TW201828222A - 流動槽液體排氣系統以及方法 - Google Patents

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Abstract

一種系統利用一流動槽來裝納一所關注分析物以供檢驗，諸如待成像以供定序之一遺傳物質。在操作期間將諸如試劑及洗滌流體之液體引入至該流動槽中。一排氣器在該等液體引入至該流動槽中之前，自該等液體中之至少一些移除氣體。該等液體可在諸如成像之偵測操作期間駐留於該流動槽中。可將至少一種流體雙向地移動至該流動槽中及自該流動槽雙向地移動，諸如以供再使用。可將另一流體單向地移動通過該流動槽以移除可能存在於該系統中之氣泡。

Description

流動槽液體排氣系統以及方法 〔 相關申請案之交叉參考〕
本申請案不但主張2017年3月24日申請之英國(GB)專利申請案第1704768.9號的優先權益，該英國專利申請案主張2017年1月5日申請之美國專利申請案第62/442,749號的優先權益，而且依據35 U.S.C.§119(e)規定主張2017年1月5日申請之美國專利申請案第62/442,749號的優先權益，該英國專利申請案及該美國專利申請案兩者之全文係特此以引用之方式併入本文中。
本發明係關於流動槽液體排氣系統以及方法。
用於對特別是DNA、RNA及其他生物樣本之所關注的分子定序的儀器已被開發，且不斷地演進。在定序操作之前，製備所關注分子之樣本以便形成將與試劑混合且最終引入至流動槽中之庫或模板，在流動槽中，個別分子將附著於位點處，且經放大以增強可偵測性。在定序操作中，接著，步驟之重複循環將分子結合於位點處，標記經結合組分，對位點處之組分成像，且處理所得的影像資料。許多其他應用利用用於成像及其他形式之分析物偵測的流動槽。
在此類系統中，流體系統(或子系統)在諸如程式化電腦及適當 介面之控制系統的控制下提供物質(例如試劑)之流動。
在隨附圖式及以下描述中闡述本說明書中所描述之主題之一個或多個實施方案的細節。其他特徵、態樣及優點將自該描述、該等圖式及申請專利範圍變得顯而易見。
在一些實施方案中，提供一種系統，其可包括：流徑，其用以與一流動槽以流體方式連接以支撐一所關注分析物；一選擇器閥，其以流體方式耦接至該等流徑，該選擇器閥用以自複數個液體接收端選擇一液體接收端，且自該經選擇液體接收端接收一液體以引入至該等流徑中；一泵，其用來以流體方式耦接至該流動槽；一排氣系統，其用以在該經選擇液體引入或再引入至該流動槽中之前對該經選擇液體排氣；及控制電路系統，其以操作方式耦接至該選擇器閥及該泵，該控制電路系統具有一個或多個處理器及一記憶體，該記憶體用以儲存機器可執行指令，該等機器可執行指令在由該一個或多個處理器執行時控制該選擇器閥以選擇該經選擇液體接收端，且控制該泵以將該經選擇液體自該經選擇液體接收端吸入至該流動槽中。
在該系統之一些實施方案中，該記憶體可用以儲存或可儲存另外機器可執行指令，該等另外機器可執行指令在由該一個或多個處理器執行時進一步控制該一個或多個處理器以致使該經選擇液體在對該流動槽中之該分析物的一成像操作期間保持於該流動槽中。
在該系統之一些實施方案中，該記憶體可用以儲存或可儲存另外機器可執行指令，該等另外機器可執行指令在由該一個或多個處理器執行時進一步控制該一個或多個處理器以致使該經選擇液體在該經選擇液體引入至該流動槽中之後返回至該經選擇接收端。
在該系統之一些實施方案中，該排氣系統可以流體方式插入於該經選擇液體接收端與該選擇器閥之間，且該排氣系統可用以另外對一第二液體排氣，該第二液體係由該選擇器閥自由該選擇器閥選擇之一第二液體接收端選擇及接收，以供引入至該流動槽中。
在該系統之一些實施方案中，該記憶體可用以儲存或可儲存另外機器可執行指令，該等另外機器可執行指令在由該一個或多個處理器執行時進一步控制該一個或多個處理器以致使該第二液體被導引通過該流動槽且導引至一處置接收端中。
在該系統之一些實施方案中，該第二液體可包括用以洗滌該流動槽之一洗滌液體。
在該系統之一些實施方案中，該排氣系統可以流體方式插入於該經選擇液體接收端與該選擇器閥之間。
在一些實施方案中，可提供一種系統，其包括：流徑，其用以與一流動槽以流體方式連接以支撐一所關注分析物；一成像系統，其用以對該流動槽中支撐之該分析物成像；一選擇器閥，其以流體方式耦接至該等流徑，該選擇器閥用以在含有各別液體之複數個液體接收端中之液體接收端之間選擇，且自該等各別液體接收端選擇該等液體中之第一及第二液體以引入至該流動槽中；一泵，其用來以流體方式耦接至該流動槽以將該等經選擇第一及第二液體自該等各別接收端抽出至該流動槽中；一排氣系統，其用以在該等經選擇第一及第二液體引入至該流動槽中之前對該等經選擇第一及第二液體排氣；及控制電路系統，其以操作方式耦接至該一個或多個選擇器閥及該泵，該控制電路系統具有一個或多個處理器及一記憶體，該記憶體用以儲存或正儲存機器可執行指令，該等機器可執行指令在由該一個或多個處理器執行時控制該選擇器閥以針對該第一液體及該第二液體單獨地選擇該等液體接收端，且控制泵以將該第 一液體及該第二液體自該等各別液體接收端抽出至該流動槽中。
在該系統之一些實施方案中，該記憶體可用以儲存或可儲存另外機器可執行指令，該等另外機器可執行指令在由該一個或多個處理器執行時進一步控制該一個或多個處理器以致使該第一液體在對該流動槽中之該等分析物的一成像操作期間保持於該流動槽中。
在該系統之一些實施方案中，該記憶體可用以儲存或可儲存另外機器可執行指令，該等另外機器可執行指令在由該一個或多個處理器執行時進一步控制該一個或多個處理器以致使該第一液體在流動至該流動槽中之後返回至該各別接收端。
在該系統之一些實施方案中，該記憶體可用以儲存或可儲存另外機器可執行指令，該等另外機器可執行指令在由該一個或多個處理器執行時進一步控制該一個或多個處理器以致使該第二液體流動通過該流動槽且流動至一處置接收端中。
在該系統之一些實施方案中，該第二液體可包括用以洗滌該流動槽之一洗滌液體。
在該系統之一些實施方案中，該排氣系統可以流體方式插入於該等各別液體接收端與該選擇器閥之間。
在一些實施方案中，可提供一種方法，其包括：自複數個液體接收端選擇一液體接收端，該經選擇液體接收端含有用於引入至含有一所關注分析物之一流動槽中的一液體；自該經選擇液體接收端吸入該液體且將該液體吸入至該流動槽中；及在該經吸入液體引入至該流動槽中之前對該經吸入液體排氣。
在該方法之一些實施方案中，該方法可進一步包括致使該經吸入液體在對該流動槽中所含有之該分析物的一成像操作期間保持駐留於該流動槽 中。
在該方法之一些實施方案中，該方法可進一步包括在該液體引入至該流動槽中之後，使該液體返回至該經選擇液體接收端。
在該方法之一些實施方案中，該方法可進一步包括：選擇含有用於引入至該流動槽中之一第二液體的一第二液體接收端；致使自該第二液體接收端吸入該第二液體且將該第二液體吸入至該流動槽中；及在該經吸入第二液體引入至該流動槽中之前對該經吸入第二液體排氣。
在該方法之一些實施方案中，該方法可進一步包括使該第一液體雙向地流動通過該流動槽且使該第二液體單向地流動通過該流動槽。
在該方法之一些實施方案中，該方法可進一步包括在該第二液體引入至該流動槽中之後處置該第二液體。
在該方法之一些實施方案中，該方法可進一步包括使用一選擇器閥以選擇該經選擇液體接收端，且可在該經選擇液體接收端與該選擇器閥之間的一位置處執行該排氣。
在隨附圖式及以下描述中闡述本說明書中所描述之主題之一個或多個實施方案的細節。其他特徵、態樣及優點將自該描述、該等圖式及申請專利範圍變得顯而易見。應注意，以下各圖之相對尺寸可能未按比例繪製。
10‧‧‧系統
12‧‧‧儀器
14‧‧‧樣本源
16‧‧‧樣本
18‧‧‧樣本/庫製備系統
20‧‧‧流動槽/陣列
22‧‧‧可移動載台
24‧‧‧方向
26‧‧‧光學偵測系統
28‧‧‧輻射/光
30‧‧‧試劑
32‧‧‧閥調件
34‧‧‧流徑
36‧‧‧退出/流出流徑
36A‧‧‧流出管線
36B‧‧‧流出管線
36C‧‧‧流出管線
36D‧‧‧流出管線
38‧‧‧泵
40‧‧‧閥調件
42‧‧‧處置器皿/接收端
44‧‧‧控制/監督系統
46‧‧‧控制系統
48‧‧‧資料獲取及分析系統
50‧‧‧記憶體電路系統
52‧‧‧介面
54‧‧‧外部網路/系統
56A‧‧‧路徑/通路
56B‧‧‧路徑/通路
58‧‧‧共同管線
60‧‧‧共同管線
62‧‧‧旁通管線
64‧‧‧器皿/接收端
66‧‧‧試劑選擇閥
68‧‧‧共同管線選擇閥
70‧‧‧注射器
72‧‧‧致動器
74A‧‧‧壓力感測器
74B‧‧‧壓力感測器
74C‧‧‧壓力感測器
76‧‧‧已用試劑選擇器閥
78‧‧‧第一已用試劑容器
80‧‧‧流量計
82‧‧‧第二已用試劑容器
84‧‧‧閥介面
86‧‧‧泵介面
88‧‧‧輸入/輸出電路
90‧‧‧流體學控制協定
92‧‧‧載台控制協定
94‧‧‧光學件控制協定
96‧‧‧影像獲取及處理協定
98‧‧‧其他協定
100‧‧‧處理器
101‧‧‧操作員介面
104‧‧‧真空排氣器
106‧‧‧接收端
108‧‧‧接收端
110‧‧‧液體管線
112‧‧‧液體管線
114‧‧‧真空泵
116‧‧‧真空腔室
118‧‧‧管
120‧‧‧管
122‧‧‧箭頭
124‧‧‧箭頭
126‧‧‧箭頭
128‧‧‧箭頭
130‧‧‧雙向流動
132‧‧‧入口
134‧‧‧出口端
136‧‧‧氣泡
138‧‧‧氣泡
140‧‧‧箭頭
144‧‧‧箭頭
146‧‧‧箭頭
148‧‧‧箭頭
150‧‧‧箭頭
152‧‧‧實例壓力圖
154‧‧‧垂直軸線
156‧‧‧水平軸線
158‧‧‧第一事件
160‧‧‧負壓事件
162‧‧‧正壓事件
164‧‧‧負壓事件
166‧‧‧邏輯
168‧‧‧選擇試劑液體
170‧‧‧將試劑液體吸入至流動槽中
172‧‧‧排氣
174‧‧‧執行成像
176‧‧‧使試劑液體返回至接收端
178‧‧‧選擇洗滌液體
180‧‧‧通過流動槽吸入洗滌液體
182‧‧‧排氣
184‧‧‧處置洗滌液體
A‧‧‧組件
B‧‧‧組件
C‧‧‧組件
當參考隨附圖式閱讀以下詳細描述時，本發明之此等及其他特徵、態樣及優點將變得更好地理解，圖式中，遍及圖式之類似字符表示類似部件，其中：圖1為可使用所揭示技術之實例定序系統的圖解概觀；圖2為圖1之系統之實例流體系統的圖解概觀； 圖3為圖1之定序系統之實例處理及控制系統的圖解概觀；圖4為用於向流動槽提供液體且用於對該等液體中之至少一些排氣之流體系統之實例部分的圖解視圖；圖5為繪示使用期間之氣泡成核之實例流動槽的圖解視圖；圖6為繪示自流動槽之氣泡清除之實例流動槽的圖解視圖；圖7為用以將液體移動至流動槽中及自流動槽移動之流體學系統中之壓力之實例循環的圖形表示；且圖8為繪示用於向流動槽提供液體且對該等液體排氣之實例邏輯的流程圖。
圖1繪示系統10之實施方案，系統10經組態以藉由在流動槽中偵測所關注分析物之樣本來處理該等樣本。在所繪示之實施方案中，系統10可允許分子之定序，例如以判定分子之組分、組分排序，及通常是樣本之結構。然而，本文中所揭示之技術可應用於使用流動槽來偵測所關注分析物之任何系統，且在製備、反應、偵測或對流動槽之任何其他程序期間將液體引入至流動槽中。
在所繪示之實施方案中，系統10包括接收及處理生物樣本之儀器12。樣本源14提供樣本16，在許多狀況下，樣本16將包括組織樣本。樣本源可包括例如個體或主體，諸如人類、動物、微生物、植物或其他供體(包括環境樣本)，或包括所關注之有機分子的任何其他主體，該等有機分子之序列將被判定。該系統可與除了自生物採取之樣本以外的樣本一起使用，該等樣本包括合成分子。在許多狀況下，該等分子將包括DNA、RNA，或具有鹼基對之其他分子，該等分子之序列可界限具有最終所關注之特定功能的基因及變體。
將樣本16引入至樣本/庫製備系統18中。此系統可單離、分裂及 以其他方式製備樣本以供分析。所得的庫包括長度促進定序操作之所關注分子。接著將所得的庫提供至儀器12，在儀器12中執行定序操作。實務上，在自動化或半自動化程序中將可有時被稱作模板之庫與試劑組合，且接著在定序之前引入至流動槽。如本發明中所使用，術語「自動化」及「半自動化」意謂：一旦起始操作，或一旦起始包括該等操作之程序，就藉由很少或沒有人類互動之系統程式設計或組態來執行該等操作。
在圖1所繪示之實施方案中，儀器包括收納樣本庫之流動槽或陣列20。流動槽包括允許發生定序化學之一個或多個流體通道，定序化學包括庫之分子的附著，及可在定序操作期間偵測之位置或位點處的放大。舉例而言，流動槽/陣列20可包括在該等位置或位點處固定於一個或多個表面上之定序模板。「流動槽」可包括圖案化陣列，諸如微陣列、奈米陣列等等。實務上，該等位置或位點可以規則的重複圖案、以複雜的非重複圖案或以隨機的配置而安置於支撐體之一個或多個表面上。為了使定序化學能夠發生，流動槽亦允許引入用於反應、沖洗等等之物質，諸如包括各種試劑、緩衝劑及其他反應介質。該等物質流動通過流動槽且可在個別位點處接觸所關注分子。
在儀器中，流動槽20安裝於可移動載台22上，在此實施方案中，可移動載台22可在如由參考數字24所指示之一個或多個方向上移動。舉例而言，流動槽20可以可移除且可替換之匣的形式被提供，該匣可與系統10之可移動載台22或其他組件上的埠介接，以便允許試劑及其他流體被遞送至流動槽20或自流動槽20遞送。載台與光學偵測系統26相關聯，光學偵測系統26可在定序期間將輻射或光28導引至流動槽。光學偵測系統可使用用於偵測安置於流動槽之位點處之分析物的各種方法，諸如螢光顯微法。作為非限制性實例，光學偵測系統26可使用共焦行掃描以產生漸進像素化影像資料，漸進像素化影像資料可經分析以定位流動槽中之個別位點且判定最近附著或結合至每一位點之核苷 酸之類型。亦可使用其他合適成像技術，諸如使一個或多個輻射點沿著樣本掃描之技術，或使用「步進拍攝(step and shoot)」成像途徑之技術。光學偵測系統26及載台22可合作以在獲得區域影像時使流動槽及偵測系統維持為靜態關係，或如所提及，可以任何合適模式(例如點掃描、行掃描、「步進拍攝」掃描)來掃描流動槽。
雖然許多不同技術可用於對位點處之分子成像或更一般地用於偵測位點處之分子，但本發明之預期實施方案可使用在致使激發螢光標記之波長下的共焦光學成像。依靠自身的吸收光譜而激發之標記依靠其發射光譜而傳回螢光信號。光學偵測系統26經組態以捕捉此類信號，以允許分析信號發射位點之解析度處理像素化影像資料，且處理及儲存所得的影像資料(或自其導出之資料)。
在定序操作中，以自動化或半自動化方式實施循環操作或程序，其中諸如運用單核苷酸或運用寡核苷酸來增進反應，然後進行沖洗、成像及解區塊以準備後續循環。在自為了定序而製備且固定於流動槽上之樣本庫提取所有有用資訊之前，該庫可經歷許多此類循環。光學偵測系統可藉由使用電子偵測電路(例如攝影機或成像電子電路或晶片)而自在定序操作之每一循環期間對流動槽(及其位點)之掃描產生影像資料。接著可分析所得的影像資料，以定位影像資料中之個別位點且分析及特性化存在於該等位點處之分子，諸如參考在特定位置處偵測的特定色彩或波長之光(特定螢光標記之特性發射光譜)，如由該位置處的影像資料中之像素群組或叢集所指示。舉例而言，在DNA或RNA定序應用中，可由可分辨的螢光發射光譜(光之波長或波長範圍)表示四種常見的核苷酸。接著可向每一發射光譜指派對應於彼核苷酸之值。基於此分析，且追蹤針對每一位點所判定之循環值，可針對每一位點判定個別核苷酸及其次序。接著可進一步處理此等序列以組合包括基因、染色體等等之較長片段。
在所繪示之實施方案中，經由閥調件(valving)32將試劑30抽出或吸入至流動槽中。閥調件可諸如經由移液管或吸漿管(圖1中未示)而自試劑被儲存之接收端或器皿接取試劑。閥調件32可允許基於所執行操作之指定序列而選擇試劑。閥調件可進一步接收用於通過流徑34將試劑導引至流動槽20中之命令。退出或流出流徑36導引來自流動槽之已用試劑。在所繪示之實施方案中，泵38用來使試劑移動通過系統。泵亦可提供其他有用功能，諸如量測通過系統之試劑或其他流體，吸入空氣或其他流體等等。泵38下游之額外閥調件40允許將已用試劑適當地導引至處置器皿或接收端42。
儀器進一步包括一系列電路系統，其幫助掌控各種系統組件之操作，藉由來自感測器之回饋而監控該等系統組件之操作，收集影像資料，且至少部分地處理影像資料。在圖1所繪示之實施方案中，控制/監督系統44包括控制系統46以及資料獲取及分析系統48。兩個系統皆將包括一個或多個處理器(例如數位處理電路，諸如微處理器、多核心處理器、FPGA或任何其他合適處理電路系統)，及關聯記憶體電路系統50(例如固態記憶體裝置、動態記憶體裝置、機載及/或非機載記憶體裝置等等)，記憶體電路系統50可儲存用於控制例如一個或多個電腦、處理器或其他相似邏輯裝置以提供某些功能性之機器可執行指令。特殊應用或一般用途電腦可至少部分地組成控制系統以及資料獲取及分析系統。控制系統可包括例如經組態(例如經程式化)以處理用於儀器之流體學、光學件、載台控制及任何其他有用功能之命令的電路系統。資料獲取及分析系統48與光學偵測系統介接，以掌控光學偵測系統或載台或此兩者之移動、用於循環偵測之光發射、經傳回信號之接收及處理等等。儀器亦可包括如以參考52所指示之各種介面，諸如准許控制及監控儀器、轉移樣本、啟動自動化或半自動化定序操作、產生報告等等之操作員介面。最後，在圖1之實施方案中，外部網路或系統54可耦接至儀器且與儀器合作，例如用於分析、控制、監控、維修 及其他操作。
應注意，雖然圖1中繪示單一流動槽及流體學路徑以及單一光學偵測系統，但在一些儀器中，可容納多於一個流動槽及流體學路徑。舉例而言，在本發明之預期實施方案中，提供兩個此類配置以增強定序及輸送量。實務上，可提供任何數目個流動槽及路徑。此等流動槽及路徑可使用相同或不同的試劑容器、處置容器、控制系統、影像分析系統等等。在提供多個流體學系統的情況下，可個別地控制或以協調方式控制多個流體學系統。應理解，片語「以流體方式連接」可在本文中用以描述兩個或多於兩個組件之間的使此等組件彼此進行流體連通之連接，非常相同地，「電連接」可用以描述兩個或多於兩個組件之間的電連接。片語「以流體方式插入」可用以例如描述組件之特定排序。舉例而言，若組件B以流體方式插入於組件A與組件C之間，則自組件A流動至組件C之流體在到達組件C之前將流動通過組件B。
圖2繪示圖1之定序系統之實例流體系統。在所繪示之實施方案中，流動槽20包括一系列路徑或通路56A及56B，路徑或通路56A及56B可被成對地分組以用於在定序操作期間接收流體物質(例如試劑、緩衝劑、反應介質)。通路56A耦接至共同管線58(第一共同管線)，而通路56B耦接至第二共同管線60。亦提供旁通管線62以允許流體繞過流動槽而不進入流動槽。如上文所提及，一系列器皿或接收端64允許儲存可在定序操作期間利用之試劑及其他流體。試劑選擇器閥66機械地耦接至馬達或致動器(圖中未示)以允許選擇試劑中之一者或多者以引入至流動槽中。接著使經選擇試劑前進至相似地包括馬達(圖中未示)之共同管線選擇器閥68。可命令共同管線選擇器閥選擇共同管線58及60中之一者或多者或此兩個共同管線以致使試劑64以受控制方式流動至通路56A及/或56B，或選擇旁通管線62以使試劑中之一者或多者流動通過旁通管線。
已用試劑通過耦接於流動槽與泵38之間的管線退出流動槽。在所 繪示之實施方案中，泵包括具有一對注射器70之注射泵，注射器70由致動器72控制及移動以在測試、驗證及定序循環之不同操作期間吸入試劑及其他流體且噴射試劑及流體。泵總成可包括各種其他部件及組件，包括閥調件、儀錶、致動器等等(圖中未示)。在所繪示之實施方案中，壓力感測器74A及74B感測泵之入口管線上之壓力，而提供壓力感測器74C以感測由注射泵輸出之壓力。
由系統使用之流體自泵進入已用試劑選擇器閥76。此閥允許針對已用試劑及其他流體選擇多個流徑中之一者。在所繪示之實施方案中，第一流徑通向第一已用試劑容器78，而第二流徑通過流量計80通向第二已用試劑容器82。取決於所使用之試劑，可有利的是將試劑或該等試劑中之某些收集於單獨器皿中以供處置，且已用試劑選擇器閥76允許此類控制。
應注意，泵總成內之閥調件可允許包括試劑、溶劑、清潔劑、空氣等等之各種流體由泵吸入且通過共同管線、旁通管線及流動槽中之一者或多者而注入或循環。此外，如上文所提及，在本發明之預期實施方案中，在共同控制下提供圖2所展示之流體學系統之兩個平行實施方案。該等流體學系統中之每一者可為單一定序儀器之部分，且可並行地對不同流動槽及樣本庫實行包括定序操作之功能。
流體學系統在針對測試、驗證、定序等等實施指定協定之控制系統46的命令下操作。指定協定將被預先建立，且包括用於諸如以下各者之活動的一系列事件或操作：吸入試劑，吸入空氣，吸入其他流體，噴射此類試劑、空氣及流體等等。協定將允許協調此類流體操作與儀器之其他操作，諸如在流動槽中發生之反應、流動槽及其位點之成像等等。在所繪示之實施方案中，控制系統46使用經組態以提供用於閥之命令信號的一個或多個閥介面84，以及經組態以掌控泵致動器之操作的泵介面86。亦可提供各種輸入/輸出電路88以用於接收回饋且處理此類回饋，該回饋係諸如來自壓力感測器74A至74C及流量計80。
圖3繪示控制/監督系統44之某些功能組件。如所繪示，記憶體電路系統50儲存在測試、調測、故障診斷、維修及定序操作期間執行之指定常式。許多此類協定及常式可實施及儲存於記憶體電路系統中，且此等協定及常式可不時地被更新或更改。如圖3所繪示，此等協定及常式可包括流體學控制協定90，流體學控制協定90用於控制各種閥、泵及任何其他流體學致動器，以及用於接收及處理來自諸如閥之流體學感測器及流量與壓力感測器的回饋。載台控制協定92允許諸如在成像期間根據需要而移動流動槽。光學件控制協定94允許將命令發佈至成像組件以照明流動槽之部分且接收經傳回信號以供處理。影像獲取及處理協定96允許至少部分地處理影像資料以供提取用於定序之有用資料。其他協定及常式可提供於如由參考98所指示之相同或不同記憶體電路系統中。實務上，記憶體電路系統可被提供為一個或多個記憶體裝置，諸如易失性記憶體及非易失性記憶體兩者。此記憶體可在儀器內，且一些記憶體可為非機載的。
一個或多個處理器100存取經儲存協定且對儀器實施該等協定。如上文所提及，處理電路系統可為特殊應用電腦、一般用途電腦或任何合適硬體、韌體及軟體平台之部分。處理器以及儀器之操作可由人類操作員經由操作員介面101而掌控。操作員介面可允許測試、調測、故障診斷及維修，以及允許報告可能出現於儀器中之任何問題。操作員介面亦可允許啟動及監控定序操作。
圖4繪示用於向流動槽提供液體之流體學系統之實例實施方案。流動槽可為任何所要類型，且可用於任何有用應用，包括用於如上文所論述的對生物樣本成像。然而，更一般地，流體學系統可用於其他應用或環境，諸如以下應用或環境：樣本被支撐於流動槽中，且諸如試劑之液體被抽汲至流動槽中(例如藉由吸入)且對流動槽中之樣本執行偵測或分析操作(例如成像)。
在圖4中，流動槽20被繪示為藉由流動管線58及60而耦接於共同 管線選擇器閥68下游。共同管線選擇器閥亦耦接至旁通管線62。在流動槽下游，管線36將流動槽耦接至如上文所描述之泵38。共同管線選擇器閥自試劑選擇器閥66接收試劑及其他液體。如上文所提及，試劑選擇器閥與如由參考數字64及圖4所指示之試劑接收端進行流體連通。在圖4所繪示之實施方案中，試劑選擇器閥66亦耦接至接收端106及108，接收端106及108在可由試劑選擇器閥66選擇及接取之試劑或其他液體接收端當中(例如，由試劑選擇器閥66選擇之試劑或液體接收端可被稱作經選擇液體接收端)。如上文所描述，泵38可通過試劑選擇器閥66吸入可用於系統之液體中之任一者。此外，應注意，可致使液體藉由適當地定位共同管線選擇器閥68而流動通過流動槽，或液體可流動通過旁通管線62。另外，由泵自各種接收端吸入之任何液體亦可視需要而被迫回至接收端中，諸如用於再使用試劑或液體中之一者或多者。
在圖4之實施方案中，試劑選擇器閥66可致使經由真空排氣器104自接收端106及108吸入液體。液體管線110及112經由排氣器耦接至接收端106及108。在所繪示之實施方案中，排氣器包含耦接至真空腔室116之真空泵114。例如具有75mmHg下約0.74cc/min之標稱橫跨隔膜氣流速率的半滲透管118及120安置於真空腔室中。當在腔室上抽出真空時，藉由通過此等管之壁抽出夾帶或溶解氣體而對該等管中之任一者中的液體排氣。視需要，可提供多於一個此類真空腔室，且每一管或流徑安置於各別真空腔室中。相似地，在真空泵能夠向多於一個腔室提供足夠真空的情況下，此類腔室可串聯耦接，或可針對每一腔室使用單獨真空泵。如下文更詳細地所描述，以此方式而排氣之液體中之一者或多者可在至少一些時間返回至其接收端，如由試劑選擇器閥與接收端106之間的雙端箭頭所指示。其他液體可能不回以此方式返回，如在自接收端108吸入之液體的狀況下。
實務上，準備定序或在定序期間所利用之試劑或其他液體中之一 者或多者可在流動槽上游被排氣。然而，應注意，此等技術可用於除了定序或甚至生物分子偵測以外之應用中。更一般地，將流動槽用於分析物成像或偵測之任何系統或應用可使用所描述之排氣技術。另外，在對多於一種液體排氣的情況下，可在如所繪示之單一真空腔室116中對此等液體分組，或可使用多於一個真空腔室或真空系統。在本發明之預期實施方案中，如上文所提及，所繪示之流體學系統具有兩個平行側，該等平行側各自伺服流動槽且包含泵、閥、流徑等等。在此類實施方案中，可使用兩個分開的排氣器。
可對一種或多種液體排氣以改良系統之效能。在所繪示之實施方案中，對兩種液體排氣，其中在使用期間將一種液體雙向地導引進出流動槽之入口，且在其他使用時段期間使另一液體單向地傳遞通過流動槽(通過入口進入及通過單獨出口出去)。此實施方案中吸入至流動槽中且返回至接收端106之液體可包括試劑混合物，試劑混合物在分析物之成像期間保持駐留於流動槽中且接著返回至其接收端以供再使用。不時地，可通過流動槽完全地抽出所再使用之試劑以供處置且運用新鮮試劑予以替換。在此實施方案中，經排氣且單向地流動通過流動槽之液體可為在成像或分析之一個或多個階段期間吸入以沖洗流動槽之洗滌液體。
圖5及圖6繪示此雙向及單向流動之效應。如圖5所展示，當來自接收端106之試劑如由箭頭122及124所指示而流進或流出流動槽時，隨著泵吸入液體以完全地填充流動槽，該試劑可如由箭頭126及128所指示而部分地退出流動槽。箭頭130繪示通過流動槽之內部過道的雙向流動。在流動槽內之任何點處或在流動管線中之點處，且特別是在流動槽之入口端132及出口端134處，氣泡可成核或變得卡住，如由參考數字136及138所指示。氣泡可不利地影響成像、影像處理或其他操作。已發現，藉由經由排氣器104排氣會縮減諸如在流動槽之端處及在系統中之其他位置處的氣泡之出現數目及頻率。
雖然任何成核氣泡可在一些狀況下保持於流動槽內或其附近，但如圖6所繪示，使液體單向地沖洗通過流動槽之技術可幫助驅逐及移除氣泡及朝向泵傳遞氣泡且幫助最終處置。在圖6中，至流動槽中之單向流動係由箭頭140及144指示，其中液體之退出係由箭頭146及148指示。通過流動槽過道之單向流動係由箭頭150指示。因為來自接收端108之液體單向地傳遞通過流動槽，所以入口端處之氣泡136傾向於被驅逐且自流動槽趕出。流動槽之出口端處的其他氣泡138被相似地驅逐且在下游移動。使用經排氣液體以沖洗流動槽亦可有效地趕出此類氣泡且縮減來自洗滌液體之額外氣泡之出現。
圖7繪示用於吸入及移動圖4之接收端106及108中所含有之液體的實例壓力圖152。圖8為繪示用於此程序之實例邏輯的流程圖。在圖7之圖形繪示中，由垂直軸線154指示流動槽內之壓力，而沿著水平軸線156指示時間。在此繪示中，軸線154之中心線下方所指示的壓力事件指示負壓吸入，而此線上方之壓力事件指示噴射，或在此狀況下指示試劑至其接收端之返回。圖7所展示之第一事件158指示將自接收端108抽出且單向地傳遞通過流動槽之洗滌液體的吸取或吸入。在此實施方案中，此液體沖洗流動槽。在此事件之後，負壓事件160指示自接收端106吸入成像試劑混合物。在將此試劑混合物吸入至流動槽中之後，可如上文所論述而執行成像或偵測。接著藉由正壓事件162使試劑混合物返回至接收端106。此後，可再次吸入洗滌液體，如由負壓事件164所指示。
應瞭解，所繪示之各種負壓及正壓事件僅僅係說明性的，且可在對流動槽之分析、處理、成像及其他操作期間執行許多此類事件。此外，此等事件伴隨著使選擇器閥適當地移位，以在上文所論述之控制電路系統的控制下選擇液體以自其接收端吸入或返回至其接收端。另外，視需要，可由流體學系統處理其他試劑、洗滌液體以及具有各種目的之液體及氣體，可對以上各者中之一些排氣。最後，在本發明之預期實施方案中，當以自動化或半自動化方式 執行處理及分析時，可致動上文所描述之排氣器以自針對排氣所選擇之液體連續地抽出氣體。替代地，可在程序期間之各時間使排氣器循環以自經選擇液體移除或縮減氣體。
圖8之流程圖中進一步繪示此程序。邏輯166在168處藉由選擇待吸入之試劑或液體而開始。再次，藉由在控制電路系統之命令下且基於儲存於記憶體中之控制程式碼而使上文所描述之試劑選擇器閥適當地移位來執行此選擇。一旦選擇試劑液體，就在170處吸入試劑液體。吸入致使試劑液體穿越真空腔室，在真空腔室中對試劑液體排氣，如區塊172處所指示。在所繪示之實施方案中，此試劑液體包含在成像期間駐留於流動槽中之液體。因此，在圖8中之174處，可由上文所描述之光學件及關聯組件(或任何其他所要偵測設備)執行成像或偵測。在176處，接著，可藉由正壓事件經由至選擇器閥及泵之適當命令而使試劑液體返回至其接收端。
接著可使試劑選擇器閥移位以選擇洗滌液體，如區塊178處所指示。接著可通過流動槽吸入液體，如180處所指示，其中排氣器經致動以對此液體排氣，如182所指示，藉此沖洗流動槽且移除可能已成核之氣泡。如184處所指示，接著，可在適當接收端中處置洗滌流體，如上文所論述。
咸信，如上文所描述之選擇性排氣可產生多個優點。舉例而言，會移除、趕出或預防可不利地影響成像、偵測或影像處理之氣泡。此外，可再使用經排氣試劑或液體，或可增加再使用，此係因為對試劑或液體之處置可歸因於夾帶或溶解氣體之較低含量而延遲。另外，選擇性排氣可在所要程度上獲得此類益處，而不需要對所有試劑或液體排氣。舉例而言，在一些情況下，對所使用之所有液體或試劑排氣可能會造成成本過高，但某些液體/試劑可值得排氣。舉例而言，洗滌緩衝劑(在洗滌操作中所使用之液體)及成像緩衝劑(在成像操作期間流動通過流動槽之液體)可受益於排氣。最後，如所提及，雙向 地傳遞通過流動槽之至少一種液體及單向地傳遞通過流動槽之至少一種液體的選擇性排氣幫助來自管線及流動槽之氣泡及夾帶氣體的再使用及趕出兩者。
在存在的情況下，在本發明及權利要求書中對例如(a)、(b)、(c)...等等之序數指示符的使用應被理解為不傳達任何特定次序或順序，惟在明確地指示此類次序或順序的程度上除外。舉例而言，若存在被標註為(i)、(ii)及(iii)之三個步驟，則應理解，可按任何次序(或在不以其他方式禁忌的情況下甚至同時地)執行此等步驟，除非另有指示。舉例而言，若步驟(ii)涉及操縱在步驟(i)中產生之元件，則步驟(ii)可被被視為在步驟(i)之後的某一點發生。相似地，若步驟(i)涉及操縱在步驟(ii)中產生之元件，則應反過來理解。
亦應理解，「用以」之使用(例如「用以在兩個流徑之間切換的閥」)可運用諸如「經組態以」(例如「經組態以在兩個流徑之間切換的閥」)等等之語言予以替換。
諸如「約」、「大致」、「實質上」、「標稱」等等之術語在用於參考數量或相似可定量屬性時應被理解為包括在所指定值之±10%內的值，除非另有指示。
除了本發明中所列出之實施方案以外，以下額外實施方案亦應被理解為在本發明之範圍內：
實施方案1：一種系統，其包括：一流動槽，其用以支撐一所關注分析物；一選擇器閥，其耦接至該流動槽且耦接至含有各別液體之複數個液體接收端，以自一經選擇接收端選擇複數種液體中之一液體以引入至該流動槽中；一泵，其耦接至該流動槽以將該經選擇液體自該經選擇接收端吸入至該流動槽中；及一排氣系統，其用以在該經選擇液體引入至該流動槽中之前對該經選擇液體排氣。
實施方案2：如實施方案1之系統，其中允許該經選擇流體在對該流動槽中之該分析物的一成像操作期間保持於該流動槽中。
實施方案3：如實施方案1之系統，其中在該經選擇液體引入至該流動槽中之後，使該經選擇液體返回至該經選擇接收端。
實施方案4：如實施方案1之系統，其中該排氣系統對由該選擇器閥選擇以引入至該流動槽中之一第二液體排氣。
實施方案5：如實施方案4之系統，其中在該第二液體引入至該流動槽中之後，將該第二液體導引至一處置接收端。
實施方案6：如實施方案5之系統，其中該第二液體包括用以洗滌該流動槽之一洗滌液體。
實施方案7：如實施方案1之系統，其中該排氣系統安置於該經選擇接收端與該選擇器閥之間。
實施方案8：一種系統，其包括：一流動槽，其用以支撐一所關注分析物；一成像系統，其用以對該流動槽中支撐之該分析物成像；一選擇器閥，其耦接至該流動槽且耦接至含有各別液體之複數個液體接收端，以自各別接收端選擇複數種液體中之第一及第二液體以引入至該流動槽中；一泵，其耦接至該流動槽以將該等經選擇第一及第二液體自該等各別接收端抽出至該流動槽中；及一排氣系統，其用以在該等經選擇第一及第二液體引入至該流動槽中之前對該等經選擇第一及第二液體排氣。
實施方案9：如實施方案8之系統，其中允許該第一經選擇液體在對該流動槽中之該等分析物的一成像操作期間保持於該流動槽中。
實施方案10：如實施方案8之系統，其中在該第一經選擇液體引入至該流動槽中之後，使該第一經選擇液體返回至該各別接收端。
實施方案11：如實施方案8之系統，其中在該第二經選擇液體引入至該流動槽中之後，將該第二經選擇液體導引至一處置接收端。
實施方案12：如實施方案11之系統，其中該第二經選擇液體包括用以洗滌該流動槽之一洗滌液體。
實施方案13：如實施方案1之系統，其中該排氣系統安置於該等各別接收端與該選擇器閥之間。
實施方案14：一種方法，其包括：自一液體接收端選擇一液體以供引入至含有一所關注分析物之一流動槽中；將該經選擇液體自該液體接收端吸入至該流動槽中；及在自該液體接收端吸入該經選擇液體時且在將該經選擇液體引入至該流動槽中之前對該經選擇液體排氣。
實施方案15：如實施方案14之方法，其包括允許該經選擇液體在對該分析物之一成像操作期間保持駐留於該流動槽中。
實施方案16：如實施方案14之方法，其包括在該經選擇液體引入至該流動槽中之後使該經選擇液體返回至該液體接收端。
實施方案17：如實施方案14之方法，其包括：選擇一第二液體以供引入至該流動槽中；將該第二經選擇液體自一第二液體接收端吸入至該流動槽中；及在自該第二液體接收端吸入該第二經選擇液體時且在將該第二經選擇液體引入至該流動槽中之前對該第二經選擇液體排氣。
實施方案18：如實施方案17之方法，其包括：使該第一經選擇液體雙向地流動通過該流動槽；及使該第二經選擇液體單向地流動通過該流動槽。
實施方案19：如實施方案18之方法，其包括在該第二液體引入至該流動槽中之後處置該第二液體。
實施方案20：如實施方案14之方法，其中經由一選擇器閥自複數種液體選擇該經選擇液體，且其中在該液體接收端與該選擇器閥之間對該經選擇液體排氣。
應瞭解，前述概念(假設此等概念並不相互不一致)之所有組合被預期為本文中所揭示之本發明主題之部分。詳言之，在本發明結尾處出現之所主張主題的所有組合被預期為本文中所揭示之本發明主題之部分。亦應瞭解，本文中明確地使用的亦可出現於以引用之方式併入之任何揭示內容中的術語應符合與本文中所揭示之特定概念最一致的含義。

Claims (20)

  1. 一種系統，其包含：流徑，其用以與一流動槽以流體方式連接以支撐一所關注分析物；一選擇器閥，其以流體方式耦接至該等流徑，該選擇器閥用以自複數個液體接收端選擇一液體接收端，且自該經選擇液體接收端接收一液體以引入至該等流徑中；一泵，其用來以流體方式耦接至該流動槽；一排氣系統，其用以在該經選擇液體引入或再引入至該流動槽中之前對該經選擇液體排氣；及控制電路系統，其以操作方式耦接至該選擇器閥及該泵，該控制電路系統具有一個或多個處理器及一記憶體，該記憶體用以儲存機器可執行指令，該等機器可執行指令在由該一個或多個處理器執行時控制該選擇器閥以選擇該經選擇液體接收端，且控制該泵以將該經選擇液體自該經選擇液體接收端吸入至該流動槽中。
  2. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該記憶體用以儲存另外機器可執行指令，該等另外機器可執行指令在由該一個或多個處理器執行時進一步控制該一個或多個處理器以致使該經選擇液體在對該流動槽中之該分析物的一成像操作期間保持於該流動槽中。
  3. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該記憶體用以儲存另外機器可執行指令，該等另外機器可執行指令在由該一個或多個處理器執行時進一步控制該一個或多個處理器以致使該經選擇液體在該經選擇液體引入至該流動槽中之後返回至該經選擇接收端。
  4. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該排氣系統以流體方式插入於該經選擇液體接收端與該選擇器閥之間，且該排氣系統用以另外對一第二液 體排氣，該第二液體係由該選擇器閥自由該選擇器閥選擇之一第二液體接收端選擇接收以供引入至該流動槽中。
  5. 如申請專利範圍第4項之系統，其中該記憶體用以儲存另外機器可執行指令，該等另外機器可執行指令在由該一個或多個處理器執行時進一步控制該一個或多個處理器以致使該第二液體被導引通過該流動槽且導引至一處置接收端中。
  6. 如申請專利範圍第5項之系統，其中該第二液體包含用以洗滌該流動槽之一洗滌液體。
  7. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該排氣系統以流體方式插入於該經選擇液體接收端與該選擇器閥之間。
  8. 一種系統，其包含：流徑，其用以與一流動槽以流體方式連接以支撐一所關注分析物；一成像系統，其用以對該流動槽中支撐之該分析物成像；一選擇器閥，其以流體方式耦接至該等流徑，該選擇器閥用以在含有各別液體之複數個液體接收端中之液體接收端之間選擇，且自該等各別液體接收端選擇該等液體中之第一及第二液體以引入至該流動槽中；一泵，其用來以流體方式耦接至該流動槽以將該等經選擇第一及第二液體自該等各別接收端抽出至該流動槽中；一排氣系統，其用以在該等經選擇第一及第二液體引入至該流動槽中之前對該等經選擇第一及第二液體排氣；及控制電路系統，其以操作方式耦接至該一個或多個選擇器閥及該泵，該控制電路系統具有一個或多個處理器及一記憶體，該記憶體用以儲存機器可執行指令，該等機器可執行指令在由該一個或多個處理器執行時控制該選擇器閥以針對該第一液體及該第二液體單獨地選擇該等液體接收端，且控制泵以將該第 一液體及該第二液體自該等各別液體接收端抽出至該流動槽中。
  9. 如申請專利範圍第8項之系統，其中該記憶體用以儲存另外機器可執行指令，該等另外機器可執行指令在由該一個或多個處理器執行時進一步控制該一個或多個處理器以致使該第一液體在對該流動槽中之該等分析物的一成像操作期間保持於該流動槽中。
  10. 如申請專利範圍第8項之系統，其中該記憶體用以儲存另外機器可執行指令，該等另外機器可執行指令在由該一個或多個處理器執行時進一步控制該一個或多個處理器以致使該第一液體在流動至該流動槽中之後返回至該各別接收端。
  11. 如申請專利範圍第8項之系統，其中該記憶體用以儲存另外機器可執行指令，該等另外機器可執行指令在由該一個或多個處理器執行時進一步控制該一個或多個處理器以致使該第二液體流動通過該流動槽且流動至一處置接收端中。
  12. 如申請專利範圍第11項之系統，其中該第二液體包含用以洗滌該流動槽之一洗滌液體。
  13. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該排氣系統以流體方式插入於該等各別液體接收端與該選擇器閥之間。
  14. 一種方法，其包含：自複數個液體接收端選擇一液體接收端，該經選擇液體接收端含有用於引入至含有一所關注分析物之一流動槽中的一液體；自該經選擇液體接收端吸入該液體且將該液體吸入至該流動槽中；及在該經吸入液體引入至該流動槽中之前對該經吸入液體排氣。
  15. 如申請專利範圍第14項之方法，其進一步包含致使該經吸入液體在對該流動槽中所含有之該分析物的一成像操作期間保持駐留於該流動槽 中。
  16. 如申請專利範圍第14項之方法，其進一步包含在該液體引入至該流動槽中之後使該液體返回至該經選擇液體接收端。
  17. 如申請專利範圍第14項之方法，其進一步包含：選擇含有用於引入至該流動槽中之一第二液體的一第二液體接收端；致使自該第二液體接收端吸入該第二液體且將該第二液體吸入至該流動槽中；及在該經吸入第二液體引入至該流動槽中之前對該經吸入第二液體排氣。
  18. 如申請專利範圍第17項之方法，其進一步包含使該第一液體雙向地流動通過該流動槽且使該第二液體單向地流動通過該流動槽。
  19. 如申請專利範圍第18項之方法，其進一步包含在該第二液體引入至該流動槽中之後處置該第二液體。
  20. 如申請專利範圍第14項之方法，其進一步包含使用一選擇器閥以選擇該經選擇液體接收端，其中在該經選擇液體接收端與該選擇器閥之間的一位置處執行該排氣。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI748257B (zh) * 2018-10-05 2021-12-01 美商伊路米納有限公司 用於隔離洗滌緩衝再使用的系統、計算機可讀介質和方法
TWI760871B (zh) * 2019-10-01 2022-04-11 美商自然科學公司 流體傳輸系統及流體傳輸方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3063925A1 (en) 2017-05-17 2018-11-22 Spogen Biotech Inc. Devices, systems, and methods for agrochemical detection and agrochemical compositions
US11426723B2 (en) * 2018-10-05 2022-08-30 Illumina, Inc. System and method for sequestered wash buffered reuse
AU2019392932B2 (en) 2018-12-07 2023-11-02 Element Biosciences, Inc. Flow cell device and use thereof

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK374889D0 (da) * 1989-07-28 1989-07-28 Koege Kemisk Vaerk Fremgangsmaade til procesovervaagning
US5183486A (en) * 1990-12-04 1993-02-02 Spectra-Physics, Inc. Apparatus for degassing a liquid
JP4527565B2 (ja) * 2005-02-25 2010-08-18 株式会社島津製作所 反応容器
EP2018622B1 (en) 2006-03-31 2018-04-25 Illumina, Inc. Systems for sequence by synthesis analysis
US7759112B2 (en) * 2007-10-31 2010-07-20 Akonni Biosystems, Inc. Apparatus, system, and method for purifying nucleic acids
US8004669B1 (en) 2007-12-18 2011-08-23 Plexera Llc SPR apparatus with a high performance fluid delivery system
US20090249949A1 (en) * 2008-03-05 2009-10-08 Helicos Biosciences Corporation Methods and devices for bubble mitigation
CA2740222C (en) * 2008-11-26 2015-11-17 Jonathan Posner Electroosmotic pump with improved gas management
EP2480896A4 (en) 2009-09-21 2015-12-02 Akonni Biosystems INTEGRATED CARTRIDGE
BR112014024789B1 (pt) * 2012-04-03 2021-05-25 Illumina, Inc aparelho de detecção e método para formação de imagem de um substrato
JP6202713B2 (ja) * 2013-02-22 2017-09-27 株式会社日立ハイテクノロジーズ 生化学用カートリッジおよび生化学用送液システム
CN203178290U (zh) 2013-03-20 2013-09-04 长春迪瑞医疗科技股份有限公司 一种全自动生化离子分析液路系统
WO2016016946A1 (ja) * 2014-07-29 2016-02-04 株式会社島津製作所 脱気装置
SG11201700972VA (en) * 2014-08-13 2017-03-30 Sensiq Technologies Inc Method and apparatus for rapid sequential flow injection

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI748257B (zh) * 2018-10-05 2021-12-01 美商伊路米納有限公司 用於隔離洗滌緩衝再使用的系統、計算機可讀介質和方法
TWI760871B (zh) * 2019-10-01 2022-04-11 美商自然科學公司 流體傳輸系統及流體傳輸方法
US11315776B2 (en) 2019-10-01 2022-04-26 Elemental Scientific, Inc. Automated inline preparation and degassing of volatile samples for inline analysis
US11615949B2 (en) 2019-10-01 2023-03-28 Elemental Scientific, Inc. Automated inline preparation and degassing of volatile samples for inline analysis

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