JP3997135B2 - 試料ホルダ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体試料（例えば、微生物試薬を含有する試料）を含む一つ以上の試薬充填ウェルを有するテスト試料カードを自動的にロードすると共に試薬との反応後試料の光学的分析を行う機械とシステムに関する。本発明は、生物学的血液または化学分析機械の使用に適した、更に免疫化学および核酸プローブアッセイ機械の使用に特に適したものである。
【０００２】
【従来の技術】
生物試料は、透過率および／または蛍光光学分析を含む各種の手法を用いた化学または光学的分析に反応させることが出来る。この分析の目的は、試料中の未知の生物試薬またはターゲットを同程して、試料中の物質濃度を決定し、または生物試薬がある抗体に敏感か否かを決定し、更に試薬によりもたらされる感染を処理するのに有効な抗体の濃度を決定することにある。
【０００３】
複数個の小さな試料ウェルを含む封止したテスト試料カードの使用を含む生物試料の光学的分析を行う方法が開発されている。通常は、例えば微生物分析に対するカードの製造時に、試料ウェルは、各種の生物試薬に対する各種の成長媒体または各種の濃度の異なる抗体が充填される。これらのカードは、流体が移送チューブポートを通してカードのウェルに入ることを許容する内部流路構造を有している。Ｌ字状一体移送チューブは移送チューブポートから外方に延在する。従来の方法は、移送チューブの一端部をカードに、他端部をテストチューブに手動で挿入し、次に装着した移送チューブとテストチューブによりカードを Ｖｉｔｅｋ Ｆｉｌｌｅｒ Ｓｅａｌｅｒ などの真空充填封止機械にカードを手動配置するものであった。充填／封止機械は真空を発生し、テストチューブ中の流体が試料カードのウェル内に吸引されることをもたらす。カードのウェルが試料をロードされると、カードは機械内のシーラーモジュールの溝の中に手動で挿入され、そこで移送チューブは切断、溶融され、カードの内部を封止する。次に、これらのカードは充填／封止モジュールから手動で除去され、ＶＩＴＥＫ Ｒｅａｄｅｒなどの読み取り／インキュベーション機械にロードされる。読み取り／インキュベーション機械は所望の温度でカードをインキュベートする。光学的読み取り装置はカードのウェルの透過率を試験するために設けられる。基本的には、カードは読み取り機械のカラム内にスタックされ、そして光学系はカードのカラムを上下に移動させ、一度にカードを透過率光学系に引き込み、カードを読み取り、カードを逆にそれらのカラムに配置する。ＶＩＴＥＫ Ｒｅａｄｅｒは、Ｃｈａｒｌｅｓらの米国特許第４，１１８、２８０号に一般に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上の構成には、カードの処理、分析に二台の機械、充填装置／封止装置が必要になるという制限がある。更に、カードの完全な分析を行うのに余分の時間と労力が必要になる。
【０００５】
生物試料の処理および光学的読み取りの幾つかの機能を単一の自動試料処理／読み取り機械に組み込むことはかなり難しい問題である。一つの特別に困難な問題は、カードの真空ローディングを行う方法を提供することにあり、更に、ロードした試料カードをインキュベーションおよび光学的読み取りステーションに移動させる方法を提供することにある。他の問題は、そのような機械において、試料カードや容器を各種のステーションに移動させる移送システムを設計することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動化試料テスト機械は、全て自動的に、感受性テストのために希釈を行い、真空ステーションにおいてカードを試料で充填し、移送チューブを切断することによりカードを封止し、更にインキュベーションおよび透過率および蛍光分析を行う機械を提供することにより、これらの目的を実現するものである。機械は一回のテスト中に単一のテストチューブ内に配置された試料の感受率と識別の試験を行うことが出来る。機械は試料の迅速な自動識別と感受率のテストを提供するものである。本発明の好適な形態においては、一連の異なるテスト試料が一回のテスト実施時にテストされ、更に各種のステーション間の機械周りに試料トレイまたは「ボート」内で移動される。トレイは、複数個のテストチューブおよび関係するテスト試料カードを収容するカセットを受ける。機械は、新規なピペットおよび希釈ステーションを与え、流体がテストチューブに付加されることを許容し、あるいは一つのテストチューブから他のチューブに移送されることを許容する。
【０００７】
本発明の機械は更に、ベースパン周りにトレイを移動させる（テストチューブとカードを有する）独自のテスト試料配置システムを有する。配置システムの設計は、ベースパンの上でステーションのカスタム構成を本質的に許容するようになされる。付加的なカルーセルと読み取りステーションを含む機械の発展を容易に実現することが出来る。
【０００８】
本発明を要約すると、以下のようになる。
【０００９】
テスト試料カードの試薬充填ウェルに配送された流体試料を自動的にテストする機械が与えられる。本機械は、諸動作がテスト試料およびテスト試料カードに対してなされるローディングステーションから各種のステーションに機械内で移動自在なローディングステーションと試料トレイを有している。試料は、試料とカードがトレイ内にロードされるとテスト試料カードと流体的に連絡されるように配置される。
【００１０】
本機械は上部および下部位置の間でトレイに対して移動自在な真空室を有する真空ステーションを有する。真空室がその下部位置にさげられると、真空室はトレイにおける周囲水平面と協同してトレイと封止係合を行う。真空ステーションは、室に真空を供給する真空源と、真空引きおよび真空開放を制御する弁を有する。
【００１１】
本発明の一側面においては、気泡がカードのウェルに進入させないために真空ステーションのための新規な真空ロード手法が与えられる。これらの手法は、真空に引かれるにつれて真空圧力における圧力の所定の変化割合を維持し、カードを適切に充填するために真空レベルを短時間の間しきい値またはセットポイントに維持することにある。真空ローディングプロセスが完了した後、トレイは封止ステーションに進められ、そこで高温切断ワイヤを用いてカードのための移送チューブを遮断し、カードの内部を大気から封止する。
【００１２】
本発明の機械は更に、カードをインキュベートするためのインキュベーションステーションを有している。トレイをローディングステーションから真空ステーションに、更に真空ステーションからインキュベーションステーションに移動させるテスト試料配置システムが与えられる。これらのカードはトレイからインキュベーションに自動的にアンロードされる。インキュベーションステーションにおけるカードのインキュベーションの間にカードを読み取る光学的読み取りステーションが設けられる。テスト試料カードをインキュベーションステーションから光学的読み取りステーションに移送するテスト試料カードが設けられ、そこで光学的読み取りステーションはテスト試料カード内にロードされた試料の光学的分析を行う。
【００１３】
本発明の好適な形態においては、トレイ内のセプタクルまたはテストチューブに希釈液を選択的に付加する希釈ステーションが設けられる。一つの容器から他の容器に流体試料を移送するピペットステーションも設けられる。希釈／ピペットステーションは、トレイ内の容器に対してピペットおよび希釈動作が同時に行われることを許容するように、好適には互いに近接して配置される。
【００１４】
本発明の他の側面においては、試料カードと容器はカセット上に配置され、カセットは機械内のトレイ内に配置される。流体またはテストカード情報をカセットと関係づけるスタンドアロン情報系が設けられる。機械読み取り可能インジケータが試料に塗布され、テスト試料カードの各々のと識別される。情報ロードステーションは、複数個の試料カードがカセットにロードされたときこれらのカードに対する機械読み取り可能インジケータを読み取り、テスト試料カードに関する情報を機械読み取り可能メモリ記憶装置に記憶する。カセットが自動化試料テスト機械内で移動されると、それは機械読み取り可能記憶装置に記憶された情報を復元する情報復元ステーションの側を通過する。
【００１５】
好適な実施例においては、情報ロードステーションは、メモリーと、システムのユーザから入力されたテスト情報をメモリーに移送するヒューマンインターフェースと、機械読み取り可能インジケータの読み取り装置と、ヒューマンインターフェースに応答して、メモリーテスト時に、ユーザからの情報をテスト試料カードに塗布された機械読み取り可能インジケータと関係づけるソフトプログラムを有している。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の現在好適な実施例について、図面を用いながら示していく。なお、各図において、同様の符号は同様の構成要素を指し示している。
【００１７】
まず、好適な自動試料テスト機械について概観する。
【００１８】
図１は本発明の好適な実施例によりテスト試料充填カード２８の分析を行う生物試料テスト機械２０の斜視図である。本機械は一組の着脱自在カバーパネルを有し、これらのカバーパネルは、機械をカバーし、審美的に楽しい外観を与え、機械の機能的側面を更に良く示すために図示しないシステム構成要素へのユーザのアクセスを許容するものである。図１において、カード２８に対するスタッキングカードディスポーザルステーションは機械の他の構成要素を示すために除去されている。カードディスポーザルステーション９００が図３に示してある。図４は、テスト試料カードが機械２０の幾つかのステーションで処理されるときのそれらのカードの位置を示す、機械の、一部断面端面図である。図２は全体としての機械２０のブロック図であり、本発明の好適な実施例における機械を通してのステーションのレイアウトおよびボートとカセットアセンブリーの経路およびテスト試料カードを示している。
【００１９】
ここで図１、図２，および図４を参照すると、生物試料テスト機械２０は、４個の独立したモータ駆動パドルからなる生物テスト試料配置システム１００を備えており、このシステムは、各種の動作がカセット２６内のカードおよび容器に対して行われる幾つかのディスクリートステーションへ機械２０の周囲でベースパン２４を横切ってカセット２６を取り込む試料トレイ２２（ここでは「ボート」と呼ぶ）を引張する。手順の開始前に、技術者はカセット２６に生物試料または被テスト試料を収容するテストチューブ３０などの複数個の容器およびテストカード２８をロードする。各々のテストカード２８は、Ｌ字状移送チューブ３０をそれから突出させ、生物試料を含有する流体がテストチューブ３０からテストカード２８の試薬充填ウェルに吸引されることを許容する。技術者は図１に示したベースパン２４の前部、右手コーナーなどの機械に対するロードステーションにおいてロードされたカセット２６をボート２２中に配置する。次に、組み合わされたボート２２とロードされたカセット２６がテスト試料配置システム１００により機械２０周囲のベースパン２４の表面にわたりユニットとして移動される。
【００２０】
ここでの説明のためであって、これに限定されるものではないが、以下に説明する通常の微生物テストの場合には、テストカード２８は次の２種類の形で与えられる。すなわち、まず、（１）識別カード。ここでは、カードの製造時にカード２８のウェルの各々に特定の異なる成長媒体が配置される。それから、（２）感受性カード。ここでは、異なる抗体の異なる濃度が、カード２８のウェルの各々に配置される。識別カードは試料中に存在する特定の未知の生物試薬、すなわち、微生物を識別するために用いられる。感受性カードは各種の濃度の抗体または他の薬剤に対する生物試薬の感受性を決定するために用いられる。以下に示すテスト手順においては、識別カードおよび感受性カードは機械２０の一動作サイクル（すなわち、一テストラン）時に単一試料に対して行うことが出来る。これを実現するため、移送チューブ３２を介して識別カード２８Ａに接続された生物試料を含有するテストチューブ３０Ａが移送チューブ３２を介して感受性カード２８Ｂに接続された空のテストチューブ３０Ｂに隣接して配置されるようにカセット２６がロードされる。
【００２１】
カード２８は好適には、機械２０に内蔵されたバーコードリーダーによる読み取りのためのカード上のバーコード並びに他の識別指標を有する。バーコードは各々のカードに独自であり、カードの種類や満了期日、通番などのカード情報を識別し、更にテストデータおよび／またはカードからの結果を患者や生物試料と相関付けるために用いられる。更に、全体のボートまたはカセットは、Ｄａｌｌａｓ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｃｏｒｐ．から市販されているメモリーボタンまたは「タッチボタン」などの、カセット２６に固着された一つ以上のメモリー装置に記憶されたカセットにロードされたカードの全てに対する試料情報を有する。
【００２２】
図１に示した代表的な例においては、ボート２２内の７または８個のテストチューブ３０は生物試料を収容し、ストロー状移送チューブ３２により識別カード２８Ａと流体的に連絡される。生物試料テストチューブ３０Ａおよびその関連する識別カード２８Ａは一組として考えることが出来る。生物試料テストチューブおよび識別カードは通常はカセット２６内で交互パターンをなして配列される。各々の生物試料テストチューブ３０Ａおよび識別カード２８Ａの組は移送チューブ３２を介して感受性カード２８Ｂと連絡して配置された空のテストチューブ３０Ｂに隣接する。カードおよび関連するテストチューブは、試料に対する特定のテスト要件に依存してカセット２６内で任意の順序で配置出来ることが認められる。例えば、カードは次のように配列することが出来る。すなわち、識別（ＩＤ），感受性（ＳＵ），ＩＤ，ＩＤ，ＩＤ，ＳＵ，ＳＵ，ＩＤ，ＳＵ．．．。他の例は、全ての識別カードと全ての感受性カードのようになる。
【００２３】
テスト試料配置システム１００はボート２２とカセット２６をベースパン２４を越えて先ず希釈ステーション２００に移動させるように動作する。希釈ステーションは回転ショットチューブ２０２を備え、これにより所定容積の希釈液（塩水溶液のような）がカセット２６内の空の感受性テストチューブ、例えばテストチューブ３０Ｂに付加される。試薬などの他の種類の流体を回転ショットチューブによりテストチューブに付加しても良く、かくして希釈ステーション２００は希釈液をテストチューブに丁度付加することに制限されることはない。ボート２２の先端がこのプロセスの間に左に移動されると、この先端はピペットステーション３００の下を通過する。ピペットステーション３００は、ピペット３０２をピペット３０４源から自動的に除去し、ピペット３０２を生物試料テストチューブ３０Ａ内に下降させ、ピペット３０２を用いて生物試料テストチューブ３０Ａから所定容積の生物流体から真空下で除去する。
【００２４】
次に、テスト試料配置システム１００は隣接するテストチューブ３０Ａおよび３０Ｂの間の分離距離に等しい距離、例えば１５ｍｍだけボート２２を左に移動させる。次に、ピペットステーション３００は生物流体を含有するピペット３０２を生物試料テストチューブ３０Ａから隣接する感受性テストチューブ３０Ｂ（既に、或る量の希釈液を希釈ステーション２００から受けている）中に降下させ、流体をテストチューブ３０Ｂ内に強制し、ピペット３０２を感受性テストチューブ３０Ｂに降下させる。テスト試料配置システム１００によるボート２２の移動、希釈ステーション２００における感受性テストチューブ３０Ｂへの希釈液の付加、更に生物試料テストチューブ３０Ａからピペットステーション３００における隣接する感受性テストチューブ３０Ｂへの生物試料の移動のプロセスは、ボート２２内の識別および／または感受性テストチューブセット（もしあるなら）の全てがそのように処理されるまで継続する。ピペットステーション３００および希釈ステーション２００が近接配置されているため、単一ボート２２内の多数テストチューブに対して希釈およびピペット操作を同時に行うことが出来る。最後のピペット動作が行われた後、テスト試料配置システム１００は次にボート２２をベースパン２４の左手エッジに移動させる。
【００２５】
当業者には明らかなように、生物試料のバッチが試料の内容を識別するためにテストされるような場合に、カセット２６はテストチューブ３０および識別カード２８内の生物試料を完全にロードされる。この例においては、希釈およびピペット動作は必要ではない。しかしながら、他の種類の試料テストにおいては、他の希釈液または試薬または流体がテストチューブにまたはそれから付加または退行される。いかなる希釈またはピペット動作も行われない例においては（例えば、ピペットおよび希釈動作がオフラインで行われる場合）カセット２６はテストチューブとカードをロードされ、また配置システム１００は単にボート２２を移動させ、ロードされたカセット２６は停止することなく希釈ステーション２００およびピペットステーション３００を直接、ベースパン２４の左手エッジまで通過する。
【００２６】
ベースパン２４の左手エッジにおいて、テスト試料配置システム１００はボート２２を左手エッジに沿い真空ステーション４００まで移動させるように動作する。真空ステーション４００は、希釈ステーション２００およびピペットステーション３００が除去された機械２０の斜視図である図３、および図５、図６、および図３０に良く示されている。真空ステーション４００においては、真空室４０２の底面がボート２２の上部周囲面２３に封止係合するように真空室４０２はボート２２上に降下される。真空室は機械に対する従来の真空源（図５では示してない）に連絡するホース４０６、４０８（図５）を有する。真空はマイクロプロセッサ制御の下で室４０２に加えられ、テスト試料カード２８の内部の空気がそれらの関連するテストチューブから排気され、室４０２から退行されることをもたらす。真空サイクルは閉ループサーボシステムを用いて真空の変化割合および完全な真空サイクルのタイミングを調節することにより正確に管理されて充填を最適にする。所定時間の後、室４０２はマイクロプロセッサの制御の下で大気に通気される。カードの通気はテストチューブ３０内の流体がカード２８中に吸引され、カード２８内のウェルを充填することをもたらす。室４０２が通気された後、室はボートが機械２０の他のステーションに移動されることを許容するように真空室駆動機構４１０により上昇される。
【００２７】
次に、テスト試料配置システム１００はボート２２をベースパン２４の後部を横切って右手に、図１および図３の中心マウント３４の背後に配置された切断／封止ステーション５００まで前進させるように動作する。図５および図６を参照すると、切断／封止ステーション５００は高温切断ワイヤ５０６および装着した支持板５０４、および切断ワイヤと支持板５０４を、移送チューブ３２がテストカード２８に入る場所に隣接する移送チューブ３２の上部と同じ高さまで降下させる駆動機構５０２（例えば、ステップモータ、駆動ベルト、リーヂスクリウー）とで構成される。ボート２２が切断／封止ステーション５００を過ぎて前進すると、移送チューブ３２は高温切断ワイヤ５０６を越えて駆動される。カセット２６の壁によるカード２８の運動に対する縦方向の拘束、またカセットおよび機械２０の壁構造によるカード２８の運動に対する横方向の拘束に援助されて、高温切断ワイヤは、ボート２２が高温切断ワイヤ５０６を過ぎてゆっくりと前進されるにつれて移送チューブ材料を溶融することにより移送チューブ３２を切断する。移送チューブ材料の小さなスタブはカード２８の外部に残される。スタブは大気からカード２８の内部を封止する（或る種類のカードにおける、試料ウェルをカバーする酸素透過テープを通しての酸素などの気体の可能な拡散を除いて）。ボートがステーション５００を過ぎて前進されると、ワイヤ５０６はその上部位置まで上昇される。
【００２８】
図１および図４を参照すると、テスト試料配置システム１００は次にボート２２を中心マウント３４の背後のベースパン２４の後部を横切りカルーセルインキュベーションステーション６００に前進させる。機械のスロット６０２に対抗する中心マウント３４に揺動するラックアンドピニオンドライバー６１０が装着され、これはカードをスロット６０２を通してカセット２６からカルーセル６０４に一度に一つ押圧する。カルーセル６０４は、適当なインキュベーション温度に維持された閉鎖容器に収容される。閉鎖容器はカルーセル６０４を示すために図１および図３において一部破断してある。カルーセル６０４は、カセット２６内の次のカードに対抗するスロット６０２と一致してカルーセル６０４に次のスロットを配置するようにテスト試料配置システム１００によりベースパン２４の後部を越えてボート２２の運動と同期して駆動システム６１２により回転される。カルーセルが単に部分的にカードをロードされようとしているとき、機械の動作システムは、カルーセル６０４における重量分布をバランスさせるために、カルーセル６０４の回転を制御して非隣接スロットにカードをロードし、カルーセル内でカードを均等に分布させる。例えば、カルーセルが６０個のスロットを持ち、３０個のカードだけが処理される場合、カードは全ての他のスロットにロード可能になる。
【００２９】
一度に多数のカードを処理するのに必要な付加的なインキュベーション容量は、ベースパンの後部に付加的なインキュベーションステーションを付加することにより、かつ必要なものとしてベースパンおよび駆動システム構成要素の寸法を調節することにより与えることが出来る。付加的な光学ステーションを付加的なカルーセルに対して設けてもよい。例えば、カルーセル６０４が６個のスロットを有し、各々のカセットが１５個のカードを保持するときは、４個のボートを一度に処理することが出来る。第二のカルーセルを付加すると、最高１２０個のカードを一度に処理することが出来る。勿論、カセット２６およびカルーセル６０４に対して異なる容量を与えることが出来る。
【００３０】
カード２８の全てをカルーセル６０４のスロットにロードした後、ボート２２は、ベースパン２４の右手エッジに沿い逆にその始動位置（図１および図３に示された）に、またはカセット２６（若しあるなら、テストチューブ、ピペット３０２を収容し、かつ移送チューブの残りを収容する）の除去のために、かつ新しいカセットの受容のために出口位置に前進される。一方、ボート２２は、例えばベースパン２４の後部または右手側に配置された出口ステーションに移動され得る。
【００３１】
カード２８がインキュベーションステーション６００でインキュベートされているので、カードは往復動するラックアンドピニオンドライバー６２０および関係するステップモーターにより一度に一つカルーセル６０４の上部でカルーセル６０４のスロットから定期的かつ逐次押し出される。カード２８は光学スキャナカード移送ステーション７００により透過率サブステーション８０２および蛍光サブステーション８０４を有する蛍光および透過率光学系ステーション８００を越えて移動される。カード２８のウェルは、透過率および蛍光光学系ステーション８００によりなされる必要がある分析に従って透過率および／または蛍光光学テストの組を選択的に受ける。透過率および蛍光光学系ステーション８００は、カード２８のウェルに対する透過率おび蛍光データを生成し、機械２０に対する中央処理ユニットにこのデータを報告する検出器および処理回路を備える。テストが完了していないときは、移送ステーション７００はカード２８をカルーセル６０４のスロットに逆に移動させ、更に多くのインキュベーションおよび付加的な読み取りに供する。
【００３２】
通常は、各々のカードは、カルーセルが一回転を行う１５分毎に読み取られる。カード２８に対する通常のインキュベーション時間は２から１８時間のオーダーであり、１時間当たりおよそ４つの透過率および／または蛍光データセットからなり、各々のデータセットは光学的分析要件を受けたカード２８のウェルの各々に対して多重読み取りからなる。
【００３３】
テストが完了した後、光学的キャナ移送システム７００により図３および図４に示したカード出力ステーション９００に移動される。カード出力ステーション９００は、光学的ステーション８００とほぼ同じ高さで光学的ステーション８００の側に配置された着脱自在トレイまたはマガジン９０２および関連する支持構造からなる。ステーション９００は、マガジン９０２内で移動自在の圧力スライド９１４およびマガジンの前方に向けて圧力スライドを付勢する一定力のばねとを有する。カードは、圧力スライド９１４とマガジン９０２の側面に一体的に形成された逆方向に対抗する弾性スナップ要素の間でマガジン内にスタックされる。技術者は、必要に応じてまたはマガジンがカードで充填されたとき機械２０からマガジン９０２を除去し、カードを適切なバイオハザードディスポーザルユニットに排出し、更にマガジン９０２を逆に機械２０内に置き換える。
【００３４】
開放容器３０に収容された微生物試料を含有する流体をテストする自動化微生物テストシステムまたは機械２０がかくして開示される。システム２０は複数個の試料ウェルを有するテスト試料カード２８と関連して使用され、テスト試料カードは感受性カードと識別カードで構成される。このシステムは、ベースパンと、容器３０とテストカードをベースパン２４を横切って搬送するトレイ２２と、所定体積の流体を前記容器３０の少なくとも１つに付加する希釈ステーション２００と、テスト試料をトレイ２２の容器の１つからトレイ２２の容器３０Ｂの他の物に移送するピペットステーション３００とで構成される。真空ステーション４００、４０２が設けられ、これは、トレイ２２に対して移動自在であり、トレイ２３の周辺エッジと協同して容器３０とカード２８の周りに真空閉鎖容器を形成する。真空ステーションは更に流体試料をカード２８のウェルにロードする真空源からなる。カード２８のロードの後カードを封止する封止ステーション５００が設けられる。カード２８をインキュベートするインキュベーションステーション６００が設けられ、またカード２８のウェルの光学的分析を行う読み取りシステム８０２、８０４が設けられる。配置システム１００はトレイ２２をベースパン２４を越えて真空ステーション４００からインキュベーションステーション６００に移動させ、またカードをトレイからインキュベーションステーション６００にロードするドライバー６１０を有する。カードをインキュベーションステーション７００から読み取りステーション８０２、８０４に移動させる駆動システム７００が設けられる。かくして、カードを処理し、カードの光学的分析を行う全工程が自動化される。
【００３５】
このようにして、自動化試料テスト機械２０は流体試料中の生物試薬の識別および感受性テストを行う方法を実行し、生物試料を含有する流体試料が第一の開放容器またはテストチューブ３０Ａ内に配置される。この方法は、
第一の容器３０Ａを試料ホルダーまたはカセット２６内に配置し、流体試料は前記試料ホルダー２６により受容された識別テスト試料カード２８ＡとＬ字状移送チューブを介して流体的に連絡して配置されるステップと、
第二の開放容器３０Ｂを試料ホルダー２６内に配置し、この第二の開放容器３０Ｂは試料ホルダー２６により受容された感受性テスト試料カード２８Ｂと流体連絡するステップと、
第一および第二の容器３０Ａ，３０Ｂおよび識別および感受性テスト試料カード２８Ａおよび２８Ｂと共に試料ホルダー２６を自動化試料テスト機械２０内に配置するステップと、
その後、前記機械内で、
所定体積の希釈液を第二容器３０Ｂに（希釈ステーション２００を介して）付加するステップと、
流体試料の要部を第一容器３０Ａから第二容器３０Ｂに（ピペットステーション３００を介して）移送するステップと、
識別および感受性カードをそれぞれ真空ステーション４００で第一および第二の容器３０Ａ，３０Ｂからの流体でロードするステップと、更に続いて
識別および感受性カード３０Ａおよび３０Ｂのステーション８０２および／または８０４において光学的分析を行うステップとで構成される。
【００３６】
上記の方法において、所定体積の希釈液を容器３０Ｂに付加し、流体の要部を容器３０Ａから容器３０Ｂに移送し、識別および感受性カードを真空ロードし、光学的分析を行うステップが人間の介在無しに自動化試料テスト機械３０内で自動的に行われるということは非常に有利である。
【００３７】
次に、ボート２２とカセット２４の動作特徴について説明する。
【００３８】
本発明の好適な実施例において、ボート２２はその機械周囲の運動サイクルの間に回転されず、従ってボート２２の一般的な向きは一定のままである。好適な実施例において、ボートは長方形の４辺に沿い移動されるので、ボート２２は好適には４辺を持つ長方形状が与えられ、各々の辺は駆動システム１００において、このパドル３８Ａ乃至Ｄの１つと係合するための相補的面を有する（図７参照）。
【００３９】
ボート２２とカセット２６は図８乃至図１３の幾つかに示されている。ボートとカセットは好適な実施例においては個別ユニットであり、ボート２２は通常はカセット２６内でのカードの処理の後機械２０内に残留する（洗浄の場合を除いて）。カセット２６はオフラインでカード２８とテストチューブ３０がロードされ、更に後述するデータエントリー機能に従ってロードされたカセットは全体の処理手順の開始時に技術者により機械２０内のボート２２内に配置される。他の実施例においては、ボートとカセットは、カードとカセットをロードするために機械２０から除去され、かつ次の処理のため機械のローディングステーション内に配置される一体試料ホルダとして与えられることも出来る。
【００４０】
図８乃至図１３を参照すると、ボート２２はボート２２の側壁８１に対してある角度で傾斜されるパドル係合面６０Ａを有する。この平面６０Ａは、パドルがベースパン２４の前側にわたってボートをスライドするときパドル３８Ａのヘッドの相補的な平面鋭角面と係合する。第二の鋭角係合面６０ＡＡが設けられ、これはパドル３８Ａ（図７）がボート２２の第二の面に係合することを許容する。この第二係合面６０ＡＡは、ベースパン２４の最前部左角に移動させるのに必要なシャフト４２Ａでのカラー移動を逓減させる。パドル３８Ａは、面６０Ａとの係合から外れるように回転され、面６０ＡＡに隣接する位置までシャフト４２Ａから下方に移動され、更に面６０ＡＡと係合するように逆に回転される。
【００４１】
ボート２２の右手側は、パドル３８Ｄがベースパン２４の右手側に沿いボートを移動させるときパドル３８Ｄにより係合される表面６０Ｄを有する。同様の係合面がボート２２の後部側および左手側に設けられる。
【００４２】
カセット２６は試料カード２８のための複数個のスロット６１を有し（図１）、それらの各々はテストチューブを確実に保持するテストチューブ保持スロット６２に隣接する。タング６４または他の適切な弾性部材がテストチューブ保持スロット６２内に内向きに延在し、テストチューブのスロット６２内での運動を防止する。カード６１は壁７０により互いに分離される。スロット６１は、隣接する壁７０の間での試料カードのわずかな量の縦方向運動を許容するように寸法が与えられる。壁７０はカード２８までの経路の単に約１／３だけ延在し、分離装置９４によるカードの縦方向揺動運動を許容し（図４、図７６を参照）、バーコードリーダーがカードの上部に配置されたバーコードを読み取ることを許容する。
【００４３】
カード２８はスロット６１の床６６の上に静置される。スロットの開放側６８はカードがカセット２６からインキュベーションステーション６００内に滑動されることを許容する（図１）。
【００４４】
図８を参照すると、ボート２２は平坦な床７４を有し、これはテストチューブからの流出を収容する。床７４は、カセット２６がボート２２にロードされるときカセット２６をぴったりと受容するように形状が与えられる。
【００４５】
ボート２２は、ボート２２の側部および底部に沿い複数個の補強用リブ７６により支持される。表面２３は真空室４０２の底面と封止的に係合する（図３）。リブ７６は、ボート２２が室４０２によりボート２２の周囲封止面２３上に配置された圧縮力に耐える援助をなす。
【００４６】
図１２を参照すると、カセット２６の後部に一対の開口７８が設けられ、これはタッチメモリー記憶ボタン（図示せず）を受容する。これらのタッチボタンはカセット２６内にロードされたカード２８の内容を識別する。次に、この情報は機械２０の中心マウントに装着されたタッチボタンリーダー８５により読み取られる（図４参照）。好適には、機械２０に対してスタンドアロンカセット識別ステーションが設けられる。このステーションはコンピューター端末とタッチボタン接点を有する。接点はカセットに対するカードに関する情報をタッチボタン開口７８内に配置された２つのタッチボタンにロードする。
【００４７】
次に、テスト試料配置システムの動作特徴について説明する。
【００４８】
ここで、特に図７および図１４を参照すると、テスト試料配置システム１００が以下に詳細に開示される。システム１００は図７に斜視図で与えられ、ステーションの全ては中心マウント３４に装着され、インキュベーションステーション６００は配置システム１００の構成要素を更に明瞭に示すために除去される。
【００４９】
システム１００はテーブル支持構造１８に装着されたベースパン２４を有し、これを横切ってボート２２はステーションから機械２２内のステーションに引張される。好適な実施例におけるベースパン２４は互いに直角をなす４辺、前部辺、左手辺（ＬＨＳ），後部辺、および右手辺（ＲＨＳ）を有する長方形状をなしている。これらの４辺は、試料カード２８に対する動作の全てが完了した後ボート２２がロードステーションにおいてその始動位置に逆に機械周りにループをなして時計周りに移動されることを許容する（図１乃至図３に示される）。しかし、テスト試料配置システムの本発明の原理はベースパン２４に対する他の形状に適用可能である。更に、パドルおよびモータはボート２２を反時計周りの方向に移動させることが出来る。
【００５０】
ボート２２はその４辺において４つの下方に向かう足７２を有し（図１０および図１１）、これらの足はベースパン２４の周囲周りに延在する１組の突出リッジ３７および突出リム３９の間に形成された溝３６からなるトラック断面のパターンに嵌合する。溝３６は、ボート２２がベースパン２４を越えて引かれるときボート２２の回転を防止する援助をなす。
【００５１】
図１４に示されるように、ボート２２が始めにロードステーションに配置されると、ボート２２の足の左前部ＬＦおよび右前部ＲＦは溝３６Ａ内に配置され、右後部（ＲＲ）足７２は溝３６Ｄ内に配置され、ＲＦ足は溝３６Ａと３６Ｄの交差点に配置される。突出リッジ３７には、ボート２２がベースパン２４周りに移動されるにつれボート２２の足がリッジ３６を通して移動することを許容するように複数個のスロット３５が設けられる。例えば、スロット３５Ｄは右後部ＲＲ足が突出リッジ３７Ｄを過ぎて移動することを許容し、またスロット３５Ｂは左後部ＬＲ足がリッジ３７Ｂを過ぎて溝３５Ｂ内に移動することを許容する。中心マウント３４は角を有し、これは好適には、これがベースパンの左手側に沿い滑動されるときボートが回転しないように、図に示したように、鋭角の角が与えられる。
【００５２】
ボート２２をベースパン周りに時計周りに移動させるために、ボート２２を移動させる４個の独立した駆動システムが設けられる。各々の駆動システムはボート２２をベースパン２４の４辺の一つに沿う一方向に移動させる。ここで特に図７を参照すると、ベースパン２４の前部エッジに沿いボート２２を移動させる第一駆動システムが設けられ、これは、正方形断面を有する回転自在シャフト４２Ａと、シャフト４２Ａに滑動自在に装着されたカラー４０Ａと、シャフト４２Ａに沿いカラー４０Ａを滑動させるカラーに装着された駆動ベルト４４Ａと、ベルト５２Ａを駆動するステップ駆動モータ４８Ａと、ベースパンの前部エッジに沿い駆動ベルト４４Ａを前後に移動させるプーリー５２Ａと、更に駆動ベルト４４Ａのための第二プーリー４６Ａとで構成される。カラー４０Ａにパドル３８Ａが装着され、これはボート２２の側面の１つ以上の相補面（例えば、表面６０Ａ）に係合するために設けられる。カラー４０Ａがシャフト４２Ａに沿い左に移動されるように駆動モータ４８Ａがベルト４４Ａを移動させるように動作するとき、パドル３８Ａはボート２２をベースパン２４に沿い左に引張する。
【００５３】
シャフト回転モータ５４Ａはまた、シャフト４２Ａを９０度の角度回転させる関連するベルトとプーリー（図示せず）を備える。パドル３８Ａのヘッドがボート２２の方向で水平一にあるようにシャフト回転モータ５４Ａが回転するとき、パドル３８Ａは、パドル３８Ａとカラー４０Ａがシャフト４２Ａに沿い移動されるときボート２２を引張するようにボート２２の側面の相補面に係合する位置にある。ボートがベースパン２４の前部エッジに沿いその移動の終了点に達したとき、シャフト回転モータ５４は、パドル３８Ａが上方にかつボート２２の側面から離れるように回転され、それによりパドル３８Ａをボート２２から脱係合させるような方向にシャフト４２Ａを９０度回転させる。
【００５４】
試料配置システム１００における他の３個の駆動システムはベースパン２４の前部エッジに対して上記した駆動システムに機能的に等価であり、また各々は同様の構成要素からなる。例えば、左手側ＬＨＳ駆動システムはシャフト４２Ｂ，装着パドル３８Ｂを有するカラー４０Ｂ、駆動ベルトモータ４８Ｂ，シャフト回転モータ５４Ｂなどを有する。ベースパンの後部エッジに対する同様の構成要素は回転自在シャフト４２Ｃ，ベルト駆動モータ４８Ｃなどを有する。同様に、右手側（ＲＨＳ）駆動システムは回転自在シャフト４２Ｄ，カラー４０Ｄ，および装着パドル３８Ｄなどを有する。
【００５５】
次に、希釈ステーションの動作特徴について説明する。
【００５６】
図１の希釈ステーション２００が図１５乃至図１７に更に詳細に示されている。図１５はそれぞれ希釈ステーション２００およびピペットステーション３００の斜視図である。図１６はステーションの立面図、図１７は希釈ステーション２００の側面立面図である。
【００５７】
図１５乃至図１７を参照すると、希釈ステーション２００はテストチューブなどの容器に制御された体積の流体を分与するシステムと考えることが出来る。ステーション２００は塩水溶液の柔軟バッグなどの希釈流体源２０４を有し、これは適切な傾斜棚２０３上に静置してある。所定体積の回転ショットチューブ２０２は導管またはチューブ２０６を介して流体源２０４から流体を受ける。導管２０６にはフィルタ２０８が配置され、これは汚染物がライン２０６に入らないように作用する。
【００５８】
ショットチューブ２０２の開放端部２０１内に配置されたシンブル弁の開口を制御するソレノイド２２０が設けられる。シンブル弁は導管２０６からの流体のショットチューブ２０２への流入を制御する。流体２０４源はショットチューブ２０２の上に配置されるので、流体は重力流によりショットチューブ２０２を充填する。ショットチューブ２０２はソレノイド２２０に装着される。ソレノイド２２０および装着ショットチューブは駆動ベルトとプーリー（図示せず）を有するモータ２１９（図１７）によりバルクヘッド２１４に対して回転する。モータ２１９はバルクヘッド２１４の後ろ側のソレノイド２０２の背後に直接配置される。
【００５９】
ショットチューブ２０２が図１５乃至図１７に示されたように一般に上向きに回転されるとき（すなわち、ショットチューブの先端がショットチューブの端部２０１に対して上昇される。）、ショットチューブは、これが充填されるときこれが自動的に準備されるように流体で充填することが出来る。ショットチューブ２０２の上方配向は、流体がショットチューブの端部２０１に入り、その道をショットチューブ２０２の先端まで作り上げるときショットチューブ内の空気がショットチューブ２０２から排除されることを許容する。希釈液がショットチューブ２０２の先端に隣接する充填ゾーンまでショットチューブを充填する時点を検出する光学的センサ２１８がブラケット２１６に設けられる。
【００６０】
ショットチューブが充填されると、バルクヘッド２１４の背後のモータ２１９はソレノイド２２０とショットチューブ２０２を矢印２２２の方向で（図１６）第二位置まで回転させ、ここでショットチューブ２０２の先端部はボート２２内のテストチューブに向けて下方に配向される（図１）。バルクヘッド２１４の背後に装着された圧縮空気源２１７に連通する第二のダクト２１０が設けられる。ダクト２１０にはフィルタ２１２が設けられ、これは汚染物がライン２１０に入ることを防止する。ダクト２１０はシンブル弁の近傍でショットチューブ２０２内で排出チューブにわたって嵌合される。ショットチューブ２０２が第二下方位置にあるとき、圧縮空気が、ショットチューブ２０２から希釈液をテストチューブ３０Ｂに排出する流れをなして（図１）ショットチューブに噴射される。
【００６１】
ここで図１８を参照すると、ソレノイド２２０およびショットチューブ２０２が分解組み立て図として示してある。ソレノイド２２０は、係合されたとき、ソレノイド軸２２１に沿い開口２２５内に配置されたカムスライド２５６を作動させる。ソレノイド２２０はカムスライド２３６を図１８の左手に向け弁閉成位置に付勢するカムばね２５８を有する。ゴム製Ｏリング２２３がカムスライド２５６のヘッド２５３上に着座する。カムスライド２５６はカム面２５８を有し、この面は軸２１に沿うカムスライド運動をショットチューブ軸Ｓに沿う直交プランジャ２２４運動に変換するようにプランジャ２２４上のカム面２５９と協同動作する。プランジャ２２４は以下に開示するようにシンブル弁２２６と係合するようにまたは脱係合するように移動され、そしてプランジャがカムスライド２５６により延長位置に移動されるとき弁２２６を開放する。この構成は、ソレノイドがショットチューブ２０２に対して直角をなして装着されることを許容し、ピペットおよび希釈ステーションの間の空間の量を逓減させ、更に同時的なピペットおよび希釈動作がボート内の異なるテストチューブに対してなされることを許容する。
【００６２】
図１８のソレノイドアセンブリーは更にショットチューブ開口２６６を有し、これは、ショットチューブ２０２が組み立て状態にあるときショットチューブ２０２とシンブル弁２２６を受容する。ショットチューブ２０２は排出ダクト２１０に接続された排出チューブ２３０と希釈ダクト２０６に接続された充填チューブ２２８を有する。解放ピン２６０、ばね２６２、および解放ピンキャップ２６４が設けられて、ユーザが塩水バッグ２０４およびショットチューブ２０２を置き換えるときなどにユーザがショットチューブ２０２およびシンブル弁をアセンブリーの残部から係合、脱係合させることを許容する。解放ピン２６０は開口およびハウジング２２１内の凹領域２６１を通してハウジング２２１の上部に装着される。解放ピンキャップ２６４が回転されると、ばね２６２は解放ピン２６４をショットチューブ２０２の端部２０１との係合をはずれるように上昇させ、ショットチューブ２０２がハウジング２２１から除去されることを許容する。
【００６３】
ここで図１９Ａを参照すると、ショットチューブ２０２、ソレノイド２２０、および光学的センサ２１８が機械２０から分離されて図示され、ショットチューブ２０２およびシンブル弁２２６の断面が示される。ソレノイド２２０はシンブル弁２２６の奥部内に配置された弁プランジャ２２４を有する。図１９Ｂを参照すると、シンブル弁２２６が断面図として分離されて図示される。シンブル弁２２６はシリコーンなどの弾性材料からなるシンブル状部材である。弁２２６は壁部２４４と前部封止リブ２４０を有し、このリブは圧縮嵌めをなしてショットチューブの奥部に封止係合し、希釈液源２０４に接続された充填チューブ２２８を密封する。シンブル弁２２６は環状体部分２４２を有し、この部分は、ショットチューブ２０２の端部２０１に隣接するショットチューブ２０２の奥部の相補的凹領域に嵌合し、ショットチューブ２０２の開放端部２０１にシンブル弁２２６を拘束する後部封止リブ２４８を確定する。環状体部分２４２はプランジャ２２４を受ける中央室２４６を確定する。
【００６４】
図２０は、シンブル弁２２６が閉成条件にあるときのプランジャ２２４、シンブル弁２２６、充填チューブ２２８およびショットチューブ２０２の位置を示す。前部封止リブ２４０は充填チューブ２２８を密閉し、流体がショットチューブ２０２の内部領域または室２５４に入らないようにする。図２１は、プランジャ２２４がソレノイド２２０により壁２４４に対して延長部分に押し圧されるときのプランジャ２２４およびシンブル弁２２６の位置を示す。プランジャ２２４は壁２４４に対して押し圧し、前部封止リブ２４０がショットチューブ２０２の奥部２５４に向けてショットチューブ２０２の内面から離れて移動することをもたらすようにシンブル弁２２６を延長させ、引き延ばし、流体がリブ２４０の周りでまたそれを過ぎて充填チューブポート２５０からショットチューブ２０２の奥部２５４に流入することを許容する。
【００６５】
図１９Ａ乃至図２１を参照すると、チューブ２０２がショットチューブ光学的センサゾーン２３２まで希釈液で充填されるとき、プランジャ２２４は図２０に示した位置まで退行し、流体流を遮断する。好適には、光学的センサ充填ゾーン２３２は、希釈液に対して小体積を確定するように図示のようなテーパー形状が与えられ、精密にショットチューブの充填を許容する。テーパー状光学的センサ充填ゾーン２３２および得られる小さな体積は単に非常に小さな体積の流体がシンブル弁３３６の閉成時に光学的センサ２１８を越えて移動することを許容する。次に、ショットチューブ２０２は感受性テストチューブの上の下向き垂直位置に向け回転され、その際圧縮空気がダクト２１０および排出チューブ２３０を介して排出ポート２５２にまたショットチューブ２０２の奥部に供給される。圧縮空気の流れは奥部領域の流体をショットチューブ２０２の先端２３４の外に強制する。
【００６６】
図２０乃至図２１からシンブル弁２２６はその緩和した正常位置で閉成されることがわかる。シンブル弁２２６の壁２４４からプランジャ２２４が退行して弁を閉じることは、シンブル弁が延長位置まで押し圧されてポート２５０を閉じるように設計されている場合のように、何らかの圧力サージまたは「ウオーターハンマ」効果が充填されたショットチューブ２０２に生成されることを防止する援助をなす。圧力サージが、希釈液がショットチューブ２０２の先端２３４から噴出することをもたらす場合は、ショットチューブの汚染が潜在的に生じる。従って、弁を閉じるように退行され、圧力サージを防止するシンブル弁２２６の設計が好適な設計である。
【００６７】
本発明の好適な態様においては、塩水バッグ２０４、ダクト２０６、およびショットチューブ２０２が機械２０内に代替可能、使い捨て流体配送ユニットとして組み合わされ、設置される。塩水バッグ２０４が空のときは、ユーザは単に塩水バッグ２０４、ショットチューブ２０２（シンブル弁２２６を含む）およびダクト２０６を単一ユニットとして置き換え、ショットチューブ２０２の汚染または消毒に伴う問題点を回避する。ダクト２１０は流体配送ユニットの一部であってもよくまたはなくてもよく、またない場合もそれは、ショットチューブ２０２と塩水バッグ２０４が機械２０内に装着されたとき排出チューブ２３０にわたって嵌合することになる。
【００６８】
再び図１５乃至図１７を参照すると、好適な実施例において、ソレノイド２２０は、空間を節約し、ショットチューブ２０２とソレノイド２２０がピペットステーション３００に出来るだけ近接して配置されることを許容するようにショットチューブ２０２に対して配向される。ショットチューブの軸線はソレノイドの移動（図１６のページ内へ）２２１の軸線に垂直である。ソレノイド２２０内のカムスライド２５６は軸線２２１の方向の運動を（図１７）ショットチューブ２０２の軸線Ｓに沿うシンブル弁およびショットチューブ２０２の方向のプランジャ運動に変換する。これは図１８に示される。
【００６９】
このようにして、テストチューブなどの容器に制御された量の流体を分与するシステム２００が開示され、これは、前記流体（柔軟バッグ２０４に収容された希釈液など）の流体源と、先端部２３０、中空体、および流体流入ポートからなるショットチューブ２０２と、更に前記流体を前記流体源２０４からショットチューブ２０２の流体ポートに流すダクト２０６とで構成される。モータ２１９はショットチューブを、ショットチューブ２０２の先端部がショットチューブの充填の間に中空体に対して水平線上傾斜をなして配向される第一のまたは充填位置から、先端部が流体の分与中に容器に向けて下方に配向される第二のまたは分与位置に回転させる。弁は流体のショットチューブ２０２の中空体内への流れを制御する。上記構成のため、ショットチューブ２０２内の空気はショットチューブの充填の間に上昇先端部２３０を通してショットチューブから排除され、ショットチューブの有効な準備およびショットチューブの正確な量の流体をもたらす。
【００７０】
次に、ピペットステーションの動作特徴について説明する。
【００７１】
ピペットステーション３００はその全体の側面が図１５および図１６に示してある。ステーション３００は図２２の端部図および図１４の分解組み立て図に示したピペットホッパ３０４と分与アセンブリを有する。
【００７２】
図１５、図１６および特に図２２乃至図２５を参照すると、ステーション３００は複数個の中空ピペットストロー３２０を収容する一般に円筒状のハウジングまたはホッパ３０４を有する。図２２に示したように、ハウジング３０４はハウジング３０４の底部の水平配置ストロー退行開口スロット３５０を有する。ハウジング３０４はブロック３０６に装着され、このブロックは、ハウジング３０４が図１に示した向きから図２５に示した向きに向け上方に回転することを許容するようにバルクヘッド３１０に確保されたピン３０８に対して回転自在である。ハウジングは、ストロー３２０がハウジング３０４から落下しないようにする透明なプラスティックカバー３０５を有する。プラスティックカバー３０５はねじ３０３およびハウジング３０４の装着孔３０７（図２３）を介してハウジング３０４に装着される。図２５に示したように、プラスティックカバー３０５は、技術者がハウジング３０４をストロー３２０で再充填することを許容するようにハウジング３０４開口をカバーする位置から揺動する。
【００７３】
ハウジング３０４が図１および図２２の正常水平位置にあるとき、スロット３５０は水平スライド部材３１４の直ぐ上に配置される。図２２を参照すると、水平スライド３１４はソレノイド３３６を有し、このソレノイドは延長および退行位置の間でスライドを移動させるためバルクヘッド３１０の後ろ側に装着される。ソレノイド３３６は所望の場合は異なる構成のバルクヘッドの正面に装着される。スライド３１４の移動は、スライド３１４が前後に装着されたシャフト３３８を移動させることにより実現される。スライド３１４はガイド３３７に沿い滑動される。
【００７４】
ドラム３４０の後部壁に装着されたステップモータ３１２（図１６および図２３）が設けられて３個の等距離に隔置されたフィンガ３４２を有する回転自在ドラム３４０をハウジング３０４の内部表面周りに走査する。好適な実施例において、フィンガ３４０の各々はほぼ６０度の走査角αを規定する。図２２に最良に示したように、フィンガ３４２がハウジング３０４の内面に沿い走査するので、フィンガの一つはハウジング３０４内のストロー３２０をスロット３５０内に走査する。フィンガ３４２は、図２２に示したように、フィンガ３４２の要部がスロット３５０をカバーするようにそれらの運動を停止し、ストローはスロットのフィンガ下方に配置される。水平スライド３１４は図２２のダッシュ線に示された位置３１４’内にあるとき、スライド３１４の端部３５６の上面３５４は底部ハウジング面３５２に当接するスロット３５０の下方に配置され、ストロー３２０がスロット３５０を通してハウジング３０４から落下しないようにする。図２２に最良に示したように、スロット３５０の側面、フィンガ３４２、およびスライド３１４の全てはスロット内のストロー３２０を確実に保持するように協同動作し、テーパー上管状移送ピン３３０がストロー３２０の端部に挿入することを許容する。
【００７５】
図２２を参照すると、ハウジング３０４は低摩擦材料からなる。好適には、ハウジング３０４は、ハウジング３０４の長さに平行に配向された状態にストロー３２０を維持するように、ハウジング３０４の内径がハウジングの長さより少なく、従ってそれらが容易にスロット３５０内に走査され得るように構成される。
【００７６】
ここで特に図２４を参照すると、ドラム３４０が詳細に示してある。駆動ラグ３４８は図２３のモータ３１２により回転される。駆動ラグ３４８は一対の周囲凹所３４８を有する。一対の駆動Ｏリング３４６が凹所３４９に嵌合する。駆動ラグ３４８は一組の三個の内方に突出する点３４５によりグリップスリーブ３４４に嵌合し、これらの突出点は確実にＯリング３４６を把持する。次に、グリップスリーブ３４４はドラム３４０の後部壁の中央開口３４１に確保される。ラグ３４８がモータ３１２により回転されると、ドラム３４０がモータおよびドラム軸線Ｍ周りに回転される。図２４のグリップスリーブとＯリングの構成はノイズおよび振動を逓減する。
【００７７】
スライド３１４が延長位置３１４’にあり、ストローが図２２に示したようにスロット３５０にトラップされているとき、テーパー上管状移送ピン３３０（図１６、図２３）は、ストロー３２０の先端と摩擦係合するように移送ピンアセンブリー３１６内の引っ込み位置から延長位置に直接スロット３５０のストロー３２０内に移動される。この点で、水平スライド３１４はバルクヘッド３１０に向け引っ込む。ここで移送ピン３３０は図１に示したようにモータ３６０（図２５乃至図２７）により垂直位置まで回転され、ストロー３２０がスロット３５０を通してハウジング３０４の外に移動されることを許容する。ストロー３２０がスロット３５０から回転されると直ぐに、スライド３１４は図２２でダッシュ線で示した位置３１４’に逆に移動され、そしてモータ３１２が操作されて他のストロー３２０をスロット３５０に走査する。
【００７８】
ストロー３０２を装着したテーパー状管状移送ピン３３０は、ここでカセット２６内のテストチューブの一つの直ぐ上で垂直方向に配向され、ストロー３０２（図１）の端部が生物または対照流体試料を収容するテストチューブなどのテストチューブの一つの（例えば、テストチューブ３０Ａ）流体内に十分に侵漬される。所定時間管状移送ピン３３０および装着ストロー３０２に真空を加え、正確なまたは対照量の流体をストロー３０２に吸引する。管状移送ピン３３０および装着ストロー（流体と共に）がテストチューブの上部をクリアするように上昇される。ボートとテストチューブが隣接するテストチューブの分離距離に等しい量だけ位置決めシステム１００により前進される。管状移送ピン３３０とストロー３０２が感受性テストチューブ３０Ｂ内に降下され、その際移送ピン３３０に加えられた真空が開放され、ストロー３０２の流体内容が感受性テストチューブ３０Ｂ内に降下するようにする。この時点で、管状移送ピン３３０がストロー３０２を吐き出すように管状移送ピンハウジング内の位置に移動され、ストローが感受性テストチューブ内に落下する。次に、移送ピンアセンブリー３１６がホッパ３０４の高さまで逆に上昇され、水平位置に回転され、この工程は反復される。
【００７９】
図２６乃至図２８を参照すると、移送ピンアセンブリー３１６および移送ピン３３０用の関連するモータと真空システムが詳細に図示される。特に、図２６を参照すると、モータ３２２がバルクヘッドの背後に装着され、更に駆動ベルト３２４を有し、このベルトはプーリ３２６とＡＣＭＥねじまたは親ねじと技術的に呼ばれるねじ込みシャフト３６２を回転させる。移送ピン板３６１が一対のカラー３６４を介してねじ込みシャフトに装着される。モータ３２２がシャフト３６２を回転させる方向に依存して、板３６１と装着移送ピンアセンブリー３１６が、移送ピン３３０がハウジング３０４内のストロー退行スロット３５０と同じ高さにある上部位置とストロー３０２が移送ピンアセンブリー３１６の下部に配置された容器から流体を退行させる位置にある下部位置の間で２つのピラー３５９の上または下のいずれかに滑動される。
【００８０】
駆動ベルト３６３とプーリー３６５を有する第二のモータ３６０が移送ピン板３６１の後部に装着され、そして移送ピン３３０がストロー退行スロット３５０の方向に配向される第一位置と、ストロー３０２が図１および図２６に示された位置で垂直方向下方に配向される第二位置の間で図２６の矢印の方向で全移送ピンアセンブリー３１６の回転のために設けられる。
【００８１】
図２７を参照すると、移送ピンアセンブリー３１６がピペットハウジング３０４から見た側面図で示される。移送ピンアセンブリーは移送ピン開口３６８を確定する移送ピンハウジング３３１を有する。テーパー状管状移送ピン３３０（図２８）はハウジング内の退行位置（図２７および図２８に示された）と、図２９に示したようにストロー退行スロット３５０内のストローにこれが係合する図２６に示した延長位置の間で往復動する。移送ピンアセンブリー３１６の後部には移送ピン作動ソレノイド３７０が装着されて管状テーパー状移送ピン３３０を引き込みおよび延長位置の間で移動させる。真空源３６６が移送ピンハウジング３３１に隣接して装着され、そしてチューブ３７２を介して移送ピン３３０の端部に真空を与える。真空圧トランスデューサーＰが設けられ、これは真空源３６６により生成された真空をモニターし、ストローがテーパー状管状移送ピン３３０に装着されることを保証し、流体がストロー内に退行され、更に十分な量の液体が移送されることを保証する。圧力トランスデューサーＰは真空源に連通して二次真空ライン３７３の端部に配置される。圧力トランスデューサとしては Ｍｏｔｏｒｏｌａ ｍｏｄｅｌ ＭＰＸ ５０１０Ｄ センサが適している。
【００８２】
移送ピン３３０とストロー３０２が図２６に示した水平位置から垂直位置に回転されると、ストロー３０２はハウジング３０４内でスロット３５０から回転される。次に、モータ３２２は、ストロー３０２がテストチユーブ３０Ａに侵漬されるように移送ピンアセンブリー３１６を適当なレベルに降下させるように動作する。流体のテストチューブ３０Ａからの退行の後、モータ３２２は、ストロー３０２がテストチューブ３０Ａの上部をクリアするように移送ピンアセンブリー３１６を上昇させ、次に、テストチューブ３０Ｂがストロー３０２の下方に配置された後アセンブリー３１６をテストチューブ３０Ｂ内に降下させる。ストロー３０２を除去するために移送チューブ３３０は移送チューブハウジング３３１に退行される。ストロー３０２の直径は移送ピン開口３６８の直径より僅かに大きく、ストロー３０２を移送ピン３３０として移送ピン３０から外れるように強制し、図２８に示した位置に移送ピンハウジング３３１内に退行される。この実施例においては、ストロー３０２はテストチューブ３０Ｂ内に降下する。次に、移送ピンアセンブリーは水平位置に逆に回転され、ハウジング３０４内のストロー退行スロット３５０のレベルに上昇され、工程は次の組のテストチューブに対して反復される。
【００８３】
以上の説明から、ストローを自動分与する方法を開示したことが明らかになるが、この方法は、内部面を有し、その内部にストロー退行スロット３５０を確定する円筒状ハウジング３０４内にストローを配置し、ストローをハウジングの内部領域の周囲周りに走査すると共にストローをストロー退行スロット３５０内に走査し、ストローが円筒状ハウジング３５０から除去されない時間の間にストロー退行スロット３５０の前面に障害物（例えば、水平スライド３１４）を配置し、更にストローが前記円筒状ハウジングから除去される時間の間にストロー除去スロット３５０の前部から障害物３１４を除去するステップとで構成される。移送ピンは、これが障害物３１４によりストロー退行スロット３５０に維持されるときストローに係合し、障害物３１４がスロットから除去されたときストローをスロット３５０からピペット動作のための位置に回転させる。ストローをスロットから回転除去する他の方法が移送ピンの直線状退行運動により実現されることは明らかである。
【００８４】
更に、液体を容器３０から除去するシステムを開示するが、これは、複数個の中空ストローを収容すると共にストロー退行開口３５０を確定するハウジング３０４と、先端部分を有するテーパー状管状移送ピン３３０と、前記移送ピンに接続された真空源と、更に前記移送ピン３３０に対する駆動機構とで構成される。駆動機構は、移送ピンをストロー退行開口３５０に向け、それから離れるように第一軸線に沿い移動させるソレノイド３７０手段であって、ピンの先端部分は、移送ピン３３０がストロー退行開口３３０に向けて移動されるときストロー退行開口３５０に配置されたストローに係合するソレノイド手段と、移送ピンとストローを容器３０の上で垂直方向に組付け状態で回転させる手段と、更にストローが容器内の液体と接触して配置されるように移送ピンとストローを降下させ、真空が移送ピン３３０に加えられたとき容器３３０から流体を退行させるように移送ピンを移動させる手段３２２とで構成される。
【００８５】
次に、カードロード操作の真空制御について説明する。
【００８６】
図１の真空ステーション４００においてカード２８をテストチューブからの流体試料で真空ロードする操作が行われる。真空室４０２で生成された真空はカード２８のウェルでのバブルの形成を防止するように制御される。このようなバブルは光学ステーションによるウェルの読み取りの精度で干渉することが出来る。好適な真空ローディング手段が図３０に概略図示してある。真空充填ステーション４００は次のような構成要素からなる。
【００８７】
すなわち、
（１）真空ポンプ４２０(Gast P/N:SAA-V110-NB,115VAC,50/60 Hz,29.5 INCH Hg max.Vacuum:1.75cfm open flow)と、
（２）比例真空制御弁４２２（Honeywell/Skinner P/N:BP2EV0006, 12-24VDC,0-5 VDC Control.0.078 インチ径オリフィス）と、
（３）４方向直接作用ソレノイド弁４２４（Humphrey P/N:420, 24VDC,60 scfm at 1100 PSIG inlet pressure, 24 VDC, 250 インチ径オリフィス）と、
（４）空気フィルタ４２６（Norgren P/N:F39-222EOTA, 4 scfm at 100 PSIG inlet pressure, 0.01 micron filtration）と、
（５）絶対圧トランスデューサ４２８（Dara Instruments P/N:XCA415AN, RANge:0-15 PSIA, 5 VDC Excitation, 0.25-4.25 V F.S.O., +/-0.5% of F.S.O. Combined linearity & hysteresis, +/-0.3% of F.S.O. Repeatability）と、
（６）標準試料調整ノード（ＳＰＮ）印刷回路板４３０と、
（７）真空チューブ４３２, 0.250 インチ内径と、からなる。
【００８８】
ステーション４００に対する駆動システムは、真空室４０２を上昇および降下させるステップモータ４３８および関連するベルト、およびねじ込みシャフト４４２を有する。光学的エンコーダ４３４および光学的割り込み装置４３６は、真空室４０２がそれぞれその上部および下部位置にあるとき検出する。
【００８９】
真空ポンプ４２０がオンにされると、それは４−ウエイソレノイド弁４２４に装着されたフィルタ／マフラ４４４を通してフリー空気を引き張る。カード２８をボート２２に充填するため次のシーケンスが生じる。真空室４０２が試料カードと共にボート２２上に降下される。比例および真空制御弁４２２が１００％開放される。４方向ソレノイド弁４２４が付勢され、空気が空気フィルタ４２６および４方向ソレノイド弁４２４を通して真空室４０２からポンプされる。絶対圧トランスデューサ４２８は真空室４０２圧力の減少を計測し、比例連続変化電圧出力をＳＰＮボード４３０に送出する。連続変化電圧は規則的な間隔でＳＰＮボード４３０によりサンプルされ、変化速度はプログラム速度と比較されて真空室をポンプダウンする。
【００９０】
変化速度が速過ぎるときは、比例制御弁４２２は可能ならより高い制御電圧を送られてより広く開放し、また真空ライン４０６への空気漏れの大きさを増加させる。変化速度が余りにゆっくりのときは、比例制御弁４２２はより低い制御電圧を送られクローズダウンし、また真空ライン４０６への空気漏れの大きさを逓減させる。圧力の変化速度の制御は、真空が余りに速くは吸引されないことを保証し、これはテストチューブ３０内にスプラッシングとバブルをもたらすことが出来る。これは、室が通気されたとき空泡がカード２８に入ることをもたらし、カードの光学的分析に干渉する。
【００９１】
絶対圧トランスデューサ４２８は真空室４０２圧力の計測を継続し、ＳＰＮボード４３０に比例圧力電圧を送出し、一方４方向ソレノイド弁４２４は消勢される。０．９０ＰＳＩＡの真空ターゲット（またはセットポイント）圧力が得られると、真空ポンプ４２０はオフにされ、比例弁４２２は５秒間完全に閉成される。これは、真空室の圧力が、５秒一時停止期間の間試料流体がテストカード２８の中におよびそれか移送されるのに十分な程上下に変動する可能性を防止するものである。
【００９２】
絶対圧力トランスデューサ４２８は真空室４０２圧力の計測を継続し、比例圧力電圧力をＳＰＮボード４３０に送出し、一方比例弁４２２は、プログラムされた圧力の増加変化速度が実現されるまで５秒の真空一時停止期間の終わりに徐々に開放される。
【００９３】
圧力トランスデューサ４２８からの連続変化電圧は定期的な間隔でＳＰＮボード４３０によりサンプルされ、大気圧力に戻る変化速度は所定のプログラム速度と比較される。変化速度が余りに速いときは、比例弁４２２は可能ならより低い制御電圧を送られてクローズダウンし、真空ライン４０５への空気の漏れの大きさを減少させる。変化速度が余りに遅いときは、比例制御弁４２２は可能ならより高い制御電圧が送られ、より広く開放され、真空ライン４０６への空気漏れの大きさを増加させる。この定常制御ガス抜き動作は、流体試料が、カード２８のウェル内でのバブルの形成の危険を減らすように、そしてカード２８の完全な充填を保証するように試料カード２８に流体試料が吸引されることを許容する。 比例弁４２２が大気圧への完全な復帰時に１００％開放され、真空室４０２がボート２２から上昇されるとき開放のまま保持される。これは、残留する真空が室４０２に発生し、室４０２内でボート２２を上昇させることを防止するためである。比例弁が閉成され、システムはサイクルを反復する準備状態になる。
【００９４】
図３１には真空発生、一時停止、通気サイクルがグラフの形で示される。秒当たり約−０．５４±０．０７ＰＳＩＡの直線ドローダウン曲線４５０、０．９０ＰＳＩＡにおける５秒一時停止期間４５２、および秒当たり約＋０．４５±０．０７ＰＳＩＡの直線通気速度曲線４５４に注目されたい。
【００９５】
図示された実施例において、テストカードと真空室４０２の内側の周囲大気媒体の間の相対圧力が０ＰＳＩと仮定する。実際には、充填サイクルを通して真空室におけるテストカード２８の内側対テストカード２８の外側での非常に小さな圧力差が存在するべきである。しかしながら、真空室の内側と外側での圧力変化を考えると、次のようなサイクル情報が図示実施例に適用される。初期：局部大気圧（局部気圧と共に変化する）。開始充填サイクル：−０．５３＋／−０．０７ＰＳＩ／ｓｅｃ（２３−３０秒ポンプダウン）。真空一時停止：約５秒。大気圧に復帰：＋．５３＋／−０．０７ＰＳＩ／ｓｅｃ（２３−３０秒復帰）。これより早い大気速度への復帰は、いくつかのテストカードの充填が不完全であることをもたらすことが出来る。終了：局所大気圧（始めと同じ）。
【００９６】
このようにして、流体試料でテスト試料カードをロードする方法が与えられ、これは、テストチューブ３０内の前記流体試料と流体的に連通するテスト試料カード２８を配置し、真空室４０２内のテストチューブ３０内にテスト試料カード２８と流体試料を配置し、更にほぼ一定で所定の割合で真空室４０２内の圧力をセットポイントの真空レベルまで降下させるステップで、この割合は（例えば、図３１に示されたように）真空レベルの間にカードから空気が除去されるにつれ空泡が流体試料に形成されることをもたらさないように選択されるステップとで構成される。真空は所定の時間長の間セットポイントレベルに維持され（図３１に示されたように）、空泡がカードの流体試料に形成されることを回避するように所定の速度で開放される。
【００９７】
前記真空を降下させ、維持し、開放するステップは自動化試料テスト機械の真空ステーション４００で行われ、この機械はロードステーション（例えば、ベースパンの前部右角）から前記真空ステーション４００まで機械内で移動自在な試料トレイ２２を有する。
【００９８】
真空ステーション４００は、図３１に示したように、真空室内での圧力の降下速度が所定の速度で生じることを保証するように動作する真空室４０２と連通する真空制御弁４２２を有する。
【００９９】
他の側面において、開放容器３０内に収容された流体テスト試料と流体的に連通して配置されたテスト試料カード２８に対する真空ロードシステム４００が開示されるが、これは、真空源と連通する真空室４０２であって、その底部周辺により低い周囲封止面を有する室と、テストチューブ３０内にカード２８と流体テスト試料を収容し、真空室４０２の下部周囲封止面に封止係合する周囲面２３を有するトレイ２２と、トレイ２２をロードステーションから真空室４０２に移動させる位置決めシステム１００とで構成される。トレイ２２が室４０２の下を移動されることを許容するように、かつトレイ２２が真空室４０２からインキュベーションステーション６００に移動されることを許容するように真空室４０２を上昇、降下させる駆動システム４１０または手段が設けられる。室４０２が下部位置にあるとき、その下部エッジはトレイ２２の周囲面２３に係合し、真空が室４０２内で生成されることを可能にする。
【０１００】
次に、移送チューブ切断および封止ステーションの動作特徴について説明する。
【０１０１】
カードが真空室４０２で試料を充填されると、図１、図５、および図６に最良に示したように、カセット２６が移送チューブ切断および封止ステーション５００を通して移動される。成形されたニクロム線５０６がマイクロプロセッサ制御定電流源（図示せず）を用いて移送チューブを通しての切断のため正確な温度に加熱される。
【０１０２】
カセット２６は、低速度でホットワイヤ５０６を過ぎて移動されて、ワイヤの切断を許容すると共にカード２８に近接する移送チューブ２８を封止し、外部移送スタブを形成する。移送チューブ３０の残部は、図６のボート２２の一番右手側に示したように、使い捨て用のテストチューブ内に残される。
【０１０３】
高温切断ワイヤ５０６が、ステップモータ／プーリー／駆動ベルト駆動アセンブリー５０２（図１）により上昇、降下される板５０４を有する機構に装着され、ワイヤ５０６が経路から移動されて未切断移送チューブが切断および封止ステーション５００を過ぎて移動されることを許容する。この機能はバッチロード多重カセットに対してまたはエラー復元目的に使用することが出来る。
【０１０４】
切断および封止ステーション５００は、テスト試料位置決めシステムと協同で、ボート２２が高温切断ワイヤ５０６を過ぎて前進されると直ちに多重移送チューブがほぼ切断されることを可能にする。確実な封止を与える移送チューブ３２の切断の制御は、定電流源を用いて高温切断ワイヤ５０６の熱出力を制御し、かつボート２２とカセット２６がワイヤ５０６を越えて移動される速度を制御することにより実現される。ワイヤ５０６の電気的特性は予め決定されているので、かつ電流を一定に保持し、ワイヤがプラスチック移送チューブ３０を通過する速度（すなわち、モータ４８Ｃの速度）を制御することにより、ステーション５００は簡単かつ正確に移送チューブ３２の切断および封止を制御することが出来る。この熱制御の設計は非常に簡単であり、温度校正を必要としない。ワイヤ５０６は非常に急速に加熱し、従ってワイヤは全ての時間にわたって残される必要はない。この特徴は安全性とエネルギー保存という利点を与える。
【０１０５】
Ｖｉｔｅｋ封止装置の従来の切断および封止ステーションにおいては、金属のブロックは従来の温度制御装置に接続された熱電対を埋設したカートリッジヒータを備える。これはかなり高価でかさばった装置であり、キャリブレーションを必要とし、一度に１つのストローだけを切断するものであり、長い絶えずオンの加熱時間を要求する。一方、本発明の封止ステーション５００はより小形であり、より確実であり、製造がより安価である。ステーション５００は、従来のように温度を制御するよりもむしろ、切断／封止ワイヤ５０６に付加され、熱を制御する定電流源により電力を制御する。熱は、電力（Ｐ）＝Ｉ^２ Ｒなので電流の自乗の関数である。通常は、定電流源の設定は工場で一度設定され、現場設置した後そこで調整される必要はない。
次に、試料カード移送ステーションの動作特徴について説明する。
【０１０６】
カード２８が試料をロードされ、封止された後、それらはカルーセル６００に挿入され、インキュベートされる。カードは、定期的に、カルーセルのスロットから除去され、光学的読み取りステーションに移動されて読み取られ、カルーセルに戻され、またはスタッキング使い捨てシステムに送出される。カルーセルおよび光学的ステーションおよびスタッキング使い捨てシステムの間でカードを移動させるために応答出来る機構は図１および更に詳細に図３２に示されたように、試料カード移送ステーション７００である。
【０１０７】
ここで図３２を参照すると、光学的スキャナに対する試料カード移送ステーション７００が立面図として示してある。このステーション７００は支持体７０６のバルクヘッドに装着されたカバー板７０４を有する駆動アセンブリー７０２を備える。好適な実施例における光学的読み取りシステム８００は透過率サブステーション８０２およびバルクヘッド７０６に装着された蛍光ステーション８０４から成り、その外観は図３２に示してある。試料カード２８は駆動アセンブリー７０２によりカルーセル６０４の上部から光学的読み取りシステム８００により移動され、カード２８が更にインキュベーションおよび読み取りを必要とするときはカルーセル６０４に逆に移動される。カードが十分にインキュベートされているときは（光学的読み取りシステム８００からのデータの分析に基づいて）、カード２８は光学的システム８００の左にカードリジェクトトレイ９０２（図３および図４）に移動される。
【０１０８】
駆動アセンブリー７０２は装着ブラケット７０９の背後に位置づけられ、ダッシュ線で示されたステップモータ７０８から成る。モータ７０８は、一連のローラ７１２にわたり歯７１０’を有するエンドレスのほぼ非弾性的な駆動ベルト７１０を移動させるタイミングプーリー７１１を駆動する。ベルト７１０は、１組のローラ７１２によりカバー板７０４の上部で支持される。ローラ７１２を通しての経路が図３２のダッシュ線で示してある。ベルト７１０は、カバー板７０４の上部を横切り、かつ光学サブステーション８０２および８０４の光学系の下を通過することを見出すことが出来る。駆動ベルト７１０は、カバー板７０４の上部に沿いカード２８の底エッジに係合する。適切な駆動ベルト７１０は、Ｇａｔｅｓ Ｒｕｂｂｅｒ Ｃｏ．から得ることが出来る。
【０１０９】
バルクヘッド７０６に装着されたレッジ（押縁）７１８がベルト７１０および光学的読み取りシステム８００の上に設けられる。レッジはカード２８の上部エッジを受けるスロット７２０を有する。レッジ７１８とスロット７２０はカードの移動方向を規定する。カード２８がカルーセル６０４から押し出されると、カード２８はスロット７２０とベルト７１０の間の空間に滑り配置される。カバー板７０４、ステップモータ７０８、および駆動ベルト７１０を有する全駆動アセンブリー７０２は支持バルクヘッド７０６に対して移動自在である。相対移動を許容するため、一組のキャリッジとスライドアセンブリー７１６が設けられ、それらの１つが図３４に更に詳細に示してある。図３４に示したように、各々のキャリッジおよびスライドアセンブリー７１６はボルト７３４によりバルクヘッド７０６に装着されたスライド７３０を有する。キャリッジ７２６は４個１組のねじ７２４によりカバー板７０４に装着される。キャリッジ７２６は溝７３２に沿い滑動する玉軸受７２８により滑動部材７３０に対して滑動する。好適な実施例においては、キャリッジおよびスライドアセンブリー７１６の２つがカバー板７０４の各々の側に設けられる。
【０１１０】
全駆動アセンブリー７０２は、ばね７１４を付勢することによりレッジ７１８に向けて付勢される。ばねは、バルクヘッド７０６に装着されたピンに係合する上部端部７１３およびカバー板７０４に装着されたピンに係合する底部端部７１５を有する。全体で３個のばね７１４が好適であり、カバー板７０４の中心および側面に配置される。ばね７１４の各々は、３個のばねに対して全体が４９．５ｌｂｓ／ｉｎに対して１６．５ｌｂｓ／ｉｎのばね定数を有する。ばね７１４の目的は、カードの高さの許容変動の場合のように、ベルト７１０によりカード２８に対して常に適切な上向きの圧力を維持することにある。駆動ベルト７１０は、ベルトがカード２８の底部に係合するように、かつスロット７２０に沿いカードを移動させるように十分な上向き力を与えなければならないが、駆動モータによる結合をもたらす程大きくはなく、小さ過ぎない力を与えなければならず、これはベルトがカードの底部に対して滑動をもたらすものである。ベルトの移動がカードの移動に直接変換されるようにカードに対して適切な上向き力を維持することにより、ステップモータ７０８による正確な運動は光学系８００に対してカード２８の正確な運動をもたらす。この正確な運動は透過率サブステーション８０２の動作と関連して更に詳細に説明する。
【０１１１】
図３３を参照すると、駆動アセンブリー７０２とバルクヘッド７０６が、図１のカルーセル６０４およびインキュベーションステーション６００に向かって眺めて、側面図で示してある。カバー板７０４の上部におけるローラ７１２は図示のようにスロットを形成し、これはカード２８の底部エッジを支持するように作用する。カード２８はレッジ７１８のスロット７２０とベルト７１０の間に滑り配置される。ばね７１４によるカード２８に対する上向き力は、カード２８がベルト７１０とカード２８の間で意味のある滑りなしに駆動ベルト７１０によりレッジ７１８に沿い滑動されるように、ベルト７１０がカード２８の底部エッジを把持することをもたらす。滑動を容易にするためにスロット７２０はＤｅｌｒｉｎなどの低摩擦材料から形成され、または低摩擦コーテイングが施される。カード２８の底部エッジは、ベルト７１０がローラ７１２を越えて前後に移動するときベルト７１０がカード２８を捉持することを十分に可能にするため、平行突出リッジなどの刻みのある組織面を備えることが出来る。
【０１１２】
図３５および図３６を参照すると、試料カード移送システム７００にカードを配置するために、カルーセル６０４からカード２８を押し出す押圧機構６４８が設けられる。図３５はカルーセルバルクヘッド６５２の前面に装着された押圧機構６４８を示すカルーセル６０４の斜視図であり、かつ図３６はバルクヘッド６５２の後部から見た機構６４８を示す。押圧機構６４８はバルクヘッド６５２に装着されたアラインメントブロック６５４と、このブロック６５４に対して前後に揺動するドライバ６５６を有する。ギア６６２を有するモータ６４８がバルクヘッド６５２の背後に装着される。ギア６６２の歯は、ギア６６２の前後の回転が、ドライバ６５８がブロック６５４の下部スロット６６６と上部スロット６６８の間の空間において矢印６６４（図３６）により示された方向に移動することをもたらすようにドライバ６５６の１組の歯６５８と協同動作する。ドライバ６５６の端部はカルーセル６０４の上部スロット６１４と整合するように配置される。ドライバ６５６がスロット６１４に圧入されるようにドライバ６５６がモータ６４８により動作されると、スロット６１４内のカード２８はスロットからレッジ７１８と駆動ベルト７１０の間の空間に押し出される。（カード２８をカセット２６からカルーセルにロードする揺動カム機構の構成と動作は押圧機構６４８のものとほぼ同じである。）スロット６１４がドライバ６５６とレッジ７１８に隣接して適切に配置されるようにカルーセル６０４の回転を制御するように光学的検出器６５０（図３５）がスロット６１４の直ぐ上に設けられる。
【０１１３】
押圧アセンブリー６４８がカルーセル６０４の上部でカード２８をスロット６１４から滑動させ、カード２８を最上部右駆動ローラ７１２Ａに隣接する駆動アセンブリー７０２の最右手エッジに配置する。ステップモータ７０８が前方に動作され（タイミングプーリ７１１を反時計方向に回転させる）、駆動ベルト７１０が左に移動することをもたらし、かつカード２８が透過率サブステーション８０２に向け左に移動させる。
【０１１４】
カード２８の先端が透過率サブステーション８０２に達すると、透過率サブステーションの光学的割り込みＬＥＤはカード２８のベースにおいて光学的割り込み開口１１２（図３２）を通して放射を送出する。光学的割り込み検出器は放射を検出し、モータ７０８を停止させる制御システムへの信号を送出する。モータ７０８が停止すると、カード２８のウェル１１０の第一カラムは透過率サブステーション８０２の８個１組の透過率ＬＥＤに直接対抗して配置され、これらはカード２８のウェルのカラムの透過率テストを行う。
【０１１５】
ＬＥＤの初期照明の後、モータ７０８は、透過率光学系が壁の幅を横切り一連の位置で個々のウェルを照明するようにベルト７１０を一連の小さなステップで迅速に移動させるように動作する。カード２８のこの正確な運動は壁１１０に対する大きな組のデータを与える。ウェル１１０を横切る多重位置における透過率テストはウェル内のエアポケットまたは堆積物の検出を含み、データ処理システムが異常透過率測定を検出し、恐らく排除することを可能にする。
【０１１６】
蛍光テストが要求される場合は、カード２８のウェルの全てが透過率サブステーション８０２による透過率テストを受けた後、モータ７０８とベルト７１０はカード２８を蛍光サブステーション８０４に滑動させ、そこでウェル１１０の蛍光テストが行われる。
【０１１７】
次にカード２８は、テストステータスに依存して、モータ７０８およびベルト７１０を逆方向に移動させることによりカルーセル６０４に戻されるか、あるいはモータ７０８とベルト７１０が動作され、カードを駆動アセンブリー７０２の左手エッジへの全ての経路を移動させ、カード２８をカード使い捨て機構９００に配置する。
【０１１８】
このようにして、第一および第二の（上部および下部）エッジを有する試料カード２８を試料テスト機械２０におけるインキュベーションステーション６００から読み取りステーション８００へ移送する方法が開示され、これは、
試料カード２８を（１）レッジ７１８のスロット７１９であって、カードの前記上部エッジを受け、かつカード移送方向を確定するスロット７１９により、また（２）スロット７１９に平行に配置され、カード２８の底部エッジを支承する駆動ベルト７１０により確定された滑り嵌め空間に配置するステップと、
駆動ベルトと、カードおよびスロットの間で圧力を維持するようにレッジに向けて駆動ベルト７１０を付勢（ばね７１４により）するステップと、
ベルト７１０に対してカード２８の実質的な滑りなしにカードをスロット７１９を通して光学的ステーション８００に滑動させるように駆動ベルトをカード移送方向に移動させ、これによりタイミングプーリ７１１とステップモータ７０８によるベルトの正確な運動に起因する光学システムに対するカードの正確な移動を許容するステップとで構成される。
【０１１９】
ここで図３、図４、図３２、および図３７を参照すると、カード使い捨て機構９００はトレイ９０２を有し、このトレイにおいてカードは、それらが試料カード移送システム７００を出るにつれスタックされる。レッジ７１８はその最左手端部に傾斜部７１９を備える。カード２８がカバー板７０４を過ぎトレイ９０２の上に移動されると、カード２８の上部右手ショルダー１１４が傾斜部７１９に当接して配置される。トレイ９０２はカバー板７０４の上部においてベルト７１０の高さよりわずかに低くなり、スラント７１９に対する上部ショルダー１１４の配置を援助する。生じた力Ｆは駆動ベルト７１０および傾斜部７１９によりカード２８に付与され、カード２８が駆動アセンブリー７０２からカードリジェクトトレイ９０２にスナップアウトされることをもたらす。
【０１２０】
次に、蛍光光学系サブステーションの動作特徴について説明する。
【０１２１】
図３８を参照すると、蛍光光学系サブステーション８０４が機械２０から分離された斜視図として示される。サブステーション８０４はヒンジ８０８を介して光学ヘッド８１０に装着された選択反射アセンブリー８０６を有する。光学ヘッド８１０は蛍光照明源トカード２８内のウェル１００のカラム内の中間６個のウェルの間で６個の光学チャンネルを確定する複数個の面開口８１２を有する。光学チャンネルの配置と個数はランプサイズ（または個数）とカード２８内の試料ウェルの形状に依存する。フラッシュランプカセット８１６内には照明源が配置される。ＬＥＤと検出器はカード２８のベースに沿う光学的割り込み開口１１２と協同動作して、前面開口と反射アセンブリーの間の空間にカードを正確に配置する。
【０１２２】
ヒンジ８０８が閉成状態にあるとき、選択的反射アセンブリー８０６は開口８１２に平行に配置される。カード２８は前面開口８１２と反射アセンブリー８０６により確定される空間内で前後に移動される。
【０１２３】
選択反射アセンブリー８０６は光学的シャトル８０３を前後に移動させるステップモータ８０１を有する。光学的シャトルには反射器８５２と固体基準８５０が装着される。反射器と固体基準８５０の目的は以下に更に詳細に説明される。
【０１２４】
図３９Ａを参照すると、選択反射アセンブリー８０６の前部がステーション８０４の残部から分離され、平面図として示してある。光学的シャトル８０３は一対のガイド８０７Ａと８０７Ｂに沿い前後に移動する。正常な動作においては、シャトル８０３は、反射器８５２が光学ヘッド８１０の開口８１２に直接対向して配置されるような位置にある。光学ヘッド８１０の検出器の校正が行われるときは、モータ８０１は、固体基準８５０が開口８１２に対向する光路内に配置されるようにシャトル８０３を移動させる。選択反射アセンブリーハウジングはカード２８に対する光学的割り込み開口１１２に対するＬＥＤに対するハウジングを有する。ばねクランプ８０５が設けられ、アセンブリー８０６が閉成状態にあるとき選択反射アセンブリーをヘッド１１０に確保する。
【０１２５】
図３９Ｂは、選択反射アセンブリー８０６の後部を示す。選択反射アセンブリー８０６は図３９Ｃにおいて側面図として示してある。シャトル８０３の背後にはウェル１０００がステップモータ８０１からのシャフト（図示せず）に対して設けられる。ステップモータシャフトはウェルのギャップ１００２を通過し、光学シャトル８０３の後面から上向きに延在するピース８０９に確保される。カバー板（図示せず）はねじ孔１００１に装着することによりウェル１０００をカバーする。ステップモータ８０１のシャフトの前後の運動はシャトル８０３がガイド８０７Ａと８０７Ｂに沿い前後に滑動することをもたらす。
【０１２６】
再び図３８を参照すると、着脱自在フラッシュランプカセット８１６は細長いキセノン直線フラッシュランプを保持し、これはカード２８のウェル１１０内に配置されたフルオロフォアに対する蛍光照明源として用いられる。フラッシュランプカセット８１６は高圧電源８２０に接続される。フラッシュランプ８２４はランプの現場での置き換えを許容する高電流容量接続をなしている。これはフラッシュの間に生成される高いパルス電流（３５０Ａ以上）によるこのランプの種類に独自のものである。
【０１２７】
光学ヘッド８１０の背後にはピーク検出器８１４と電子モジュールが装着される。フラッシュランプカセット８１６は、図４０に更に詳細に示されるインタフェースブロック８５４とランプホルダ８５６を有する。
【０１２８】
ここで図４１を参照すると、蛍光光学系サブステーション８０４がフラッシュランプ８２４と６個の光ダイオード検出器の軸線に垂直な断面図として示してある。フラッシュランプカセット８１６はキセノンランプ８２４を収容し、これは細長い円筒状放物線状反射ミラー８２２の焦点に装着される。フラッシュランプ放射Ｒは、コールドミラー８２６から３６５ｎｍフィルター８２８に反射され、このフィルターは放射Ｒをろ波し、フルオロフォアの励起波長の放射を通過させる。コールドミラー８２６およびフィルター８２８に対するフィルター仕様がそれぞれ図４２および図４３に示してある。フィルター８２８を通過した後、放射Ｒは二色ビームスプリッタ８３０からその光学経路８３３に沿い、また開口８１２からカードウェル１１０に反射される。ウェル１１０を通過する任意の放射は選択的反射アセンブリー８０６の反射器８５２から、逆にウェル１１０に反射される。放射はウェル１１０内のフルオロフォアを励起し、フルオロフォアが簡単に放射を出すようにする。この放出放射は図４１にダッシュ線で示してある。放出放射は二色ビームスプリッタ８３０を通し、集光レンズ８３６と帯域フィルタ８３８を通して光ダイオード検出器８４０に至る。６個の光学チャンネルに対する全てに６個の光ダイオード検出器が設けられる。
【０１２９】
選択反射器８５２の使用は信号対ノイズ比を増強し、光路を二倍にすることにより光学的クロストークを最小にする。更に、カード２８が光学的割り込みによる蛍光ステーションによる読み取りに対して配置されると、カード内のウェルはウェルの光学的分離を促進して光学的クロストークを最小にし、蛍光信号を最大にするように配向される。カード２８の材料は不透明でクロストークを最小にするものが好適であり、白色で蛍光信号を最大にするものが好適である。
【０１３０】
二色ビームスプリッタ８３０はフルオロフォアの励起波長に対して十分反射的であり、放射の約９５％をウェル１１０に反射する。しかし、二色ビームスプリッタ８３０はフルオロフォアの放出波長の放射に対して十分透過的であり、フルオロフォアからの放射の殆どを同じ光路８３３に沿い検出器８４０上に透過する。
【０１３１】
二色ビームスプリッタ８３０から反射されないランプ８２４からの放射の約５％は光路８３４に沿いミラー８３２に透過される。ミラー８３２は放射を集光レンズ８３６Ａと帯域フィルタ８４６を通して基準光ダイオード検出器８４４に反射する。基準検出器８４４がピーク検出回路８１４により用いられ、基準検出器８４４により検出された信号により除算された検出器８４０により検出された信号の比を計算する。ランプ８２４の出力は時間を越えて変化するが、基準検出器８４４の出力により除算されたチャンネル検出器８４０の出力の比は一定のままであり、すなわち時間にわたりランプ出力の変化とは無関係である。基準チャンネル８４４は、ランプ強度の変化を補償することに加えて、ランプ８２４が蛍光光学系の適切な動作に対して十分な光を与えているかを決定するために用いることが出来る。システムは、基準検出器８４４におけるランプ出力をモニタすることにより、ランプ８２４が変化されることを必要とする時点を自動的に決定することが出来る。
【０１３２】
更に図４１を参照すると、反射アセンブリー８０６はまた、固体基準８５０が光路８３３内に移動されるときフルオロフォアの放出波長で放射を出す固体基準８５０を有する。好適な固体基準の構成が図４４に示してある。好適には、固体基準８５０は、ガラス板８５３の間にサンドイッチされ、ガラスの前面にわたって配置された４５０ｎｍフィルタ８８５１を有する燐光性ユウロピウム源５５５である。
【０１３３】
図４５を参照すると、ユウロピウムの通常の励起および放出が波長の関数として示してある。励起曲線８９５からユウロピウムは２００と約３７５ｎｍの間の励起放射に応答することに注目されたい。このようにして、ユウロピウムはウェル１１０内のフルオロフォアを照明する波長、すなわち約３６５ｎｍで励起される。ユウロピウム放出スペクトル８９６は約４５５と４６０ｎｍの間にピークを持ち、これはカード２８のウェル１１０内のフルオロフォアの放出波長とほぼ重なる。かくして、固体基準８５０が光路８３３内に配置され、フラッシュランプ８２４がフラッシュされると、固体基準８５０はカード２８のウェル１１０内のフルオロフォアのものに類似の放出波長で放射を発する。かくして、固体基準８５０は、以下に説明するように、検出器８４０の出力の校正を補償するために用いられる。図４４のユウロピウム固体基準の外に他の種類の固体基準を用いることが出来るのは勿論である。放出波長の選択はウェル内で用いられるフルオロフォアの種類に依存する。
【０１３４】
ここで図４０を参照すると、フラッシュランプカセット８１６が分解組み立て図で示してある。フラッシュランプカセット８１６はフラッシュランプ８２４に対する放物線反射器８２２を受けるランプホルダ８５６を有する。フラッシュランプ８２４は一対の調整片８５８に装着され、装着ねじ８６４により適切に確保される。調節片８５８は一対の調節ばね８６０と調節ねじ８６２を受ける。調節ねじ８６２はインタフェースブロック８５４の開口を通過し、調節片８５８に着座する。調節ねじ８６２を弛め、締めつけることにより、ランプ８２４の長軸を円筒状放物線反射器８２２の焦点に置くように円筒状放物線反射器８２２に対してのフラッシュランプ８２４の傾斜が調節される。インタフェースブロック８５４は、フラッシュランプ８２４からの放射がインタフェースブロック８５４から、そしてコールドミラー８２６（図４１）から、そして二色ビームスプリッタ８３０と試料ウェル１１０に向けて放出されることを許容する開口８５７を有する。
【０１３５】
図４６Ａおよび図４６Ｂに光学ヘッド８１０が示される。図４６Ａは、カード２８から見た光学的ヘッド８１０の、これが蛍光サブステーション８０４を通過するときの、表面の平面図である。ヘッド８１０は、開口８１２および光学的割り込み開口８１が配置されるヘッド板８６６を有する。光学的割り込み開口の背後に光検出器が配置され、カード２８が蛍光サブステーション８０４内に正確に配置される時点を決定するためカード２８の光学的割り込み開口１１２と組み合わせて用いられる。ここで図４６Ｂを参照すると、ヘッド板８６６の後部が示してある。コールドミラー８２６および二色ビームスプリッタ８３０が光学的ヘッド板８６６内に配置され、カード２８のウェルのカラムの中間６個のウェルと整合して平行に配置された１組の６個のチャンネル８３７を長さ方向に横切って延在する。勿論当業者には明らかなように、光学ヘッドはウェルのカラム内のウェル毎に１つのチャンネルを、カラムの最端歩におけるウェルを含んで設けてもよい。
【０１３６】
ここで図４７Ａ乃至図４７Ｄを参照すると、図４１のレンズ８３６および８３６Ａはレンズホルダ片８４８により保持される。レンズホルダ８４８が図４７Ａの上部平面図で、図４７Ｂに底部平面図で、図４７Ｃに側面図で、更に図４７Ｄに端面図で示してある。レンズホルダ８４８は二色ビームスプリッタ８３０の背後に嵌合するピーク部分８４９を有する（図４１および図４６Ｂ参照）。彎曲壁８３９の基部にはレンズ８３６が配置され、これは図４６Ｂのチャンネル８３７と協同動作してレンズ８３６と検出器８４０および８４４の間に光学的経路を形成する。壁部８３９は隣接するチャンネルからの光をブロックすることにより隣接するチャンネル間のクロストークを防止する。
【０１３７】
図４８には、６個の光学チャンネルに対するフラッシュランプ８２４の関係が示してある。フラッシュランプ８２４は、ランプ８２４のアノードとカソードの間の間隔が光学ヘッドの６個の開口８１２の間の距離より大きいか、または等しくなるような十分な長さである。図４８はまた、６個の開口８１２に対する光学的割り込み８１１と基準チャンネル８７４の相対配置を示す。フラッシュランプ８２４は、ランプがフラッシュすることをもたらすランプ８２４の表面周りにラップされたトリガワイヤ８２５を有する。適切なフラッシュランプ８２４は、ＩＬＣ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃ．から得ることが出来る。
【０１３８】
ここで図４９Ａと図４９Ｂを参照すると、蛍光光学系８０４は、光学ヘッド８１０とレンズホルダ８４８の背後に装着される光学的インタフェースブロック８６８を有する。光学器インタフェースブロック８６８はランプ８２４からの放射（図４１）がブロック８６８を通し、コールドミラー８２６から通過することを許容する開放領域８７０を有する。ブロックの後部が図４９Ａに示され、またこれは、カードの６個のウェルからの放射に対する６個のチャンネルまたは経路８７２と、ランプ８２４からの放射８３４に対する基準チャンネルまたは経路８７４を有する。図４９Ａのダッシュ線で示されるように、ブロック８６８の後部には光ダイオード検出器ボード８４２が装着される。図４９Ｂを参照すると、ブロック８６８の前部はレンズホールダ８４８をブロック８６８に装着する１組の装着ピン８７８を有する。図４１の４４５ｎｍ帯域フィルタ８３８は、基準チャンネル８７４に対する３６５ｎｍ帯域フィルタ８４６と同様に、ブロック８６８に確保される。
【０１３９】
ここで図５０Ａを参照すると、光ダイオード検出器ボード８４２が平面図で示してある。ボード８４２が図４１および図４９Ａに示したようにブロック８６８の後部に装着されたとき６個の光ダイオード検出器８４０が６個のチャンネル８７２に直接わたって配置される。光学的割り込みＬＥＤからの光がカード４８の光学的割り込み開口１１２を通過する時点を検出する光学的割り込み検出器８８２が設けられ、蛍光サブステーション８０４におけるカード２８の適切な整合を表示する。
【０１４０】
図５０Ｂを参照すると、検出器ボード８４２の後ろ側は、光ダイオード検出器８４０と８４４の出力を受け、これらの信号をピーク検出器８１４電子回路に通過させる従来の回路トレース８８０を有する。
【０１４１】
ここで図５１を参照すると、図３８のピーク検出器８１４はブロック図の形で示してある。図の右手側において、６個の光学チャンネルＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ４，ＣＨ５，ＣＨ６は６個の光ダイオード検出器からの入力を表す。これらの信号は、光ダイオードからの電流を電圧信号に変換する１組の６個の検出器と固定利得増幅器８８４に入力される。基準チャンネル入力信号が検出器と増幅器８８４Ａに供給される。検出器および固定利得増幅器の出力は１組の可変利得増幅器８８６Ａに入力される。同様に、検出器増幅器８８４Ａの出力は可変利得増幅器８８６Ａに入力される。可変利得増幅器８８６および８８６Ａは出力信号を１組の電子ピーク検出器８８８に供給する。
【０１４２】
ピーク検出器８８８の全ては、基本的には標準的教科書、Ｔｈｅ Ａｒｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ｐ．２１８、図４．４０に書いてあるピーク検出器と同じである。標準回路は、トランスコンダクタンス増幅器が標準の演算増幅器の代わりに第一ステージ増幅器として用いられる点でわずかに修正される。この装置は、回路８８８が最小の信号歪みで非常に高速で動作することを許容するボルテージ−イン、カレント−アウト増幅器である。
【０１４３】
ピーク検出器８８８の出力はバッファ増幅器により緩衝され、多チャンネル入力アナログ−デイジタル（Ａ−Ｄ）変換器８９０に供給される。基準チャンネルからのピーク検出器８８８Ａの出力は同様に緩衝され、Ａ−Ｄ変換器８９０の基準入力８９２に供給される。データバス８９４が設けられ、これはＡ−Ｄ変換器８９０の出力をマイクロプロセッサ−ベースコントローラボード（図示せず）に送出し、そこで６チャンネルおよび基準光検出器からの信号の処理が行われる。特に、コントローラボードは、基準チャンネルの出力により除算された６チャンネルＣＨ１乃至ＣＨ６の出力の比を取り、これによりランプ８２４の出力とは独立な相対蛍光測定を計算する。
【０１４４】
蛍光サブステーションにカード２８が配置されると、ランプ８２４は１０回などの一連の回数２５Ｈｚの割合でフラッシュされる。フラッシュの後、Ａ−Ｄ変換器８９０は基準に対する各チャンネルの比を計算し、コントローラボードは結果を読み取る。１０フラッシュの後、結果は各チャンネルに対して平均化される。この工程が６チャンネルの各々に対して行われる。
【０１４５】
データバス８９４は更に、制御信号をピーク検出器８８８および可変利得増幅器８８６に供給する。検出器の校正時には、コントローラボードは、検出器の初期校正がなされたとき出力信号に整合する各チャンネルに対する出力信号を与えるように可変利得増幅器８８６を調整する。例えば、機械の設置時には、チャンネルは対照解を重点されたウェルを有するカードで校正され、検出器の初期読み取り値はメモリに格納される。
【０１４６】
図５２には、検出器８４０に対する応答曲線が示してある。応答曲線８９７は問題の４００乃至５００ｎｍ領域において０．２と０．３５の間の通常のスペクトル応答（Ａ／Ｗ）を有する。図５３には、４４５ｎｍの通過フィルタ８３８の特性（図４１）が示してある。透過率曲線８９８は４４５ｎｍにおいて最大５０％の透過率を有する。この透過率曲線は４４０ｎｍ以下および４５０ｎｍより高い領域で鋭く降下し、ストレイ放射が光ダイオード検出器８４０に入射しないようにする。
【０１４７】
図５４には、図４１の二色ビームスプリッタ８３０の反射仕様が示してある。反射曲線８９９は３６５ｎｍのフラッシュランプ出力波長において９５％の反射率および５％の透過率を示す。反射曲線は、約３８０ｎｍの上でフルオロフォアの放出周波数、約４４５−４５０ｎｍにおける約６．５％の反射率および９３．５％の透過率の低さまで鋭く降下する。かくして、図５４から、二色ビームスプリッタ８３０はフラッシュランプ８２４からの励起放射に対しては十分に反射的であるが、カードウェル１１０および固体基準８５０におけるフルオロフォアからの放出放射に対しては十分に透過的である。
【０１４８】
上記から、テスト試料の複数個のウェルに収容された複数個の試料の蛍光分析を行う方法が記述されていることがわかる。ウェルのカラムにウェル１１０が配列され、放出波長におけるフルオロフォア放出放射を含有する。この方法は、
励起波長において放射を出す直線フラッシュランプ８２４に隣接して（すなわち、光路に）ウェルのカラムを配置するステップと、
励起波長における放射であって光路に沿い伝搬する放射でウェルを同時に照明するようにランプ８２４をフラッシュするステップと、
フラッシュランプからの放射の要部を基準光検出器８４４に送出するステップであって、基準光検出器が応答的に出力信号を生成するステップと、
光路に沿う放出波長におけるウェルからの放射を複数個の検出器８４０で受けるステップであって、検出器が応答的に検出器出力信号を生成するステップと、更に、
基準８４４出力信号に対する検出器８４０出力信号の比を比較し、これによりランプの出力とは無関係なウェル内のフルオロフォアの蛍光を決定するステップとで構成される。好適な実施例においては、ウェルに対する蛍光データを生成する実質的な組のデータ点を生成するようにランプ８２４が動作されて一連のフラッシュを（例えば、１０）迅速な繰り返しでフラッシュする。
【０１４９】
次に、透過率サブステーションの動作特徴について説明する。
【０１５０】
ここで図５５を参照すると、好適な透過率サブステーション８０２が立面図として示してある。サブステーション８０２は最高３個の透過率光源７７０Ａ、７７０Ｂおよび７７０Ｃを有し、それらの各々は８個のＬＥＤ源（ウェルのカラムにおける各々のウェルに対して１つ）と、光学的割り込みＬＥＤ源とで構成される。光源７７０Ａ−Ｃはカード２８内のウェル１１０のカラムの間の分離距離に等しい分離距離Ｄだけ互いに分離される。３種の異なる波長における透過率テストを可能にするように３個の光源７７０Ａ−Ｃが設けられる。光源７７０Ａが図５６の斜視図で示してあり、カード２８のカラム方向の隣接ウェル１１０間の距離に等しい距離Ｌだけ互いに分離された８個のＬＥＤ７９７を有する。光学的割り込みＬＥＤ７８９はカード２８のベースに沿い光学的割り込み１１２を通して光を照明する。３個の光源７７０Ａ−Ｃの背後には１組の３カラムの透過率検出器が配置され、公知の方法で、ＬＥＤ７９７と７８９からの放射を収集し、透過率データをコントローラボードに供給する。
【０１５１】
ここで図５７Ａを参照すると、透過率源７７０Ａおよびその関連する検出器７９１が、図５５のライン５７−５７に沿って取られた断面図で示される。ＬＥＤ源７９７が公知の方法で基板７９８に装着され、開口７９３を通して光７９０を試料ウェル１１０に送出する。放射は光ダイオード検出器７９１に入射し、これもまた公知の方法で基板７９２に装着される。検出器７９１が、検出器７７０Ａに垂直方向に直接対向して延在するハウジング７９５に装着される。ビーム７９０とウェル１１０の寸法の間の関係が透過率測定の１つに対して図５７Ｂに示してあり、ウェル長はビームサイズより長く、透過率測定が、カードが透過率ステーションを過ぎて移動されるにつれウェル内の多重位置で行われることを可能にする。光源７７０Ａと検出器７９５の構成は透過率ステーション８０２における他の２つの光源と検出器に相対するものと同じである。
【０１５２】
全体のウェル１１０の透過率分析を行うために、カード２８は光源７７０Ａに対して一連の小さな増分で、例えば１０または１４位置で迅速に移動され、かつウェル１１０の多重照明が各位置において取られる。現在好適な透過率の照明テストはウェル１１０の全体幅を横切る１４個の等距離位置であり、１０個の照明事象が１４位置の各々で得られる。このテストは全てのウェルに対して最高３つの異なる透過率波長で行うことが出来、大きな組の透過率データを与える。
【０１５３】
図５５を参照すると、カード２８がカルーセル６０４から移動されるにつれて、カード内の第一カラム１１０’が第一波長のＬＥＤを有する光源７７０Ｃに移動され、これによりステップ当たり１４個の移動ステップおよび１０個の照明事象が行われる。次に、カード２８は、カラム１１０’が第二の波長のＬＥＤを有する光源７７０Ｂに対向して配置される。光源７７０Ｂは第一カラム１１０’を照明し、光源７７０Ｃは第二カラムを照明する。次に、カード２８は、カラム１１０’が第三波長のＬＥＤを有する光源７７０Ａに対向して配置されるように移動され、ここで光源７７０Ａ−Ｃの全てはウェルの３カラムを同時に照明するように協同動作する。カード２８は、全てのカラムが３つの組の波長で透過率照明を受けるように左に前進される。ＬＥＤのカラムは、必要なときは、１カラム内に最高８個の異なる波長を含むことが出来る。最後のカラムが光源７７０Ａにより照明されると、カード２８は蛍光サブステーション８０４に移動され蛍光テストに供される。
【０１５４】
勿論、移送システム７００および透過率サブステーション８０２の動作は、カード２８が、右から左の代わりに左から右にステーション８０２を通して移動されるように制御され得る。更に、所望に応じて、より少ないまたはむしろ大きな個数の透過率源７７０を用いることが出来る。
【０１５５】
次に、スタッキングテスト試料カード使い捨てステーションの動作特徴について説明する。
【０１５６】
図５８を参照すると、スタッキングテスト試料カード使い捨てステーション９００が、上記からわかるように、また図３におけると同様の斜視図で、斜視図の形態で機械２０から分離されて示されている。図５９〜図６２は、ステーション９００の各種の構成要素をより良く図示するために、マガジン９０２の高さの上および下の双方で、各種の付加的な斜視図の形でステーション９００を示す。
【０１５７】
これらの図、特に図５８を参照すると、ステーション９００は、左または前部支持体９０４、右または後部支持体９０６、およびおよびそれぞれ前部および後部支持体９０４および９０６の間に配置された着脱自在マガジンまたはカードトレイ９０２を有する。マガジン９０２は前部および後部支持体９０４および９０６から主動で着脱自在である。マガジン９０２は底面９０３、側部９０５および９０７、および後部支持体９０６に隣接する端部９０９を有する。マガジンは、ステーション９００に設置されると、図６１および図６２に最良に示されるように、水平支持体９３６に静置される。
【０１５８】
カードがステーション１においてスタックされる準備が出来ているとき、カードはカードエントランススロット９０１でステーション９００に入る。押板９０８がカードエントランススロット９０１の他側のマガジン９０２の前端部に対向して設けられる。押板９０８は図５８に示した退行位置と延長位置の間でカードエントランススロット９０１内を前後に往復動する。押板９０８が退行位置にあるとき、カード２８が試料カード移送ステーション７００（図３および図３２）からのスロット９０１内に挿入される。
【０１５９】
カードエントランススロット９０１に隣接してマガジン９０２の側部９０５および９０７に一対の弾性スナップ要素９１０Ａおよび９１０Ｂが成形される。押板９０８がその延長位置に移動されると、カードエントランススロット９０１のカード２８はスナップ９０１を過ぎて押板により押圧され、更に圧板９１４とスナップ９１０の間に直立してスタックされる。カードが既にマガジン９０２にロードされていると、カードは、図６３に示したように、かつ以下に更に詳細に示すように、スナップ９１０と圧力板９１４の間に配置されたカードのスタックにスタックされる。
【０１６０】
圧力板９１４は、カードの中間部分のほぼ高さにあるマガジン９０２の底部の上に配置されたカード当接部９１５を有する。圧力板９１４は、これが、付加的なカードがマガジン９０２にスタックされるにつれマガジン９０２の後部９０９に向け移動されるように一対の圧力スライド（またはガイドレール）９１６および９１８に沿い移動自在である。
【０１６１】
一対のマガジンリテイナ９１２が水平支持部材９３６に装着される（図６０、図６２、図６６）。図５８に示したようにマガジン９０２がステーション９００に装着されると、リテイナ９１２は支持体９０４と９０６の前部および後部の間でマガジン９０２を確保する。マガジン９０２は側部９０７にハンドル部分９４０を有し、これは、ユーザがマガジン９０２を捉持し、リテイナ９１２にわたって滑動させ、これによりマガジン９０２をステーション９００から上昇させ、マガジン９０２にスタックされたカードの使い捨てに供する。マガジン除去動作の間にカード２８の１つとの偶然の接触を防止するためにマガジン側部９０７の最下部にハンドル９４０が配置される。
【０１６２】
図５８の右手側を参照すると、一対のナット９２６が設けられて後部支持体９０６に対して圧力スライド９１６および９１８を確保する。光学センサ９２４がトレイ９０２の端部９０９に隣接し、その下方にある後部支持体９０６に装着される。センサ９２４は、圧力板９１４がマガジン９０２の後部にずっと配置された時点を検出し、完全なマガジン９０２を表示する。
【０１６３】
ここで図５８の左手側を参照すると、ステップモータ９５０が前部支持体９０４の背後に装着される。モータ９５０は押板９０８を、上記のようにカードエントランス９０１に対して延長および退行位置の間で前後に移動させる。押板９０８はカードのスロット９０１への挿入を容易にする鋭角のカード滑動面９１９を有する。ラッチ９３０がブラケット９３４により前部支持体９０４に装着される。ラッチ９３０は、カードがカードエントランススロット９０１に入り易くするカード滑動面９３１Ａを有し、ラッチ９３０をピボットピン９３２周りでピボットさせる（図６２）。ラッチ９３０の重量は、カード２８がテストカード移送ステーション７００から自由であり、スタッキング使い捨てステーション９００中にあることを補償するウエッジング効果を用いて、第２カード当接面９３１Ｂがカード２８をスロット９０１に圧入することをもたらす。
【０１６４】
ここで図５９を参照すると、スタッキング使い捨てステーション９００が、図５８の圧力板９１４とラッチ９３０を除去した状態で斜視図の形で示される。スナップ９１０Ａは傾斜面９１１と後部面９１３を有する。押板９０８がスナップ９１０Ａに対してカードを押圧すると、カードは傾斜面９１１に係合し、カードがスナップ要素９１０Ａを過ぎて押圧されるように弾性スナップ９１０Ａを外向きに屈曲させ、この点で弾性スナップ９１０Ａは図５９に示した位置に逆に復帰する。この位置で、カードは圧力板９１４によりスナップ９１０Ａの後部面９１３に対して押圧される（図５８）。スナップ要素９１０Ｂの構造と動作はスナップ要素９１０Ａに対して丁度開示したものと同じである。
【０１６５】
ここで図６０を参照すると、使い捨てステーション９００がステーション９００の支持体９０６のわずかに下方で、それに向けて斜視図の形で示される。トレイリテイナ９１２が、マガジン９０２を支持する水平支持部材９３６に装着される。水平支持部材９３６は、ねじまたは他の適切な締結装置によりそれぞれ前部および後部支持部材０４と９０６に装着される。垂直補強支持部材９３８が設けられ、水平支持部材９３６とマガジン９０２の質量を支持する。
【０１６６】
マガジン９０２の下方を横方向に延在する一対の圧力スライド９１６および９１８により圧力板９１４が装置９００に装着される。圧力スライド９１６と９１８は相補的開口により圧力板９１４に受け取られる。金属コイルからなる定力ばね９２０は左支持体９０４に対して固定された第一端部と、圧力スライド９１４のポケットに受容された第二端部を有する。マガジン９０２にカードを１つづつロードするにつれ、圧力板９１４はトレイ９０２の後部９０９に向け、右手に向けてステップワイズに移動される。しかし、定力ばね９２０はマガジン９０２内で圧力板９１４の位置とは無関係な（そして従って、マガジンにロードされたカード数とは無関係な）力によりスナップ９１０に向け前方に圧力板９１４を連続的に付勢する。
【０１６７】
ここで図６１を参照すると、図５８に示した逆側で、ステーションの側部の下方からまたわずかにそれに対して再度示される。圧力板９１４はその後部面から外向きに延在するフラグ要素９２２を有する。マガジン９０２が十分にロードされると、圧力板９１４がマガジン９０２の端部に移動され、後部支持体９０６に隣接するフラグ９２２の存在が光学検出器９２４により検出される。図６２に最良に示したように、光学検出器９２４は後部支持体９０６に配置される。
【０１６８】
図６２を参照すると、圧力板９１４はカード当接面９１５を有し、これはカードスロット９０１に挿入されたカードの中心位置に対して押圧する。図６２はまた押板９０８に対する駆動アセンブリーを示す。モータ９５０は押ラック９５４の上部エッジの相補歯に係合する１組の歯を有するピニオンギア９５１を有する。押ラック９５４はねじ９５６を介して押板９０８の後部に装着され、押スライド９５２上を前後に滑動する。モータ９５０、ピニオンギア９５１、および押ラック９５４の動作は、押板９０８が図６２に示した退行位置と延長位置の間でカードエントランススロット９０１内を前後に移動することをもたらし、そこでは押板９０８が弾性スナップ要素９１０Ａおよび９１０Ｂを過ぎてカードを押圧する。
【０１６９】
図６３はマガジン９０２の前部の上部平面図で、スタッキング動作を更に詳細に示した図である。テスト試料カード２８がカードスロット９０１にロードされると、それは図６３にダッシュ線で示した位置２８’に配置される。モータ９５０は、押板９０８がその延長位置に移動することをもたらし、カード２８を弾性スナップ要素９１０Ａおよび９１０Ｂの傾斜面９１１に対して押圧する。これは、スナップ９１０がダッシュ線で示したように外向きに曲げ、スナップ要素９１０と圧力板９１４の間に配置されている他のカード２８”に対してカードを押圧し、スタックする。モータ９５０の力は圧力板９１４をマガジン９０２の後部に向けて押圧する。カード２８がマガジン９０２にロードされた後、モータ９５０は押板９０８を退行させるように動作し、それにより他のカード２８がカードスロット９０１にロードされることを許容する。
【０１７０】
本実施例に対するカード２８が図６４に立面図で示してある。カード２８は、読み取りステーション８００において光学分析を受ける複数個の試料ウェル１１０を有する。カード２８の上部エッジには傾斜ショルダ１１４が設けられる。カード２８のカードエントランススロット９０１へのロード動作が図６５に示してあり、これは図６３のライン６５−６５に沿うステーション９００の断面図である。上記のように、試料カード移送ステーション７００はカバー板７０４に装着された一連のローラ７１２に沿い駆動ベルト７１０を駆動するステップモータを有する。カード２８はバルクヘッドに装着された駆動ベルト７１０とレッジ７１８の間に滑り配置される。レッジ７１９はカード２８の上部エッジを受ける内部カードスロットを有する。カードスロットはレッジ７１８の最左手端部に傾斜部７１９を有する。カード２８がカバー板７０４の端部を過ぎて移動されると、カード２８の傾斜ショルダ１１４はバー板７０４の上部におけるベルト７１０の高さよりわずかに低くされ、傾斜７１９に対して上部ショルダ１１４の配置を援助する。生じたピンチ力Ｆは駆動ベルト７１０および傾斜部７１９によりマガジン９０２の方向でカードに付与され、カード２８が駆動アセンブリー７００からスロット９０１にスナップ嵌めされることをもたらす。
【０１７１】
ここで図６６を参照すると、図５８の左または前部支持体９０４が斜視図の形で分離して示してある。左支持体９０４は圧力板９１４に対するガイド９１８および９１６を受ける一対の貫通孔９７２および９７４を有する。図６０および図６７に示した垂直支持部材９３８に対して一対の装着孔９４３Ａが設けられる。水平支持部材９３６を確保する一対の装着孔９２７が設けられる。支持体９０４はマガジン９０２の左手遠端エッジを支持するレッジ９７０を有する。支持体９０４の側部のテーパ部分９７５はマガジン９０２のステーション９００への挿入を容易にする。支持体９０４は押板９０８用の開口を確定する壁部９７１を有する。
【０１７２】
図６８には、マガジン９０２が分離されて斜視図の形で示してある。マガジン９０２の左手側９０７の大きなスナップ９１０Ｂの位置は、カード２８の外面に存在する移送チューブ３２のスタブにそれが干渉しないようにセットされる。スナップ要素９１０Ａおよび９１０Ｂは、それらがマガジン側の成形部分をなすように設計される。マガジン９０２の底部面９０３は一対の突出リッジ要素９７６、９７９を有し、これらはカード２８をマガジン９０２の底面９０３のわずかに上に支持する。マガジンは、カードがリークした場合に少量の流体を保持するように設計される。好適には、マガジン９０２はポリカーボネートから形成される。この材料は高温に耐えることが出来、オートクレーブ可能であり、スナップ要素９１０Ａおよび９１０Ｂに対して優秀なたわみ特性を有する。ポリカーボネートは割れなしに変形させることが出来る。従って、スナップ９１０Ａと９１０Ｂは、カードがスナップにわたって押圧されるとき破断されることはない。
【０１７３】
ここで図６７を参照すると、垂直支持体９３８が分離して示してある。支持体９３８は支持体９３８を左支持体９０４に装着する装着用ねじを受ける一対の孔９４３を受ける。孔９４１は後部支持体９０６に支持体９０８を装着するために設けられる。孔９３９は水平支持体９３６に支持体９３８を締結するために設けられる。水平支持体が図６９に示され、これは垂直支持体９３８を水平支持体９３６に装着するファスナに対する１組の３個の凹部９３５を有する。水平支持体は１組の孔９２９を有し、これらは水平支持体９３６を左または前部支持体９０４に装着するねじと、支持体９３６を後部支持体９３６に装着する１組の孔９３１を受容する。孔９１３は図５８のマガジンリテイナ９１２用のネジを受ける。
【０１７４】
ここで図６１および図７０Ａを参照すると、定力ばね９２０が圧力板９１４のポケット９２０Ａに設置され、これによりばね９２０に対する軸を排除する。ばね９２０は、これが、圧力板９１４のカード当接面９１５に対して押圧するカードによりもたらされるモーメントの逆方向にモーメントを与えることにより圧力板９１４の拘束を防止する援助をなすように配置される。圧力板９１４にガイド９１６用の孔９１６Ａを設け、これにより２つのガイドレイル９１６および９１８の平行調整が楽になる。アセンブリー９００の下にはスライド９１６および９１８が設けられ、これによりそれらはユーザから離れて配置されるようになる。
【０１７５】
図７０Ａ乃至図７０Ｃを参照すると、圧力板９１４はカード当接アーム９８２を有し、これはカード当接面９１５、圧力スライドガイドレイル９１８を開口９１８Ａに受けるスライドカラー９８３、およびスライドカラー９８３をカード当接アーム９８２に結合する一体部９８１を有する。圧力板９１４が設置されると、カード当接部９８２はトレイ９０２の底部の上に配置され、一体部９８１は側部９０５に隣接するマガジン９０２の外側に延在する。マガジン９０２がステーション９００に挿入されると、マガジン９０２の側部９０５はカード当接アーム９８２の下に滑動する。
【０１７６】
図６０および図７０Ｂのスライドおよび圧力板アセンブリーの力の分析から、圧力板９１４がトレイ９０２の後部に向けて移動し、拘束されないためには、押板９０８によりカード当接面９１５上に付与された力Ｆａは点ｄおよびｅにおいて圧力板９１４に印加された摩擦力より大きくなければならない。ｄおよびｅにおける摩擦力はカラー９８３の中心である点Ｃの周りに生成されたモーメントにより供給される。スライドロッド９１８に支持されるカラー部９８３内の面の長さＬは、カラー部９８３とスライド９１６の間の摩擦力がカード２８上に押板９０８により印加された力より常に小さくなるように十分長く選択される。これは、圧力板９１４の拘束を防止する。圧力板９１４と圧力スライド９１６および９１８の間の遊び嵌めはＡＮＳＩで好適な孔に基づくメトリック遊び嵌めＮｏ．Ｈ８／ｆ７として与えられる。好適な実施例においては、圧力板９１４は、摩擦係数が０．２５の Ｗｈｉｔｅ Ａｃｅｔｏｎ ＧＰ が選択される。板９１４は開口９１８Ａの中心と５９ｍｍのカード当接面９１５の中心の間で高さＨを有し、長さＬは１４．７５ｍｍより大きくなければならず、好適には２１．４ｍｍである。スライドレイルとカード当接アームの間の距離Ｈに対するカラー９８３の長さ（ｄからｅまでの距離）の比は、カラー９８３とレイル９１８の間の摩擦力が常に押板９０８により印加された力より小さくなるように選択され、これにより圧力板９１４が拘束されないようにする。
【０１７７】
ガイド９１６と９１７は、アセンブリーの一部が化学的に汚染されるため、好適には腐食を防止するステンレススチールシャフトである。好適には、圧力板９１４は、洗浄が必要かを決定する援助をなす軽カラー材料が選択される。
【０１７８】
押板９０８が図７１に分離されて斜視図の形で示される。押板は、カード２８の上部および底部に当接する上部および下部カード当接面１００２および１０００を備える。押板９０８はＷｈｉｔｅ Ａｃｅｔｒｏｎ ＧＰなどの摩擦係数を持つライトカラー寸法安定プラスティックで形成される。上部および下部傾斜面９１９は図５８に示したカードスロット９０１へのカード２８の挿入を容易にする。押板９０８の後側から外方に延在して、水平に延在する確保部材９１７は、図６２に示したように、押ラック９５４から押板を装着するために設けられる。好適には、押ラック９５４はまたＷｈｉｔｅ Ａｃｅｔｏｎ ＧＰから形成される。
【０１７９】
図６２および図７２Ａを参照すると、押スライド９５２は押板モータ９５０を受ける中央開口９５３を有する。１組のスロット付きモータ装着孔９６３が押スライド９５２に設けられる。スロット付き装着孔９６３は、モータ９５０のギア９５１がノイズを生成しないようにモータ９５０位置への調節を許容する。押スライド９５２はまた、押板９０８が退行位置にある時点を検出する光学センサ（図示せず）を受ける光学センサ装着開口９６４を有する。押スライド９５２はまた、押ラック９５４を受ける開口９６２を確定するＣ字状押ラックスライド９６０を有する。水平支持面９６６が設けられ、これがＣ状スライド９６０内でモータ９５０により前後に滑動されるとき押ラック９５４の後端部を支持する。押スライド９５２が図７２Ｂに立面図で示してある。押スライド９５２は図７２Ｃで側面図として示してある。図７１を参照すると、フラグ要素９２１は押板９０８の後面から水平に延在する。押板がその退行位置にあるとき、フラグ要素９２１は押スライド９５２の開口９６４に設置された光学センサにより検出される。
【０１８０】
図７３を参照すると、押ラック９５４は、モータ９５０のピニオンギア９５１により係合される１組の歯を有する。１組の装着孔９５８が設けられて押ラック９５４を押板９０８（図７１）の装着部材９１７に確保する。
【０１８１】
好適な実施例においては、ステーション９００のファームウエアコードが設計され、ステップモータ９５０が押板９０８をその退行位置からその延在位置まで移動させるために取るステップ数を計数し、更に押板９０８をその退行位置に逆に退行させるステップ数を計数する。この計数工程はカードスロット中の障害物を検出する機能に用いられる。例えば、ファームウエアコードは押板９０８をその延在位置に移動させる１４０ステップを計数する。押板９０８がその退行位置に退行されると、プログラムは、センサが押板９０８の後部のフラグ９１９を検出するまで押板９０８を逆に移動させるステップ数を計数する。次に、コードはステップイン数に対するステップアウト数を比較する。それらが一致しないときは、ステップ数が一致しないかのジャムが存在しなければならないという仮定の下でサイクルが反復される。１０サイクルの後ステップ数が一致しないときは、手順は中断され、ユーザはジャム状態について通知される。好適には、モータ９５０に対するギアサイズが、モータ速度を最大にし、押板速度を最小にし、これにより比較的高いカウント数を与えるように選択される。モータ９５０を制御するエレクトロニクスは必要なトルクを与えるチョッパドライバを用いる。
【０１８２】
次に、カセット識別およびバーコード読み取りシステムについて説明する。
【０１８３】
図７４を参照すると、好適な実施例において、機械２０によるカードの処理を容易にするスタンドアロンカセット識別ステーション８０が設けられる。ステーション８０は、モニタ８４、装着キーボード８６、およびバーコードリーダ８８を有するコンピユータ端末からなる。従来のホストＣＰＵとメモリーがステーション８０に収容され、これらは図示してない。ホストＣＰＵはメニュー駆動ソフトウエアプログラムを動作させ、これは、技術者がカード２８の各々に係わるべき患者または試料情報を入力するように促す。ステーション８０は、これが機械２０または他のコンピュータと連絡することを許容するデータポートを有する。
【０１８４】
ステーション８０は、バーコードスキャナおよび／またはキーボード８６を介して技術者から患者および試料データを受け、この情報をそのメモリに格納し、更にテスト試料カード２８の上部に適用されたバーコード８９とこの情報を関係付ける。ステーション８０は、カード２８に適用されたバーコード８９を読み取るバーコードリーダ８８を有することが出来る。カードが読み取られた後、ユーザはカード２８に係わる患者または他の情報を走査または入力することが促される。バーコードード８３は情報のタイピングを最小にする最も共通に入力されたデータを備える。各々のカード２８が読み取られ、それに係わる情報がステーション８０のコンピュータにロードされた後、技術者はカード２８をカセット２６にロードする。
【０１８５】
スクリーン８４下のステーション８０のベース部分は図示のようにカセット２６を滑り嵌めに受け、カセット２６を配置するように成形された輪郭が与えられ、従ってカセット２６の後部に装着された２つのタッチボタンがステーション８０に対するタッチボタンデータ書き込み端子８２とタッチ接触するように配置される。全てのカード２８がカセットにロードされた後、全てのカードに係わる情報が端子８２を介してタッチボタンにロードされる。ここでカセット２６は機械２０のボート２２へのロードの準備が完了する。
【０１８６】
図７５を参照すると、タッチボタンは中心マウント３４の側部に装着されたタッチボタンリーダ端子８５からなる機械内の情報取り出しステーションで読み取られる。ボート２２がベースパン２４に沿い移動されるにつれ、タッチボタンはリーダ端子８５に当接するようになる。タッチボタンからのデータはリード８７を介して機械２０に対する中央処理ユニットに送出され、これはデータを光学ステーション８００からの光学データに関係付ける。
【０１８７】
図４および図７６を参照すると、機械２０は更にカード２８に適用されたバーコード８９を読み取るバーコード読み取りステーション９０を有する。バーコードは中央マウント３４に固着されたバーコードリーダ支持構造９２に装着されたバーコードリーダ９０により読み取られる。バーコードは、カード２８がカセット２６内にロードされたとき、バーコードはカード２８の「上部」に沿って与えられるような位置でカード２８に適用され、そこではそれらはより容易に読み取ることが出来る。
【０１８８】
ボート２２とカセット２６が機械２２の前部に沿い左に前進されると、それらは支持片９６に装着されたホイール９４からなるカード分離装置９４の下方を通過する。支持片９６はピン９８を介して中心マウント３４に装着されたバルクヘッドに装着される。支持片９６は図７６の矢印により示されたようにピン９８周りに枢支することが許容され、カード２８がホイール９４の下を通過するときホイール９４がカードの上およびそれを越えて乗ることを許容する。ホイール９４は、カード２８に乗り上げ、それを越える工程において、図７６に示したようにカードを傾斜位置にロックし、または押し入れ、そこでそれらはバーコードリーダ９０により更に容易に読み取ることが出来る。特に図７６を参照すると、カード２８Ｃがホイール９４の下を通過するにつれ、ホイールはそのスロットのカード２８Ｃを傾斜姿勢に押し圧する。ホイール９４はカードの上部に乗りそれを越え、かつ同様の動作を次のカード２８Ｄに行い、カード２８Ｅをダッシュ線に示した位置２８Ｅに押し込む。カセット２６の隣接壁７０の間の壁７０の高さと距離は、カード２８に対する十分な揺動運動を許容するが、カセット２６のカード２８の配置において余りに多くの役割をそれ程生成しないように選択される。
【０１８９】
バーコードリーダ９０ステーションはローディングステーションと希釈ステーション２００の間で機械の前部側に沿い配置される。この位置で、読み取りステーションはカードを試料で充填する前にテストの有効性をチェックすることが出来る。これは、テスト試料がオペレータまたは計器エラーの場合にセーブされることを許容する。
【０１９０】
かくして、試料テスト機械２０により処理されるカード２８に対する識別装置が設けられ、カード２８はそれに適用された機械読み取り可能インジケータ（例えば、バーコード８９）を有し、複数個のカード２８を収容するカセット２６、機械２０内に配置された機械読み取り可能インジケータ８９に対する読み取り装置９０、更にカセット２６がカード分離装置９４に対して移動されるにつれ互いから分離する機械２０におけるカード分離装置９４とで構成され、カード分離装置９４はカードに印加された機械読み取り可能インジケータ８９を遠隔的に読み取る読み取り装置９０を援助する。
【０１９１】
カード分離装置９４は、カードがカセットにロードされ、カセット２６は機械内の装置９４に内側に配置され、それに対して移動されるときカード２８のほぼ上部の高さに配置された本体からなる。カード分離装置９４は、カード分離装置およびカセット／カード組み合わせが互いに移動するにつれカセット２６のカードスロットの傾斜位置にカードを押圧し、傾斜位置はカードリーダ９０によるカード２８の遠隔読み取りを読み取る。
【０１９２】
カード分離ホイール９４は、カセット２６がホイール９４を過ぎて前進されるにつれホイールの下をカード２８が通過することを援助するように、ホイール９４がカード２８に対して垂直方向に上下することを許容する機械に枢支装着される。
【０１９３】
更に、試料テスト機械２０に対する識別装置が設けられ、これは、テスト試料カード２８の各々により識別される機械読み取り可能インジケータ８９、機械２０内でカードを搬送する前記カセット２６に印加された機械読み取り可能記憶装置（例えば、タッチボタン）、機械読み取り可能メモリ（例えば、タッチボタン）上にテスト試料カードに関する情報を格納するカセット２６にロードされるべき複数個のテスト試料カードに対する機械読み取り可能インジケータ８９を読み取る情報ロードステーション８０、および機械読み取り可能記憶装置に格納された情報を取り出す試料テスト機械における情報取り出しステーション８５とで構成される。
【０１９４】
最後に、ユーザインタフェースについて説明する。
【０１９５】
機械２０に対する上記の説明と図面は、機械２０の構成と動作について詳細に開示したが、機械自体は審美的目的、かつ安全性に対するユーザフレンドリー、かつアトラクテイブなパネルカバーを有することが理解出来よう。機械のホストＣＰＵに接続されたユーザインタフェースは好適には前面パネルに設けられ、更にＬＣＤ（液晶デイスプレイ）スクリーンおよびオペレータに装置ステータス情報を与えるタッチパッドとを有する。これはまた、開始テストやリクエスト情報などにも用いることが出来、更に装置の診断を行う。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による好適な自動生物試料テスト機械の斜視図である。機械の他の特徴を更に明らかに示すためにカードディスポーザルステーションと機械カバーパネルは除去してある。
【図２】図１の機械における主要ステーションの全てのブロック図である。
【図３】図１の機械の斜視図であり、機械の真空ステーションをより良く示すために希釈およびピペットステーションは除去され、スタッキングディスポーザルステーションは試料カード移送ステーションおよび光学系に対する関係を示すために含まれている。
【図４】中心マウントに向かって眺めた機械の右手側から見た、一部断面で示した機械の端面図である。
【図５】流体試料がカード中にロードされたとき見られる、ボートの上面に係合する図３の真空ステーションの真空室の詳細な斜視図である。
【図６】ボートが高温切断ワイヤを越えて前進するときカードに対する移送チューブを通して高温切断ワイヤを切断し、それによりカードの内部を封止する状態を示す、切断／封止ステーションの詳細斜視図である。
【図７】図１および図３のテスト試料配置システムの詳細な斜視図である。
【図８】図１乃至図４のボートとカセットの詳細斜視図である。
【図９】組付けられた状態における図８のカセットとボートの平面図である。
【図１０】図８のカセットとボートの側面図である。
【図１１】図１０のカセットとボートのライン１１−１１に沿う断面図である。
【図１２】図１０の対向側から見た図８のカセットとボートの側面図であり、カセットにより支承されるカードに関する情報を記憶するタッチメモリボタンを受けるカセットの開口を示す図である。
【図１３】図１および図８乃至図１２のボートの底部平面図である。
【図１４】図７のベースパンの平面図である。
【図１５】図１の希釈およびピペットステーションの更に詳細な斜視図である。
【図１６】図１５の希釈およびピペットステーションの立面図である。
【図１７】図１６の希釈ステーションの側面図である。
【図１８】図１５のソレノイドおよびショットチューブアセンブリーの分解組み立て図である。
【図１９】図１９Ａは、ショットチューブおよびシンブル弁を更に詳細に示す、一部断面で示した、図１５の希釈ステーションの分離図である。図１９Ｂは、図１９Ａのシンブル弁の分離断面図である。
【図２０】弁が流体取り入れ口に対して閉じた状態にあるときシンブル弁に対するプランジャの関係を示す、図１９Ａのショットチューブおよびシンブル弁の分離断面図である。
【図２１】弁が流体取り入れ口に対して開放状態にあるときシンブル弁に対するプランジャの関係を示す、図１９Ａのショットチューブおよびｔｈｉｍｂｌｅチューブの分離断面図である。
【図２２】ハウジングのスロットを介してハウジングから除去されるピペットの機能を制御する、二つの位置の間の水平スライドの運動を示すピペットホッパーシステムの端面図である。
【図２３】図２２のピペットホッパーシステムの分解組み立て図である。
【図２４】モータ３１２をドラム３４０に結合するカップリングを示す、図２３の回転自在ドラムの更に詳細な分解組み立て図である。
【図２５】ハウジングがピペットで充填されることを許容するようにカバーが開放揺動される状態で、ピペットハウジングがピペット充填位置に回転されたときの図１のピペットホッパーシステムの斜視図である。
【図２６】ストローを容器中に降下させ得る流体退避位置に管状テーパー移送ピンアセンブリーが回転された状態の、ピペットステーション３００の立面図である。
【図２７】図２６のストローホッパー３０４から見たときの管状テーパー移送ピンアセンブリーの側面図である。
【図２８】図２７のライン２８−２８に沿う管状テーパー移送ピンアセンブリーの上部平面図である。
【図２９】テーパー管状移送ピンをピペットに挿入してピペットと摩擦嵌めさせる状態を示し、ピペットがピペットハウジングから除去されることを許容する状態を示す、図２６のピペットホッパーシステムの要部の、一部断面で示した、詳細図である。
【図３０】図４の真空ステーションの概略図である。
【図３１】カードのロード時の時間の関数としての図３０の真空室の内側の真空度の変化を示すグラフである。
【図３２】図１および図３の機械に対する好適な試料カード移送システムの立面図である。
【図３３】図１および図３のカルーセルおよびインキュベーションステーションの方向で見た、図３２の試料カード移送ステーションの側面図である。
【図３４】駆動サブアセンブリーがバルクヘッドに対して移動することを許容する、図３２のキャリッジとスライドアセンブリーの断面図である。
【図３５】図３２の試料カード移送システムに図３のカルーセルのスロットからカードを押し出すプッシュ機構の斜視図である。
【図３６】バルクヘッドの後部から見たときのプッシュ機構の斜視図である。
【図３７】スタッキングディスポーザルステーション中への試料カード移送ステーションからのカードの移動を示す立面図である。
【図３８】図１および図３の光学的読み取りシステムの蛍光光学サブステーションの斜視図であり、反射アセンブリーは光学ヘッドを更によく示すため開放位置にある。
【図３９】図３９Ａは、図３８の反射アセンブリーの前部の平面図である。図３９Ｂは、図３８の反射アセンブリーの後部の平面図である。図３９Ｃは、図３８の反射アセンブリーの側面図である。
【図４０】図３８のフラッシュランプカセットの分解組み立て図である。
【図４１】図３８の蛍光光学的サブステーションの断面図である。
【図４２】図４１のＵＶコールドミラーに対する波長の関数としての反射率のグラフである。
【図４３】図４１の３６５ｎｍ帯域フィルターに対する波長の関数としてのフィルター透過率のグラフである。
【図４４】図４１の固体基準の断面図である。
【図４５】図４１の固体基準の励起および放出スペクトルのグラフである。
【図４６】図４６Ａは、図３８の光学的ヘッドの全面図で、光学的割り込みチャンネルおよびカードの６個のウェルを読み取る６個のチャンネルを示す図である。図４６Ｂは、図３８の光学的ヘッドの後部図である。
【図４７】図４７Ａは、図３８のレンズアセンブリーホルダーの上面図である。図４７Ｂは、レンズアセンブリーホルダーの後部図である。図４７Ｃは、レンズアセンブリーホルダーの側面図である。図４７Ｄは、レンズアセンブリーホルダーの端面図である。
【図４８】図４０のフラッシュランプと図４１の光学的ヘッドの光学的チャンネルの関係を示す概略図である。
【図４９】図４９Ａは、図３８の光学的インターフェースブロックの後部図であり、光学的インターフェースブロックに装着された検出器ボードを示す図である。図４９Ｂは、図４９Ａの光学的インターフェースブロックの前面図であり、光学的チャンネルの前面の帯域フィルターの配置を示す図である。
【図５０】図５０Ａは、図４１の検出器ボードの前面図で、光学的なインターフェースブロックの６チャンネルの背後に配置された光ダイオード検出器を示す図である。図５０Ｂは、図５０Ａの検出器ボードの後面図である。
【図５１】図３８の蛍光サブステーションに対する好適なピーク検出器ボードのブロック図である。
【図５２】図５０Ａの光ダイオード検出器の入射放射波長の関数としての応答性を示すグラフである。
【図５３】図４１の４４５ｎｍの帯域フィルターに対する波長の関数としてのフィルター透過率のグラフである。
【図５４】図４１のビームスプリッターに対する波長の関数としての反射率（透過率）のグラフである。
【図５５】図４の透過率サブステーションの詳細な立面図である。
【図５６】図５５の３個のＬＥＤ透過率放射源の一つの斜視図である。
【図５７】図５７Ａは、図５５の透過率サブステーションの断面図であり、ＬＥＤ透過率光源、試料ウェル、および光ダイオード検出器の間の関係を示す図である。図５７Ｂは、図５７Ａの透過率サブステーションに対する試料ウェルとＬＥＤ出力の立面図である。
【図５８】図３のスタッキングデイスポーサルステーションの分離斜視図である。
【図５９】図５８のスタッキングデイスポーサルステーションの他の斜視図であり、カードスロットとスナップ要素を更によく示すためにラッチおよび圧力板は除去してある。
【図６０】下方から見たときの図５８および５８のスタッキングディスポーザルステーションの斜視図であり、圧力板が滑動される一対のガイドレールを示す図である。
【図６１】図５８に示した下方および逆側から見たときの図５８のスタッキングディスポーザルシステムの他の斜視図である。
【図６２】図５８の左または前部支承板の下方および背後から見たときの図６１のスタッキングディスポーザルシステムの他の斜視図である。
【図６３】図５８乃至図６２のスタッキングディスポーザルシステムの破断上部平面図で、カードスロットとスナップ要素にわたりカードを押圧する押圧板にカードを挿入してスナップ要素の後面と圧力板の間の領域にスタックされた他のカードを接合する状態を示す図である。
【図６４】スタッキングディスポーザルシステムと全体にわたる試料テスト機械と共に使用するための好適なテスト試料カードの立面図である。
【図６５】図１の試料カード移送システム７００によるカードのカードスロットへのローディングを示す一部断面、立面図である。
【図６６】図５８の前部支持体の分離斜視図である。
【図６７】図６２の底部垂直支持体の分離斜視図である。
【図６８】図６１のマガジンの分離斜視図である。
【図６９】図６１の水平支持体の分離斜視図である。
【図７０】図７０Ａは、図５８の圧力板の斜視図である。図７０Ｂは、図７０Ａの圧力板の一部断面側面図である。図７０Ｃは、図７０Ａの圧力板の端面図である。
【図７１】図５８の押圧板の分離斜視図である。
【図７２】図７２Ａは、図６２の押圧板駆動アセンブリーからの押圧スライドの斜視図である。図７２Ｂは、図６２の押圧スライドの前部立面図である。図７２Ｃは、図７２Ｂの押圧スライドの側面図である。
【図７３】図６２の押圧板駆動アセンブリーの押圧ラックの斜視図である。
【図７４】カード２８の頂部を横切り一対のタッチメモリーボタン上に配置されたバーコードからの情報をロードするスタンドアロンデータ入力ステーションの斜視図である。
【図７５】図１の中心マウントとベースパンの要部を示す図であり、中心マウントの側部に沿うタッチメモリーボタン読み取りステーションの配置を示す図である。ボートとカセットがステーションを過ぎて移動されたとき読み取りステーションの二つの接点がカセットの側部の二つのタッチメモリーボタンに触れる。
【図７６】カードがカード分離装置を通り過ぎたとき、またカード上のバーコード読み取りステーションにより読み取られるときのカードとカセットの要部の側面図である。
【符号の説明】
２０ 自動試料テスト機械
２２ トレイ
２８、２８Ａ、２８Ｂ テスト試料カード
１００ テスト試料配置システム
２００ 希釈ステーション
３００ ピペットステーション
４００ 真空ステーション
５００ 切断／封止ステーション
６００ インキュベーションステーション
７００ 試料カード移送ステーション
８００ 光学的読み取りステーション
９００ テスト試料カード使い捨てステーション
９０２ ステーション９００に配置されたトレイまたはマガジン

Claims (14)

1. 溝が設けられたベースパン及び前記溝に沿って移動するパドルを備える試料テスト機械に用いる試料ホルダ装置であって、
   前記ベースパン上に配置され、前記溝に嵌合する足、及びそれぞれ前記パドルと係合するパドル係合面が設けられた四つの側壁を有する四方形の試料トレイと、
   複数のテスト試料カードを受ける複数のカード用スロット及び前記複数のテスト試料カードに係合する複数のテストチューブを受ける複数のテストチューブ保持スロットを有する、前記試料トレイに配置されるカセット
   とを具備し、
   前記複数のテストチューブ保持スロットが前記複数のカード用スロットの隣に設けられており、
   前記カセットが前記試料テスト機械内で前記試料トレイに受容され、前記試料トレイ及び前記試料テスト機械から移動自在で、それにより前記試料テスト機械の外部で前記複数のテスト試料カード及び前記複数のテストチューブの前記カセットへのロードを許容する、前記試料ホルダ装置。
2. 溝が設けられたベースパン及び前記溝に沿って移動するパドルを備える試料テスト機械に用いる試料ホルダ装置であって、
   前記ベースパン上に配置され、前記溝に嵌合する足、及びそれぞれ前記パドルと係合するパドル係合面が設けられた四つの側壁を有する四方形の試料トレイと、
   複数のカード用スロット及び複数のテストチューブ保持スロットを有する、前記試料トレイに配置されるカセットと、
   前記複数のカード用スロットに格納され、それぞれ内部にウェルが設けられた複数のテスト試料カードと、
   前記複数のテストチューブ保持スロットに格納される複数のテストチューブと、
   前記複数のテスト試料カードのそれぞれの前記ウェルと、前記複数のテストチューブのそれぞれを接続する移送チューブ
   とを具備し、
   前記複数のテストチューブ保持スロットが前記複数のカード用スロットの隣に設けられており、
   前記カセットが前記試料テスト機械内で前記試料トレイに受容され、前記試料トレイ及び前記試料テスト機械から移動自在で、それにより前記試料テスト機械の外部で前記複数のテスト試料カード及び前記複数のテストチューブの前記カセットへのロードを許容する、前記試料ホルダ装置。
3. 前記試料テスト機械は、上部および下部位置の間で移動自在な真空室ハウジングを含む真空ステーションを具備し、
   前記試料トレイの上部面は前記試料トレイの周囲に延在し、前記真空室ハウジングが前記下部位置に移動されるとき前記試料ホルダと係合封止する前記真空室ハウジングを支持するほぼ平坦な水平面を有する、請求項１又は２に記載の試料ホルダ装置。
4. 前記試料トレイが更に前記上部面を支持する複数の強化リブを備えることを特徴とする請求項３に記載の試料ホルダ装置。
5. 前記試料トレイは前記試料テスト機械の前記ベースパン上で前記足を滑らせながら移動することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の試料ホルダ装置。
6. 前記複数のテスト試料カードを受納する前記複数のカード用スロットのそれぞれが、床及び互いに対向する壁から成り、
   前記対向する壁は互いに分離されており、前記複数のカード用スロットのそれぞれに配置された前記複数のテスト試料カードが、前記複数のカード用スロットの中で端から端まで激しく揺さぶられてもよいように前記床から上方に延びていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の試料ホルダ装置。
7. 前記試料トレイが前記カセットを受ける凹床部を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の試料ホルダ装置。
8. 前記凹床部は、実質的に平坦で連続的であり、従って前記カセットから漏れた液体を捕集して収納する手段を提供することを特徴とする請求項７の試料ホルダ装置。
9. 前記凹床部は前記カセットをしっかり収納し、それにより前記試料トレイが前記試料テスト機械内を移動する時に前記カセットと前記試料トレイの間の実質的な動きを防ぐことを特徴とする請求項７の試料ホルダ装置。
10. 溝が設けられたベースパン及び前記溝に沿って移動するパドルを備える試料テスト機械に用いる試料ホルダ装置であって、
    前記ベースパン上に配置され、前記溝に嵌合する足、及びそれぞれ前記パドルと係合するパドル係合面が設けられた四つの側壁を有する四方形の一体化試料トレイ及びカセットであって、上面、複数のテスト試料カードを受納する複数のカード用スロット、テスト試料カードに同伴する複数のテストチューブを受納する複数のテストチューブ保持スロットを有し、
    前記複数のテストチューブ保持スロットが前記複数のカード用スロットの隣に設けられており、
    前記一体化試料トレイ及びカセットが前記試料テスト機械内に収納され、前記試料テスト機械から取り外し可能であって、これにより、前記複数のテスト試料カード及び前記複数のテストチューブを前記試料テスト機械の外で前記一体化試料トレイ及びカセットに装填できる、前記の試料ホルダ装置。
11. 溝が設けられたベースパン及び前記溝に沿って移動するパドルを備える試料テスト機械に用いる試料ホルダ装置であって、
    前記ベースパン上に配置され、前記溝に嵌合する足、及びそれぞれ前記パドルと係合するパドル係合面が設けられた四つの側壁を有する四方形の一体化試料トレイ及びカセットであって、上面、複数のカード用スロット、及び複数のテストチューブ保持スロットを有する一体化試料トレイ及びカセットと、
    前記複数のカード用スロットに格納され、それぞれ内部にウェルが設けられた複数のテスト試料カードと、
    前記複数のテストチューブ保持スロットに格納される複数のテストチューブと、
    前記複数のテスト試料カードのそれぞれの前記ウェルと、前記複数のテストチューブのそれぞれを接続する移送チューブ
    とを備え、
    前記複数のテストチューブ保持スロットが前記複数のカード用スロットの隣に設けられており、
    前記一体化試料トレイ及びカセットが前記試料テスト機械内に収納され、前記試料テスト機械から取り外し可能であって、これにより、前記複数のテスト試料カード及び前記複数のテストチューブを前記試料テスト機械の外で前記一体化試料トレイ及びカセットに装填できる、前記の試料ホルダ装置。
12. 前記試料テスト機械は、上部および下部位置の間で移動自在な真空室ハウジングを含む真空ステーションを具備し、
    前記試料トレイの上部面は、前記試料トレイの周囲に延在し、前記真空室ハウジングが前記下部位置に移動されるとき前記試料ホルダと係合封止する前記真空室ハウジングを支持するほぼ平坦な水平面を有する、請求項１０又は１１に記載の試料ホルダ装置。
13. 前記試料トレイが更に前記上面を支持する複数の強化リブを備えることを特徴とする請求項１２に記載の試料ホルダ装置。
14. 前記複数のテスト試料カードを受納する前記複数のカード用スロットのそれぞれが、床及び互いに対向する壁から成り、
    前記対向する壁は互いに分離されており、前記複数のカード用スロットのそれぞれに配置された前記複数のテスト試料カードが、前記複数のカード用スロットの中で端から端まで激しく揺さぶられてもよいように前記床から上方に延びていることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載の試料ホルダ装置。

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