TWI756331B - 試劑噴嘴吸管混合系統及方法 - Google Patents

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TWI756331B
TWI756331B TW106145534A TW106145534A TWI756331B TW I756331 B TWI756331 B TW I756331B TW 106145534 A TW106145534 A TW 106145534A TW 106145534 A TW106145534 A TW 106145534A TW I756331 B TWI756331 B TW I756331B
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布萊德 凱恩特 德斯
麥克 戴 王
安伯托 奧曼尼拉
詹姆士 麥克 歐斯穆斯
史蒂芬 韋恩 克拉克
喬納森 琳恩 懷特凱爾
史蒂芬 史考特 菲浦斯
蜜雪兒Ｌ 艾爾維瑞茲
麥克 阿戴伯特 尼利歐黎克
迪布拉 蘇 二世 布萊恩
喬細亞 奧格斯汀 達爾蘭德恩
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美商伊路米納有限公司
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Abstract

本發明提供一種分析儀器，其可對在被引入至一流量槽中之前與多種試劑組合之一分析物執行分析操作。該儀器可包括自一容器抽吸試劑連同一分析物之一噴嘴吸管。該等試劑可被引導至一體積，且可藉由一泵之循環而重複地移動至該體積中且移出該體積。該等試劑可藉由該噴嘴吸管噴射至一目的地容器中，從而促進該容器中之渦旋以增強混合。經由該噴嘴吸管之該重複抽吸及噴射以一自動或半自動方式有效地混合該等試劑及該模板。

Description

試劑噴嘴吸管混合系統及方法 〔相關申請案之交叉參考〕
本申請案主張2017年3月24日申請之英國(GB)專利申請案第1704760.6號的優先權，以及依據35 U.S.C.§119(e)主張2017年1月5日申請之美國專利申請案第62/442,765號的優先權，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62/442,765號的優先權，該英國專利申請案及該美國專利申請案兩者特此以全文引用之方式併入本文中。
本發明係關於一種試劑噴嘴吸管混合系統及方法。
用於對相關分子(詳言之，DNA、RNA及其他生物樣品)定序之儀器已被開發出且將繼續發展。在定序操作之前，製備相關分子之樣品以形成庫或模板，庫或模板將與試劑混合且最終經引入至流量槽中，在流量槽中，個別分子將附著於部位處且經放大以增強可偵測性。定序操作接著包括重複以下步驟之循環：在部位處結合分子，標記經結合組分，對部位處之組分成像，以及處理所得影像資料。
在此類定序系統中，流體系統(或子系統)提供物質(例如，試劑)在控制系統之控制下的流動，該控制系統諸如程式化電腦及適當的介面。
在隨附圖式及以下描述中闡述本說明書中所描述的標的物之一或多個實施方案之細節。其他特徵、態樣及優點將自描述、圖式及申請專利範圍變得顯而易見。
在一些實施方案中，可提供一種系統，其包括：一流動路徑，其用以與一流量槽流體地連接以支撐一分析系統中之相關分析物；一流體系統，其用以自試劑容器抽吸試劑，混合該等試劑，將該等經混合試劑噴射至一目的地容器中，且將該等經混合試劑自該目的地容器遞送至該流動路徑；及一噴嘴吸管，其與該流體系統流體連通，該噴嘴吸管包含具有在其端部之間延伸之一中心內腔的一細長主體及安置於該中心內腔之一遠端中的一噴嘴插入物，其中該噴嘴吸管用以經由該噴嘴插入物自該容器抽吸該等經混合試劑且將經混合試劑噴射回至該目的地容器中。
在該系統之一些實施方案中，該噴嘴及內腔可經設定尺寸以在該等試劑經由該噴嘴插入物自該噴嘴吸管排出且進入該目的地容器中時促進該目的地容器中之渦旋混合。
在該系統之一些實施方案中，該內腔可具有約0.5mm之一標稱內徑，且該噴嘴插入物可為具有約0.25mm之一標稱內徑的一管狀插入物。
在該系統之一些實施方案中，該噴嘴吸管之該遠端可具有一楔形形狀，該楔形形狀具有在相對於該噴嘴吸管之一中心軸偏移之一頂點處會合的刻面。
在該系統之一些實施方案中，該噴嘴插入物可具有一遠端，該遠端之形狀與該噴嘴吸管之該遠端之該楔形形狀相符。
在該系統之一些實施方案中，該楔形形狀可包括在該頂點處會合 之四個刻面。
在該系統之一些實施方案中，該噴嘴吸管可自該目的地容器之一底部表面延伸至2mm之一標稱距離。
在該系統之一些實施方案中，該系統可包括用於抽吸各別試劑之複數個其他吸管；該等其他吸管可能不具有噴嘴插入物。
在該系統之一些實施方案中，該吸管噴嘴可用以在至少約5,000μL/min之一流動速率下將該等經混合容器加速至至少約1600mm/s之一流動速度。
在一些實施方案中，可提供一種系統，其包括：一流量槽，其用以支撐一分析系統中之相關分析物；一流體系統，其用以抽吸試劑，混合該等試劑，將該等經混合試劑噴射至一目的地容器中，且將該等經混合試劑自該目的地容器遞送至該流量槽；一噴嘴吸管，其與該流體系統流體連通，該噴嘴吸管包含具有在其端部之間延伸之一中心內腔的一細長主體及位於該細長主體之一遠端處的一噴嘴，其中該噴嘴減小該中心內腔之一標稱內部直徑；及控制電路系統，其可操作地耦接至該流體系統，該控制電路系統用以控制該流體系統以致使該流體系統：逐個抽吸一組該等試劑，經由該噴嘴將該組試劑中之該等試劑噴射至該目的地容器中，經由該噴嘴自該目的地容器抽吸該組試劑以用於混合，及經由該噴嘴將該組經混合試劑噴射回至該目的地容器中。
在該系統之一些實施方案中，該噴嘴可包括在該噴嘴吸管之該遠端處插入於該中心內腔中的一插入物。
在該系統之一些實施方案中，該目的地容器可含有待定序之一分析物。
在該系統之一些實施方案中，該中心內腔可具有0.5mm之一標稱內徑，且該噴嘴可具有0.25mm之一標稱內徑。
在該系統之一些實施方案中，該噴嘴吸管之該遠端可具有一楔形形狀，該楔形形狀具有在相對於該噴嘴吸管之一中心軸偏移之一頂點處會合的刻面。
在該系統之一些此類實施方案中，該噴嘴可具有一遠端，該遠端之形狀與該噴嘴吸管之該遠端之該楔形形狀相符。
在一些實施方案中，可提供一種方法，其包括：a)致動一泵以自對應的複數個試劑容器逐個抽吸複數種試劑；b)致動該泵以經由與該泵流體連通之一噴嘴吸管將該等試劑噴射至一目的地容器中，該噴嘴吸管包含具有在其端部之間延伸之一中心內腔的一細長主體及位於該細長主體之一遠端處的一噴嘴，其中該噴嘴減小該中心內腔之一標稱內部直徑；c)致動該泵以自該目的地容器且經由該噴嘴吸管抽吸該等試劑以進一步混合該等試劑；及d)致動該泵以自該噴嘴吸管噴射該等試劑且將該等試劑噴射回至該目的地容器中。
在該方法之一些實施方案中，該噴嘴及內腔可經設定尺寸以在該等試劑經由該噴嘴自該噴嘴吸管排出且進入該目的地容器中時促進該目的地容器中之渦旋混合。
在該方法之一些實施方案中，該中心內腔可具有0.5mm之一標稱內徑，且該噴嘴可包括插入至該中心內腔中且具有0.25mm之一標稱內徑的一插入物。
在該方法之一些實施方案中，該噴嘴吸管之該遠端可具有一楔形形狀，該楔形形狀具有在相對於該噴嘴吸管之一中心軸偏移之一頂點處會合的刻面。
在該方法之一些實施方案中，該等試劑可包括具有不同比重之至少三種試劑。
在該方法之一些實施方案中，該方法可進一步包括在執行(d) 之前執行(b)及(c)之一或多個重複。
在隨附圖式及以下描述中闡述本說明書中所描述的標的物之一或多個實施方案之細節。其他特徵、態樣及優點將自描述、圖式及申請專利範圍變得顯而易見。應注意，以下諸圖之相對尺寸可能未按比例繪製。
10:定序系統
12:儀器
14:樣品源
16:樣品
18:樣品/庫製備系統
20:流量槽/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:閥門
34:流動路徑
36:退出/流出流動路徑
36A:流出管線
36B:流出管線
36C:流出管線
36D:流出管線
38:泵
40:閥門
42:處置器皿/容器
44:控制/監督系統
46:控制系統
48:資料獲取與分析系統
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:旁路管線
64:器皿/容器
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:已使用試劑選擇閥
78:第一已使用試劑收容器
80:流量計
82:第二已使用試劑收容器
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:操作者介面
102:閥總成
104:歧管結構
106:馬達
108:馬達
110:馬達介面/連接件
112:吸管
114:流動路徑
116:噴嘴吸管
118:混合通道
120:端口
122:端口
124:試劑容器/器皿
126:試劑容器/器皿
128:試劑容器/器皿
130:試劑
132:試劑
134:試劑
136:容器
138:預製備樣品模板/庫
140:流動路徑
142:流動路徑
144:迴路
146:試劑之體積組
148:試劑之體積組
150:試劑之體積組
152:試劑之體積組
154:試劑之體積組
156:水平軸
158:插入物
160:吸管之標稱外徑
162:吸管之標稱內徑
164:噴嘴之標稱內徑
166:高度
168:容器
170:箭頭
172:箭頭
174:刻面
176:中心線
178:頂點
180:抽吸、混合及噴射循環
182:軸
184:軸
186:轉移序列
196:混合序列
198:循環
204:控制邏輯
206:抽吸空氣
208:灌注序列
210:抽吸緩衝劑
212:抽吸R1
214:抽吸RN
218:轉移序列
220:抽吸R1
222:抽吸RN
224:重複嗎？
226:排出至目的地容器中
228:重複嗎？
230:抽吸空氣
234:混合序列
236:抽吸以混合
238:排出以混合
240:完成了嗎？
242:排出至目的地容器中
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理解，其中類似字符貫穿圖式表示類似部件，其中：圖1為其中可使用所揭示技術之實例定序系統的圖形概述；圖2為圖1之定序系統之實例流體系統的圖形概述；圖3為圖1之定序系統之實例處理及控制系統的圖形概述；圖4為具有選擇器閥之試劑歧管之實例的透視圖；圖5為圖4之實例歧管及閥配置的俯視圖；圖6A為用於抽吸及混合試劑與樣品模板之實例配置的圖形視圖，而圖6B展示在混合之前如何對試劑及樣品模板加條紋(striate)；圖7為待混合之試劑如何可個別地抽吸至混合體積中之實例的圖形視圖；圖8為展示將經混合試劑噴射至容器中之噴嘴吸管之用於經混合試劑及樣品模板之實例目的地容器器皿的圖形部分；圖9A至圖9D說明可用於混合試劑之實例噴嘴吸管；圖10為抽吸及混合試劑與樣品模板之實例循環的圖形表示；且圖11為說明用於抽吸及混合試劑與樣品模板之實例邏輯的流程圖。
圖1說明經組態以處理分子樣品之定序系統10的實施方案，該等 分子樣品可經定序以判定其組分、組分排序及大體上樣品之結構。該系統包括收納且處理生物樣品之儀器12。樣品源14提供在許多狀況下將包括組織樣品之樣品16。樣品源可包括個人或個體，諸如人類、動物、微生物、植物或其他供體(包括環境樣品)、或包括相關有機分子之任何其他個體，該等有機分子之序列有待判定。系統可與除獲自生物體之彼等樣品以外的樣品一起使用，生物體包括合成分子。在許多狀況下，分子將包括DNA、RNA或具有鹼基對之其他分子，該等分子之序列可定義具有最終關注之特定功能的基因及變異體。
樣品16被引入至樣品/庫製備系統18中。此系統可隔離、分裂且以其他方式製備樣品以供分析。所得庫包括長度有助於定序操作之相關分子。所得庫接著被提供至儀器12，定序操作係在該儀器中執行。實務上，有時可被稱作模板之庫在自動化或半自動化程序中與試劑組合，且接著在定序之前被引入至流量槽。
在圖1中所說明之實施方案中，儀器包括收納樣品庫之流量槽或陣列20。流量槽包括允許進行定序化學反應之一或多個流體通道，包括庫之分子之附著，及在定序操作期間可偵測到之位置或部位處的放大。舉例而言，流量槽/陣列20可包括在位置或部位處固定於一或多個表面上之定序模板。「流量槽」可包括圖案化陣列，諸如微陣列、奈米陣列等等。實務上，位置或部位可以有規則的重複圖案、複雜的非重複圖案或隨機配置安置於支撐體之一或多個表面上。為了使定序化學反應能夠進行，流量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。物質流動通過流量槽且可在個別部位處接觸相關分子。
在儀器中，流量槽20安裝於可移動載台22上，在此實施方案中，可移動載台22可沿如由參考數字24指示之一或多個方向移動。舉例而言，流量槽20可以可移除且可替換之匣的形式提供，該匣可與系統之可移動載台22或其 他組件上之端口介接，以便允許將試劑及其他流體遞送至流量槽20或自流量槽20遞送試劑及其他流體。載台與光學偵測系統26相關聯，該光學偵測系統26可在定序期間將輻射或光28引導至流量槽。光學偵測系統可使用各種方法，諸如螢光顯微法，以偵測安置於流量槽之部位處的分析物。藉助於非限制性實例，光學偵測系統26可使用共焦線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量槽中之個別部位且判定最近附著或結合至每一部位的核苷酸之類型。亦可使用其他適合的成像技術，諸如沿樣品掃描一或多個輻射點之技術，或使用「靜態調強(step and shoot)」成像方法之技術。光學偵測系統26及載台22可合作以在獲得區域影像之同時使流量槽及偵測系統維持靜態關係，或者如所提及，可以任何適合的模式(例如，點掃描、線掃描、「靜態調強」掃描)掃描流量槽。
儘管可使用許多不同技術來成像或更大體上而言來偵測部位處之分子，但當前涵蓋之實施方案可利用導致激發螢光標記之波長下的共焦光學成像。藉助於吸收光譜而激發之標記藉助於其發射光譜而傳回螢光信號。光學偵測系統26經組態以俘獲此類信號，以允許對信號發射部位進行分析之解析度處理像素化影像資料，且處理及儲存所得影像資料(或自其導出之資料)。
在定序操作中，循環操作或程序係以自動或半自動方式實施，在自動或半自動方式中，諸如藉由單核苷酸或藉由寡核苷酸促進反應，繼而沖洗、成像及解塊以為後續循環作準備。在自庫提取所有有用資訊之前，為定序準備且固定於流量槽上之樣品庫可經受數個此等循環。光學偵測系統可藉由使用電子偵測電路(例如相機或成像電子電路或晶片)自在定序操作之每一循環期間對流量槽(及其部位)之掃描產生影像資料。可接著分析所得影像資料以定位影像資料中之個別部位，且分析及表徵存在於部位處之分子，諸如參照在特定位置處所偵測到的特定色彩或波長之光(特定螢光標記之特徵性發射光譜)，如 該位置處的影像資料中之像素之群組或群集所指示。舉例而言，在DNA或RNA定序應用中，四種常見的核苷酸可由可區分的螢光發射光譜(光之波長或波長範圍)表示。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，且追蹤針對每一部位所確定之循環值，可針對每一部位判定個別核苷酸及其次序。可接著進一步處理此等序列以組裝(assemble)包括基因、染色體等等之較長鏈段。如本發明中所使用，術語「自動」及「半自動」意謂，一旦開始操作，或一旦開始包括操作之程序，該等操作即由與人互動較少或不互動之系統程式設計或組態來執行。
在所說明實施方案中，試劑30經由閥門(valving)32抽取或抽吸至流量槽中。閥門可諸如經由吸液管或吸管(圖1中未展示)自儲存有試劑之容器或器皿獲取試劑。閥門32可允許基於所執行之指定操作序列而選擇試劑。閥門可進一步接收用於經由流動路徑34將試劑引導至流量槽20中之命令。退出或流出流動路徑36自流量槽引導已使用試劑。在所說明實施方案中，泵38用以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、抽吸空氣或其他流體等等。泵38下游之額外閥門40允許將已使用試劑適當地引導至處置器皿或容器42。
儀器進一步包括一系列電路系統，該等電路系統幫助命令各種系統組件之操作，藉由來自感測器之回饋監視組件之操作，收集影像資料，且至少部分地處理影像資料。在圖1中所說明之實施方案中，控制/監督系統44包括控制系統46及資料獲取與分析系統48。兩種系統將包括可儲存機器可執行指令以用於控制例如用以提供某些功能性之一或多個電腦、處理器或其他類似邏輯裝置的一個或多個處理器(例如數位處理電路，諸如微處理器、多核處理器、FPGA或任何其他適合的處理電路系統)及相關記憶體電路系統50(例如，固態記憶體裝置、動態記憶體裝置、機載和/或非機載記憶體裝置，等等)。專用或通用電 腦可至少部分地構成控制系統及資料獲取與分析系統。控制系統可包括例如經組態(例如，經程式設計)以處理針對流體學、光學件、載台控制及儀器之任何其他有用功能之命令的電路系統。資料獲取與分析系統48與光學偵測系統介接以命令光學偵測系統或載台或這兩者之移動、用於循環偵測之光發射、經傳回信號之接收或處理，等等。儀器亦可包括如參考數字52所指示之各種介面，諸如准許控制且監視儀器、轉移樣品、啟動自動或半自動定序操作、產生報告等等之操作者介面。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，例如以用於分析、控制、監視、伺服及其他操作。
應注意，雖然在圖1中說明了單一流量槽及流體學路徑以及單一光學偵測系統，但在一些儀器中，可容納多於一個流量槽及流體學路徑。舉例而言，在當前涵蓋之實施方案中，提供兩個此類配置以增強定序及產量。實務上，可提供任何數目個流量槽及路徑。此等流量槽及路徑利用相同或不同的試劑收容器、處置收容器、控制系統、影像分析系統等等。當提供多個流體學系統時，該多個流體學系統可個別地受控制或以協調方式受控制。應理解，片語「流體地連接」可在本文中使用以描述兩個或多於兩個組件之間的使此等組件彼此流體連通之連接，大致相同地，「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「流體插入」可例如用以描述組件之特定排序。舉例而言，若組件B流體插入於組件A與組件C之間，則自組件A流動至組件C之流體在達至組件C之前將流動通過組件B。
圖2說明圖1之定序系統之實例流體系統。在所說明之實施方案中，流量槽20包括一系列路徑或通路56A及56B，該等路徑或通路可成對地分組以用於在定序操作期間收納流體物質(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。亦提供旁路管線62以允許流體繞過流量槽而不進入其中。如上文所提及，一系列 器皿或容器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以機械方式耦接至馬達或致動器(未圖示)，以允許選擇待引入至流量槽中之試劑中之一或多種。所選試劑接著前進至類似地包括馬達(未圖示)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中之一或多者或這兩個共同管線，以致使試劑64以受控方式流動至通路56A及/或56B，或選擇旁路管線62以使試劑中之一或多種流經旁路管線。應注意，其他有用操作可藉由旁路管線實現，諸如將所有試劑(及液體)灌注至試劑選擇器閥(及共同管線選擇器閥)而不經由流量槽抽取空氣之能力，獨立於流量槽執行對試劑通道及吸管之清洗(例如，自動或半自動清洗)之能力，及能夠在系統上執行診斷功能(例如，壓力及體積遞送測試)之能力。
已使用試劑經由耦接於流量槽與泵38之間的管線退出流量槽。在所說明實施方案中，泵包括具有一對注射器70之注射泵，注射器70由致動器72控制且移動，以在測試、驗證及定序循環之不同操作期間抽吸試劑及其他流體且噴射該等試劑及流體。泵總成可包括各種其他部分及組件，包括閥門、儀錶、致動器等等(未圖示)。在所說明實施方案中，壓力感測器74A及74B感測泵之入口管線上之壓力，同時提供壓力感測器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使用試劑選擇器閥76。此閥允許針對已使用試劑及其他流體選擇多個流動路徑中之一者。在所說明實施方案中，第一流動路徑通向第一已使用試劑收容器78，而第二流動路徑經由流量計80通向第二已使用試劑收容器82。取決於所使用之試劑，將試劑或某些試劑收集在單獨器皿中以供處置可為有利的，且已使用試劑選擇器閥76允許此控制。
應注意，泵總成內之閥門可允許包括試劑、溶劑、清潔劑、空氣等等之各種流體由泵抽吸且經由共同管線、旁路管線及流量槽中之一或多者注入或循環。此外，如上文所提及，在當前涵蓋之實施方案中，在共同控制下提 供圖2中所展示之流體學系統的兩個並行實施方案。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量槽及樣品庫執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。將預先建立指定協定，且該等協定包括用於活動之一系列事件或操作，諸如抽吸試劑、抽吸空氣、抽吸其他流體、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，諸如在流量槽中進行之反應、流量槽及其部位之成像等等。在所說明實施方案中，控制系統46使用一或多個閥介面84以及泵介面86，閥介面84經組態以為閥提供命令信號，泵介面86經組態以命令泵致動器之操作。亦可提供各種輸入/輸出電路88以用於接收回饋及處理此回饋，回饋諸如來自壓力感測器74A至74C及流量計80。
圖3說明控制/監督系統44之某些功能組件。如所說明，記憶體電路系統50儲存在測試、調測、故障診斷、伺服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且儲存於記憶體電路系統中，且此等協定及常式可不時地更新或更改。如圖3中所說明，此等協定及常式可包括流體學控制協定90，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且處理來自諸如閥之流體學感測器及流動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按需要移動流量槽。光學件控制協定94允許將命令發出至成像組件，以照明流量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數字98指示之相同或不同記憶體電路系統中。實務上，記憶體電路系統可提供為一或多個記憶體裝置，諸如揮發性記憶體及非揮發性記憶體兩者。此記憶體可在儀器內，且一些記憶體可為非機載的。
一或多個處理器100存取所儲存協定且對儀器實施該等協定。如 上文所提及，處理電路系統可為專用電腦、通用電腦或任何適合的硬體、韌體及軟體平台之部分。處理器及對儀器之操作可由人類操作者經由操作者介面101命令。操作者介面可允許測試、調測、故障診斷及伺服，以及允許報告可能出現在儀器中之任何問題。操作者介面亦可允許啟動及監視定序操作。
圖4說明用以自容器抽取試劑及其他流體且將其遞送至流量槽之閥總成。閥總成102包括歧管結構104，通道形成於歧管結構104中以界定試劑及其他流體之流動路徑。如圖4中可見，閥66及68係由馬達106及108驅動且控制。一或多個馬達介面或連接件110將電力及(在必要時)信號提供至馬達且自馬達提供電力及信號。如上文所提及，在測試、調測及伺服期間，以及在定序操作期間，馬達(且從而閥)由控制電路系統控制。
歧管內之試劑及流體路徑耦接至吸管112，在操作期間，吸管112自各別容器(未圖示)抽取試劑及其他流體。通常在圖4中由參考數字114指定的試劑及流體之流動路徑可藉由模製、蝕刻或任何其他適合程序形成，以允許試劑及流體在上文所論述之泵受命令以抽吸試劑及流體時自吸管移動至閥。吸管中之至少一者被配置為噴嘴吸管116以在定序操作期間(例如，在反應及成像之前)幫助混合試劑。圖4中亦說明被配置為通道118之混合體積，在通道118中，可抽取且移動試劑及流體以用於混合。在一些實施方案中，混合體積可為旁路管線62之一部分或全部。舉例而言，試劑可按所要序列抽吸至旁路管線62中，而使得試劑並不遍歷旁路管線之整個長度(此可致使試劑被投送以供處置)。一旦旁路管線(或其充當混合體積之一部分)已裝載有所要序列之試劑，則可使用閥切換引入試劑所經由的旁路管線之端部，以便與通向例如目的地容器之流動路徑流體地連接，使得裝載至旁路管線中之整組試劑可接著自旁路管線排回且進入目的地容器中。在其他實施方案中，混合體積可例如為目的地容器，例如經預混合流體將遞送至之目的地容器，或可例如為單獨目的地容器，例如在 遞送所選試劑之前完全排空的目的地容器。
圖5為閥總成102之俯視圖。同樣在此處，閥66及68在歧管中可見，且耦接至試劑及流體之流動路徑。試劑選擇器閥66自吸管收納試劑，且將經抽吸流體引導至共同管線選擇器閥68。混合通道118耦接至共同管線選擇器閥以允許混合試劑，如下文所描述。圖5中亦展示設置於歧管中之用以允許將歧管耦接至吸管的端口120。端口120中之一者(由參考數字122指示)將耦接至噴嘴吸管以允許將試劑注入至目的地容器中，且允許自目的地容器抽取試劑以用於混合。舉例而言，目的地容器可為經設計以容納試劑之容器、管或其他器皿。舉例而言，目的地容器可用作試劑及/或其他材料可轉移至之臨時工作體積，以便例如藉由混合來製備試劑及/或其他材料，以供遞送至流量槽。因此，在目的地容器中製備試劑及其他流體之後，可將試劑及其他流體自目的地容器轉移至流量槽。
圖6A中說明用於混合之混合通道118及試劑流動路徑的當前涵蓋之實施方案。如上文所提及，混合通道118耦接至共同管線選擇器閥68，共同管線選擇器閥68又耦接至試劑選擇器閥66之出口。混合通道118亦耦接至泵38以允許抽吸且噴射試劑及流體，如下文所描述。在圖6A中所說明之實施方案中，試劑容器或器皿124、126及128分別儲存試劑130、132及134。在此實例中，另一目的地容器136儲存預製備樣品模板或庫138。對於混合操作，預混合試劑130、132及134且接著與模板138組合。為了允許此類預混合，經由圖6A中由參考數字140指示之各別流動路徑將試劑逐個抽吸至混合通道118中。另一流動路徑142允許將試劑連同模板沈積在目的地容器136中。在所說明實施方案中，混合通道118形成具有迴路144之蛇形內部體積，迴路144允許在歧管之相對緊湊區域中抽吸且混合所要體積之試劑。
在當前涵蓋之實施方案中，試劑130、132及134具有向混合提出 挑戰之不同流體屬性。舉例而言，試劑之密度不同，且試劑之黏度及油界面張力之間可存在實質性差異。舉例而言，在當前涵蓋之實施方案中，黏度在大致1.5cP與50cP之間變化，例如在25oC下為2.4cP，而油界面在約5.0與約19.2達因/cm之間變化。藉由比較，模板可具有仍不同的密度及較低黏度(例如，在25oC下約為1cP)及不同的油界面張力(例如，大約9.8達因/cm)。圖6B說明目的地容器136中之試劑及模板在未混合時的條紋。在所說明實施方案中，模板包含總體積之約30%，而試劑130包含約22%，試劑132包含約42%，且試劑134包含約6%。在本上下文中，術語「約」意指所指示之值並不確切，且實際值可在以不實質上更改有關操作之方式指示的彼等值範圍內變化。
為了准許自動混合試劑與模板，流體學系統及其控制允許將試劑逐個選擇性地抽吸至混合通道中，注入至目的地容器中，且循環地抽取及回注以用於混合。圖7說明當前涵蓋之用於試劑抽吸的技術。如所展示，藉由閥66之控制逐個抽吸試劑130、132及134。藉由共同管線選擇器閥將試劑引導至混合通道，抽吸每種試劑之數個體積組。如由參考數字146、148、150、152及154指示。為了使混合期間之壓力尖峰減小，泵亦可在抽吸試劑之前抽吸大量空氣。空氣體積提供限制混合期間之正壓及負壓尖峰的緩衝。在圖7中所說明之實施方案中，經抽吸空氣將位於試劑組之左上方。此外，可抽吸液體緩衝劑，其幫助灌注、清洗及推動試劑。一旦如圖7中所說明而抽吸，則可接著控制閥門以允許泵將試劑注入至模板138中，模板138將被預裝載至上文所描述之模板容器136中。
在可選擇三種或多於三種試劑以在目的地容器中混合之另一技術中，選擇用於混合之試劑中之至少兩種可逐個重複地引入至混合通道中，而選擇用於混合之至少一種其他試劑保持備用，直至逐個重複地引入至混合通道之試劑已完全遞送至混合通道為止。經保留試劑可接著一次全部加入至混合通道。舉例而言，與ABCABCABCABCABC(其可由例如類似於關於圖7所論述之 技術的技術產生)對照，若試劑A及B將被逐個重複地引入至混合通道中，繼而引入經保留試劑C，則混合通道中之試劑通常會分層為ABABABABABC。咸信，此技術在防止或減少一些試劑之不當反應副產物出現方面係有利的。舉例而言，經保留試劑可與以一種特定方式隔離的其他試劑中之一種反應，但可與以另一方式組合的其他試劑中之兩種或多於兩種反應。後者可為在試劑已充分混合後可能發生的所要反應，而前者可能在試劑仍然相對分層且僅可與直接鄰近的相鄰試劑混合的預混合期間發生。在另一實例中，經保留試劑可與形成混合通道之結構的材料反應且產生不當副產物。由於將試劑逐個重複引入至混合通道可能需要幾分鐘，例如，取決於所要之每種試劑的數目及數量而需要5分鐘、10分鐘、15分鐘或更久，因此保留對可能有問題之試劑的引入，直至其他試劑已逐個遞送至混合通道之後可顯著減少經保留試劑與其他試劑及混合通道之結構接觸所耗費的時間量，從而降低產生非所要反應副產物之可能性。當然，在此類實施方案中，經保留試劑可能不會受益於其他試劑受益於之預混合，但降低非所要反應副產物之可能性可能比缺少關於經保留試劑之預混合更重要。詳言之，若經保留試劑為較低黏度液體，則缺少關於經保留試劑之預混合最終幾乎無影響。
使用通道狀混合體積，例如，長度比寬度長得多(例如，至少為寬度之10X、100X、150X至170X、160X、200X或500X)之體積可藉由減小試劑之每一層之間的表面間接觸界面區域而允許依序遞送之試劑在通道內保持相對於彼此相對分層的配置(該等試劑為液體且因此很可能隨時間而在一定程度上越過此邊界彼此擴散，因此本文中所提及之邊界/接觸界面區域實際上應從理論上來理解；然而，減小此等理論區域會減慢擴散之速率)。另外，對於彼此可能略微不可混溶之試劑，例如形狀為球體或具有較大的寬度對長度比之混合體積可允許遞送至混合體積中之各種試劑劑量在混合體積內浮動且可能與同一試 劑之較早劑量重組，從而失去以通道狀混合體積可達成之分層。舉例而言，直徑或寬度為大致2.25mm而長度為大致360mm之混合通道可在預混合程序期間提供所遞送試劑之有利分層。一旦混合體積已裝載有所要量之多組試劑，則混合體積之內含物可遞送至目的地容器(混合體積中之流體的一些部分可損失至流體系統之怠體積；遞送至混合體積之試劑的總體積可經校準以考慮此損失)。在遞送至目的地容器之後，所遞送之經預混合試劑可重複地自目的地容器抽吸及噴射回至目的地容器中以促進進一步混合。在一些實施方案中，經預混合(或預混合後)之試劑可自目的地容器抽吸且在噴射回至目的地容器中之前拉至混合體積中。因此，在此類實施方案中，經預混合試劑可在抽吸/噴射混合操作期間重複地移動進入及離開混合體積。
已發現，使用具有噴嘴吸管之混合通道促進了目的地容器中之渦旋且提供試劑與模板之極佳混合，即使試劑之流體屬性存在實質性差異。此外，此等結構及技術能夠在與人互動很少或不存在之情況下實現自動混合。圖8及9A至圖9C說明用於此等技術中之實例噴嘴吸管。如圖8中所展示，噴嘴吸管具有細長主體及在其遠端處之頂端156，該細長主體具有沿其長度延伸之中心內腔(空腔)。噴嘴設置於頂端處以減小吸管在此位置處之內徑，從而增大經由吸管抽吸及噴射流體之速度。在所說明實施方案中，噴嘴形成為容納於吸管之遠端或頂端中的插入物158。諸如蓋、經機器加工、形成、打亂區域等等之其他結構可形成噴嘴。
在所說明實施方案中，吸管之標稱外徑160為約0.125吋(3.175mm)，且標稱內徑162為0.020吋±0.001吋(0.508mm)。另一方面，噴嘴之標稱內徑164為0.010吋±0.001吋(0.254mm，但一些實施方案的特徵可在於範圍至多在0.20與0.28mm之間的噴嘴內徑)。當然，可利用其他大小及尺寸以提供所要混合。此外，在所說明實施方案中，噴嘴吸管116定位於容器138之底部上方大致2 mm的高度166處。當試劑注入至容器中時，接著如由參考數字168指示，藉助於增大試劑移動通過噴嘴之速度而增強容器內之渦旋，從而增強容器中之混合，如由圖8中之箭頭170指示。允許經混合試劑在容器中上升，如由參考數字172指示。
圖9A略微更詳細地說明噴嘴吸管之遠端。如圖中可見，藉由噴嘴插入物158減小了吸管之標稱內徑162，在此狀況下減小至吸管之內徑的大致一半(在此實例中，噴嘴插入物之形狀為管狀)。圖9B、圖9C及圖9D中最佳地說明遠端之當前涵蓋形式。如此處展示，噴嘴吸管具有多面下部末端，其包含四個刻面174，從而賦予噴嘴吸管頂端楔形外觀。吸管具有中心線176，且刻面在相對於中心線176偏移或偏心之頂點178中會合。遠端之此幾何形狀減少或避免了在吸管降低至容器中時或在容器圍繞吸管升高時拖動或刮擦容器。然而，應注意，在所說明實施方案中，插入物具有匹配頂端輪廓之下部輪廓(例如，成角度刻面中之一或多者)。換言之，插入物之形狀可與噴嘴吸管之遠端之多面或楔形形狀相符。此外，應注意，在當前涵蓋之實施方案中，吸管及噴嘴由諸如聚醚醚酮(PEEK)之工程塑膠製成。此類材料可向程序中使用之試劑及任何溶劑提供耐化學性。
圖10為在抽吸、混合且噴射試劑及樣品模板時之實例循環的圖形表示，而圖11為說明用於抽吸且混合試劑及樣品模板之實例邏輯的流程圖。在圖10中，由參考數字180指定抽吸、混合及噴射循環，其中泵所施加之壓力由軸182指示，且循環時間由軸184指示。負壓指示抽吸試劑中之一或多種，而正壓指示噴射。可認為程序包括「轉移」序列186，繼之以「混合」序列196，如下文所論述。
在圖11之流程圖之後，控制邏輯204可以206處之抽吸空氣開始，以自流動路徑移除現存液體，試劑之先前混合物可能已經由該等流動路徑投 送。舉例而言，連結試劑選擇器閥66與目的地容器136之流動路徑142中剩餘的任何殘餘液體可藉由空氣抽吸(亦即，使得用空氣替換液體)，使得隨後經由流動路徑142遞送至目的地容器之試劑之任何新的混合物不與殘餘液體共混。轉移序列可接著以在圖11中由參考數字208指示的灌注序列開始。此灌注序列由在圖10中由參考數字188共同指示的一系列負壓或抽吸事件指示。一般而言，此等事件允許首先將試劑抽取至系統中。返回至圖11，略微更詳細地，可抽吸緩衝劑，如在210處所指示。此緩衝劑可包含經選擇為相對於試劑無反應性或相對惰性之液體，且可用作至少部分地在泵與試劑之間延伸的不可壓縮工作流體，以允許視需要更精確地計量在以下步驟中進入混合體積中之試劑。可接著在灌注事件中抽吸第一試劑，如在圖11中之212處所指示，繼而經由在214處抽吸最終試劑來抽吸任何數目種其他試劑。舉例而言，在當前涵蓋之實施方案中，以灌注序列抽吸三種此類試劑。
在圖11中所說明之邏輯中，接著以轉移序列218抽吸待混合之試劑。藉由如在220處所指示抽吸第一試劑而繼續轉移序列，繼而逐個抽吸額外試劑中之每一種，直至如在222處所指示抽吸最終試劑為止。如前所述，在當前涵蓋之實施方案中，以此序列抽吸三種試劑。如上文所提及，在當前涵蓋之實施方案中，以相對較小量抽吸數組試劑，以產生一系列試劑，且從而促進預混合。因此，在224處，邏輯可判定是否已抽吸所有組試劑，且若未抽吸所有組試劑，則返回至220以繼續抽吸額外組。亦應注意，在當前涵蓋之實施方案中，所有組含有選擇用於混合之所有試劑，但事實無需如此。此外，可在各種組中抽吸不同體積或數量之試劑。一旦已抽吸所有試劑，則控制可前進超過轉移序列。轉移序列由在圖10中由參考數字190共同指示的負壓事件說明。
如圖11中所展示，且如將自圖10之單獨負(及正)壓事件明晰，試劑或預混試劑之每一連續抽吸(或噴射)涉及控制上文所描述之閥中之一或 多者以及泵。亦即，為了抽吸個別試劑，試劑選擇器閥將移位以將負壓引導至所選試劑之對應的容器的吸管。泵將類似地受命令以抽取試劑(或空氣或緩衝劑或模板)，且根據指定協定擠出經抽吸流體。此混合協定將為預定的且儲存於上文所描述之記憶體電路系統中，且基於亦定義於記憶體電路系統中之定序操作而以自動或半自動方式進行。此等協定係由經由適當介面電路系統來命令閥及泵之操作的處理及控制電路系統執行。
一旦已抽吸所有試劑，則抽吸流體可噴射至目的地容器中，如在圖11中之226處所指示。如上文所提及，在當前涵蓋之實施方案中，此係經由噴嘴吸管來完成，其中藉助於增大試劑通過噴嘴之速度及目的地容器中之所得渦旋而開始混合。此噴射至目的地容器中由圖中10之正壓事件192指示。在某些實施方案中，可如在圖11中參考數字228處所指示進一步執行抽吸。隨後，經抽吸試劑可噴射至目的地容器中。此序列可在如在圖11中由參考數字230指示之抽吸空氣及圖10中之負壓事件194之前(例如，以自旁路管線、混合通道、模板通道及吸管移除儘可能多的液體)。亦應注意，在一些實施方案中，在抽吸及噴射期間，噴嘴吸管或容器或這兩者可相對於另一者(例如，豎直地)移動，以進一步幫助混合條紋樣品及試劑。
在藉由上文所描述之操作進行的混合體積或通道中之抽吸及部分預混合之後，藉由使試劑經由噴嘴吸管在通道中且在通道與目的地容器之間重複地移動來執行混合。為此，以混合序列234實施一系列混合循環。在此序列中，在236處抽吸經組合試劑及模板且在238處將其噴射回至目的地容器中。在240處，邏輯可重複地判定是否已執行所有此等所要混合循環，且繼續直至所有此類循環完成為止。在圖10之圖形說明中，循環由參考數字198共同指示。如可見，每一循環涉及相對較短的負壓事件，繼之以相對較短的正壓事件。此等事件經由噴嘴吸管將經組合試劑及模板有效地抽吸至混合體積或通道中，且經由 噴嘴將逐漸混合之試劑及模板傳回至目的地容器。雖然在此過程中可置換任何所要體積，但在當前涵蓋之實施方案中，在每一混合循環中自目的地容器抽吸約2,000μL且將其噴射至目的地容器中，但其他實施方案可分配約500μL或1500μL，此取決於所使用之流量槽之大小。在混合程序結束時，可將經混合試劑及模板傳回至目的地容器，以繼續進行定序操作。
應注意，在當前實施方案中，在抽吸及噴射期間混合試劑(及經混合試劑)時，噴嘴吸管有效地增大了其速度。此速度增大增大了用以幫助混合之動能。舉例而言，在當前涵蓋之實施方案中，噴嘴在至少約5,000μL/min之流動速率下將混合加速至最少約1600mm/s。
若存在，則除非明確地指示特定次序或序列，否則在本發明及申請專利範圍中對例如(a)、(b)、(c)...或其類似者之序數指示符之使用將應被理解為不傳達任何此次序或序列。舉例而言，若存在標記為(i)、(ii)及(iii)之三個步驟，則應理解，除非另有指示，否則可按任何次序(或若未另外禁止，則甚至同時地)執行此等步驟。舉例而言，若步驟(ii)涉及處置在步驟(i)中產生之元件，則步驟(ii)可被被視為在步驟(i)之後的某一點處發生。類似地，若步驟(i)涉及處置在步驟(ii)中產生之元件，則應反過來進行理解。
亦應理解，「用以」之使用(例如，「用以在兩個流動路徑之間切換的閥」)可用諸如「經組態以」(例如，「經組態以在兩個流動路徑之間切換的閥」)或其類似詞語之語言來替換。
當用於參考數量或類似可定量屬性時，除非另有指示，否則諸如“約”、“大致”、“實質上”、“標稱”或其類似術語應被理解為包括所指定值之±10%內的值。
除了本發明中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疇內：
實施方案1：一種系統，其包括：一流量槽，其用以支撐一分析系統中之相關分析物；一流體系統，其用以抽吸試劑，混合該等試劑，且將該等經混合試劑噴射至一目的地容器中；及一噴嘴吸管，其與該流體系統流體連通，該噴嘴吸管包括具有在其端部之間延伸之一中心內腔的一細長主體及安置於一遠端中之一噴嘴插入物，該噴嘴吸管經由該噴嘴插入物自該容器抽吸試劑且將經混合試劑噴射回至該目的地容器中。
實施方案2：如實施方案1之系統，其中該噴嘴及內腔經設定尺寸以在該等試劑經由該噴嘴插入物抽吸至該吸管中時促進該內腔中之渦旋混合。
實施方案3：如實施方案1之系統，其中該內腔具有約0.5mm之一標稱內徑，且該噴嘴插入物具有約0.25mm之一標稱內徑。
實施方案4：如實施方案1之系統，其中該噴嘴吸管之該遠端具有一楔形形狀，該楔形形狀具有相對於該噴嘴吸管之一中心軸偏移的一頂點。
實施方案5：如實施方案4之系統，其中該噴嘴插入物具有一遠端，該遠端之形狀與該噴嘴吸管之該遠端之該楔形形狀相符。
實施方案6：如實施方案4之系統，其中該楔形形狀包括在該頂點中會合之四個刻面。
實施方案7：如實施方案1之系統，其中噴嘴吸管之一長度自該容器之一底部表面延伸至2mm之一標稱距離。
實施方案8：如實施方案1之系統，其包括用於抽吸各別試劑之複數個其他吸管，其中該等其他吸管不包括噴嘴插入物。
實施方案9：如實施方案1之系統，其中該吸管噴嘴在至少約5,000μL/min之一流動速率下將該等經混合容器加速至至少約1600mm/s。
實施方案10：一種系統，其包括：一流量槽，其用以支撐一分析系統中之相關分析物；複數種試劑，其安置於各別容器中；一流體系統，其用 以抽吸試劑，混合該等試劑，且將該等經混合試劑噴射至一目的地容器中；一噴嘴吸管，其與該流體系統流體連通，該噴嘴吸管包括具有在其端部之間延伸之一中心內腔的一細長主體及在一遠端處之一噴嘴；及控制電路系統，其可操作地耦接至該流體系統以命令該流體系統逐個抽吸複數種試劑，經由該噴嘴將該複數種試劑噴射至該目的地容器中，經由該噴嘴自該目的地容器抽吸該複數種試劑以用於混合，及經由該噴嘴將該等經混合試劑噴射回至該容器中。
實施方案11：如實施方案10之系統，其中該噴嘴包括在該噴嘴吸管之該遠端中的一插入物。
實施方案12：如實施方案10之系統，其中該目的地容器包括待定序之一分析物。
實施方案13：如實施方案10之系統，其中該內腔具有0.5mm之一標稱內徑，且該噴嘴具有0.25mm之一標稱內徑。
實施方案14：如實施方案10之系統，其中該噴嘴吸管之該遠端具有一楔形形狀，該楔形形狀具有相對於該噴嘴吸管之一中心軸偏移的一頂點。
實施方案15：如實施方案14之系統，其中該噴嘴具有一遠端，該遠端之形狀與該噴嘴吸管之該遠端之該楔形形狀相符。
實施方案16：一種方法，其包括：致動一泵以自含有待分析之一分析物的一目的地容器抽吸複數種試劑；經由與該泵流體連通之一噴嘴吸管抽吸該複數種試劑以混合複數種試劑，該噴嘴吸管包括具有在其端部之間延伸之一中心內腔的一細長主體及在一遠端處之一噴嘴；及致動該泵以將該等經混合試劑噴射至該目的地容器中。
實施方案17：如實施方案16之方法，其中該噴嘴及內腔經設定尺寸以在該等試劑經由該噴嘴抽吸至該吸管中時促進該內腔中之渦旋混合。
實施方案18：如實施方案16之方法，其中該內腔具有0.5mm之一 標稱內徑，且該噴嘴包括具有0.25mm之一標稱內徑的一插入物。
實施方案19：如實施方案16之方法，其中該噴嘴吸管之該遠端具有一楔形形狀，該楔形形狀具有相對於該噴嘴吸管之一中心軸偏移的一頂點。
實施方案20：如實施方案16之方法，其中該等試劑包括具有不同比重之至少三種試劑。
應瞭解，前述概念(假設此類概念相互不一致)之所有組合預期為本文中所揭示之發明性標的物之部分。詳言之，在本發明結尾處出現的所主張標的物之所有組合預期為本文中所揭示之發明性標的物之部分。亦應瞭解，本文中明確採用的亦可出現在以引用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大部分一致的含義。
10‧‧‧定序系統
14‧‧‧樣品源
16‧‧‧樣品
18‧‧‧樣品/庫製備系統
12‧‧‧儀器
30‧‧‧試劑
32‧‧‧閥門
34‧‧‧流動路徑
20‧‧‧流量槽/陣列
26‧‧‧光學偵測系統
28‧‧‧輻射/光
24‧‧‧方向
22‧‧‧可移動載台
36‧‧‧退出/流出流動路徑
38‧‧‧泵
40‧‧‧閥門
42‧‧‧處置器皿/容器
44‧‧‧控制/監督系統
46‧‧‧控制系統
48‧‧‧資料獲取與分析系統
50‧‧‧記憶體電路系統
52‧‧‧介面
54‧‧‧外部網路/系統

Claims (21)

  1. 一種試劑噴嘴吸管混合系統，其包含：一流量槽流動路徑，其用以與一流量槽流體地連接以支撐一分析系統中之相關分析物；一流體系統，其包含複數個試劑流動路徑、一另一流動路徑、一混合通道以及一選擇器閥，該複數個試劑流動路徑中的每一個在一第一端選擇性地與複數個試劑容器中的一試劑容器流體連通，在一第二端與該選擇器閥流體連通，該另一流動路徑在一第一端選擇性地與一目的地容器流體連通並且在第二端選擇性地與該選擇器閥流體連通，該混合通道在一第一端流體地連接到該選擇器閥，該流體系統通過該選擇器閥將試劑從該複數個試劑容器抽吸至該混合通道，將來自該複數個試劑容器經抽吸的試劑從該混合通道通過該選擇器閥噴射到該目的地容器中，且將經混合試劑自該目的地容器遞送至該流量槽流動路徑；以及一噴嘴吸管，其與該流體系統流體連通，該噴嘴吸管包含具有在其端部之間延伸之一中心內腔的一細長主體及安置於該中心內腔之一遠端中的一噴嘴插入物，其中該噴嘴吸管用以經由該噴嘴插入物自該目的地容器抽吸該經混合試劑且將該經混合試劑噴射回至該目的地容器中。
  2. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該噴嘴插入物及中心內腔經設定尺寸以在該試劑經由該噴嘴插入物自該噴嘴吸管排出且進入該目的地容器中時，促進該目的地容器中之渦旋混合。
  3. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該中心內腔具有0.5mm之一標稱內徑，且該噴嘴插入物為具有0.25mm之一標稱內徑的一管狀插入物。
  4. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該噴嘴吸管之一遠端具有一楔形形狀，該楔形形狀具有在相對於該噴嘴吸管之一中心軸偏移之一頂點處會 合的刻面。
  5. 如申請專利範圍第4項之系統，其中該噴嘴插入物具有一遠端，該遠端之形狀與該噴嘴吸管之該遠端之該楔形形狀相符。
  6. 如申請專利範圍第4項之系統，其中該楔形形狀包含在該頂點處會合之四個刻面。
  7. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該噴嘴吸管用以自該目的地容器之一底部表面延伸至2mm之一標稱距離。
  8. 如申請專利範圍第1項之系統，其包含用於抽吸各別試劑之複數個其他吸管，其中該其他吸管不具有噴嘴插入物。
  9. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該噴嘴吸管用以在至少約5,000μL/min之一流動速率下將該經混合容器加速至至少約1600mm/s之一流動速度。
  10. 一種試劑噴嘴吸管混合系統，其包含：一流量槽，其用以支撐一分析系統中之相關分析物；一流體系統，其包含複數個試劑流動路徑、一另一流動路徑、一混合通道以及一選擇器閥，該複數個試劑流動路徑中的每一個在一第一端選擇性地與複數個試劑容器中的一試劑容器流體連通，在一第二端與該選擇器閥流體連通，該另一流動路徑在一第一端選擇性地與一目的地容器流體連通並且在第二端選擇性地與該選擇器閥流體連通，該混合通道在一第一端流體地連接到該選擇器閥，該流體系統通過該選擇器閥將試劑從該複數個試劑容器抽吸至該混合通道，將來自該複數個試劑容器經抽吸的試劑從該混合通道通過選擇器閥噴射到該目的地容器中，且將經混合試劑自該目的地容器遞送至該流量槽；一噴嘴吸管，其與該流體系統流體連通，該噴嘴吸管包含具有在其端部之間延伸之一中心內腔的一細長主體及位於該細長主體之一遠端處的一噴嘴，其中該噴嘴減小該中心內腔之一標稱內部直徑；以及 控制電路系統，其可操作地耦接至該流體系統，該控制電路系統用以控制該流體系統以致使該流體系統：將一組試劑逐個抽吸至該混合通道中，經由該噴嘴將該組試劑中之該試劑噴射至該目的地容器中，經由該噴嘴自該目的地容器抽吸該組試劑以用於混合，且經由該噴嘴將經過混合的該組試劑噴射回至該目的地容器中。
  11. 申請專利範圍第10項之系統，其中該噴嘴包含在該噴嘴吸管之該細長主體之該遠端處插入於該中心內腔中的一插入物。
  12. 如申請專利範圍第10項之系統，其中該目的地容器含有待定序之一分析物。
  13. 如申請專利範圍第10項之系統，其中該中心內腔具有0.5mm之一標稱內徑，且該噴嘴具有0.25mm之一標稱內徑。
  14. 如申請專利範圍第10項之系統，其中該噴嘴吸管之該細長主體之該遠端具有一楔形形狀，該楔形形狀具有在相對於該噴嘴吸管之一中心軸偏移之一頂點處會合的刻面。
  15. 如申請專利範圍第14項之系統，其中該噴嘴具有一遠端，該遠端之形狀與該噴嘴吸管之該細長主體之該遠端之該楔形形狀相符。
  16. 一種試劑噴嘴吸管混合方法，其包含：a)致動一泵以通過一選擇器閥從複數個試劑流動路徑自對應的複數個試劑容器將複數種試劑逐個抽吸至一混合通道中，該複數個試劑流動路徑中的每一個在一第一端選擇性地與複數個試劑容器中的一個試劑容器流體連通，在一第二端與該選擇器閥流體連通，該混合通道在一第一端流體地連接到該選擇器閥；b)致動該泵以經由與該泵流體連通之一噴嘴吸管將來自該混合通道的該試劑噴射至一目的地容器中，一另一流動路徑在一第一端與該目的地容器流體連 通，在一第二端與該選擇器閥流體連通，該噴嘴吸管包含具有在其端部之間延伸之一中心內腔的一細長主體及位於該細長主體之一遠端處的一噴嘴，其中該噴嘴減小該中心內腔之一標稱內部直徑；c)致動該泵以自該目的地容器且經由該噴嘴吸管抽吸該試劑以進一步混合該試劑；以及d)致動該泵以自該噴嘴吸管噴射該試劑且將該試劑噴射回至該目的地容器中。
  17. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該噴嘴及中心內腔經設定尺寸以在該試劑經由該噴嘴自該噴嘴吸管排出且進入該目的地容器中時，促進該目的地容器中之渦旋混合。
  18. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該中心內腔具有0.5mm之一標稱內徑，且該噴嘴包含插入至該中心內腔中且具有0.25mm之一標稱內徑的一插入物。
  19. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該噴嘴吸管之該細長主體之該遠端具有一楔形形狀，該楔形形狀具有在相對於該噴嘴吸管之一中心軸偏移之一頂點處會合的刻面。
  20. 如申請專利範圍第16項之方法，其中該試劑包含具有不同比重之至少三種試劑。
  21. 如申請專利範圍第16項之方法，其進一步包含在執行(d)之前執行(b)及(c)之一個或多個重複。
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