DE69333230T2 - Automatisches analysesystem mit ständigem und wahlfreiem zugriff und komponenten dafür - Google Patents

Automatisches analysesystem mit ständigem und wahlfreiem zugriff und komponenten dafür Download PDF

Info

Publication number
DE69333230T2
DE69333230T2 DE69333230T DE69333230T DE69333230T2 DE 69333230 T2 DE69333230 T2 DE 69333230T2 DE 69333230 T DE69333230 T DE 69333230T DE 69333230 T DE69333230 T DE 69333230T DE 69333230 T2 DE69333230 T2 DE 69333230T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
carousel
sample
pipette
reaction vessel
assay
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69333230T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69333230D1 (de
Inventor
Frederic L. Clark
Gilbert Clift
Kendall B. Hendrick
III William J. KANEWSKE
Peter A. Lagocki
Richard R. Martin
James E. Mitchell
Larry W. Moore
Charles D. Pennington
Edna S. Walker
Jane B. Smith
Apparao Tayi
James A. Vaught
David A. Yost
Richard A. Merriam
Donny Ray Walker
Douglas D. Mcdowell
William A. Rumbaugh
John M. Clemens
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Abbott Laboratories
Original Assignee
Abbott Laboratories
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Abbott Laboratories filed Critical Abbott Laboratories
Application granted granted Critical
Publication of DE69333230D1 publication Critical patent/DE69333230D1/de
Publication of DE69333230T2 publication Critical patent/DE69333230T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00584—Control arrangements for automatic analysers
    • G01N35/0092—Scheduling
    • G01N35/0095—Scheduling introducing urgent samples with priority, e.g. Short Turn Around Time Samples [STATS]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/08—Flasks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5025—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures for parallel transport of multiple samples
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
    • B01L3/5085—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates
    • B01L3/50853—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates with covers or lids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/03—Cuvette constructions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/251—Colorimeters; Construction thereof
    • G01N21/253—Colorimeters; Construction thereof for batch operation, i.e. multisample apparatus
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/5302—Apparatus specially adapted for immunological test procedures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/536—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with immune complex formed in liquid phase
    • G01N33/537—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with immune complex formed in liquid phase with separation of immune complex from unbound antigen or antibody
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/536—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with immune complex formed in liquid phase
    • G01N33/537—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with immune complex formed in liquid phase with separation of immune complex from unbound antigen or antibody
    • G01N33/538—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with immune complex formed in liquid phase with separation of immune complex from unbound antigen or antibody by sorbent column, particles or resin strip, i.e. sorbent materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/536—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with immune complex formed in liquid phase
    • G01N33/542—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with immune complex formed in liquid phase with steric inhibition or signal modification, e.g. fluorescent quenching
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54313—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being characterised by its particulate form
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00584—Control arrangements for automatic analysers
    • G01N35/0092—Scheduling
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/025—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations having a carousel or turntable for reaction cells or cuvettes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/02—Details
    • H01J49/04—Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/14—Process control and prevention of errors
    • B01L2200/142—Preventing evaporation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/04—Closures and closing means
    • B01L2300/041—Connecting closures to device or container
    • B01L2300/042—Caps; Plugs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/04—Closures and closing means
    • B01L2300/041—Connecting closures to device or container
    • B01L2300/043—Hinged closures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
    • B01L3/5085—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L9/00—Supporting devices; Holding devices
    • B01L9/06—Test-tube stands; Test-tube holders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0018—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular optical properties, e.g. fluorescent or phosphorescent
    • B29K2995/0031—Refractive
    • B29K2995/0032—Birefringent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2023/00—Tubular articles
    • B29L2023/22—Tubes or pipes, i.e. rigid
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N2001/002—Devices for supplying or distributing samples to an analysing apparatus
    • G01N2001/007—Devices specially adapted for forensic samples, e.g. tamper-proofing, sample tracking
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00029—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with flat sample substrates, e.g. slides
    • G01N2035/00168—Manufacturing or preparing test elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N2035/00178—Special arrangements of analysers
    • G01N2035/00277—Special precautions to avoid contamination (e.g. enclosures, glove- boxes, sealed sample carriers, disposal of contaminated material)
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N2035/00178—Special arrangements of analysers
    • G01N2035/00277—Special precautions to avoid contamination (e.g. enclosures, glove- boxes, sealed sample carriers, disposal of contaminated material)
    • G01N2035/00287—Special precautions to avoid contamination (e.g. enclosures, glove- boxes, sealed sample carriers, disposal of contaminated material) movable lid/cover for sample or reaction tubes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N2035/00346—Heating or cooling arrangements
    • G01N2035/00356—Holding samples at elevated temperature (incubation)
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N2035/00346—Heating or cooling arrangements
    • G01N2035/00356—Holding samples at elevated temperature (incubation)
    • G01N2035/00386—Holding samples at elevated temperature (incubation) using fluid heat transfer medium
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N2035/00346—Heating or cooling arrangements
    • G01N2035/00455—Controlling humidity in analyser
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N2035/00465—Separating and mixing arrangements
    • G01N2035/00475—Filters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N2035/00465—Separating and mixing arrangements
    • G01N2035/00495—Centrifuges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N2035/00465—Separating and mixing arrangements
    • G01N2035/00524—Mixing by agitating sample carrier
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00584—Control arrangements for automatic analysers
    • G01N35/00722—Communications; Identification
    • G01N35/00732—Identification of carriers, materials or components in automatic analysers
    • G01N2035/00742—Type of codes
    • G01N2035/00752—Type of codes bar codes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00584—Control arrangements for automatic analysers
    • G01N35/0092—Scheduling
    • G01N2035/0093—Scheduling random access not determined by physical position
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/04—Details of the conveyor system
    • G01N2035/0401—Sample carriers, cuvettes or reaction vessels
    • G01N2035/0403—Sample carriers with closing or sealing means
    • G01N2035/0405—Sample carriers with closing or sealing means manipulating closing or opening means, e.g. stoppers, screw caps, lids or covers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/04—Details of the conveyor system
    • G01N2035/0401—Sample carriers, cuvettes or reaction vessels
    • G01N2035/0429—Sample carriers adapted for special purposes
    • G01N2035/0436—Sample carriers adapted for special purposes with pre-packaged reagents, i.e. test-packs
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/04—Details of the conveyor system
    • G01N2035/0439—Rotary sample carriers, i.e. carousels
    • G01N2035/0441—Rotary sample carriers, i.e. carousels for samples
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/04—Details of the conveyor system
    • G01N2035/0439—Rotary sample carriers, i.e. carousels
    • G01N2035/0443—Rotary sample carriers, i.e. carousels for reagents
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/04—Details of the conveyor system
    • G01N2035/0439—Rotary sample carriers, i.e. carousels
    • G01N2035/0444—Rotary sample carriers, i.e. carousels for cuvettes or reaction vessels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/04—Details of the conveyor system
    • G01N2035/0439—Rotary sample carriers, i.e. carousels
    • G01N2035/0446—Combinations of the above
    • G01N2035/0448—Combinations of the above composed of interchangeable ring elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/04—Details of the conveyor system
    • G01N2035/0439—Rotary sample carriers, i.e. carousels
    • G01N2035/0453—Multiple carousels working in parallel
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/04—Details of the conveyor system
    • G01N2035/046—General conveyor features
    • G01N2035/0465—Loading or unloading the conveyor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1009—Characterised by arrangements for controlling the aspiration or dispense of liquids
    • G01N2035/1025—Fluid level sensing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1065—Multiple transfer devices
    • G01N2035/1076—Multiple transfer devices plurality or independently movable heads
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1081—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices characterised by the means for relatively moving the transfer device and the containers in an horizontal plane
    • G01N35/1083—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices characterised by the means for relatively moving the transfer device and the containers in an horizontal plane with one horizontal degree of freedom
    • G01N2035/1086—Cylindrical, e.g. variable angle
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/0099—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor comprising robots or similar manipulators
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1004—Cleaning sample transfer devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1065—Multiple transfer devices

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein System mit einem ständigen und wahlfreien Zugriff, welches in der Lage ist, gleichzeitig mehrere Assays an einer Vielzahl von Flüssigproben durchzuführen, insbesondere heterogene und/oder homogene Immunoassays.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Auch wenn verschiedene bekannte klinische Analysegeräte zur chemischen, immunochemischen und biologischen Untersuchung von Proben erhältlich sind, verändert sich die klinische Technologie schnell wegen steigender Anforderungen im klinischen Labor, neue Serviceebenen bereitzustellen. Diese neuen Serviceebenen müssen kostenwirksamer sein, um die Betriebsausgaben wie Laborkosten und dergleichen zu verringern, und sie müssen kürzere Umschlagszeiten für Testergebnisse bereitstellen, um die Aufenthaltszeit eines Patienten im Krankenhaus zu verkürzen sowie die Wirksamkeit der ambulanten Behandlung zu verbessern. Die Modernisierung analytischer Apparate und Verfahren erfordert den Zusammenschluss von Arbeitsstationen, um der wachsenden Herausforderung gerecht zu werden, die an klinische Labors gestellt wird.
  • EP-A-0 223 002 offenbart ein automatisiertes Analysengerät mit wahlfreiem Zugriff mit Detektionsmitteln für die chemische oder immunochemische Untersuchung von Substanzen, das eine Einführungsstation für die Platzierung eines Gestells umfasst, das eine Vielzahl von Reagenspackungen enthält, wobei jede Packung eine Vielzahl von Behältern enthält, von denen mindestens einer eine Probenflüssigkeit enthält. Der Apparat umfasst außerdem eine Flüssigkeitsüberführungsstation zum Überführen und Mischen von Flüssigkeit zwischen den Behältern von jeder Reagenspackung, so dass ein Reaktionsgemisch gebildet werden kann. Der Apparat umfasst außerdem einen Lagerbereich zum Inkubieren des Reaktionsgemischs in den Reagenspackungen. Ein Pendelsystem dient dazu, das Gestell zu verfahren, um jede Packung neben der Flüssigkeitsüberführungsstation zu positionieren, und dient außerdem dazu, Packungen aus dem Gestell zu entfernen und sie in die Überführungsstation und in den Inkubationslagerbereich zu verschieben. Das Pendelsystem dient außerdem dazu, Packungen zurück zu der Überführungsstation und in das Gestell der Einführungsstation zu verschieben.
  • Im Allgemeinen schließt die Analyse einer Testprobe die Umsetzung von Testproben mit einem oder mehreren Reagenzien in Bezug auf einen oder mehrere Analyte ein, wobei es häufig erwünscht ist, dass die Analyse bezüglich jeder Testprobe auf einer selektiven Basis durchgeführt wird. Wegen der hohen Anforderungen, die an klinische Labors gestellt werden, nicht nur hinsichtlich des Volumendurchsatzes, sondern auch hinsichtlich der Zahl und Häufigkeit von verschiedenen Analysen, besteht jedoch ein Bedarf, ein automatisiertes Analysensystem bereitzustellen, das in der Lage ist, genaue Analysenergebnisse, hohen Durchsatz, Mehrfachtest-Menüvielseitigkeit sowie niedrigen Reagensverbrauch zu vereinen.
  • Typischerweise umfasst die Analyse einer Testprobe die Bildung eines Reaktionsgemischs, das die Testprobe und ein oder mehrere Reagenzien umfasst, und das Reaktionsgemisch wird dann von einem Apparat auf ein oder mehrere charakteristische Merkmale der Testprobe analysiert. Der Verlass auf automatisierte klinische Analysengeräte hat die Wirksamkeit der Laborverfahren insofern verbessert, als dass der Techniker weniger Aufgaben durchzuführen hat. Automatisierte klinische Analysengeräte liefern Ergebnisse viel schneller, während sie häufig Bediener- oder Technikerfehler vermeiden, und legen somit den Schwerpunkt auf Genauigkeit und Wiederholbarkeit von einer Vielzahl von Tests. Automatisierte klinische Analysengeräte, die derzeit für Routinelabortests erhältlich sind, umfassen ein Transport- oder Fördersystem, das ausgelegt ist, Behälter von Probenflüssigkeiten zwischen verschiedenen Betriebsstationen zu transportieren. Zum Beispiel kann ein Reaktionsröhrchen oder eine Küvette, die eine Testprobe enthalten, eine Reagensfüllstation, Mischstation, Reaktionsbildungsstation, Detektionsstationen, Analysenstationen und der gleichen durchlaufen. Solche Transportsysteme sind jedoch nicht flexibel insofern, als dass der Transport in eine Richtung erfolgt und die Reaktionsröhrchen oder Küvetten, sobald sie in den Apparat eingesetzt sind, durchlaufen müssen ohne Zugriff, bevor die Analyse stattfindet.
  • Automatisierte Immunoassay-Analysengeräte sind bereitgestellt worden, wie das Abbott IMx® Analysengerät und das Abbott TDx® Analysengerät (Abbott Laboratories, Abbott Park, Illinois, USA), welche Prozeduren nutzen, die eine Vielzahl von verschiedenen Assayschritten einschließen, aber typischerweise auf Detektion und Messung optischer Änderungen in einem Reaktionsgemisch während des Assayverfahrens beruhen. Zum Beispiel umfassen einige gut bekannte Verfahren, die Einzel- oder Mehrfachwellenlängenfluoreszenz verwenden, Fluoreszenz-Polarisation-Immunoassays (FPIA), die homogene Immunoassayverfahren einsetzen, Mikropartikel-Enzym-Immunoassay (MEIA), die heterogene Immunoassayverfahren einsetzen, und dergleichen. Die MEIA-Technologie wie die, die in dem Abbott IMx® Analysengerät verwendet wird, wird für Analyte mit hohem und niedrigem Molekulargewicht verwendet, die eine größere Sensitivität erfordern, und die FPIA-Technologie wie die, die in dem Abbott TDx® Analysengerät verwendet wird, wird primär für Analyte mit niedrigerem Molekulargewicht verwendet. Ein Oberflächenfluorometer wird verwendet, um ein fluoreszierendes Produkt quantitativ zu bestimmen, das in den MEIA-Assays erzeugt wird, während ein Fluoreszenzpolarisations-Optiksystem verwendet wird, um den Grad der Tracerbindung an Antikörper in den FPIA-Assays quantitativ zu bestimmen. Die Testproben werden automatisch in dem Abbott IMx® Analysengerät und dem Abbott TDx® Analysengerät durch einen Roboterarm mit einer Pipettiersonde und ein Drehkarussell verarbeitet, welches die Proben für die Verabreitung positioniert. Diese Messgeräte sind typischerweise kompakte Tischanalysengeräte, welche voll automatisierte, selbsttätige Immunoassay-Testfähigkeiten sowohl für Routine- als auch für Spezial-Immunoassays anbieten. Diese nichtisotopen Verfahren beseitigen Radioaktivitätsentsorgungsprobleme und erhöhen die Reagenslagerfähigkeit, während die diversen Anforderungen einer großen Menge von unterschiedlichen Assays erfüllt werden.
  • Anstatt die Testprobe in einen Behälter zu laden und aufeinanderfolgende Untersuchungen zu erhalten, wie bei Systemen mit nur einer Richtung, wie oben beschrieben, erlauben das Abbott IMx® Analysengerät und das Abbott TDx® Analysengerät, die oftmals als Batch-Analysengeräte bezeichnet werden, die Analyse von mehreren Proben und sorgen für Zugriff auf die Testproben zur Bildung von nachfolgenden Reaktionsgemischen. Jedoch ermöglichen solche Batch-Analysengeräte nur eine Analysenart gleichzeitig. In einem Analysengerät mit wahlfreien Zugriff können nicht nur mehrere Testproben analysiert werden, sondern es können mehrere Analyte von jeder Testprobe analysiert werden. Ein anderes gemeinsames Merkmal der derzeit erhältlichen sequenziellen Analysengeräte mit wahlfreiem Zugriff ist die Eingliederung von verschiedenen Reagenzien innerhalb des Apparates selbst, oder dass diese in der Nähe des Apparates für Pipettierzwecke angeordnet sind. Flüssige Reagenzien, in Form großer Mengen, werden für die verschiedenen Testtypen ausgewählt, die an der Testprobe ausgeführt werden sollen, und werden im Apparat oder in der Nähe des Apparates gelagert. Die Reagensabgabeeinheiten wie Pumpen und dergleichen zusammen mit Ventilen, Steuerung und Pipettenmechanismus sind in diesen automatisierten Analysengeräten eingeschlossen, so dass unterschiedliche Reagenzien gemäß der durchzuführenden Versuchsart gemischt werden können. Das Abbott IMx® Analysengerät führt alle für die Analyse der Testproben erforderlichen Schritte automatisch durch und schließt zahlreiche Prüfungen der Teilsysteme ein, um sicherzustellen, dass der Assay vollständig bis zur Beendigung durchgeführt werden kann und dass Ergebnisse gültig sind. Quantitative Bestimmung der Fluoreszenzintensität in dem MEIA-Verfahren und der Polarisation in dem FPIA-Verfahren sowie die Enddatenreduktion sind ebenfalls auf dem Analysengerät voll automatisiert. Ergebnisse werden durch das Analysengerät ausgegeben, und auf diese Ergebnisse kann zur automatischen Datenerfassung durch einen Laborcomputer über geeignete Mittel zugriffen werden.
  • Automatisierte Analysenapparate zur Durchführung von homogenen Assays, die Detektion von Niederschlag, der sich durch Reaktion zwischen Antigenen und Antikörpern in einer Testproben-Zelle gebildet hat, um Lichtstreuzentren zu bilden, und Verfahren und Apparate zur Detektion von immunologischen Agglutinationsreaktionen sind ebenfalls auf dem Gebiet gut bekannt. Solche Apparate und Verfahren umfassen, zum Beispiel, die Schritte Messen von Lichtabsorption durch das flüssige Medium mit Antikörper vor und nach der Antigen-Antikörper-Reaktion unter Verwendung von Licht, welches durch den Antikörper absorbiert werden kann, und Berechnen der Differenz der Absorptionen. Auf diese Art und Weise kann die Anwesenheit oder Abwesenheit von Agglutination detektiert werden beruhend auf der Tatsache, dass die Agglutinationsreaktion die Konzentration von Antikörper verringert, was die Lichtabsorption durch das flüssige Medium beeinträchtigt. Wie für Verfahren und Apparate zur Durchführung von homogenen Assays typisch ist, erfordern diese Prozeduren keine Trennung einer festen Phase von dem Reaktionsgemisch zur weiteren Analyse.
  • Heterogene Assays sind ebenfalls bekannt durch die Verwendung eines Probenanalysengerätes zur quantitativen Bestimmung relativ kleiner Mengen von klinisch signifikanten Verbindungen in einer flüssigen Testprobe durch Fokussieren einer Lichtquelle auf die Probe, so dass zum Beispiel fluoreszente Partikel in der Probe fluoreszente Bedingungen verursachen; deren Intensität eine Funktion der Intensität des Lichtstrahls und der Konzentration von fluoreszenten Partikeln in der Probe ist. Ein Detektor erfasst Photonen, die die fluoreszenten Emissionen der Partikel bilden, wenn sie durch den Lichtstrahl angeregt werden. Die Einführung eines Festphasenmaterials in die Probe erfordert nachfolgende Trennung der festen Phase von dem Reaktionsgemisch zur weiteren Analyse und bevor die fluoreszenten Emissionen detektiert und gemessen werden können.
  • Kürzlich sind Apparate und Verfahren vorgeschlagen worden zur gleichzeitigen Durchführung von verschiedenen homogenen und heterogenen Assays, selektiv an der gleichen Probe, auf eine Art und Weise mit wahlfreiem Zugriff. Solche Apparate und Verfahren sorgen für die Analyse von einer Vielzahl von flüssigen Proben, wobei jede Probe bezüglich mindestens eines Analyten analysiert wird unter Verwendung von homogenen und heterogenen Assaytechniken.
  • Verschiedene Assayprotokolle und Formate haben oftmals spezifische Temperaturanforderungen für Inkubation und verschiedene analytische Reaktionen während des Verlaufs eines Assays. Deshalb werden Flüssigkeiten wie zum Beispiel die Testprobe, Puffer, Waschflüssigkeiten, flüssige Reagenzien und dergleichen allgemein innerhalb derartiger Temperaturanforderungen gehalten, und in vielen Fällen erfordern sie genaue Temperaturkontrolle nach Zugabe zu einer Assayreaktion. Diese Temperatur-abhängigen Assays erfordern zusätzlich zu allgemeiner Umgebungsluft-Temperaturkontrolle eine spezielle Flüssigkeitstemperaturkontrolle, welche durch allgemeinen Umgebungsluft-Temperaturfluss nicht bereitgestellt werden kann.
  • Wenn mehrere Assays gleichzeitig in einem Zufallsformat ausgeführt werden, ist die Kontrolle von Verschleppung oder Kontaminierung von Testproben oder Reagenzien, die in unterschiedliche Assays involviert sind, ein Problem, das betrachtet werden muss bezüglich Assayleistung und -zuverlässigkeit. Auch wenn nicht alle Assays durch solche Verschleppung gefährdet sind, erfordert jeder Assay die Handhabung von Testproben und Reagenzien, welche eine Quelle für Verschleppung sein können für jeden Assay, der für Verschleppungskontaminierung anfällig ist. Entsprechend führen alle Assays entweder einen Waschschritt nach jedem Pipettierschritt durch, wo eine Testprobe pipettiert wird, oder diese Assays, die für Verschleppungskontaminierung anfällig sind, müssen einen Waschschritt durchführen jedes Mal, wenn solche Pipettierschritte durchgeführt werden. Ein solcher Ansatz erfordert jedoch, dass das System auf einer vorsichtigen Basis arbeitet und übermäßige Mengen von Waschflüssigkeiten erfordert. Zusätzlich wird, falls eine Pipettensonde mehrere zeitaufwendige und unnötige Waschschritte durchführt, die Effizienz bei der Durchführung von Assays daran gehindert, zu einem hohen Durchsatz zu führen.
  • Frühere Versuche, interaktive Schritte innerhalb und Zwischen mehreren Assays zu identifizieren, haben schwerfällige -Waschtabellen hervorgerufen mit Zeilen und Spalten, die durch jede Pipettiersequenz markiert sind, die von dem Messgerät durchgeführt wird. Zum Beispiel wird jede Kombination von Sequenzen empirisch getestet, und das Volumen der Waschlösung wird bestimmt, das Verschleppung zwischen zwei Schritten beseitigt, wobei das Waschvolumen dann in die Tabelle eingeht. Jedoch ist diese Art des Ansatzes mühsam zu implementieren und schwierig zu kontrollieren, wenn neue Assays eingeführt werden. Ein anderer Ansatz wird von dem Abbott IMx® Select Analyzer (Abbott Laboratories, Abbott Park, IL) genutzt, um Waschvolumen zu reduzieren. In einem solchen Analysengerät wird ein empfindlicher Schritt identifiziert (Schritt B), der eine extra Wäsche erfordert, wenn er auf Schritt A folgt, aber nicht, wenn er auf einen anderen Schritt B folgt. Ein Flag wird verwendet, um zu identifizieren, wenn ein Pipettierschritt nach Schritt A erfolgt, und eine größere Waschung wird verwendet. Jedoch ist die Anwendung dieses Ansatzes beschränkt, da nur eine begrenzte Zahl von Assays gleichzeitig auf einem solchen Analysengerät durchgeführt wird, und er spricht nicht die Probleme der möglichen Verschleppung und Kontaminierung an, die in einem Analysengerät mit ständigem und wahlfreien Zugriff angetroffen werden können.
  • Allgemein erfordern automatisierte Analysensysteme, welche unterschiedliche Arten von Assays an einer Vielzahl von Testproben durchführen, geeignete Testprobenhandhabungs- und -beladungsmittel. Jedoch kann der Betrieb von solchen automatisierten Analysensystemen begrenzt werden durch Testprobenbehälterhandhabung und -beladung aufgrund der variierenden Abmessungen von Testprobenbehältern, die von einem Labor erhalten werden können. Solche variierenden Abmessungen erfordern oftmals, dass eine Testprobe von einem Behälter zu einem Behälter überführt wird, welcher an ein bestimmtes Analysenmessgerät angepasst ist. Somit besteht ein Bedarf bei diesen Systemen, Mittel zur Anpassung eines Analysenmessgerätes zur Aufnahme eines solchen Testprobenbehälters bereitzustellen, um Flexibilität, Genauigkeit und Durchsatz bereitzustellen.
  • Automatisierte Pipettiersysteme, die eine flüssige Testprobe oder ein flüssiges Reagens mit einer Elektrode oder Niveausensorvorrichtung berühren, sind beschrieben worden. Zum Beispiel kann eine leitende Pipettenspitze oder eine Elektrode direkt neben der Pipettenspitze ein elektrisches Signal erzeugen, wenn die leitende Pipettenspitze oder die Elektrode die Oberfläche eines elektrisch leitenden Fluids, wie eine Pufferlösung, eine flüssige Testprobe und flüssige Reagenzien, berührt. Detektion der Oberfläche eines Fluids ist sehr wichtig für die genaue Pipettierung dieses Fluids. Lokalisieren der Fluid- oder Flüssigkeitsoberfläche ermöglicht das kontrollierte Eintauchen von der Pipettenspitze in die Flüssigkeit. Durch Kontrolle der Tiefe des Eintauchens von der Pipettenspitze in die Flüssigkeit wird eine konsistente Menge von Flüssigkeit auf der Außenseite der Spitze haften bleiben, um zu einer größeren Konsistenz des insgesamt abgegebenen Volumens zu führen. Nichteintauch-Flüssigkeitsoberflächensensorsysteme sind ebenfalls beschrieben worden, einschließlich Verfahren, die Blasen oder Zwangsführung von Luft unter Verwendung von Schrittmotorsteuerungen umfassen, um ein Flüssigkeitsoberflächenniveau zu detektieren, sowie Nutzung einer Brückenschaltung, welche ein Signal erzeugt entsprechend einer vertikalen Verschiebung einer Pipette zum Extrahieren einer flüssigen Probe, wenn eine solche vertikale Verschiebungsbewegung verursacht wird.
  • Jedoch gibt es Probleme mit solchen Flüssigkeitsniveau-Sensorsystemen, die zuvor beschrieben wurden, insbesondere bezüglich Umgebungsluftdruckerfassung und elektronischer Schaltkreiserfassung. In dem Fall der Umgebungslufterfassung kann Blasen von Luft Blasen verursachen und Aerosole in und um die Flüssigproben erzeugen. Darüber hinaus ist der zuvor beschriebene Flüssigkeitsniveau-Sensorapparat, der zum Beispiel elektrostatische Kapazität zwischen der Pipette und dem Flüssigkeitsniveau nutzt, instabil und variiert wegen Schwankungen von Feuchtigkeit, Geräteparameterdrift über der Zeit und Temperatur, und Schwankungen bei der elektrischen Erdung, welche so nah wie möglich an das Gefäß sein muss, in welchem Fluid erfasst werden soll, führen zu falschen Ablesungen wegen Hintergrundsignalrauschen und dergleichen.
  • Automatisierte chemilumineszente Messgeräte, die photographische Mittel und ein Densitometer zum Lesen von Signalen verwenden, sind beschrieben worden. Automatisierte chemilumineszente Messgeräte, welche Assays in einem Festschritt-Modus verarbeiten, sind ebenfalls beschrieben worden. Jedoch ist die Architektur von solchen Systemen unflexibel und entsprechend besteht ein Bedarf für chemilumineszente Detektionsverfahren innerhalb eines automatisierten Analysensystems mit ständigem und wahlfreien Zugriff, da eine bestimmte Immunoassayverarbeitung größere Sensitivität verlangt, als zum Beispiel durch MEIA- oder FPIR-Techniken bereitgestellt werden kann. Diese Fluoreszenzbasierten Techniken bieten, während sie robust sind, begrenzte Sensitivität bei einigen Assays im Vergleich zu chemilumineszenten Detektionsverfahren.
  • Entsprechend besteht, da derartige zuvor beschriebenen automatisierten Analysengeräte nicht ein automatisiertes Analysensystem zur gleichzeitigen Durchführung von sowohl homogenen als auch heterogenen Assays auf eine Art und Weise mit ständigem und wahlfreien Zugriff unter Nutzung einer Allgemeinheit von verschiedenen Prozessarbeitsstationen und Überführungsmittel ins Auge fassen, ein Bedarf, ein automatisiertes Analysensystem bereitzustellen, das diese Merkmale und genügend Flexibilität aufweist, um den wachsenden Bedürfnissen des modernen klinischen Labors gerecht zu werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein automatisiertes Analysensystemgerät mit ständigem und wahlfreien Zugriff bereit, das in der Lage ist, gleichzeitig mehrere Assays an einer Vielzahl von flüssigen Proben durchzuführen, wobei das Gerät folgendes umfasst:
    • a. einen Vorlauf-Karussellaufbau, der ein Probenschalenkarussell, ein Reagenspackungskarussell und ein Reaktionsgefäßkarussel einschließt, die konzentrisch angebracht sind;
    • b. ein in dem Reaktionsgefäßkarussell positioniertes Zusammenstellmittel zum Zusammenstellen eines Reaktionsgefäßes, wobei das Zusammenstellmittel weiterhin ein angrenzend am Vorlauf-Karussellaufbau positioniertes Überführungspipettiermittel einschließt, um eine flüssige Probe von dem Probenschalenkarussell und Reagenzien von dem Reagenspackungskarussell ohne die Einleitung einer Assayreaktionssequenz zum Reaktionsgefäß zu überführen;
    • c. ein innerhalb einer kontrollierten Umgebung befindliches Prozesskarussell, das ein Umgebungsmittel hat, um die kontrollierte Umgebung innerhalb einer vorbestimmten Temperatur zu halten;
    • d. eine Überführungsstation, die ein Mittel zum Überführen des zusammengestellten Reaktionsgefäßes von dem Reaktionsgefäßkarussell zum Prozesskarussell hat;
    • e. ein Prozesskarussell-Überführungsmittel, um Reagenzien zu überführen und mit der flüssigen Probe in dem zusammengestellten Reaktionsgefäß zu vermischen, um ein Reaktionsgemisch zu bilden;
    • f. mindestens zwei unterschiedliche Assay-Lesemittel, wobei mindestens eines der Assay-Lesemittel am Prozesskarussell angrenzend positioniert ist, um das Reaktionsgemisch zu erfassen;
    • g. ein Mittel zum Überführen des Reaktionsgemisches von dem Prozesskarussell zu einer Reaktionspatrone, die in einem Patronenradkarussell enthalten ist, wobei ein anderes der Assay-Lesemittel am Patronenradkarussell angrenzend positioniert ist, um das Reaktionsgemisch in der Patrone zu detektieren;
    • h. ein Mittel zum Überführen des Reaktionsgefäßes von dem Prozesskarussell zur Überführungsstation, wobei die Überführungsstation ein Mittel zur Entnahme hat, um das Reaktionsgefäß aus dem System zu nehmen; und
    • i. ein Mittel zum Entnehmen der Patrone aus dem Patronenradkarussell.
  • Die vorliegende Erfindung stellt außerdem ein automatisiertes Analysensystem mit ständigem und wahlfreien Zugriff bereit, das in der Lage ist, gleichzeitig mehrere Assays an einer Vielzahl von flüssigen Proben durchzuführen, wobei das Gerät folgendes umfasst:
    • a. einen Vorlauf-Karussellaufbau, der ein Probenschalenkarussell, ein Reagenspackungskarussell und ein Reaktionsgefäßkarussell einschließt, wobei das Reaktionsgefäßkarussell konzentrisch außerhalb des Reagenspackungskarussells angebracht ist und wobei das Reagenspackungskarussell konzentrisch außerhalb des Probenschalenkarussells angebracht sind;
    • b. ein Prozesskarussell, wobei das Prozesskarussell ein Umgebungsmittel hat, um das Prozesskarussell innerhalb einer vorbestimmten Temperatur und zeitlichen Abstimmung der Reaktionsinkubation zu halten;
    • c. ein Patronenradkarussell, wobei das Patronenradkarussell von dem Prozesskarussell versetzt liegt;
    • d. ein Mittel zum Drehen der jeweiligen Karusselle zur Ausrichtung mit einem Zusammenstellpipettiermittel, um ein in dem Reaktionsgefäßkarussell positioniertes Reaktionsgefäß zusammenzustellen, damit darin ohne die Einleitung einer Assayreaktionssequenz ein zusammengestelltes Gemisch gebildet wird;
    • e. ein Mittel zum Überführen des zusammengestellten Reaktionsgefäßes aus dem Reaktionsgefäßkarussell zu einer Überführungsstation, wobei die Überführungsstation über ein Mittel zum Überführen des zusammengestellten Reaktionsgefäßes zu dem Prozesskarussell verfügt;
    • f. ein Überführungspipettiermittel, um Reagenzien zu dem in dem Prozesskarussell positionierten Reaktionsgefäß zu überführen und zu vermischen, damit darin ein Reaktionsgemisch gebildet wird und damit das Reaktionsgemisch aus dem Reaktionsgefäß in dem Prozesskarussell zu dem Patronenradkarussell überführt wird;
    • g. wobei das Patronenradkarussell weiterhin ein Mittel zum Empfangen des Reaktionsgemisches von dem Prozesskarussell und ein Mittel zum Zuführen von Patronen zu dem Patronenradkarussell einschließt;
    • h. wobei das Prozesskarussell weiterhin damit integriert ein Fluoreszenz-Polarisation-Immunoassay-Lesegerät und eine erste Verarbeitungsstation hat;
    • i. wobei das Patronenradkarussell weiterhin damit integriert ein Mikropartikel-Enzym-Immunoassay-Lesegerät und eine zweite Verarbeitungsstation hat;
    • j. ein Mittel zum Entfernen des Reaktionsgefäßes von dem Prozesskarussell, und zwar durch den Betrieb der Überführungsstation;
    • k. ein Mittel zum Entfernen der Patrone aus dem Patronenradkarussell; und
    • l. ein Mittel zum Analysieren des Reaktionsgemisches entweder durch das Fluoreszenz-Polarisationmmunoassay-Lesegerät oder das Mikropartikel-Enzym-Immunoassay-Lesegerät.
  • Das Patronenradkarussell kann mehrere wegwerfbare Patronen enthalten, und der Apparat kann weiter Mittel einschließen zum Zuführen der Patronen zu dem Patronenradkarussell und zum Beseitigen dieser Patronen aus dem Patronenradkarussell. Das Assay-Lesemittel kann. Mittel zum optischen Überwachen des Reaktionsgemisches einschließen. Das Assay-Lesemittel kann außerdem Mittel für die Kalibrierung und Aufzeichnung des Reaktionsgemisches bereitstellen. Das Überführungsmittel der Überführungsstation kann zusammengesetzt sein aus einem um eine Achse herum drehbaren Karussell, einem Arm mit einem Greifer zum Zusammenpassen mit einem Reaktionsgefäß-Überführungsvorsprungmittel und Mittel zum Ziehen des Reaktionsgefäßes aus dem Vorlauf-Karussell, Drehen und Platzieren des Reaktionsgefäßes auf dem Prozesskarussell durch -Drehung und Zahnstangenantrieb-Bewegung des Greifarms. Die Probenschale kann frei auf einer Probenschalenunterlage stehen, wenn sie von dem Probenschalenkarussell getrennt wird. Die Probenschalen in dem Probenschalenkarussell und die Reagenspackungen in dem Reagenspackungskarussell können codierte Informationen einschließen und der Vorlauf-Karussellaufbau kann ein Mittel zum Identifizieren der flüssigen Proben und flüssigen Reagenzien aus den codierten Informationen von den Probenschalen und Reagenspackungen einschließen. Mittel können außerdem in dem Gerät bereitgestellt werden zum Speichern der Ausgabelesewerte der Assay-Lesegeräte. Außerdem können Mittel in dem Gerät bereitgestellt werden zum Berechnen der Konzentration eines Analyten aus den Ausgabelesewerten der Assay-Lesegeräte. Das Reaktionsgefäß kann eine Reaktionsküvette enthalten, die eine physikalische Eigenschaft der geringen Doppelbrechung durch einen optischen Lesebereich hat.
  • Das automatisierte Analysensystem der vorliegenden Erfindung ist in der Lage, gleichzeitig zwei oder mehrere Assays an einer Vielzahl von Testproben auf eine Art mit ständigem und wahlfreien Zugriff durchzuführen. Insbesondere kann das automatisierte Immunoassay-Analysensystemgerät der Erfindung als ein Mikroprozessor-basiertes System integrierter Teilbaugruppen angesehen werden, wobei unterschiedliche Gruppen von Assays durch getrennte und veränderliche Software-Module ausgeführt werden. Das Mikroprozessor-basierte System verwendet Roboterarm-Pipettiervorrichtungen mit zwei Freiheitsgraden und bidirektionale Drehkarusselle, um Proben zu verarbeiten. Kritische Assayschritte wie Inkubationen, Waschungen und Lösungsverdünnung werden automatisch von dem Instrument wie geplant ausgeführt.
  • Gemäß der Erfindung wird ein automatisiertes Analysensystem mit ständigem und wahlfreien Zugriff bereitgestellt, das in der Lage ist, gleichzeitig mehrere Assays für eine Vielzahl von flüssigen Proben zu bewerkstelligen, und die Erfindung ermöglicht ein Verfahren, worin verschiedene Assays für eine Vielzahl flüssiger Proben geplant werden. Durch Zusammenstellmittel ist die vorliegende Erfindung in der Lage, einen Einheitsdosis-Wegwerfartikel zu erzeugen, indem flüssige Probe und Reagenzien zu einem Reaktionsgefäß ohne Einleitung einer Assayreaktionssequenz getrennt überführt werden. von dem Zusammenstellmittel werden vielfache zusammengestellte Einheitsdosis-Wegwerfartikel zu einem Verarbeitungsbereich überführt, worin ein Aliquot für jede unabhängige Probe mit einem oder mehreren flüssigen Reagenzien zu unterschiedlichen Zeiten in einem Reaktionsgefäß gemischt wird, um unabhängige Reaktionsgemische zu bilden. Unabhängige Planung von solchem Zusammenstellen und Mischen wird erreicht während der Inkubation der vielfachen Reaktionsgemische, gleichzeitig und unabhängig.
  • Das System der vorliegenden Erfindung ist in der Lage, mehr als einen geplanten Assay in jeder beliebigen Reihenfolge durchzuführen, in der eine Vielzahl von geplanten Assays vorliegen. Die inkubierten Reaktionsgemische können unabhängig und individuell durch mindestens zwei Assayverfahren analysiert werden, die zuvor geplant werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine isometrische Ansicht des automatisierten Analysensystems, das den Systemgehäuseaufbau, das überragende Vorlauf-Karussell, den Computerbildschirm und die Tastatur veranschaulicht.
  • 2 ist eine isometrische Ansicht von Rahmen und Gehäuse des automatisierten Analysensystemgerätes.
  • 3 ist eine Draufsicht des automatisierten Analysensystems im Querschnitt, wobei Komponentenabdeckungen entfernt sind, um das automatisierte Analysensystemgerät ausführlich und in relativer Position zu zeigen.
  • 3A ist eine Draufsicht des automatisierten Analysensystems im Querschnitt, wobei Komponentenabdeckungen entfernt sind, um das automatisierten Analysensystemgerät ausführlich und in relativer Position zu zeigen, einschließlich eines Chemilumineszenz-Lesegerätes für eine Magnetpartikeleinfangtechnik und eines Chemielumineszenz-Lesegerätes für Membranpartikeleinfangtechnik.
  • 3B ist eine Querschnittsansicht eines Detektionskopfes der Detektionsvorrichtung zur Chemilumineszenz-Detektion.
  • 3C ist eine Querschnittsansicht, entlang einer senkrechten Achse aufgenommen, des Detektionskopfes, der in 3B gezeigt ist.
  • 3D ist eine Querschnittsansicht der Detektionsvorrichtungslichtröhre, positioniert über einem Chemilumineszenzpartikeleinfangbehälter, wobei ein Lichtschutz angebracht ist.
  • 4 ist eine vordere Aufrissansicht des automatisierten Analysensystems, für sich betrachtet, und ein Teilschnitt von Elementen des Vorlauf-Karussells.
  • 4A und 4B stellen eine perspektivische seitliche Aufrissansicht und eine partielle Endansicht einer Reagenspackung und eines Reagenspackungsabdeckmittels dar zur Verwendung mit dem automatisierten Analysensystem.
  • 4C ist eine perspektivische Ansicht einer Testprobenbehältersegmentbaugruppe.
  • 4D ist eine Bodenansicht der Testprobenbehältersegmentbaugruppe von 4C.
  • 4E ist eine Querschnittsansicht des Probenkarussells, für sich betrachtet, mit einer eingebauten Testprobenbehältersegmentbaugruppe, ebenfalls im Querschnitt.
  • 4F ist eine Querschnittsansicht einer modifizierten Probenschale mit Rändern.
  • 4G ist eine perspektivische Ansicht einer Segmentbaugruppe für kurze Vacutainer®-Testprobenröhrchen.
  • 4H eine Querschnittsansicht von oben der Segmentbaugruppe für. kurze Vacutainer®-Testprobenröhrchen, entlang der Linie A-A von 4G.
  • 4I ist eine Bodenansicht der Segmentbaugruppe für kurze Vacutainer®-Testprobenröhrchen von 4G.
  • 4J ist eine Querschnittsansicht eines langen Testprobenschalenadapters mit eingebautem Röhrchen.
  • 4K ist eine Querschnittsansicht eines kurzen Testprobenschalenadapters mit eingebautem Röhrchen.
  • 5 ist eine Draufsicht, für sich betrachtet, und ein Teilschnitt von Antriebs- und Führungselementen des Vorlauf-Karussells des automatisierten Analysensystems im ausgebauten Zustand.
  • 6 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines Prozesskarussells des automatisierten Analysensystems, für sich betrachtet, mit zwei eingesetzten Reaktionsgefäßen, von denen eines für eine FPIA-Lesung angeordnet ist.
  • 7 ist eine isometrische Ansicht der Sonde, des Sondenarms und der Pipettiervorrichtung des automatisierten Analysensystems, für sich betrachtet.
  • 8 ist eine schematische Seitenansicht der Sondenarmverdrahtung und des Sensormittels des automatisierten Analysensystems.
  • 8A ist ein vereinfachtes Diagramm, das eine Ausführungsform der Flüssigkeitsniveausensorvorrichtung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einem automatisierten Analysensystem zeigt.
  • 8B ist ein vereinfachtes Diagramm, das einen Stromfluss zeigt, wobei der Abtastverstärker nur Strom misst von der Antenne, die Verdünnungsmittelmenge nicht eingeschlossen.
  • 8C ist eine Grafik, die Systemrauschen über der Schleifenfrequenz zeigt, wobei die Bedeutung einer hohen Mittenfrequenz zusammen mit einer engen Filterbandbreite hervorgehoben wird.
  • 8D und 8E sind Grafiken, die Zustände zeigen, wo ein Schwellwert überschritten wird (Fluiddetektion), obwohl die Sonde nicht in Kontakt mit Fluid oder Flüssigkeit ist.
  • 9 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer automatischen blasenaustreibenden Spritzenvorrichtung des automatisierten Analysensystems.
  • 9A ist eine seitliche Schnittansicht, für sich betrachtet, des Endteils der Spritzenbohrung der automatischen blasenaustreibenden Spritze, wobei der sich hin und her bewegende Kolben nahe am Ende der Bewegung in Richtung Bohrungsende ist.
  • 9B ist eine Querschnittsendansicht, für sich betrachtet, des Kolbens und der Bohrung der automatischen blasenaustreibenden Systemspritze entlang der Linie 9B-9B.
  • 10 und 10A stellen eine Ansicht eines Reaktionsgefäßes von oben bzw. eine Seitenansicht des Reaktionsgefäßes für die Verwendung mit dem automatisierten Analysensystem dar, mit markierten Reaktionsgefäßfächern, wo für FPIA-Verarbeitung geeignet.
  • 11 ist eine seitliche Schnittansicht des Überführungselementes des automatisierten Analysensystems, ein Reaktionsgefäß ergreifend für die Überführung von dem Hauptkarussell in die Überführungsstation.
  • 12 ist eine perspektivische seitliche Aufrissansicht der Überführungsstation des automatisierten Analysensystems.
  • 13 ist eine Schnittansicht von oben, die für sich betrachtet den kontrollierten Umgebungsabschnitt des automatisierten Analysensystems veranschaulicht.
  • 14 ist eine Schnittansicht von oben des unteren Gehäuses von 1 und 2, und stellt Wasser- und/oder Pufferversorgungsstation sowie Flüssig- und Festabfallbehälter des automatisierten Analysensystems dar.
  • 15 ist eine schematische Ansicht, die die Systemkontrollumgebungsluftführung und Temperaturkontrolle des automatisierten Analysensystems darstellt.
  • 15B ist eine perspektivische Ansicht einer Heizbaugruppe zur Flüssigkeitstemperaturkontrolle.
  • 15C ist eine Querschnittsansicht durch die Heizbaugruppe von 15B, die das Heizelement innerhalb des Blocks zeigt.
  • 15D ist eine partielle Querschnittsansicht der Heizbaugruppe von 15B, die die Flüssigkeitsverrohrung, zum Beispiel eine Rohrleitungsspule, innerhalb der Heizbaugruppe zeigt.
  • 16 ist eine seitliche Aufrissansicht einer MEIA-Patrone als Teilschnitt für die Verwendung mit dem automatisierten Analysensystem.
  • 17 ist eine seitliche Aufrissansicht einer MEIA-Patronenbeschickungsvorrichtung des automatisierten Analysensystems als Schnitt.
  • 18 ist eine seitliche Schnittansicht, für sich -betrachtet, des MEIA-Patronenbeschickungsvorrichtung-Patronenausrichtungsstiftmechanismus des automatisierten Analysensystems.
  • 19 ist eine seitliche Schnittansicht, für sich betrachtet, des MEIA-Patronenauswerfers des automatisierten Analysensystems.
  • 20 ist ein Kästchendiagramm für den optischen Signalprozessor des automatisierten Analysensystems.
  • 21 ist eine schematische Darstellung des FPIA-Optiksystems des automatisierten Analysensystems.
  • 22 ist eine schematische Darstellung der FPIA-Lesesequenz des automatisierten Analysensystems.
  • 23 ist eine seitliche Schnittansicht, für sich betrachtet, eines MEIA-Patronenkarussells des automatisierten Analysensystems, einer MEIA-Patrone und eines MEIA-Lesegerätes.
  • 24 ist eine schematische Darstellung der MEIA-System-Optikbaugruppe des automatisierten Analysensystems.
  • 25 ist eine schematische Darstellung der MEIA-Lesesequenz des automatisierten Analysensystems.
  • 26 ist eine schematische Reaktionssequenz eines FPIA für T4, durchgeführt auf einem automatisierten Analysensystem.
  • 27 ist eine schematische Reaktionssequenz eines einstufigen Sandwich-MEIA, durchgeführt auf einem automatisierten Analysensystem.
  • 28 ist eine schematische Reaktionssequenz eines zweistufigen Sandwich-MEIA, durchgeführt auf einem automatisierten Analysensystem.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Definitionen
  • Die folgenden Definitionen sind auf die vorliegende Erfindung anwendbar:
  • Der Ausdruck "Testprobe", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf ein Material, von dem angenommen wird, dass es den Analyten enthält. Die Testprobe kann direkt, wie von der Quelle erhalten, oder im Anschluss an eine Vorbehandlung zum Modifizieren des Charakters der Probe verwendet werden. Die Testprobe kann von jeder biologischen Quelle abgeleitet werden, wie einem physiologischen Fluid einschließlich Blut, Speichel, Augenlinsenflüssigkeit, Zerebrospinalflüssigkeit, Schweiß, Harn, Milch, Aszites-Flüssigkeit, Flüssigkeit des Stimmapparates, Gelenkflüssigkeit, Peritonealflüssigkeit, Fruchtwasser oder dergleichen. Die Testprobe kann vor der Verwendung vorbehandelt werden, z. B. durch Herstellen von Plasma aus Blut, Verdünnen viskoser Fluide oder dergleichen; Verfahren zur Behandlung können Filtration, Destillation, Einengung, Inaktivierung von Störkomponenten und die Zugabe von Reagenzien einschließen. Neben physiologischen Fluiden können andere flüssige Proben verwendet werden, z. B. Wasser, Nahrungsmittelprodukte und dergleichen zur Durchführung von Umwelt- oder Nahrungsmittelproduktionstests. Zusätzlich kann ein festes Material, von dem angenommen wird, dass es den Analyten enthält, als Testprobe verwendet werden. In manchen Fällen kann es von Vorteil sein, eine feste Testprobe zu modifizieren, um ein flüssiges Medium zu bilden oder um den Analyten freizusetzen.
  • Der Ausdruck "Analyt" oder "interessierender Analyt", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf die Verbindung oder Zusammensetzung, die nachgewiesen oder gemessen werden soll und die mindestens ein Epitop oder eine Bindungsstelle besitzt. Der Analyt kann jede Substanz sein, für die es ein natürlich vorkommendes Bindungsglied gibt, oder für die ein Bindungsglied hergestellt werden kann. Analyte umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, Toxine, organische Verbindungen, Proteine, Peptide, Mikroorganismen, Aminosäuren, Nukleinsäuren, Hormone, Steroide, Vitamine, Wirkstoffe (einschließlich solcher, die für therapeutische Zwecke verabreicht werden, sowie solcher, die illegal angewendet werden), Viruspartikel und Metabolite von irgendeiner der oben genannten Substanzen oder Antikörper zu irgendeiner der oben genannten Substanzen. Der Ausdruck "Analyt" schließt auch alle antigenen Substanzen, Haptene, Antikörper, Makromoleküle und Kombinationen davon ein.
  • Der Ausdruck "Analyt-Analog", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf eine Substanz, die mit einem Analytspezifischen Bindungsglied kreuzreagiert, auch wenn sie dies möglicherweise in einem größeren oder kleineren Ausmaß tut als der Analyt selbst. Das Analyt-Analog kann einen modifizierten Analyten sowie einen fragmentierten oder synthetischen Abschnitt des Analytmoleküls umfassen, solange das Analyt-Analog mindestens eine epitope Stelle gemeinsam mit dem interessierenden Analyten aufweist. Ein Beispiel für ein Analy-Analog ist eine synthetische Peptidsequenz, die mindestens ein Epitop des Vollmolekülanalyten dupliziert, so dass das Analyt-Analog an ein Analyt-spezifisches Bindungsglied binden kann.
  • Der Ausdruck "Bindungsglied", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf ein Glied eines Bindungspaares, d. h. zwei unterschiedliche Moleküle, wobei eines der Moleküle spezifisch an das zweite Molekül durch chemische oder physikalische Mittel bindet. Zusätzlich zu Antigen- und Antikörperbindungspaargliedern umfassen andere Bindungspaare, als Beispiele ohne Einschränkung, Biotin und Avidin, Kohlenhydrate und Lectine, komplementäre Nucleotidsequenzen, komplementäre Peptidsequenzen, Effektor- und Rezeptormoleküle, Enzymcofaktoren und Enzyme, Enzyminhibitoren und Enzyme, eine Peptidsequenz und ein Antikörper, der für die Sequenz oder das ganze Protein spezifisch ist, Polymersäuren und -basen, Farbstoffe und Proteinbindemittel, Peptide und spezifische Proteinbindemittel (z. B. Ribonuclease, S-Peptid und Ribonuclease-S-Protein) und dergleichen. Darüber hinaus können Bindungspaare Glieder einschließen, die Analoga des ursprünglichen Bindungsgliedes sind, zum Beispiel ein Analyt-Analog oder ein Bindungsglied, das durch rekombinante Techniken oder Molekülgestaltung hergestellt wird. Wenn das Bindungsglied ein Immunoreaktant ist, kann es zum Beispiel ein monoklonaler oder polyklonaler Antikörper, ein rekombinantes Protein oder rekombinanter Antikörper, ein chimärischer Antikörper, ein Gemisch oder Fragment oder Gemische oder Fragmente des Vorhergehenden sowie eine Präparation derartiger Antikörper, Peptide und Nucleotide sein, deren Geeignetheit für die Verwendung als Bindungsglieder dem Fachmann gut bekannt ist.
  • Der Ausdruck "detektierbare Komponente", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf jede Verbindung oder herkömmlich detektierbare chemische Gruppe, die eine detektierbare physikalische oder chemische Eigenschaft besitzt, und die verwendet werden kann, um ein Bindungsglied zu markieren, um damit ein Konjugat zu bilden. Solche detektierbaren chemischen Gruppen können, ohne dass sie jedoch darauf beschränkt sein sollen, enzymatisch aktive Gruppen sein wie Enzyme, Enzymsubstrate, prosthetische Gruppen oder Coenzyme; Spinmarkierungen; Fluoreszene und Fluorogene; Chromophoren und Chromogene; Lumineszene wie Chemilumineszene und Biolumineszene; spezifisch bindbare Liganden wie Biotin und Avidin; elektroaktive Spezies; Radioisotope; Toxine; Wirkstoffe; Haptene; DNA; RNA; Polysaccharide; Polypeptide; Liposome; farbige Partikel und farbige Mikropartikel; und dergleichen.
  • Der Ausdruck "ständiger Zugriff", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf die Fähigkeit, weitere Testproben oder Reagenzien zu dem automatisierten Analysensystem der vorliegenden Erfindung hinzuzufügen ohne die Unterbrechung von Assays, die von dem automatisierten Analysensystem der vorliegenden Erfindung zum Zeitpunkt einer derartigen Zugabe gerade ausgeführt werden.
  • Der Ausdruck "wahlfreier Zugriff", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf die Fähigkeit des automatisierten Analysensystems der vorliegenden Erfindung, gleichzeitig mehr als einen geplanten Assay in jeder beliebigen Reihenfolge durchzuführen, in der eine solche Vielzahl geplanter Assays in dem automatisierten Analysengerät der vorliegenden Erfindung vorhanden ist.
  • Der Ausdruck "gleichzeitig", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf die Fähigkeit des automatisierten Analysensystems der vorliegenden Erfindung, unabhängig zwei oder mehrere geplante Assays zur gleichen Zeit durchzuführen.
  • Der Ausdruck "Zusammenstellen", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf die Fähigkeit des automatisierten Analysensystems der vorliegenden Erfindung, einen Einheitsdosis-Wegwerfartikel zu erzeugen, indem Testproben und Reagenzien getrennt zu einem Reaktionsgefäß der vorliegenden Erfindung überführt werden, ohne Einleitung einer Assayreaktionssequenz.
  • Der Ausdruck "Quat" bezieht sich auf eine polykationische Materiallösung für Assays, welche diese Materialien verwenden, welche kein Antikörper oder Antigen sind, um den Analyten aus der Probe auf der Matrix von, zum Beispiel, einer MEIA-Patrone einzufangen. In dem vorliegenden erfinderischen System wird Quat auf die Matrix während der Testverarbeitung abgegeben, vor der Überführung des Reaktionsgemischs aus dem Reaktionsgefäß.
  • Der Ausdruck "flexible Protokolle" bezieht sich auf die Vielzahl von unterschiedlichen Assayprotokollen, die gemäß des erfinderischen Systems verarbeitet werden können. Beispiele umfassen MEIA-Formate, die in 1- und 2-Schritt-Sandwich- und Kompetitiv-Assayformaten konfiguriert sind; Reihenfolge der Aktivitätsverarbeitung einschließlich der Fähigkeit, Probenverarbeitung sowohl für MEIA-Formate als auch FPIA-Formate auf dem Vorlauf-Karussell vor der Überführung auf das Prozesskarussell einzuleiten; variable Inkubationszeiträume; optische Leseformate und Waschsequenzen. Dies steht im Gegensatz zu einigen bekannten Systemen mit wahlfreien Zugriff nach dem Stand der Technik, welche alle Assayprotokolle zwingen, ein strenges "Festschritt"-Format einzuhalten, in welchem Assaykonfiguration (nämlich 1- gegenüber 2-Schritt-Formaten), Aktivitätsreihenfolge, Inkubationszeitplanung und andere ähnliche Protokolle durch das Messgerät festgelegt werden.
  • Planung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt und optimiert eine Systemplanung die Auslastung für die mechanischen Ressourcen des Systems aus all den Tests, die angefordert sind, auf dem System ausgeführt zu werden. Das Hauptziel der Planung besteht darin, die Ressourcen des Systems vom Stillstehen abzuhalten, während noch Tests übrig sind, die von dem System verarbeitet werden sollen. Indem alle Ressourcen beschäftig gehalten werden, lässt sich auch die Zeit minimieren, die von dem Messgerät benötigt wird, um die Versuche durchzuführen.
  • Eine übergeordnete Sicht des Planungsprozesses kann in zwei -Schritte unterteilt werden: (1) richtiges Planen von jeder der Aktivitäten in einem Test wird sichergestellt, bevor der Test zusammengestellt wird, und (2) ein Versuch, jede Testaktivität vor ihrer ursprünglich geplanten Ausführungszeit durchzuführen, um die Ressourcenstillstandszeit zu minimieren und den Testdurchsatz in dem System zu erhöhen.
  • Um das Planen eines Tests im Voraus vor seiner Ausführung in dem System zu ermöglichen, enthält das Assayprotokoll für jeden Test mehrere Zeitparameter, die in dem Planungsprozess verwendet werden. Jede Aktivität des Tests enthält Zeitwerte, die die Planung verwendet, um zu bestimmen, welche Ressourcen die Aktivität benötigt, und das Zeitintervall zu bestimmen, für welches diese Ressourcen benötigt werden. Außerdem kann jede Aktivität in dem Test an andere Aktivitäten durch Inkubationszeiträume gebunden werden. Diese Inkubationszeiträume, die durch die Chemie des Assays diktiert werden, helfen der Planung, die Zeit zu bestimmen, die zwischen der Ausführung von zwei Aktivitäten vergehen muss. Jeder Inkubationszeitraum in dem Assayprotokoll sorgt für die minimale und maximale Zeit, die zwischen der Ausführung jeder Aktivität vergehen kann. Diese Grenzwerte werden in dem Planungsprozess als das Inkubationsfenster für die Aktivitäten bezeichnet.
  • In dem erfinderischen System wählt der Bediener die Reihenfolge, in der Tests vorbereitet werden, um auf dem Messgerät ausgeführt zu werden, indem er die Anordnung von Proben auf dem Messgerät wählt. Die Probe, die am nächsten an der Pipettenstation angeordnet ist, ist die erste Probe, die vorbereitet wird, um auf dem Messgerät zu laufen. Zum Schutz gegen Verdunstung wird ein Test nicht vorbereitet werden, bis die Planung sicherstellt, dass alle Ressourcen, die von den Aktivitäten des Tests verwendet werden, zu den erforderlichen Zeiten, die in dem Assayprotokoll für den Test dargelegt sind, verfügbar sein werden. Die Vorbereitung eines einzelnen Tests wird aufgeschoben werden, wann immer eine Aktivität eines anderen Tests, der bereits im Messgerät ist, eine Ressource zu der Zeit geplant hat, zu der sie von einer Aktivität in diesem Test benötigt wird. Der Probenvorbereitungsbereich des -Messgerätes bleibt untätig, bis der Test geplant werden kann, ohne dass es zu Konflikten mit Tests kommt, die bereits in dem Messgerät sind. Wenn eine richtige Planung des Tests erreicht werden kann, wird der Test vorbereitet und in den Prozessbereich überführt werden.
  • Der zweite Schritt im Planungsprozess ist, die Auslastung für jede Systemressource zu optimieren, um sowohl die Stillstandszeit der Ressource als auch die Zeit, die zum Durchführen der Arbeitsbelastung der Ressource notwendig ist, zu minimieren. Sobald Tests in den Prozessbereich überführt sind, optimiert die Planung die bestehende Planung für jede Ressource. In vorherbestimmten Intervallen prüft die Planung das nächste Arbeitsintervall für jede Ressource. Falls es irgendeine Stillstandszeit in diesem Intervall gibt, versucht die Planung, die Stillstandszeit durch Neuanordnen der Auslastung der Ressource zu minimieren, um Stillstandszeiten zu vermeiden, vorausgesetzt, dass die Aktivitäten innerhalb ihrer zulässigen Inkubationsfenster bleiben. Wenn die Optimierung dieses Intervalls abgeschlossen ist, wird dieser Abschnitt der Auslastung von der Ressource zu den geplanten Zeiten durchgeführt.
  • Die Planung fährt fort, Proben vorzubereiten, solange es Proben auf dem Messgerät gibt, für die Tests angeordnet sind, die ausgeführt werden sollen. Optimierung der Auslastungen der Ressourcen wird fortgesetzt, bis für alle Tests, die in das System überführt wurden, die Verarbeitung beendet ist.
  • Sofort-Verfahren
  • Das erfinderische System erlaubt spezielle Prioritätenhandhabung von bestimmten Proben, die vom Benutzer als sofortige Proben gekennzeichnet wurden. Eine sofortige Probe, wie durch das erfinderische System definiert, ist eine Probe, die von dem Messgerät in der kürzest möglichen Zeit verarbeitet werden muss. Spezielle Handhabung von sofortigen Proben findet sowohl im vorderen Probeneingangsbereich als auch im Verarbeitungsbereich des Messgerätes statt.
  • Bei dem erfinderischen System wählt der Bediener die Reihenfolge, in der Tests vorbereitet werden, um auf dem Messgerät ausgeführt zu werden, indem er die Anordnung von Proben auf dem Messgerät wählt. Die Probe, die am nächsten an der Pipettenstation angeordnet ist, ist die erste Probe, die für den Lauf auf dem Messgerät vorbereitet wird. Dieses Probenvorbereitungsmuster wird unterbrochen, wann immer der Benutzer einen sofortigen Test auf dem Messgerät anordnet. Immer wenn ein sofortiger Test angeordnet wird, wird das System die Vorbereitung des Tests für die aktuelle Probe beenden und dann direkt zu der sofortigen Probe gehen, um all deren Tests vorzubereiten. Zum Schutz gegen Verdunstung wird die Probenvorbereitung für einen Test nicht beginnen, bevor eine richtige Planung der Aktivitäten des Tests im Verarbeitungsbereich sichergestellt ist.
  • Der Systemplanungsalgorithmus wird ebenfalls zur sofortigen Verarbeitung modifiziert. Der Planungsalgorithmus, der für normale Tests verwendet wird, versucht, die Anzahl von Tests, die jede Stunde in dem Messgerät verarbeitet wird, zu maximieren. Dies geschieht, indem ausreichend Zeit zwischen Testsaktivitäten zugelassen wird, um es Aktivitäten anderer Tests zu ermöglichen, in diesen Lücken durchgeführt zu werden. Der Planungsansatz, der für sofortige Tests verwendet wird, versucht, diesen einen Test in der kürzest möglichen Zeit zu verarbeiten. Jede Aktivität eines sofortigen Tests wird zu der frühest möglichen Ausführungszeit geplant, wie in den Assaydefinitionen des Tests definiert. Wenn für alle Aktivitäten eines Tests garantiert. ist, dass sie an dem Messgerät richtig geplant sind, wird die Probenvorbereitung für den Test beginnen. Nachdem alle Tests an der sofortigen Probe vorbereitet sind, wird das System zu der Probe zurückkehren, die es gerade am bearbeiten war, bevor es die sofortige Probe bediente.
  • Sofortige Tests erfahren besondere Berücksichtigung im Verarbeitungsbereich, wenn es bei der Auslastung einer Ressource zu Leerlaufzeiten kommt. In vorherbestimmten Intervallen prüft die Planung das nächste Arbeitsintervall, das jeder Ressource im Verabreitungsbereich des Systems zugeteilt ist. Falls es irgendeine Leerlaufzeit während dieses Intervalls gibt, versucht die Planung, diese durch Neuanordnen der Auslastung der Ressource zu minimieren. Testaktivitäten, die für diese Ressource geplant sind und die früher durchgeführt werden können, als sie gegenwärtig geplant sind, wie durch ihre Assayprotokolle definiert, werden nach vorne verschoben, um die Leerlaufzeit zu füllen. Aktivitäten für den sofortigen Test sind die ersten Kandidaten, die in der Arbeitsbelastung nach vorne gezogen werden, womit sich die Zeit weiter verringert, die benötigt wird, um den sofortigen Test auf dem Messgerät zu verarbeiten.
  • Es ist für die sofortige Testhandhabungsalgorithmen des Systems gezeigt worden, dass sie ermöglichen, dass sofortige Tests in der möglichen Mindestzeit verarbeitet werden, ohne dass dies eine negative Auswirkung auf den Gesamtdurchsatz von Tests pro Stunde hätte.
  • Das automatisierte Analysensystem der vorliegenden Erfindung ist in der Lage, verschiedene Assays durchzuführen unter Einsatz verschiedener Detektionssysteme, die auf dem Fachgebiet bekannt sind und die folgendes einschließen, aber nicht darauf beschränkt sein sollen: spektrophotometrischer Extinktionsassay, wie Endpunktreaktionsanalyse und Analyse der Reaktionsrate, turbidimetrische Assays, nephelometrische Assays, radioaktive Energiedämpfungsassays (wie jene, die beschrieben sind in US-Patent Nr. 4.496.293 und US-Patent Nr. 4.743.561), Ioneneinfangassays, kolorimetrische Assays, fluorometrische Assays, elektrochemische Detektionssysteme, potentiometrische Detektionssysteme, amperometrische Detektionssysteme und Immunoassays. Immunoassays umfassen, sollen aber nicht beschränkt sein auf, heterogene Immunoassays wie kompetitive Immunoassays, Sandwich-Immunoassays, immunometrische Immunoassays und dergleichen, wobei die Menge einer detektierbaren Komponente, die darin eingesetzt wird, gemessen und mit der Menge von Analyt, die in einer Testprobe vorhanden ist, korreliert werden kann.
  • Allgemein erzeugt in einem spektrophotometrischen Assay, wie jene, die auf dem klinischen Analysengerät Abbott Spectrum -und dem klinischen Analysengerät Abbott Spectrum Series II (Abbott Laboratories, Abbott Park, IL, USA) durchgeführt werden, die Wechselwirkung in einer Assaylösung zwischen dem zu bestimmenden Analyten und einem Reagenssystem, das für den Analyten spezifisch ist, eine detektierbare Änderung der Durchlässigkeitseigenschaften der Assaylösung. Die Änderung der Durchlässigkeitseigenschaften bezieht sich auf die Lichtmenge, die von einer Assaylösung innerhalb eines bestimmten Wellenlängenbandes absorbiert oder gestreut wird, wenn ein Lichtstrahl bekannter Intensität durch die Assaylösung durchgeleitet wird. Die Änderung der Durchlässigkeitseigenschaften einer Assaylösung wird gemessen, indem monochromatisches Licht mit einer bekannten Intensität durch die Assaylösung hindurchgeleitet wird, und das Verhältnis der Intensität des durchgelassenen oder gestreuten Lichts zu der Intensität des einfallenden Lichts bestimmt wird. Nahezu alle Analyte absorbieren Energie einer bestimmten Wellenlänge, oder sie treten in einer Assaylösung mit einem bestimmten Reagenssystem in Wechselwirkung, um eine detektierbare Änderung der Durchlässigkeitseigenschaften der Assaylösung zu erzielen, Eigenschaften, die zu der Entwicklung zahlreicher spezifischer spektrophotometrischer Assays geführt haben.
  • Spektrophotometrische Assays, die auf der Messung der Änderung der Durchlässigkeitseigenschaften einer Assaylösung als ein Maß für einen Analyten in der Assaylösung beruhen, umfassen zum Beispiel Assays, bei denen es eine Änderung der Farbe des Assays gibt, wenn es eine Änderung der Trübung der Assaylösung gibt, das heißt turbidimetrische und nephelometrische Assays.
  • In einem kolorimetrischen Assay wird die Änderung der Durchlässigkeitseigenschaften einer Assaylösung allgemein als die Extinktion der Assaylösung bezeichnet und ist abhängig von der Änderung der Farbe der Assaylösung infolge der Wechselwirkung zwischen dem zu bestimmenden Analyten und dem für den Analyten spezifischen Reagenssystem. Die Extinktion der Assaylösung steht in Beziehung zu der Konzentration des Analyten in der Assaylösung. Ein kolorimetrischer Assay verwendet ein Farbreagenssystem, das in der Lage ist, in einer Assaylösung mit dem einzelnen interessierenden Analyten in Wechselwirkung zu treten, um eine detektierbare Änderung der Durchlässigkeitseigenschaften, insbesondere der Farbe, der Assaylösung zu erzielen. Zahlreiche Farbreagenssysteme, die für die Bestimmung spezifischer Analyte nützlich sind, sind entwickelt worden und sind kommerziell erhältlich.
  • Das Prinzip der turbidimetrischen Assays ist, die Lichtmenge zu bestimmen, die durch suspendierte Partikel gestreut oder abgefangen wird, wenn Licht durch eine Assaylösung hindurchgeht. In einem turbidimetrischen Assay tritt der interessierende Analyt mit einem für den Analyten spezifischen Reagenssystem in Wechselwirkung, um eine Suspension von Partikeln in der Assaylösung zu bilden. Wenn ein Lichtstrahl mit einer bekannten Intensität durch eine Assaylösung hindurchgeht, fängt die Partikelsuspension, die durch die Wechselwirkung des Analytreagenssystems gebildet wird, das einfallende Licht ab oder streut dieses einfallende Licht, wodurch die Intensität des durch die Assaylösung durchgelassenen Lichts verringert wird. Die Änderung der Durchlässigkeitseigenschaften bei einem turbidimetrischen Assay bezieht sich auf die Abnahme der Intensität des Lichts, das durch eine Assaylösung durchgelassen wird, steht in Beziehung zu der Menge von einfallendem Licht, das durch die Partikelsuspension gestreut oder abgefangen wird, und hängt von der Anzahl der vorhandenen Partikel und dem Querschnitt derartiger Partikel ab.
  • Ein nephelometrischer Assay ähnelt einem turbidimetrischen Assay insofern, als dass der interessierende Analyt mit einem für den Liganden spezifischen Reagenssystem in Wechselwirkung tritt, um eine Partikelsuspension in der Assaylösung zu bilden. In einem nephelometrischen Assay steht die Änderung der Durchlässigkeitseigenschaften der Assaylösung ebenfalls in Beziehung zu der Menge von einfallendem Licht, das durch die Partikelsuspension gestreut oder abgefangen wird, aber anders als in einem turbidimetrischen Assay, worin die Intensität des Lichts gemessen wird, das durch die Assaylösung durchgelassen wird, wird das gestreute oder abgefangene Licht in einem Winkel zu- dem Licht gemessen, das in die Assaylösung einfällt. Daher bezieht sich in einem nephelometrischen Assay die Änderung der Durchlässigkeitseigenschaften auf die Differenz der Intensitäten des Lichts, das in die Assaylösung einfällt, und des Lichts, das in einem Winkel zu dem einfallenden Licht gestreut wird. Turbidimetrische und nephelometrische Assays werden in der Analyse von Blut, Harn, Spinalflüssigkeit und dergleichen zur Bestimmung von Analyten wie Proteinen verwendet, wo es keinen vergleichbaren kolorimetrischen Assay gibt aufgrund des Fehlens eines wirksamen Farbreagenssystems. Yoe und Klimman, Photoelectric Chemical Analysis, Vol. II: Nephelometry, Wiley & Sons, Inc., New York, 1929, beschreiben verschiedene nephelometrische Assays. Verschiedene Reagenzien und Reagenssysteme, die zum Durchführen spektrophotometrischer Assays auf den automatisierten Analysensystemen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, umfassen, ohne dass sie darauf beschränkt sein sollen, jene für die gleichzeitige Bestimmung von Glukose und Harnstoff, wie in US-Patent Nr. 5.037.738 beschrieben.
  • Die gleichzeitige Bestimmung von Calcium und Phosphor; die gleichzeitige Bestimmung von Cholesterin und Triglyceriden; Bestimmung von Isoenzymen; Bestimmung von Blutammoniakspiegeln und dergleichen, können auf dem Apparat der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden.
  • Typischerweise wird in einem fluorometrischen Assay ein Analyt in einer Assaylösung chemisch oder immunologisch in einen fluoreszierenden Komplex oder ein fluoreszierendes Konjugat umgewandelt, wodurch eine detektierbare Änderung der fluoreszierenden Eigenschaften des Assaylösung erzielt wird. Die Änderung der fluoreszierenden Eigenschaften der Assaylösung wird gemessen, indem die erzielten fluoreszierenden Komplex- oder Konjugateigenschaften mit monochromatischem Licht einer Wellenlänge innerhalb des Anregungswellenlängenbandes der fluoreszierenden Komponente angeregt werden, und die Intensität des emittierten Lichts bei einer Wellenlänge innerhalb des Emissionswellenlängenbandes der fluoreszierenden Komponente gemessen wird. Die Fluoreszenzintensität des emittierten Lichts steht in Beziehung zu der Konzentration des Analyten. Jedoch kann die Intensität der Fluoreszenz, die durch die Assaylösung emittiert wird, gehemmt sein, wenn der zu bestimmende Ligand mit nicht fluoreszierenden Störsubstanzen wie Protein oder Phosphaten, die in der Probe vorhanden sind, Komplexe bildet, oder wenn die Probe, die den zu bestimmenden Liganden enthält, farbig genug ist, dass sie wie ein Filter wirkt und dadurch die Intensität der emittierten Fluoreszenz verringert. Es ist gut anerkannt, dass diese hemmenden Faktoren, falls vorhanden, entweder durch Entfernen der nicht fluoreszierenden Störsubstanzen oder des farbbildenden Materials vor der Analyse, oder durch Kompensieren der Gegenwart solcher Faktoren unter Verwendung eines internen Standards, der einem zweiten Aliquot der Probe zugesetzt wird, und Ausführen des gesamten Assayverfahrens unter Verwendung des Aliquots, das den internen Standard enthält, umgangen werden müssen, um die Sensitivität und Spezifität eines fluorometrischen Assays zu maximieren.
  • Im Allgemeinen sind homogene und heterogene Immunoassays abhängig von der Fähigkeit eines ersten Bindungsglieds eines Bindungspaares, spezifisch an ein zweites Bindungsglied eines Bindungspaares zu binden, wobei ein Konjugat, das ein Glied von solchen Bindungsgliedern umfasst und markiert ist mit einer detektierbaren Komponente, eingesetzt wird, um das Ausmaß einerderartigen Bindung zu bestimmen. Wo zum Beispiel solche Bindungspaarglieder ein Analyt und ein Antikörper zu diesem Analyten sind, wird das Ausmaß der Bindung bestimmt durch die Menge der detektierbaren Komponente, die in dem Konjugat vorhanden ist, welches in einer Bindungsreaktion mit dem Analyten entweder ausgefallen ist oder nicht, wobei die Menge der detektierbaren Komponente, die detektiert und gemessen wurde, korreliert werden kann mit der Menge an Analyt, die in der Testprobe vorhanden ist.
  • Homogene Immunoassays werden typischerweise in einem kompetitiven Immunoassayformat durchgeführt, worin eine Konkurrenz zwischen einem Analyten aus einer Testprobe und einem Tracer um eine begrenzte Zahl von Rezeptorbindungsstellen auf einem Antikörper zu dem Analyten verwickelt ist. Der Tracer umfasst den Analyten oder ein Analog davon, der mit einer detektierbaren Komponente markiert ist, wobei die Konzentration von Analyt in der Testprobe die Menge des Tracers bestimmt, die an den Antikörper spezifisch binden wird. Die Menge des Tracer-Antikörper-Konjugats, die durch diese Bindung gebildet wird, kann quantitativ gemessen werden und ist umgekehrt proportional zu der Menge von Analyt, die in der Testprobe vorhanden ist. Zum Beispiel basieren Fluoreszenzpolarisationstechniken für die Durchführung einer derartigen Bestimmung, wie in Fluoreszenz-Polarisation-Immunoassays, wie hier beschrieben, auf dem Prinzip, dass eine fluoreszierend markierte Verbindung, wenn sie durch linear polarisiertes Licht angeregt wird, eine Fluoreszenz emittiert, die einen Polarisationsgrad besitzt, der sich umgekehrt proportional zu ihrer Rotationsgeschwindigkeit verhält. Wenn ein Molekül wie ein Tracer-Antikörper-Konjugat, das eine Fluoreszenzmarkierung besitzt, mit einem linear polarisierten Licht angeregt wird, wird es am Rotieren gehindert in der Zeit, wenn Licht absorbiert und emittiert wird. Wenn ein "freies" (d. h. nicht an einen Antikörper gebundenes) Tracermolekül durch linear polarisiertes Licht angeregt wird, ist seine Rotation viel schneller als die des entsprechenden Tracer-Antikörper-Konjugats, und die Moleküle sind zufälliger orientiert, deshalb ist das emittierte Licht polarisiert. Entsprechend wird, wenn planares polarisiertes Licht durch eine Lösung hindurchgeleitet wird, die die zuvor genannten Reagenzien enthält, eine Fluoreszenzpolarisationsantwort detektiert und mit der Menge an Analyt korreliert, die in der Testprobe vorhanden ist.
  • Verschiedene fluoreszierende Verbindungen, die zur Ausführung von Fluoreszenz-Polarisation-Immunoassays auf dem automatisierten Analysensystem der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, umfassen, ohne dass sie jedoch darauf beschränkt sein sollen, Aminofluoresceine, wie in US-Patent Nr. 4.510.251 und US-Patent Nr. 4.614.823 beschrieben; Triazinylaminofluoresceine, wie in US-Patent Nr. 4.420.568 und US-Patent Nr. 4.593.089 beschrieben; Carboxyfluoresceine, wie in US-Patent Nr. 4.668.640 beschrieben, und dergleichen.
  • Heterogene Immunoassays schließen typischerweise ein markiertes Reagens oder einen markierten Tracer ein, die einen Analyten, ein Analog des Analyten, oder einen Antikörper dagegen umfassen, die mit einer detektierbaren Komponente markiert sind, um eine freie Spezies und eine gebundene Spezies zu bilden. Um die Menge an Tracer in einer dieser Spezies mit der Menge an Analyt zu korrelieren, die in der Testprobe vorhanden ist, muss die freie Spezies erst von der gebundenen Spezies getrennt werden, was gemäß bekannten Verfahren auf dem Gebiet erreicht werden kann, indem Festphasenmaterialien für die direkte Immobilisierung von einem der Bindungsteilnehmer in der Bindungsreaktion, wie z. B. dem Antikörper, dem Analyten oder dem Analog des Analyten, eingesetzt werden, wobei einer der Bindungsteilnehmer auf einem Festphasenmaterial, wie z. B. einem Reagensglas, Kügelchen, Partikeln, Mikropartikeln oder der Matrix eines Fasermaterials und dergleichen, immobilisiert wird gemäß Verfahren, die auf dem Gebiet bekannt sind.
  • Heterogene Immunoassays können in einem kompetitiven Immunoassayformat ausgeführt werden, wie oben beschrieben, worin zum Beispiel der Antikörper auf einem Festphasenmaterial immobilisiert werden kann, wodurch nach Trennung die Menge des Tracers, die an dieses Festphasenmaterial gebunden ist, bestimmt und mit der Menge an Analyt, die in der Testprobe vorhanden ist, korreliert werden kann. Eine andere Form eines heterogenen Immunoassays, bei dem ein Festphasenmaterial eingesetzt wird, wird als ein Sandwich-Immunoassay bezeichnet, der das In-Kontakt-Bringen einer Testprobe, wie zum Beispiel ein Antigen, mit einem Protein wie einem Antikörper oder einer anderen Substanz, die in der Lage ist, das Antigen zu binden, und das auf einem Festphasenmaterial immobilisiert ist, einschließt. Das Festphasenmaterial wird typischerweise mit einem zweiten Antigen oder Antikörper behandelt, die mit einer detektierbaren Komponente behandelt wurden. Das zweite Antigen oder der zweite Antikörper wird dann an das entsprechende Antigen oder den entsprechenden Antikörper auf dem Festphasenmaterial gebunden, und im Anschluss an einen oder mehrere Waschschritte zum Entfernen allen ungebundenen Materials wird ein Indikatormaterial wie eine Farbsubstanz zugesetzt, die mit der -detektierbaren Komponente reagiert (wo z. B. die detektierbare Komponente ein Enzym ist, wird ein Substrat für dieses Enzym zugesetzt), um eine Farbänderung hervorzurufen. Die Farbänderung wird dann nachgewiesen und mit der Menge an Antigen oder Antikörper korreliert, die in der Testprobe vorhanden ist.
  • Zum Beispiel ist ein heterogener Immunoassay, welcher durch das automatisierte Analysensystem der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden kann, entweder in einem kompetitiven oder Sandwich-Immunoassayformat, ein Mikropartikeleinfang-Enzymimmunoassay wie jener, der in Clinical Chemistry, Volume 34, Nr. 9, Seite 1726–1732 (1988) beschrieben wurde, bei dem Mikropartikel als Festphasenmaterial eingesetzt werden.
  • Zusätzlich wurde für die Verwendung von Saccharose in Mikropartikelverdünnungsmittel herausgefunden, dass sie die neutrale Dichte der Mikropartikel zustande bringt. Die Methodologie erfordert die Bestimmung der optimalen Saccharosekonzentration, welche das Absetzen von Mikropartikeln beseitigen wird. Die Saccharosekonzentration, die erforderlich ist, um neutrale Dichte zu erreichen, ist Assay-spezifisch und Mikropartikel-Los-spezifisch. Das Prinzip schließt Auflösen von Saccharose in Lösung ein, um die Dichte des Verdünnungsmittels zu erhöhen. Wenn die Dichte des Verdünnungsmittels und der Mikropartikel gleichwertig sind, werden sich die Mikropartikel in einem suspendierten Zustand befinden. Dichteneutralisation kann auch erreicht werden, indem andere Materialien wie Metrizamid und/oder Metrizoicsäure verwendet werden.
  • Trennung der gebundenen und freien Spezies wird erreicht durch Einfangen der Mikropartikel auf einer Glasfasermatrix einer MEIA-Patrone, ein Verfahren, das auf der hohen Affinität von Glasfasern für die Mikropartikel beruht, wobei die Mikropartikel auf der Oberfläche der Fasern irreversibel haften, und unspezifisch gebundenes Material wirksam durch Waschen der Matrix entfernt werden kann. Die Matrix stellt auch einen genau lokalisierten mechanischen Träger für die Mikropartikel während der optischen Quantifizierungsphase des Assayprotokolls, wie hier beschrieben, bereit.
  • Bei der Durchführung eines Sandwich-Immunoassays werden -Mikropartikel, die mit Antikörper zu dem Analyten in der Testprobe beschichtet sind, mit der Testprobe inkubiert, die den interessieren Analyten enthält, um einen Einfangkomplex mit dem Analyten aus der Testprobe zu bilden. Ein Konjugat, das Antikörper zu dem Analyten umfasst, der mit einer detektierbaren Komponente markiert ist, vorzugsweise einem Enzym, wird dann mit dem Einfangkomplex inkubiert, um den zweiten Komplex eines Sandwich-Komplexes zu bilden. Bei der Durchführung eines kompetitiven Immunoassays werden Mikropartikel, die mit Antikörper zu dem Analyten in der Testprobe beschichtet sind, mit der Testprobe inkubiert, die den interessieren Analyten und ein Konjugat enthält, das den Analyten oder ein Analog davon umfasst, markiert mit einer detektierbaren Komponente, vorzugsweise einem Enzym. Entfernung des ungebundenen Konjugats wird erreicht mit der Glasfasermatrix der MEIA-Patrone und, wo die detektierbare Komponente ein Enzym ist, wird ein Substrat für das Enzym hinzugefügt, das in der Lage ist, ein detektierbares Signal zu liefern, und das dadurch gelieferte Signal wird gemessen und mit der Menge an Analyt korreliert, die in der Probe vorhanden ist. Vorzugsweise ist das Enzym-Substrat-System, das in den kompetitiven und Sandwich-MEIA-Formaten eingesetzt wird, alkalische Phosphatase und 4-Methylumbelliferylphosphat (MUP), auch wenn andere Enzym-Substrat-Systeme, die auf dem Gebiet bekannt sind, ebenso eingesetzt werden können.
  • Die MEIA-Patrone, welche durch das automatisierte Analysensystem der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, umfasst eine Reaktionsvertiefung zum Zurückhalten und Immobilisieren von Mikropartikel-Analyt-Komplexen. Die Reaktionsvertiefung hat eine Eintrittsöffnung und Mittel zur Aufnahme einer Menge von Probe und Assayreaktionsgemischen, die über einer Fasermatrix angeordnet sind, die Mikropartikel-Analyt-Komplexe, wie oben beschrieben, zurückhält und immobilisiert. Die Fasermatrix ist zusammengesetzt aus Fasern, die einen mittleren räumlichen Abstand größer als der mittlere Durchmesser der Mikropartikel haben. Vorzugsweise ist der mittlere räumliche Abstand größer als 10 Mikron.
  • Die Reaktionsvertiefung umfasst weiter ein saugfähiges Material, das unter der Fasermatrix angeordnet ist, um den Fluss von Probe und Assayreaktionsgemischen durch die Fasermatrix zu steigern. Vorzugsweise ist das saugfähige Material ein Fasermaterial, dessen Fasern vorwiegend in einer Ebene senkrecht zu der Unterseite der Fasermatrix liegen. Das saugfähige Material steht in Flüssigkeitsverbindung mit der Fasermatrix. Im Allgemeinen steht das saugfähige Material in physikalischem Kontakt mit der Unterseite der Fasermatrix. Das Innere der Reaktionsvertiefung ist daher im Allgemeinen bemessen oder enthält Positionierungsmittel, um die Flüssigkeitsverbindung zwischen dem saugfähigen Material und der Fasermatrix aufrechtzuerhalten. Vorzugsweise kann ein Dorn, platziert am Boden der Reaktionsvertiefung, verwendet werden, um das saugfähige Material mit der Unterseite der Fasermatrix zwangsweise in Kontakt zu bringen. Zusätzlich ist es vorzuziehen, die Gase, die in dem saugfähigen Material durch die Flüssigkeiten verdängt werden, die darin während der Ausführung eines Immunoassays absorbiert werden, an die Umgebung abzulassen.
  • Gemäß der oben beschriebenen Immunoassay-Methodiken werden Standardlösungen des Analyten mit bekannten Konzentrationen, die den klinischen Konzentrationsbereich abdecken, typischerweise wie die Testprobe, die untersucht werden soll, hergestellt und untersucht. Dieser Blindassay liefert eine Reihe von Signalmesswerten, die den bekannten Konzentrationen entsprechen, woraus eine Standardkurve erzeugt wird. Das optische Signal, das der unbekannten Probe entspricht, wird durch Interpretation der Blind- oder Standardkurve zu einem Konzentrationswert korreliert.
  • Eine automatisierte analytische Methodik zum Bewerkstelligen von Analysen für eine Vielzahl von Testproben in dem Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung wird erreicht, indem Reagenspackungen, Testprobenbehälter und Reaktionsgefäße auf konzentrische Karusselle eines Hauptkarussells gebracht werden. Der Testprobenbehälter kann ein Reagensglas, eine Küvette, ein Vakutainerröhrchen und dergleichen zur Aufnahme einer Testprobe sein. Die Reagenspackungen und Testprobenbehälter werden identifiziert und jeweils mit einem Reaktionsgefäß ausgerichtet zum Überführen und Zusammenstellen des Reaktionsgefäßes, indem Testprobe und spezifische Reagenzien aus der Reagenspackung zur Vorbereitung eines vorherbestimmten Tests überführt werden. Das Reaktionsgefäß, das die Testprobe und ein oder mehrere Reagenzien enthält, wird zu einem Prozesskarussell überführt, in dem kontrollierte Umgebungsbedingungen für die Inkubation herrschen, sobald die Probe mit verschiedenen Reagenzien geeignet gemischt worden ist, um ein Reaktionsgemisch zu bilden. Wenn alle Assayverarbeitungsschritte abgeschlossen worden sind, wird das Reaktionsgemisch identifiziert und überführt zu mindestens einer Vorrichtung, wie zum Beispiel einem Fluoreszenz-Polarisation-Immunoassay-Lesegerät oder einer Mikropartikel-Enzym-Immunoassay-Patrone, die auf einem separaten Patronenrad oder -karussell für eine weitere Vorbereitung vor dem Lesen angeordnet ist. Die verarbeiteten Testproben werden ausgelesen und die Leseergebnisse werden berechnet, wobei die resultierenden Daten aufgezeichnet und/oder ausgedruckt werden.
  • Die Methodik des automatisierten Immunoassay-Analysensystems wird erreicht durch die Verwendung eines geschlossenen, voll automatisierten Messgeräts mit ständigem und wahlfreiem Zugriff, das eine Hauptkarussellbaugruppe umfasst, die aus dem Reagenspackungskarussell, einem Reaktionsgefäßkarussell und einem Testprobenbehälterkarussell besteht, die konzentrisch und unabhängig voneinander drehbar sind. Die Hauptkarussellbaugruppe ist mit einer Überführungspipette versehen, die zum Beispiel durch einen Auslegerarm zum Überführen und Zusammenstellen von Testprobe und Reagenzien in das Reaktionsgefäß automatisch nach einem vorherbestimmten Testplan betrieben wird. Die Hauptkarussellbaugruppe ist mit Strichcodelesern für Reagenspackungen und Testprobenbehälter versehen und hat die Fähigkeit, das Reagenspackungskarussell und das Testprobenbehälterkarussell und ein Reaktionsgefäß für Pipettenüberführungsoperationen auszurichten. Sobald der Assay, der ausgeführt werden soll, geplant ist, werden das -Reaktionsgefäßkarussell, das Reagenspackungskarussell und das Testprobenbehälterkarussell gedreht, bis für das Reaktionsgefäß, eine Reagenspackung und eine Testprobe jeweils festgestellt wird, dass sie in der Überführungspipettenzugriffsposition sind. Die Überführungspipette überführt dann die Testprobe aus dem Testprobenbehälter, und abhängig von dem Assay, der durchgeführt werden soll, werden die Reagenzien von der Reagenspackung in das Reaktionsgefäß überführt. Das Reaktionsgefäßkarussell wird dann zu einer Überführungsstationsposition gedreht, welche das Reaktionsgefäß mit einem Überführungsmechanismus in Kontakt bringt und das Reaktionsgefäß in die Überführungsstation zieht. Das Reaktionsgefäß wird dann durch den Überführungsmechanismus auf das Prozesskarussell geladen.
  • Bei der Ausführung eines Fluoreszenz-Polarisation-Immunoassays (FPIA) mit dem automatisierten Analysensystem der vorliegenden Erfindung werden verschiedene Pipettieraktivitäten durch einen zweiten Überführungspipettenapparat durchgeführt, welcher im Dienst des Prozesskarussells steht, und das Prozesskarussell wird gedreht, so dass sich das Reaktionsgefäß, wenn es richtig mit, zum Beispiel, FPIA-Reagenzien pipettiert ist, an der Lesestation der FPIA-Verarbeitungsstationen befindet und die FPIA-Bestimmung durch Lesen an dem Reaktionsgefäß vorgenommen wird. Das Prozesskarussell wird dann gedreht, so dass sich das gelesene Reaktionsgefäß an der Überführungsstation befindet. Das Reaktionsgefäß wird wieder kontaktiert und durch die Überführungsstation überführt. Die Überführungsstation wird gedreht und stößt das Reaktionsgefäß in eine Abfallbehälteröffnung.
  • Für einen Mikropartikel-Enzym-Immunoassay (MEIA), der mit dem automatisierten Analysensystem der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, wird nach den verschiedenen Pipettieraktivitäten für den MEIA, die auf der Hauptkarussellbaugruppe abgeschlossen werden können, das Reaktionsgefäß zu dem Prozesskarussell überführt, wie in dem FPIA-Verfahren beschrieben. Pipettierung kann auch in dem Prozesskarussell oder gemeinschaftlich zwischen den zwei Karussellen vollbracht werden. Um den MEIA abzuschließen, wird das Reaktionsgemisch aus dem Reaktionsgefäß auf eine Matrix einer MEIA-Patrone auf einem Patronenkarussell mit der zweiten Überführungspipette überführt. Die Matrix wird mit einem Puffer und einem Substrat wie MUP (zuvor definiert) oder einem anderen geeigneten, auf dem Gebiet bekannten Substrat gewaschen. Das Patronenkarussell wird dann gedreht, so dass die MEIA-Patrone bei einer MEIA-Verarbeitungsbaugruppe positioniert wird, und die MEIA-Bestimmung wird durchgeführt. Das MEIA-Reaktionsgefäß wird in den Abfallbehälter ausgeworfen, wie für das FPIA-Reaktionsgefäß beschrieben. Die MEIA-Patrone wird von dem Patronenrad unabhängig durch einen Auswerfer an einer entsprechenden Auswerferstation in einen Abfallbehälter ausgeworfen.
  • Vorzugsweise werden zwei unterschiedliche Analysenverfahren, wie oben beschrieben, FPIA und MEIA, in das automatisierte Analysensystem der vorliegenden Erfindung aufgenommen; jedoch können mehr als zwei unterschiedliche Analysenverfahren in das erfinderische System eingegliedert werden. Diese Verfahren sind komplementär und teilen sich eine Allgemeinheit von Apparaten und Verfahrensschritten, wobei der FPIA im Allgemeinen das Verfahren der Wahl für Analyte mit niederem Molekulargewicht ist, und MEIA für Moleküle wie Proteinhormone, Antikörper oder Analyte mit niederem Molekulargewicht, die eine höhere Empfindlichkeit erfordern. Die zwei Verfahren teilen sich Systemkomponenten einschließlich dem Bediengerät, der Pipettierauslegerbaugruppe, strömungstechnischen Systemen, Luft- und Flüssigreagenserhitzern, Druckern, Strichcodeleser und Schrittmotoren. Eine derartige Allgemeinheit der Verwendung von Systemkomponenten ermöglicht ein kompaktes Messgerät trotz der dualen FPIA- und MEIA-Fähigkeit.
  • Die FPIA-Optiksysteme (wie in US-Patent Nr. 4.269.511 beschrieben) können einen Polarisationsfilter verwenden, der ein elektrisch geschalteter Flüssigkristall ist, wodurch eine kompakte Abmessung erhalten bleibt und komplexe und möglicherweise unzuverlässige bewegte Teile vermieden werden. Bei der Ausführung von FPIA-Assays unter Verwendung des automatisierten Analysensystems der vorliegenden Erfindung umfassen FPIA-Reagenspackungen typischerweise einen Tracer, der einen Analyten oder ein Analog davon umfasst, gekoppelt an eine detektierbare Komponente, einen Antikörper, der für diesen Analyten spezifisch ist, und ein Probenvorbehandlungsreagens. In einem bevorzugten FPIA-Format konkurriert der zu bestimmende Analyt mit dem Tracer um eine begrenzte Zahl von Bindungsstellen auf den Antikörpern, die für den Teil oder die Teile des Analyten oder Tracers spezifisch sind. Die detektierbare Teilkomponente des Tracers ist vorzugsweise eine fluoreszierende Komponente gewählt aus der Gruppe bestehend aus Fluoresceinen, Aminofluoresceinen, Carboxyfluoresceinen, Fluoresceinaminen und dergleichen, besser Carboxymethyl-aminomethyl-fluorescein, Carboxyethylaminomethyl-carboxyfluorescein, 6-Carboxyfluorescein, 5-Carboxyfluorescein, Succinylaminomethylfluorescein, Thioharnstoff-aminofluorescein, Methoxytrianolylaminofluorescein, Aminofluorescein und dergleichen.
  • In einer anderen Ausführungsform verwendet das FPIA-Format eine außergewöhnliche, runde Kunststoffreaktionsküvette, die für Fluoreszenzpolarisations- und Extinktionsassayverfahren geeignet ist, welche keine andere Ausrichtung als von oben nach unten benötigen. Diese Kunststoffreaktionsküvette hat die physikalischen Merkmale einer niedrigen Doppelbrechung über der optischen Leseregion sowie strenge Abmessungstoleranzen, welche reproduzierbare Extinktionslesungen erlauben. Doppelbrechung ist definiert als der Grad der Verzögerung des außerordentlichen Strahls, wenn er durch. das Material hindurchgeht. Je höher der Grad der Verzögerung, umso größer wird der Grad der Doppelbrechung sein. Die Verzögerung des außerordentlichen Strahls ist abhängig von der Größe und Richtung der induzierten Spannung. Deshalb wird das Hindurchleiten eines Strahls von linear polarisiertem Licht durch ein Material mit induzierter Spannung zur Depolarisation des Strahls führen. Damit eine Küvette für Fluoreszenzpolarisationsmessungen verwendet werden kann, ist es wichtig, dass die Küvette unter Bedingungen hergestellt wird, die minimale Spannung ergeben. Die Geometrie der Küvette ist ausgelegt worden, um die innewohnende Fluidik automatisierter medizinischer Diagnosegeräteausstattung zu nutzen, um die hydrophobe Wirkung von Kunststoff zu minimieren.
  • MEIA-Ergebnisse können bestimmt werden, indem die Geschwindigkeit quantitativ bestimmt wird, mit der sich Fluoreszenz entwickelt, wenn fluorogenes Substrat durch die Einwirkung eines Enzym-markierten Konjugats umgewandelt wird. Wenn zum Beispiel entweder ein kompetitiver MEIA oder ein Sandwich-MEIA ausgeführt wird, wird die auf den Mikropartikeln spezifisch gebundene alkalische Phosphatase durch Zusatz des fluorogenen Substrates MUP zu der Matrix nachgewiesen. Die alkalische Phosphatase katalysiert die Hydrolyse des MUP zu anorganischem Phosphat und fluoreszierendem 4-Methylumbelliferon (4-MU). Das freigesetzte 4-MU wird durch das MEIA-Optikbaugruppen-Oberflächenfluorometer nachgewiesen, das ausgelegt ist, die Fluoreszenz niedriger Konzentrationen von 4-MU ohne Störungen durch Fluoreszenz von 4-MUP bei einer Wellenlänge von 367 nm nachzuweisen. Ein System von Linsen und optischen Filtern fokussiert gefiltertes Licht (Wellenlänge = 365 nm) von einer Quecksilberlichtbogenlampe auf die Oberfläche der Matrix und fokussiert die emittierte Fluoreszenz von 4-MU (Wellenlänge = 448 nm) auf einen Photomultiplier. Wie die FPIA-Optikbaugruppe ist das MEIA-Optiksystem kompakt und hat keine bewegten Teile. Etwa fünf Prozent des Anregungslichtes wird durch eine Photodiode detektiert, was eine Normalisierung der Fluoreszenzdaten und die Erzeugung eines Steuersignals ermöglicht, das von der Lampenstromversorgung verwendet wird, um die Intensität des Anregungslichtes innerhalb von fünf Prozent über die Lebensdauer der Lampe zu erhalten. Der MEIA-Postprozessor verwendet lineare Regressionsanalyse, um die Daten von mehrfachen aufeinanderfolgenden Bestimmungen der 4-MU-Fluoreszenz zu einer Geschwindigkeit umzuwandeln, die proportional zu der Konzentration von alkalischem Phosphatase-Konjugat ist, das spezifisch an die Mikropartikel gebunden ist.
  • MEIA-Formate können mit einem Multipositions-MEIA-Hilfskarussell und Prozesskarussell sowie einer MEIA-Reagenspackung, die Mikropartikelreagens, ein alkalisches Phosphatase-Konjugat und, in manchen Fällen, einen spezifischen Verdünnungspuffer für den auszuführenden Assay enthält, ausgeführt werden. Da die Mikropartikel dazu neigen, sich nicht aus der Suspension im Verlauf des Assays abzusetzen, können sie ohne weiteres pipettiert werden. Die effektive Mantelfläche von Polystyrollatexmikropartikeln ist mehrfach größer als die einer Polystyrolkugel mit einem großem Durchmesser (z. B. Kugeln mit 6 mm (¼ Inch) Durchmesser), die für gewöhnlich in kommerziellen Immunoassays verwendet wird. Wegen dieser großen Mantelfläche und des sehr kleinen Diffusionsabstandes zwischen dem Analyten und den Einfangmolekülen auf der Oberfläche der Mikropartikel erreicht die Einfangphase, die in vielen der MEIA-Verfahren eingesetzt wird, die durchgeführt werden, das Gleichgewicht innerhalb von wenigen Minuten, was ermöglicht, dass ein volles Karussell von Testproben in einem sehr kurzen Zeitrahmen abgeschlossen werden kann.
  • Anders als ein FPIA benötigen heterogene Immunoassays wie ein MEIA einen Trennschritt, wie oben beschrieben. Insbesondere werden nach Inkubation der Mikropartikel mit einer Testprobe die Mikropartikel von dem Reaktionsgemisch getrennt durch Überführen zu der Matrix, die in der MEIA-Patrone enthalten ist, wie oben beschrieben. Die Matrix stellt einen genau platzierten mechanischen Träger für die Mikropartikel während der nachfolgenden optischen Lesephase des Assays bereit. Dieser genau platzierte mechanische Träger, d. h. die Patrone, wird in das Hilfskarussell mit einem vorherbestimmten Abstand von der Lesevorrichtung durch in Eingriff bringende Mittel eingepasst.
  • Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
  • Bevorzugte Ausführungsformen des automatisierten Immunoassay-Analysensystems gemäß der vorliegenden Erfindung werden nur mit jenen Komponenten dargestellt, die bezüglich des erfinderischen Systemgerätes der vorliegenden Erfindung hauptsächlich von Interesse sind. Die Zeichnungen veranschaulichen nicht alle der mechanischen und elektrischen Elemente zum Antreiben und Steuern der verschiedenen Komponenten des Systems, worin ein derartiges weggelassenes Element verschiedene bekannte Formen annehmen kann, welche ohne weiteres von einem Durchschnittsfachmann realisiert werden können, der Kenntnis von den Informationen besitzt, die hier mit Blick auf den Betriebsmodus des Systems und die verschiedenen Komponenten und verwandten Prozessen bereitgestellt werden, die zum Behandeln von Proben und zum Bestimmen von Analysenergebnissen genutzt werden.
  • Bezugnehmend auf die Zeichnungen stellen 1 und 2 isometrische Ansichten des automatischen Immunoassay-Analysensystemgerätes der vorliegenden Erfindung dar. Das Systemgerät, wie es in 1 erscheint, stellt das Systemgerät dar, wie es vom Techniker verwendet wird, wobei 2 eine isometrische Ansicht des Rahmens und Gehäuseaufbaus veranschaulicht, wobei Komponententeile entfernt sind. Das Systemgerät der vorliegenden Erfindung wird allgemein gekennzeichnet durch das Bezugszeichen 2 in 1. Das Systemgerät 2 hat ein überragendes Vorlauf-Karussell 4, das durch einen ersten Überführungspipettenmechanismus 6 bedient wird, um geplante Tests zusammen mit Proben in einem Reaktionsgefäß zusammenzustellen. Das System stellt einen Rechnerbildschirm 8 und eine Rechnertastatur 10 zusammen mit Zugangsfrontplatten 12 für den Zugang zu Vorrats- und Abfallbehältern bereit. Der Systemapparat 2 ist mit Rollen 14 versehen zum Verschieben des Systemgerätes innerhalb eines Laborkomplexes nach Bedarf. Die Freiheit zum Verschieben des Systemgerätes durch Rollen 14 ist zulässig, da das System bis auf Leistungseinträge voll geschlossen ist.
  • Bezugnehmend auf 2 wird der Gehäuserahmen 16 von Systemgerät 2 veranschaulicht, wobei im wesentlichen alle Funktionskomponenten des Systemgerätes entfernt sind. Eine kontrollierte Umgebungszone 18 ist eine während des Betriebs geschlossene Einheit, mit Lichtabschirmung und stabiler Steuerung von Luftströmung sowie Temperatur, im Gegensatz zu dem offenen Vorlauf-Karussell 4. Das Vorlauf-Karussell 4 steht mit der kontrollierten Umgebungszone 18 über eine Überführungsöffnung 20 in Verbindung. Das Vorlauf-Karussell 4 ist auf einer Aluminiumgrundplatte befestigt, die auf einer Trägerplattform 22 ruht, und der erste Überführungspipettenmechanismus ist an Mittel 24 befestigt.
  • Die Draufsicht im Querschnitt in 3 stellt das arbeitende Komponentensystemgerät in einigen Details dar mit relativer Positionierung des Systemgerätes, um den Prozessfluss des Systemgerätes weiter zu veranschaulichen. Zum Beispiel sind Probenschalen 26 auf einem Probenschalenkarussell 28 befestigt, das konzentrisch innerhalb des Vorlauf-Karussells 4 zusammen mit dem Reagenspackungskarussell 32 und dem Reaktionsgefäßkarussell 36 eingepasst ist. Das Reagenspackungskarussell 32 ist konzentrisch zwischen dem Probenschalenkarussell 28 und dem Reaktionsgefäßkarussell 36 eingepasst. Das Reagenspackungskarussell trägt Reagenspackungen 30 und das Reaktionsgefäßkarussell 36 trägt Reaktionsgefäße 34. Das Vorlauf-Karussell 4 hat einen betriebsfähigen Strichcodeleser 38 für die automatische Identifizierung von Reagenspackungskarussell 32 und Probenkarussell 28. Eine Waschschale 40 ist für den ersten Überführungspipettenmechanismus 6 zum Waschen bei Bedarf zwischen Überführungen von verschiedenen Proben und Reagenzien vorgesehen. Der erste Überführungspipettenmechanismus 6 wird beim Zusammenstellen der verschiedenen Reagenspackungsflüssigmaterialien und der Probe in einem Reaktionsgefäß 34 genutzt. Die Reagenzien und die Probe werden mittels des ersten Überführungspipettenmechanismus 6 einschließlich Pumpmittel richtig zusammengestellt. Die verschiedenen Karusselle werden gedreht und zum Zusammenstellen an der Pipettierstation ausgerichtet. Das zusammengestellte Reaktionsgefäß 34 wird durch Reaktionsgefäßkarussell 36 in die richtige Position für die Überführung zu der Überführungsstation 42 gebracht. Das Reaktionsgefäß 34 wird zu der Überführungsstation 42 durch Überführungsmittel überführt, wobei die Überführungsstation 42 dann gedreht wird, um das Reaktionsgefäß auf das Prozesskarussell 46 zu verschieben. Wie gezeigt wird das Prozesskarussell durch einen Schrittmotor 48 angetrieben und durch einen zweiten Überführungspipettenmechanismus 50 bedient. Sowohl das FPIA- als auch das MEIA-Verfahren nutzen das Systemgerät gemeinsam hinauf bis einschließlich zum Prozesskarussell 46. Das Prozesskarussell 46 umfasst FPIA-Verarbeitung 52 und FPIA-Verarbeitungslampe 54 zum direkten Lesen der FPIA-Analyse einer zusammengestellten, pipettierten und richtig umgesetzten Reagenzienprobe aus dem Reaktionsgefäß 34. Die kontrollierte Umgebungszone 18, die die Überführungsstation 42 und das Prozesskarussell 46 einschließt, stellt FPIA-Verarbeitung mit Luftzirkulation unter Temperaturkontrolle durch Gehäuseluftzirkulationslüfter 56 bereit. Eine waschschale 58 für den zweiten Überführungspipettenmechanismus 50 ist vorgesehen. Die zweite Überführungspipette 50 wird verwendet, um Reagenzien unter Inkubations- und Zeitplanungsbedingungen zu der Probe in dem FPIA-Testplanungsreaktionsgefäß 34 für eine FPIA-Verarbeitung hinzuzusetzen (Pipettierung). Die MEIA-Verarbeitung kann ebenfalls die zweite Überführungspipette 50 nutzen, um Reagenzien zu der Probe hinzuzugeben, bevor das Reaktionsgemisch zu den MEIA-Patronen 68 hinzugegeben wird, die auf dem Patronenradkarussell 64 montiert sind. Die Überführung der mit MEIA-Reagens-gemischten Probe zu der MEIA-Patrone 68 erfolgt durch die Funktion der zweiten Überführungspipette 50. Ein Motor 60 treibt das Patronenrad 64 an. Das Patronenrad 64 wird mit MEIA-Patronen 68 durch den Betrieb eines Patronenbeschickungsbehälters 66 versehen, welcher die MEIA-Patronen 68 automatisch zu dem Patronenrad 64 speist und darauf positioniert. Der Verarbeitungsbereich umfasst den zweiten Überführungspipettenmechanismus 50 und eine Heizung/Pumpe 44. Das Patronenradkarussell 64 wird weiter durch eine MEIA-Pufferheizung und -abgabesonde 70, MUP-Heizung und -abgabesonde 72 und MEIA-Lesegerät 74 bedient. Die MEIA-Patronen 68 werden von dem Hilfskarussell 64 durch einen Patronenauswerfer 62 entfernt, nachdem der MEIA-Lesevorgang abgeschlossen worden ist.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform wird ein Gerät bereitgestellt zum Messen eines chemilumineszenten Signals, das von einem Immunkomplex produziert wird, der mit Analyt aus einer Testprobe gebildet wird, wie bei chemilumineszenten homogenen Immunoassays und chemilumineszenten heterogenen Immunoassays. Gemäß einer Ausführungsform wird ein chemilumineszentes Detektionssignal produziert durch einen immobilisierten Immunkomplex, der Antikörper-beschichtete magnetische Partikel umfasst, welche durch ein Magnetfeld abgetrennt werden. Gemäß eines solchen Verfahrens wird eine optische Küvette verwendet, die den Immunkomplex enthält, der an magnetische Partikel gebunden ist, die in Lösung suspendiert sind, wobei ein Magnetfeld entlang der Wand der Küvette angelegt wird, um die Trennung durchzuführen. Die Partikel, die den Immunkomplex enthalten, werden gewaschen, ein Triggerreagens wird hinzugegeben, und die resultierende Chemilumineszenz von den markierten Partikeln wird in der Küvette unter Verwendung eines Chemilumineszenzdetektionssystems detektiert und gemessen. Gemäß eines anderen Verfahrens wird Analyt in einer flüssigen Phase eingefangen, unter Einsatz von zum Beispiel Mikropartikeln, polyonischen Einfangmitteln und dergleichen, die eine Bindungsaffinität für den Analyten aufweisen, wobei der eingefangene Analyt nachfolgend durch ein poröses Element immobilisiert wird, und ein chemilumineszentes Signal wird dann chemisch angeregt und detektiert. Entsprechend setzt ein solches Verfahren innerhalb eines Analysensystems mit ständigem und wahlfreien Zugriff vorteilhafterweise schnelle Fusionsraten in Lösung ein, um hochempfindliche Assays für ein breites Spektrum von Analyten bereitzustellen. Derartige Verfahren sind besonders nützlich mit einem wie hier beschriebenen automatisierten Analysensystem mit ständigem und wahlfreien Zugriff, welches weiter Fluoreszenz- und Chemilumineszenzassayverarbeitung auf der gleichen Plattform einschließen kann. Ein solches automatisiertes Analysensystem der vorliegenden Erfindung ist in der Lage, gleichzeitig zwei oder mehrere Assays an einer Vielzahl von Testproben auf eine Art mit ständigem und wahlfreien Zugriff durchzuführen. Insbesondere kann das automatisierte Immunoassay-Analysensystemgerät der Erfindung als ein mikroprozessorgestütztes System von integrierten Teilbaugruppen angesehen werden, wobei unterschiedliche Gruppen von Assays durch getrennte und änderbare Softwaremodule ausgeführt werden können. Das mikroprozessorgestützte System verwendet Roboterarm-Pipettiervorrichtungen mit zwei Freiheitsgraden und bidirektionale Drehkarusselle, um Proben zu verarbeiten. Kritische Assayschritte wie Inkubationen, Waschungen und Probenverdünnung werden automatisch durch das Messgerät wie geplant durchgeführt.
  • Insbesondere ist das automatisierte Analysensystemgerät mit ständigem und wahlfreien Zugriff in der Lage, Chemilumineszenzassays durchzuführen, wie solche, die beschrieben sind in dem US-Patent Nr. 5.089.424, das sich im gemeinsamen Eigentum befindet. Insbesondere umfasst das Gerät einen Behälter mit einer Öffnung und ein festes poröses Element, vorzugsweise in Form eines Fasermatrix, die in der Lage ist, einen Chemilumineszenz-erzeugenden Reaktionsproduktkomplex zu immobilisieren, während gleichzeitig die Passage von anderen Reaktionskomponenten erlaubt wird, welche nicht durch die poröse Matrix immobilisiert werden. Das Reaktionsprodukt wird durch das poröse Element immobilisiert durch partikelförmige Reaktionsteilnehmer oder als das Ergebnis einer interaktiven Eigenschaft zwischen dem porösen Element und dem Reaktionsprodukt, wie hydrophile-hydrophobe Bindungswechselwirkungen, Ionenbindungswechselwirkungen und dergleichen. Eine Detektionsvorrichtung ist neben dem Behälter angeordnet, welche verfahren wird, um eine lichtdichte Dichtung mit dem Behälter zu erzeugen, um Chemilumineszenzmessungen bei geringem Lichtpegel zu ermöglichen. Die Detektionsvorrichtung umfasst Mittel zum gleichmäßigen Verteilen einer Chemilumineszenz-aktivierenden Lösung auf dem porösen Element. Die Öffnung kann tunnelförmig sein und das Mittel zum Aufbringen der aktivierenden Lösung kann Anschlüsse einschließen, die in Richtung der Innenfläche des Tunnels angeordnet sind.
  • Das feste poröse Element ist vorzugsweise in der Form einer Fasermatrix und wird verwendet, um den immobilisierbaren Reaktionskomplex als ein Ergebnis der Wechselwirkung zwischen beiden zu immobilisieren, von welchem ein Assaysignal erzeugt werden kann. Das poröse Element kann gewählt sein aus gewebten Fasermaterialien wie Glas, Cellulose, Nylon, oder einem anderen natürlichen oder synthetischen Material, das dem Fachmann bekannt ist. Materialwahl, Abmessungen und Porendurchmesser von diesen porösen Elementen können vom Fachmann leicht gewählt werden, um einen wirksamen Porendurchmesser und adäquate Hohlraumbereiche bereitzustellen, um richtigen Durchfluss von nicht umgesetzten Reagenzien und Probe durch das poröse Element zu erlauben. Es sollte verstanden werden, dass nicht beabsichtigt ist, dass Assays, die unter Verwendung des Gerätes der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden, auf Chemilumineszenzassays in einem heterogenen Immunoassayformat, wie hier beschrieben, beschränkt sind, und dass Chemilumineszenzassays gemäß anderer Immunoassayformate, die auf dem Gebiet bekannt sind, durchgeführt werden können, wie homogene Immunoassayformate und dergleichen.
  • 3A ist eine Draufsicht des automatisierten Analysensystems im Querschnitt, wobei Komponentenabdeckungen entfernt sind, um das automatisierten Analysengerät ausführlich und in relativer Position zu zeigen, einschließlich eines Chemilumineszenz-Lesegerätes für die Membranpartikeleinfangtechnik. Das Prozesskarussell hat zwei magnetische Trennstationen 67 und ein Chemielumineszenz-Lesegerät 69 für magnetischen Partikeleinfang daran eingegliedert, um chemilumineszente magnetische Partikeleinfangassays bereitzustellen. Das Patronenradkarussell hat ein Chemilumineszenz-Lesegerät 71 darauf befestigt, um Mikropartikelmembraneinfangassays bereitzustellen.
  • Eine Querschnittsansicht des Signaldetektionsmoduls ist in 3B gezeigt und. umfasst eine Lichtführung 602, eine Lichtröhrenschutzhülle 604, Injektoren 606, 608, die an zwei schwarze TeflonTM-Fluidleitungen angeschlossen sind, Photomultiplier (PMT) 610, einen Photomultipliersockel 612 und eine Schulter zum Halten des PMT-Sockels 614. Der PMT ist federbelastet durch Edelstahl-Federdraht 616, um den richtigen Abstand von der Lichtröhre sicherzustellen, und wird durch zwei O-Ringdichtungen 618 und 620 gegen Feuchtigkeit geschützt. O-Ringe 622 und 624 fixieren die Lichtröhre 602 im Raum und schützen die Oberfläche des PMT vor Feuchtigkeit. O-Ring 622 ist vorzugsweise aus einem Material gefertigt mit hoher dielektrischer Konstante, um Ohm'sche Ableitung an der Photokathode zu verhindern. Ein Mu-Metallschirm 626 umgibt den PMT, mit einem Nylonabstandshalter 628 innerhalb von 626, welcher den PMT während des Zusammenbaus schützt. Der Mu-Metallschirm 626 wird elektrisch isoliert gehalten durch die Verwendung der zwei O-Ringe 630, 632 und eine TeflonTM-Hülse 634, um ihn von dem Außengehäuse zu trennen. Ein elektrisch leitendes Außengehäuse 636 schützt das Detektionsmodul. Der Boden von Schutzrohr 638 hat eine Hohlkehle 640, die das Oberflächenmerkmal an der wegwerfbaren Vorrichtung und ein Lichtdichtungsprofil 642 von 3D unterbringt. Das Lichtdichtungsprofil ist aus einem schwarzen inerten komprimierbaren Polymer gefertigt. Ein bevorzugtes Material ist ein Nylonflor auf einem Kunstseide-Träger COE7-1673 (Schlegal Corporation, Rochester, NY). Zwei Niederwatt-Antibeschlagheizungen 644, 646 werden verwendet, um einen Temperaturgradenten in der Nähe der Lichtröhre zu erzeugen, um jede Kondensation an der Lichtröhre während der Messung zu verhindern. Gezeigt wird eine Draufsicht des Analysensystems, das die alternative Chemilumineszenzdetektion enthält. Magnetische Trennstationen 67 sind neben der optischen Küvette auf dem Verarbeitungskarussell- positioniert. Triggerreagens wird durch die Pipettenvorrichtung 50 hinzugegeben und das resultierende chemilumineszente Signal wird durch den Detektor 69 gelesen.
  • 3C ist eine Querschnittsansicht, entlang der Seite einer Detektorvorrichtung genommen, welche in dem Gerät der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, und zeigt eine Detektorbaugruppe, Schutzrohr 638, Hohlkehle 640 und Lichtdichtungsprofil 642, die Antibeschlagheizelemente 644, 646 und das Ende einer Injektorspitze 606.
  • 3D ist eine Teilquerschnittsansicht, die die Lichtröhre 650 veranschaulicht. Die Lichtröhre 650 ist über der Faserpatrone 654 positioniert, wobei Fluidinjektionsleitungen 652 auf beiden Seiten der Lichtröhre 650 sind. Die Faserpatrone 654 hat einen Trichter 656 und ein Tiefenfilter 658. Ein Lichtschutz 660 stellt Lichtschutz bereit, um Umgebungslicht daran zu hindern, die Lesung von Chemilumineszenz-freisetzenden Photonen zu stören, welche durch die Lichtröhre 650 übertragen werden, allgemein eine Quarzlichtröhre zu einem Photomultiplier, der nicht gezeigt ist. Die Photomultiplierbaugruppe einschließlich der Lichtröhre misst das Chemilumineszenzsignal, das auf den Reaktionsmatrixoberflächen der Patrone 654 erzeugt wird. Während der Probenverarbeitung löst eine alkalische Harnstoffperoxidlösung, die zu dem Immunkomplex hinzugegeben wird, die Bildung von Photonen von Licht aus. Die Photonen werden durch die Quarzlichtröhre kanalisiert und durch einen Photomultiplier gezählt. Die Menge von vorhandenem Licht (Photonen) ist entweder direkt oder umgekehrt proportional zu der Menge von Licht, die in der Probe vorhanden ist.
  • Es versteht sich, dass die Nutzung des ersten Überführungspipettenmechanismus 6 und des zweiten Überführungspipettenmechanismus 50, wie hier beschrieben, einen sicheren Mechanismus bereitstellt, um sicherzustellen, dass Testproben und Reagenzien zupipettiert werden, um dadurch falsche negative Ergebnisse für den Fall zu verhindern, dass es unrichtige Mengen der entsprechenden Probe und Reagenzien für einen bestimmten Assay gibt.
  • Sich den bedienbaren Elementen des Systemgeräts ausführlicher annähernd stellt 4 eine vordere Aufrissansicht, für sich betrachtet, und einen Teilschnitt von Elementen des Vorlauf-Karussells 4 bereit. 4A und 4B veranschaulichen eine Reagenspackung mit einem Abdeckmittel 31, welches sich entlang der Achse 37 drehend geöffnet und geschlossen wird. Ein gekerbter Rückstellantriebsarm 35 wird verwendet, um das Abdeckmittel 31 durch Kontakt mit der Abdeckungskontaktfläche 33 zu öffnen und zu schließen.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform wird eine Testprobenbehältersegmentbaugruppe bereitgestellt, die angepasst ist, um eine Vielzahl von Testprobenbehältern von variierenden Abmessungen aufzunehmen für die Verwendung mit einem automatisierten Analysenmessgerät. Die Segmentbaugruppe kooperiert mit einem Testprobenkarussell des automatisierten Analysenmessgerätes, um unbegrenzte Variabilität bei Testprobenbehältern bereitzustellen, welche durch ein derartiges automatisiertes Analysenmessgerät verarbeitet werden können. Entsprechend beseitigt die Testprobenbehälterbaugruppe die Notwendigkeit, Testproben von einem sonst nicht kompatiblen Testprobenbehälter zu einem Testprobenbehälter zu überführen, welcher zur Verwendung mit einem Analysenmessgerät erforderlich ist.
  • Insbesondere umfasst das Testprobenkarussell eine Vielzahl von Positionen zur Aufnahme von Testprobensegmenten. Zum Beispiel ist das Karussell bevorzugt angepasst, um sechs Testprobensegmente aufzunehmen, wobei jedes Segment Aufnahmepositionen für entweder zehn oder zwölf Testprobenbehälter enthält. Das Segment kann zum Beispiel Platz bieten für ein oder mehrere Probenschalen und Primärröhrchen, wobei die Zahl für Primärröhrchengrößen und -abmessungen variieren wird. Die Primärröhrchen und Probenschalen können innerhalb des selben Probensegmentes gemischt werden. Die unterschiedlichen Probensegmente werden die Primärröhrchen und Probenschalen so halten, dass das Ansaugen von Proben bei im Wesentlichen der gleichen Höhe vollbracht werden wird, um das automatisierte Analysensystem mit einem gemeinsamen Niveau- für eine Sonde zu versehen, welche genutzt wird in Kombination mit Pipettiermitteln, um Probenüberführung und Zusammenstellung von Reagenzien in ein Reaktionsgefäß auf einem Reaktionsgefäßkarussell bereitzustellen. Da Sondenpipettiermittel in Bezug auf Zeit und Verwendung angefordert werden, ermöglicht entsprechend die Testprobensegmentbaugruppe zum Beispiel kürzere Wegstrecke und Niveauabtastzeit, wenn solche Primärröhrchen und Probenschalen genutzt werden, um dadurch den Durchsatz des Systems zu erhöhen. Vorzugweise umfasst jedes Probensegment eine Kennnummer und einen Code, welcher von einem Messgerät gelesen wird und mit Probensegmenten in Zusammenhang gebracht wird, um dann das automatisierte Analysensystemgerät mit wahlfreiem Zugriff zusammenzustellen und zu verarbeiten. Entsprechend stellt das Testprobenkarussell in Kombination mit den Testprobensegmentbaugruppen ein maximales Maß an Zugänglichkeit bereit zum Laden und Entladen von Probenbehältern, wie die Primärröhrchen, Probenschalen und ähnliche Behälter, wie hierin beschrieben.
  • Die Testprobenbehältersegmentbaugruppe 600 ist in 4C in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Es versteht sich, dass Testprobenbehälter, die gemäß der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen werden, folgendes einschließen, aber nicht darauf beschränkt sein sollen: Vacutainer®-Röhrchen, Reagensgläser, Küvetten, Glasfläschchen, Probenschalen und dergleichen, welche alle von unterschiedlichen Größen und Abmessungen sein können. Die Baugruppe hat einen Rahmen 601 und ein Handhabungsmittel 602. Die Baugruppe 600 hat ein Testprobenbehältermontagegestell 604, in welches Testprobenbehälter durch Behältereinsetzöffnungen 606 eingesetzt werden können. Sobald die Behälter in die Behältereinsetzöffnungen 606 eingesetzt sind, werden sie aufgenommen und von Flüssigniveausensorhülsen 608 umgeben. Jedoch können die Einsetzöffnungen 606 der Baugruppe die Testprobenbehälter ohne Verwendung von Hülsen 608 geeignet halten und fixieren. Die Testprobenbehältersegmentbaugruppe 600 hat zwei gekrümmte Abmessungen, welche zueinander parallel sind und dem Radius der Krümmung des Testprobenbehälterkarussells entsprechen. Der äußere gekrümmte Abschnitt 610 der Testprobenbehältersegmentbaugruppe 600 und der innere gekrümmte Abschnitt 612, die sowohl vertikal als auch in Beziehung zu dem Behältermontagegestell 604 sind, präsentieren eine Baugruppe, welche sich mit dem Testprobenbehälterkarussell verbinden kann. Das Testprobenbehälterkarussell 28 hat Positionier- und Montagestifte, die in den Stiftaufnahmen 614 und 616 der Testprobenbehältersegmentbaugruppe 600 aufgenommen werden können. Diese Stiftaufnahmeelemente ermöglichen es einem Bediener, die Testprobenbehältersegmentbaugruppe 600 richtig in dem Testprobenbehälterkarussell 28 zu positionieren und einzubauen. Das Testprobenbehälterkarussell 28 hat Montagestifte 618, wie in 4E gezeigt, welche von den Aufnahmesegmenten 614 und 616 der Testprobenbehältersegmentbaugruppe 600 aufgenommen werden. Diese Aufnahmesegmente 614 und 616 sind in 4D gezeigt, was eine Bodenansicht der Testprobenbehältersegmentbaugruppe von 4C ist.
  • Eine Querschnittsansicht, für sich betrachtet, des Testprobenbehälterkarussells mit einer darin montierten Testprobenbehältersegmentbaugruppe 600 ist in 4E gezeigt. Die Ansicht in 4E veranschaulicht deutlich die Anpassung der Testprobenbehältersegmentbaugruppe 600 an das Testprobenbehälterkarussell 28, die einem Bediener das Handhabungsmittel 602 und Ausrichtungsstifte 618 zum Einpassen in die aufnehmenden gekrümmten Abschnitte 610 und 612 der Testprobenbehältersegmentbaugruppe 600 bereitstellt.
  • Eine Querschnittsansicht einer modifizierten Testprobenschale 620 mit oberen und unteren Randabschnitten 624 bzw. 622 ist in 4F gezeigt. Eine derartig modifizierte Testprobenschale 620 kann innerhalb der Testprobenbehältersegmentbaugruppe genutzt werden, um der einheitlichen Außenabmessung der Baugruppe präsentiert zu werden, welche mechanisch in die Testprobenbehältersegmentbaugruppe 600 passt, auch wenn das Innere der Testprobenschale 620 aus verschiedenen Gründen versenkt ist.
  • Eine Segmentbaugruppe für kurze Vacutainer®-Testprobenröhrchen 626 ist in perspektivischer Ansicht in 4G gezeigt. Die Segmentbaugruppe für kurze Vacutainer®-Testprobenröhrchen 626 hat einen Rahmen 628 und ein Handhabungsmittel 630. Die Baugruppe hat eine Montagehülse 632 für Vacutainer®-Röhrchen, in welcher Einsetzöffnung 634 für Vacutainer®-Röhrchen zum Montieren der kurzen Vacutainer®-Testprobenröhrchen in die Segmentbaugruppe für kurze Vacutainer®-Testprobenröhrchen 626 vorgesehen ist.
  • Eine Querschnittansicht von oben der Segmentbaugruppe für kurze Vacutainer®-Testprobenröhrchen ist in 4H gezeigt; die Ansicht ist entlang der Linie A-A von 4G genommen. Vacutainer®-Röhrchen-Montagefedermittel 636 stellt ein Haltemittel bereit für die einsetzbaren Vacutainer®-Röhrchenelemente, welche röhrenförmig oder von einer Reagensglasform sind. Zusätzlich zu den Vacutainer®-Röhrchen-Montagefedermitteln 636 sind Vacutainer®-Röhrchenhaltearme 638 dargestellt, die die Vacutainer®-Röhrchen weiter in einer angegebenen Position in Bezug auf die Segmentbaugruppe für kurze Vacutainer®-Testprobenröhrchen 626 stabilisieren und beibehalten, so dass, wenn die Baugruppe in das Testprobenkarussell 28 eingesetzt wird, die Vacutainer®-Testprobenröhrchen nicht nur in einer einheitlichen Höhe positioniert werden, sondern auch an einer bestimmten Stelle innerhalb des Karussells und der montierten Segmentbaugruppe für kurze Vacutainer®-Testprobenröhrchen 626 positioniert werden.
  • Eine Bodenansicht der Segmentbaugruppe für kurze Vacutainer®-Testprobenröhrchen von 4G ist in 4I gezeigt. Die Montagestiftaufnahmeelemente 642 und 644 des Testprobenkarussells 28 stellen Baugruppenmontage-Positionierungsführungen sowie Haltemittel zum Halten einer exakt positionierten Segmentbaugruppe für kurze Vacutainer®-Testprobenröhrchen 626 innerhalb des Testprobenkarussells 28 bereit. In 4J und 4K werden Testprobenschalen-Adapterhülsen verschiedener Länge vorgestellt. In 4J ist eine Querschnittsansicht einer langen Testprobenschalen-Adapterhülse 650 gezeigt. In 4K ist eine Querschnittsansicht einer kurzen Testprobenschalen-Adapterhülse gezeigt. 4J und 4K ermöglichen es, dass die Probenschalen von 4F in Vacutainer®-Röhrchensegmenten verwendet werden können.
  • Das Probenakquisitionskarussell, das in dem vorliegenden Gerät verwendet wird, hat vorzugsweise zum Beispiel sechs Positionen oder Abschnitte zur Montage von Testprobenbehältersegmentbaugruppen, wie in 4C und 4G veranschaulicht. Die Testprobenbehältersegmentbaugruppen sind untereinander auswechselbar, wie es der Bediener wünscht, mit Positionierungsstiften entweder an den Segmenten oder an dem Karussell, wobei entsprechende Aufnahmemittel die richtige Positionierung der Segmente auf dem Karussell sicherstellen. Entsprechend ermöglichen solche untereinander auswechselbaren Segmente die Akquisition einer Vielzahl von Testprobenbehältern, welche auf dem Karussell zu jedem beliebigen Zeitpunkt ruhen können. Es versteht sich selbstverständlich, dass die Zahl der Probenakquisitionskarussellpositionen oder -abschnitte variieren kann, und eine derartige Zahl wird abhängen von der Größe jedes Abschnittes oder jeder Sektion und den Abmessungen des Karussells.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung können unterschiedliche Typen von Segmentbaugruppen in das Testprobenkarussell eingesetzt werden, wie zum Beispiel (1) Testprobenschalensegmente, welche in Verbindung mit den Messgeräteprobenschalen 620 verwendet werden können, wobei das Segment etwa zwölf oder mehr derartiger Testprobenschalen halten kann; (2) Segmente für große Vacutainer®-Röhrchen, welche mit Vacutainer®-Röhrchen von etwa 1,0 bis etwa 1,7 cm (etwa 0,400 bis etwa 0,650 Inch) Durchmesser und etwa 7,6 bis 11,4 cm (3,000 bis 4,500 Inch) Länge verwendet werden können. Solch große Vacutainer®-Röhrchen können in den Segmenten positioniert werden, um etwa zehn oder mehr Vacutainer®-Röhrchen unterzubringen; und (3) Segmente für kurze Vacutainer®-Röhrchen, welche mit der Segmentbaugruppe für kurze Vacutainer®-Röhrchen von 4G verwendet werden können, können Vacutainer®-Röhrchen von etwa 1,0 bis etwa 1,7 cm (etwa 0,400 bis etwa 0,650 Inch) Durchmesser und etwa 5,1 bis 7,6 cm (2,000 bis 3,000 Inch) Länge unterbringen, mit ungefähr zehn Positionen, um etwa zehn oder mehr Vacutainer®-Röhrchen unterzubringen.
  • Probenbehälteradapter sind auch verfügbar, welche ermöglichen, dass Probenschalenbehälter in ein Segment für Vacutainer®-Röhrchen gesetzt werden, besonders für Probenschalen 620. Solche Adapter ermöglichen, dass Probenbehälter verwendet werden, wenn eine Mindestzahl von Probenbehältern benötigt wird und Platz für einen Probenbehälter nicht verfügbar ist.
  • Niveauerkennung von Flüssigkeiten in jedem beliebigen Testprobenbehälter in den Probensegmenten kann zum Beispiel durch kapazitive Niveauerkennung erreicht werden. Leitendes Material wird in die Segmentbaugruppen und in die Adapterhülsen montiert, um einen kapazitiven Weg zu erzeugen. Zusätzlich wird Strichcode-Erkennung auf den Segmentbaugruppen und Adapterhülsen bereitgestellt. Derartige Strichcode-Erkennungen werden verwendet, um den Segmenttyp und die Substitution von zum Beispiel einer Adapterhülse zu identifizieren, und auch selbstverständlich, um die Testprobe selbst zu identifizieren.
  • In einer Ausführungsform kann ein Bediener leere Testprobenschalen 620 in ein Testprobensegment laden und Testproben in die Testprobenschalen 620 pipettieren. Der Bediener kann wählen, die Testprobenschalen gemäß einer vorherbestimmten Beladungsliste anzuordnen, die über einen Dateneingabevorgang erzeugt wurde. Vacutainer®-Röhrchen-Adapterhülsen und andere Röhrchen können selbstverständlich anstelle einer Probenschale 620 in dem entsprechenden Segment verwendet werden. Der Bediener wird dann das Testprobensegment auf dem Testprobenkarussell anordnen und dem eigenständigen Planungs- und Computersystem anzeigen, dass weitere Testproben zu verarbeiten sind. Das Testprobenkarussell wird alle Segmente zu geeigneter Zeit abtasten, um alle geladenen Testproben zu verfolgen. Das Messgerät wird fortfahren, nacheinander Testproben zu verarbeiten, sofern kein sofortiger Versuch angefordert wird. Wenn ein sofortiger Versuch angefordert wird, wird das Messgerät alle Segmente abtasten, bis es das Segment findet, welches die sofortige Testprobe enthält. Wenn der sofortige Zusammenstellungszyklus abgeschlossen ist, wird das Vorlauf-Karussell zu einer vorhergehenden Sequenz zurückkehren. Der Bediener kann wählen, ob das Messgerät während des Ladens und Entladens von Testprobensegmentbaugruppen in einer Haltephase verankert werden soll. Der Zusammenstellungsprozess wird nach dem nächsten Zusammenstellungszyklus ausgesetzt werden. Sobald das Laden und Entladen abgeschlossen ist, wird eine zweite Anweisung dazu führen, dass der Zusammenstellungsprozess wieder aufgenommen wird. Der Status von Testproben auf dem Gerät wird einer Prüfung über den Dateneingabebildschirm des Messgerätes unterzogen. Mit einer derartigen Prüfung wird der Bediener wissen, welche Segmentbaugruppen abgeschlossen sind und entfernt werden können. Einzelne Testproben können in eine Segmentbaugruppe eingesetzt werden, welche auf dem Testprobenkarussell ruht.
  • 5 liefert eine Draufsicht, für sich betrachtet, und einen Teilschnitt von Elementen der Antriebs- und Führungssysteme des Hauptkarussells 4, wobei die verschiedenen Karusselle entfernt sind. In 5 ist ein Probenschalenkarussell-Schrittmotor 76 dargestellt, der mit Befestigungsfeder 78 befestigt ist. Der Reagenspackungskarussell-Motor 80 ist ebenfalls mit einer Befestigungsfeder 82 dargestellt. Der Reaktionsgefäßkarussell-Motor 84 und die Befestigungsfeder 86 sind außen von den zwei inneren Karussellen, d. h. dem Probenschalenkarussell 28 und dem Reagenspackungskarussell 32, angeordnet. Rollenführungen 88 und eine Spannfeder 90 sind für das Probenschalenkarussell 28 vorgesehen. Das Reagenspackungskarussell ist mit Rollenführungen 92 und Spannmittel 94 versehen. Die Reaktionsgefäßrollenführungen 96 sind ebenfalls mit Federelementen 98 versehen, wobei der Zweck der Führung und dieser verschiedenen Federelemente darin besteht, eine sehr begrenzte Spurführung der konzentrischen Karusselle beizubehalten, wenn diese durch die einzelnen Schrittmotoren angetrieben werden.
  • Das Vorlauf-Karussell 4 einschließlich der drei Vorlauf-Karusselle, das Probenschalenkarussell 28, das Reagenspackungskarussell 32 und das Reaktionsgefäßkarussell 36, kann zum Beispiel die folgenden Kapazitäten enthalten. Das Probenschalenkarussell 28 kann 60 Blutsammelröhrchen wie Vacutainer®-Blutsammelröhrchen oder 90 Probenschalen aufnehmen, die als ein Teil spritzgegossen sind, und es kann mit eigenständigen Bodenhalterungen versehen sein. Eigenständige Bodenhalterungen sind zur technischen Handhabung und Pipettierung von Proben in die Probenschalen geeignet. Das Reagenspackungskarussell 32 sorgt für 20 unterschiedliche Reagenspackungen 30. Das Reaktionsgefäßkarussell 36 stellt 90 Reaktionsgefäße 34 bereit.
  • Das Prozesskarussell 46 ist in 6 in einer isolierten Querschnittansicht dargestellt. Ein Reaktionsgefäß 34 befindet sich in Ruheposition oder Nichtbetriebsposition, und ein zweites Reaktionsgefäß 34 befindet sich in der Position für FPIA-Lesung. Das Prozesskarussell 46 ist in der Lage, sich in zwei Richtungen zu drehen für zeitlich günstiges Verfahren der verschiedenen Reaktionsgefäße 34 für Pipettieraktion, Lesen oder Überführung zu und von dem Karussell. Bis zu etwa 36 oder mehr Reaktionsgefäße 34 können auf einmal auf dem Prozesskarussell 46 verarbeitet werden, je nach Durchmesser und Größe der Reaktionsgefäße 34.
  • Der erste Überführungspipettenmechanismus 6 von 7 umfasst einen Überführungspipetten-Z-Achsenmotor 102, der den Sondenarm 104, die Sonde 106 und die Sondenspitze 108 in einer vertikaler Richtung verfährt, während Überführungspipetten-R-Achsenmotor 100 den Sondenarm 104, das Sondeneinstellmittel 106 und die Sondenspitze 108 in einer horizontalen Bewegung antreibt. Der erste Überführungspipettenmechanismus 6, manchmal als "Probensondenarmmechanismus" bezeichnet, verfährt die Sonde zwischen der Probenschale 26, der Reagenspackung 30, dem Reaktionsgefäß 34 und der Waschschale 40. Die Waschschale 40 wird verwendet, um die Innen- und Außenfläche der Sonde des ersten Überführungspipettenmechanismus 6 abzuwaschen. Der Antrieb des ersten Überführungspipettenmechanismus ist ein Zahnstangenantriebsmittel entlang der Z- und R-Achse über Zwei-Schrittmotorantriebe. Eine Bremse ist vorgesehen, um die Z-Achsenposition zu halten, wenn es zu einem Stromverlust kommt, um somit eine Beschädigung des Systemgerätes zu vermeiden. Zum Beispiel kann der erste Überführungspipettenmechanismus ausgelegt sein, dass er eine Z-Achsenwegstrecke von etwa 7,6 cm (3 Inch) und eine R-Achsenwegstrecke von etwa 29 cm (11½ Inch) aufweist.
  • Der erste Tranferpipettenmechanismus 6 und der zweite Tranferpipettenmechanismus 50 sind in allgemeiner Systemgerätefunktion und -gestaltung eng verwandt, wobei Variationen von Wegstrecke und Größe die einzigen wesentlichen Unterschiede sind. Beide Einheiten haben eine Sondenarmschaltung 110, wie durch die schematische Seitenansicht von 8 veranschaulicht wird. Die schematische Darstellung veranschaulicht den R-Achsenmotor 100 und den Z-Achsenmotor 102 in Bezug auf eine obere PCB (printed circuit board, gedruckte Schaltung) 112 und einem R-Achsenheimsensor 114. Eine untere PCB 116 ist veranschaulicht in Bezug auf den Z-Achsenheimsensor 118, wobei die verschiedenen Elemente durch ein Spiralkabel 120 verbunden sind.
  • Das Gerät der vorliegenden Erfindung kann außerdem zwei außergewöhnliche Vorgehensweisen für die sehr notwendigen und komplizierten Fluidiksysteme innerhalb des automatisierten Analysensystems einsetzen. Niveauerkennung durch automatische Roboterpipettierung wird in zwei unterschiedlichen Methodologien präsentiert, von denen eine durch Detektieren von Signalamplitudenänderungen ist, die verbunden sind mit einer Pipettiervorrichtung, wenn diese eine Flüssigkeit berührt. Das signifikante Merkmal dieser Flüssigkeitsniveauerkennung ist, dass der Signaldetektionsvorgang auf Signaländerung und Geschwindigkeit der Signaländerung beruht, während vorherige Systeme auf tatsächlichen Signalamplituden beruhten und deshalb durch Änderungen beeinträchtigt wurden, die durch Temperatur, Feuchtigkeit, Alterung von Teilen, Teilevariation, und am bedeutetsten, Pipettenposition ausgelöst wurden. Diese Ergänzung kann mit leitendem Verdünnungsmittel in der Fluidleitung zu der Pipettiervorrichtung verwendet werden. Pipettierung ist darauf beschränkt, dass sie über einer Niveauerkennungsantenne sein muss.
  • Eine zweite Flüssigkeitsniveauerkennungsmethodologie für automatisierte Analysensysteme wird präsentiert, welche keine Antenne unter der Pipettiervorrichtung benötigt. Sie benötigt nur eine geerdete Platte, aber sie kann nicht mit leitendem Fluid in der Pipettierleitung verwendet werden. Sie kann mit deionisiertem Wasser verwendet werden. Sie funktioniert, indem sie die Kapazitätsänderung und Geschwindigkeit der Änderung detektiert, wenn die Sonde die Flüssigkeit berührt. Die Kapazität von Sonde zu Erde wird in der Form einer elektrischen Phasenverschiebung eines sinusförmigen Signals gemessen, das auf der Flüssigkeitssonde vorhanden ist. Der Aufbau verfolgt kontinuierlich die Kapazität der Sonde in Luft und fokussiert auf eine schnelle Änderung der Kapazität als Reaktion darauf, dass die Sonde Flüssigkeit berührt.
  • Eine kapazitive Flüssigkeitsniveauerkennung 800 ist in 8A gezeigt als eine der Flüssigkeitsniveausensorsystemausführungen, welche in dem Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann. Eine Flüssigkeitsniveausensorbaugruppe wird genutzt, um eine Sonde (Pipette oder dergleichen) zu überwachen, wenn sie durch den Computer des automatisierten Analysensystems aktiviert ist, und die Sondenbewegung zu stoppen, wenn die Sonde die Flüssigkeit berührt hat. Wie in 8A gezeigt, enthält die Baugruppe Verarbeitungsflüssigkeitsniveausensorschaltung 803 und Zusammenstellungsflüssigkeitsniveausensorschaltung 805, jede vollständig unabhängig von der anderen. Die Flüssigkeitsniveausensorschaltung 803 ist für die Verarbeitungszentrumssonden bestimmt, und die Flüssigkeitsniveausensorschaltung 805 ist für die Zusammenstellzentrumssonde bestimmt. Verarbeitungsflüssigkeitsniveauerkennung 802 umfasst eine Pipette 806 und Zusammenstellungsflüssigkeitsniveauerkennung 804 umfasst eine ähnliche Pipette 807. Jede der beiden Schaltungen wird durch ein kalibriertes Signal gesteuert und liefert zwei Ausgangssignale, Ready (bereit) und Detect (detektiert). In Betrieb wird "CALIBRATE" gesetzt, außer wenn Niveauerkennung erwünscht ist. Die Sonde wird über der zu erkennenden Flüssigkeit angeordnet, vorzugsweise unmittelbar über dem Fluid, und die gewünschten Verstärkungsbits werden gesetzt und sind bereit, wie durch den Steuercomputer geprüft. Wenn "READY" geltend gemacht wird, wird die Sonde dann in Richtung der Flüssigkeit bewegt, bis auf Flüssigkeit gestoßen wird, zu welcher Zeit "DETECT" eingestellt wird. "DETECT" wird zu der Motorsteuerung geleitet, um vertikale Sondenbewegung zu stoppen, falls die Software die richtige Motorsteuerungsfunktion aktiviert hat. Die Flüssigkeitsniveauerkennung arbeitet, indem sie ein Signal an eine Pipette, Sonde oder dergleichen, die aus Metall oder einen sonst geeignet elektrisch leitenden Material gefertigt ist, anlegt und Signaländerungen detektiert, welche eintreten, wenn die Pipette eine Flüssigkeit berührt. Ein wichtiges Merkmal der Flüssigkeitsniveauerkennung ist, dass der Signaldetektionsvorgang auf den Bedingungen Signaländerung und Geschwindigkeit der Signaländerung beruht und deshalb im Wesentlichen unbeeinträchtigt ist durch Änderungen, die durch Temperatur, Feuchtigkeit und dergleichen hervorgerufen werden. Das Flüssigkeitsniveausensorsystem umfasst eine VME-PC-Karte, welche zwei getrennte, unabhängige Niveauerfassungsverarbeitungsschaltungen für jede Niveauerkennungsschaltung enthält, und eine Sondenarmbaugruppe, welche die Metallpipettiervorrichtung über die Erkennungsposition verfährt. Ein Koaxkabel von der Systembaugruppe trägt das Übertragungssignal zu der Pipettiervorrichtung 807 oder 806. Eine Elektrode der Empfangsantennenbaugruppe 806 liegt unterhalb der Bereiche, wo Flüssigkeitserkennung erwünscht ist. Die Antennenbaugruppe 808 ist durch eine Triaxkabelbaugruppe mit der Baugruppe verbunden. 8A zeigt die Zusammenschaltung der Flüssigkeitsniveauerkennung innerhalb der Umgebung eines automatisierten Analysensystem mit ständigem und wahlfreien Zugriff, das hier beschrieben wird.
  • Die kapazitive Flüssigkeitserkennung 800 stellt eine Zusammenstellzentrumsreaktionsgefäßelektrode 810 und eine Zusammenstellzentrumsprobenelektrode 812 bereit, sowie eine Verarbeitungsbereichselektrode 813. Die kapazitive Flüssigkeitsniveauerkennung 800 umfasst weiter Schaltungsfluss von einer VME-PC-Karten-Backplane 814; Motorsteuerung über Backplane 816; und von VME-Backplane 818 und Motorsteuerung über Backplane 820. In Betrieb, wenn die Pipette 806 oder 807 Flüssigkeit berührt, steigt das Signal von der Pipette/Flüssigkeit-Kombination zu dem Sensor über das Signal, das empfangen wurde, bevor die Pipette Flüssigkeit berührt. Der Übertragungs/Empfangs-Betrieb kann unter Verwendung von Schaltungselementen modelliert werden. Das Übertragungsmedium erscheint als eine kleine Kapazität von der Pipette zu dem Sensor. Das Leitungsverdünnungsmittel erscheint als eine große Kapazität im Vergleich zu der von Pipette zu Sensor, wenn das Verdünnungsmittel leitend oder "ionisiert" ist. Unter solchen Bedingungen ist es schwierig und unzuverlässig, den Signalstrom 830 als Teil des Gesamtstroms 826 zu detektieren. Ein Anordnen der Antenne ermöglicht es, dass nur das interessierende Signal detektiert wird.
  • Das Flüssigkeitsniveausensorsystem arbeitet, indem es Signaländerungen detektiert, die mit einer Pipettiervorrichtung verbunden sind, wenn diese eine Flüssigkeit berührt. Ein Signal von etwa 125 KHz wird an die Pipettiervorrichtung, Sonde oder dergleichen durch einen Niederimpedanztreiber angelegt. Das Signal koppelt durch den Raum zwischen der Pipettiervorrichtung und einer Empfangsantenne, die sich unter dem Punkt befindet, wo Flüssigkeitserkennung erwünscht ist. Wenn die Pipette Flüssigkeit berührt, steigt das Signal, das zu der Antenne übertragen wird, leicht an, da die Flüssigkeitsoberfläche tatsächlich Teil des Übertragungsmediums wird, was den Betrag des übertragenen Signals erhöht. Der Koppelmechanismus erfolgt primär durch ein elektrisches Feld, was mathematisch durch Kapazität modelliert werden kann. Aus diesem Grund wird der generische Typ der Erkennung als kapazitive Niveauerkennung bezeichnet. Da das elektrische Feld tatsächlich Teil eines elektromagnetischen Feldes ist, das von der Pipette abstrahlt, sind solche Erkennungsvorrichtungen auch als "RF"(Radio Frequenz) bezeichnet worden, auch wenn die tatsächlich normalerweise eingesetzten Frequenzen mehrere Oktaven unter Standardradiofrequenzen liegen.
  • Die kapazitive Sende- und Empfangsflüssigkeitsniveauerkennung des Analysensystems, das hier beschrieben wird, verwendet ein elektrisches sinusförmiges Signal von etwa 125 KHz und bewertet die Höhe des Signals, wenn es von der Sonde zu einer Sensorantenne fortschreitet. Wenn sich der Sondenabstand zu der Antenne ändert und wenn die Sonde Materialien mit Dielektrizitätskonstanten höher als die Umgebungsluft berührt, wird sich der Pegel des Signals, das die Antenne erreicht, ändern. Die Wellenlänge des Signals ist klein im Vergleich zu den verwickelten geometrischen Verhältnissen, so dass fast die gesamte Kopplung von der Sonde zur Antenne durch das elektrische Feld erfolgt. Da die Kapazität ein theoretisches Schaltungselement ist, welches das elektrische Feld modelliert, wird die Technik als "kapazitive" Niveauerfassung bezeichnet. Schaltungsanalysenwerkzeuge haben sich verfeinert und sind leicht zu verwenden im Vergleich zum Lösen elektrischer Feldtheorieprobleme, so dass es gebräuchlich ist, komplexe elektrische und magnetische Systeme als Schaltungselemente oder Kombinationen von Elementen zu modellieren. Dadurch, dass ein niedriges Impedanzübertragungssignal an die Pipette angelegt wird und das Signal mit einer getrennten Antenne empfangen wird, können Nebenschlusseffekte von leitendem Verdünnungsmittel in der Pipettierrohrleitung vermieden werden. 8B stellt ein vereinfachtes Diagramm dar, das den Stromfluss zeigt, wobei der Sensorverstärker nur Strom von der Antenne misst und der Verdünnungsmittelstrom nicht eingeschlossen ist. Der Stromdurchgang, der mit dem kapazitiven Sende- und Empfangsflüssigkeitsniveausensorsystem verbunden ist, ist in 8B gezeigt. Wie zu sehen ist fließt Strom von der Sendequelle in Wege hinein. Strom verlässt die Sonde, Pipette oder dergleichen und fließt durch Verdünnungsmittel zur Erde und durch Kopplungskapazität zur Erde und kehrt zur Signalquelle zurück. Separat gelangt ein viel kleinerer Strom in die Pipette, Sonde oder dergleichen und koppelt durch den Raum zu der Empfangsantenne. Wenn die Sonde, Pipette oder dergleichen Fluid berührt, fließt zusätzlicher Strom durch die zusätzliche Kapazität, die durch die vergrößerte Oberfläche der Flüssigkeit hinzukommt. Da die Antenne positioniert ist, den größten Teil des Signals von der Pipette und Pipette-Flüssigkeit-Kombination zu empfangen, können die empfangenen Signale wirksam analysiert werden, um zu bestimmen, ob die Pipette Flüssigkeit berührt. Obwohl die Informationen in dem Strom, der zu der Pipette fließt, vorhanden sind, wäre das interessierende Signal sehr schwer als zuverlässig und wiederholbar detektiert zu erhalten wegen des großen Stromflusses in dem Verdünnungsmittel. Der vereinfachte Stromfluss 822 von 8B hat eine Signalquelle 824 und einen Gesamtstrom 826. Die Kapazität der Pipette 828 ist in dem vereinfachten Stromfluss gezeigt und auch Signalstrom 830 und Fluid zu Antennenkapazität 832. Der Strom in Verdünnungsmittel 836 wird veranschaulicht in Kombination mit Verdünnungsmittelwiderstand 834 und Verdünnungsmittelkapazität 838. Die Schaltung veranschaulicht auch einen Sensorverstärker 840 und eine Sensorverstärkereingangsimpedanz 842.
  • Die Systemflüssigkeitsniveauerkennung verwendet einen synchronen Empfänger, um außergewöhnliche Schmalbandakzeptanz der elektrischen Signale bereitzustellen, die durch die Antennen detektiert wurden. Der synchrone Amplitudendetektor ist ein Detektor, welcher das eingehende Signal mit einem Referenzsignal multipliziert, um Amplitudeninformationen aus dem Signal zu extrahieren. Das gesendete Signal wird erzeugt aus einem Referenzsignal, so dass sowohl die gesendeten als auch die empfangenen interessierenden Signale im Wesentlichen von der gleichen Frequenz sind. Das eingehende Signal muss im Wesentlichen in Phase mit dem Referenzsignal sein. Obwohl die resultierende Ausgabe komplex ist, wird der Multiplier von einem Tiefpassfilter von wenigen KHz gefolgt, um die gewünschten Informationen zu extrahieren. Das verwendete Filter ist ein Bessel-Linearphasenfilter, wodurch es minimales oder kein Überschwingen und minimales oder kein Nachschwingen gibt. Synchrone Empfänger werden auch als Überlagerungsempfänger und Korrelationsdetektoren bezeichnet.
  • 8C veranschaulicht den Zweck, eine hohe Mittenfrequenz und enge Bandbreite zu haben. Da der Systemrauschpeak bei niedrigeren Frequenzen ist und mit zunehmender Frequenz kleiner wird, ist es vorteilhaft, bei höheren Frequenzen mit enger Bandbreite zu arbeiten, um Rauschen zu verringern.
  • Eine minimale Zunahme in dem empfangenen Signal macht es der Systemflüssigkeitsniveauerfassung möglich, zu bestimmen, ob Fluid gefunden worden ist. Vorzugsweise wird eine solche Zunahme schnell eintreten im Vergleich zu der Änderung, die eintritt, wenn die Sonde in Richtung der Antenne verfahren wird. Wenn die Sonde, Pipetiervorrichtung oder dergleichen Fluid berührt, steigt das Signal plötzlich an. Dies wird erreicht unter Verwendung einer Schleife mit automatischer Nullpunktkorrektur, gefolgt von einem einfachen festen Schwellwert. Die Schleife mit automatischer Nullpunktkorrektur ist so, dass die Ausgabe der Bessel-Filter bei etwa Null gehalten wird, wenn die Sonde stationär ist oder vertikal verfahren wird. Wenn eine plötzliche Signaländerung vorkommt aufgrund von Fluidberührung, hindert die Schaltung mit automatischer Nullpunktkorrektur die Bessel-Filter-Ausgabe nicht daran, sich zu erhöhen. Falls diese Zunahme ausreichend ist, dann wird ein Digitalbit ausgegeben, das "DETECT" anzeigt, das heißt Flüssigkeit gefunden, zu welcher Zeit die Schaltung mit automatischer Nullpunktkorrektur desaktiviert wird.
  • Die Baugruppe wird in einen Standard-VME-Kartenkäfig eingebaut, wobei sie nur etwa +5 V und Erde (GND) von dem VME-Bus empfängt. DC/DC-Wandler auf der Baugruppe erzeugen lokale Betriebsspannungen, die die Baugruppe von dem VME-Bus isolieren. Es gibt zwei Flüssigkeitsniveausensorschaltungen, von denen jede vollkommen unabhängig ist. Steuersignale zu und von der Baugruppe werden auf die System-Ein/Ausgabe-Baugruppen geführt. Zusätzlich werden die "DETECT"-Signale (die gefundenes Fluid anzeigen) zu den Systemmotorsteuerbaugruppen geführt, so dass, wenn Fluid detektiert wird, die Motorsteuerbaugruppe die Pipettierbewegung sofort stoppen kann. Jeder Schaltkreis muss auf die Systemerde bezogen werden. Die Verbindung für jeden Schaltkreis erfolgt in der unmittelbaren Nachbarschaft des Sensorbereichs. Ein Schaltkreis arbeitet in dem Systemverarbeitungsbereich und ein Schaltkreis arbeitet in dem Zusammenstellzentrum. Jeder Schaltkreis legt ein Sendesignal an eine Pipette durch ein Koaxkabel an. Außerdem ist jeder Schaltkreis über ein Triaxkabel an eine "Sensorantenne" angeschlossen, wobei die Schaltungserde auf dem äußersten Leiter ist. Dieser äußerste Verbinder verbindet zusätzlich zur Verbindung mit der Antenne mit der Systemgrundplatte neben der Antenne und stellt die Bezugserde für jeden Schaltkreis bereit. Der innere Schirm des Triaxkabels ist ein "gespeister Schirm", wobei das Signal des Innenleiters an einen Puffer angelegt ist, der wiederum den Mittelschirm speist. Das verringert die Wirkung der Kapazität des Kabels und der Antenne auf das Sensorsignal um einen Faktor von etwa zehn und mehr.
  • Jeder Schaltkreis wird durch ein "CALIBRATE"-Signal und drei Verstärkungsbits kontrolliert, alle optisch isoliert. Jede Flüssigkeitsniveausensorschaltung gibt zwei isolierte Signale aus, "READY" und "DETECT". In Betrieb ist "CALIBRATE" gesetzt, außer wenn Niveauerkennung erforderlich ist. Die "CALIBRATE"-Kontrolle zwingt die Flüssigkeitsniveausensorbaugruppe in einen automatischen Nullpunktkorrekturmodus, wo der Analogausgang der Flüssigkeitsniveauerkennung auf Null gezwungen wird. Dies erfolgt so, damit, nachdem das "CALIBRATE"-Signal aufgehoben ist, der Analogausgang einfach die Änderung des Signals sein wird, nicht der absolute Wert. Die Pipettiervorrichtung wird vorzugsweise unmittelbar über dem zu erkennenden Fluid platziert, die gewünschten Verstärkungsbits werden festgelegt und "READY" wird durch den Steuercomputer geprüft. Wenn "READY" durch die Flüssigkeitsniveauerkennung geltend gemacht wird, wodurch angezeigt wird, dass der Analogausgang auf Null gezwungen worden ist, hebt der Systemmikroprozessor den "CALIBRATE"-Befehl auf und verfährt die Pipettiervorrichtung nach unten, bis Flüssigkeit berührt wird, zu welcher Zeit "DETECT" eingestellt wird. "DETECT" wird so lange gesetzt bleiben, wie die Pipette in einem Fluid ist. Nach der Entfernung aus dem Fluid wird "DETECT" zurückgesetzt, wird aber wieder gesetzt, falls nochmals Fluid berührt wird. Wenn die Pipette aus dem Fluid herausgezogen wird und Fluiderkennung nicht länger benötigt wird, wird wieder "CALIBRATE" geltend gemacht. Im "CALIBRATE"-Modus ereignen sich keine "DETECTS", sondern sind logisch desaktiviert, unabhängig von der Aktivität des empfangenen Analogsignals.
  • Die Flüssigkeitsniveausensorbaugruppe wird nur schnelle Signaländerungen durchlassen, und wenn die Höhe der Signaländerung ausreichend ist, um einen vorhanden Wert zu übersteigen, wird ein "DETECT"-Signal von der Baugruppe ausgegeben. Eine automatische Nullpunktkorrekturschaltung gleicht den Analogausgang auf Null ab vor jeder Niveauerkennungsoperation, solange "CALIBRATE" gesetzt ist. Nachdem "CALIBRATE" aufgehoben ist, arbeitet die automatische Nullpunktkorrekturschaltung langsam während der Erkennungsoperation, was dazu führt, dass sich langsam ändernde Signale wie die, die durch Pipettenbewegung verursacht werden, auf Null abgeglichen werden. Schnelle Signale wie jene, die durch Fluidkontakt hervorgerufen werden, werden nicht sofort durch die automatische Nullpunktkorrektur beeinträchtigt. Wenn das schnelle Signal größer als ein fester Schwellwert ist, dann wird "DETECT" ausgelöst und die automatische Nullpunktkorrektur wird desaktiviert, bis "CRLIBRATE" wieder geltend gemacht wird.
  • Bessel-Filter werden in den Übertragungsschaltungen für Wiederholbarkeit und in der Empfangsschaltung für minimales Nachschwingen infolge von Rauschimpulsspitzen verwendet, was minimale Rauschpegel bedeutet. Steilflankigere Filter weisen potentiell höhere Überschwingungen auf und führen tatsächlich zu einem höheren Rauschpegel.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform kann das Gerät der Erfindung eine Flüssigkeitserkennungsvorrichtung einsetzen, welche die Kapazitätsänderung detektiert, wenn eine Sonde eine Flüssigkeit berührt. Kapazität wird zwischen der Sonde und der Systemerde erkannt. Dieser Typ benötigt keine Antenne, sondern braucht nur deionisiertes Verdünnungsmittel oder kein Verdünnungsmittel zu verwenden. Dieser Typ ist toleranter beim Abstand von Flüssigkeit zu Erde. Die Kapazität wird in Form von elektrischer Phasenverschiebung einer sinusförmigen Welle gemessen, die in einer Testprobensonde vorhanden ist. Diese Flüssigkeitsniveauerkennung verfolgt kontinuierlich die Kapazität der Sonde in Luft und sucht nach einer schnellen Änderung der Kapazität als Reaktion auf die Berührung von Flüssigkeit. Die Gestaltung nutzt einen Phasensynchrondemodulator, gefolgt von einem Phasenregelkreis (zur Hintergrundverfolgung), der mit der Detektionslogik zur Flüssigkeitserkennung gekoppelt ist. Die Mittenfrequenz der synchronen Detektion reicht von etwa 27,000 KHz bis etwa 30,000 KHz, vorzugsweise 28,799 KHz. Die Sperrfilterbandbreite zur Verfolgung ist vorzugsweise etwa ±1,78 KHz um die Mittenfrequenz herum. Die Sperrfilterbandbreite zur Detektion ist vorzugsweise etwa ±85 Hz um die Mittenfrequenz herum. 8C veranschaulicht die Bedeutung, eine hohe Mittenfrequenz zusammen mit einer engen Filterbandbreitennadel zu haben. Da der Systemrauschpeak (dominiert durch Motorrauschen) bei den niedrigeren Frequenzen ist und sich bei zunehmender Frequenz verringert, wird vorgezogen, bei höheren Frequenzen und mit einer engeren Bandbreite zu arbeiten, um Rauschprobleme zu beseitigen.
  • Die vorliegende Flüssigkeitsniveausensorvorrichtung hat eine Verfolgungsfunktion, die das Hintergrundsignal automatisch heraussubtrahiert und nach einer schnellen Änderung der Kapazität (Kontakt mit Flüssigkeit) sucht, um eine Detektion auszulösen. Bestehende Fluidsensorsysteme melden eine Fluiddetektion, wenn die Impedanz, die an der Sonde vorhanden ist, einen Schwellwert übersteigt, der durch Einstellen eines Sensitivitätspotentials festgesetzt wird. Es sollte verstanden werden, dass, da ein Hintergrundsignal nicht konstant ist, sondern schwankend aufgrund von Umgebungsbedingungen wie Temperatur, Feuchtigkeit, physikalischer Nähe zu umgebenden Geräten und dergleichen umgebende Umweltbedingungen, dies die Ursache für viele Probleme gewesen ist, auf die mit verschiedenen Geräten gestoßen wurde. In der vorliegenden offenbarten Flüssigkeitsniveausensorvorrichtung schwankt ein solcher fester Schwellwert aufgrund von Temperatur, Feuchtigkeit und Alter nicht.
  • Schwellwert- und Hintergrundschwankungen können zu einem nicht optimalen Betrieb von bestehenden Flüssigkeitsniveausensorvorrichtungen führen. In 8D und 8E sind Ergänzungen veranschaulicht, worin der Schwellwert gekreuzt wird (Fluiddetektion), obwohl die Sonde nicht in Kontakt mit der Flüssigkeit ist. 8D veranschaulicht den Anstieg des "Hintergrundsignals", wenn die Probensonde in eine Testprobenschale oder ein Testprobenröhrchen einfährt. Falls der Schwellwert zu niedrig eingestellt ist, kann eine falsche Flüssigkeitsdetektion vorkommen. 8E veranschaulicht das Hintergrundsignal, wenn eine Probensonde in eine leere Testprobenschale hinein und hinaus fährt. Bei der zweiten Fahrt in die Testprobenschale hinein hat sich der Schwellwert ausreichend verändert, um eine falsche Detektion zu ermöglichen.
  • Die bevorzugte 28,799-KHz-Sinuswelle ist eine mit den Eingangsgrößen (Y) für den Phasendetektor und sollte als die Referenz für die Phasendetektion betrachtet werden. Der Verfolger und die variable Phasensteuerschaltung halten den Ausgang des Phasendetektors/Filter1 bei theta Volt. Da die Übertragungsfunktion des Phasendetektors/Filterl XYcos(0) ist, wobei theta gleich dem Phasenwinkel zwischen dem Referenzsignal (Y) und dem Sondensignal (X) ist, ist das Signal von der Sonde vorzugsweise um etwa 90° phasenversetzt bezüglich dem Referenzsignal, welches durch eine variable Verfolgungsschaltung gehalten wird. Die variable Phasensteuerschaltung wird durch eine Positionssensorschaltung gesteuert, die den Phasendetektor/Filter1-Ausgang erfasst, mit dem gewünschten Ausgang (über null Volt) vergleicht und eine Steuerspannung an die variable Phasensteuerschaltung sendet. Die Geschwindigkeit, mit der der Verfolger antwortet, hängt von der Probentaktgeschwindigkeit ab. Der Probentakt hat zwei Geschwindigkeiten, eine zum schnellen Verfolgen des Hintergrunds während Nicht-Fluiderkennungsbewegungen (Probenarm bei Bewegungen über Z-Achsenheimflag und horizontalen Achsenbewegungen) und eine für langsamere Verfolgung des Hintergrunds für Fluiderkennungsbewegungen (Probenarm bei Bewegungen unter Z-Achsenheimflag). Die langsamere Verfolgung ist erforderlich, damit die Fluiddetektion sich ereignet, bevor das Signal durch die Verfolgungsfunktion auf Null gesetzt wird. Wenn das Fluid detektiert worden ist, wird die Verfolgungsfunktion durch einen Signalspeicher angehalten, bis der untere Heimsensor den Signalspeicher löscht. Fluiddetektion ereignet sich, wenn der Phasendetektorausgang nach den Tiefpassfiltern die Schwellwertspannung (etwa 3 V) länger übersteigt als die festgesetzte Verzögerungszeit von etwa 1,1 ms (Millisekunden). Falls irgendwann das Signal unter den Schwellwert fällt, bevor die Verzögerungszeit abgeschlossen ist, wird der Verzögerungszähler auf Null zurückgesetzt und wartet auf eine andere Detektion. Wenn eine wahre Detektion eintritt (Signal über dem Schwellwert für eine Zeit länger als die Verzögerungszeit) löst die Fluiddetektion eine benutzerwählbare Verzögerung aus. Die Verzögerungsschaltung kann auf eine Verzögerung von etwa Null bis etwa fünfzehn Schritte in Fluid festgesetzt werden. Nach Abschluss der benutzerwählbaren Verzögerung wird das Fluiderkennungsflag aktiviert und zeigt dem System an, das Fluid detektiert wurde.
  • Verschiedene Elemente der Spritze 122, welche automatische Blasenaustreibung liefert und Fluide für die verschiedenen Pipettiermechanismen bereitstellt, werden in verschiedenen Ansichten in 9, 9A und 9B bereitgestellt. Die Fähigkeit diagnostischer Instrumentierung, einen Assay genau auszuführen, ist kritisch abhängig von der Präzision und Genauigkeit, mit der Spritzen, d. h. die Pipettierung, Reagenzien und Proben ansaugen und abgeben können. Die Präzision und Genauigkeit einer Spritze wird ernsthaft durch das Vorhandensein kleiner Luftblasen innerhalb der Spritze herabgesetzt. Blasen sind unglücklicherweise allzu verbreitet und sind schwer zu entfernen oder zu vermeiden. Spritze 122 vermeidet diese Schwierigkeiten, indem sie Blasen automatisch vollständig aus dem Fluidiksystem herausspült. Die Spritze 122 ist so ausgelegt, dass ein Kolben 124 sich durch eine Dichtung 126 und in einer dicht-passenden Bohrung 128 hin- und herbewegt. Das Ende der Bohrung 130 ist verschlossen. Der Kolben 124 hat ein Kolbenende 132, das ungefähr die geometrische Form des geschlossenen Bohrungsendes 130 aufweist. Zwei Anschlüsse zu der Bohrung sind um 180° versetzt angeordnet und befinden sich in der Nähe der Dichtung, und sie bestehen aus einer Fluideingangsöffnung 134 und einer Fluidaungangsöffnung 136. Ein Kreisring 138 besteht zwischen dem Kolben 124 und der Bohrung 128. Unter Druck gesetztes Leitungsverdünnungsmittel wird in die Fluideingangsöffnung 134 eingeführt. Das Fluid strömt aus in den Kreisring 138, um beide Seiten des Kolbens 124 herum, und strömt dann in die Fluidausgangsöffnung 136 hinein. Diese Kreuzströmung spült Luftblasen aus dem Bereich nahe der Dichtung aus. Während sich die Kreuzströmung ereignet, wird der Kolben 124 innerhalb der Bohrung 128 hin- und herbewegt. Diese Hin- und Herbewegung verursacht hohe Fluidströmungsgeschwindigkeiten in dem Kreisring 138 zwischen dem Kolben 124 und der Bohrung 128. Die hohe Strömungsgeschwindigkeit vertreibt alle Blasen, die an dem Kolben 124 oder an der Bohrungswand haften können. Der nach innen gerichtete Hub des Kolbens 124 schiebt diese vertriebenen Luftblasen in den Kreuzströmungsbereich, wo sie aus der Spritze ausgetrieben werden. Das Kolbenende 132 und das Bohrungsende 130 haben ähnliche räumliche Formen. Wenn der Kolben 124 ganz nach innen gestoßen wird, kommt er sehr nah an das Bohrungsende 130 heran. Alle Blasen, die an dem Bohrungsende 130 festsitzen können, werden zertrümmert und vertrieben. Ähnlich wird, wenn der Kolben ganz nach außen gestoßen wird, dessen Ende mit der Dichtung 126 gespült. Die Sequenz aus Hin- und Herbewegen des Kolbens während einer Kreuzströmung kann automatisch jederzeit von dem Systemgerät ausgeführt werden.
  • Sobald das Fluid die Fluidausgangsöffnung 136 der Spritze 122 verlässt, muss es durch eine Rohrverschraubung, durch eine Rohrlänge, durch eine andere Rohrverschraubung, in eine Sonde 106 und aus der Sondenspitze 108 herauswandern. Die Sondenspitze 108 ist die Stelle, an der das Ansaugen und Abgeben von Reagenzien tatsächlich stattfindet. Irgendwelche Luftblasen, die zwischen der Spritze und der Sondenspitze eingeschlossen sind, werden ebenfalls die Leistung erniedrigen, so dass hier kein Raum sein darf, in dem sich die aus der Spritze ausgetriebenen Luftblasen niederlassen könnten. Es ist daher notwendig, bei der Verrohrung zwischen der Spritze und der Sonde Rohrverschraubungen ohne Totvolumen zu verwenden.
  • Das Reaktionsgefäß 34 wird ausführlich bezüglich entweder der MEIA-Planung oder der FPIA-Planung in 10, 10B, 10B und 10C besprochen. 10 und 10A stellen die FPIA-Zusammenstellungsnutzung dar, worin Küvette 140 sowohl in der Ansicht von oben, 10, als auch in einer Seitenansicht, 10A, veranschaulicht ist. S-Reagens Antiserum wird in Vertiefung 142 abgegeben, während T-Reagens Tracer in Vertiefung 144 abgegeben wird, während P-Reagens Popper in Vertiefung 146 abgegeben wird. Vertiefungen 150 und 152 können dazu dienen, eine Vielzahl von Reagenzien, Puffern und/oder Verdünnungsflüssigkeiten für das Gerät bereitzustellen. Die Probe wird in Vertiefung 148 abgelegt und Vorverdünnungsflüssigkeit in Vertiefung 154. Die Nutzung der Überführungspipettiervorrichtung zur Abgabe der erforderlichen Reagenzien in ein Reaktionsgefäß zusammen mit der Probe wird Zusammenstellen genannt. Die Abgabe der verschiedenen erforderlichen Reagenzien und dergleichen in ein einziges Reaktionsgefäß zusammen mit einer Probe, die analysiert werden soll, wird Pipettieren genannt.
  • Das MEIA-Reaktionsgefäß, wie in der Ansicht von oben und einer Seitenansicht in 10B bzw. 10C gezeigt, enthält Vorverdünnungsmittel in Vertiefung 156; Mikropartikelmaterialien sind in Vertiefung 158 abgelegt; Konjugat direkt in der Reaktionsvertiefung 166; Assayverdünnungsmittel in Vertiefung 162; und die Probe in Vertiefung 164. Die Puffervertiefung ist 168 und die Vorverdünnungsvertiefung ist 170. Sobald Zusammenstellen abgeschlossen ist, können viele der nachfolgenden FPIA- und MEIA-Pipettierschritte entweder in dem Hauptkarussell oder in dem Prozesskarussell unter Nutzung der Pipettiermechanismen von beiden Karussellen durchgeführt werden. Dies ist möglich, da das zusammengestellte Reaktionsgefäß, sobald es zusammengestellt ist, sofort in die Überführungsstation überführt wird und somit in das Prozesskarussell, welches in einer kontrollierten Temperaturumgebung vorhanden ist.
  • Die Überführungsstation 42 spielt eine Schlüsselrolle in Geräte- und Verarbeitungsfunktion. In 11 ist eine seitliche Schnittansicht des Überführungselementes der Überführungsstation 42 gezeigt, Reaktionsgefäß 34 ergreifend mittels eines Reaktionsgefäß-Überführungsvorsprungs 172. Der Überführungsarm 173 ragt zwischen Reaktionsgefäßelementen des Reaktionsgefäßkarussells 36 heraus und greift durch Drehung der Überführungsstation 42 in den Reaktionsgefäß-Überführungsvorsprung 172 mittels eines Greifers 184 ein.
  • Mittels eines Überführungsarmantriebsgetriebes 174 schiebt der Zahnstangenantrieb 176 des Überführungsarms 173 den Überführungsarm 173 in Bezug auf die Überführungsstation 42 raus und rein. Die Überführungsstation 42 hat eine Drehachse 178. In 11 A ist ein Reaktionsgefäß gestrichelt dargestellt, als wenn es auf dem Vorlauf-Karussell 4 befestigt wäre, wobei der Überführungsarm 173 mittels Reaktionsgefäß-Überführungsvorsprung 172 in Reaktionsgefäßkarussell 36 eingreift. Das Reaktionsgefäß 34 in 11 ist auf der Überführungsstation veranschaulicht, durch Einwirkung verschiebt Überführungsstation 42 das Reaktionsgefäß 34 zwischen dem Vorlauf-Karussell 4 und dem Prozesskarussell 46. Die Überführungsstation 42 schiebt das ausgeschiedene Reaktionsgefäß 34 von dem Prozesskarussell 46 zu der Abfallauswurfsstation (nicht gezeigt). Die Überführungsstation 42 wird durch einen Schrittmotor angetrieben und durch Präzisionslinearkugellager und Achse aus Drehkugellagern gehalten.
  • Das Prozesskarussell 46 hält zum Beispiel 36 Reaktionsgefäße 34 und hat einen Karusselldurchmesser von etwa 12,5 Inch. Das Prozesskarussell 46 verschiebt das Reaktionsgefäß 34 zwischen der Überführungsstation 42, dem zweiten Überführungspipettenmechanismus 50, dem Punkt der Pipettierung und der FPIA-Lesegerätverarbeitung 52. Das Prozesskarussell 46 wird durch einen Schrittmotor angetrieben und von drei Rädern zur Höhenkontrolle und zur Kontrolle jeder radialen Bewegung, die durch unregelmäßig geformte Karussellelemente verursacht wird, gestützt.
  • Der zweite Überführungspipettenmechanismus 50 verfährt die Pipettensonde zwischen den Vertiefungen in dem Reaktionsgefäß 34 auf dem Prozesskarussell 46 zu der MEIA-Patrone 68 auf dem Hilfskarussell 64 und zu der Waschschale 58. Ein Zahnstangenantrieb über zweiachsige Schrittmotorantriebe leistet präzisen Antrieb sowohl auf der R-Achse als auch auf der Z-Achse. Die Wegstrecke kann zum Beispiel auf der Z-Achse etwa 7,6 cm (3 Inch) und auf der R-Achse etwa 11,4 bis 12,7 cm (4,5 bis 5,0 Inch) betragen.
  • Das Hilfskarussell 64 hält zum Beispiel 32 MEIA-Patronen 68 und hat einen Durchmesser von ungefähr 24 cm (9,5 Inch). Das Hilfskarussell 64 verfährt die MEIA-Patronen 68 zwischen verschiedenen Stationen einschließlich der Pipettenstelle des zweiten Überführungspipettenmechanismus, der MUP-Abgabestation 72, der MEIA-Waschstation 70, und dem MEIA-Lesegerät 74 und der MEIA-Patronenauswurfsstelle 62. Das Hilfskarussell 64 wird durch Schrittmotor angetrieben und wird von drei Rädern getragen, wobei ein Rad bei der Z-Achsenhöhenkontrolle an der Patroneneinsetzstelle, das zweite Rad bei der Pipettenstelle und das dritte Rad bei dem MEIA-Lesegerät angeordnet ist, um das Hilfskarussell 64 innerhalb gewünschter geometrischer Verhältnisse für diese verschiedenen Funktionen zu halten.
  • MEIA-Patronen 68 werden in einen Patronenbeschickungsbehälter 66 geladen, welcher die MEIA-Patronen 68 in das Hilfskarussell 64 einspeist. Die automatische Beschickung der MEIA-Patronen 68 ist mit einer richtigen Höheneinstellung der Patrone 68 in dem Hilfskarussell 64, wie für MEIA-Lesung erforderlich, ausgestattet. Der Patronenbeschickungsbehälter 66 speist einzelne Patronen 68 in das Hilfskarussell 64 ein und ändert die Achse der Ausrichtung der Patrone 68 von horizontal nach vertikal durch automatische Mittel. Die Entfernung der MEIA-Patronen 68 wird durch die Verwendung eines Auswerfers 62 erreicht, der über einen Auswurfsstab arbeitet und die MEIA-Patrone 68 von dem Hilfskarussell 64 zwingt, die in einen Festabfallbehälter fallengelassen wird.
  • Pufferversorgungsstationen sind in 14 dargestellt, was eine Schnittansicht von oben des Gerätes ist, die den Gehäuserahmen 16, Vorlauf-Karussell 4, teilweise gestrichelt, und ein Stromversorgungselement 192 zusammen mit Verdünnungsmittelsystem oder Pufferdruckbeaufschlagungsmittel 194 zeigt. Eine Versorgungsflasche 196 ist ebenfalls in das untere Gehäuse von Rahmen 16 eingebaut, sowie Festabfallbehälter 198 und Flüssigabfallbehälter 200 zur Aufnahme von verarbeiteten Flüssigkeiten und Festabfall.
  • Eine schematische Ansicht, die das Umgebungsluftführungs- und Temperaturkontrollsystem veranschaulicht, ist in 15 gezeigt, worin die aufbereitete Luft 204 eintritt und heiße Luft am Auslass 206 austritt. Luftströmung 202 wird durch Pfeile angezeigt, und das kontrollierte Umgebungsluftführungsschema 214 wird mit mindestens einem Heizelement 208 und einem Lüfterelement 210 bereitgestellt. Mindestens ein Temperatursensor 212 wird zur Kontrolle der Lufttemperatur bereitgestellt und kann mit der Kontrolle der Luftströmung 202 korreliert werden.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Heizbaugruppe für die Zuführung und genaue Temperaturkontrolle von Flüssigkeiten in dem automatisierten Analysenmessgerät bereitgestellt. Die Heizbaugruppe stellt Umgebungstemperaturkontrolle bereit für zum Beispiel Flüssigreagenzien, Flüssigpuffer, Waschflüssigkeiten, Testproben und dergleichen, um hohen Durchsatz und Assaygenauigkeit in einem automatisierten Analysenmessgerät beizubehalten. Zusätzlich ist die Heizbaugruppe in der Lage, im Wesentlichen sofortige Zuführung, durch Kraft oder durch Gravität, von verschiedenen Flüssigkeiten in verschiedene Reaktionsgefäße, Küvetten und dergleichen bereitzustellen, innerhalb eines genau kontrollierten Temperaturbereichs. Die Heizbaugruppe umfasst einen Metallkörper oder Metallblock mit kontrollierbarem Heizmittel und internem Flüssigkeitsüberführungsmittel, um Wärmeaustauschfähigkeiten bereitzustellen zum Beibehalten der Temperatur einer einzelnen Flüssigkeit innerhalb von etwa ±1°C der erforderlichen Temperatur einer solchen Flüssigkeit.
  • Die Heizbaugruppe ist besonders nützlich mit einem wie hier beschriebenen automatisierten Analysensystem, welches in der Lage ist, gleichzeitig zwei oder mehr Assays an einer Vielzahl von Testproben auf eine Art mit ständigem und wahlfreien Zugriff durchzuführen. Insbesondere kann das automatisierte Immunoassay-Analysensystemgerät der Erfindung als ein Mikroprozessorgestütztes System von integrierten Teileinheiten angesehen werden, wobei unterschiedliche Gruppen von Assays durch getrennte und änderbare Softwaremodule ausgeführt werden können. Das mikroprozessorgestützte System verwendet Roboterarm-Pipettiervorrichtungen mit zwei Freiheitsgraden und bidirektionale Drehkarusselle, um Proben zu verarbeiten. Assayschritte wie Inkubationen, Waschungen und Probenverdünnung werden automatisch durch das Messgerät wie geplant durchgeführt, unter Nutzung von vielfachen Roboterfluidüberführungen sowie Reaktionsgefäßüberführung und dergleichen zu verschiedenen Arbeitsstationen. Vielfache Pipettieraktionen werden durchgeführt, um einen hohen Durchsatz von Assays zu erreichen, welche auf mindestens zwei bereitgestellten Assayverarbeitungssystemen durchgeführt werden können, welche für die verschiedenen Proben geplant sind.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine kontrollierte Temperaturzone oder Umgebung in dem automatisierten Analysensystem mit ständigem und wahlfreien Zugriff, wie hier beschrieben, kontrolliert durch verschiedene Mittel, so dass die Temperatur von Reagenzien, Waschflüssigkeiten, Pufferlösungen, Verrohrung, Pipettier- und Pumpenmitteln und dergleichen innerhalb verschiedener Inkubations- und Reaktionszonen beibehalten werden kann. Eine solche kontrollierte Umgebungszone stellt eine kontrollierte Temperatur bereit zur Optimierung der geeigneten Analysenreaktionen, die durch das System durchgeführt werden. Zum Beispiel kann Temperaturkontrolle erreicht werden unter Nutzung von Luftströmung und Lufttemperatur als dem thermodynamischen Arbeitsfluid. Obwohl Luft oder Gase Wärme nicht so schnell übertragen wie ein Flüssigkeitsbad, stellt Luft eine vernünftige Umgebungslufttemperaturkontrolle für größere Bereiche der Analysensystemmessgeräte bereit. Jedoch ist der zusätzliche Gebrauch von einer Heizbaugruppe, wie hier beschrieben, besonders nützlich, da bestimmte Assays eine genaue Temperaturkontrolle erfordern.
  • Die perspektivische Ansicht der Heizbaugruppe von 15B veranschaulicht die Heizbaugruppe, welche zum Beispiel aus einem Metall wie Aluminium, Silber, Kupfer oder dergleichen konstruiert ist, oder jedem anderen geeigneten temperaturleitfähigen Material, das auf dem Gebiet bekannt ist, mit den verschiedenen elektrischen Anschlüssen für ein elektrisches Widerstandsheizsystem sowie Sensor- und Kontrollelemente zum Kontrollieren der genauen Temperatur der Heizbaugruppe für Zwecke des genauen Temperaturkontrollwärmeaustauschs mit Flüssigkeiten, welche durch die Heizbaugruppe hindurchströmen und bei spezifischen Temperaturen gehalten werden. Die Heizbaugruppe 500 umfasst einen Metallkörper oder -block 502 mit elektrischen Widerstandsheizanschlüssen 504 und 506 zum Liefern von kontrollierten Mengen von Energie an das Widerstandsheizelement 505, welches in 15C gezeigt ist. Ein Thermistoranschluss 508 stellt einen elektrischen Widerstand bereit, dessen Widerstand deutlich oder auf eine genaue Art und Weise mit der Temperatur schwankt und Teil des Temperaturkontrollmerkmals der Heizbaugruppe 500 ist. Der Thermistoranschluss 508 und der Thermistor, der in den Metallblock 502 eingebaut ist, arbeiten mit dem Thermostatanschluss 510 und einem Reserve-Thermostatanschluss 512 zusammen, um die Temperatur des Heizblocks sowie aller beliebigen Flüssigkeiten, die darin enthalten sind oder durch diesen hindurchströmen, zu kontrollieren.
  • Die Querschnittsansicht von 15C stellt einen Querschnitt durch die Heizbaugruppe 500 von 15B dar und veranschaulicht deutlich das Widerstandsheizelement 505 sowie Flüssigkeitseingang 514 und Flüssigkeitsausgang 515. Ein Befestigungsmittel 516 wird gezeigt und auch ein Erdungsstift 520, der in dem Metallblock 502 eingebettet ist.
  • Eine partielle Querschnittansicht der Heizbaugruppe von 15B ist in 15D gezeigt, und stellt eine spulenförmige Flüssigkeitsverrohrungsanordnung innerhalb der Heizbaugruppe dar sowie die fortlaufende Verrohrung von dem Flüssigkeitseingang 514 zu dem Flüssigkeitsausgang 515. Die Heizbaugruppe 500 kann bemessen sein, dass sie einer erhöhten oder erniedrigten Flüssigkeitsvolumenkapazität sowie Heizmittel für solche erhöhten oder erniedrigten Flüssigkeitskapazitäten Platz bietet. Die Heizbaugruppe 500 ist innerhalb der automatisierten Analysensysteme mit ständigem und wahlfreien Zugriff positioniert zur genauen Temperaturkontrolle von Flüssigkeiten, ob auf dem Prozesskarussell oder dem MEIA-Patronenkarussell. Die Positionierung der Heizbaugruppe 500 unmittelbar über der Gebrauchsstelle vermeidet signifikante Luftspaltübertragung von der Heizbaugruppe 500 zu den aufnehmenden Materialien. Temperaturkontrollen der Flüssigkeiten innerhalb der Heizbaugruppe werden auf zwischen etwa ±1,0°C und etwa ±0,5°C der erforderlichen Flüssigkeitstemperatur geregelt. Die Positionierung der Heizbaugruppe 500 in Bezug auf das aufnehmende Mittel, zum Beispiel eine MEIA-Patrone, ermöglicht eine Luftspaltübertragung von etwa 1 cm (3/8 Inch) oder weniger von der Spitze des Flüssigkeitsausgangs 515 bis zu der Stelle der Abgabe einer Flüssigkeit auf die Patrone, wodurch die Flüssigkeit mit wenig oder gar keiner Temperaturänderung abgegeben wird.
  • Die MEIA-Patrone 68 ist in einer seitlichen Aufrissansicht in 16 gezeigt. Die MEIA-Patrone 68 hat einen Trichterhals 216 und eine Patronenöffnung 218. Die MEIA-Patrone 68 enthält Trägermatrixmaterial 222.
  • Eine MEIA-Patrone 68 und ein Patronenbeschickungsbehälter 66 sind in 17 in einer seitlichen Aufrissansicht gezeigt. Die MEIA-Patronen sind horizontal in dem Patronenbeschickungsbehälter 66 positioniert und werden von dem Boden des V-förmigen Patronenbeschickungsbehälters 66 eine nach der anderen durch ein Patronenschiffchen 222 gehandhabt. Die Patronenbeschickungsvorrichtung hat einen Patronennockenblock 224 und eine Patronenausrichtungsrutsche 226, welche durch Patronenausrichtungsstift 228 und Patronenausrichtungsstift 230 funktioniert, um die MEIA-Patrone 68 in vertikaler Ausrichtung zum Einsetzen in das Hilfskarussell 64 bereitzustellen. Die Ausrichtungsstifte 228 und 230 sind in 18 veranschaulicht, welches eine seitliche Schnittansicht, für sich betrachtet, des MEIA-Patronenbeschickungsvorrichtung-Patronenausrichtungsmechanismus ist. Die MEIA-Patrone 68 ist in einer vergrößerten Ansicht in 18 gezeigt, durch Patronenausrichtungsstift 228 und Patronenausrichtungsstift 230 ergriffen und freigegeben. Der Patronenausrichtungsstift 230 ist in Eingriffposition in Position 232 gegen die Grundfläche 236 der MEIA-Patrone 68 gezeigt, während der Patronenausrichtungsstift 228 in Eingriffposition 234 für den Patronentrichterhalsabschnitt 216 gezeigt ist. Nach Zurückziehen dieser Stifte aus den Eingriffpositionen wird die MEIA-Patrone 68 zuerst an dem Bodenabschnitt freigelassen, d. h. Zurückziehen von Patronenausrichtungsstift 230, wodurch der Boden einer Patrone 68 durch Schwerkraft fallen gelassen wird, bevor der obere Teil der Patrone freigegeben wird, welcher durch Patronenausrichtungsstift 228 in dem Patronentrichterhals 216 ergriffen ist. Die abgerundeten oder halbkreisförmigen Halteflächen des Ausrichtungsstifts ermöglichen die Freigabe des Bodens von der MEIA-Patrone und das Wegrollen des Trichterhalsabschnitts 216 von dem Patronenausrichtungsstift 228. Die vertikal ausgerichtete MEIA-Patrone 68 wird dann in das Hilfskarussell 64 auf eine kontrollierte Höhe eingesetzt durch die Wirkung eines Einsetznockenmittels 227, wie in 17 gezeigt.
  • Eine seitliche Schnittansicht des MEIA-Patronenauswerfers 62 ist in 19 veranschaulicht. Der Patronenauswerfer 62 funktioniert durch einen Auswerferstab 240 und kann manuell oder durch ein automatisches Antriebsmittel 242 angetrieben werden. Die ausgeworfene MEIA-Patrone wird durch eine Auswurfspassage in den Festabfallbehälter 198 ausgeworfen.
  • Ein Kästchendiagramm des optischen Signalprozessors des Apparates wird in 20 bereitgestellt, worin das Signal von der FPIA-Optik 248 zu einem DSP A/D 250 gespeist wird, welcher außerdem serielles Bussignal 252 zu einem optischen Signalprozessor-8-Bit-Mikrocontroller 254 sendet. Der Controller 254 ist durch 256 an Computerelementen angeschlossen. Das Signal von der MEIA-Optik 258 wird in ein DSP-A/D-Element 260 gespeist, welches außerdem serielles Bussignal 262 zu dem Controller 254 sendet. Ein Signal wird zu der FPIA-Optik gespeist durch 264 von Hochspannungsstromversorgung 266 und seriellen Bus 268, welcher in Kommunikation zwischen dem Mikrocontroller 254 und der Optikstromversorgungsbaugruppe 270A ist. Die FPIA- Wolframlampenstromversorgung 270 ist in elektronischer Kommunikation mit der FPIA-Optik 272. Das Signal wird an die MEIA-Optik durch 274 von Hochspannungsstromversorgung 276 gesendet, welche in Kommunikation durch seriellen Bus 268 mit dem Mikrocontroller 254 und MEIA-Quecksilberlampenstromversorgung 280 ist. Die MEIA-Quecksilberlampenstromversorgung 280 ist auch in elektrischer Kommunikation mit MEIA-Optik durch 282.
  • Eine schematische Ansicht des FPIA-Optiksystems 284 ist in 21 gezeigt. Das FPIA-Optiksystem 284 hat eine Wolframhalogenquellenlampe 286, welche Licht durch einen Wärmereflektor 288, eine Blende 290 und einen Wärmeabsorber 292 zu einer Linse 293 zur Einführung in ein Anregungsfilter 294 fokussiert. Die Lichtenergie wird dann mit einem Strahlenteiler 296 in Kontakt gebracht, welcher einen Teil des Strahls einem Polarisator 298 und einem Flüssigkristall 300 präsentiert. Das Licht schreitet fort in eine andere Linse 301, bevor es an der Küvette 140, die das FPIA-Reaktionsgemisch enthält, fokussiert wird. Licht wird von der Küvette durch Linsenmittel 303 emittiert, bevor es in ein Emissionsfilter 302 eintritt. Das reflektierte Licht von dem Emissionsfilter 302 gelangt durch einen Polarisator 304, bevor es zu einer Fokussierlinse 306 geht und zur Speisung in Photomultiplier 308 fokussiert wird. Der Strahlenteiler 296 teilt einen Teil des Lichts von der ursprünglichen Quelle ab durch Linse 310 in einen Referenzdetektor 312, welcher wiederum die Wolframhalogenquellenlampe kontrolliert.
  • Eine schematische Ansicht der FPIA-Lesesequenz 314 ist in 22 dargestellt. Die FPIA-Lesesequenz 314 hat eine Vor-Lesezeit 316, die sich unterteilt in Karussellbewegungszeit 318 und Karussellberuhigungszeit 320. Teilleseintervall 340 ist unterteilt in eine horizontale Teillesung 342, eine A/D-Wandlerberuhigungszeit 344 und eine Flüssigkristallaktivierungszeit 346. Ein vertikales Teilleseintervall wird durch 348 gekennzeichnet, welches einschließlich A/D-Wandlerberuhigungszeit 350 ist. Flüssigkristallrelaxationszeit wird durch 352 angezeigt. Die Flüssigkristallrelaxationszeit 352 wird in einer Vor-Lesezeitsequenz veranschaulicht. Hochspannungsberuhigungszeit 324 wird weiter veranschaulicht durch Lampenberuhigungszeit 326, die die Lampen in einer gedämpften Aktivierung 328 und einer voll brennenden Aktivierung 330 zeigt. Aktivitäten der FPIA-Lesesequenz 314 sorgen für Aktivitäten, wo Planungsfenster 332 sind, wie durch Lesevorbereitung 334, Lesen von Parameter 336, während dessen die Lampen voll brennend sind, und Sammlung von Ergebnissen 338 während der Lampenberuhigungszeit und Flüssigkristallrelaxationszeit 352 beispielhaft veranschaulicht.
  • 24 zeigt eine schematische Ansicht der MEIA-Systemoptikbaugruppe 364. Eine MEIA-Lichtquelle wird durch Quecksilberlampe 364 bereitgestellt, welche Licht durch ein Anregungsfilter 362 zu einem Filterreflektor 360 hindurchlässt, bevor es durch Linse 358 in MEIA-Patrone 68 eingespeist wird. Reflektiertes Fluoreszenzlicht wird durch das Filter 360 zurück zu einem Photomultiplier 374 gespeist, nachdem es durch ein Breitbandpassemissionsfilter 370 und ein Nahbandpassemissionsfilter 372 hindurchgegangen ist. Ein Teil der Lichtenergie von der Quecksilberquellenlampe 364 gelangt direkt durch Filter 360 zu einem Bandpassfilter 368, bevor es auf die Photodiode 366 einwirkt.
  • Eine MEIA-Lesesequenz ist schematisch in 25 dargestellt, worin die MEIA-Lesesequenz 376 eine Vor-Lesezeit 378 hat einschließlich einer Karussellbewegungszeit 380 und einer Karussellberuhigungszeit 382. Hochspannungsberuhigungszeit wird angezeigt durch Kurve 384, die in Übereinstimmung mit der Lampenberuhigungszeit 386 ist, die Lampendimmerung 388 und volles Lampenbrennen 390 zeigt. MEIA-Lesesequenz 376 hat Aktivitäten mit Planungsfenstern 392 einschließlich Lesevorbereitung 394, Lesen von Parameter 396 und Sammlung von Ergebnissen 398. Die tatsächliche MEIA-Lesesequenz 376 schließt Teilleseintervall 400 ein mit einer Teillesung 402 und einer Haltezeit 404. Ein anderes Segment der MEIA-Lesesequenz 376 wird angezeigt durch Teilleseintervall 406 einschließlich Teillesenummer 408 und Haltezeit 410, mit zusätzlichen Teillesungen 412, wie durch Nummer 3 bis (N – 1) angezeigt, und Teilleseintervall 414 einschließlich Teillesenummer N-416. Die nächst mögliche Vor-Lesezeit wird durch 418 angezeigt.
  • Automatisierte Vielfach-Assayanalysensysteme sind möglich durch die Verwendung des Gerätes, der Software, der Hardware und der Verfahrenstechnik, die hier erwähnt werden, und umfassen, sollen aber nicht beschränkt sein auf die folgenden Menüs: Ferritin, Creatininkinase-MIB (CK-MB), Digoxin, Phenytoin, Phenobarbitol, Carbamazepin, Vancomycin, Valproinsäure, Chinidin, lutheinisierendes Hormon (LH), Follikel-stimulierendes Hormon (FSH), Estradiol, Progesteron, IgE, Vitamin-B2-Mikroglobulin, glykolysiertes Hämoglobin (Gly. Hb), Cortisol, Digitoxin, N-Acetylprocainamid (NAPA), Procainamid, Rubella-IgG, Rubella-IgM, Toxoplasmose-IgG (Toxo-IgG), Toxoplasmose-IgM (Toxo-IgM), Testosteron, Salicylate, Acetaminophen, Hepatitis-B-Oberflächenantigen (HBsAg), Anti-Hepatitis-B-Kern-Antigen-IgG-IgM (Anti-HBC), humanes Immundefizienzvirus 1 und 2 (HIV 1 und 2), humanes T-Zell-Leukämievirus 1 und 2 (HTLV), Hepatitis-B-Hüllantigen (HBeAg), Anti-Hepatitis-B-Hüllantigen (Anti-HBe), Thyroid-stimulierendes Hormon (TSH), Thyroxin (T4), Gesamttriiodthyronin (Gesamt-T3), freies Triiodthyronin (freies T3), carcinoembryonales Antigen (CEA) und Alphafetaprotein (AFP).
  • Ein Verfahren wird hier beschrieben zur Identifizierung von analytischen Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Schritten in einem Analysensystem mit wahlfreiem Zugriff, insbesondere Pipettiersequenzen, wobei die Wechselwirkung Testproben- oder Reagensverschleppung oder Kreuzkontaminierung ist. Das Verfahren ermöglicht nicht nur die Bestimmung, wann solche Wechselwirkungen möglich sind, sondern erlaubt auch Verarbeitung mit wahlfreiem Zugriff, das heißt es erlaubt der Software, wahlfrei Pipettierereignisse auf der Verarbeitungszeitlinie einzusetzen oder davon zu entfernen, während eine Kontrolle über solche Verschleppung oder Kreuzkontaminierung beibehalten bleibt. Das Verfahren erlaubt die Verarbeitung von Testprobe und Reagens mit verringerten Waschvolumina, da übermäßiges Waschen nur in solchen Fällen vorkommt, wenn Verschleppung oder Kontaminierung wahrscheinlich ist, jedoch nicht jedes Mal, wenn ein solcher Schritt durchgeführt wird. Entsprechend kontrolliert das Verfahren Verschleppung und Kontaminierung mit minimalen Waschvolumina in einem Prozessor mit wahlfreiem Zugriff, der eine einfache Matrix verwendet, wie unten beschrieben, um Pipettierschritte relativ zu der Möglichkeit für Verschleppung und Kontaminierung in Beziehung zu setzen, und modifiziert Waschvolumina zwischen Pipettierschritten entsprechend, und ist besonders nützlich bei dem hier beschriebenen automatisierten Analysensystem, welches in der Lage ist, gleichzeitig zwei oder mehr Assays an einer Vielzahl von Testproben auf eine Art mit ständigem und wahlfreien Zugriff durchzuführen.
  • Insbesondere ist ein solches Verfahren darauf ausgerichtet, Verschleppung oder Kontaminierung in einfache generische Konzepte beruhend auf dem Verständnis der Quellen, die das Problem verursachen, umzusetzen. Insbesondere kann, da jeder Pipettenschritt zu Verschleppung oder Kontaminierung führen kann und auch möglicherweise empfindlich für Verschleppung ist, durch Bereitstellen einfacher Kategorien für das Kontaminierungspotential von jedem Pipettenschritt und dann Identifizieren, für welche solche Kategorien jeder einzelne Assayschritt empfindlich ist, eine einfache Matrix anzeigen, wann Verschleppung oder Kontaminierung möglich ist. Entsprechend erlaubt das Verfahren, dass das Analysensystem auf ein nominelles Niveau gereinigt wird, das kleiner ist als das extreme Niveau des behutsamen Ansatzes, der zuvor beschrieben wurde. Extrawaschung kann durchgeführt werden, wenn die Software eine Kombination von einem möglichen Kontaminierungsschritt identifiziert, der vor einem empfindlichen Schritt vorkommt, und fügt eine vorherbestimmte Superwäsche hinzu, die zum Kontrollieren der Verschleppung geeignet ist. Dieser Ansatz verringert die Menge der Waschungen, die in dem System vorgenommen werden, da empfindliche Schritte nicht notwendigerweise stets kontaminierenden Schritten folgen, aber wegen der Natur der Verarbeitung mit wahlfreiem Zugriff gibt es keine Möglichkeit, im Voraus zu wissen, wann Verschleppung möglich ist und wann nicht. Pipettenschritte müssen in der Zeitlinie eingefügt oder davon entfernt werden, wie es durch wahlfreien Zugriff benötigt wird, ohne Gefahr der Herbeiführung einer kontaminierenden Situation. Zusätzlich kann die Software die erforderliche Waschung anpassen, ohne dass andere Pipettierschritte in der Zeitlinie manipuliert werden müssen.
  • Das Verfahren ist ausgelegt, den Waschfluidverbrauch auf dem Messgerät zu minimieren, indem die Systemsoftware einige Grundinformationen bezüglich der Pipettierschritte verfolgen muss, die einem gegebenen Schritt auf der Zeitlinie unmittelbar vorausgehen oder folgen. Da es die Wechselwirkung von allen Assays miteinander umfasst, ist es bevorzugt, dass alle Assays den gleichen Ansatz verwenden, um die Pipette innerhalb ihres Protokolls zu reinigen. Anders als Waschsysteme und Verfahren, die vorher beschrieben wurden, verringert das hier beschriebene Verfahren (1) Waschvolumina, um das Verwalten von Flüssigkeit und Abfall in dem Gerät zu unterstützen; und (2) verringert es Waschzeiten, um verbesserten Durchsatz zu unterstützen.
  • Insbesondere wurde eine Sondenwäschekontrolle in Systemen, die zuvor beschrieben wurden, bereitgestellt durch Empfehlungen für die Nachwäsche nach jedem Pipettierblock, wie folgt:
    Figure 00830001
  • Gemäß dem vorliegenden Verfahren wird die Grundpipettenreinigung wie zuvor bereitgestellt, d. h. mit einer Nachwäsche, welche ausreichend sein sollte, um Verschleppung für die meisten Assayschritte zu kontrollieren, die folgen könnten. Falls jedoch die empfohlene Nachwäsche ungeeignet ist zur Kontrolle von Kreuzkontaminierung oder Verschleppung zum nachfolgenden Schritt, dann wird eine Vorwäsche für diesen zweiten Schritt folgendermaßen eingegliedert:
    Figure 00830002
  • Die Vorwäsche ist variabel und hat zwei Niveaus, nominell und super. Die nominelle Vorwäsche ist das Volumen, das immer verwendet werden sollte. Wenn Verschleppung möglich ist, würde dann die Superwäsche verwendet werden. Normalerweise wäre das Nennwaschvolumen null. Da das Methodologie-Software-Merkmal identifiziert, wann Verschleppung möglich ist, können die Nachwaschvolumina, die innerhalb des Systems verwendet werden, in der Menge reduziert werden gegenüber den Mengen, wie sie früher in dem Verfahren üblich waren, wodurch jeder Assay nicht länger so gut gereinigt werden muss, dass der schlimmste Fall einer Verschleppung kontrolliert würde. Zusätzliche Wäsche, die benötigt wird, um Verschleppung zu verhindern, wird durch die Superwäsche hinzugefügt werden, wenn die Software ein Verschleppungspotential identifiziert.
  • Parameter, Tabellen und Terminologie
  • Das Verfahren nutzt vorzugsweise fünf Parameter, um jeden Pipettierschritt zu beschreiben, zwei Indexwerte und drei Waschparameter, worin (i) die zwei Indexwerte sus (Anfälligkeit für Verunreinigung) und con (Wahrscheinlichkeit für Verunreinigung) sind; und (ii) die drei Waschparameter nom (Zahl für nominelle Vorwäsche), sup (Zahl für Supervorwäsche) und pw (Zahl für Nachwäsche) sind. Die Waschparameter sind keine Volumina. Die Waschparameter sind Zahlen, die die Waschungen in einer Waschbibliothek wie unten beschrieben kennzeichnen.
  • Aktuelle Waschbibliothek
    Figure 00850001
  • Die Parameter sus und con werden verwendet, um die Wahrscheinlichkeit zu kennzeichnen, dass Verschleppung oder Kreuzkontaminierung vorkommen. Sie werden durch die Matrix des vorliegenden Verfahrens miteinander in Beziehung gebracht.
  • Die Matrix des vorliegenden Verfahrens enthält nur Nullen und Einsen, entsprechend für aus bzw. ein; 0 = keine Wahrscheinlichkeit für Verschleppung; 1 = Wahrscheinlichkeit für Verschleppung besteht. Verfahrensmatrix
    Figure 00850002
    con Beschreibung
    1 nicht kontaminierend (keine Probe)
    2 Ansaugung von Probe oder Probenmischung mit Luftzwischenraum
    3 Ansaugung von Probe oder Probenmischung ohne Luftzwischenraum
    sus Beschreibung
    1 nicht empfänglich für Kontaminierung
    2 empfindlich für Ansaugung von Probe oder Probenmischung mit Luftzwischenraum
    3 empfindlich für Ansaugung von Probe oder Probenmischung mit und ohne Luftzwischenraum
  • Ein Pipettenblock ist zum Beispiel empfänglich für alle Probenpipettierungen (sus-Index = 3). Für einen vorausgehenden Pipettenschritt, welcher einen con-Index von 1 hat (Matrixwert = 0), wird keine Superwäsche durchgeführt. Für einen vorausgehenden Pipettenschritt, welcher einen con-Index von 2 oder 3 hat (Matrixwert = 1), wird die Superwäsche durchgeführt.
  • Die Matrix des vorliegendes Verfahrens liefert Informationen an die Software, dass die Wahrscheinlichkeit für Verschleppung oder Kreuzkontaminierung besteht, aber sie liefert keine Informationen an die Software, welche Volumina für einen Waschschritt zu verwenden sind, welche stattdessen von den Parametern nom, sup und pw geliefert werden. Die Matrix des vorliegenden Verfahrens kann erweitert werden, sollten andere verunreinigende Spezies zusätzlich zur Probe definiert werden.
  • Der con-Parameter und die pw-Zahlen beschreiben für die Software, in welchem Zustand die Sonde vor dem nächsten Pipettierschritt ist. Die Regeln, die zur Identifizierung dieser Parameter für Pipettierschritte eingeführt wurden, sind Anforderungen, die von allen Assays befolgt werden müssen.
  • Die Parameter con und pw sind folgendermaßen definiert:
    Figure 00870001
  • Von Ansaugen von mehr als 150 μl Probe oder Probenmischung mit einem Luftzwischenraum wird abgeraten wegen der Notwendigkeit, übermäßige Waschung zu verwenden.
  • Bei Ansaugen von Probe/Probenmischung ohne einen Luftzwischenraum 3 die gleichen pw-Werte wie oben verwenden. * zeigt an, dass das Niveau von Probenverschleppung, das vorhanden ist, wenn das Verfahren der vorliegenden Erfindung nicht genutzt wird (nur Nachwäsche), 10 ppm oder weniger ist mit den obigen Empfehlungen. In allen Fällen ist der mindest zulässige pw-Wert 2 ml Wäsche.
  • Die Parameter sus, nom und sup sind unter der Kontrolle des Assayprotokolls. Es sollte verstanden werden, dass alle Kriterien, die zur Identizierung dieser Parameter eingeführt wurden, Empfehlungen sind, und dass der Assayprotokollentwickler am besten wissen wird, welche Pipettiersequenzen empfindlich für Verschleppung sind, welche Sequenzen das Problem hervorrufen und welches Waschvolumen notwendig ist, um die Sonde zu reinigen.
  • Nominal- und Superwäschen werden für einen anfälligen Pipettenblock zur Kontrolle von Verschleppung verwendet. Verwenden Sie 0 für die Waschbibliothekszahlen 8 bis 12, wo nur Wäsche in Waschschale benötigt wird: nom = 0 – keine nominelle Vorwäsche wird durchgeführt; nom = 8 bis 12 -- Verwenden Sie Waschbibliothekszahlen 8 bis 12 (1–5 ml Wäsche in Waschschale); sup = 0; keine Supervorwäsche wird durchgeführt; sup = 8 bis 12 -- Verwenden Sie Waschbibliothekszahlen 8 bis 12 (1–5 ml Wäsche in Waschschale).
  • Infolge von Planungszwängen darf das Superwaschvolumen nicht größer sein als die Mindestnachwäsche (2 ml) plus die Nominalwäsche; falls es notwendig ist, mehr Superwaschvolumen zu verwenden, sollte die Nominalwäsche auch erhöht werden. Falls zum Beispiel die Nominalwäsche 0 ml ist, kann die Superwäsche nur 0, 1 oder 2 ml sein. Falls die erforderliche Superwäsche 4 ml ist, muss die Nominalwäsche mindestens 2 ml sein.
  • Das Zusammenstellzentrum wird als ein Pipettenblock behandelt. Verschleppungsexperimente haben gezeigt, dass eine Nachwäsche von mindestens etwa 2 ml ausreichend ist, um die Sonde auf ein Verschleppungsniveau von 1 ppm oder weniger zu reinigen, wenn Probe zuerst zusammengestellt wird, gefolgt von Wäsche und Pipettieren von Reagenzien. Die Gesamtwäsche im Anschluss an Probe sollte etwa 4 ml Gesamtwäsche sein vor der nächsten Zusammenstellaktivität. Verunreinigung der Reagensflasche im Anschluss an die Probe wird von der Außenfläche der Sonde kommen. Das wird reduziert auf nicht signifikante Niveaus durch Wäsche in Abfallschale, z. B. 200 bis 1000 μl, gefolgt von etwa 1 ml bis ungefähr 2 ml Wäsche in die Waschschale.
  • Um konsistente schnelle Resuspension und fortgesetztes Mischen von Reagenzien mit minimalem Bedienereingriff sicherzustellen, werden die Reagenzien automatisch gemischt jedes Mal, wenn eine neue Reagenspackung zu dem Reagenskarussell hinzugegeben wird, und periodisch während des Messgerätebetriebs. Dieses automatische Mischen kann erreicht werden durch eine Vor- und Zurückbewegung des Reagenskarussells mit asymmetrischen Pausen und ist innerhalb von etwa 1–2 Minuten beendet. Die Karussellbeschleunigung, -geschwindigkeit, bewegte Strecke und Pausenasymmetrie sind optimiert, um die schnellst mögliche Reagensresuspension zu ergeben, ohne Schäumen oder Blasenbildung für den Bereich von Füllvolumina, die auf dem Messgerät verwendet werden.
  • Automatisiertes Reagensmischen stellt die folgenden Vorteile bereit. Der Bediener muss Reagenzien, die gelagert worden sind, vor ihrer Anordnung auf dem Messgerät nicht von Hand mischen (z. B. durch Umdrehen oder Schütteln). Dadurch wird es möglich, dass die Reagenzien in kürzerer Zeit und mit weniger Eingriff des Bedieners auf das Messgerät geladen werden können.
  • Es gibt eine geringere. Tendenz von Reagenzien zu schäumen oder Blasen zu bilden beim automatischem Mischen als beim manuellen Mischen wie Umdrehen. Schaum- und Blasenbildung sind nachteilig für die Messgerätefunktion und können die Assayleistung negativ beeinträchtigen. Automatisches Mischen stellt sicher, dass Reagenzien stets ausreichend gemischt werden und dass sie konsistent gemischt werden. Gelegentliches automatisches Mischen während des Messgerätebetriebs hält Reagenzien in einer konsistenten Suspension und macht es für den Bediener unnötig, Reagenspackungen periodisch zu entnehmen, um die Reagenzien zu mischen. Unter einigen Umständen kann automatisiertes Mischen Blasen vertreiben, die zu Beginn des Mischens vorhanden sind. Eine ausführliche Beschreibung von Zusammenstell- und Prozessaktivitäten gemäß der Erfindung werden im Folgenden präsentiert für FPIA-Prozeduren; Systembeschreibung von Prozessaktivitäten für einen Phenobarbitalassay; und MEIA-Prozeduren für einen CEA-Assay.
  • Es sollte verstanden werden, dass die folgende Beschreibung einen Umriss der verschiedenen Funktionen und Schritte umfasst, die in bevorzugte Verfahren des automatisierten Analysensystems der Erfindung verwickelt sind, welche Funktionen und Verfahren, wie sie ebenfalls von Fachleuten verstanden werden, unter Computersteuerung unter Verwendung verschiedener Arten von mathematischen Algorithmen und verbundener Computer-Software durchgeführt werden, abhängig von dem einzelnen Menü von Assays, die auf dem Messgerät durchgeführt werden.
  • BESCHREIBUNG VON ZUSAMMENSTELL- UND VERARBEITUNGSBEREICHSAKTIVITÄTEN FÜR FPIA SYSTEMBESCHREIBUNG DES ZUSAMMENSTELLBEREICHS FÜR PHENOBARBITALASSAY
  • A. VORAUSSETZUNGEN
    • 1. Analysengerät befindet sich in der Betriebsart Standby/Ready, wenn Probe geladen wird. System wurde zuvor initialisiert. (Alle Motoren sind in die Ausgangsstellung zurückgeführt, Spritze und Pumpen sind gereinigt, die gesamte Elektronik und alle Sensoren sind übergeprüft.)
    • 2. Abfall wurde entleert, Volumen der flüssigen Verbrauchsmaterialien Verdünnungsmittel, MEIA-Puffer, MUP und Quat wurden auf ausreichende Menge geprüft.
    • 3. Alle Verbrauchmaterialienbestandsdateien wurden aktualisiert.
  • B. VORBEREITUNGSSCHRITTE
    • 1. Benutzer lädt leere Reaktionsgefäße (RG) in RG-Karussell.
    • 2. Um Reagenspackungen zu laden, muss der Benutzer zuerst die Vorlauf-Karusselle anhalten. Das System schließt das Zusammenstellen des aktuellen Tests ab und überführt den Test in den Verarbeitungsbereich.
    • 3. Benutzer öffnet den Deckel des Reagenskarussells, lädt Reagenspackung(en) in das Reagenskarussell, schließt den Deckel des Reagenskarussells, dann lässt er das Vorlauf-Karussell seine Tätigkeit wieder aufnehmen.
    • 4. Messgerät tastet automatisch alle eingebauten Reagenspackungen ab, um den Reagenszustand zu prüfen.
    • (a) Jede Reagenspackung wird vor dem Reagenspackungsstrichcodeleser durch Drehung des Reagenskarussells positioniert.
    • (b) Reagenspackungsstrichcodeleser liest den Strichcode, um Assaytyp und Karussellplatz zu identifizieren.
    • (c) Falls der Strichcode unleserlich ist, wird das System ein Strichcodeüberschreiben anfordern.
    • (d) Falls der Strichcode gut ist oder das Überschreiben abgeschlossen ist, prüft das System den Systembestand. Der Benutzer wird benachrichtigt, falls festgestellt wird, dass die Packung leer, ungültig oder veraltet ist. Sobald die Reagenspackung für gut befunden wurde, ist sie bereit zur Verwendung.
  • C. ANFORDERN EINES TESTS
    • 1. Benutzer hat zwei Möglichkeiten, einen Test oder eine Gruppe von Tests an einer oder mehreren Patientenproben anzufordern.
    • (a) Benutzer kann die Testanforderungsladeliste von einem Host-Computer herunterladen, um eine Befehlsliste zu erstellen.
    • (b) Benutzer gibt Testanforderung direkt am System ein oder erstellt direkt am System eine Befehlsliste.
    • 2. Falls Probenschalen verwendet werden (keine Strichcodes), erscheint folgendes Szenario:
    • (a) Benutzer bezieht sich auf Befehlsliste für Segment-ID und Positionsnummer, um Probe anzuordnen.
    • (b) Benutzer lädt eine Probenschale in die verwiesene Position in Segment.
    • (c) Benutzer überführt Patientenprobe aus Blutsammelröhrchen in Probenschale.
    • (d) Segment wird in Probenkarussell angeordnet.
    • (e) An Messgerät erfolgt Hinweis, dass Proben geladen worden sind.
    • (f) Messgerät prüft Verbrauchsmaterialsbestände, Abfallzustand, Computerstatus usw.
    • (g) Probenkarussell dreht Segment zum Segmentidentifikationslesegerät.
    • (h) Messgerät liest Segmentidentifikation.
    • 3. Falls Primärröhrchen (mit Strichcodes) verwendet werden, erscheint das folgende Szenario (zwei Arten von Haltern werden für Primärröhrchen verwendet: einer für Röhrchen mit einer Höhe von 75 mm und ein zweiter für Röhrchen mit einer Höhe von 100 mm.):
    • (a) Benutzer lädt Primärröhrchen in den nächsten verfügbaren Segmentplatz auf Probenkarussell.
    • (b) An Messgerät erfolgt Hinweis, dass Proben vorhanden sind, die ausgeführt werden können.
    • (c) Messgerät prüft Verbrauchsmaterialsbestände, Abfallzustand, Computerstatus usw.
  • D. PLANEN EINES TESTS
    • 1. Wenn die Probe der Pipettiervorrichtung präsentiert wird, versucht das System, die Tests zu planen, deren Ausführung an diesen Probe angeordnet wurde. Jeder angeordnete Test für die Probe wird getrennt geplant.
    • (b) Das System prüft auf geeigneten Bestand (Reagenspackungen, Patronen, Puffer, MUP), Systemressourcen, Probenzeit, um den Test abzuschließen.
    • (c) Das System prüft auf gültige Kalibrierung oder Befehle hierfür in der Befehlsliste.
    • (d) Falls alle Testvoraussetzungen erfüllt werden, wird der Test für die Verabreitung geplant.
    • (e) Falls nicht alle Testvoraussetzungen erfüllt werden, wird die Testanforderung in die Ausnahmeliste geschoben. Sobald die Testvoraussetzungen erfüllt werden, wird die Testanforderung vom Benutzer zurück in die Befehlsliste geschoben.
    • 2. Wenn ein Test geplant worden ist, wird er vom System in die Verarbeitungsliste geschoben und das System versucht, weitere für diese Probe angeordneten Tests zu planen.
    • 3. Wenn alle Tests für die aktuelle Probe zusammengestellt worden sind, schreitet das System voran zur nächsten Probe auf dem Probenkarussell.
  • E. ZUSAMMENSTELLEN EINES TESTS
    • 1. Sobald ein Test geplant ist, wird er sofort zusammengestellt. (Es werden keine Tests zusammengestellt, bis die Planung sicherstellt, dass der Test sofort auf das Prozesskarussell überführt und innerhalb der Zeitanforderungen des Tests verarbeitet werden kann.)
    • 2. RG-Karussell wird im Uhrzeigersinn gedreht, bis ein RG in Pipettenachsenposition nachgewiesen wird.
    • 3. Reagenspackungskarussell wird gedreht, bis Reagenspackung für den angeordneten Test an der Stellgliedposition ist. Das Stellglied öffnet die Reagenspatronenkappen, und das Reagenspackungskarussell wird dann gedreht, bis eine Reagenspackung für den angeordneten Test in der Pipettenachsenposition ist. Nachdem alle Pipettierschritte abgeschlossen worden sind, wird das Reagenspackungskarussell zurück zu der Stellgliedposition gedreht, wo die Reagenspatronenkappen geschlossen werden.
    • 4. Probenkarussell wird gedreht, bis sich Probenschale (oder Primärröhrchen) in Pipettenachsenposition befindet.
    • 5. Pipette ist stets in "Heim"-Position (Pipetten-R-Achse ist über der Waschstation geparkt und Pipetten-Z-Achse befindet sich an der Z-Rücksetzposition), wenn sie nicht in Verwendung ist.
    • 6. Probenzusammenstellung
    • (a) Probe ansaugen.
    • (i) Spritze saugt "x" μl Luft mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (ii) Pipetten-R-Achse wird über Probenschale verfahren.
    • (iii) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in die Z-Hochposition verfahren.
    • (iv) LLS wird aktiviert, um sicherzustellen, dass gegenwärtig keine Flüssigkeit nachgewiesen wird.
    • (v) Pipetten-Z-Achse wird mit konstanter Geschwindigkeit nach unten verfahren, bis Flüssigkeit nachgewiesen wird oder bis die Z-Ansauggrenze erreicht worden ist (es wird angenommen, dass Flüssigkeit nachgewiesen wird).
    • (vi) Auf der Basis der Z-Höhenposition, bei der Flüssigkeit nachgewiesen wird, und der Z-Höhen/Volumentabelle berechnet das System das Volumen an Flüssigkeit in der Vertiefung und vergleicht es mit dem Volumen, das in der Pipettierbeschreibung angegeben ist. Falls genügend Volumen in der Vertiefung vorhanden ist, wird die Ansaugsequenz gestartet. (Falls nicht genügend Volumen vorhanden ist, wird der Test abgebrochen und die Testanforderung in die Ausnahmeliste geschoben. Die Ausnahmeliste liefert einen Hinweis für Tests, die nicht abgeschlossen werden können, an einen Bediener.)
    • (vii) Das Folgende ereignet sich gleichzeitig, bis das benötigte Gesamtvolumen von Probe angesaugt ist:
    • (1) Pipetten-Z-Achsenmotor wird mit einer Geschwindigkeit von "X" Schritten/s nach unten verfahren.
    • (2) Spritzenmotor saugt "X" μl mit einer Geschwindigkeit von "X" μl/s an.
    • (3) LLS wird geprüft, um sicherzustellen, dass Sonde noch in Flüssigkeit ist. Liquid Level Sense (LLS) wird deaktiviert. Pipetten-Z-Achse wird nach oben in die Z-Rücksetzposition verfahren.
    • (4) Pipetten-R-Achse wird über die RG-Probenvertiefung verfahren.
    • (5) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in die Abgabeposition innerhalb der RG-Probenvertiefung verfahren.
    • (6) Spritze gibt "X" μl Probe mit einer Geschwindigkeit von "X" μl/s ab.
    • (7) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in die Z-Rücksetzposition verfahren.
    • (b) Sondennachwäsche Die Sonde wird gewaschen, um sicherzustellen, dass sie frei von Verunreinigungen ist. Es sollte verstanden werden, dass alle Pipettenaktivitäten (sowohl im Zusammenstellals auch im Verarbeitungsbereich) von einer Sondennachwäsche gefolgt werden, um ein Verschleppen von einer Flüssigkeitsansaugung zu einer anderen zu minimieren. In manchen Fällen kann Pipettenaktivitäten bei Bedarf eine Sondenvorwäsche vorangehen, um die Zuverlässigkeit der nächsten Flüssigkeitsansaugung zu gewährleisten. Für diese Assaybeschreibung wird angenommen, dass nur eine Nachwäsche verwendet wird.
    • (i) Das Innere der Sonde wird zuerst gereinigt.
    • (1) Pipetten-R-Achse wird über Abfallbereich verfahren.
    • (2) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in geeignete Position innerhalb des Abfallbereichs verfahren.
    • (3) Das Waschventil wird für die Zeitdauer geöffnet, die in dem Assayprotokoll angegeben ist.
    • (4) Waschventil wird geschlossen.
    • (5) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in die Z-Rücksetzposition verfahren.
    • (ii) Die Außenfläche der Sonde wird als nächstes gereinigt.
    • (1) Pipetten-R-Achse wird über Waschschale verfahren.
    • (2) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in Waschposition innerhalb der Waschschale verfahren.
    • (3) Das Waschventil wird für die Zeitdauer geöffnet, die in dem Assayprotokoll angegeben ist.
    • (4) Waschventil wird geschlossen.
    • (iii) Pipette kehrt in "Heim"-Position zurück.
    • 7. Popper-Zusammenstellung ("Popper" ist definiert als eine Substanz, die im Allgemeinen Störsubstanzen in Assays eliminiert, wie zum Beispiel solche, die in US-Patent 4.492.762, herausgegeben am B. Januar 1985, beschrieben und beansprucht werden und hier durch Literaturhinweis eingefügt werden).
    • (a) Popper ansaugen.
    • (i) Spritze saugt "x" μl Luft mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (ii) Pipetten-R-Achse wird über Popperreagensflasche in der Reagenspackung verfahren.
    • (iii) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in die Z-Hochposition verfahren.
    • (iv) LLS wird aktiviert, um sicherzustellen, dass gegenwärtig keine Flüssigkeit nachgewiesen wird.
    • (v) Pipetten-Z-Achse wird mit konstanter Geschwindigkeit nach unten verfahren, bis Flüssigkeit nachgewiesen wird oder bis die Z-Ansaug(Z-Asp)untergrenze erreicht wird (es wird angenommen, dass Flüssigkeit nachgewiesen wird).
    • (vi) Auf der Basis der Z-Höhenposition, bei der Flüssigkeit nachgewiesen wird, und der Z-Höhen/Volumentabelle berechnet das System das Volumen an Flüssigkeit in der Vertiefung und vergleicht es mit dem Volumen, das in der Pipettierbeschreibung angegeben ist. Falls genügend Volumen in der Vertiefung vorhanden ist, wird die Ansaugsequenz gestartet. (Falls nicht genügend Volumen vorhanden ist, wird der Test abgebrochen und die Testanforderung in die Ausnahmeliste geschoben.)
    • (vii) Das Folgende ereignet sich gleichzeitig, bis das benötigte Gesamtvolumen von Popper angesaugt ist:
    • (1) Pipetten-Z-Achsenmotor wird mit einer Geschwindigkeit von "x" Schritten/s nach unten verfahren.
    • (2) Spritze saugt "x" μl mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (3) LLS wird geprüft, um sicherzustellen, dass Sonde noch in Flüssigkeit ist.
    • (4) LLS wird deaktiviert.
    • (5) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in Z-Rücksetzposition verfahren.
    • (6) Pipetten-R-Achse wird über die RG-Reagens-1-Vertiefung verfahren.
    • (7) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in die Abgabeposition innerhalb der RG-Reagens-1-Vertiefung verfahren.
    • (8) Spritze gibt "x" μl Popper mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s ab.
    • (9) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in Z-Rücksetzposition verfahren.
    • (b) Sondennachwäsche Die Sonde wird wieder gewaschen, um sicherzustellen, dass sie frei von Verunreinigungen ist, wie in Abschnitt 6 (Probenzusammenstellung) beschrieben.
    • 8. Antiserumzusammenstellung
    • (a) Antiserum ansaugen.
    • (i) Spritze saugt "x" μl Luft mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (ii) Pipetten-R-Achse wird über die Antiserumreagensflasche in der Reagenspackung verfahren.
    • (iii) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in die Z-Hochposition verfahren.
    • (iv) LLS wird aktiviert, um sicherzustellen, dass gegenwärtig keine Flüssigkeit nachgewiesen wird.
    • (v) Pipetten-Z-Achse wird mit konstanter Geschwindigkeit nach unten verfahren, bis Flüssigkeit nachgewiesen wird oder bis die Z-Ansauggrenze erreicht wird (es wird angenommen, dass Flüssigkeit nachgewiesen wird).
    • (vi) Auf der Basis der Z-Höhenposition, bei der Flüssigkeit nachgewiesen wird, und der Z-Höhen/Volumentabelle berechnet das System das Volumen an Flüssigkeit in der Vertiefung und vergleicht es mit dem Volumen, das in der Pipettierbeschreibung angegeben ist. Falls genügend Volumen in der Vertiefung vorhanden ist, wird die Ansaugsequenz gestartet. (Falls nicht genügend Volumen vorhanden ist, wird der Test abgebrochen und die Testanforderung in die Ausnahmeliste geschoben.)
    • (vii) Das Folgende ereignet sich gleichzeitig, bis das benötigte Gesamtvolumen von Antiserum angesaugt ist:
    • (1) Pipetten-Z-Achsenmotor wird mit einer Geschwindigkeit von "x" Schritten/s nach unten verfahren.
    • (2) Spritze saugt "x" Mikroliter (μl) mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an. LLS wird geprüft, um sicherzustellen, dass Sonde noch in Flüssigkeit ist.
    • (3) LLS wird deaktiviert.
    • (4) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in Z-Rücksetzposition verfahren.
    • (5) Pipetten-R-Achse wird über die RG-Reagens-2-Vertiefung verfahren.
    • (6) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in die Abgabeposition innerhalb der RG-Reagens-2-Vertiefung verfahren.
    • (7) Spritze gibt "x" μl Antiserum mit einer Geschwindigkeit von x" μl/s ab.
    • (8) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in Z-Rücksetzposition verfahren.
    • (b) Sondennachwäsche Die Sonde wird wieder gewaschen, um sicherzustellen, dass sie frei von Verunreinigungen ist, wie in Abschnitt 6 (Probenzusammenstellung) beschrieben.
    • 9. Tracerzusammenstellung
    • (a) Tracer ansaugen.
    • (i) Spritze saugt "x" μl Luft mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (ii) Pipetten-R-Achse wird über die Tracerreagensflasche in, der Reagenspackung verfahren.
    • (iii) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in die Z-Hochposition verfahren.
    • (iv) LLS wird aktiviert, um sicherzustellen, dass gegenwärtig keine Flüssigkeit nachgewiesen wird.
    • (v) Pipetten-Z-Achse wird mit konstanter Geschwindigkeit nach unten verfahren, bis Flüssigkeit nachgewiesen wird oder bis die Z-Ansauggrenze erreicht wird (es wird angenommen, dass Flüssigkeit nachgewiesen wird).
    • (vi) Auf der Basis der Z-Höhenposition, bei der Flüssigkeit nachgewiesen wird, und der Z-Höhen/Volumentabelle berechnet das System das Volumen an Flüssigkeit in der Vertiefung und vergleicht es mit dem Volumen, das in der Pipettierbeschreibung angegeben ist. Falls genügend Volumen in der Vertiefung vorhanden ist, wird die Ansaugsequenz gestartet. (Falls nicht genügend Volumen vorhanden ist, wird der Test abgebrochen und die Testanforderung in die Ausnahmeliste geschoben.)
    • (vii) Das Folgende ereignet sich gleichzeitig, bis das benötigte Gesamtvolumen von Tracer angesaugt ist:
    • (1) Pipetten-Z-Achsenmotor wird mit einer Geschwindigkeit von "x" Schritten/s nach unten verfahren.
    • (2) Spritze saugt "x" μl mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (3) LLS wird geprüft, um sicherzustellen, dass Sonde noch in Flüssigkeit ist.
    • (4) LLS wird deaktiviert.
    • (5) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in Z-Rücksetzposition verfahren.
    • (6) Pipetten-R-Achse wird über die RG-Reagens-3-Vertiefung verfahren.
    • (7) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in die Abgabeposition innerhalb der RG-Reagens-3-Vertiefung verfahren.
    • (8) Spritze gibt "x" μl Tracer mit einer Geschwindigkeit von x" μl/s ab.
    • (9) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in Z-Rücksetzposition verfahren.
    • (b) Sondennachwäsche Die Sonde wird wieder gewaschen, um sicherzustellen, dass sie frei von Verunreinigungen ist, wie in Abschnitt 6 (Probenzusammenstellung) beschrieben.
  • F. ÜBERFÜHREN EINES REAKTIONSGEFÄSSES (RG) IN VERARBEITUNGSBEREICH
    • 1. RG-Karussell wird zu Überführungsstation gedreht.
    • 2. Prozesskarussell wird gedreht, so dass die Leerposition mit der Überführungsstation ausgerichtet ist.
    • 3. Überführungsmechanismus-0-Achse wird zu Probeneingangsbereich gedreht.
    • 4. Überführungsmechanismus-R-Achse ergreift das RG und zieht es in den Überführungsmechanismus.
    • 5. Überführungsmechanismus-0-Achse wird gedreht, so dass RG mit der Leerposition auf dem Prozesskarussell ausgerichtet ist.
    • 6. RG wird auf Prozesskarussell geladen.
  • SYSTEMBESCHREIBUNG DES FPIA-VERARBEITUNGSBEREICHS FÜR PHENOBARBITAL
    • A. Warten, bis Temperaturgleichgewichtszeit und Verdunstungsfenster abgelaufen sind.
    • B. ERSTE PIPETTENAKTIVITÄT (Herstellung von Blindprobe, die verdünnte Probe und Popper umfasst).
    • 1. Inkubationszeitgeber wird gemäß Assaydateispezifikationen eingestellt.
    • 2. Präzisionsverdünnungsmittel ansaugen. Die folgenden Aktivitäten werden gleichzeitig ausgeführt:
    • (a) Spritze saugt "x" μl mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (b) Waschventil wird geöffnet.
    • (c) "n" Sekunden warten.
    • (d) Waschventil wird geschlossen.
    • 3. Probe ansaugen.
    • (a) Pipetten-R-Achse wird über RG-Probenvertiefung verfahren.
    • (b) LLS wird aktiviert, um sicherzustellen, dass gegenwärtig keine Flüssigkeit nachgewiesen wird.
    • (c) Pipetten-Z-Achse wird mit konstanter Geschwindigkeit nach unten verfahren, bis Flüssigkeit nachgewiesen wird ODER bis die Z-Ansauggrenze erreicht wird (es wird angenommen, dass Flüssigkeit nachgewiesen wird).
    • (d) Auf der Basis der Z-Höhenposition, bei der Flüssigkeit nachgewiesen wird, und der Z-Höhen/Volumentabelle berechnet das System das Volumen an Flüssigkeit in der Vertiefung und vergleicht es mit dem Volumen, das in der Pipettierbeschreibung angegeben ist. Falls genügend Volumen in der Vertiefung vorhanden ist, wird die Ansaugsequenz gestartet. (Falls nicht genügend Volumen vorhanden ist, wird der Test abgebrochen und die Testanforderung in die Ausnahmeliste geschoben.)
    • (e) Das Folgende ereignet sich gleichzeitig, bis das benötigte Gesamtvolumen von Probe angesaugt ist:
    • (i) Pipetten-Z-Achsenmotor wird mit einer Geschwindigkeit von "x" Schritten/s nach unten verfahren.
    • (ii) Spritze saugt "x" μl Probe mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (iii) LLS wird geprüft, um sicherzustellen, dass Sonde noch in Flüssigkeit ist.
    • (iv) LLS wird deaktiviert.
    • (v) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in die Z-Hochposition verfahren.
    • 4. Verdünnungsmittel/Probe in die RG-Vorverdünnungsvertiefung abgeben.
    • (a) Pipetten-R-Achse wird über RG-Vorverdünnungsvertiefung verfahren.
    • (b) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in die Abgabeposition innerhalb der RG-Vorderdünnungsvertiefung verfahren.
    • (c) Spritze gibt "x" μl Verdünnungsmittel/Probe mit einer Geschwindigkeit von x" μl/s ab.
    • (d) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in die Z- Rücksetzposition verfahren.
    • 5. Sondennachwäsche Die Sonde wird wieder gewaschen, um sicherzustellen, dass sie frei von Verunreinigungen ist, wie in Abschnitt 6 (Probenzusammenstellung) beschrieben.
    • 6. Präzisionsverdünnungsmittel ansaugen. Die folgenden Aktivitäten werden gleichzeitig ausgeführt:
    • (a) Spritze saugt "x" μl mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (b) Waschventil wird geöffnet.
    • (c) "n" Sekunden warten.
    • (d) Waschventil wird geschlossen.
    • 7. Popper ansaugen.
    • (a) Pipetten-R-Achse wird über RG-Reagens(Popper)vertiefung verfahren.
    • (b) LLS wird aktiviert, um sicherzustellen, dass gegenwärtig keine Flüssigkeit nachgewiesen wird.
    • (c) Pipetten-Z-Achse wird mit konstanter Geschwindigkeit nach unten verfahren, bis Flüssigkeit nachgewiesen wird ODER bis die Z-Ansauggrenze erreicht wird (es wird angenommen, dass Flüssigkeit nachgewiesen wird).
    • (d) Auf der Basis der Z-Höhenposition, bei der Flüssigkeit nachgewiesen wird, und der Z-Höhen/Volumentabelle berechnet das System das Volumen an Flüssigkeit in der Vertiefung und vergleicht es mit dem Volumen, das in der Pipettierbeschreibung angegeben ist. Falls genügend Volumen in der Vertiefung vorhanden ist, wird die Ansaugsequenz gestartet. (Falls nicht genügend Volumen vorhanden ist, wird der Test abgebrochen und die Testanforderung in die Ausnahmeliste geschoben.)
    • (e) Das Folgende ereignet sich gleichzeitig, bis das benötigte Gesamtvolumen von Popper angesaugt ist:
    • (i) Pipetten-Z-Achsenmotor wird mit einer Geschwindigkeit von "x" Schritten/s nach unten verfahren.
    • (ii) Spritze saugt "x" μl mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (iii) LLS wird geprüft, um sicherzustellen, dass Sonde noch in Flüssigkeit ist.
    • (iv) LLS wird deaktiviert.
    • (v) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in die Z-Hochposition verfahren.
    • 8. Verdünnte Probe ansaugen.
    • (a) Pipetten-R-Achse wird über RG-Vorverdünnungsvertiefung verfahren.
    • (b) LLS wird aktiviert, um sicherzustellen, dass gegenwärtig keine Flüssigkeit nachgewiesen wird.
    • (c) Pipetten-Z-Achse wird mit konstanter Geschwindigkeit nach unten verfahren, bis Flüssigkeit nachgewiesen wird ODER bis die Z-Ansauggrenze erreicht wird (es wird angenommen, dass Flüssigkeit nachgewiesen wird).
    • (d) Auf der Basis der Z-Höhenposition, bei der Flüssigkeit nachgewiesen wird, und der Z-Höhen/Volumentabelle berechnet das System das Volumen an Flüssigkeit in der Vertiefung und vergleicht es mit dem Volumen, das in der Pipettierbeschreibung angegeben ist. Falls genügend Volumen in der Vertiefung vorhanden ist, wird die Ansaugsequenz gestartet. (Falls nicht genügend Volumen vorhanden ist, wird der Test abgebrochen und die Testanforderung in die Ausnahmeliste geschoben.)
    • (e) Das Folgende ereignet sich gleichzeitig, bis das benötigte Gesamtvolumen von verdünnter Probe angesaugt ist:
    • (i) Pipetten-Z-Achsenmotor wird mit einer Geschwindigkeit von "x" Schritten/s nach unten verfahren.
    • (ii) Spritze saugt "x" μl mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (iii) LLS wird geprüft, um sicherzustellen, dass Sonde noch in Flüssigkeit ist.
    • (iv) LLS wird deaktiviert.
    • (v) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in die Z-Hochposition verfahren.
    • 11. Verdünnte Probe/Popper/Verdünnungsmittel in RG-Küvette abgeben.
    • (a) Pipetten-R-Achse wird über die RG-Küvettenposition verfahren.
    • (b) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in die Abgabeposition in der RG-Küvette verfahren.
    • (c) Spritze gibt "x" μl verdünnte Probe/Popper/Verdünnungsmittel mit einer Geschwindigkeit von x" μl/s ab.
    • (d) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in die Z-Hochposition verfahren.
    • 12. Sondennachwäsche Die Sonde wird wieder gewaschen, um sicherzustellen, dass sie frei von Verunreinigungen ist, wie in Abschnitt 6 (Probenzusammenstellung) beschrieben, um die erste Pipettenaktivität abzuschließen.
  • C. VORBEREITUNG FÜR BLINDPROBENLESUNG
  • Wenn der Inkubationszeitgeber abgelaufen ist, werden die folgenden Aktivitäten gestartet:
    • 1. Das FPIA-Lesegerät wird vorbereitet, um eine Lesung vorzunehmen; Lampenintensität wird vom Dimmerzustand in den Brennzustand erhöht.
    • 2. Photomultiplier(PMT)-Verstärkung wird eingestellt.
  • D. BLINDPROBENLESUNG (HINTERGRUND)
    • 1. Inkubationszeitgeber wird gemäß Assaydateispezifikationen eingestellt.
    • 2. Prozesskarussell wird gedreht, so dass sich das RG an der Lesestation befindet.
    • 3. Horizontale Intensität wird "x.xx" Sekunden lang gelesen.
    • 4. Der Kristall wird für die vertikale Lesung gekippt.
    • 5. "n" Sekunden warten, bis sich der Kristall eingeschwungen hat.
    • 6. Vertikale Intensität wird "x.xx" Sekunden lang gelesen.
    • 7. Die rohen Lesewerte werden in normalisierte Lesewerte (auf Detektor aufprallende Lichtintensität/Lampenintensität) durch den Optikmikroprozessor umgewandelt.
    • 8. Hintergrundlesewerte werden gespeichert.
    • 9. System berechnet BLANK I, um Blindlesung abzuschließen.
    • 10. Nächste Aktivität beginnt, wenn Inkubationszeitgeber abgelaufen ist.
  • E. ZWEITE PIPETTENAKTIVITÄT (für Reaktion zwischen verdünnter Probe, Popper, Tracer und Antiserum).
    • 1. Inkubationszeitgeber wird gemäß Assaydateispezifikationen eingestellt.
    • 2. Präzisionsverdünnungsmittel ansaugen.
    • (a) Die folgenden Aktivitäten werden gleichzeitig ausgeführt:
    • (i) Spritze saugt "x" μl mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (ii) Waschventil wird geöffnet.
    • (iii) "n" Sekunden warten.
    • (iv) Waschventil wird geschlossen.
    • 3. Antiserum ansaugen.
    • (i) Pipetten-R-Achse wird über RG-Reagens-2-Vertiefung (Antiserum) verfahren.
    • (ii) LLS wird aktiviert, um sicherzustellen, dass gegenwärtig keine Flüssigkeit nachgewiesen wird.
    • (iii) Pipetten-Z-Achse wird mit konstanter Geschwindigkeit nach unten verfahren, bis Flüssigkeit nachgewiesen wird ODER bis die Z-Ansauggrenze erreicht wird (es wird angenommen, dass Flüssigkeit nachgewiesen wird).
    • (iv) Auf der Basis der Z-Höhenposition, bei der Flüssigkeit nachgewiesen wird, und der Z-Höhen/Volumentabelle berechnet das System das Volumen an Flüssigkeit in der Vertiefung und vergleicht es mit dem Volumen, das in der Pipettierbeschreibung angegeben ist. Falls genügend Volumen in der Vertiefung vorhanden ist, wird die Ansaugsequenz gestartet. (Falls nicht genügend Volumen vorhanden ist, wird der Test abgebrochen und die Testanforderung in die Ausnahmeliste geschoben.)
    • (v) Das Folgende ereignet sich gleichzeitig, bis das benötigte Gesamtvolumen von Antiserum angesaugt ist:
    • (1) Pipetten-Z-Achsenmotor wird mit einer Geschwindigkeit von "x" Schritten/s nach unten verfahren.
    • (2) Spritze saugt "x" μl mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (3) LLS wird geprüft, um sicherzustellen, dass Sonde noch in Flüssigkeit ist.
    • (4) LLS wird deaktiviert.
    • (5) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in die Z-Hochposition verfahren.
    • 4. Tracer ansaugen.
    • (a) Spritze saugt "x" μl Luft mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (b) Pipetten-R-Achse wird über RG-Reagensvertiefung 3 (Tracer) verfahren.
    • (c) LLS wird aktiviert, um sicherzustellen, dass gegenwärtig keine Flüssigkeit nachgewiesen wird.
    • (d) Pipetten-Z-Achse wird mit konstanter Geschwindigkeit nach unten verfahren, bis Flüssigkeit nachgewiesen wird ODER bis die Z-Ansauggrenze erreicht wird (es wird angenommen, dass Flüssigkeit nachgewiesen wird).
    • (e) Auf der Basis der Z-Höhenposition, bei der Flüssigkeit nachgewiesen wird, und der Z-Höhen/Volumentabelle berechnet das System das Volumen an Flüssigkeit in der Vertiefung und vergleicht es mit dem Volumen, das in der Pipettierbeschreibung angegeben ist. Falls genügend Volumen in der Vertiefung vorhanden ist, wird die Ansaugsequenz gestartet. (Falls nicht genügend Volumen vorhanden ist, wird der Test abgebrochen und die Testanforderung in die Ausnahmeliste geschoben.)
    • (f) Das Folgende ereignet sich gleichzeitig, bis das benötigte Gesamtvolumen von Tracer angesaugt ist:
    • (i) Pipetten-Z-Achsenmotor wird mit einer Geschwindigkeit von "x" Schritten/s nach unten verfahren.
    • (ii) Spritze saugt "x" μl mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (iii) LLS wird geprüft, um sicherzustellen, dass Sonde noch in Flüssigkeit ist.
    • (v) LLS wird deaktiviert.
    • (vi) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in die Z-Hochposition verfahren.
    • 5. Verdünnte Probe ansaugen.
    • (a) Pipetten-R-Achse wird über RG-Vorverdünnungsvertiefung verfahren.
    • (b) LLS wird aktiviert, um sicherzustellen, dass gegenwärtig keine Flüssigkeit nachgewiesen wird.
    • (c) Pipetten-Z-Achse wird mit konstanter Geschwindigkeit nach unten verfahren, bis Flüssigkeit nachgewiesen wird ODER bis die Z-Ansauggrenze erreicht wird (es wird angenommen, dass Flüssigkeit nachgewiesen wird).
    • (d) Auf der Basis der Z-Höhenposition, bei der Flüssigkeit nachgewiesen wird, und der Z-Höhen/Volumentabelle berechnet das System das Volumen an Flüssigkeit in der Vertiefung und vergleicht es mit dem Volumen, das in der Pipettierbeschreibung angegeben ist. Falls genügend Volumen in der Vertiefung vorhanden ist, wird die Ansaugsequenz gestartet. (Falls nicht genügend Volumen vorhanden ist, wird der Test abgebrochen und die Testanforderung in die Ausnahmeliste geschoben.)
    • (e) Das Folgende ereignet sich gleichzeitig, bis das benötigte Gesamtvolumen von verdünnter Probe angesaugt ist:
    • (1) Pipetten-Z-Achsenmotor wird mit einer Geschwindigkeit von "x" Schritten/s nach unten verfahren.
    • (2) Spritze saugt "x" μl mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (3) LLS wird geprüft, um sicherzustellen, dass Sonde noch in Flüssigkeit ist.
    • (4) LLS wird deaktiviert.
    • (5) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in die Z-Hochposition verfahren.
    • 6. Verdünnte Probe/Tracer/Ansaugung/Antiserum/Verdünnungsmittel in RG-Küvette abgeben
    • (a) Pipetten-R-Achse wird über die RG-Küvettenposition verfahren.
    • (b) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in die Abgabeposition in der RG-Küvette verfahren.
    • (c) Spritze gibt "x" μl verdünnter Probe/Tracer/Luft/Antiserum/Verdünnungsmittel mit einer Geschwindigkeit von x" μl/s ab.
    • (d) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in die Z-Hochposition verfahren.
    • 7. Sondennachwäsche Die Sonde wird wieder gewaschen, um sicherzustellen, dass sie frei von Verunreinigungen ist, wie in Abschnitt 6 (Probenzusammenstellung) beschrieben, um die zweite Pipettenaktivität abzuschließen.
    • 8. Nächste Aktivität wird gestartet, wenn Inkubationszeitgeber abgelaufen ist.
  • F. VORBEREITUNG FÜR ENDGÜLTIGE LESUNG
    • 1. Das FPIA-Lesegerät wird vorbereitet, um eine Lesung vorzunehmen; Lampenintensität wird von dem Dimmerzustand in den Brennzustand gebracht.
    • 2. Verstärkung des PMT wird eingestellt.
  • G. ENDGÜLTIGE LESUNG
    • 1. Prozesskarussell wird gedreht, so dass sich das RG an der Lesestation befindet.
    • 2. Horizontale Intensität wird "x.xx" Sekunden lang gelesen.
    • 3. Der Kristall wird für die vertikale Lesung gekippt.
    • 4. "n" Sekunden warten, bis sich der Kristall eingeschwungen hat.
    • 5. Vertikale Intensität wird "x.xx" Sekunden lang gelesen.
    • 6. Die rohen Lesewerte werden in normalisierte Lesewerte (auf Detektor aufprallende Lichtintensität/Lampenintensität) durch den Optikmikroprozessor umgewandelt.
    • 7. Lesewerte werden gespeichert.
    • 8. System berechnet Nettointensität (I) und Millipolarisation (mP).
    • 9. mP-Wert wird an Kalibrierkurve angepasst, um ein Konzentrationsergebnis zu ergeben.
  • H. ENTLADEN VON RG (Diese Aktivität ereignet sich, wenn Ressourcen nicht in Verwendung sind.) Das Folgende wird gleichzeitig ausgeführt:
    • 1. Prozesskarussell wird gedreht, so dass die Leerposition bei der Überführungsstation ist. Überführungsmechanismus-0-Achse wird zu Prozesskarussell geschoben.
    • 2. RG wird mit der Überführungsmechanismus-R-Achse gegriffen und in den Überführungsmechanismus gezogen.
    • 3. Tranfermechanismus-0-Achse wird gedreht, so dass RG mit dem Abfallbehälter ausgerichtet ist.
    • 4. RG wird in den Abfallbehälter geschoben.
  • BESCHREIBUNG VON ZUSAMMENSTELL- UND VERARBEITUNGSBEREICHSAKTIVITÄTEN FÜR MEIA SYSTEMBESCHREIBUNG DES ZUSAMMENSTELLBEREICHS FÜR CEA-ASSAY
  • A. VORAUSSETZUNGEN
    • 1. Analysengerät befindet sich in der Betriebsart Standby/Ready, wenn Probe geladen wird. System wurde zuvor initialisiert. (Alle Motoren sind in die Ausgangsstellung zurückgeführt, Spritze und Pumpen sind gereinigt, die gesamte Elektronik und alle Sensoren sind übergeprüft.)
    • 2. Abfall wurde entleert, Volumen der flüssigen Verbrauchsmaterialien Verdünnungsmittel, MEIA-Puffer, MUP und Quat wurden auf ausreichende Menge geprüft.
    • 3. Patronen sind in Beschickungsbehälter gebracht worden und sind bei Bedarf zum Laden auf Hilfskarussell verfügbar (nur für MEIA-Assay).
    • 4. Alle Verbrauchmaterialienbestandsdateien wurden aktualisiert.
  • B. VORBEREITUNGSSCHRITTE
    • 1. Benutzer lädt leere RGs in RG-Karussell.
    • 2. Um Reagenspackungen zu laden, muss der Benutzer zuerst die Vorlauf-Karusselle anhalten. Das System schließt das Zusammenstellen des aktuellen Tests ab und überführt den Test in den Verarbeitungsbereich.
    • 3. Benutzer öffnet den Deckel des Reagenskarussells, lädt Reagenspackung(en) in das Reagenskarussell, schließt den Deckel des Reagenskarussells, dann lässt er das Vorlauf-Karussell seine Tätigkeit wieder aufnehmen.
    • 4. Messgerät tastet automatisch alle eingebauten Reagenspackungen ab, um den Reagenszustand zu prüfen.
    • 5. Jede Reagenspackung wird vor dem Reagenspackungsstrichcodeleser durch Drehung des Reagenskarussells positioniert.
    • 6. Reagenspackungsstrichcodeleser liest den Strichcode, um Assaytyp und Karussellplatz zu identifizieren. Falls der Strichcode unleserlich ist, wird das System ein Strichcodeüberschreiben anfordern.
    • 7. Falls der Strichcode gut ist oder das Überschreiben abgeschlossen ist, prüft das System den Systembestand. Der Benutzer wird benachrichtigt, falls festgestellt wird, dass die Packung leer, ungültig oder veraltet ist. Sobald die Reagenspackung für gut befunden wurde, ist sie bereit zur Verwendung.
  • C. ANFORDERN EINES TESTS
    • 1. Benutzer hat zwei Möglichkeiten, einen Test oder eine Gruppe von Tests an einer oder mehreren Patientenproben anzufordern.
    • (a) Benutzer kann die Testanforderungsladeliste von einem Host-Computer herunterladen, um eine Befehlsliste zu erstellen.
    • (b) Benutzer gibt Testanforderung direkt am System ein oder erstellt direkt am System eine Befehlsliste.
    • 2. Falls Probenschalen verwendet werden (keine Strichcodes), erscheint folgendes Szenario:
    • (a) Benutzer bezieht sich auf Befehlsliste für Segment-ID und Positionsnummer, um Probe anzuordnen.
    • (b) Benutzer lädt eine Probenschale in die verwiesene Position in Segment.
    • (c) Benutzer überführt Patientenprobe aus Blutsammelröhrchen in Probenschale.
    • (d) Segment wird in Probenkarussell angeordnet.
    • (e) An Messgerät erfolgt Hinweis, dass Proben geladen worden sind.
    • (f) Messgerät prüft Verbrauchsmaterialsbestände, Abfallzustand, Assaykalibrierung usw.
    • (g) Probenkarussell dreht Segment zum Segmentidentifikationslesegerät.
    • (h) Messgerät liest Segmentidentifikation.
    • 3. Falls Primärröhrchen (mit Strichcodes) verwendet werden, erscheint das folgende Szenario:
    • (a) Benutzer lädt Primärröhrchen in den nächsten verfügbaren Segmentplatz auf Probenkarussell. (Zwei Arten von Haltern werden für Primärröhrchen verwendet: einer für Röhrchen mit einer Höhe von 75 mm und ein zweiter für Röhrchen mit einer Höhe von 100 mm.)
    • (b) An Messgerät erfolgt Hinweis, dass Proben vorhanden sind, die ausgeführt werden können.
    • (c) Probenkarussell dreht Segment zum Segmentidentifikationslesegerät.
  • D. PLANEN EINES TESTS
    • 1. Wenn die Probe der Pipettiervorrichtung präsentiert wird, versucht das System, die Tests zu planen, deren Ausführung an diesen Probe angeordnet wurde. Jeder angeordnete Test für die Probe wird getrennt geplant.
    • (a) Das System prüft auf geeigneten Bestand (Reagenspackungen, Patronen, Puffer, MUP), Systemressourcen, Probenzeit, um den Versuch abzuschließen.
    • (b) Das System prüft auf gültige Kalibrierung oder Befehle hierfür in der Befehlsliste.
    • (c) Falls alle Testvoraussetzungen erfüllt werden, wird der Test für die Verabreitung geplant.
    • (d) Falls nicht alle Testvoraussetzungen erfüllt werden, wird die Testanforderung in die Ausnahmeliste geschoben. Sobald die Testvoraussetzungen erfüllt worden sind, wird die Testanforderung vom Benutzer zurück in die Befehlsliste geschoben.
    • 2. Wenn ein Test geplant worden ist, wird er vom System in die Verarbeitungsliste geschoben und das System versucht, weitere für diese Probe angeordneten Tests zu planen.
    • 3. Wenn alle Tests für die aktuelle Probe zusammengestellt worden sind, schreitet das System voran zur nächsten Probe auf dem Probenkarussell.
  • E. ZUSAMMENSTELLEN EINES TESTS
    • 1. Sobald ein Test geplant ist, wird er sofort zusammengestellt. (Es werden keine Tests zusammengestellt, bis die Planung sicherstellt, dass der Test sofort auf das Prozesskarussell überführt und innerhalb der Zeitanforderungen des Test verarbeitet werden kann.)
    • 2. RG-Karussell wird im Uhrzeigersinn gedreht, bis ein RG in Pipettenachsenposition nachgewiesen wird.
    • 3. Reagenspackungskarussell wird gedreht, bis Reagenspackung für den angeordneten Assay an der Stellgliedposition ist. Das Stellglied öffnet die Reagenspatronenkappen, und das Reagenspackungskarussell wird dann gedreht, bis eine Reagenspackung für den angeordneten Versuch in der Pipettenachsenposition ist. Nachdem alle Pipettierschritte abgeschlossen worden sind, wird das Reagenspackungskarussell zurück zu der Stellgliedposition gedreht, wo die Reagenspatronenkappen geschlossen werden.
    • 4. Probenkarussell wird gedreht, bis sich Probenschale (oder Primärröhrchen) in Pipettenachsenposition befindet.
    • 5. Pipette ist stets in "Heim"-Position (Pipetten-R-Achse ist über der Waschstation geparkt und Pipetten-Z-Achse befindet sich an der Z-Rücksetzposition), wenn sie nicht in Verwendung ist.
    • 6. Probenzusammenstellung
    • (a) Probe ansaugen.
    • (i) Spritze saugt "x" μl Luft mit einer Geschwindigkeit von "x". μl/s an.
    • (ii) Pipetten-R-Achse wird über Probenschale verfahren.
    • (iii) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in die Z-Hochposition verfahren.
    • (iv) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in die Z-LLS-Position verfahren.
    • (v) LLS wird aktiviert, um sicherzustellen, dass gegenwärtig keine Flüssigkeit nachgewiesen wird.
    • (vi) Pipetten-Z-Achse wird mit konstanter Geschwindigkeit nach unten verfahren, bis Flüssigkeit nachgewiesen wird oder bis die Z-Ansauggrenze erreicht worden ist (es wird angenommen, dass Flüssigkeit nachgewiesen wird).
    • (vii) Auf der Basis der Z-Höhenposition, bei der Flüssigkeit nachgewiesen wird, und der Z-Höhen/Volumentabelle berechnet das System das Volumen an Flüssigkeit in der Vertiefung und vergleicht es mit dem Volumen, das in der Pipettierbeschreibung angegeben ist. Falls genügend Volumen in der Vertiefung vorhanden ist, wird die Ansaugsequenz gestartet. (Falls nicht genügend Volumen vorhanden ist, wird der Test abgebrochen und die Testanforderung in die Ausnahmeliste geschoben.)
    • (viii) Das Folgende ereignet sich gleichzeitig, bis das benötigte Gesamtvolumen von Probe angesaugt ist:
    • (1) Pipetten-Z-Achsenmotor wird mit einer Geschwindigkeit von "x" Schritten/s nach unten verfahren.
    • (2) Spritze saugt "x" μl mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (3) LLS wird geprüft, um sicherzustellen, dass Sonde noch in Flüssigkeit ist.
    • (4) LLS wird deaktiviert.
    • (5) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in die Z-Rücksetzposition verfahren.
    • (6) Pipetten-R-Achse wird über die RG-Probenvertiefung verfahren.
    • (7) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in die Abgabeposition innerhalb der RG-Probenvertiefung verfahren.
    • (8) Spritze gibt "x" μl Probe mit einer Geschwindigkeit von x" μl/s ab.
    • (9) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in die Z-Rücksetzposition verfahren.
    • (b) Sondennachwäsche Die Sonde wird gewaschen, um sicherzustellen, dass sie frei von Verunreinigungen ist. Es sollte verstanden werden, dass alle Pipettenaktivitäten, sowohl im Zusammenstellals auch im Verarbeitungsbereich, von einer Sondennachwäsche gefolgt werden, um ein Verschleppen von einer Flüssigkeitsansaugung zu einer anderen zu minimieren. In manchen Fällen kann Pipettenaktivitäten bei Bedarf eine Sondenvorwäsche vorangehen, um die Zuverlässigkeit der nächsten Flüssigkeitsansaugung zu gewährleisten. Für diese Assaybeschreibung wird angenommen, dass nur eine Nachwäsche verwendet wird.
    • (i) Das Innere der Sonde wird zuerst gereinigt.
    • (1) Pipetten-R-Achse wird über Abfallbereich verfahren.
    • (2) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in geeignete Position innerhalb des Abfallbereichs verfahren.
    • (3) Das Waschventil wird für die Zeitdauer geöffnet, die in dem Assayprotokoll angegeben ist.
    • (4) Waschventil wird geschlossen.
    • (ii) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in die Z-Rücksetzposition verfahren.
    • (iii) Die Außenfläche der Sonde wird als nächstes gereinigt.
    • (1) Pipetten-R-Achse wird über Waschschale verfahren.
    • (2) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in Waschposition innerhalb der Waschschale verfahren.
    • (3) Das Waschventil wird für die Zeitdauer geöffnet, die in dem Assayprotokoll angegeben ist.
    • (4) Waschventil wird geschlossen.
    • (5) Pipette kehrt in "Heim"-Position zurück.
    • 7. Mikropartikelzusammenstellung
    • (a) Mikropartikel ansaugen (Mikropartikel werden direkt in die RG-Inkubationsvertiefung pipettiert, um Volumen zu sparen, da es sich dabei um das teuerste MEIA-Reagens handelt).
    • (i) Spritze saugt "x" μl Luft mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (ii) Pipetten-R-Achse wird über Mikropartikelreagensflasche in der Reagenspackung verfahren.
    • (iii) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in die Z-Hochposition verfahren.
    • (iv) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in die Z-LLS-Position verfahren.
    • (v) LLS wird aktiviert, um sicherzustellen, dass gegenwärtig keine Flüssigkeit nachgewiesen wird.
    • (vi) Pipetten-Z-Achse wird mit konstanter Geschwindigkeit nach unten verfahren, bis Flüssigkeit nachgewiesen wird oder bis die Z-Ansauguntergrenze erreicht wird (es wird angenommen, dass Flüssigkeit nachgewiesen wird).
    • (vii) Auf der Basis der Z-Höhenposition, bei der Flüssigkeit nachgewiesen wird, und der Z-Höhen/Volumentabelle berechnet das System das Volumen an Flüssigkeit in der Vertiefung und vergleicht es mit dem Volumen, das in der Pipettierbeschreibung angegeben ist. Falls genügend Volumen in der Vertiefung vorhanden ist, wird die Ansaugsequenz gestartet. (Falls nicht genügend Volumen vorhanden ist, wird der Test abgebrochen und die Testanforderung in die Ausnahmeliste geschoben.)
    • (viii) Das Folgende ereignet sich gleichzeitig, bis das benötigte Gesamtvolumen von Mikropartikeln angesaugt ist:
    • (1) Pipetten-Z-Achsenmotor wird mit einer Geschwindigkeit von "x" Schritten/s nach unten verfahren.
    • (2) Spritze saugt "x" μl mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (3) LLS wird geprüft, um sicherzustellen, dass Sonde noch in Flüssigkeit ist.
    • (ix) LLS wird deaktiviert.
    • (x) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in Z-Rücksetzposition verfahren.
    • (xi) Pipetten-R-Achse wird über die RG-Inkubationsvertiefung verfahren.
    • (xii) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in die Abgabeposition innerhalb der RG-Inkubationsvertiefung verfahren.
    • (xiii) Spritze gibt "x" μl Mikropartikel mit einer Geschwindigkeit von x" μl/s ab. Pipetten-Z-Achse wird nach oben in Z-Rücksetzposition verfahren.
    • (b) Sondennachwäsche Die Sonde wird wieder gewaschen, um sicherzustellen, dass sie frei von Verunreinigungen ist, wie in Abschnitt 6 (Probenzusammenstellung) beschrieben.
    • 8. Konjugatzusammenstellung
    • (a) Konjugat ansaugen (Konjugat, spezielle Waschflüssigkeit und/oder Probenverdünnung werden entweder in RG-Reagensvertiefungen oder RG-Verdünnungsvertiefung pipettiert, je nach Volumenanforderungen)
    • (i) Spritze saugt "x" μl Luft mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (ii) Pipetten-R-Achse wird über die Konjugatreagensflasche in der Reagenspackung verfahren.
    • (iii) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in die Z-Hochposition verfahren.
    • (iv) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in die Z-LLS-Position verfahren.
    • (v) LLS wird aktiviert, um sicherzustellen, dass gegenwärtig keine Flüssigkeit nachgewiesen wird.
    • (vi) Pipetten-Z-Achse wird mit konstanter Geschwindigkeit nach unten verfahren, bis Flüssigkeit nachgewiesen wird oder bis die Z-Ansauggrenze erreicht wird (es wird angenommen, dass Flüssigkeit nachgewiesen wird).
    • (vii) Auf der Basis der Z-Höhenposition, bei der Flüssigkeit nachgewiesen wird, und der Z-Höhen/Volumentabelle berechnet das System das Volumen an Flüssigkeit in der Vertiefung und vergleicht es mit dem Volumen, das in der Pipettierbeschreibung angegeben ist. Falls genügend Volumen in der Vertiefung vorhanden ist, wird die Ansaugsequenz gestartet. (Falls nicht genügend Volumen vorhanden ist, wird der Test abgebrochen und die Testanforderung in die Ausnahmeliste geschoben.)
    • (viii) Das Folgende ereignet sich gleichzeitig, bis das benötigte Gesamtvolumen von Konjugat angesaugt ist:
    • (1) Pipetten-Z-Achsenmotor wird mit einer Geschwindigkeit von "x" Schritten/s nach unten verfahren.
    • (2) Spritze saugt "x" μl mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (3) LLS wird geprüft, um sicherzustellen, dass Sonde noch in Flüssigkeit ist.
    • (ix) LLS wird deaktiviert.
    • (x) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in Z-Rücksetzposition verfahren.
    • (xi) Pipetten-R-Achse wird über die RG-Reagensvertiefung verfahren.
    • (xii) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in die Abgabeposition innerhalb der RG-Reagensvertiefung verfahren.
    • (xiii) Spritze gibt "x" μl Konjugat mit einer Geschwindigkeit von x" μl/s ab.
    • (xiv) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in Z-Rücksetzposition verfahren.
    • (b) Sondennachwäsche Die Sonde wird wieder gewaschen, um sicherzustellen, dass sie frei von Verunreinigungen ist, wie in Abschnitt 6 (Probenzusammenstellung) beschrieben.
    • 9. MEIA-Pufferzusammenstellung
    • (a) Reaktionsgefäßkarussell wird gedreht, bis RG-Puffervertiefung unter der MEIA-Pufferabgabevorrichtung an Pufferzusammenstellstation ist.
    • (b) "x" μl MEIA-Puffer wird in die Puffervertiefung mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s abgegeben.
  • F. ÜBERFÜHREN EINES REAKTIONSGEFÄSSES (RG) IN VERARBEITUNGSBEREICH
    • 1. RG-Karussell wird zu Überführungsstation gedreht.
    • 2. Prozesskarussell wird gedreht, so dass die Leerposition mit der Überführungsstation ausgerichtet ist.
    • 3. Überführungsmechanismus-0-Achse wird zu Probeneingangsbereich gedreht.
    • 4. Überführungsmechanismus-R-Achse ergreift das RG und zieht es in den Überführungsmechanismus.
    • 5. Überführungsmechanismus-0-Achse wird gedreht, so dass RG mit der Leerposition auf dem Prozesskarussell ausgerichtet ist.
    • 6. RG wird auf Prozesskarussell geladen.
  • SYSTEMBESCHREIBUNG DES MEIA-VERARBEITUNGSBEREICHS FÜR CEA
    • A. System wartet, bis Temperaturgleichgewichtszeit und Verdunstungsfenster abgelaufen sind.
    • B. ERSTE PIPETTENAKTIVITÄT (Reaktionsgemisch Mikropartikel/Probe)
    • 1. Inkubationszeitgeber wird gemäß Assaydateispezifikationen eingestellt.
    • 2. MEIA-Puffer ansaugen.
    • (a) Das Prozesskarussell wird gedreht, so dass das RG an der Pipettierstation ist.
    • (b) Spritze saugt "x" μl Luft mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (c) Pipetten-R-Achse wird über RG-Puffervertiefung verfahren.
    • (d) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in die Z-Hochposition über der RG-Puffervertiefung verfahren.
    • (e) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in die Z-LLS-Position verfahren.
    • (f) LLS wird aktiviert, um sicherzustellen, dass gegenwärtig keine Flüssigkeit nachgewiesen wird.
    • (g) Pipetten-Z-Achse wird mit konstanter Geschwindigkeit nach unten verfahren, bis Flüssigkeit nachgewiesen wird oder bis die Z-Ansauggrenze erreicht wird (es wird angenommen, dass Flüssigkeit nachgewiesen wird).
    • (h) Auf der Basis der Z-Höhenposition, bei der Flüssigkeit nachgewiesen wird, und der Z-Höhen/Volumentabelle berechnet das System das Volumen an Flüssigkeit in der Vertiefung und vergleicht es mit dem Volumen, das in der Pipettierbeschreibung angegeben ist. Falls genügend Volumen in der Vertiefung vorhanden ist, wird die Ansaugsequenz gestartet. (Falls nicht genügend Volumen vorhanden ist, wird der Test abgebrochen und die Testanforderung in die Ausnahmeliste geschoben.)
    • (i) Das Folgende ereignet sich gleichzeitig, bis das benötigte Gesamtvolumen von MEIA-Puffer angesaugt ist:
    • (1) Pipetten-Z-Achsenmotor wird mit einer Geschwindigkeit von "x" Schritten/s nach unten verfahren.
    • (2) Spritze saugt "x" μl mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (j) LLS wird geprüft, um sicherzustellen, dass Sonde noch in Flüssigkeit ist.
    • (k) LLS wird deaktiviert.
    • (l) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in die Z-Hochposition verfahren.
    • 3. Probe ansaugen.
    • (a) Pipetten-R-Achse wird über RG-Probenvertiefung verfahren.
    • (b) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in die Z-LLS-Position verfahren.
    • (c) LLS wird aktiviert, um sicherzustellen, dass gegenwärtig keine Flüssigkeit nachgewiesen wird.
    • (d) Pipetten-Z-Achse wird mit konstanter Geschwindigkeit nach unten verfahren, bis Flüssigkeit nachgewiesen wird oder bis die Z-Ansauggrenze erreicht wird (es wird angenommen, dass Flüssigkeit nachgewiesen wird).
    • (e) Auf der Basis der Z-Höhenposition, bei der Flüssigkeit nachgewiesen wird, und der Z-Höhen/Volumentabelle berechnet das System das Volumen an Flüssigkeit in der Vertiefung und vergleicht es mit dem Volumen, das in der Pipettierbeschreibung angegeben ist. Falls genügend Volumen in der Vertiefung vorhanden ist, wird die Ansaugsequenz gestartet. (Falls nicht genügend Volumen vorhanden ist, wird der Test abgebrochen und die Testanforderung in die Ausnahmeliste geschoben.)
    • (f) Das Folgende ereignet sich gleichzeitig, bis das benötigte Gesamtvolumen von Probe angesaugt ist:
    • (1) Pipetten-Z-Achsenmotor wird mit einer Geschwindigkeit von "x" Schritten/s nach unten verfahren.
    • (2) Spritze saugt "x" μl mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (g) LLS wird geprüft, um sicherzustellen, dass Sonde noch in Flüssigkeit ist.
    • (h) LLS wird deaktiviert.
    • (i) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in die Z-Hochposition verfahren.
    • 4. MEIA-Puffer und Probe werden zu Mikropartikeln in Inkubationsvertiefung hinzugegeben.
    • (a) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in die Abgabeposition innerhalb der RG-Inkubationsvertiefung verfahren.
    • (b) Spritze gibt "x" μl MEIA-Puffer und Probe mit einer Geschwindigkeit von "X" μl/s ab.
    • (c) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in die Z-Rücksetzposition verfahren.
    • 5. Sondennachwäsche Die Sonde wird wieder gewaschen, um sicherzustellen, dass sie frei von Verunreinigungen ist, wie in Abschnitt 6 (Probenzusammenstellung) beschrieben.
  • C. PATRONE LADEN (Diese Aktivität ereignet sich, wenn Ressourcen nicht verwendet werden.)
    • 1. Hilfskarussell verfahren, so dass reservierte Position unter Beschickungsvorrichtung ist.
    • 2. Klapptürmechanismus zyklisch durchlaufen, um Patrone in Karussell zu laden.
    • 3. Pendelmechanismus zyklisch durchlaufen, um eine weitere MEIA-Patrone auf Klapptür anzuordnen (für nächste Mitnehmerladung).
    • 4. Inkubationszeitgeber prüfen. Wenn abgelaufen, nächste Pipettierung starten.
  • D. ZWEITE PIPETTENAKTIVITÄT (Überführung von Reaktionsgemisch auf Matrix)
    • 1. Inkubationszeitgeber wird gemäß Assaydateispezifikationen eingestellt.
    • 2. Puffer ansaugen.
    • (a) Das Prozesskarussell wird verfahren, so dass das RG an der Pipettierstation ist.
    • (b) Spritze saugt "x" μl Luft mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (c) Pipetten-R-Achse wird über die RG-Puffervertiefung verfahren.
    • (d) Pipetten-Z-Achse wird nach unten zu der Z-Hochposition verfahren.
    • (e) Pipetten-Z-Achse wird nach unten zu der Z-LLS-Position verfahren.
    • (f) LLS wird aktiviert, um sicherzustellen, dass gegenwärtig keine Flüssigkeit nachgewiesen wird.
    • (g) Pipetten-Z-Achse wird mit konstanter Geschwindigkeit nach unten verfahren, bis Flüssigkeit nachgewiesen wird ODER bis die Z-Ansauggrenze erreicht wird (es wird angenommen, dass Flüssigkeit nachgewiesen wird).
    • (h) Auf der Basis der Z-Höhenposition, bei der Flüssigkeit nachgewiesen wird, und der Z-Höhen/Volumentabelle berechnet das System das Volumen an Flüssigkeit in der Vertiefung und vergleicht es mit dem Volumen, das in der Pipettierbeschreibung angegeben ist. Falls genügend Volumen in der Vertiefung vorhanden ist, wird die Ansaugsequenz gestartet. (Falls nicht genügend Volumen vorhanden ist, wird der Test abgebrochen und die Testanforderung in die Ausnahmeliste geschoben.)
    • (i) Das Folgende ereignet sich gleichzeitig, bis das benötigte Gesamtvolumen von Puffer angesaugt ist:
    • (1) Pipetten-Z-Achsenmotor wird mit einer Geschwindigkeit von "x" Schritten/s nach unten verfahren.
    • (2) Spritze saugt "x" μl mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (j) LLS wird geprüft, um sicherzustellen, dass Sonde noch in Flüssigkeit ist.
    • (k) LLS wird deaktiviert.
    • (l) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in die Z-Hochposition verfahren.
    • 3. Reaktionsgemisch ansaugen.
    • (a) Pipetten-R-Achse wird über die RG-Inkubationsvertiefung verfahren.
    • (b) Pipetten-Z-Achse wird nach unten zu der Z-LLS-Position verfahren.
    • (c) LLS wird aktiviert, um sicherzustellen, dass gegenwärtig keine Flüssigkeit angezeigt wird.
    • (d) Pipetten-Z-Achse wird mit konstanter Geschwindigkeit nach unten verfahren, bis Flüssigkeit nachgewiesen wird ODER bis die Z-Ansauggrenze erreicht wird (es wird angenommen, dass Flüssigkeit nachgewiesen wird).
    • (e) Auf der Basis der Z-Höhenposition, bei der Flüssigkeit nachgewiesen wird, und der Z-Höhen/Volumentabelle berechnet das System das Volumen an Flüssigkeit in der Vertiefung und vergleicht es mit dem Volumen, das in der Pipettierbeschreibung angegeben ist. Falls genügend Volumen in der Vertiefung vorhanden ist, wird die Ansaugsequenz gestartet. (Falls nicht genügend Volumen vorhanden ist, wird der Test abgebrochen und die Testanforderung in die Ausnahmeliste geschoben.)
    • (f) Das Folgende ereignet sich gleichzeitig, bis das benötigte Gesamtvolumen von Reaktionsgemisch angesaugt ist:
    • (1) Pipetten-Z-Achsenmotor wird mit einer Geschwindigkeit von "x" Schritten/s nach unten verfahren.
    • (2) Spritze saugt "x" μl mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (g) LLS wird geprüft, um sicherzustellen, dass Sonde noch in Flüssigkeit ist.
    • (h) LLS wird deaktiviert.
    • (i) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in die Z-Rücksetzposition verfahren.
    • 4. Reaktionsgemisch auf Matrix abgeben.
    • (a) Das Folgende wird simultan und gleichzeitig mit dem Ansaugen des Reaktionsgemischs (oben) ausgeführt:
    • (i) Das Hilfskarussell wird verfahren, so dass die Patrone an der Pipettierstation ist.
    • (ii) Pipetten-R-Achse wird über die MEIA-Patronen(Matrix)oberfläche verfahren.
    • (iii) Pipetten-Z-Achse wird nach unten in die Matrixabgabeposition verfahren.
    • (iv) Spritze gibt "x" μl Reaktionsgemisch mit einer Geschwindigkeit von "x"μl/s ab.
    • (v) System verzögert "x" Sekunden, bis das Reaktionsgemisch von der Matrix absorbiert worden ist.
    • 5. Pufferwaschung von Matrix
    • (a) Spritze gibt "x" μl Puffer mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s ab.
    • (b) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in die Z-Rücksetzposition verfahren.
    • 6. Sondennachwäsche Die Sonde wird wieder gewaschen, um sicherzustellen, dass sie frei von Verunreinigungen ist, wie in Abschnitt 6 (Probenzusammenstellung) beschrieben.
    • 7. Wenn Inkubationszeitgeber abgelaufen ist, wird nächste Pipettenaktivität gestartet.
  • E. DRITTE PIPETTENAKTIVITÄT (Konjugatzugabe)
    • 1. Inkubationszeitgeber wird gemäß Assaydateispezifikationen eingestellt.
    • 2. Konjugat ansaugen.
    • (a) Das Prozesskarussell wird verfahren, so dass das RG an der Pipettierstation ist.
    • (b) Spritze saugt "x" μl Luft mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (c) Pipetten-R-Achse wird über die RG-Reagensvertiefung 1 (Konjugat) verfahren.
    • (d) Pipetten-Z-Achse wird nach unten zu der Z-Hochposition verfahren.
    • (e) LLS wird aktiviert, um sicherzustellen, dass gegenwärtig keine Flüssigkeit nachgewiesen wird.
    • (f) Pipetten-Z-Achse wird mit konstanter Geschwindigkeit nach unten verfahren, bis Flüssigkeit nachgewiesen wird ODER bis die Z-Ansauggrenze erreicht wird (es wird angenommen, dass Flüssigkeit nachgewiesen wird).
    • (g) Auf der Basis der Z-Höhenposition, bei der Flüssigkeit nachgewiesen wird, und der Z-Höhen/Volumentabelle berechnet das System das Volumen an Flüssigkeit in der Vertiefung und vergleicht es mit dem Volumen, das in der Pipettierbeschreibung angegeben ist. Falls genügend Volumen in der Vertiefung vorhanden ist, wird die Ansaugsequenz gestartet. (Falls nicht genügend Volumen vorhanden ist, wird der Test abgebrochen und die Testanforderung in die Ausnahmeliste geschoben.)
    • (h) Das Folgende ereignet sich gleichzeitig, bis das benötigte Gesamtvolumen von Konjugat angesaugt ist:
    • (i) Pipetten-Z-Achsenmotor wird mit einer Geschwindigkeit von "x" Schritten/s nach unten verfahren.
    • (ii) Spritze saugt "x" μl mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s an.
    • (i) LLS wird geprüft, um sicherzustellen, dass Sonde noch in Flüssigkeit ist.
    • (j) LLS wird deaktiviert.
    • (k) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in die Z-Rücksetzposition verfahren.
    • 3. Konjugat abgeben (gleichzeitig ausgeführt).
    • (a) Das Hilfskarussell wird verfahren, so dass die Patrone an der Pipettierstation ist.
    • (b) Pipetten-R-Achse wird über die Patronen(Matrix)oberfläche verfahren.
    • (c) Pipetten-Z-Achse wird nach unten zu der Matrixabgabeposition verfahren.
    • (d) Spritze gibt "x" μl mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s ab.
    • (e) Pipetten-Z-Achse wird nach oben in die Z-Rücksetzposition verfahren.
    • (f) "x" Sekunden warten, bis Reaktionsgemisch von Matrix absorbiert worden ist.
    • 4. Sondennachwäsche Die Sonde wird wieder gewaschen, um sicherzustellen, dass sie frei von Verunreinigungen ist, wie in Abschnitt 6 (Probenzusammenstellung) beschrieben.
  • F. ENTLADEN VON RG (Diese Aktivität ereignet sich, wenn Ressourcen nicht in Verwendung sind.)
    • 1. Das Folgende wird gleichzeitig ausgeführt:
    • (a) Prozesskarussell wird gedreht, so dass die Leerposition bei der Überführungsstation ist.
    • (b) Überführungsmechanismus-0-Achse wird zu Prozesskarussell verfahren.
    • 2. RG wird mit der Überführungsmechanismus-R-Achse gegriffen und in den Überführungsmechanismus gezogen.
    • 3. Tranfermechanismus-0-Achse wird gedreht, so dass RG mit dem Abfallbehälter ausgerichtet ist.
    • 4. RG wird in den Abfallbehälter geschoben.
    • 5. Inkubationszeitgeber prüfen. Wenn abgelaufen, nächste Aktivität starten.
  • G. VORBEREITUNG DER MEIA-LESUNG
    • 1. Lampenintensität wird vom Dimmerzustand in den Brennzustand gebracht.
    • 2. PMT-Verstärkung wird eingestellt.
  • H. MATRIX-WÄSCHE
    • 1. Hilfskarussell wird gedreht, so dass die Patrone an der Matrixwaschstation ist.
    • 2. Die folgenden Schritte werden wiederholt, bis der gesamte Puffer, der in der Assaydatei für Patronenwaschen angegeben ist, abgegeben worden ist.
    • (a) "x" μl erwärmter MEIA-Puffer wird in 50-μl-Zyklen mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s auf die Matrix abgegeben.
    • (b) "n" Sekunden warten.
  • I. MUP-ABGABE
    • 1. Hilfskarussell wird gedreht, so dass die Patrone an der MUP-Station ist.
    • 2. 50 μl erwärmtes MUP werden mit einer Geschwindigkeit von "x" μl/s auf die Matrix abgegeben.
    • 3. "n" Sekunden warten.
  • J. MEIA-LESUNG
    • 1. Hilfskarussell wird gedreht, so dass die Patrone an der Lesestation ist.
    • 2. Die folgenden Schritte werden wiederholt, bis die Zahl von Mikrolesungen, die in den Assaydateispezifikationen angegeben ist, vorgenommen worden sind (normalerweise 8).
    • (a) "x.xx" Sekunden lang lesen.
    • (b) "x.xx" Sekunden lang warten.
    • 3. Das Lesegerät wird in den Ruhezustand zurückgebracht
    • (a) Lampenintensität wird auf Dimmerzustand gedreht.
    • (b) PMT-Verstärkung wird eingestellt.
    • 4. Die rohen Lesewerte werden in normalisierte Lesewerte (auf Detektor aufprallende Lichtintensität/Lampenintensität) durch den Optikmikroprozessor umgewandelt.
    • 5. Es wird vom System aus der Auftragung der normalisierten Lesewerte über der Zeit eine Geschwindigkeit berechnet.
    • 6. Für quantitative Tests wird die Geschwindigkeit an eine Kalibrierkurve angepasst, um ein Konzentrationsergebnis zu erbringen.
    • 7. Für qualitative Tests wird die Probengeschwindigkeit mit einer Kennzahl oder einer Cutoff-Geschwindigkeit verglichen, um zu bestimmen, ob die Probe positiv oder negativ ist (oder reaktiv oder nicht reaktiv ist).
  • K. PATRONE ENTLADEN (Diese Aktivität ereignet sich, wenn Ressourcen nicht in Verwendung sind.)
    • 1. Prozesskarussell wird gedreht, so dass Patrone an der Auswerferstation ist.
    • 2. Auswerfer wird zyklisch durchlaufen, um Patrone in Abfallbehälter zu legen.
  • In 26, 27 und 28 sind schematische Reaktionssequenzen dargestellt, welche typisch sind für Assays, die von dem automatisierten Immunoassay-Analysensystem der Erfindung gehandhabt werden können. In 26, einem T4-Assay, ist FPIA-Sequenz 420 dargestellt, worin in Schritt 1 T4 gebunden durch Thyroxinbindungsprotein (TBP) 424 mit T4-Verdrängungsreagens 426 umgesetzt wird, um TBP 428 plus ungebundenes T4 (430) zu ergeben. In Schritt 2 wird das T4 (430) zu T4-Antikörper 432 hinzugegeben, was zu einem Reaktionsprodukt 434 (T4-Antikörper-T4-Komplex) führt. In Schritt 3 wird der T4-Antikörper-T4-Komplex 434 mit (fluoreszierendem) T4-Tracer 436 behandelt, was ein messbares fluoreszierendes Polarisationsreaktionsprodukt 438 ergibt.
  • In 27 wird eine schematische Reaktionssequenz 440 für eine 1-stufige Sandwich-MEIA-Bestimmung (Ferritin) dargestellt. In den Schritten 1 und 2 wird ein Anti-Ferritin-alkalische Phosphatase-Konjugat mit Ferritinprobe 444 und Anti-Ferritin-Mikropartikeln 446 gemischt, um einen Ferritin-Antikörper-Antigen-Antikörper-Komplex 448 zu ergeben. In Schritt 3 wird der Antikörper-Antigen-Antikörper-Komplex 448 mit 4-Methylumbelliferylphosphat (MUP) 450 umgesetzt, was Methylumbelliferon (MU) ergibt, welches fluoreszierend ist. Die Geschwindigkeit der MU-Produktion wird gemessen.
  • In 28 wird die schematische Reaktionssequenz 456 für einen 2-stufigen Sandwich-MEIA für HTSH-Assay bereitgestellt. Anti-HTSH-spezifische Mikropartikel 458 werden zu der HTSH-Probe 460 hinzugegeben, was ein Rekationsprodukt HTSH-Antikörper-Antigen-Komplex 462 liefert. In Schritt 2 bis Schritt 4 wird der Komplex 462 mit einer anti-hTSH-alkalischen Phosphatase 464 vereinigt, was hTSH-Antikörper-Antigen-Antikörper-Komplex 466 ergibt. In Schritt 5 wird der Komplex 466 mit MUP 450 umgesetzt, um MU zu ergeben, das fluoreszierend ist. Die Geschwindigkeit der MU-Bildung wird gemessen.
  • Gemäß der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellt das automatisierte Immunoassay-Analysensystem Apparat, Software, Hardware und Verfahrenstechnik bereit zur Durchführung einer großen Anzahl von Assays fortlaufend und mit wahlfreiem Zugriff, die für den Bediener verfügbar sind. Die Nutzung von Karussell-Pipettiervorrichtungstechnik für Zusammenstell- und Pipettieroperationen entweder auf dem Hauptkarussell oder auf dem Prozesskarussell, abhängig vom geplanten Test, stellt Planungsflexibilität bereit, die vordem unerreichbar war. Das erfinderische System ermöglicht eine Allgemeinheit zum Zusammenstellen und Pipettieren für entweder Immunfällungs- oder kompetitive Immunoassaytechniken, indem gemeinsames Hauptkarussell, Überführungsstation, erste Zusammenstell- und Pipettiersonde und Prozesskarussell sowie eine zweite Pipettiersonde genutzt werden, bevor zwischen den jeweiligen Apparate- und Verfahrensanforderungen unterschieden wird. Ebenfalls gemeinsam genutzt wird die Allgemeinheit von gehäuseintegrierten Abfall- und Versorgungsmaterialien sowie ein gemeinsames Computernetzwerk zum Planen, Testen, Zusammenstellen und Pipettieren.
  • BEISPIEL 1
  • Beta-hCG-Assay-Protokoll
  • Das Beta-hCG-Protokoll (Tabelle 1) ist ein für Verschleppung empfindlicher Assay, welcher auf dem hier beschriebenen automatisierten Analysensystem mit ständigem und wahlfreien Zugriff durchgeführt werden kann. Es ist ein Beispiel für eine Präzisionspipettierung von Probe zu der Inkubationsvertiefung, gefolgt von einer Wäsche. Die Reagenzien werden nacheinander angesaugt und in die Probenvertiefung abgegeben. Dieses aufeinanderfolgende Pipettieren spart Zeit, da keine Waschung zwischen Reagensauftragungen vorkommt. Die Waschanforderungen des Zusammenstellzentrums für diesen Assay schließen die gezeigten Verfahrensparameter ein (ANMERKUNG 1). Da die Waschempfehlungen in dem Zusammenstellzentrum zu einer Verschleppung von 1 ppm oder weniger zu der nächsten Zusammenstellaktivität führe, so dass selbst Beta-hCG nicht anfällig oder kontaminierend ist (diese Indizes sind jeweils = 1), werden keine Vorwäschen benötigt; die Nachwäsche-Zahl ist 3. Diese Wäsche kommt am Ende des in (ANMERKUNG 3) gezeigten Blocks vor. Die Kontaminierung der Reagenspackungsflasche im Anschluss an Probe wird auf unbedeutende Pegel reduziert durch Waschung in Waschschale von 200 μl, gefolgt von einer 2-ml-Wäsche in die Waschschale, wie in (ANMERKUNG 2) gezeigt.
  • Die Parameter des vorliegenden Verfahrens für den Verarbeitungsbereich werden in (ANMERKUNG 4) identifiziert. Der erste Pipettenblock überführt nur Reagenzien, so dass er anfällig ist (Aufrufe für 1-ml-Superwäsche), aber nicht kontaminierend ist, und erfordert minimale Nachwäsche von etwa 2 ml. Der zweite Pipettenblock überführt etwa 93 μl Probenmischung zu der Matrix. Dieser Schritt ist anfällig für Verschleppung (sus-Index = 2) und kontaminierend (kein Luftspalt, con-Index = 3) und erfordert eine etwa 4-ml-Nachwäsche, um eine Verschleppung auf etwa 10 ppm oder weniger zu halten.
  • HAVABM-Assay ist ein Beispiel für getrenntes Pipettieren von Probe, gefolgt von Reagenzien (Tabelle 2). Nach jeder Ansaugung und Abgabe von Probe und Reagens bewahrt eine Waschung in Abfallschale (WASH2 WASTE_CUP) von 500 μl und eine Waschung in Waschschale (WASH2 WASH_CUP) von 1.000 μl jedes Reagens davor, kontaminiert zu werden. Die Nachwäsche von 2 ml wird angefordert (ANMERKUNG 5) und ereignet sich, nachdem die Zusammenstellung abgeschlossen ist (ANMERKUNG 6). Die minimale Nachwäsche führt zu einem Gesamtwaschvolumen nach Probe von etwa 6,5 ml, mehr als genug, um eine Probenverschleppung zu verhindern.
  • Tabelle 1
  • Beta-hCG-Assay-Protokoll
  • Die Daten, die in Tabelle 1 gezeigt sind (beta-hCG-Assay-Protokoll), wurden erzeugt durch AxSym® System Software Version: V-2.1.1; Modul: Ace Version: V-2.1.0 (Abbott Laboratories, Abbott Park, IL):
    Die Verfahrensparameter werden durch Unterstreichung hervorgehoben.
  • Figure 01290001
  • Figure 01300001
  • BEISPIEL 2
  • Tabelle 2
  • (HAVABM-Assay Protokoll)
  • Die Daten, die in Tabelle 2 gezeigt sind (HAVABM(Hepatitis A Virus Antibody)-Assay-Protokoll), wurden erzeugt für das automatisierte Analysensystem mit ständigem und wahlfreien Zugriff. Verfahrensparameter sind durch Unterstreichung hervorgehoben.
  • Figure 01310001
  • Figure 01320001
  • Figure 01330001
  • Es wird ersichtlich sein, dass vielfache Assays mit einem Minimum an Bedienereingabe oder Bedienerhandhabung an dem System durchgeführt werden können, und das System kann für andere Verfahren und Assays genutzt werden, welche nicht direkt besprochen worden sind, aber dem Praktiker auf dem Gebiet ohne weiteres offensichtlich sein werden im Hinblick auf die obige Erfindungsoffenbarung und die Ansprüche. Es wird ebenfalls verstanden werden, dass obwohl einzelne Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart worden sind, verschiedene Änderungen und Anpassungen des Apparates und der Verfahren vorgenommen werden können, ohne von den Lehren der Beschreibung und dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, wie in den folgenden Ansprüchen dargelegt.

Claims (17)

  1. Ein automatisches Analysesystemgerät mit ständigem und wahlfreiem Zugriff, das in der Lage ist, gleichzeitig mehrere Assays an einer Vielzahl von flüssigen Proben durchzuführen, wobei das Gerät folgendes umfasst: a. einen Vorlauf-Karussellaufbau (4), der ein Proben-Schalen-Karussell (28), ein Reagens-Packung-Karussell (32) und ein Reaktionsgefäß-Karussell (36) einschließt, die konzentrisch angebracht sind; b. ein in dem Reaktionsgefäß-Karussell (36) positioniertes Zusammenstellmittel zum Zusammenstellen eines Reaktionsgefäßes (34), wobei das Zusammenstellmittel weiterhin ein angrenzend am Vorlauf-Karusselaufbau (4) positioniertes Überführung-Pipettiermittel (6) einschließt, um eine flüssige Probe von dem Proben-Schalen-Karussell (28) und Reagenzien von dem Reagens-Packung-Karussell (32) ohne der Einleitung einer Assayreaktionssequenz zum Reaktionsgefäß (34) zu überführen; c. ein innerhalb einer kontrollierten Umgebung befindliches Prozess-Karussell (46), das ein Umgebungsmittel hat, um die kontrollierte Umgebung innerhalb einer vorbestimmten Temperatur zu halten; d. eine Überführungsstation (42), die ein Mittel zum Überführen des zusammengestellten Reaktionsgefäßes (34) von dem Reaktionsgefäß-Karussell (36) zum Prozess-Karussell (46) hat; e. ein Prozess-Karussell-Überführungsmittel (50), um Reagenzien zu überführen und mit der flüssigen Probe in dem zusammengestellten Reaktionsgefäß (34) zu vermischen, um ein Reaktionsgemisch zu bilden; f. mindestens zwei unterschiedliche Assay-Lesemittel (52, 69, 74), wobei mindestens eines der Assay-Lesemittel (52, 69) am Prozess-Karussell (46) angrenzend positioniert ist, um das Reaktionsgemisch zu erfassen; g. ein Mittel (50) zum Überführen des Reaktionsgemisches von dem Prozess-Karussell (46) an eine Reaktionspatrone (68), die in einem Patronenradkarussell (64) enthalten ist, wobei ein anderes der Assay-Lesemittel (74) am Patronenradkarussell angrenzend positioniert ist, um das Reaktionsgemisch in der Patrone zu detektieren; h. ein Mittel zum Überführen des Reaktionsgefäßes (34) von dem Prozess-Karussell (46) zur Überführungsstation (42), wobei die Überführungsstation ein Mittel zur Entnahme hat, um das Reaktionsgefäß aus dem System zu nehmen; und i. ein Mittel (62) zum Entnehmen der Patrone (68) aus dem Patronenradkarussell (64).
  2. Ein Gerät nach Anspruch 1, worin das Patronenradkarussell (64) mehrere wegwerfbare Patronen (68) enthält, wobei das Gerät weiterhin ein Mittel zum Zuführen (66) der Patronen an das Patronenradkarussell und zum Beseitigen (62) der Patronen aus dem Patronenradkarussell einschließt.
  3. Das Gerät nach Anspruch 1, worin das Assay-Lesemittel (52, 69, 74) ein Mittel zum optischen Überwachen des Reaktionsgemisches einschließt.
  4. Das Gerät nach Anspruch 1, worin das Assay-Lesemittel (52, 69, 74) ein Mittel für die Kalibrierung und Aufzeichnung des Reaktionsgemisches bereitstellt.
  5. Das Gerät nach Anspruch 1, worin sich das Überführungsmittel der Überführungsstation (42) aus einem um eine Achse (178) herum drehbaren Karussell, einem Arm (173) mit einem Greifer (184) zum zusammenpassen mit einem Reaktionsgefäß-Überführungsvorsprungmittel (172), und einem Mittel zusammensetzt, um das Reaktionsgefäß (34) aus dem Vorlauf-Karussell (4) zu ziehen, wobei das Reaktionsgefäß durch Drehung und Zahnstangenantrieb-Bewegung des Greiferarms (173) gedreht und auf dem Prozess-Karussell (46) plaziert wird.
  6. Das Gerät nach Anspruch 1, worin die Probenschalen (26) in dem Probenschalen-Karussell (28) und die Reagens-Packungen (30) in dem Reagens-Packung-Karussell (32) codierte Information einschließen, und worin der Vorlauf-Karussellaufbau (4) ein Mittel einschließt, um die flüssigen Proben und flüssige Reagenzien aus der codierten Information der Probenschalen und Reagens-Packungen zu identifizieren.
  7. Das Gerät nach Anspruch 1, das weiterhin ein Mittel zum Speichern der Ausgabelesewerte des Assay-Lesemittels (52, 69, 74) einschließt.
  8. Das Gerät nach Anspruch 1, das weiterhin ein Mittel zum Berechnen der Konzentration eines Analyten aus den Ausgabelesewerten des Assay-Lesemittels (52, 69, 74) einschließt.
  9. Das Gerät nach Anspruch 1, worin das Reaktionsgefäß (34) eine Reaktionsküvette enthält, die eine physikalische Eigenschaft der geringen Doppelbrechung durch einen optischen Lesebereich hat.
  10. Ein automatisches Analysesystem mit ständigem und wahlfreiem Zugriff, das in der Lage ist, gleichzeitig mehrere Assays an einer Vielzahl von flüssigen Proben durchzuführen, wobei das Gerät folgendes umfasst a. einen Vorlauf-Karussellaufbau (4), der ein Probenschalen-Karussell (28), ein Reagens-Packung-Karussell (32) und ein Reaktionsgefäß-Karussell (36) einschließt, wobei das Reaktionsgefäß-Karussell konzentrisch außerhalb des Reagens-Packung-Karussells angebracht ist und wobei das Reagens-Packung-Karussell konzentrisch außerhalb des Probenschalen-Karussells angebracht ist; b. ein Prozess-Karussell (46), wobei das Prozess-Karussell ein Umgebungsmittel hat, um das Prozess-Karussell innerhalb einer vorbestimmten Temperatur und zeitlichen Abstimmung der Reaktionsinkubation zu halten; c. ein Patronenradkarussell (64), wobei das Patronenradkarussell von dem Prozess-Karussell (46) versetzt liegt; d. ein Mittel für das Drehen der jeweiligen Karusselle zur Ausrichtung mit einem Zusammenstellung-Pipettiermittel (6), um ein in dem Reaktionsgefäß-Karussell (36) positioniertes Reaktionsgefäß (34) zusammenzustellen, damit darin ohne der Einleitung einer Assayreaktionssequenz ein zusammengestelltes Gemisch gebildet wird; e. ein Mittel zum Überführen der zusammengestellten Reaktionsgefäße (34) aus dem Reaktionsgefäß-Karussell (36) zu einer Überführungsstation (42), wobei die Überführungsstation über ein Mittel zum Überführen des zusammengestellten Reaktionsgefäßes an das Prozess-Karussell (46) verfügt; f. ein Überführung-Pipettiermittel (50), um Reagenzien an das in dem Prozess-Karussell (46) positionierte Reaktionsgefäß zu überführen und zu vermischen, damit darin ein Reaktionsgemisch gebildet wird und damit das Reaktionsgemisch aus dem Reaktionsgefäß in dem Prozess-Karussell an das Patronenradkarussell (64) überführt wird; g. wobei das Patronenradkarussell (64) weiterhin ein Mittel (50) zum Empfangen des Reaktionsgemisches von dem Prozess-Karussell (46) und ein Mittel (66) zum Zuführen von Patronen (68) an das Patronenradkarussell einschließt; h. wobei das Prozess-Karussell (46) weiterhin damit integriert ein Fluoreszenz-Polarisation-Immunoassay-Lesegerät (52) und eine erste Verarbeitungsstation hat; i. wobei das Patronenradkarussell (64) weiterhin damit integriert ein Mikropartikel-Enzym-Immunoassay-Lesegerät (74) und eine zweite Verarbeitungsstation hat; j. ein Mittel zum Entfernen des Reaktionsgefäßes (34) von dem Prozess-Karussell (46), und zwar durch den Betrieb der Überführungsstation (42); k. ein Mittel (62) zum Entfernen der Patrone (68) aus dem Patronenradkarussell (64); und l. ein Mittel zum Analysieren des Reaktionsgemisches entweder durch das Fluoreszenz-Polarisation-Immunoassay-Lesegerät (52) oder das Mikropartikel-Enzym-Immunoassay-Lesegerät (74).
  11. Das System nach Anspruch 10, worin die Assay-Lesegeräte (52, 74) ein Mittel einschließen, um optisch das Reaktionsgemisch zu überwachen.
  12. Das System nach Anspruch 10, worin die Assay-Lesegeräte (52, 74) ein Kalibrierungsmittel und Aufzeichnungsmittel für das Reaktionsgemisch einschließen.
  13. Das System nach Anspruch 10, worin das Überführungsmittel der Überführungsstation (42) aus einem um eine Achse (178) herum drehbaren Karussell, einem Arm (173) mit einem Greifer (184) zum zusammenpassen mit einem Reaktionsgefäß-Überführungsvorsprungmittel (172), und einem Mittel zusammensetzt, um das Reaktionsgefäß (34) aus dem Vorlauf-Karussellaufbau (4) zu ziehen, wobei das Reaktionsgefäß durch Drehung und Zahnstangenantrieb-Bewegung des Greiferarms (173) gedreht und auf dem Prozess-Karussell (46) plaziert wird.
  14. Das System nach Anspruch 10, worin die Probenschalen (26) in dem Probenschalen-Karussell (28) und die Reagens-Packungen (30) in dem Reagens-Packung-Karussell (32) codierte Information einschließen, und worin der Vorlauf-Karussellaufbau (4) ein Mittel zum Identifizieren der flüssigen Proben und von flüssigen Reagenzien aus der codierten Information der Probenschalen und Reagens-Packungen einschließt.
  15. Das System nach Anspruch 10, das ein Mittel zum Speichern der Ausgabelesewerte der Assay-Lesegeräte (52, 74) einschließt.
  16. Das System nach Anspruch 10, das ein Mittel zum Berechnen der Konzentration eines Analyten aus den Ausgabelesewerten der Assay-Lesegeräte (52, 74) einschließt.
  17. Das System nach Anspruch 14, worin die Probenschale (26) frei auf einer Probenschalenunterlage steht, wenn sie von dem Probenschalen-Karussell getrennt wird.
DE69333230T 1992-03-27 1993-03-24 Automatisches analysesystem mit ständigem und wahlfreiem zugriff und komponenten dafür Expired - Lifetime DE69333230T2 (de)

Applications Claiming Priority (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US85921892A 1992-03-27 1992-03-27
US859218 1992-03-27
US2726893A 1993-03-18 1993-03-18
US2748193A 1993-03-18 1993-03-18
US2727093A 1993-03-18 1993-03-18
US2738893A 1993-03-18 1993-03-18
US2738793A 1993-03-18 1993-03-18
US27481 1993-03-18
US27388 1993-03-18
US27387 1993-03-18
US27270 1993-03-18
US27268 1993-03-18
PCT/US1993/002644 WO1993020440A1 (en) 1992-03-27 1993-03-24 Automated continuous and random access analytical system and components thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69333230D1 DE69333230D1 (de) 2003-11-06
DE69333230T2 true DE69333230T2 (de) 2004-08-05

Family

ID=27556097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69333230T Expired - Lifetime DE69333230T2 (de) 1992-03-27 1993-03-24 Automatisches analysesystem mit ständigem und wahlfreiem zugriff und komponenten dafür

Country Status (7)

Country Link
EP (5) EP1666888A2 (de)
JP (3) JP3521144B2 (de)
AU (1) AU3929093A (de)
CA (2) CA2538953C (de)
DE (1) DE69333230T2 (de)
ES (1) ES2208638T3 (de)
WO (1) WO1993020440A1 (de)

Families Citing this family (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4440294A1 (de) * 1994-11-11 1996-05-15 Boehringer Mannheim Gmbh System zur Inkubation von Probeflüssigkeiten
WO2002059624A1 (en) * 2001-01-23 2002-08-01 Hitachi, Ltd. Automatic analyzer
US7250303B2 (en) 2001-07-20 2007-07-31 Ortho-Clinical Diagnostics, Inc. Chemistry system for a clinical analyzer
US8858434B2 (en) 2004-07-13 2014-10-14 Dexcom, Inc. Transcutaneous analyte sensor
JP3914837B2 (ja) 2002-07-10 2007-05-16 株式会社日立ハイテクノロジーズ 自動分析装置
US7648678B2 (en) 2002-12-20 2010-01-19 Dako Denmark A/S Method and system for pretreatment of tissue slides
US7584019B2 (en) 2003-12-15 2009-09-01 Dako Denmark A/S Systems and methods for the automated pre-treatment and processing of biological samples
US20040230400A1 (en) * 2003-05-13 2004-11-18 Tomasso David Angelo Analyzer having concentric rotors
US8012768B2 (en) 2003-07-18 2011-09-06 Bio-Rad Laboratories, Inc. System and method for multi-analyte detection
CA2949524C (en) 2003-07-18 2017-07-04 Bio-Rad Laboratories, Inc. System and method for multi-analyte detection
US7920906B2 (en) 2005-03-10 2011-04-05 Dexcom, Inc. System and methods for processing analyte sensor data for sensor calibration
CA2539108A1 (en) * 2003-09-18 2005-03-31 Immunivest Corporation Operator independent programmable sample preparation and analysis system
US9247900B2 (en) 2004-07-13 2016-02-02 Dexcom, Inc. Analyte sensor
WO2005101023A1 (en) * 2004-04-15 2005-10-27 Thermo Crs Ltd. Method and system for drug screening
JP2005345374A (ja) * 2004-06-04 2005-12-15 Aloka Co Ltd 界面検出装置
US20060270922A1 (en) 2004-07-13 2006-11-30 Brauker James H Analyte sensor
US7628954B2 (en) 2005-05-04 2009-12-08 Abbott Laboratories, Inc. Reagent and sample handling device for automatic testing system
DE102005041531A1 (de) * 2005-08-31 2007-03-01 Krones Ag Positionsveränderbare Steuerkonsole
US7846131B2 (en) 2005-09-30 2010-12-07 Covidien Ag Administration feeding set and flow control apparatus with secure loading features
US7878644B2 (en) 2005-11-16 2011-02-01 Gerber Scientific International, Inc. Light cure of cationic ink on acidic substrates
CH708024B8 (de) * 2005-12-20 2015-01-15 Tpp Techno Plastic Products Ag Verfahren zur Herstellung einer Pipette.
US8021336B2 (en) 2007-01-05 2011-09-20 Tyco Healthcare Group Lp Pump set for administering fluid with secure loading features and manufacture of component therefor
US7763005B2 (en) 2006-03-02 2010-07-27 Covidien Ag Method for using a pump set having secure loading features
US7927304B2 (en) 2006-03-02 2011-04-19 Tyco Healthcare Group Lp Enteral feeding pump and feeding set therefor
US7722562B2 (en) 2006-03-02 2010-05-25 Tyco Healthcare Group Lp Pump set with safety interlock
US7758551B2 (en) 2006-03-02 2010-07-20 Covidien Ag Pump set with secure loading features
US7722573B2 (en) 2006-03-02 2010-05-25 Covidien Ag Pumping apparatus with secure loading features
US8337755B2 (en) 2006-03-13 2012-12-25 Veridex, Llc Operator independent programmable sample preparation and analysis system
US7560686B2 (en) 2006-12-11 2009-07-14 Tyco Healthcare Group Lp Pump set and pump with electromagnetic radiation operated interlock
US8112229B2 (en) 2007-05-31 2012-02-07 Abbott Laboratories Method for determining the order of execution of assays of a sample in a laboratory automation system
AU2011265466B2 (en) * 2007-07-10 2013-04-18 Ventana Medical Systems, Inc. Apparatus and method for biological sample processing
CA2976998C (en) * 2007-07-10 2018-09-04 Ventana Medical Systems, Inc. Apparatus and method for biological sample processing
US20100242630A1 (en) * 2007-08-05 2010-09-30 Al-Qassem Sadeq Ahmad Sample extraction device
US8808649B2 (en) * 2007-10-10 2014-08-19 Pocared Diagnostics Ltd. System for conducting the identification of bacteria in urine
EP2331954B1 (de) 2008-08-27 2020-03-25 Life Technologies Corporation Vorrichtung und verfahren zur verarbeitung biologischer proben
US11235323B2 (en) 2008-08-27 2022-02-01 Life Technologies Corporation Apparatus for and method of processing biological samples
US9103782B2 (en) 2008-12-02 2015-08-11 Malvern Instruments Incorporated Automatic isothermal titration microcalorimeter apparatus and method of use
JP5517467B2 (ja) * 2009-02-20 2014-06-11 株式会社日立ハイテクノロジーズ 自動分析装置
JP2012037236A (ja) * 2009-03-23 2012-02-23 Beckman Coulter Inc 分注装置、分析装置および液面検知方法
GB2473868A (en) 2009-09-28 2011-03-30 Invitrogen Dynal As Apparatus and method of automated processing of biological samples
US10288632B2 (en) 2009-09-21 2019-05-14 Pocared Diagnostics Ltd. System for conducting the identification of bacteria in biological samples
US8154274B2 (en) 2010-05-11 2012-04-10 Tyco Healthcare Group Lp Safety interlock
DE102010037009A1 (de) * 2010-08-16 2012-02-16 Drg Instruments Gmbh Verfahren zur Analyse einer Probe
CH705108A2 (de) 2011-06-03 2012-12-14 Tecan Trading Ag Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen einer kapazitiv arbeitenden Messvorrichtung, die für die Detektion von Phasengrenzen ausgelegt ist, und entsprechend ausgestattetes Laborgerät.
JP2013088164A (ja) * 2011-10-14 2013-05-13 Hitachi High-Technologies Corp 自動分析装置
JP6026182B2 (ja) * 2012-08-30 2016-11-16 シスメックス株式会社 検体処理装置および検体処理装置における検体の攪拌方法
WO2014085931A1 (en) * 2012-12-09 2014-06-12 Chromedx Inc. Automated ultra-filtration system
US10632444B2 (en) * 2013-01-11 2020-04-28 Douglas Scientific, LLC Biological sample analytical instrument
JP5789635B2 (ja) * 2013-04-26 2015-10-07 株式会社堀場製作所 全血血球免疫測定装置
JP6280777B2 (ja) 2014-03-24 2018-02-14 シスメックス株式会社 分析装置、及び分析装置における液面検出方法
JP6237458B2 (ja) * 2014-05-14 2017-11-29 株式会社島津製作所 サンプリング装置
WO2015183800A1 (en) * 2014-05-29 2015-12-03 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Method and apparatus for reducing carryover of reagents and samples in analytical testing
WO2016125259A1 (ja) 2015-02-03 2016-08-11 株式会社安川電機 動作指令生成装置、動作指令生成方法、コンピュータプログラム、及び処理システム
KR102593185B1 (ko) 2015-03-19 2023-10-24 베크만 컬터, 인코포레이티드 분석기용 분배기
WO2017070304A1 (en) 2015-10-20 2017-04-27 Sean Farmer Apparatus, systems and methods for growing miroorganisms
WO2017163567A1 (ja) 2016-03-22 2017-09-28 富士フイルム株式会社 溶液吐出装置及び溶液の吐出制御方法
EP3488312B1 (de) * 2016-07-21 2023-10-18 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Umgebungskontrolllösung für modul eines klinischen analysators
JP7180060B2 (ja) 2016-09-01 2022-11-30 セイコーエプソン株式会社 病理標本作製装置、病理標本作製システム
CN107238715B (zh) * 2017-06-28 2019-01-18 苏州长光华医生物医学工程有限公司 一种血型仪温育加样机构
WO2020091800A1 (en) 2018-11-02 2020-05-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Randomized dispensing order
EP3748374B8 (de) 2019-06-06 2023-02-15 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG System und verfahren zur kalibrierung von funkfrequenz-testkammern
CN110376392B (zh) * 2019-07-09 2023-07-21 迈克医疗电子有限公司 废弃反应杯调度方法和装置、分析仪器及存储介质
CN113219191B (zh) * 2020-01-21 2023-11-17 深圳迎凯生物科技有限公司 分析装置
CN111896760A (zh) * 2020-07-15 2020-11-06 宁波华仪宁创智能科技有限公司 封闭空间的控制方法及自动进样方法
SE2100130A1 (en) * 2021-09-01 2023-03-02 Frontline Diagnostics AB System for integrated automated isolation and analysis of biological vesicles and associated molecules
CN115201276B (zh) * 2022-09-09 2023-01-06 深圳市勘察研究院有限公司 一种污水排放检测设备
CN117367885B (zh) * 2023-12-07 2024-02-09 江苏希诚新材料科技有限公司 一种碳纳米导电浆料粘度测试装置

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4228831A (en) * 1978-12-11 1980-10-21 Abbott Laboratories Probe and syringe drive apparatus
US4269511A (en) 1979-02-15 1981-05-26 Abbott Laboratories Apparatus and method for measuring the magnitude of polarization of light
JPS55136958A (en) * 1979-04-14 1980-10-25 Olympus Optical Co Ltd Automatic analyzer
US4298570A (en) * 1980-04-18 1981-11-03 Beckman Instruments, Inc. Tray section for automated sample handling apparatus
US4287155A (en) * 1980-06-16 1981-09-01 Eastman Kodak Company Sample tray and carrier for chemical analyzer
US4593089A (en) 1980-07-30 1986-06-03 Abbott Laboratories Fluorescent polarization immunoassay utilizing substituted triazinylaminofluorescein aminoglycosides
US4420568A (en) 1980-07-30 1983-12-13 Abbott Laboratories Fluorescent polarization immunoassay utilizing substituted triazinylaminofluoresceins
US4326851A (en) * 1980-10-24 1982-04-27 Coulter Electronics, Inc. Level sensor apparatus and method
JPS5782769A (en) * 1980-11-10 1982-05-24 Hitachi Ltd Automatic analyzing device
US4492762A (en) 1981-12-11 1985-01-08 Abbott Laboratories Fluorescent polarization immunoassays
US4668640A (en) 1981-12-11 1987-05-26 Abbott Laboratories Fluorescence polarization immunoassay utilizing substituted carboxyfluoresceins
JPS58117378A (ja) 1981-12-28 1983-07-12 Mitsubishi Electric Corp スクロ−ル圧縮機
US4614823A (en) 1982-11-08 1986-09-30 Abbott Laboratories Aminomethylfluorescein derivatives
US4510251A (en) 1982-11-08 1985-04-09 Abbott Laboratories Fluorescent polarization assay for ligands using aminomethylfluorescein derivatives as tracers
US4647432A (en) * 1982-11-30 1987-03-03 Japan Tectron Instruments Corporation Tokuyama Soda Kabushiki Kaisha Automatic analysis apparatus
GB2137526B (en) * 1983-03-26 1987-10-07 James Alexander Baxter Vial sleeve
US4961906A (en) * 1984-04-12 1990-10-09 Fisher Scientific Company Liquid handling
US4615866A (en) * 1984-07-27 1986-10-07 American Monitor Corporation Fluid-sampling system and method
US4788150A (en) * 1985-02-27 1988-11-29 Fisher Scientific Company Liquid handling
US4743561A (en) 1985-03-05 1988-05-10 Abbott Laboratories Luminescent assay with a reagent to alter transmitive properties of assay solution
DE3683573D1 (de) * 1985-06-26 1992-03-05 Japan Tectron Instr Corp Automatischer analysenapparat.
AU596987B2 (en) * 1985-08-30 1990-05-24 Tosoh Corporation Automated immunoassay analyser
US4678752A (en) * 1985-11-18 1987-07-07 Becton, Dickinson And Company Automatic random access analyzer
US4736638A (en) * 1985-12-20 1988-04-12 Beckman Instruments, Inc. Liquid level sensor
JPH0833320B2 (ja) * 1986-03-20 1996-03-29 株式会社東芝 自動化学分析装置
US4900513A (en) * 1986-07-11 1990-02-13 Beckman Instruments, Inc. Sample loading apparatus
WO1988000704A1 (en) * 1986-07-11 1988-01-28 Beckman Instruments, Inc. Analyzer operating method
US4948563A (en) * 1987-05-08 1990-08-14 Abbott Laboratories Waste container insert for washing automated immunoassay apparatus probe
US5037738A (en) 1987-06-03 1991-08-06 Abbott Laboratories Simultaneous assay for glucose and urea
JP2582795B2 (ja) * 1987-08-10 1997-02-19 株式会社東芝 液面検知装置
US5051238A (en) * 1987-11-20 1991-09-24 Hitachi, Ltd. Automatic analyzing system
US5019348A (en) * 1988-05-26 1991-05-28 Beckman Instruments, Inc. Automated chemical conversion unit in a peptide/protein sequenator
US5089424A (en) 1988-06-14 1992-02-18 Abbott Laboratories Method and apparatus for heterogeneous chemiluminescence assay
JPH063395B2 (ja) * 1988-08-26 1994-01-12 株式会社日立製作所 液面検出機能を有する分析装置
JP2539512B2 (ja) * 1989-07-17 1996-10-02 株式会社日立製作所 複数項目分析装置およびその分析装置を動作させる方法
IL94212A0 (en) * 1989-07-24 1991-01-31 Tri Tech Partners And Triton B Automated analytical apparatus and method
JP2834200B2 (ja) * 1989-08-02 1998-12-09 株式会社日立製作所 液体試料の分析装置および分析方法
US5027075A (en) * 1989-09-18 1991-06-25 Nova Biomedical Corporation Apparatus for determination of probe contact with a liquid surface
US5012683A (en) * 1990-01-18 1991-05-07 E. I. Dupont De Nemours And Company Capacitive liquid interface sensor
TW199858B (de) * 1990-03-30 1993-02-11 Fujirebio Kk

Also Published As

Publication number Publication date
EP1380843A3 (de) 2010-01-13
AU3929093A (en) 1993-11-08
EP1380843A2 (de) 2004-01-14
JP3453572B2 (ja) 2003-10-06
JP2002323500A (ja) 2002-11-08
JP3521144B2 (ja) 2004-04-19
CA2538953C (en) 2009-09-29
EP1380844A2 (de) 2004-01-14
ES2208638T3 (es) 2004-06-16
EP0755519A4 (de) 1995-04-07
WO1993020440A1 (en) 1993-10-14
EP1380842A3 (de) 2009-12-30
JP2002277475A (ja) 2002-09-25
EP0755519A1 (de) 1997-01-29
JPH07505473A (ja) 1995-06-15
EP1380842A2 (de) 2004-01-14
JP3453573B2 (ja) 2003-10-06
CA2132960A1 (en) 1993-10-14
EP1666888A2 (de) 2006-06-07
DE69333230D1 (de) 2003-11-06
CA2538953A1 (en) 1993-10-14
CA2132960C (en) 2006-05-02
EP0755519B1 (de) 2003-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69333230T2 (de) Automatisches analysesystem mit ständigem und wahlfreiem zugriff und komponenten dafür
DE69434702T2 (de) System und Verfahren zur automatischen Flüssigkeitsstandmessung
US5358691A (en) Automated continuous and random access analytical system
EP0632894B1 (de) Verfahren zur erzeugung homogener reagenzien
JP2769245B2 (ja) 検定結果を検証する方法及び自動連続ランダムアクセス分析システムを作動する方法
DE69334061T2 (de) Automatisiertes analysenverfahren mit kontinuierlichem zufallszugang

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition