DE69834983T2

DE69834983T2 - Automatisches Blutanalysesystem

Info

Publication number: DE69834983T2
Application number: DE69834983T
Authority: DE
Inventors: Mykola Myroslaw Livingston Yaremko; Milan Rastislav Bridgewater Jorik; Thomas Neher
Original assignee: Ortho Clinical Diagnostics Inc
Current assignee: Ortho Clinical Diagnostics Inc
Priority date: 1997-08-01
Filing date: 1998-07-31
Publication date: 2007-01-04
Anticipated expiration: 2018-08-01
Also published as: DE69834983D1; AU752927C; ATE331221T1; CA2244397A1; EP0895088B1; JP2000028619A; AU7859598A; AU752927B2; JP4108838B2; EP0895088A2; EP0895088A3

Description

Diese Erfindung betrifft im allgemeinen Systeme und Verfahren zum Analysieren von Lösungen, so wie Blutproben, und genauer solche Systeme und Verfahren, die Blutproben analysieren, indem Agglutinate, die in den Proben in Antwort auf immunologische Reaktionen gebildet werden, erfaßt und quantifiziert werden. Noch genauer betrifft die Erfindung ein automatisiertes System und Verfahren zum Analysieren von Blutproben auf diese Weise.
Immunologische Agglutinationsreaktionen werden zum Identifizieren verschiedener Arten von Bluttypen und zum Erfassen verschiedener Arten von Antikörpern und Antigenen in Blutproben und anderen wäßrigen Lösungen verwendet. Bei einer herkömmlichen Prozedur wird eine Probe aus roten Blutzellen mit Serum oder Plasma in Testrohren oder Mikroplatten gemischt, und die Mischung kann dann bebrütet und zentrifugiert werden. Verschiedene Reaktionen treten entweder auf oder treten nicht auf, abhängig beispielsweise von dem Bluttyp der roten Blutzellen oder ob bestimmte Antikörper in der Blutprobe vorliegen. Typischerweise zeigen sich die Reaktionen selbst als Zell- oder Teilchenklumpen mit Antigenen oder Antikörpern auf ihren Oberflächen, die als Agglutinate bezeichnet werden. Somit zeigt das Fehlen irgendwelcher solcher Klumpen an, daß keine Reaktion aufgetreten ist; und das Vorliegen solcher Klumpen gibt an, daß eine Reaktion aufgetreten ist, wobei die Größe und Menge solcher Klumpen ein mengenmäßiger Indikator für den Wert oder die Konzentration in der Probe ist oder ein Indikator für die Reaktionsstärke, Affinität des Komplexes, auf den die Blutprobe getestet wurde.
In jüngster Zeit ist ein neues Agglutinations-Testverfahren, auch als Säulen-Agglutinationstechnologie oder CAT (Column Agglutination Technology) bezeichnet, entwickelt worden. Säulen-Agglutinationstechnologie kann als die Analyse von Blut und Blutprodukten unter Verwendung von Filtration als ein Mittel zum Trennen agglutinierter, ausgefällter, absorbierter oder adsorbierter teilchenförmiger Komponenten aus nicht reaktiven Komponenten für Immunoassay-Anwendungen definiert werden. Bei diesem Verfahren sind Gel oder Glasperlen-Mikroteilchen in einer kleinen Säule, als eine Mikrosäule bezeichnet, enthalten. Ein Reagenz, so wie Anti-A, wird in einem Verdünnungsmittel in die Mikrosäule gegeben, und zu testende rote Blutzellen werden in eine Reaktionskammer oberhalb der Säule gebracht. Die Säule, die typischerweise eine aus einer Vielzahl von Säulen ist, die in einer transparenten Kassette gebildet sind, wird zentrifugiert. Das Zentrifugieren beschleunigt die Reaktion, falls eine stattfindet, zwischen dem Reagenz und den Blutzellen und zwingt auch alle Zellen in Richtung auf den Boden der Säule. Die Glasperlen oder das Gel in der Mikrosäule wirken jedoch als ein Filter und leisten der Abwärtsbewegung der Teilchen in der Säule Widerstand oder erschweren sie. Als ein Ergebnis liefert die Beschaffenheit und Verteilung der Teilchen in der Mikrosäule nach dem Zentrifugieren eine sichtbare Angabe, ob irgendeine Agglutinierungsreaktion in der Mikrosäule aufgetreten ist, und, wenn dies der Fall war, der Stärke der Reaktion.
Insbesondere wenn keine Agglutinationsreaktion auftritt, dann laufen während des Zentrifugierens alle oder praktisch alle roten Blutzellen in der Mikrosäule nach unten, zum Boden der Säule, und bilden an dem Boden ein Pellet. Wenn es eine sehr starke Reaktion zwischen dem Reagenz und den roten Blutzellen gibt, agglutinieren praktisch alle roten Blutzellen, und große Agglutinate bilden sich an der Oberseite der Mikrosäule, oberhalb des Gels oder der Glasperlen, die darin enthalten sind. Das Gel oder die Glasperlen verhindern, daß die Agglutinate während des Zentrifugierens zu dem Boden der Säule durchlaufen, so daß nach dem Zentrifugieren die Agglutinate auf der Oberfläche des Gels oder der Perlen verbleiben.
Wenn es eine Reaktion zwischen dem Reagenz und den Blutzellen gibt, diese Reaktion jedoch nicht so stark ist wie die oben beschriebene sehr starke Reaktion, dann agglutinieren einige, jedoch nicht alle roten Blutzellen. Der Prozentanteil der roten Blutzellen, der agglutiniert, und die Größe der agglutinierten Teilchen ändern sich beide direkt mit der Stärke der Reaktion. Während des Zentrifugierens laufen die unreagierten Blutzellen zum Boden der Säule, und die Entfernung, über die die agglutinierten Teilchen nach unten durch die Säule laufen, hängt von der Größe und Anzahl der Teilchen ab. Somit stehen sowohl die Größe des Pellets der roten Blutzellen am Boden der Mikrosäule und das Ausmaß, in dem die Agglutinate in das Gel oder die Glasperlen in der Mikrosäule eindringen, umgekehrt zu der Stärke der Reaktion zwischen dem Reagenz und den roten Blutzellen in Bezug.
Bei dieser CAT, nachdem die gewünschten Bearbeitungsschritte durchgeführt worden sind, wird die Mikrosäule von einem menschlichen Bediener betrachtet oder abgelesen, der dann die Reaktion zwischen dem Reagenz und den roten Blutzellen klassifiziert. Herkömmlicherweise wird die Reaktion als entweder negativ oder positiv klassifiziert; und wenn sie positiv ist, wird die Reaktion dann weiter in eine von vier Klassen, abhängig von der Stärke der Reaktion, klassifiziert.
Herkömmliche Blutanalysesysteme umfassen eine Vielzahl von Stationen oder Anordnungen, von denen jede eine oder mehrere Funktionen durchführt, und typischerweise ist eine beträchtliche Menge an Überwachung durch den Bediener und Arbeit nötig, um die Systeme zu betreiben. Zum Beispiel kann ein Bediener benötigt werden, um die Testproben in eine Anfangsposition in dem System, oder von Ort zu Ort, oder Station zu Station, in dem System zu bewegen. Auch kann beträchtliche Zeit des Bedieners, Sorgfalt und Befähigung erforderlich sein, um sicherzustellen, daß jede Station richtig arbeitet, und um die Ergebnisse jeder Reaktion zu analysieren oder zu lesen.
Die US-A-5 620 898 offenbart ein Blutanalysesystem oder -instrument, das im allgemeinen eine Inkubatorstation, eine Proben- und Reagenzhaltestation, eine Pipettenanordnung, eine Zentrifuge, eine Analysestation und eine Transportanordnung umfaßt. Das Dokument beschreibt die Verwendung einer einzigen Folienstanzung, um die Abdeckung all der individuellen Behälter in einer Kassette zu durchstechen.
Die WO-A-97 22882 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bearbeiten biologischer Proben und insbesondere Verfahren zum Entnehmen von Pipetten aus einer Abgabevorrichtung und zum Abgeben flüssiger Aliquots viskoser Flüssigkeit während einer chemischen Bearbeitungsoperation. Die Pipettenspitzen können gelagert und erneut benutzt werden, ohne Waschen oder Sterilisation, um weitere Aliquots derselben Flüssigkeit abzugeben. Dieses Dokument offenbart weiterhin eine Durchstechanordnung, welche dieselbe Anzahl individueller Stanzen wie die Anzahl der Behälter in einer Kassette aufweist.
Die Kassetten, die bei dieser Erfindung verwendet werden, haben oftmals unterschiedliche Reagenzien in jedem unterschiedlichen Behälter. Das heißt, ein bevorzugter Einsatz der Kassetten ist es, Bluttypisierung durchzuführen, wobei jeder Behälter einer bestimmten Art des Bluttyps gewidmet ist. Somit kann der erste Behälter in der Abfolge für Blut vom Typ B sein, der zweite für den Typ A und ein dritter für den Typ AB. Die Abdeckung der Kassetten muß durchstochen werden, um zu ermöglichen, daß die Blutprobe eingeführt wird, und ein Problem tritt auf, wenn die Durchstecheinrichtung, die bei einem Behälter verwendet wird, angenommen beim Typ A, auch bei dem Behälter für eine andere Aktion eingesetzt wird, ange nommen beim Typ B. Das heißt, eine solche Durchstecheinrichtung kann den Antikörper für den Typ A auf den Behälter für den Typ B übertragen, und dort hinzugefügte Probe, die vom Typ A ist, wird eine falsche positive Reaktion erzeugen und somit eine fehlerhafte Interpretation, da nun beide Antikörper vorliegen. Obwohl in der Vergangenheit die Sonden gewaschen worden sind, um das Übertragen zu verhindern, ist ein solches Waschen unerschwinglich teuer, wenn wie hier viele Behälterabdeckungen in jeder Kassette durchstochen werden müssen. Es gibt ein Bedürfnis, dann ein solches Übertragen zu verhindern, ohne daß es erforderlich wäre, die Stanzen zu waschen.
Daher ist ein Problem, das von der Erfindung gelöst wird, ein System und ein Verfahren zum Perforieren abgedeckter Behälter einer Vielzahl von Kassetten mit einem Stich zur Verfügung zu stellen, ohne einen Behälter einer Kassette mit den verschiedenen Inhalten eines Behälters einer weiteren Kassette zu kontaminieren.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren, offenbart in Anspruch 1, zum Verhindern des Übertragens der unterschiedlichen Inhalte einer Vielzahl abgedeckter Behälter zur Verfügung, die miteinander einstückig verbunden sind, so daß mehrere Behälter eine Kassette bilden.
Auch zur Verfügung gestellt wird ein System zum Halten und Öffnen von Kassetten, wie es in Anspruch 6 offenbart ist.
Weitere Nutzen und Vorteile der Erfindung werden aus einer Betrachtung der folgenden genauen Beschreibung deutlich, die mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gegeben wird, wobei:
1 eine vereinfachte Draufsicht auf ein Blutanalyseinstrument ist, welches die vorliegende Erfindung verkörpert.
2 ist eine vereinfachte Vorderansicht des Blutanalyseinstruments.
3 ist eine perspektivische Ansicht des Blutanalyseinstruments.
4 ist ein schematisches Blockschaubild des Blutanalyseinstruments.
5 ist eine Vorderansicht einer Kassette, die in dem Instrument der 1–4 verwendet werden kann.
6 ist eine Seitenansicht der Kassette der 5.
7 ist eine Draufsicht auf die Kassette.
8 ist eine genauere Draufsicht auf die Inkubatorstation des Instrumentes, das in den 1–4 gezeigt ist.
9 ist eine Querschnittsansicht der Inkubatorstation.
10 ist eine Seitenansicht einer Durchstechanordnung der Inkubatorstation.
11 zeigt die Abdeckung für die Inkubatorstation.
12 ist eine Draufsicht, welche die Proben- und Reagenzhaltestation des Analyseinstruments der 1–4 veranschaulicht.
13 ist eine Querschnittsansicht der Proben- und Reagenzstation.
14 ist eine Seitenansicht einer Niederhalteanordnung der Proben- und Reagenzhaltestation.
15 ist eine Vorderansicht der Niederhalteanordnung.
16 ist eine Draufsicht auf die Niederhalteanordnung.
17 zeigt die Pipettenanordnung des Blutanalyseinstruments, das in den 1–4 veranschaulicht ist.
18 ist eine Seitenansicht der Pipettenanordnung.
19 veranschaulicht die Pipette der Pipettenanordnung.
20 zeigt die Zentrifuge des Blutanalyseinstruments, das in den 1–4 gezeigt ist.
21 ist eine Querschnittsansicht der Zentrifuge.
22 ist eine Draufsicht auf den Rotor der Zentrifuge.
23 ist eine vergrößerte Ansicht, welche die Rotorarme und Kassettenhalteklammern der Zentrifuge zeigt.
24 ist eine Seitenansicht eines der Rotorarme und eine der Halteklammern.
25 zeigt ein Paar der Halteklammern und eine Kassette, die zwischen diesen gehalten wird.
26 ist eine Draufsicht auf eine der Halteklammern.
27 veranschaulicht die Zentrifugenabdeckung.
28 veranschaulicht in weiteren Einzelheiten die Analysestation des Instrumentes, das in den 1–4 gezeigt ist.
29 ist ein schematisches Schaubild von Teilen der Analysestation.
30 ist ein schematisches Schaubild des Bearbeitungsuntersystems, das mit der Analysestation verwendet wird.
31 veranschaulicht eine Seitenansicht der Transportanordnung des Blutanalyseinstruments, das in den 1–4 gezeigt ist.
32 ist eine Vorderansicht der Transportanordnung.
33 ist eine Draufsicht auf einen Schuber der Schuber-Unteranordnung des Instruments, das in den 1–4 gezeigt ist.
34 ist eine Seitenansicht des Schubers.
35 ist eine Stirnansicht des Schubers.
36 ist eine Draufsicht auf eine Schiebeablage, die in dem Schuber der 33–35 gehalten wird.
37 ist eine Seitenansicht der Schiebeablage.
38 ist eine Stirnansicht der Schiebeablage.
39 zeigt eine Kassettensensorstange der Schuber-Unteranordnung.
40 zeigt die Architektur des Steuersystems des Blutanalyseinstrumentes, das in den 1–4 veranschaulicht ist.
41 und 42 zeigen eine Hauptarbeitsprozedur für das Blutanalyseinstrument.
43 und 44 zeigen eine Weiterbetriebs-Arbeitsprozedur für das Blutanalyseinstrument.
45 zeigt eine Kassettenabfallprozedur für das Blutanalyseinstrument.
46–48 veranschaulichen eine Kassettenlagerprozedur für das Blutanalyseinstrument.
49–51 zeigen eine Prozedur für das Öffnen der Instrumentabdeckung für das Blutanalyseinstrument.
52 zeigt eine Prozedur für die Definition eines Loses für das Blutanalyseinstrument.
53 und 54 veranschaulichen eine Prozedur für die Probenzugangstür für das Blutanalyseinstrument.
55–59 veranschaulichen eine Losbearbeitungsprozedur für das Blutanalyseinstrument.
60 umreißt eine Prozedur zum Analysieren des optischen Bildes, das in dem Blutanalyseinstrument erzeugt wird.
61 und 62 zeigen eine Prozedur zum Sichten der Ergebnisse für das Blutanalyseinstrument.
63 ist eine fragmentarische isometrische Ansicht einer bevorzugten Form des Durchstechmechanismus, welcher das Übertragen von Reagenz verhindert.
64 ist eine Draufsicht im Schnitt der Stanzbolzens der 63, entlang der Achse der Bolzen gesehen, wobei der rechte Bolzen aus seiner Position in 64 um 90° gedreht worden ist.
65 ist ein schematisches Layout der Stanzen der zwei Bolzen der 64, wobei die Position jeder Stanze identifiziert ist.
66 ist eine fragmentarische Aufrißansicht im Schnitt im allgemeinen durch die Linie, die in 63 mit „66--66" markiert ist.
67 ist eine fragmentarische Aufrißansicht im Schnitt, welche Einzelheiten eines Kassettenabstreifmechanismus zeigt.
Mit Bezug auf die 1–4 umfaßt das Blutanalysesystem oder Instrument 100 im allgemeinen eine Inkubatorstation 200, eine Reagenz- und Probenhaltestation 300, eine Pipettenanordnung 400, eine Zentrifuge 500, eine Analysestation 600 und eine Transportanordnung 700; und bevorzugt umfaßt das System 100 weiterhin eine Steuereinrichtung 800, eine Schuberanordnung 900 und einen speziellen Haltebereich 950. Bei der bevorzugten Ausführungsform des Systems 100, wie sie in den 1–4 gezeigt ist, umfaßt die Inkubatorstation 200 einen Kassettenhalter 202 und eine Durchstechanordnung 204; und der Kassettenhalter 202 umfaßt einen ersten und zweiten Abschnitt 206 und 210 und einen Motor 212. Eine Proben- und Reagenzstation 300 umfaßt einen Probenhalter 302, einen Reagenzhalter 304, eine Antriebseinrichtung 306, eine Rohrniederhalteanordung 308 und einen Strichcodeleser 310. Die Pipettenanordnung 400 umfaßt eine Pipette 402 und einen Roboterarm 404, und bevorzugt umfaßt diese Anordnung auch flache und tiefe Waschbereiche 406 und 410 und ein Paar von Zellenverdünnungshaltern 412. Die Zentrifuge 500 umfaßt einen Rotor 502 und einen Motor 504. Die Analysestation 600 umfaßt eine Halteeinrichtung 602, eine Beleuchtungseinrichtung 604, ein Abbildungs-Untersystem 606, ein Verarbeitungs-Untersystem 610, ein Transport-Untersystem 612, ein Lagergestell 614, einen Strichcodeleser 616 und einen Abfallbehälter 620. Die Transportanordnung 700 umfaßt einen Roboterarm 702 und einen Greifer 704; eine Steuereinrichtung 800 umfaßt eine zentrale Steuereinheit 802, einen Prozessor 804, eine Tastatur 806 und ein Tastatur-Endgerät 810; und die Schuberanordnung 900 umfaßt einen Schuber 902, eine Schiebeablage 904, einen Motor 906 und eine Sensorleiste 910.
Die Inkubatorstation 200 ist zum Halten von Behältnissen oder Aufnahmeeinrichtungen vorgesehen, wobei Reagenzien und Fluide in diesen Behältnissen verteilt werden, und, falls gewünscht, zum Bebrüten der Behälter. Die Station 300 ist zum Halten von Blutproben und einer Vielzahl von Reagenzien vorgesehen, und die Pipettenanordnung 400 ist zum Übertragen von Fluiden von der Station 300 zu den Behältnissen in der Inkubatorstation 200 vorgesehen. Die Zentrifuge 500 ist zum Zentrifugieren der Behältnisse vorgesehen, und die Analysestation ist vorgesehen, um die Behältnisse zu analysieren, um Reaktionen darin zu identifizieren. Die Transportanordnung ist vorgesehen, um die Behältnisse zwischen der Inkubatorstation 200, der Zentrifuge 500 und der Analysestation 600 zu transportieren. Die Schuberanordnung 900 ist vorgesehen, einen Vorrat an Behältnissen zu halten, die im Instrument 100 verwendet werden, und bevorzugt hält die Anordnung 900 einen Vorrat von jedem einer Vielzahl von Typen von Behältnissen, die im Instrument 100 verwendet werden.
Die Steuereinrichtung 800 ist mit der Pipettenanordnung 400 und der Transportanordnung 700 verbunden. Die Steuereinrichtung betreibt die Pipettenanordnung, um Blut und Reagenzien von der Station 300 abzuziehen und Blut und Reagenzien in Behältnissen zu verteilen, die in der Inkubatorstation 200 gehalten werden, um vorbestimmte Lösungen darin zu erzeugen. Die Steuereinrichtung betreibt auch die Transportanordnung 700, um Behältnisse von der Schuberanordnung 900 zu der Inkubatorstation zu transportieren, um Behältnisse von der Inkubatorstation zur Zentrifuge 500 zu transportieren, nachdem die vorbestimmten Lösungen in den Behältern erzeugt worden sind, und dann die Behältnisse von der Zentrifuge zur Analysestation 600 zu transportieren.
Die bevorzugte Ausführungsform des Systems 100, das hierin in Einzelheiten beschrieben wird, ist insbesondere gut zum Analysieren von Blutproben geeignet, und diese Proben werden oftmals als Lösungen gezeichnet. Es sollte angemerkt werden, daß die vorliegende Erfindung bei Systemen verkörpert werden kann, welche andere Materialien analysieren, einschließlich anderer wäßriger Lösungen, so wie Urin. Es ist jedoch nicht notwendig, daß das Material, welches analysiert wird, eine Flüssigkeit oder ein Fluid ist; und somit wird der Ausdruck „Lösung", wie er hierin verwendet wird, in dem allgemeinen Sinne als irgendeine Mischung aus flüssigen, gasförmigen oder festen Substanzen gebraucht.
Zusätzlich kann eine größere Vielfalt an Typen und Größen von Behältnissen beim Ausführen der vorliegenden Erfindung verwendet werden; die bevorzugte Ausführungsform des Systems 100 jedoch, das hierin in Einzelheiten beschrieben ist, ist besonders gut zum Einsatz mit Behältnissen des Typs, der in den 5, 6 und 7 bei 120 gezeigt ist, geeignet. Diese Behältnisse, als Kassetten bezeichnet, sind aus transparentem einstückig geformtem Kunststoffmaterial hergestellt. Eine Vielzahl von Hohlräumen oder Behältern 122, als Säulen oder Mikrosäulen bezeichnet, werden in den Kassetten gebildet und erstrecken sich nach unten von der Oberkante der Kassette, und, zum Beispiel, enthält die Kassette, die in den 5–7 gezeigt ist, sechs solcher Mikrosaülen.
Eine Vielzahl sehr kleiner transparenter Glasperlen mit Durchmessern in der Größenordnung von 10 bis 100 Mikrometern, werden in dem unteren Teil jeder Mikrosäule abgelegt und bilden einen Filter. Als Alternative kann der untere Teil jeder Mikrosäule mit einem geeigneten Gel versehen werden, das in derselben allgemeinen Weise wirkt, wie die Mikroperlen. Reagenzien können vorab in den Säulen der Kassette verteilt werden; und nachdem die Säulen der Kassette mit den gewünschten Materialien versehen sind, wird eine Folie 124 typischerweise auf der Oberkante der Kassette gesichert, um die Oberseiten der Säulen 122 abzudecken und zu verschließen.
Bevorzugt ist jede Kassette 120 mit einem Strichcode versehen, der verschiedene Daten über die Kassette identifiziert, und ein Strichcodeleser 130 ist vorgesehen, um den Strichcode auf jeder Kassette zu lesen und die Daten darauf zum Prozessor 804 zu übertragen. Zum Beispiel kann der Strichcode auf der Kassette den Kassettentyp identifizieren, das Herstellungsdatum der Kassette und ein empfohlenes Ablaufdatum für die Kassette. Der Strichcode kann andere Daten umfassen, die den Kassettenhersteller ebenso wie die Zeit und den Ort der Herstellung identifizieren. Wie in 1 gezeigt befindet sich der Codeleser, der ein standardmäßiger Strichcodeleser sein kann, bevorzugt derart, daß der Leser den Strichcode auf jeder Kassette, unmittelbar nachdem die Kassette aus der Schuberanordnung 900 herausgezogen worden ist, abtastet.
Mit Bezug wieder auf die 1–4 wird beim Betrieb des Instruments 100 eine Kassette 120 in der Schuberanordnung 900 in eine Position bewegt, in der der Greifer 704 der Transportanordnung 700 Zugriff auf die Kassette hat, und dann nimmt der Greifer die Kassette auf und bewegt die Kassette vor den Strichcodeleser 130. Der Strichcodeleser verifiziert zum Beispiel daß die Kassette richtig ausgerichtet ist, daß die richtige Kassette aus der Schuberanordnung entnommen worden ist und daß das Ablaufdatum für die Kassette nicht erreicht worden ist. Auch kann der Strichcodeleser eine eindeutige Sequenznummer auf der Kassette lesen, und diese Nummer kann benutzt werden, um die Kassette während ihrer Bewegung durch das Instrument 100 zu identifizieren und zu verfolgen.
Wenn die Überprüfungen, die von dem Strichcodeleser vorgenommen worden sind, zeigen, daß die Kassette akzeptabel ist, dann bringt der Greifer die Kassette in den Inkubatorhalter 202, und der Inkubator positioniert die Kassette unterhalb der Durchstechanordnung 204. Die Anordnung 204 arbeitet so, daß sie Öffnungen in die Oberseite der Kassette sticht, und dann bewegt der Inkubator die Kassette in eine Position, wo die Pipette 402 in der Lage ist, Fluide in die Kassette abzugeben. Die Pipette wird dann betrieben, um Fluide von dem Reagenz- und von dem Probenhalter 302 und 304 abzuziehen und die geeigneten Reagenzien und Proben in die Kassetten abzulegen. Hiernach kann die Kassette bebrütet werden, und die Kassette wird vom Greifer 704 zur Zentrifuge 500 getragen und darin abgelegt. Falls notwendig kann auch eine Gleichgewichtskassette von dem Greifer in der Zentrifuge abgelegt werden. Die Zentrifuge versetzt die Kassette dann in Drehung, zunächst für zwei Minuten bei 55 g und dann für drei Minuten bei 199 g.
Am Ende der Drehbewegung entnimmt der Greifer 704 die Kassette aus der Zentrifuge 500 und bringt die Kassette zu einem Lagergestell 614 der Analysestation 600 und dieses Lagergestell positioniert dann die Kassette unmittelbar benachbart zum Kassettenhalter 602. Die Transport-Unteranordnung transportiert die Kassette von dem Gestell 614 zum Halter 602, und ein Bild der Kassette oder wesentlicher Teile davon wird auf dem Abbildungs-Untersystem 606 erzeugt. Ein digitalisiertes Bild der Kassette oder ihrer relevanten Teile wird erhalten, und die digitalisierten Daten werden verarbeitet, um festzustellen, ob eine Reaktion in der Kassette aufgetreten ist, und, falls dies so ist, die Reaktion zu klassifizieren. Wenn die Analysestation 600 in adäquater Weise die Reaktion bewegen kann, dann wird die Kassette in den Abfallbehälter 620 bewegt. Wenn jedoch die Kassettenreaktion nicht ablesbar ist, dann wird die Kassette in den Haltebereich 950 gebracht, so daß sie von dem Nutzer gelesen werden kann.
Eine Vielzahl von Tests kann gleichzeitig auf dem Instrument 100 durchgeführt werden. Für diese Tests überträgt der Nutzer Daten zum Prozeßcontroller 804, der den Typ des Tests oder der Tests, die bei jeder der einen oder mehreren Blutproben durchgeführt werden soll, identifiziert; und der Prozeßcontroller bestimmt dann den Typ und die Anzahl von Kassetten, die benötigt werden, um diese Tests durchzuführen, und den Typ und die Menge der Reagenzien, die benötigt wird, daß sie in jede Kassette verteilt werden kann, um die angeforderten Tests durchzuführen. Weiter steuert bevorzugt der Prozeßcontroller 804 den Betrieb der Transportanordnung 700, um die notwendigen Kassetten in und um das Instrument 100 in der gewünschten Weise zu bewegen und das Beenden aller der Tests, die von dem Instrument durchgeführt werden, zu beschleunigen. Mit dem Instrument 100, nachdem der Nutzer die Blutproben in das Instrument stellt und den Test oder die Tests identifiziert hat, die mit jeder Probe durchgeführt werden sollen, braucht der Nutzer keine weitere Operation des Instruments zu überwachen oder zu überprüfen. Gleichzeitig ermöglicht es das Instrument 100 dem Nutzer, zusätzliche Blutproben in das Instrument zu bringen und zusätzliche Tests anzufordern, selbst wenn das Instrument weitere Tests durchführt.
8 und 9 veranschaulichen die Inkubatorstation 200 in weiteren Einzelheiten; und, wie zuvor angesprochen, umfaßt diese Station im allgemeinen den Kassettenhalterabschnitte 206 und 210, die Durchstechanordnung 204 und den Motor 212. Weiter bevorzugt umfassen die Halterabschnitte 206 und 210 einen ersten und zweiten drehbaren konzentrischen Karussellwagen oder Ring. Zusätzlich umfaßt die Durchstechanordnung 204 bevorzugt eine Halte-Unteranordnung 214 und Durchstechnadeln 216; und die Unteranordnung 214 umfaßt einen Rahmen 220, eine Schiebeklammer 222 und eine Motoreinrichtung 224.
Der Halter 202 ist zum Halten einer Vielzahl von Kassetten 120 vorgesehen. Der erste Abschnitt 206 des Halters 202 besteht aus einem im wesentlichen festen Körper, der beispielsweise aus Aluminium hergestellt ist, und bildet eine Vielzahl radialer Ausnehmungen 226 zum Aufnehmen von Kassetten 120; und bevorzugt umfaßt dieser Abschnitt des Halters 202 Einrichtungen, um Kassetten, die dort abgestellt sind, zu beheizen oder zu bebrüten. Der Halterabschnitt 206 hat die allgemeine Form eines Zylinders und ist drehbar auf einer zentralen vertikalen Welle 230 angebracht.
Der zweite Halterabschnitt 210 bildet auch eine Vielzahl von Ausnehmungen 232 zum Aufnehmen von Kassetten 120, und bevorzugt sind die Halterabschnitte 206 und 210 für die einheitliche Bewegung miteinander verbunden. Bei der Ausführungsform der Inkubatorstation 200, die in den 8 und 9 gezeigt ist, umfaßt der Halterabschnitt 210 einen im allgemeinen flachen kreisartigen Aufbau oder Ring, der mit dem ersten Halterabschnitt 206 verbunden ist und sich radial nach außen von diesem erstreckt. Der Halterabschnitt 210 ist konzentrisch zu dem Halterabschnitt 206, und die beiden Halterabschnitte drehen sich zusammen um die Achse der Welle 230. Auch sind die Ausnehmungen 226 gleichförmig um den Halter 206 beabstandet, und die Ausnehmungen 232 sind gleichförmig um den Halter 210 beabstandet. Wie in 8 gezeigt, enthält der Halter 210 zweimal so viele Ausnehmungen wie der Halter 206, und die Ausnehmungen 226 und 232 sind so angeordnet, daß jede zweite Ausnehmung 232 des Halters 210 mit einer jeweiligen der Ausnehmungen 226 des Halters 206 ausgerichtet sind. Bevorzugt sind die oberen Flächen der Ausnehmungen 226 und 232 so geformt und bemessen, daß diese oberen Flächen an den Seitenflächen der Kassetten 120 anliegen und die Kassette in den Halterabschnitten an ihrem Ort halten, wie in 9 gezeigt ist.
Der Motor 212 ist dazu vorgesehen, die Halter 206 und 210 um die Welle 230 zu drehen. Genauer umfaßt der Motor 212 eine drehbare Motorwelle 212a, und eine Riemenscheibe 234 ist auf der Motorwelle zur gemeinsamen Drehung angeordnet. Ein Riemen 236 ist auf der Riemenscheibe 234 angeordnet und erstreckt sich um die Außenumfangskante des Halters 210. Die Drehung der Motorwelle 212a dreht die Riemenscheibe 234, und dies zieht den Riemen 236 um die Riemenscheibe 234 und die Außenkante des Halterabschnitts 210, was die Halterabschnitte 206 und 210 um die Achse der Welle 230 dreht.
Die Durchstechanordnung 204 ist dazu vorgesehen, die oberen Abdeckungen 124 der Kassetten 120 zu durchstechen. Mit besonderem Bezug auf die 9 und 10 erstreckt sich die Trägeranordnung 214 der Durchstechanordnung über die Halterabschnitte 206 und 210, und Durchstechnadeln 216 sind auf der Unteranordnung 214 für die Hin- und Herbewegung nach oben und unten angebracht. Einrichtungen, so wie Elektromagnete, sind mit diesen Nadeln verbunden, um die Nadeln hin und her zu bewegen und somit die Abdeckungen der Kassetten 120, die in den Haltern 206 und 210 gehalten werden, zu durchstechen.
Genauer umfaßt der Rahmen 220 der Unteranordnung 214 ein äußeres, inneres und seitliches Trägerelement 240, 242, 244. Das äußere Element 240 ist an einer Platte 106 des Instruments 100 befestigt und erstreckt sich nach oben, und das innere Trägerelement 242 wird von der Welle 230 gehalten und erstreckt sich nach oben. Das seitliche Trägerelement 246 ist mit den Trägerelementen 242 und 244 verbunden und erstreckt sich zwischen diesen, und dieses seitliche Trägerelement erstreckt sich über die Halter 206 und 210 und deren Ausnehmungen 226 und 230. Eine Schiebeklammer 222 ist auf dem seitlichen Trägerelement 244 für die Schiebebewegung an diesem über die Halter 206 und 210 angebracht. Der Motor 224 ist an dem seitlichen Trägerelement 244 angebracht und ist mit der Schiebeklammer 222 verbunden, um die Klammer entlang dem Trägerelement 244 zu verschieben. Nadeln 216 sind auf der Schiebeklammer 222 zur gemeinsamen Bewegung mit dieser über die Halter 206 und 210 angebracht, und insbesondere ist jede Nadel so ausgelegt, daß sie sich über einen jeweiligen der Halter bewegt. Die Nadeln 216 sind auch auf der Klammer 222 für die oben genannte Bewegung der Nadeln nach oben und unten angebracht.
Im Betrieb der Inkubatorstation 200 werden Kassetten 120 in den Halterabschnitt 206 oder den Halterabschnitt 210 gebracht, jeweils abhängig davon, ob die Kassetten bebrütet werden oder nicht. Nachdem die gewünschte Anzahl von Kassetten in die Halter 206 und 210 gebracht worden ist, werden die Halter gedreht, um die Kassetten unterhalb der Durchstechanordnung 204 auszurichten und insbesondere unterhalb der Durchstechnadeln 216. Wenn eine gegebene Kassette unterhalb einer der Nadeln 216 positioniert ist, wird die Nadel über die Kassette bewegt, um die Nadel direkt oberhalb jeder Säule 122 der Kassette, die geöffnet werden soll, zu positionieren; und wenn sich die Nadel direkt über solch einer Säule befindet, wird die Nadel hin und her bewegt, um die Kassettenabdeckung 124 über der Säule zu durchstechen und somit eine obere Öffnung in der Säule zu bilden.
Bevorzugt ist eine obere Abdeckung 250, in 11 gezeigt, für den Halter 202 vorgesehen. und diese Abdeckung bildet zwei Öffnungen 250a und 250b, wobei sich jede radial über so wohl den Kreis, der durch die Ausnehmung 226 gebildet wird, als auch den Kreis, der durch die Ausnehmungen 232 gebildet wird, erstreckt. Die erste Öffnung 250a ist groß genug, um zu ermöglichen, daß der Greifer 704 der Transportanordnung 700 Kassetten 120 durch diese Öffnung 250a in den Halter 202 setzt und aus diesem entfernt, und eine Kassette, die direkt unterhalb dieser Öffnung gehalten wird, wird als in der Greiferzugangsposition befindlich genannt. Die zweite Öffnung 250b ist groß genug, um es zu ermöglichen, daß die Pipette 402 Blutproben und Reagenzien in die Säulen 122 der Kassetten 120 verteilt, die sich direkt unterhalb dieser Öffnung befinden, und eine Kassette, die direkt unterhalb dieser Öffnung 250b gehalten wird, wird als in der Lösungsaufnahmeposition befindlich genannt.
Wenn es gewünscht wird, eine Kassette in eine der Ausnehmungen des Halters 202 zu bringen, wird diese Ausnehmung unter die Zugangsöffnung 250a bewegt, und die Transportanordnung 700 legt dann eine Kassette in der Ausnehmung ab. Anschließend wird diese Kassette unter die Durchstechanordnung 204 bewegt, und die Kassettenabdeckung 124 wird an den geeigneten Stellen durchstochen, um Öffnungen in den gewünschten Säulen der Kassette zu bilden. Dann wird die Kassette unter die Öffnung 250b bewegt und ausgewählte Blutproben und Reagenzien werden in ausgewählte Säulen der Kassette verteilt. Hiernach kann die Kassette bebrütet werden, und die Kassette wird zurück unter die Zugangsöffnung 250a bewegt, wo die Kassette von der Transportanordnung gegriffen und von dem Haltern 202 entfernt werden kann.
Mit Bezug auf die 12 und 13 weist die Fluidstation 300 im allgemeinen einen Probenhalter 302, einen Reagenzhalter 304 und eine Antriebseinrichtung 306 auf, und bevorzugt umfaßt die Station weiter eine Rohrniederhalteanordnung 308 und einen Strichcodeleser 310. Genauer umfaßt der Probenhalter 302 eine Bodenplatte 312 und einen Körper 314, und der Körper umfaßt eine Vielzahl getrennter Segmente 316, von denen jedes eine Vielzahl von Aufnahmen 320 für Behältnisse bildet. Der Reagenzhalter 304 umfaßt eine Bodenplatte 322 und einen Körper 324, und dieser Körper bildet eine Vielzahl von Aufnahmen 326 für Behältnisse. Die Antriebseinrichtung 306 umfaßt eine Trägerwelle 330, eine Antriebswelle 332, Riemenscheiben 334 und 336, Krägen 340 und 342, eine Motoreinrichtung 344 und eine Übertragungseinrichtung 346. Bevorzugt ist die Motoreinrichtung ein Schrittmotor, und die Übertragungseinrichtung 346 umfaßt eine Riemenscheibe 350 und einen Riemen 352. Die Rohrniederhalteanordnung 308 umfaßt die Halte-Unteranordnung 354, einen Arm 356 und Verbindungsmittel 360, und bevorzugt umfaßt diese Halte-Untereinrichtung einen Rahmen 362 und eine Welle 364. Zusätzlich, wie in 12 gezeigt, umfaßt die Anordnung 308 eine Einrichtung, um die Welle 364 und den Arm 356 zu verschwenken, und diese Schwenkeinrichtung umfaßt einen Motor 366, Riemenscheiben 370 und 372 und einen Riemen 374. Die Fluidstation 300 ist in Einzelheiten in der ebenfalls anhängigen Anmeldung EP 0 628 800 A „Apparatus for Holding Containers of Solutions (Vorrichtung zum Halten von Behältnissen für Lösungen)" beschrieben.
Die Halter 302 ist zum Halten einer Vielzahl von Behältnissen oder Rohren für Blutproben vorgesehen, und bevorzugt haben diese Blutprobenbehältnisse die allgemeine Form herkömmlicher Testrohre, wie bei 376 gezeigt. Genauer hat die Bodenplatte 312 eine im allgemeinen flache Kreis- oder Ringform, und der Halterkörper 314 wird von der Bodenplatte 312 gehalten und erstreckt sich von dieser nach oben. Jedes der Segmente 316 des Halterkörpers 314 hat eine gebogene Form, einschließlich im allgemeinen planarer oberer und unterer Flächen und im allgemeinen vertikaler gebogener Außen- und Innenflächen. Die Segmente 316, wenn sie sich auf der Platte 312 befinden, bilden einen im allgemeinen kontinuierlichen Ring, der sich um den äußeren Teil oder Außenumfang der Platte erstreckt.
Bevorzugt ist jedes der Segmente 316 des Halterkörpers 314 lösbar auf der Platte 312 angebracht, und jedes Haltersegment kann von der Halter 302 unabhängig von den anderen Haltersegmenten entfernt und eingelegt werden. Um dabei zu helfen, die Haltersegmente 316 an ihrem Ort in dem Halter 302 zu halten, bildet bevorzugt die Bodenfläche jedes Segmentes 316 einen oder mehrere Ausnehmungen auf Fassungen, zum Beispiel wie bei 316a gezeigt, die über passenden Vorsprüngen angeordnet sind, zum Beispiel wie bei 312a gezeigt, die sich nach oben von der Platte 312 erstrecken.
Zusätzlich hat jedes Ringsegment 316 im wesentlichen eine Vollform und bildet eine Vielzahl von Öffnungen, welche Aufnahmen 320 bilden. Jede Öffnung 320 hat eine im allgemeinen zylindrische Form, die sich axial vollständig durch das Ringsegment zur Bodenplatte 312 erstreckt. Die Öffnungen 320 sind in zwei konzentrischen Kreisen angeordnet, einem inneren Kreis 320a und einem äußeren Kreis 320b. Die Öffnungen in jedem Kreis sind gleichförmig um den Kreis beabstandet; und die Öffnungen sind so positioniert, daß, in Umfangsrichtung, die Öffnungen in dem inneren Kreis 320a zwischen den Öffnungen 320 in dem äußeren Kreis angeordnet sind. Kurze oder lange radiale Durchlässe 314a erstrecken sich radial von jeder Öffnung 320 nach außen zu den Außenflächen der Basissegmente, was die visuelle Beobach tung von Fluiden in den Behältnissen, die in diesen Öffnungen 320 gehalten werden, erlaubt oder erleichtert. Federclips 378 können in den Öffnungen 320 angebracht sein, um dabei zu helfen, die Behältnisse 376 sicher darin zu halten.
Der Halter 304 ist zum Halten einer Vielzahl von Behältnissen oder Phiolen für Reagenzien versehen, und bevorzugt haben diese Behältnisse die Form kleiner Gefäße. Genauer ist eine Bodenplatte 322 auf der Antriebseinrichtung 306, insbesondere einem Stützkragen 340 angebracht und erstreckt sich nach außen davon. Die Platte 322 hat eine im allgemeinen flachen Kreis- oder Ringform; jedoch schrägt sich der äußere Teil der Oberfläche der Bodenplatte 322 nach außen und unten ab. Ein Körper 324 ist auf der Platte 322 angebracht und erstreckt sich von dieser nach oben, und der Körper 324 bildet eine untere zentrale Ausnehmung, die so geformt und angeordnet ist, daß sie den Kragen 342 aufnimmt. Der Körper 324 bildet auch erste und zweite Sätze mit Öffnungen 324a und 324b, die die Aufnahmen 326 bilden. Die Öffnungen 324a sind relativ flach und erstrecken sich nach innen von der oberen Fläche des Körpers 324, die Öffnungen 324b sind tiefer und erstrecken sich bevorzugt vollständig durch den Körper 324 zur Bodenplatte 312.
Die Öffnungen 324a und 324b sind jeweils auf einem ersten und zweiten konzentrischen Kreis angeordnet, wobei der erstere Kreis sich radial innerhalb des letzteren Kreises befindet. Die Öffnungen in jedem Kreis sind gleichförmig um den Kreis beabstandet, und jede Öffnung 324a ist radial mit einer jeweiligen der Öffnungen 324b ausgerichtet. Kurze radiale Durchlässe 324c erstrecken sich radial von den Öffnungen 324b zur Außenfläche des Körpers 324, was die visuelle Betrachtung der Fluide in den Behältnissen, die in diesen Öffnungen gehalten werden, erlaubt oder erleichtert. Weiter können Federclips 378 auch in den Öffnungen 324b befestigt werden, um dabei zu helfen, die Behältnisse darin zu sichern.
Bevorzugt haben die Reagenz- und Probenbehältnisse, die in der Station 300 gehalten werden, Strichcodes, um das Behältnis zu identifizieren, um andere Daten zu liefern, die erwünscht sein können. Der Strichcodeleser 310 befindet sich benachbart den Proben- und Reagenzhaltern 302 und 304, um die Strichcodes auf den Reagenz- und Probenbehältnissen zu lesen. Eine kreisförmige Platte 380 mit einem kontinuierlichen Strichcode kann auf dem Halter 302 angebracht werden, radial einwärts vom inneren Kreis 320a der Öffnungen, und dieser Strichcode kann verwendet werden, um den Halter 302 zu identifizieren. Zusätzlich wird bevorzugt dieser Strichcode vom Leser 310 gelesen, wann immer eine der Öffnungen 320, die leer ist, hinter den Leser bewegt wird, und somit kann dieser Strichcode benutzt werden, um anzuzeigen, daß eine bestimmte Öffnung 310 kein Behältnis hat.
Wie insbesondere in 13 gezeigt ist, definiert der Körper 324 des Reagenzhalters 304 eine Achse 304a, die relativ zu der Achse der Trägerwelle 330 und der Antriebswelle 332 verkippt ist; und, wie in 13 zu sehen ist, ist das linke Ende des Reagenzhalters 304 höher als sein rechtes Ende. Wenn sich der Reagenzhalter 304 dreht, bewegt sich der Halter um die verkippte Achse 304a; die relative Position jedoch von dem linken und dem rechten Ende des Reagenzhalters, wie in 13 zu sehen ist, bleibt dieselbe. Somit, wenn der Reagenzhalter gedreht wird, bewegen sich die Öffnungen 324a und 324b und jegliche Behältnisse, die darin gehalten werden, nach unten und oben, zwischen den Positionen der beiden Öffnungen 324a und der beiden Öffnungen 324b, in 13 gezeigt, ebenso wie um die Achse 304a.
Die Antriebseinrichtung 306 ist dazu vorgesehen, die Halter 302 und 304 zu drehen, und bevorzugt trägt diese Antriebseinrichtung auch diese beiden Halter. Genauer ist die Trägerwelle 330 an der Tafel 106 des Instruments befestigt und erstreckt sich von dieser nach oben, und die Antriebswelle 332 ist drehbar auf der Trägerwelle 330 angebracht, koaxial mit dieser. Die Riemenscheibe 334 ist an der Antriebswelle 332 angebracht und mit dieser für die einheitliche Drehung um die Trägerwelle 330 verbunden. Auch ist die Riemenscheibe 336 drehbar auf der Antriebswelle 332 für die relative Drehung um die Antriebswelle angebracht, und die Riemenscheibe ist mit dem Halter 304 verbunden, insbesondere mit dessen Bodenplatte 324, um den Halter um die Achse der Trägerwelle 330 zu drehen. Der Stützkragen 340 ist um die Antriebswelle 332 angebracht, und der Kragen 340 ist mit dem Halter 302, insbesondere dessen Bodenplatte 312, zur Drehung mit diesem verbunden. Der Antriebskragen 342 ist auf dem Stützkragen 340 drehbar, unabhängig vom Kragen 340, angebracht; und der Antriebskragen 342 ist mit der Antriebswelle 332 mittels der Universalverbindung 382 verbunden, so daß die Drehung der Antriebswelle den Kragen 342 dreht. Der Antriebskragen 342 ist auch mit der Bodenplatte 322 des Halters 304 verbunden, um den Halter mit der Antriebswelle 332 zu drehen. Da der Abtriebskragen 342 drehbar auf dem Stützkragen 340 angebracht ist, kann der Halter 304 sich um die Achse 304a drehen, selbst wenn die Krägen 340 und 342 stationär sind.
Der Motor 344 und die Übertragungseinrichtung 346 sind dazu vorgesehen, die Antriebswelle 332 zu drehen und somit den Halter 304 zu drehen. Genauer ist der Motor 344 sicher mit der Tafel 106 des Instruments verbunden und umfaßt eine drehbare Motorwelle 344a. Eine Riemenscheibe 350 ist auf der Welle 344a für die Drehung mit dieser angebracht, und der Riemen 352 ist für den Antrieb auf den Riemenscheiben 334 und 350 angebracht, so daß die Drehung der Riemenscheibe 350 bewirkt, daß sich dieser Riemen zwischen den und um die Riemenscheiben 344 und 350 bewegt. Dieses bewirkt, daß der Riemen 352 die Riemenscheibe 334 dreht, dies dreht die Antriebswelle 332 und dies bewirkt, daß sich der Antriebskragen 342 und der Reagenzhalter 304 um die verkippte Achse 304a drehen.
In ähnlicher Weise sind ein Motor 384 und eine Übertragungseinrichtung 386 vorgesehen, um die Riemenscheibe 336 und den Probenhalter 302 zu drehen. Genauer ist der Motor 384 sicher mit der Tafel 106 des Instruments verbunden und umfaßt eine drehbare Motorwelle 384a, und eine Riemenscheibe 338 ist auf der Motorwelle 384a zur Drehung mit dieser angeordnet. Ein Riemen 390 ist für den Antrieb auf den Riemenscheiben 388 und 336 angebracht, derart, daß die Drehung der Riemenscheibe 388 bewirkt, daß sich der Riemen um die und zwischen den Riemenscheiben 388 und 336 bewegt, und der Riemen dreht die Riemenscheibe 388; und die Drehung der Riemenscheibe 336 wiederum dreht den Halter 302.
Somit, indem wahlweise die Motoren 344 und 384 angetrieben werden können beide Halter 302 und 304 gleichzeitig gedreht werden, oder einer der Halter kann unabhängig von dem anderen der Halter gedreht werden.
Wie zuvor diskutiert wird beim Betrieb der Fluidstation 300 eine Pipette oder ein ähnliches Instrument in die Probenbehältnisse abgesenkt, die in dem Probenhalter 302 gehalten werden, Fluide werden in die Pipette gezogen, und dann wird die Pipette nach oben vom Probenbehältnis zurückgezogen und benutzt, um diese Fluide an einen anderen Ort zu tragen. Die Oberseiten der Probenbehältnisse sind oftmals mit einer Schutzkappe oder einem Gummistopfen abgedeckt; und wenn die Pipette in ein Behältnis abgesenkt wird, sticht die Pipette durch den Stopfen auf der Oberseite des Behältnisses. Unter diesen Umständen kann, wenn die Pipette von dem Behältnis zurückgezogen wird, die Pipette durch Reibung den Stopfen des Behältnisses greifen und wird das gesamte Behältnis nach oben und aus der Aufnahme ziehen, in der das Behältnis gehalten wird. Die Niederhalteanordnung 308 ist vorgesehen, um sicherzustellen, daß die Pipette die Behältnisse nicht aus dem Halter 302 ziehen, wenn die Pipette selbst aus dem Behältnis gezogen wird.
Mit besonderem Bezug auf die 14–16 ist die Halte-Unteranordnung 354 der Anordnung 308 an der Tafel 106 des Instruments 100 befestigt, und der Arm 356 ist mit der Halte-Unteranordnung 354 verbunden und erstreckt sich von dieser und über den Probenhalter 302; und bei der Ausführungsform der Anordnung 308, die in den Zeichnungen gezeigt ist, erstreckt sich der Arm 356 über beide Kreise 320a und 320b der Öffnungen 320. Der Arm 356 bildet zwei Durchgangsöffnungen 356a und 356b, die sich direkt oberhalb der Kreise 320a bzw. 320b befinden, und die Öffnungen 356a und 356b sind so bemessen, daß sie kleiner sind als die Oberseiten der Behältnisse, die in den Öffnungen 320a bzw. 320b gehalten werden.
Im Betrieb der Station 300 wird der Halter 302 bewegt, so daß ein ausgewähltes Probenbehältnis in eine Position bewegt wird, die als eine Ansaugposition bezeichnet wird, direkt unterhalb einer der Öffnungen 356a oder 356b des Arms 356, und dann wird eine Pipette durch die eine Öffnung im Arm 356 und in das ausgewählte Behältnis abgesenkt. Fluid wird in die Pipette gezogen, und dann wird die Pipette nach oben gezogen, aus dem Behältnis heraus. Wenn das Behältnis mit der Pipette nach oben gezogen wird, begrenzt der Arm 356 die Bewegung des Behältnisses nach oben und verhindert, daß das Behältnis aus der Öffnung 320 gezogen wird. Wenn das Behältnis auf den Arm 356 trifft, verhindert der Arm die weitere Bewegung des Behältnisses nach oben, während die Pipette sich weiterhin nach oben aus dem Behältnis heraus durch die Armöffnung bewegen kann. Wenn einmal die Pipette vollständig aus dem Behältnis gezogen ist, fällt das Behältnis dann zurück in seine Aufnahme in dem Probenhalter 302.
Bevorzugt ist die Höhe des Arms 356 einstellbar, was es ermöglicht, daß die Niederhalteanordnung 308, bei Probenbehältnissen unterschiedlicher Höhe eingesetzt wird. Genauer umfaßt bei der bevorzugten Ausführungsform der Anordnung 308 die Halte-Unteranordnung 354 einen Rahmen 362 und eine vertikale Welle 364, die von dem Rahmen getragen wird. Eine Halteklammer oder ein Kragen 360 ist verschiebbar auf der Welle 364 angeordnet, und der Arm 356 ist mit der Klammer für die Schiebebewegung mit dieser entlang der Welle 364 verbunden. Eine Schraube 360a erstreckt sich durch die Halteklammer 360 und greift an der Welle 364 an, um die Halteklammer lösbar auf der Welle ortsfest zu halten. Um die Höhe des Arms 356 einzustellen, ist die Schraube 360a von der Welle 364 abgeschraubt, was es erlaubt, daß die Klammer 360 an dieser entlang gleitet. Die Klammer 360 wird entlang der Welle 364 verschoben, um den Arm 356 auf eine neue Höhe zu bewegen; und wenn der Arm 356 die gewünschte Position erreicht, wird die Schraube 360a in den sicheren Eingriff mit der Welle 364 geschraubt, was die Klammer 360 und den Arm 356 in der neuen Position sichert.
Zusätzlich zu dem Vorangehenden umfaßt die Anordnung 308 bevorzugt eine Einrichtung, um den Arm 356 in Richtung auf den Probenhalter 302 und weg von diesem zu verschwenken, und diese Schwenkeinrichtung umfaßt einen Motor 366, Riemenscheiben 370 und 372 und einen Riemen 374. Genauer erstreckt sich die Welle 364 nach unten durch eine mittlere Öffnung 362a in dem Rahmen 362, und die Welle wird drehbar von dem Rahmen gehalten, und die Riemenscheibe 370 ist auf einem unteren Teil der Welle für die Drehung mit dieser angebracht. Der Motor 366 ist auf der Tafel 106 des Instruments angeordnet und umfaßt eine drehbare Motorwelle 366a, und die Riemenscheibe 372 ist auf der Welle 366a für die Drehung mit dieser angeordnet. Der Riemen 374 ist antriebsmäßig auf den Riemenscheiben 370 und 372 angeordnet und erstreckt sich um diese, so daß die Drehung der Riemenscheibe 372 bewirkt, daß sich der Riemen zwischen den und um die beiden Riemenscheiben 370 und 372 bewegt. Der Riemen 374 dreht die Riemenscheibe 370 um die Achse der Welle 364, und dies dreht sowohl die Welle 364 als auch den Arm 356.
Bei der Ausführungsform der Anordnung 308, die in den Zeichnungen gezeigt ist, hat der Arm 356 eine Z-Form, einschließlich eines oberen und unteren im allgemeinen horizontalen Teiles und eines mittleren vertikalen Teiles, der mit dem oberen und unteren Teil verbunden ist und sich zwischen diesen erstreckt. Auch hat der Rahmen 362 eine C-Form, einschließlich eines oberen und unteren horizontalen Teiles und eines dazwischenliegenden Teiles, der sich zwischen diesem oberen und unteren Teil erstreckt. Bevorzugt erstreckt sich das obere Ende der Welle 364 in eine obere Öffnung 362b und ist drehbar in ihr geführt, die in dem oberen horizontalen Teil des Rahmens 362 gebildet ist. Das Halten des oberen Endes der Welle 364 auf diese Weise hilft dabei, die gewünschte axiale Ausrichtung der Welle während des Betriebs der Anordnung 308 zu halten.
Die Pipettenanordnung ist in den 17–19 veranschaulicht; und im allgemeinen umfaßt diese Anordnung eine Pipette 402 und einen Roboterarm 404. Der Arm 404 wird für die horizontale Schiebebewegung entlang einer Halteeinrichtung gehalten, welche eine Stange 414 umfaßt; und die Pipette 402 wird sowohl für die horizontale Schiebebewegung entlang und die vertikale Schiebebewegung relativ zu dem Arm 404 gehalten. Geeignete Motoren (nicht gezeigt) sind vorgesehen, um den Roboterarm und die Pipette in der x-, y- und z- Richtung zu bewegen. Mit besonderem Bezug auf die 19 ist die Pipette 402 ein langes dünnes hohles Rohr, und die Pipette hat einen im allgemeinen gleichförmigen kreisförmigen Querschnitt; der Boden- oder untere Teil der Pipette jedoch schrägt sich radial nach innen leicht ab bzw. verengt sich.
Bevorzugt ist ein flexibler Schlauch (nicht gezeigt) auf dem oberen Ende der Pipette 402 angebracht und wird verwendet, um die Pipette mit einer geeigneten Steuerung zu verbinden, so wie den Verdünnungsgeräten 416a und 416b (in 4 gezeigt), die verwendet wird, um Fluide in die Pipette einzusaugen und aus der Pipette abzugeben. Irgendein geeigneter Schlauch und Controller kann mit der Pipette 402 verwendet werden. Auch ist die Pipette 402 bevorzugt aus Aluminium hergestellt, und die Kapazität der Pipette wird überwacht oder gemessen; und diese Messung wird, wie unten diskutiert, dazu verwendet anzuzeigen, wann die Pipette in Kontakt mit einer Flüssigkeit ist, entweder in den Reagenzphiolen oder in den Blutprobenphiolen.
Die Pipettenanordnung 400 umfaßt einen flachen und einen tiefen Waschbereich 406 und 410 und ein Paar Ablagen 412 für die Zellverdünnung ist in 1 gezeigt. Die Waschbereiche 406 und 410 sind Behälter oder Behältnisse, die auf der Tafel 106 des Instruments angebracht oder als Ausnehmungen in ihr geschaffen worden sind, und diese Behälter oder Behältnisse enthalten Flüssigkeiten zum Spülen oder Reinigen der Pipette 402. Die Pipette wird gereinigt oder gespült, indem die Pipette in die Waschbereiche abgesenkt wird, und der Bereich 406 hat eine Höhe oder Tiefe, die ausreicht, daß die Oberseite der Pipette in die Flüssigkeit in dem Bereich eingetaucht wird, während der Bereich 410 eine Höhe oder Tiefe hat, die ausreicht, um zu ermöglichen, daß der untere Teil der Pipette in die Flüssigkeit in diesem Bereich eingetaucht wird. Die Ablagen 412 für die Zellverdünnung sind herkömmliche Haltern, die eine Vielzahl von kleinen Behältern oder Zellen bilden. Im Einsatz werden Fluide in diese Behälter verteilt, um ausgewählte Flüssigkeiten zu verdünnen oder um ausgewählte Lösungsmischungen zu erzeugen.
Mit Bezug auf die 20–22 weist die Zentrifuge 500 im allgemeinen einen Rotor 502, einen Motor 504 und eine Vielzahl von Kassettenhalteklammern 506 auf; und bevorzugt umfaßt die Zentrifuge 500 weiter ein Gehäuse 510, eine Träger-Unteranordnung 512 und eine Pegelerfassungs-Unteranordnung 514. Der Rotor umfaßt einen drehbaren Körper 516 und eine Vielzahl von Armen 520, und das Zentrifugengehäuse 510 umfaßt den Bodenbereich 522 und die Abdeckung 524. Genauer umfaßt die Träger-Unteranordnung 512 einen im allgemeinen horizontalen unteren Plattenteil 526 und sich nach oben erstreckende erste und zweite kreisförmige Flansche 526a und 526b. Die Träger-Unteranordnung 512 ist sicher mit der Tafel 106 des Instruments verbunden, und eines oder mehrere Verbindungs- und Montageelemente 530 können zwischen der Tafel 106 und der Träger-Unteranordnung 512 angeordnet sein, um das Verbinden der Träger-Unteranordnung dieser zu erleichtern oder das begrenzte Biegen oder andere Bewegung der Unteranordnung 512 und der Zentrifuge 500 relativ zu der Tafel 106 zu ermöglichen.
Der erste kreisförmige Flansch 526a bildet eine mittlere Öffnung, und der Motor 504 ist darin positioniert und an dem unteren Plattenteil 526 befestigt. Der Motor 504 erstreckt sich von der Träger-Unteranordnung 512 nach oben, wobei sich eine drehbare Motorwelle 504a im wesentlichen vertikal erstreckt.
Der Rotor 502, genauer dessen Körper 516, ist auf der Motorwelle 504a zur Drehung mit dieser angeordnet. Wie insbesondere in 20 gezeigt, umfaßt der Rotorkörper 516 den oberen horizontalen Wandbereich 516a und den zylindrischen vertikalen Seitenwandbereich 516b, der mit dem oberen Wandbereich 516a verbunden ist und sich von diesem nach unten erstreckt, und der Motor 504 ist im wesentlichen innerhalb des Rotorkörpers eingeschlossen. Rotorarme 520 sind mit dem Rotorkörper 516 für die Drehung mit diesem um die Motorwelle 504a verbunden, und die Arme 520 erstrecken sich von dem Rotorkörper radial nach außen. Die Arme 520 sind gleichförmig um den Rotor 502 beabstandet, und das äußere oder distale Ende jedes Arms bildet zwei Durchgangsöffnungen 520a und 520b. Zusätzlich sind die Arme 520 im allgemeinen flach und sind in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, im wesentlichen senkrecht zu der Motorwelle 504a.
Die Pegelerfassungs-Unteranordnung 514 ist vorgesehen, dabei zu helfen sicherzustellen, daß die Zentrifuge 500 auf ihrem Pegel bleibt, wenn sich die Zentrifuge dreht. Verschiedene Pegelerfassungssensoren oder -vorrichtungen sind in der Technik bekannt und können in der Zentrifuge 500 benutzt werden. Zusätzlich kann ein Positionscontroller oder Detektor 534 vorgesehen sein, um die Winkeldrehung oder Position der Motorwelle 504a zu steuern oder zu erfassen, und somit die Winkeldrehung oder Position des Rotors 506. Irgendein geeigneter Positionscontroller oder Detektor kann in der Zentrifuge verwendet werden.
Mit besonderem Bezug auf die 23–26 sind die Kassettenhalteklammern 506 auf den Rotorarmen 520 angebracht und bilden Kassetten aufnehmende Einrichtungen, um Kassetten 120 auf dem Rotor 502 für die Drehbewegung mit diesem um die Motorwelle 504a zu halten und auch für die Schwenk- oder Schwingbewegung um die äußersten Enden der Arme 520. Die Halteklammern 506 sind im wesentlichen identisch; und jede Klammer umfaßt ein linkes Element 542, ein rechtes Element 544, eine Montageeinrichtung 546 und ein Verbindungsmittel 550.
Jede Halteklammer 506 ist auf einem jeweiligen der Rotorenarme 520 angebracht und überspannt diesen seitlich; und jedes Paar benachbarter Klammern bildet einen jeweiligen Aufnahmeschlitz 552 mit einer Form, die an die Form des oberen Teils einer Kassette 120 angepaßt ist. Im Einsatz, wie insbesondere in 25 gezeigt, ist eine Kassette 120 in diesem Aufnahmeschlitz 552 angeordnet, wobei der obere Teil der Kassette zwischen den Klammern 506 eingeschlossen ist.
Die Montageeinrichtung 546 ist vorgesehen, um die Halteklammern 506 schwenkbar auf dem Arm 520 anzubringen, und bevorzugt umfaßt die Montageeinrichtung eine Stange 554, ein Rückhalteelement 556 und einen Stift 560. Die Stange 554 ist auf dem Arm 520 angeordnet und erstreckt sich zu beiden Seiten; und das linke und rechte Element 542 und 544 der Klammer 506 sind auf der Stange 554 angebracht, insbesondere an deren jeweiligem linken und rechten Ende, für die Schwenkbewegung um die Achse der Stange. Das Halteelement 556 ist lösbar mit dem Rotorarm 520 verbunden und erstreckt sich über die Montagestange 554, um die Montagestange auf dem Rotorarm zu halten. Auch ist der Stift 560 mit dem Rotorarm 520 verbunden und erstreckt sich oben von diesem radial nach, von der Montagestange 554 radial nach innen, so daß die Montagestange radial zwischen dem Stift 560 und dem Rückhalteelement 556 eingefangen ist.
Das Verbindungsmittel 550 verbindet das linke und rechte Element 542 und 544 jeder Klammer 506 für die gemeinsame Schwenkbewegung um die Montagestange 554. Irgendein geeignetes Verbindungsmittel 550 kann in der Klammer 506 verwendet werden; und zum Beispiel kann das Verbindungsmittel ein unteres Bein aufweisen, das einstückig mit beiden Seitenelementen 542 und 544 verbunden ist. Beim Betrieb der Zentrifuge 500 werden die Kassetten 120 in ihre Aufnahmeschlitze 552 gesetzt, die durch die Klammern 506 definiert sind. Die Zentrifuge dreht diese Kassetten um die Welle 504a; und als ein Ergebnis schwenken die Kassetten nach außen um die Montagestangen 554. Wenn die Zentrifuge das Drehen beendet, wird die Kassette zurück nach unten um die Montagestangen 554 schwenken.
Wie oben angesprochen dreht bevorzugt die Zentrifuge 500 die Kassette zunächst mit einer geringeren Geschwindigkeit, zum Beispiel mit 55 g, und dann mit einer höheren Geschwindigkeit, so wie 199 g. Die Niedergeschwindigkeitsphase bei 55 g schiebt die Zellen an die Oberfläche der Perlen und leitet ein, daß die Zellen in Kontakt kommen. Dies hat zwei Vorteile: es beschleunigt die Reaktion und maximiert den Kontakt von Zelle zu Zelle, um optimale Reaktivität und Agglutination zu erreichen, wenn sie überhaupt auftritt. Die höhere Geschwindigkeit, bei 199 g, schiebt die Zellen durch die Perlensäule und bewirkt das Entmischen der agglutinierten von den nicht agglutinierten Zellen.
Bei Zentrifugen des Standes der Technik wird gelegentlich eine Kassette nicht vollständig nach unten schwenken, und dies kann Schwierigkeiten beim Entfernen der Kassette aus der Zentrifuge hervorrufen. Dieser Schwierigkeit wird in der Zentrifuge 500 vorgebeugt, da die Klammern 506, insbesondere das Verbindungsmittel 550, die Kassetten 120 so miteinander verbinden, daß nach dem Zentrifugieren die Kassetten einander zurück in die gewünschte Position ziehen, was sicherstellt, daß alle Kassetten in die Position nach unten schwenken.
Mit besonderem Bezug auf 27 bildet die Abdeckung 524 der Zentrifuge 500 eine Zugangsöffnung 564, um es zu erlauben, daß Kassetten 120 in die Zentrifuge gebracht und aus dieser entfernt werden, und der Schieber 566 ist auf der Abdeckung angebracht, um diese Öffnung 564 wahlweise zu öffnen und zu schließen. Genauer ist der Schieber 566 auf der Abdeckung 524 für die schwenkende Schiebebewegung über die Oberfläche der Abdeckung und um einen mittleren Stift 570 angebracht, der mittig auf der Oberfläche der Abdeckung angeordnet ist. Der Schieber 566 kann zwischen einer geschlossenen Position, in 28 gezeigt, in welcher der Schieber die Öffnung 564 abdeckt, und einer offenen Position, in welcher der Schieber links oder rechts von der Öffnung 564 positioniert ist und sich nicht über die Öffnung erstreckt, bewegt werden.
Die 28 und 29 veranschaulichen die Analysestation oder die automatisierte optische Lesestation 600 in weiteren Einzelheiten. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Station 600 umfaßt eine Halteeinrichtung 602 eine Basis 630 und einen Rahmen 632; und eine Beleuchtungseinrichtung 604 umfaßt ein Paar Fluoreszenzlampen 634a und 634b, einen Neu traldichtefilter 636 und einen Diffusor 638. Das Abbildungsuntersystem 606 umfaßt eine Pixelanordnung 642, ein Gehäuse 644 und eine Linsenanordnung 646; und diese Linsenanordnung wiederum umfaßt eine Linse 650, einen Filter 652 und ein Linsengehäuse 654. Auch umfaßt das bevorzugte Verarbeitungsuntersystem 610 einen Präprozessor 656, der mit der Steuereinrichtung 800 verbunden ist, insbesondere mit deren Prozessor 804; und die bevorzugte Transportuntereinrichtung, die in 28 gezeigt ist, umfaßt eine Halteeinrichtung 660 und eine Triebeinrichtung 662.
Die Analysestation 600 ist in Einzelheiten in der ebenfalls anhängigen Anmeldung EP 0 637 744 A „Method and System for Classifying Agglutination Reactions (Verfahren und System zum Klassifizieren von Agglutinierungsreaktionen)" beschrieben.
Im allgemeinen jedoch ist die Halteeinrichtung 602 dazu vorgesehen, eine Kassette 120 für die Analyse zu halten, und die Beleuchtungseinrichtung 604 ist vorgesehen, um ein ausgeleuchtetes Bild einer oder mehrerer Säulen der Kassette im Abbildungsuntersystem 606 zu erzeugen. Das Untersystem 606 erzeugt einen Satz Signale, welche das darauf erzeugte ausgeleuchtete Bild darstellen, und überträgt dann diese Signale an den Präprozessor 656. Der Präprozessor wandelt diese Signale in digitale Datenwerte um und überträgt dann diese Datenwerte an den Prozessor 804, um das Bild, das in dem Untersystem 606 erzeugt worden ist, zu analysieren. Insbesondere, wie anschließend in weiteren Einzelheiten diskutiert wird, verarbeitet der Prozessor 804 die Datenwerte entsprechend einem vorbestimmten Programm, um festzustellen, ob ein Agglutinationsmuster in der Testprobe, die analysiert wird, vorliegt, und, wenn dies der Fall ist, das Muster in eine aus einer Vielzahl vordefinierter Klassen ist zu klassifizieren.
Mit besonderem Bezug auf 28 bildet der Rahmen 632 der Halteeinrichtung 602 einen länglichen Kanal 632a zum Halten einer Kassette 120; und bevorzugt sind die Längsenden des Kanals 632a offen, um die Schiebebewegung der Kassette 120 in den, durch den und dann aus dem Kanal 632a heraus zu erleichtern oder zu ermöglichen. Auch ist der Rahmen 632 bevorzugt drehbar auf der Basis 630 für die Schwenk- oder Drehbewegung um eine mittlere vertikale Achse angeordnet, und ein Motor ist mit dem Rahmen 632 verbunden, um den Rahmen um die Achse zu verschwenken oder zu drehen.
Die Beleuchtungseinrichtung 604 richtet Licht durch die Kassette 120, die in dem Rahmen 632 gehalten wird und auf die Pixelanordnung 642, die dann eine Anzahl von Signalen erzeugt, welche die Kassette darstellen. Die Pixelanordnung 642 ist innerhalb eines Kameragehäuses 644 angeordnet, und die Pixelanordnung besteht bevorzugt aus einer Vielzahl von Lichtsensoren, von denen jeder in der Lage ist, einen jeweiligen elektrischen Strom mit einer Größe proportional zur oder die Intensität des Lichtes, das auf den Sensor fällt, darstellend zu erzeugen.
Die Linse 650 und der Filter 652 befinden sich vor der Pixelanordnung 642 und sind koaxial miteinander und mit der Pixelanordnung ausgerichtet, und die Linse 650 ist so positioniert, daß sich die Pixelanordnung in der hinteren Brennebene dieser Linse befindet. Bevorzugt sind die Linse 650 und der Filter 652 innerhalb des Gehäuses 654 angeordnet, welches wiederum auf dem vorderen Ende der Kamera 655 angebracht ist. Die Entfernung zwischen der Kamera und der Kassette 120, die in dem Rahmen 632 gehalten wird, wird so angepaßt, daß jedes Bild auf der Pixelanordnung zwei Säulen 122 der Kassette enthält.
30 ist ein Blockschaubild, das die Beziehung zwischen dem Präprozessor 656 und dem Hauptprozessor 804 in weiteren Einzelheiten veranschaulicht. Die elektrischen Signale von der Pixelanordnung in der Kamera 644 werden zum Präprozessor 656 geleitet, der zum Beispiel eine Bildverarbeitungskarte sein kann, welche von Euresys S. A., Belgien, hergestellt wird. Dieser Bildprozessor wandelt dann das elektrische Signal von jedem Pixel der Anordnung 642 in einen jeweiligen digitalen Datenwert um und speichert den Datenwert an einem Speicherort, der eine Adresse hat, welche der Adresse des Pixels, der das elektrische Signal erzeugt hat, zugeordnet ist.
Die Datenwerte, die in dem Bildprozessor 656 gespeichert sind, sind für den Hauptprozessor 804 verfügbar, der mit dem Bildprozessor verbunden ist, um Datenwerte von dem Bildprozessor zu erhalten und Datenwerte an ihn zu übertragen. Wie es in weiteren Einzelheiten in der ebenfalls anhängigen Anmeldung EP 0 637 744 A „Method and System for Classifying Agglutination Reactions (Verfahren und System zum Klassifizieren von Agglutinierungsreaktionen)" erläutert ist, ist der Prozessor 804 dazu programmiert, die Datenwerte, die in dem Bildprozessor gespeichert sind, zu verarbeiten und zu analysieren, um das Agglutinierungsmuster, wenn es eines gibt, in der Testprobe, die analysiert wird, zu identifizieren.
Mit Bezug wieder auf 28 befindet sich die Lagereinrichtung 614 benachbart der Halteeinrichtung 602 und ist zum Halten einer Vielzahl von Kassetten 120 vorgesehen, und bevorzugt ist eine Indexiereinrichtung, so wie ein Schrittmotor, zum Bewegen der Lagereinrichtung durch eine Anzahl von Positionen vorgesehen, um jede der Kassetten, die darin gehalten wird, mit der Halteeinrichtung 602 auszurichten. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Station 600, wie in 28 gezeigt, weist die Lagereinrichtung 614 ein drehbares Karussell auf, das eine drehbare Basis und eine Vielzahl von Abteilungen umfaßt. Jede Abteilung bildet einen Kanal oder Schlitz 614a, und jeder dieser Schlitze erstreckt sich entlang einem Radius des Karussells. Weiter kann die Indexiereinrichtung einen Schrittmotor aufweisen, und jedesmal, wenn der Motor betrieben ist, bewegt der Motor das Karussell, um einen der Schlitze 614a mit dem Kanal 632a des Rahmens 632 auszurichten.
Ein Abfallbehälter 620 ist vorgesehen, um die Kassetten aus der Halteeinrichtung 602 aufzunehmen, nachdem die gewünschte Abbildung beendet worden ist. Zum Beispiel kann der Abfallbehälter ein Behältnis sein, das sich unterhalb und benachbart dem Ausgangsende des Kanals 632a des Rahmens 632 befindet und so positioniert ist, daß die Kassetten, die aus dem Kanal 632a herausgeschoben werden, unter der Schwerkraft in den Aufnahmebehälter 620 fallen.
Das Transportuntersystem 612 der Station 600 ist vorgesehen, um Testproben, insbesondere Kassetten 120, in die Halteeinrichtung 602, insbesondere den Rahmenkanal 632a hinein und dann aus diesem herauszubewegen. Genauer hält die Halteeinrichtung 660 die Triebeinrichtung 662 für die Schiebebewegung zwischen dem Karussell 614 und dem Abfallbehälter 620 und über den Rahmen 632. Beim Einsatz wird die Triebeinrichtung 662 über dem Karussell positioniert, und wenn sich das Karussell dreht, um eine Kassette mit einem Rahmenschlitz 632a auszurichten, wird die Kassette in Eingriff mit der Triebeinrichtung bewegt. Die Triebeinrichtung schiebt dann die Kassette vom Karussell 614 in den Rahmen 632 und in eine Position direkt vor der Pixelanordnung 642. Nachdem das gewünschte Abbilden der Testprobe beendet ist, wird die Triebeinrichtung 662 betätigt, um die Testprobe durch das Ausgangsende des Kanals 682a und in den Abfallbehälter 620 zu schieben. Als Alternative, abhängig von den Ergebnissen der Analyse der Testprobe, kann die Testprobe zurück in das Karussell 614 oder an einen anderen Ort bewegt werden, wo die Testprobe gelagert werden kann, zum Beispiel für weitere Tests oder für die Analyse durch einen Bediener.
Die Transportanordnung 700 ist bevorzugt dazu vorgesehen, Kassetten 120 um das System 100 zu bewegen. Insbesondere wird ein Greifer 704 bewegt und betätigt, um Kassetten 120 von der Schuberanordnung 900 in die Inkubatorstation 200 zu transportieren; und nachdem die Oberseiten der Kassette aufgestochen worden sind und die gewünschten Lösungen in den gewünschten Säulen 122 der Kassetten verteilt worden sind, bewegt der Greifer 704 die Kassetten zu der Zentrifuge 500. Nachdem die Kassetten zentrifugiert worden sind, transportiert der Greifer dann die Kassetten zur Analysestation 600. Zusätzlich kann die Transportanordnung 700 bevorzugt so betätigt werden, daß sie ausgewählte Kassetten zum Haltebereich 950 transportiert. Dies kann beispielsweise geschehen, wenn festgestellt wird, daß eine bestimmte Kassette die persönliche Aufmerksamkeit eines Bedieners erfordert. Zum Beispiel abhängig von den Ergebnissen der Analyse der Kassette in der Station 600 kann der Greifer 704 eine Kassette an der Analysestation aufnehmen und die Kassette zum Haltebereich 950 bewegen, wo die Kassette für weitere Tests oder für die Analyse durch einen Bediener gelagert werden kann.
Mit besonderem Bezug zu den 31 und 32 umfaßt der Roboterarm 702 bevorzugt eine horizontale Tragestange 706 und eine vertikale Tragestange 710. Die Stange 706 wird für die horizontale Schiebebewegung entlang einer Halteeinrichtung gehalten, welche eine Stange 712 umfaßt; und die Stange 710 wird sowohl für die horizontale Schiebebewegung entlang und die vertikale Schiebebewegung relativ zu der Stange 706 gehalten. Der Greifer 704 ist mit dem unteren Ende des Roboterarms, genauer der Stange 710, für die gemeinsame Bewegung verbunden, und der Greifer umfaßt zwei gegenüberliegende Finger 714, die für die Schiebe- oder Schwenkbewegung aufeinander zu und weg voneinander gehalten werden. Dieser Finger 714 werden aufeinander zu bewegt, um eine Kassette 120 zu greifen, und dann voneinander wegbewegt, um eine Kassette aus dem Greifer 704 freizugeben.
Geeignete Motoren (nicht gezeigt) sind vorgesehen, um den Roboterarm in der x-, y- und z-Richtung zu bewegen und um die Finger 714 des Greifers 704 zu bewegen. Der Roboterarm und der Greifer könne in Antwort auf elektrische Signale betrieben werden, die von Sensoren oder Zeitgebern oder beiden erhalten werden, um die Kassette in der gewünschten Weise zu bewegen. Bevorzugt werden der Roboterarm und der Greifer durch einen programmierten oder programmierbaren Prozessor 804 gesteuert, der die Transportanordnung 700 in einer vorbestimmten Weise und entsprechend einer Vielzahl variabler Faktoren betreibt.
Die Transportanordnung 700 wird in weiteren Einzelheiten in der ebenfalls anhängigen Anmeldung EP 0 628 824 „Transport System for Fluid Analysis Instrument (Transportsystem für ein Instrument zur Fluidanalyse)" beschrieben.
Mit Bezug auf die 2 und 33–39 umfaßt die bevorzugte Ausführungsform der Lager-Schuberanordnung 900 einen Schuber 902, eine Schiebeablage 904, eine Motoreinrichtung 906 und eine Sensorstange 910. Der Schuber 902 wird in dem System 100 für die Bewegung zwischen einer offenen und geschlossenen Position gehalten; und insbesondere befindet sich der Schuber 902 unterhalb der Tafel 106 des Instruments und wird für die seitliche Schiebebewegung zwischen der obengenannten offenen und geschlossenen Position gehalten. Der Schuber 902 hat eine im allgemeinen flache rechtwinklige Bodenplatte 912 und vier Seitenwandplatten 914, die sich nach oben von den vier Seitenkanten der Bodenplatte erstrecken und einen Innenraum des Schubers bilden. In seiner geschlossenen Position befindet sich der Schuber 902 direkt unterhalb der Tafel 106 des Instruments, und die Tafel schließt im wesentlichen die Oberseite des Schuberinnenraums. Um den Schuber 902 in seine offene Position zu bewegen, wird der Schuber von direkt unterhalb der Tafel 106 in eine Position hinausgeschoben, in der sich der Schuber neben der Tafel befindet und der Innenraum des Schubers offen ist, so daß der Zugang in ihn bereitgestellt ist.
Der Schuber 902 kann in irgendeiner geeigneten Weise zur Bewegung zwischen der offenen und geschlossenen Position gehalten werden. Vorzugsweise ist eine Klinke oder eine ähnliche Einrichtung vorgesehen, um den Schuber wahlweise in der geschlossenen Position zu halten und zu verriegeln, und die Klinke kann auf eine geschlossene Position durch Feder vorbelastet sein. Bevorzugt wird die Klinke zwischen der offenen und geschlossenen Position mittels eines Elektromagneten bewegt, der wiederum vorzugsweise von dem Prozessor 804 gesteuert wird. Eine manuelle Freigabe ist bevorzugt auch verfügbar und kann verwendet werden, den Schuber 902 in dem Fall eines Stromverlustes an den Prozessor zu öffnen. Auch kann der Schuber 902 selbst in Richtung auf seine offene Position durch Feder vorbelastet sein, so daß, wenn die Schuberklinke entriegelt ist, der Schuber automatisch aus seiner geschlossenen Position und in seine offene Position gleitet.
Eine Schiebeablage 904 ist innerhalb des Schubers 902 positioniert und ist zum Halten einer Vielzahl von Kassetten 120 vorgesehen, und die Ablage wird von dem Schuber für die Bewegung über wenigstens einen Teil des Schubers gehalten. Mit besonderem Bezug auf die 36 und 37 hat die Ablage 904 auch eine im allgemeinen flache, rechtwinklige Bodenplatte 916 und vier Seitenplatten 920, die mit den vier Seitenkanten der Bodenplatte verbunden sind und sich von diesen nach oben erstrecken, wobei ein Innenraum der Halter gebildet wird. Die Ablage 904 umfaßt auch eine Vielzahl von längsverlaufenden Trennwänden 922, welche die Ablager in einen Vielzahl von Kanälen oder Abschnitten 924 trennt. Bevorzugt erstrecken sich die Trennwände entlang der Länge der Ablage, sind parallel zu einander und gleichförmig beabstandet.
In der Verwendung wird eine Vielzahl von Kassetten 120 in jedem Ablagenkanal 924 positioniert, wobei die vordere und hintere Fläche jeder Kassette sich seitlich über den Ablagenkanal erstreckt; und bevorzugt haben alle Kassetten dieselbe Ausrichtung in der Ablage 904 – das heißt, alle Kassetten weisen in dieselbe Richtung. Kassetten 120 des Typs, der in den 5–7 gezeigt ist, werden üblicherweise in kleinen Kartons mit einer gegebenen Anzahl von Kassetten verkauft, so wie 20, und die Ablage 904 ist bevorzugt so gestaltet, daß zwei solcher Kartons in jeden der Ablagenkanäle 924 gestellt werden können. Diese Kartons haben typischerweise kleine Ausnehmungen oder Fassungen in den Böden der Kartons, um die hinteren Enden der Kartons zu identifizieren; und kleine Vorsprünge 926, die dazu ausgelegt sind, in diese Fassungen eingepaßt zu werden, erstrecken sich von der Bodenplatte 916 der Ablage nach oben. In der Verwendung werden die Kassettenkartons in die Ablage 904 gelegt, wobei die Bodenfassungen der Kartons direkt auf die Bodenvorsprünge 926 der Ablage 904 gebracht werden, und dies hilft sicherzustellen, daß die Kassetten in der Ablage richtig positioniert und ausgerichtet sind.
Bei dem bevorzugten System 100 bildet die obere Tafel 106 des Instruments eine Kassettenzugangsöffnung 108, in 1 gezeigt, direkt oberhalb des Schubers 902; und beim Betrieb des Systems 100 erhält der Greifer 704 der Transportanordnung 700 Kassetten 120 vom Schuber 902, indem er durch die Zugangsöffnung 108 in den Schuber langt. Um Zugang zu all den Kassetten im Schuber 902 zu ermöglichen, ist die Motoreinrichtung 906 mit der Ablage 904 verbunden, um die Halter so zu bewegen, daß alle Kassetten darin direkt unter die Zugangsöffnung 108 bewegt werden können. Bevorzugt ist die Motoreinrichtung 906 ein Schrittmotor und wird betrieben, um die Ablage 904 schrittweise längs über den Schuber 902 zu bewegen, um jede Kassette 120 in jedem Kanal 924 der Halter direkt unter die Zugangsöffnung 108 zu positionieren.
Die Motoreinrichtung 906 kann von irgendeinem geeigneten Typ sein und mit der Schiebeablage 904 in irgendeiner geeigneten Weise verbunden sein, und zum Beispiel kann die Ablage durch einen Antrieb vom Typ Zahnstangengetriebe bewegt werden. Der Motor und das Antriebszahnrad für den Zahnstangenantrieb kann an einer Schiebehalterung befestigt werden, die durch eine Feder belastet ist, um Druck gegen die Ablage zu halten, und diese Feder schiebt auch den Schuber 902 auf, wenn die Schuberklinke freigegeben wird. Wenn der Schuber sich öffnet, gleitet er auf zwei Kugelschienen heraus, um das Laden der Kassetten zu erlauben. Auch bevorzugt, wenn der Schuber 902 geöffnet ist und der Schuber und die Ablage weg aus der geschlossenen Position gezogen werden, löst sich die Antriebseinrichtung für die Ablage von der Ablage, und die Ablage wird von der Antriebseinrichtung nicht bewegt.
Eine Sensoreinrichtung 910 ist vorgesehen, um die Anzahl der Kassetten 120 in der Schiebeablage 904 zu zählen; und bevorzugt, wie in 39 gezeigt, umfaßt die Sensoreinrichtung eine Sensorleiste mit einer Vielzahl individueller Sensoren 930. Die Leiste 910 ist im Instrument 100 angeordnet, so daß die Leiste sich seitlich über den Schuber 902 erstreckt, wobei ein jeweiliger Sensor 930 sich direkt oberhalb jedes Halterkanals 924 befindet. Bei dieser Ausführungsform der Schuberanordnung 900 kann die Motoreinrichtung 906 auch betrieben werden, um die Kassetten 120 in der Ablage 904 hinter die Sensorleiste 910 zu bewegen. Jedesmal, wenn sich eine der Kassetten 120 unter einen der Sensoren 930 bewegt, erzeugt der Sensor ein entsprechendes Signal, und diese Signale erlauben es einem Sensorsteuermodul, eine Liste zu erzeugen, die all die besetzten Position im Kassettenschuber angibt, wobei diese Liste dann an den STU-Prozessor 804 geschickt werden kann. Bevorzugt ist die Sensorleiste 910 auf der Unterfläche der Tafel 106 des Instruments angeordnet, unmittelbar benachbart der Zugangsöffnung 108. Zusätzlich sind die Sensoren 930 bevorzugt Foliensensoren, die den oberen Folienstreifen 124 auf jeder der Kassetten 120 erfassen.
Signaleinrichtungen, so wie lichtemittierende Dioden, können verwendet werden, um den Status verschiedener Dinge anzuzeigen. Zum Beispiel kann ein Signal verwendet werden, um anzuzeigen, daß die Schuberanordnung 900 in Ordnung ist und funktioniert, wie sie sollte, ein anderes Signal kann benutzt werden, um anzuzeigen, daß der Schuber 902 offen ist, und noch ein anderes Signal kann verwendet werden, um anzuzeigen, daß die Motoreinrichtung 906 nicht richtig arbeitet oder daß die Schiebeablage 904 sich nicht richtig über den Schuber bewegt. Auch kann ein Sensor vorgesehen werden, um abzufühlen, wann der Schuber 902 in der geschlossenen Position ist, und dieser Sensor kann jedesmal, wenn der Schuber in seine geschlossene Position bewegt wird, ein Signal erzeugen und an den Prozessor 804 senden.
Eine Steuereinrichtung 800 steuert und betreibt im allgemeinen die Stationen und Anordnungen des Instruments 100, um Kassetten 120 durch das Instrument in der gewünschten Weise zu bewegen und die geforderten Tests an den Kassetten durchzuführen. Die Steuereinrichtung 800 wird auch verwendet, um die Daten zu verarbeiten, die von der Analysestation 600 erzeugt werden, um festzustellen, ob irgendeine Reaktion in den Kassetten, die analysiert werden, aufgetreten ist. Genauer mit Bezug auf die 4 und 40 überträgt der Prozeßcontroller 804, welcher eine Verarbeitungseinheit umfaßt, Befehlssignale an die zentrale Steuereinheit 802, um die Stationen und Anordnungen des Instruments 100 zu betreiben, und die zentrale Steuereinheit wandelt diese Befehlssignale in Steuersignale um, die zu den einzelnen Motoren im Instrument 100 übertragen werden, um diese Motoren zu betreiben. Die Bedienereingabe an den Prozeßcontroller 804 ist über eine zweite Einheit möglich, die als ein externer Prozessor bezeichnet wird, der vorzugsweise ein Personal Computer ist, welcher eine Prozessoreinheit, eine Tastatur 806 und einen Monitor 810 umfaßt.
Die 41 und 42 zeigen ein Hauptarbeitsflußdiagramm für das Instrument 100. Nachdem die PCU und die STU mit Energie versorgt worden sind, schickt die PCU im Schritt 1002 eine Systeminitialisierungsnachricht an die STU; und in Antwort darauf führt die STU mehrere Initialisierungsschritt 1004 durch. Insbesondere wird die Pipette zu einer Heimposition über dem flachen Waschbereich bewegt und dann in dem Bereich gewaschen, und der Greifer der Transportanordnung wird zu einer Heimposition über der Zentrifuge bewegt. Der Kassettenschuber wird initialisiert, und insbesondere wird die Anzahl der Kassetten in dem Schuber gezählt. Die Rotoren für Probe, Reagenz und Autoleser werden in jeweilige Heimpositionen gedreht, und der Rahmen 632 und die Halteeinrichtung 602 der Station 600 werden initialisiert. Die Zentrifuge wird zu einer Heimposition bewegt; und der Greifer senkt sich in der z-Richtung ab und, unter Verwendung eines Foliensensors, der sich in dem Boden des Greifers befindet, prüft jede Kassettenposition in der Kassette auf eine Kassette.
Um zu ermöglichen, daß der Greifer dieses tut, dreht der Zentrifugenmotor die Zentrifuge schrittweise, um jede Kassettenaufnahmeposition, eine zur Zeit, unter dem Greifer zu positionieren; und insbesondere um jede Kassettenaufnahmeposition, eine zur Zeit, unter die Greiferzugangsöffnung in der Zentrifugenabdeckung zu positionieren. Zusätzlich dreht der Rotor für den Inkubator den Inkubatorhalter 202, und der Inkubator wird auf jegliche restliche Kassetten überprüft. Dies kann auch gemacht werden, indem ein Foliensensor verwendet wird, der sich in dem Boden des Greifers 704 befindet. Auch, nachdem der Greifer das Überprüfen der Zentrifuge auf restliche Kassetten beendet hat, bewegt sich dann der Greifer zu dem Haltebereich 950, der als der Bereich für unlesbare Kassetten bezeichnet wird, und überprüft den Bereich auf irgendwelche restlichen Kassetten. Wenn irgendwelche Kassetten gefunden werden, werden die Kassetten von dem Greifer zu dem und durch das Autoleser-Modul transportiert und in dem Abfallbehälter abgelegt.
Nachdem diese Initialisierungsschritte beendet sind, überträgt die STU im Schritt 1006 ein Signal an die PCU, welches das Beenden dieser Initialisierungsprozedur bestätigt. Die PCU, nachdem das Systeminitialisierungssignal an die STU geschickt worden ist, wartet im Schritt 1008 auf den Empfang des Initialisierung-Beendet-Signals von der STU; und in der Zwischenzeit erlaubt die PCU bevorzugt nicht, daß der Nutzer weiteren Zugriff auf die PCU hat.
Nach dem Empfang des Initialisierung-Beendet-Signals schickt die PCU dann eine Nachricht an die STU im Schritt 1010, um verschiedene Dinge zu überprüfen und insbesondere den Zustand seines Kassettenlagers zu bestimmen, Proben zu identifizieren, die sich in dem Instrument befinden und zu bestimmen, ob irgendwelche Mikrotiterplatten vorliegen. In Antwort auf den Empfang dieser Nachricht von der PCU leitet die STU im Schritt 1012 eine Prozedur ein, die als die Weiterbetriebsprozedur bezeichnet wird.
Die Weiterbetriebsprozedur bereitet im allgemeinen verschiedene Dinge auf dem Instrument für den Betrieb vor. Mit Bezug auf die 43 und 44 verriegelt die weiterführende Prozedur im Schritt 1102 die Instrumentenabdeckung; und dann dreht der Reagenzrotor im Schritt 1104 den Reagenzhalter in eine Position, in der der Strichcode auf dem Halter für den Strichcode-Scanner 310 zugänglich ist. Der Scanner liest dann den Strichcode auf dem Halter, um den Halter und die physikalischen Eigenschaften des Halters zu identifizieren.
Im Schritt 1106 wird die Pipette in der flachen Waschstation gewaschen; und im Schritt 1110 dreht der Reagenzhalter-Rotor den Halter derart, daß der Strichcode-Scanner 310 den Strichcode jeder Reagenzflasche liest, um den Reagenztyp und das Ablaufdatum jeder Flasche zu verifizieren. Dann, im Schritt 1112, wird die Reagenzhalter bewegt, so daß eine gegebene Reagenzflasche in der Einsaugposition ist; und im Schritt 1114 wird die Pipette über die Rea genzflasche bewegt, und die Pipette wird abgesenkt, in die z-Richtung, in die Reagenzphiole, bis die Pipette mit Flüssigkeit in Kontakt kommt. Wie oben angesprochen wird die Kapazität der Pipette überwacht, und diese Kapazität ändert sich, wenn die Pipette naß wird; und somit wird das Vorliegen von Flüssigkeit in der Reagenzphiole durch eine Änderung in der Kapazität der Pipette angezeigt. Nachdem festgestellt worden ist, daß die Reagenzphiole Flüssigkeit enthält, wird die Pipette aus der Phiole entfernt und zu der flachen Waschstation zum Reinigen zurückgegeben. Die Schritte 1112 und 1114 können wiederholt werden, jedesmal mit einer unterschiedlichen Reagenzphiole in der Einsaugposition, um so viele Reagenzphiolen wie gewünscht auf Flüssigkeit zu überprüfen. Das Messen der Flüssigkeitshöhe erlaubt das Berechnen der Menge an verfügbarem Reagenz, um Ressourcen-Managementmöglichkeiten zur Verfügung zu stellen.
Nachdem die Schritte 1112 und 1114 beendet worden sind, wird dann im Schritt 1116 der Probenhalter von dem Probenhalter-Rotor gedreht, so daß der Strichcode auf dem Probenhalter in eine Abtastposition bewegt wird. Der Strichcodeleser 310 liest dann den Strichcode, um die physikalischen Eigenschaften des Probenhalters zu identifizieren. Dann, im Schritt 1120, wird der Probenhalter gedreht, um die Probenrohre darin in der Abfolge in die Strichcode-Ableseposition zu bewegen, und der Strichcode 310 auf jedem Probenrohr wird von dem Scanner gelesen. Die Schritte 1116 und 1120 werden für jeden Probenhalter in der Station 300 wiederholt.
Im Schritt 1122 wird die Pipette über den ersten Behälter der ersten Halter für die Zellverdünnung bewegt und dann in diesen abgesenkt, um das Vorliegen von Flüssigkeiten in dem Behälter zu überprüfen, und dies wird auch getan, indem die Kapazität des unteren Teiles der Pipette überwacht wird. Das Vorliegen von Flüssigkeit gibt an, daß die Halter für die Zellverdünnung zuvor benutzt worden ist, und das Fehlen von Flüssigkeit gibt an, daß die Halter für die Zellverdünnung eine neue Mikrotiterplatte ist. Dann wird im Schritt 1124 die Pipette über den ersten Behälter der zweiten Halter für dem Behälter Wand zu überprüfen und auf diese Weise zu bestimmen, ob die Halter für die Verdünnung neu oder benutzt ist.
Nachdem die Haltern für die Zellverdünnung überprüft worden sind, wird dann in den Schritten 1126 und 1130 die Pipette in eine Parkposition über den flachen Waschbereich bewegt und der Greifer 704 wird in die Parkposition nahe dem Halter für spezielle Kassetten 950 be wegt. Im Schritt 1132 wird der Reagenzrotor betätigt, daß der Reagenzhalter gedreht wird, um die Reagenzzellen in Suspension zu halten.
Nachdem diese Initialisierungsaktivitäten beendet sind, wird dann im Schritt 1134 ein Bestätigungssignal, das angibt, daß die Aktivitäten beendet sind, von der STU an die PCU geschickt.
Wie es durch den Schritt 1014 der 41 dargestellt ist, wenn während der Weiterbetriebsprozedur Kassetten in dem Kassettenlagerschuber gefunden werden, dann entfernt der Greifer die erste Kassette in jeder Halter in dem Lagerschuber und bewegt die Kassette in eine Position benachbart dem Strichcodeleser 130, und der Strichcode auf der Kassette wird von dem Leser gelesen, um zu verifizieren, daß die Kassette von dem Typ ist, der in den Kassettenhalter gehört. Auch, wie es durch den Schritt 1016 dargestellt wird, können während dieser Weiterbetriebsprozedur Fehlernachrichten von der STU an die PCU geschickt werden, um die PCU über jegliche Fehler, die von der STU erfaßt worden sind, zu informieren. Nachdem die PCU das Bestätigungssignal empfängt, daß die oben diskutierten Initialisierungsaktivitäten beendet sind, dann, im Schritt 1020, erlaubt die PCU dem Nutzer, sich in das System einzuloggen.
Während dieser Initialisierungsaktivitäten können bestimmte Gegenstände, so wie die Reagenzhaltern, die Verdünnungshalter und Kassetten zu dieser Zeit absichtslos nicht auf dem Instrument 100 sein. Wenn dies der Fall ist, dann, wie durch den Schritt 1016 dargestellt, können Fehlermeldungen von der STU, um das Fehlen dieser Gegenstände anzugeben, erwartet werden.
Nachdem die PCU das Bestätigungssignal von der STU erhält, daß die gewünschten Initialisierungsaktivitäten beendet sind, fährt die STU mit der Hauptarbeitsprozedur fort. Bevorzugt, während die PCU auf dieses Bestätigungssignal wartet, erlaubt die PCU dem Nutzer keinen weiteren Zugriff auf die PCU. Dann, nachdem das Bestätigungssignal und die zugeordnete Statusinformation zu der PCU übertragen sind, erlaubt die PCU im Schritt 1022 dem Nutzer, weiteren Zugriff auf die PCU zu nehmen oder einzuloggen. Im Schritt 1024 loggt sich der Nutzer dann in die PCU ein, zum Beispiel durch Eingeben von Daten über die Tastatur, und bevorzugt zeigt in Antwort darauf im Schritt 1026 die PCU den Ausdruck „Login" auf dem Tastaturendgerät an.
Um weiteren Zugriff auf die PCU zu erhalten, wird der Nutzer bevorzugt aufgefordert, einen Identifikationscode und ein Paßwort über die Tastatur einzugeben, wie es durch den Schritt 1030 dargestellt wird. Wenn das Paßwort von der PCU akzeptiert wird, dann ist im Schritt 1032 die gesamte Menüleiste der PCU für den Nutzer zugreifbar, und die PCU ist bereit, den Betrieb des Instruments 100 zu beginnen. An diesem Punkt in der Prozedur fährt die PCU auf der Basis fort, daß es keine Kassetten in dem Kassettenlagerschuber gibt, daß weder der Reagenz- noch der Probenhalter in dem Instrument ist und natürlich daß es keine Reagenzien und Proben in dem Instrument gibt. Die PCU fährt auch auf der Basis fort, daß der Abfallbehälter für Kassetten nicht im Instrument ist.
Das Instrument 100 kann für eine Vielzahl bestimmter Prozeduren benutzt werden. Als ein Beispiel wird der Betriebs des Instrumentes zum Bestimmen des Bluttyps einer Blutprobe, ein Prozeß, der als abo/rh?ABO/Rh-Prozedur oder -Test bezeichnet wird, hierin in Einzelheiten beschrieben.
Die allgemeinen Schritte bei dieser Operation sind bei 1034 in 42 aufgeführt. Bei einer Prozedur, die als Kassettenabfall-Arbeitsprozedur bezeichnet wird, öffnet der Nutzer den Kassettenabfallbereich und legt einen neuen Abfallbeutel in das Instrument; und in einer Prozedur, die als Kassettenlager-Arbeitsprozedur bezeichnet wird, öffnet der Nutzer den Kassettenlager-Schuber und legt die erforderlichen Kassetten hinein. Bei einer Prozedur, die als Instrumentenabdeckung-Arbeitsprozedur bezeichnet wird, öffnet der Nutzer die Instrumentenabdeckung und legt in das Instrument den erforderlichen Reagenzienhalter, die erforderlichen Reagenzien und die beiden Mikrotiterplatten. Zusätzlich, bei einer Prozedur, die als eine Losdefinitionsprozedur bezeichnet wird, definiert der Nutzer den ABO/Rh-Lostest; und die erforderlichen Blutproben werden in den Probenhalter gelegt, in einer Prozedur, die als Probenzugangstür-Prozedur bezeichnet wird. Dann, nachdem das Instrument 100 die Operation abgeschlossen hat, überprüft und akzeptiert oder modifiziert der Nutzer die Testergebnisse, die vom Instrument zurückgegeben werden, in einer Prozedur, die als die Ergebnisprüfprozedur bezeichnet wird.
Die Kassettenabfall-Arbeitsprozedur ist in 45 dargestellt. Um diese Prozedur anzufordern, fordert der Nutzer im Schritt 1202 den Menüpunkt „Instrument" von der Menüleiste der PCU, und als Antwort im Schritt 1204 wird das Instrument-Menü auf dem Bildschirm ange zeigt. Dieses Menü listet die folgenden Punkte auf Instrument leeren, Zugangstür öffnen, Kassettenschuber öffnen, Abdeckung öffnen und Abfalltür öffnen. Der Nutzer, im Schritt 1206, wählt den Punkt Abfalltür öffnen, und als Antwort, im Schritt 1210, schickt die PCU die Nachricht oder Nachrichten an das Instrument, die Abfalltür zu öffnen. Im Schritt 1212 entriegelt und öffnet das Instrument die Tür und schickt dann an die PCU eine Nachricht, die angibt, daß dies getan worden ist; und wenn die PCU diese Nachricht empfängt, zeigt die PCU im Schritt 1214 die Nachricht „Abfalltür offen" auf dem Bildschirm an. Wie es im Schritt 1216 dargestellt ist, stellt der Nutzer fest, ob das Instrument einen neuen Abfallbeutel benötigt und, wenn zweckmäßig, legt er einen neuen Abfallbeutel in das Instrument, und der Nutzer, im Schritt 1220, gibt dann ein Signal in die PCU ein, daß dies getan worden ist.
Nach dem Empfangen dieser Nachricht überträgt die PCU dann im Schritt 1222 eine Nachricht an die STU, die angibt, daß die STU die Abfalleimertür verriegeln und irgendwelche dazu in Bezug stehenden gewünschten Initialisierungsprozeduren durchführen kann. Wenn die Abfalltür verriegelt ist, schickt dann im Schritt 1224 die STU ein Signal an die PCU, um anzugeben, daß dies getan worden ist. Bevorzugt, wenn die STU nicht in der Lage ist, die Abfalltür zu verriegeln, wird ein Fehlersignal, das diese Tatsache anzeigt, von der STU an die PCU geschickt; und, als Antwort, zeigt die PCU eine Nachricht an oder gibt dem Nutzer auf andere Weise an, daß die Abfalltür nicht geschlossen ist und alarmiert den Nutzer, eine korrigierende Handlung vorzunehmen. Wenn einmal die PCU das Bestätigungssignal von der STU empfängt, daß die Abfalltür verriegelt ist, beseitigt die PCU im Schritt 1226 den Dialog vom Anzeigegerät und zeigt wider die Hauptmenüleiste der PCU an.
Die 46–48 veranschaulichen die Kassettenlager-Arbeitsprozedur; und um diese Prozedur anzufordern, fordert der Nutzer im Schritt 1302 auch den „Instrument"-Menüpunkt von der Menüleiste der PCU an. In Antwort auf diese Anforderung zeigt die PCU im Schritt 1304 das Instrument-Menü auf dem Bildschirm an, und im Schritt 1306 wählt der Nutzer den Menüpunkt „Kassettenschuber öffnen" aus. Die PCU überträgt eine Nachricht an die STU im Schritt 1310, die die STU auffordert, den Kassettenlagerschuber zu entriegeln; und im Schritt 1312 entriegelt die STU dann den Schuber und schickt eine Nachricht an die PCU, die bestätigt, daß dieses getan worden ist. Als nächstes, im Schritt 1314, zeigt die PCU den Dialog „Kassettenschuber öffnen" auf dem Bildschirm an, und bevorzugt ist eine logische Darstellung des Schubers in dieser Anzeige enthalten. In dieser logischen Darstellung kann jeder Kanal in der Anzeige dargestellt werden; und die Anzeige kann auch den Typ Kassette ange ben, die Anzahl der Kassetten, die in jeder Ablage gezählt worden sind, und die Losnummer jeder Kassette. Der Nutzer, im Schritt 1316, legt dann eine Ablage mit ABO/Rh-Kassetten – das heißt, eine Ablage mit Kassetten, die für den Einsatz bei einem ABO/Rh-Test gestaltet sind – in einen gegebenen Kanal, der als Kanal N bezeichnet wird.
Der Nutzer überträgt dann eine Nachricht an die PCU, daß ABO/Rh-Kassetten in den Kassettenkanal gelegt worden sind, und vorzugsweise geschieht dies mittels der Graphik auf dem Bildschirm der PCU. Zum Beispiel, wie es in den Schritten 1320 und 1322 dargestellt ist, kann der Nutzer bei der logischen Darstellung des Kassettenschubers zum Beispiel mittels eines Cursors den Ablagekanal bezeichnen oder identifizieren, in den die Kassetten gelegt worden sind. Dann kann die PCU auf dem Bildschirm eine Liste der verschiedenen Typen Kassetten anzeigen, die in dem Instrument verwendet werden können, und der Nutzer identifiziert einen dieser Typen als den Typen, der in den bezeichneten Ablagekanal gelegt worden ist. Wenn weitere Kassettenhalter in den Kassettenschuber gebracht werden sollen, dann werden die Schritte 1316, 1320 und 1322 wiederholt, einmal für jede Kassettenablage, der in den Kassettenschuber gebracht wird.
Wenn die gewünschte Anzahl von Kassettenablagen in den Kassettenschuber gebracht worden ist, sendet der Nutzer im Schritt 1324 eine Nachricht an die PCU, daß dies vollendet worden ist, und bevorzugt geschieht dies auch mittels einer Graphikschnittstelle auf dem Bildschirm der PCU. Zum Beispiel kann eine Anzahl von Wörtern oder Ausdrücken, als die „offene Kassetten"-Dialogbox bezeichnet, auf dem Bildschirm angezeigt werden; und einer dieser Ausdrücke, so wie die Phrase „ok" kann verwendet werden um anzuzeigen, daß die Ablagen alle in den Kassettenschuber gebracht worden sind. Wenn die gewünschten Ablagen in den Kassettenschuber gebracht worden sind, kann der Nutzer den „ok"-Ausdruck durch, beispielsweise, Positionieren oder Ausrichten eines Cursors auf den Ausdruck bezeichnen oder identifizieren.
Nachdem die Kassettenablage in den Kassettenschuber gebracht worden ist, überträgt dann im Schritt 1326 die PCU ein Signal an das Instrument, den Schuber zu verriegeln und weitere Initialisierungsaufgaben für den Schuber durchzuführen. Wie es in den Schritten 1330 und 1332 dargestellt ist, verriegelt das Instrument dann den Schuber und zählt die Anzahl der Kassetten in jedem Kanal in dem Schuber. Als nächstes, in den Schritten 1334 und 1336, positioniert das Instrument den Kassettenhalter eines der Kanäle derart, daß die erste Kassette in der Ablage in der Greiferzugangsposition ist, und die Transportanordnung wird betrieben, um die erste Kassette zu greifen und sie aus der Ablage zu entfernen. Dann, in den Schritten 1340 und 1342, wird die Kassette zu der Strichcode-Abtastposition bewegt, und der Leser liest den Strichcode auf der Kassette. Die STU benutzt die Information auf dem Strichcode, um festzustellen, ob die Kassette von dem Typ ist, von dem der Nutzer angegeben hat, daß er in dem einen Kanal war. Wenn die Kassette nicht vom richtigen Typ ist, überträgt die STU eine Fehlernachricht im Schritt 1344 an die PCU, die dann ein Signal überträgt, um den Nutzer über diesen Fehler zu alarmieren.
Die Schritte 1334, 1336, 1340, 1342 und 1344 werden für jede Ablage mit Kassetten durchgeführt, die in den Kassettenschuber gebracht worden ist. Nachdem das Instrument die Initialisierungsaufgaben für den Kassettenschuber beendet hat, überträgt die STU eine Nachricht an die PCU, um anzugeben, daß diese Initialisierung beendet ist, wie es durch Schritt 1346 in 46 dargestellt ist.
Wenn irgendwelche Fehlernachrichten von der STU von der PCU während der Initialisierungsprozedur für den Kassettenschuber erhalten worden waren, dann kehrt nach dem Empfang des Initialisierung-beendet-Signals für den Schuber das Kassettenlager-Arbeitsprogramm zum Schritt 1310 zurück. Die PCU überträgt eine Nachricht an die STU, die die STU auffordert, den Kassettenschuber zu öffnen, und das Programm läuft vom Schritt 1310 aus weiter.
Nachdem die Schritte 1310–1346 ohne irgendwelche Fehlersignale von dem Instrument beendet worden sind und die PCU das Bestätigungssignal empfängt, daß der Kassettenschuber verriegelt ist, beseitigt die PCU im Schritt 1350 den Dialog vom Bildschirm und zeigt die Hauptmenüleiste der PCU an. Dann, im Schritt 1352, überprüft die PCU, um festzustellen, ob das Instrument in der Lage ist, alle die Tests durchzuführen, die der Nutzer angefordert hat. Insbesondere, wie im Schritt 1354 dargestellt, prüft die PCU, um zu bestimmen, ob für jedes angeforderte Los das Instrument (i) all die notwendigen Blutprobenrohre, (ii) den Typ und die Menge notwendiger Reagenzien, um das Los zu testen, und (iii) den Typ und Anzahl von Kassetten, die für die Lostests erforderlich sind, hat.
Wenn das Instrument bereit ist, die geforderten Tests durchzuführen, schickt die PCU ein Signal an das Instrument, um die Losbearbeitungs-Arbeitsprozedur zu beginnen, die unten diskutiert wird. Weiter erzeugt die PCU die Hauptbildschirmanzeige auf dem Bildschirm, und der Nutzer hat weiterhin Zugriff auf die PCU, um weitere Aufgaben durchzuführen, so wie das Definieren weiterer Lose und das Einsehen in Berichte, während die Losbearbeitungs-Arbeitsprozedur durchgeführt wird.
Die 49–51 zeigen die Arbeitsprozedur für das Öffner der Instrumentenabdeckung; und wie zuvor erwähnt, werden während dieser Prozedur die erforderlichen Reagenzien und Mikrotiterplatten auf das Instrument gebracht. Um diese Prozedur zu beginnen, wählt im Schritt 1402 der Nutzer den „Instrument"-Menüpunkt aus der Menüleiste der PCU. Das „Instrument"-Menü wird dann auf dem Bildschirm im Schritt 1404 angezeigt und im Schritt 1406 wählt der Nutzer den Menüpunkt „Abdeckung öffnen". Nachdem dieser Menüpunkt angefordert ist, schickt die PCU eine Nachricht im Schritt 1410 an das Instrument, die das Instrument auffordert, die Instrumentenabdeckung zu öffnen. In Antwort, im Schritt 1412, wird die Instrumentenabdeckung geöffnet, und das Instrument überträgt an die PCU ein Signal, welches bestätigt, daß dieses getan worden ist.
Als nächstes, im Schritt 1414, zeigt die PCU einen „Abdeckung öffnen"-Dialog auf dem Bildschirm an, und dieser Dialog ist oder umfaßt eine logische Darstellung jedes Moduls auf dem Instrument, das für den Nutzer zugänglich ist. Diese Module umfassen den Reagenzrotor, den Probenrotor und die speziellen Kassettenhaltern. Zusätzlich umfaßt die Anzeige eine logische Darstellung irgendwelcher Kassetten, Reagenz- und Probenrohre auf dem Instrument.
Im Schritt 1416 stellt der Nutzer zwei Ablagen für das Verdünnen in das Instrument, einen Reagenzhalter mit den Reagenzflaschen und einen Probenhalter mit den Probenrohren, die für die angeforderten Lose benötigt werden. Nachdem der Reagenzhalter und die Flaschen in das Instrument gebracht worden sind, wird der Reagenzhalter gedreht, um jede Reagenzflasche hinter den Strichcodeleser zu bewegen, und der Leser prüft, um festzustellen, ob jede Reagenzflasche einen Strichcode hat. Wenn irgendeine Flasche keinen Strichcode hat, wird ein Unterprogramm, in Einzelheiten hiernach diskutiert, aufgerufen. Wenn jedoch alle Reagenzflaschen Strichcodes haben, dann geht die Instrumentenabdeckung-Arbeitsprozedur weiter zum Schritt 1420.
In diesem Schritt 1420 schickt der Nutzer eine Nachricht an die PCU, um die Weiterbetrieb-Prozedur zu beginnen, wie oben diskutiert. Bevorzugt wird diese Nachricht an die PCU mittels einer Grafikschnittstelle auf dem Bildschirm geschickt. Zum Beispiel kann die „Abdec kung öffnen"-Dialogbox auf dem Bildschirm der PCU den Ausdruck „Verlassen" enthalten und der Nutzer kann die oben diskutierte Nachricht an die PCU schicken, indem ein Cursor oder ein anderer geeigneter Indikator mit dem Verlassen-Ausdruck ausgerichtet wird. Die PCU, im Schritt 1422, überträgt dann eine Nachricht an das Instrument, um die Initialisierung verschiedener Module zu beginnen; und das Instrument beginnt dann die Weiterbetrieb-Prozedur, wie sie durch Schritt 1424 dargestellt ist.
Nachdem die Weiterbetrieb-Prozedur beendet ist, schickt die STU im Schritt 1430 ein Signal dieses Inhalts an die PCU. Wenn irgendwelche Fehlernachrichten von der STU von der PCU während des Betriebs der Weiterbetrieb-Prozedur empfangen worden sind, dann, nach dem Empfang des Signals, daß die Weiterbetrieb-Prozedur beendet ist, kehrt die PCU zum Schritt 1410 der Instrumentenabdeck-Arbeitsprozedur zurück, und die PCU arbeitet von dort aus weiter.
Wenn keine solchen Fehlernachrichten von der PCU empfangen wurden, dann überprüft im Schritt 1432 die PCU den Status aller der definierten Lose, indem eine Anzahl von Berichten von dem Instrument angefordert wird; und, insbesondere, wie im Schritt 1434 dargestellt, prüft die PCU um festzustellen, daß für jedes angeforderte Los alle notwendigen Probenrohre, Reagenzien und Kassetten in dem Instrument sind. Für jeden Lostest, der bereit zum Laufen ist, überträgt die PCU ein Signal an das Instrument, den Test zu beginnen; und insbesondere schickt die PCU ein Signal an das Instrument, die Losbearbeitungs-Arbeitsprozedur zu beginnen. Zusätzlich erzeugt die PCU die Hauptbildschirmanzeige auf dem Bildschirm, und der Nutzer hat weiterhin Zugriff auf die PCU, um weitere Aufgaben durchzuführen, so wie Definieren weiterer Losaufgaben und Sichten von Berichten.
Wie oben erwähnt, wenn, im Schritt 1416, bei einer Reagenzflasche gefunden wird, daß sie keinen Strichcode hat, dann wird ein Unterprogramm aufgerufen, und dieses Unterprogramm ist in 51 gezeigt. Bevorzugt wird dieses Unterprogramm im Schritt 1436 von dem Nutzer aufgerufen, der die Nachricht an die PCU schickt, und dies kann auch mittels einer Grafikschnittstelle geschehen. Zum Beispiel kann der „Abdeckung öffnen"-Dialog auf dem Bildschirm der PCU eine Darstellung eines Knopfes oder Schalters umfassen, der mit „Reagenzhalter" bezeichnet ist, und der Nutzer kann die oben diskutierte Nachricht an die PCU übertragen, indem ein Cursor mit dieser Darstellung des Knopfes ausgerichtet wird. Als Antwort auf dieses Signal zeigt die PCU in den Schritten 1440 und 1442 einen Dialog, der als „Reagenz"-Dialog bezeichnet wird, auf dem Bildschirm an.
Dieser Reagenz-Dialog identifiziert jeden Ort auf dem Reagenzhalter und umfaßt eine Beschreibung des Reagenz an dem Ort. Der Dialog umfaßt auch eine Liste aller Reagenztypen, die bei dem Instrument verwendet werden können. Für jede Reagenzflasche, die keinen Strichcode hat, identifiziert der Nutzer im Schritt 1444 auf der Liste auf dem Dialog den Typ des Reagenz in der Flasche. Nachdem der Reagenztyp für jede Flasche identifiziert worden ist, die keinen Strichcode hat, dann überträgt im Schritt 1446 der Nutzer eine Nachricht an die PCU, bevorzugt ebenso über eine Grafikschnittstelle, dieses Unterprogramm zu beenden. Nach Erhalt dieser Nachricht kehrt die PCU zum Schritt 1420 der Arbeitsprozedur für das Öffnen der Instrumentenabdeckung zurück.
Mit Bezug auf 52 leitet der Nutzer die Losdefinition-Arbeitsprozedur im Schritt 1502 ein, indem ein Signal an die PCU übertragen wird, dieses zu tun. Zum Beispiel kann die Hauptmenübildschirmanzeige der PCU eine logische Darstellung eines Knopfes enthalten, der als der „Losdefinition"-Knopf bezeichnet wird, und der Nutzer kann die Losdefinition-Arbeitsprozedur einleiten, indem ein Cursor mit dem Losdefinition-Knopf ausgerichtet wird. Als Antwort auf den Empfang dieses Signals zeigt im Schritt 1504 die PCU einen „Los definieren"-Dialog auf dem Bildschirm an. Dieser Dialog umfaßt eine Liste verschiedener Punkte, die für jeden Lostest bezeichnet werden müssen, einschließlich des Probentyps, des Testtyps und der Testpriorität. Um den Probentyp zu bezeichnen, überträgt der Nutzer im Schritt 1506 ein Signal an die PCU, um auf dem Bildschirm eine vollständige Liste der möglichen Probentypen anzuzeigen, und der Nutzer bezeichnet einen dieser Typen als den Typ, der in dem Test verwendet werden soll, welcher gegenwärtig definiert wird.
In ähnlicher Weise, um den Typ des Tests zu definieren, sendet der Nutzer ein Signal an die PCU im Schritt 1510, um auf dem Monitor eine vollständige Liste aller möglichen Testtypen anzuzeigen, und der Nutzer bezeichnet einen dieser Typen als den Typ des Tests, der gegenwärtig definiert wird. Zusätzlich kann bevorzugt dem Test eine normale oder eine hohe Priorität zugewiesen werden. Die definierte Losanzeige umfaßt logische Darstellungen dieser beiden Prioritäten, und im Schritt 1512 bezeichnet oder wählt der Nutzer eine dieser logischen Darstellungen auf dem Bildschirm, um für die PCU den Typ der Priorität zu identifizieren, die dem Test, der definiert wird, gegeben werden soll.
Nachdem alle die Testoptionen ausgewählt worden sind, überträgt der Nutzer im Schritt 1514 ein Signal an die PCU, um anzugeben, daß dies getan worden ist, und bevorzugt geschieht dies über eine Grafikschnittstelle auf dem Bildschirm. Dann, im Schritt 1516, zeigt die PCU einen weiteren Dialog, der als der „Los"-Dialog bezeichnet wird, auf dem Bildschirm an, und der Nutzer überträgt dann im Schritt 1520 an die PCU Daten, die sich auf eine Blutprobe, die in diesem bestimmten Lostest getestet werden soll, beziehen. Zum Beispiel ist bevorzugt ein Strichcode auf der Probenphiole, die verschiedene Daten anzeigt, einschließlich einer Identifikationsnummer für die Phiole, und ein Strichcode-Scanner wird über den Strichcode bewegt, um diese Daten an die PCU zu schicken. Wie in den Schritten 1522 und 1524 dargestellt, wurden zusätzliche Datenpunkte, so wie das Datum und die Zeit, der Probe gesammelt, und zusätzliche Daten, die der Nutzer als geeignet betrachtet, können über die Tastatur an die PCU übertragen werden.
Wenn mehr als eine Blutprobe in diesem bestimmte Lostest getestet werden soll, dann überträgt der Nutzer im Schritt 1526 ein Signal an die PCU, um anzugeben, daß zusätzliche Proben hinzugefügt werden sollen, und die Schritte 1516–1524 werden wiederholt, einmal für jede zusätzliche Blutprobe. Nachdem die gewünschten Daten für alle die Blutproben eingegeben worden sind, bewegt sich das Programm weiter zum Schritt 1530. In diesem Schritt überträgt der Nutzer eine Nachricht an die PCU, daß die Definition für diesen bestimmten Lostest beendet worden ist; und als Antwort überträgt die PCU im Schritt 1532 eine Nachricht, welche alle die Schritte identifiziert, die benötigt werden, um dieses Los der Tests durchzuführen. Dann entfernt im Schritt 1534 die PCU den „Los"-Dialog von dem Monitor und zeigt den „Definiertes Los"-Dialog an. Wenn zusätzliche Los-Tests definiert werden sollen, dann werden die Schritte 1506–1534 wiederholt, einmal für jeden zusätzlichen Los-Test, der definiert werden soll. Nachdem alle Los-Tests definiert worden sind, überträgt der Nutzer ein Signal an die PCU im Schritt 1536, um den Abschluß dieser Definitionen anzuzeigen, und vorzugsweise geschieht dies über eine Grafikschnittstelle. In Antwort auf diese Nachricht beendet die PCU die Losdefinition-Arbeitsprozedur, und die PCU zeigt den Hauptmenübildschirm auf dem Monitor an.
Die Probenzugangstür-Prozedur ist in den 53 und 54 veranschaulicht. Um diese Prozedur einzuleiten, wählt der Nutzer im Schritt 1602 das „Instrument"-Menü aus der Menüleiste der PCU. Als Antwort zeigt die PCU das Instrument-Menü im Schritt 1604 an, und im Schritt 1606 wählt der Nutzer den Punkt „Zugangstür öffnen" von dem Instrument-Menü. Im Schritt 1610 zeigt die PCU dann einen Dialog, der als der „Zugangstür öffnen"-Dialog bezeichnet wird, an, und dieser Dialog umfaßt eine logische Darstellung des Probenrotors. Auf dem Bildschirm identifiziert oder bezeichnet der Nutzer in den Schritten 1612 und 1614 eine der Positionen des Rotors, und eine Nachricht wird an die PCU geschickt, welche diese Position in dem Rotor identifiziert. Als Antwort darauf überträgt im Schritt 1616 die PCU eine Nachricht an das Instrument, die anfordert, einen Probenrotor zu positionieren, so daß sich die identifizierte Rotorposition unterhalb der Zugangstür zum Einbringen der Proben in das Instrument befindet, und fordert auch das Instrument auf, die Zugangstür zu entriegeln und zu öffnen. Der Nutzer bringt dann im Schritt 1620 entweder die Probenrohre oder den Probenhalter mit den Probenrohren in den Rotor.
Wenn zusätzliche Probenrohre oder Probenhalter in den Rotor gebracht werden sollen, bezeichnet im Schritt 1622 der Nutzer bei dem Zugangstür öffnen-Dialog die gewünschte Position auf dem Rotor für diese Rohre oder Probenhalter. In Antwort auf jede solche Bezeichnung überträgt die PCU im Schritt 1624 eine Nachricht an das Instrument, den Rotor zu bewegen, so daß die bezeichnete Position unter die Probenzugangstür bewegt wird und die Tür, falls notwendig, entriegelt und geöffnet wird. Der Nutzer bringt dann die Probenrohre und Halter in die bezeichneten Positionen. Nachdem die Probenrohre in den Rotor gebracht worden sind, schickt der Nutzer eine Nachricht im Schritt 1626 an die PCU, um anzugeben, daß dieser Auftrag beendet worden ist. Bevorzugt geschieht dies mittels einer grafischen Schnittstelle. Zum Beispiel kann der „Zugangstür öffnen"-Dialog eine logische Darstellung eines Verlassen-Knopfes oder -Schalters enthalten, und der Nutzer kann einen Cursor oder einen anderen Anzeiger mit der logischen Darstellung ausrichten, um die obengenannte Nachricht an die PCU zu übertragen.
Als Antwort auf den Erhalt dieser Nachricht überträgt die PCU eine Nachricht an das Instrument im Schritt 1630, um die Probenzugangstür zu verriegeln. Auch überprüft dann im Schritt 1632 das Instrument den Strichcode auf jedem Probenrohr, um festzustellen, wo jedes Rohr angeordnet worden ist. Bevorzugt geschieht dies, indem der Probenrotor schrittweise gedreht wird, so daß jede Öffnung in dem Rotor vor dem Strichcode-Scanner positioniert wird, und der Strichcode-Leser liest dann den Strichcode auf dem Probenrohr in jeder Position. Wenn irgendwelche Fehler erfaßt werden, wird im Schritt 1634 eine Fehlernachricht an die PCU geschickt. Nachdem diese Verifizierung beendet ist, wird eine Nachricht an die PCU geschickt, um diese Tatsache anzugeben, wie es durch den Schritt 1636 dargestellt ist.
Wenn irgendwelche Fehlernachrichten von der PCU empfangen worden sind, während das Instrument den Strichcode jedes Probenrohres verifiziert hat, das sich in dem Instrument befindet, kehrt dann nach dem Empfang des Signals, daß dieser Verifikationsprozeß beendet ist, die PCU zum Schritt 1610 der Zugangstür-Arbeitsprozedur zurück und fährt von da aus fort. Wenn jedoch keine solchen Fehlernachrichten von der PCU während dieser Strichcode-Verifikationsprozedur empfangen worden sind, dann überprüft im Schritt 1640, nachdem die Prozedur beendet ist, die PCU den Status aller definierten Lose, indem eine Anzahl von Berichten von dem Instrument angefordert wird. Insbesondere, wie durch den Schritt 1642 dargestellt, prüft die PCU, um festzustellen, daß für jedes angeforderte Los alle notwendigen Probenrrohre, Reagenzien und Kassetten in dem Instrument sind. Für jeden Los-Test, der bereit zum Laufen ist, schickt die PCU ein Signal an das Instrument, den Test zu beginnen, und insbesondere schickt die PCU ein Signal an das Instrument, die Losbearbeitungs-Arbeitsprozedur zu beginnen. Auch zeigt die PCU die Hauptbildschirmanzeige auf dem Bildschirm an, und der Nutzer hat weiter Zugriff auf die PCU, um weitere Aufträge durchzuführen, so wie Definieren zusätzlicher Los-Tests und Prüfen von Berichtsergebnissen.
Die 55–59 veranschaulichen die Losbearbeitungsprozedur, und diese Prozedur wird im Schritt 1702 begonnen, wenn das Instrument eine Nachricht von der PCU empfängt, welche dem Instrument befiehlt, ein spezielles Los zu beginnen. Dann, im Schritt 1704, positioniert die Kassettenschuberanordnung eine der ABO/Rh-Kassetten darin für das Herausnehmen durch den Greifer. Insbesondere geschieht dies durch Bewegen der Kassettenschiebeablage, so daß die vordere Kassette in der Reihe der ABO/Rh-Kassetten sich in der Greiferzugriffsposition befindet. Im Schritt 1706 bewegt sich der Greifer dann aus seiner gegenwärtigen Position in eine Position über der Kassettenzugangsöffnung und über die Reihe der Kassetten, welche die ABO/Rh-Kassetten enthält; und der Greifer bewegt sich nach unten, greift die vordere ABO/Rh-Kassette und entfernt diese Kassette von der Schiebeablage. Als nächstes, im Schritt 1710, bewegt der Greifer die Kassette hinter den Strichcode-Leser; und im Schritt 1712 liest der Leser den Strichcode auf der Kassette, um zum Beispiel das empfohlene Ablaufdatum der Kassette zu identifizieren, die Identifikation des Kassettentyps und weitere Information über die Kassette, so wie ihre Herstellungs-Losnummer und Sequenznummer.
Dann, im Schritt 1714, bewegt der Greifer die Kassette über den äußeren Ring des Inkubatormoduls, und im Schritt 1716 dreht sich der Inkubator, so daß eine verfügbare offene Position sich unterhalb der Greiferzugriffsöffnung befindet. Im Schritt 1720 bringt der Greifer die Kassette in die Bebrütungsposition, und dann bewegt sich der Greifer aus dem Inkubator heraus. Als nächstes, in den Schritten 1722, 1724 und 1726, dreht sich der Inkubator, um die Kassette unter den Folienstecher zu bewegen, der Folienstecher sticht Öffnungen in alle sechs Behälter der Kassette, wobei mit dem äußersten Behälter der Kassette begonnen wird, und dann dreht sich der Inkubator, um die Kassette unter die Pipettenzugangsöffnung zu bewegen.
Bei der nächsten Anzahl der Schritte werden die gewünschten Fluide aus den Haltern 302 und 304 in der Kassette abgelegt. Genauer dreht sich in den Schritten 1730 und 1732 der Probenrotor, um das Probenrohr des Patienten in die Ausgangsposition zu bewegen, und der Rohrniederhalter wird aktiviert, um den Arm über dem Probenrohr des Patienten zu positionieren. Im Schritt 1734 wird die Pipette nach unten in das Probenrohr bewegt, bis die Pipette das Plasma des Patienten erreicht, und dann werden 80 Mikroliter des Plasma in die Pipette angesaugt. Als nächstes, in den Schritten 1736 und 1740 wird die Pipette über den ersten Behälter der Kassette unterhalb der Pipettenzugangsöffnung in dem Inkubator bewegt, und die Pipette verteilt 40 Mikroliter des Plasmas sowohl in den ersten als auch in den zweiten Behälter der Kassette.
Im Schritt 1742 wird die Pipette zurück über das Probenrohr des Patienten in dem Probenhalter bewegt und zurück in das Rohr abgesenkt, bis die Pipette die roten Blutzellen des Patienten erreicht, und diese Zellen werden in die Pipette eingesaugt. In den Schritten 1744 und 1746 wird die Pipette aus dem Probenrohr des Patienten zurückgezogen, über einen gegebenen Behälter in der ersten Ablage für die Zellverdünnung positioniert, und sie gibt dann die Zellen in den Behälter. Die Pipette gibt auch ein abgemessenes Volumen an Salzlösung in den Behälter, um darin eine 5%ige Zellsuspension zu erzeugen. Hiernach entnimmt im Schritt 1750 die Pipette 40 Mikroliter der Zellsuspensionsflüssigkeit aus dem Verdünnungsbehälter und verteilt 10 Mikroliter der Zellsuspensionsflüssigkeit jeweils in den dritten, vierten, fünften und sechsten Behälter der Kassette.
Die Pipette, im Schritt 1752, wird zum tiefen Waschbereich bewegt und darin gewaschen, und dann, im Schritt 1754, wird die Pipette in die Ansaugposition über dem Reagenzhalter bewegt. Der Reagenzrotor dreht den Reagenzhalter im Schritt 1756, um die Reagenzflasche für Affirmagen A1 in die Ansaugposition zu bringen; und dann im Schritt 1760 wird die Pipette nach unten bewegt, in die z-Richtung, bis sie in das Reagenz eintritt, und 10 Mikroliter des Reagenz werden in die Pipette eingesaugt. Im Schritt 1762 wird die Pipette aus der Reagenzphiole zurückgezogen, wird über den zweiten Behälter der Kassette positioniert und gibt die 10 Mikroliter Affirmagen A1 in den Kassettenbehälter. In den Schritten 1764 und 1766 wird die Pipette zum flachen Waschbereich bewegt und darin gewaschen und dann zurück in die Ansaugposition über dem Reagenzhalter bewegt.
Der Reagenzrotor dreht den Reagenzhalter im Schritt 1770, um die Reagenzphiole, welche Affirmagen B enthält, in der Ansaugposition zu positionieren, und im Schritt 1772 bewegt sich die Pipette in die Phiole und zieht 10 Mikroliter der Flüssigkeit ab. Im Schritt 1774 wird die Pipette aus der Phiole zurückgezogen, in eine Position direkt über dem ersten Behälter der Kassette in den Inkubator bewegt und gibt die 10 Mikroliter des Affirmagen B in den Behälter. Die Pipette wird dann zu dem flachen Waschbereich bewegt und darin gewaschen, im Schritt 1776.
In der nächsten Anzahl von Schritten wird die Kassette zum Zentrifugenmodul bewegt und darin zentrifugiert. Insbesondere dreht im Schritt 1780 der Inkubatormotor den Inkubator, um die Kassette in die Greiferzugriffsposition zu bewegen, und im Schritt 1782 entfernt dann der Greifer die Kassette vom Inkubator. Die Zentrifuge dreht sich, im Schritt 1784, um sich selbst für die Ankunft der Kassette zu positionieren; und der Greifer wird im Schritt 1786 über den Zentrifugenzugangsschlitz positioniert und legt die Kassette in die Zentrifuge ab. Der Inkubator dreht sich, im Schritt 1790, um eine zweite Kassette zu bewegen, die als eine Gleichgewichtskassette bezeichnet wird – was eine Kassette ohne hinzugefügte Reagenzien oder Fluide sein kann – zu der Greiferzugriffsposition. Im Schritt 1792 bewegt sich der Greifer zurück zu dem Inkubator und entfernt die Gleichgewichtskassette aus diesem über die Greiferzugriffsöffnung. In den Schritten 1794 und 1796 dreht sich die Zentrifuge um 180°, und der Greifer wird zurück über den Zentrifugenzugangsschlitz bewegt und legt die Gleichgewichtskassette darin ab. Hiernach, im Schritt 1802, zieht sich der Greifer von der Zentrifuge zurück und schließt die Zentrifugentür.
Im Schritt 1804 dreht sich die Zentrifuge dann für zwei Minuten bei einer geringen Geschwindigkeit, gefolgt von einer dreiminütigen Drehung bei einer schnellen Geschwindigkeit; und hiernach, im Schritt 1806, beendet die Zentrifuge das Drehen und der Zentrifugenmotor arbeitet so, daß die Zentrifuge zu einem Halt kommt, wobei die getestete Kassette in der Greiferzugriffsposition ist. Der Greifer wird dann betätigt, im Schritt 1810, um die Zentrifugentür zu öffnen und die Testkassette aus der Zentrifuge zu entfernen.
In den Schritten 1812 und 1814 positioniert sich der Autoleser-Rotor selbst, um die Testkassette aufzunehmen, und der Greifer bewegt sich zum Autoleser-Modul und bringt die Testkassette in das Autoleser-Speicherkarussell. Danach oder während dieses stattfindet dreht sich die Zentrifuge, um die Gleichgewichtskassette zu der Greiferzugriffsposition zu bewegen; und dann im Schritt 1816 wird der Greifer zurück zu der Zentrifuge bewegt, entfernt die Gleichgewichtskassette daraus und trägt die Kassette zum Inkubator und legt sie in diesen zurück.
Im Schritt 1820 bewegt sich der Autoleser-Transportierer oder die Triebeinrichtung 662 über das Autoleser-Karussell; und im Schritt 1822 dreht sich das Autoleser-Speicherkarussell, um die Testkassette in eine Position benachbart dem Rahmen 632 zu bewegen. Dann, im Schritt 1824, arbeitet der Autoleser-Transportierer so, daß er die Testkassette von dem Karussell und in den Autoleser-Halterahmen trägt, in eine Position derart, daß ein Bild des fünften und sechsten Behälters in der Kassette auf der CCD-Kamera erzeugt wird. Ein Bild dieser beiden Behälter wird im Schritt 1826 gemacht; und, im Schritt 1830, bewegt der Transportierer die Kassette derart, daß der dritte und vierte Behälter der Kassette im Sichtfeld der Kamera sind, und im Schritt 832 wird ein Bild dieser beiden Behälter aufgenommen. Als nächstes, in den Schritten 1834 und 1836 bewegt der Autoleser-Transportierer die Testkassette, so daß der erste und zweite Behälter in der Kassette im Sichtfeld der Kamera sind, und ein Bild dieser beiden Behälter wird aufgenommen. Hiernach, im Schritt 1840, wird die Testkassette um 180° gedreht, so daß die Rückseite der Kassette für die Kamera verfügbar ist. Dann, wie in den Schritten 1842–1854 dargestellt, werden Bilder vom ersten und zweiten Behälter, vom dritten und vierten Behälter und vom fünften und sechsten Behälter der Kassette aufgenommen, wobei der Autoleser-Transportierer die Testkassette bewegt, bevor jedes Bild aufgenommen wird, um das gewünschte Paar der Behälter im Sichtfeld der Kamera zu positionieren.
Die Daten, die aus den Bildern erhalten worden sind, werden im Schritt 1856 verarbeitet, um festzustellen, ob irgendeine Reaktion in jedem der Behälter der Testkassette aufgetreten ist, und, wenn dies der Fall ist, um die Stärke der Reaktion zu bestimmen. Nachdem die gewünschte Datenverarbeitung beendet ist, wird ein Testergebnis für jeden Behälter in der Kas sette an die PCU geschickt, und eine weitere Nachricht wird an die PCU geschickt, die das Beenden des Los-Testes angibt. Der Autoleser-Transportierer, im Schritt 1862, entfernt dann die Testkassette von dem Rahmen und legt die Kassette im Abfallbehälter ab.
60 beschreibt im allgemeinen eine Prozedur zum Analysieren des Bildes, das in der Kamera erzeugt worden ist, um die Reaktion zu klassifizieren, welche in der Testkassette aufgetreten ist. Bei dem ersten Teil dieser Prozedur, durch die Box 1880 dargestellt, wird das Bild der Kassette auf der Pixelanordnung erzeugt, und jedem Pixel wird ein Datenwert zugeordnet, welcher die Intensität des Bildes auf dem Pixel darstellt. Dann, wie mit der Box 1882 dargestellt, sucht das Bildverarbeitungsprogramm nach dem Ort jeder Säule in dem Quellenbild auf der Pixelanordnung, und nachdem eine Säule aufgefunden worden ist, erzeugt das Programm ein Fenster, um den Perlenbereich abzudecken, wo sich die roten Zellen befinden.
Für die Merkmalsberechnung, dargestellt durch die Box 1884, beginnt das Programm Merkmale zu extrahieren, die in Bezug zu der Reaktion stehen, die in der Säule aufgetreten ist. Die herausgezogenen Merkmale umfassen (1) Parameter, die in Bezug zu der Form des Zellenpellets stehen; (2) die Zusammenballungen der roten Zelle in der Säule; und (3) den Seitenausgleich roter Zellen in der Säule. Das Zellenpellet am Boden der Säule wird zunächst erhalten, indem eine globale Schwelle in dem V-förmigen Bereich der Säule angewendet wird; und um die Pelletform zu analysieren, wird die obere Grenze des Zellpellets an eine lineare Linie angepaßt wird.
Anschließend wird eine Festmaske benutzt, um den gesamten Säulenbereich abzudecken, und dann extrahiert das Programm die Anzahl der Zusammenballungen roter Zellen und ihre Verteilung in der Säule. Zu diesem Zweck wird die Perlensäule in fünf Zonen aufgeteilt, die als die positive Zone, die negative Zone und drei Zwischenzonen bezeichnet werden. Im allgemeinen ist die positive Zone so definiert, daß sie den Flächenbereich auf der Oberseite der Glasperlen enthält, und die negative Zone wird als der Zellpelletbereich definiert. Der Perlenbereich zwischen der positiven und negativen Zone wird in drei Bereiche aufgeteilt, um die Zwischenzonen zu bilden. Der nächste Schritt in dem Programm ist es, die Anzahl der Pixel in der positiven Zone zu bestimmen, die mit einer Intensität unterhalb eines gegebenen Wertes beleuchtet sind, und dann wird die Anzahl der Zusammenballungen roter Zellen, die sich in jeder der Zwischenzonen befinden, mittels einer Operation bestimmt, die als „Top-Hat"- Operation bezeichnet wird. Das Merkmalberechnungsprogramm überprüft dann das Gleichgewicht von Zusammenballungen zwischen der linken und rechten Hälfte der Säule.
Für jede Säule werden die obigen Parameter bevorzugt sowohl für das Bild von der Vorderseite als auch der Rückseite der Säule her berechnet. Wie durch Box 1886 dargestellt, werden die beiden berechneten Werte für jeden Parameter kombiniert, und die Agglutinationsreaktion wird dann auf der Basis dieser kombinierten Merkmale klassifiziert.
Die Prozedur zum Prüfen der Ergebnisse ist in den 61 und 62 veranschaulicht. Die PCU hält eine laufende Aufzeichnung des Status jedes Los-Testes und des Status jedes Tests in jedem Los. Wie durch die Schritte 1902 und 1904 dargestellt wird, wenn ein Lostest durchgeführt wird, haben das Los und die einzelnen Tests in dem Los einen Status, der als „laufend" bezeichnet wird; und wenn das Los der Tests beendet wird, ändert sich der Status des Los vom „laufend" zu „beendet" und der Status der einzelnen Tests in dem Los ändert sich von „laufend" zu „abgeschlossen".
Bevorzugt erzeugt die PCU eine Anzeige auf dem Bildschirm, die alle die Tests auflistet, welche von dem Instrument durchgeführt werden, und den gegenwärtigen Status jedes Tests, und die Anzeige umfaßt auch eine logische Darstellung eines Knopfes oder Schalters, der als der „Ergebnisse"-Knopf bezeichnet wird. Wie es durch die Schritte 1906 und 1910 dargestellt wird, benutzt der Bediener, um die Ergebnisse eines abgeschlossenen Tests zu betrachten, eine Grafikschnittstelle, zunächst um den Test auf der Liste auf der grafischen Anzeige zu identifizieren oder zu bezeichnen, und zweitens, um den „Ergebnisse"-Knopf zu bezeichnen. Als Antwort erzeugt dann die PCU im Schritt 1912 einen Dialog auf dem Bildschirm, der als der „Ergebnisse"-Dialog bezeichnet wird, der die Bewertung der Reaktion in jedem Behälter der Testkassette zeigt.
Bevorzugt, wie im Schritt 1914 dargestellt, hat der Nutzer die Option, die Aufzeichnungen der Testergebnisse zu modifizieren oder zu ändern, und dies kann auch durch eine Grafikschnittstelle geschehen. Genauer enthält der „Ergebnisse"-Dialog auch eine logische Darstellung eines Knopfes oder Schalters, der als der „Modifizieren"-Knopf bezeichnet wird; und um diese Modifizierprozedur einzuleiten, bezeichnet oder identifiziert der Nutzer im Schritt 1916 den Knopf auf der Anzeige. Als Antwort darauf erzeugt im Schritt 1920 die PCU einen Dialog, der als ein „Modifizieren"-Dialog bezeichnet wird, der logische Darstellungen einer An zahl von Editiermerkmalen enthält, die es dem Nutzer erlauben, die Bewertung der Reaktion in jedem Behälter der Testkassette zu ändern. Zum Beispiel kann der „Modifizieren"-Dialog eine Anzeige jedes Behälters umfassen, der Pfeile nach oben und unten zugeordnet sind; und der Nutzer, im Schritt 1922, ist in der Lage, die Reaktionsbewertung anzuheben oder abzusenken, indem jeweils der zugeordnete Pfeil nach oben oder unten ausgewählt oder bezeichnet wird. Im Schritt 1924 gibt der Nutzer der PCU an, daß die Modifikationsprozedur beendet ist, indem wieder der „Modifizieren"-Knopf im „Ergebnisse"-Dialog ausgewählt oder bezeichnet wird.
Bevorzugt umfaßt der „Ergebnisse"-Dialog auch logische Darstellungen von Knöpfen oder Schaltern, die als „Akzeptieren", „Nächstes" und „Verlassen" bezeichnet werden. Wenn die angezeigten Testergebnisse akzeptabel sind, wählt der Nutzer den „Akzeptieren"-Knopf beim Dialog im Schritt 1926, und der Nutzer wählt den „Nächstes"-Knopf auf der Anzeige der Ergebnisse eines nächsten Tests im Schritt 1930. Wenn der Nutzer diese letztere Option wählt, werden die Schritte 1912–1930 wiederholt, wobei die PCU die Ergebnisse des nächsten Tests anzeigt. Wenn der Nutzer keine zusätzlichen Testsergebnisse nach dem Schritt 1930 sehen möchte, dann wird der „Verlassen"-Knopf im Schritt 1932 ausgewählt, und das Arbeitsprogramm zum Prüfen der Ergebnisse endet.
Alternative Ausführungsformen
Eine bevorzugte Durchstechanordnung 204 ist eine, welche das Übertragen von Reagenzien von Behälter zu Behälter in den Kassetten vermeidet. Eine Vorrichtung, um dieses zu erreichen, ist in den 63–67 gezeigt. Teile, die ähnlich den zuvor beschrieben sind, tragen dieselben Bezugszeichen, wobei ein unterscheidender Suffix „A" angehängt ist.
Wie es bei den folgenden Ausführungsformen verwendet wird, ist „Kassette" nicht genau auf Behälter beschränkt, die in der Weise, wie sie in 5 gezeigt sind, integriert sind. Stattdessen gilt sie für ein Behältnis mit einer Vielzahl integrierter Behälter, jedoch angeordnet, beispielsweise in einer Mikrotiterplatte.
Somit ist die Durchstechanordnung 204A, 63, auf äußeren Halteelementen oder Stangen 240A oberhalb der Platte 106A angebracht, wobei die Halter für die Kassette (nicht gezeigt) unterhalb der Anordnung 204A angeordnet sind, zwischen der Anordnung und der Platte 106A, wie in 9. Die Halteelemente 240A sind bei 1990 abgebrochen, um anzuzeigen, daß sie tatsächlich länger als gezeigt sind, um Platz für die Halterabschnitte 206 und 210 zu haben, die in 9 gezeigt sind.
Genauer weist die Anordnung 204A eine Rahmenunteranordnung 214A auf, die sich auf Elementen 240A, Pfeile 2000, nach oben und unten bewegen, wie sie von einem herkömmlichen Motor 2002 über die Antriebswelle 2004 angetrieben werden, was deutlicher in 66 gezeigt ist und hiernach beschrieben wird. Die Rahmenunteranordnung 214A wiederum hält zwei Bolzen 2010, 2020, die jeder unabhängig auf einer gemeinsamen horizontalen Achse 2008 drehbar angebracht sind, welche von der Rahmenunteranordnung 214A gehalten wird. Es sind diese Bolzen, die jeder eine Vielzahl von bevorzugt ausgerichteten Reihen von Durchstechstanzen 2030 liefern, welche in weiteren Einzelheiten in Verbindung mit den 64 und 65 beschrieben sind. Eine Abstreifeinrichtung 2100 ist unterhalb des Rahmens 214A zwischen dieser und den Halterabschnitten angebracht. (Wie bei der vorstehenden Ausführungsform haben die Stanzen 2030 keine Flüssigkeitstransportfunktion, da diese statt dessen durch die Pipettenanordnung 400 zur Verfügung gestellt wird.)
Die Bolzen 2010, 2020 werden gedreht, Pfeile 2012, 2022, jeder mittels eines geeigneten unabhängigen herkömmlichen Motors 2014 (nur für den Bolzen 2010 gezeigt) und Antriebsmitteln, so wie einem Riemen 2016, der an einem Getrieberad 2018 angreift, welches an der Welle für ihren jeweiligen Bolzen befestigt ist (gezeigt wiederum nur für den Bolzen 2010). Diese beiden unabhängigem Motoren dienen dazu, unabhängig die Bolzen 2010 und 2020 innerhalb von Lagern 2032, 64, zu drehen, so daß die gewünschte Reihe Stanzen oder eine leere Reihe nach unten in eine Kassette gerichtet wird, die in den Haltern darunter gehalten wird, wie es für die in Frage stehende Kassette gefordert ist. Wie bei den voranstehenden Ausführungsformen wird eine Reihe Stanzen von einem der Bolzen und mit einer Kassette, die gestanzt werden soll, in einem der beiden Ringe 206 oder 210, wie in 8 gezeigt, ausgerichtet.
Nun den 64 und 65 zugewandt, hat jeder Bolzen 2010 und 2020 bevorzugt sechs Facetten oder Seiten, die entlang seiner Achse verlaufen. Wie gezeigt, hält jede Facette des Bolzens 2010 eine volle Besetzung mit sechs Stanzen 2030, mit Ausnahme der Reihe 1 (auch als Facette 2028 in den 63 und 65 gezeigt), hiernach die „Heim"-Reihe. Der Bolzen 2020 hat ebenfalls eine „Heim"-Reihe 1 an der Facette 2028 ohne Stanzen und eine Reihe 2 mit sechs Stanzen 2030. Der Bolzen 2020 jedoch ist unterschiedlich im Hinblick auf die Reihen 3, 4, 5 und 6 – diese alle haben bevorzugt nur drei Stanzen 2030, von denen jede nur die ersten drei Positionen von einem Ende der Reihe her besetzen. Die Reihen 3, 4, 5 und 6 sind versetzt bezüglich des Endes, wo die Stanzen beginnen, 65. Somit beginnen die Reihen 3 und 5 beide vom Ende proximal zum Bolzen 2010 und sind identisch, wohingegen die Reihen 4 und 6 vom Ende der Reihe distal zum Bolzen 2010 beginnen und identisch sind.
Es wird leicht verstanden werden, daß der Zweck dieser Zwillingsbolzen aus jeweils fünf Reihen jeweils mit verschiedenen Stanzen in Kombination ist sicherzustellen, daß es genug unterschiedliche Reihen aus Stanzen gibt, so daß jede Stanze in jeder Reihe Stanzen einer bestimmten Reagenzchemie in einem Behälter einer Kassette, die gestanzt werden soll, gewidmet ist. Da die Reihen 2 bis 6 des Bolzens 2010 identisch sind, bedeutet dies, daß fünf unterschiedliche Arten Kassetten, wie es durch ihre Reagenzsequenzen festgelegt ist, in den Ring 210 unterhalb des Bolzens gebracht werden kann. Dies deckt dreißig unterschiedliche Assays ab, die jede einer bestimmten Stanze zugewiesen sind, und jeder bei fünf unterschiedlichen Arten von Kassetten. Jede Reihe Stanzen wirkt auf einen dieser fünf Typen Kassetten.
Jedoch bietet der Einsatz von drei Stanzenreihen im Bolzen 2020 einen höheren Grad an Flexibilität pro Reihe für den Ring 206 aus Kassetten wie folgt:
Es sei angenommen, daß jeder Behälter in einer Kassette 120, wie in 5 gezeigt, eindeutige Reagenzien hat, die für einen bestimmten Test besonders sind. Zu Zwecken der Analyse ist jeder solche eindeutige Behälter einem eindeutigen Buchstaben des Alphabets zugeordnet. (In der tatsächlichen Praxis jedoch umfaßt wenigstens eine dieser Chemikalien in einem Behälter einer Kassette einen Antikörper vom Typ B und eine weitere Chemikalie in einem weiteren Behälter umfaßt einen Antikörper vom Typ A, um mit einer flüssigen Blutprobe, die hinzugefügt wird, zu reagieren.) Reihe 2 des Bolzens 2020, die sechs Stanzen hat, kann die Behälter A bis F in einem ersten Kassettentyp lochen. Bevorzugt unterscheiden sich die Behälter A–F von den Kassettentypen, die vom Bolzen 2010 perforiert werden. Die verbleibenden Stanzen sind jeweils noch anderen Behältern eindeutiger Chemie zugeordnet, wie in der folgenden Tabelle 1 gezeigt:
TABELLE 1
Das Ergebnis ist, daß achtzehn unterschiedliche Assays durch Bolzen 2020 abgedeckt werden können, weniger in der Anzahl als beim Bolzen 2010, wiederum bei fünf unterschiedlichen Typen Kassetten [bezeichnet mit ∝, β, δ, ρ und e in Tabelle 1] Bei einigen von diesen jedoch können die Hälfte der Behälter durch mehr als eine Reihe gelocht werden. Somit hat der Kassettentyp ∝ Chemikalien A–F; Typ β hat Chemikalien G–L; δ hat Chemikalien G, H & I und P, Q & R; Typ ρ hat Chemikalien M–R; und Typ e hat Chemikalien M, N & O und J, K & L. Es wird leicht offensichtlich, daß die Reihe 3 mit ihren drei Stanzen auf den ersten drei Behältern jeder der Kassetten vom Typ β oder δ arbeiten kann (da seine Lochungen den Chemikalien G – I zugewiesen sind). Reihe 4 mit ihren drei Stanzen kann auf den letzten drei Behältern entweder des Kassettentyps β oder e arbeiten (zugewiesen den Chemikalien J – L). Reihe 5 mit ihren drei Stanzen kann auf den ersten drei Behältern entweder des Kassettentyps ρ oder e arbeiten (zugewiesen den Chemikalien M–O). Reihe 6 mit ihren drei Stanzen kann auf den letzten drei Behältern entweder des Kassettentyps δ oder ρ arbeiten oder sie offenstechen (den Chemikalien P–R zugewiesen).
Ein anderer Vorteil, nur drei Stanzen in einer Reihe zu haben, ist der, daß solch eine Reihe es erfordert, daß nur die Hälfte der Behälter einer Kassette zu irgendeiner Zeit geöffnet wird, was die andere Hälfte in einem Zustand für die weitere Lagerung zum Einsatz zum einem späteren Zeitpunkt läßt. Dies steht im Gegensatz zu einer Reihe aus sechs Stanzen, die notwendigerweise alle Behälter gleichzeitig öffnen, so daß irgendwelche Behälter, die im gegenwärtigen Test nicht verwendet werden, nicht für die Langzeitlagerung für einen späteren Einsatz geeignet sind.
Noch ein weitere Vorteil für eine Vielzahl von Stanzen, die jeder einem Behälter zugeordnet sind, ist es, daß die mehreren Stanzen gleichzeitig wirken, um eine Kassette zu öffnen, was so den Durchsatz verbessert.
Es wird leicht deutlich, daß jeder Bolzen seine „Heim"-Reihe 1 frei von Stanzen hat so daß die „Heim"-Reihe 1 nach unten weisen kann, wenn der andere Bolzen eine Kassette offenstechen muß, außer in dem seltenen Ereignis, indem beide Ringe eine Kassette unter ihrem jeweiligen Bolzen anordnen, die zu der Zeit geöffnet werden soll.
Es wird auch leicht deutlich, daß es nichts Kritisches gibt, wenn man drei Stanzen in den „kurzen" Reihen 3, 4, 5 und 6 hat. Zum Beispiel könnten zwei solche Stanzen zusammen die Reihe 3 bilden, um G und H zu lochen, zwei in Reihe 4, um J und K zu lochen, zwei in Reihe 5, um L und M zu lochen und zwei in Reihe 6, um N und O zu lochen.
Wie in 66 gezeigt, weist ein bevorzugter Antrieb zum Bewegen der Rahmenunteranordnung 214A nach oben und unten auf den Elementen 42A einen Motor 202 und eine Welle 204 auf, auf der der Ansatz 2040 exzentrisch zur Drehachse 2042 angebracht ist. Der Ansatz 2040 greift in einen Durchlaß 2044 in der Rahmenunteranordnung 214A, was einen engen Paßsitz in der vertikalen Richtung liefert. Horizontal jedoch ist der Durchlaß 2044 eine Öffnung, 63, die weit genug ist, um die seitliche Auslenkung des Ansatzes 2040 aufzunehmen, wenn sich die Welle 2004 dreht, was somit die Rahmenunteranordnung nach oben und unten treibt, Pfeile 2046 und 204, 66.
Als Alternative, nicht gezeigt, könnte ein Verbindungsarm, der auf dem Ansatz 2040 angebracht ist; durch seine Schwenkverbindung zum Rahmen 214A die Hin- und Herbewegungswirkung hervorrufen.
Der Antrieb für die Hin- und Herbewegung, welcher auch immer ausgewählt wird, wirkt so, daß er die notwendige relative Bewegung zwischen einer Reihe von Stanzen in wenigstens einem der beiden Bolzen und einer Kassette, die im Ring 206 oder 210, 8, gehalten wird, zur Verfügung stellt, so daß jede Stanze der Reihe, die nach unten weist, die Abdeckung perforiert und nur die Abdeckung eines Behälters (und seines Reagenzes), dem die Stanze zugewiesen ist. Dies verhindert, daß ein Stanze beispielsweise der Reihe 1 auf einem Behälter mit einer Chemikalie unterschiedlich von den Chemikalien A–F wirkt, weil der Computer die Identität der Chemikalien in jeder Halterposition, den Ringen 206 und 210, speichert und nur eine Stanzereihe der Bolzen anfordert und richtet, die für diese Chemikalien geeignet und ihnen zugewiesen sind. Das Übertragen wird somit verhindert, alles, ohne daß ein Waschen der Durchstechanordnung erforderlich ist.
Wie angemerkt kann die Anzahl von Stanzen in der Reihe identisch der Anzahl der Behälter in der Kassette sein, z.B. 6. Bevorzugt haben einige der Reihen in wenigstens einem der Bolzen eine Anzahl von Stanzen, die ihrer Zahl nach kleiner ist als die Gesamtanzahl der Behälter pro Kassette.
Um jede Kassette von ihren Stanzen abzustreifen, wenn die Rahmenunteranordnung 214A von den Ringen 206 und 210 weggehoben wird, Pfeil 2046, 66, ist eine Abstreifeinrichtung 2100, 67, bereitgestellt. Wie gezeigt weist die Abstreifeinrichtung 2100 eine Platte 2102 mit Öffnungen 2104 auf, ausgerichtet mit und größer als eine volle Besetzung von Stanzen 2030 (hier sind nur drei gezeigt), die verwendet werden, um die Abdeckung 124A einer Kassette 120A zu durchstechen. Die Platte 2102 wird schwimmend von der Scheibe 2103 auf Ansätzen 2106, die vom Rahmen 214A abhängen, aufgehängt, wobei eine Druckfeder 2108 zwischen der Platte und dem Rahmen angeordnet ist. Die Feder 2108 wird zusammengedrückt, wenn sich der Rahmen 214A absenkt und die Stanze 2030 die Abdeckung 124A durchstechen. Wenn jedoch der Rahmen 214A angehoben wird, Pfeil 2110, um die Stanze 2030 wegzuziehen, dehnt sich die Feder 2108, schiebt die Platte 2102 nach unten, Pfeil 2112, was somit die Kassette 120A von den Stanzen abstreift.
Als Alternative kann die Abstreifeinrichtung 2100 eine Vielzahl von Fingern aufweisen, die auf Ansätzen 2106 (nicht gezeigt) und Federn 2108 schwimmen, um gegen die Abdeckung 124A zwischen einer oder mehreren Stanzen 2030 zu drücken.
Im Betrieb verhindert diese Vorrichtung das Übertragen der Inhalte von Behälter zu Behälter, wobei jeder Behälter einer bestimmten und unterschiedlichen chemischen Reaktion zugewiesen ist, und bevorzugt das Übertragen von Reagenzien. Wie angemerkt ist sie so gestaltet, daß sie auf Kassetten mit Behältern arbeitet, die eine perforierbare Abdeckung über jedem Behälter haben, wobei die Behälter eine vorbestimmte angeordnete Abfolge basierend auf ihren jeweiligen Chemikalien haben, die dieselbe für alle Kassetten des Typs ist. Die Verwendung weist dann die Schritte auf:

a) Positionieren einer der Kassetten mit abgedeckten Behältern an einer einzigen Perforierstation;
b) Perforieren einer Abdeckung eines gewünschten Behälters nur mit einer individuellen Stanze, der dem Behälter zugewiesen ist;
c) Hinzufügen wenigstens einer Flüssigkeit zu den Behältern, um zu ermöglichen, daß ein Assay darin durchgeführt wird; und
d) Wiederholen der Schritte a) – c) mit allen aufeinanderfolgenden Kassetten, so daß ein individuelle Stanze nur in einen Behälter mit demselben Reagenz eintritt, wie in den vorangegangenen Behältern, in die mit der individuellen Stanze eingedrungen wurde.

Claims

Verfahren zum Verhindern des Übertragens der unterschiedlichen Inhalte einer Vielzahl von abgedeckten Behältern (122), die einstückig miteinander verbunden sind, so daß mehrere Behälter (122) eine Kassette (120, 120A) bilden, wobei es eine Vielzahl der Kassetten (120, 120A) gibt, die derartige Behälter (122) enthalten, wobei jeder Behälter (122) jeder Kassette (120, 120A) einer bestimmten unterschiedlichen chemischen Reaktion zugeordnet ist und wenigstens ein Reagenz innerhalb des Behälters (122) und eine perforierbare Abdeckung (124, 124A) über dem Behälter (122) aufweist; wobei das Verfahren die Schritte aufweist: a) Positionieren einer der Kassetten (120, 120A), deren Behälter (122) abgedeckt sind, an einer einzelnen Perforierstation; b) Perforieren einer Abdeckung (124, 124A) eines gewünschten Behälters (122); c) Hinzufügen wenigstens einer Flüssigkeit in die Behälter (122), so daß die Analyse darin ausgeführt werden kann; und d) Wiederholen der Schritte a)–c) mit allen aufeinanderfolgenden Kassetten (120, 120A); dadurch gekennzeichnet, daß: jede Kassette (120, 120A) eine geordnete Abfolge von Behältern (122) hat, basierend auf der chemischen Reaktion, die jedem Behälter (122) zugewiesen ist, die dieselbe ist wie in den weiteren der Kassetten (120, 120A); wobei die Abdeckung (124, 124A) des gewünschten Behälters (122) nur mit einer individuellen Stanze perforiert wird, die dem Behälter (122) zugewiesen wird; und eine individuelle Stanze (2030) nur in einen Behälter (122) mit demselben Reagenz eindringt, wie es in vorangegangenen Behältern (122) vorlag, in die die individuelle Stanze (2030) eingedrungen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt b) das Perforieren aller Abdeckungen (124, 124A) der einen Kassette (120, 120A) gleichzeitig mit einer Durchstechanordnung (204, 204A) aufweist, die dieselbe Anzahl individueller Stanzen (2030) aufweist, wie die Anzahl der vorliegenden Behälter (122) ist, so daß irgendeine gegebene individuelle Stanze (2030) nur in einen Behälter (122) eindringt, dem die bestimmte Stanze (2030) zugewiesen ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Stanzen (2030) in einer Reihe für eine gegebene Kassette (120, 120A) ausgerichtet sind, wobei eine Vielzahl von Reihen aus Stanzen unterschiedlicher Anzahl für mehrere unterschiedliche Kassetten vorgesehen sind und bei dem die Stanzenreihen um eine Achse gedreht werden, um eine entsprechende Stanzenreihe in die Position zum Perforieren der Abdeckung (124, 124A) einer gegebenen Kassette zu bewegen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Reagenzien in einem der Behälter (122) ein Antikörper vom Typ B ist und in einem anderen der Behälter (122) ein Antikörper vom Typ A ist und bei dem die Flüssigkeit, die hinzugefügt wird, eine Blutprobe ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 und weiter mit dem Schritt des Abstreifens der einen Kassette (120, 120A) von der Stanze (2030) jedesmal, wenn die Stanze entfernt wird.
System, welches umfaßt: eine Vielzahl von Kassetten (120, 120A), wobei jede Kassette eine Mehrzahl von Behältern (122) und eine Abdeckung (124, 124A) über jedem Behälter hat, wobei jeder Behälter (122) jeder Kassette (120, 120A) einer bestimmten unterschiedlichen chemischen Reaktion zugewiesen ist und wenigstens ein Reagenz enthält; und eine Station zum Halten und Öffnen der Kassetten (120, 120A), welche aufweist: eine Einrichtung zum Halten einer Vielzahl der Kassetten (120, 120A); und eine Durchstechanordnung (204, 204A), die sich benachbart der Halteeinrichtung befindet, zum Durchstechen von Öffnungen in den Abdeckungen (124, 124A) der Behälter (122); dadurch gekennzeichnet, daß jede Kassette (120, 120A) eine geordnete Abfolge von Behältern (122) hat, basierend auf der chemischen Reaktion, die jedem Behälter (122) zugewiesen ist, wobei die Abfolge dieselbe für alle Kassetten ist; und die Durchstechanordnung (204, 204A) aufweist; eine Stanze (2030), die einem bestimmten Behälter (122) jeder Kassette (120, 120A) zugewiesen ist; und eine Einrichtung zum Ermöglichen der relativen Bewegung zwischen der Durchstechanordnung (204, 204A) und einer Kassette (120, 120A), die von der Halteeinrichtung gehalten wird, so daß die Stanze (2030) nur die Abdeckung (124, 124A) eines Behälters (122) perforiert, dem die Stanze zugewiesen ist, so daß der Übertragung von Reagenz von einem Behälter (122) zu einem davon verschiedenen Behälter (122) in der geordneten Abfolge vorgebeugt wird.
System nach Anspruch 6, und weiter mit einer Pipette (402), die von der Stanze (2030) getrennt ist, zum Übertragen von Flüssigkeit in die Behälter (122) durch die Abdeckung (124, 124A), die von der Stanze (2030) durchstochen ist.
System nach Anspruch 6 und weiter mit zusätzlichen Stanzen (2030), die jede einem bestimmten Behälter (122) der Kassette (120, 120A) zugewiesen ist.
System nach Anspruch 8, bei dem die Stanzen (2030) in einer ersten Reihe angebracht sind.
System nach Anspruch 9, bei dem die Stanzen der ersten Reihe in der Anzahl gleich der Gesamtzahl der Behälter (122) in jeder der Kassetten (120, 120A) ist.
System nach Anspruch 9, bei dem die Anzahl der Stanzen der Reihe geringer ist als die Gesamtanzahl der Behälter (122), und weiter in der Durchstechanordnung (204, 204A) eine zweite Reihe von Stanzen umfassend, wobei die zweite Reihe unterschiedlich von der ersten Reihe positioniert ist, um so die Abdeckungen (124, 124A) zu stanzen, die nicht von der ersten Reihe gestanzt werden.
System nach Anspruch 9, bei dem die Stanzen (2030) in wenigstens einer ersten und einer zweiten Reihe auf einem drehbaren Träger (2010, 2020) angebracht sind und die Station weiter eine Einrichtung zum Drehen des Trägers (2010, 2020) umfaßt.
System nach Anspruch 12, bei dem die Kassettenhalteeinrichtung zwei konzentrische Ringe (2006, 2010) aus Einrichtungen, welche Öffnungen definiert, aufweist, die so bemessen sind, daß sie eine Kassette (120, 120A) in jeder der Öffnungen aufnimmt und hält, und bei dem die Durchstechanordnung (204, 204A) zwei der Träger (2010, 2016), die unabhängig drehbar angebracht sind, und eine Einrichtung zum Drehen jedes Trägers unabhängig von dem anderen aufweist, und die Einrichtung für die Relativbewegung einen Rahmen (214A), der die Träger (2010, 2020) oberhalb der Ringe (206, 210) hält, und eine Einrichtung zum Hin- und Herbewegen des Rahmens (214A) auf die Ringe zu und weg von den Ringen aufweist.
System nach Anspruch 13, bei dem jeder der Träger (2010, 2020) eine Reihe umfaßt, die frei von Stanzen ist, so daß, wenn der Rahmen (214A) bewegt wird, um eine Kassette (120, 120A) in einem der Ringe (206, 210) mit einer Reihe aus Stanzen (2030) eines der Träger (2010, 2020) in Berührung zu bringen, der andere Träger einer Kassette (120, 120A) in dem anderen der Ringe eine Reihe frei von Stanzen zeigt, so daß in dem anderen Ring (206, 210) kein Durchstechen stattfindet, wenn der andere Ring (206, 210) der freien Reihe zugewandt ist.
System nach Anspruch 6 und weiter eine Abstreifeinrichtung umfassend, zum Abstreifen (2100) jeder Kassette (120, 120A) von den Stanzen (2030), wenn die Stanzen nach dem Perforieren der Abdeckung (124, 124A) zurückgezogen werden.