TWI809371B - 用於製備樣本之裝置及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供用於製備一樣本之裝置及方法。一種製備樣本之方法包括：將一第一容器移動至一第一位置；在該第一位置處，運用一第一掃描器及一第二掃描器掃描該第一容器之一第一識別符；判定該第一識別符是否被掃描；回應於該第一識別被掃描而將該第一容器移動至一第二位置。該第一掃描器面對該第二掃描器。

Description

用於製備樣本之裝置及方法
本發明係關於一種用於自動化測試系統之裝置及方法。更特定言之，本發明係關於一種用於製備樣本之裝置及方法。
自動化系統可增大產出率及效率。對於生物測試，重要的是正確地識別及提取每一樣本。若未正確地識別或提取一個樣本，則必須重新進行相關聯樣本批次之測試。
對於手動操作式測試，或許有可能的是，操作者意識到可能無法正確地識別或提取樣本。對於自動操作式測試，若未正確地識別或提取樣本，則錯誤將被傳播且難以追蹤。本發明提供一種新型裝置及一種新型方法以在自動化測試系統中正確地識別每一樣本且正確地提取每一樣本。
本發明大體上係關於一種自動化測試系統或一種自動化核酸測試系統及相關聯方法。
本發明之一般目的可包括增大自動化測試系統及相關聯方法之產出率。本發明之一般目的亦可包括增大自動化測試系統及相關聯方法之穩固性、準確性、靈敏度及特異性。
在一些實施例中，提供一種製備一樣本之方法。該方法包含：將一第一容器移動至一第一位置；在該第一位置處，運用一第一掃描器及一第二掃描器掃描該第一容器之一第一識別符；判定該第一識別符是否被掃描；回應於該第一識別被掃描而將該第一容器移動至一第二位置。
在一些實施例中，製備該樣本之該方法進一步包含：由一第一感測器判定該第一容器是否在該第二位置處；回應於該第一容器在該第二位置處而將該第一容器移動至一第四位置；由一第二感測器判定該第一容器是否在該第四位置處；回應於該第一容器在該第四位置處而在該第四位置處移除該第一容器之一蓋；將該第一容器移動至一第五位置；及由一第三感測器判定該第一容器之該蓋是否被移除。該第一感測器包括一第一標高(elevation)。該第二感測器包括該第一標高。該第三感測器包括高於該第一標高之一第二標高。該等第二、第四及第五位置係沿著在一第一方向(X軸)上之一第一軌道。
在一些實施例中，提供一種樣本抽取製備裝置。該樣本抽取製備裝置包含一機器臂。該機器臂經組態以：將一第一容器移動至一第一位置；回應於一第一識別由一第一掃描器及一第二掃描器掃描而將該第一容器移動至一第二位置；及將該第一容器安裝於該第二位置處之一第一載物台上。該等第一及第二掃描器彼此面對。
在一些實施例中，該樣本抽取製備裝置進一步包含：一第一軌道，其在一第一方向上並攜載該第一載物台；及一第一開蓋器。該第一軌道及該第一開蓋器經組態以：回應於該第一容器由一第一感測器判定為在該第二位置處而將該第一容器移動至一第四位置；回應於該第一容器由一第二感測器判定為在該第四位置處而在該第四位置處移除該第一容器之一蓋；及將該第一容器移動至一第五位置。該第一感測器包括一第一標高。該第二感測器包括該第一標高。該第三感測器包括高於該第一標高之一第二標高。
在以下描述中，使用多個實施例來闡釋本發明。然而，本發明之實施例並不意欲將本發明限制為僅根據所描述之操作、環境、應用、結構、製程或步驟而利用。為了易於描述，本發明可省略並不直接與之相關聯或可易於運用特定闡釋而構想的一些內容。在圖式中，每一元件之尺寸或元件之間的比率係例示性的，且並不意欲限制本發明之所主張範疇。除特定闡釋之外，以下描述中之相同的(或相似的)附圖標號可對應於相同的(或相似的)元件。在可利用本發明之實施例而無需特定闡釋的狀況下，下文所描述之每一元件之數目可係一或多個。
圖1係根據本發明之一些實施例的自動化核酸測試系統10之俯視圖中之示意性方塊圖。系統10可包括樣本製備裝置100、樣本分配裝置200及樣本測試裝置300。
樣本製備裝置100可係用於製備樣本(例如核酸樣本)之載物台。一或多個樣本抽取裝置以及用於製備樣本之各種裝置、組件及區域可安置或配置於樣本製備裝置100上。
樣本分配裝置200可係用於分配或混合樣本(例如核酸樣本)之載物台。用於分配或混合樣本之各種裝置、組件及區域可安置或配置於樣本分配裝置200上。
樣本測試裝置300可係用於對樣本(例如核酸樣本)執行測試之載物台。一或多個樣本測試裝置以及用於測試樣本之各種裝置、組件及區域可安置或配置於樣本測試裝置300上。
自動化核酸測試系統10可進一步包括與樣本製備裝置100、樣本分配裝置200及樣本測試裝置300耦接之控制裝置。該控制裝置可係計算裝置。控制裝置可包括纜線、通信介面及網際網路介面以與外部電子裝置、樣本製備裝置100、樣本分配裝置200及樣本測試裝置300耦接。控制裝置可包括人機介面，使得使用者可操作控制裝置、樣本製備裝置100、樣本分配裝置200、樣本測試裝置300及與控制裝置耦接之外部電子裝置。控制裝置可自樣本製備裝置100、樣本分配裝置200及樣本測試裝置300 (例如配置於裝置100、200及300上之感測器)接收信號。控制裝置可將信號傳輸至樣本製備裝置100、樣本分配裝置200及樣本測試裝置300，使得裝置100、200及300 (或裝置或其上之組件)執行操作。舉例而言，裝置100、200及300 (或裝置或其上之組件)可執行包括提取、插入、截割、夾持、配備、固持、移動及/或感測之操作。
以下描述參考圖1闡釋樣本分配裝置200及樣本測試裝置300之操作及組件。樣本製備裝置100之操作及組件可參考圖2至圖4E進行描述。
在圖1中，感測器Se1、Se2及Se3可經組態以感測物件是否已經由光(例如紅外線)、聲波(例如超音波)或其他感測機構出現於特定範圍內。
在圖1中，傳輸裝置T1可配置於樣本製備裝置100與樣本分配裝置200之間。傳輸裝置T1可係輸送帶、輸送車或輸送載物台。傳輸裝置T1可經組態以輸送物件。舉例而言，傳輸裝置T1可將樣本盤自樣本製備裝置100輸送至樣本分配裝置200。在一些實施例中，自動化核酸測試系統10可不包括傳輸裝置T1，且樣本盤可由機器臂(例如機器臂201)自樣本製備裝置100輸送至樣本分配裝置200。
參考圖1，攜載特定數目個樣本之樣本盤P1可放於傳輸裝置T1上。傳輸裝置T1可將樣本盤P1輸送至樣本分配裝置200以供後續操作。
在一些實施例中，在樣本製備裝置100中之製程完成之後，樣本製備裝置100中之機器臂(例如機器臂101)可將樣本盤P1移動至傳輸裝置T1以將樣本盤P1輸送至樣本分配裝置200。
當樣本分配裝置200中之感測器Se1感測到樣本盤P1已到達時，機器臂201可將樣本盤P1移動至區202且將樣本盤P1安置於樣本盤置放區202中。
材料盤p2a可攜載第一試劑；材料盤p2b可攜載第二試劑。材料盤p2a可安置於試劑儲存區203a中；材料盤p2b可安置於試劑儲存區203b中。機器臂201可經組態以執行包括以下各者之操作： (i)自移液器吸頭儲存區204拾取(或夾持、配備)移液器吸頭； (ii)運用移液器吸頭自盤p2a之孔提取第一試劑； (iii)將第一試劑滴至測試盤p3 (安置於測試盤置放區205中)之對應孔中； (iv)將移液器吸頭丟棄至移液器吸頭丟棄區206中； (v)自移液器吸頭儲存區204拾取(或夾持、配備)新移液器吸頭； (vi)運用移液器吸頭自樣本盤p1之對應孔提取樣本(例如核酸)； (vii)將樣本滴至測試盤p3之對應孔中； (vi)將移液器吸頭丟棄至移液器吸頭丟棄區206中； (vii)自移液器吸頭儲存區204拾取(或夾持、配備)新移液器吸頭； (viii)運用移液器吸頭自盤p2b之對應孔提取第二試劑； (ix)將第二試劑滴至測試盤p3之對應孔中；及 (x)將移液器吸頭丟棄至移液器吸頭丟棄區206中。
在一些實施例中，可在第一試劑之前將樣本滴至測試盤p3之孔中。可在第二試劑之後將樣本滴至測試盤p3之孔中。可不將第二試劑滴至測試盤p3之孔中。在一些實施例中，機器臂201可運用蓋、帽、膜片或貼紙覆蓋或密封測試盤p3之孔。
感測器Se2可經組態以判定在機器臂201拾取(或夾持、配備)移液器吸頭之前是否已由機器臂201拾取(或夾持、配備)移液器吸頭。在一些實施例中，在機器臂201拾取(或夾持、配備)移液器吸頭之前，機器臂201可在感測器Se2前方移動，使得感測器Se2可偵測或感測機器臂201是否已拾取(或夾持、配備)移液器吸頭。若判定機器臂201已拾取(或夾持、配備)移液器吸頭，則機器臂201可移動至移液器吸頭丟棄區206以拋出或丟棄移液器吸頭。若判定機器臂201並未拾取(或夾持、配備)移液器吸頭，則機器臂201可移動至移液器吸頭儲存區以拾取(或夾持、配備)移液器吸頭。
感測器Se2可經組態以判定在機器臂201拾取(或夾持、配備)移液器吸頭之後是否已由機器臂201拾取(或夾持、配備)移液器吸頭。在一些實施例中，在機器臂201拾取(或夾持、配備)移液器吸頭之後，機器臂201可在感測器Se2前方移動，使得感測器Se2可偵測或感測機器臂201是否已拾取(或夾持、配備)移液器吸頭。若判定機器臂201已拾取(或夾持、配備)移液器吸頭，則機器臂201可執行後續操作。若判定機器臂201並未拾取(或夾持、配備)移液器吸頭，則機器臂201可移動至移液器吸頭儲存區以拾取(或夾持、配備)移液器吸頭。
在一些實施例中，若針對一個樣本有必要進行多個測試，則可將一個樣本及對應一或多個試劑(例如第一試劑、第二試劑或兩者)滴至測試盤P3之對應多個孔中。
在一些實施例中，機器臂201可同時拾取(或夾持、配備)多個移液器吸頭。舉例而言，機器臂201可拾取(或夾持、配備)一列移液器吸頭。機器臂201可運用多個經配備移液器吸頭將樣本、第一試劑及第二試劑滴至測試盤P3之多個孔中。舉例而言，機器臂201可在一列中拾取(或夾持、配備)八個移液器吸頭、在一列中提取八個樣本，且將八個樣本滴在測試盤P3之各別對應孔(一列孔)中。機器臂201可在一列中拾取(或夾持、配備)八個移液器吸頭、將第一或第二試劑吸入移液器吸頭中，且將試劑滴在測試盤P3之各別對應孔(一列孔)中。
在將樣本及試劑分配至或滴至測試盤P3之孔中之後，機器臂201可將測試盤P3移動至離心機207中。離心機207可經由離心力在孔中混合樣本及試劑。在一些實施例中，搖動器可經組態以在孔中混合樣本及試劑。
在由離心機207處理之後，機器臂201可將測試盤P3移動至傳輸裝置T2，使得測試盤P3可被輸送至樣本測試裝置300。
在圖1中，傳輸裝置T2可配置於樣本分配裝置200與樣本測試裝置300之間。傳輸裝置T2可係輸送帶、輸送車或輸送載物台。傳輸裝置T2可經組態以輸送物件。舉例而言，傳輸裝置T2可將測試盤自樣本分配裝置200輸送至樣本測試裝置300。在一些實施例中，自動化核酸測試系統10可不包括傳輸裝置T2，且測試盤P3可由機器臂(例如機器臂201)自樣本分配裝置200輸送至樣本測試裝置300。
機器臂301可拾取由傳輸裝置T2輸送之測試盤P3。感測器Se3可經組態以偵測或感測盤是否由傳輸裝置T2輸送。當感測器Se3偵測或感測到測試盤P3由傳輸裝置T2輸送時，機器臂301可將測試盤P3自傳輸裝置T2移動至測試盤置放區303。
若一個核酸測試裝置302準備好測試一個測試盤P3中之樣本，則機器臂301可將一個測試盤P3移動至核酸測試裝置302中以供進一步測試。在一些實施例中，若測試盤置放區303中無其他測試盤被排入佇列，則機器臂301可將一個測試盤P3自傳輸裝置T2移動至一個核酸測試裝置302中。
核酸測試裝置302可產生測試盤P3中之樣本之結果。可將結果傳輸至與裝置100、200及300耦接之控制裝置以供進一步操作。可將結果傳輸至外部計算裝置以供進一步操作。
圖2係根據本發明之一些實施例的樣本製備裝置100之俯視圖中之示意性方塊圖。圖3A至圖3D係根據本發明之一些實施例的樣本製備裝置100之部分之三維視圖中之示意性方塊圖。圖4A至圖4E係根據本發明之一些實施例的用於樣本製備之方法之示意性流程圖。可參考圖3A至圖3D及圖4A至圖4E闡釋樣本製備裝置100中之每一組件。在圖2中，繪示X軸及Y軸以供參考。在圖3A至圖3D中，繪示X軸、Y軸及Z軸以供參考。
在圖2及圖3A至圖3D中，感測器104、105、108、109、110、112、113、114及124可經組態以感測物件是否已經由光(例如紅外線)、聲波(例如超音波)或其他感測機構出現於特定範圍內。
在樣本製備裝置100中，多個容器103 (例如管件)可儲存於樣本盤102中。可由蓋140 (圖2中未展示)將每一容器103封蓋。
在一些實施例中，容器103及樣本盤102可由離心機處理。在由離心機處理之後，可使容器103之內含物(例如血液)分層。可提取經分層之層中之一者以供後續製程。
參考圖4A中之操作S01，機器臂101可經組態以將容器103-1自樣本盤102移動至第一位置。將容器103-1移動至第一位置，使得掃描容器103-1之識別。容器103-1之識別可係條碼、快速回應碼(QR碼)或任何其他光學可讀或可辨別識別符。
容器103-1之識別可由一或多個掃描器掃描。在圖2之實施例中，容器103-1之識別可由兩個掃描器104、105 (例如一對掃描器)掃描。掃描器104及105可彼此面對，使得可最大化經掃描範圍。在圖2之實施例中，容器103-1之識別被掃描之第一位置可係掃描器104及105之間的任何位置。
參考圖3A，容器103-1可由蓋140-1封蓋。容器103-1可由機器臂101拾取或夾持。機器臂101可固持容器103-1。容器103-1可移動至掃描器104及105之間的位置。掃描器104及105可彼此面對。掃描器104可能夠掃描容器103-1之一側，且掃描器105可能夠掃描容器103-1之另一側。經由由掃描器104及105進行掃描，可掃描容器103-1之整個外表面，且可極大地增大辨識識別之準確率及自動化系統之可靠性。
參考圖4A中之操作S02，回應於容器103-1之識別被掃描及/或辨識，機器臂101可經組態以將容器103-1移動至第二位置。在操作S03中，在第二位置處，機器臂101可經組態以將容器103-1安裝於第二位置處之載物台107上。
參考操作S04，機器臂101可經組態以將容器103-2自樣本齶102移動至掃描器104及105之間的第一位置。在操作S05中，回應於容器103-2之識別被掃描及/或辨識，機器臂101可經組態以將容器103-2移動至第三位置。在操作S06中，在第三位置處，機器臂101可經組態以將容器103-2安裝於第三位置處之載物台111上。
參考圖3B，容器103-1 (具有蓋140-1)可安裝於第二位置處之載物台111上。容器103-2 (具有蓋140-2)可安裝於第三位置處之載物台111上。
在圖2及圖3B之實施例中，樣本製備裝置100可包括用於開蓋之兩組組件。舉例而言，用於開蓋之第一組組件可包括但不限於載物台107、軌道117、感測器108至110，及開蓋器115；用於開蓋之第二組組件可包括但不限於載物台111、軌道118、感測器112至114，及開蓋器116。在一些實施例中，樣本製備裝置100可包括用於開蓋之一組組件，且可省略操作S04、S05及S06。在一些其他實施例中，樣本製備裝置100可包括用於開蓋之三組組件，且可針對第三組組件執行相似於操作S04、S05及S06之操作。
參考圖2及圖3B，在第二位置處，感測器108可經組態以偵測或感測容器103-1是否在第二位置處。參考圖4B中之操作S07，在操作S03之後，回應於感測器108偵測或感測到容器103-1安裝於第二位置處之載物台107上，載物台107及軌道117可經組態以將容器103-1移動至第四位置。載物台107及軌道117可經組態以在X軸上移動容器103-1。載物台107及軌道117可經組態以沿著線A1移動容器103-1。
參考圖2及圖3C，在第四位置處，感測器110可經組態以偵測或感測容器103-1是否在第四位置處。在操作S08中，回應於感測器110偵測或感測到容器103-1在第四位置處，開蓋器115可經組態以移除容器103-1之蓋140-1。
參考圖3C，載物台107及軌道117可經組態以在開蓋器115下方移動容器103-1 (包括蓋140-1)。回應於感測器110偵測或感測到容器103-1在開蓋器115下方，開蓋器115可自容器103-1移除蓋140-1。可藉由將蓋140-1拉出、擰開蓋140-1或旋擰容器103-1而移除蓋140-1。在一些實施例中，蓋140 (例如蓋140-1)可由開蓋器115固持以供後續製程。
在操作S09中，載物台107及軌道117可經組態以將容器103-1移動至第五位置。載物台107及軌道117可經組態以在X軸上移動容器103-1。載物台107及軌道117可經組態以沿著線A1移動容器103-1。
參考圖2及圖3B，在第三位置處，感測器112可經組態以偵測或感測容器103-2是否在第三位置處。參考圖4C中之操作S26，在操作S06之後，回應於感測器112偵測或感測到容器103-2安裝於第三位置處之載物台111上，載物台111及軌道118可經組態以將容器103-2移動至第六位置。載物台111及軌道118可經組態以在X軸上移動容器103-2。載物台111及軌道118可經組態以沿著線A2移動容器103-2。
參考圖2及圖3C，在第六位置處，感測器114可經組態以偵測或感測容器103-2是否在第六位置處。在操作S27中，回應於感測器114偵測或感測到容器103-2在第六位置處，開蓋器116可經組態以移除容器103-2之蓋140-2。
在圖3C中，載物台111及軌道118可經組態以在開蓋器116下方移動容器103-2 (包括蓋140-2)。回應於感測器114偵測或感測到容器103-2在開蓋器116下方，開蓋器116可自容器103-2移除蓋140-2。可藉由將蓋140-2拉出、擰開蓋140-2或旋擰容器103-2而移除蓋140-2。在一些實施例中，蓋140 (例如蓋140-2)可由開蓋器116固持以供後續製程。
在操作S28中，載物台111及軌道118可經組態以將容器103-2移動至第七位置。載物台111及軌道118可經組態以在X軸上移動容器103-2。載物台111及軌道118可經組態以沿著線A2移動容器103-2。
在圖2及圖3C之實施例中，樣本製備裝置100可包括用於開蓋之兩組組件。舉例而言，用於開蓋之第一組組件可包括但不限於載物台107、軌道117、感測器108至110，及開蓋器115；用於開蓋之第二組組件可包括但不限於載物台111、軌道118、感測器112至114，及開蓋器116。在一些實施例中，樣本製備裝置100可包括用於開蓋之一組組件，且可省略操作S26、S27及S28。在一些其他實施例中，樣本製備裝置100可包括用於開蓋之三組組件，且可針對第三組組件執行相似於操作S26、S27及S28之操作。
參考圖3D，載物台107及軌道117可經組態以將容器103-1 (無蓋140-1)移動至第五位置。在第五位置處，感測器109可經組態以偵測或感測是否已自容器103-1移除蓋140-1。感測器109之標高(elevation)(或高度(height)) (在Z軸上)可經組態以偵測或感測蓋140 (或蓋140-1)。相比於感測器109，感測器108及110之標高可經組態以偵測或感測容器103 (或容器103-1)。在一些實施例中，感測器109之標高可大於感測器108及110之標高。
在圖3D中，載物台111及軌道118可經組態以將容器103-2 (無蓋140-2)移動至第七位置。在第七位置處，感測器113可經組態以偵測或感測是否已自容器103-2移除蓋140-2。感測器113之標高(或高度) (在Z軸上)可經組態以偵測或感測蓋140 (或蓋140-2)。相比於感測器113，感測器112及114之標高可經組態以偵測或感測容器103 (或容器103-2)。在一些實施例中，感測器113之標高可大於感測器112及114之標高。
參考圖2，感測器124可經組態以偵測或感測機器移液器122是否配備(或拾取、夾持)吸頭。在操作S09之後，容器103-1可在無蓋140-1時位於第五位置處。參考圖4D中之操作S10，回應於感測器124偵測或感測到機器移液器122配備(或拾取、夾持)吸頭，機器移液器122可經組態以移動至第五位置。機器移液器122可經組態以在Y軸上移動。機器移液器122可經組態以沿著線A3移動。
在操作S11中，回應於感測器109偵測或感測到已自容器103-1移除蓋140-1，機器移液器可經組態以運用吸頭提取內含物(例如樣本)。在一些實施例中，機器移液器可經組態以在感測器124偵測到已配備吸頭之後及在感測器109偵測到已移除蓋140-1之後移動至第五位置。
在操作S12中，機器移液器122可經組態以在Y軸上移動。機器移液器122可經組態以沿著線A3移動。盤120可包括孔陣列。機器移液器122可移動至對應於容器103-1之孔所位於之行處。
在操作S09之後，容器103-1可在無蓋140-1時位於第五位置處。參考圖4D中之操作S13，屏蔽件123可經組態以在X軸上移動。屏蔽件123可經組態以沿著線A4移動。屏蔽件123可經組態以移動，使得屏蔽件123在機器移液器122之路徑下方(沿著線A3)。屏蔽件123可經組態以保護盤120之孔免受機器移液器122污染。
在操作S14中，載物台119可經組態以在X軸上移動。載物台119可經組態以沿著線A4移動。載物台199可經組態以移動，使得對應於容器103-1之孔所位於之列與機器移液器122之吸頭對準。
在操作S12之後，機器移液器122 (具有容器103-1之內含物)可在對應於容器103-1之孔所位於之行處。在操作S15中，屏蔽件123可經組態以在X軸上移動。屏蔽件123可經組態以沿著線A4移動。屏蔽件123可經組態以移動，使得對應於容器103-1之孔所位於之列曝露於機器移液器122之吸頭。
在操作S15之後，載物台119及屏蔽件123可經組態以將對應於容器103-1之孔曝露於機器移液器122之吸頭。在操作S16中，機器移液器122可經組態以將容器103-1之內含物(或樣本)滴至盤120之對應孔中。
在操作S16之後，可能已將容器103-1之內含物(或樣本)滴至盤120之對應孔中。在操作S17中，屏蔽件123可經組態以在X軸上移動。屏蔽件123可經組態以沿著線A4移動。屏蔽件123可經組態以移動，使得屏蔽件123在機器移液器122之路徑下方(沿著線A3)。屏蔽件123可經組態以保護盤120之其他孔免受機器移液器122污染。
在操作S18中，機器移液器122可經組態以移除經使用吸頭。在操作S19中，載物台119及屏蔽件123可經組態以在X軸上移動。載物台119及屏蔽件123可經組態以沿著線A4移動。載物台119及屏蔽件123可經組態以移動，使得機器移液器122可獲取吸頭陣列121中之下一吸頭。圖2中之感測器124可經組態以偵測或感測是否已移除配備於機器移液器122上之經使用吸頭。在操作S20中，回應於感測器124偵測或感測到已自機器移液器122移除經使用吸頭，機器移液器122可經組態以拾取(或夾持、配備)下一吸頭(即，未使用且乾淨之吸頭)。在操作S20之後，機器移液器122可能已配備有未使用且乾淨之吸頭以供提取下一容器之內含物。
在一些實施例中，若需要將容器103-1之內含物滴在多個孔(例如一列孔或一行孔)中，則操作S10至S17及其他必要操作(例如操作S18至S20中之任一者)可重複多次。
與樣本製備裝置100、樣本分配裝置200及樣本測試裝置300耦接之控制裝置可經組態以判定容器103-1之內含物(或樣本)是否已滴至盤120之對應孔中。參考圖3A中之操作S21，回應於容器103-1之內含物(或樣本)已滴至盤120之對應孔中，載物台107及軌道117可經組態以在X軸上移動容器103-1。載物台107及軌道117可經組態以沿著線A1移動容器103-1。載物台107及軌道117可經組態以將容器103-1移動至第四位置。載物台107及軌道117可經組態以在開蓋器115下方移動容器103-1。
參考圖2，在第四位置處，感測器110可經組態以偵測或感測容器103-1是否在第四位置處。感測器110可經組態以偵測或感測容器103-1是否在開蓋器115下方。在操作S22中，回應於感測器110偵測或感測到容器103-1在第四位置處(例如在開蓋器115下方)，開蓋器115可經組態以運用蓋140-1將容器103-1封蓋。可藉由將蓋140-1置放於容器103-1上、將蓋140-1旋擰至容器103-1上或將容器103-1旋擰至蓋140-1而將容器103-1封蓋。
在操作S23中，載物台107及軌道117可經組態以在X軸上移動容器103-1。載物台107及軌道117可經組態以沿著線A1移動容器103-1。載物台107及軌道117可經組態以將容器103-1移動至第五位置。
在第五位置處，感測器109可經組態以偵測或感測容器103-1是否已由蓋140-1封蓋。感測器109之標高(或高度) (在Z軸上)可經組態以偵測或感測蓋140 (或蓋140-1)。相比於感測器109，感測器108及110之標高可經組態以偵測或感測容器103 (或容器103-1)。在一些實施例中，感測器109之標高可大於感測器108及110之標高。
在操作S24中，回應於感測器109偵測或感測到容器103-1已由蓋140-1封蓋，載物台107及軌道117可經組態以在X軸上移動容器103-1。載物台107及軌道117可經組態以沿著線A1移動容器103-1。載物台107及軌道117可經組態以將容器103-1移動至第二位置。
在第二位置處，感測器108可經組態以偵測或感測容器103-1是否在第二位置處。在操作S25中，回應於感測器108偵測或感測到容器103-1在第二位置處，機器臂101可經組態以將容器103-1 (運用蓋140-1封蓋)自載物台107移動至樣本盤102。可完成對容器103-1之樣本製備。
參考圖2，感測器124可經組態以偵測或感測機器移液器122是否配備(或拾取、夾持)吸頭。在操作S28之後，容器103-2可在無蓋140-2時位於第七位置處。參考圖4E中之操作S29，回應於感測器124偵測或感測到機器移液器122配備(或拾取、夾持)吸頭，機器移液器122可經組態以移動至第七位置。機器移液器122可經組態以在Y軸上移動。機器移液器122可經組態以沿著線A3移動。
在操作S30中，回應於感測器113偵測或感測到已自容器103-2移除蓋140-2，機器移液器可經組態以運用吸頭(不同於操作S11至S18中使用之吸頭)提取內含物(例如樣本)。在一些實施例中，機器移液器可經組態以在感測器124偵測到已配備吸頭之後及在感測器113偵測到已移除蓋140-2之後移動至第七位置。
在操作S31中，機器移液器122可經組態以在Y軸上移動。機器移液器122可經組態以沿著線A3移動。盤120可包括孔陣列。機器移液器122可移動至對應於容器103-2之孔所位於之行處。
在操作S28之後，容器103-2可在無蓋140-2時位於第七位置處。參考圖4E中之操作S32，屏蔽件123可經組態以在X軸上移動。屏蔽件123可經組態以沿著線A4移動。屏蔽件123可經組態以移動，使得屏蔽件123在機器移液器122之路徑下方(沿著線A3)。屏蔽件123可經組態以保護盤120之孔免受機器移液器122污染。
在操作S33中，載物台119可經組態以在X軸上移動。載物台119可經組態以沿著線A4移動。載物台199可經組態以移動，使得對應於容器103-2之孔所位於之列與機器移液器122之吸頭對準。
在操作S31之後，機器移液器122 (具有容器103-2之內含物)可在對應於容器103-2之孔所位於之行處。在操作S34中，屏蔽件123可經組態以在X軸上移動。屏蔽件123可經組態以沿著線A4移動。屏蔽件123可經組態以移動，使得對應於容器103-2之孔所位於之列曝露於機器移液器122之吸頭。
在操作S34之後，載物台119及屏蔽件123可經組態以將對應於容器103-2之孔曝露於機器移液器122之吸頭。在操作S35中，機器移液器122可經組態以將容器103-2之內含物(或樣本)滴至盤120之對應孔中。
在操作S35之後，可能已將容器103-2之內含物(或樣本)滴至盤120之對應孔中。在操作S36中，屏蔽件123可經組態以在X軸上移動。屏蔽件123可經組態以沿著線A4移動。屏蔽件123可經組態以移動，使得屏蔽件123在機器移液器122之路徑下方(沿著線A3)。屏蔽件123可經組態以保護盤120之其他孔免受機器移液器122污染。
在操作S37中，機器移液器122可經組態以移除經使用吸頭。在操作S38中，載物台119及屏蔽件123可經組態以在X軸上移動。載物台119及屏蔽件123可經組態以沿著線A4移動。載物台119及屏蔽件123可經組態以移動，使得機器移液器122可獲取吸頭陣列121中之下一吸頭。圖2中之感測器124可經組態以偵測或感測是否已移除配備於機器移液器122上之經使用吸頭。在操作S39中，回應於感測器124偵測或感測到已自機器移液器122移除經使用吸頭，機器移液器122可經組態以拾取(或夾持、配備)下一吸頭(即，未使用且乾淨之吸頭)。在操作S39之後，機器移液器122可能已配備有未使用且乾淨之吸頭以供提取下一容器之內含物。
在一些實施例中，若需要將容器103-2之內含物滴在多個孔(例如一列孔或一行孔)中，則操作S29至S36及其他必要操作(例如操作S37至S39中之任一者)可重複多次。
與樣本製備裝置100、樣本分配裝置200及樣本測試裝置300耦接之控制裝置可經組態以判定容器103-2之內含物(或樣本)是否已滴至盤120之對應孔中。參考圖3A中之操作S40，回應於容器103-2之內含物(或樣本)已滴至盤120之對應孔中，載物台111及軌道118可經組態以在X軸上移動容器103-2。載物台111及軌道118可經組態以沿著線A2移動容器103-2。載物台111及軌道118可經組態以將容器103-2移動至第六位置。載物台111及軌道118可經組態以在開蓋器116下方移動容器103-2。
參考圖2，在第六位置處，感測器114可經組態以偵測或感測容器103-2是否在第六位置處。感測器114可經組態以偵測或感測容器103-2是否在開蓋器116下方。在操作S41中，回應於感測器114偵測或感測到容器103-2在第六位置處(例如在開蓋器116下方)，開蓋器116可經組態以運用蓋140-2將容器103-2封蓋。可藉由將蓋140-2置放於容器103-2上、將蓋140-2旋擰至容器103-2上或將容器103-2旋擰至蓋140-2而將容器103-2封蓋。
在操作S42中，載物台111及軌道118可經組態以在X軸上移動容器103-2。載物台111及軌道118可經組態以沿著線A2移動容器103-2。載物台111及軌道118可經組態以將容器103-2移動至第七位置。
在第七位置處，感測器113可經組態以偵測或感測容器103-2是否已由蓋140-2封蓋。感測器113之標高(或高度) (在Z軸上)可經組態以偵測或感測蓋140 (或蓋140-2)。相比於感測器113，感測器112及114之標高可經組態以偵測或感測容器103 (或容器103-2)。在一些實施例中，感測器113之標高可大於感測器112及114之標高。
在操作S43中，回應於感測器113偵測或感測到容器103-2已由蓋140-2封蓋，載物台111及軌道118可經組態以在X軸上移動容器103-2。載物台111及軌道118可經組態以沿著線A2移動容器103-2。載物台111及軌道118可經組態以將容器103-2移動至第三位置。
在第三位置處，感測器112可經組態以偵測或感測容器103-2是否在第三位置處。在操作S44中，回應於感測器112偵測或感測到容器103-2在第二位置處，機器臂101可經組態以將容器103-2 (運用蓋140-1封蓋)自載物台111移動至樣本盤102。可完成對容器103-2之樣本製備。
在圖2之實施例中，樣本製備裝置100可包括用於提取樣本且將蓋封蓋之兩組組件。舉例而言，第一組組件可包括但不限於載物台107、軌道117、感測器108至110，及開蓋器115；第二組組件可包括但不限於載物台111、軌道118、感測器112至114，及開蓋器116。在一些實施例中，樣本製備裝置100可包括用於開蓋之一組組件，且可省略操作S29至S44。在一些其他實施例中，樣本製備裝置100可包括三組組件，且可針對第三組組件執行相似於操作S29至S44之操作。
在盤130之每一孔已滴有樣本之後，機器臂101可經組態以將盤120移動至核酸抽取裝置130以供進一步處理。在一些實施例中，機器臂101可經組態以根據需要將盤120移動至除核酸抽取裝置130以外之裝置。舉例而言，機器臂101可經組態以將盤120移動至離心機。在由核酸抽取裝置130或其他裝置處理之後，機器臂101可經組態以將盤120移動至傳輸裝置T1 (如圖1中所展示)。盤120可經由傳輸裝置T1輸送至樣本分配裝置200。樣本分配裝置200可接收盤120且執行如本發明中所揭示之另一製程。舉例而言，樣本分配裝置200可將經接收盤120辨識為如本發明中所揭示之樣本盤P1。
舉例而言，樣本分配裝置200可將經接收盤120辨識為如本發明中所揭示之樣本盤P1。本發明中所使用之術語係描述實施例，但並不意欲限制本發明之所主張範疇。除非上下文另有明確指示，否則如本文中所使用，單數術語「一(a/an)」及「該(the)」可包括複數個指代物。舉例而言，除非上下文另有清楚指示，否則對裝置之參考可包括多個裝置。術語「包含」及「包括」可指示所描述之特徵、整體、步驟、操作、元件及/或組件之存在，但可不排除特徵、整體、步驟、操作、元件及/或組件中之一或多者之組合的存在。術語「及/或」可包括一或多個所列項之任何或所有組合。
如本文中所使用，術語「連接(connect/connected/connection)」、「耦接(couple/coupled)」係指操作性耦接或鏈接。可例如經由另一組組件將經連接組件直接或間接彼此耦接。
另外，在本文中有時以範圍格式提出量、比率及其他數值。應理解，此類範圍格式出於便利及簡潔起見而使用，且應靈活地理解為不僅包括明確地指定為範圍限制之數值，且亦包括涵蓋於彼範圍內之所有個別數值或子範圍，如同明確地指定每一數值及子範圍一般。
雖然本發明已參考其特定實施例進行描述及繪示，但此等描述及圖示並不係限制性的。熟習此項技術者應理解，在不脫離如由所附申請專利範圍定義之本發明之真實精神及範疇的情況下，可作出各種改變且可取代等效物。圖示可未必按比例繪製。歸因於製造製程及容差，本發明中之工藝再現與實際設備之間可能存在區別。可存在未特定說明的本發明之其他實施例。說明書及圖式應被視為例示性的，而非限制性的。可作出修改，以使特定情形、材料、物質組成、方法或製程適應於本發明之目標、精神及範疇。所有此類修改意欲在此隨附申請專利範圍之範疇內。雖然已參考按特定次序執行之特定操作來描述本文中所揭示之方法，但應理解，在不脫離本發明之教示的情況下，可組合、再細分或重新排序此等操作以形成等效方法。因此，除非本文中另有特定指示，否則操作之次序及分組並非本發明之限制。
10:自動化核酸測試系統 100:樣本製備裝置 101:機器臂 102:樣本盤 103:容器 103-1:容器 103-2:容器 104:掃描器 105:掃描器 107:載物台 108:感測器 109:感測器 110:感測器 111:載物台 112:感測器 113:感測器 114:感測器 115:開蓋器 116:開蓋器 117:軌道 118:軌道 119:載物台 120:盤(培養微盤) 121:吸頭陣列 122:機器移液器 123:屏蔽件 124:感測器 130:核酸抽取裝置 140:蓋 140-1:蓋 140-2:蓋 200:樣本分配裝置 201:機器臂 202:樣本盤置放區 203a:試劑儲存區 203b:試劑儲存區 204:移液器吸頭儲存區 205:測試盤置放區 206:移液器吸頭丟棄區 207:離心機 300:樣本測試裝置 301:機器臂 302:核酸測試裝置 303:測試盤置放區 A1:指示移動之線 A2:指示移動之線 A3:指示移動之線 A4:指示移動之線 S01:操作 S02:操作 S03:操作 S04:操作 S05:操作 S06:操作 S07:操作 S08:操作 S09:操作 S10:操作 S11:操作 S12:操作 S13:操作 S14:操作 S15:操作 S16:操作 S17:操作 S18:操作 S19:操作 S20:操作 S21:操作 S22:操作 S23:操作 S24:操作 S25:操作 S26:操作 S27:操作 S28:操作 S29:操作 S30:操作 S31:操作 S32:操作 S33:操作 S34:操作 S35:操作 S36:操作 S37:操作 S38:操作 S39:操作 S40:操作 S41:操作 S42:操作 S43:操作 S44:操作 Se1:感測器 Se2:感測器 Se3:感測器 T1:傳輸裝置 T2:傳輸裝置 P1:樣本盤 P2a:材料盤 P2b:材料盤 P3:測試盤
為了更好地理解本發明之一些實施例之本質及目標，應參考與隨附圖式結合之以下實施方式。在圖式中，除非另有指定，否則相同或功能上相同的元件被給出相同的附圖標號。
圖1係根據本發明之一些實施例的自動化樣本測試系統之俯視圖中之示意性方塊圖。
圖2係根據本發明之一些實施例的樣本製備裝置之俯視圖中之示意性方塊圖。
圖3A至圖3D係根據本發明之一些實施例的樣本製備裝置之部分之三維視圖中之示意性方塊圖。
圖4A至圖4E係根據本發明之一些實施例的用於樣本製備之方法之示意性流程圖。
101:機器臂
102:樣本盤
103:容器
103-1:容器
103-2:容器
104:掃描器
105:掃描器
107:載物台
108:感測器
109:感測器
110:感測器
111:載物台
112:感測器
113:感測器
114:感測器
115:開蓋器
116:開蓋器
117:軌道
118:軌道
119:載物台
120:盤(培養微盤)
121:吸頭陣列
122:機器移液器
123:屏蔽件
124:感測器
130:核酸抽取裝置

Claims (16)

  1. 一種製備樣本之方法，其包含：將一第一容器移動至一第一位置；在該第一位置處，運用一第一掃描器及一第二掃描器掃描該第一容器之一第一識別符，其中該第一掃描器面對該第二掃描器；判定該第一識別符是否被掃描；回應於該第一識別被掃描而將該第一容器移動至一第二位置；由一第一感測器判定該第一容器是否在該第二位置處，其中該第一感測器包括一第一標高(elevation)；回應於該第一容器在該第二位置處而將該第一容器移動至一第四位置；由一第二感測器判定該第一容器是否在該第四位置處，其中該第二感測器包括該第一標高；回應於該第一容器在該第四位置處而在該第四位置處移除該第一容器之一蓋；將該第一容器移動至一第五位置；及由一第三感測器判定該第一容器之該蓋是否被移除，其中該第三感測器包括高於該第一標高之一第二標高，且該第二標高與該第一容器之該蓋之一標高實質上相同，其中該等第二、第四及第五位置係沿著在一第一方向上之一第一軌道。
  2. 如請求項1之方法，其中判定該第一識別符是否被掃描包含判定該第一識別符是否與一資料庫之一項目匹配。
  3. 如請求項1之方法，其中將該第一容器移動至該第二位置包含將該第一容器安裝於該第二位置處之一第一載物台上。
  4. 如請求項3之方法，其進一步包含：將該第一載物台移動至該第二位置；及自該第一載物台移除該第一容器。
  5. 如請求項1之方法，其進一步包含：將一第二容器移動至該第一位置；在該第一位置處，運用該等第一及第二掃描器掃描該第二容器之一第二識別符；判定該第二識別符是否被掃描；及回應於該第二識別被掃描而將該第二容器移動至一第三位置。
  6. 如請求項5之方法，其中判定該第二識別符是否被掃描包含判定該第二識別符是否與該資料庫之一項目匹配。
  7. 如請求項5之方法，其進一步包含：由一第四感測器判定該第二容器是否在該第三位置處，其中該第四感測器包括該第一標高； 回應於該第二容器在該第三位置處而將該第二容器移動至一第六位置；由一第五感測器判定該第二容器是否在該第六位置處，其中該第五感測器包括該第一標高；回應於該第二容器在該第六位置處而在該第六位置處移除該第二容器之一蓋；將該第二容器移動至一第七位置；及由一第六感測器判定該第二容器之該蓋是否被移除，其中該第六感測器包括該第二標高，且該第二標高與該第二容器之該蓋之一標高實質上相同，其中該等第三、第六及第七位置係沿著平行於該第一軌道之一第二軌道。
  8. 如請求項7之方法，其中將該第二容器移動至該第三位置包含將該第二容器安裝於該第三位置處之一第二載物台上。
  9. 如請求項8之方法，其進一步包含：將該第二載物台移動至該第三位置；及自該第二載物台移除該第二容器。
  10. 一種樣本製備裝置，其包含：一第一掃描器及一第二掃描器，其中該第一掃描器及該第二掃描器彼此面對； 一第一載物台；一第一軌道，其在一第一方向上並攜載該第一載物台；一第一感測器、一第二感測器以及一第三感測器，其中該第一感測器及該第二感測器包括一第一標高，且該第三感測器包括一第二標高；一第一開蓋器；以及一機器臂，其中該機器臂經組態以：將一第一容器移動至一第一位置；回應於一第一識別由該第一掃描器及該第二掃描器掃描而將該第一容器移動至一第二位置；及將該第一容器安裝於該第二位置處之該第一載物台上，其中該第一軌道及該第一開蓋器經組態以：回應於該第一容器由該第一感測器判定為在該第二位置處而將該第一容器移動至一第四位置，其中該第一感測器包括一第一標高；回應於該第一容器由該第二感測器判定為在該第四位置處而在該第四位置處移除該第一容器之一蓋，其中該第二感測器包括該第一標高；將該第一容器移動至一第五位置；及由該第三感測器判定該第一容器之該蓋是否被移除，其中該第三感測器之該第二標高於該第一標高，且該第二標高與該第一容器之該蓋之一標高實質上相同，該等第二、第四及第五位置係沿著在該第一軌道。
  11. 如請求項10之樣本製備裝置，其中判定該第一識別符被掃描包含判定該第一識別符與一資料庫之一項目匹配。
  12. 如請求項10之樣本製備裝置，其中：該第一軌道經進一步組態以將該第一容器移動至該第二位置；且該機器臂經進一步組態以自該第一載物台移除該第一容器。
  13. 如請求項10之樣本製備裝置，其進一步包含一第二載物台，其中該機器臂經組態以：將一第二容器移動至該第一位置；回應於一第二識別被掃描而將該第二容器移動至一第三位置；及將該第二容器安裝於該第三位置處之該第二載物台上。
  14. 如請求項13之樣本製備裝置，其中判定該第二識別符被掃描包含判定該第二識別符與該資料庫之一項目匹配。
  15. 如請求項13之樣本製備裝置，其進一步包含：一第二軌道，其在該第一方向上並攜載該第二載物台；一第四感測器、一第五感測器以及一第六感測器，其中該第四感測器及該第五感測器包括一第一標高，且該第六感測器包括一第二標高；及一第二開蓋器，其中該第二軌道及該第二開蓋器經組態以：回應於該第二容器由該第四感測器判定為在該第三位置處而將該 第二容器移動至一第六位置，其中該第四感測器包括該第一標高；回應於該第二容器由該第五感測器判定為在該第六位置處而在該第六位置處移除該第二容器之一蓋，其中該第五感測器包括該第一標高；將該第二容器移動至一第七位置；及由該第六感測器判定該第一容器之該蓋是否被移除，其中該第六感測器之該第二標高於該第一標高，且該第二標高與該第二容器之該蓋之一標高實質上相同，該等第三、第六及第七位置係沿著在該第二軌道。
  16. 如請求項15之樣本製備裝置，其中：該第二軌道經進一步組態以將該第二容器移動至該第三位置；且該機器臂經進一步組態以自該第二載物台移除該第二容器。
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