000 description 3
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N dimethylaminoamidine Natural products CN(C)C(N)=N SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 2
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 2
- 239000012148 binding buffer Substances 0.000 description 2
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002449 FKM Polymers 0.000 description 1
- 229920002594 Polyethylene Glycol 8000 Polymers 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000011166 aliquoting Methods 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011143 downstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000013610 patient sample Substances 0.000 description 1
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 1
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 1
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/56—Labware specially adapted for transferring fluids
- B01L3/561—Tubes; Conduits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
- B01L2200/026—Fluid interfacing between devices or objects, e.g. connectors, inlet details
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/02—Identification, exchange or storage of information
- B01L2300/021—Identification, e.g. bar codes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
- B01L2300/0681—Filter
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/12—Specific details about materials
- B01L2300/123—Flexible; Elastomeric
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L9/00—Supporting devices; Holding devices
- B01L9/50—Clamping means, tongs
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
- G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于化学处理仪器的样品盒。所述样品盒包括：初级反应容器，所述初级反应容器被配置成容纳用于处理的流体样品并且被配置成收纳用于闭合所述初级反应容器的开放顶部的盖；以及试剂容器，所述试剂容器被配置成经由所述试剂容器的开放顶部收纳一种或多种流体试剂。所述试剂容器经由初级试剂通道连接到所述初级反应容器，其中初级试剂阀安置在所述初级试剂通道中以控制通过所述初级试剂通道的流体流动。所述样品盒进一步包括初级气动端口，所述初级气动端口与所述初级反应容器流体连通，并且被配置成当所述盖闭合时连接到气动模块以选择性地调节所述初级反应容器内的压力，以将所述试剂容器的流体内含物抽吸到所述初级反应容器中。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求以下优先权申请的优先权，所述优先权申请的全部内容通过引用并入本文：于2020年12月24日提交的美国临时专利申请63/130,450；于2021年9月7日提交的美国临时专利申请63/241,167；于2021年12月21日提交的美国临时专利申请63/292,314；以及于2021年12月21日提交的美国设计专利申请第29/820,394号。
技术领域
实施例通常涉及用于对样品进行操作，如核酸提取操作等的系统、仪器、方法和计算机可读介质，以及与化学处理仪器一起使用的样品盒。
背景技术
用于进行核酸提取操作等的现有技术的自动化机器和仪器往往能够收纳和处理小体积的样品输入，通常小于1ml并且通常为约200ul。然而，有时期望从更大的输入样品中提取核酸，以便输出足够的遗传物质来执行下游处理。
此外，在使用孔板和大型自动化液体处理机器人的标准高通量实验室中，大体积样品通常需要等分成更小的体积以进行自动化处理，这对于机器使用来说是低效的。典型的机器可以有许多通道，每个通道都能采集小样品，但等分将导致占用机器运行时间的患者减少。
已知的自动化机器的另外的常见问题是污染。在机器内打开容纳源自患者的材料的容器、使用移动移液器和/或在仪器内储存已经接触源自患者的材料(例如，移液管尖端)的材料的情况下，这种风险会增加。
已知的自动化机器的另外的问题是难以实现对端到端过程的充分控制以确保最高质量。
又另外的问题是从提取工作流程中获得要直接输入到下游测定中的充分浓缩和/或量化的核酸。如MRD等应用通常需要高浓度的DNA(约500ng/μL)，而使用可用的核酸提取仪器很少实现这一点。另外，大多数旨在自动化无细胞DNA(cfDNA)提取的现有系统没有选择特定大小的核酸。cfDNA通常为约150bp，并且下游测定受到cfDNA样品中存在的基因组DNA(gDNA)污染的负面影响。
期望解决或改善与现有技术相关联的用于对样品执行操作的系统、仪器、方法和计算机可读介质的一个或多个缺点或不足，或者至少提供有用的替代方案。
已包含在本说明书中的对文献、动作、材料、装置、制品等的任何论述不应由于其在所附权利要求中的每一个的优先权日期之前已存在而被视为承认这些内容中的任一个或全部形成现有技术基础的部分或者是与本公开相关的领域中的公知常识。
发明内容
一些实施例涉及一种用于化学处理仪器的样品盒，所述样品盒包括：初级反应容器，所述初级反应容器被配置成容纳用于处理的流体样品并且被配置成收纳用于闭合所述初级反应容器的开放顶部的盖；试剂容器，所述试剂容器被配置成经由所述试剂容器的开放顶部收纳一种或多种流体试剂，所述试剂容器经由初级试剂通道连接到所述初级反应容器，其中初级试剂阀安置在所述初级试剂通道中以控制通过所述初级试剂通道的流体流动；以及初级气动端口，所述初级气动端口与所述初级反应容器流体连通，并且被配置成连接到气动模块以当所述盖闭合时选择性地调节所述初级反应容器内的压力，以将所述试剂容器的流体内含物抽吸到所述初级反应容器中。
所述样品盒可以进一步包括初级气动通道，所述初级气动通道在所述初级气动端口与所述初级反应容器之间延伸，其中所述初级气动通道的进入到所述初级反应容器中的开口被定位成处于所述初级反应容器的侧壁上半部上。所述初级气动端口的进入到所述初级反应容器中的所述开口可以被定位成相较于所述初级反应容器的底部更靠近所述初级反应容器的顶部。在一些实施例中，所述初级试剂通道的进入到所述初级反应容器中的开口被定位成处于所述初级反应容器的侧壁上半部上。在一些实施例中，所述初级试剂通道的进入到所述初级反应容器中的所述开口被定位成相较于所述初级反应容器的底部更靠近所述初级反应容器的顶部。
在一些实施例中，所述样品盒可以进一步包括被配置成限制液体通过样品盒的集液器。例如，集液器可以安置在初级气动通道内或其一端处。集液器可以安置在样品盒的基座处或所述基座中。集液器可以包括透气膜。集液器可以包括疏水性聚合物材料，所述疏水性聚合物材料可以用作透气膜或半渗透膜。集液器可以被配置成在被阻断或溢出之前容纳最小体积的液体。例如，集液器的最小液体容量体积可以在1μL至1000μL、10μL至100μL、40μL至80μL或50μL至60μL的范围内。
在一些实施例中，所述样品盒进一步包括输出容器，所述输出容器被配置成经由最终输出通道收纳来自所述初级反应容器的最终输出流体。所述样品盒可以进一步包括输出容器气动端口，所述输出容器气动端口经由输出容器气动通道与所述输出容器连通，并且被配置成连接到气动模块以选择性地调节所述输出容器中的压力，以经由所述最终输出通道将所述最终输出流体从所述初级反应容器抽吸到所述输出容器中。所述样品盒可以进一步包括临时盖，所述临时盖被配置成在处理期间闭合所述输出容器，所述临时盖连接到所述最终输出通道和所述输出容器气动通道的进入到所述输出容器中的开口并限定所述开口。
在一些实施例中，所述样品盒可以没有提供输出容器，并且可以进一步包括最终输出通道，所述最终输出通道被配置成将最终输出流体从所述初级反应容器运送到可移除输出容器。所述盒可以进一步包括输出容器气动端口，所述输出容器气动端口被配置成经由输出容器气动通道与所述输出容器流体连通，并且被配置成连接到气动模块以选择性地调节所述输出容器中的压力，以经由所述最终输出通道将所述最终输出流体从所述初级反应容器抽吸到所述输出容器中。所述样品盒可以进一步包括临时盖，所述临时盖被配置成在处理期间闭合所述输出容器，所述临时盖被配置成将所述最终输出通道和所述输出容器气动通道流体连接到所述输出容器。
在一些实施例中，所述样品盒进一步包括：质量控制容器，所述质量控制容器被配置成收纳所述输出流体的等分试样以进行质量控制分析；质量控制通道，所述质量控制通道通过所述最终输出通道在所述质量控制容器与质量控制接合部之间延伸；以及质量控制气动端口，所述质量控制气动端口与所述质量控制容器流体连通，并且被配置成连接到气动模块以选择性地调节所述质量控制容器内的压力，以从所述最终输出通道抽吸最终输出流体的等分试样通过所述质量控制通道并进入到所述质量控制容器中。所述质量控制容器可以预装载有染料，所述染料将与所述最终输出流体的等分试样混合以进行质量控制分析。
所述样品盒可以进一步包括：缓冲溶液容器，所述缓冲溶液容器被配置成通过所述缓冲溶液容器的开放顶部收纳缓冲溶液以与所述最终输出流体混合，以进行质量控制分析；缓冲通道，所述缓冲通道在所述缓冲溶液通道与缓冲接合部之间延伸，其中所述最终输出通道位于所述质量控制接合部与所述初级反应容器之间；以及缓冲通道阀，所述缓冲通道阀安置在所述缓冲通道中以控制所述缓冲溶液通过所述缓冲通道的流动。
所述样品盒可以进一步包括：中间出口，所述中间出口来自位于所述质量控制接合部与所述输出容器之间的所述最终输出通道；密封室，所述中间出口通入所述密封室中；透气液体屏障膜，所述透气液体屏障膜覆盖所述出口；以及中间出口气动端口，所述中间出口气动端口与所述密封室流体连通，并且被配置成连接到气动模块以选择性地调节所述密封室内的压力，以将空气从所述最终输出通道抽吸通过所述透气膜。
在一些实施例中，所述样品盒进一步包括：密封废物容器，所述密封废物容器被配置成经由废物通道收纳来自所述初级反应容器的废液；以及废物气动端口，所述废物气动端口与所述废物容器流体连通，并且被配置成连接到气动模块以选择性地调节所述废物容器内的压力，以将流体从所述初级反应容器抽吸通过所述废物通道并进入到所述废物容器中。
在一些实施例中，所述样品盒进一步包括：次级反应容器，所述次级反应容器被配置成经由将所述初级反应容器流体连接到所述次级反应容器的初级输出通道收纳来自所述初级反应容器的初级输出流体，并且被配置成经由将所述试剂容器流体连接到所述次级反应容器的次级试剂通道收纳来自所述试剂容器的一种或多种流体试剂；初级出口阀，所述初级出口阀安置在所述初级出口通道中以控制通过所述初级出口通道的流动；以及次级试剂阀，所述次级试剂阀安置在所述次级试剂通道中以控制通过所述次级试剂通道的流动。所述次级反应容器可以是密封的，并且在一些实施例中，所述样品盒进一步包括次级气动端口，所述次级气动端口与所述次级反应容器流体连通，并且被配置成连接到气动模块以选择性地调节所述次级反应容器中的压力，以将流体从所述初级出口通道或所述次级试剂通道抽吸到所述次级反应容器中。所述样品盒可以进一步包括次级气动通道，所述次级气动通道在所述次级气动端口与所述次级反应容器之间延伸，其中所述次级气动通道的进入到所述次级反应容器中的开口被定位成处于所述次级反应容器的侧壁上半部上，相较于所述次级反应容器的底部更靠近所述次级反应容器的顶部。所述初级输出通道和所述次级试剂通道的一个或多个入口可以在所述次级反应容器的侧壁上半部上，相较于所述次级反应容器的底部更靠近所述次级反应容器的顶部通入所述次级反应容器中。
在一些实施例中，在所述质量控制接合部处，所述质量控制通道与所述最终输出通道的部分形成钝角，所述最终输出通道在所述质量控制接合部与所述缓冲接合部之间延伸。
在一些实施例中，在所述缓冲接合部处，所述缓冲通道与所述最终输出通道的部分形成钝角，所述最终输出通道在所述质量控制接合部与所述缓冲接合部之间延伸。
在一些实施例中，在所述缓冲接合部处，所述最终输出通道的预缓冲接合部部分与所述最终输出通道的部分形成钝角，所述最终输出通道在所述质量控制接合部与所述缓冲接合部之间延伸。
在一些实施例中，在所述质量控制接合部处，所述最终输出通道的QC后接合部部分与所述最终输出通道的部分形成钝角，所述最终输出通道在所述质量控制接合部与所述缓冲接合部之间延伸。
一些实施例涉及一种化学处理仪器，所述化学处理仪器被配置成收纳根据所描述的实施例中的任何实施例所述的样品盒，所述仪器包括：试剂分配器，所述试剂分配器被配置成经由所述试剂容器的所述开放顶部将一种或多种流体试剂分配到所述试剂容器中；以及气动模块，所述气动模块被配置成连接到所述初级反应容器的初级气动端口，并且当所述盖闭合时选择性地调节所述初级反应容器内的压力，以将流体从所述试剂容器通过所述初级试剂通道抽吸到所述初级反应容器中。
所述气动模块可以被进一步配置成连接到所述输出容器气动端口并且选择性地调节所述输出容器中的压力，以经由所述最终输出通道将所述最终输出流体从所述初级反应容器抽吸到所述输出容器中。所述气动模块可以被进一步配置成连接到所述质量控制气动端口并且选择性地调节所述质量控制容器内的压力，以从所述最终输出通道抽吸最终输出流体的等分试样通过所述质量控制通道并进入到所述质量控制容器中。试剂模块可以被配置成将缓冲溶液分配到所述缓冲溶液容器中。所述气动模块可以被进一步配置成连接到所述中间出口气动端口并且选择性地调节所述密封室内的压力，以将空气从所述最终输出通道抽吸通过所述透气膜。所述气动模块可以被进一步配置成连接到所述废物气动端口并且选择性地调节所述废物容器内的压力，以将流体从所述初级反应容器抽吸通过所述废物通道并进入到所述废物容器中。所述气动模块可以被进一步配置成连接到所述次级气动端口并选择性地调节所述次级反应容器中的压力，以将流体从所述初级出口通道或所述次级试剂通道抽吸到所述次级反应容器中。
所述气动模块可以被配置成检测压力和/或流速的变化，以便确定液体转移操作何时完成。例如，当压力被调节以将液体从一个腔室抽吸到另一个腔室时，一旦将所有的液体都抽吸通过转移通道，空气将跟随液体抽吸通过，这需要较小的压差，并且因此具有较高的流速。压力和/或流速的这种变化可以由气动模块检测到，并且在转移过程完成时用作停止压力致动的信号。
气动模块可以被配置成使用正压或负压在盒的各个容器之间移动液体。也就是说，在一个容器中施加正压(高于大气压)以推动液体通过转移通道进入到另一个容器中，或者向一个容器施加负压(低于大气压)，以将液体抽吸通过转移通道进入到另一容器中。
在一些实施例中，所述气动模块可以被配置成使用在不同时间选择性地施加到各个气动端口的单个压力水平来操作，以影响不同的操作。在一些实施例中，所述气动模块可以被配置成使用在不同时间选择性地施加到各个气动端口的仅两个压力水平来操作，以影响不同的操作。
在一些实施例中，所述仪器可以进一步包括光学模块，所述光学模块被配置成测量容纳在所述质量控制容器中的输出流体的等分试样的特性。
所述仪器可以被配置成收纳所述样品盒中的多个样品盒。所述气动模块可以被配置成连接到所述多个样品盒的所有气动端口，在所选时间选择性地将压力施加到所述气动端口中的所选气动端口。所述试剂模块被配置成在所选时间将试剂分配到所述多个样品盒中的每一个中。
在一些实施例中，所述仪器进一步包括机构和致动器，所述机构和致动器被配置成将所述试剂模块移动到所述仪器内的各个定位，每个定位对应于所述多个样品盒中的相应一个，以允许所述试剂模块将一种或多种试剂分配到每个相应样品盒中。
一些实施例涉及一种化学处理仪器，所述化学处理仪器被配置成收纳一个或多个样品盒，每个样品盒容纳用于处理的流体样品，每个样品盒限定以下：初级反应容器，所述初级反应容器被配置成容纳用于处理的流体样品并且被配置成收纳用于闭合所述初级反应容器的开放顶部的盖；试剂容器，所述试剂容器被配置成经由所述试剂容器的开放顶部收纳一种或多种流体试剂，所述试剂容器经由初级试剂通道连接到所述初级反应容器，其中试剂阀安置在所述试剂通道中以控制通过所述初级试剂通道的流体流动；以及气动端口，所述气动端口与所述初级反应容器流体连通；所述化学处理仪器包括：试剂分配器，所述试剂分配器被配置成经由所述试剂容器的所述开放顶部将一种或多种流体试剂分配到所述试剂容器中；以及
气动模块，所述气动模块被配置成连接到所述初级反应容器的气动端口，并且当所述盖闭合时选择性地调节所述初级反应容器内的压力，以将所述试剂容器的流体内含物抽吸到所述初级反应容器中。
一些实施例涉及一种化学处理系统，所述化学处理系统包括：根据所描述的实施例中的任何一个实施例所述的仪器；以及一个或多个根据所描述的实施例中的任何一个实施例所述的样品盒。
一些实施例涉及一种化学处理系统，所述化学处理系统包括：一个或多个样品盒，每个样品盒限定以下：初级反应容器，所述初级反应容器被配置成容纳用于处理的流体样品并且被配置成收纳用于闭合所述初级反应容器的开放顶部的盖；试剂容器，所述试剂容器被配置成经由所述试剂容器的开放顶部收纳一种或多种流体试剂，所述试剂容器经由初级试剂通道连接到所述初级反应容器，其中试剂阀安置在所述试剂通道中以控制通过所述初级试剂通道的流体流动；以及气动端口，所述气动端口与所述初级反应容器流体连通；并且化学处理仪器包括：试剂分配器，所述试剂分配器被配置成经由所述试剂容器的所述开放顶部将一种或多种流体试剂分配到所述试剂容器中；以及气动模块，所述气动模块被配置成连接到所述初级反应容器的气动端口，并且当所述盖闭合时选择性地调节所述初级反应容器内的压力，以将所述试剂容器的流体内含物抽吸到所述初级反应容器中。
一些实施例涉及一种根据所描述的实施例中的任何一个实施例所述的化学处理仪器系统的操作方法，所述化学处理仪器系统容纳一个或多个根据所描述的实施例中的任何一个实施例所述的样品盒，每个样品盒在所述初级反应容器中容纳流体样品，所述方法包括：将所述气动模块连接到所述样品盒或每个样品盒的所述初级气动端口；操作所述试剂模块以将一种或多种试剂分配到所述样品盒或每个样品盒的所述试剂容器中；操作所述气动模块以降低所述样品盒或每个样品盒的所述初级反应容器中的压力，以将对应试剂容器的流体内含物抽吸通过所述初级试剂通道或每个初级试剂通道并进入到所述样品盒或每个样品盒的所述初级反应容器中。
所述方法可以进一步包括操作所述仪器的振荡器以促进所述样品盒或每个样品盒的所述初级反应容器中的流体的混合。所述方法可以进一步包括操作所述仪器的加热器以将所述样品盒或每个样品盒的所述初级反应容器加热至预定温度，持续预定时段。
在一些实施例中，所述样品盒或每个样品盒的所述初级反应容器中的试剂包括功能化磁珠，并且所述方法进一步包括操作或移动磁体以将所述磁珠固持在所述初级反应容器内的所选定位。
所述方法可以进一步包括：将所述气动模块连接到所述样品盒或每个样品盒的所述废物气动端口，并降低所述废物容器内的压力，以将流体从所述初级反应容器抽吸通过所述废物通道并进入到所述废物容器中。所述方法可以进一步包括：将所述气动模块连接到所述样品盒或每个样品盒的所述次级气动端口，并降低所述次级反应容器中的压力，以将流体从所述初级出口通道抽吸到所述次级反应容器中。所述方法可以进一步包括：将所述气动模块连接到所述样品盒或每个样品盒的所述次级气动端口，并降低所述次级反应容器中的压力，以将流体从所述次级试剂通道抽吸到所述次级反应容器中。
所述方法可以进一步包括操作所述仪器的振荡器以促进所述样品盒或每个样品盒的所述次级反应容器中的流体的混合。所述方法可以进一步包括操作所述仪器的加热器以将所述样品盒或每个样品盒的所述次级反应容器加热至预定温度，持续预定时段。
在一些实施例中，所述样品盒或每个样品盒的所述次级反应容器中的试剂包括功能化磁珠，并且所述方法进一步包括操作或移动磁体以将所述磁珠固持在所述次级反应容器内的所选定位。
所述方法可以进一步包括：将所述气动模块连接到所述样品盒或每个样品盒的所述废物气动端口，并降低所述废物容器内的压力，以将流体从所述次级反应容器抽吸并经由在所述次级反应容器与所述废物容器之间延伸的次级废物通道进入到所述废物容器中。所述方法可以进一步包括：将所述气动模块连接到所述样品盒或每个样品盒的所述输出容器气动端口，并降低所述输出容器中的压力，以经由所述最终输出通道将经处理流体从所述初级反应容器抽吸到所述输出容器中。
在一些实施例中，将从所述样品盒或每个样品盒的所述初级反应容器中抽吸的所述经处理流体抽吸到所述次级反应容器中，并在经由所述最终输出通道抽吸到所述最终输出容器中之前将其用另外的试剂处理。
所述方法可以进一步包括：将所述气动模块连接到所述样品盒或每个样品盒的所述质量控制气动端口，并在降低所述输出容器中的压力，以将经处理流体抽吸到所述输出容器中之前，降低所述质量控制容器内的压力，以将经处理流体的等分试样从所述最终输出通道抽吸通过所述质量控制通道并进入到所述质量控制容器中。
所述方法可以进一步包括：操作所述试剂模块以将缓冲溶液分配到所述样品盒或每个样品盒的所述缓冲溶液容器中；以及打开所述样品盒或每个样品盒的所述缓冲通道阀，之后降低所述样品盒或每个样品盒的所述质量控制容器中的压力以经由所述缓冲通道从所述缓冲溶液容器抽吸缓冲溶液，并经由所述最终输出通道和所述质量控制通道，与经处理流体的等分试样一起进入到所述质量控制容器中。
所述方法可以进一步包括：将所述气动模块连接到所述样品盒或每个样品盒的所述中间出口气动端口，并且在降低所述质量控制容器中的压力之前，降低所述样品盒或每个样品盒的所述出口室内的压力，以将空气从所述最终输出通道抽吸通过所述透气膜。
所述方法可以进一步包括操作所述光学模块以测量容纳在所述样品盒或每个样品盒的所述质量控制容器中的所述经处理流体的等分试样的特性。
在一些实施例中，操作所述试剂模块以将试剂分配到所述试剂容器中进一步包括操作所述机构和致动器以将所述试剂模块移动到所述仪器内的各个定位，每个定位对应于所述一个或多个样品盒中的相应一个。
一些实施例涉及一种计算机可读存储介质，其存储指令，所述指令当被计算机执行时使所述计算机执行所描述的方法中的任何一种方法。
一些实施例涉及一种根据所描述的实施例中的任何一个实施例所述的系统的使用方法，所述方法包括：将流体样品沉积在所述样品盒或每个样品盒的所述初级反应容器中；施加盖以密封所述样品盒或每个样品盒的所述初级反应容器的封闭开放顶部；在所述仪器中将所述样品盒或每个样品盒插入到对应盒槽中；以及操作所述仪器以处理所述流体样品。
一些实施例涉及一种根据所描述的实施例中的任何一个实施例所述的系统的使用方法，所述方法包括：将流体样品沉积在所述样品盒或每个样品盒的所述初级反应容器中；施加盖以密封所述样品盒或每个样品盒的所述初级反应容器的封闭开放顶部；在所述仪器中将所述样品盒或每个样品盒插入到对应盒槽中；以及操作所述仪器以处理所述流体样品。
所述方法可以进一步包括一旦所述流体样品已经被处理，就从所述仪器中移除所述样品盒或每个样品盒。所述方法可以进一步包括从所述样品盒中移除容纳经处理流体样品的所述输出容器。所述方法可以进一步包括从所述输出容器中移除所述临时盖。
一些实施例涉及一种用于与流体分析仪器一起使用的样品盒，所述盒包括：样品容器，所述样品容器被配置成容纳用于分析的流体样品；缓冲溶液容器，所述缓冲溶液容器被配置成容纳缓冲溶液；分析容器，所述分析容器被配置成容纳混合流体，所述混合流体包括用于分析的与所述缓冲溶液中的至少一些混合的所述流体样品的等分试样；样品通道，所述样品通道在所述样品容器与第一接合部之间延伸；样品通道阀，所述样品通道阀安置在所述样品通道中以控制所述样品通过所述样品通道的流动；缓冲通道，所述缓冲通道在所述缓冲溶液容器与所述第一接合部之间延伸；缓冲通道阀，所述缓冲通道阀安置在所述缓冲通道中以控制所述缓冲溶液通过所述缓冲通道的流动；计量通道，所述计量通道与所述缓冲通道和所述样品通道流体连通，所述计量通道在所述第一接合部与第二接合部之间延伸；分析容器通道，所述分析容器通道与所述计量通道流体连通并且在所述第二接合部与所述分析容器之间延伸；以及分析容器气动端口，所述分析容器气动端口与所述分析容器连通，并且被配置成连接到气动模块以选择性地调节所述分析容器中的压力，以经由所述分析容器通道将流体抽吸到所述分析容器中。
在一些实施例中，所述样品通道阀和所述缓冲通道阀中的至少一个包括主动阀，所述主动阀可以选择性地打开和闭合以允许将所述流体样品的等分试样抽吸到所述计量通道中，并且然后允许将缓冲溶液抽吸通过所述缓冲通道并通过所述计量通道和所述分析容器通道，与所述用于分析的流体样品的等分试样一起进入到所述分析容器中。所述分析容器可以预装载有染料，所述染料被配置成与所述缓冲溶液和所述流体样品混合以促进分析。
所述样品盒可以进一步包括：中间出口，所述中间出口经由所述第二接合部与所述计量通道流体连通；出口室，所述中间出口通入所述出口室中；透气液体屏障膜，所述透气液体屏障膜覆盖所述出口；以及中间出口气动端口，所述中间出口气动端口与所述出口室流体连通，并且被配置成连接到气动模块以选择性地调节所述出口室中的压力，以将空气从所述计量通道抽吸通过所述透气膜，其中所述中间出口被布置成使得允许从所述样品通道或所述缓冲通道抽吸到所述计量通道中的液体填充所述计量通道，但不允许进入到所述分析容器通道中。所述中间出口可以定位于第二接合部处。
在一些实施例中，所述样品盒进一步包括出口通道，所述出口通道在所述第二接合部与所述出口之间延伸，使得允许从所述样品通道或所述缓冲通道抽吸到所述计量通道中的液体填充所述计量通道并进入到所述出口通道中，但不允许进入到所述分析容器通道中。
所述样品通道可以进一步包括：输出容器，所述输出容器经由所述第二接合部并经由输出通道与所述计量通道流体连通；以及输出容器气动端口，所述输出容器气动端口与所述输出容器连通，并且被配置成连接到气动模块以选择性地调节所述输出容器中的压力以经由所述第二接合部和所述输出通道将流体从所述计量通道抽吸到所述输出容器中。所述输出通道可以从所述第二接合部延伸到所述输出容器。所述输出通道可以在所述中间出口与所述输出容器之间延伸。
在一些实施例中，所述缓冲通道阀包括压力致动阀，所述压力致动阀包含缓冲通道阀气动端口，所述缓冲通道阀气动端口被配置成连接到气动模块以选择性地打开或闭合所述缓冲通道阀。
一些实施例涉及一种流体分析仪器，所述流体分析仪器被配置成收纳根据所描述的实施例中的任何一个实施例所述的样品盒，所述仪器包括：气动模块，所述气动模块被配置成连接到所述分析容器气动端口并且选择性地调节所述分析容器中的压力以经由所述分析容器通道将流体抽吸到所述分析容器中；以及分析模块，所述分析模块被配置成测量所述分析容器中的流体的特性。
一些实施例涉及一种流体分析仪器，所述流体分析仪器包括根据所描述的实施例中的任何一个实施例所述的样品盒，所述仪器包括：气动模块，所述气动模块连接到所述分析容器气动端口，并且被配置成选择性地调节所述分析容器中的压力以经由所述分析容器通道将流体抽吸到所述分析容器中；以及分析模块，所述分析模块被配置成测量所述分析容器中的流体的特性。
所述分析模块可以包括：光源，所述光源被配置成照射所述分析容器中的所述流体；以及光学检测器，所述光学检测器被配置成检测或测量从所述分析容器中的所述流体透射的光。
在一些实施例中，所述气动模块进一步连接到所述中间出口气动端口或被配置成连接到所述中间出口气动端口，并且被配置成选择性地调节所述出口室中的压力，以将空气从所述计量通道抽吸通过所述透气膜。所述气动模块可以进一步连接到所述输出容器气动端口或被配置成连接到所述输出容器气动端口，并且被配置成选择性地调节所述输出容器中的压力以经由所述第二接合部和所述输出通道将流体从所述计量通道抽吸到所述输出容器中。所述气动模块可以进一步连接到所述缓冲通道阀气动端口或被配置成连接到所述缓冲通道阀气动端口，并选择性地打开或闭合所述缓冲通道阀。
在一些实施例中，所述仪器被配置成收纳多个容纳流体样品的根据所描述的实施例中的任何一个实施例所述的样品盒中的多个样品盒。
所述仪器可以进一步包括机构和致动器，所述机构和致动器被配置成将所述分析模块移动到与所述样品盒中的相应样品盒相对应的各个定位，以分析每个样品盒的所述分析容器中的流体。
一些实施例涉及一种流体分析系统，所述流体分析系统包括：根据所描述的实施例中的任何一个实施例所述的仪器；以及一个或多个根据所描述的实施例中的任何一个实施例所述的样品盒。
一些实施例涉及一种根据所描述的实施例中的任何一个实施例所述的流体分析仪器的操作方法，所述流体分析仪器在所述样品容器中容纳流体样品，所述方法包括：在样品流体不进入到所述分析容器通道中的情况下，操作所述气动模块，以将所述样品流体从所述样品容器抽吸通过所述样品通道并进入到所述计量通道中直至所述第二接合部；以及操作所述气动模块，以将流体从所述缓冲溶液容器抽吸通过所述缓冲通道、所述计量通道和所述分析通道，与来自所述计量通道的所述样品流体的等分试样一起进入到所述分析容器中。
所述方法可以进一步包括：在样品流体不进入到所述分析容器通道中的情况下，操作所述气动模块以在预定时段期间降低所述分析容器中的压力，以将所述样品流体从所述样品容器抽吸通过所述样品通道并进入到所述计量通道中直至所述第二接合部；以及操作所述气动模块以在所述预定时段之后降低所述分析容器中的压力，以将流体从所述缓冲溶液容器抽吸通过所述缓冲通道、所述计量通道和所述分析通道，与来自所述计量通道的所述样品流体的等分试样一起进入到所述分析容器中。
在一些实施例中，所述方法可以进一步包括：操作所述气动模块以降低所述中间出口中的压力，以将样品流体从所述样品容器抽吸通过所述样品通道并进入到所述计量通道中，直至所述样品流体遇到透气屏障为止；以及随后操作所述气动模块以降低所述分析容器中的压力，以将流体从所述缓冲溶液容器抽吸通过所述缓冲通道、所述计量通道和所述分析通道，与来自所述计量通道的所述样品流体的等分试样一起进入到所述分析容器中。
所述方法可以进一步包括：在样品流体不进入到所述分析容器通道中的情况下，操作所述气动模块以在预定时段期间降低所述输出容器中的压力，以将所述样品流体从所述样品容器抽吸通过所述样品通道并进入到所述计量通道中直至所述第二接合部；以及操作所述气动模块以在所述预定时段之后降低所述分析容器中的压力，以将流体从所述缓冲溶液容器抽吸通过所述缓冲通道、所述计量通道和所述分析通道，与来自所述计量通道的所述样品流体的等分试样一起进入到所述分析容器中。在一些实施例中，所述气动模块将流体从所述缓冲溶液容器抽吸通过所述缓冲通道的操作继续进行，直至所述计量通道充满空气为止。所述方法可以进一步包括：随后操作所述气动模块以降低所述输出容器中的压力，以将样品流体从所述样品容器抽吸到所述输出容器中。
在一些实施例中，所述方法进一步包括：在从所述样品容器中抽吸流体的时段期间，操作所述气动模块以将所述缓冲阀维持处于闭合状态；以及随后操作所述气动模块以将所述缓冲阀维持处于打开状态以允许从所述缓冲溶液容器中抽吸流体。
一些实施例涉及一种根据所描述的实施例中的任何一个实施例所述的流体分析仪器的操作方法，所述流体分析仪器容纳根据所描述的实施例中的任何一个实施例所述的样品盒中的一个或多个，在所述样品盒或每个样品盒的所述样品容器中容纳流体样品，所述方法包括：在样品流体不进入到所述分析容器通道中的情况下，操作所述气动模块，以将所述样品流体从所述样品盒或每个样品盒的所述样品容器抽吸通过所述样品通道并进入到所述计量通道中直至所述第二接合部；以及随后操作所述气动模块，以将流体从所述样品盒或每个样品盒的所述缓冲溶液容器抽吸通过所述缓冲通道、所述计量通道和所述分析通道，与来自所述计量通道的所述样品流体的等分试样一起进入到所述分析容器中。
在一些实施例中，所述方法进一步包括：将所述气动模块连接到所述样品盒或每个样品盒的所述分析容器气动端口；在样品流体不进入到所述分析容器通道中的情况下，操作所述气动模块以在预定时段期间降低所述样品盒或每个样品盒的所述分析容器中的压力，以将所述样品流体从所述样品容器抽吸通过所述样品通道并进入到所述计量通道中直至所述第二接合部；以及操作所述气动模块以在所述预定时段之后降低所述样品盒或每个样品盒的所述分析容器中的压力，以将流体从所述缓冲溶液容器抽吸通过所述缓冲通道、所述计量通道和所述分析通道，与来自所述计量通道的所述样品流体的等分试样一起进入到所述分析容器中。
所述方法可以进一步包括：将所述气动模块连接到所述样品盒或每个样品盒的所述分析容器气动端口和所述中间出口气动端口；操作所述气动模块以降低所述样品盒或每个样品盒的所述中间出口中的压力，以将样品流体从所述样品容器抽吸通过所述样品通道并进入到所述计量通道中，直至所述样品流体遇到透气屏障为止；以及随后操作所述气动模块以降低所述样品盒或每个样品盒的所述分析容器中的压力，以将流体从所述缓冲溶液容器抽吸通过所述缓冲通道、所述计量通道和所述分析通道，与来自所述计量通道的所述样品流体的等分试样一起进入到所述分析容器中。
所述方法可以进一步包括：将所述气动模块连接到所述样品盒或每个样品盒的所述分析容器气动端口和所述输出容器气动端口；在样品流体不进入到所述分析容器通道中的情况下，操作所述气动模块以在预定时段期间降低所述样品盒或每个样品盒的所述输出容器中的压力，以将所述样品流体从所述样品容器抽吸通过所述样品通道并进入到所述计量通道中直至所述第二接合部；以及操作所述气动模块以在所述预定时段之后降低所述样品盒或每个样品盒的所述分析容器中的压力，以将流体从所述缓冲溶液容器抽吸通过所述缓冲通道、所述计量通道和所述分析通道，与来自所述计量通道的所述样品流体的等分试样一起进入到所述分析容器中。
所述气动模块将流体从所述缓冲溶液容器抽吸通过所述缓冲通道的操作可以继续进行，直至所述样品盒或每个样品盒的所述计量通道充满空气为止。
在一些实施例中，所述方法可以进一步包括：将所述气动模块连接到所述样品盒或每个样品盒的所述输出容器气动端口；以及在将所述缓冲溶液抽吸到所述分析容器中之后，操作所述气动模块以降低所述样品盒或每个样品盒的所述输出容器中的压力，以将样品流体从所述样品容器抽吸到所述输出容器中。所述方法进一步包括：将所述气动模块连接到所述样品盒或每个样品盒中的每一个的所述缓冲阀气动端口；操作所述气动模块以在从所述样品容器中抽吸流体的时段期间将所述样品盒或每个样品盒的所述缓冲阀维持处于闭合状态；以及随后操作所述气动模块以将所述样品盒或每个样品盒的所述缓冲阀维持处于打开状态，以允许从所述缓冲溶液容器中抽吸流体。
所述方法可以进一步包括随后操作所述分析模块以测量所述分析容器中的所述流体的特性。
所述方法可以进一步包括向外部计算装置传输与测得的特性有关的数据。
一些实施例涉及一种计算机可读存储介质，其存储指令，所述指令当被计算机执行时使所述计算机执行所描述的方法中的任何一种方法。
一些实施例涉及一种所描述的系统中的任何一个系统的使用方法，所述方法包括：将流体样品沉积在所述样品盒或每个样品盒的所述样品容器中；在所述仪器中将所述样品盒或每个样品盒插入到对应盒槽中；以及操作所述仪器以分析所述流体样品。所述方法可以进一步包括一旦所述流体样品已经被处理，就从所述仪器中移除所述样品盒或每个样品盒。
一些实施例涉及一种用于与流体分析仪器包括一起使用的样品盒，所述盒包括：样品容器，所述样品容器被配置成容纳用于分析的流体样品；缓冲溶液容器，所述缓冲溶液容器被配置成容纳缓冲溶液；密封分析容器，所述密封分析容器被配置成容纳混合流体，所述混合流体包括用于分析的与所述缓冲溶液中的至少一些混合的所述流体样品的等分试样；第一通道，所述第一通道在所述样品容器与所述分析容器之间延伸；第二通道，所述第二通道从所述缓冲容器延伸到与所述第一通道的接合部；第一阀，所述第一阀安置在所述样品容器与所述接合部之间的所述第一通道中；第二阀，所述第二阀安置在所述缓冲容器与所述接合部之间的所述第二通道中；以及气动端口，所述气动端口与所述分析容器连通并且被配置成连接到真空泵以将流体从所述第一通道抽吸到所述分析容器中，其中所述第一阀和所述第二阀中的至少一个包括主动阀，所述主动阀可以选择性地打开和闭合以允许将所述流体样品的等分试样抽吸到所述第一通道中并经过所述接合部，并且允许将缓冲溶液随后抽吸通过所述第二通道并经过所述接合部抽吸到所述第一通道，从而运送所述流体样品的等分试样并与其混合，并且然后流入到分析容器中以用于分析。
一些实施例涉及一种化学处理仪器，所述化学处理仪器被配置成收纳容纳至少0.2mL体积的流体样品的样品盒，其中所述仪器被配置成根据存储在计算机可读存储介质上的指令操作，以对所述样品执行以下处理步骤中的任何两个或更多个：在维持所述样品隔离的同时处理所述样品，以避免所述仪器受到污染或与其它样品交叉污染；使用特异性化学物质、温育条件、珠选择和洗脱参数选择核酸；选择经处理流体产物的单链或双链核酸大小的期望范围，并丢弃落在所述期望范围之外的不想要的材料；增加所选核酸产物的浓度；以及对所述经处理流体产物的等分试样进行定量，与所述所选核酸的特异性荧光染料混合，并对所述产物的特性，如相对于标准参考曲线或校准参考曲线的特性进行量化。
一些实施例涉及一种试剂盒，所述试剂盒包括根据所描述的实施例中的任何一个实施例所述的样品盒，以及临时盖，所述临时盖被配置成在处理期间闭合所述输出容器，所述临时盖被配置成将所述最终输出通道和所述输出容器气动通道流体连接到所述输出容器。所述试剂盒可以进一步包括输出容器，例如Eppendorf管。
所述临时盖可以被配置成通过弹性柔性主体机械地联接到盒。所述主体可以与所述临时盖一体地形成。所述主体可以被配置成在连接时抵靠盒推进输出容器。所述主体可以限定通道以将所述最终输出通道和所述输出容器气动通道流体连接到所述输出容器。
贯穿本说明书，词语“包括(comprise)”或如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”等变体应当被理解为暗示包含所陈述要素、整数或步骤或要素组、整数组或步骤组，但不排除任何其它要素、整数或步骤或要素组、整数组或步骤组。
附图说明
附图中的各个附图仅展示了本公开的示例实施例，并且不能被视为限制其范围。
图1A是根据一些实施例的被配置成收纳一个或多个样品盒的仪器的示意图，每个样品盒容纳用于处理的样品；
图1B是根据一些实施例的图1A的仪器的透视图；
图1C是根据一些实施例的展示图1A的仪器的内部组件中的一些内部组件的剖切透视图；
图2A是根据一些实施例的用于仪器的样品盒的透视图；
图2B是图2A的样品盒的俯视图；
图2C是图2A的样品盒的测试图；
图2D是图2A的样品盒的底视图；
图2E是图2A的展示另外的细节的样品盒的底视图；
图2F是根据一些实施例的流体计量布置的底视图，所述流体计量布置可以形成图2A的样品盒的一部分；
图2G是根据一些实施例的图2A的样品盒的电路图；
图2H和2I是根据一些实施例的展示图2A的样品盒的替代性通道布置的透视图；
图2J至2N展示了根据一些实施例的图2A的样品盒的替代性阀；
图2O是根据一些实施例的样品盒的中间出口的特写透视图；
图3A是根据一些实施例的图1A至1C的仪器的试剂模块的透视图；
图3B是图3A的试剂模块的试剂盒的透视图；
图4A和4B是根据一些实施例的图1A至1C的仪器的光学模块的示意图；
图5A是根据一些实施例的图1A至1C的示出气动模块、热模块、磁性模块、混合模块和运动模块的部分的仪器的示意图；
图5B是根据一些实施例的图1A至1C的示出热模块、磁性模块、混合模块和运动模块的部分的仪器的侧视图；并且
图5C是根据一些实施例的仪器的芯单元的透视图；
图5D是图5C的芯单元的气动接口板的特写透视图；
图5E展示了芯单元的内部组件，为了清晰起见，省略了其它组件；
图5F是图7A的安装在图5C的芯单元的插槽中的样品盒和与样品盒接合的加热组合件的透视图；
图6是根据一些实施例的图1A至1C的仪器的控制模块的示意图；
图7A是根据一些实施例的样品盒的透视图；
图7B是图7A的样品盒的底部透视图；
图7C是图7A的样品盒的分解组装视图；
图7D是图7A的样品盒的基座和气动通道板的特写分解视图；
图7E是图7A的样品盒的基座和气动通道板的下透视图；
图7F是图7A的样品盒的基座的顶部部分的底部视图横截面；
图7G是图7A的样品盒的基座的底视图；
图7H是图7A的样品盒的基座膜的底视图；
图7I是图7A的样品盒的PSA层的底视图；
图7J是图7A的样品盒的气动通道板的顶部部分的底部视图横截面；
图7K是图7A的样品盒的气动通道板的底视图；
图7L是图7H和图7J的叠加视图；
图7M是图7A的样品盒的部分的竖直横截面；
图7N是图7A的样品盒的初级反应容器的底部部分的横截面；
图7O是图7A的样品盒的初级反应容器的顶部部分的特写透视横截面；
图7P是图7A的样品盒的初级反应容器的盖的横截面；
图7Q是图7M所示的次级反应容器的特写；
图7R是次级反应容器的替代性顶部部分的透视图；
图7S是图7A的样品盒的部分的特写组装视图；
图7T是图7A的样品盒的废液捕集器和初级流体捕集器的透视图；
图7U是图7A的样品盒的次级流体捕集器的透视图；
图7V是图7A的样品盒的另一部分的特写装配视图；
图7W是图7A的样品盒的中间出口和透气膜的特写装配视图；
图7X是图7A的样品盒的经组装中间出口和透气膜的透视横截面；
图7Y是图7A的样品盒的基座膜的焊接图案的底视图；
图7Z是图7A的样品盒的计量通道和微流体接合部的特写底视图；
图8A是根据一些实施例的流体转移设备的透视图；
图8B是图8A的安装在图7A的样品盒上的流体转移设备的透视图；并且
图8C是流体转移设备与样品盒之间的连接的特写横截面透视图。
具体实施方式
实施例通常涉及用于对样品进行操作，如核酸提取操作等的系统、仪器、方法和计算机可读介质。
有许多化学过程工作流程涉及几个步骤，所述步骤常规地需要将流体样品转移到不同的容器和/或不同的仪器中。在每个转移步骤中，有可能发生样品溢出、仪器被样品污染以及与其它用于处理的样品的潜在交叉污染。
一些实施例涉及一种用于化学处理仪器的样品盒，其促进隔离样品并减轻交叉污染的工作流程过程。所述样品盒包括被布置成收纳盖的初级反应容器和试剂容器。所述初级反应容器和所述试剂容器经由初级试剂通道连接或流体连通。所述初级试剂通道可以具有安置在所述初级试剂通道中的初级试剂阀，以控制通过所述初级试剂通道的流体流动。初级气动端口与所述初级反应容器流体连通，并且被配置成连接到气动模块。当盖闭合时，通过使用所述气动模块选择性地调节所述初级反应容器内的压力，可以将所述试剂容器的流体内含物抽吸到所述初级反应容器中。
所述样品盒可以进一步包括初级气动通道，所述初级气动通道在初级气动端口与初级反应容器之间延伸，其中初级气动通道的进入到初级反应容器中的开口被定位成处于初级反应容器的侧壁上半部上。所述初级气动端口的进入到所述初级反应容器中的所述开口可以被定位成相较于所述初级反应容器的底部更靠近所述初级反应容器的顶部。这可能降低液体样本被吸取到所述气动模块中并可能污染仪器的可能性。
在一些实施例中，所述初级试剂通道的进入到所述初级反应容器中的所述开口被定位成处于所述初级反应容器的侧壁上半部上。在一些实施例中，所述初级试剂通道的进入到所述初级反应容器中的所述开口被定位成相较于所述初级反应容器的底部更靠近所述初级反应容器的顶部。这可能降低液体样本进入所述试剂通道并随后进入所述试剂容器的可能性，否则可能导致所述仪器中的交叉污染。
根据一些实施例，下文描述了进一步减轻交叉污染的各种其它特征，包含用于处理样品的密封容器、用于收纳试剂的单独开放容器、单向阀和用于驱动流体流动的气动系统，所述气动系统允许密封反应容器。
还有许多化学处理工作流程，其要求对流体样品的等分试样进行定量以用于分析，或测量流体样品的一个或多个特性，例如用于质量控制。
一些实施例涉及通道和阀的布置，其允许精确的流体计量，以隔离已知体积的等分试样以用于分析或质量控制，如下文关于图2E至2G所描述的。这种布置可以包含在仪器中使用的样品盒上，或者甚至包含在专用流体分析仪器上。
首先参考图1A至1C，根据一些实施例，示出了仪器100。仪器100可以被配置成收纳一个或多个样品盒200，每个样品盒容纳用于处理的样品。仪器100可以被配置成对样品执行一个或多个操作，如：化学处理步骤、加热、冷却、培养、混合、分析或测量。仪器100可以被配置成对样品执行多个操作，所述多个操作可以常规地在单独的仪器中执行或在实验室中手动执行。
在一些实施例中，仪器100可以被配置成对样品执行一个或多个核酸提取操作。例如，从患者样品中提取核酸(例如，DNA或RNA)，并提供浓缩的且任选地量化的含有来自样品的核酸的输出流体。
仪器100可以包括各个不同的被配置成对样品执行操作的模块。这些可以包含从以下组中选择的任一者或多者以控制由仪器100执行的操作：试剂模块300、光学模块400、气动模块500、热模块600、磁性模块700、混合模块800、运动模块900和控制模块101。仪器100还可以具有电源102或连接到电源102以向各个模块供电。
试剂模块300可以被配置成将所选试剂分配到样品盒200中。例如，试剂模块300可以包括多个储器，所述多个储器分别容纳用于仪器工作流程的操作的对应多个试剂。试剂模块300可以包括一个或多个泵、通道和分配喷嘴，以在所选时间将受控量的试剂选择性地分配到所选样品盒200中，作为仪器工作流程的一个或多个的部分。
例如，试剂模块300可以包括被配置成控制试剂分配的注射泵。试剂模块可以包括两个分配喷嘴，每个喷嘴被配置成在不同时间分配不同的试剂。在将后续试剂分配到盒中之前，可以将先前的试剂从喷嘴中冲洗掉。在一些实施例中，仪器可以包括废物接收器，并且试剂模块可以被配置成将一些试剂分配到废物接收器中，以在分配到盒中之前将先前的试剂从喷嘴中冲洗掉。
在一些实施例中，试剂模块300可以包括传感器，所述传感器被配置成检测试剂模块的部分中是否存在液体。例如，传感器可以被配置成监测分配出口或分配出口管，以指示或确认何时经由出口管分配试剂。在一些实施例中，多个传感器可以被配置成监测试剂模块内的多个不同的流体管线和/或试剂储器中的液位。
所述传感器或每个传感器可以包括光学传感器，如光源和光检测器，所述光学传感器被布置成检测来自光源的穿过流体管线或储器的半透明或透明壁(或从所述壁反射)的光。
试剂模块的一个或多个传感器可以连接到用户接口或指示器LED，例如以确认试剂管线的充注；确认何时分配试剂；或指示试剂何时耗尽或在不久的将来需要更换。
用于试剂模块内的试剂管线的管可以包括任何合适的材料，例如硅管或PTFE管。管的任何合适尺寸都可以根据特定应用中要分配的液体来选择。例如，内径可以是约0.3mm，并且外径可以是约1.6mm。
光学模块400可以包括光学传感器或检测器，以用于对容纳在样品盒200内的材料或流体进行光学检查。光学模块400可以进一步包括一个或多个光源，以用于照射容纳在样品盒200内的材料或流体以进行检查。光学模块400可以被配置成检测和/或测量光学或近光谱中的光的某些频率和/或强度，以便确定容纳在样品盒内的材料或流体的某些特性，例如浓度或密度。
例如，光学模块可以包括包含UV LED光源的落射荧光系统，所述UV LED光源使光透射通过带通滤波器，激发盒内染料中的荧光，并引起由光电二极管检测的染料的发射。
气动模块500可以被配置成跨样品盒200或仪器100的某些流动路径施加压差，以驱动流体沿着这些流动路径流动。
气动模块可以被配置成使用正压或负压在盒的各个容器之间移动液体。也就是说，在一个容器中施加正压(高于大气压)以推动液体通过转移通道进入到另一个容器中，或者向一个容器施加负压(低于大气压)，以将液体从另一容器抽吸通过转移通道。
在一些实施例中，所述气动模块可以被配置成使用在不同时间选择性地施加到各个气动端口的单个压力水平来操作，以影响不同的操作。在一些实施例中，所述气动模块可以被配置成使用在不同时间选择性地施加到各个气动端口的仅两个压力水平来操作，以影响不同的操作。
例如，如果盒包括压力致动阀，则可能需要两个压力水平，所述压力致动阀需要的压力比用于将液体转移通过通道的驱动压力更高。
任何合适的压差(例如，真空压力)都可以用于驱动盒中的流动，尽管应注意的是，太小的压力可能导致特别长的液体转移时间，并且太大的压力梯度可能导致飞溅或溅射，这在某些应用中可能是不期望的，或者液体流动中的高剪切率，这可能潜在地损害某些分子，例如核酸。合适的真空压力还将取决于给定应用中使用的液体的粘度或粘度范围。在一些实施例中，例如，驱动真空压力可以在50mBar至500mBar、80mBar至300mBar、100mBar至200mBar、100mBar至120mBar的范围内，为约100mBar或约120mBar。
热模块600可以包括一个或多个加热或冷却元件，所述元件被配置成在仪器工作流程的不同操作，例如用于培养的温育期间控制和/或调节样品盒200和容纳在其中的材料的温度。
磁性模块700可以包括一个或多个被配置成控制样品盒200中的磁珠的移动的永磁体或电磁体。例如，磁珠可以用于初级反应容器210(图2A)，以用于在仪器工作流程的某些操作期间结合样品的组分。磁性模块700可以被配置成在液体从磁珠排出的同时将磁珠固持在适当定位。
可替代地，非磁性官能化珠粒可以用于结合，并且过滤器可以用于限制珠粒离开反应容器。另一替代方案将使用多孔材料，如具有官能化表面的玻璃料以用于结合，并且可以将液体抽吸通过玻璃料以实现期望的反应。
在其它实施例中，化学催化剂或反应物可以作为涂层提供在固体结构，如珠粒或多孔固体的表面上，以用于与反应容器中的液体反应。
混合模块800可以被配置成在仪器工作流程的某些操作期间促进初级反应容器210和/或次级反应容器220(图2A)中的流体混合。例如，混合模块800可以包括轨道振荡器，如被配置成通过电机旋转的偏心砝码。
运动模块900可以包括一个或多个电机或致动器，所述电机或致动器被配置成将某些模块移动到与盒槽120相对应的不同定位，以在不同时间对对应盒200(和/或其中的样品)执行操作。例如，试剂模块300和光学模块400可以移动到不同的盒定位，以在这些定位处对对应盒200执行操作。
控制模块101可以包括与仪器100的其它模块通信的电子硬件，以及被配置成根据所选仪器工作流程来控制仪器模块的操作的软件。
下文根据一些实施例进一步描述每个模块。
仪器100可以被配置成连接到外部计算机系统，如实验室信息系统103。仪器100可以被配置成向外部实验室信息系统103传输数据，如与样品盒200中的样品有关的分析或测量数据。在一些实施例中，仪器100可以被配置成从外部实验室信息系统接收信息，如与样品有关的数据、用于比较的参考数据或用于控制仪器100的操作的命令。
在一些实施例中，仪器100可以包括用户接口105。用户接口105可以包括仪器100本身上的显示器，或者与仪器100通信的外部显示器。用户接口105可以被配置成允许用户选择要对样品盒200中的样品执行的工作流程程序。工作流程程序可以选自包括被配置成实现不同过程的不同工作流程操作的不同程序的列表。
例如，工作流程程序列表可以包含：天然或非天然存在的核酸的提取、分离、富集、浓缩或量化，包含例如DNA(如基因组DNA、重排免疫球蛋白或TCR DNA、cDNA、cfDNA)和RNA(如mRNA、初级RNA转录物、转移RNA或微小RNA)。可能寻求分离的非天然存在的核酸包含乙二醇核酸、苏糖核酸、锁核酸和肽核酸。其它工作流程程序可以包含用于扩增的核酸的制备(例如，PCR文库制备)或任何其它类型的操纵或分析，如测序或插入到载体中以用于如体外转录和/或翻译的应用。
用户接口105还可以显示与样品有关的信息，和/或当前正在进行的工作流程程序或工作流程程序的特定步骤的指示。
仪器100可以包括底盘或壳体110，以容纳一些或全部模块。在一些实施例中，壳体110可以被配置成可与仪器100中的其它仪器堆叠，使得例如仪器100中的多个仪器可以在实验室中竖直堆叠或并排布置。
仪器100可以包括多个盒槽或插槽120，每个盒槽或插槽被配置成收纳对应样品盒200。以这种方式，可以同时处理多个样品。盒槽120可以至少部分地由壳体110中的被配置成收纳样品盒200的外部开口限定。
模块中的一些模块可以具有用于每个盒插槽120的专用组件。模块中的一些模块可以同时作用于盒槽120中的所有盒200。模块中的一些模块可以被配置成在不同时间作用于盒槽120中的不同盒200。
参考图1C，示出了根据一些实施例的仪器100的剖视图，展示了运动模块900的部分。多个样品盒200被示出为安置在对应多个盒槽120中。盒200和盒槽120平行布置，从而跨仪器100的部分延伸。
运动模块900可以包括跨所述多个盒槽120延伸的轨道910，以及被配置成沿轨道910移动的滑架920。滑架920可以被配置成承载模块中的一个或多个，如试剂模块300和光学模块400，并将其移动到不同的盒定位，以对样品盒200执行操作。由控制模块101操作的致动器，如电机可以被配置成在静止定位与各个盒定位之间移动滑架920。
在一些实施例中，运动模块900可以包括多个滑架920和对应轨道910，每个滑架和轨道被配置成承载不同的模块，例如试剂模块300和光学模块400。
轨道910可以包含运动台912，其可以包括标志线或其它标记，其指定与盒定位相对应的多个滑架定位，适当地将滑架模块与盒槽120和对应样品盒200对准，以允许模块对所选样品盒200执行操作。运动模块900可以包括安置在滑架920上的一个或多个传感器，所述传感器被配置成检测用于将滑架920停止在所选滑架定位处的标记信号。可替代地，可以选择与特定滑架定位相对应的已知致动器状态(例如，步进电机的角度)，以将滑架移动到所选滑架定位。
参考图2A至2N，根据一些实施例，示出了样品盒200。样品盒200包括基座202、初级反应容器210、试剂容器230和输出容器250。样品盒200可以包括用于不同应用的不同特征，这取决于要对样品执行的操作。
在一些实施例中，样品盒200可以进一步包括任选的次级反应容器220，如图2A所示，并在下文中进一步描述。
在一些实施例中，样品盒200可以进一步包括任选的废物容器240，如图2A所示，并在下文中进一步描述。
在一些实施例中，样品盒200可以进一步包括任选的质量控制模块260，如图2A所示，并在下文中进一步描述。
样品盒200限定连接各个容器(初级反应容器210、试剂容器230和输出容器250，以及在一些实施例中，任选的次级反应容器220、任选的废物容器240、任选的质量控制模块260)的通道，使得容器流体连通，并且流体(包含液体和可能含有固体的液体浆料)可以在容器之间交换。样品盒200可以包含阀，以选择性地允许或禁止流过通道，并允许控制容器之间的流体交换。根据一些实施例，下文进一步描述阀和通道的网络。
在一些实施例中，容器(包含初级反应容器210、试剂容器230、输出容器250和任选的次级反应容器220、废物容器240和质量控制模块260)可以与基座202一体地形成。
在一些实施例中，输出容器250可以包括单独的可移除组件，例如Eppendorf管。这可以允许最终输出液体在密封容器250中容易地从盒200中移除，以用于另外的处理或在其它地方使用。
样品盒200可以限定输出容器固持器或底座254，其可以与基座202一体地形成。在仪器100中进行处理期间，输出容器250可以安放在底座254中。当所选仪器工作流程完成，并且输出流体已经沉积在输出容器250中时，输出容器250可以被密封并从底座254移除，并且样品盒200的其余部分可以被丢弃。
参考图2G，根据一些实施例，示出了具有任选的另外的特征的样品盒200的流程电路图。将参考简单的工作流程来描述样品盒200的通道和阀的网络，尽管将理解，可以在盒200上或在所述盒中执行许多不同的工作流程。
液体样品可以被引入到初级反应容器210，并且盖211用于将样品密封在初级反应容器210内。例如，如图2A所示，盖211可以与初级反应容器210一体地形成。
可以将一种或多种试剂(例如，从试剂模块300)分配到试剂容器230的开放顶部中。初级试剂通道231在试剂容器230与初级反应容器210之间延伸。试剂可以经由初级试剂通道231从试剂容器230递送到初级反应容器210。
初级试剂阀235可以安置在初级试剂通道231中以控制通过初级试剂通道231的流动。初级试剂阀235可以包括主动阀(其实例在下文讨论)或被动阀。例如，初级试剂阀235可以包括低压阀，所述低压阀与网络中的某些其它阀相比具有相对低的开启压力。也就是说，阀可以限制流动，直至阀两端存在相对低的阈值压差，此时，初级试剂阀235将打开，并且流体将从试剂容器230流动通过初级试剂通道231到达初级反应容器210。
可以使用气动模块500来产生驱动压力梯度。盒200可以包括在初级反应容器211与初级气动端口213之间延伸的初级气动通道212。初级气动端口213以及下述其它气动端口可以由样品盒200的外表面，如基座202的底表面或侧表面中的开口限定，并且被配置成与仪器100中的气动连接器510接合以将气动端口213连接到气动模块500。
气动模块500可以包括限定多个气动端口的板，每个气动端口通过气动管线连接到压力控制歧管。每个气动端口可以包含密封件，并且被配置成连接到盒基座202下侧上的对应端口。一旦盒安装在仪器中，板可以被配置成通过运动模块向上移动以与盒汇合，使得对应端口被连接以将气动模块连接到盒中的通道，使得其流体连通。
在盖211密封的情况下，当气动模块500向气动端口213施加负压或真空压力(相对于大气或环境压力为负压)时，在初级反应容器210与试剂容器230之间产生压力梯度，使得可以将试剂从试剂容器230抽吸通过初级试剂通道231并进入到初级反应容器210和其中所容纳的样品中。
初级试剂阀235可以保持闭合并限制初级试剂通道231中的流动，直至其被启动以打开，或者直至阈值开启压力被气动模块500施加到气动端口213的压力克服。初级试剂阀235可以包括止回阀，所述止回阀被配置成限制或防止回流，以避免初级反应室210中的流体样品的部分流入到试剂容器230中。
为了避免将初级反应容器210的内含物的部分吸入到初级气动通道212中，初级气动通道212进入到初级反应容器210中的开口可以限定在初级反应容器210的侧壁上半部上，或者在初级反应容器210的顶部处或所述顶部附近，如图2A所示。如图2A所示，初级气动通道212可以限定在向上延伸至初级反应容器210的侧面的结构中，所述结构位于初级反应容器210的侧壁内或沿所述侧壁延伸。
在一些实施例中，如图2A所示，初级试剂通道231还可以沿着侧壁向上延伸，并在初级反应容器210的顶部或所述顶部附近通入初级反应容器210中。这可以进一步降低流体样品的部分从初级反应容器210流入到初级试剂通道231或试剂容器230的可能性。
图2H和2I示出了将反应容器210、230中任一个的气动通道和输入通道并入到样品盒200中的替代性设计。例如，如图2H所示，通道可以形成为基座202和平坦垂直腹板203中的开放通道。可替代地，如图I所示，通道可以形成为沿着反应容器210、230向上延伸的侧结构204中的开放通道。然后可以通过用箔或膜覆盖通道来闭合所述通道，所述箔或膜可以粘合地粘结或焊接到基座202和腹板203或侧结构204。
如果仪器工作流程包含需要从初级反应容器210中移除废液的操作，那么样品盒200可以包括废物容器240。可替代地，仪器100可以包括废物接收器或废物通道以从外部处置废液。
样品盒200可以包括在初级反应容器210与废物容器240之间延伸的初级废物通道214(或其它废物通道或接收器)。初级废物阀215可以安置在初级废物通道214中以控制何时将流体通过初级废物通道214从初级反应容器210中移除。例如，初级废物阀215可以包括具有相对低的开启压力的低压阀。
样品盒200可以进一步包括在废物容器240与废物气动端口243之间延伸的废物气动通道242。废物气动通道242还可以在废物容器240的顶部处或附近通入废物容器240中，以避免将废液吸入到废物气动通道242中。废物容器240的顶部可以用例如盖或箔密封。
在一些实施例中，根据需要在容器210、220、230、240之间转移哪些液体，可能会发生一些飞溅，并且小体积的液体可能会飞溅到气动通道212、222、242中。如果液体被吸取通过气动通道，则所述液体可能从盒中流出并进入到气动模块500中，由此污染仪器。
为了缓解这种情况，盒可以包含与气动通道中的一个或多个(或每个)气动通道相关联的集液器，以防止或限制液体经由气动通道离开盒。例如，集液器可以包括允许空气通过但限制或阻止液体通过的透气膜。透气膜可以定位于沿着气动通道212、222、242的任何定位处，例如开口处，或者盒的基座处的每个气动通道的端部处。
在一些实施例中，透气膜可以安置在相对较大的面积(大于对应通道的横截面)之上，以增加在阻断气体流过膜之前可能存在的截留的液体的容量。例如，仪器可以被配置成检测由于通道或集液器之一被阻断而引起的压力变化，并且随后触发结束工作流程操作和过程已经失败的指示。
样品盒200可以进一步限定初级输出通道216，以允许从初级反应室210排出输出流体。在一些实施例中，如果仅需要一个反应容器，则初级输出通道216可以直接通入输出容器250。在一些实施例中，如果需要次级反应容器，则初级输出通道216可以在初级反应容器210与次级反应容器220之间延伸。
初级出口阀217可以安置在初级出口通道216中以控制输出流体通过初级输出通道216排出。例如，初级出口阀217可以包括通过向对应初级出口阀气动端口218施加压力而操作的主动压力致动阀。
在样品盒200包括次级反应容器220的实施例中，样品盒200可以包括在试剂容器230与次级反应容器220之间延伸的次级试剂通道232。
次级试剂阀236可以安置在次级试剂通道232中以控制试剂通过次级试剂通道232的流动。例如，次级试剂阀236可以包括与样品盒200中的其它阀相比具有相对高的开启压力的高压阀。
样品盒200可以包括在次级反应容器220与次级气动端口223之间延伸的次级气动通道222。次级气动通道222可以在次级反应容器220的顶部处或其附近通入次级反应容器220中。废物容器240的顶部可以用例如盖或箔密封。
可以通过向次级气动端口223施加负真空压力而经由次级试剂通道232将试剂从试剂容器230抽吸到次级反应容器220中，以跨次级试剂阀236产生足以克服相对高的开启压力的压差。在此流动期间，初级输出阀217可以闭合以避免流动通过初级出口输出216。
另一方面，当需要输出流体从初级反应容器210流到次级反应容器220时，可以打开初级输出阀217，并且可以向次级气动端口223施加真空压力，这产生足以驱动流动通过初级输出通道216但不足以克服次级试剂阀236的相对高的开启压力的压差。初级输出通道216可以在次级反应容器220的顶部处或其附近通入次级反应容器220中。
样品盒200可以包括在次级反应容器220与废物容器240之间延伸的次级废物通道224(或其它废物通道或接收器)。次级废物阀225可以安置在次级废物通道224中以控制何时将流体通过次级废物通道224从次级反应容器220中移除。例如，次级废物阀225可以包括具有相对低的开启压力的低压阀。在一些实施例中，可以不需要次级废物通道224。也就是说，如果没有废液要从次级反应容器220中移除。
样品盒200可以进一步限定次级输出通道226，以允许从次级反应室220排出输出流体。在一些实施例中，如果不需要质量控制，则次级输出通道226可以直接通入输出容器250。在一些实施例中，如果需要质量控制，则次级输出通道226可以在次级反应容器220与质量控制模块260之间延伸。
次级输出通道226可以在次级反应容器220与缓冲接合部228之间延伸。次级出口阀227可以安置在次级出口通道226中以控制输出流体通过次级输出通道226排出。例如，次级出口阀227可以包括具有相对高的开启压力的高压阀。
质量控制(QC)模块260包括质量控制QC容器261，所述QC容器被配置成收纳来自次级反应容器220(或者如果没有次级容器则接收初级反应容器210)的一定量的输出流体以用于分析。样品盒200可以进一步包括QC气动通道262和QC气动端口263，真空压力可以施加到其以将输出流体从次级输出通道226抽吸到QC容器261中。QC容器261的顶部可以用例如盖或箔密封。
在一些实施例中，QC容器261可以预装载有染料(任选地干燥的染料)，以促进利用光学模块400进行光学分析。
在一些实施例中，输出流体可以在光学分析之前与质量控制缓冲溶液混合。QC缓冲溶液可以在与输出流体一起转移到QC容器261中之前保持在QC缓冲容器265中。例如，QC缓冲容器265可以限定开放顶部，使得缓冲溶液可以通过试剂模块300分配到QC缓冲容器265中。
样品盒200可以包括缓冲接合部228处的从QC缓冲容器261延伸到次级输出通道226(或者如果没有次级容器则为初级输出通道216)的QC缓冲通道266。QC缓冲阀267可以安置在QC缓冲通道266中，以控制缓冲溶液通过QC缓冲通道266的流动。例如，QC缓冲阀267可以包括主动阀，如通过向对应QC缓冲气动端口268施加正压或负压而启动的压力致动阀。
样品盒200可以进一步包括计量通道299，所述计量通道与次级输出通道226和缓冲通道266流体连通，并从缓冲接合部228延伸到质量控制接合部229。
样品盒200可以进一步包括在QC接合部229与QC容器261之间延伸的QC通道269。样品盒200可以进一步包括安置在QC通道269中的QC容器阀264以控制流体通过QC通道269流入到QC容器261。QC容器阀264可以包括具有相对低的开启压力的低压阀。
当QC缓冲阀267闭合时，真空压力可以施加到QC容器气动端口263以产生相对高的压差以在短时间内克服次级输出阀227的阈值，从而将一些输出流体从次级反应容器220经过缓冲接合部228抽吸到次级输出通道226中并进入到计量通道299直至QC接合部229，则可以中和压差以停止流动。计量通道299可以限定已知体积(例如，1μL)，使得计量通道299可以从缓冲接合部228填充到QC接合部229，以限定输出流体的精确等分试样。
然后可以通过向QC缓冲气动端口268施加适当的启动压力并向QC容器气动端口263施加真空压力来打开QC缓冲阀267，以产生足够高的压差，以打开低压QC容器阀264，但低于次级输出阀227的高压阈值。这允许QC缓冲溶液流过QC缓冲通道266并流过计量通道299和QC通道269，与来自计量通道299的输出流体的等分试样一起流入到QC容器261中。
混合流体然后可以在QC容器261中与预装载的染料混合以用于分析。
在一些实施例中，样品盒200可以进一步包括一个或多个QC参考容器271，每个容器具有对应QC参考气动通道272和QC参考气动端口273，并且每个容器可以预装载有预定量的干燥染料。每个QC参考容器271还可以具有对应QC缓冲容器275，所述QC缓冲容器被配置成通过向对应QC参考气动端口273施加真空压力来收纳一定所需量的要被抽吸到QC参考容器271中的QC缓冲溶液。
然后可以使用光学模块400将QC容器261的内含物与QC参考容器271的内含物进行比较，以测量输出流体的特性，例如特定组分的浓度。
样品盒200进一步包括最终输出通道256，其在QC接合部229处从次级输出通道226分支并将次级输出通道226连接到输出容器250。最终输出阀257安置在最终输出通道256中以控制通过最终输出通道256的流动。最终输出阀257可以包括例如低压止回阀。
样品盒200进一步包括在输出容器250与输出容器气动端口253之间延伸的输出容器气动通道252。可以向输出容器气动端口253施加真空压力，以将输出流体抽吸通过最终输出通道256并进入到输出容器250中。
最终输出通道256和输出容器气动通道252可以连接到临时可移除盖259(如图2F和2G所示)，所述临时可移除盖用于在仪器工作流程期间密封闭合的输出容器250。一旦样品已经被处理并且样品盒200从仪器100中移除，临时盖259就可以从输出容器250中移除，并且输出容器250可以用主输出容器盖251闭合。例如，输出容器盖251可以是与输出容器250一体地形成的铰接盖，如图2A所示。
为了测量用于QC分析的输出流体的精确等分试样，可以在预定的时段内施加真空压力，直至输出流体已经填充QC接合部229与缓冲接合部228之间的计量通道299并进入到最终输出通道256中为止。计量通道299的长度可以被设计成限定特定的已知体积(例如，1μL)。然后可以通过将输出容器气动端口253处的压力恢复到环境压力来停止通过最终输出通道256的流动。
然后，可以打开QC缓冲阀267，并向QC气动端口263施加真空压力，以从QC缓冲容器265中抽吸缓冲溶液经过QC和缓冲接合部228、229，并通过计量通道299和QC通道269，所述计量通道和QC通道运送输出流体的等分试样并被抽吸到QC容器261中。以这种方式，在QC与缓冲接合部228、229之间限定了精确的等分试样体积，所述等分试样体积作为段塞进入到QC容器中以与缓冲溶液混合。
可以将QC缓冲容器265的全部内含物抽吸到QC容器261中，使得没有缓冲溶液(或仅少量)残留在QC与缓冲接合部228、229之间的通道中。这确保了缓冲溶液的已知体积(或非常接近已知体积)已经被抽吸到QC容器261中。这还减少或最小化了可能残留在通道中并稀释输出流体的缓冲溶液的量，如果需要高浓度的输出流体，这可能是有利的。
在一些实施例中，样品盒200可以包括废物通道279，以将多余的流体丢弃到废物容器240中，如图2G所示。然而，在一些实施例中，这可能不是必要的，因为可以测量输出流体和缓冲溶液的精确体积并将其抽吸到QC容器261中，从而不存在过量的流体。
在一些实施例中，样品盒200可以进一步包括来自最终输出阀257与输出容器250之间的最终输出通道256的中间出口280。出口280可以用透气膜281密封，所述透气膜是气体可渗透的但不允许液体通过。在膜281的另一侧(与通道256相对)，中间出口气动通道282将出口280连接到中间出口气动端口283。可以通过对中间出口气动端口283施加真空压力将空气抽吸通过透气膜281。
当完成这一操作时，液体输出流体将沿着最终输出通道256被抽吸，但一旦到达透气膜281就会停止。这将导致压力梯度的增加，这可以由气动模块500检测到，表明通道256已经填充到中间出口280。此信号可以用于触发工作流程中的下一步骤，如使缓冲溶液流过计量通道299和QC通道269。
密封的反应容器210、220、QC容器261、QC参考容器271、输出容器250和废物容器240允许处理流体样品，而不会由于流体样品从这些容器中飞溅出而造成交叉污染或所述仪器受到污染。这是通过提供用于收纳来自试剂模块的试剂的单独容器(例如，试剂容器230和缓冲容器265、275)，并将试剂转移到密封容器中以使用气动模块和对应气动端口进行处理，从而产生压力梯度以按需驱动流动来实现的。将入口通道和气动通道的开口定位在密封容器的顶部处或顶部附近，也减少了样品流体回流到入口通道中或将样品流体吸取到气动模块中的机会，否则可能会污染仪器。
参考图2E，样品盒200的底视图进一步详细地展示了盒的通道和阀的网络。质量控制模块260的特写视图如图2F所示。相同的元件用相同的附图标记指示。
在一些实施例中，QC模块260可以被包含为较大样品盒的一部分，如样品盒200，或者任何其它可能需要QC分析或精确流体计量的样品盒。在一些实施例中，QC模块260可以被包含为测量或分析仪器的部分。
参考图2F，根据一些实施例，QC模块260也可以独立地被视为单独的样品盒290。一些实施例涉及包括仅QC模块260的独立样品盒290，如图2F所示。
例如，样品盒290可以被配置成用于与流体分析仪器一起使用。样品盒290包括样品容器220，所述样品容器被配置成容纳用于分析的流体样品。样品容器220对应于样品盒200的次级反应容器220，或者可以对应于没有次级反应容器220的样品盒200中的初级反应容器210。
盒290包括缓冲溶液容器265(类似于样品盒200)，所述缓冲溶液容器被配置成容纳缓冲溶液。盒290包括密封分析容器261(对应于QC容器261)，所述密封分析容器被配置成容纳混合流体，所述混合流体包括用于分析的与缓冲溶液中的至少一些混合的流体样品的等分试样。
盒290包括在样品容器220与第一接合部228(对应于缓冲接合部228)之间延伸的样品通道226(对应于次级输出通道226)。
盒290包括安置在样品通道226中的样品通道阀227(对应于次级输出阀227)，以控制样品通过样品通道226的流动。
盒290包括在缓冲溶液容器265与第一接合部288之间延伸的缓冲通道266。缓冲通道阀267安置在缓冲通道266中以控制缓冲溶液通过缓冲通道266的流动。
盒290包括与缓冲通道266和样品通道226流体连通的计量通道299，计量通道299在第一接合部228与第二接合部229(对应于QC接合部229)之间延伸。
盒290包括分析容器通道269(对应于QC通道269)，所述分析容器通道与计量通道299流体连通并在第二接合部229与分析容器261之间延伸。盒290包括分析容器气动端口263(对应于QC气动端口263)，所述分析容器气动端口与分析容器261连通，并且被配置成连接到气动模块以选择性地调节分析容器261中的压力，以经由分析容器通道269将流体抽吸到分析容器261中。
样品通道阀227和缓冲通道阀267中的至少一个可以包括主动阀，所述主动阀可以选择性地打开和闭合以允许将流体样品的等分试样抽吸到计量通道299中，并且然后允许将缓冲溶液抽吸通过缓冲通道266并通过计量通道299和分析容器通道269，与用于分析的流体样品的等分试样一起进入到分析容器261中。例如，缓冲通道阀267可以包括主动阀，并且样品通道阀227可以包括相对高压止回阀。
分析容器261可以预装载有染料，所述染料被配置成与缓冲溶液和流体样品混合以促进分析。
样品盒290或200可以进一步包括中间出口280，所述中间出口经由第二接合部229与计量通道299流体连通。中间出口280可以类似于样品盒200的中间出口，两者都可以包含下述的任何特征。
参考图2O(邻近图2F)，根据一些实施例，示出了出口280的特写顶部透视图。
在一些实施例中，出口280可以定位于第二接合部229处。在一些实施例中，出口280可以被定位成远离第二接合部229，并且经由出口通道285连接到第二接合部229。
样品盒290或200可以包括出口室284，中间出口280通入所述出口室中。透气液体屏障膜281可以覆盖出口280。
样品盒290或200可以包括中间出口气动端口283，所述中间出口气动端口与出口室284流体连通，并且被配置成连接到气动模块以选择性地调节出口室284中的压力，以将空气从计量通道299抽吸通过透气膜281。
样品盒290或200可以包括在中间出口气动端口283与出口室284之间延伸的中间出口气动通道282。出口室284可以用仅两个流体开口密封，即出口280和中间出口气动通道282的开口。出口室284的顶部可以用例如箔密封。
中间出口280可以被布置成使得允许从样品通道226或缓冲通道266抽吸到计量通道299中的液体填充计量通道299，但不允许进入到分析容器通道269中。
样品盒290或200可以包括在第二接合部229与出口280之间延伸的出口通道285，使得允许从样品通道226或缓冲通道266抽吸到计量通道299中的液体填充计量通道299并进入到出口通道285中，但不允许进入到分析容器通道269中。
样品盒290或200可以包括输出容器250，所述输出容器经由第二接合部229并经由输出通道256与计量通道299流体连通。输出通道256可以从第二接合部229延伸到输出容器250。可替代地或另外地，输出通道可以在中间出口280与输出容器250之间延伸。
样品盒290或200可以包括输出容器气动端口253，所述输出容器气动端口与输出容器250连通，并且被配置成连接到气动模块以选择性地调节输出容器250中的压力，以经由第二接合部229和输出通道256将流体从计量通道299抽吸到输出容器250中。
通道、阀、容器和出口在样品盒290和QC模块260中的布置允许对样品流体(或经处理流体)的等分试样进行精确定量，这是因为计量通道的体积可以被精确地限定。上述布置可以用于精确计量流体，以用于需要精确定量的任何应用的定量。
样品盒290可以进一步包括一个或多个参考容器271和相关缓冲容器275、气动通道272和气动端口273，如关于样品盒200所描述的。
输出通道256和输出容器气动通道252可以连接到临时盖259，所述临时盖限定输出通道256和输出容器气动通道252的进入到输出容器250中的开口，并被配置成密封输出容器250。临时盖259可以被移除以允许输出容器250从样品盒290的基座202移除，并且输出容器250可以用输出容器盖251密封。
样品盒200或290可以由用于给定应用的任何合适的塑料材料形成。例如，为了处理生物材料，可以使用聚丙烯。
样品盒200或290可以通过注射模制来形成。例如，样品盒200或290可以形成有具有开放顶部或开放侧的通道、室和容器中的一些或全部，并且开口中的一些可以用焊接箔密封，例如，根据形成上述密封通道、室和容器的需要。
基座中的通道可以用聚丙烯膜覆盖，所述聚丙烯膜可以热焊接到基座。并且通往和离开容器的侧壁中的通道可以用热焊接到主体的聚丙烯膜覆盖。例如，热焊接可以包括激光焊接，并且围绕每个通道的周界的牵引机焊接可以将膜固定到主体以限定每个通道。
根据布置和应用，阀可以包括任何合适的主动阀或被动阀。合适的阀可以包含具有不同相对开启压力的止回阀(例如，如图2J所示)、鸭嘴阀(例如，如图2L所示)、伞形阀(例如，如图2M所示)、根据表面张力和毛细管作用具有不同开启压力的微流控阀或毛细管阀、压力致动开关阀(例如，如图2K所示)、电子致动开关阀(例如，如电磁阀)或机械致动开关阀，如Prodger阀(例如，如图2N所示)。可以使用不同阀类型的组合来实现样品盒200中的所需的流动。
参考图3A和3B，根据一些实施例，示出了试剂模块300。试剂模块300包括可移除地安装到框架350的多个试剂盒320。框架350还支撑泵360，所述泵被配置成控制来自试剂盒320的试剂的分配。
隔离试剂盒320如图3B所示。每个试剂盒320包括储器322、柔性分配管323和试剂盒框架325，所述试剂盒框架被配置成支撑储器322，并被配置成接合试剂模块框架350以将试剂盒320安装在框架350上。
泵360可以包括蠕动泵。例如，泵360可以包括一个或多个电机362，每个电机被配置成驱动泵轴363和安装在泵轴363上的泵凸轮(未示出)旋转。泵凸轮可以是具有突起的总体上圆形，例如像圆形齿状齿轮。
当安装在试剂模块框架350上时，试剂盒框架325可以支撑分配管323，使得管323的部分围绕泵凸轮的圆周至少部分地延伸，并且当泵凸轮通过对应电机362旋转时，泵凸轮的突起接触并压缩分配管323的部分，由此在泵凸轮旋转时推动流体通过分配管323。分配管323可以被定位成使得当试剂模块300与样品盒200对准时，开口将试剂分配到样品盒200的期望容器(试剂容器或QC缓冲容器)中。
分配管323可以由任何合适的材料形成，并且在一些情况下，根据与对应试剂的兼容性，可以由不同的材料形成。例如，分配管323可以由硅树脂、viton或Chem Durance Bio管形成。
每个试剂盒320可以通过由电机362中对应一个电机驱动的相应泵凸轮接合。在一些实施例中，单个泵凸轮或被配置成驱动多个泵凸轮的旋转的单个泵轴363可以被配置成接合多于一个试剂盒320以控制分配。例如，如果要同时以类似的量分配多个试剂，则对应试剂盒320可以由单个泵系统同时接合，以将试剂分配到样品盒200中。
泵360可以包括独立的电机362和驱动轴363，以独立地控制来自不同试剂盒320的试剂的分配。
不同试剂盒320的储器322可以与其中容纳的不同试剂的预期消耗比率成比例地限定不同的体积。例如，如果第一试剂通常以第二试剂的两倍体积分配，则用于第一试剂的储器322的容积可以是用于第二试剂的储器322的容积的两倍。
储器322可以容纳足够体积的试剂，以用于要执行的一定数量的仪器工作流程。当试剂储器322为空时，试剂模块300可以从仪器壳体110部分滑出，如图1B所示，使得可以重新填充试剂储器322，或者可以完全移除空的试剂盒320，并用填充的试剂盒320更换。
在一些实施例中，试剂模块框架350可以包括运动模块900的(或)滑架920或安装在所述滑架上。试剂模块300可以(通过运动模块900)沿着移动轴线903跨盒槽120中的所述多个样品盒200移动，以在仪器工作流程期间的所选时间将试剂分配到样品盒200中。
试剂模块300可以在与样品盒200中的所选一个样品盒相对应的选定时间移动到所选滑架定位。然后可以操作泵360以将一种或多种试剂从对应试剂盒320分配到样品盒200中的所选容器中，例如试剂容器230或质量控制缓冲容器。
参考图4A和4B，根据一些实施例，示出了光学模块400的图。光学模块400包括光源410和检测器420。光源410被配置成照射质量控制(QC)样品404，其可以包括QC容器261中的输出液体或QC参考容器271之一中的参考液体。检测器420被配置成检测和测量从QC样品404透射的光。
例如，光源410可以包括LED或激光器。检测器420可以包括光电二极管或任何其它合适的光学检测器。光源410和检测器410可以被配置成根据应用和被测量的特性在任何合适的频率范围内操作，包含在可见光、近可见光、红外和紫外范围内。
光学模块400可以被配置成测量从QC样品404透射的散射光、折射光或反射光中的任何一种或多种。
在一些实施例中，光学模块400可以包括一个或多个透镜、滤光片和/或其它光学装置。例如，光学模块400可以包括：源透镜412，用于聚焦来自源410的光(例如，成平行光线)；分束器414，用于将来自源410的光重定向朝向QC样品404；样品透镜402，用于将源光聚焦到QC样品404上并将从QC样品404透射的光重新聚焦(例如，成平行光线)；检测器透镜422，用于将从QC样品404透射的光聚焦到检测器420上；以及一个或多个滤光片430，其安置在检测器路径和/或源路径中以过滤特定频率的光。
光学模块400可以安装在运动模块900的滑架920上(与试剂模块300相同的滑架或独立的滑架920)，以允许光学模块400要与盒槽120中的样品盒200中的任何一个所选样品盒对准，以对安置在样品盒200内的QC样品404进行光学分析。
例如，图2A所示的样品盒200包括一个QC容器261和三个要比较的QC参考容器271。QC容器261和三个QC参考容器271可以沿着与光学模块404的移动轴线904平行的样品盒200的侧向轴线布置，以允许光学模块400随时接近QC样品404。滑架920可以通过运动模块900移动到与QC容器261和三个QC参考容器271的定位相对应的不同滑架定位。
QC容器261和三个QC参考容器271可以包括透明窗口(在顶部、底部或侧面)，以允许光从光源410进入到容纳在其中的QC样品404中，并从QC样品404到达光学检测器420。窗口的表面光洁度可以为SPI A-1级，以最大限度地减少散射。窗口厚度可以小于或等于3mm。
运动模块900可以与光学模块400一起定位，使得QC样品404位于光学模块400的光学焦平面的2mm内，并且任选地在1.25mm的侧向定位公差内。根据光学模块400和样品盒200的特性，不同的公差可以适用于不同的应用。
根据一些实施例，气动模块500如图1C所示。气动模块500可以包括压力调节器和压缩机、真空发生器或真空泵。可替代地，例如，气动模块500可以被配置成连接到外部压力源或真空管线。
气动模块500可以包括气动管线和阀的网络，所述网络具有邻近盒槽120的连接器，所述连接器被配置成连接到样品盒200的气动端口。气动模块500可以被配置成在仪器工作流程期间的选定时间将正压和/或负压(相对于大气压力)选择性地递送到样品盒200的所选气动端口。
在一些实施例中，气动模块500可以被配置成将不同量值的相对压差递送到样品盒200的不同气动端口。在一些实施例中，气动模块500可以被配置成在不同时间将不同量值的相对压差递送到样品盒200的所选气动端口。在一些实施例中，气动模块500可以被配置成仅将负压递送到样品盒200的气动端口。
在一些实施例中，气动模块500可以包括多组气动管线，每组气动管线被配置成同时将所选压力递送到所述多个样品盒200在盒槽120中的所有对应气动端口。例如，同时向所有初级气动端口213施加一定的负压。
在一些实施例中，样品盒200中的每个气动端口可以具有单个所选压力或压力范围，以便在所选时间递送到其，而不必改变压力。
气动模块500可以包括任何合适的阀系统，以用于在仪器工作流程的所选时间选择性地将所需压力递送到所需气动端口。例如，由控制模块101电子操作的电磁阀阵列，或者歧管阀系统，或者旋转阀系统。
参考图5A和5B，根据一些实施例，示出了气动模块500、热模块600、磁性模块700、混合模块800和运动模块900的部分，从而形成容纳在底盘或壳体110内并协作以限定盒槽或插槽120的芯单元1100。
气动连接器510示出在由气动支撑框架505支撑的盒槽120下方。支撑框架505连接到气动模块致动器905，其可以形成运动模块900的部分。气动模块致动器905可以包括电机或线性致动器，其被配置成升高和降低气动连接器510。气动连接器510可以处于降低定位，以用于将样品盒200装载到盒槽120中(或从所述盒槽中移除样品盒)。当样品盒200容纳在盒槽120内时，可以操作气动模块致动器905以升高气动支撑框架505和气动连接器510，使得气动连接器510接合样品盒200中的气动端口并且将气动模块500流体连接到样品盒200的通道。
在一些实施例中，运动模块900可以进一步包括竖直移动平台950，所述平台被配置成在壳体110内升高和降低仪器100的其它组件。平台950的移动可以由平台致动器955驱动，所述平台致动器可以包括线性致动器或导螺杆致动器，如图4B所示，例如，带有电机957和导螺杆959。
竖直移动平台950可以被配置成例如升高和降低热模块600和/或磁性模块700的组件，以及可能需要升高和降低的仪器的任何其它组件。在一些实施例中，气动支撑框架505和连接器510可以安装在类似的竖直移动平台950上。在一些实施例中，运动模块900可以包括多个竖直移动平台950，其被配置成独立地操作以独立地升高和降低不同的组件或组件组。例如，热模块和磁性模块可以安装在单个竖直移动平台上，其可以包括安装在其上的另外的竖直移动平台，以独立于磁性模块升高和降低热模块。
在一些实施例中，仪器100可以不包括竖直移动平台950。
热模块600可以包括一个或多个热控制装置610，其可以包括加热和/或冷却元件、热电装置、珀尔帖元件、电阻加热器、加热灯、热交换器和/或风扇。当在仪器工作流程之一期间(例如，用于培养)需要加热(或其它热控制)时，平台950可以被升高以使热控制装置610(例如，加热器)更靠近盒槽中的样品盒200，并且热控制装置610被启动。
在一些实施例中，热模块600可以包括耦接到加热元件的传导构件，以促进加热反应容器。例如，传导构件可以包括板或夹套，其可以限定被配置成部分围绕反应容器的互补表面。
热模块600可以包括冷却风扇，所述冷却风扇安置在加热元件和传导构件下方，并被配置成将环境空气向上引导到加热元件和导电构件周围，以在需要时冷却其。
盒可以在基座202中围绕初级反应容器210和/或次级反应容器220的底部限定开口，所述开口被配置成允许一个或多个传导构件和/或用于定位在反应容器210、220旁边的磁体通过。
在一些实施例中，热模块600可以固定在靠近盒槽120的位置，并与初级反应容器210和/或次级反应容器220对准，并且根据特定工作流程操作所需的热调节，简单地从加热切换到冷却或中性。
磁性模块700可以包括一个或多个磁体710，所述磁体被布置成控制磁珠在初级反应容器210和/或次级反应容器220中的移动。磁体710可以包括永磁体和/或电磁体，并且可以安装在竖直移动平台950上，以在磁珠保持静止时升高到靠近初级反应容器210和/或次级反应容器220，并且降低到更远离初级反应容器210和/或者次级反应容器220，以使磁体710对磁珠的影响较小。磁体710可以安置在初级反应容器210和/或次级反应容器220的任一侧上，以便固持珠粒远离排出出口，以避免进入到通道的排出流的阻塞或收缩。
在一些实施例中，例如，当磁体710包括电磁体时，磁体710可以固定在靠近盒槽120的位置中并且与初级反应容器210和/或次级反应容器220对准，并且根据特定工作流程操作所需的状态简单地接通或断开。
在一些实施例中，仪器可以不包括磁性模块700，并且初级反应容器和/或次级反应容器中的官能化珠粒可以通过物理屏障或限制，例如过滤器而处于输出通道之外。
混合模块800可以包括用于增强样品盒200中的流体混合的任何合适的装置。例如，混合模块800可以包括振荡器810。振荡器810可以包括被配置成通过电机旋转以在仪器100中引起振动的轨道振荡器，如偏心凸轮或偏置砝码。可替代地，可以使用其它常规的混合装置来促进样品盒200中的流体的混合。在一些实施例中，混合模块800包括被配置成同时振荡所有样品盒200的单个振荡器810。
轨道振荡器可以包含被配置成在不倾倒仪器的情况下使盒振荡的多个砝码和平衡砝码。可以为所需的应用选择合适的振动功率、频率和幅度。对于处理相对脆弱的分子(例如，核酸)，小于2000rpm的频率可能是合适的，例如大约1100rpm。
参考图6，根据一些实施例，示出了控制模块101的示意图。控制模块101包括被配置成控制由控制仪器100执行的操作的电子器件和软件，其可以包含试剂模块300、光学模块400、气动模块500、热模块600、磁性模块700、混合模块800和运动模块900的控制。
控制模块101还可以包括一个或多个传感器以监测模块的操作。例如，传感器可以包含定位传感器、加速度计、接近传感器、角度传感器(例如，轴角度或速度传感器)、霍尔传感器(Hall sensor)和压力传感器。
参考图5C至5F，根据一些实施例，芯单元1100被进一步详细地示出，所述芯单元可以被配置成收纳样品盒200(或图7A中所示的样品盒1000)，如下文进一步描述的。
芯单元1100可以至少部分地限定每个都被配置成收纳盒1000的盒槽或插槽120。每个盒插槽120可以具有被配置成接合盒1000并通过气动管线515将所述盒连接到气动模块500的相关气动接口板1500(图5D)。
气动板1500可以限定与气动管线515流体连通的气动板端口1501、1502、1503、1504、1505、1506、1507、1508、1509、1510。气动板端口进而被配置成与盒1000(图7B)中的对应盒气动端口1201、1202、1203、1204、1205、1206、1207、1208、1209、1210连接。气动板端口可以不同地或在数量上不同地布置，以适应其它不同的样品盒。通过比较图5D和7B，可以理解样品盒1000下侧上的对应气动板端口与盒气动端口之间的布置和连接：
盒端口1201被配置成连接到气动板端口1501；
盒端口1202被配置成连接到气动板端口1502；
盒端口1203被配置成连接到气动板端口1503；
盒端口1204被配置成连接到气动板端口1504；
盒端口1205被配置成连接到气动板端口1505；
盒端口1206被配置成连接到气动板端口1506；
盒端口1207被配置成连接到气动板端口1507；
盒端口1208被配置成连接到气动板端口1508；
盒端口1209被配置成连接到气动板端口1509；
盒端口1210被配置成连接到气动板端口1510。
气动模块500可以被配置成独立地选择性地调节每个气动管线515中的压力，以便驱动盒1000的通道内的液体流动和/或操作盒1000中的阀。
在一些实施例中，样品盒可以被配置成用于气动管线515中的一些或全部中的正操作压力(高于环境压力)。在所展示的实施例中，样品盒1000被配置成用于所有气动管线515中的负操作压力(低于环境压力)。
在一些实施例中，样品盒可以被配置成用于在单个压力水平下的操作压力。在所展示的实施例中，样品盒1000被配置成用于两个操作压力水平。第一操作压力可以是例如在180mBar至500mBar、190mBar至350mBar范围内的或约200mBar的相对高的量值负压。第二操作压力可以是例如在50mBar至200mBar、80mBar至150mBar、100mBar至120mBar的范围内或约120mBar的相对低的量值负压。例如，两个压力水平之间的差可以在20mBar至200mBar、50mBar至100mBar的范围内，是至少20mBar、至少50mBar或至少100mBar。盒气动端口1201、1202、1203、1204、1205可以被配置成用于相对高的第一操作压力。盒气动端口1206、1207、1208、1209、1210可以被配置成用于相对低的第二操作压力。
插槽120可以包括限定凹槽的平行导轨1120，所述凹槽被配置成当插入在插槽120中时可滑动地容纳盒基座202的边缘1220。导轨1120可以包含凹部1122，所述凹部被配置成收纳与盒基座202(图7F)一体地形成的弹性夹1222。
气动接口板1500定位于插槽120下方，并可以通过弹簧偏置到接合定位。芯单元1100可以包括芯滑架1190，所述芯滑架被配置成使由电机1192操作的一对导螺杆1191上下移动，所述电机形成运动模块900的一部分。芯滑架1190可以在图5E中看到，所述图省略了芯单元1100的组件中的一些，以更好地可视化内部组件。
气动板1500可以连接到回缩杆1520，所述回缩杆穿过芯滑架1190，使得所述芯滑架可以在回缩杆1520上上下滑动，并且回缩杆1520的下端包括定位在芯滑架1190下方的止动件1522。当芯滑架1190下降以造成与止动件1522的过度接合，回缩杆1520和气动接口板1500与芯滑架1190一起下降。
接口板1500的回缩允许盒1000插入到插槽120中。可以操作运动模块900以升高芯滑架1190，从而允许弹簧升高接口板1500并抵靠盒1000的基座202将所述芯滑架推进，从而将其夹紧在接口板1500与导轨1120之间。
气动接口板1500可以包括围绕气动板端口1501、1502、1503、1504、1505、1506、1507、1508、1509、1510中的每一个的垫圈或密封部分1530，其被配置成在气动板1500与盒1000之间被压缩和变形，以提供围绕对应气动端口1501、1201之间的连接的密封。垫圈1530可以由任何合适的弹性体材料形成，例如橡胶、硅酮或其它聚合物。垫圈1530可以限定例如截头圆锥形或者任何其它合适的形状，以用于在气动接口板1500的相对平坦表面与盒1000的底部之间提供密封。
热模块600可以包括加热器610，所述加热器包含一端处的暖气片662和相对端处的冷却风扇663(图5F)，其可以安装到芯滑架1190或独立的运动台。
暖气片662和磁体710可以限定狭缝，如图5D和5E所示，以允许其延伸穿过盒1000的基座中的孔口1230，如图7B和5F所示，从而允许暖气片662、磁体710与反应容器210、220之间更接近。
参考图7A至7Z，根据一些实施例，进一步详细地示出了样品盒1000。样品盒1000可以包含与关于样品盒200所描述的特征类似的特征，并且类似的特征用相同的附图标记指示。
参考图7C，样品盒1000以分解透视图的形式示出，展示被组合以形成样品盒1000的各个组件。
样品盒1000包括主体1001，所述主体限定基座202、初级反应容器210、次级反应容器220、试剂容器230和废物容器240。主体1001还限定了下文详细描述的其它特征。
主体1001可以通过适于特定应用的任何材料的任何合适的方式形成。一些应用可能需要适于要处理的样品和试剂的非反应性材料。主体1001可以是注射模制的并且由非反应性聚合物材料形成，例如聚碳酸酯或聚丙烯。
主体1001限定了多个通道，如关于样品盒200所描述的，并且在下文中进一步关于盒1000所描述的。限定在主体1001中的一些通道是部分开放的，以促进通过注射模制进行制造。由主体1001限定的一些容器可以形成有开口以促进制造。盒1000可以包括多个膜，所述多个膜连接到主体1001以覆盖和密封一些容器开口并覆盖开放的通道并协作以限定通道。
膜可以由任何合适的材料形成，例如聚丙烯，并且厚度可以在例如20μm至200μm、50μm至150μm范围内或为约100μm。
膜可以通过粘合剂粘结和/或焊接，例如热焊接或激光焊接固定到主体1001。
盒1000可以包括：
基座膜1402，所述基座膜用于覆盖限定在基座202中的通道；
废物顶部膜1440，所述废物顶部膜用于覆盖和密封废物容器240的顶部；
废物侧膜1442，所述废物侧膜用于覆盖废物气动通道242的部分；
初级气动侧膜1412，所述初级气动侧膜覆盖初级气动通道212的部分；
初级试剂侧膜1431，所述初级试剂侧膜用于覆盖初级试剂通道231的部分；
次级顶部膜1420，所述次级顶部膜用于覆盖并密封次级试剂容器220的顶部；
次级侧膜1422，所述次级侧膜用于覆盖次级气动通道222和次级试剂通道232的部分；
中间出口膜1480，所述中间出口膜用于覆盖和密封中间出口室284T的顶部；
QC顶部膜1461，所述QC顶部膜用于覆盖并密封QC容器261和QC参考容器271的顶部；以及
QC侧膜1462，所述QC侧膜覆盖QC气动通道262和QC参考气动通道272的部分。
盒1000可以进一步包括气动通道板1602，所述气动通道板限定盒气动端口1201、1202、1203、1204、1205、1206、1207、1208、1209、1210和多个气动通道，所述多个气动通道将气动端口连接到基座202中的对应气动端口和气动通道以驱动流体流过基座中的流体通道并操作盒阀。气动通道板1602还可以限定阀凹部，所述阀凹部与限定在基座202中的阀端口以及与基座膜1402协作以限定阀，如下文关于图7J和7N进一步所描述的。
气动通道板1602可以通过夹置在其之间的基座膜1402联接到基座202。气动通道板1602可以通过粘合剂粘结，如用压敏粘合剂(PSA)，例如3M 300LSE粘合剂粘合地粘结到基座膜1402和/或基座202。粘合剂可以制备为PSA层1606，其限定与不需要粘结的某些部分相对应的孔口，例如基座202的阀和气动端口。
盒1000可以进一步包括透气膜，所述透气膜被配置成允许空气通过但阻止或防止液体通过。如关于样品盒200所讨论的，透气膜可以用于限制在处理期间可能无意中进入盒100中的气动通道的液体从盒1000中逸出并可能污染仪器100。
考虑到所涉及的样品和试剂，透气膜可以由用于给定应用的任何合适材料形成，如疏水性透气膜，例如PTFE或PP。例如，透气膜的厚度可以在20μm至200μm、50μm至150μm的范围内或为约110μm。
盒1000可以包括：
初级渗透膜1415，所述初级渗透膜与初级气动通道212相关联(并且任选地还与QC、QC气动通道262和QC参考气动通道272相关联)；
次级渗透膜1425，所述次级渗透膜与次级气动通道222相关联；
废物渗透膜1445，所述废物渗透膜与废物气动通道242相关联；以及
中间出口渗透膜281，所述中间出口渗透膜与中间出口280相关联。
图7D和7E示出了基座202、基座膜1402、PSA层1606和气动通道板1602的顶表面和底表面，并展示了组件如何对准以在层的堆叠中连接在一起。
基座202限定多个通道，所述多个通道凹入到基座202的底表面中，所述多个通道被基座膜1402覆盖以限定通道。基座膜1402和PSA层1606限定了简单的片材，其具有与基座202和气动通道板1602中的各个端口、阀和孔相对应的贯穿厚度孔口。气动通道板1602限定多个气动通道，并且阀凹部位于气动通道板1602的顶表面中，并且盒气动端口1201、1202、1203、1204、1205、1206、1207、1208、1209、1210限定在气动通道板1602的底表面中。
图7F至7K示出了从盒1000下方观察的穿过每个层的侧向横截面，以促进对各层进行比较，以展示容器、通道、阀和端口之间的路径和连接。图7L示出了基座202(图7G)的通道和阀叠加在气动通道板1602(图7J)的通道、阀凹部和气动端口上，以用于直接比较和查看对应特征的对准情况。
图7F示出了基座通道正上方的基座202的上层。示出了基座202的边缘1220和弹性夹1222，其被配置成接合盒插槽120的导轨1120和夹具凹部1122。
基座还可以限定围绕试剂容器230的凹陷部分1230，所述凹陷部分的厚度减小以减轻由于注射模制后的材料收缩引起的翘曲。例如，基座202在其它区域中的厚度可以为大约2.5mm，并且在凹陷部分1230中的厚度逐渐减小到大约1.5mm。
图7G示出了在基座202的底表面中形成的通道。参考图7F和7G，将对这些通道进行描述，所述通道对应于图2G的流程电路图，仅用于示例性目的。在其它实施例中，通道和阀可以不同地布置，并且可以包括与容器的不同组合相关联的不同通道和阀。
初级废物通道214经由初级废物阀215在初级反应容器210的底部中的出口与废物容器240的底部中的入口之间延伸，所述阀示出为图7G中两个阀端口之间的间隙。
次级废物通道224经由次级废物阀225在次级反应容器220的底部中的出口与废物容器240的底部中的入口之间延伸，所述阀示出为图7G中两个阀端口之间的间隙。
初级试剂通道231经由初级试剂阀235在试剂容器230的底部中的出口与初级反应容器210(图7M)中的入口之间延伸，所述阀示出为图7G中两个阀端口之间的间隙。
如先前所讨论的，初级试剂通道231的入口可以在初级反应容器210的顶部附近通入初级反应容器210中，如图7M所示，并在图7O中进一步详细示出。
在一些实施例中，初级反应容器210可以限定入口凹部1231，以减少进入初级反应容器210的液体试剂的飞溅。初级试剂通道231可以通入入口凹部1231的第一侧壁1231a中，与入口凹部1231的相对的第二侧壁1231b相对。入口凹部1231可以部分地由第一侧壁1231a与第二侧壁1231b之间的凸表面1231c限定。以相对高的速度进入入口凹部1231的液体试剂可能冲击第二侧壁1231b，并且然后沿着凸表面1231c向下并沿着初级反应容器210的侧壁向下行进。凸表面1231c可以在入口凹部1231与初级反应容器210的侧壁之间平滑地过渡。这些特征可以减少或减轻试剂在初级反应容器210中的飞溅，否则可能导致残留流体留在侧壁上或可能被吸取到气动通道212中。
初级反应容器210可以在通入初级气动通道212的开口处限定类似的凹部，以减少液体被吸取到初级气动通道212中的可能性。
次级试剂通道232经由次级试剂阀236在试剂容器230的底部中的出口与次级反应容器220(图7M)中的入口之间延伸，所述阀示出为图7G中两个阀端口之间的间隙。
如先前所讨论的，次级试剂通道232的入口可以在次级反应容器220的顶部附近通入次级反应容器220中，如图7M所示，并在图7Q中进一步详细示出。
在一些实施例中，次级反应容器230可以限定与初级反应容器210的入口凹部1231类似的入口凹部。在一些实施例中，次级试剂通道232可以直接通入次级反应容器220中。在一些实施例中，次级反应容器220可以限定从次级试剂通道232通往次级反应容器220的凹表面1232c。凹表面1232c可以在次级试剂通道232与次级反应容器220的侧壁之间平滑地过渡。
参考图7O和7P，初级反应容器210的盖211可以与主体1001一体地形成，并通过柔性铰链部分211a连接到初级反应容器210。盖211可以包括可弹性变形的环形凸缘1211，其被配置成以按压配合、卡扣配合或过盈配合连接的方式接合初级反应容器210的上边缘，例如，以密封初级反应容器210。
将理解的是，本说明书中提及的被密封的容器、室或通道旨在意指密封的而不是各个端口和通道的限定的入口和出口。在一些情况下，可以形成不透流体的密封件或气密密封件。然而，根据应用情况，可能不需要完美的密封，并且可能存在一些流体泄漏。
次级试剂通道232和次级气动通道222可以部分限定在围绕次级反应容器230的顶部的顶表面1223中，并在相对接近的位置通入次级反应容器230中，如图7Q所示。
在一些实施例中，次级试剂通道232进入到次级反应容器230中的开口可以相对远离次级气动通道222进入到次级反应容器230中的开口。例如，开口间隔距离可以在2mm至20mm、3mm至10mm、5mm至8mm范围内、或者为至少2mm、至少3mm、至少5mm或至少10mm。
例如，如图7R所示，次级试剂通道232可以在顶表面1223中围绕次级反应容器230的圆周部分延伸，以实现开口之间的间隔。可替代地或另外地，初级气动通道222可以在顶表面1223中围绕次级反应容器230的圆周部分延伸。
这种布置可以减轻或减少从次级试剂通道232进入到次级反应容器220的试剂无意中被吸取到次级气动通道222的可能性。
初级输出通道216经由初级输出阀217从初级反应容器210的底部中的出口延伸以接合次级试剂通道232，所述阀示出为图7G中两个阀端口之间的间隙。
次级输出通道226经由次级输出阀227从次级反应容器220的底部中的出口延伸到缓冲接合部228，所述阀示出为图7G中两个阀端口之间的间隙。
从缓冲接合部228开始，体积计量和QC模块260可以包含如关于图2F的特写所描述的类似的通道和阀，但所述通道和阀可以不同地布置，如图7G所示。
具体地，基座202限定参考缓冲通道1275，所述参考缓冲通道经由参考缓冲阀1277从每个QC参考缓冲容器275的底部中的出口延伸到对应QC参考容器271。这允许QC气动通道262和QC参考气动通道272连接到单个气动管线515，同时允许通过关闭参考缓冲阀1277来关闭QC参考气动通道272。
最终输出通道256终止于与输出容器气动端口253相邻的流体连接端口1256和机械夹1280，所述机械夹被配置成连接到流体转移设备880，如图8A至8C所示，所述流体转移设备进而在最终输出通道256和输出容器气动端口253以及输出容器250之间提供流体连通。
废物气动通道242的部分被示出为向上延伸至废物容器240的侧面，如图7S所示，并向下连接到废液捕集器1640，如图7J所示。废液捕集器1640包括由基座膜1402和气动通道板1602中的凹部1642限定的室。
凹部1642限定环形台肩1643，所述环形台肩设置在凹部1642的下表面1644上方的水平处。废物气动通道242延伸通过气动通道板1602的部分，以与凹部1642流体连通，从而通过台肩1643的水平上方的凹部1642的侧壁进行连接，如图7J和7T所示。下表面1644限定形成盒气动端口1205的孔口。
废物渗透膜1445固定到台肩1643(例如，通过粘合剂或热焊接)以将盒气动端口1205与废物气动通道242分离，使得在废物气动通道242中无意中吸取的任何流体被捕获在废液捕集器1640中，并且被限制穿过废物渗透膜1445到达盒气动端口1205。
废液捕集器1640可以进一步包括间隔物凸出部1645，所述间隔物凸出部远离下表面1644延伸直至凸缘1643的水平，以便支撑废物渗透膜1445。
初级气动通道212和次级气动通道222的部分在图7F中被示出为沿初级反应容器210和次级反应容器220的侧面向上延伸，并在图7G中朝向气动通道板1602向下延伸。并且QC气动通道262和QC参考气动通道272被示出为在图7F中沿QC容器261和QC参考容器271的侧面向上延伸，并在图7G中经由通道朝向气动通道板1602向下延伸。
类似于废液捕集器1640，初级气动通道212和次级气动通道222分别连接到初级流体捕集器1611和次级流体捕集器1620。QC气动通道262和QC参考气动通道272也连接到初级流体捕集器1611，如图7J所示。
初级流体捕集器1611包括由基座膜1402和气动通道板1602中的凹部1612限定的室。
凹部1612限定环形台肩1613，所述环形台肩设置在凹部1612的下表面1614上方的水平处。初级气动通道210延伸通过气动通道板1602的部分，以与凹部1612流体连通，从而通过台肩1613的水平上方的凹部1612的侧壁进行连接，如图7J和7T所示。下表面1614限定形成盒气动端口1206的孔口。
初级渗透膜1415固定到台肩1613(例如，通过粘合剂或热焊接)以将盒气动端口1206与初级气动通道210分离，使得在初级气动通道210中无意中吸取的任何流体被捕获在初级流体捕集器1611中，并且被限制穿过初级渗透膜1415到达盒气动端口1206。
类似地，QC气动通道262和QC参考气动通道272两者均连接到气动通道板1602中的公共QC气动通道1660，所述气动通道板通过台肩1613水平上方的凹部1612的侧壁进行连接，如图7J和7T所示。在QC气动通道262或QC参考气动通道272中无意中吸取的任何流体被捕获在初级流体捕集器1611中，并且被限制穿过初级渗透膜1415到达盒气动端口1206。
初级流体捕集器1611可以进一步包括间隔物凸出部1615，所述间隔物凸出部远离下表面1614延伸直至凸缘1613的水平，以便支撑初级渗透膜1415。
类似于废物流体捕集器1640和初级流体捕集器1611，次级流体捕集器1620包括由基座膜1402和气动通道板1602中的凹部1622限定的室。
凹部1622限定环形台肩1623，所述环形台肩设置在凹部1622的下表面1624上方的水平处。次级气动通道220延伸通过气动通道板1602的部分，以与凹部1622流体连通，从而通过台肩1623的水平上方的凹部1622的侧壁进行连接，如图7J和7U所示。下表面1624限定形成盒气动端口1208的孔口。
次级渗透膜1425固定到台肩1623(例如，通过粘合剂或热焊接)以将盒气动端口1208与次级气动通道220分离，使得在次级气动通道220中无意中吸取的任何流体被捕获在次级流体捕集器1620中，并且被限制穿过次级渗透膜1425到达盒气动端口1208。
次级流体捕集器1620可以进一步包括间隔物凸出部1625，所述间隔物凸出部远离下表面1624延伸直至凸缘1623的水平，以便支撑次级渗透膜1425。
流体捕集器1611、1620、1640的形状、深度、直径和体积(以及透气膜1415、1425、1445的暴露面积)可以根据可能在气动通道中被无意中吸取的液体的量而针对不同的应用进行调节。膜上方的流体捕集器中的体积可以在例如10μL至1mL、50μL至500μL的范围内或为约100μL，而膜的表面积可以在例如50mm2至500mm2、100mm2至300mm2的范围内或为约200mm2。
可替代地，在一些实施例中，可以采用其它类型的流体捕集器，如微流体或重力型流体捕集器。在一些实施例中，可以完全省略流体捕集器。
参考图7S，废物气动通道242的部分可以限定在废物容器240的外侧面，并由废物侧膜1442密封。废物容器240的顶部可以由废物顶部膜1440密封。
初级气动通道212、初级试剂通道231、次级气动通道222和次级试剂通道232中的每一个的部分可以限定在支撑腹板203的外侧表面(其在废物容器240、初级反应容器210、试剂容器230和次级反应容器220之间延伸)中，并由对应侧膜1412、1431、1422密封，如图7S所示。通道212、231、222、232的其它部分可以完全由主体1001限定，如图7M和7Q所示，例如，靠近基座202和/或靠近反应容器210、220的顶部。
次级气动通道222和次级试剂通道232的部分可以限定在顶表面1223中，如图7Q和7R所示，并由次级顶部膜1420密封。
密封膜可以包括脱离部分1401，以促进组装，一旦对应密封膜固定到主体1001，所述脱离部分就可以被移除。
参考图7V，QC气动通道262和QC参考气动通道272的部分可以限定在QC容器261和QC参考容器271的外侧面中，并由QC侧膜1462密封。并且可以提供QC顶部膜1461以用于覆盖并密封QC容器261和QC参考容器271的顶部。
中间出口膜1480可以固定到基座202的顶表面，以覆盖并密封中间出口室284的顶部。这在图7W和7X中进一步地详细示出。
中间出口室284可以由基座202的顶表面中的凹部限定。出口室284的底表面可以限定中间出口280和通入中间出口气动通道282的开口。中间出口渗透膜281可以固定(通过粘合剂或热焊接)到中间出口室284的底表面，以覆盖中间出口280，但不覆盖中间出口气动通道282。中间出口室284的顶部开口可以由中间出口膜1480密封。
当操作气动模块500以降低中间出口气动通道282中的压力时，可以将空气从计量通道299(和/或出口通道285)抽吸通过渗透膜281，使得将计量通道中的液体向上抽吸到膜281而不进入到室284中。
参考7J，气动通道板1602还限定了多个气动通道，所述气动通道将其它气动端口连接到阀凹部以允许盒阀的操作。盒阀包括如图2K所示配置的开关阀。
例如，图7N中示出了初级废物阀215的竖直横截面。初级废物通道214可以限定在基座202中，从而从初级反应容器210的底部中的出口朝向废物容器240延伸。初级废物通道214中可能存在断裂，所述初级废物通道被分成终止于阀215处的第一阀端口214a和第二阀端口214b的两个部分。
阀端口214a、214b可以在静止配置下由基座膜1402关闭(其也在静止配置下关闭所有其它插盒阀中的对应阀端口)。在基座膜1402的另一侧上，与阀端口214a、214b相对的是初级废物阀凹部1615，所述初级废物阀凹部由气动通道板1602限定并在阀端口214a、214b之间延伸(在基座膜1402的相对侧上)。
初级废物阀凹部1615可以连接到盒气动端口1204，使得可以操作气动模块500以降低初级废物阀凹部1615中的压力，这导致基座膜1402朝向初级废物阀凹部1615偏转以打开初级废物阀215并允许第一阀端口214a与第二阀端口214b之间的流体连通。在一些实施例中，正压可以施加到阀凹部1615(和其它)，以确保阀保持关闭，例如，在可能对阀施加压力以打开的操作期间。
以类似的方式，其它盒阀可以包括阀端口和通过气动通道连接到盒气动端口的对应阀凹部，以允许由气动模块500操作阀。
气动通道板1602限定初级废物阀凹部1615，所述初级废物阀凹部与初级废物阀215相对应，并且经由气动通道1604连接到盒气动端口1204。
气动通道板1602限定次级试剂阀凹部1636，所述次级试剂阀凹部与次级试剂阀236相对应，并且经由气动通道1604连接到盒气动端口1204。
气动通道板1602限定初级输出阀凹部1617，所述初级输出阀凹部与初级输出阀217相对应，并且经由气动通道1607连接到盒气动端口1207。
气动通道板1602限定初级试剂阀凹部1635，所述初级试剂阀凹部与初级试剂阀235相对应，并且经由气动通道1603连接到盒气动端口1203。
气动通道板1602限定次级废物阀凹部1625，所述次级试剂阀凹部与次级废物阀225相对应，并且经由气动通道1603连接到盒气动端口1203。
气动通道板1602限定次级出口阀凹部1627，所述次级出口阀凹部与次级出口阀227相对应，并且经由气动通道1609连接到盒气动端口1209。
气动通道板1602限定最终输出阀凹部1657，所述最终输出阀凹部与最终输出阀257相对应，并且经由气动通道1609连接到盒气动端口1209。
气动通道板1602限定三个参考缓冲阀凹部1677，所述三个参考缓冲阀凹部与三个基准缓冲阀1277相对应，并且经由气动通道1609连接到盒气动端口1209。
气动通道板1602限定QC容器阀凹部1664，所述QC容器阀凹部与QC容器阀264相对应，并且经由气动通道1610连接到盒气动端口1210。
气动通道板1602限定QC缓冲阀凹部1667，所述QC缓冲阀凹部与QC缓冲阀267相对应，并且经由气动通道1610连接到盒气动端口1210。
阀凹部可以包括用于特定应用的任何合适的大小、形状和比例。例如，如图所示，阀凹部可以是总体上具有圆角的矩形。所展示的实施例的阀凹部在尺寸上都是类似的，例如长度为约6mm，宽度为约2mm，并且深度为约0.5mm。
气动通道板1602中限定的气动通道的深度为约0.5mm，并且宽度为约1mm。
类似地，流体通道的深度可以为约0.5mm，并且宽度为约1mm。然而，一些流体通道的尺寸可以较小，例如对于体积计量部分，其中较小的通道横截面允许对通道中液体的体积流速和体积进行更精确的控制。
例如，通道226、256、266、269、299、285的宽度可以小于0.5mm、小于0.3mm或为约0.25mm，并且深度小于1mm、小于0.5mm、小于0.3mm或为约0.2mm。例如，如图7X所示，这些通道可以张开，以针对每个阀形成宽度为约1mm的阀端口。
在一些实施例中，所有的阀端口都可以从对应通道中张开，如图7Y所示，所述图展示了用于将基座膜1402焊接到基座202的焊接模式(例如，通过热焊接或激光焊接)。在图7Y的特写视图中，为盒1000中的不同阀提供了一些合适的尺寸，仅用于示例性目的。例如，气动通道板1602中的对应阀凹部可以基本上符合图7Y中所示的形状和尺寸。
焊接模式可以包括内部焊接管线1403，所述内部焊接管线沿着通道的边缘行进并且连接阀端口以形成阀。在一些实施例中，焊接模式还可以包括外部焊接管线1404，所述外部焊接管线在通道周围提供用于冗余的第二屏障。
参考图7Z，根据一些实施例，计量通道299进一步详细示出了缓冲接合部228和质量控制接合部229的特写。通道和接合部形状可以包括用于给定应用的任何合适的几何形状。例如，在图2F中，接合部228、229示出为竖直T型接合部。可替代地，接合部228、229可以包括成角度的Y型接合部，例如，如图7Z所示的弯曲Y型接合部，或任何其它合适的几何形状。
在质量控制接合部229处，质量控制通道269可以与计量通道299形成钝角α。
在缓冲接合部228处，缓冲通道266可以与计量通道299形成钝角β。
类似地，在质量控制接合部229处，输出通道285可以与计量通道299形成钝角γ。
在缓冲接合部228处，次级输出通道226(或者可替代地，初级输出通道216)可以与计量通道299形成钝角δ。
接合部角度α、β、γ、δ中的每一个可以在例如90°至180°、100°至170°、110°至160°、120°至150°、130°至140°的范围内、为约135°或约137°。
计量通道299可以在每个接合部228、229处张开，并且可以限定过渡到连接通道226、266、269、285中的弯曲边缘。
在质量控制接合部229处，质量控制通道269和输出通道285可以形成锐角ε和拐点229a。
在缓冲接合部228处，缓冲通道266和次级输出通道226(或者可替代地，初级输出通道216)可以形成锐角ζ和拐点228a。
锐角ε和ζ中的每一个可以在例如10°至90°、30°至60°、约45°或约40°的范围内。
例如，拐点228a和229a的曲率半径可以在0.1mm至0.5mm的范围内、小于0.5mm、小于0.4mm、小于0.3mm、小于0.2mm或为约0.2mm。
参考图7H，基座膜1402限定通孔，以允许通过基座膜1402在基座202中的端口和通道242、212、222、253、283、262、272的对应部分与气动通道板1602之间的流体连通。基座膜1402还包含孔口1230，以允许暖气片和磁体通过。
在盒1000的QC和计量部分，中间出口280经由中间出口气动通道282连接到盒气动端口1202，所述中间出口气动通道限定在气动通道板1602中，如图7J和7X所示。
输出容器气动端口253经由输出容器气动通道252连接到盒气动端口1201，所述输出容器气动通道可以限定在气动通道板1602中，如图7J所示。
气动通道板1602限定与QC容器261对准的QC孔口1261和与QC参考容器271对准的三个QC参考孔口1271。聚丙烯膜1402可以形成QC容器261和参考容器271中的每一个的底部，并且提供透明观看窗口，允许光学模块通过QC孔口1261和QC参考孔口1271的光接近以分析QC容器261的内含物和参考容器271的内含物。
在一些实施例中，气动通道板1602(或者可替代地，盒1000的另一部分)可以限定开关凹部1690，所述开关凹部被配置成接合仪器100上的开关或微型开关，以指示药盒1000被正确地安装在插槽120中。
图7I进一步详细地展示了PSA层1606，示出了与不需要粘合性粘结的区域相对应的孔口，所述层基本上对应于基座膜1402中的孔口和气动通道板1602的顶表面中的所有凹部，包含阀凹部、流体捕集器、QC孔口1261和QC参考孔口1271。PSA层1606不一定需要在气动通道板中限定用于气动通道的孔口，因为粘合剂可能不影响通道的功能。
参考图8A和8B，更详细地示出了流体转移设备880。设备880包括用于在仪器工作流程期间密封封闭的输出容器250的临时可移除盖259，如关于图2F和2G所描述的。
设备880进一步包括：转移气动通道882，所述转移气动通道被配置成将输出容器250连接到，即流体连接到输出容器气动通道252的；以及液体转移通道886，所述液体转移通道被配置成通过临时盖259中的出口将液体从最终输出通道256运送到输出容器250。
如图7C所示，通道882、886被限定在主体888(例如，注射模式的聚丙烯)中，并被转移设备膜840(例如，热焊接聚丙烯膜)覆盖和密封。
主体888还限定了连接器889，所述连接器被配置成机械地耦接到基座202的上表面上靠近输出容器底座254的对应连接器1289，由此将转移气动通道882连接到输出容器气动通道252，并将液体转移通道886连接到最终输出通道256，如图8C所示。
主体888可以是弹性柔性的，并且当弯曲成扭曲的连接配置时，如图7A所示，以将输出容器250流体地且机械地联接到盒1000，主体888可以被配置成推进输出容器250朝向盒1000(例如，进入到底座254中)，以在仪器操作期间固定所述输出容器，例如与轨道振荡器混合。
例如，流体转移设备880可以与盒1000(以及任选地还有输出容器250)一起设置在试剂盒中。
可替代地，临时盖259可以简单地经由管而不是流体转移设备880连接到通道256、252。
盒1000可以包括标记1295，例如条形码，以标识储存在其中的样品(图7A)。盒1000可以设置有输出容器250，所述输出容器可以包括对应标记1296或条形码，其可以与标记1295相同或相关联。可替代地，盒1000可以包括一个或多个具有对应标记1296的剥离标签，所述剥离标签可以从盒1000移除并应用于合适的输出容器250，一旦样品已经被处理，输出流体将容纳在所述输出容器中。
标记1295、1296可以被扫描或以其它方式将数据输入到实验室信息系统或类似系统中，使得其与由仪器1000在处理样品时产生的数据相关联。
实例1
现在将描述仪器工作流程的实例，仅用于说明目的。在一些实施例中，例如，仪器100可以被配置成执行核酸提取工作流程。
在仪器工作流程开始之前，用户可以将流体样品，如生物学样本用移液管移液到样品盒200的初级反应容器210中。例如，从患者身上采集0.2mL至5mL的血液或骨髓。
然后，用户可以闭合初级反应容器210的盖211，然后记录或扫描样品盒200的序列号或其它标记，并记录对应患者详细信息，例如来自先前容纳样品的小瓶。例如，此信息可以记录在LIMS系统或实验室信息系统中。
然后，用户可以将盒200插入到仪器100中的盒槽120中的一个中。
然后，用户可以使用用户接口为仪器选择工作流程程序。然后，仪器工作流程可以开始，其中仪器功能由控制模块101在记录在计算机可读存储介质上的指令下控制。例如，下述核酸提取工作流程。
操作运动模块以使气动模块与样品盒上的气动端口接合，并夹紧盒以限制盒200从样品盒槽120中移除。
然后操作运动模块以将试剂模块移动到样品盒之上的定位，并且操作试剂模块以将蛋白酶K分配到试剂容器230中。例如，在50至100μg蛋白酶K/mL体积的样本范围内。
操作气动模块以将试剂与样本一起转移到初级反应容器210。
操作混合模块的轨道振荡器以促进试剂与初级反应容器中的样本的混合。
操作运动模块和热模块，以启动并升高加热器以加热初级反应容器，并在62℃下温育10分钟以消化血液中的蛋白质。然后可以降低和停用加热器。
然后操作运动模块和试剂模块以将赖氨酸缓冲液(例如，5M HCl胍，0.25％Tween-20)分配到试剂容器230中。
然后操作气动模块以将赖氨酸缓冲液转移到初级反应容器中。
然后操作运动模块和试剂模块以将功能化磁珠(例如，羧基COOH磁珠)分配到试剂容器中。
可以使用任何合适类型的官能化珠粒，包含：例如固相可逆固定化(SPRI)官能化珠粒、羧化珠粒或其它磁性官能化珠粒。
然后操作气动模块以将珠粒转移到初级反应容器中。
操作轨道振荡器以促进初级反应容器的内含物的混合。
操作运动模块和热模块以加热初级反应容器，并将内含物在62℃下温育15分钟，以使血液裂解并将核酸(NA)与珠粒结合。
然后停用加热器，并操作冷却风扇以冷却初级反应容器210。
操作运动模块和磁性模块以与磁体710接合并将磁珠固持到初级反应容器的一侧或多侧。
将珠粒固持在适当位置1分钟至5分钟，同时操作气动模块以将初级反应容器的包含裂解物的液体内含物转移到废物容器240中。
然后使磁体710与初级反应容器脱离。
然后操作运动模块和试剂模块以将洗涤1缓冲液分配到试剂容器中(例如，3M HCl胍，30％乙醇)。
然后操作气动模块以将洗涤1溶液转移到初级反应容器中。
操作轨道振荡器以促进初级反应容器的内含物的混合。
操作运动模块和磁性模块以接合磁体710并将磁珠固持到初级反应容器的一侧或多侧。
将珠粒固持在适当位置1分钟至5分钟，同时操作气动模块以将初级反应容器的液体内含物转移到废物容器240中。
然后使磁体710与初级反应容器脱离。
然后操作运动模块和试剂模块以将洗涤2缓冲液分配到试剂容器中(例如，20mMHCl甘氨酸(pH 3.0)80％乙醇)。
然后操作气动模块以将洗涤2溶液转移到初级反应容器中。
操作轨道振荡器以促进初级反应容器的内含物的混合。
操作运动模块和磁性模块以接合磁体710并将磁珠固持到初级反应容器的一侧或多侧。
将珠粒固持在适当位置1分钟至5分钟，同时操作气动模块以将初级反应容器的液体内含物转移到废物容器240中。
然后使磁体710与初级反应容器脱离。
然后操作运动模块和试剂模块以将洗涤3缓冲液分配到试剂容器中(例如，20mMHCl甘氨酸(pH 3.0)+0.1％Tween 20)。
然后操作气动模块以将洗涤3溶液转移到初级反应容器中。
操作轨道振荡器以促进初级反应容器的内含物的混合。
操作运动模块和磁性模块以接合磁体710并将磁珠固持到初级反应容器的一侧或多侧。
将珠粒固持在适当位置1分钟至5分钟，同时操作气动模块以将初级反应容器的液体内含物转移到废物容器240中。
然后使磁体710与初级反应容器脱离。
然后操作运动模块和试剂模块以将洗涤4缓冲液分配到试剂容器中(例如，20mMHCl甘氨酸(pH 3.0)+0.1％Tween 20)。
然后操作气动模块以将洗涤4溶液转移到初级反应容器中。
操作轨道振荡器以促进初级反应容器的内含物的混合。
操作运动模块和磁性模块以接合磁体710并将磁珠固持到初级反应容器的一侧或多侧。
将珠粒固持在适当位置1分钟至5分钟，同时操作气动模块以将初级反应容器的液体内含物转移到废物容器240中。
然后使磁体710与初级反应容器脱离。
然后操作运动模块和试剂模块以将洗脱缓冲液分配到试剂容器中(例如，1xTE，pH8.0)。
然后操作气动模块以将洗脱缓冲液转移到初级反应容器中。
操作轨道振荡器以促进初级反应容器的内含物的混合。
将加热器升高并启动以将初级反应容器加热至74℃持续15分钟，以将DNA从珠粒释放到洗脱缓冲液中。
操作运动模块和磁性模块以与磁体710接合并将磁珠固持到初级反应容器的一侧或多侧。
将珠粒固持在适当位置1分钟至5分钟，同时操作气动模块以将初级反应容器的液体内含物(洗出液)转移到次级反应容器220中。
然后使磁体710与初级反应容器脱离。
然后操作运动模块和试剂模块以将COOH(羧基)珠粒分配到试剂容器以及结合缓冲液中(例如，0.8M NaCl+11％PEG8000)。
然后操作气动模块以将试剂容器的内含物转移到次级反应容器中。
操作轨道振荡器以促进次级反应容器的内含物的混合以及提取的DNA与COOH珠粒的结合。
操作运动模块和磁性模块以与磁体710接合并将磁珠固持到次级反应容器的一侧或多侧。
将珠粒固持在适当位置1分钟至5分钟，同时操作气动模块以将次级反应容器的液体内含物转移到废物容器240中。
然后使磁体710与初级反应容器脱离。
然后操作运动模块和试剂模块以将COOH珠粒洗涤1分配到试剂容器中(例如，85％乙醇)。
然后操作气动模块以将试剂容器的内含物转移到次级反应容器中。
然后使次级反应容器的内含物温育30秒。
操作运动模块和磁性模块以接合磁体710并将磁珠固持到次级反应容器的一侧或多侧。
将珠粒固持在适当位置1分钟至5分钟，同时操作气动模块以将次级反应容器的液体内含物转移到废物容器240中。
然后使磁体710与初级反应容器脱离。
然后操作运动模块和试剂模块以将COOH珠粒洗涤2分配到试剂容器中(例如，85％乙醇)。
然后操作气动模块以将试剂容器的内含物转移到次级反应容器中。
然后使次级反应容器的内含物温育30秒。
操作运动模块和磁性模块以接合磁体710并将磁珠固持到次级反应容器的一侧或多侧。
将珠粒固持在适当位置1分钟至5分钟，同时操作气动模块以将次级反应容器的液体内含物转移到废物容器240中。然后使磁体710与初级反应容器脱离。
然后操作运动模块和试剂模块以将COOH洗脱缓冲液(例如，10mM Tris，pH 8.0)分配到试剂容器中。
然后操作气动模块以将洗脱缓冲液转移到次级反应容器中。
操作轨道振荡器以促进次级反应容器的内含物的混合以将来自COOH珠粒的DNA释放到洗脱缓冲液中。
操作运动模块和磁性模块以与磁体710接合并将磁珠固持到次级反应容器的一侧或多侧。
然后操作气动模块以将次级反应容器的液体内含物(洗出液)向上抽吸到透气膜以填充计量通道。
然后操作运动模块和试剂模块以将中性缓冲液分配到QC缓冲容器265以及三个QC参考缓冲容器275中。
然后操作气动模块，以将缓冲溶液从QC缓冲容器中抽吸通过计量通道，并与来自计量通道的洗出液的等分试样(例如，1μL)一起进入到QC容器中。并将缓冲溶液从QC参考缓冲容器275转移到对应QC参考容器271。
然后操作气动模块以将洗出液的剩余部分从次级反应容器转移到输出容器250。
操作轨道振荡器以促进QC容器261和QC参考容器271的内含物的混合，并且促进预装载的染料和参考核酸(NA)再悬浮于QC参考容器中。
操作运动模块以将光学模块移动到与样品盒和QC容器相对应的定位，所述QC容器容纳具有缓冲溶液的洗出液的等分试样，并且操作光学模块以对QC容器的内含物进行荧光测量。
进一步操作运动模块以将光学模块移动到与三个QC参考容器相对应的三个定位，并且操作光学模块以对QC参考容器中的每一个的内含物执行荧光测量。
然后使用来自荧光测量结果的数据来确定最终洗出液的DNA浓度。所得数据提供量化并且可以被传输到LIMS系统以用于记录和/或捕获。
最后，可以降低气动模块并且使其与样品盒脱离。根据一些实施例，这可以包括工作流程程序的结束。
然后，可以由用户将样品盒200从仪器100移除。临时盖259可以从输出容器250中移除，并且主盖闭合以密封输出容器250。
输出容器250然后可以从输出容器底座254中移除，并且丢弃样品盒200的其余部分。
实例2
下文根据一些实施例来阐述另一个工作流程实例。化学和操作参数适于从0.5mL全血样品中提取gDNA。仪器操作的细节还可以适于其它应用和过程。
在仪器工作流程开始之前，用户可以将流体样品，如生物学样本用移液管移液到样品盒200的初级反应容器210中。例如，从患者身上采集0.5mL的血液。
然后，用户可以闭合初级反应容器210的盖211，然后记录或扫描样品盒200的序列号或其它标记，并记录对应患者详细信息，例如来自先前容纳样品的小瓶。例如，此信息可以记录在LIMS系统或实验室信息系统中。
然后，用户可以将盒200插入到仪器100中的盒槽120中的一个中。
然后，用户可以使用用户接口为仪器选择工作流程程序。然后，仪器工作流程可以开始，其中仪器功能由控制模块101在记录在计算机可读存储介质上的指令下控制。例如，核酸提取工作流程在下文中描述。
操作运动模块以使气动模块与样品盒上的气动端口接合，并夹紧盒以限制盒200从样品盒槽120中移除。
然后操作运动模块以将试剂模块移动到样品盒之上的定位，并且操作试剂模块以将50μL蛋白酶K(凯杰公司(Qiagen)，如从供应商处接收)分配到试剂容器230中。
操作气动模块以将试剂与样本一起转移到初级反应容器210。
然后操作试剂模块以将120μL商业支撑缓冲液AL分配到试剂容器230中，并且操作气动模块以将试剂与样本一起转移到初级反应容器210中。
可替代地，蛋白酶K和缓冲溶液可以一起或一个接一个地分配到试剂容器230中，并且然后在单个转移步骤中一起转移到初级反应容器210中。
气动模块的操作可以包括施加例如在100mBar至120mBar范围内的真空压力或负压(相对于环境压力)。
以1100rpm操作混合模块的轨道振荡器持续10秒以促进试剂与初级反应容器中的样本的混合。
操作运动模块和热模块，以启动并升高加热器以加热初级反应容器，并在25℃下温育10分钟以消化血液中的蛋白质。然后可以降低和停用加热器。
可替代地，如果环境温度接近25℃，则此步骤可能不需要加热器。
然后操作运动模块和试剂模块以将825μL赖氨酸缓冲液(0.8M g.HCl，0.01M TrispH 8，50％2-丙醇，1.2M NaCl，2mM EDTA，0.25％Tween-20)分配到试剂容器230中。
然后操作气动模块以将赖氨酸缓冲液转移到初级反应容器中。
然后操作运动模块和试剂模块以将功能化磁珠(例如，西门子Versant 50μL)分配到试剂容器中。
然后操作气动模块以将珠粒转移到初级反应容器中。
为了避免或减少珠粒在试剂容器中沉淀或沉降的可用时间(这可能导致堵塞)，可以操作气动模块以在完成将珠粒分配到试剂容器中之前将珠粒转移到初级反应容器中。例如，转移可以在分配期间或分配的中途开始，并且可以分阶段完成。在一些实施例中，分配还可以分阶段进行。
可替代地或另外地，在分配和转移珠粒之后，可以保留赖氨酸缓冲溶液的部分(例如，三分之二)并将其分配到试剂室中，以便将残留在试剂容器或转移通道中的任何珠粒冲洗到初级反应容器中。
以1100rpm操作轨道振荡器持续10秒以促进初级反应容器的内含物的混合。
操作运动模块和热模块以加热初级反应容器，并将内含物在大约62℃下温育15分钟，以使血液裂解并将核酸(NA)与珠粒结合。轨道振荡器还可以在温育时段期间以1100rpm操作以促进混合。
然后停用加热器，并操作冷却风扇以冷却初级反应容器210回到室温。例如，冷却操作的持续时间可以在1分钟至5分钟、2分钟至3分钟的范围内或为约2分钟，这取决于冷却速率。在一些实施例中，可能需要冷却反应容器以使珠粒不会变干。在其它实施例中，如果干燥没有问题，则可以省略此步骤。
操作运动模块和磁性模块以与磁体710接合并将磁珠固持到初级反应容器的一侧或多侧。
磁体可以在冷却操作期间接合。
将珠粒固持在适当位置1分钟至5分钟，同时操作气动模块以将初级反应容器的包含裂解物的液体内含物转移到废物容器240中。在转移液体之前，可以施加磁体以与珠粒接合大约1分钟，以便允许珠粒朝向磁体迁移，从而以足够的强度固持抵靠容器的壁，以在转移过程期间抵抗与液体一起流动。所需的时间长度可能取决于磁珠与磁体之间的磁引力强度以及流体的粘度。在一些实施例中，更短的沉降时间(小于1分钟)可能是足够的，或者可能需要更长的沉降时间(例如，大于1分钟、大于2分钟、大于3分钟或大于4分钟)。
然后使磁体710与初级反应容器脱离。
然后操作运动模块和试剂模块以将850μL洗涤1缓冲液分配到试剂容器中(例如，3M HCl胍(gHCl)，30％乙醇)。
然后操作气动模块以将洗涤1溶液转移到初级反应容器中。
以1100rpm操作轨道振荡器持续10秒以促进初级反应容器的内含物的混合。
操作运动模块和磁性模块以与磁体710接合并将磁珠固持到初级反应容器的一侧或多侧。
将珠粒固持在适当位置1分钟至5分钟，同时操作气动模块以将初级反应容器的液体内含物转移到废物容器240中。在转移液体之前，可以施加磁体以与珠粒接合约1分钟。
然后使磁体710与初级反应容器脱离。
然后操作运动模块和试剂模块以将450μL洗涤2缓冲液分配到试剂容器中(例如，80％乙醇，0.1M柠檬酸钠缓冲液，pH 3)。
然后操作气动模块以将洗涤2溶液转移到初级反应容器中。
以1100rpm操作轨道振荡器持续10秒以促进初级反应容器的内含物的混合。
操作运动模块和磁性模块以与磁体710接合并将磁珠固持到初级反应容器的一侧或多侧。
将珠粒固持在适当位置1分钟至5分钟，同时操作气动模块以将初级反应容器的液体内含物转移到废物容器240中。在转移液体之前，可以施加磁体以与珠粒接合约1分钟。
然后使磁体710与初级反应容器脱离。
然后操作运动模块和试剂模块以将450μL洗涤3缓冲液分配到试剂容器中(例如，20mM HCl甘氨酸，0.1％Tw-20，pH 3)。
然后操作气动模块以将洗涤3溶液转移到初级反应容器中。
以1100rpm操作轨道振荡器持续10秒以促进初级反应容器的内含物的混合。
操作运动模块和磁性模块以与磁体710接合并将磁珠固持到初级反应容器的一侧或多侧。
将珠粒固持在适当位置1分钟至5分钟，同时操作气动模块以将初级反应容器的液体内含物转移到废物容器240中。在转移液体之前，可以施加磁体以与珠粒接合约1分钟。
然后使磁体710与初级反应容器脱离。
然后操作运动模块和试剂模块以将450μL洗涤4缓冲液分配到试剂容器中(例如，20mM HCl甘氨酸，0.1％Tw-20，pH 3)。
使用与洗涤3的缓冲溶液相同的缓冲溶液完成洗涤4，以冲洗掉分配系统中的来自先前步骤中的污染物。如果需要，可以重复此步骤多于一次，以确保纯度或进一步降低溶液中出现污染物的可能性。可替代地，如果污染物不是问题，或者如果分配系统包含避免潜在污染的独立通道，则可以省略此步骤。
然后操作气动模块以将洗涤4溶液转移到初级反应容器中。
以1100rpm操作轨道振荡器持续10秒以促进初级反应容器的内含物的混合。
操作运动模块和磁性模块以与磁体710接合并将磁珠固持到初级反应容器的一侧或多侧。
将珠粒固持在适当位置1分钟至5分钟，同时操作气动模块以将初级反应容器的液体内含物转移到废物容器240中。在转移液体之前，可以施加磁体以与珠粒接合约1分钟。
然后使磁体710与初级反应容器脱离。
然后操作运动模块和试剂模块以将165μL洗脱缓冲液分配到试剂容器中(例如，1xTE，pH 8.0)。
然后操作气动模块以将洗脱缓冲液转移到初级反应容器中。
将加热器升高并启动以将初级反应容器加热至大约62℃持续10分钟，以将DNA从珠粒释放到洗脱缓冲液中。在10分钟的温育期间，轨道振荡器可以以1100rpm操作以促进初级反应容器的内含物的混合。
然后操作运动模块和磁性模块以接合磁体710并将磁珠固持到初级反应容器的一侧或多侧。
将珠粒固持在适当位置1分钟至5分钟，同时操作气动模块以将初级反应容器的液体内含物(洗出液)转移到次级反应容器220中。在转移液体之前，可以施加磁体以与珠粒接合约1分钟。然后，所使用的珠粒将保留在初级反应容器中，直至过程结束(在次级反应容器中对洗出液进行进一步处理期间)或丢弃盒。
然后使磁体710与初级反应容器脱离。
然后操作运动模块和试剂模块以将COOH(羧基)珠粒分配到试剂容器以及结合缓冲液中(例如，470μL主混合物，1.24M NaCl，13.95％PEG8000，0.78％w/v放大(MFY0002Bangslab珠粒))。
然后操作气动模块以将试剂容器的内含物转移到次级反应容器中。
以1100rpm操作轨道振荡器持续10秒以促进初级反应容器的内含物的混合。
操作运动模块和磁性模块以与磁体710接合并将磁珠固持到初级反应容器的一侧或多侧。
将珠粒固持在适当位置1分钟至5分钟，同时操作气动模块以将初级反应容器的液体内含物转移到废物容器240中。在转移液体之前，可以施加磁体以与珠粒接合约1分钟。
在此实例中，次级反应容器珠粒中的珠粒对磁体具有较弱的磁吸引力，并且处于更粘稠的溶液中。因此，可能需要更长的沉降时间(例如，2分钟)。然而，如果足够的话，可以使用小于1分钟到大于2分钟、3分钟或4分钟的更长或更短的沉降时间。
在一些实施例中，磁体可以在随后的洗涤阶段期间保持接合。例如，在这种情况下，如果在珠粒上存在相对较弱的结合动力学，则用磁体将珠粒固持在适当位置可以减轻DNA过早地从珠粒上洗掉的情况。
然后操作运动模块和试剂模块以将200μL COOH珠粒洗涤1分配到试剂容器中(例如，85％乙醇)。
然后操作气动模块以将试剂容器的内含物转移到次级反应容器中。
然后使次级反应容器的内含物在室温下温育30秒。
然后操作气动模块以将次级反应容器的液体内含物转移到废物容器240中，同时磁体(仍然接合)将珠粒固持在适当位置。
然后操作运动模块和试剂模块以将200μL COOH珠粒洗涤2分配到试剂容器中(例如，85％乙醇)。
使用与COOH珠粒洗涤1的缓冲溶液相同的缓冲溶液完成COOH珠粒洗涤2，以冲洗掉分配系统中的来自先前步骤中的污染物。如果需要，可以重复此步骤多于一次，以确保纯度或进一步降低溶液中出现污染物的可能性。可替代地，如果污染物不是问题，或者如果分配系统包含避免潜在污染的独立通道，则可以省略此步骤。
然后操作气动模块以将试剂容器的内含物转移到次级反应容器中。
然后使次级反应容器的内含物在室温下温育30秒。
然后操作气动模块以将次级反应容器的液体内含物转移到废物容器240中，同时磁体(仍然接合)将珠粒固持在适当位置。
然后使磁体710与初级反应容器脱离。
然后操作运动模块和试剂模块以将30μL COOH洗脱缓冲液(例如，1x TE缓冲液，pH8)分配到试剂容器中。
然后操作气动模块以将洗脱缓冲液转移到次级反应容器中。
以1100rpm操作轨道振荡器持续10秒以促进次级反应容器的内含物的混合以将来自COOH珠粒的DNA释放到洗脱缓冲液中。
操作运动模块和磁性模块以与磁体710接合并将磁珠固持到次级反应容器的一侧或多侧。在下一步骤之前，可以允许大约1分钟的沉降时间。
然后操作气动模块以将次级反应容器的液体内含物(洗出液)向上抽吸到透气膜以填充计量通道。
然后操作运动模块和试剂模块以将中性缓冲液(例如，199μL 1x TE缓冲液，pH 8)分配到QC缓冲容器265以及三个QC参考缓冲容器275(例如，200μL 1x TE缓冲液，pH 8)中。
然后操作气动模块，以将缓冲溶液从QC缓冲容器中抽吸通过计量通道，并与来自计量通道的洗出液的等分试样(例如，1μL)一起进入到QC容器265中，直至空气填充通道为止。还操作气动模块以将缓冲溶液从QC参考缓冲容器275转移到对应QC参考容器271。
QC容器265和QC参考缓冲容器275中的每一个容纳类似量(例如，0.2μg)的干燥DNA染料，并且QC参考缓冲容器275各自容纳不同参考量的gDNA以用于比较(例如，分别为4nggDNA、60ng gDNA和500ng gDNA)。
然后操作气动模块以将洗出液的剩余部分从次级反应容器转移到输出容器250。
以1100rpm操作轨道振荡器持续10秒以促进QC容器261和QC参考容器271的内含物的混合，并且促进预装载的染料和参考核酸(NA)再悬浮于QC参考容器中。
操作运动模块以将光学模块移动到与样品盒和QC容器相对应的定位，所述QC容器容纳具有缓冲溶液的洗出液的等分试样，并且操作光学模块以对QC容器的内含物进行荧光测量。
进一步操作运动模块以将光学模块移动到与三个QC参考容器相对应的三个定位，并且操作光学模块以对QC参考容器中的每一个的内含物执行荧光测量。
然后，通过拟合来自具有已知浓度的三个参考容器的测量结果之间的曲线，并插值(或外推)以确定洗出液的浓度，使用来自荧光测量结果的数据来确定最终洗出液的DNA浓度。所得数据可以被传输到LIMS系统以用于记录和/或捕获。
最后，可以降低气动模块并且使其与样品盒脱离。根据一些实施例，这可以包括工作流程程序的结束。
然后，可以由用户将样品盒200从仪器100移除。临时盖259可以从输出容器250中移除，并且主盖闭合以密封输出容器250。
输出容器250然后可以从输出容器底座254中移除，并且丢弃样品盒200的其余部分。
本领域技术人员将理解，在不脱离本公开广泛的一般范围的情况下，可以对上述实施例进行多种变化和/或修改。因此，本发明的实施例应被视为在所有方面都是说明性而非限制性的。
Claims (71)
1.一种用于化学处理仪器的样品盒，所述样品盒包括：
初级反应容器，所述初级反应容器被配置成容纳用于处理的流体样品并且被配置成收纳用于闭合所述初级反应容器的开放顶部的盖；
试剂容器，所述试剂容器被配置成经由所述试剂容器的开放顶部收纳一种或多种流体试剂，所述试剂容器经由初级试剂通道连接到所述初级反应容器，其中初级试剂阀安置在所述初级试剂通道中以控制通过所述初级试剂通道的流体流动；以及
初级气动端口，所述初级气动端口与所述初级反应容器流体连通，并且被配置成当所述盖闭合时连接到气动模块以选择性地调节所述初级反应容器内的压力，以将所述试剂容器的流体内含物抽吸到所述初级反应容器中。
2.根据权利要求1所述的样品盒，其进一步包括初级气动通道，所述初级气动通道在所述初级气动端口与所述初级反应容器之间延伸，
其中所述初级气动通道的进入到所述初级反应容器中的开口被定位成处于所述初级反应容器的侧壁上半部上。
3.根据权利要求2所述的样品盒，其中所述初级气动端口的进入到所述初级反应容器中的所述开口被定位成相较于所述初级反应容器的底部更靠近所述初级反应容器的顶部。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的样品盒，其中所述初级试剂通道的进入到所述初级反应容器中的开口被定位成处于所述初级反应容器的侧壁上半部上。
5.根据权利要求3所述的样品盒，其中所述初级试剂通道的进入到所述初级反应容器中的所述开口被定位成相较于所述初级反应容器的底部更靠近所述初级反应容器的顶部。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的样品盒，其进一步包括最终输出通道，所述最终输出通道被配置成将最终输出流体从所述初级反应容器运送到可移除输出容器。
7.根据权利要求6所述的样品盒，其进一步包括输出容器气动端口，所述输出容器气动端口被配置成经由输出容器气动通道与所述输出容器流体连通，并且被配置成连接到气动模块以选择性地调节所述输出容器中的压力，以经由所述最终输出通道将所述最终输出流体从所述初级反应容器抽吸到所述输出容器中。
8.根据权利要求7所述的样品盒，其进一步包括临时盖，所述临时盖被配置成在处理期间闭合所述输出容器，所述临时盖被配置成将所述最终输出通道和所述输出容器气动通道流体连接到所述输出容器。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的样品盒，其进一步包括：
密封质量控制容器，所述密封质量控制容器被配置成收纳所述输出流体的等分试样以进行质量控制分析；
质量控制通道，所述质量控制通道通过所述最终输出通道在所述质量控制容器与质量控制接合部之间延伸；以及
质量控制气动端口，所述质量控制气动端口与所述质量控制容器流体连通，并且
被配置成连接到气动模块以选择性地调节所述质量控制容器内的压力，以从所述最终输出通道抽吸所述最终输出流体的等分试样通过所述质量控制通道并进入到所述质量控制容器中。
10.根据权利要求9所述的样品盒，其中所述质量控制容器预装载有染料，所述染料将与所述最终输出流体的等分试样混合以进行质量控制分析。
11.根据权利要求9或10所述的样品盒，其进一步包括：
缓冲溶液容器，所述缓冲溶液容器被配置成通过所述缓冲溶液容器的开放顶部收纳缓冲溶液以与所述最终输出流体混合，以进行质量控制分析；
缓冲通道，所述缓冲通道在缓冲溶液通道与缓冲接合部之间延伸，其中所述最终输出通道位于所述质量控制接合部与所述初级反应容器之间；以及
缓冲通道阀，所述缓冲通道阀安置在所述缓冲通道中以控制所述缓冲溶液通过所述缓冲通道的流动。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的样品盒，其进一步包括：
中间出口，所述中间出口来自位于所述质量控制接合部与所述输出容器之间的所述最终输出通道；
密封室，所述中间出口通入所述密封室中；
透气液体屏障膜，所述透气液体屏障膜覆盖所述出口；以及
中间出口气动端口，所述中间出口气动端口与所述密封室流体连通，并且被配置成连接到气动模块以选择性地调节所述密封室内的压力，以将空气从所述最终输出通道抽吸通过所述透气膜。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的样品盒，其进一步包括密封废物容器，所述密封废物容器被配置成经由废物通道收纳来自所述初级反应容器的废液；以及
废物气动端口，所述废物气动端口与所述废物容器流体连通，并且被配置成连接到气动模块以选择性地调节所述废物容器内的压力，以将流体从所述初级反应容器抽吸通过所述废物通道并进入到所述废物容器中。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的样品盒，其进一步包括：次级反应容器，所述次级反应容器被配置成经由将所述初级反应容器流体连接到所述次级反应容器的初级输出通道收纳来自所述初级反应容器的初级输出流体，并且被配置成经由将所述试剂容器流体连接到所述次级反应容器的次级试剂通道收纳来自所述试剂容器的一种或多种流体试剂；
初级出口阀，所述初级出口阀安置在所述初级出口通道中以控制通过所述初级出口通道的流动；以及
次级试剂阀，所述次级试剂阀安置在所述次级试剂通道中以控制通过所述次级试剂通道的流动。
15.根据权利要求14所述的样品盒，其中所述次级反应容器是密封的，并且
其中所述样品盒进一步包括次级气动端口，所述次级气动端口与所述次级反应容器流体连通，并且被配置成连接到气动模块以选择性地调节所述次级反应容器中的压力，以将流体从所述初级出口通道或所述次级试剂通道抽吸到所述次级反应容器中。
16.根据权利要求15所述的样品盒，其进一步包括次级气动通道，所述次级气动通道在所述次级气动端口与所述次级反应容器之间延伸，
其中所述次级气动通道的进入到所述次级反应容器中的开口被定位成处于所述次级反应容器的侧壁上半部上，相较于所述次级反应容器的底部更靠近所述次级反应容器的顶部。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的样品盒，其中所述初级输出通道和所述次级试剂通道的一个或多个入口在所述次级反应容器的侧壁上半部上，相较于所述次级反应容器的底部更靠近所述次级反应容器的顶部通入所述次级反应容器中。
18.根据权利要求11或12或权利要求13至17中任一项在直接或间接从属于权利要求11或12时所述的样品盒，其中，在所述质量控制接合部处，所述质量控制通道与所述最终输出通道的部分形成钝角，所述最终输出通道在所述质量控制接合部与所述缓冲接合部之间延伸。
19.根据权利要求11或12或权利要求13至18中任一项在直接或间接从属于权利要求11或12时所述的样品盒，其中，在所述缓冲接合部处，所述缓冲通道与所述最终输出通道的部分形成钝角，所述最终输出通道在所述质量控制接合部与所述缓冲接合部之间延伸。
20.根据权利要求11或12或权利要求13至19中任一项在直接或间接从属于权利要求11或12时所述的样品盒，其中，在所述缓冲接合部处，所述最终输出通道的预缓冲接合部部分与所述最终输出通道的部分形成钝角，所述最终输出通道在所述质量控制接合部与所述缓冲接合部之间延伸，并且
其中，在所述质量控制接合部处，所述最终输出通道的QC后接合部部分与所述最终输出通道的部分形成钝角，所述最终输出通道在所述质量控制接合部与所述缓冲接合部之间延伸。
21.一种用于与流体分析仪器一起使用的样品盒，所述盒包括：
样品容器，所述样品容器被配置成容纳用于分析的流体样品；
缓冲溶液容器，所述缓冲溶液容器被配置成容纳缓冲溶液；
分析容器，所述分析容器被配置成容纳混合流体，所述混合流体包括用于分析的与所述缓冲溶液中的至少一些混合的所述流体样品的等分试样；
样品通道，所述样品通道在所述样品容器与第一接合部之间延伸；
样品通道阀，所述样品通道阀安置在所述样品通道中以控制所述样品通过所述样品通道的流动；
缓冲通道，所述缓冲通道在所述缓冲溶液容器与所述第一接合部之间延伸；
缓冲通道阀，所述缓冲通道阀安置在所述缓冲通道中以控制所述缓冲溶液通过所述缓冲通道的流动；
计量通道，所述计量通道与所述缓冲通道和所述样品通道流体连通，所述计量通道在所述第一接合部与第二接合部之间延伸；
分析容器通道，所述分析容器通道与所述计量通道流体连通并且在所述第二接合部与所述分析容器之间延伸；以及
分析容器气动端口，所述分析容器气动端口与所述分析容器连通，并且被配置成连接到气动模块以选择性地调节所述分析容器中的压力，以经由所述分析容器通道将流体抽吸到所述分析容器中。
22.根据权利要求21所述的样品盒，其中，在所述第一接合部处，所述样品通道与所述计量通道形成钝角。
23.根据权利要求21或22所述的样品盒，其中，在所述第一接合部处，所述缓冲通道与所述计量通道形成钝角。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的样品盒，其中，在所述第二接合部处，所述分析容器通道与所述计量通道形成钝角。
25.根据权利要求21至24中任一项所述的样品盒，其中所述样品通道阀和所述缓冲通道阀中的至少一个包括主动阀，所述主动阀能够选择性地打开和闭合以允许将所述流体样品的等分试样抽吸到所述计量通道中，并且然后允许将缓冲溶液抽吸通过所述缓冲通道并通过所述计量通道和所述分析容器通道，与所述用于分析的流体样品的所述等分试样一起进入到所述分析容器中。
26.根据权利要求21至25中任一项所述的样品盒，其中所述分析容器预装载有染料，所述染料被配置成与所述缓冲溶液和所述流体样品混合以促进分析。
27.根据权利要求21至26中任一项所述的样品盒，其进一步包括：
中间出口，所述中间出口经由所述第二接合部与所述计量通道流体连通；
出口室，所述中间出口通入所述出口室中；
透气液体屏障膜，所述透气液体屏障膜覆盖所述出口；以及
中间出口气动端口，所述中间出口气动端口与所述出口室流体连通，并且被配置成连接到气动模块以选择性地调节所述出口室中的压力，以从所述计量通道抽吸空气通过所述透气膜，
其中所述中间出口被布置成使得允许从所述样品通道或所述缓冲通道抽吸到所述计量通道中的液体填充所述计量通道，但不允许进入到所述分析容器通道中。
28.根据权利要求27所述的样品盒，其中所述中间出口定位于所述第二接合部处。
29.根据权利要求27所述的样品盒，其进一步包括出口通道，所述出口通道在所述第二接合部与所述出口之间延伸，使得允许从所述样品通道或所述缓冲通道抽吸到所述计量通道中的液体填充所述计量通道并进入到所述出口通道中，但不允许进入到所述分析容器通道中。
30.根据权利要求29中任一项所述的样品盒，其中，在所述第二接合部处，所述出口通道与所述计量通道形成钝角。
31.根据权利要求21至30中任一项所述的样品通道，其进一步包括：
输出容器，所述输出容器经由所述第二接合部并经由输出通道与所述计量通道流体连通；以及
输出容器气动端口，所述输出容器气动端口与所述输出容器连通，并且被配置成连接到气动模块以选择性地调节所述输出容器中的压力，以经由所述第二接合部和所述输出通道将流体从所述计量通道抽吸到所述输出容器中。
32.根据权利要求31所述的样品盒，其中所述输出通道从所述第二接合部延伸到所述输出容器。
33.根据权利要求31所述的样品盒，在从属于权利要求27至30中任一项时，其中所述输出通道在所述中间出口与所述输出容器之间延伸。
34.根据权利要求21至33中任一项所述的样品盒，其中所述缓冲通道阀包括压力致动阀，所述压力致动阀包含缓冲通道阀气动端口，所述缓冲通道阀气动端口被配置成连接到气动模块以选择性地打开或闭合所述缓冲通道阀。
35.一种流体分析仪器，其被配置成收纳根据权利要求21至34中任一项所述的样品盒，所述仪器包括：
气动模块，所述气动模块被配置成连接到所述分析容器气动端口并且选择性地调节所述分析容器中的压力以经由所述分析容器通道将流体抽吸到所述分析容器中；以及
分析模块，所述分析模块被配置成测量所述分析容器中的流体的特性。
36.一种流体分析仪器，其包括根据权利要求21至34中任一项所述的样品盒，所述仪器包括：
气动模块，所述气动模块连接到所述分析容器气动端口并且被配置成选择性地调节所述分析容器中的压力以经由所述分析容器通道将流体抽吸到所述分析容器中；以及
分析模块，所述分析模块被配置成测量所述分析容器中的流体的特性。
37.根据权利要求35或36所述的仪器，其中所述分析模块包括：光源，所述光源被配置成照射所述分析容器中的所述流体；以及光学检测器，所述光学检测器被配置成检测或测量从所述分析容器中的所述流体透射的光。
38.根据权利要求35至37中任一项所述的仪器，在直接或间接从属于权利要求27时，其中所述气动模块进一步连接到所述中间出口气动端口或被配置成连接到所述中间出口气动端口，并且被配置成选择性地调节所述出口室中的压力，以将空气从所述计量通道抽吸通过所述透气膜。
39.根据权利要求35至38中任一项所述的仪器，在直接或间接从属于权利要求31时，其中所述气动模块进一步连接到所述输出容器气动端口或被配置成连接到所述输出容器气动端口，并且被配置成选择性地调节所述输出容器中的压力以经由所述第二接合部和所述输出通道将流体从所述计量通道抽吸到所述输出容器中。
40.根据权利要求35至39中任一项所述的仪器，在直接或间接从属于权利要求65时，其中所述气动模块进一步连接到所述缓冲通道阀气动端口或被配置成连接到所述缓冲通道阀气动端口并且选择性地打开或闭合所述缓冲通道阀。
41.根据权利要求35或权利要求37至40中任一项在直接或间接从属于权利要求35时所述的仪器，其中所述仪器被配置成收纳权利要求56至65中任一项的容纳流体样品的所述样品盒中的多个样品盒。
42.根据权利要求41所述的仪器，其进一步包括机构和致动器，所述机构和致动器被配置成将所述分析模块移动到与所述样品盒中的相应样品盒相对应的各个定位，以分析每个样品盒的所述分析容器中的流体。
43.一种流体分析系统，其包括：
根据权利要求35或权利要求37至42中任一项在直接或间接从属于权利要求35时所述的仪器；以及
一个或多个根据权利要求21至34所述的样品盒。
44.一种根据权利要求36或权利要求37至42中任一项在直接或间接从属于权利要求36时所述的流体分析仪器的操作方法，所述流体分析仪器在所述样品容器中容纳流体样品，所述方法包括：
在样品流体不进入到所述分析容器通道中的情况下，操作所述气动模块，以将所述样品流体从所述样品容器抽吸通过所述样品通道并进入到所述计量通道中直至所述第二接合部；以及
随后操作所述气动模块，以将流体从所述缓冲溶液容器抽吸通过所述缓冲通道、所述计量通道和所述分析通道，与来自所述计量通道的所述样品流体的等分试样一起进入到所述分析容器中。
45.根据权利要求44所述的方法，其进一步包括：
在样品流体不进入到所述分析容器通道中的情况下，操作所述气动模块以在预定时段期间降低所述分析容器中的压力，以将所述样品流体从所述样品容器抽吸通过所述样品通道并进入到所述计量通道中直至所述第二接合部；以及
操作所述气动模块以在所述预定时段之后降低所述分析容器中的压力，以将流体从所述缓冲溶液容器抽吸通过所述缓冲通道、所述计量通道和所述分析通道，与来自所述计量通道的所述样品流体的等分试样一起进入到所述分析容器中。
46.根据权利要求44所述的方法，在直接或间接从属于权利要求27时，所述方法进一步包括：
操作所述气动模块以降低所述中间出口中的压力，以将样品流体从所述样品容器抽吸通过所述样品通道并进入到所述计量通道中，直至所述样品流体遇到所述透气屏障为止；以及
随后操作所述气动模块以降低所述分析容器中的压力，以将流体从所述缓冲溶液容器抽吸通过所述缓冲通道、所述计量通道和所述分析通道，与来自所述计量通道的所述样品流体的等分试样一起进入到所述分析容器中。
47.根据权利要求44所述的方法，在直接或间接从属于权利要求31时，所述方法进一步包括：
在样品流体不进入到所述分析容器通道中的情况下，操作所述气动模块以在预定时段期间降低所述输出容器中的压力，以将所述样品流体从所述样品容器抽吸通过所述样品通道并进入到所述计量通道中直至所述第二接合部；以及
操作所述气动模块以在所述预定时段之后降低所述分析容器中的压力，以将流体从所述缓冲溶液容器抽吸通过所述缓冲通道、所述计量通道和所述分析通道，与来自所述计量通道的所述样品流体的等分试样一起进入到所述分析容器中。
48.根据权利要求44至47中任一项所述的方法，其中所述气动模块将流体从所述缓冲溶液容器抽吸通过所述缓冲通道的操作继续进行，直至所述计量通道充满空气为止。
49.根据权利要求44至48中任一项所述的方法，在直接或间接从属于权利要求31时，所述方法进一步包括：
随后操作所述气动模块以降低所述输出容器中的压力，以将样品流体从所述样品容器抽吸到所述输出容器中。
50.根据权利要求44至49中任一项所述的方法，在直接或间接从属于权利要求34时，所述方法进一步包括：
操作所述气动模块以在从所述样品容器中抽吸流体的时段期间将所述缓冲阀维持处于闭合状态；以及
随后操作所述气动模块以将所述缓冲阀维持处于打开状态，以允许从所述缓冲溶液容器中抽吸流体。
51.一种根据权利要求35或权利要求37至42中任一项在直接或间接从属于权利要求35时所述的流体分析仪器的操作方法，所述流体分析仪器容纳根据权利要求21至34中任一项所述的样品盒中的一个或多个，在所述样品盒或每个样品盒的所述样品容器中容纳流体样品，所述方法包括：
在样品流体不进入到所述分析容器通道中的情况下，操作所述气动模块，以将所述样品流体从所述样品盒或每个样品盒的所述样品容器抽吸通过所述样品通道并进入到所述计量通道中直至所述第二接合部；以及
随后操作所述气动模块，以将流体从所述样品盒或每个样品盒的所述缓冲溶液容器抽吸通过所述缓冲通道、所述计量通道和所述分析通道，与来自所述计量通道的所述样品流体的等分试样一起进入到所述分析容器中。
52.根据权利要求51所述的方法，其进一步包括：
将所述气动模块连接到所述样品盒或每个样品盒的所述分析容器气动端口；
在样品流体不进入到所述分析容器通道中的情况下，操作所述气动模块以在预定时段期间降低所述样品盒或每个样品盒的所述分析容器中的压力，以将所述样品流体从所述样品容器抽吸通过所述样品通道并进入到所述计量通道中直至所述第二接合部；以及
操作所述气动模块以在所述预定时段之后降低所述样品盒或每个样品盒的所述分析容器中的压力，以将流体从所述缓冲溶液容器抽吸通过所述缓冲通道、所述计量通道和所述分析通道，与来自所述计量通道的所述样品流体的等分试样一起进入到所述分析容器中。
53.根据权利要求51所述的方法，在直接或间接从属于权利要求59时，所述方法进一步包括：
将所述气动模块连接到所述样品盒或每个样品盒的所述分析容器气动端口和所述中间出口气动端口；
操作所述气动模块以降低所述样品盒或每个样品盒的所述中间出口中的压力，以将样品流体从所述样品容器抽吸通过所述样品通道并进入到所述计量通道中，直至所述样品流体遇到所述透气屏障为止；以及
随后操作所述气动模块以降低所述样品盒或每个样品盒的所述分析容器中的压力，以将流体从所述缓冲溶液容器抽吸通过所述缓冲通道、所述计量通道和所述分析通道，与来自所述计量通道的所述样品流体的等分试样一起进入到所述分析容器中。
54.根据权利要求51所述的方法，在直接或间接从属于权利要求31时，所述方法进一步包括：
将所述气动模块连接到所述样品盒或每个样品盒的所述分析容器气动端口和所述输出容器气动端口；
在样品流体不进入到所述分析容器通道中的情况下，操作所述气动模块以在预定时段期间降低所述样品盒或每个样品盒的所述输出容器中的压力，以将所述样品流体从所述样品容器抽吸通过所述样品通道并进入到所述计量通道中直至所述第二接合部；以及
操作所述气动模块以在所述预定时段之后降低所述样品盒或每个样品盒的所述分析容器中的压力，以将流体从所述缓冲溶液容器抽吸通过所述缓冲通道、所述计量通道和所述分析通道，与来自所述计量通道的所述样品流体的等分试样一起进入到所述分析容器中。
55.根据权利要求51至54中任一项所述的方法，其中所述气动模块将流体从所述缓冲溶液容器抽吸通过所述缓冲通道的操作继续进行，直至所述样品盒或每个样品盒的所述计量通道充满空气为止。
56.根据权利要求51至55中任一项所述的方法，在直接或间接从属于权利要求31时，所述方法进一步包括：
将所述气动模块连接到所述样品盒或每个样品盒的所述输出容器气动端口；以及
在将所述缓冲溶液抽吸到所述分析容器中之后，操作所述气动模块以降低所述样品盒或每个样品盒的所述输出容器中的压力，以将样品流体从所述样品容器抽吸到所述输出容器中。
57.根据权利要求51至56中任一项所述的方法，在直接或间接从属于权利要求34时，所述方法进一步包括：
将所述气动模块连接到所述样品盒或每个样品盒中的每一个的所述缓冲阀气动端口；
操作所述气动模块以在从所述样品容器中抽吸流体的时段期间将所述样品盒或每个样品盒的所述缓冲阀维持处于闭合状态；以及
随后操作所述气动模块以将所述样品盒或每个样品盒的所述缓冲阀维持处于打开状态，以允许从所述缓冲溶液容器中抽吸流体。
58.根据权利要求44至57中任一项所述的方法，其进一步包括随后操作所述分析模块以测量所述分析容器中的所述流体的特性。
59.根据权利要求58所述的方法，其进一步包括向外部计算装置传输与测得的特性有关的数据。
60.一种计算机可读存储介质，其存储指令，所述指令当被计算机执行时使所述计算机执行根据权利要求44至59中任一项所述的方法。
61.一种根据权利要求43所述的系统的使用方法，所述方法包括：
将流体样品沉积在所述样品盒或每个样品盒的所述样品容器中；
在所述仪器中将所述样品盒或每个样品盒插入到对应盒槽中；以及
操作所述仪器以分析所述流体样品。
62.根据权利要求61所述的方法，其进一步包括一旦所述流体样品已经被处理，就从所述仪器中移除所述样品盒或每个样品盒。
63.一种试剂盒，其包括：
根据权利要求6或权利要求7至20中任一项在直接或间接从属于权利要求6时所述的样品盒；以及
临时盖，所述临时盖被配置成在处理期间闭合所述输出容器，所述临时盖被配置成将所述最终输出通道和所述输出容器气动通道流体连接到所述输出容器。
64.根据权利要求63所述的试剂盒，其中所述临时盖被配置成通过弹性柔性主体机械地联接到所述盒。
65.根据权利要求64所述的试剂盒，其中所述主体与所述临时盖一体地形成。
66.根据权利要求64或65所述的试剂盒，其中主体被配置成在连接时抵靠所述盒推进所述输出容器。
67.根据权利要求64至66中任一项所述的试剂盒，其中所述主体限定通道以将所述最终输出通道和所述输出容器气动通道流体连接到所述输出容器。
68.根据权利要求64至67中任一项所述的试剂盒，其进一步包括所述输出容器。
69.一种根据权利要求1至20中任一项所述的样品盒或根据权利要求63至68中任一项所述的试剂盒的使用方法，所述方法包括操作仪器，以实现从所述样品盒中的样品中提取、分离、富集、浓缩或量化核酸，或制备用于操纵、分析、扩增、测序、PCR文库制备或插入到载体中的核酸。
70.根据权利要求69所述的方法，其中所述核酸包含以下核酸类别中的一种或多种：天然存在的、非天然存在的DNA、基因组DNA、TCR DNA、cDNA、cfDNA、重排免疫球蛋白、RNA、mRNA、初级RNA转录物、转移RNA、微小RNA、乙二醇核酸、苏糖核酸、锁核酸和肽核酸。
71.根据权利要求69或70所述的方法，其进一步包括对所述样品执行以下处理步骤中的任何两个或更多个：
在维持所述样品隔离的同时处理所述样品，以避免所述仪器受到污染或与其它样品交叉污染；
使用特异性化学物质、温育条件、珠选择和洗脱参数选择核酸；
选择经处理流体产物的核酸大小的期望范围，并丢弃落在所述期望范围之外的不想要的材料；
增加所选核酸产物的浓度；以及
对所述经处理流体产物的等分试样进行定量，与所述所选核酸的特异性荧光染料混合，并对所述产物的特性，如相对于标准参考曲线的特性进行量化。
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US63/130,450 | 2020-12-24 | ||
| US63/241,167 | 2021-09-07 | ||
| US202163292314P | 2021-12-21 | 2021-12-21 | |
| US63/292,314 | 2021-12-21 | ||
| US29/820,394 | 2021-12-21 | ||
| PCT/US2021/065045 WO2022140652A1 (en) | 2020-12-24 | 2021-12-23 | Chemical processing system, instrument and sample cartridge |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116963837A true CN116963837A (zh) | 2023-10-27 |
Family
ID=86903495
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202180093441.9A Pending CN116963837A (zh) | 2020-12-24 | 2021-12-23 | 化学处理系统、仪器和样品盒 |
| CN202180093440.4A Pending CN116964457A (zh) | 2020-12-24 | 2021-12-23 | 化学处理系统和仪器 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202180093440.4A Pending CN116964457A (zh) | 2020-12-24 | 2021-12-23 | 化学处理系统和仪器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (2) | CN116963837A (zh) |
| WO (1) | WO2023122076A1 (zh) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7615037B2 (en) * | 2005-12-14 | 2009-11-10 | Stryker Corporation | Removable inlet manifold for a medical/surgical waste collection system, the manifold including a driver for actuating a valve integral with the waste collection system |
| EP2724736B1 (en) * | 2006-04-14 | 2022-06-08 | DEKA Products Limited Partnership | Pod pump cassette |
| US9226875B2 (en) * | 2009-06-02 | 2016-01-05 | Yukon Medical, Llc | Multi-container transfer and delivery device |
| CN114471756B (zh) * | 2013-11-18 | 2024-04-16 | 尹特根埃克斯有限公司 | 用于样本分析的卡盒和仪器 |
| CN108602066B (zh) * | 2015-12-01 | 2021-08-17 | 亿明达股份有限公司 | 液体存储输送机构以及方法 |
| CA3203372A1 (en) * | 2020-12-24 | 2022-06-30 | Jeffrey Edward MILLER | Chemical processing system, instrument and sample cartridge |
-
2021
- 2021-12-23 CN CN202180093441.9A patent/CN116963837A/zh active Pending
- 2021-12-23 CN CN202180093440.4A patent/CN116964457A/zh active Pending
-
2022
- 2022-12-20 WO PCT/US2022/053486 patent/WO2023122076A1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023122076A1 (en) | 2023-06-29 |
| CN116964457A (zh) | 2023-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20220023862A1 (en) | Microfluidic cartridge for processing and detecting nucleic acids | |
| US11325120B2 (en) | Specimen treatment chip, specimen treatment apparatus, and specimen treatment method | |
| EP1756586B1 (en) | Automated system for handling microfluidic devices | |
| US7005109B2 (en) | System for handling liquid samples | |
| US20100300563A1 (en) | Modular device and method for moving fluids to and from a sample delivery element | |
| EP3360953A1 (en) | Analyte treatment chip, analyte treatment device, and analyte treatment method | |
| AU2021410016A1 (en) | Chemical processing system, instrument and sample cartridge | |
| CN116963837A (zh) | 化学处理系统、仪器和样品盒 | |
| EP4267304A1 (en) | Chemical processing system, instrument and sample cartridge | |
| WO2009113487A1 (ja) | マイクロ検査チップおよびマイクロ検査チップの液体分割方法 | |
| EP4171813A1 (en) | Microfluidic chip and pumping device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |