專利名稱：生物分析盒跟蹤及保護(hù)機(jī)構(gòu)的制作方法
背景技術(shù)：
本申請要求2003年12月23日提交的第60/532,671號美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)。此項臨時專利申請在此完全并入作為參考，如在本文中全部列出。
本申請是以下美國專利申請的繼續(xù)申請(Continuation-in-Part)2002年1月28日提交的名稱為“Multi-Channel Bio-Separation Cartridge”的第10/059,993號美國專利申請；2004年10月25日提交的名稱為“Integrated BioAnalysis andSample Preparation System”的第10/973,828號美國專利申請；2002年12月13日提交的名稱為“Optical Detection Alignment Coupling Apparatus”的第10/319,803號美國專利申請；2003年12月15日提交的名稱為“OpticalDetection Alignment Coupling Apparatus”的國際專利申請PCT/US03/39971；2004年4月12日提交的名稱為“Multi-Capillary Electrophoresis CartridgeInterface Mechanism”的第10/823,382號美國專利申請。以上專利申請已經(jīng)共同轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人BioCal Technology，Inc.。
本發(fā)明還與美國申請6,828,567相關(guān)，此專利也已共同轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人BioCal Technology，Inc.。
上述申請以及下面本文的公開中提及的所有其他申請、專利、文獻(xiàn)和參考資料，全部并入作為參考，如同在本文中全部列出。
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種用于生物分析系統(tǒng)的可重復(fù)使用的樣本盒(specimencartridge)，尤其是包括跟蹤機(jī)構(gòu)及其內(nèi)容物保護(hù)機(jī)構(gòu)的生物分析盒，更具體的涉及具有所述跟蹤機(jī)構(gòu)和內(nèi)容物保護(hù)機(jī)構(gòu)的毛細(xì)管電泳盒。
2.相關(guān)技術(shù)描述隨著可靠性的增加并且被證實，生物分析，如DNA分析，正迅速地由純科學(xué)的對于精確度的探索轉(zhuǎn)變?yōu)槌Ｒ?guī)方法。醫(yī)學(xué)研究者，藥理學(xué)家和法醫(yī)調(diào)查者在它們從事的工作中全都使用DNA分析。然而由于檢測和測定DNA樣品的設(shè)備的復(fù)雜性以及樣品制備中的困難，現(xiàn)有的DNA分析方法通常既費時又昂貴。因此希望減少部件的大小、數(shù)量和設(shè)備的成本，使處理過程中樣品操作更為簡單，而且總的來說，需要一種簡化的、廉價的、高靈敏度檢測器。
一類DNA分析儀器通過依靠電泳來分離DNA分子。電泳技術(shù)可用于分離DNA片段用于基因分型(genotyping)，其包括人身份測試(human identitytesting)、表達(dá)分析、病原體檢測、突變檢測和藥物遺傳學(xué)(pharmacogenetics)研究。術(shù)語電泳是指帶電的分子在電場影響下的運動。電泳可用于分離具有相等的荷質(zhì)比(charge-to-mass ratio)但質(zhì)量不同的分子。DNA片段是上述分子的一個實例。
有許多商業(yè)上可得到的利用電泳來分析DNA樣品的儀器。其中一種是毛細(xì)管電泳(CE)裝置。與平板凝膠電泳方法相比，通過在攜帶分離載體介質(zhì)(例如緩沖溶液，具有特定凝膠化學(xué)性質(zhì)的凝膠基質(zhì))的融合的硅毛細(xì)管柱中應(yīng)用電泳，所需樣本大小明顯較小，而且分離速度和分辨率提高很多倍。在CE中，這些DNA片段常常通過如下方法檢測引導(dǎo)光穿過毛細(xì)管壁，到達(dá)從樣品中分離的、已用熒光物質(zhì)標(biāo)記的組分，并檢測入射光(incident light)誘導(dǎo)的熒光發(fā)射或借助于吸光度檢測技術(shù)。在熒光型檢測中，發(fā)射強(qiáng)度代表樣品組分的濃度、量和/或大小。過去，以開發(fā)了激光誘導(dǎo)的熒光(LIF)檢測方法用于CE儀器。由于與其它檢測方法相比熒光檢測的突出的靈敏度，它常常是基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)的領(lǐng)域中優(yōu)選的檢測方法。
毛細(xì)管柱可以是可移動盒的一個部分，所述可移動盒可以與系統(tǒng)分離用于保存、運輸或重新使用。因為不同的盒可以與不同內(nèi)容物，例如不同化學(xué)性質(zhì)的凝膠預(yù)先組裝，所以應(yīng)鑒別盒中的內(nèi)容物?？商峁┮曈X指示劑來鑒別盒及其內(nèi)容物。例如，可將標(biāo)簽(例如帶有條形碼的標(biāo)簽)或獨立的信息片應(yīng)用于盒。此外，考慮到盒的重復(fù)使用性和指定用途或盒中內(nèi)容物的存儲期限，可將獨立的記錄與具體的盒相關(guān)聯(lián)用于跟蹤盒的使用。然而標(biāo)簽僅包含其被置于盒上之時的信息。而獨立的信息片很容易被錯放或例如，與不同化學(xué)性質(zhì)凝膠的不同盒錯配。信息的任何更新必須由使用者手寫進(jìn)行，如寫在盒上或重新貼標(biāo)簽，或者在獨立記錄中保持準(zhǔn)確的記錄。在進(jìn)行重要生物分析的實驗室環(huán)境中(如FDA要求保持正確記錄的步驟(如患者記錄，信息跟蹤)的臨床診斷型應(yīng)用)，保持跟蹤的信息更新或信息記錄的手工步驟存在錯誤和遺漏的可能。因此，需要一種與CE儀器一起使用的可重復(fù)使用的毛細(xì)管盒，其包括自動跟蹤與具體盒有關(guān)的信息的機(jī)構(gòu)。
將盒與用分離載體介質(zhì)填充的毛細(xì)管預(yù)先裝配，介質(zhì)具有在環(huán)境中長時間暴露可能變質(zhì)的特性。由于可將可重復(fù)使用的盒在兩次使用期間保存起來，暴露在毛細(xì)管頂端的分離載體介質(zhì)很有可能變質(zhì)，如凝膠基質(zhì)變干，導(dǎo)致毛細(xì)管堵塞并當(dāng)再次使用該盒時產(chǎn)生問題(issues)。因此需要改善保存期間盒及其內(nèi)容物保存壽命。
發(fā)明概述本發(fā)明提供了一種用于生物分析系統(tǒng)的可重復(fù)使用、可交換的盒，其包括可靠跟蹤各種參數(shù)和數(shù)據(jù)的內(nèi)置機(jī)構(gòu)，還提供了一種保護(hù)內(nèi)容物不會損壞或變干的方法。本發(fā)明也提供了一種帶有接口的生物分析儀器，該接口支持可重復(fù)使用的盒的跟蹤機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的一個方面，可重復(fù)使用的盒包含跟蹤機(jī)構(gòu)，用來儲存與盒及其特性有關(guān)的相關(guān)數(shù)據(jù)，如內(nèi)容物和用途。該盒是便攜的，可循環(huán)的，可重復(fù)使用的，并可與具有不同類型通道(如，分離介質(zhì)，通道大小，內(nèi)壁涂覆，等)的其它盒互換。定義了一種分離通道(a separation channel)，其可以是盒中支撐的毛細(xì)管或盒中定義的微柱(micro-column)。本發(fā)明的一個實施方案中，跟蹤機(jī)構(gòu)包括與盒相連的非易失性(non-volatile)可重寫存儲器“智能鍵(smart key)”(例如，包含EEPROM)，以提供專門用于盒的自動跟蹤。該鍵可以與盒物理連接(如，與盒的主體連接或通過線纜連接)，也可以與盒分離。當(dāng)盒用于儀器時，將相關(guān)的鍵插入儀器中的數(shù)據(jù)接口(例如讀寫器)，與儀器交換涉及盒及其內(nèi)容物的相關(guān)信息?？膳渲迷搩x器來“驗證”所述的盒，并進(jìn)行完整性檢驗來確定具體盒對于待進(jìn)行的具體樣品分析是否具有合適的特性(如凝膠化學(xué))。而且，該儀器可以通訊/記錄涉及盒的用途的信息(例如，盒在何時、如何使用的，使用歷史或運行次數(shù)，檢測參數(shù)，還可能是檢測結(jié)果)。這些信息提供對先前使用盒時的存儲信息的更新。
本發(fā)明另一方面，提供了一種模塊的盒接口，它是專用的生物分析儀器的一部分。本發(fā)明的一個實施方案中，模塊的盒接口由盒匹配接口(cartridge-mating interface)和輸入/輸出(I/O)端口組成。模塊的接口是便攜式生物分析系統(tǒng)的一個部分，例如，為用于CE分析的單毛細(xì)管或多毛細(xì)管盒設(shè)計的。在另一個實施方案中，生物分析儀器讀和寫與盒的跟蹤設(shè)備連同儀器操作相關(guān)的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明另一方面，毛細(xì)管盒的易碎毛細(xì)管尖端被保護(hù)不會受損。在一個實施方案中，盒支架(cartridge stand)使毛細(xì)管盒保持豎直或垂直的位置，同時將其毛細(xì)管尖端浸入設(shè)計用于保護(hù)尖端內(nèi)容物不會干燥的相容性物質(zhì)中。在另一個實施方案中，提供了包裝容器與尖端緩沖墊/保護(hù)器來保護(hù)盒及其內(nèi)容物在儲存和運輸?shù)倪^程中不被損壞。


為了充分了解本發(fā)明的性質(zhì)、優(yōu)點，以及優(yōu)選使用模式，下面將連同附圖進(jìn)行詳細(xì)說明，以提供參考。下述附圖中，相同的參照數(shù)字表示附圖中相同或相似的部件。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的包含樣品制備設(shè)備的毛細(xì)管電泳系統(tǒng)的示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的具有跟蹤設(shè)備的毛細(xì)管盒的透視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的使用圖2所示毛細(xì)管盒的生物分析儀器的外部透視圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的圖3的生物分析儀器的內(nèi)部透視圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的生物分析儀器的控制系統(tǒng)的框圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的位于停放支架(parking stand)上的毛細(xì)管盒的透視圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的將毛細(xì)管尖端插入保護(hù)帽的毛細(xì)管盒的透視圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的放置于攜帶箱(carrying case)中的毛細(xì)管盒的透視圖。
解釋性實施方案的詳細(xì)說明下面參照各個實施方案并參考附圖描述本發(fā)明。雖然本發(fā)明以實現(xiàn)本發(fā)明目的的最佳方式描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，根據(jù)這些教導(dǎo)，不背離本發(fā)明的精神或范圍，可以進(jìn)行變化。
本發(fā)明提供了用于生物分析系統(tǒng)的可重復(fù)使用的毛細(xì)管盒，其包括可靠地跟蹤各種參數(shù)和數(shù)據(jù)的內(nèi)置機(jī)構(gòu)，還包括保護(hù)其內(nèi)容物不受損和不干燥的裝置。本發(fā)明還提供了一種帶有接口的生物分析儀器，所述接口支持可重復(fù)使用的盒的跟蹤機(jī)構(gòu)。在本發(fā)明的一個方面中，可重復(fù)使用的盒包含跟蹤機(jī)構(gòu)，用來儲存涉及盒及其內(nèi)容物和用途的相關(guān)數(shù)據(jù)。在本發(fā)明另一方面中，提供了模塊化的盒接口，它是專用的生物分析儀器的一部分。在本發(fā)明另一方面中，毛細(xì)管盒的易碎毛細(xì)管尖端被保護(hù)而不會受損。
為了說明本發(fā)明的原理而不是限制本發(fā)明，參照直接進(jìn)行CE分析的實施方案來描述本發(fā)明。在解釋性的實施方案中，本發(fā)明提供了用于可重復(fù)使用的CE盒的跟蹤機(jī)構(gòu)(數(shù)據(jù)鍵)，所述可重復(fù)使用的CE盒由集成的、自動化的多通道CE系統(tǒng)支持。
本發(fā)明受讓人BioCal Technology，Inc.，開發(fā)了一種基于CE的自動化儀器(例如HDA-GT12型DNA分析系統(tǒng))。該自動化儀器的解釋性實施方案是基于BioCal的CE儀器的儀器，其將支持跟蹤鍵的接口，連同低成本而且靈敏的光學(xué)檢測技術(shù)，集成試劑盒和用于實時熒光分析的微流體電泳原理整合在一起，形成了靈敏而準(zhǔn)確的生物試劑檢測(遺傳分析)系統(tǒng)。本系統(tǒng)被設(shè)計為高通量，易使用，便攜，廉價，非常結(jié)實，并用于現(xiàn)場操作/應(yīng)用。
BioCal開發(fā)的盒(例如GC-5000或GC-10K型)被設(shè)計為由本儀器以及排列和連接在該儀器中支撐元件上的所有必需的盒元件來支持。盒相對于樣品托盤保持同步(hold)，所述樣品托盤可相對于盒中毛細(xì)管分離通道移動?？蓪⒏檾?shù)據(jù)鍵插入該儀器的讀寫器。
CE系統(tǒng)概述圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的毛細(xì)管電泳(CE)系統(tǒng)200的示意圖。CE系統(tǒng)200大體包括毛細(xì)管分離柱22(如200-50μm O.D)，它限定了分離通道36(例如25-200μm I.D.)。毛細(xì)管柱22可由煙霧硅膠(fumed silica)，玻璃，聚酰亞胺(polyimide)，或其他塑料/陶瓷/玻璃材料制成。分離柱22的內(nèi)壁(即分離通道36的壁)可以用一種能積累靜電荷的材料涂覆(coated)，以促進(jìn)樣品組分的電泳和/或電遷移。分離通道36用分離支持介質(zhì)填充，所述的分離支持介質(zhì)可以是電泳緩沖液，或者在解釋性實施方案中是現(xiàn)有技術(shù)中已知的篩分凝膠基質(zhì)(sieving gel matrix)。對于輻射誘導(dǎo)的熒光檢測，凝膠基質(zhì)包括已知的熒光基團(tuán)(fluorophore)，如溴化乙錠(Ethidium Bromide)。
毛細(xì)管柱22的一端浸在電泳緩沖液/凝膠34的容器(reservoir)28中。毛細(xì)管柱22的另一端與樣品管26相連?？梢岳斫馄渌鼨z測器構(gòu)造類似于CE系統(tǒng)200在系統(tǒng)中實施。將輻射探測器24置于毛細(xì)管壁透明部分外面的檢測區(qū)30處。激發(fā)光纖(excitation fiber)16從放射源18(如LED或激光)延伸并指向柱壁外的檢測區(qū)30。電極12和14作為盒組件，與電泳緩沖液容器26及凝膠容器28連接，構(gòu)成電泳路徑。
CE分離和分析概述在操作中，將放置于樣品管26中的制備好的生物樣品(如DNA/RNA樣品)通過多種方法中的任意一種(如從樣品容器中電動注入)引入遠(yuǎn)離檢測區(qū)30的毛細(xì)管柱22的遠(yuǎn)端。樣品與毛細(xì)管柱22中支持的凝膠基質(zhì)中的熒光基團(tuán)結(jié)合。
當(dāng)在電極12和14間施加DC電壓(例如1-30千伏)時，樣品在施加的電壓下沿分離通道36遷移(例如，帶負(fù)電荷的DNA與整合的染料基質(zhì)/熒光基團(tuán)一起穿過篩分凝膠向正電極移動，如圖1所示)并分離成樣品組分(DNA片段)的條帶。分離程度和沿分離通道36移動的距離取決于許多因素，如樣品組分遷移度(migration mobility)，樣品組分的質(zhì)量和大小或長度，以及支持介質(zhì)的分離。分離通道36中分離樣品的驅(qū)動力可以是電泳、壓力或電滲流(EOF)方式。
當(dāng)樣品到達(dá)檢測區(qū)時，引導(dǎo)激發(fā)光經(jīng)由激發(fā)光纖16到達(dá)檢測區(qū)。樣品組分發(fā)出熒光，其強(qiáng)度與各個樣品組分的濃度成比例(與熒光標(biāo)記物質(zhì)的量成比例)。檢測器24在不同于入射輻射的波長檢測到發(fā)射熒光的強(qiáng)度。用已知方法可以分析已檢測到的發(fā)射輻射(emitted radiation)。對于自動系統(tǒng)來說，電子板64上(圖4)的控制器32(結(jié)合圖5在下文中討論)控制CE系統(tǒng)200操作。
帶有跟蹤數(shù)據(jù)存儲器的毛細(xì)管盒圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的帶有跟蹤數(shù)據(jù)鍵的CE盒的透視圖。
多通道毛細(xì)管盒200包括12個檢測區(qū)(圖1中示意性地表示為30)，其通過置于盒主體中的毛細(xì)管140確定。數(shù)據(jù)鍵500與盒100連接(例如，通過所示的線纜或繩索(cord)510連接)。關(guān)于數(shù)據(jù)鍵500的詳細(xì)情況將稍后在下文中討論。盒100包括12通道的熔融二氧化硅毛細(xì)管陣列，其作為可丟棄和/或可攜帶的、可互換的盒裝置100的一部分用于分離和檢測樣品。圖2所示的盒100具有多至12根毛細(xì)管140，12-18cm長。盒100與頂部的、所有毛細(xì)管140通用的出口緩沖液容器130結(jié)合，其通過接口機(jī)構(gòu)300直接連接于模塊壓縮氣體源78，如裝有惰性、相容的或非反應(yīng)性氣體(例如氮氣，壓縮空氣，CO2等)的可替代型加壓蓄氣筒或壓力泵。提供了適合的壓力管道設(shè)備，包括管道，壓力閥和螺線管控制器(solenoid control)(將這種管道設(shè)備的詳細(xì)情況省略，因為根據(jù)本文公開的系統(tǒng)200的功能、特點及操作，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠裝配這種管道)。壓力源78提供所需氣壓，以用容器130中包含的篩分凝膠填滿全部12根毛細(xì)管，并且在再填充過程中將上次運行的凝膠從毛細(xì)管中清除。依據(jù)凝膠的粘度，可通過充滿凝膠的容器130向毛細(xì)管140施加高達(dá)40 PSI的壓力。
盒凝膠容器130裝有內(nèi)置的、所有12根毛細(xì)管共用的電極正極(與圖1的正極14相當(dāng)，未顯示)，當(dāng)其安裝入系統(tǒng)200時，通過接口機(jī)構(gòu)300自動與高壓電源76連接(圖2)用于電泳。在盒100的相鄰結(jié)構(gòu)上可提供風(fēng)扇或Peltier冷卻器(未顯示)，來提供盒的溫度控制。另外或作為替代，盒可以具有通風(fēng)孔(出/入)用于空氣循環(huán)(將溫度控制的空氣由儀器一側(cè)導(dǎo)入盒)。根據(jù)CE分離過程中所產(chǎn)生的熱量，可將盒簡單地暴露于環(huán)境溫度中，不需輔助冷卻元件(auxiliary cooling feature)。
在一個實施方案中，盒100被自動CE系統(tǒng)200接受，如圖3和4所示。電源66(圖4)為CE系統(tǒng)200提供施加于盒的直流電，下面將進(jìn)一步說明。
盒的進(jìn)一步詳細(xì)介紹可參考共同未決申請10/059,993，其在此全部并入作為參考。
數(shù)據(jù)鍵根據(jù)本發(fā)明的實施方案，毛細(xì)管盒100包含跟蹤機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括EEPROM串行(Serial)存儲器鍵500，其通過線纜或繩索510與毛細(xì)管盒100連接。這個串行存儲器鍵(例如，由Datakey Electronics制造)是一種便攜式數(shù)據(jù)鍵，可以存儲和傳送數(shù)據(jù)。這些設(shè)備中每個含有非易失性的串行MicrowireTMEEPROM，其可通過位于CE儀器200上的I/O端口400來讀、寫、刪除(圖4)。封裝鍵500以包括存儲器和合適的導(dǎo)電接頭(conductivecontact)或引線(lead)，以在I/O端口400處與外部讀/寫器連接(結(jié)合圖4在下文中討論)。數(shù)據(jù)鍵500需要約+5伏，并通過與CE儀器200上的I/O端口400直接連接進(jìn)行操作。也可以替換使用其它類型的數(shù)據(jù)鍵，其包括磁性記錄存儲器(magnetic recording memory)，光學(xué)記錄存儲器(optical recordingmemory)等。
使用繩索510物理連接數(shù)據(jù)鍵500和毛細(xì)管盒100，允許用毛細(xì)管盒100識別數(shù)據(jù)鍵500上駐留的任何數(shù)據(jù)。繩索510足夠松弛使數(shù)據(jù)鍵500可以插入I/O端口400中，其與盒配套接口300(下文討論)物理分隔并受電保護(hù)，以防止在高壓電泳過程中的任何存儲丟失或破壞。在另一實施方案中，對于設(shè)計用于低壓儀器環(huán)境中的盒來說，數(shù)據(jù)鍵可通過粘合(bonding)與盒物理連接，或制成一體化的或盒主體的集成部分。此外，雖然在解釋性實施方案中顯示了線纜，但對于某些應(yīng)用，數(shù)據(jù)鍵可以與盒分離，只要數(shù)據(jù)鍵可以通過某些方式與盒相關(guān)聯(lián)，例如通過物理標(biāo)記，標(biāo)簽等。
在一個實施方案中，數(shù)據(jù)鍵500用于保存與盒的屬性、性質(zhì)和/或構(gòu)造相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括一個或多個下列數(shù)據(jù)型號，序列號(serial number)，指定給盒的患者/受試者ID，盒的類型(例如，毛細(xì)管通道數(shù)，毛細(xì)管通道大小，凝膠化學(xué)的類型)，制造日期，化學(xué)批號等，并可包括預(yù)設(shè)程序的試驗方案，特殊設(shè)計局限，有關(guān)盒使用的限制或約束(例如，有效期，最大電壓，最大運行次數(shù)，最長使用時間，化學(xué)相容性，設(shè)備兼容性，與特定應(yīng)用相關(guān)的方法/順序步驟/設(shè)置，測試方案，與其他分析參數(shù)的相容性，使用者的授權(quán)級別，等)，和當(dāng)首次使用盒時或當(dāng)讀取器/儀器調(diào)用具體/特定預(yù)設(shè)程序的方法/順序步驟/功能時，用于初始化設(shè)備和/或盒的任何其它數(shù)據(jù)。預(yù)設(shè)程序的試驗方案可包括設(shè)置的具體順序/方法步驟(例如，方法＝清洗+預(yù)注射(洗滌溶液)+DNA/樣品注射+在緩沖液中分離)和預(yù)設(shè)時間以及電壓間隔，其當(dāng)連接盒用于使用/分析時可被儀器/軟件讀取，這防止了最終用戶誤用和/或濫用凝膠盒。而且它還使被測試的DNA片段壽命延長，分辨率質(zhì)量/完整性增加。
在另一實施方案中，數(shù)據(jù)鍵500用來保存可隨每次使用而更新的使用數(shù)據(jù)。例如，關(guān)于一個或多個下列數(shù)據(jù)可被更新應(yīng)用的電泳運行次數(shù)，運行類型，運行I.D.，患者/受試者ID，運行規(guī)程，運行條件及參數(shù)，使用日期，單次的(separate)和累計的運行時間，應(yīng)用的運行電壓/電流，儀器系統(tǒng)ID，使用者或患者ID等。通過跟蹤使用，人們(或儀器200)可根據(jù)如運行時間，條件等因素來確定盒的剩余使用時間。通過儲存系統(tǒng)ID，可以跟蹤盒的使用，例如在對盒問題召回的情況下，可以快速確定具體的盒在不同儀器中運行的操作，并且可以核查這些運行結(jié)果從而確定盒的問題對分析結(jié)果的影響，或者通過患者I.D.可以很容易地跟蹤患者檢測數(shù)據(jù)/結(jié)果。如果希望將特定的盒專門用于特定儀器時，在初次使用時可以鎖定數(shù)據(jù)鍵，使其只能用于特定儀器。與儀器相關(guān)的“鎖定”碼可以儲存于數(shù)據(jù)鍵中。
在另一實施方案中，數(shù)據(jù)鍵500也可儲存全部或部分操作運行的結(jié)果。
數(shù)據(jù)鍵500可以通過儀器200上的I/O端口510或通過專用讀寫器(未顯示)進(jìn)行讀寫。
盒支架圖6顯示了放置在毛細(xì)管盒停放支架600上的毛細(xì)管盒及其相連的跟蹤機(jī)構(gòu)。支架600包括位于基座606上的兩個支柱605，其具有凹口(notch)607，其大小和間隔能夠容納盒100。在圖6顯示的實施方案中，將支架600設(shè)計成可支持兩個盒100。
在本發(fā)明的一個實施方案中，將停放支架600設(shè)計為使盒100處于豎直(垂直)的位置，以便于毛細(xì)管140的微通道中的凝膠遷移。由于微通道中凝膠的重力進(jìn)料(gravity feeding)，通過保持毛細(xì)管穩(wěn)定而可靠的操作條件，毛細(xì)管盒100保持準(zhǔn)備就緒可用于生物分析系統(tǒng)的狀態(tài)。例如，凝膠基質(zhì)保持涂覆的毛細(xì)管140的填充，以維持涂層的完整性。
在停放支架600的底部設(shè)計有微孔液體槽(micro-well liquid slot)610，當(dāng)盒100處于停放位置時，毛細(xì)管尖端和環(huán)繞電極插入該槽中。槽610可以注滿BioCal的清洗液(產(chǎn)品號為GCW-5000)或其它液體如礦物油，以保持毛細(xì)管尖端一直濕潤，凝膠基質(zhì)不會干燥?；蛘?，可將糊狀的、不干燥凝膠或濃稠的油類物質(zhì)用于槽610中。停放支架600的槽610中的物質(zhì)與毛細(xì)管盒100中包含的凝膠溶液具有相容的化學(xué)性質(zhì)。
毛細(xì)管尖端密封圖7是毛細(xì)管盒100的透視圖，其毛細(xì)管尖端被裝有密封物質(zhì)的保護(hù)帽710覆蓋，以保護(hù)尖端免于過早干燥。在一個實施方案中，保護(hù)帽710具有膠囊(capsule)結(jié)構(gòu)，類似于藥物使用的軟凝膠膠囊(softgel capsule)，其包括含有密封物質(zhì)的薄壁封口膠囊。該膠囊可由塑料或硅材料制成。保護(hù)帽710的封口的/封閉的膠囊中填充礦物油或其它凝膠相容性溶液或糊狀物。在使用保護(hù)帽710時，插入毛細(xì)管尖端之前，用針等刺孔器具在膠囊上戳一個小孔，或者直接用要插入的毛細(xì)管140的尖端直接刺穿膠囊。薄壁膠囊的彈性使其緊緊包(grip)在毛細(xì)管尖端上。
在另一個實施方案中，保護(hù)帽710可以包括開口膠囊，其用粘稠的密封物質(zhì)，例如凝膠相容性糊狀物或凝膠填充或涂覆。
在未顯示的改進(jìn)實施方案中，可將保護(hù)帽710集成在一個單獨的、大的、一體的膠囊密封帽，其具有對應(yīng)于盒100中每個毛細(xì)管140的單獨的膠囊小室，或者是單獨延長的膠囊，其覆蓋盒100中全部或幾組毛細(xì)管。或者，保護(hù)帽可以是槽(trough)或延長孔(elongated well)的形式(與圖6中的孔610相似)，其以相容性密封物質(zhì)填充。在又一個實施方案中，支架600的基座606可提供一個開口，其大小可以容納延長的帽。換句話說，在圖6的改進(jìn)實施方案中，可以限定一個可移動槽，如虛線620示意表示，該槽能夠容納支架600基座中的相容性開口?？蓪⒑?00連同處于毛細(xì)管尖端的一體的保護(hù)帽儀器從支架600上移走或放置在支架上。
盒運輸包裝為了保存和運輸盒100，可將圖7所示的帶有保護(hù)帽的盒100裝入保護(hù)箱700(如圖8所示)以進(jìn)一步保護(hù)而免于物理損傷。保護(hù)箱700可用模制的剛性或半剛性塑料，如乙烯，聚乙烯，PVC等制成。保護(hù)箱700兩部分中至少有一部分被壓制成與盒100的外部形狀互補的形狀，并且兩部分的大小形狀要能以蛤殼(clamshell)方式相互靠近?？商鎿Q地或另外，保護(hù)箱700可包括預(yù)先設(shè)定的開口或孔702，用來容納和/或支持零部件，如數(shù)據(jù)鍵500、小型工具、溶液分配移液器(solution dispensing pipette)、DNA/校準(zhǔn)標(biāo)記物、微量滴定樣品盤、試劑瓶、備用保護(hù)帽710、其他備用品等，用來輔助盒100的使用。
在未顯示的另一實施方案中，保護(hù)箱700可含有用凝膠相容性密封材料填充的孔(未顯示)，當(dāng)不帶保護(hù)帽710的盒100放入保護(hù)箱時，毛細(xì)管140的尖端可以伸入密封材料中。這可以看作盒100容器具有類似于圖6中停放支架600的盒支架。另外，使用現(xiàn)有技術(shù)中的已知方法，保護(hù)箱可以保護(hù)毛細(xì)管盒100及其跟蹤設(shè)備500，使其不受由靜電放電引起的電損傷。
基于多毛細(xì)管盒的CE系統(tǒng)圖4顯示CE系統(tǒng)200(例如DNA分析儀)內(nèi)部組件的總透視圖。圖3是該系統(tǒng)的外觀視圖。根據(jù)本發(fā)明的實施方案，CE系統(tǒng)200與接口機(jī)構(gòu)300結(jié)合。根據(jù)本發(fā)明的實施方案，接口機(jī)構(gòu)300支持多通道盒100，這提供了多通道分離柱的簡便操作，并允許檢測區(qū)與CE系統(tǒng)200的檢測光學(xué)器件容易進(jìn)行光耦合(optical coupling)。
全自動DNA分析系統(tǒng)200具有底座74，其支撐含有樣品托盤支架框81的模塊X-Z機(jī)構(gòu)80。X-Z機(jī)構(gòu)80支撐緩沖液盤70，并使其相對于由接口機(jī)構(gòu)300支撐的多通道毛細(xì)管盒100以及樣品容器(sample holder)(如96孔微量滴定板72)移動，樣品容器可放置在任選的PCR樣品制備設(shè)備250上。具體來說，機(jī)構(gòu)80包含X機(jī)構(gòu)82，用于相對于盒100沿X方向移動支持框81，以及Z機(jī)構(gòu)83，用于相對于支持框81沿Z方向移動盒。PCR樣品制備設(shè)備250由PCR熱電控制器68控制(圖5)。有關(guān)PCR樣品制備設(shè)備250的其它細(xì)節(jié)可參考美國專利申請第10/973,828號，其在此全部并入作為參考。
盒接口機(jī)構(gòu)盒接口機(jī)構(gòu)300包含I/O端口400，用于數(shù)據(jù)鍵500的讀寫。I/O端口400可包括任何與數(shù)據(jù)鍵500相容的讀寫器。當(dāng)盒100被盒接口機(jī)構(gòu)300支持后，將數(shù)據(jù)鍵500插入I/O端口400。I/O端口400的讀寫操作由控制器32控制(后文描述)。
CE系統(tǒng)200接口機(jī)構(gòu)的其他構(gòu)造及操作可參考共同未決的美國專利申請第10/823,382號，其在此全部并入作為參考。盒接口可以實現(xiàn)與含有可丟棄凝膠的毛細(xì)管盒100快速可靠的接口連接。這些接口連接包括氣體增壓連接(gas pressurization connection)，高壓連接(high voltage connection)和精密光學(xué)連接(precision optical connection)。所述接口還提供了精確的可重復(fù)的盒的機(jī)械定位，以使盒的組件相對于CE系統(tǒng)200的支持元件精確地定位，包括毛細(xì)管尖端相對于例如，96孔滴定板上存在的外部樣品或緩沖液容器進(jìn)行定位。另外，接口還為每個分離通道提供單獨的電、光和氣動連接，由此提供通道與通道的分離而沒有電或光的相互干擾，并且使儀器其他部分與高壓絕緣。
檢測系統(tǒng)美國專利6,828,567更具體地指出了時間交錯(time staggered)/多通路檢測方案，可以被CE系統(tǒng)200采用，該專利在此全部并入作為參考。
自動系統(tǒng)200的控制CE系統(tǒng)200提供了集成控制器用來操作系統(tǒng)的各個組件。CE系統(tǒng)200的操作，包括接口機(jī)構(gòu)300和I/O端口400，檢測系統(tǒng)，電源，X-Y控制系統(tǒng)等等，都由與外部用戶控制接口(如PC 918)連接的控制器32控制，來協(xié)調(diào)本文所述的功能。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，參照圖5，說明了CE系統(tǒng)200控制器32的框圖?？刂破?2包括處理器，作為具有CPU 910的A/D板(LED處理器PCBA)912的一部分，用于將檢測器24(如PMT)接收到的檢測信號轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的數(shù)字信號，其來自LEDScan PCBA接口914用于將信號根據(jù)CPU 910的指令傳送到CE系統(tǒng)200的各部件并從各部件接收。所述A/D(LED處理器PCBA)接口912與各種驅(qū)動器(actuator)和接口機(jī)構(gòu)300中的I/O端口400耦連，至少控制并連接(使用接口機(jī)構(gòu)300)高壓電源76，氣動裝置(pneumatics)78(在圖2中的接口機(jī)構(gòu)300的視圖中隱藏)，馬達(dá)(motor)控制(X-Z樣品/緩沖液托盤)80和聯(lián)鎖裝置(盒和傳輸門)61和62(圖2中接口機(jī)構(gòu)300未顯示這些細(xì)節(jié))。所述A/D或LED處理器PCBA 912還控制用于CE系統(tǒng)200的樣品注射和電泳功能的高壓電源76，用于調(diào)節(jié)CE系統(tǒng)200的激發(fā)輻射源(如LEDs)921和檢測模塊24的回路914(LEDScan板)。調(diào)節(jié)激發(fā)輻射源的詳細(xì)情況可參考共同未決的美國專利申請第10/060,052號，其在此全部并入作為參考。
所述A/D(LED處理器PCBA)912還可以與外部個人電腦918連接，所述個人電腦可以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理或CE系統(tǒng)200的附加控制功能，例如使用BioCal的生物計算器軟件(BioCalculator Software)控制自動多通道CE系統(tǒng)200的各種特點和功能(包括任選的集成的PCR樣品制備設(shè)備)。
控制器32的組件，除PC 918之外，可以封裝為電子板64(圖4)和冷卻風(fēng)扇63，安裝到CE系統(tǒng)200上，并與PC 918通過串行端口(serial port)(未顯示)通電耦連，或者這些組件也可以作為CE系統(tǒng)200之外的獨立控制器模塊的一部分。將所述CPU 910和/或PC 918編程以實現(xiàn)CE系統(tǒng)200的各種控制功能和特點。在一個實施方案中，可將PC 918配置為使用者提供CE系統(tǒng)200的控制接口(例如，接口機(jī)構(gòu)300的連接順序的用戶初始化)。根據(jù)本文公開的功能和特點，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠執(zhí)行程序代碼。在替換的實施方案中，可將控制器32或其組件可并入為PC 918的一部分。
CE系統(tǒng)的操作一旦將毛細(xì)管盒100和數(shù)據(jù)鍵500配置到儀器中后，CE系統(tǒng)200通過I/O端口400讀取盒100中可得到的預(yù)設(shè)程序的運行次數(shù)和盒ID。CE系統(tǒng)200可采用一種算法來確定初始化CE順序之前，毛細(xì)管盒100是否還有足夠的運行次數(shù)來完成過程循環(huán)。否則，系統(tǒng)200可顯示錯誤信息并停止該順序。如果確定毛細(xì)管盒100具有足夠的可用的運行次數(shù)，CE順序?qū)㈤_始，并且通過CE系統(tǒng)跟蹤運行次數(shù)。分析結(jié)束時，計算出剩余的運行次數(shù)并傳輸?shù)綌?shù)據(jù)鍵500進(jìn)行儲存。
可配置設(shè)備的控制器32來“驗證”所述的盒，并進(jìn)行完整性檢驗來確定具體的盒對于待進(jìn)行分析的具體樣品是否具有合適的特性(例如，凝膠化學(xué)性質(zhì)，通道/毛細(xì)管數(shù)目)。該儀器還可確認(rèn)使用者是否屬于允許使用具體盒的用戶級別。而且，該儀器可通訊/記錄涉及使用盒100的信息(如使用歷史，順序/方法步驟/參數(shù)設(shè)置，患者ID，檢測參數(shù)，還可能是檢測結(jié)果)。這些信息提供對先前使用盒時存儲信息的更新?？梢罁?jù)上述有關(guān)數(shù)據(jù)鍵500的數(shù)據(jù)和信息控制進(jìn)一步的讀和寫。該儀器可以通過其他檢查來驗證使用者想要應(yīng)用于具體盒的實驗方案是否適合，來確定是否存在任何局限、限制或約束，如之前提到的那些。
在CE分析的操作中，帶有96孔板(8×12)72和70的樣品處理托盤傳輸機(jī)構(gòu)80用于向每根毛細(xì)管140導(dǎo)入擴(kuò)增的DNA樣品(或分析物)。X-Z傳輸機(jī)構(gòu)80將微量滴定板72中的一排樣品承載孔73對應(yīng)在一排毛細(xì)管尖端140下面，并將該尖端浸入孔中。通過施加電壓，電動注射使已知量的DNA樣品移入分離柱140的起始端。注射完畢后，樣品托盤(sample tray)72中的DNA樣品可用來自托盤10的電泳緩沖液代替。或者注射之后，傳輸機(jī)構(gòu)80可移位，以將含有緩沖溶液的滴定盤72中一排12個孔73移到盒的下方位置來替代含有DNA樣品的12個孔。
通過對毛細(xì)管140的全長施加高壓，實現(xiàn)DNA樣品分離為DNA片段。當(dāng)DNA片段移動到毛細(xì)管140末端并進(jìn)入檢測區(qū)時，將激發(fā)光能量(例如來自由光纖傳導(dǎo)的12個LEDs)對準(zhǔn)檢測區(qū)，照射遷移的DNA片段。檢測方案可以是如共同未決的美國申請Serial No.10/060,052中所公開的時間交錯方法。
為了準(zhǔn)備不同樣品的下一次運行，通過對容器加壓用新凝膠重新裝填毛細(xì)管來將來自前次運行的舊凝膠從毛細(xì)管中清除。托盤70和/或72盛有清潔溶液、收集廢液和樣品。通過將毛細(xì)管尖端置于托盤70和72之一的一排廢液收集孔中，由托盤70和72之一來收集舊凝膠?？赏ㄟ^將毛細(xì)管的尖端定位并浸入適當(dāng)?shù)耐斜P孔中的所述溶液中，用水或清潔溶液清洗毛細(xì)管的尖端。當(dāng)重新裝填毛細(xì)管并準(zhǔn)備好下次運行時，通過復(fù)位托盤72將毛細(xì)管尖端浸入樣品中?？蓪⑸鲜鲞^程的順序設(shè)定程序作為控制器32的自動功能之一。接口機(jī)構(gòu)300提供CE系統(tǒng)200中的支持元件與盒的接口連接，例如前面所述的高電壓，氣壓，LED輻射源和檢測光學(xué)器件。
分析完成后，可將盒100在停放支架600上保存，或在保護(hù)箱700中保存，或用保護(hù)帽710覆蓋毛細(xì)管。當(dāng)今后需要用于其他分析時，可將盒100收回(retrieve)和重新使用。如果考慮到不同的運行條件，可以替換使用具有不同屬性和特征的盒。本發(fā)明的數(shù)據(jù)鍵機(jī)構(gòu)將自動記錄不同的可替換盒的使用，而不需要使用者手工記錄這些。
***雖然已參考優(yōu)選實施方案具體顯示并描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，在不背離本發(fā)明的精神、范圍和教導(dǎo)的前提下，可以在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種變化。
雖然一些實施方案中所描述的跟蹤機(jī)構(gòu)和I/O端口由串行存儲器鍵和卡讀寫器組成，但本發(fā)明也可使用其他類型的可擦除存儲器，例如多媒體卡(Multi-Media Card)或閃存卡(Compact Flash card)。在可替換的實施方案中，跟蹤裝置可以使用無線發(fā)送器(transmitter)/接收器(receiver)或光學(xué)裝置如光盤(optical disc)和光盤讀取/記錄器。這種跟蹤機(jī)構(gòu)在CE儀器不參與高壓工藝步驟時被激活，以保證數(shù)據(jù)連接的質(zhì)量(quality data link)。在又一個實施方案中，跟蹤機(jī)構(gòu)可由智能標(biāo)簽(smart label)和光讀取器/打印機(jī)組成。例如，包含條形碼和可被CE系統(tǒng)的掃描器光學(xué)讀取的一系列標(biāo)志的智能標(biāo)簽，從而提取盒的ID以及盒完成的運行數(shù)目。后續(xù)分析循環(huán)之后，CE系統(tǒng)的熱打印機(jī)或噴墨打印機(jī)可以修改智能標(biāo)簽從而反映盒當(dāng)前完成的運行數(shù)目。
雖然在一些實施方案中將跟蹤設(shè)備描述為通過繩索與盒相連，但可以理解的是，跟蹤設(shè)備也可以通過其他類型的線纜連接，如鏈，與盒相連。或者，跟蹤設(shè)備可以通過剛性連接與盒相連，如凸緣(flange)或固定長度的延伸臂，這樣盒和跟蹤設(shè)備可以在一次運動中與盒配對接口和I/O端口匹配。
可配置自動化系統(tǒng)200以進(jìn)行其他類型的分析，這種分析不同于CE分離和分析或者是除CE分離和分析之外的分析。例如，也可用于蛋白質(zhì)或生物試劑檢測，與微流量電泳系統(tǒng)組合的碳水化合物或免疫測定法。來自培養(yǎng)物的蛋白提取物用于免疫測定。通過抗原與結(jié)合抗體的熒光染料的相互作用的擴(kuò)增信號自動應(yīng)用于多通道盒，以在幾分鐘內(nèi)實現(xiàn)高分辨率檢測。
雖然一些實施方案描述了生物分析系統(tǒng)與跟蹤設(shè)備之間涉及讀寫能力的通訊過程，但可以理解的是通訊過程可包括只讀過程。例如，生物分析系統(tǒng)可以讀取盒ID，并在生物分析順序開始之前將此信息傳送到遠(yuǎn)程中央數(shù)據(jù)庫(central remote database)。當(dāng)后續(xù)生物分析循環(huán)完成后，生物系統(tǒng)可將更新數(shù)據(jù)傳送到中央數(shù)據(jù)庫儲存，而不是將它們傳送到跟蹤設(shè)備儲存。
可調(diào)整接口機(jī)構(gòu)以容納其他結(jié)構(gòu)設(shè)計的毛細(xì)管盒。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，也可將并入本發(fā)明的基本要素的儀器用于除DNA分析以外的生物分子分析。例如，通過改變分離凝膠和緩沖液，也可改進(jìn)該儀器來分析生物分子如蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂質(zhì)。
通過實施例的方式但不限于此，描述了與毛細(xì)管電泳以及輻射誘導(dǎo)的熒光檢測有關(guān)的本發(fā)明的檢測方案。可以理解的是，本發(fā)明還可用于檢測基于電泳之外的生物分離現(xiàn)象分離的分析物，和檢測除熒光發(fā)射之外的輻射發(fā)射，包括其它類型的射線，如基于磷光、冷光和化學(xué)發(fā)光，以及UV和可見光吸收的檢測。
此外，雖然所述實施方案中的分離通道被定義為圓柱狀或管狀，但可以理解的是本發(fā)明的概念同樣應(yīng)用于由通道定義的分離通道，例如通過蝕刻或基質(zhì)上的顯微機(jī)械加工(微流體類型設(shè)備或生物芯片)定義的微通道(如橫截面為方形，矩形或基本半圓形)。
可設(shè)置傳輸機(jī)構(gòu)使托盤水平移動，并且可提供附加的傳輸機(jī)構(gòu)使托盤垂直移動以接近托盤。
因此，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為所公開的本發(fā)明僅是說明性的，并僅限于如所附權(quán)利要求說明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于生物分析的盒系統(tǒng)，其包含盒，其限定至少一個通道用于通過分析樣品；和與盒相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)鍵，其存儲與盒的特性相關(guān)的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)可被外部讀出器讀取。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盒系統(tǒng)，其中通過線纜將數(shù)據(jù)鍵與數(shù)據(jù)鍵連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盒系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)鍵包含存儲數(shù)據(jù)的非易失性存儲器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盒系統(tǒng)，其中該數(shù)據(jù)鍵存儲與至少一種下述特性相關(guān)的數(shù)據(jù)型號，序列號，通道數(shù)目，通道大小，通道介質(zhì)，指定患者或受試者ID，制造時間，化學(xué)批號，指定用戶限制，指定使用限制，限制或約束，有效期，最大服務(wù)電壓，最大運行次數(shù)，最長使用時間，化學(xué)兼容性和儀器兼容性。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的盒系統(tǒng)，其中該數(shù)據(jù)鍵進(jìn)一步存儲與至少一種下列涉及使用的可更新數(shù)據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)累計運行次數(shù)，運行種類，運行條件和參數(shù)，使用日期，累計運行時間，運行規(guī)程，單次運行時間，運行ID，患者或受試者ID，使用者ID，施加的運行電壓，每次運行的儀器系統(tǒng)ID。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盒系統(tǒng)，其中該盒的特征在于具有至少一種下列特點便攜，可循環(huán)，可重復(fù)使用，可與具有不同類型通道的其它盒交換。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盒系統(tǒng)，其中盒包括主體，而通道包括由該主體支撐的毛細(xì)管柱。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的盒系統(tǒng)，其中盒包含設(shè)計用于在毛細(xì)管柱中將樣品進(jìn)行毛細(xì)管電泳分離的結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盒系統(tǒng)，還包含可移動的支撐盒的支架。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盒系統(tǒng)，其中盒包括主體，而通道包括一端受主體支撐的裝有凝膠的毛細(xì)管柱，其中支架包含密封材料，而且其中盒相對于密封材料可移動地支撐于支架上，這樣使得毛細(xì)管的末端延伸入密封材料中。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盒系統(tǒng)，其中盒包括主體，而通道包括一端受主體支撐的裝有凝膠的毛細(xì)管柱，所述盒系統(tǒng)還包括裝有密封材料的薄壁膠囊，其中將毛細(xì)管的末端插入膠囊中以密封該末端。
12.生物分析系統(tǒng)，其包含基座；權(quán)利要求1所述的盒系統(tǒng)；在基座上支撐的與盒系統(tǒng)相連接的盒接口；和與盒接口可操作連接以控制盒接口的操作的控制器。
13.權(quán)利要求12所述的生物分析系統(tǒng)，其中盒接口包含數(shù)據(jù)鍵的數(shù)據(jù)接口。
14.權(quán)利要求13所述的生物分析系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)接口包含從數(shù)據(jù)鍵讀取數(shù)據(jù)的I/O端口。
15.權(quán)利要求14所述的生物分析系統(tǒng)，其中I/O端口還將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)鍵。
16.權(quán)利要求12所述的生物分析系統(tǒng)，其中控制器控制盒接口以在通道中實現(xiàn)樣品的電泳分離。
17.權(quán)利要求13所述的生物分離系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)鍵與盒接口通過數(shù)據(jù)接口通訊，其涉及與至少一種下列特性相關(guān)的數(shù)據(jù)型號，序列號，通道數(shù)目，通道大小，通道介質(zhì)，指定患者或受試者ID，制造時間，化學(xué)批號，指定用戶限制，指定使用限制，限制或約束，有效期，最大服務(wù)電壓，最大運行次數(shù)，最長使用時間，化學(xué)兼容性和儀器兼容性。
18.權(quán)利要求13所述的生物分離系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)鍵與盒接口通過數(shù)據(jù)接口通訊，其涉及與至少一種下列涉及使用的可更新數(shù)據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)累計運行次數(shù)，運行種類，運行條件和參數(shù)，使用日期，累計運行時間，運行規(guī)程，單次運行時間，運行ID，患者或受試者ID，使用者ID，施加的運行電壓，每次運行的儀器系統(tǒng)ID。
19.用于生物分析的盒系統(tǒng)，其包括盒，包括主體和在該主體上支撐的毛細(xì)管柱，所述毛細(xì)管柱含有凝膠，可使分析樣品通過并終結(jié)于一端；和包含密封材料的支架，其中盒相對于密封材料可移動地支撐于支架上，這樣使得毛細(xì)管的末端延伸入密封材料中。
20.用于生物分析的盒系統(tǒng)，其包括盒，其包括主體和在該主體上支撐的毛細(xì)管柱，所述盒含有凝膠，可使分析樣品通過并終結(jié)于一端；和含有密封材料的薄壁膠囊，其中將毛細(xì)管的末端插入膠囊中以密封該末端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可重復(fù)使用的生物分析盒，包括內(nèi)置機(jī)構(gòu)，用于跟蹤各種參數(shù)和使用數(shù)據(jù)。跟蹤機(jī)構(gòu)包括與盒相連的非易失性可重寫存儲器“智能鍵”，以提供專門用于盒的自動跟蹤。所述的鍵可以與盒物理連接，并具有良好的高壓絕緣性能。當(dāng)盒用于某儀器時，將關(guān)聯(lián)的鍵插入I/O接口來與該儀器通訊?？膳渲迷搩x器來“驗證”所述的盒，并進(jìn)行完整性檢驗來確定具體的盒對于待進(jìn)行的具體樣品分析是否具有合適的特性(如凝膠化學(xué)，序列號，患者I.D.)。而且，該儀器可以通訊/記錄使用盒的相關(guān)信息(例如，使用歷史，檢測參數(shù)，還可能包括檢測結(jié)果)。這些信息可以對先前使用盒時的存儲信息提供更新。
文檔編號G01N35/00GK1922479SQ200480042060
公開日2007年2月28日 申請日期2004年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月23日
發(fā)明者瓦魯耶·阿米卡尼安, 劉銘桑, 保羅·穆尼 申請人:埃格尼股份有限公司