CN117597569A - 系统和相关的温度校准方法 - Google Patents
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Abstract
提供了系统和相关的温度校准方法。根据第一具体实施,一种装置包括流通池接口、温度控制器件、红外线传感器和控制器。该流通池接口包括流通池支撑件,并且该温度控制器件用于该流通池支撑件。该控制器用于命令该温度控制器件使该流通池支撑件达到温度值,使该红外线传感器测量该流通池支撑件的实际温度值,并且基于所命令的温度值与该实际温度值之间的差值校准该温度控制器件。
Description
相关申请部分
本申请要求2021年12月23日提交的美国临时专利申请63/293,294号的权益和优先权,该临时专利申请的内容全文以引用方式并入本文并用于所有目的。
背景技术
如测序仪器等仪器可包括温度控制部件。
发明内容
通过提供系统和相关的温度校准方法,可克服现有技术的缺点,并且可实现本公开中稍后描述的益处。下文描述了设备和方法的各种具体实施,并且这些设备和方法(包括和排除下文列举的附加具体实施)以任何组合(前提条件是这些组合不是不一致的)可克服这些缺点并实现本文所述的有益效果。
根据第一具体实施,一种装置包括流通池接口、温度控制器件、红外线传感器和控制器。该流通池接口包括流通池支撑件,并且该温度控制器件用于该流通池支撑件。该控制器用于命令该温度控制器件使该流通池支撑件达到温度值,使该红外线传感器测量该流通池支撑件的实际温度值,并且基于所命令的温度值与该实际温度值之间的差值校准该温度控制器件。
根据第二具体实施,一种方法包括命令系统的温度控制器件使流通池支撑件达到温度值。该方法还包括使用红外线传感器测量该流通池支撑件的实际温度值,并且基于所命令的温度值与该实际温度值之间的差值校准该温度控制器件。
根据第三具体实施,一种方法包括命令系统的温度控制器件使流通池支撑件达到温度值,并且使用红外线传感器测量该流通池支撑件的多个实际温度值。该方法还包括基于该多个实际温度值确定平均实际温度值,并且基于所命令的温度值与该平均实际温度值之间的差值校准该温度控制器件。
根据第四具体实施,一种装置包括流通池接口、温度控制器件、红外线传感器和控制器。该流通池接口包括流通池支撑件,并且该温度控制器件用于该流通池支撑件。该控制器用于命令该温度控制器件使该流通池支撑件达到温度值,并且使该红外线传感器测量该流通池支撑件的多个实际温度值。
根据第五具体实施,一种方法包括命令温度控制器件使流通池支撑件达到温度值;使用红外线传感器测量设置在该流通池支撑件上的流通池的实际温度值;比较所命令的温度值与该实际温度值;以及当所命令的温度值与该实际温度值之间的差值大于阈值时,生成警报。
根据第六具体实施,一种装置包括流通池接口、温度控制器件、红外线传感器、温度传感器和控制器。该流通池接口包括流通池支撑件,并且该温度控制器件用于该流通池支撑件。该红外线传感器用于测量邻近该温度传感器的第一温度值;该温度传感器用于测量第二温度值;并且该控制器用于基于该第一温度值与该第二温度值之间的差值校准该红外线传感器。
根据第七具体实施,一种装置包括流通池接口、温度控制器件、红外线传感器和控制器。该流通池接口包括流通池支撑件,并且该温度控制器件用于该流通池支撑件。该控制器用于命令该温度控制器件使该流通池支撑件达到温度值,并且使该红外线传感器测量该流通池支撑件的多个实际温度值。
进一步根据前述第一具体实施、第二具体实施、第三具体实施、第四具体实施、第五具体实施、第六具体实施和/或第七具体实施,一种装置和/或方法还可包括以下中的任一者或多者:
根据一个具体实施,该温度控制器件包括热电冷却器。
根据另一个具体实施,该温度控制器件包括电阻温度检测器。
根据另一个具体实施,该控制器用于通过校准该电阻温度检测器校准该温度控制器件。
根据另一个具体实施,该装置包括成像系统。该红外线传感器联接到成像系统。
根据另一个具体实施,该装置包括将该红外线传感器联接到该成像系统的支架。
根据另一个具体实施,该控制器还用于校准该红外线传感器。
根据另一个具体实施,该装置还包括温度传感器。该红外线传感器用于测量邻近该温度传感器的第一温度值,该温度传感器用于测量第二温度值,并且该控制器用于基于该第一温度值与该第二温度值之间的差值校准该红外线传感器。
根据另一个具体实施,该流通池接口还包括承载该流通池支撑件的流通池平台。该温度传感器联接到该流通池平台。
根据另一个具体实施,该装置包括联接到该温度传感器的印刷电路板。该印刷电路板定位在该温度传感器与该流通池平台之间。
根据另一个具体实施,该装置包括覆盖该温度传感器的表面的金属层。
根据另一个具体实施,该金属层和该流通池支撑件的表面具有基本上类似的放射率。
根据另一个具体实施,该温度传感器和该金属层与该流通池支撑件隔开。
根据另一个具体实施,该金属层包括铝。
根据另一个具体实施,该装置包括将该温度传感器与该金属层相联接的导热环氧树脂。
根据另一个具体实施,该装置还包括温度传感器。该红外线传感器用于测量该流通池支撑件的第一温度值,该温度传感器用于测量该流通池支撑件处的第二温度值,并且该控制器用于基于该第一温度值与该第二温度值之间的差值校准该红外线传感器。
根据另一个具体实施,该温度传感器联接到该流通池支撑件。
根据另一个具体实施,该装置还包括联接到该温度传感器的印刷电路板。该温度传感器定位在该流通池接口与该印刷电路板之间。
根据另一个具体实施,该流通池支撑件的表面包括金属层。
根据另一个具体实施,该温度传感器包括数字温度传感器。
根据另一个具体实施,命令该温度控制器件使该流通池支撑件达到温度值包括:命令热电冷却器使该流通池支撑件达到该温度值;以及用电阻温度检测器测量该温度值。
根据另一个具体实施,使用该红外线传感器测量该流通池支撑件的该实际温度值包括在相对于该红外线传感器移动该流通池接口的同时使用该红外线传感器测量该流通池支撑件的该实际温度值。
根据另一个具体实施,该方法还包括命令该温度控制器件使该流通池支撑件达到第二温度值;使用该红外线传感器测量设置在该流通池支撑件上的流通池的第二实际温度值;比较所命令的第二温度值与该第二实际温度值;以及基于该比较重新校准该温度控制器件。
根据另一个具体实施,该方法还包括:使该系统对设置在该流通池支撑件上的流通池内的一个或多个感兴趣的样本执行分析的至少一部分,命令该温度控制器件使该流通池支撑件达到第二温度值;使用该红外线传感器测量设置在该流通池支撑件上的该流通池的第二实际温度值;比较所命令的第二温度值与该第二实际温度值;以及基于该比较重新校准该温度控制器件。
根据另一个具体实施,校准该温度控制器件是响应于在该控制器处接收到校准该温度控制器件的命令。
根据另一个具体实施,在该控制器处接收到校准该温度控制器件的该命令包括从远程计算器件接收到该命令。
根据另一个具体实施,在该控制器处接收到校准该温度控制器件的该命令包括在该系统的用户界面处接收到用户输入。
根据另一个具体实施,该方法包括校准该红外线传感器。
根据另一个具体实施,校准该红外线传感器包括:使用该红外线传感器测量邻近由该流通池接口承载的温度传感器的第一温度值,使用该温度传感器测量第二温度值,以及基于该第一温度值与该第二温度值之间的差值,用控制器校准该红外线传感器。
根据另一个具体实施,校准该红外线传感器包括:使用该红外线传感器测量该流通池支撑件的第一温度值,使用温度传感器测量该流通池支撑件处的第二温度值,其中该温度传感器由该流通池支撑件承载,以及基于该第一温度值与该第二温度值之间的差值,用该控制器校准该红外线传感器。
根据另一个具体实施,校准该红外线传感器是响应于在该控制器处接收到校准该红外线传感器的命令。
根据另一个具体实施,在该控制器处接收到校准该红外线传感器的该命令包括从远程计算器件接收到该命令。
根据另一个具体实施,在该控制器处接收到校准该红外线传感器的该命令包括在该系统的用户界面处接收到用户输入。
根据另一个具体实施,校准该红外线传感器包括生成与该第一温度值与该第二温度值之间的该差值相关联的数据,并且基于该数据用该控制器校准该红外线传感器。
根据另一个具体实施,命令该系统的该温度控制器件使该流通池支撑件达到该温度值包括命令该系统的该温度控制器件的第一区域使该流通池支撑件的第一区域达到该温度值,并且其中使用该红外线传感器测量该流通池支撑件的该实际温度值包括测量该流通池支撑件的该第一区域的实际温度值。
根据另一个具体实施,基于所命令的温度值与该实际温度值之间的差值校准该温度控制器件包括基于所命令的温度值与该实际温度值之间的差值校准该温度控制器件的该第一区域的电阻温度检测器。
根据另一个具体实施,该方法还包括:1)命令该系统的该温度控制器件的第二区域使该流通池支撑件的第二区域达到第二温度值;2)使用该红外线传感器测量该流通池支撑件的该第二区域的实际温度值;以及3)基于所命令的温度值与该实际温度值之间的差值校准该温度控制器件的该第二区域的电阻温度检测器。
根据另一个具体实施,该控制器用于基于所测量的该多个实际温度值生成热图。
根据另一个具体实施,该控制器用于基于该热图诊断异常。
根据另一个具体实施,该控制器用于基于该热图校准该温度控制器件。
根据另一个具体实施,该热图包括2-D热图。
根据另一个具体实施,该方法还包括基于所命令的温度值与该实际温度值之间的该差值校准该温度控制器件。
根据另一个具体实施,该装置包括承载该温度传感器的流通池。
根据另一个具体实施,该流通池包括模拟流通池。
应当理解,前述概念和下文更详细讨论的附加概念(假设此类概念不相互矛盾)的所有组合都被设想为是本文所公开的主题的一部分并且/或者可以被组合以实现特定方面的特定有益效果。具体地讲,出现在本公开末尾的要求保护的主题的所有组合都被设想为是本文所公开的主题的一部分。
附图说明
图1示出了根据本公开的教导内容的系统的具体实施的示意图。
图2是可用于实现图1的流通池接口的流通池接口的等轴视图和图1的成像系统的等轴视图。
图3是图2的流通池接口的一部分的剖视示意图,其示出了定位在温度传感器与流通池接口之间的印刷电路板。
图4是可用于实现图1的流通池接口的另一个流通池接口的等轴视图和图1的成像系统的等轴示意图。
图5是图4的流通池接口的一部分的剖视示意图,其示出了联接到流通池接口的流通池支撑件的下表面的温度传感器。
图6是可用于实现图1的温度控制器件的温度控制器件的顶视平面图。
图7示出了校准图1、图2、图4和图6或本文公开的其他具体实施中的任一具体实施的温度控制器件的过程的流程图。
图8示出了校准图1、图2、图4和图6或本文公开的其他具体实施中的任一具体实施的温度控制器件的过程的另一个流程图。
图9示出了校准图1、图2、图4和图6或本文公开的其他具体实施中的任一具体实施的温度控制器件的过程的另一个流程图。
图10示出了校准图1、图2、图4和图6的温度控制器件以及图1、图2和图4或本文公开的其他具体实施中的任一具体实施的红外线传感器的过程的流程图。
具体实施方式
虽然以下文本公开了对制造的方法、设备和/或制品的具体实施的详细描述,但应当理解,产权的合法范围由在本专利的末尾阐述的权利要求的文字来限定。因此,以下详细描述应理解为仅是示例,并且不描述每种可能的具体实施,因为描述每种可能的具体实施即使不是不可能的也是不切实际的。可使用当前技术或在本专利的提交日期之后开发的技术来实现许多另选具体实施。据设想,此类另选具体实施仍将落入权利要求的范围内。
本文公开的具体实施涉及在测序或其他系统中使用的加热/冷却部件和/或温度感测部件的热校准。热校准允许更精确的测序性能,因为测序中使用的酶和测序化学可能对温度敏感,因此热校准更精确。这些系统包括流通池支撑件、温度控制器件、被定向成测量流通池支撑件的温度的红外线传感器和控制器。控制器通过确定由红外线传感器测量的温度与温度控制器件被命令生成的温度之间的差值校准温度控制器件。
在一些具体实施中,可通过使用联接到系统的结构的温度传感器校准红外线传感器。红外线传感器测量温度传感器处或邻近温度传感器的第一温度值,并且温度传感器测量第二温度值。在一些具体实施中,系统的控制器通过确定由红外线传感器测量的温度与由温度传感器测量的温度之间的差值校准红外线传感器。
所公开的校准过程允许温度控制器件被精确地校准,而无需使用昂贵的校准工具和/或无需服务技术人员在系统现场。所公开的校准过程还允许频繁校准以及快速远程的异常检测和诊断。可实现更高质量的温度校准,因此实现更少的停机时间、更高的测序数据质量和/或在流通池上以及流通池之间更少的数据空间变化。
图1示出了根据本公开的教导内容的系统100的具体实施的示意图。系统100可用于对一个或多个感兴趣的样本执行分析。样本可包括已线性化形成单链DNA(sstDNA)的一个或多个DNA簇。系统100包括流通池接口102,该流通池接口具有流通池支撑件104,该流通池支撑件适于支撑流通池组件106,该流通池组件包括所示的具体实施中的相对应的流通池108。流通池接口102可与流通池平台相关联和/或被称为流通池平台,并且流通池支撑件104可与流通池卡盘相关联和/或被称为流通池卡盘。流通池支撑件104可包括真空通道、闩锁、卡扣配合机构和/或用于将流通池组件106固定到流通池支撑件104的榫槽联接件。
系统100还部分地包括用于流通池支撑件104的温度控制器件110、红外线传感器112、成像系统114、载物台组件116、具有试剂选择器阀120和阀驱动组件122的试剂选择器阀组件118以及控制器124。试剂选择器阀组件118可被称为微型阀组件。控制器124电联接和/或通信联接到系统100的部件,诸如温度控制器件110、红外线传感器112、成像系统114、载物台组件116和试剂选择器阀组件118,并且适于使温度控制器件110、红外线传感器112、成像系统114、载物台组件116和试剂选择器阀组件118执行本文公开的各种功能。
在操作中,控制器124命令温度控制器件110使流通池支撑件104达到温度值,并且使红外线传感器112测量流通池支撑件104的实际温度值。控制器124可另外地或可替代地使红外线传感器112测量设置在流通池支撑件104上的流通池108的实际温度值。作为一个示例,系统100可通过确定流通池108的实际温度确定测序化学操作的热健康。
控制器124以这种方式基于所命令的温度值与实际温度值之间的差值校准温度控制器件110。系统100可在自诊断/自校准模式下执行校准程序,和/或服务技术人员可与系统100通信以对系统100执行维护和/或校准温度控制器件110。服务技术人员可在与系统100相同的位置或者在远离系统100的位置通过远程访问和/或与系统100通信校准系统100。系统100可按时间表执行校准程序,诸如例如在进行分析之前、在进行分析的同时和/或在进行分析之后。然而,校准程序可在任何时间执行。控制器124可另外地或可替代地在所命令的温度值与实际温度值之间的差值大于阈值时生成警报,和/或基于所命令的温度值与实际温度值之间的差值校准温度控制器件110。更一般地,控制器124可基于实际温度值执行诊断。
在控制器124使红外线传感器112测量流通池支撑件104的多个实际温度值的情况下,控制器124可基于所测量的多个实际温度值生成热图。在一些具体实施中,控制器124可基于热图诊断异常和/或基于热图校准温度控制器件110。热图可以是2-D热图。
控制器124可响应于接收到命令而启动校准程序。控制器124可基于系统100启动和/或执行过程和/或基于时间表来接收命令。然而,控制器124可从远程计算器件和/或从使用系统100的个人接收命令。远程计算器件可用于校准系统100,以确保系统100正常工作和/或在阈值操作范围内。
系统100还允许远程计算器件执行测试和/或诊断系统100中的潜在异常。换句话说,系统100允许服务技术人员对系统100执行维护,并识别系统100的诸如温度控制器件110、红外线传感器112和/或流通池接口102的部件的潜在问题。控制器124可自动报告或输出任何识别的问题或其他数据,以向服务技术人员通知所需的服务。尽管本示例提到远程计算器件访问系统100以执行维护和/或诊断,但系统100也可执行“自校准”,其中系统100校准温度控制器件110和/或红外线传感器112。因此,系统100可在有或没有来自服务技术人员的输入的情况下执行所公开的校准过程和/或诊断过程。
在系统100执行分析之前,控制器124可校准温度控制器件110和/或执行诊断,并且在校准过程期间,流通池组件106可放置或不放置在流通池支撑件104上。在一些具体实施中,红外线传感器112测量流通池支撑件104上的流通池108的温度,因此不直接测量流通池支撑件104的温度。控制器124可考虑由温度控制器件110处的电阻温度检测器128确定的温度与由流通池108处的热电器件110确定的温度之间的差值。系统100还可在对在流通池108内含有的一个或感兴趣的样本进行分析的一部分之后,执行校准程序和/或执行诊断。
载物台组件116可在校准过程期间相对于红外线传感器112移动流通池接口102和/或流通池支撑件104而不管流通池108是否存在,以允许红外线传感器112获得流通池支撑件104上和/或流通池108上的多个位置的温度数据。例如,控制器124可使用测量温度值确定流通池支撑件104或流通池108上的温度,和/或确定流通池支撑件104或流通池108上的温度梯度是否在可接受的阈值内。
温度控制器件110被示出为包括一个或多个热电冷却器126,并且包括一个或多个电阻温度检测器128。热电冷却器126可以是珀耳帖器件。尽管提到了包括电阻温度检测器128,但是温度控制器件110可以可替代地包括任何其他类型的温度计。
温度控制器件110可定位在流通池支撑件104下方,并且加热/冷却流通池支撑件104,从而加热/冷却流通池支撑件104上的流通池108。温度控制器件110可包括不同的区域502、504、506(参见图5),并且控制器124可命令热电冷却器126达到区域502、504、506中的一个或多个区域处的温度。相对应的电阻温度检测器128可确定区域502、504、506的实际温度,并且向控制器124提供允许热电冷却器126达到所命令的温度值的反馈。因此,在控制器124与电阻温度检测器128之间提供了反馈回路。在一些具体实施中,控制器124可通过校准温度控制器件110的电阻温度检测器128校准温度控制器件110。
红外线传感器112可获得流通池支撑件104的多个实际温度值,并且控制器124可基于多个实际温度值确定平均实际温度值。控制器124可基于所命令的温度值与平均实际温度值之间的差值校准温度控制器件110。红外线传感器112可另外或可替代地确定温度控制器件110的区域502、504、506中的一个或多个区域上的多个位置的实际温度值,并且控制器124可基于实际温度值确定相对应的区域502、504、506的平均实际温度值。控制器124可基于所命令的温度值与平均实际温度值之间的差值校准相对应的区域502、504、506的电阻温度检测器128。控制器124可以可替代地基于来自红外线传感器112的一个或多个实际温度值校准相对应的区域502、504、506的电阻温度检测器128。红外线传感器112可另外或可替代地确定温度控制器件110的区域502、504、506中的一个或多个区域上的多个位置的实际温度值,并且控制器124可基于实际温度值生成热图和/或执行诊断。
控制器124校准温度控制器件110的过程可包括控制器124校准电阻温度检测器128。控制器124可校准电阻温度检测器128,以更精确地测量由相对应的热电冷却器126生成的温度。换句话说,控制器124可校准电阻温度检测器128,以补偿测量温度值与实际温度值之间的偏差。在所示的具体实施中,温度控制器件110包括两个热电冷却器126和两个电阻温度检测器128。然而,热电冷却器126可包括任何数量的热电冷却器126和/或任何数量的电阻温度检测器128。
控制器124可在任何时间校准电阻温度检测器128,使得电阻温度检测器128更精确地测量由相对应的热电冷却器126生成的、递送到流通池108的温度。控制器124可偏移电阻温度检测器128的测量,或修改电阻温度检测器128的设置以进行校准。
在所示的具体实施中,红外线传感器112联接到成像系统114。红外线传感器112被定位成允许红外线传感器112测量流通池支撑件104和/或流通池接口102的温度值。载物台组件116可相对于红外线传感器112移动流通池接口102和流通池支撑件104,以允许获得温度值。
支架130被示出为联接红外线传感器112与成像系统114。支架130可具有允许红外线传感器112附接到支架130的孔隙。支架130可另外或可替代地是L形支架。然而,联接红外线传感器112与成像系统114的其他方式也可被证明是合适的。红外线传感器112可以可替代地联接在不同的位置。
控制器124还可校准红外线传感器112。系统100可在校准温度控制器件110之前、按照不同的时间表和/或在任何时间校准红外线传感器112。为此,系统100包括温度传感器132。温度传感器132可以是数字温度传感器,诸如ADT7422。其他温度传感器132也可被证明是合适的。在其他具体实施中,流通池108可以可替代地承载温度传感器132。在具体实施中,当流通池108承载温度传感器132时,流通池108可被认为是模拟流通池。作为一个示例,模拟流通池可用于测试和/或校准目的。
流通池接口102包括流通池平台134,该流通池平台承载流通池支撑件104,并且在所示的具体实施中,温度传感器132联接到该流通池平台。然而,温度传感器132可联接在不同的位置。
红外线传感器112测量邻近温度传感器132的第一温度值,温度传感器132测量第二温度值,并且控制器124基于第一温度值与第二温度值之间的差值校准红外线传感器112。控制器124可通过偏移红外线传感器112的测量或修改红外线传感器112的设置校准红外线传感器112。
温度传感器132可以是包括温度传感器132和印刷电路板136的校准组件135的一部分。印刷电路板136被示出为联接到温度传感器132,并且定位在温度传感器132与流通池平台134之间。然而,温度传感器132和/或印刷电路板136可以位于另一个位置。例如,温度传感器132可联接到流通池支撑件104和印刷电路板136,使得温度传感器132定位在流通池支撑件104与印刷电路板136之间(例如,参见图5)。
校准组件135还可包括金属层138。金属层138被示出为覆盖温度传感器132的表面140。因此,当红外线传感器112被校准时,红外线传感器112可测量金属层138处的第一温度值。金属层138可包括铝。然而,金属层138可包括另外的或可替代的材料。导热环氧树脂142联接温度传感器132与金属层138。由于导热环氧树脂142的存在,温度传感器132可相对精确地测量金属层138处的第二温度值。
金属层138和流通池支撑件104的表面139可具有基本上相似的放射率,诸如具有相似的表面光洁度。流通池支撑件104的表面139可包括金属层。
载物台组件116包括x载物台144和y载物台146。x载物台144相对于成像系统114和红外线传感器112在x方向上移动流通池接口102,并且y载物台146相对于成像系统114和红外线传感器112在y方向上移动流通池接口102。x载物台144和/或y载物台146可以是线性载物台。然而,x载物台144和/或y载物台146可以是任何其他类型的电机或致动器。例如,载物台组件116可将流通池支撑件104移动到不同的位置,以允许红外线传感器112测量流通池支撑件104的一个或多个温度值。
仍参考图1的系统100,在所示的具体实施中,系统100还包括吸取器(sipper)歧管组件148、样本装载歧管组件150、泵歧管组件152、驱动组件154以及废物贮存器156。控制器124电联接和/或通信联接到吸取器歧管组件148、样本装载歧管组件150、泵歧管组件152以及驱动组件154,并且适于使吸取器歧管组件148、样本歧管组件150、泵歧管组件152以及驱动组件154执行本文公开的各种功能。
参考流通池108,在所示的具体实施中,流通池108中的每个流通池包括多个通道158,每个通道具有定位在流通池108的第一端部处的第一通道开口和定位在流通池108的第二端部处的第二通道开口。取决于通过通道158的流动方向,通道开口中的任一个通道开口可作为入口或出口。尽管流通池108在图1中被示出为包括两个通道158,但是可包括任何数量的通道158(例如,1个、2个、6个、8个)。
流通池组件106还包括流通池框架160和联接到相对应的流通池108的第一端部的流通池歧管162。如本文所用,“流通池(flow cell)”(也称为流通池(flowcell))可以包括具有在反应结构上延伸的盖子以在其间形成与该反应结构的多个反应位点连通的流动通道的装置。一些流通池还可包括检测器件,该检测器件检测在反应位点处或接近反应位点发生的指定反应。如图所示,流通池108、流通池歧管162和/或用于建立在流通池108与系统100之间的流体连接的任何相关联的垫圈被流通池框架160联接或以其他方式承载。尽管示出了流通池框架160与图1的流通池组件106包括在一起,但是可省略流通池框架160。因此,流通池108和相关联的流通池歧管162和/或垫圈可在不具有流通池框架160的情况下与系统100一起使用。
在参考图1的系统100的一些另外的部件(诸如流体部件中的一些流体部件)之前,应注意,尽管系统100的一些部件被示出一次并且联接到单个流通池108,但是在一些具体实施中,这些部件可以是重复的,从而允许更多个流通池108与系统100一起使用(例如,2个、3个、4个),并且因此,每个流通池108可具有其自己的相对应部件。例如,当多于一个流通池108与系统100包括在一起时,每个流通池108可与单独的样本盒164、样本装载歧管组件150、泵歧管组件152等相关联。
现在参考样本盒164、样本装载歧管组件150和泵歧管组件152,在所示的具体实施中,系统100包括样本盒容座166,该样本盒容座收纳承载一个或多个感兴趣的样本(例如,分析物)的样本盒164。系统100还包括与样本盒164建立流体连接的样本盒接口168。
样本装载歧管组件150包括一个或多个样本阀170,并且泵歧管组件152包括一个或多个泵172、一个或多个泵阀174和高速缓存176。阀170、174中的一个或多个阀可由旋转阀、夹管阀、平板阀、电磁阀、单向阀、压电阀和/或三通阀实现。然而,可以使用不同类型的流体控制装置。泵172中的一个或多个泵可由注射器泵、蠕动泵和/或隔膜泵实现。然而,可使用其他类型的流体传输器件。高速缓存176可以是蛇形高速缓存,并且可在图1的系统100的旁路操纵期间暂时存储一种或多种反应组分。尽管高速缓存176被示出为包括在泵歧管组件152中,但是在另一个具体实施中,高速缓存176可位于不同位置。在某些具体实施中,高速缓存176可包括在吸取器歧管组件148中或在旁路流体管线178下游的另一个歧管中。
样本装载歧管组件150和泵歧管组件152使一种或多种感兴趣的样本通过流体管线180从样本盒164流向流通池组件106。在一些具体实施中,样本装载歧管组件150可用感兴趣的样本单独地装载/寻址流通池108的每个通道158。用感兴趣的样本装载流通池108的通道158的过程可以使用图1的系统100自动发生。
样本盒164和样本装载歧管组件150定位在图1的系统100中的流通池组件106的下游。样本装载歧管组件150可从流通池108的后部将感兴趣的样本装载到流通池108中。从流通池108的后部装载感兴趣的样本可被称为“后装载”。将感兴趣的样本后装载到流通池108中可减小污染。样本装载歧管组件50联接在流通池组件106与泵歧管组件52之间。
为了将感兴趣的样本从样本盒164抽吸到泵歧管组件152,可选择性地致动样本阀170、泵阀174和/或泵172,以将感兴趣的样本朝向泵歧管组件152推动。样本盒164可包括多个样本贮存器,可经由相对应的样本品阀170选择性地流体进入这些样本贮存器。因此,每个样本贮存器可使用相对应的样本阀170选择性地与其他样本贮存器隔离。
为了使感兴趣的样本朝向流通池108中的一个流通池的相对应的通道并且远离泵歧管组件152单独流动,可选择性地致动样本阀170、泵阀174和/或泵172以将感兴趣的样本朝向流通池组件106推动并进入到相对应的流通池108的相应通道58中。在一些具体实施中,流通池108的每个通道158收纳感兴趣的样本。在其他具体实施中,流通池108的通道158中的一个或多个通道选择性地收纳感兴趣的样本,而流通池108的通道158中的其他通道不收纳感兴趣的样本。流通池108的可以不收纳感兴趣的样本的通道158可以转而收纳清洗缓冲液。
驱动组件154与吸取器歧管组件148和泵歧管组件152介接,以使与相对应的流通池108内的样本相互作用的一种或多种试剂流动。在一个具体实施中,可逆终止子附接到试剂以允许单个核苷酸掺入生长DNA链中。在一些此类具体实施中,核苷酸中的一个或多个核苷酸具有当被激发时发出颜色的独特荧光标记。颜色(或不存在颜色)用于检测对应的核苷酸。在所示的具体实施中,成像系统114激发可识别标记(例如,荧光标记)中的一个或多个可识别标记,然后获得这些可识别标记的图像数据。标记可由入射光和/或激光激发,并且图像数据可包括由相应标记响应于激发而发射的一种或多种颜色。图像数据(例如,检测数据)可由系统100分析。成像系统114可以是包括物镜透镜和/或固态成像器件的荧光分光光度计。固态成像设备可包括电耦装置(CCD)和/或互补金属氧化物半导体(CMOS)。然而,可以使用其它类型的成像系统和/或光学仪器。在某些具体实施中,成像系统114可以是扫描电子显微镜、透射电子显微镜、成像流式细胞仪、高分辨率光学显微镜、共聚焦显微镜、辐射荧光显微镜、双光子显微镜、微分干涉对比显微镜等或可以与其相关联。
在获得图像数据之后,驱动组件154与吸取器歧管组件148和泵歧管组件152介接,以使另一种反应组分(例如,试剂)流过流通池108,该反应组分之后被废物贮存器156经由主废物流体管线182收纳和/或以其他方式由系统100耗尽。一些反应组分进行冲洗操作,该操作从sstDNA化学切割荧光标记和可逆终止子。然后将sstDNA准备用于另一个循环。
主废物流体管线182联接在泵歧管组件152与废物贮存器156之间。在一些具体实施中,泵歧管组件152的泵172和/或泵阀174选择性地使反应组分从流通池组件106流过流体管线180和样本装载歧管组件150流向主废物流体管线182。
流通池组件106经由流通池接口102联接到中心阀184。辅助废物流体管线186联接到中心阀184和废物贮存器156。如本文所述,辅助废物流体管线186经由中心阀184收纳来自流通池组件106的多余的样本流体,并且在一些具体实施中,当将样本后部装载到流通池108时,使多余的样本流体流向废物贮存器156。也就是说,感兴趣的样本可从流通池108的后部装载,并且感兴趣的样本的任何多余流体可从流通池108的前部离开。通过将感兴趣的样本后装载到流通池108中,可将不同的样本分别装载到相对应的流通池108的相对应的通道158,并且单个流通池歧管162可将流通池108的前部联接到中心阀184,以将每个感兴趣的样本的过量流体引导到辅助废物流体管线186。一旦感兴趣的样本被装载到流通池108中,流通池歧管162就可用于从流通池108的前部(例如,上游)为流通池108的每个通道158递送从流通池108的后部(例如,下游)离开的公共试剂。换句话说,感兴趣的样本和试剂可通过流通池108的通道158在相反方向上流动。
参考吸取器歧管组件148,在所示的具体实施中,吸取器歧管组件148包括共享管线阀188和旁路阀190。共享管线阀188可被称为试剂选择器阀。可选择性地致动试剂选择器阀组件118的阀120、中心阀184和/或吸取器歧管组件148的阀188、190,以控制流体通过流体管线178、192、194、196、198的流动。阀120、170、174、184、188中的一个或多个阀可由旋转阀、夹管阀、平板阀、电磁阀、单向阀、压电阀和/或三通阀实现。其他流体控制器件也可被证明是合适的。
吸取器歧管组件148可经由试剂吸取器202联接到相对应数量的试剂贮存器200。试剂贮存器200可含有流体(例如,试剂和/或另一种反应组分)。在一些具体实施中,吸取器歧管组件148包括多个端口。吸取器歧管组件148的每个端口可收纳试剂吸取器202中的一个试剂吸取器。试剂吸取器202可被称为流体管线。尽管系统100包括吸取器歧管组件148,但是系统100可以可替代地收纳试剂盒,因此,吸取器歧管组件148可被改造成例如省略试剂吸取器202和/或包括可替代的流体接口,或者可省略吸取器歧管组件148。
吸取器歧管组件148的共享管线阀188经由共享试剂流体管线192联接到中心阀184。不同的试剂可在不同的时间流过共享试剂流体管线192。在一个具体实施中,当在一种试剂与另一种试剂之间改变之前执行冲洗操作时,泵歧管组件152可通过共享试剂流体管线192、中心阀184和相对应的流通池组件106抽吸清洗缓冲液。因此,共享试剂流体管线192可参与冲洗操作。尽管示出了一个共享试剂流体管线192,但是系统100中可包括任何数量的共享流体管线。
吸取器歧管组件148的旁路阀190经由试剂流体管线194、196联接到中心阀184。中心阀184可具有对应于试剂流体管线194、196的一个或多个端口。
专用流体管线198联接在吸取器歧管组件148与试剂选择器阀组件118之间。专用试剂流体管线198可与单种试剂相关联。流过专用试剂流体管线198的流体可在测序操作期间使用,并且可包括切割试剂、整合试剂、扫描试剂、切割清洗液和/或清洗缓冲液。因为仅单种试剂可流过专用试剂流体管线198中的每个试剂流体管线,所以当在一种试剂与另一种试剂之间改变之前执行冲洗操作时,专用试剂流体管线198本身可不被冲洗。当系统100使用可能与其他试剂发生不良反应的试剂时,包括专用试剂流体管线198的方法可以是有帮助的。此外,减小在不同试剂之间改变时冲洗的流体管线的数量或流体管线的长度减小了试剂消耗和冲洗体积,并且可以减小系统100的循环时间。尽管示出了两个专用试剂流体管线198,但在系统100中可包括任何数量的专用流体管线。
旁路阀190也经由旁路流体管线178联接到泵歧管组件152的高速缓存176。可使用旁路流体管线178执行一个或多个试剂引流操作、水化操作、混合操作和/或传送操作。引流操作、水化操作、混合操作和/或传送操作可独立于流通池组件106执行。因此,使用旁路流体管线178的操作可以在流通池组件106内的一个或多个感兴趣的样本的温育期间发生。也就是说,共享管线阀188可独立于旁路阀190使用,使得旁路阀190可利用旁路流体管线178和/或高速缓存176来执行一个或多个操作,而共享管线阀188和/或中心阀184同时地、基本上同时地或偏移同步地执行其他操作。因此,系统100可以同时进行多个操作,从而缩短运行时间。
现在参考驱动组件154,在所示的具体实施中,驱动组件154包括泵驱动组件204和阀驱动组件206。泵驱动组件204可适于与一个或多个泵172介接,以将流体泵送通过流通池108和/或将一种或多种感兴趣的样本装载到流通池108中。阀驱动组件206可适于与阀120、170、174、184、188、190中的一个或多个阀介接,以控制相对应的阀120、170、174、184、188、190的位置。
参考控制器124,在所示的具体实施中,控制器124包括用户界面208、通信接口210、一个或多个处理器212和存储器214,该存储器存储可由一个或多个处理器212执行的指令,以执行包括所公开的具体实施在内的各种功能。用户界面208、通信接口133和存储器214电联接和/或通信联接联接到一个或多个处理器212。
在一个具体实施中,用户界面208适于从用户接收输入并且向用户提供与系统100的操作和/或进行的分析相关联的信息。用户界面208可包括触摸屏、显示器、键盘、扬声器、鼠标、轨迹球和/或语音识别系统。触摸屏和/或显示器可显示图形用户界面(GUI)。
在一个具体实施中,通信接口210适于经由网络实现系统100与远程系统(例如,计算机)之间的通信。网络可包括互联网、内联网、局域网(LAN)、广域网(WAN)、同轴电缆网络、无线网络、有线网络、卫星网络、数字用户线路(DSL)网络、蜂窝网络、蓝牙连接、近场通信(NFC)连接等。提供给远程系统的一些通信可与由系统100生成或以其他方式获得的分析结果、成像数据等相关联。提供给系统100的一些通信可与流体分析操作、患者记录和/或将由系统100执行的协议相关联。
一个或多个处理器212和/或系统100可包括基于处理器的系统或基于微处理器的系统中的一者或多者。在一些具体实施中,一个或多个处理器212和/或系统100包括可编程处理器、可编程控制器、微处理器、微控制器、图形处理单元(GPU)、数字信号处理器(DSP)、精简指令集计算机(RISC)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、现场可编程逻辑器件(FPLD)、逻辑电路和/或执行各种功能(包括本文所述的功能)的另一种基于逻辑的器件中的一者或多者。
存储器214可包括半导体存储器、磁性可读存储器、光学存储器、硬盘驱动器(HDD)、光学存储驱动器、固态存储器件、固态驱动器(SSD)、闪存存储器、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、随机存取存储器(RAM)、非易失性RAM(NVRAM)存储器、光盘(CD)、光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)、蓝光光盘、独立磁盘冗余阵列(RAID)系统、高速缓存以及/或者其中信息被存储任何持续时间(例如,永久地、临时地、长时间段、用于缓冲、用于高速缓存)的任何其他存储器件或存储磁盘中的一者或多者。
图2是可用于实现图1的流通池接口102的流通池接口300的等轴视图和图1的成像系统114的等轴视图。流通池组件300类似于图1的流通池接口102。然而,图2的流通池接口300包括一对流通池支撑件104,并且因此包括一对温度控制器件110。尽管示出了两个流通池支撑件104,但是可包括任何数量的流通池支撑件104。
流通池接口300具有邻近流通池支撑件104的边界结构302,并且印刷电路板136被示出为联接到边界结构230。印刷电路板136定位在温度传感器132与流通池接口102之间,并且金属层138在温度传感器132的表面140的至少一部分上延伸并覆盖该部分。在所示的具体实施中,金属层138是设置在温度传感器132上的金属帽。金属层138可以是约4x4x4mm的铝片。然而,金属层138可以是任何其他尺寸,并且可由另一种材料制成。
温度传感器132、印刷电路板136和/或金属层138可处于环境温度下,因为它们与温度控制器件110隔开,并且因此与流通池支撑件104隔开。因此,在温度传感器132、印刷电路板136和金属层138之间可能存在较小的温度梯度。红外线传感器112可被更精确地校准,因为部件132、136、138处于环境温度下。换句话说,部件132、136、138在边界结构302上的位置减少了温度控制器件110影响部件132、136、138的温度的量。
金属层138和温度传感器132还可具有低总热含量和良好的导热性,这允许金属层138和温度传感器132快速跟踪环境空气温度的变化,以保持一致的测量和校准。由于不存在影响温度传感器132与金属层138之间的热结合的温度循环并且温度传感器132使用了半导体带隙,所以在温度传感器132的寿命期间,来自温度传感器132的温度读数可被认为是精确在约0.15℃内。
图3是图2的流通池接口300的一部分的剖视示意图,其示出了定位在温度传感器132与流通池接口102之间的印刷电路板136。金属层138延伸在温度传感器132的表面140的至少一部分上并且将其覆盖。
图4是可用于实现图1的流通池接口102的另一个流通池接口400的等轴视图和图1的成像系统114的等轴示意图。流通池组件400类似于图2的流通池接口300。然而,图4的流通池接口400包括联接到流通池支撑件104而不是联接到流通池接口102的温度传感器132。因此,在图4中,温度传感器132没有与流通池支撑件104隔开。温度传感器132的位置允许温度传感器132测量流通池支撑件104的温度,而不是测量金属层138处的温度。
在所示具体实施中,红外线传感器112(图1)在红外线传感器112的校准程序期间测量流通池支撑件104的第一温度值,并且温度传感器132可测量流通池支撑件104处的第二温度值。在一些具体实施中,图1的系统100的控制器124可基于第一温度值与第二温度值之间的差值校准红外线传感器112。
温度传感器132可以是包括温度传感器132和印刷电路板136的校准组件402的一部分。印刷电路板136被示出为联接到温度传感器132。温度传感器132定位在印刷电路板136与流通池平台134之间。
图5是图4的流通池接口400的一部分的剖视示意图,其示出了联接到流通池支撑件104的下表面404的温度传感器132。印刷电路板136定位在温度传感器132与流通池接口102之间。
图6是可用于实现图1的温度控制器件110的温度控制器件500的顶视平面图。图5的温度控制器件500包括第一区域502、第二区域504和第三区域506。区域502、504、506中的每个区域具有相对应的热电冷却器126和相对应的电阻温度检测器128。热电冷却器126加热和/或冷却相对应的区域502、504、506,并且电阻温度检测器128被定位成测量相对应的区域502、504、506中的温度。电阻温度检测器128允许控制器124通过反馈回路获取测量温度值,该反馈回路允许实现所命令的温度。然而,热电冷却器126中的一个热电冷却器可控制区域502、504、506中的多于一个区域的温度。
图7、图8、图9和图10示出了校准图1、图2、图4和图6的温度控制器件110、500以及图1、图2和图4的红外线传感器112或本文公开的其他具体实施中的任一具体实施的过程700、800、900、100的流程图。框的执行顺序可以改变,并且/或者所描述的框中的一些框可以改变、消除、组合和/或细分为多个框。过程700、800、900和/或1000可单独执行或者以任何顺序连续执行。
图7的过程700以命令系统100的温度控制器件110使流通池支撑件104达到温度值(框702)开始。在一些具体实施中,可通过命令热电冷却器126使流通池支撑件104达到温度值并且电阻温度检测器128测量温度值来命令温度控制器件110使流通池支撑件104达到温度值。
使用红外线传感器112测量流通池支撑件104的实际温度值(框704)。在一些具体实施中,在相对于红外线传感器112移动流通池接口102的同时使用红外线传感器112测量流通池支撑件104的实际温度值。
基于所命令的温度值与实际温度值之间的差值校准温度控制器件110(框706)。在一些具体实施中,响应于在控制器124处接收到校准温度控制器件110的命令而校准温度控制器件110。控制器124可从远程计算器件和/或从在系统100的用户界面208处接收到的用户输入接收到命令。
图8的过程800以命令温度控制器件110使流通池支撑件104达到温度值(框802)开始。流通池108可设置在流通池支撑件104上,并且在流通池108内不可含有样本和/或试剂。使用红外线传感器112测量设置在流通池支撑件104上的流通池108的实际温度值(框804),并且比较所命令的温度值与实际温度值(框806)。基于该比较校准温度控制器件110(框808)。当校准温度控制器件110时,控制器124可考虑由温度控制器件110处的电阻温度检测器128确定的温度与由流通池108处的热电器件110确定的温度之间的差值。
图9的过程900以使系统100对设置在流通池支撑件104上的流通池108内的一个或多个感兴趣的样本执行分析的至少一部分(框902)开始。命令温度控制器件110使流通池支撑件104达到第二温度值(框904)。使用红外线传感器112测量设置在流通池支撑件104上的流通池108的实际温度值(框906),并且比较所命令的温度值与实际温度值(框908)。基于该比较校准温度控制器件110(框910)。
图10的过程1000以校准红外线传感器112(框1002)开始。可通过生成与第一温度值与第二温度值之间的差值相关联的数据并且基于该数据用控制器124校准红外线传感器112来校准红外线传感器112。
在一些具体实施中,通过使用红外线传感器112测量邻近由流通池接口102承载的温度传感器132的第一温度值,使用温度传感器132测量第二温度值,并且基于第一温度值与第二温度值之间的差值用控制器124校准红外线传感器112来校准红外线传感器112。在其他具体实施中,通过使用红外线传感器112测量流通池支撑件104的第一温度值,使用温度传感器132测量流通池支撑件104处的第二温度值,并且基于第一温度值与第二温度值之间的差值用控制器124校准红外线传感器112来校准红外线传感器112。在所提到的第二具体实施中,温度传感器132可由流通池支撑件104承载。可响应于在控制器124处接收到校准红外线传感器112的命令而校准红外线传感器112。该命令可从远程计算器件和/或从在系统100的用户界面208处接收到的用户输入接收到。
命令系统100的温度控制器件110使流通池支撑件104达到温度值(框1004)。在一些具体实施中,可通过命令热电冷却器126使流通池支撑件104达到温度值并且电阻温度检测器128测量温度值来命令温度控制器件110使流通池支撑件104达到温度值。
使用红外线传感器112测量流通池支撑件104的实际温度值(框1006)。在一些具体实施中,在相对于红外线传感器112移动流通池接口102的同时使用红外线传感器112测量流通池支撑件104的实际温度值。
基于所命令的温度值与实际温度值之间的差值校准温度控制器件110(框1008)。在一些具体实施中,响应于在控制器124处接收到校准温度控制器件110的命令而校准温度控制器件110。控制器124可从远程计算器件和/或从在系统100的用户界面208处接收到的用户输入接收到命令。
使系统100对设置在流通池支撑件104上的流通池108内的一个或多个感兴趣的样本执行分析的至少一部分(框1010)。命令温度控制器件110使流通池支撑件104达到第二温度值(框1012)。使用红外线传感器112测量设置在流通池支撑件104上的流通池108的实际温度值(框1014),并且比较所命令的温度值与第二实际温度值(框1016)。基于该比较重新校准温度控制器件110(框1018)。
在特定具体实施中,本文所述的方法和光学系统可以用于核酸测序。例如,合成测序(SBS)协议是特别适用的。在SBS中,多个荧光标记的修饰核苷酸用于对存在于光学基板表面(例如,至少部分地限定流通池中的通道的表面)上的扩增DNA的密集簇(可能数百万个簇)进行测序。该流通池可包含用于进行测序的核酸样本,其中该流通池放置在适当的流通池夹持器内。用于测序的样本可以采取彼此分离以单独可分辨的单个核酸分子、以簇或其它特征的形式扩增的核酸分子群体,或连接到一个或多个核酸分子的珠的形式。核酸可以被制备成使得其包括与未知靶序列相邻的寡核苷酸引物。为了启动第一SBS测序循环,可以通过流体流动子系统使一种或多种不同标记的核苷酸和DNA聚合酶等流入/流过流通池(未示出)。一次可以添加单一类型的核苷酸,或者可以将测序过程中所用的核苷酸特别地设计成具有可逆终止属性,从而使得测序反应的每个循环在存在若干类型的标记核苷酸(例如A、C、T、G)的情况下同时发生。核苷酸可包括可检测的标记部分,诸如荧光团。在将四种核苷酸混合在一起的情况下,聚合酶能够选择要掺入的正确碱基,并且每个序列通过单个碱基延伸。可以通过使清洗液流过流通池来洗掉未掺入的核苷酸。一个或多个激光器可激发核酸并诱导荧光。从核酸发射的荧光基于所掺入的碱基的荧光团,并且不同的荧光团可发射具有不同波长的发射光。可将解封闭试剂添加到流通池中以从已延伸且已检测的DNA链移除可逆终止子基团。可通过使清洗液流过流通池来洗掉该解封闭试剂。然后流通池准备好从如上所述引入标记核苷酸开始进行另一个测序循环。可以重复流体和检测步骤若干次以完成测序运行。示例性测序方法在以下文献中有所描述,例如:Bentley等人,Nature 456:53-59(2008);WO 04/018497;美国专利申请第7,057,026号;WO 91/06678;WO 07/123,744;美国专利申请第7,329,492号;美国专利申请第7,211,414号;美国专利申请第7,315,019号;美国专利申请第7,405,281号和US2008/0108082的美国专利,上述每一篇均以引用方式并入本文。
本文所述的光学系统也可以用于扫描包括微阵列的样本。微阵列可以包括连接到一个或多个底物的一组不同探针分子,使得这些不同探针分子可以根据相对位置彼此区分。阵列可以包括各自位于底物上的不同可寻址位置处的不同探针分子或探针分子群体。另选地,微阵列可以包括单独的光学底物,诸如珠,其各自带有不同探针分子或探针分子群体,可以根据光学底物在底物所连接到的表面上的位置或根据底物在液体中的位置来识别这些不同探针分子或探针分子群体。其中分离的底物位于表面上的示例性阵列包括但不限于可得自Illumina,Inc.(San Diego,Calif.)的BeadChip Array或在孔中包括珠的其它阵列,诸如在美国专利第6,266,459号、第6,355,431号、第6,770,441号、第6,859,570号和第7,622,294号以及PCT公开案第WO 00/63437号中描述的那些阵列,其每一篇均以引用方式并入本文。在表面上具有颗粒的其它阵列包括在US2005/0227252、WO 05/033681和WO 04/024328中阐述的那些阵列,其每一篇均以引用方式并入本文。
一种示例性装置,所述装置包括:流通池接口,所述流通池接口包括流通池支撑件;温度控制器件,所述温度控制器件用于所述流通池支撑件;红外线传感器;以及控制器,所述控制器用于命令所述温度控制器件使所述流通池支撑件达到温度值,使所述红外线传感器测量所述流通池支撑件的实际温度值,并且基于所命令的温度值与所述实际温度值之间的差值校准所述温度控制器件。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的装置,其中所述温度控制器件包括热电冷却器。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的装置,其中所述温度控制器件还包括电阻温度检测器。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的装置,其中所述控制器用于通过校准所述电阻温度检测器校准所述温度控制器件。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的装置,所述装置还包括成像系统,所述红外线传感器联接到所述成像系统。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的装置,所述装置还包括将所述红外线传感器联接到所述成像系统的支架。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的装置,其中所述控制器还用于校准所述红外线传感器。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的装置,所述装置还包括温度传感器;其中所述红外线传感器用于测量邻近所述温度传感器的第一温度值;所述温度传感器用于测量第二温度值;并且所述控制器用于基于所述第一温度值与所述第二温度值之间的差值校准所述红外线传感器。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的装置,其中所述流通池接口还包括承载所述流通池支撑件的流通池平台,所述温度传感器联接到所述流通池平台。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的装置,所述装置还包括联接到所述温度传感器的印刷电路板,所述印刷电路板定位在所述温度传感器与所述流通池平台之间。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的装置,所述装置还包括覆盖所述温度传感器的表面的金属层。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的装置,其中所述金属层和所述流通池支撑件的表面具有基本上类似的放射率。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的装置,其中所述温度传感器和所述金属层与所述流通池支撑件隔开。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的装置,其中所述金属层包括铝。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的装置,所述装置还包括将所述温度传感器与所述金属层相联接的导热环氧树脂。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的装置,所述装置还包括温度传感器;其中所述红外线传感器用于测量所述流通池支撑件的第一温度值;所述温度传感器用于测量所述流通池支撑件处的第二温度值;并且所述控制器用于基于所述第一温度值与所述第二温度值之间的差值校准所述红外线传感器。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的装置,其中所述温度传感器联接到所述流通池支撑件。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的装置,所述装置还包括联接到所述温度传感器的印刷电路板,所述温度传感器定位在所述流通池接口与所述印刷电路板之间。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的装置,其中所述流通池支撑件的表面包括金属层。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的装置,其中所述温度传感器包括数字温度传感器。
一种方法,所述方法包括:命令系统的温度控制器件使流通池支撑件达到温度值;使用红外线传感器测量所述流通池支撑件的实际温度值;以及基于所命令的温度值与所述实际温度值之间的差值校准所述温度控制器件。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的方法,其中命令所述温度控制器件使所述流通池支撑件达到所述温度值包括:命令热电冷却器使所述流通池支撑件达到所述温度值;以及用一个或多个电阻温度检测器测量所述温度值。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的方法,其中使用所述红外线传感器测量所述流通池支撑件的所述实际温度值包括在相对于所述红外线传感器移动所述流通池接口的同时使用所述红外线传感器测量所述流通池支撑件的所述实际温度值。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的方法,所述方法还包括:命令所述温度控制器件使所述流通池支撑件达到第二温度值;使用所述红外线传感器测量设置在所述流通池支撑件上的流通池的第二实际温度值;比较所命令的第二温度值与所述第二实际温度值;以及基于所述比较重新校准所述温度控制器件。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的方法,所述方法还包括:使所述系统对设置在所述流通池支撑件上的流通池内的一个或多个感兴趣的样本执行分析的至少一部分;以及命令所述温度控制器件使所述流通池支撑件达到第二温度值;使用所述红外线传感器测量设置在所述流通池支撑件上的流通池的第二实际温度值;比较所命令的第二温度值与所述第二实际温度值;以及基于所述比较重新校准所述温度控制器件。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的方法,其中校准所述温度控制器件是响应于在所述控制器处接收到校准所述温度控制器件的命令。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的方法,其中在所述控制器处接收到校准所述温度控制器件的所述命令包括从远程计算器件接收到所述命令。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的方法,其中在所述控制器处接收到校准所述温度控制器件的所述命令包括在所述系统的用户界面处接收到用户输入。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的方法,所述方法还包括校准所述红外线传感器。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的方法,其中校准所述红外线传感器包括:使用所述红外线传感器测量邻近由所述流通池接口承载的温度传感器的第一温度值;使用所述温度传感器测量第二温度值;以及基于所述第一温度值与所述第二温度值之间的差值,用控制器校准所述红外线传感器。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的方法,其中校准所述红外线传感器包括:使用所述红外线传感器测量所述流通池支撑件的第一温度值;使用温度传感器测量所述流通池支撑件处的第二温度值,所述温度传感器由所述流通池支撑件承载;以及基于所述第一温度值与所述第二温度值之间的差值,用所述控制器校准所述红外线传感器。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的方法,其中校准所述红外线传感器是响应于在所述控制器处接收到校准所述红外线传感器的命令。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的方法,其中在所述控制器处接收到校准所述红外线传感器的所述命令包括从远程计算器件接收到所述命令。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的方法,其中在所述控制器处接收到校准所述红外线传感器的所述命令包括在所述系统的用户界面处接收到用户输入。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的方法,其中校准所述红外线传感器包括生成与所述第一温度值与所述第二温度值之间的所述差值相关联的数据,并且基于所述数据用所述控制器校准所述红外线传感器。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的方法,其中命令所述系统的所述温度控制器件使所述流通池支撑件达到所述温度值包括命令所述系统的所述温度控制器件的第一区域使所述流通池支撑件的第一区域达到所述温度值,并且其中使用所述红外线传感器测量所述流通池支撑件的所述实际温度值包括测量所述流通池支撑件的所述第一区域的实际温度值。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的方法,其中基于所命令的温度值与所述实际温度值之间的差值校准所述温度控制器件包括基于所命令的温度值与所述实际温度值之间的差值校准所述温度控制器件的所述第一区域的电阻温度检测器。
根据前述实施方案中任一项或多项和/或下文所公开的实施方案中任一项或多项所述的方法,所述方法还包括:1)命令所述系统的所述温度控制器件的第二区域使所述流通池支撑件的第二区域达到第二温度值;2)使用所述红外线传感器测量所述流通池支撑件的所述第二区域的实际温度值;以及3)基于所命令的温度值与所述实际温度值之间的差值校准所述温度控制器件的所述第二区域的电阻温度检测器。
一种方法,所述方法包括:命令系统的温度控制器件使流通池支撑件达到温度值;使用红外线传感器测量所述流通池支撑件的多个实际温度值;基于所述多个实际温度值确定平均实际温度值;以及基于所命令的温度值与所述平均实际温度值之间的差值校准所述温度控制器件。
提供上述说明以使得本领域的技术人员能够实践本文所述的各种配置。虽然已参考各种附图和构型具体描述了本主题技术,但应当理解,这些附图和构型仅用于说明目的,而不应被视为限制本主题技术的范围。
如本文所用,以单数形式叙述且前面带有词语“一个”或“一种”的元件或步骤应当理解为不排除多个所述元件或步骤,除非明确地指明此类排除。此外,对“一个具体实施”的引用并非旨在被解释为排除也包含所叙述特征的附加具体实施的存在。此外,除非有相反的明确说明,否则“包括”或“具有”具有特定属性的一个或多个元件的具体实施可包括附加元件,无论它们是否具有该属性。此外,术语“包括”、“具有”等在本文中可互换使用。
在本说明书通篇中使用的术语“基本上”、“大约”和“约”用于描述和说明小的波动,诸如由于处理中的变化所引起的小的波动。在某些具体实施中,它们可以指小于或等于±5%,诸如小于或等于±2%,诸如小于或等于±1%,诸如小于或等于±0.5%,诸如小于或等于±0.2%,诸如小于或等于±0.1%,诸如小于或等于±0.05%。
可存在许多其他方式来实现本主题技术。在不脱离本主题技术的范围的情况下,本文所述的各种功能和元件可与所示的那些功能和元件不同地划分。对这些具体实施的各种修改对于本领域的技术人员而言可以是显而易见的,并且本文所定义的一般原理可应用于其他具体实施。因此,在不脱离本主题技术的范围的情况下,本领域的普通技术人员可对本主题技术进行许多改变和修改。例如,可采用不同数量的给定模块或单元,可采用一个或多个不同类型的给定模块或单元,可添加给定模块或单元或者可省略给定模块或单元。
带下划线和/或斜体的标题和子标题仅为了方便起见而使用,不限制本主题技术,并且不与本主题技术的描述的解释结合引用。本领域的普通技术人员已知的或稍后将知道的贯穿本公开描述的各种具体实施的元件的所有结构和功能等同物明确地以引用方式并入本文并且旨在被本主题技术所涵盖。此外,本文所公开的任何内容都不旨在专用于公众,而不管以上描述中是否明确地叙述了此类公开内容。
应当理解,前述概念和下文更详细讨论的附加概念(假设此类概念不相互矛盾)的所有组合都被设想为是本文所公开的主题的一部分。具体地讲,出现在本公开末尾的要求保护的主题的所有组合都被设想为是本文所公开的主题的一部分。
Claims (49)
1.一种装置,所述装置包括:
流通池接口,所述流通池接口包括流通池支撑件;
温度控制器件,所述温度控制器件用于所述流通池支撑件;
红外线传感器;和
控制器,所述控制器用于命令所述温度控制器件使所述流通池支撑件达到温度值,使所述红外线传感器测量所述流通池支撑件的实际温度值,并且基于所命令的温度值与所述实际温度值之间的差值校准所述温度控制器件。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述温度控制器件包括热电冷却器。
3.根据权利要求2所述的装置,其中所述温度控制器件还包括电阻温度检测器。
4.根据权利要求3所述的装置,其中所述控制器用于通过校准所述电阻温度检测器校准所述温度控制器件。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置,所述装置还包括成像系统,所述红外线传感器联接到所述成像系统。
6.根据权利要求5所述的装置,所述装置还包括将所述红外线传感器联接到所述成像系统的支架。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其中所述控制器还用于校准所述红外线传感器。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置,所述装置还包括温度传感器;其中所述红外线传感器用于测量邻近所述温度传感器的第一温度值;所述温度传感器用于测量第二温度值;并且所述控制器用于基于所述第一温度值与所述第二温度值之间的差值校准所述红外线传感器。
9.根据权利要求8所述的装置,其中所述流通池接口还包括承载所述流通池支撑件的流通池平台,所述温度传感器联接到所述流通池平台。
10.根据权利要求9所述的装置,所述装置还包括联接到所述温度传感器的印刷电路板,所述印刷电路板定位在所述温度传感器与所述流通池平台之间。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的装置,所述装置还包括覆盖所述温度传感器的表面的金属层。
12.根据权利要求11所述的装置,其中所述金属层和所述流通池支撑件的表面具有基本上类似的放射率。
13.根据权利要求11至12中任一项所述的装置,其中所述温度传感器和所述金属层与所述流通池支撑件隔开。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的装置,其中所述金属层包括铝。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的装置,所述装置还包括将所述温度传感器与所述金属层相联接的导热环氧树脂。
16.根据权利要求1至7中任一项所述的装置,所述装置还包括温度传感器;其中所述红外线传感器用于测量所述流通池支撑件的第一温度值;所述温度传感器用于测量所述流通池支撑件处的第二温度值;并且所述控制器用于基于所述第一温度值与所述第二温度值之间的差值校准所述红外线传感器。
17.根据权利要求16所述的装置,其中所述温度传感器联接到所述流通池支撑件。
18.根据权利要求16至17中任一项所述的装置,所述装置还包括联接到所述温度传感器的印刷电路板,所述温度传感器定位在所述流通池接口与所述印刷电路板之间。
19.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其中所述流通池支撑件的表面包括金属层。
20.根据权利要求8至19中任一项所述的装置,其中所述温度传感器包括数字温度传感器。
21.一种方法,所述方法包括:
命令系统的温度控制器件使流通池支撑件达到温度值;
使用红外线传感器测量所述流通池支撑件的实际温度值;以及
基于所命令的温度值与所述实际温度值之间的差值校准所述温度控制器件。
22.根据权利要求21所述的方法,其中命令所述温度控制器件使所述流通池支撑件达到所述温度值包括:
命令热电冷却器使所述流通池支撑件达到所述温度值;并且
用电阻温度检测器测量所述温度值。
23.根据权利要求21至22中任一项所述的方法,其中使用所述红外线传感器测量所述流通池支撑件的所述实际温度值包括在相对于所述红外线传感器移动所述流通池接口的同时使用所述红外线传感器测量所述流通池支撑件的所述实际温度值。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的方法,所述方法还包括:
命令所述温度控制器件使所述流通池支撑件达到第二温度值;
使用所述红外线传感器测量设置在所述流通池支撑件上的流通池的第二实际温度值;
比较所命令的第二温度值与所述第二实际温度值;以及
基于所述比较重新校准所述温度控制器件。
25.根据权利要求21至24中任一项所述的方法,所述方法还包括:
使所述系统对设置在所述流通池支撑件上的流通池内的一个或多个感兴趣的样本执行分析的至少一部分;
命令所述温度控制器件使所述流通池支撑件达到第二温度值;
使用所述红外线传感器测量设置在所述流通池支撑件上的所述流通池的第二实际温度值;
比较所命令的第二温度值与所述第二实际温度值;以及
基于所述比较重新校准所述温度控制器件。
26.根据权利要求21至25中任一项所述的方法,其中校准所述温度控制器件是响应于在所述控制器处接收到校准所述温度控制器件的命令。
27.根据权利要求26所述的方法,其中在所述控制器处接收到校准所述温度控制器件的所述命令包括从远程计算器件接收到所述命令。
28.根据权利要求21至27中任一项所述的方法,其中在所述控制器处接收到校准所述温度控制器件的所述命令包括在所述系统的用户界面处接收到用户输入。
29.根据权利要求21至28中任一项所述的方法,所述方法还包括校准所述红外线传感器。
30.根据权利要求29所述的方法,其中校准所述红外线传感器包括:
使用所述红外线传感器测量邻近由所述流通池接口承载的温度传感器的第一温度值;
使用温度传感器测量第二温度值;并且
基于所述第一温度值与所述第二温度值之间的差值,用控制器校准所述红外线传感器。
31.根据权利要求30所述的方法,其中校准所述红外线传感器包括:
使用所述红外线传感器测量所述流通池支撑件的第一温度值;
使用温度传感器测量所述流通池支撑件处的第二温度值,所述温度传感器由所述流通池支撑件承载;并且
基于所述第一温度值与所述第二温度值之间的差值,用所述控制器校准所述红外线传感器。
32.根据权利要求29至31中任一项所述的方法,其中校准所述红外线传感器是响应于在所述控制器处接收到校准所述红外线传感器的命令。
33.根据权利要求32所述的方法,其中在所述控制器处接收到校准所述红外线传感器的所述命令包括从远程计算器件接收到所述命令。
34.根据权利要求32所述的方法,其中在所述控制器处接收到校准所述红外线传感器的所述命令包括在所述系统的用户界面处接收到用户输入。
35.根据权利要求29至34中任一项所述的方法,其中校准所述红外线传感器包括生成与所述第一温度值与所述第二温度值之间的所述差值相关联的数据,并且基于所述数据用所述控制器校准所述红外线传感器。
36.根据权利要求21至35中任一项所述的方法,其中命令所述系统的所述温度控制器件使所述流通池支撑件达到所述温度值包括命令所述系统的所述温度控制器件的第一区域使所述流通池支撑件的第一区域达到所述温度值,并且其中使用所述红外线传感器测量所述流通池支撑件的所述实际温度值包括测量所述流通池支撑件的所述第一区域的实际温度值。
37.根据权利要求36所述的方法,其中基于所命令的温度值与所述实际温度值之间的差值校准所述温度控制器件包括基于所命令的温度值与所述实际温度值之间的差值校准所述温度控制器件的所述第一区域的电阻温度检测器。
38.根据权利要求36至37中任一项所述的方法,所述方法还包括:1)命令所述系统的所述温度控制器件的第二区域使所述流通池支撑件的第二区域达到第二温度值;2)使用所述红外线传感器测量所述流通池支撑件的所述第二区域的实际温度值;以及3)基于所命令的温度值与所述实际温度值之间的差值校准所述温度控制器件的所述第二区域的电阻温度检测器。
39.一种方法,所述方法包括:
命令系统的温度控制器件使流通池支撑件达到温度值;
使用红外线传感器测量所述流通池支撑件的多个实际温度值;
基于所述多个实际温度值确定平均实际温度值;以及
基于所命令的温度值与所述平均实际温度值之间的差值校准所述温度控制器件。
40.一种装置,所述装置包括:
流通池接口,所述流通池接口包括流通池支撑件;
温度控制器件,所述温度控制器件用于所述流通池支撑件;
红外线传感器;和
控制器,所述控制器用于命令所述温度控制器件使所述流通池支撑件达到温度值,并且使所述红外线传感器测量所述流通池支撑件的多个实际温度值。
41.根据权利要求40所述的装置,其中所述控制器用于基于所测量的所述多个实际温度值生成热图。
42.根据权利要求41所述的装置,其中所述控制器用于基于所述热图诊断异常。
43.根据权利要求41所述的装置,其中所述控制器用于基于所述热图校准所述温度控制器件。
44.根据权利要求41所述的装置,其中所述热图包括2-D热图。
45.一种方法,所述方法包括:
命令温度控制器件使流通池支撑件达到温度值;
使用红外线传感器测量设置在所述流通池支撑件上的流通池的实际温度值;
比较所命令的温度值与所述实际温度值;以及
当所命令的温度值与所述实际温度值之间的差值大于阈值时,生成警报。
46.根据权利要求45所述的方法,所述方法还包括基于所命令的温度值与所述实际温度值之间的所述差值校准所述温度控制器件。
47.一种装置,所述装置包括:
流通池接口,所述流通池接口包括流通池支撑件;
温度控制器件,所述温度控制器件用于所述流通池支撑件;
红外线传感器;
温度传感器;和
控制器,
其中所述红外线传感器用于测量邻近所述温度传感器的第一温度值;所述温度传感器用于测量第二温度值;并且所述控制器用于基于所述第一温度值与所述第二温度值之间的差值校准所述红外线传感器。
48.根据权利要求47所述的装置,所述装置还包括承载所述温度传感器的流通池。
49.根据权利要求48所述的装置,其中所述流通池包括模拟流通池。
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