專利名稱：混合固相試劑的旋轉(zhuǎn)試劑盤組件和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于自動免疫測定系統(tǒng)的試劑盤，并且更具體地涉及被構(gòu)造且設(shè)置成使用環(huán)的旋轉(zhuǎn)運動和離心力來促進固相試劑的均質(zhì)混合的旋轉(zhuǎn)試劑盤組件。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有免疫測定系統(tǒng)包括線性試劑盤來保持試劑包，例如由紐約Tarrytown的 Siemens Healthcare Diagnostics, Inc.制造的 ReadyPack 試劑包。通常，線性試劑盤適于繞一旋轉(zhuǎn)點搖動，以便前后搖動運動使得試劑的大部分固相部分保持懸浮。不過，即使具有自動搖動運動，不過不能總是充分使得試劑的所有固相部分懸浮。因此，一些試劑包必須在被安裝到試劑盤中之前被手動混合和攪動。應(yīng)用搖動運動的另一個問題在于，該運動必須被連續(xù)應(yīng)用到試劑包，以便試劑的固相部分不會降落。這種“24/7”方法使得系統(tǒng)上產(chǎn)生了更多的磨損和破縫，并且會影響試劑的機載穩(wěn)定性。
Raymoure等人的美國專利號5，451，528 ("'528專利”)公開了一種改進液體化驗試劑以延長壽命的方法。該方法包括向液體化驗試劑添加惰性材料。此外，根據(jù)’5 專利， 液體化驗試劑通過試劑圓盤傳送帶的前后運動而被自動攪動，其中包含該液體化驗試劑的試劑包被加載到該試劑圓盤傳送帶上?？梢愿淖兗铀俣取⑺俣?、運動距離和停頓不對稱性來提供“在不形成泡沫或氣泡的情況下化驗試劑的快速再次懸浮“。簡而言之，’ 5 專利依賴于圓盤傳送帶的向心力和急動急停運動來使得液體化驗試劑充分“晃蕩(slosh)”從而保持試劑的固相部分懸浮。
不過，由于急動急停向心力產(chǎn)生的“晃蕩”能導(dǎo)致試劑的固相部分附著于載液容器的側(cè)面或壁，并且甚至附著于載液容器的蓋子。這樣的結(jié)果會減少試劑中固相部分的百分比或濃度。
因此，理想的是，提供一種旋轉(zhuǎn)試劑盤組件，其適于使用盤旋轉(zhuǎn)和停止的運動和能量來混合和攪動液體化驗試劑的固相部分，并且因而省去了對于在試劑包被安裝在試劑盤內(nèi)之前手動混合/攪動的需要。此外，理想的是，提供一種旋轉(zhuǎn)試劑盤，其適于使用由于旋轉(zhuǎn)試劑盤的旋轉(zhuǎn)運動而導(dǎo)致的離心力來混合和攪動液體化驗試劑的固相部分，并且因而避免了由于不受控的向心“晃蕩”而粘附到試劑包的內(nèi)表面所導(dǎo)致的損失一些固相部分的可能性。
與使用前后搖動運動來使固相部分懸浮的線性試劑盤相比，旋轉(zhuǎn)試劑盤增加了試劑盤的容量且最小化了盤的占地面積。此外，有利地，減少了試劑抽吸探頭的側(cè)向行進的需求，并且可以導(dǎo)致使用更簡單的兩軸探頭機構(gòu)來更換三軸控制探頭。

發(fā)明內(nèi)容
公開了能夠增強對包含固相試劑的液體的選擇性攪動的設(shè)備和方法。該設(shè)備包括至少一個載液容器、圓形盤和馬達。載液容器具有第一端和相對的第二端，在其間放置有至少一個內(nèi)部擋板。當液體從容器的一端流向相對端時內(nèi)部擋板向該液體施加湍流攪動。
圓形盤適于繞豎直旋轉(zhuǎn)軸線選擇性旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)圓形盤具有在盤上徑向設(shè)置為圓形的多個容器接收臺。每個臺進一步適于接收并選擇性地保持處于一定取向的相應(yīng)載液容器，從而容器相對于水平面傾斜或偏斜。此外，容器接近旋轉(zhuǎn)軸線的第一端被置于低于容器遠離旋轉(zhuǎn)軸線的第二端。
馬達與盤驅(qū)動接合，并且進一步適于選擇性地旋轉(zhuǎn)盤。
在相關(guān)部分中，與馬達導(dǎo)致的盤的旋轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)加速相關(guān)的離心力導(dǎo)致容器內(nèi)的液體從容器的第一端經(jīng)由內(nèi)部擋板行進到容器的第二端，從而導(dǎo)致液體和其中試劑的固相部分被攪動從而促進固相部分的連續(xù)懸浮或再次懸浮。當與馬達所導(dǎo)致的盤的旋轉(zhuǎn)停止或旋轉(zhuǎn)減速相關(guān)的重力超過離心力時，容器內(nèi)的液體從容器的第二端經(jīng)內(nèi)部擋板行進到容器的第一端，從而再次導(dǎo)致液體和其中試劑的固相部分被攪動從而促進固相部分的連續(xù)懸浮或再次懸浮。
選擇性攪動容器內(nèi)的液體的方法包括提供載液容器；提供可旋轉(zhuǎn)圓形盤；將所述容器放置在與盤相關(guān)聯(lián)的相應(yīng)容器接收臺上；選擇性地旋轉(zhuǎn)所述盤以便產(chǎn)生的離心力使得所述容器內(nèi)的液體從容器的第一端經(jīng)由內(nèi)部擋板行進到第二端，這導(dǎo)致液體和其中試劑的固相部分被攪動從而促進固相部分的連續(xù)懸浮或再次懸浮，以及選擇性地減速或停止所述盤以便重力超過離心力，從而導(dǎo)致容器內(nèi)的液體從容器的第二端經(jīng)由內(nèi)部擋板行進到容器的第一端，從而再次導(dǎo)致液體和其中試劑的固相部分被攪動從而促進固相部分的連續(xù)懸浮或再次懸浮。


通過結(jié)合附圖參考本發(fā)明的下述具體描述，將更加全面地理解本發(fā)明，附圖中 圖1示出了化驗測試系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)試劑盤組件和試劑隔間的示意圖；
圖2示出了圖1的旋轉(zhuǎn)試劑盤組件的示意圖，其中去除了副盤的蓋； 圖3示出了圖1的旋轉(zhuǎn)試劑盤組件的橫截面； 圖4示出了試劑包的平面圖(A)和立面圖(B)的示意圖； 圖5示出了示例性三角形運動曲線； 圖6示出了示例性梯形運動曲線；以及圖7示出了具有直接驅(qū)動馬達的旋轉(zhuǎn)試劑盤組件的可替換實施例的橫截面。
具體實施例方式參考圖1-3，將描述旋轉(zhuǎn)試劑盤或圓盤傳送帶組件。旋轉(zhuǎn)試劑盤組件10被構(gòu)造且設(shè)置成分別在主盤12和副盤14內(nèi)保持多個主試劑包35和/或副試劑包20。主盤12和副盤14以圍繞豎直軸線四彼此同軸且同心的方式被設(shè)置在旋轉(zhuǎn)試劑盤組件10內(nèi)。雖然將以具有主盤12和副盤14 二者的方式描述本發(fā)明，不過也可以僅使用主試劑盤來實施本發(fā)明。
主試劑盤12被表示為經(jīng)由驅(qū)動軸13、驅(qū)動滑輪44和滑輪帶15機械聯(lián)接到主馬達 11。主馬達11、驅(qū)動軸13、驅(qū)動滑輪44和滑輪帶15被構(gòu)造且設(shè)置成通過向驅(qū)動軸13施加扭矩而向主試劑盤13提供獨立的雙向運動。
滑輪帶15被設(shè)置在一對惰輪22之間、圍繞被機械聯(lián)接到馬達11的驅(qū)動輪M并且圍繞驅(qū)動軸13或其延伸部分。驅(qū)動軸13包括頭部17，該頭部17機械地和/或摩擦地聯(lián)接到主試劑盤12的內(nèi)周邊部分16。因此，當驅(qū)動軸13旋轉(zhuǎn)、加速、減速或停止時，主試劑盤12也旋轉(zhuǎn)、加速、減速或停止?？商鎿Q地，主試劑盤12的具體化的機動器件可以被直接驅(qū)動主馬達71代替，該直接驅(qū)動主馬達71如圖7所示與驅(qū)動軸73被共同定位。提供軸承 72來支撐驅(qū)動軸73。
副試劑盤14在外周邊表面25處經(jīng)由驅(qū)動輪23被機械聯(lián)接到副馬達21。副馬達 21和驅(qū)動輪23被構(gòu)造且設(shè)置成通過向副試劑盤14的外周邊表面25施加向心力或切向力而向副試劑盤14提供獨立的雙向運動。
不過附圖示出了旋轉(zhuǎn)試劑盤組件10的分別從內(nèi)周邊部分16及從外周邊表面25 被驅(qū)動(僅為了描述目的)的主試劑盤12和副試劑盤14。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以想到如上所述被構(gòu)造且設(shè)置的旋轉(zhuǎn)試劑盤組件10也可以包括分別取而代之地從外周邊表面及從內(nèi)周邊表面被驅(qū)動的主試劑盤12和副盤14。
副試劑盤14包括環(huán)形、扁平或基本扁平的底部部分18，該底部部分18具有多個座位區(qū)域27，每個座位區(qū)域27被構(gòu)造且設(shè)置成存儲和保持相應(yīng)副試劑包20。可以使用相鄰的配合的彈簧偏壓夾子55將副試劑包20牢固地緊固且保持在離散的座位區(qū)域27內(nèi)。
參考圖1和圖3，副試劑盤14任選地可以由不運動的蓋部分19保護，該蓋部分19 被構(gòu)造且設(shè)置成封套被置于其內(nèi)的副試劑盤14和副試劑包20，以便控制其溫度并且提供對于至少一個冷卻裝置沈(例如至少一個熱電Peltier裝置)的結(jié)構(gòu)支撐。雖然圖1和圖 3示出了帶有支撐冷卻裝置的蓋部分19的旋轉(zhuǎn)試劑盤組件10，不過盤組件10也可以在如圖2所示沒有蓋部分19的情況下操作。
圖7示出了用于旋轉(zhuǎn)試劑盤組件10的可替換內(nèi)部和外部冷卻裝置。根據(jù)圖7所示的實施例，對于外部傳導(dǎo)而言，盤組件10包括至少一個冷卻裝置沈，例如熱電Peltier裝置，其被置于盤組件10的底部部分上靠近將產(chǎn)生大量熱的旋轉(zhuǎn)馬達71和旋轉(zhuǎn)軸73。通過強制空氣對流來實現(xiàn)內(nèi)部冷卻。更具體地，風(fēng)扇組件74被居中置于軸73的旋轉(zhuǎn)軸線處或附近。風(fēng)扇組件74被構(gòu)造且設(shè)置成產(chǎn)生如箭頭77所示的強制空氣循環(huán)。多個冷卻翼片76 被置于盤組件10的底部部分上。冷卻翼片76被熱聯(lián)接到底部部分，該底部部分又熱聯(lián)接到所述至少一個冷卻裝置26。
在操作中，所述至少一個冷卻裝置沈被構(gòu)造且設(shè)置成通過冷卻所述翼片76來移除熱，其通過循環(huán)的強制空氣77移除熱。風(fēng)扇組件74經(jīng)由空氣管道75抽吸已經(jīng)被冷卻翼片76冷卻的空氣。被冷卻的空氣之后在副試劑包20上方的空氣空間內(nèi)、圍繞主試劑包18 并且返回通過冷卻翼片76來循環(huán)。
蓋部分19包括平面或基本平面的環(huán)形上部部分觀、具有至少一個加載端口 39以便引入和移除副試劑包20的外周邊表面25、以及內(nèi)表面或內(nèi)裙緣37，其中在所述上部部分 28上可釋放地附連冷卻裝置26。
加載端口 39被設(shè)置在外周邊表面25內(nèi)且允許自動和/或手動地水平或基本水平地加載和卸載新的或用過的副試劑包20。副端口 20的尺寸可以被改變以便能夠插入/移除單個副試劑包20或同時插入/移除多個副試劑包20。為了加載副試劑包20，旋轉(zhuǎn)副試劑盤14直到空閑座位區(qū)域27或當前裝納空的副試劑包20的座位區(qū)域27被置于與副加載端口 39對齊。如果座位區(qū)域27空閑，則未使用的副試劑包20可以經(jīng)由加載端口 39被手動或自動地插入到空閑座位區(qū)域27內(nèi)。另一方面，如果用過的副試劑包20占據(jù)了所需的座位區(qū)域27，則首先手動或自動移除用過的副試劑包20，之后新的副試劑包20經(jīng)由加載端口 39被手動或自動地插入到新的空閑的座位區(qū)域27中。
試劑探頭進入?yún)^(qū)域31位于接近至少一個吸量器/吸移管管理器(未示出)的內(nèi)裙緣37 (如果存在的話)內(nèi)，其中該吸量器從試劑包吸取試劑。通達到主試劑包35或副試劑包20的探頭被設(shè)置成通過副盤14 (如果存在的話)的蓋部分19的一部分內(nèi)的至少一個孔或開口 32。因為任意一個容器可以被置于至少一個孔或開口 32的下方，所以與用于線性容器陣列的探頭(其需要能夠沿X、Y和Z軸線移動探頭)相比，可以使用僅能沿X和Z方向運動的抽吸探頭。探頭進入孔或開口 32被構(gòu)造且設(shè)置成能夠使得至少一個吸量器的尖端刺透載液容器20或35的蓋子并且從載液容器20或35抽取所需試劑量。
僅為了描述目的在圖1中示出了被置于蓋部分19的環(huán)形上部部分觀內(nèi)的單個探頭進入孔或開口 32以及被置于裙緣37內(nèi)的多個進入孔32。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以想到存在大量備用吸量器和大量孔或開口 32的變型。
主試劑盤12包括環(huán)形底部部分33，該底部部分33被構(gòu)造且設(shè)置成提供多個容器接收區(qū)域或座位區(qū)域38，每個所述區(qū)域被構(gòu)造且設(shè)置成保持相應(yīng)試劑包35。將在下面討論座位區(qū)域38和試劑包35。
通過蓋部分19 (如果存在的話)的內(nèi)裙緣37、通過副試劑盤14的環(huán)形扁平或基本扁平的底部部分18、通過內(nèi)核蓋34以及通過不運動的外周邊表面36來保護主試劑盤12。 至少一個加載端口 30被設(shè)置在外周邊表面36內(nèi)。加載端口 30允許自動和/或手動地、水平或基本水平地加載和卸載新的或用過的主試劑包35。加載端口 30的尺寸可以被改變以便能夠插入/移除單個試劑包35或同時插入/移除多個試劑包35。
為了加載試劑包35，旋轉(zhuǎn)主試劑盤12直到空閑座位區(qū)域38或需要被移除的空的試劑包35被置于與加載端口 30對齊。如果座位區(qū)域38空閑，則未用過的試劑包35可以經(jīng)由加載端口 30被手動或自動地插入到空閑座位區(qū)域38內(nèi)。相鄰的彈簧偏壓的夾持裝置 59適于將被安裝的試劑包35牢固地保持在座位區(qū)域38內(nèi)?？商鎿Q地，在未用過的試劑包 35經(jīng)由加載端口 30被手動或自動地插入到此時空閑的座位區(qū)域38中之前首先從試劑盤 12手動或自動地移除已用過的試劑包35。
試劑包美國專利號5，788，928 (“’擬8專利”)中公開了用于保持具有或不具有混合或懸浮的固相部分的流體的試劑包，該專利當前轉(zhuǎn)讓給紐約Tarrytown的Siemens Healthcare Diagnostics, Inc.并且全部并入本文以供參考。
’ 9 試劑包包括細分的腔室，該細分的腔室的子腔室由喉部區(qū)分隔開，該喉部區(qū)由擋板限定，例如S形通道(或S-通道)。雖然’9 專利描述的試劑包被設(shè)計用于線性試劑盤的搖動動作，不過具有相同特性的試劑包也適用于供這里描述的旋轉(zhuǎn)試劑盤組件使用。
參考圖4，構(gòu)成被本發(fā)明一部分的試劑包35被設(shè)計成使得旋轉(zhuǎn)試劑盤組件10的雙向旋轉(zhuǎn)運動的效果且進而旋轉(zhuǎn)試劑盤組件10的周期性停止的效果充分地混合且/或保持被容納在試劑的液體部分內(nèi)的懸浮固相試劑部分。更具體地，包括相鄰子腔室41和42之間的狹窄喉部區(qū)40的試劑包35的設(shè)計與旋轉(zhuǎn)試劑盤組件10所產(chǎn)生的離心力相結(jié)合會驅(qū)使試劑的所有部分或一些部分向外通過限制性通道40。
試劑包35具有內(nèi)端52和外端M。如圖2所示，當對齊時，內(nèi)端52最接近于旋轉(zhuǎn)試劑盤組件10的豎直旋轉(zhuǎn)軸線29，并且外端M最接近于加載端口 30。在’ 928專利中描述的壁和表面將每個試劑包35劃分為多個腔室41-44。每個腔室41-44被構(gòu)造且設(shè)置成存儲免疫測定系統(tǒng)所使用的試劑。試劑可以是可溶解的，其需要少量攪動或不需要攪動來均質(zhì)分布，或者試劑可以是不可溶解的，其需要攪動以便連續(xù)分布。
這些腔室41-44中的每個腔室內(nèi)的底部表面53是朝向相應(yīng)腔室內(nèi)的單個部位傾斜或偏斜的，以便有助于完全或基本上抽吸其中存儲的材料。在優(yōu)選實施例中，這個部位采用被置于腔室43和44的底部53內(nèi)的凹陷48 (或坑)的形式。
每個試劑包35的腔室中的至少一個腔室可以具有一對對置的偏置擋板56、58。具體而言，較大腔室可以被劃分為具有基本相等容積的兩個子腔室41和42，每個子腔室42和 42由窄喉部區(qū)40互連，該窄喉部區(qū)40可以包括擋板56和58。每個擋板56和58從相應(yīng)側(cè)壁朝向相對的側(cè)壁延伸到較大腔室內(nèi)。擋板56和58可以從底板表面53豎直地設(shè)置到側(cè)壁的上邊緣，并且優(yōu)選地朝向相對的側(cè)壁延伸跨過試劑包35的至少一半寬度。
當懸浮固相試劑材料被引入到細分的腔室內(nèi)且試劑包35承受由于主試劑盤12的旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致的離心力時會實現(xiàn)這種構(gòu)造的優(yōu)點。所施加的離心力導(dǎo)致流體從內(nèi)端52朝向外端M行進(箭頭A)，也就是說，從第一子腔室42通過窄喉部40處的擋板56和58行進到第二子腔室41內(nèi)。當沒有離心力或不足的離心力被施加于試劑包35時，試劑包35的壓頭 (head pressure)和偏斜導(dǎo)致流體從第二子腔室41通過窄喉部40處的擋板56和58行進到第一子腔室42內(nèi)。
承載懸浮固相試劑部分的流體材料在穿過喉部40時顯著加速，從而導(dǎo)致通過圍繞子腔室41和42的周邊循環(huán)的液流而顯著攪動固相試劑部分和流體載體。通過尤其根據(jù)試劑包偏斜、旋轉(zhuǎn)速度、混雜的試劑、流體載體的類型和粘度、溫度等而決定的準確的混合速度來快速實現(xiàn)完全的均質(zhì)分布。
此外，主試劑盤12的環(huán)形部分的容器接收臺或座位區(qū)域38是偏斜或傾斜的，以便當被置于其內(nèi)時試劑包35朝向豎直軸向四以一定角度向下偏斜。使得試劑包35偏斜的優(yōu)點包括當盤12停止時，重力的壓頭和影響將朝向內(nèi)端52向內(nèi)拉動試劑的一部分并使其通過限制性通道40，該限制性通道40有利地混合固相試劑部分并且使得任意沉降下來的固相部分再次懸浮并再次混合。
試齊[J包 35 (例如由紐約 Tarrytown 的 Siemens Healthcare Diagnostics, Inc. 制造的ReadyPacks)被特別設(shè)計成或者應(yīng)該被特別設(shè)計成當從試劑包吸取試劑時以低于水平線的一定角度被置于并保持在座位區(qū)域38內(nèi)，其中該角度是五(5)度。不過，低于水平線20度或更多的較陡的包角度提供了更強烈的混合。當包角度超過預(yù)定五度的吸取角度時，旋轉(zhuǎn)試劑盤組件10可以包括抬升器件，該抬升器件適于舉起試劑包35的下端，如從低于水平線20度舉起到低于水平線5度。優(yōu)選地，試劑包35被抬升到單個預(yù)定部位，例如靠近試劑吸取探頭和試劑探頭進入?yún)^(qū)域31。
每個腔室41-44覆蓋有蓋子，例如HDPE蓋子。每個蓋子被構(gòu)造且設(shè)置成包括多個孔隙45、46和49，這些孔隙保護腔室內(nèi)容物不被污染不過可以容易地被試劑探頭刺透。此外，一個重要的標準在于孔隙覆蓋材料保持與封裝的試劑不反應(yīng)。例如，可以使用聚酯和乙基醋酸乙烯酯(EVA)膜的組合，或者聚酯和HDPE膜的組合等等?？商鎿Q地，使用單層膜。
孔隙45、46和49基本對齊于相應(yīng)的下層腔室43、44和42，并且更優(yōu)選地，對齊于試劑包腔室底板凹陷48。每個孔隙45、46和49可以被單獨地覆蓋，或者全部被連續(xù)的孔隙覆蓋材料部分所覆蓋。
旋轉(zhuǎn)試劑盤組件的操作和運動曲線本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以想到存在能夠影響旋轉(zhuǎn)試劑盤組件適當功能(即固相試劑部分的連續(xù)和適當?shù)幕旌?、懸浮?或再次懸浮)的多種變型，例如盤的直徑、試劑包距豎直軸線的距離、試劑包的偏斜角度、試劑包設(shè)計(S-通道或其他設(shè)計)以及運動曲線，這里僅列出一些。這部分將涉及運動曲線以及所述運動曲線可以怎樣用于最有利地確保固相試劑部分恰在吸取之前在適當子腔室內(nèi)懸浮且被適當?shù)鼗旌稀?br> 常規(guī)線性搖動混合器的一種限制在于運動曲線不能被改變以顯著增加試劑的能量和“晃蕩”。因此，旋轉(zhuǎn)混合優(yōu)于搖動混合，尤其是其能夠使得流體試劑溶液中的固相試劑部分再次懸浮。實際上，如下面更具體描述的，加速度/減速度、最大速度、停止以及其他參數(shù)可以被改變以增加試劑的瞬時能量和“晃蕩”。
圖5和圖6相應(yīng)示出了三角形運動曲線和梯形運動曲線。三角形運動曲線包括穩(wěn)定增加的旋轉(zhuǎn)速度和在到達某峰值速度后穩(wěn)定減小的速度。快速且穩(wěn)定地增加速度使得三角形運動曲線對于最初啟動和需要更劇烈混合的試劑而言是更加理想的。
相比之下，梯形運動曲線(圖6)包括穩(wěn)定增加的旋轉(zhuǎn)速度，其在一段時間內(nèi)拉平， 之后是穩(wěn)定減小的速度。梯形運動曲線能更好地保持已經(jīng)懸浮的固相部分處于懸浮狀態(tài)。
免疫測定系統(tǒng)和/或旋轉(zhuǎn)試劑盤組件10還包括控制器，例如處理器、微處理器及類似物，其被構(gòu)造且設(shè)置成控制如下中至少一者馬達的速度、加速率、減速率、停止和旋轉(zhuǎn)方向。此外，控制器適于周期地、隨機地、間隙地、預(yù)安排時間地、根據(jù)多個預(yù)定運動曲線之一以及根據(jù)命令地來操作旋轉(zhuǎn)試劑盤。
初始再次懸浮測試結(jié)果為了評估旋轉(zhuǎn)試劑盤組件的效率以及混合固相試劑部分的效率，在每一情況下使用 S-通道包來比較旋轉(zhuǎn)混合和手動混合。為了進行比較，特別選用aHBS、CEA和H2n化驗，因為這三種化驗因經(jīng)受再次懸浮問題而聞名。
分別使用視覺和吸光率測量技術(shù)來主觀和客觀地評估混合程度。對于前者，使用 S-通道的彎折數(shù)量來表征混合的“量”。在后者的情況下，測量600nm時的吸光率，并且從試劑的頂部、中部和底部層采集等份試樣。
^fflJfe g Μ^ Tarrytown ^ Siemens Healthcare Diagnostics, Inc. 白勺 ADVIA Centaur免疫測定系統(tǒng)的線性設(shè)備以及旋轉(zhuǎn)試劑盤組件來獲得與aHBS、CEA和H2n化驗相關(guān)的手動和旋轉(zhuǎn)設(shè)備混合的吸光率測試的結(jié)果。對于各化驗而言，手動和旋轉(zhuǎn)設(shè)備混合的平均內(nèi)層吸光率確認了帶有Readypacks的旋轉(zhuǎn)試劑盤組件完全能夠使得固相試劑部分懸浮。
機載穩(wěn)定性測試如上所述，旋轉(zhuǎn)試劑盤的制動動作具有許多優(yōu)點。首先，其允許馬達和控制器停機，這減少了熱量輸出、節(jié)省了能量并且減少了系統(tǒng)上的磨損和破縫。其次，當旋轉(zhuǎn)動作停止時，試劑中的固相顆粒變得靜止，這尤其提高了固相試劑的機載穩(wěn)定性。
機載穩(wěn)定性(OBS )用于衡量一旦試劑包已經(jīng)首先被打開且可用時離散試劑的可用壽命和使用壽命。簡而言之，OBS用于衡量一旦試劑處于系統(tǒng)中時的“耐儲時間”，其平均而言可以是7-45天。
OBS受氧化反應(yīng)和/或其他化學(xué)反應(yīng)影響，所述反應(yīng)可以影響試劑，并且與本發(fā)明更相關(guān)的是在試劑的固相部分上會具有恒定的機械混合的效果，即解聚、顆粒上的磨損等等。如上所述，前后搖動類型的動作需要每周7天每天M小時的應(yīng)用。
通常，固相顆粒承受越多的運動和攪動，則OBS壽命越短。因此，有利的是，旋轉(zhuǎn)盤的未操作或停機時間等同到固相試劑的延長OBS壽命中。實際上，使用本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)試劑盤組件，可以在8小時輪班結(jié)束時停止化驗系統(tǒng)的作用，這可以導(dǎo)致OBS的增加，不過在停機且基本靜置之后，可以使用適當?shù)倪\動曲線，例如三角形運動曲線，來使得固相部分再次懸浮。實際上，旋轉(zhuǎn)試劑盤組件的許多優(yōu)點之一在于其與線性類型或其他旋轉(zhuǎn)類型的試劑盤相比在啟動時提供了更好的混合。
收集使用TUp和DIG試劑的線性(ADVIA Centaur)試劑盤和旋轉(zhuǎn)試劑盤組件的OBS 數(shù)據(jù)。選擇TUp和DIG試劑是因為它們具有相對短的0BS，即分別是四天和三天。旋轉(zhuǎn)試劑盤和線性(ADVIA Centaur)試劑盤以搖動五(5)秒之后空閑十(10)秒的方式連續(xù)運行五 (5)天。旋轉(zhuǎn)曲線包括在八(8)秒內(nèi)的三(3)個180度運動從而建模預(yù)計最壞的情況。結(jié)果證明，相比于線性搖動試劑盤，不會對使用旋轉(zhuǎn)試劑盤組件被混合的試劑的OBS造成不利影響。
雖然已經(jīng)通過上述示例性實施例描述了本發(fā)明，不過本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在不背離這里公開的本發(fā)明構(gòu)思的情況下可以對所述實施例做出各種改進和變型。因此，本發(fā)明應(yīng)該不被認為是有限性的，其僅被所附權(quán)利要求的范圍和精神所限制。
權(quán)利要求
1.一種用于能夠?qū)σ后w進行強化的選擇性攪動的設(shè)備，包括至少一個載液容器，其具有第一端和相對的第二端，所述至少一個容器包括至少一個內(nèi)部擋板以用于當相應(yīng)容器內(nèi)的液體從所述容器的一端流向其相對端時對該液體施加渦流攪動；圓形盤，其適于繞豎直旋轉(zhuǎn)軸線選擇性旋轉(zhuǎn)并且具有從所述豎直軸線被徑向設(shè)置在所述盤上的多個容器接收臺，每個臺適于接收并選擇性地保持處于一定取向的相應(yīng)載液容器，從而該容器相對于水平面傾斜并且所述容器靠近旋轉(zhuǎn)軸線的所述第一端被設(shè)置成低于所述容器遠離旋轉(zhuǎn)軸線的所述第二端；以及馬達，其與所述盤驅(qū)動接合并且適于選擇性地旋轉(zhuǎn)所述盤，其中相應(yīng)于所述盤的旋轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)加速的離心力導(dǎo)致在所述至少一個容器內(nèi)的所述液體從所述容器的所述第一端行進到所述容器的所述第二端并且從而在該液體流動通過所述至少一個內(nèi)部擋板時攪動所述液體，以及其中與所述盤的旋轉(zhuǎn)停止或旋轉(zhuǎn)減速相關(guān)聯(lián)的重力導(dǎo)致在所述至少一個容器內(nèi)的液體從所述容器的所述第二端行進到所述容器的所述第一端并且從而在該液體流動通過所述至少一個內(nèi)部擋板時攪動所述液體。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括與所述圓形盤同軸且同心并且適于圍繞所述豎直旋轉(zhuǎn)軸線獨立地選擇性旋轉(zhuǎn)的第二圓形盤。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述第二圓形盤包括從所述豎直軸線徑向設(shè)置的多個容器接收臺，每個臺適于接收并選擇性地保持處于一定取向的相應(yīng)載液容器。
4.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述第二圓形盤被操作性地聯(lián)接到第二馬達，該第二馬達適于選擇性地旋轉(zhuǎn)所述第二圓形盤。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述圓形盤以大約五度至20度之間的角度傾斜。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中在所述圓形盤上的每個臺包括協(xié)作保持裝置以便在旋轉(zhuǎn)期間牢固地保持相應(yīng)載液容器。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中在所述圓形盤上的每個所述臺處的緊固裝置被構(gòu)造且設(shè)置成能夠水平或基本水平地加載。
8.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中在所述第二盤上的每個臺包括協(xié)作保持裝置以便在旋轉(zhuǎn)期間牢固地保持相應(yīng)載液容器。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中在所述圓形盤上的每個所述臺處的緊固裝置被構(gòu)造且設(shè)置成能夠水平或基本水平地加載。
10.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述馬達包括轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子適于直接或間接地接合于所述盤且向其提供運動。
11.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括控制器，該控制器用于控制所述馬達的速度、加速率、減速率、停止和旋轉(zhuǎn)方向中的至少一者以便以下列方式中的至少一種來操作周期性地、隨機地、間隙地、預(yù)安排時間地、根據(jù)多個預(yù)定運動曲線之一以及根據(jù)命令。
12.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述至少一個內(nèi)部擋板包括一對擋板，其被構(gòu)造且設(shè)置成在其間提供S-形通道。
13.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括蓋部分以便為所述至少一個載液容器中的每一個內(nèi)的液體提供溫度可控的環(huán)境。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述蓋部分被構(gòu)造且設(shè)置成支撐至少一個冷卻組件。
15.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所蓋部分包括多個探頭進入開口以便使得吸量器的尖端通達到所述至少一個載液容器中的任意一個并且從所述至少一個載液容器抽吸所述液體。
16.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述蓋部分包括至少一個加載進入端口以便手動或自動地加載或卸載所述至少一個載液容器中的至少一個。
17.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括多個冷卻翼片和風(fēng)扇組件，其適于通過強制空氣對流來冷卻所述至少一個載液容器。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，所述冷卻翼片被置于所述圓形盤下方并且所述風(fēng)扇組件被置于所述圓形盤上方。
19.一種選擇性攪動容器內(nèi)的液體的方法，包括提供至少一個載液容器，其具有第一端和相對的第二端，所述至少一個容器包括至少一個內(nèi)部擋板以用于當相應(yīng)容器內(nèi)的液體從所述容器的一端流向其相對端時對所述液體施加渦流攪動；提供圓形盤，其能夠繞豎直旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并且具有圍繞豎直軸線被徑向設(shè)置在所述盤上的多個容器接收臺，每個臺適于接收并選擇性地保持處于一定取向的相應(yīng)載液容器，從而該容器朝向所述豎直軸線相對于水平面傾斜并且所述容器靠近旋轉(zhuǎn)軸線的所述第一端被設(shè)置成低于所述容器遠離旋轉(zhuǎn)軸線的所述第二端；將所述至少一個容器置于相應(yīng)容器接收臺上；以及通過經(jīng)由與所述盤機械接合的馬達來選擇性地旋轉(zhuǎn)所述盤以攪動該液體，從而與所述盤的旋轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)加速相關(guān)聯(lián)的離心力導(dǎo)致在所述至少一個容器內(nèi)的所述液體從所述容器的所述第一端經(jīng)由所述至少一個內(nèi)部擋板行進到所述容器的所述第二端；以及進一步使用與所述盤的旋轉(zhuǎn)停止或旋轉(zhuǎn)減速相關(guān)聯(lián)的重力來攪動所述液體，導(dǎo)致在所述至少一個容器內(nèi)的所述液體從所述容器的所述第二端經(jīng)由所述至少一個內(nèi)部擋板行進到所述容器的所述第一端。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括控制所述馬達的速度、加速率、減速率、停止和旋轉(zhuǎn)方向中的至少一者來以下列方式中的至少一種來操作周期性地、隨機地、間隙地、預(yù)安排時間地、根據(jù)多個預(yù)定運動曲線之一以及根據(jù)命令。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述預(yù)定運動曲線包括穩(wěn)定增加的旋轉(zhuǎn)速度和到達預(yù)定峰值速度之后穩(wěn)定減小的速度。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述預(yù)定運動曲線包括穩(wěn)定增加的旋轉(zhuǎn)速度，其在一段時間內(nèi)拉平，之后是穩(wěn)定減小的速度，從而保持已經(jīng)懸浮的固相部分處于懸浮狀態(tài)。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，還包括周期性地停止所述圓形盤并且使用探頭或吸量器從載液容器抽吸液體樣本。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，還包括僅控制所述探頭或吸量器沿X軸線和Z軸線的運動。
25.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括通過使用風(fēng)扇組件和多個冷卻翼片產(chǎn)生的強制空氣對流來冷卻所述至少一個載液容器。
26.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，還包括將所述冷卻翼片置于所述圓形盤下方并且將所述風(fēng)扇組件置于所述圓形盤上方。
27.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，還包括在所述圓形盤和所述第二圓形盤中的每一個內(nèi)的周邊開口以便相對于所述豎直軸線沿徑向方向自動或手動加載載液容器。
全文摘要
用于能夠?qū)Π滔嘣噭┑囊后w進行強化的選擇性攪動的設(shè)備和方法。該設(shè)備包括至少一個載液容器、圓形盤和馬達。載液容器包括至少一個內(nèi)部擋板，當所述液體從容器的一端流向其相對端時該內(nèi)部擋板對所述流體施加渦流攪動。圓形盤適于繞豎直旋轉(zhuǎn)軸線選擇性旋轉(zhuǎn)。該旋轉(zhuǎn)圓形盤組件包括容器接收臺，該容器接收臺選擇性地保持相應(yīng)載液容器使其相對于水平面處于傾斜或偏斜取向。馬達產(chǎn)生離心力，該離心力導(dǎo)致容器內(nèi)的所述液體從所述容器的第一端經(jīng)由內(nèi)部擋板行進到所述容器的第二端，從而攪動液體和試劑的固相部分。當重力超過離心力時，容器內(nèi)的液體從所述容器的所述第二端經(jīng)由內(nèi)部擋板行進到所述容器的所述第一端，從而再次攪動液體和試劑的固相部分。
文檔編號B01F9/00GK102202776SQ200980133693
公開日2011年9月28日 申請日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者貝林格 B., 坎貝爾 A., 科亨 B., 杜米特雷斯庫 N. 申請人:西門子醫(yī)療保健診斷公司