KR19990023322A - 시험 샘플 카드용 인큐베이션 스테이션 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다수의 시험 샘플 카드를 수용하는 캐러셀(carousel)을 갖는 인큐베이션 스테이션에 관한 것이다. 캐러셀내의 균일한 온도와 공기 흐름 분포 및 적절한 온도에서 몇 시간 동안의 카드 인큐베이션은 인큐베이션 스테이션내의 공기 흐름 특성에 아주 의존적인 것으로 밝혀졌다. 공기 흐름을 최적화하기 위해, 캐러셀을 캐러셀의 후면부에 근접하게 위치한 커버 플레이트를 갖는 배기(配氣) 테이블에 노출된 개방 후면부에 제공하였다. 커버 플레이트는 캐러셀과 사실상 일치하는 대칭 고리형으로 정위된 다수의 기다란 슬롯을 갖는다. 기다란 슬롯은 각각의 캐러셀 슬롯이 하나 이상의 슬롯으로부터 공기를 수용하도록 캐러셀의 슬롯에 대해 비스듬하게 정위된다. 또한 외부 팬이 시스템에 첨가되어, 공기 테이블로의 공기 흐름을 증가시켰다. 캐러셀 벽의 부채꼴형은 또한 카드로의 균일한 공기 흐름을 향상시킨다. 인큐베이션 스테이션으로의 캐러셀의 제거와 삽입을 더욱 용이하게 하고, 캐러셀의 조작을 더욱 용이하게 한다.

Description

시험 샘플 카드용 인큐베이션 스테이션
본 발명은 일반적으로 생물학적 샘플 시험을 수행하기 위한 분석 기기 분야에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 시험 샘플 카드 또는 그 밖의 것을 인큐베이션하는 분석 기기용 인큐베이션 스테이션에 관한 것이다. 시험 샘플 카드는 유체 또는 미생물학적 제재(예를 들어, 미생물) 및 시약을 함유하는 시험 샘플을 담기 위한 하나 이상의 웰을 갖는다. 인큐베이션 스테이션은 시험 샘플 카드를 바람직한 소정 온도(예를 들어, 35.5℃)로 유지시켜, 미생물학적 제재와 시약사이의 반응을 촉진시킨다.
다양한 샘플 카드는 특허 문헌에 설명되어 있으며, 미생물과 같은 미생물학적 제재와 시약을 함유하는 유체 샘플을 수용하기 위한 웰 또는 반응 사이트를 갖는다. 몇몇 대표적인 특허로는 메이어(Meyer) 등의 미국 특허 번호 제 4,318,994 호, 찰스(Charles) 등의 미국 특허 번호 제 4,116,775 호; 패들러(Fadler) 등의 미국 특허 제 4,038,151 호, 오베어(O'Bear) 등의 미국 특허 제 5,609,828 호 및 찰스(Charles) 등의 미국 특허 제 4,118,280 호를 포함한다. 이러한 특허는 시험 샘플 카드 몸체에 배열된 다수의 웰을 갖는 시험 샘플 카드를 설명하고 있다. 시약은 카드의 제조가 완료되는 동안 카드의 웰에 통상적으로 로딩(load)된다. 시약은 일반적으로 미생물학적 제재를 위한 성장 배지를 포함한다. 비공지된 미생물학적 제재 또는 유기체를 함유하는 유체 샘플의 확인 시험을 수행하기 위해 각각의 카드의 웰에 상이한 시약을 로딩해야 한다는 것은 공지되어 있다. 다양한 항생물질 시약을 웰에 로딩함으로써, 항생물질에 대한 미생물학적 제재의 감수성을 시험하기 위해 카드를 이용한다는 것 또한 공지되어 있다.
찰스 등의 '280 호 특허에 설명된 샘플 시험 시스템에서, 시험 샘플 카드의 웰에 유체 샘플을 로딩한 후, 카드를 얼마 동안(통상적으로 약 35℃에서 2 내지 18 시간 동안) 인큐베이션시켜서, 미생물과 시약 사이의 반응 즉, 미생물의 성장을 촉진시켰다. 인큐베이션 기간 동안, 웰을 웰의 맞은 편에 위치한 투과 광원 및 검출기, 또는 이 둘을 교대로 시행하는 검출 방법에 의한 광학적 분석을 정기적으로 수행하였다. 만약 성장 배지 또는 시약이 유체 샘플중의 특정 미생물에 적합하거나 조화롭다면, 미생물 수는 실질적으로 증가하거나, 또는 일부 다른 소정 반응 즉, 화학 반응이 일어나서, 웰을 흐리게 만들고, 광 투과 특성을 변화시킬 것이다. 반응기는 광원으로부터 웰을 통해서 투과된 빛의 양을 측정한다. 일정 시간 동안, 일반적으로 몇 시간 이상 동안 투과율 측정값을 초기 투과율 측정값과 비교함으로써, 실제로 시약과 미생물학적 제제가 초기 값 예를 들어, 25 또는 30 퍼센트에 이르는 투과율 측정값의 변화에 의해 조화를 이루는지의 여부를 측정하는 것이 가능하다. 따라서, 광 투과 특성의 변화는 웰내의 특정 미생물의 존재를 나타내는데 이용되어, 항생물질에 대한 상기 특정 미생물의 감수성을 확인하거나 측정할 수 있다. 미생물 확인 및 감수성은 또한 다른 광학 측정법 예를 들어, 형광제를 성장 배지에 제공하는 형광법에 의해 검출될 수 있다. 또한, 이러한 방법은 분석 화학 또는 핵산 프로브에 기반을 둔 시험과 같이 반응 분석에 따라 상이한 온도에서도 유용하다.
상기 설명된 시험 샘플 카드가 종종 사람 시험 샘플 또는 식품 시험 샘플중의 비공지된 미생물을 확인하여, 미생물이 유발하는 질병을 일반적으로 진단하거나 검출하기 위해 임상적 및 산업적 실험에 이용된다는 사실에 기인하여, 시험 샘플 카드의 인큐베이션에 필요한 시간을 최소한도로 유지시켜, 결과를 가능한 신속하게 획득할 수 있어야 한다는 점은 당해분야에 인지되어 있다. 또한 다수의 카드가 분석 기기내에서 일반적으로 동시에 인큐베이션되기 때문에, 모든 카드가 비교적 장기간 동안 동일한 인큐베이션 조건하에 유지되도록 인큐베이션 스테이션이 설계되는 것이 중요하다. 추가적으로, 카드는 카드의 모든 부분이 동일한 온도 및 공기 흐름하에 유지되어, 시험 샘플 카드중의 모든 웰에 일정한 온도 및 산소 분포를 제공하는 방식으로 인큐베이션되어야 한다.
상기 참조 문헌, 찰스 등의 특허 '280 호에 설명된 인큐베이션 및 기록 스테이션은 그런대로 이러한 요건을 총족시키며, 본 발명의 양수인에 의해 성공적으로 상품화되었다. 그러나, 시험 샘플 카드가 외부에서 제조되고, 수동으로 스테이션으로 로딩시켜야 한다는 점에서 상기 스테이션은 본질적으로 수동 스테이션이다. 이와 같이, 상기 설계는 카드가 제조되어(즉, 시험 샘플로 로딩되어), 자동적으로 인큐베이션 스테이션으로 유입되고 제거되는 완전히 자동화된 분석 기기에 이용하는 데는 최적의 것이 아니다.
본 발명자는 완전히 자동화된 시스템의 일부인 분석 기기에 대한 인큐베이션 스테이션을 개발하였다. 스테이션은 본원에 상세하게 설명되어 있다. 스테이션을 개발하는 방법에 있어서, 이들은 몇가지를 발견하였다. 첫 번째, 인큐베이션내에 카드를 적소에 정위시키는 물리적 구조 또는 골조는 인큐베이션 스테이션으로 유입된 더운 공기의 균일한 흐름 및 배기에 악영향을 미칠 수 있다. 두 번째, 캐러셀 구조에 의해 유도된, 더운 공기의 분포에 있어서의 이러한 붕괴는 더운 공기 또는 차가운 공기의 집중된 풀(pool)을 유도하거나 카드를 가로지르는 공기 흐름의 변화를 유도할 수 있으며, 이는 카드의 균일하거나 일정한 인큐베이션에 악영향을 미치고, 시험 결과를 획득하기에 충분한 카드의 인큐베이션에 요구되는 시간을 연장시킨다. 세 번째, 본 발명자들은 또한 인큐베이션 스테이션내의 많은 장소에서 온도 및/또는 공기 흐름이 양에 따라 카드 위치와 비교하여 상이하며, 이는 시험 결과를 수득하는데 필요한 시간에 악영향을 끼치는데 충분하다. 본 발명자들은 또한 시험 샘플 카드 전반에 걸쳐서 따뜻한 공기의 흐름을 최적화시키고, 카드의 웰 및 인큐베이션 적소에 카드를 유지시키는 구조의 기하학적 및 공간적 베치와 조화시키거나 일정 비율을 차지하는 인큐베이션 스테이션의 구조상에서의 신규한 특징을 혼합하여 상기 문제점의 해결 방안을 발견하였다.
이러한 발견의 결과로서, 본 발명자들은 완전한 자동화 시스템이라는 점에서 자동화된 분석 장치에 사용되는 데 적합하며, 시험 샘플 카드를 인큐베이션하는데 요구되는 장시간 동안 시험 샘플 카드 주의의 실질적으로 일정한 온도 분포 및 공기 흐름을 달성하도록 설계된 인큐베이션 스테이션을 갖는, 시험 샘플 카드용 인큐베이션 스테이션 설계를 만들었다.
따라서, 본 발명의 근본적인 목적은 인큐베이션 스테이션으로 카드를 수동으로 로딩할 필요가 없는, 시험 샘플 카드의 분석 장치에 대한 완전히 자동화된 인큐베이션 스테이션을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 인큐베이션 스테이션 전반에 걸쳐 균일한 온도 분포 및 공기 흐름을 제공하여, 인큐베이션 동안 적합한 온도 및 공기 흐름에서 시험 샘플 카드 모두를 유지시키는 분석 장치에 대한 인큐베이션 스테이션을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 적합한 온도 및 공기 흐름하에 전 시험 샘플 카드를 유지시키고, 시험 샘플 카드상에서 공기 흐름에 있어서의 위치별 차이, 또는 따뜻하거나 차가운 부위의 생성을 피하기 위한, 분석 장치에 대한 인큐베이션 스테이션을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 인큐베이션 스테이션이 비교적 밀집된 크기 및 구조를 가져서, 인큐베이션 스테이션에 필요한 공간의 부피가 감소된 인큐베이션 스테이션을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 인큐베이션 스테이션내의 캐러셀에 설비된 시험 샘플 카드 전반에 걸친 공기 흐름의 균일한 분포를 촉진시키는 개방 배열을 갖는, 인큐베이션 스테이션내의 신규한 배기 테이블 구조를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 캐러셀이 불연속 세그먼트로 분할된 신규한 캐러셀 구조를 제공하고, 세척 및 보관을 위한 세그먼트의 용이한 삽입 및 제거를 촉진시키기 위해서 캐러셀 세그먼트 이동 수단을 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적, 또 다른 목적, 이점 및 특징은 하기의 본 발명의 바람직한 구체예의 상세한 설명에 설명되어 있다.
본 발명의 바람직한 구체예를 첨부된 도면과 함께 하기에 설명하겠으며, 도면에서 다양한 관점에서 본 동일한 요소에 동일한 참조 번호를 붙였다.
도 1은 본 발명에 따른 인큐베이션 스테이션을 결합시킨 바람직한 생물학 샘플 시험 기기의 원근도이다. 상기 기기에 대한 카드 처리 스테이션 및 커버 패널은 기계의 다른 특징을 더욱 명확하게 보여주기 위해 제거하였다.
도 1A는 도 1의 기기의 모든 주요 스테이션의 총괄적인 도면이다.
도 2는 도 1의 기기에서 진공 스테이션을 더 잘 설명하기 위해 희석 및 피펫팅 스테이션을 제거하고, 샘플 카드 수송 및 광학 시스템에 대한 적층 처리 스테이션의 관계를 보여주기 위해 적층 처리 스테이션을 포함한 도 1의 기기의 원근도이다.
도 3은 도 1의 기기를 오른쪽 측면에서 중앙을 향해 본 부분적인 도면이며, 다른 것들 중에서, 시험 샘플 카드를 캐러셀로 로딩시키기 위한 메카니즘, 및 광학 해독기에 의해 해독될 카드의 정점에 정위된 바코드를 더 잘 읽을 수 있게 하기 위해 카세트내의 카드를 분리하는 메카니즘을 나타낸다.
도 4는 유체 샘플이 카드로 로딩된 경우, 보트의 윗면과 맞물려지는 도 2의 진공 스테이션의 진공 챔버의 상세한 원근도이다.
도 5는 보트가 열 절단 와이어를 통과하여 나아갈 경우, 열 절단 와이어가 카드에 대한 수송관을 절단하여, 카드 내부를 봉합함을 나타내는 절단 및 봉합 스테이션의 상세한 원근도이다.
도 6은 캐러셀을 설명하기 위해 몇 개의 인큐베이션 스테이션 커버 패널을 제거한 인큐베이션 스테이션에 설치된 도 1의 캐러셀의 전면도이다.
도 7은 인큐베이션 스테이션의 배기 테이블 밑 커버 플레이트 특징을 보다 더 잘 설명하기 위해 캐러셀, 드라이브 축 및 마운팅 플레이트를 제거한 도 6의 인큐베이션 스테이션의 원근도이다.
도 8은 공기 테이블의 내부 구조를 설명하기 위해 공기 테이블의 배기 커버 플레이트를 제거한 도 7의 인큐베이션 스테이션의 원근도이다.
도 9는 커버 패널을 제거한 인큐베이션 스테이션의 뒷부분의 원근도이며, 캐러셀을 회전시키는 드라이브 시스템, 및 따뜻한 공기를 캐러셀로 배기시키기 위해, 벌크헤드의 구멍을 통해 도 7 및 8의 공기 테이블로 따뜻한 공기를 유도하는 팬 및 히이터 조립품을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 바람직한 구체예에 따른 캐러셀 세그먼트 또는 단편의 분리된 원근도이다.
도 11은 캐러셀 한 세그먼트의 분리된 원근도이며, 상기 세그먼트는 스프링 로딩 핀 조립품에 의해 마운팅 플레이트의 한 부분에 설치된다.
도 11A는 뒤에서 바라본 두 개의 캐러셀 세크먼트의 분리된 원근도이며, 캐러셀로부터 시험 샘플 카드를 수용하고 배출하기 위해서 캐러셀 슬롯의 정확한 위치에 위치 탭이 광학 스위치에 의해 이용됨을 나타낸다.
도 11B는 뒤에서 본 전체 캐러셀의 원근도이다.
도 12는 공기 테이블 위에 정위된 두 세그먼트 캐러셀의 원근도이며, 공기 테이블의 배기 커버 플레이트상의 기다란 개구와 캐러셀의 카드 수용 슬롯의 관계를 나타낸다.
도 12A 내지 12H에는 캐러셀 및 여기에 함유된 시험 샘플 카드로의 우수한 공기 흐름을 향상시키는 배기 커버 플레이트상의 개구의 허용되는 다른 배열이 도시되어 있다.
도 13은 설치 상태하의 캐러셀의 원근도이며, 기기로부터 캐러셀 세그먼트를 수동으로 쉽게 분리하고 삽입하는 것을 나타낸다.
도 14는 설치된 캐러셀 세그먼트의 원근도이다.
도 15는 세그먼트를 삽입하기 직전에 스프링 로딩 핀, 마운팅 테이블 및 캐러셀 플랜지의 상세한 원근도이다.
도 16은 캐러셀 세그먼트를 기기에 삽입할 때의 스프링 로딩 핀 및 캐러셀 세그먼트의 원근도이다.
도 17은 도 2의 캐러셀의 슬롯에서 도 1의 샘플 카드 수송 시스템으로 카드를 밀어내는, 도 6의 벌크헤드의 정점에 위치한 푸쉬 기계부품(push mechanism)의 원근도이다.
도 18은 벌크헤드의 뒤에서 본 푸쉬 기계부품의 원근도이다.
도 19는 향상된 공기 흐름 특성이 없는 기기에 대한 성장 곡선과 비교하여, 바람직한 구체예의 인큐베이션 스테이션 및 장치에 대한 시간에 따른 시험 샘플 카드의 웰내의 미생물의 성장 곡선의 그래프이다.
도 20은 4시간 동안 인큐베이션 스테이션내에서의 시간에 따른 온도 그래프이며, 본 발명에 따른 인큐베이션 내부에 발생하는 아주 적은 온도 변화를 나타낸다.
도 21은 본원에 설명된 향상된 공기 흐름 특성을 갖지 못한 인큐베이션 스테이션내에서 인큐베이션된 시험 샘플 카드의 분산된 웰에 대한 성장 시간 프로필의 그래프이며, 빈약한 공기 흐름 특성이 직접적인 요인이된 카드에 따른 성장 시간의 바람직하지 못한 넓은 변동폭을 나타낸다.
도 22는 본원에 설명된 향상된 공기 흐름 특성을 갖는 인큐베이션 스테이션내에서 인큐베이션된 시험 샘플 카드의 분산된 웰에 대한 성장 시간 프로필의 그래프이며, 본 발명의 바람직한 결과인 카드에 따른 최소한의 변동을 나타낸다.
도 23은 도 3에 설명된 카드 분리 메카니즘에 대한 바람직한 대안인 카드 분리 및 검출기의 원근도이다.
도 24는 도 23의 대안적인 카드 분리 및 검출기의 측면도이다.
도 25는 대안적인 카드 분리 및 검출기의 전면도이다.
도 26은 대안적인 카드 분리 및 검출기의 분해 조립도이다.
도 27은 대안적인 카드 분리 및 검출기의 부분을 나타내는 부분적인 측면도이며, 하우징의 몸체내에 끼워진 숄더 스크루의 위치 및 광학 감지기에 대한 작동기상의 플래그를 나타낸다.
도 28은 대안적인 카드 분리 및 검출기의 하부도이며, 하우징의 몸체내에 숄더 스크루의 위치를 나타낸다.
바람직한 자동 샘플 시험기의 개요
본 인큐베이션 스테이션의 바람직한 구체예는 완전히 자동화된 시험 샘플 카드용 생물학 샘플 시험 기기와 함께 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 인큐베이션 스테이션이 다른 기계 설계와 함께 이용될 수 있는 바와 같이, 분석 화학 또는 핵산 프로브 기재 분석과 같은 시험 방법을 나타내는 특정한 자동 생물학 샘플 시험 장치에 제한되는 것은 아니며, 완전히 자동화된 기계 또는 수동 시스템에서도 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 구체예에 따라 시험 샘플이 충전된 카드(28)의 분석을 수행하는 생물학 샘플 시험 기계 또는 기기(20)의 원근도이다. 기기(20)에는 기계를 덮고, 외관상 좋은 모양을 나타내는 제거 가능한 커버 패널이 갖추어져 있어, 사용자가 기계의 기능적 양태를 더 잘 설명하기 위해 시스템 요소(도시되어 있지 않음)로 접근할 수 있게 하였다. 도 1에서, 카드(28)에 대한 적층 카드 배치는 장치의 다른 요소를 설명하기 위해 제거되었다. 카드 처리 스테이션(900)은 도 2에 도시되어 있다. 도 3은 시험 샘플 카드가 기계(20)내의 몇 몇 스테이션내에서 진행될 경우, 시험 샘플 카드(28)의 위치를 나타내는 기계의 단면도(부분적인 횡단면도)이다. 도 1A는 본 발명의 바람직한 구체예에서, 기계를 통한 스테이션의 배치, 및 보트, 카세트 조립 및 시험 샘플 카드의 경로를 나타내는 전체적인 기계(20)의 블록 도면이다.
우선 도 1, 1A, 2 및 3에 있어서, 생물학 샘플 시험 기계(20)는 4개의 독립적인 모터작동 패들로 구성된 생물 시험 샘플 배정 시스템(100)을 포함하며, 배정 시스템은 기계(20) 둘레의, 기판을 가로지르는 카세트(26)에 합체된 샘플 트레이(22)(본원에서는 보트로 언급됨)를 카세트(26)내의 카드 및 리셉터클상의 다양한 작업이 수행되는 여러 불연속 스테이션으로 이동시킨다. 카세트(26)는 시험 샘플 카드(28)를 수용하기 위한 다수의 슬롯을 갖는 보트(22)에 꼭 맞춰지기 위한 홀더로 구성되어 있으며, 하기에 설명된 방식으로 각각의 스롯은 충분한 앞 뒤 분리 거리를 가져서, 카세트(26) 및 보트(22)가 기계내의 바코드 해독 스테이션(90)을 통과하여 이동할 경우, 카드(28)가 약하게 진동할 수 있다.
본 실험에 들어가지 전에, 다수의 시험 카드(28) 및 시험될 생물학적 또는 대조 샘플을 함유하는 시험 튜브(30)과 같은 리셉터클을 갖는 카세트(26)을 로딩시켰다. 각각의 시험 카드(28)는 생물학적 샘플을 함유하는 유체가 시험관(30)으로부터 시험 카드(28)의 시약 충전 웰로 끌어당겨 질 수 있도록 하기 위해 상기 카드로부터 돌출된 L자형 수송관(32)를 갖는다. 보트(22)로 로딩된 카세트(26)를 도 1에 도시된 기판(24)의 전방 우측 구석과 같이 기계에 대한 로딩 스테이션에 위치시켰다. 그 후, 하나의 유닛으로서의 합체된 보트(22) 및 로딩된 카세트(26)를 시험 샘플 배정 시스템(100)으로 기계(20)에 대한 기판(24) 표면 위로 이동시켰다.
본 발명을 설명하기 위한 목적으로 하기에 설명된 통상적인 미생물 시험 개요에 있어서(제한하는 것은 아님), 시험 카드(28)에는 두 종류가 있다: (1) 카드가 제조될 때, 특정한 상이한 성장 배지를 카드(28)의 각각의 웰에 위치시킨 식별 카드 및, (2) 상이한 농도의 상이한 항체를 또한 카드(28)의 각각의 웰에 위치시킨 감수성 카드. 식별 카드는 샘플에 존재하는 비공지된 생물학 제재 즉, 미생물을 식별하는 데 사용된다. 감수성 카드는 다양한 농도의 항체 또는 다른 약물에 대한 미생물 제재의 감수성을 측정하는 데 사용된다. 하기에 설명된 시험 과정에서, 식별 및 감수성 시험은 기계(20)의 1 순환 작동(즉, 한번의 시험 수행)으로 단일 샘플로 수행될 수 있다. 이를 달성하기 위해, 수송관(32)을 경유해서 식별 카드(28A)에 연결된, 생물학적 샘플을 함유하는 시험관(30A)이, 수송관(32)를 경유해서 감수성 카드(28B)에 연결된 빈 시험관(30B)에 근접하게 위치될 수 있도록 상기 카세트(26)를 로딩시켰다.
바람직하게는, 상기 카드(28)는 기계(20)내에 장착된 바코드 해독기(90)(도 3)로 해독하기 위해 카드의 상단부에 바코드 및 다른 식별 표시를 함유한다. 상기 바코드는 각각 카드마다 다르며, 카드 타입, 만기일 및 일련 번호와 같은 카드 정보를 식별하고, 카드로부터의 시험 날짜 및/또는 결과를 환자 및 생물학적 샘플과 서로 관련시키는 데 이용된다. 또한, 전체 보트 또는 카세트는 미국 텍사스 달라스 에스.벨트우드 파크웨이 4401 에스에 소재한 달라스 세미컨덕터 코포레이션(Dalls Semiconductor Corp., 4401 S.Beltwood parkway, Dallas Texas.)에서 시판되는 기억 버튼 또는 터치 버튼(touch button)과 같이 카세트(26)에 부착된 하나 이상의 기억 장치에 저장되고, 카세트에 로딩된 카드의 모든 샘플 정보를 가질 수 있다. 카드의 해독을 촉진하기 위한 카드 분리기를 포함하는 카드 식별 해독 스테이션은 하기에 상세히 설명되어 있다.
도 1에 도시된 대표적인 실시예에서, 보트(22)내의 7 또는 8개의 시험관(30)은 생물학적 샘플을 함유하며, 스트로형 수송관(32)으로 식별 카드(28A)와 유체 소통을 한다. 생물학적 샘플 시험관(30A) 및 이것에 연결된 식별 카드(28A)는 하나의 세트로서 여겨질 수 있다. 생물학적 샘플 시험관 및 식별 카드는 통상적으로 카세트(26)내에서 교대로 배열된다. 각각의 생물학적 샘플 시험관(30A) 및 식별 카드(28A) 세트는 수송관(32)을 경유하여 감수성 카드(28B)와 소통하여 빈 시험관(30B)에 근접하게 정위된다. 상기 카드 및 연결된 시험관은 샘플에 대한 특정 시험 요건에 따라 카세트(26)내에서 임의의 순서로 배열될 수 있음을 인식할 수 있을 것이다. 예를 들어, 카드는 하기와 같이 배열될 수 있다: 식별 카드(ID), 감수성 카드(SU), ID, ID, ID, SU, SU, ID, SU…. 추가의 실시예는 모든 식별 카드 및 모든 감수성 카드가 될 것이다.
시험 샘플 배정 시스템(100)은 기판(24) 위의 보트(22) 및 카세트(26)가 하기에 설명된 바와 같이 바코드 해독 및 카드 검출 스테이션(90)으로 이동하도록 작동한다. 희석 스테이션은 소정 부피의 희석액(예를 들어, 염수)을 카세트(26)내의 빈 감수성 시험관 즉, 시험관(30B)에 첨가하는 회전식 쇼트관(202)을 갖는다. 시약 또는 성장 배지와 같은 유체의 또 다른 타입이 회전식 쇼트관에 의해 시험관에 첨가될 수 있다. 따라서, 희석 스테이션(200)은 단지 시험관으로의 희석액 첨가로만 제한되지 않는다. 보트(22)의 전연이 상기 공정 동안 왼쪽으로 이동할 경우, 보트는 피펫팅 스테이션(300) 아래를 통과하게 된다. 피펫팅 스테이션(300)은 자동으로 피펫(302)을 피펫 급여기(304)로부터 피펫(302)을 분리하고, 피펫(302)을 생물학적 샘플 시험관(30A)으로 하강시키고, 피펫(302)을 이용하여 생물학적 샘플 시험관(30A)로부터 소정 부피의 생물학적 유체를 진공하에 제거하는 절차를 포함한다.
그 후, 시험 샘플 배정 시스템(100)은 보트(22)를 근접한 시험관들(30A와 30B)사이의 간격과 동일한 거리로 예를 들어, 15mm 왼쪽으로 이동시킨다. 그 후, 피펫팅 스테이션(300)에서 생물학적 샘플 시험관(30A)으로부터 생물학적 유체를 함유한 피펫(302)을 근접한 감수성 시험관(30B)(이미 희석 스테이션(200)에서 희석액이 첨가된 상태)으로 하강시키고, 유체를 시험관(30B)에 배출시키고, 시험관(30B)내의 유체를 혼합시키고, 피펫(302)을 감수성 시험관(30B)에 떨어뜨린다. 시험 샘플 배정 시스템(100)에 의한 보트(22)의 이동 과정, 희석 스테이션(200)에서 감수성 시험관(30b)으로의 희석액 첨가, 및 피펫팅 스테이션(300)에서 생물학적 샘플 시험관(30A)으로부터 근접 민감성 시험관으로의 생물학적 샘플의 이송은 보트(22)내의 모든 식별 및/또는 민감성 시험관 세트(만약, 존재한다면)가 처리될 때까지 계속된다. 피펫팅 스테이션(300) 및 희석 스테이션(200)이 가깝게 위치하기 때문에, 희석 및 피펫팅 작업이 단일 보트(22)내의 다수의 시험관상에서 동시에 수행될 수 있다. 마지막 피펫팅 작업이 수행된 후, 시험 샘플 배정 시스템(100)은 보트(22)를 기판(24)의 왼쪽 가장자리로 이동시킨다.
당업자는 한 묶음의 생물학적 샘플이 샘플의 성분을 확인하기 위해 시험되는 경우와 같이, 카세트(26)가 시험관(30) 및 식별 카드(28)내의 생물학적 샘플로 완전히 로딩될 수 있음을 인지할 것이다. 상기 실시예에서, 희석 및 피펫팅 작업이 반드시 필요한 것은 아니다. 그러나, 샘플 시험의 다른 타입에 있어서, 성장 배지, 다른 희석액, 또는 시약 또는 유체는 시험관으로부터 첨가되거나 제거될 수 있다. 희석 또는 피펫팅 작업이 수행되지 않는 실시예에서(예를 들어, 피펫팅 및 희석 작업이 오프라인으로 저리됨), 시험관 및 카드가 카세트(26)에 로딩되고, 배정 시스템(100)은 단순히 보트(22) 및 로딩된 카세트(26)를 멈추지 않고 곧바로 희석 스테이션(200) 및 피펫팅 스테이션(300)을 지나쳐 기판(24)의 왼쪽 가장자리로 이동시킬 것이다.
일단 기판(24)의 왼쪽 가장자리로 이동하면, 시험 샘플 배정 시스템(100)은 보트(22)를 왼쪽 가장 자리를 따라 진공 스테이션(400)으로 이동시키도록 작동한다. 진공 스테이션(400)은 희석 스테이션(200) 및 피펫팅 스테이션(300)이 제거된 기계(20)의 원근도인 도 2, 도 4 및 도 5에 잘 도시되어 있다. 진공 스테이션(400)에서, 진공 챔버(402)는 진공 챔버(402)의 바닥 면이 보트(22)의 윗면(23)에 밀봉되게 맞물리도록 보트(22)로 내려진다. 진공 챔버는 기계의 통상적인 진공 공급원(도 4에는 도시되지 않았음)과 연결된 튜우빙(406, 408)(도 4)을 갖는다. 시험 샘플 카드(28)내의 공기를 이들과 연결된 시험관 밖으로 배출시키고, 챔버(402)로부터의 제거를 유발하는 마이크로프로세서 조정하에 진공이 챔버(402)에 가해진다. 진공 순환은 진공의 교환율 및 완료된 진공 순환의 타이밍을 조절하기 위한 밀폐된 루프 서보 시스템을 이용함으로써 충전을 최적화하도록 정밀하게 조정된다. 소정 기간 후, 챔버(402)는 마이크로프로세서 조정하에 대기중과 통하게 된다. 카드내의 통풍은 시험관내(30)의 유체를 카드(28)로 끌어당겨 카드(28)내의 웰을 충전시킨다. 챔버(402)가 통풍된 후, 챔버는 진공 챔버 드라이브 장치(410)에 의해 들어 올려져서, 보트가 기계(20)의 다른 스테이션으로 이동될 수 있게 한다.
그 후, 시험 샘플 배정 시스템(100)은 보트(22)가 기판(24)을 바로 가로질러서 도 1 및 2에 도시된 중앙 마운트(34) 뒤에 위치한 절단 및 봉합 스테이션(500)으로 나아가게 한다. 도 4 및 5에 있어서, 절단 및 봉합 스테이션(500)은 열 절단 와이어(506) 및 이것이 부착된 지지 플레이트(504), 및 드라이브 장치(502)(예를 들어, 스테퍼 모터(steper motor), 구동 벨트 및 어미나사)로 구성되어 있으며, 상기 드라이브 장치는 절단 와이어와 지지 플레이트(504)를 수송관(32)이 시험 카드(28)로 유입되는 곳과 인접한 수송관(32)의 상단부와 동일한 높이로 끌어 내린다. 보트(22)가 절단 및 봉합 스테이션(500)으로 나아갈 경우, 수송관(32)은 열 절단 와이어(506)를 지나쳐야 한다. 카세트(26)의 벽에 의해 카드(28)의 작동체에 정위된 전후 구속의 보조재, 및 기계(20)의 카세트 및 벽 구조에 의해 카드(28)의 작동체에 정위된 측 구속의 보조재에 의해, 열 절단 와이어는 보트(22)가 열 절단 와이어(506)를 천천히 통과함에 따라, 수송관 물질을 용융시켜 수송관(32)을 절단한다. 수송관 물질의 작은 세그먼트는 카드(28)의 외부에 방치된다. 세그먼트는 대기로부터 카드(28)의 내부를 밀봉시킨다(특정한 타입의 카드에 있어서는, 샘플 웰을 덮는 산소 투과성 테잎을 통해 산소와 같은 기체의 확산을 가능하게 하는 것은 제외). 보트가 스테이션(500)을 통과한 경우, 와이어(506)는 이들의 상단부로 끌어 올려진다.
그 후, 도 1 및 3에 있어서, 시험 샘플 배정 시스템(100)은 보트(22)를 중앙 마운트(34) 뒤의 기판(24)의 배후를 가로질러, 발명된 캐러셀 인큐베이션 스테이션(600)으로 나아가게 한다. 왕복 래크 및 피니언 드라이버(610)는 기계의 슬롯(602) 반대편의 중앙 마운트(34)에 설치되어 있으며, 캐러셀(604)의 수직 방향으로 한 번에 하나씩 슬롯(602)을 통해 카드를 카세트(26)로부터 밀어낸다. 캐러셀(604)은 엔클로저 내에 수용되어 있으며, 적합한 인큐베이션 온도를 유지한다. 도 1 및 2에서는 캐러셀(604)을 보여주기 위해 엔클로저를 부분적으로 제거하여 도시하였다. 캐러셀(604)은 시험 샘플 배정 시스템(100)에 의한 기판(24) 배후를 가로지르는 보트(22)의 이동과 동시에 드라이브 시스템(612)에 의해 회전되어, 캐러셀(604)의 다음 슬롯을 카세트(26)의 다음 카드와 마주보는 슬롯(602)과 일직선이 되게 하였다. 만약 카드가 단지 부분적으로 캐러셀에 로딩되려고 한다면, 기계의 작업 시스템은 캐러셀(604)의 중량 분포를 균형있게 하기 위해 캐러셀(604) 회전을 조정하여, 캐러셀 내의 카드가 균일하게 분포되도록 카드를 근접하지 않은 슬롯에 로딩시킨다. 예를 들어, 60개의 슬롯을 가지며, 카드는 단지 30개를 갖는 캐러셀을 처리한다면, 두 개의 슬롯당 하나의 카드가 로딩될 것이다.
한 번에 많은 수의 카드를 처리하는 데 요구되는 추가적인 인큐베이션 성능은 필요에 따라 더 큰 캐러셀을 사용하고, 기판에 추가적인 인큐베이션 스테이션을 첨가하고, 기판 및 드라이브 시스템 요소의 용적을 조절함으로써 제공될 수 있다. 추가적 광학 스테이션은 추가적인 캐러셀에 제공될 수 있다. 예를 들어, 만약 캐러셀(604)이 60개의 슬롯을 가지고, 각각의 카세트는 15개의 카드를 보유하고 있다면, 카드가 꽉 찬 4개의 카세트(26)(도 1)는 한 번에 처리될 수 있다. 만약 제 2 캐러셀이 첨가된다면, 120개 이하의 카드가 한 번에 처리될 수 있다. 물론 상이한 성능이 카세트(26) 및 캐러셀(604)에 제공될 수 있다.
카드(28)가 캐러셀(604)의 모든 슬롯에 로딩된 후, 보트(22)는 기판(24)의 오른쪽 가장 자리를 따라 나아가 출발 위치(도 1 및 2), 또는 카세트(26)(시험관, 피펫(302) 및 만약 존재한다면 수송관 잔여물을 함유함)의 제거 및 새로운 카세트를 수용하기 위한 출구 위치로 되돌아 간다. 선택적으로, 보트(22)는 예를 들어, 기판(24)의 배후 또는 오른쪽에 위치한 출구 스테이션으로 이동될 수 있다.
카드(28)는 인큐베이션 스테이션(600)에서 인큐베이션되면서, 카드는 왕복 래크와 피니언 드라이브(610) 및 합체된 스테퍼 모터에 의해 캐러셀(604)의 정점에서 캐러셀(604)의 슬롯으로부터 한 번에 하나씩 정기적이고 연속적으로 밀어내진다. 카드(28)는 형광을 지나쳐서서 광학 스캐너 카드 수송 스테이션(700), 및/또는 투과 서브스테이션(802) 및/또는 형광 서브스테이션(804)을 갖는 투과 광학 스테이션(800)으로 이동된다. 카드(28)의 웰은 투과 및 형광 광학 스테이션(800)에 의해 수행될 필요가 있는 분석에 따라 투과 및/또는 형광 광학 시험 세트로 선택적으로 처리된다. 투과 및 형광 광학 스테이션(800)은 검출기 및 진행 회로를 포함하여, 카드(28)의 웰에 대한 투과 및 형광 데이터를 산출하고, 기계(20)에 대한 중앙 처리 장치에 데이터를 전단한다. 만약 시험이 완료되지 않았다면, 수송 스테이션(700)은 카드를 더 오래 인큐베이션 하고, 추가적인 해독을 하기 위해, 카드(28)를 다시 캐러셀(604)내의 이들의 슬롯으로 다시 이동시킨다.
통상적으로, 캐러셀이 한 바퀴 회전할 경우, 각각의 시험 샘플 카드는 매 15분 마다 독해를 위해 수송 스테이션(700)으로 배출될 것이다. 물론 회전 속도는 더 빠르거나 더 느릴 수 있다. 카드(28)에 대한 통상적인 인큐베이션 시간은 1 내지 18시간 이며, 시간당 대략 4번의 투과 및/또는 형광 데이터로 구성되며, 각각의 데이터는 다중 독해로 구성되어 있으며, 카드(28)의 각각의 웰은 광학 분석 요구물로 처리된다.
시험을 완료한 후, 카드는 광학 스캐너 수송 시스템(700)에 의해 도 2 및 3에 도시된 카드 출력 스테이션(900)으로 이동된다. 카드 출력 스테이션(900)은 분리 가능한 트레이 또는 매거진(902), 및 결합된 지지 구조로 구성되어 있으며, 이는 광학 스테이션(800)과 거의 동일한 높이로 광학 스테이션(800) 옆에 위치한다. 스테이션(900)은 매거진(902) 내에서 움직일 수 있는 압력 슬라이드(914) 및 압력 슬라이드를 매거진 전방으로 치우치게 할 수 있는 일정한 힘을 갖는 스프링으로 구성되어 있다. 상기 카드는 매거진(902)의 한 쪽에 형성된, 압력 슬라이드(914)와 반대로 마주보는 탄성 스냅 필수 요소 사이에 적층되어 있다. 필요할 경우 또는 매거진이 카드로 꽉 채워질 경우, 기계(20)로부터 매거진(902)을 분리하여, 적합한 생물학적 위험물 처리 유니트로 카드를 비우고, 매거진(902)을 기계(20)에 도로 넣는다.
인큐베이션 스테이션 조작 특성
도 6은 캐러셀(604)을 더욱 잘 설명하기 위해 인큐베이션 스테이션의 몇몇 커버 패널(619)을 제거한 도 1의 캐러셀(604) 및 인큐베이션 스테이션(600)의 전면도이다. 커버 패널(619)은 캐러셀(604)에 대한 엔클로저를 형성하며, 주위 조건으로부터 캐러셀(604)을 분리시킨다.
캐러셀(604)은 수직으로 세워져 있으며, 수평 축을 중심으로 회전한다. 풍도(622)를 스테이션(600)의 상단부에 제공하여, 공기를 인큐베이션(캐러셀(604) 함유)의 전방부에서 벌크헤드(652) 뒤의 스테이션 후방부로 순환시킨다. 작은 구멍이 뒤 쪽 커버 패널에 위치하며, 벌크헤드(652) 뒤에 위치하여, 스테이션으로 들어오는 공기의 양을 조정한다. 풍도(622)는 공기를 벌크헤드와 뒤 쪽 커버 판넬 사이의 벌크헤드 배후쪽으로 흐르게 하기 위한, 벌크헤드(652)와의 구경을 포함하며, 하기에 상세히 설명된 바와 같이 공기는 공기를 가열시키는 히이터로 취입된 후, 캐러셀(604) 뒤에 정위된 배기 테이블(624)로 제 2 팬(639)(도 9)에 의해 취입된다.
캐러셀(604)은 시험 샘플 카드를 수용하기 위한 다수의 슬롯(614)을 갖는다. 캐러셀은 실질적으로 카드가 캐러셀의 아랫 부분에서 슬롯(614)(도 3 참조)으로 유입되는 개방 전면부(623), 및 공기 테이블(624) 및 벌크헤드(652)와 마주보는 반대편 후면부를 갖는다.
도 7은 인큐베이션 스테이션의 공기 테이블(624) 및 배기 커버 플레이트(625) 특징을 더욱 잘 설명하기 위해 캐러셀(604)이 제거된 도 6의 인큐베이션 스테이션의 원근도이다. 공기 테이블(624)은 벌크헤드(652) 뒤의 히이터 및 팬 조립품으로부터 따뜻한 공기를 수용한다. 공기 테이블(624)은 캐러셀(604)의 슬롯(614)과 사실상 일치하도록 정위된 공기 테이블(624)을 밀폐시키는 배기 커버 플레이트(625)를 가진다. 커버 플레이트(625)는 여기에 형성된 기다린 개구를 가지며, 이들은 캐러셀의 후면부 및 캐러셀 슬롯의 카드로 따뜻한 공기를 유입시킨다. 카드로의 충분한 공기 흐름을 촉진시키기 위해, 배기 커버 플레이트(625)에 근접하게 마주보고 있는 캐러셀의 후면부는 실질적으로 개방되고 폐쇄되어 있지 않아서, 시험 샘플 카드로의 공기 흐름은 실질적으로 차단되지 않는다. 내부 및 외부 원형 캐러셀 벽을 연결하는 얇은 보강 리브는 캐러셀의 강도와 성형을 위해 제공되었으며, 이러한 리브는 캐러셀의 후면부의 표면을 가능한 적게 차지하는 크기로 제공되어야 한다. 또한, 캐러셀(604)의 전면부와 인큐베이션 스테이션의 앞 커버 플레이트(도시되진 않았음) 사이에는 공간이 있으며, 캐러셀의 전면부는 도시된 바와 같이 실질적으로 개방되어 있고, 폐쇄되지 않아서, 공기의 재순환을 촉진시킨다.
도 6, 7 및 12에 있어서, 배기 커버 플레이트(625)의 개구(626)의 크기 및 배열은 시험 샘플 카드로의 최적의 공기 흐름을 촉진하고, 시험 샘플 카드로의 균일하거나 일정한 공기 온도 분포를 유지하는 데 중요하다. 바람직하게는, 기다란 개구(626)는 캐러셀의 슬롯(614)중 두 개 이상과 중첩되면서, 각각의 개구(626)가 캐러셀(604)의 슬롯(614)에 대해 비스듬하게 배향되는 방식으로 배열되어 있다. 이것은 각각의 두 개 이상의 카드가 한 개구(626)로부터 공기를 수용하게 한다. 도 6 및 7에 있어서, 기다란 개구(626)는 캐러셀의 슬롯(614)과 사실상 일치된 대칭적인 고리형으로 배치되는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 도시된 바와 같이 10개 이상의 이러한 개구(626)가 공기 테이블(624)에 제공되어 있다. 기다란 개구는 슬롯이 막히게 하고, 공기 흐름을 방해하는 먼지 및 오물의 오염을 최소화할 정도로 작은 구멍으로 설계되는 것이 바람직하다. 개구의 특정한 설계는 인큐베이션 스테이션에서 공기 흐름 분포를 일정하게 하고, 실질적으로 일정하고 균일한 온도 분포를 제공하기 위한 특정 공기 흐름 특성에 의해 결정되었다. 물론, 캐러셀의 설계는 개구(626)의 설계에 영향을 끼칠 수 있다.
따라서, 개구(626)의 양식 및 배열에 대한 다른 선택이 가능하다. 하나는 도 12A에 도시된 바와 같이, 캐러셀과 일치하는 중심이 같은 원에 개구(626)가 배열되어 있다. 또 다른 가능성은 도 12B에 도시된 바와 같이, 다수의 아치형 단편을 중첩시킴으로써 개구(626)을 형성하는 것이다. 고리형으로 배열된 십자형 개구(626)(도 12C), 나선형의 기다란 아치형 개구(도 12D), 고리형으로 배열된 반원 개구(626)(도 12E 및 12F), 동심원으로 배열된 다수의 원형 개구(626)(도 12G), 및 고리형으로 배열된 다수의 L자형 개구(626)를 포함하는 다른 가능성을 포함한다. 캐러셀이 정지할 경우, 실질적으로 배기 커버 플레이트(625)의 임의의 개구 밖으로 공기 흐름을 방해하는 캐러셀의 카드의 배열을 피해야 하며, 따라서, 도 12와 같이 비스듬하게 설계되고, 도 12B와 같이 오프셋 아치형 단편으로 설계되어야 한다. 도 12 내지 12H를 보면, 캐러셀 카드 슬롯에서 카드는 임의의 특정 개구(626)의 비교적 적은 부분을 차단할 것이다. 개구 설계의 첫 번째 목적은 배기 커버 플레이트로부터의 공기 흐름이 캐러셀 슬롯에 카드가 존재하는지 여부에 사실상 관계없어게 해야 한다는 것이다. 이러한 기술 내에서, 당업자는 본 발명의 범위내에 다른 적합한 배열에 도달할 수 있다.
도 8은 공기 테이블(624)의 내부 구조를 설명하기 위해 공기 테이블(624)의 커버 플레이트(625)를 제거한 도 7의 인큐베이션 스테이션의 원근도이다. 공기 테이블(624)은 캐러셀과 일치되도록 고리형 영역(630)을 한정하고 밀폐시키는 한 쌍의 원형 벽(627 및 628)으로 구성되어 있다. 벌크헤드(652)의 하단부의 개구(631)는 벌크헤드(652)로부터의 따뜻한 공기가 고리형 영역(630)으로 유입되게 한다. 공기 테이블의 정점의 갭(617)은 왕복 드라이버(620)(도 3)가 벨크헤드(652)의 구경을 통해 이동하여, 시험 샘플 카드를 캐러셀의 정점으로부터 도 3의 시험 샘플 카드 수송 스테이션(700)으로 밀어내게 한다.
도 12는 마운팅 플레이트(678) 위에 위치한 캐러셀의 한 부분(670)의 단면도이며, 이는 공기 테이블(624)의 배기 커버 플레이트(625)상의 기다란 개구(626)가 캐러셀의 슬롯(614)에 대해 비스듬하게 위치함을 보여준다.
도 9는 캐러셀(614)을 회전시키는 드라이브 시스템(612)을 설명하기 위해 스테이션(600)의 배후를 덮는 커버 패널이 제거된 인큐베이션 스테이션(600)의 뒷 부분의 원근도이다. 드라이브 시스템(612)은 스테퍼 모터(632), 제 1 벨트(633) 및 제 2 벨트(634)에 의해 회전되는 활차(635)를 포함한다. 상기 활차(635)는 벌크헤드의 구경(609)을 통과해서 축(611)(도 3 참고)에 연결되어, 캐러셀(604)를 회전시킨다.
제 1 팬(637)은 공기를 따뜻하게 하는 히이터 조립품(638)으로 주위 공기를 취입시키는 풍도(622)(도 6)의 아래편 뒤에 정위되어 있다. 배후 커버 패널(도시되진 않았음)의 공기 입구 구멍은 팬(637) 높이 보다 위에 있다. 제 2 팬(639)은 구경(631)(도 8) 뒤에 인접하여 정위되어 있으며, 히이터(638)에 의해 따뜻해진 공기를 벌크헤드의 구경(631)을 통해서 캐러셀(604)로 배기시키기 위한 도 7 및 도 8의 공기 테이블(624)로 유도한다. 하나는 공기 테이블(624)의 공기 배출 온도 및 히이터의 작업을 조정하기 위한 공기 테이블(624)의 배기 커버 플레이트의 뒤에 위치하고, 또 하나는 히이터(638) 아래의 벌크헤드 배후에 위치한 서미스터를 제공한다.
바람직한 구체예에서, 캐러셀(604)은 4개의 파이형 세그먼트와 같은 다수의 불연속적이며 분리 가능한 아치형 세그먼트 또는 단편으로 구성되어 있으며, 이들 각각은 쿼드 또는 쿼드로셀로 불려지며, 각각의 세그먼트들은 캐러셀의 세척 및 보관을 위해 쉽게 제거하기 위해, 인큐베이션 스테이션의 엔클로저로부터 쉽게 분리될 수 있다. 도 10은 캐러셀의 분리된 세그먼트(670)의 원근도이다. 세그먼트는 제 1 말단 벽(671), 제 2 말단 벽, 내부 아치형 벽(673) 및 내벽과 동심인 외부 아치형 벽(674)을 포함한다. 후면부(675)는 실질적으로 개방되어 있어, 공기가 도 7의 공기 테이블의 배기 커버 플레이트의 슬롯(626)으로부터 슬롯(614)에 위치한 시험 샘플 카드로 자유롭게 통과할 수 있게 하였다. 슬롯(614)은 슬롯(614)으로의 시험 샘플 카드의 용이한 삽입을 향상시키기 위해 경사면(614A)(도 10 및 11)을 마주보게 하였다. 내부 벽(673)과 외부 벽(674) 사이로 연장된 하나 이상의 강화 리브(676)가 제공되어, 캐러셀 세그먼트(670)에 대한 적합한 강도를 제공하고, 세그먼트(670)의 주형성을 향상시켰다. 또한, 말단 벽(672)은 실질적으로 부채꼴 모양의 텅빈 영역(669)을 형성하며, 이는 시험 샘플 카드 전반으로 공기 흐름을 향상시키기 위해 설치되었다. 캐러셀 세그먼트의 앞면은 인큐베이션 엔클로우저의 앞 커버 패널로부터 떨어져 있어, 풍도(622)를 통해 공기가 다시 되돌아가는 데 효과적이다(도 6).
마운팅 플랜지(677)는 드라이브 축(609)의 말단과 연결된 마운팅 플레이트(678)(도 11)에 세그먼트(670)를 설치하는 데 사용하기 위해 내벽(673)에 필수 요소로서 제공된다(도 3). 마운팅 플랜지(677)는 마운팅 플레이트(678)에 형성된 대응하는 한 쌍의 구멍(680)으로 플랜지(677) 바닥 표면상에 형성된 아래를 향하고 있는 한 쌍의 원통형 다리 또는 돌출부(679)가 정위되는 것을 돕기 위한 유도 램프(681)를 갖는다. 상기 세그먼트(670)는 마운팅 플레이트(678)에 대한 플랜지(677)를 조이는 유지 허브(683) 내에 위치한 스프링 로딩 핀(682)의 활동에 의해 적소에 고정된다.
도 11A는 두 개의 캐러셀 세그먼트(670A 및 670B)의 배후도이며, 다수의 업스탠댕 탭(691)이 외부의 아치형 벽(674)의 배후면(675)상에 제공되어 있다. 도 11B는 전체 캐러셀(604)의 배후도이다. 탭(691)은 캐러셀 슬롯(614)과 안팎이 일치되도록 정위된다. 탭(691)은 캐러셀의 배후면(675) 바로 뒤에 인큐베이션 스테이션 내의 벌크헤드(652)(도 8)와 근접하게 위치한 슬롯팅된 광학 스위치를 포함하는 광학 위치 감지기(693)와 함께 사용되어, 캐러셀이 회전하면서, 탭(691)이 광학 위치 감지기(693)(도 11A)의 이미터(695)와 탐지기(696) 사이의 슬롯(694)을 통과한다. 이미터와 탐지기 사이로의 탭(691)의 배치는 캐러셀의 슬롯(614)을 정확하게 정위시켜, 캐러셀이 도 3의 카드 로딩기(610)로부터 시험 샘플 카드를 수용하게 하고, 도 17 및 18의 카드 배출기(648)에 정확하게 정위시켜, 캐러셀의 슬롯(614) 밖으로 시험 샘플 카드를 밀어내도록 유도할 수 있도록, 광학 위치 감지기(693)는 벌크헤드와 인접한 임의의 편리한 위치에 설치된다. 광학 차단기가 위치(697)상에서 캐러셀 세그먼트(670A와 670B) 사이의 갭이 생성되도록 정위되는 것이 중요하다.
도 13은 장치(20)로부터 캐러셀(604) 세그먼트(670)를 손으로 용이하게 제거하고 삽입시키는 것을 나타낸 설치 조건하의 캐러셀(604)의 원근도이다. 도 14는 설치된 캐러셀(604) 세그먼트(670)의 원근도이다.
도 15는 스프링 로딩 핀(682), 마운팅 플레이트(678) 및 캐러셀 세그먼트(670)의 플랜지(677)의 상세한 전면도이다. 캐러셀 세그먼트가 마운팅 플레이트(678)의 중심을 향하여 화살표 방향으로 안쪽으로 이동함에 따라, 스피링 로딩 핀(682)은 허브(683) 안쪽의 비스듬한 스피링(도시되진 않았음)의 힘에 반하여 램프(685) 위로 걸린다. 플랜즈(677)의 앞면(685)은 허브(683)의 평평한 평면 부분(686)과 접하여, 원통형 다리(679)(도 10)를 구멍(680)으로 끼워지게 한다. 그 후, 스프링 로딩 핀(682)은 플랜지(677)의 평평한 평면 부분(687)에 압력을 가하여, 적소에 꼭 끼운다. 도 16은 세그먼트(670)가 적소에 끼워지기 바로 전에 스프링 로딩 핀(682)과 일직선인 램프(681)를 나타내는 삽입되는 캐러셀의 세그먼트(670)의 상세한 원근도이다.
도 17은 도 6의 벌크헤드의 정점에 위치한 푸쉬 기계부품(648)의 원근도이며, 이는 카드를 도 2의 캐러셀의 슬롯으로부터 도 1의 샘플 카드 시스템(706, 704, 710 및 718)으로 밀어낸다. 푸쉬 기계부품을 상세히 설명하기 위해 공기 테이블을 제거한 것이다. 도 18은 벌크헤드 뒤에서 본 푸쉬 기계부품의 원근도이다. 도 17 및 18에 있어서, 샘플 카드 수송 시스템(700)으로 카드(28)를 정위시키기 위해서, 래크 및 피니언 푸쉬 기계부품(648)이 제공되어, 카드(28)를 캐러셀(604) 밖으로 밀어낸다. 푸쉬 기계부품은 벌크헤드(652)에 설치된 일직선의 블록(654) 및 드라이버(656)를 포함하며, 드라이버는 전 후로 왕복 운동을 한다. 톱니바퀴(662)를 갖는 모터(648)가 벌크헤드(652) 뒤에 설치되어 있다. 톱티바퀴(662)의 이는 드라이버(656) 상의 이(658)의 세트와 서로 함께 작동하여, 톱니바퀴(662)가 회전함에 따라, 드라이버(658)를 블록(654)의 하위 슬롯(666)과 상위 슬롯(668) 사이의 공간에서 화살표(664)(도 18)로 표시된 방향과 같이 앞 뒤로 이동한다. 드라이버(656)의 말단은 캐러셀(604)의 슬롯(614) 정점과 일직선으로 위치한다. 드라이버(656)가 모터(648)에 의해 작동하여, 드라이버(656)가 슬롯(614)으로 밀려질 경우, 슬롯(614)내의 카드(28)를 선반(718)의 내부 슬롯과 드라이브 벨트(710) 사이의 공간으로 밀어낸다. 캐러셀 탭(691)(도 11A)에 대한 광학적 탐지기(693)는 블록(654) 위에 설치될 수 있다.
카드 수송 스테이션(700)은 커버 플레이트(704), 및 카드(28)를 캐러셀(604)과 광학 스테이션(도 1 및 3의 802 및 804) 사이에서 앞뒤로 이동시키도록 드라이브 벨트(710)와 선반(718)사이에 한정된 카드 슬롯(706)을 포함한다. 본 드라이브 시스템에 대한 더욱 상세한 설명은 본원에 참고 문헌으로 인용된 마크 제이. 파닝(Mark J. Fanning) 등에 의한 특허 번호 제 08/604,672 호에 더욱 상세하게 언급되어 있다.
상기에 설명된 향상된 공기 흐름 특성의 이점은 이러한 이점이 없는 인큐베이션 스테이션과 비교하여 도 19 내지 22에 설명되어 있다. 도 19는 향상된 공기 흐름 특성이 없는 장치에 대한 성장 곡선(692 라인)과 비교하여, 인큐베이션 스테이션 및 도 6 내지 18에 설명된 바람직한 구체예의 장치에 대한 시간의 작동에 따른 카드의 웰에서의 미생물의 성장 곡선(690 라인)의 그래프이다. 라인(690)은 몇 시간의 인큐베이션 후, 미생물의 성장은 t1 시간에서 시작하여 성장이 멈출 때인 t2 시간 까지 일정한 비율로 증가함을 나타낸다. t1과 t2 사이의 시간 동안, 카드는 인큐베이션 스테이션의 안과 밖으로 이동하고, 해독을 위해 광학 스테이션 전후로 왕복하여 이동한다. G1의 세포 수 수준에서, 광 시스템에서 광 투과율 특성은 t3에 명확한 해독이 이루어지도록, t1에서의 초기 측정값으로부터 변화되었다.
본 발명의 향상된 공기 흐름 기술은 또한 카드의 웰을 덮는 산소 전달 탭을 통하여 산소 수송을 향상시키는 것으로 여겨진다. 카드내에서 발생하는 반응이 통상적으로 호기성 반응이기 때문에, 산소 공급의 증가는 카드 웰내의 반응 향상을 돕고, 시험 결과를 수득하는 데 필요한 시간을 줄일 수 있다.
카드 주위의 더 차가운 온도의 영역을 유도하는 향상된 공기 흐름 특성이 없는 시스템에서, 유기물 성장은 약 t3 시간까지 지속되며, t4 시간에서 최대치에 도달한다. 명확안 독해는 t5 시간에서 발생한다. t5 시간은 t3 시간 보다 △t 양만큼 후에 위치하며, 이는 몇시간 후가 될 수 있다. △t 양만큼의 인큐베이션 시간의 단축은 벌크헤드의 개구(631)(도 8)와 마주보는 벌크헤드 후면부의 제 2 팬(639)(도 9)을 첨가하고, 캐러셀의 폭을 감소시키고, 캐러셀의 후면부를 공기 테이블(624) 쪽으로 개방시키고, 상기에 설명된 방식(도 7 참조)으로 기다란 슬롯(626)을 공기 테이블의 배기 커버 플레이트에 제공함으로써, 카드로의 공기 흐름의 향상과 관련있음이 밝혀졌다.
도 20은 4 시간 동안 인큐베이션 스테이션 내부에서 시간의 작동에 따른 온도의 그래프이며, 이는 본 발명에 따른 인큐베이션 스테이션 내에 발생하는 아주 작은 온도 변화를 나타낸다. 공기 흐름이 상기에 설명된 바와 같이 개선되지 않는다면, 인큐베이션 스테이션에서는 35.5℃의 원하는 온도와는 수 ℃까지 공기 온도가 변화되며, 공기 흐름이 개선된 것은, 공기 온도 변화가 4 시간에 걸쳐 1℃ 미만으로 감소된다. 이러한 균일한 온도 특성은 12 또는 18시간과 같이 더욱 긴 인큐베이션 기간 동안에도 유지되는 것으로 예상된다.
도 21은 본원에 설명된 향상된 공기 흐름 특성을 갖지 않는 인큐베이션 스테이션 예를 들어, 제 2 팬이 장착되지 않은 인큐베이션 스테이션, 감소된 폭의 쿼드로셀이 없는 인큐베이션 스테이션, 뒤가 개방되지 않은 인큐베이션 스테이션, 및 공기 테이블의 커버 플레이트(도 7)의 슬롯 대신 배기에 대한 단일 개구를 이용한 인큐베이션 스테이션에서 인큐베이션된 도 3에 도시된 시험 샘플 카드의 샘픔 웰에 대한 성장 대 시간 차이를 나타낸 그래프이다. 박테이라 또는 항체 혼합물의 일부 성장 프로필은 캐러셀 슬롯의 온도(및 공기 흐름)와 직접적으로 관련이 있으며, 더 높은 온도 및 공기 흐름은 더 빠른 성장을 유도하며, 더 낮은 온도 및 공기 흐름은 더 낮은 성장을 유도한다. 원하는 결과는 모든 웰에 걸친 일정한 온도 및 공기 흐름, 및 이에 따른 성장이다. 도 21은 첫 번째 칼럼 S1의 웰과 비교하여 여덟 번째 또는 왼쪽 칼럼 S8에서의 웰이 현저하게 더 긴 성장 시간을 갖는바와 같이, 카드에 걸친 바람직하지 않은 성장 시간의 넓은 변화를 나타낸다.
도 22는 본원에 설명된 향상된 공기 흐름 특성을 갖는 인큐베이션 스테이션에서 인큐베이션된 시험 샘플 카드의 샘플 웰에 대한 성장 시간 프로필의 곡선이며, 이는 실질적으로 카드에 걸친 실질적으로 감소된 성장 시간의 변화를 나타낸다. 칼럼 S3 내지 S8이 칼럼 S1과 비교하여 약간 더 긴 성장 시간을 나타내지만, 이 차이는 도 21에 도시된 차이보다는 덜 현저하다. 도 22에 도시된 성장 시간 프로필에서의 차이는 샘플 시험 과정에 악영향을 주는 것으로 여겨지지는 않는다. 또한, 15분 당 1 회전의 비율로의 캐러셀의 회전 및 약 1시간 보다 더 긴 전체 인큐베이션 시간에 의해, 캐러셀(604)의 각각의 카드는 도 22에 도시된 온도 패턴 및 이에 따른 성장 프로필을 나타내는 것으로 예상된다.
다양한 정도에 따른 공기 흐름 향상 및 일정한 온도 분포는 상기에 설명된 각각의 특정한 공기 흐름 향상의 다양한 혼합에 의해 측정될 것이며, 이들 모두가 반드시 채택되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명은 임의의 주어진 시스템에서 모든 특성의 결합으로 제한되어서는 안된다. 인큐베이션 스테이션의 특정 요건, 캐러셀과 주위 구조에 관련된 기하학, 이용 가능한 공간, 팬의 설계, 소정의 온도, 및 다른 고려 사항들이 특징의 선택에 반할 수 있다.
상세하게 설명된 카드 검출기
도 3에는 핀(98)을 축으로 선회하는 암에 부착된 바퀴(94)를 포함하는 카드 분리기가 도시되어 있다. 보트(22) 및 카세트(26)가 바퀴(94)를 통과하는 경우, 바퀴(94)는 카세트(26)의 슬롯내에서 카드(28)를 뒤로 이동시켜, 이 위치에 고정된 카드(28)의 윗면 및 바코드를 기계의 카드 앞의 위에 위치한 광학 해독기(90)에 노출시킨다.
도 23은 카드를 검출할 수 있는 선택적이고 더욱 바람직한 카드 분리기(102)의 분리된 원근도이다. 도 24는 카드 분리 및 검출기(102)의 측면도이다. 도 25는 장치(102)의 전면도이다. 도 26은 장치(102)의 분해 조립도이다.
도 1, 2 및 3과 결부시켜 상기 도면을 참조하여 보면, 장치(102)는 해독 장치(90)의 업스트림 위치에서 해독 장치(90)와 광학적으로 일직선을 이루고 있는 도 3의 장치(94)가 도시된 바와 같이 실질적으로 동일한 방식 및 위치로 중앙 마운트(34)의 플랜지 오프에 설치되었다. 카드 분리 및 검출기(102)는 장치의 구조물(도 3의 횡부재(92) 또는 횡부재(92)에 매달린 마운팅 플랜지(91)와 같은)에 부착된 플랜지(106)를 갖는 하우징(104)을 장치내에서 카드(28)의 이동 경로에 근접하게 포함한다. 도 3에서, 왼쪽 하단부상의 보트(22)는 페이지로 이동하여, 카드가 카드 분리 장치를 통과함에 따라, 카드 분리 장치가 카드(28)를 분리함으로써, 광학 해독기(90)가 광학 해독기(90)와 마주보는 카드의 정점에 위치한 바코드를 해독할 수 있게 한다.
장치(102)는 제 1 위치 또는 확장된 위치와 제 2 위치 또는 수축된 위치사이의 하우징(104)에 대해 왕복 운동하는 작동기(108)를 포함한다. 작동기(108)는 첫 번째 카드 접촉 표면(112)을 갖는 헤드 부분(110)을 갖는다. 카드(28)가 장치(102)를 따라 이동함에 따라 카드(102) 카드 접촙 표면(112)과 접촉하게 될 경우, 작동기(108)는 끼워진 숄더 스크루(120)를 둘러싸는 바이어싱 스프링(114)의 힘에 반하여 카드에 의해 작동기의 확장 위치로부터 도 23의 화살표가 제시하는 방식으로 하우징(104)에 대한 수축 위치로 움직이게 된다.
작동기(108)는 헤드 부분(110)의 아랫 표면(12)상에 광학 차단 플래그(118)를 지니고 있다. 작동기가 수축 위치로 이동할 경우, 플래그(118)는 광학 검출기(122)의 광학적 경로로 이동하게 된다. 광학 검출기(122)는 작동기(108) 바로 아래의 하우징(104)에 설치되어 있다. 검출기(122)의 광학적 경로로의 플래그(118)의 이동은 광학 검출기(122)를 작동시키고, 카드가 장치(102)에 의해 검출됐음을 나타내는 기계에 대한 중앙 컴퓨터 시스템에 신호를 보낸다.
작동기(108)의 표면(112)와 접촉하는 카드(28)는 또한 카세트에 대한 카드의 이동을 유도하고, 카드의 상부 가장자리에 위치한 식별 표시 또는 바코드가 해독기(90)에 의해 해독될 수 있도록 더욱 잘 정위시키는 자동 해독 스테이션(90)을 유도한다. 특히, 카드는 카세트(26)의 슬롯에서 뒤로 비스듬하게 움직이고, 카세트(26)에서 바로 앞의 카드로부터 멀리하여, 바코드 또는 다른 식별 표시가 해독기(90)에 뚜렷하게 노출되게 한다. 카드가 작동기(108)를 지나쳐 더 이동할 경우, 작동기(108)는 바이어싱 스프링(114)에 의해 제 1 위치 또는 확장 위치로 되돌아 오면서, 동시에 두 번째 카드 접촉 표면(124)이 카드(28)와 접촉하여, 카세트(26)의 슬롯의 카드를 앞으로 민다. 이것은 카세트의 다음 카드로부터의 카드 분리를 돕는다.
도 23 내지 26에서, 하우징(104)에는 광학 검출기(122)가 설치되고, 플래그(118)는 작동기(108)에 부착되어 있다. 이러한 위치는 뒤바뀔 수 있으며, 작동기가 수축 위치로 이동할 경우, 카드 탐지에 의해 달성된 동일한 결과를 유도할 수 있다.
도 26에 도시된 바와 같이, 작동기(108)는 하우징(104)의 타원형 구멍(124)에서 왕복 운동한다. 작동기(108)의 숄더(126)는 타원형 횡단면 모양 및 크기로 제공되어, 구멍(124) 내부로 꼭 맞추어져서, 임의적인 회전 또는 면과 면의 이동을 초래하지 않는다.
도 27은 조립된 상태의 장치(102)의 측면도이며, 작동기(108)가 확장 위치에 있을 경우, 하우징(104)의 몸체내에 끼워진 숄더 스크루(12)의 위치 및 광학 검출기(122)에 대한 작동기상의 플래그(118)를 보여준다. 작동기(108)가 수축 위치로 이동 할 경우, 플래그(118)는 광학 검출기(122)의 광학적 경로(130)로 이동한다. 또한 도 27에서, 스프링(114)이 헤드 부분(110)의 배후면에 대해 고정된 말단, 및 하우징(104)의 내부 수직벽(132)에 대해 고정된 또 다른 말단을 갖는다. 끼워진 숄더 스크루(120)는 헤드(110)에 연결된 팁(134)을 갖는다. 헤드(110)와 구멍(124)의 벽사이에 틈이 있어(도 26 참조), 작동기(108)의 헤드가 구멍(124) 내에서 앞 뒤로 자유롭게 이동할 수 있다.
도 28은 장치의 하부도이며, 하우징(104)내의 숄더 스크루(120)의 위치를 나타낸다. 스크루(138)는 광학 탐지기(122)를 플래그(118)에 근접하에 설치하여, 플래그(118)가 광학 검출기(122)의 급여기와 탐지기 사이의 공간에서 작동기(108)를 왕복 운동할 수 있게 한다.
당업자는 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않으면서, 상기에 설명된 바람직하고 대안적인 구체예가 있을 수 있다. 본 발명의 사상과 범위는 상기의 견해를 설명하는 첨부된 청구 범위에 의해 확정된다.
다수의 시험 샘플 카드용 인큐베이션 스테이션을 제공하였다. 상기 인큐베이션 스테이션은 시험 샘플 카드를 수용하기 위한 다수의 슬롯을 갖는 원형 캐러셀을 포함한다. 상기 캐러셀은 전면부 및 이에 마주보는 후면부를 갖는다. 본 발명은 캐러셀을 밀폐시키기 위한 엔클로저를 제공하며, 상기 엔클로저는 내부로 따뜻한 공기를 흡입시키기 위해 하나 이상의 개구를 갖는다.
배기 플레이트 또는 공기 흐름 테이블은 캐러셀의 후면부에 인접하게 제공되며, 캐러셀의 후면부로부터 캐러셀의 다수의 카드 수용 슬롯으로 따뜻한 공기를 유도하기 위한 개구와 소통되어 있다. 캐러셀 슬롯으로의 공기 흐름을 향상시키기 위해, 배기 플레이트에 인접한 캐러셀의 후면부는 시험 샘플 카드로의 공기 흐름를 차단하지 않도록 방해물로부터 개방되어있고 속박되지 않아서, 캐러셀의 시험 샘플 카드로의 실질적으로 균일하게 분포되고, 실질적으로 일정한 온도 및 공기 흐름을 유지하기에 충분하다. 캐러셀의 앞면은 또한 공기의 재순환을 허용하도록 실질적으로 개방되어 있다.
본 발명의 바람직한 구체예에서, 배기 플레이트는 따뜻한 공기가 캐러셀로 통과하는 다수의 연장된 개구를 갖는 제 1 표면 또는 앞면을 포함한다. 각각의 기다란 개구는 캐러셀의 슬롯중 두 개 이상과 중첩되도록 캐러셀의 슬롯에 비스듬하게 배향되는 방식으로 배기 플레이트의 표면에 기다란 개구를 배열함으로써, 공기 흐름 및 균일한 온도 분포가 향상된다는 것을 발견하였다. 이러한 방식으로 두 개 이상의 슬롯내의 각각의 시험 샘플 카드는 배기 플레이트의 한 개구로부터 따뜻한 공기를 취입한다. 본 배열의 바람직한 구체예는 캐러셀의 배후면과 실질적으로 안팎이 일치되도록 대칭적인 고리형으로 배치된 기다란 개구의 배열을 포함한다. 또한, 배기 플레이트에 형성된 다수의 방심원 고리, 또는 대안적으로 아치형 단편과 같은 다른 대안적인 개구 설계가 가능하다.
본 발명의 또 다른 특징은 캐러셀이 다수의 불연속적이고 분리 가능한 캐러셀 세그먼트 예를 들어, 호의 약 90°를 차지하는 4개의 파이형 세그먼트로 구조화될 수 있다. 각각의 세그먼트는 엔클로저에서 마운팅 플레이트에 설치되어, 원형 캐러셀을 형성하며, 엔클로저로부터 분리될 수도 있다. 이러한 특징은 세척 및 보관을 위해 엔클로저로부의 캐러셀를 삽입하고, 분리하는 조작을 더욱 용이하게 한다. 또한, 캐러셀의 앞면을 우묵 들어가게 한 것은 재순환 공기의 균일한 흐름을 향상시킨다.
본 발명의 상기 구체예에서, 배기 플레이트로부터 시험 샘플 카드로의 공기 흐름을 향상시키기 위한 상당한 공간을 갖는 캐러셀 세그먼트의 배후면을 형성함으로써, 불연속적이고 분리 가능한 캐러셀 세그먼트내의 카드로의 공기 흐름을 달성하였다. 세그먼트의 말단 벽에 제공된 부채꼴 형 또는 다른 공간 특징은 또한 시험 샘플 카드로의 충분한 공기 흐름 제공을 돕고, 공기의 효과적인 재순환을 향상시킨다.

Claims (40)

  1. 다수의 시험 샘플 카드에 대한 인큐베이션 스테이션으로서,
    상기 다수의 시험 샘플 카드를 수용하기 위한 다수의 슬롯을 가지며, 전면부 및 마주보는 후면부를 갖는 원형 캐러셀; 따뜻한 공기를 엔클로저에 취입시키기 위한 개구를 갖는 상기 캐러셀용 엔클로저; 및 상기 캐러셀의 다수의 슬롯에 상기 따뜻한 공기를 유도하기 위한, 개구와 소통되고 캐러셀의 후면부에 인접한 배기(配氣) 플레이트를 포함하며,
    상기 배기 플레이트에 근접한 캐러셀의 후면부는 공기가 상기 배기 플레이트로부터 시험 샘플 카드로 중단되지 않게 흐르도록 방해물 또는 물리적 구조물로부터 개방되어있고 속박되지 않아서, 상기 캐러셀내의 균일하고 일정한 온도를 유지시키는 인큐베이션 스테이션.
  2. 제 1 항에 있어서, 배기 플레이트가 다수의 기다란 개구를 갖는 제 1 표면을 포함하며, 캐러셀이 상기 배기 플레이트에 대해 정지해 있을 경우, 상기 각각의 기다란 개구는 캐러셀의 슬롯중 두 개 이상 중첩되도록 캐러셀의 슬롯에 비스듬하게 배향되는 방식으로 배열됨을 특징으로 하는 인큐베이션 스테이션.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 기다란 개구가 캐러셀의 후면부와 사실상 일치되는 대칭적인 고리형 패턴으로 배치됨을 특징으로 하는 인큐베이션 스테이션.
  4. 제 1 항에 있어서, 인큐베이션 스테이션이 캐러셀을 축을 중심으로 회전시키기 위한 모터 드라이브 수단을 추가로 포함하며, 상기 캐러셀이 사실상의 수평 축을 중심으로 회전하도록 수직 방향으로 배향됨을 특징으로 하는 인큐베이션 스테이션.
  5. 제 1 항에 있어서, 캐러셀이 다수의 불연속적이고 분리 가능한 캐러셀 세그먼트를 포함하며, 상기 각각의 세그먼트는 엔클로저로부터 개별적으로 분리될 수 있음을특징으로 하는 인큐베이션 스테이션.
  6. 제 5 항에 있어서, 불연속적이고 분리 가능한 캐러셀 세그먼트가 제 1 말단 벽, 제 2 말단 벽, 내벽 및 동심 아치형 외벽을 포함하며, 상기 제 1 말단 벽 및 제 2 말단 벽은 각각 내부에 시험 샘플 카드로의 공기 흐름을 향상시키기 위한 상당한 공간을 가짐을 특징으로 하는 인큐베이션 스테이션.
  7. 제 5 항에 있어서, 불연속적이고 분리 가능한 캐러셀 세그먼트가 제 1 말단 벽, 제 2 말단 벽, 내벽 및 내벽과 동심인 아치형 외벽을 포함하며, 마운팅 플랜지가 상기 내벽으로부터 반경방향으로 안쪽으로 연장되어 있음을 특징으로 하는 인큐베이션 스테이션.
  8. 제 5 항에 있어서, 불연속적이고 분리 가능한 각각의 캐러셀 세그먼트가 제 1 말단 벽, 제 2 말단 벽, 내벽 및 내벽과 동심인 아치형 외벽을 포함하며, 하나 이상의 보강 리브가 상기 내벽으로부터 외벽으로 연장되어 있음을 특징으로 방법.
  9. 제 5 항에 있어서, 불연속적이고 분리 가능한 캐러셀은 캐러셀의 4분의 1을 구성하는 4개의 캐러셀 세그먼트를 포함하며, 상기 각각의 4분의 1세그먼트는 슬롯 및 안쪽으로 배치된 마운팅 플랜지를 포함하는 주변의 아치형 세그먼트를 포함함을 특징으로 하는 인큐베이션 스테이션.
  10. 다수의 샘플 카드를 수용하기 위한 다수의 슬롯을 포함하는 캐러셀에 따뜻한 공기를 공급하기 위한 배기 장치로서,
    상기 캐러셀은 인큐베이션 엔클로저에 들어 있으며, 상기 엔클로저에 소정 온도의 공기를 유도하기 위한 팬; 및 상기 캐러셀에 아주 근접하게 정위된 배기 플레이트를 포함하며, 상기 플레이트는 상기 공기와 소통하는 내부 및 상기 캐러셀과 마주보는 앞면을 가지며, 상기 캐러셀이 상기 배기 플레이트에 대해 정지해 있을 경우, 각각의 기다란 개구는 캐러셀의 슬롯중 두 개 이상과 중첩되도록 캐러셀의 슬롯에 비스듬하게 배향되는 방식으로 배열된 배기 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 기다란 개구가 캐러셀과 사실상 일치되는 고리형 패턴으로 표면에 배치되어 있음을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 10 항에 있어서, 캐러셀이 앞면과 마주보도록 정위된 후면부를 포함하며, 상기 후면부는 기다란 개구에서 시험 샘플 카드로 제한되지 않은 공기 흐름을 제공하도록 개방되어 있음을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 11 항에 있어서, 기다란 개구가 10개 이상의 기다란 개구를 포함함을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 기다란 개구가 20개 이상의 기다란 개구를 포함함을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 기다란 개구가 배기 플레이트에 대칭적인 패턴으로 배치되어 있음을 특징으로 하는 장치.
  16. 다수의 시험 샘플 카드를 수용하기 위한 캐러셀로서,
    상기 캐러셀은 인큐베이션 엔클로저내에 위치하며, 각각의 캐러셀 세그먼트가 상기 엔클로저로부터 분리되는 다수의 불연속적이고 분리 가능한 캐러셀 세그먼트를 포함하며,
    상기의 불연속적이고 분리 가능한 캐러셀 세그먼트는 제 1 말단 벽, 제 2 말단 벽, 내벽, 내벽과 동심인 외벽 및 내벽에 연결되어 안쪽으로 배치된 마운틴 플랜지를 포함하며, 상기 제 1 말단 벽 및 제 2 말단 벽은 아치의 일부를 구성하며, 상기 내벽과 외벽은 각각 제 1 말단 벽과 제 2 말단 벽에 연결되어 있으며, 제 1 말단 벽과 제 2 말단벽 사이 및 내벽과 외벽 사이에 슬롯이 형성되어 있는 캐러셀.
  17. 제 16 항에 있어서, 제 1 말단 벽 및 제 2 말단 벽 각각이 시험 샘플 카드로 공기 흐름을 향상시키기 위한 상당한 공간을 가짐을 특징으로 하는 캐러셀.
  18. 제 16 항에 있어서, 캐러셀이 중앙에 배치된 마운팅 플레이트, 및 불연속적이고 분리 가능한 세그먼트를 안쪽에 배치된 마운팅 플랜지에 고정시키기 위한 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 캐러셀.
  19. 제 16 항에 있어서, 불연속적이고 분리 가능한 각각의 캐러셀 세그먼트가 내벽으로부터 외벽으로 확장된 하나 이상의 보강 리브를 추가로 포함함을 특징으로 하는 캐러셀.
  20. 제 16 항에 있어서, 불연속적이고 분리 가능한 캐러셀은 캐러셀의 4분의 1을 구성하는 4개의 캐러셀 세그먼트를 포함하며, 상기 각각의 4분의 1세그먼트가 주변의 아치형 세그먼트를 포함함을 특징으로 하는 인큐베이션 스테이션.
  21. 카드를 처리하기 위한 장치의 카드 검출기로서, 상기 카드는 경로를 따라 상기 장치를 통하여 이동하며,
    상기 장치내의 카드 이동 경로에 근접하게 장치내에 설치된 하우징;
    제 1 위치와 제 2 위치 사이를 상기 하우징에 대해 왕복 운동하며, 카드 접촉 표면을 갖는 헤드를 가지며, 적확한 차단 플래그가 설치된 작동기(여기에서, 카드가 경로를 따라 이동할 경우, 카드는 헤드의 카드 접촉 표면과 접촉해서, 하우징에 대한 제 1 위치로부터 제 2 위치로 헤드를 이동시킨다); 및
    상기 작동기에 근접하게 상기 하우징에 설치된 광학 감지기(여기에서, 작동기가 제 1 부분으로부터 제 2 부분으로 이동할 경우, 상기 광학 차단 플래그는 광학 감지기에 대해 일정한 위치로 이동함으로써 광학 감지기가 작동하여, 상기 카드의 검출을 유도한다)를 포함하는 카드 검출기.
  22. 제 21 항에 있어서, 카드가 자동 해독 스테이션에서의 해독을 위해 카드상에 식별 표시를 가지며, 작동기와 카드사이의 접촉은 식별 표시가 자동 해독 스테이션에서의 해독 위치에 정위될 정도로 자동화된 해독 스테이션으로의 카드 이동을 유도함을 특징으로 하는 카드 검출기.
  23. 제 21 항에 있어서, 작동기가 제 1 위치로 상기 작동기를 치우치게 하기 위한 바이어싱 수단을 추가로 포함하며, 상기 작동기에 대한 카드의 이동은 바이어싱 수단에 의해 상기 작동기를 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동하게 함을 특징으로 카드 검출기.
  24. 장치내에서 카드를 이동시키기 위한 카드 검출기로서,
    상기 카드가 왕복 요소를 지나서 상기 장치로 이동할 경우, 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 카드에 의해 이동되는 왕복 요소;
    제 1 위치로부터 제 2 위치로의 왕복 요소의 이동에 반응하여 작동되는 광학 시스템; 및
    상기 카드가 상기 왕복 요소를 지나쳐 이동한 후, 제 2 위치로부터 제 1 위치로의 상기 왕복 요소의 위치를 복원시키기 위한 바이어싱 수단을 포함함을 특징으로 하는 카드 검출기.
  25. 제 24 항에 있어서, 광학 시스템이 플래그 및 광학 감지기를 포함하며, 상기 플래그 및 광학 감지기중 하나는 기계에 대한 위치에 고정되어 있고, 또 다른 하나는 왕복 요소에 설치되며, 광학 감지기가 제 1 위치로부터 제 2 위치로의 왕복 요소의 이동에 반응하는 상기 플래그에 의해 작동됨을 특징으로 하는 카드 검출기.
  26. 제 12 항에 있어서, 기다란 개구가 인큐베이션 엔클로저로 유입된 먼지 또는 찌꺼기에 의한 막힘을 최소화하기에 충분한 크기임을 특징으로 하는 장치.
  27. 제 1 항에 있어서, 배기 플레이트가 다수의 기다란 개구를 갖는 제 1 표면을 포함하며, 상기 기다란 개구는 상기 제 1 표면에서 동심원 형태로 배열되며, 캐러셀이 정지해 있을 경우, 상기 기다란 개구는 캐러셀의 슬롯중 두 개 이상과 중첩되고, 상기 캐러셀의 각각의 슬롯은 하나 이상의 기다란 개구와 마주보며 위치함을 특징으로 하는 인큐베이션 스테이션.
  28. 제 1 항에 있어서, 배기 플레이트가 배기 커버 플레이트에서 마주보는 캐러셀의 후면부로의 공기 흐름이 캐러셀 슬롯에 시험 샘플 카드가 존재하는지 여부에 사실상 관계없도록, 다수의 개구를 갖는 제 1 표면을 포함함을 특징으로 하는 인큐베이션 스테이션.
  29. 다수의 시험 샘플 카드를 수용하는 다수의 슬롯을 포함하는 캐러셀에 따뜻한 공기를 공급하기 위한 배기 장치로서, 상기 캐러셀은 인큐베이션 엔클로저에 들어 있고, 앞면 및 후면을 가지며,
    상기 엔클로저로 소정 온도의 공기를 취입시키기 위한 팬; 및 상기 캐러셀에 근접하게 정위된 배기 플레이트를 포함하며, 상기 플레이트는 상기 공기와 소통하는 내부를 가지며, 캐러셀의 뒷면과 마주보는 앞면을 가지며,
    배기 플레이트의 앞면이 배기 플레이트에서 마주보는 캐러셀의 후면부로의 공기 흐름이 캐러셀 슬롯에 시험 샘플 카드가 존재하는지 여부에 사실상 관계없도록다수의 개구를 갖는 배기 장치.
  30. 제 29 항에 있어서, 개구는 기다란 슬롯이 캐러셀의 슬롯중 두 개 이상과 중첩하고, 캐러셀의 각각의 슬롯이 하나 이상의 기다란 아치형 슬롯과 마주보며 위치할 정도로 표면에 동심적으로 배열된 다수의 기다란 아치형 개구로서 배열됨을 특징으로 하는 장치.
  31. 제 30 항에 있어서, 기다란 아치형 개구가 캐러셀과 사실상 일치하도록 다수의 동심 고리로서 형성됨을 특징으로 하는 장치.
  32. 제 29 항에 있어서, 기다란 아치형 개구가 배기 플레이트의 앞면상에 사실상 대칭형으로 배열된 다수의 아치형 세그먼트로서 형성됨을 특징으로 하는 장치.
  33. 제 29 항에 있어서, 다수의 개구가 다수의 동심 고리로서 대칭형으로 배열된 다수의 십자형 개구를 포함함을 특징으로 하는 장치.
  34. 제 29 항에 있어서, 다수의 개구가 나선형으로 배열된 다수의 아치형 개구를 포함함을 특징으로 하는 장치.
  35. 제 29 항에 있어서, 다수의 개구가 대칭 고리형으로 배열된 반원형 개구의 배열을 포함함을 특징으로 하는 장치.
  36. 제 29 항에 있어서, 다수의 개구가 대칭 고리형으로 배열된 다수의 원형 개구를 포함함을 특징으로 하는 장치.
  37. 제 29 항에 있어서, 다수의 개구가 대칭 고리형으로 배열된 다수의 L자형 개구를 포함함을 특징으로 하는 장치.
  38. 다수의 시험 샘플 카드에 대한 인큐베이션 스테이션으로서,
    다수의 시험 샘플 카드를 수용하기 위한 다수의 슬롯을 가지며, 전면부와 후면부를 갖는 원형 캐러셀; 따뜻한 공기를 엔클로저내로 취입시키기 위해 개구를 갖는 상기 캐러셀용 엔클로저; 따뜻한 공기를 상기 캐러셀의 다수의 슬롯으로 유도하기 위한, 상기 개구와 소통하는 캐러셀의 후면부에 인접한 배기 플레이트; 및 배기 플레이트로 소정 온도의 공기를 취입시키기 위한 팬을 포함하며,
    상기 배기 플레이트에 근접한 캐러셀의 후면부는 공기가 상기 배기 플레이트로부터 시험 샘플 카드로 중단되지 않게 흐르도록 방해물 또는 물리적 구조물로부터 개방되어 있고 속박되지 않아서, 상기 캐러셀내의 균일하고 일정한 온도를 유지시키며, 배기 플레이트의 앞면이 배기 플레이트에서 마주보는 캐러셀의 후면부로의 공기 흐름이 캐러셀 슬롯에 시험 샘플 카드가 존재하는지 여부에 사실상 관계없도록 다수의 개구를 갖는 인큐베이션 스테이션.
  39. 제 1 항에 있어서, 캐러셀이 다수의 정위 탭을 추가로 포함하며, 인큐베이션 스테이션은 인큐베이션 스테이션 내에서 캐러셀이 회전할 경우, 캐러셀의 위치를 나타내기 위해 위치 탭을 인지하기 위한 광학 탐지기를 추가로 포함함을 특징으로 하는 인큐베이션 스테이션.
  40. 제 5 항에 있어서, 각각 다수의 캐러셀 세그먼트가 다수의 위치 탭을 추가로 포함하며, 인큐베이션 스테이션이 인큐메이션 스테이션 내에서 캐러셀이 회전할 경우, 캐러셀의 위치를 나타내기 위해 위치 탭을 인지하기 위한 광학 탐지기를 추가로 포함함을 특징으로 하는 인큐베이션 스테이션.
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