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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft einen Probenträger zum Empfangen und Feststellen
einer Mehrzahl von Probenröhren.
Der Probenträger
gemäß der Erfindung
kann zusammen mit einem automatisierten Abtastsystem verwendet werden
und ist insbesondere mit Probenröhren
mit durchdringbaren Kappen nützlich.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Erhalten einer Testprobe
von einer Probenröhre,
die in einem Probenträger
festgestellt ist. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist besonders
zum Gebrauch mit Probenröhren
mit durchdringbaren Kappen geeignet.
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Hintergrund der Erfindung
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Prozeduren
zum Bestimmen der Gegenwart oder Abwesenheit spezifischer Organismen
oder Viren in einer Testprobe beruhen herkömmlich auf Nukleinsäure-basiertem
Sondentesten. Zum Erhöhen der
Empfindlichkeit dieser Tests ist oft ein Verstärkungsschritt zum Erhöhen der
Anzahl potentieller Nukleinsäure-Zielsequenzen,
die in der Testprobe vorhanden sind, enthalten. Es gibt viele Prozeduren zum
Verstärken
von Nukleinsäuren,
die allgemein bekannt sind, einschließlich aber nicht beschränkt auf
die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) (siehe z. B. Mullis, „Process
for Amplifying, Detecting, and/or Cloning Nucleic Acid Sequences,"
US-Patent Nr. 4 683 195 ), transkriptions-vermittelte
Verstärkungen (TMA,
transcription-mediated amplifications), (siehe z. B. Kacian et.
al., „Nucleic
Acid Sequence Amplification Methods,"
US-Patent Nr. 5 399
491 ), Ligase-Kettenreaktion (LCR), (siehe z. B. Birkenmeyer, „Amplification
of Target Nucleic Acids Using Gap Filling Ligase Chain Reaction,"
US-Patent Nr. 5 427 930 ), und Strang-Versetzungs-Verstärkung (SDA, strand displacement
amplification), (siehe z. B. Walker, „Strand Displacement Amplification,"
US-Patent Nr. 5 455 166 ). Eine Übersicht über verschiedene
gegenwärtig
verwendete Verstärkungsprozeduren,
einschließlich
PCR und TMA, ist in HELEN H. LEE ET.AL., NUCLEIC ACID APMLIFICATION
TECHNOLOGIES (1997) enthalten.
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Verstärkung bringt
jedoch Befürchtungen wegen
Kreuz-Kontamination
auf, da sogar Übertragen
einer kleinen Menge einer Target-enthaltenen Probe auf eine Target-negative
Probe zur Produktion von Milliarden von Targetsequenzen in der „negativen" Probe führen könnte, was
möglicherweise
zu einem Falsch-Positiv führt,
die andererseits bei Abwesenheit eines Verstärkungsschritt negativ sein
würde. Die
Quelle des Kontaminierens beim Probentransfer kann ein Aerosol oder
können
Blasen sein, die von der Probenröhre
eines Probensammlungskits gelöst werden,
wenn eine Kappen-Komponente
der Probenröhre
von einem Praktiker entfernt wird. Um solche Kontaminationsquellen
zu minimieren, wäre
es wünschenswert,
einen Probenträger
zu haben, der geeignet ist, Probenröhren mit durchdringbaren Kappen
im Wesentlichen festzustellen, die entworfen und ausgebildet sind,
um die Freisetzung eines Aerosols oder von Blasen zu begrenzen,
wenn sie von einer Standard-positiven Versetzungspipettenspitze durchdrungen
werden. Durchdringbare Kappen, die zum Begrenzen des Freisetzens
von potentiell kontaminierendem Material entworfen und ausgebildet sind,
sind von Anderson et.al. „Collection
Device and Method for Removing a Fluid Substance from the Same", US-Patentanmeldungs-Veröffentlichung
Nr.
US 2001-0041336
A1 und Kacian et.al., „Penetrable Cap", US-Anwendungsveröffentlichung
Nr.
US 2002-0127147
A1 offenbart.
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Durch
sicheres Feststellen von Probenröhren
in einem Probenträger
können
die Probenröhren in
einem automatisierten Probensystem zentriert werden, so dass Probenröhren nacheinander
von verschiedenen Pipettenspitzen durchdrungen werden können und
Luft von innerhalb der Probenröhren ventilieren
kann und gefiltert werden kann, wenn die Pipettenspitzen in die
Probenröhren
eindringen. Ferner, wenn sie richtig zentriert sind, können die
Aerosol- und Blasenbarrieren dieser durchdringbaren Kappen auch
zum Entfernen von Probenrückständen von
der Außenseite
dieser Pipettenspitzen wirken, wenn sie aus den Probenröhren zurückgezogen
werden.
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Zum
Sichern von Probenröhren,
die mit durchdringbaren Kappen ausgestattet sind, in einem Probenträger muss
der Probenträger
eine ausreichende Kraft gegen die Probenröhren ausüben, um zu verhindern, dass
sie aus dem Probenträger
während
des Abtastens herausgezogen werden, insbesondere bei automatisierten
Abtastprozeduren, wo ein manuelles Zurückhalten der Probenröhren nicht möglich ist.
Die gegen die Probenröhren
ausgeübte Kraft,
bekannt als die „Rückhaltekraft", kann zum Beispiel
von Blattfedern bereitgestellt sein, die so ausgerichtet sind, dass
die Federn gegen die Probenröhren vorgespannt
sind, wenn sie in den Probenträger
eingeführt
sind. Probenträger,
die Blattfedern aufweisen, sind zum Beispiel in Dale et.al. „Sample
Carrier and Drip Shield for Use Therewith", US-Patentanmeldungs-Veröffentlichung
Nr.
US 2003-0017084
A1 offenbart. Die zum Zurückhalten jeder gegebenen Probenröhre in einem
Probenträger
benötigte
Kraft während
des Abtastens wird großteils
von der Herausziehkraft abhängen.
Die „Herausziehkraft" ist die nach oben
gerichtete Kraft, die zum vollständigen Entfernen
einer Fluid-Transfervorrichtung (z. B.
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Pipettenspitze)
aus der Probenröhre
benötigt wird,
nachdem die Kappen-Komponente durchdringen wurde.
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Wenn
die Herausziehkraft ansteigt, muss die Rückhaltekraft in ähnlicher
Weise ansteigen. Und desto größer die
Rückhaltekraft
ist, desto mehr Kraft müssen
Praktiker ausüben,
um die Probenröhren
in herkömmliche
Probenträger
einzuführen,
was die Probenträger
schwieriger zu Steuern macht und Praktiker möglichen Verletzungen durch
wiederholte Bewegungen aussetzt, wie z. B. dem Karpal-Tunnel-Syndrom.
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EP 0 965 385 A2 offenbart
ein Probenröhrengestell
zum Halten von Probenröhren,
das einen Frontmantel und einen Rückmantel aufweist, die in einer
zweischaligen Anordnung miteinander verbunden sind. Diese Probenröhrengestell
weist ferner Röhrenaufnahmekammern
auf, von denen jede ein Röhreneingriffs-Hängegerüst aufweist,
das zum Eingriff an einen Oberflächenabschnitt
einer Probenröhre
angeordnet ist, das in die Röhrenaufnahmekammer
eingeführt
ist.
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EP 0 919 281 A2 offenbart
ein Probenröhrengestell
zum Halten von Probenröhren
in einer einzelnen Reihe, das einen Rahmen mit einer sich longitudinal
erstreckenden vertikalen Rückwand
und einer horizontalen Decke aufweist. Die Decke weist eine Mehrzahl
von Probenröhrenöffnungen
auf. Mehrzahlen von vertikalen Abschnitten und gegenüberliegende
Endwände
sind mit dem Rahmen in voneinander beabstandeter Anordnung verbunden,
so dass Probenröhrenkammern
definiert sind zum Empfangen von Probenröhren. Ein Vorderseiten-Randabschnitt des
Rahmens verbindet die Bodenabschnitte vertikaler Abschnitte und
eine Blattfedervorrichtung ist an dem Randabschnitt befestigt.
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Folglich
besteht ein Bedarf nach einem Probenträger, der eine geeignete Rückhaltekraft
zum Halten von Probenröhren
in dem Probenträger
während
des Abtastens bereitstellt, während
gleichzeitig die Kraft, die zum Einführen von Probenröhren in
den Probenträger
benötigt
wird, minimiert ist. Idealerweise ist der Probenträger zur
Verwendung mit einer automatisierten Abtastvorrichtung eingerichtet
und weist Mittel zum Zentrieren der Kappen-Komponente unter der
Abtastvorrichtung auf. Hilfs- oder Ausfallsicherungselemente zum
Zurückhalten
von Probenröhren
in dem Probenträger
wären auch
wünschenswert.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft die Zurückhaltungskraft-Probleme,
die mit herkömmlichen
Probenträger, wie
sie z. B. aus
EP 0
965 385 A2 bekannt sind, und in der Präambel des unabhängigen Anspruchs
1 beschrieben sind, zusammenhängen,
indem ein Probenträger
mit den zusätzlichen
Merkmalen bereitgestellt wird, die in dem kennzeichnenden Teil des
unabhängigen
Anspruchs 1 beschrieben sind. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den
abhängigen Ansprüchen beschrieben.
So ein Probenträger
weist auf: (i) einen Rahmen, der eine Basis und eine Trägerwand,
die mit der Basis verbunden ist, aufweist; und (ii) eine oder mehrere über der
Basis und angrenzend an die Trägerwand
angeordnete Probenröhren-Aufnahme-Strukturen,
wobei jede Probenröhren-Aufnahme-Struktur
ein zum Aufnehmen einer Mehrzahl von Probenröhren eingerichtetes Bodenelement
und ein Kopfelement in fester Beziehung über dem Bodenelement aufweist,
wobei das Kopfelement eine Mehrzahl von ausgerichteten Öffnungen
aufweist, wobei jede Öffnung
eine Größe zum Aufnehmen
einer Probenröhre
hierdurch aufweist. Wie er hierin verwendet wird, bedeutet der Begriff „verbunden", dass die damit
bezeichneten Komponenten direkt oder indirekt, wie durch eine Zwischenstruktur, aneinander
befestigt sind. Die Probenröhren-Aufnahme-Strukturen
sind drehbar mit dem Rahmen verbunden, und die Trägerwand
und die Probenröhren-Aufnahme-Strukturen
weisen Mittel zum lösbaren
Verriegeln der Probenröhren-Aufnahme-Strukturen
relativ zu der Trägerwand
auf. Der Probenträger kann
jede Form aufweisen, aber ist vorzugsweise gebogen geformt zur übereinstimmenden
Verwendung auf einem automatisierten Probenkarussell.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung weist der Probenträger
ein Paar von mittels der Trägerwand
getrennten Probenröhren-Aufnahme-Strukturen
auf. Die in dem Kopfelement jeder Probenröhren-Aufnahme-Struktur vorhandenen Öffnungen
können
eine beliebige Form aufweisen, aber haben vorzugsweise eine im Allgemeinen
kreisförmige
Geometrie. Die Größe der Öffnungen
kann gleich oder unterschiedlich sein, um Probenröhren aufzunehmen,
die Kappen aufweisen, die die gleiche oder unterschiedliche Dimensionen aufweisen.
Nichtsdestotrotz haben die Öffnungen vorzugsweise
gleiche Dimensionen und sind in gleichem Abstand voneinander getrennt
auf dem Kopfelement jeder Probenröhren-Aufnahme-Struktur. Die Oberfläche des
Kopfelements, die jede Öffnung
umgibt, ist vorzugsweise abgeschrägt, um das Laden der Probenröhren in
die Probenröhren-Aufnahmebereiche
zu erleichtern.
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In
einem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung sind ein oder mehrere Scharniere vorgesehen, die jede
Probenröhren-Aufnahme-Struktur
mit dem Rahmen verbinden. Wie er hierin verwendet wird, enthält der Begriff "Scharnier" seine gewöhnliche
Bedeutung und betrifft eine verbundene oder flexible Vorrichtung,
die die Schwenkbewegung eines Teils an einem stationären Rahmen
erlaubt. Jedes Scharnier weist vorzugsweise einen Scharnierpunkt und
einen Scharnierhaken auf, die jeweils die Basis des Rahmens und
das Bodenelement der Probenröhren-Aufnahme-Strukturen
verbinden. Der Scharnierpunkt erstreckt sich von einer Oberfläche der
Basis nach oben und weist einen festgehaltenen und im Allgemeinen
transversal orientierten Stift aufweist, der sich dort hindurch
erstreckt. Jeder Scharnierhaken erstreckt sich von dem Bodenelement
einer jeden der Probenröhren-Aufnahme-Strukturen nach innen,
und weist eine Seitenwand mit einem Durchgangsloch zum Aufnehmen
eines Endes des Stiftes auf, wobei der Scharnierhaken entworfen
und angeordnet ist, um zu gestatten, dass sich die Probenröhren-Aufnahme-Struktur
relativ zu der Trägerwand dreht,
wenn der Stift in das Durchgangsloch hineingesteckt ist. Bevorzugte
Probenträger
weisen zwei Scharniere auf, wobei das Durchgangsloch jedes Scharnierhakens
jeder Probenröhren-Aufnahme-Struktur
ein Ende eines unterschiedlichen Stiftes darin hineingesteckt aufweist.
Wenn der Probenträger
zwei Probenröhren-Aufnahme-Strukturen getrennt
durch die Trägerwand
aufweist, ist es bevorzugt, dass äußere Enden der Stifte in die
Durchgangslöcher
der Scharnierhaken, die einer der Probenröhren-Aufnahme-Strukturen zugeordnet
sind, eingepasst sind, und innere Enden der Stifte in die Durchgangslöcher der
Scharnierhaken, die der anderen der Probenröhren-Aufnahme-Strukturen zugeordnet
sind, eingepasst sind. Auf diese Weise können die Probenröhren-Aufnahme-Strukturen
unabhängig
relativ zu dem Rahmen geschwenkt werden.
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In
noch einem anderen Ausführungsbeispiel der
Erfindung weist der Probenträger
eine Klinke auf, die aufweist: (i) einen Griff; (ii) ein oder mehrere
erste Registrierungs-Elemente,
das/die einem oder mehreren zweiten Registrierungs-Elementen, das/die
in einer Oberfläche
der Trägerwand unterhalb
und mit einem Abstand zu der Kopfwand positioniert gegenwärtig ist/sind
oder darauf aufgenommen ist/sind, entspricht/entsprechen und mit
diesem/diesen in Eingriff steht/stehen, wobei die ersten und zweiten
Registrierungs-Elemente
zum Gestatten einer Abwärtsbewegung
des Griffs konstruiert und angeordnet sind, und wobei die Kopfwand
einen Schlitz aufweist, der über
der Oberfläche
der Trägerwand
positioniert ist und durch welchen hindurch sich mindestens ein Teil
des Griffs erstreckt, wenn die Kopfwand mit der Trägerwand
verbunden ist; und (iii) eine zwischen den Griff und die ersten
Registrierungs-Elemente eingeschobene und diese verbindende transversale Struktur,
wobei die transversale Struktur und entgegengesetzte Innenwände der
Trägerwand
derart konstruiert und angeordnet sind, dass sich die transversale
Struktur in gleitendem Eingriff mit der Trägerwand befindet. Wie er hierin
verwendet wird, ist dem Begriff "Griff" seine gewöhnliche
Bedeutung gegeben, und betrifft ein Teil, das zur Bedienung mit
der Hand entworfen ist. In diesem Ausführungsbeispiel sind eine oder
mehrere sich von Flächen
der Probenröhren-Aufnahme-Strukturen
gegenüber
der Trägerwand
erstreckende Klammern enthalten, wobei jede Klammer konstruiert
und angeordnet ist, um wirksam mit der transversalen Struktur in
Eingriff zu stehen, so dass die Klinke nach unten gedrückt wird,
wenn die Probenröhren-Aufnahme-Strukturen
nach innen in Richtung der Trägerwand
gedreht werden, und wobei die Klammern und die transversale Struktur
eine verriegelnde Beziehung übernehmen,
wenn die Probenröhren-Aufnahme-Strukturen
im Wesentlichen parallele Orientierungen relativ zu der Trägerwand
erhalten. In einer bevorzugten Form weist die transversale Struktur
Erweiterungen oder Endlaschen auf, die in entsprechenden Schlitzen
in gegenüberliegenden
Innenwänden
der Trägerwand
untergebracht sind, wodurch eine verschiebende Bewegung der transversalen
Struktur relativ zu der Trägerwand
gestattet wird.
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Die
ersten und zweiten Registrierungs-Elemente weisen vorzugsweise jeweils
ein Paar an Führungsstiften
und entsprechende Löcher
in der Oberfläche
der Trägerwand
auf. Die Führungsstifte
hängen
von der transversalen Struktur ab, und eine Spiralfeder ist auf
jedem Führungsstift
zwischen einer Bodenfläche
der transversalen Struktur und der Oberfläche der Trägerwand angeordnet, wenn die Kopfwand
mit der Trägerwand
verbunden ist.
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Jede
Probenträger-Aufnahme-Struktur
des Probenträgers
weist vorzugsweise ein Paar an Klammern auf. In einer besonders
bevorzugten Form erstreckt sich jede Klammer von dem Kopfelement nach
innen und weist eine flache Oberfläche sowie eine nach unten abfallende
Bodenfläche
auf, wobei die abfallende Bodenfläche im Wesentlichen an einer vertikalen
Fläche
in Abhängigkeit
von einer flachen Bodenfläche
einer jeden Klammer endet, und wobei die abfallenden Bodenflächen mit
abgeschrägten
Abschnitten einer Oberfläche
der transversalen Struktur gegenüber
Aussparungen in der transversalen Struktur gedreht ausgerichtet
sind, welche Aussparungen zum Anpassen der Klammern konfiguriert
sind, wenn die vertikalen Flächen
der Klammern in Berührungskontakt
mit gegenüberliegenden
Innenflächen
der Aussparungen stehen, wodurch die Probenröhren-Aufnahme-Strukturen in
im Wesentlichen parallelen Orientierungen relativ zu der Trägerwand
verriegelt werden.
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In
noch einem anderen Ausführungsbeispiel der
Erfindung weist das Kopfelement jeder Probenröhren-Aufnahme-Struktur Probenträger eine
sich nach oben erstreckende äußere Kante auf,
um die Handhabung des Probenträgers
zu erleichtern und den Benutzerkontakt mit von dem Probenträger gehaltenen
Probenröhren
zu minimieren. Lieber als eine streng vertikale Ausrichtung zu haben,
weitet sich die äußere Kante
dieses Ausführungsbeispiels vorzugsweise
nach oben von dem Kopfelement auf. In diesem Ausführungsbeispiel
weist die äußere Kante
vorzugsweise eine Mehrzahl von Ausnehmungen auf, was der äußeren Kante
eine muschelförmige
Erscheinung gibt, wobei sich jede Ausnehmung angrenzend zu einer
der Öffnungen
befindet, um Zugriff auf die Probenröhren zu ermöglichen und eine manuelle Manipulation
der Probenröhren
zu erleichtern.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung weist die Trägerwand
eine oder mehrere Federn auf, wobei sich jede Feder von einer Seitenwand
der Trägerwand
angrenzend an eine der Probenröhren-Aufnahme-Strukturen
nach außen
erstreckt. Wie er hierin verwendet wird, ist dem Begriff "Feder" seine gewöhnliche
Bedeutung gegeben und betrifft eine elastische Vorrichtung, die
ihre ursprüngliche
Form wieder einnimmt, nachdem sie zusammengedrückt wurde. Beispiele von Federn,
die mit der Erfindung verwendet werden können, umfassen Blattfedern,
Spiralfedern und Gummi. Besonders bevorzugt ist ein Gummi, der einer
Verschlechterung durch Säuren
oder Bleichmittel widersteht, wie zum Beispiel Viton®. Solche
Gummi-Materialien sind bevorzugt, da die Probenträger säurehaltigen
Reagenzien und Bleichmitteln zum Abtöten von Mikroorganismen oder
Zerstören
von Nukleinsäuren
nach dem Durchführen
einer Nukleinsäure-Sonden-basierten Untersuchung
ausgesetzt werden können.
Falls Blattfedern verwendet werden, dann können Oberflächen der Federn chemisch oder
physikalisch geändert
sein, um den Reibungskoeffizienten zwischen den Federn und Außenflächen der
Probenröhren
zu erhöhen.
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Federn,
die durch die Erfindung in Erwägung gezogen
werden, sind eingerichtet und angeordnet, um gegen Probenröhren vorgespannt
zu sein, die in den Probenröhren-Aufnahmebereichen
vorhanden sind, wenn die Probenröhren-Aufnahme-Strukturen relativ
zu der Trägerwand
fixiert sind. Eine separate Feder ist vorzugsweise jedem Probenröhren-Aufnahmebereich zugeordnet.
Die Probenröhren-Rückhaltekraft
einer jeden Feder der Erfindung ist vorzugsweise wenigstens ungefähr 3 Pfund-Kraft
(13,34 N).
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In
noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der
Erfindung weisen die Probenträger
eine Mehrzahl von Hülsen
auf, wobei jede Hülse
zumindest teilweise eine der Öffnungen
in dem Kopfelement der Probenröhren-Aufnahme-Strukturen
begrenzt und von einer Bodenfläche
des Kopfelements bis zu einer Oberfläche des Bodenelements abhängt. Jede
Hülse ist
zum Aufnehmen einer Probenröhre
darin dimensioniert. Zusätzlich
weist jede Hülse
eine darin ausgebildete Öffnung
auf, die zum dort hindurch Aufnehmen von mindestens einem Teil von
einer der Federn dimensioniert ist, wenn die Probenröhren-Aufnahme-Strukturen relativ
zu der Trägerwand
verriegelt sind. In einer bevorzugten Form ist eine bestimmte Feder
angrenzend zu jeder Öffnung
in jeder Hülse angeordnet.
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Jede
Hülse der
Erfindung weist vorzugsweise einen darin ausgebildeten Schlitz auf,
der konstruiert und angeordnet ist, um das Betrachten oder Abtasten
eines Maschinen-lesbaren Etiketts, wie z. B. eine Strichkodes, der
an einer eingeführten
Probenröhre
befestigt ist, zu gestatten. Das Etikett kann Informationen über die
Quelle einer Testprobe enthalten, oder, beispielsweise, sie kann
ein automatisierte Testinstrument anweisen, eine bestimmtes Versuchsprotokoll
an der Testprobe durchzuführen.
Zusätzlich
kann der Schlitz, der in jeder Hülse
und einer entsprechenden Öffnung
gebildet ist zum Empfangen einer angrenzenden Feder dorthindurch,
konstruiert und angeordnet sein, das Betrachten oder Abtasten eines
an einer der Seitenwände
der Trägerwand über der
angrenzenden Feder befestigten Maschinen-lesbaren Etiketts zu gestatten,
wenn eine Probenröhre
in einer Hülse
nicht präsent
ist, wodurch Informationen über
die Gegenwart oder Abwesenheit einer Probenröhre in dem entsprechenden Probenröhren-Aufnahmebereich
bereitgestellt werden.
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In
noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der
Erfindung weist der Probenträger
außerdem
eine mit der Trägerwand
verbundene Kopfwand auf. Die Kopfwand erstreckt sich lateral und
hängt über jede Öffnung in
dem Kopfelement einer jeden Probenröhren-Aufnahme-Struktur. Der Überhang
wirkt als Notsicherung, wenn die Probenröhren-Aufnahme-Strukturen relativ
zu der Trägerwand
verriegelt sind, indem die vertikale Bewegung der in den Probenröhren-Aufnahme-Strukturen (70)
vorhandenen Probenröhren (300)
verhindert wird. Bodenflächen
des Überhangs sind
vertikal höher
als Kopfflächen
von Probenröhren,
die in die Probenröhren-Aufnahmebereiche
eingeführt
sind, so dass die Probenröhren-Aufnahme-Strukturen
relativ zu der Trägerwand
fixiert sind.
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In
einem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung weist der Probenträger
weiter einen oder mehrere sich nach oben von der Kopfwand erstreckende
Stege zum Behalten des Probenträgers
unter einem Tropfschild während
ein automatischer Pipettierer eine Pipettenspitze aus einer Probenröhre herauszieht,
die in einem der Probenröhren-Aufnahmebereiche
vorhanden ist. In diesem Ausführungsbeispiel
kann ein automatisiertes Probenkarussell den Probenträger unter
ein Tropfschild mit darin gebildeten Löchern weiterbewegt, um auf
Probenröhren
zuzugreifen, die in einem Probenträger vorhanden sind. Wie er
hierin verwendet wird, ist ein „Tropfschild" eine beliebige Überdachungs-ähnliche
Struktur, unter der ein Probenträger
befördert
werden kann und die Durchgangslöcher
zum Zugreifen auf Probenröhren mit
einem Roboter-Pipettierer aufweist, wobei das Tropfschild konstruiert
und angeordnet ist, um eine Übertragungs-Kontamination zwischen
Probenröhren
zu verhindern, die in dem Probenträger vorhanden sind. Ein Beispiel
eines Tropfschilds ist von Ammann et. al., „Automated process for Isolating
and Amplifying a Target Nucleic Acid Sequence",
US-Patent-Nr.
6 335 166 offenbart. In einer bevorzugten Form ist der
Steg oder sind die Stege longitudinal oder bogenförmig auf
der Kopfwand zentriert und eine obere Oberfläche des/der Steg(e) ist/sind
wirksam positioniert in der Nähe
einer Bodenfläche
des Tropfschilds, vorzugsweise ungefähr 3,18 mm (0,125 Inch) unter
der Bodenfläche
des Tropfschilds. Der Abstand zwischen der Bodenfläche des
Tropfschilds und der oberen Oberfläche des Stegs oder der Stege sollte
kleiner sein als die Tiefe eines Schachts oder einer anderen Haltestruktur
zum Halten des Probenträgers
auf einem Probenkarussell oder einem anderen Beförderungsmittel. Das ist so,
dass ein Probenträger
nicht von dem Schacht oder der anderen Haltestruktur entfernt werden
kann, sollten die durchdringbaren Komponenten einer Probenröhre eine
Pipettenspitze klemmen, wenn sie aus der Probenröhre herausgezogen wird. Wenn
der Steg oder die Stege mit dem Tropfschild in Kontakt sind, sollt
die Kraft, die das Tropfschild gegen den Probenträger ausübt, ausreichend
sein, um die Pipettenspitze aus der Probenröhre freizulassen, so dass der
Probenträger
in seiner Haltestruktur verbleibt.
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In
noch einem anderen Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist jede Öffnung
dimensioniert und jede zugeordnete Probenröhren-Aufnahmebereich ist eingerichtet,
so dass eine vollständig
eingeführte
Probenröhre
im wesentlichen immobilisiert ist. Die Immobilisation von Probenröhren ist
wichtig, da, in einer bevorzugten Form, die Probenröhren durchdringbare Kappen
aufweisen, die zum Beispiel von herkömmlichen Plastik-Pipettenspitzen
durchstoßen
werden, bevor die Testprobe aus den Probenröhren herausgezogen wird. Das
Zentrieren der Pipettenspitzen vor dem Punktieren der Kappen hilft
beim Beschränken der
Kräfte,
die zum Durchstoßen
der Kappen benötigt ist
und kann ein genaueres Pipettieren bereitstellen. In einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
sind die Probenröhren
zum Kappen-Durchstoßen
auf innerhalb von ungefähr
3,18 mm (0,125 Inch), und vorzugsweise auf innerhalb von ungefähr 2,54
mm (0,1 Inch), auf der longitudinalen Achse einer Deckelfläche der
Kappen-Komponente der Probenröhre
zentriert.
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In
noch einem anderen Ausführungsbeispiel der
Erfindung weist der Probenträger
eine Oberfläche
zum Befestigen eines Maschinen-lesbaren Etiketts auf, wie zum Beispiel
der Quelle oder dem Typ der Testproben, die befördert werden oder bestimme Untersuchungen,
die bei jeder der Testproben durchzuführen sind. Die Oberfläche zum
Befestigen des Maschinen-lesbaren Etiketts ist vorzugsweise eine seitliche
Endwand der Trägerwand.
Das Etikett kann einen abtastbaren Strichkode oder eine andere Maschinen-lesbare
Information enthalten.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist ein Verfahren vorgesehen zum Erhalten von mindestens
eines Teils einer Testprobe aus einer Probenröhre, wobei das Verfahren die
folgenden Schritte aufweist: (i) Einführen einer Probenröhre in einen
Probenträger,
der zum Empfangen der Probenröhre
darin eingerichtet ist; (ii) Anlegen einer Rückhaltekraft gegen die Probenröhre nach
dem Einführen-Schritt zum im Wesentlichen
feststellen der Probenröhre
in dem Probenträger;
und (iii) Entfernen mindestens eines Teils einer Testprobe aus der
Probenröhre,
wobei die Probenröhre
während
des Entfernen-Schritts in dem Probenträger verbleibt. In einem bevorzugten
Modus kann der Einführen-Schritt mittels
Gravitationskraft erreicht wird, da die Probenröhre in einen Bereich des Probenträgers fallengelassen
oder hineingeschoben werden kann, der zum Empfangen der Probenröhre darin
eingerichtet ist, und der Anlege-Schritt stellt eine Rückhaltekraft
von mindestens ungefähr
13,34 N (3 Pfund Kraft) bereit. Der Anlege-Schritt kann eine Änderung
der Ausrichtung der probenröhre
in dem Probenträger
aufweisen, und die Rückhaltekraft
ist vorzugsweise angelegt durch eine Feder, die mit dem Probenträger verbunden
ist. In einem anderen bevorzugten Modus weist der Entfernen-Schritt
Durchdringen einer Fläche
einer Kappen-Komponente der Probenröhre mit einer Pipettenspitze
auf. Dieser Abschnitt der Testprobe, die aus der Probenröhre herausgezogen
ist, kann dann einem Untersuchungsprotokoll unterzogen werden. Das
Untersuchungsprotokoll kann ein beliebiger chemischer, biochemischer
oder biologischer Test sein, der beabsichtigt, Informationen über die
Testprobe oder einen Bestandteil der Testprobe bereitzustellen.
In einem besonders bevorzugten Modus weist das Untersuchungsprotokoll
Durchführen einer
Prozedur zum Verstärken
einer Nukleinsäure-Sequenz
auf, die in einer Nukleinsäure
enthalten ist, die in der Testprobe vorhanden sein kann.
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Diese
und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung werden Fachleuten
offensichtlich nach dem Betrachten der folgenden detaillierten Beschreibung,
der angefügten
Patentansprüche
und der begleitenden Zeichnungen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Explosionsansicht eines Probenträgers gemäß der Erfindung.
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2 ist
eine perspektivische Explosionsansicht des Rahmens des Probenträgers aus 1.
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3 ist
eine Vorderansicht des zusammengebauten Rahmens aus 2.
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4A und 4B sind
Rückansichten
der Probenröhren-Aufnahme-Strukturen
aus dem Probenträger
aus 1.
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5A und 5B sind
jeweilige Draufsichten der Probenröhren-Aufnahme-Strukturen aus
den 4A und 4B.
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6A und 6B sind
jeweilige perspektivische Explosionsansichten der Probenröhren-Aufnahme-Strukturen
aus den 4A und 4B.
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7A und 7B sind
jeweilige Draufsichten der Bodenelemente der der Probenröhren-Aufnahme-Strukturen
aus den 4A und 4B.
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8 ist
eine Vorderansicht des zusammengebauten Probenträgers aus 1.
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9 ist
eine Draufsicht der Basis des Rahmens aus 2.
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10A–C
stellen eine Reihe von Schritten zum Verriegeln der Probenröhren-Aufnahme-Strukturen
mit dem Rahmen aus 1 dar.
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11 ist
eine Endansicht des zusammengebauten Probenträgers aus 1 in
einer „Offen"-Konfiguration.
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12 ist
eine Endansicht des zusammengebauten Probenträgers aus 1 in
einer „Geschlossen"-Konfiguration.
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13 ist
eine Draufsicht der Trägerwand aus 2.
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14 ist
eine Draufsicht der transversalen Struktur aus 2.
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15 ist
eine Draufsicht der Kopfwand aus 2. 16 ist
eine Draufsicht des Probenträgers aus 12.
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17 ist
eine Querschnitts-Endansicht des Probenträgers aus 16,
die entlang der 17-17-Linie davon genommen ist, und zwei Probenröhren in die
Probenröhren-Aufnahmebereiche
eingeführt sind.
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18 zeigt
den Probenträger
aus 12, der auf einem Probenkarussell angeordnet ist
und zwei Probenröhren
hält.
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19 ist
eine perspektivische Draufsicht eines Tropfschilds zur Verwendung
mit einem automatisierten Probensystem gemäß der Erfindung.
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20 ist
eine Querschnitts-Endansicht des Tropfschilds aus 19,
die entlang der 20-20-Linie davon genommen ist.
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21 ist
eine Querschnitts-Endansicht eines alternativen Tropfschilds zur
Verwendung mit einem automatisierten Abtastsystem gemäß der Erfindung.
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22 ist
eine Endansicht des Probenträgers
aus 12, der unter das Tropfschild aus 19 von
dem Probenkarussell aus 18 bewegt wurde.
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Der
in den angefügten
Zeichnungen dargestellte Probenträger weist eine Anzahl von redundanten
Merkmalen auf. Wo es für
Fachleute aus der Begutachtung der Zeichnungen und dem Lesen der
folgenden Beschreibung klar sein würde, welche Merkmale gezeigt
sind, versuchten die Erfinder, die Aufnahme einer übermäßigen Anzahl
von Bezugszeichen zu vermeiden, indem Bezugszeichen nur für eine repräsentative
Anzahl ähnlicher
hierin abgebildeter Merkmale vorgesehen sind.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Während
die Erfindung in einer Vielzahl von Formen ausgeführt sein
kann, beabsichtigen die folgende Beschreibung und die begleitenden
Zeichnungen nur, einige dieser Formen als spezifische Beispiele
der Erfindung zu offenbaren. Folglich ist es nicht beabsichtigt,
dass die Erfindung auf die so beschriebenen und dargestellten Formen
oder Ausführungsbeispiele
beschränkt
ist. Stattdessen ist der vollständige
Umfang der Erfindung in den angefügten Patentansprüchen erklärt.
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Unter
Bezugnahme auf die Figuren ist ein bevorzugter Probenträger
10 der
Erfindung allein oder in Kombination mit einem Tropfschild
200 zum Schutz
gegen Kreuzkontamination zwischen Probenröhren
300, die von
dem Probenträger
getragen werden und zur Beschränkung
der vertikalen Bewegung des Trägers,
wenn die Testprobe aus irgendeiner der Probenröhren entfernt wird, gezeigt.
Probenträger
10 der
Erfindung sind vorzugsweise in Kombination mit Probenröhren
300 mit
versiegelten Kappen
310 verwendet, die von herkömmlichen
Plastik-Pipettenspitzen durchdrungen werden können. (Das Siegel wird in den
Figuren mit der Bezugszahl
350 bezeichnet). Zum Sicherstellen
einer richtigen Ausrichtung zum Durchdringen der versiegelten Kappen
310 und
Pipettieren einer Testprobe aus einer Gefäßkomponente
320 immobilisiert
der Probenträger
10 der
Erfindung im Wesentlichen die Probenröhren
300 die sie tragen,
wodurch sowohl vertikale als auch laterale Bewegungen der Probenröhren während der
Abtastprozeduren beschränkt
werden. Die Probenröhren
300,
die mit dem Probenträgern
10 der
Erfindung verwendet werden, können
Transportröhren
sein, die Probensammelkits zugeordnet sind, die zum Empfangen, Speichern
und Beginnen der Verarbeitung von Testproben für eine nachfolgende Analyse,
einschließlich
Analyse mit Nukleinsäure-basierten
Untersuchungen oder Immun-Untersuchungungs-Diagnostik auf einen
bestimmten pathogenen Organismen oder Virus, verwendet werden. Solche
Testproben können
zum Beispiel Blut, Urin, Speichel, Sputum, Schleim oder andere Körperausscheidungen, Eiter,
Fruchtwasser, Gehirn-Rückenmark-Flüssigkeit, Samenflüssigkeit,
Gewebeproben, Fäzes,
Umgebungsproben, Nahrungsmittelprodukte, Chemikalien, Pulver, Partikel
oder Granulate umfassen. Die Probenröhren
300 können jede
Form oder Zusammensetzung haben, vorausgesetzt die Gefäßkomponente
320 der
Probenröhren
ist zum Empfangen und Zurückhalten
der interessierenden Materialien (z. B. Tier-, Umgebungs-, Industrie-,
Nahrungsmittel- oder Wasserproben) geformt. Bevorzugte Probenröhren
300 sind
von Anderson et.al. in der US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnr.
US 2001-0041336 A1 und
von Kacian et.al. in der US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnr.
US 2002-0127147 A1 offenbart.
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Wie
in den Figuren dargestellt ist, weist ein Probenträger
10 gemäß der Erfindung
einen Rahmen
20 und eine oder ein Paar von Probenröhren-Aufnahme-Strukturen
70A,
70B auf,
wobei jede Probenröhren-Aufnahme-Struktur
eine Reihe von Öffnungen
71 und
entsprechende Probenröhren-Aufnahmebereiche
72 aufweist,
die zum Empfangen von Probenröhren
300 dimensioniert
sind. Der Rahmen
20 und die Probenröhren-Aufnahme-Strukturen
70A,
70B weisen
Mittel zum Drehen der Probenröhren-Aufnahme-Strukturen
relativ zum Rahmen auf. Scharniere sind in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
zum Verbinden des Rahmens
20 und der Probenröhren-Aufnahme-Strukturen
70A,
70B und zum
Ermöglichen,
das sich die Probenröhren-Aufnahme-Strukturen
relativ zum Rahmen drehen, vorgesehen. Wie in den
1–
3 gezeigt
ist, weist der Rahmen
20 eine Basis
20, eine Kopfwand
40 und eine
Trägerwand
50,
die die Kopfwand und die Basis in einer festen Beziehung zueinander
fixiert, auf. Die Trägerwand
50 und
die Probenröhren-Aufnahme-Strukturen
70A,
703 weisen
Mittel zum lösbaren Verriegeln
der Probenröhren-Aufnahme-Strukturen in
einer im Wesentlichen parallelen Ausrichtung relativ zu der Trägerwand
auf. Solche Mittel können Clips,
Klammern oder andere Befestigungsarten umfassen. In einem in den
1-
3 dargestellten bevorzugten
Ausführungsbeispiel
sind ein Scharnier
120, das im Wesentlichen zwischen die
Kopfwand
40 und die Trägerwand
50 eingeschoben
ist, und ein Paar entsprechender Klammern
100A,
100B,
die sich nach innen von einer Oberfläche jeder Probenröhren-Aufnahme-Struktur
in im Wesentlichen paralleler Ausrichtungen relativ zu der Trägerwand
(siehe
12 und
17) erstrecken,
vorgesehen. Wie gezeigt, sind eine oder mehrere Federn
140 an
jeder der Seitenwände
51A,
51B der
Trägerwand
50 vorgesehen,
die jedem Probenröhren-Aufnahmebereich
72 entsprechen
zum Immobilisieren von Probenröhren
300 in
den Probenröhren-Aufnahmebereichen, wenn
die Probenröhren-Aufnahme-Strukturen
70A,
70B relativ
zu der Trägerwand
verriegelt sind. Der Probenträger
10 ist
zur Verwendung auf einem Probenkarussell, wie zum Beispiel dem von
Ammann et.al. in dem
US-Patent
Nr. 6 335 166 offenbarten Probenkarussell, vorzugsweise
bogenförmig
geformt.
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Während der
Probenträger 10 eine
einzelne Probenröhren-Aufnahme-Struktur
(70A oder 703) aufweisen kann, wird ein Paar von
Probenröhren-Aufnahme-Strukturen 70A, 70B,
die mit dem Rahmen 20 verbunden sind und von der Trägerwand 50 getrennt
sind, vorgezogen, wie in den Figuren dargestellt ist. Jede Probenröhren-Aufnahme-Struktur 70A, 70B weist
eine Reihe von ausgerichteten Öffnungen 71,
wie oben diskutiert, auf, wobei die Öffnungen gleich oder unterschiedlich
dimensioniert sein können.
Wie in den 5A und 5B dargestellt
ist, sind die Öffnungen 71 vorzugsweise
gleich dimensioniert, einschließlich
einer im Allgemeinen kreisförmigen
Geometrie zum Aufnehmen zylindrischer Probenröhren 300. Die Öffnungen 71 sind
in einem Kopfelement 73 der Probenröhren-Aufnahme-Strukturen 70A, 70B gebildet,
und ein Clip 74, der jede Öffnung auf einer Kopfoberfläche 75 des Kopfelements
umgibt, ist vorzugsweise angeschrägt zum Erleichtern des Einführens von
Probenröhren 300 in
die Probenröhren-Aufnahmebereiche 72.
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Die 1 und 4A–5B zeigen,
dass die Öffnungen 71 von
Buchsen 76 umgeben sind, die von einer Bodenfläche 77 des
Kopfelements 73 abhängig
sind und sich zu einer oberen Oberfläche 84 von jedem Bodenelement 79A, 79B erstrecken.
Ein Paar von Positionierungsnocken 80, hängen von
einem Bodenende 81 einer Hauptstruktur 82A, 82B und
in ein entsprechendes Paar von Schlitzen 83 in der oberen
Oberfläche 84 des
Bodenelements 79A, 79B von jeder Probenröhren-Aufnahme-Struktur 70A, 70B ab,
wobei die Schlitze dimensioniert sind, um die Positionierungsnocken
aufzunehmen und zum Erleichtern der Anbringung der Hauptstruktur
an das Bodenelement zu dienen. Jedes Bodenelement 79A, 79B weist
auch eine Mehrzahl von Durchgangslöcher 85 (siehe 7A und 7B)
auf, die mit Gewindeschlitzen 86 in dem Bodenende 81 der
entsprechenden Hauptstruktur 82A, 82B (siehe 6A) ausgerichtet
sind, so dass, wenn die Positionierungsnocken 80 in ihre
entsprechenden Schlitze 83 eingepasst sind, Schrauben,
die mit den Gewindeschlitzen übereinstimmen,
sichern das Bodenelement an der Hauptstruktur der Probenröhren-Aufnahme-Struktur 70A, 70B.
Alternativ können
die Probenröhren-Aufnahme-Strukturen 70A, 70B als
Einzelstück spritzgegossen
sein oder miteinander durch andere Mittel verbunden sein, wie zum
Beispiel einem Klebemittel, Snap-Fit oder Hacken.
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Unter
Bezugnahme auf 9 ist die Basis 30 des
Rahmens 20 mit einer Mehrzahl von Durchgangslöchern 31 vorgesehen,
die vertikal mit den Durchgangslöchern 85 in
dem Bodenelement 79A, 79B jeder Probenröhren-Aufnahme-Struktur 70A, 70B ausgerichtet
sind. Die Durchgangslöcher 31 sind ausgelegt,
um einen Zugriff auf Schrauben bereitzustellen, die die Bodenelemente 79A, 79B mit
den entsprechenden Hauptstrukturen 82A, 82B der
Probenröhren-Aufnahme-Strukturen 70A, 70B verbinden. Dieser
Zugriff erlaubt es Praktizierenden, die Hauptstrukturen 82A, 82B von
den Bodenelementen 79A, 79B zu trennen, so dass
die Federn 140 ersetzt oder entfernt werden können, ohne
die Probenröhren-Aufnahme-Strukturen 70A, 70B von
dem Rahmen 20 vollständig
trennen zu müssen.
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Die
Grenzen jedes Probenröhren-Aufnahmebereichs 72 sind
von einer Innenfläche 87 jeder Buchse 76 und
der oberen Oberfläche 84 des
Bodenelements 79A, 79B bestimmt, wobei jeder Probenröhren-Aufnahmebereich
zum Aufnehmen einer Probenröhre 300 mit
einer vorgegebenen Größe dimensioniert
ist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
weist die obere Oberfläche 84 von
jedem Bodenelement 79A, 79B eine Mehrzahl von
geschlossenen oder teilweise offenen darin gebildeten Bohrungen 88 auf,
wobei jede Bohrung unter einer Buchse 76 zentriert ist
und zum Aufnehmen des distalen Endes einer Probenröhre 300 dimensioniert
ist, wie in den 6B, 7A und 7B dargestellt
ist. Die Innenflächen 87 der
Buchsen 76 und entsprechende Öffnungen 71 sind vorzugsweise
zum Aufnehmen durchdringbarer Kappen-Komponenten 310 der
Probenröhren 300 in
Berührungskontakt
oder in einer Reibungspassung ausgebildet, wodurch es den Längsachsen
der Kappen-Komponenten 310 ermöglicht ist, sich lateral zu
den Längsachsen
der Öffnungen 71 um
nicht mehr als ungefähr
3,12 mm (0,125 Inch) und vorzugsweise um nicht mehr als als ungefähr 2,54
mm (0,1 Inch) zu bewegen. Die gezeigten Buchsen 76 laufen
nach innen zusammen, da sie von der Bodenfläche 77 des Kopfelements 73 abhängen. Ein
Loch 89 ist in dem Bodenelement 79A, 79B von jedem
Probenröhren-Aufnahmebereich 72 zentriert, um
korrosive Mittel, wie zum Beispiel Bleiche, von dem Probenträger 10 abzuleiten.
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Um
das Beobachten oder Abtasten eines von Menschen oder Maschinen lesbaren
Etiketts 330 (z. B. abtastbarer Strichkode), das an einer
Außenfläche 301 der
Probenröhre 300 befestigt
sein kann, zu ermöglichen,
weist jede Buchse 76 einen nach außen gerichteten darin gebildeten
Schlitz 90 auf, wie in 8 dargestellt
ist. Die in 8 gezeigten Schlitze 90 sind
zum Beobachten von Strichkodes 330 ausgelegt, die an Probenröhren 300 angebracht
sind, die in den Probenröhren-Aufnahmebereichen 72 angeordnet
sind.
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Die 1, 2 und 9 bilden
ein Paar von Scharnierpunkten 92 ab, die sich nach oben
von einer oberen Oberfläche 32 der
Basis 30 erstrecken, die von einer sich nach oben erstreckenden
Montagewand 33 getrennt sind. Ein Stift 93, vorzugsweise ein
Stahlstift, erstreckt sich im Allgemeinen transversal durch ein
Durchgangsloch 94 in jedem Scharnierpunkt 92,
und jeder Scharnierpunkt dient als Anker eines entsprechenden Scharnierhakens 95A, 95B, der
sich von einer Innenfläche 91 des
Bodenelements 79A, 79B von jeder Probenröhren-Aufnahme-Struktur 70A, 70B erstreckt.
(Die Stifte 93 erstrecken sich lateral in beiden Richtungen
von ihren entsprechenden Scharnierpunkten 92 entlang einer imaginären Linie,
die die beiden Durchgangslöcher 94 verdet,
durch die sich die Stift erstrecken. Folglich sind die Stifte 93 nicht
wirklich senkrecht zu den Scharnierpunkten 92 in dem Ausführungsbeispiel des
bevorzugten Probenträgers 10,
da die Scharnierpunkte des bevorzugten Ausführungsbeispiels in einer bogenförmigen Form
der Bodenelemente 79A, 79B gebildet sind). Ein äußeres Ende 96 von
jedem Stift 93 erstreckt sich in ein entsprechendes und
im Allgemeinen transversal ausgerichtetes Durchgangsloch 97A von
einem der Scharnierhaken 95A von einer der Probenröhren-Aufnahme-Strukturen 70A und ein
inneres Ende 98 von jedem Stift erstreckt sich in ein entsprechendes
und im Allgemeinen transversal ausgerichtetes Durchgangsloch 97B von
einem der Scharnierhaken 95B der anderen Probenröhren-Aufnahme-Struktur 70B (siehe 6A und 6B). Einmal
auf den Stiften 93 montiert, sind die Probenröhren-Aufnahme-Strukturen 70A, 70B frei,
relativ zu dem Rahmen 20 geschwenkt zu werden, wie in den 11 und 12 dargestellt
ist.
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Unter
Bezugnahme auf 2 ist die Montagewand 33 der
Basis 30 an einer Bodenwand 52 der Trägerwand 50 befestigt.
Die Basis 30 kann mit der Trägerwand 50 mittels
eines Klebemittels, Klammern, Schrauben oder ähnlichem verbunden sein. Falls
Schrauben zum Verbinden der Basis 30 mit der Trägerwand 50 verwendet
werden, dann sind eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 34, die zum
Aufnehmen der Schrauben ausgebildet sind, in einer Kopfwand 35 der
Montagewand 33 enthalten, wie in 9 gezeigt
ist. Die Bodenwand 52 der Trägerwand 50 ist mit
entsprechenden Gewindeschlitzen (nicht gezeigt) zum Anbringen der
Schrauben vorgesehen. Zusätzlich
weist die Bodenwand 52 der Trägerwand 50 abhängige Positionierungsnocken 53 auf,
wie in 2 gezeigt ist, die zum Einpassen in entsprechende
Schlitze 36 in der Kopfwand 35 der Montagewand 33 zum
Positionieren der Trägerwand
an der Basis 30 (siehe 3 und 9)
eingerichtet sind. Die Montagewand 33 dient zum Aufrechterhalten
der Trägerwand 50 über den
Stiften 93 der Scharnierpunkte 92, so dass die
Probenröhren-Aufnahme-Strukturen 70A, 70B frei
sind, relativ zu dem Rahmen 20 ohne Störung durch die Trägerwand
geschwenkt zu werden.
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In
einem bevorzugten in den 1–3 und 13 gezeigten
Ausführungsbeispiel
sind eine Mehrzahl von Federn 140 an Seitenwänden 51A, 51B der
Trägerwand 50 vorgesehen,
wobei jede Feder 140 mit einer nach Innen gerichteten Öffnung 99 in
einer gegenüberliegenden
Buchse 76, die zum Aufnehmen der zugeordneten Feder dorthindurch eingerichtet
ist, nebeneinander gestellt sind (siehe 4A und 4B).
Wenn die Probenröhren-Aufnahme-Strukturen 70A, 70B in
einer „Offen"-Konfiguration sind,
die in 11 gezeigt ist, stellen die
Federn 140 keinen Kontakt mit den Probenröhren 300 her,
die in die Probenröhren-Aufnahmebereiche 72 eingeführt sind.
Wenn jedoch die Probenröhren-Aufnahme-Strukturen 70A, 70B in
der „Geschlossen"- oder „Verriegelt"-Konfiguration sind, die in 12 gezeigt
ist, legen die Federn 140 eine Rückhaltekraft gegen Probenröhren 300 an,
die in den zugeordneten Probenröhren-Aufnahmebereichen 72 vorhanden sind,
wodurch die Probenröhren
gegen gegenüberliegende
Innenflächen 87 der
Buchsen 76 vorgespannt werden. Die Probenröhren-Rückhaltekraft
jeder Feder der Erfindung ist vorzugsweise wenigstens ungefähr 13,34
N (3 Pfund-Kraft). Bevorzugte Federn der Erfindung sind aus einem
Gummimaterial hergestellt, das Säuren
und Bleichmitteln wiedersteht, die vielen Untersuchungsprotokollen
zugeordnet sind, wie zum Beispiel Viton®, einem
Fluor-Elastomer, das von DuPont Dow Elastomers L. L. C. aus Wilmington, Delaware
erhältlich
ist.
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Die
Federn 140 können
an der Trägerwand 50 durch
jedes geeignete Befestigungsmittel, wie zum Beispiel Stifte 141,
die sich im Allgemeinen transversal durch die Trägerwand erstrecken, die durch
mittig angeordnete Bohrungen 142 in den Federn eingeführt sind,
gesichert werden, wie in 3 gezeigt ist. In diesem Ausführungsbeispiel
können die
Stifte 141 die Federn 140 in einer Reibungs- oder Presspassung
halten. Bevorzugte Stifte sind aus Stahl hergestellt und haben Enden
mit Hacken, wie in 2 gezeigt ist, die in der Trägerwand 50 während einer
Spritzguss-Prozedur positioniert sind und die eine Presspassung
bereitstellen. Eine Reibungspassung kann mit stangenförmigen Stiften
erreicht werden und würde
vorteilhafterweise erlauben, dass die Federn 140 leicht
ersetzt oder ausgetauscht werden können, ohne die Stifte zu beschädigen. Andere
Befestigungsmittel können
zum Beispiel Schrauben, die sich durch mittig angeordnete Bohrungen
in den Federn 140 erstrecken, die an entsprechenden Schlitzen
(nicht gezeigt) in der Trägerwand 50 mit übereinstimmenden
Gewinden zum Aufnehmen der Schrauben befestigt sind, aufweisen.
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In
einem alternativen Ausführungsbeispiel kann
eine einzelne Feder (nicht gezeigt) zwei oder mehr Probenröhren-Aufnahmebereichen 72 zugeordnet
sein. Für
dieses Ausführungsbeispiel
müsste das
Material der Feder, wie zum Beispiel Gummi, an den Seitenwänden 51A, 51B der
Trägerwand 50 so konstruiert
und angeordnet sein, dass die Feder/Federn nicht mit einer der Buchsen 76 physikalisch
in Kontakt sind, wenn die Probenröhren-Aufnahme-Strukturen 70A, 70B in
der in 12 abgebildeten Geschlossen-Konfiguration
sind.
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Ansonsten
können
die Feder/Federn daran gehindert werden, eine ausreichende Rückhaltekraft gegen
die Probenröhren 300 auszuüben, um
die Probenröhren
während
des Gebrauchs in ihren entsprechenden Probenröhren-Aufnahmebereichen 72 zu halten.
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Falls
eine Blattfeder an der Trägerwand 50 befestigt
ist, kann es wünschenswert
sein, eine Oberfläche
der Feder zu behandeln, die mit der Probenröhre 300 in Kontakt
kommen wird, um den Reibungskoeffizienten zwischen der Feder und
einer Außenfläche der
Probenröhre
zu erhöhen.
Die Oberfläche
der Feder kann chemisch oder physikalisch verändert werden, wie zum Beispiel
durch Sandstrahlen oder Ätzen
einer Oberfläche
der Feder unter Verwendung von allgemein bekannten Technologien.
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Unter
Bezugnahme auf 8 können die Schlitze 90 und Öffnungen 99,
die in gegenüberliegenden
Abschnitten jeder Buchse 76 gebildet sind, so eingerichtet
und angeordnet sein, dass Maschinen-lesbare Etiketten 54 (z.
B. abtastbare Strichkodes) mit der richtigen Größe, die an Flächen der Seitenwände 51A, 51B der
Trägerwand 50 unmittelbar über den
Federn 140 befestigt sind, sichtbar sein können, wenn
der Probenträger 10 in
der in 12 gezeigten Geschlossen-Konfiguration ist.
Falls die Testproben im Wesentlichen lichtundurchlässig sein werden
(z. B. Blut) und ein ausreichendes Volumen der Probenröhren 300 verbrauchen,
so dass die Maschinen-lesbaren Etiketten 54 abgeblockt
werden, können
die Maschinen-lesbaren Etiketten nützlich sein zum Bereitstellen
von Informationen über
die Gegenwart oder Abwesenheit einer Probenröhre 300 in einem bestimmten
Probenröhren-Aufnahmebereich 72.
Diese Information wäre
allein darauf basiert, ob das Maschinen-lesbare Etikett 54 für einen
Etikettleser an einer zugeordneten automatisierten Abtastvorrichtung
sichtbar ist. Jedoch wären
die Maschinenlesbaren Etiketten 54 nicht nützlich zum
Bereitstellen einer „Röhre anwesend"-Information, falls
die Testproben in den Probenröhren 300 im
Wesentlichen transparent sind, wie zum Beispiel Urin- oder Plasmaproben,
oder das Material der Probenröhren lichtundurchlässig ist.
In dem obigen Fall können
die Testproben tatsächlich
das Maschinen-lesbare Etikett vergrößern.
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Die 1–3 stellen
die Positionierung der Klinke 120 zwischen der Trägerwand 50 und
der Kopfwand 40 dar. Die Klinke weist einen Griff 121,
ein Paar Führungsstifte 122,
eine Spiralfeder 123, die an jedem Führungsstift angeordnet ist,
und eine transversale Struktur 124, die zwischen den Griff
und die Führungsstifte
zwischengeschoben ist und diese verbindet, auf. Die Führungsstifte 122 sind
konstruiert und angeordnet, um in ein Paar von Schlitzen 55 eingepasst
zu werden, die auf einem ausgenommenen Abschnitt einer Kopffläche 56 der
Trägerwand
angeordnet sind. Wenn die Führungsstifte 122 in
die Schlitze 55 eingepasst sind, ist ein distaler Abschnitt von
jeder Spiralfeder 123 in Berührungskontakt mit einer Kante 57,
die jeden entsprechenden Schlitz umgibt. Die Spiralfedern 123 können sich über die Länge der
freigelegten Führungsstifte 122 erstrecken,
wenn die Führungsstifte
in die Schlitze 55 eingeführt sind, oder, alternativ,
proximale Enden der Spiralfedern können auf den Führungsstiften
durch Mittel wie zum Beispiel Schweißen oder durch Einschluß senkrecht
sich erstreckender Vorsprünge
auf den Führungsstiften
immobilisiert sein, die eine vertikale Bewegung der Spiralfedern
beschränken.
In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die proximalen Enden der Spiralfedern 123 in Berührungskontakt
mit einer Bodenfläche 125 der
transversalen Struktur 124. Die Schlitze 55 sind
ausgelegt, um eine Abwärtsbewegung
der Führungsstifte 122 zu
erlauben, wenn der Griff 121 niedergedrückt wird.
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3 zeigt
eine bevorzugte Klinke 120 mit C-Ringen 126, die
an distalen Enden der Führungsstifte 122 unter
den Spiralfedern 123 angebracht sind. Die C-Ringe 126 sind
für die
Führungsstifte 122 bereitgestellt,
um eine Aufwärtsbewegung
der Klinke 120 zu beschränken, so dass die Klammern 100A, 100E richtig
mit der transversalen Struktur 124 ausgerichtet sind und
daran eingreifen in der Weise, die durch infra beschrieben ist,
wodurch die Klinke nach unten und zum Erzeugen der Geschlossen-Position des
Probenträgers 10 gezwungen
wird, die in 12 gezeigt ist. Ein Paar von
Fenstern 58 sind in den Seitenwänden 51A, 51B der
Trägerwand 50 gebildet, um
einen Zugriff auf die Führungsstifte 122 bereitzustellen,
um die C-Ringe 126 daran zu befestigen.
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Wie
in den 2 und 14 gezeigt ist, sind laterale
Enden 127 der transversalen Struktur 124 mit sich
lateral erstreckenden Laschen 128 vorgesehen, die eingerichtet
sind, um in einem rutschenden Eingriff innerhalb der vertikalen
Schlitze 59 einzupassen, die sich entlang der Länge gegenüberliegender
Innenwände 60 der
Trägerwand 50 erstrecken.
Eine Kopffläche 129 der
transversalen Struktur 124 weist ein Paar abhängiger innerer
und äußerer Ausnehmungen 130, 131 auf,
die an gegenüberliegenden Seiten
des Griffs 121 angeordnet sind, wobei jede Ausnehmung 130, 131 einer
der Klammern 100A, 100B entspricht, die sich nach
Innen in Richtung der Klinke 120 von dem Kopfelement 73 von
einer der Probenröhren-Aufnahme-Strukturen 70A, 70B erstreckt,
und jede Probenröhren-Aufnahme-Struktur weist
ein Klammerpaar auf. Jede Klammer 100A, 100E weist
im Gegenzug eine flache Kopffläche 101, eine
Endfläche 102 und
eine nach unten abgeschrägte
Bodenfläche 103,
die sich in Richtung der Buchse 76 der entsprechenden Probenröhren-Aufnahme-Struktur 70A, 70B von
der Endfläche
erstreckt, auf, wobei die abgeschrägte Bodenfläche an einer vertikalen Fläche 104,
die von einer flachen Bodenfläche 105 der
Klammer abhängt,
endet, wie in den 6A und 6B dargestellt
ist.
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Wenn
eine oder beide Probenröhren-Aufnahme-Strukturen 70A, 70B gegen
die Klinke 120 schwenkbar sind, wie in 10A abgebildet ist, kontaktieren die abgeschrägten Bodenflächen 103 der Klammern 100A, 100E äußere, abgerundete
oder abgeschrägte
Kanten 132, 133 der Kopffläche 129 der transversalen
Struktur 124 gegenüber
jeweils entsprechenden Ausnehmungen 130, 131. 10B zeigt, dass weiterer einwärts gerichteter Druck gegen eine
oder beide Probenröhren-Aufnahme-Strukturen 70A, 70B die
Klinke 120 nach unten zwingt, da die abgeschrägten Bodenflächen 103 der
Klammern 100A, 100B über die Außenkanten 132, 133 der Kopffläche 129 rutschen
und da die Führungsstifte 122 in
die Schlitze 55 in der Trägerwand 50 gezwungen
werden, gegen den Widerstand der Spiralfedern 123. Die
Laschen 128, die konstruiert und auf der transversalen
Struktur 124 angeordnet sind zum Bereitstellen einer eingesperrten
Rutschbewegung innerhalb der entsprechenden vertikalen Schlitze 59 der
Trägerwand 50,
sind auch eingeschlossen, so dass die Klinke 120 eine horizontalen
Wiederstand gegen die Klammern 100A, 100E ausübt, wenn
die Klammern gegen die transversale Struktur gezwungen werden.
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Wenn
die abgeschrägten
Bodenflächen 103 die
Kopffläche 129 der
transversalen Struktur 124 freigemacht haben, zwischen
die Spiralfedern 123 die transversale Struktur nach oben,
bis die Kopffläche
der transversalen Struktur die flachen Bodenflächen 105 der Klammern 100A, 100B kontaktiert,
wie in 10C dargestellt ist. In dieser
Position sind die vertikalen Oberflächen 104 der Klammern 100A, 100E in
Zwischen-verriegeltem Kontakt mit jeweils gegenüberliegenden vertikalen Oberflächen 134, 135 an
der transversalen Struktur 124, wodurch die Probenröhren-Aufnahme-Strukturen 70A, 70B in
einer im Wesentlichen parallelen Ausrichtungen relativ zu der Trägerwand 50 gehalten
werden. Die Probenröhren-Aufnahme-Strukturen 70A, 70B können von der
transversalen Struktur 124 freigelassen werden, indem eine
nach unten gerichtete Kraft auf den Griff 121 ausgeübt wird,
bis die vertikale Oberfläche 104 jeder
Klammer 100A, 100E die Kopffläche 129 der transversalen
Struktur freigemacht hat. Wenn die Klammern 100A, 100E von
der transversalen Struktur 124 freigelassen sind, können die
Probenröhren-Aufnahme-Strukturen 70A, 70B von
der Trägerwand 50 weggeschwenkt
werden, wodurch die Offen-Konfiguration eingenommen wird, die in 11 abgebildet
ist, so dass ein Satz von Probenröhren 300 aus den Probenröhren-Aufnahmebereichen 72 entfernt
und durch einen neuen Satz von Probenröhren zur Abtastverarbeitung
ersetzt werden kann.
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3 zeigt
die Kopfwand 40, die mit der Trägerwand 50 verbunden
ist. Die Kopfwand 40 weist eine Montagewand 41 auf,
die mit der Kopffläche 56 der
Trägerwand 50 verbunden
ist (siehe 13). Wie in 2 dargestellt
ist, weist die Trägerwand 50 eine
Paar von Positionierungsnocken 61 auf, die sich nach oben
von der Kopffläche 56 erstrecken
und eingerichtet sind, um innerhalb eines Paares entsprechender
Schlitze (nicht gezeigt) auf einer Bodenfläche der Montagewand 41 eingepasst
zu werden, um die Kopfwand an der Trägerwand zu positionieren. Befestigungsmittel
sind zum Fixieren der Kopfwand 40 an der Trägerwand 50 enthalten,
die vorzugsweise ein Paar Durchgangslöcher 41 in der Kopfwand (siehe 15)
aufweisen, die einem Paar Gewindeschlitze 62 in der Trägerwand 50 entsprechen
(siehe 13) zum Anschrauben der Kopfwand
an die Trägerwand.
Andere Befestigungsmittel können
zum Beispiel einen Klebstoff, Clips, Klammern oder andere Halterungen
umfassen.
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Die
Kopfwand 40 weist auch einen mittig positionierten Schlitz 43 auf,
der ausgebildet ist, um wenigstens einen Abschnitt des Griffs 121 der
transversalen Struktur 124 dorthindurch aufzunehmen, wenn die
Kopfwand mit der Trägerwand 50 verbunden
ist. Der Griff 121 erstreckt sich eine ausreichende Strecke über einer
Kopffläche 44 der
Kopfwand 40, um den Klammern 100A, 100B zu
ermöglichen,
von der transversalen Struktur 124 gelöst zu werden, wenn der Griff
niedergedrückt
wird.
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Unter
Bezugnahme auf die 12 und 16 erstrecken
sich Kanten 45 der Kopfwand 40 lateral über einen
Abschnitt von jeder Probenröhren-Aufnahme-Struktur 70A, 70B,
wenn der Probenträger 10 in
der Geschlossen-Konfiguration ist. Die Kanten 45 der Kopfwand 40 hängen teilweise über die Öffnungen 71 der
Probenröhren-Aufnahmebereiche 72,
aber hängen
nicht in einem Ausmaß über die Öffnungen,
dass der Zugriff auf Probenröhren 300 in den
Probenröhren-Aufnahmebereichen
durch einen Roboter-Pipettierer geblockt oder behindert ist. Die von
der Kopfwand 40 gebildeten Überhänge wirken als Notsicherungen,
wenn der Probenträger 10 in
der Geschlossen-Konfiguration
ist, indem eine vertikale nach oben gerichtete Bewegung der Probenröhren 300,
die in den Probenröhren-Aufnahmebereichen 72 vorhanden
sind, beschränkt
wird. Das ist wichtig, da das Entfernen einer Probenröhre 300 aus
einem Probenröhren-Aufnahmebereich 72 auftreten
könnte, falls
die Probenröhre
eine durchdringbare Kappen-Komponente 310 aufweist, die
eine große
Herausziehkraft gegen eine Pipettenspitze ausübt und/oder die Rückhaltekraft
gegen die Probenröhre durch,
zum Beispiel, eine Gummifeder 140 beeinflusst wird, die
während
der Probenverarbeitung mit einem rutschigen Fluid beschichtet wird.
Die Bodenflächen 46 der Überhänge sind
vertikal höher
als Kopfflächen 340 der
Probenröhren 300,
die vollständig
in die Probenröhren-Aufnahmebereiche 72 eingeführt sind,
so dass der Probenträger 10 die
in 12 dargestellte Geschlossen-Konfiguration einnehmen kann.
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Zum
Anpassen an die Bedienung des Probenträgers 10 weist das
Kopfelement 73 von jeder Probenröhren-Aufnahme-Struktur 70A, 70B eine sich
nach oben erstreckende Außenkante 106 auf, wie
sie in den 1, 4A–6B und 8 dargestellt
ist. Die Außenkanten 106 weiten
sich in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
von dem Kopfelement 73 nach oben auf, obwohl sie eine horizontale
oder vertikale Ausrichtung haben können. Die dargestellten Außenkanten 106 weisen
eine Mehrzahl von Ausnehmungen 107 auf, wobei jede Ausnehmung
angrenzend an eine der Öffnungen 71 positioniert
ist, um einen Zugriff auf die Probenröhren 300 und eine
manuelle Manipulation derselben zu erleichtern. Die Außenkanten 106 an
den Enden der Probenröhren-Aufnahme-Strukturen 70A, 70B weisen
Fingererweiterungen 108 mit darin gebildeten Einkerbungen 109 auf,
um einen manuellen Eingriff der Klammern 100A, 100B und
der Klinke 120 des Probenträgers 10 zu erleichtern.
Der Eingriff der Klammern 100A, 100B und der Klinke 120 führt zu der
in 12 gezeigten Geschlossen-Konfiguration.
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Die
Basis
30 des Probenträgers
10 kann
zur Verwendung mit einem Probenträger-Beförderungsmittel, wie zum Beispiel
einem Probenkarussell zum Rotieren einer Mehrzahl von Probenträgern innerhalb
eines automatisierten Abtastsystems, eingerichtet sein. Ein solches
Probenkarussell
400 ist von Ammann et.al. im
US-Patent Nr. 6 335 166 offenbart
und in
18 dargestellt. Dieses bestimmte
Probenkarussell
400 ist aus gewalztem ungehärtetem Aluminium
gebildet und weist eine ringförmige
Mulde
401 an dem Umfang eines Rings
402 und eine
Mehrzahl von angehobenen, sich radial erstreckenden Teilern
403 auf.
Die Teiler
403 teilen die Mulde
401 in neun gebogene
Probenträger-Aufnahme-Wannen
404,
die zum Aufnehmen der Probenträger
10 der
Erfindung eingerichtet sein können.
Die einzelnen Probenträger-Aufnahme-Wannen
404 sind
zum Halten der Probenträger
10 in
einer aufrechten Position dimensioniert, wenn Probenträger
300,
die von den Probenträgern
10 gehalten
werden, unter einem Roboter-Pipettierer
(nicht gezeigt) indiziert werden, um Probenmaterial zur Analyse
zu erhalten. Zum Nachverfolgen individueller Probenträger
10 auf
dem Probenkarussell können
die Probenträger
einen Bereich zum Aufnehmen eines Maschinenlesbaren Etiketts
63 aufweisen
(z. B. abtastbarer Strichkode), wie zum Beispiel eine Endwand
64 der
Trägerwand
50,
wie in den
11 und
12 dargestellt
ist.
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Die
Probenträger 10 der
Erfindung können
in Kombination mit einer Vorrichtung zum Schützen der Probenröhren 300 während des
Abtastens verwendet werden, zum weiteren Einschränken von Möglichkeiten zur Kreuzkontamination.
Eine solche Vorrichtung ist durch ein Tropfschild 200 vorgesehen, das
in den 18–22 abgebildet
ist. Dieses Tropfschild 200 weist eine Deckplatte 201 auf,
die dimensioniert ist, um einen Schirm über einem Probenträger 10 zu
bilden, der vollständig
darunter enthalten ist. Folglich weist in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
das Tropfschild 200 eine bogenförmige Form auf, die der bevorzugten
bogenförmigen
Form des Probenträgers 10 entspricht,
wie in 18 gezeigt ist. Ein Minimum
von zwei Durchgangslöchern,
die in den 19–21 als
erstes Durchgangsloch 202 und zweites Durchgangsloch 203 identifiziert
sind, erstrecken sich durch das Tropfschild 200 hindurch und
stellen einen Zugriff auf Probenröhren 300 bereit, die
unter den Durchgangslöchern
zentriert sind. Die Durchgangslöcher 202, 203 sind
dimensioniert, um einen nicht-störenden
Durchgriff dorthindurch mittels Pipettenspitzen, die von einem Roboter-Pipettierer getragen
werden, zu ermöglichen,
sind aber klein genug, so dass eine Deckelfläche 204 des Tropfschild 200 zum
Auffangen hängender
Tropfen wirken kann, die sich von den Pipettenspitzen während Probentransferprozeduren
ablösen.
Daher sind die jeweiligen Durchmesser des ersten und zweiten Durchgangslochs 202, 203 vorzugsweise
ungefähr
gleich oder kleiner als die kleinsten Durchmesser einer Kappe 310 einer
Probenröhre 300,
die von einem Probenträger 10 getragen
wird. Angehobene ringförmige Kanten 205, 206 können jeweils
um den Umfang der ersten und zweiten Durchgangslöcher 202, 203 vorgesehen
sein, um ein Fluid, das an den Deckelfläche 204 der Deckplatte 201 angesammelt
ist, daran zu hindern, das es in eine der Probenröhren 300 stürzt, wie
in den 19 und 20 gezeigt
ist. In einem in 21 dargestellten bevorzugten
Ausführungsbeispiel
weist die Deckelfläche 204 der
Deckplatte 201 jeweils einen gefasten Ring 207 um
den Umfang der ersten und zweiten Durchgangslöcher 202, 203 auf, um
beim erneuten Ausrichten fehlerhaft ausgerichteter Pipettenspitzen
zu helfen.
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Die
Durchgangslöcher 202, 203 sind
auf dem Tropfschild 200 angeordnet, so dass das erste Durchgangsloch 202 über einer
ersten oder inneren Reihe von longitudinal oder bogenförmig ausgerichteten
Probenröhren 300 und
das zweite Durchgangsloch 203 über einer zweiten oder äußeren Reihe
von longitudinal oder bogenförmig
ausgerichteten Probenröhren
angeordnet ist. Wenn die Probenträger 10 unter dem Tropfschild 200 des
Probenkarussells 400 vorwärts indiziert werden, kann
die nächste
Probenröhre 300 in
jeder Reihe von Röhren
unter einem der Durchgangslöcher 202, 203 präsentiert
werden, um durch einen Roboter-Pipettierer darauf zuzugreifen. Ein
Beispiel eines Roboter-Pipettierer zur Verwendung mit der Erfindung
ist das Roboter-Probenprozessor-Modell
Nr. RSP9000, das von Cavro, Inc. aus Sunnyvale, Kalifornien erhältlich ist.
Die Durchgangslöcher 202, 203 sind
vorzugsweise auf dem Tropfschild 200 versetzt zum weiteren
Minimieren von Kontaminationsgelegenheiten, die aus losgelösten hängenden
Tröpfchen
der Proben resultieren. In einem bevorzugten Modus sind die Durchganglöcher 202, 203 auf
dem Tropfschild 200 angeordnet, wie in 18 gezeigt
ist, so dass die erste Probenröhre 300 in
der zweiten oder äußeren Reihe
von ausgerichteten Röhren
abgetastet wird, wenn die dritte Probenröhre in der ersten oder inneren
Reihe von Ausgerichteten Röhren
abgetastet wird.
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Wenn
das Tropfschild 200 in einer automatisierten Abtastvorrichtung
angewendet wird, weist die Kopffläche 44 der Kopfwand 40 vorzugsweise
einen oder mehrere sich nach oben erstreckende Stege 47 aus,
wie in den 1–3 und 15 dargestellt ist.
Die Stege 47 sind konstruiert und auf der Kopfwand 40 angeordnet,
um eine vertikale Bewegung des Probenträgers unter dem Tropfschild
zu beschränken,
wie in 22 dargestellt ist. Eine vertikale
Bewegung des Probenträges 10 ist
von besonderem Belang, wenn ein Roboter-Pipettierer zum Herausziehen von Testproben
aus Probenröhren 300 mit durchdringbaren
Kappen 310 verwendet wird. Abhängig von der benötigten Herausziehkraft
kann es bei einer auf einem Roboter-Pipettierer montierten Pipettenspitze
möglich
sein, dass sie an der durchdringbaren Komponente der Kappe 310 hängenbleibt,
wenn die Pipettenspitze aus der Probenröhre 300 herausgezogen
wird. Demzufolge kann ein Abschnitt des Probenträgers 10 abgehoben
und möglicherweise
versetzt werden von dem Probenträger-Beförderungsmittel
(z. B. Probenkarussell) von dem Roboter-Pipettierer. Daher ist der
Abstand zwischen der Kopffläche 48 der
Stege 47 und einer Bodenfläche 208 des Tropfschilds,
zum Beschränken einer
vertikalen Bewegung des Probenträgers 10 unter
dem Tropfschild 200, kleiner als der vertikale Abstand,
der zum Extrahieren oder Versetzen von wenigstens einem Abschnitt
des Probenträgers
aus seiner Position auf dem Probenträger-Beförderungsmittel
notwendig ist (z. B. kleiner als die Tiefe einer Probenträger-Aufnahmewanne 404,
die zum Aufnehmen und Halten des Probenträgers dimensioniert ist). Vorzugsweise
ist der Abstand zwischen der Kopffläche 48 der Stege 47 und
der Bodenfläche 208 des
Tropfschilds 200 nicht mehr als ungefähr 3,18 mm (0,125 Inch). In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist
der Probenträger 10 vier
longitudinal zentrierte Stege 47, zwei auf jeder Seite
des Schlitzes 43, auf. Die Stege 47 können auch
als Barrieren gegen das Übertragen
einer Kontamination zwischen Probenröhren 300 wirken, die
in den gegenüberliegenden Probenröhren-Aufnahme-Strukturen 70A, 70B des bevorzugten
Probenträgers 10 gehalten
werden.
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Das
Tropfschild
200 kann in einer festen Beziehung über Probenträgern
10 gehalten
sein, die auf dem Probenkarussell
400 darunter indiziert
werden, mittels Montagepfosten
209, die an einer stationären Oberfläche
210 des
automatisierten Abtastsystems befestigt sind, wie in
18 dargestellt
ist, und wie vollständiger
von Ammann et.al. im
US-Patent
Nr. 6 335 166 beschreiben ist. Das Tropfschild
200 kann an
diese Montagepfosten
209 unter Verwendung von Schrauben,
Bolzen und ähnlichen
mechanischen Befestigungsmitteln gesichert sein. Bevorzugt sind
Bolzen
211, die mit Gewindelöchern (nicht gezeigt) in den
Montagepfosten
209 übereinstimmen,
die durch drei Durchgangslöcher
212 eingefügt sind,
die am Umfang des Tropfschilds
200 angeordnet sind, wie
in den
18 und
19 dargestellt
ist.
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Die
Probenträger 10 und
Tropfschilder 200 der Erfindung sind vorzugsweise aus einem
im Wesentlichen nichtleitenden Kunststoff, wie zum Beispiel Acrylonitril-Butadien-Styren
(ABS), hergestellt, das von GE Plastics in Pittsfield, Massachusetts
als Cycolac® MG47
erhalten werden kann. Die verwendeten Materialien sollten ausgewählt sein,
um Korrosion durch Chemikalien und Reagenzien zu Wiederstehen, denen
der Probenträger 10 und
das Tropfschild 200 während
der Verwendung ausgesetzt werden können. Das Tropfschild 200 ist
vorzugsweise eine maschinell hergestellte Komponente. Die Komponenten
des bevorzugten Probenträgers 10 sind vorzugsweise
durch Spritzguss-Prozeduren hergestellt, die Fachleuten allgemein
bekannt sind.