CZ9803755A3

CZ9803755A3 - Přístroj pro automatické provádění laboratorních zkoušek

Info

Publication number: CZ9803755A3
Application number: CZ19983755A
Authority: CZ
Inventors: Riera Enric Alonso; PUIGDOMéNECH FRANCESC PéREZ; Longedo Pere Pomer; Munill Xavier Pons; Guerrero Carlos Restrepo; Valls Ivan Twose
Original assignee: Grupo Grifols, S. A.
Priority date: 1997-11-19
Filing date: 1998-11-18
Publication date: 2001-08-15
Also published as: JP3062481B2; SK159698A3; DE69835795T2; EP0918221A3; ATE338951T1; ES2271984T3; DE69835795D1; BR9804705A; JPH11242038A; US6267927B1; EP0918221A2; AR017411A1; EP0918221B1

Description

(57) Anotace:

Přístroj má dvě hlavni části (1, 2) obsahující členy, jejichž práce je řízena automaticky, přičemž první část (1), do níž má uživatel interaktivní přístup, umožňuje zavedení vzorků, řídicích prvků, kalibrátorů, ředidel a dalších zařízení pro odebírání vzorků a ředění a příjem destičky, na níž se zkoušky provádějí, a druhá část (2), do níž má uživatel příležitostný přístup, obsahuje stanice (30, 31,32, 33, 34) věnované zbývající části procesu, mezi něž patří inkubace, mytí, snímání a další činnosti, přičemž dokáže udržovat několik destiček (47) v různých stadiích procesu. Přístroj má zařízení sestávající z vozíku (1.1) a desky (27) pro automatický pohyb destičky (47) po třech souřadýeh osách X, Y a Z k transportu činidel a destiček (47) za účelem vykonání procesu, přičemž lze provádět několik zkoušek současně v souboru vzorků na jedné nebo několika destičkách a je možno zahájit novou řadu úkolů se stejným nebo jiným souborem vzorků, i pokud ještě nebyly dokončeny předchozí úkoly. Přístroj obsahuje v rámci svých dvou hlavních částí (!, 2) řadu činidlových nádob EK (41.2) na ukládání pomocných kapalin v procesu a pro shromažďování zbytků po omývání a odpadů.

-1• · »

11976/105CP1 ** · • ·· • · · · * · ··· • · ♦ »· » ·· ·· • · · · • · · · «·« »«· • · ·· «·

Pfístrqt pro automatické prováděni laboratorních zkoušek

Oblast techniky

Vynález se týká nového přístroje pro prováděni zkoušek se vzorky v laboratorních podmínkách, zejména zkoušek známých pod názvem ELISA.

Dosavadní stav techniky

Automatický přistroj pro prováděni zkoušek známých pod názvem ELISA a obdobných zkoušek provádí zkoušky na potěrách, obsahujících větší množství kyvet či jímek, sloužících k souběžnému a uspořádanému zpracováni vzorků. Tyto podpěry, známé jako mikrotiíračnl destičky, mají obvykle tvar 8 x 12 jímek a někdy jsou rozděleny do pruhů po 8 nebo 12 jímkách, které lze někdy opět rozdělit na jednotlivé jímky. Tyto jímky, vylisované v umělé hmotě, obvykle obsahuji suché činidlo, vázané na stěny nebo dolní část v takzvané pevné fázi. Vykonávají se s nimi různé fáze zkoušek, které v obecném výčtu následuji:

1. Odebrání a zředění vzorků, kalibrace a kontrola jímek na destičkách Pro zředění může být potřebné speciální ředidlo.

2. inkubace destičky při řízené teplotě s promícháváním nebo bez promíchávání v řízených časových periodách (v typickém případě v rozmezí 15 až 45 minut v závislosti na zkoušce).

3. Myti jímek speciálním mycím roztokem. To se obvykle provede nadávkováním mycího roztoku do jímek a jejich následným vyprázdněním.

4. Přidání různých činidel (v typickém případě speciálních, tzv. konjugovaných zkušebních činidel, chromogennlho substrátu nebo roztoku k ukončeni chromogenni reakce).

5. Kroky 2, 3 a 4 lze zkombinovat a různě opakovat podle typu vykonávané zkoušky.

6. Fotometrické snímáni konečné reakce různými metodami, přičemž každé kyvetě je přiřazena jedna nebo větší počet hodnot.

·· 00 fe 0 0 I

I 0 0 «

0 00 «

0· 0

-2*0

00

7. Výpočet, prezentace a uloženi výsledků odpovídajících každému vzorku.

Je důležité dodržet pltbUžné stejnou dobu inkubace pro všechny jímky, aby operace, které se vykonávají postupně po kyvetách, a nikoli na celé destičce současně, proběhly během relativně krátké doby.

Přestože mikrotitračnl destičky se vz^emné podobal, jsou mezi nimi drobné rozdíly, zvláště ve vnějším tvaru a velikosti, což v případě nediferencovaného využití libovolného typu komplikuje manipulaci.

Nevýhodou všech v současné době známých přístrojů pro prováděni laboratorních zkoušek typu ELISA je však malá efektivita průběhu zkoušek, zejména proto, že než přistroj obdrž! další destičky se vzorky k vykonáni další série zkoušek, je třeba provést úplnou zkoušku na určité destičce s držákem vzorku.

Podstata vynálezu

Vynález má tyto problémy vyřešit a jeho hlavním cílem je účinnější práce přístroje s minimálními časovými prostoji. Přistroj by měl být schopen zahájit další analytické úkoly při současném dokončováni jiných úkolů, přičemž zpracování nové série úkolů bude moci začít, i když předcházející úkoly ještě nebudou u konce.

K dosažení těchto cilů předkládá vynález výrobu přístroje pro vykonávání automatických zkoušek se vzorky zkoušek ELISA takže zavedení pracovní série může probíhat nezávisle na jejím zpracováni a existují prostředky pro odhad časových sekvencí v reálném čase ke stanovení okamžiku, kdy mohou začít nové operace.

Vynález popisuje přístroj, skládající se ze dvou funkčně samostatných, avšak vnitřně spojených oblasti, z nichž první, která zjišťuje interaktivní přistup uživatele, umožňuje zavedeni vzorků, řídicích prvků, kalibrátorú, ředidel a vybaveni nutného pro odebrání vzorků a ředění, přičemž destičky, na nichž se zkoušky provádějí, jsou umístěny ve stejné oblasti. Přístroj pak vykoná operace odebrání a ředění vzorků, provede kontrolu a kalforaci na destičce a přemístí destičku do druhé samostatné oblasti, kde se provádějí zbývající operace, přičemž první oblast zůstává volná pro zavedení další řady. Uživatel může mít příležitostný přístup do této druhé samostatné oblasti přístroje, v niž jsou umístěny různé stanice, věnované operacím, jako je inkubace, mytí, snímáni atd. Ve druhé oblasti může být současně několik různých destiček v nestejných stadiích procesu. Pflstrol má zařízeni pro přesun destiček z jedné stanice do druhé, jak je v procesu třeba až do okamžiku dokončeni operaci, jež mají být

•	·«	• v	♦	• ·	··
• · ·		«	•	a	• ·	• ·
• ·	• Φ	«	•	φ ·	• ·	• ·
• ·	«	• *	•	• · · ·	• · »·	·· ·
						•
« * ·		• ·		•	««	*·

provedeny. Nakonec, když každá destička absolvuje ji přidělený proces, uloží přistroj destičky do výstupní stanice.

V rámci logických omezeni kompatibility mezi zkouškami, počtu činidel atd. má system optimální vlastnosti pro práci v souladu s pojetím, které lze nazvat multparametrová a muttisériová práce. Pojem multiparametrová práce má definovat ve svém popisu vykonáváni několika zkoušek současně na souboru vzorků na jedné destičce nebo několika oddělených destičkách. Pojem multiséríové práce má ve svém popisu definovat schopnost zahájit novou radu úkolů se stejným nebo odlišným souborem zkoušek a se stejným nebo odlišným souborem vzorků, i když předchozí sada dosud nebyla ukončena.

Příslušná konfigurace přístroje obsahuje robotizované rameno pro pohyb po souřadnicích X a Y ve dvou výše uvedených oblastech a též pro pohyb po ose kolmé k rovině zmíněných souřadnic, tzn. ose Z, pomoci zařízeni pro prováděni různých pohybových funkcí, funkcí detekce hladiny a odebíráni nebo obnovováni prvků potřebných pro analýzu.

Pro umístěni mikrotitračnich destiček atd. umožňuje přistroj použiti speciálního rámu k uspořádáni mikrotitračnich destiček libovolného typu s kotvením a vodicích prvků vhodných pro jejích automatizaci.

Pohyby po ose Z se provádějí pomoci pohyblivého vozíku čili Z-věže*, které má speciální uplnaci zařízeni či čelist vybavenou vodícími prvky obdobnými, jako jsou prvky rámů a jejich vik pro provádění transportu.

V rámci této obecné struktury přistroj obsahuje ve své první oblasti karusel pro umisťováni vzorků, činidel a zařízeni potřebného k odebrání a ředěni vzorků s plošinou, která může být umístěna do nižší polohy pro zakryti destičky, nebo s několika na sobě položenými plošinami s jímkami pro prováděni zkoušek. V první oblasti je též umístěno snímací zařízeni pro snímáni čárových kódů vzorků a systém pro otáčeni zkumavek, zajišťující snímání jejich čárových kódů.

Tak zvaná ‘Z-věž* neboti vozík pro vertikální pohyb má dvě nezávislé vertikálně pohyblivé sondy a vertikálně pohyblivé upínací zařízeni či čelist pro uchopeni pomoci pohyblivých háků.

Inkubační stanice, stanice pro myti destiček, snímáni, uloženi vlk a uloženi a výstup destiček, miska na činidla a jednorázové hroty k detekci hladiny, stejně jako další souvisejíc prvky, se odkládají ve druhé oblasti části hlavního stolu.

-4• 9 »9 99

Přehled obrázků na výkresech

K lepšímu porozuměni jsou formou nezávazného přikladu připojeny výkresy preferovaného provedeni přístroje podle vynálezu.

Obrázek 1 je zjednodušené perspektivní znázorněni přístroje podle vynálezu. Obrázek 2 je perspektivní znázornění speciálního rámu pro dopravu mlkrotitračnlch destiček.

Obrázek 2.1 je detail perspektivního znázorněni rámu z obrázku 2.

Obrázek 2.2 je víko pro uzavřeni rámu znázorněného na obrázku 2.

Obrázky 2.3 a 2.4 ukazuji průřezy jednotlivými detaily.

Obrázek 3 je perspektivní znázorněni upínacího zařízeni či čelisti vertikálního vozíku či Z-věíe.

Na obr. 3.1 je bočni nárys, znázorňujíc! schematicky upínací zařízeni podle obrázku 3.

Obrázek 4 schematicky znázorňuje půdorys článků přístroje jako celku, rozmístěných na stole, na němž leží.

Obrázek 5 je schematický půdorys otočného disku či karuselu přístroje.

Obrázek 6 je schematické perspektivní znázorněni vertikálně pohyblivého vozíku neboli Z-vozlku stroje.

Obrázek 6.1 je schematický řez stříkačkou s jednorázovým hrotem.

Obrázek 7 je schematický půdorys systému vík pro vrchní uzavřeni přístroje. Obrázek 8 znázorňuje speciální nádobu na ředidla pro použití v přístroji podle vynálezu.

Obrázek 9 je půdorys základny s diferencovaným zahříváním pro podepření mikrotitračnlch destiček.

Obrázek 10 schematicky znázorňuje uspořádáni zařízeni pro individuální zahříváni destičky na obrázku 9.

Obrázek 11 je přiklad řezu, znázorňující uspořádáni podpěrné destičky a mikrotitračnl destičky.

Obrázek 12 je boční řez otočným diskem čiti karuselem přístroje.

Obrázek 12.1 je půdorys disku z obrázku 12, znázorňující polohu mikrotitračnl destičky.

Obrázek 13 znázorňuje relativní polohy zkumavky se vzorkem a světelného paprsku pro detekci jeho přítomnosti.

Obrázek 13.1 je pohled obdobný jako na obrázku 13, znázorňujíc! stejné uspořádáni detektoru paprsku pro jednorázový hrot stříkačky.

• 44 44 4 ·4 ♦ ·

4 4 · 4 4 4 4 · *

44·· 4 » 4 4 4 44 4

444 4 4444 · 444 4·4

444444 4 4 ” 444 44 44 4 44 4«

Obrázek 14 je zjednodušeně perspektivní znázorněni mycího zařízeni přístroje.

Obrázek 15 je perspektivní znázorněni hlavice mycí jednotky přístroje s částečně demontovanými součástkami.

Obrázek 15.1 je boční nárys hlavice mycího zařízeni.

Obrázek 16 znázorňuje detail hlavice mycího zařízení.

Obrázek 17 je zjednodušený půdorys, z něhož lze určit polohu destičky pro fotometrická měřeni.

Obrázek 17.1 je schematický boční nárys.

Obrázek 18 schematicky znázorňuje systém odebíráni vzorků.

Obrázek 19 je půdorys otočně destičky vybavený množstvím soustředných kruhů, které drží zkumavky.

Obrázek 20 je perspektivní znázorněni otočné destičky z obrázku 19 a zařízeni, které může otáčet jednotlivé Zkumavky.

Obrázek 21 je perspektivní znázorněni zařízeni pro otáčeni zkumavek.

Obrázky 22 a 23 jsou jednotlivé schematické řezy zařízením pro otáčeni zkumavek se vzorky.

Obrázek 24 schematicky znázorňuje uspořádáni zařízeni, které spojuje pumpu se stříkačkou umístěnou ve zkumavce se vzorky.

Obrázek 25 je řez stříkačkou z vynáíezu.

Obrázek 26 je schéma elektronické části přístroje pro detekci hladiny z vynálezu.

Obrázek 27 je perspektivní znázornění nádoby na kapaliny podle vynálezu.

Obrázek 28 je podélný řez nádobou v poloze, v niž se používá.

Obrázky 29 a 30 jsou nárysy nádoby z vynálezu ze zadní a z přední strany.

Příklady provedeni vynálezu

Jak lze poznat na výkresech, části přístroje jako celku jsou uspořádány v podstatě na jediném stole, kde hlavni části 1 a 2 mohou pracovat nezávisle na sobě, přičemž první z nich poskytuje výhodu interaktivního přístupu pro uživatele a umožňuje zavedení vzorků, řídicích prvků, kalibrátorů, eluentů a vybaveni potřebného pro odebráni vzorků a zředěni. Vozík 1.1 v homim uspořádáni se může pohybovat ! vertikálně po ose Z a může se též pohybovat po vodicích lištách 1.2 a 1.3, které vymezují souřadné osy X a Y, takže vozík 1,1 může dosáhnout kteréhokoli z bodů v části 11 v části 2 o umožňuje vertikální pohyb nutný pro prováděni příslušných operaci v každém z bodů v této oblasti. Destička, na niž se zkoušky provádějí, je umístěna v první « · • a ··« a* *· 9 oblastí, a přístroj provádí operace, týtaflcl se odběru vzorků a ředěni vzorků, řízeni a kalferací na destičce a transportu destičky pomoci pohyblivého vozíku 1.1 do oblasti 2, kde probíhá zbytek operaci. Oblast j. je pntom ponechána volná k zavedeni další série. Uživatel může mit příležitostný přistup do druhé oblasti 2. V oblasti 2 jsou různé stanice pro operace jako inkubace, myti, snímáni atd. a může zde být současně několik destiček v různé fázi zpracováni. Pohyblivý vozík 1,1 přemísťuje destičky ze stanice 1. do stanice 2 podle potřeby dokončit všechny operace a nakonec je odlož! do výstupní stanice.

Pohyby pohyblivého vozíku 1,1 jsou plně robotizovány a vozík má zařízeni pro nezávislý a řízený vertikální pohyb dvou sond, s jejichž pomoci se manipuluje s kapalinami a které mají zařízení pro detekci hladiny, jež může pracovat přímo nebo s jednorázovými hroty, označenými 22. jak ukazuje obrázek 6.1. Vozík může též vyvolávat vertikální pohyb třetího prvku 27, který obsahuje čelist, viz obr. 6, k uchopení vyvýšených destiček, jejich přesunu a umístění a konečnému uvolnění.

V reakci na rozdíly mezi mikrotitračnlmi destičkami bude vynález zahrnovat speciální rám 3, viz obr. 2, který může obsahovat mikrotitrační destičky libovolného typu bez rozlišení, jelikož má kotvení 5 různých velikosti a tvarů a vodicí prvky 6, umožňujících bezpečnou manipulaci s rámem. Tyto rámy jsou stohovateiné, což je výhodné při dopravě přístroje. K zachování jednotné teploty destičky a prevenci vypařování jejího obsahu, bude vynález obsahovat speciální víka 4, která lze spojit s rámy, takže bude mikrotitrační destička zakryta. Víka mají kotvení podobné velikosti a tvaru jako rámy 3 a jsou též stohovateiné. Kotvení je tvořeno zdířkami 5.1 s vnitřním vybráním 7. Vodici prvky jsou malé doplňkové válcovité stohovateiné výstupky, označené 6,1. které vyplní dutiny 8 a 8.1, aby tak umožnily stohováni (obrázky 2, 2.1, 2.2, 2.3 a 2.4).

Dolní zakončeni vertikálně pohyblivé věže nebo vozíku 1,1 na obrázku 3.1 má vertikálně pohyblivé upínací zařízeni nebo destičku s čelistí 9, která má vodicí prvky ti podobné jako v rámech & víka 4 a otočné háky 10, které mohou vstoupit do zdířek 5 a 5,1 a uchopit rám 3, příslušnou destičku nebo víko 4 a přemístit je. Háky 10 tvoří dvojici a jsou spojeny se středovým spojovacím můstkem 10.1, který umožňuje otáčení, jak ukazuje šipka 10.2.

Obecnou konfiguraci přístroje lze odhadnout z obrázku 4, který znázorňuje v první oblasti na levé straně karusel 14 pro odkládání vzorků, činidel a zařízení potřebných k odběru a ředěni vzorků, obsahující také plošinu 15, již je možno snížit a která může obsahovat destičku s ot^ovldajlclm rámem, do nichž do se ukládá požadovaný počet jímek pro zkoušku nebo zkoušky. Vertikální vozík 1.1 se pohybuje nad oblastí 1, přičemž provádí odběr a ředění vzorků pomocí dvou sond nad

mktotltračn! destičkou neboli mlkrodestičkou odloženou na plošině 1£. Jakmile Je tato fáze u konce, uchopí čelist 9 vertikálního vozíku 1.1 destičku s rámem a přemístí $ do druhé oblasti 2 přístroje, přičemž zbývajíc! část procesu bude provedena ve druhé oblasti, čímž umožni uživateli připravit v první oblasti novou sérii.

První oblast i obsahuje kromě uvedených prvků snímací zařízení 16 ke snímáni čárových kódů vzorků a systém k otáčení zkumavek 13 situovaný na karuselu 14 za účelem umístěni čárového kódu zkumavky proti snímacímu zařízeni čárových kódů 1£, přičemž zařízeni pro otáčeni zkumavky je na obrázku 4 obecně značeno 17.

Obrázek 5 znázorňuje detail konfigurace karuselu, v němž vidíme zkumavky se vzorky 18, zkumavky 19 pro přípravné ředěni v případě potřeby a kryty 20 pro jednorázové hroty nutné pro odebíráni vzorků a pro ředěni. Karusel má osm sektorů, z nichž jeden je označen 23, přičemž v každém sektoru je prostor pro sedm kalibračních zařízení a řídicích prvků označených 72, a pro ředidlo, označené 21. Každý sektor odpovídá možné zkoušce, která bude provedena ve stejné sérii, takže multiparametrová koncepce vysvětlená výše představuje maximálně osm zkoušek.

Konkrétní uspořádáni krytů umožňuje použiti dvou sond takovým způsobem, že mohou mít současně přistup k jedné z následujících dvojic:

vzorky jednorázové hroty dvě zkumavky pro přípravné ředěni kalibrátory nebo řídicí prvky kalibrátor a ředidlo dvě sondy ve stejném ředidle

Uvedené dvojice, které jsou vzdáleny 18 mm od sebe, jsou znázorněny spojené čarami označenými na obrázku 4 jako 24. Vzdálenost mezi sondami je taková, aby se dávkování mohlo provádět na mikrotitrační destičce, do dvojic jímek oddělených jednou kyvetou {běžná vzdálenost mezi jímkami mikrotitrační destičky je 9 mm). Je jasné, že se takto optimalizuje doba provádění, protože sondy mohou pracovat současně, aniž by stříkačka ztratila schopnost pracovat nezávisle na ostatních, kdyby v rámci přístroje byla tato schopnost stanovena algoritmicky.

Obrázek 6 schematicky znázorňuje pohyblivou část vertikální přemísťovaci hlavice 1.1. Tento výkres ukazuje obě nezávisle vertikálně pohyblivé sondy 25 a 26 a čelist 27. která se také může pohyboval ve vertikálním směru a pracovat pomoci pohyblivých háků 10. Je možno si všimnout, že sondy procházejí přes otvory 28 čelisti

27. Používal-·¹ se jednorázové hroty 29, viz obrázek 6,1, mejf větší průměr než otvory

28, takže kombinovaným pohybem sond a čelisti se jednorázový hrot odejme.

-8» · «· φ ·· ·· ·» * · · · ··«· φφφφ · · · φ · · · φ φ φ · · φ · φφφ» » »·« ··· ·*···· · · ··· φφ »· · «· ·»

Ve druhé oblasti přístroje se jednorázový hrot odehne právě kombinovaným pohybem sond a čelisti.

Ve druhé oblasti přístroje je série prvků, které mohou Jako nezávazný přiklad obsahovat, viz. obrázek 4: čtyři inkubačnl/ míchací stanice 30, stanici pro myti destiček 21, snímací stanici 32, stanici pro uloženi vika 23, stanici 34 pro uloženi/výstup zpracovaných destiček, misku 35 na činidla a jednorázové hroty, otvor 37 pra vyjímání jednorázových hrotů a mycí stanici hrotů stříkačky 35.

Když je proveden odběr a zředěni vzorku, je destička přenesena do jednoho ze čtyř inkubátorů, na nějž je umístěno víko. Od tohoto okamžiku bude vertikální vozík Z nebo věž 1.1 manipulovat s různými víky a destičkami takovým způsobem, aby byly na správných místech, jako je např. myči stanice, stanice inkubátoru, snímači stanice atd., jak bude v požadovaném okamžiku procesu třeba. Vertikální vozik 1,1 bude také dávkovat různá potřebná činidla, umístěná na misce na činidla 35, pomoci dvou sond (s jednorázovými hroty nebo bez jednorázových hrotů).

Mikroprocesor přístroje nepřetržitě počítá přec^ověd úkolů a sekvencí operací pomoci příslušného algoritmu, aby byly splněny požadavky pro každou zkoušku, a povolí vstup nové série, pokud budou pro každou operaci zachovány časové intervaly, vyhovující modifikacím nové série slučitelným s požadavky stávajíc! série.

Přistroj bude obsahovat další sérii prvků nutných pro tuto operaci jako celek, které nejsou z důvodu větší přehlednosti na obrázku detailně znázorněny. Patři mezi ně např. přesné digitální pumpy pro nasávání a dávkováni pomoci sond, kapalný systém, umožňujíc! použiti čtyř různých roztoků pro mytí destiček v závislosti na zkoušce, nasáváni systému, jeho mytí a opláchnutí a odstraněni kapalin, elektronické a mechanické systémy potřebné pro provádění všech označených funkci a externí počítač s programem pro vstup dat, systém pro zajištěni interakce s uživatelem, propočet procesu, řízeni procesu, výpočet výsledků, uloženi dat, statistické výpočty, prezentace výsledků a postupy pro prováděni obousměrné komunikace dat s ostatními systémy.

Systém nádob pro mytí a odpad z roztoků, obsažený v dolní části hlavního stolu přístroje také neni z důvodu lepši přehlednosti znázorněn.

Ve vynálezu jsou všechny prvky přístroje zcela obsaženy uvnitř čili chráněny, jak ukazuje schematicky obrázek 7, znázorňující samostatně obsluhovatelné prvky krytu, např. přístupové dveře 38, víko 40 pro misku na činidla 40.1, obrázek 1, dveře 39 pro přistup ke zpracováni destičky a odkládací oblast, a také dveře 41, které lze umístit do nižší polohy pro přistup k nádobám s mycími roztoky a odpadními roztoky, a nádobu na použité hroty.

• ··

-94* ·· • 4 4 » 4 4 4 4

Karusel lze vytnout tak, aby vznikly dva karusely; jeden určený pro nasáváni a druhý pro zpracováni. Přístupové dveře 38 se otevírají směrem dovnitř přístroje, takže v otevřené poloze se nacházejí mezi oběma oblastmi přístroje a umožňuji zavedeni bez rizika pro uživatele. Dveře 38 a 40 mohou fungovat, jen když to proces povol), a z tohoto důvodu mají bezpečnostní zámky. Přistup 41 je přímý a tudíž neovlivňuje bezpečnost a přistup 39 automaticky inaktivuje jakýkoli pohyb uvnitř přístroje.

Zařízeni s optickými detektory umožňuje kontrolu přítomnosti zkumavek se vzorky, rozpouštědel, jednorázových hrotů a řídicích prvků, kalibrátorů a ředidel v karuselu. Optické detektory oblasti zaváděni destiček navíc umožňuji kontrolu přítomnosti odstranitelných jímek v destičce. Takto lze kontrolovat přípravu zkoušky a předcházet omylům či problémům souvisejícím se správnou funkci přístroje.

Některé z detektorů jsou reflexní detektory, jiné jsou transmisního typu. Půdorys karuselu a oblasti pro zaváděni destičky je na obrázku 12.1 a jejich nárys na obrázku 12. Destičky jsou odloženy na podpěře 55. Soubor osmi reflexních detektorů uspořádaných v řadě je označen 56. Je-li na podpěře 55 nová destička, transportní systém ji vezme a přenese ji přes oblast 56, přičemž umísti každou řadu jímek proti osmi snímačům určeným pro kontrolu jímek na destičce.

Označené detektory jsou připevněny na destičce 57, která také obsahuje skupinu světlených detektorů £8, odpovídajících různým soustředným uspořádáním karuselu 59, jako jsou zkumavky se vzorky 60, jednorázové hroty 61 atd.

Pod karuselem je druhý obvod 62 s emitory světla 63, který odpovídá výše zmíněným detektorům 58. Když je zde přítomen prvek, jako je zkumavka nebo jednorázový hrot či hrot pro vice použiti, bude světlený paprsek mezi emitorem a pfqímačem přerušen. Podle vynálezu bude tento systém přednostně používán pro nižší polohu odrazových detektorů. Aby byl průběh procesu optimální, bude světelný paprsek umístěn mírně mimo centrální osu prvku, jak ukazuji obrázky 13, 13.1. takže zkumavka bude světelný paprsek vychylovat. Protože některé zkumavky jsou průsvitné, neblokují světlo, a v případě jednorázových hrotů, jako je 29, paprsek také nemůže projit koncovým otvorem. Na obrázku 13, na němž je zkumavka se vzorky označena 98 a emitor světla je ve spodní poloze označen 99, si lze všimnout, že paprsek 100, který je mimo střed vzhledem k ose zkumavky 98, odchází bočně mimo střed ve formě odraženého paprsku 328. V případě obrázku 13.1 je znázorněno obdobné uspořádání se spodním emitorem 329, takže paprsek 330 je mimo střed vzhledem ke zkumavce 98 a odchází bočně mimo střed ve formě odraženého paprsku 328. V případě obrázku 13.1 je znázorněno obdobné uspořádáni se spodním emitorem 329.^takie paprsek 330 ·* ···

-10·♦ ·· • · · · • · · « • a a* ·* je mimo střed vzhledem k jednorázovému hrotu 331 a je odrážen směrem do stran ve foímě odraženého paprsku 79.

Reflexní detektory namontované na destičce §2 detekuji další prvky karuselu.

Pro rozpouštědla a činidla obsahuje vynález speciální nádoby, označené na obrázcích 5 a 4 čísly 21 a 41.1. Je také možné, aby sondy byly v karuselu vkládány paralelně, jedna vzhledem k ředidlu a druhá vzhledem ke kalibrátoru označenému na obrázku 5 číslem 42, To se provádí proto, že mnohé techniky používají stejné ředidlo jako blfý* či referenční kaltorátor.

Mlska na činidla 25 má prostor pro množství nádob, označených na obrázku 8 čisty 41.2, a oblast 42.1 pro větší množství jednorázových hrotů, kterých je minimálně dvojnásobek v porovnáni s nádobami, takže zde je minimálně jedna na každou stříkačku a na každé činidlo. Jednorázové hroty mohou být v rámci stejné práce použity znovu pro činidla, která se nemění.

Hroty pro odebíráni vzorků jsou v karuselu a hroty pro zpracováni jsou v misce na činidla, proto je rušivé zasahováni mezi různými operacemi minimální.

Obrázek 9 znázorňuje hliníkovou destičku 45 s perforacemi, které vymezuji čtyři nezávislé oblasti 43, z nichž každá je nezávisle zahřívána na předem stanovenou teplotu, obvykle na hodnotu mezi pokojovou teplotou a 60°C, v typickém případě na 37°C. Spletitá cesta mezi jednou oblasti 43 a sousední oblasti zajišťuje malý přenos tepla, takže se regiony vzájemně jen málo ovlivňuj! Na destičku je připevněn lepicí arch, zajišťující nepropustný povrch.

Každá z oblastí má dva vodici prvky 44, jimiž lze umístit rámy 3 nebo vlka 4 výše popsaného typu.

Pod destičkou 45 je jednoduchý tištěný spoj 50. viz obrázek 11, který má pro každou oblast povrchový rezistor a detektor teploty. Povrchový rezistor je tvořen měděnou stopou 46 tištěného spoje 10, takže požadovaného elektrického odporu se dosáhne řízením její celkové délky a průřezu. Jinak lze použit diskrétní prvky.

Elektronický řídicí obvod měň teplotu pomoci sondy a reguluje energii v rezistoru k dosaženi teploty požadované pro každý obvod.

Uvedený obrázek 11 znázorňuje Část hliníkové destičky 45, rámu 49 a vlka 48, tvořících dutinu, v niž je umístěna mikrotitračni destička 47.

Jak bylo uvedeno, funkci rámů je zjišťovat jednotné detaily tvaru a velikosti míkrotitračnfch destiček, aby s nimi bylo možno automaticky manipulovat. Jejich další funkci ve spojeni s vlky a hliníkovou destičkou 45 je vytvářet teplotně řízenou komoru pro prováděni inkubaci.

«Β

-11 fcfc · * ♦ fcfcfc · • fc «· • ·· * • · « · •fcfc ··· • V fcfc fcfc

Vlka také zabraňují nadměrnému vypařováni kapalin obsažených na mikrototračn! destičce, zvláště při vyšších teplotách.

Je-li to nutné, polohy rámů a vlka mohu být obrácené, takže mikrotitrační destička bude umístěna nahoře v rámu, který je tepelným izolátorem, a mikrotitrační destička si tedy udrží okolní teplotu.

Jednotka je namontována na rámu 51 pomoci čtyř pružných podpěr 52, takže jednotka umožňuje krátké horizontální pohyby ve směru os X a V.

Rám 51 obsahuje v centrální poloze motor 53, jehož hřídel má výstředné zatíženi 54, takže po spuštěni motoru bude skupina inkubátorů vfcrovat kruhovým horizontálním pohybem, kde bude výkmit záviset na rychlosti otáčení motoru a na jeho výstředném zatížení. Tento budiči systém umožňuje jednotné buzeni všech jímek na mikrodestičkách.

Mycí zařízení znázorněné na obrázku 14 se skiádá z plošiny 62.1, která je pohyblivá ve směru Y pomoci motoru 64, a systému pásů a může obsahovat rám s mikrotitrační destičkou, pro který má plošina vodici prvky £5 a mycí hlavici 63.1, vertikálně pohyblivou pomoci pantografického systému, a motor 68 s vačkami 66.

Pohyb po ose Y zjišťuje umístěni plošiny do různých pozic, přičemž prvni z nich umožňuje naložit destičku užitím transportního systému a upínacího zařízeni nebo čelisti, zatímco hlavice 63.1 je situována nad kontejnerem 67 pro nasáváni. Následujíc! umístění plošiny bude umožňovat situovat hlavici 63.1 nad každou z řad s jímkami mikrotitrační destičky.

Hlavu 63.1 si lze prohlédnout v detailu na obrázku 15, který znázorňuje pevnou část 69 s centrovacími otvory 74 a dvěma otvory spojenými s jednotlivými zkumavkami 75, z nichž jedna je určena pro dodávku mycího roztoku a druhá pro odváděni odpadu. Odstranitelná část 70 má centrovacl a upevňovací prvky 76 a dvě zkumavky 77 pro spojení se zkumavkami 75.

Jednotka 70 je tvořena třemi destičkami, přičemž centrální destička 72 se chová jako dvojitá dutina a boční stěny 71 a 73 jako vlka

Obrázek 16 znázorňuje centrální destičku 72, ukazující na jedné ze stěn speciálně tvarovanou dutinu 78. Zde je osm oddělených kapilár vzdálených od sebe 9 mm, které vystupuji směrem dolů a téměř se dotýkají vyvýšení 80 dutiny. Otvor 81 komunikuje s jednou ze zkumavek 77. Kruhové těsněni 82 zajišťuje nepropustnost vlka 73. Jednotka je spojena šrouby nebo jiným způsobem, což není pro větší přehlednost znázorněno.

Dutina na obrázku se používá pro nasáváni a vyprazdňováni jímek mikrotitrační destičky a tato konfigurace umožňuje minimalizaci objemů, jednotné nasáváni ve všech

-12• 9 « 9 * • 999

9 · ·· «

9 9 9 9

9 9 9

999 99 99

Jímkách a zabraňuje vyprazdňováni jímek mikrotitračnl destičky, přičemž tato konfigurace umožňuje minimalizaci objemů, jednotné nasáváni ve všech jímkách a bráni odkapáváni z hlavice.

Na protější přední straně (není znázorněno) je obdobná dutina se stánými kapilárami spojenými s jinou zkumavkou 77 k dávkováni mycího roztoku. Tato druhá dutina jako celek je vyšší, takže spodní kapiláry jsou vfce vyzvednuty; Specifická konfigurace dutiny také bráni odkapáváni, sjednocuje objemy pro všechny kapiláry a umožňuje, aby dutina jako celek byla připravena vyfouknutím vzduchu, zbýv^fcfho v dutinách 80, z kapiláry, s niž se téměř dotýkají.

Reakce, k nřnž dojde na základě kombinace vzorků s činidly, se měří pomoci fotometru s vertikálním paprskem, který prochází vertikálně jímkami mikrotitračnl destičky. V přístroji z vynálezu je přítomno jednokanálové snímací zařízeni, takže se snímáni destičky provádí pomocí devadesáti šesti po sobě následujících snímání různých jímek, časová studie každého procesu přístroje ukazuje, Že jednokanálové snímači zařízeni, které může být monochromatické, bichromatické nebo trichromatické, postačuje k udrženi pracovního rytmu a redukuje cenu systému.

Snímací zařízeni má polohu pro zavedeni destičky 83, viz obrázek 17, a provede nim dvou složených kokných pohybů lze umístit každou z jímek na destičce na vertikální osu, označenou 84, odpovídající světlenému paprsku fotometru. Třmen 85 podpírá přívod světla 90 a světelný detektor 89, které jsou vyrovnány na vertikální ose 84. Jsou znázorněny dvě krajní polohy 86 a 87 destičky ve snímacím zařízení. Destička se pohybuje pod mycím zařízením a inkubátorem.

Popsaná konfigurace optimalizuje využiti prostoru, protože podle půdorysu snímací zařízeni i mycí zařízení obsadí prostor jedné mikrodestičky v zaváděcí poloze, přestože po vykonáni pohybu se budou překrývat v různých hladinách, jak ukazují obrázky 17 a 4.

Světelný zdroj a systém filtrů jsou umístěny v jiné části přístroje, přičemž monochromatické světlo dosáhne třmen 85 přes svazek optických vláken, takže lze prostor lépe využít a teplo lampy se může rozložit do míst, kde nebude interferovat se zařízením přístroje.

Oblasti 23 a 24 na obrázku 4 se chovají jako úložný prostor pro víka a pro hotové destičky. Uživatel může normálně získat přístup pouze do oblasti 34, aby mohl odebrat použité rámy a destičky a obnovit rámy pro další použiti. Vlka naopak v normální situaci zůstanou v úložném prostoru 33 a přistroj je sám používá a ukládá podle potřeby.

9*

9

9 99

9 9 9

9 9 • 94 99 •13*9 9

9 9

9 9 9

9 9999

9 9

9

9 9 9

999 999

9

99

Za předpokladu, že vlka a rámy jsou v těchto polohách stohovatelné, lze uložit nekonečné množství destiček a vfk.

Systém tekutin podle vynálezu je tvořen různými relativně nezávislými dílčími systémy. V prvé řadě to jsou dva systémy na odebíráni vzorků, viz obrázek 18, z nichž každý je tvořen dodávkou roztoku 21, přicházej!cl z některé 2 nádob s mycími roztoky systému připojených ke dvěma Číselně řízeným sondám, jedné stříkačce o velkém objemu 22 o další stříkačce o malém objemu 2ě, jimiž jsou Uzeny dva trojcestné ventily o nulovém základním objemu 92 a 94. které jsou také čiselně regulovány. Tlakový měnič 96 umožňuje měřit okamžik zaplněni sondy 97. Mycí roztok, který vyplní obvod, je vybírán skupinou ventilů, spojujících přívod 91 s každou z přívodních nádob. Podle poloh ventilů 22 a 24 a na základě pohybů sond 22 a 25 je prováděno nasáváni obvodu a nadávkováni malých množství kapaliny pomocí sondy 97 stříkačkou 95 nebo větších množství s menši přesnosti stříkačkou 93.

Existuje zde stanice pro myti hrotů ve formě nádoby s přívodem a odtokem kapaliny (viz obrázek 4, vztahová Číslovka 2g). Přívod je spojen s jedním z mycích roztoků prostřednictvím různých ventilů a odtok je spojen s odpadním tankem. Sondy mohou být ponořeny do této nádoby a mohou být zvnějšku i zevnitř umyty tak, že se mycí roztok ponechá proudit z jejích vnitřní části.

V mycím zařízeni, které je také spojeno s odpadním tankem, je drén pro nasávání a pro možné přetékáni.

Mycí zařízeni má sérii ventilů pro výběr příslušného mycího foztoku, který je přiváděn do mycí hlavy. Kapiláry hlavice odebírají odpad z vnitřní části jímek a směruji jej přímo do odpadního tanku.

Nádoby s mycími roztoky jsou vystaveny stálému atmosférickému tlaku, takže jsou-li ventily výstupního obvodu otevřeny, bude v nich obsažená kapalina cirkulovat. Je zde proto vzduchový kompresor a regulátor tlaku.

Odpadní tank je ve vakuu, takže odpad z něho lze odebrat vhodnými ventily. K tomuto tanku je proto připojena vakuová pumpa s regulačním systémem.

Obrázky 19 a 30 znázorňuji detaily otočné destičky neboli karuselu přístroje pro detekci hladiny a nádob, přičemž příslušné vztahové číslovky se používají pro prvky odpovídající prvkům na obrázcích 1 až 18. Destička nebo karusel 101 vynálezu je otočná kolem své centrální osy 102 a má množství kruhových otvorů, jako je 103, 104, 105. 106, do nichž lze umístit zkumavky nesoucí vzorky. Hlavice 107 pro snímáni identifikačního značeni zkumavek se alespoň v jednom případě objeví proti zkumavce se vzorky na destičce nebo ose, zatímco v zorném poli bude hlavice 107, člm je zajištěno, že značeni vytvořené na zkumavce se vzorkem 109 projde alespoň jednou před snimaci

-149 99 99 9 99 *

9« 9 9 9 9 9 · * · • 999 9 9 9 · · · · «9 9 9 9 9 9·9· 9 999 999 «99999 9 9

999 99 99 9 99 99 hlavou způsobem dostateční efektivním, aby se uskutečnilo snímáni a bylo možno vyhnout se chybám, k nímž může v současné dobé u známých postupů a přístrojů docházet.

Za předpokladu, že karusely nesoucí zkumavky se obecné skládají z několika destiček, jako je destička 101 uvedená výše a druhá paralelní destička 101’ s podobnými vlastnostmi zajišťujícími správnou podporu a vedeni zkumavky 109, postup podle vynálezu bude umožňovat zvednuti zkumavky 109 po její ose, takže se zkumavka bude moci snadněji otáčet a jej) otáčení kolem vlastni osy bude pak iniciováno vysvětleným způsobem, a poté bude zkumavka na dolní destičce 101’ nahrazena jinou zkumavkou.

Vynález přednostně ukazuje uspořádání otočného prvku nebo tyče 110, pohybíwé vertikálně směrem nahoru a dolů po ose, splývající s osou zkumavky 109 a vyvolávající otáčeni zkumavky v požadovaném okamžiku.

V preferovaném provedeni je otáčivá tyč 110 obsažena v rámu 111, který může iniciovat pohyb uvedením tyče 110 do kontaktu se zkumavkou 109 a přerušením tohoto kontaktu, má rám konstrukci založenou na dvou ramenech 112 a 113 a na vnitřní otáčivé konstrukci 114. na niž elektrický motor 115 uvádí do otáčivého pohybu kladku 116. uvádějíc! prostřednictvím pásu 117 naopak do otáčivého pohybu tyč 110, která vyvolává otáčení zkumavky 109, Tyč 110 tvoří část destičky 118, která se otáčí pomoci hnacího čepu 119 dolního otočného tělesa 120, jehož dolní část 121 je poháněna pásem 117 z kladky 116 motoru.

Aby bylo možno vyvolat pohyb tyče 110 směrem vzhůru a dolů, má těleso 120 horní oblast 122 ve tvaru komolého kužele, obsahujícího sérii kuliček 123, které působí na dolní povrch destičky 118. Když se těleso 120 otáčí, vyvolává odstředivá sila kruhový pohyb kuliček 123. jenž je současně s pohybem kuliček po oblasti tvaru komolého kužele 122 převáděn na zvedáni destičky 118 a tyče 110. Tim dojde k dotyku s dolním koncem zkumavky se vzorkem 109.

Aby jednotka 111 mohla působit na zkumavku se vzorky různých kruhů otvorů karuselu 101, musí být jednotka 111 posunuta a umožnit přistup do jednoho nebo většího počtu otvorů. Ve zjednodušeném provedeni toho lze dosáhnout otáčením zařízeni 111 kolem vertikální osy, takže tyč 11Q, vyvolávajíc! otáčeni zkumavek, může splynout s příslušným bodem, který odpovídá různým skupinám otvorů, a tak může pracovat s jedním nebo větším počtem kruhů, kdykoli jsou zkumavky uvedených kruhů otvorů viditelné pro hlavici snímacího zařízeni 107.

Jak lze odhadnout na základě obrázků 24 až 26, zařfzenl pro manipulaci a detekci hladiny je upevněno na zkumavkách 201, nesoucích vzorky kapaliny 202 s *0 * 0 0 *

0 0 0

000 «00

0 • t 00

-15*0 •

0 «0

00

0 0

0 • 0 •0 0

0 0 * 0 * * 0 0*«·

0 0 >

použitím stříkačky 203, která je napojena na zkumavku 204 pro nasáváni kapalin, pracující pfednostně pomocí pumpy, označené obecně 205. Stříkačka je také spojena s elektronickou řídící jednotkou pomoct drátu 206.

Jak tze vidět na obrázku 25, má jednotka stříkačky 203 kovovou nebo částečně kovovou strukturu, tubulórni prvek 207 spojený s kuželem 208, což může sloužit k příjmu jednorázových hrotů 209, které lze mechanicky upevňovat a odstraňovat, přičemž tubulámí prvek 207 je spojen s kuželem 208 s položenou izolační čepičkou 210 k redukci kapacity frekvence závislé na kapacitě, jež může pro přiklad ležet v rozmezí 100 až 500 kHz. Jak je uvedeno výše, když se stříkačka dotýká jiných vodivých těles nebo je umístěna u jiných vodivých těles, jako je kapalina v nádobě nebo jednorázový hrot, její kapacita roste, takže se oscilačnl frekvence snižuje. Monitorováni změn této frekvence může indikovat dotyk nebo blízkost jiných těles, čehož se v tomto zařízeni využívá k detekci kapaliny v nádobě nebo k detekci vodivého jednorázového hrotu. Protože jde o kumulativní proces, bude systém detekovat dotyk s jednorázovým hrotem, je-li používán, a následně kontakt s kapalinou. Aby mělo zařízeni vysokou citlivost, elektrická kapacita stříkačky bude co možná nejmenšl, aby následující změny frekvence byly vyšši než jen o několik procent, čehož lze částečně docílit izolaci konce vodivé stříkačky 208 od její zbývající části pomoci výše uvedené čepičky 210. Zařízeni obsahuje druhý, pevný oscilátor 214, jehož aktivační frekvence je mnohem vyšší, např. 10 MHz, a v němž se počítá frekvence během periody propustného frekvenčního pásma, odpovídající předem stanovenému počtu cyklů oscilačnl frekvence stříkačky, např. 100 cyklům. Tento počet οφονίάό naopak frekvenci stříkačky, takže frekvence oscilace stříkačky může být přesně stanovena v průběhu každé periody počítání. Signály počítacího zařízení 215 jsou předávány mikroprocesoru 216, který aplikuje různé algoritmy, aby rozhodl, kdy je detekována hladina, kdy je přítomen hrot nebo jiné charakteristiky podle požadavků procesu. Je-li třeba, používají se systémy pro redukci šumu.

Zařízeni se samo přizpůsobí skutečným podmínkám systému, přičemž mikroprocesor dokáže automaticky přizpůsobit absolutní a relativní rozhodovací práh podle okamžitých podmínek systému, přičemž bude eliminovat vedlejší účinky, které vzniknou např. v důsledku vlhkosti prostředí.

Zařízeni používá v zásadě dva algoritmy, přičemž prvni z nich bude detekovat, kdy během snižováni své polohy vejde stříkačka do kontaktu s kapalinou nebo jiným prvkem, jako je např. jednorázový hrot V tomto případě začne stříkačka klesat a v předem stanoveném okamžiku získáme průměrnou frekvenci, která bude použita jako vztahová hodnota. Stříkačka bude dále klesat a frekvence bude monitorována

-16Β »·

Β« · • ΒΒ·

Β Β · Β • Β Β »ΒΒ ΒΒ

ΒΒ ·

Β · * • · Β ·

Β 9 9999 9

9 9

9

99

9 9 » ♦ Β Β »

ΒΒΒ ΒΒΒ

Β · • Β 99 uvedeným postupem, dokud nebude zjištěna odchylka, která Je vetší než určitá prahová hodnota, na niž bude stanovena poloha stříkačky.

Druhý algoritmus se použfe ke kontrole, zda nebyl pn používáni odejmut jednorázový hrot, přičemž jako vztahové frekvence budou brány frekvence oscilátoru, když stříkačka vybere jednorázový hrot Pak lze provést verifikaci toho. že frekvence leži v předem stanovených hranicích, a potvrdit přítomnost jednorázového hrotu.

Podle obrázků 27 až 30 obsahuje vynález konstrukci speciální nádoby 301 pro kapaliny používané v přístroji, přičemž nádoba má protáhlou strukturu a může být z různých materiálů, ale přednostně se vyrábí z vhodného umělého materiálu, přičemž její přední konec neboli hlavice 302 a její zadní konec neboli základna 303 jsou vylisovány a mají vlastnosti specifické pro jejich funkci. Podle vynálezu má přední Část neboli hlavice 302 nádoby horní otvor 304 s vfkem 305, který umožňuje přístup do vnitřní části nádoby, a má pevné spojky s ventily 306 a 307 k aplikaci jednotlivých konektorů pro různá použiti, jako je např. přívod kapaliny nebo připojeni k tlakovému přívodu tekutiny nebo k vakuovému zdroji. Přední hlavice 302 nádoby má velké vylisované vybráni 308, tvořící homi oblast 309 obsahující prvek typu držadla, umožňující snadné zvednutí nádoby a manipulaci s ni. Hlavice 302 má ve své spodní přední části spojku 310 pro konektor odtoku kapaliny 311, k němuž může být připojena odtoková trubka 312 s pevnou spojkou 313. Všechny přívodní a odtokové konektory nádoby mají ventily, které se automaticky uzavřou, když je trubka odpojena, a tak umožni snadné spojeni nádoby a její odpojení od odpovídajících trubek, přičemž nádoba zůstane uzavřena, aniž by bylo třeba provádět nepříjemné manipulace, jak je tomu běžné u známých nádob.

Zadní konec 303 má také pevný odtok 314 pro konektor obdobné povahy jako jsou výše zmíněné, který může být připojitelný prostřednictvím trubky 315 k jednomu z předních konektorů 306, aby tak umožnit manipulaci z předního konce. Zadní hlavice sama o sobě má dolní stupeň 327, mající zkosenou a/nebo kruhovou zadní oblast 316, umožňující vloženi nádoby dozadu z přední strany.

Dolní stupeň 327 zapadá do podpěry nebo montážní struktury 317 zaváděcí kyvety a umožňuje monitorováni stupně zaplnění nádoby.

Lisovaná struktura nádoby umožňuje, aby nádoba měla ve své pracovní poloze horní povrch 318 v podstatě vodorovný a dolní povrch 319 nakloněný zezadu dopředu, aby bylo možno nádobu lépe vyprázdnit pomocí předního konektoru 311.

V přední části neboli hlavici 302 nádoby jsou dolní výstupky 320 a 221, které přednostně tvoři jediné těleso, ale definují dva samostatné podpěrní body, např. u nádoby 322 a 323.

«· 4 • * • 4* ·· • ··· • 4

Nádoba z vynálezu má být umístěna pod stolkem 324 automatického přístroje pro zkoušeni vzorků nebo jiného obdobného přístroje, přičemž je podpírána na dolní přepážce 325 a zasahuje prakticky přes celou šířku stolu, čímž je v praxi stanovena délka nádoby 301 Pro lepši umístěni nádoby má kyveta, v níž se nachází, zadní podpěru 326, která vymezuje osovou polohu nádoby, jež se snadno zavádí z přední části kyvety.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek, vyznaétfcf se tím, Že obsáhle dvě hlavni oblast členů, jejichž práce je řízena automaticky, přičemž pivní oblast, do niž má uživatel interaktivní plfctup, umožňuje zavedeni vzorků, řkfcfch prvků, kafcrátorú, ředidel a dalších zařízeni pro odebíráni vzorků a ředěni a příjem destiček, na nichž se zkoušky provádějí, a druhá oblast, do niž má uživatel příležitostný přistup, obsahuje stanice věnované zbývající části procesu, mezi něž patři Inkubace, mytí, snímáni a další činností, přičemž dokáže udržovat někoik destiček v různých stadiích procesu, a přistroj má zařízeni pro automatický pohyb destiček po třech souřadných osách X. Y, a Z k transportu činidel a destiček za účelem vykonáni procesu, přičemž lze provádět několik zkoušek současně v souboru vzorků na Jedné nebo někoflka destičkách a je možno zahájit novou řadu úkolů se stejným nebo jiným souborem vzorků, i pokud ještě nebyly dokončeny předchozí úkoly, a přistroj obsahuje v rámci svých dvou hlavních oblasti článků řadu nádob pro ukládáni pomocných kapalin v procesu a pro shromažďováni zbytků po omýváni a odpadů,
2. Přistroj pro automatické provádění laboratorních zkoušek podle nároku 1, význačná se tím, že zařízeni pro pohyb po souřadných osách má vozík pohyblivý po dvou horizontálních drahách X a Y, přičemž vozík je pohyblivý po vertikálních drahách neboli po drahách osy Z a nese sondy pro manipulaci s kapalinami, sondy zahrnuji jednotlivé detektory hladiny a vozík má také nezávisle vertikálně pohyblivé upínací zařízeni pro sběr destiček, umožňujíc! jejich přesun do nové polohy a jejich uloženi na požadovaném místě.
3. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek podle nároku 1, vyznačufíd se tím, že vertikálně pohyblivý vozík má systém pro odnímáni a obnovováni jednorázových hrotů, který může být součásti sond.
4. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek pode nároku 3, vyznačupd se tím, že sondy zajímají těleso vozíku pohyblivého po ose Z a otvory posunováni sond, přičemž průměr otvorů je menši než průměr jednorázových hrotů, které těleso vozík automaticky odnímá během pohybu sond směrem vzhůru.

-19• ΦΦ «1 » ·· ·· φ · e Φ e · ···· • φφφ φ φ · · ···· • φ φ · φ φ φ··· · ·· *·· ··«·«· · * φφ« φφ >· · Φ· Φ3
5. Přístroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek pode nároků 2 až 4, vyznačující se tim, že každá stříkačka se skládá z obalového tělesa, nesoucího uvnitř kapláru pro sběr vzorků, a kuželu pro priem jednorázových hrotů, který lze mechanicky přpopt a odpojrt, pfičemž stříkačka, která působ! jako proměnný kondenzátor a je prjpcjena k nízkofrekvenčnímu osdátoru spojenému s druhým oscilátorem o podstatně vyšší frekvenci pomocí počítacího zaRzenf, které provádí výpočet frekvence během periody propustného frekvenčního pásma, otfcovfdajlcf předem stanovenému počtu cyklů oscěačnl frekvence prvního oscilátoru za účelem přesného měřeni proměnné frekvence prvního osdátoru, přičemž počítací signál je předáván do mikroprocesoru ke stanoveni detekce hladný, přítomnosti jednorázového hrotu nebolných předem naprogramovaných vlastnosti.
6. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek podle nároku 5, vyznačující se tim, že stříkačka má mezi svým nosným tělesem a kuželem izolátor pro spojeni s jednorázovými hroty, určený k redukci kapacity stříkačky a ke zvýšení přesnosti měřeni.
7. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek podle nároku 5, vyznaču^ci se tim, že kapilára uvnitř stříkačky zasahuje pres celý kužel pro spojeni s jednorázovými hroty a zasahuje až za kužel tak, aby umožňovala přímý otiběr vzorků.

6. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek podle nároků 1, vyznačujá se tim, že jsou vytvořeny rámy pro pRjem mikrodestiček a manipulaci s nimi, přičemž rámy máji spojovací prvky pro spojeni vazby s vozíkem pohyblivým po ose Z a mohou přijímat vhodná uzavírací vlka pro ochranu mikrodestiček a prevenci vypařováni, pfičemž vlka mají také spojovací a vodicí prvky, které umožňuji je$ch automaticky sběr vozíkem pohybujícím se po ose Z.
9. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek podle nároků 1 a 8, vyznačuji se tim, že hlavice pohyblivá po ose Z má konstrukci se dvěma háky, otáčivou kolem horizontální osy, přičemž háky lze vložit do otfcovldajicich zářezů v rámech nesoucích mikrodestičky a vlk rámů za účelem jejich uchopeni a manipulaci s nimi.

« · * ♦» · # » ·· e · · · e e e » « · ♦ · e · · e e ···

-20tti ·· fc« · • e e · • · · · • «· · ·· · • * « · · ·
10. PTIstroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek pode nároku 1, vyznačt^cí se tím, že první oblast stroje vybavená samostatným funkčním řízením má karusel nesouc! zkumavky se vzorky a nádoby $ Činidly, s nimž je spojeno zařízeni pro otáčeni zkumavek se vzorky kolem vlastni osy a pro snímáni čárových kódů zkumavek, pllčemž s první oblasti je spojena destička, která může být umístěna do nižší polohy a může přijmout rám držáku destiček spojený s první oblasti.
11. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek podle nároku 10, vyznaču|tci se tím, že nádoba první funkčně samostatné oblasti stroje má ve směru zvnějšku dovnitř seřazené otvory pro zkumavky se vzorky a pro zkumavky k předběžnému ředěni, kryty pro jednorázové hroty pro operace odebíráni vzorků a ředěni a kryty pro kalbračnl zařízeni, fídcl prvky a ředidlo.
12. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek podle nároku 11, vyznačujid se tím, že karusel lze odejmout, což umožňuje nezávislou přípravu karuselu na právě probíhajícím procesu v přistrojí.
13. Postup automatického snímáni značeni na zkumavkách se vzorky, použitelný na snímáni značeni na zkumavkách nesoucích vzorky a uložených na otočné destičce nebo karuselu, která se pohybuje před hlavici pro snímáni značeni na zkumavkách nesoucích vzorky, vyznačufcí se tím, že když uvedená zkumavka přechází před hlavici pro snímáni značeni, otáčí se každá zkumavka nesouc! vzorky kolem své vlastni osy.
14. Postup pro snímáni značeni na zkumavkách se vzorky podle nároku 13, vyznačujd se tím, že každá ze zkumavek se otočí minimálně o jednu celou otočku.
15. Postup pro snímáni značeni na zkumavkách se vzorky podle nároku 13, vyznačující se tím, že otáčeni zkumavek se vzorky je vyvoláno dotykem otočné tyče s jejich dolními konci.

• ·* * * • ··· • · e • e e • • e e »· e e e · «4 e e • * • e · • • e e * M a a a» 4 * a
16. Postup pro snímáni značeni na zkunavkách se vzorky pode nároku 15. vyznačuje! se tim, že zkumavka se vzorky je v okamžfcu, kdy je otočena ke snímáni, vyzvednuta po ose.
17. Přistroj pro použiti postupu podle předcházejících nároků 13 až 16, vyznačuje! se tim, že obsahuje rámovou konstrukci, nesouc! osové pohybfivý vertfcálnl prvek, který je otočný kolem svá vlastni osy a který může vyvolat dotyk se spodním koncem zkumavky se vzorky, pňčemž verffltólnl prvek se otáčí pomoci motoru obsaženého pnmo v rámové konstrukci.
18. Přistroj pode nároku 17, vyznačuje! se tim, že otočná tyč pro otáčeni zkumavek se vzorky se otáčí pomoci motoru obsaženého v ovládacím zaltzenl a je pohyblivý po ose tak, aby vyvolal a poté přerušil dotyk se spodním koncem zkumavky se vzorky.
19. Přistroj podle nároku 18, vyznačuje! se tím, že zařízeni jako celek pro otáčeni zkumavek nesoucích vzorky má otočné těleso s horním držákem pro pohon vertikálně pohyblivé destičky, které má homf tyč k vyvoláni dotyku se základnou zkumavky pro diženl vzorku, přičemž otočné těleso má ve vrchní částí oblast ve tvaru komolého kužele, obsahujíc! větší počet kuliček, na niž je odložena horní destička nesouc! tyč pro otáčeni zkumavky, a toto destička se pfi otáčeni dolního otočného tělesa pohybi^e v důsledku radiálního pohybu odstředivou silou po ose vzhůru od kuliček.
20. Přistroj podle nároků 17 a 18, vyznačuje! se tim, že zařízeni pro otáčeni zkumavek se vzorky obsahuje motor, který pfenášl svůj otáčivý pohon pomoci systému kladek a pásů na tělesa nesoucí tyč, vyvolávající jednotlivá otáčeni zkumavek se vzorky.
21. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek podle nároku 1, vyznačíme! se tim, že má systém optických snímačů, které mohou kontrolovat přítomnost karuselu se zkumavkami se vzorky ředidel, jednorázových hrotů a rttfldch prvků, kaHbrátorů a ředidel pomoci detektorů optického odrazu emitujících světelné paprsky, které jsou mírně odchýleny vzhledem k centrální ose prvku,
22• »«* 9 · · ♦ »«· 0 0»· ···· t » · · ·>·· · ··· ·· • 9 · · 9 * * • 9 ·· 9 99 99 sloužícímu k bočními vychytovánl světelného paprsku tak, aby neprocházel zkumavkou ani jednorázovým hrotem.

22. Pnstraj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek podle nároku 11, vyznači$cí se tím, že nádoby pro ředkfia máji příčně oválnou strukturu, umožňující vtaženi dvou aond současné.
23. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek podle nároku 1, vyzna&Bcf se lim, že druhá funkčně samostatná oblast přístroje obsahuje sadu několika InkubačnichAnlchaclch stanic, stanici pro myti destiček, snímací stanici, stanici pro uloženi vlk, stanici pro uloženi a výstup zpracovaných destiček, misku s činidly a jednorázovými hroty sond, nádobu pro sběr odejmutých jednorázových hrotů a stanici pro myti Jednorázových hrotů stříkaček, k nknž existuje přímý pffstup přes transportní vozík.
24. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek podle nároku 23, vyznačujtó se tf m, že miska na člnktia z druhé oblast přístroje je situována vedle první oblasti a obsahuje oblast pro nádobu s činidly a také oblast pro jednorázové hroty na sondy a nádobu pro odejmuti jednorázových hrotů a také stanici pro Jejich myti.
25. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek podle nároku 23, vyznačující se tím, že inkubačnl a míchací stanice mají samostatné zahřívací oblasti, které jsou vzájemně izolovány a samostatně řízeny, aby umožňovaly práci s jejich různými teplotami.
26. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek podle nároku 25, vyznačuflci se tím, že každé z inkubačnlch a míchacích oblasti má nezávislé vodici prvky, umožňující vtaženi rámů nesoucích mikrodestičky nebo vlk pro jejich uzavřeni.
27. Pnstroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek podle nároku 25, vyznačt^cf se tím, že pod destičkou obsahujíc! inkubačnl a míchací oblasti je jeden tištěný spoj s povrchovým rezistorem a samostatných teplotním snímačem pro každou oblast, umožňujíc! řízeni teploty každé oblasti.

-2326. Přistroj pro automatické provádění laboratorních zkoušek podle nároku 27, vyznačtfd se tím, že povrchový rezistor je tvořen drahou z vodivého materiálu plošného spoje, umožňující měnit elektrický οφοΓ řízením celtové déky a jejího průřezu.
29. Pflstrol pro automatické prováděni laboratorních zkoušek pode nároku 28, vyznačuje se tím, že povrchový rezistor je tvořen diskrétními prvky.
30. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek pode nároku 23, vyznačuje! se tím, že rám je přfcevněný k rámu přístroje prostřednictvím pružných podpěr a motor obsahuje výstřednou hmotu, která umožňuje vforad mikrodestiček v inkubačnlm stádu.
31. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek pode nároku 23, vyznačující se tím, že stanice pro myti destiček obsahuje plošinu, která je pohyblivá ve směru Y pomoci nezávislého motoru a systému pásů a která může obsahovat rám s mkrodestičkou, pro niž má plošina vodici prvky, přičemž stanice pro myti destiček také obsahuje mycí hlavu pohyblivou vertikálně pomoci pantografického systému a samostatného motoru s výstředným zařízením.
32. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek pode nároku 31, vyznačqjici se tím, že hlavice mycího zařízeni obsahuje pevnou část s vodícími otvory a dvěma otvory spojenými s jednotlivými zkumavkami pro dodávku mycího roztoku a odebíráni odpadu a volnou část, která má dva vodici a upevňovací prvky a dvě zkumavky pro připojeni k výše uvedeným zkumavkám.
33. Přistroj pro automatické prováděni laboratomfch zkoušek podle nároku 32, vyznačuje! se tím, že volná jednotka je tvořena třemi destičkami, z nichž centrální destička má dvojitou dutinu a boční destičky funguji jako vlka, přičemž jeden z boků má řadu vyvýšených části a ve své dolní části má otvor, který komunikuje s jednou ze zkumavek bočních vlk jednotky tvořených třemi destičkami, dutina se používá pro odsáváni a vyprazdňováni jímek mkrodestlčky, a protější stěna jednotky má obdobnou dutinu s obdobnými kapilárami spojenými se zkumavkami pro dávkováni mycího roztoku.

···

-24«4 * • · · ·♦»< • · · >4 4 ti 44

I · · · » 4 · 4 ·♦· 444
34. PITstroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek pode nároků 1 a 23, vyznačt^ld se tím, Že má fotometr s vertikálním paprskem, který prochází jímkami nvkrodestičky, přičemž vytváří jednokanálové snímací zařízeni pro snímáni každé z jímek mlkrodestičky, s polohou pro zaváděni destičky a schopnosti umístit všechny jímky destičky složenými kolmými pohyby na vertfcálnf ose snímacího paprsku, na němž jsou v okamžiku snímáni kyvety přívod světla a světelný detektor vertikálně vyrovnány pomoci třmenu.
35. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek pode nároku 34, vyznačíme! se tím, že světelný zdroj a systém fttrů jsou umístěny odděleně od zařízeni pro snímáni světla, přičemž světlo je vedeno k třmenu nesoucímu paprsek a snímacímu zařízeni pomoci svazku optických vláken, optimalizijfeleh prostor a redukujících vznik tepla v zařízeni.
36. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek pode nároku 1, vyznačufá se tím, že obsahuje systém tekutin, který má dva systémy odebíráni vzorků, každý tvořený dodávkou roztoku přicházejícího z kterékoli nádoby s mycími roztoky systému, připojený ke dvěma číselně řízeným sondám, z nichž ledna má velký objem a druhá malý objem, pomoct dvou trojcestných ventilů o nulovém základním objemu, které jsou také číselně řízeny, majících tlakový měnič pro měřeni všech zastaveni sondy.
37. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek pode nároku 36, vyznačt#cí se tím, že obsáhle stanici pro myti hrotů sond ve formě nádoby s přívodem a odtokem kapaliny, přičemž přívod je spojen s jedním z mycích roztoků pomoci ventilů a odtok je spojen s nádobou pro odpady a nádoba může přihnat sondy pro vnější a vnitřní myti.
38. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek pode nároku 37, vyznačupá se tím, že nádoby s mycími roztoky jsou vystaveny stálému atmosférickému tlaku, umožňujícímu oběh kapaliny, když jsou otevřeny odtokové ventily, a vyznačíme! se tím, že nádoba na o4>ady je ve vakuu vyvolávajícím nasáváni odpadních kapafin do nádoby, přičemž přístroj obsahuje zařízeni pro • · · ·« · ··« • · ·· ·«

« · · e · e • e * • • * ··· • • • · • · » ♦ · · • e · · « · •

regulaci komprese a atmosférického flaku a regulované zařízeni s vakuovou pumpou spojené s nádobou na odpady.
39. PITstroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek pode nároku 1, vyznačuje! se tím, že obsahuje systém vlk pro vrchní uzavřeni přístroje, zahmt^ld nezávislé dveře pro přistup k oblasti odebíráni vzorků a karuselu, nezávislé víko pro přistup k oblasti zpracováni a odkládáni destiček, dveře, jejichž poloha může být snížena, umístěné v přední části přístroje pro přistup k nádobám a tankfen na myd roztoky, a nezávislé dveře nádoby obsahující činidla, přičemž dveře pro přistup do oblasti odebráni vzorků a karuselu se otevírají směrem dovnitř přístroje, takže v otevřené poloze se nacházejí mezi oběma oblastmi přístroje, umožňujíc! zaváděni bez rizika pro uživatele.
40. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek pode nároku 39, vyznačt^tí se tím, že dveře pro přistup do oblasti odebíráni vzorků a karuselu a do oblasti pro dodáváni činidel mají bezpečnostní 2ámky, které ranožňujl jejich otevřen! jen způsobem vyhovujícím podnlnkám procesu.
41. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek podle nároku 40, vyznačuje! se tím, že dveře oblasti zpracováni a odkládáni destičky inaktivujl jakýkoli pohyb uvnitř přístroje, jsou-li dveře otevřeny.
42. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek pode nároku 1, vyznact^d se tím, že úložné nádoby mají podlouhlou vylisovanou strukturu a průřez, zmenšujid se směrem od přední části do zadní části, přičemž přední a zadní část je vylisována, aby se v přední části docílilo přívodu a odtoku kapaliny a možného spojeni s kapalinou pod tlakem a (nebo) s působícím zdrojem vakua, zatímco na dolním kond je nádoba pocákána na zaváděči kyvetě, umožňujíc! snímáni stupně naplněni nádoby, a má také homl odtok pro konektor s kapalinami a dolní stupeň nesouci zaváděd kyvetu
43. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek podle nároku 42, vyznačyld se tím, že přední konec nádoby má dolní přední odtok pro konektor s odtokem kapaliny a dále má dvě homl spojeni pro konektory s přívodem kapaliny a « »« «· · ·· ·· *«· ♦·· ···· φ··· · · · * · · · ·

-26···«·* ·

Η» lf 4* · 4« · pro spojeni s možnými tekutinami pod tlakem nebo zdrojem vakua, a též veky přívod s vlkem se závitem kzajňtěnl možného přístupu do nádoby.
44. Přistroj pro automatické prováděni tafcoratomlch zkoušek pode nároků 42 a 43, vyznačuj se tim, že všechna spojeni se zkumavkami obsahuji ventily, které se automaticky uzavírají a mohou přffmat pevné konektory odpovídajících zkumavek.
45. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek pode nároku 42, vyznačující se tim, že přední konec má velké vylisované vybráni, přičemž jeho homi část je tvarována jako držadlo pro manipulaci s nádobou.
46. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek pode nároku 42, vyznačující se tim, že přední konec nádoby má ve své dolní části vylisované podpěry zabraňující otáčeni nádoby.
47. Přistroj pro automatické prováděni laboratorních zkoušek pode nároku 42, vyznačifcí se tím, že zadní stupeň nesouc! zaváděcí kyvetu má zkosenou a (nebo) zakřivenou oblast umožňujíc! vloženi nádoby do jejího krytu zatlačením zepředu.