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CN1540354A - 用于分析仪的具有探针导轨的测试单元支架 - Google Patents

用于分析仪的具有探针导轨的测试单元支架 Download PDF

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CN1540354A
CN1540354A CNA2004100319422A CN200410031942A CN1540354A CN 1540354 A CN1540354 A CN 1540354A CN A2004100319422 A CNA2004100319422 A CN A2004100319422A CN 200410031942 A CN200410031942 A CN 200410031942A CN 1540354 A CN1540354 A CN 1540354A
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ά
R·亚库波维茨
J·V·贝里
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Ortho Clinical Diagnostics Inc
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Abstract

一种用于自动分析仪的测试单元支架，包括：保持至少一个测试单元的体部；以及导轨，其适于接收探针例如抽吸或分配喷嘴以便定位探针而所需地对正测试单元。在优选实施例中，测试单元支架还包括一设置在体部的至少一部分上方的盖子和测试单元以及在所述盖子上具有至少一个开口的导轨。在优选实施例中，分析仪为台式分析仪和/或兽医用分析仪。一种分配或抽吸流体进入测试单元或到测试单元上的方法，包括：提供其上具有识别标记的测试单元；提供一种固定探针；提供一个设置在至少测试单元的一部分上的盖子，其中所述盖子具有适于接收探针以便定位探针而所需地对正测试单元的多个开口；读取识别标记以确定要进行哪种测试；以及移动测试单元并转入一个位置以根据所要进行的测试排列多个孔中的一个以使其对准探针。

Description

用于分析仪的具有探针导轨的测试单元支架
技术领域
本发明大体上涉及台式分析仪。特别地，本发明涉及一种测试单元支架，其包括一用于相对于测试单元定位探针例如抽吸或分配喷嘴的导轨。
背景技术
台式分析仪，特别应用于兽医用途或患者护理点(POC)用途的台式分析仪在该领域内已为人熟知。例如，Abaxis VetscanTM和HemagenAnalystTM都是兽医用台式分析仪。Vitros DT-60TM是由Ortho-ClinicalDiagnostics公司制造的台式分析仪。其它已知的分析仪包括美国专利5,968,329、5,747,666、5,983,734和5,787,015中所描述的护理点分析仪，所有这些专利在此作为整体被引用。美国专利4,965,049还介绍了一种模块化的分析仪系统。美国专利5,983,734介绍了一种模块化自动诊断系统。美国专利申请2002/0098116(’116申请)介绍了一种生化分析系统。美国专利4,797,257介绍了分析仪及其元件，其利用载片作为测试单元。这些出版物在此也作为整体被引用。
已知的诊断系统，如上文所述，通常具有足够的标注尺寸规格，但常常要牺牲功能性、测试菜单以及工作效率。绝大多数已知的系统在一个患者样本上连续地进行测试，大大限制了使用者离开去完成其它工作任务的时间。这些分析仪通常在其内部采用许多专用子系统以实现离散的功能，如样品储存和定位、试剂储存以及废物收集。在一些情况下，需要多个分析仪系统来执行实验室所要求的各种测试菜单，如进行免疫评级或电解质化验等的独立系统。。
在许多已知的系统中，测试之前需要准备完整的血样(如稀释的或离心分离的)，进一步限制了使用者的工作效率。试剂形式可以是单独的试片(如干载片技术)，其提供了最节省成本的解决方案和测试灵活性，或是多重测试形式(如Abaxis VetscanTM转盘)，其严重限制了选择性的化验测试，并因此增加了测试费用。与采用干载片形式的分析仪相比，在处理患者样本背景干扰时，液体系统可能会使分析性能有所下降。
对于小型便携式活体外诊断系统有一种需求：这些系统能够为人和动物的卫生保健服务人员自动进行广谱分析，并提供灵活性，以便非常简单且节省成本地对患者样本执行的不同操作。对于改进产品的需求受许多因素的驱动，包括：
成本压力——更有效地利用系统试剂和操作的低成本测试解决方案；
使用的容易性——与在大实验室工作的许多技术人员相比，在护理点和兽医实验室中的使用者常常经验技能较弱，并且还常常要承担许多实验室和办公室的职责。这些实验室中所用的系统必须简单易用，但还要提供高度的功能性。样品和仪器的维护与准备少且容易使用的系统是很有益的。
增加测试菜单的能力——需要能够进行较广范围测试而不必因为测试形式的限制而牺牲分析性能的系统。现有的系统由于缺乏灵活性，进行个体或分组测试时没有与预先设置的测试形式相关的补充试剂消耗，使得使用者处于不利的地位(如Abaxis VetscanTM转盘或HemagenAhalystTM面板+测试转盘)。
尺寸——实验室空间通常都非常有限，轻便性通常是允许分析仪在患者位置使用的一个因素。
在开发满足上述因素的这样的系统时，有这样的需要：最小化移动部件的数量以节约成本并最小化空间需求。为了分配或抽吸正被分析或化验的流体，已知的分析仪通常使用移动探针(如美国专利4,965,049和6,013,528以及‘116申请)以便将探针与测试单元(如样品池或载片)排列在一起。还可以使用移动探针以抽吸或分配稀释剂、试剂、洗液和参比流体。在一些例子中，探针必须精确地与目标容器排列在一起。这就导致了昂贵、占据空间的电动机，传动和控制系统。
发明内容
本发明的目的之一是克服上述现有技术的缺点。本发明的另一个目的是提供一种台式分析仪，其在一个压缩空间内能够进行一批不同的分析。本发明的另一个目的是提供一种导轨，该导轨用于定位流体探针而使其对正测试单元，以减少或消除为该探针设置单独的或复杂的驱动和控制系统的需要。本发明的另一个目的是提供一种用于定位流体探针的导轨，其不要求定期清洁且防止在一项分析到另一项分析之间产生残留物。本发明的另一个目的是提供一种台式分析仪，其包括用于定位流体探针而使探针对正测试单元的导轨。本发明的另一个目的是提供一种分配或抽吸流体进入测试单元的方法，其包括使用用于定位流体探针而使探针对正测试单元的导轨。
本发明的前述和其它目的根据本发明的一个方面得以实现，即提供一种用于自动分析仪的测试单元支架，其包括：保持至少一个测试单元的体部；以及适于接收探针以便定位探针而所需地对正测试单元的导轨。本发明的另一个方面是提供一种自动分析仪，其包括：可移动的流体供给；上述的测试单元支架；以及探针。
本发明的另一个方面是提供一种分配或抽吸流体进入测试单元或到测试单元上的方法，其包括：提供其上具有识别标记的测试单元；提供一种固定探针；提供一个设置在至少测试单元的一部分上的盖子，其中所述盖子具有适于接收探针以便定位探针而所需地对正测试单元的多个开口；读取识别标记以确定要进行哪种测试；以及移动测试单元并转入一个位置以根据所要进行的测试排列多个孔中的一个以使其对准探针。在一优选实施例中，由与计算机相连的计算机程序执行该方法。
本发明的另一方面，提供了一种制造的物品，其包括计算机适用的方法，其具有用于执行上述方法的计算机可读的程序编码。
通过以下对优选实施例的详细说明，本发明的其它目的、特征和优点对本领域的技术人员来说是明显的。
附图说明
图1为根据本发明的一个实施例的具有测试单元支架和探针导轨的台式分析仪的透视图；
图2为根据本发明的一个实施例的测试单元支架的透视图，其包括探针导轨；
图3为根据本发明的一个实施例的具有测试单元支架和探针导轨的台式分析仪的平面图；
图4为根据本发明的一个实施例的流体探针对正探针导轨的放大图；
图5为根据本发明的一个方面，固定探针和参比流体探针的透视图。
具体实施方式
本发明指的是用于人或兽医诊断的活体外分析仪。本发明的分析仪能够进行简化的分组测试，如“化7”或“化20”分组，还可选择加入根据使用者要求增加的而不会产生不必要的试剂消耗或多余的测试的单个测试方案。该装置易于使用并使使用者有机会将多个患者样本放到装置上，该装置将自动处理测试而无需使用者进行其它干涉。
为使这种紧凑型设计成为可能，本发明还提供一个测试单元支架，例如测试单元夹头，其包括一用于定位流体探针的导轨，例如具有测试单元或正被处理的流体源的抽吸或分配喷嘴。
测试单元可以是含有分析所必需的试剂的载片，如美国专利4,797,257中所描述的所谓的干载片技术或如美国专利5,441,895中所描述的杯形腔室在此作为整体被引用。测试单元也可以是所谓的试片化学。
广义地，测试单元支架包括待分配的测试单元。通常在一些实施例中，这会包括多个测试单元，如用于湿态分析的腔室，但也可以设想只采用单个测试单元。该支架也可以被称为盒子。该支架包括用于保持至少一个测试单元的体部和适于接收探针以便定位探针而所需地对正测试单元的导轨。测试单元支架最好包括：用于保持测试单元的凹部和用于测试单元或由探针处理的其它流体源的盖子。在美国专利4,142,863和4,512,952中所介绍的合适的盒子在此作为整体被引用。
盖子内至少有一个适于接收探针顶端的开口，最好有两个或更多的开口，有三个开口更好。该开口可以包括延伸远离开口并且至少部分环绕开口的表面。这些开口最好为圆形并且该表面至少部分呈圆柱形。该表面可以在从远离孔到探针顶端的方向以增大的方式展开，以协助引导探针对正测试单元。例如，该表面可以是截锥形。
在一实施例中有多个开口，其中的一个开口的取向与其它的开口不同。这有多个原因。例如，在一些实施例中，可能设置有多个探针，一个用于样品(例如抽吸或分配喷嘴)而另一个用于参比流体以便进行电位分析，这些探针相对于测试单元或其它的流体源有不同的角度。在这个实施例中，另一个开口能够按照和与测试单元的盖子垂直取向的其它开口相同的方式接收探针。应该了解的是：上述的多个孔包括这样的设计：这些孔彼此分享公共部分，使得孔与孔之间没有不连续。即这些孔在一定程度上重叠，如图2所示。与探针导轨孔完全分开的情况相比，这就允许探针顶端彼此靠得更近。在上述美国专利4,797,257中可以找到典型的探针导轨。
探针导轨可以是和支架一体的或与支架形成单一的一件式结构，或者是分开的相连结构。在一优选实施例中，由注射成形的塑料制成单个导轨或整体导轨和支架。在一些实施例中，测试单元可以预先装在可置换的测试单元支架内。在这些实施例中，探针导轨也可是可置换的。当然，如果探针导轨是可与测试单元支架独立相连的，它可以是独立可置换的。至少定期处理是特别有利的，因为分配时有清洁要求，以减小样品之间出现残留物的可能性，从而减少误差积累。
在一优选实施例中，带有探针导轨的测试单元支架可被包括，最好被包括在可拆装地与台式分析仪相连的分析仪的可移动流体供给中。在一优选实施例中，测试单元支架位于可移动流体供给的凹部内。可移动流体供给还可以包括一探针或计量顶端支架和流体供给部分且最好是一件式结构。探针顶端支架留有一个尖端，最好是可置换的，其被用于抽吸流体供给部分内的流体。该流体供给部分含有流体，如完整的血液、血清、血浆、尿、洗剂流体、或是要被抽吸或分配到测试单元上的稀释液。这些也可以是可移动流体供给中的凹部。因此，在一个单元内，要求与探针顶端对正的分析仪的所有元件可被包括在流体源部分内。
在本发明的另一优选实施例中，设置了多个带有探针导轨的测试单元支架。通过提供带有相应探针导轨的测试单元支架，可以在单个分析仪上使用不同的测试单元，如电位和比色测试单元，或者湿态和干态测试单元，从而在减小尺寸和在分析中提供最大的灵活性方面提供了显著的优势。
本发明的另一实施例，其在减小尺寸和在分析中提供最大的灵活性方面表现突出，包括固定探针和进行所有重要移动的测试单元，如通过下文所述的转盘，从而将测试单元和探针形成所需的对正。可在下面找到测试单元，特别是同心转盘的移动的详细情况。
在本发明中可使用的探针或计量喷嘴可包括能够以所需的方式如美国专利4,965,049所述的方式操控流体的任何适当结构。然而，与用在分析仪中的已知探针不同，本发明不要求探针进行复杂的移动。而是，为了相对于探针导轨、流体供给部分、探针顶部支架等升起或降低探针，使探针进行较简单的移动，例如在一条直线或一个平面内。然而，在一些实施例中，探针可以根本不进行运动，而测试单元支架可相对于探针升起或降低。
同时在一些实施例中，如下所述，还可设置有附加的探针，例如参比流体分配探针。由于空间的局限性，所希望的是使附加的探针产生一些移动，如从流体源例如：参比流体源移动至测试单元上的分配位置。在这种情况下，由于可被设置接收附加的探针的探针导轨的一个开口的位置，因此附加的探针的移动可被限制为在一条直线或一个平面内移动。这就在满足了提供用于三维运动的运动和控制系统的要求的同时，通过分配简化了结构。下面的同时提交的正在审理的题为“具有固定多功能探针的分析仪”的申请(律师备审案件号CDS0291)中有关于固定探针的其它细节，该申请在此作为整体被引用。
包括探针导轨、测试单元支架和可移动流体供给的分析仪的构成材料可以是任何本技术中已知的合适材料，如塑料或金属。分析仪中的可置换物件，如测试单元支架和计量尖端最好由不污染环境、可回收的材料制成。
结合下文中详细的优选实施例对本发明进行阐述。当然，优选实施例仅作为示例而并非限定本发明的范围。
在一优选实施例中，分析仪包括双同心转盘。样品可以是完整的血液，其在计量之前可以自动被离心分离，或者是不同的其它样品类型，包括：血清，血浆和尿。同心转盘共同工作，在使用者的较少干预下进行大量的分析性测试。
外试剂转盘运载着可移动流体供给并消除了多系统模块的需求和相关的复杂性，因为它能够在单个平台上储存并处理样品、测试单元、液体试剂、使用过的物品和废物。多功能的外试剂转盘允许使用者在测试夹头中将除单独的、化验特效测试载片以外的多个患者样本放置在转盘上。可移动的流体供给还可以接受能够在分析仪上自动被离心分离的完整的血液样品或制备好的样品。外试剂转盘还能够将不同的可移动流体供给以不同的形式放置，使得样品能自动稀释并通过加入用于免疫评级化验的清洗流体而扩展测试菜单的功能。该外试剂转盘还能接受废物收集容器以收集不同的测试载片和计量尖端。外试剂转盘被自动定位，与一固定计量系统相交，该系统包括用于抽吸和分配不同流体的流体探针。
内培养器转盘被用于在预定的温度下培养载片，并随后通过感光装置(如反射计，静电计或分光计)将待测载片定位。测试载片随后从培养器转盘被弹出进入装在试剂转盘上的公共废物收集容器中。由于试剂转盘具有随机接近定位能力，废物收集容器还能够收集其它测试消耗品，如使用过的探针顶端。
所有的测试操作和废物收集都在转盘内完成。未示出的其它系统特征还包括一体的打印机，使用者界面键盘/显示器，电子器件和小操纵台。
在如附图所示的实施例中，外试剂转盘(1)将可移动流体供给(2)取向与外试剂转盘(1)的旋转轴同心。试剂转盘由具有确定准确定位的传感器(未示出)的马达驱动，绕着它的中心轴旋转。可移动流体源(2)可再度使用并利用定位功能件(3)和反旋转功能件(4)被精确定位在试剂转盘上，在本实施例中，定位功能件(3)是一个栓钉，其插入可移动流体供给(2)下侧的一个孔(未示出)内；而反旋转功能件(4)在本实施例中是一个凹部，其接收与弹簧锁(5)的一端相连的销。通过弹簧锁(5)或其它允许使用者轻松装载或卸载可移动流体供给(2)的装置，可移动流体供给(2)被保持在试剂转盘上适当的位置。单个的可置换计量顶端(6)被安装在测试夹头的顶部上的凹部内，以便包括探针(24，图5)的计量探针系统(16)接近。患者样本沿着由探针系统接近的同一条中心线，被放置在相应的凹部(7)内。用于计量定位的探针导轨(8)位于支架或夹头(23)的顶部，并且，在该实施例中，与支架或夹头(23)形成一个整体(在用于测试载片的情况下)，使得在将样品分配到夹头或支架中的载片上的过程中，能够精确定位计量探针顶端(24，如图5所示)。探针导轨包括盖子(9)和一个或更多的孔(22)。试剂转盘还将接收不同的夹头(23)，其扩展了任凭使用者处理的系统的功能性。这些夹头还可以是其它可能的夹头形式，包括：用于稀释样品的稀释液夹头，用于在最终读取免疫评级化学性质之前进行清洗步骤的免疫评级清洗夹头。废物收集夹头(10)也位于试剂转盘之上，并被安装以便在测试完成后自动收集使用过的计量尖端和载片。
如图2所示，在分析仪处理之前，测试载片(11)被装载到夹头(23)内。该夹头能够接受预定的测试载片组和单个测试载片。在这一实施例中，通过安装在试剂转盘上的弹簧加载的插棒(12，图1)，测试载片(11)被对正靠在位于计量对正功能件下方的测试夹头的内上表面。
如图3所示，试剂转盘(1)自动定位，与具有固定位置的计量泵的载片夹头上的不同元件相交。试剂转盘能够顺时针移动和/或逆时针移动以便将夹头定位在用于分配样品和放置载片的计量站上。试剂转盘首先将包括测试载片的夹头(23)放置在载片分配机构(13)的前面，该装置将载片移到位于试剂转盘和培养器转盘之间的固定的条形码读取器(14)。条形码读取器读取唯一的载片条形码以识别要进行测试的化学类型。载片插入机构(15)将载片再次插入测试夹头进行处理。试剂转盘接着将测试夹头定位，以便包括具有尖端(6)的探针(24)的探针系统(16)接近可置换的计量尖端(6)，接着从样品容器中抽吸样品，并接着将样品分配到测试夹头的顶载片上。样品分配之后，通过用于培养的载片分配机构，顶载片被输送到同心的测试单元培养器转盘(17)中。培养器转盘(17)与试剂转盘同心并且被具有确定精确定位的传感器的马达驱动，绕着它的中心轴旋转。反射计或分光计(未示出)位于培养器转盘的下方，并被用于针对每个化验测量载片的颜色变化。免疫评级(IR)化学分析需要在最终测量之前进行清洗步骤。这些载片被插入免疫评级清洗夹头，其具有可重复使用的塑料清洗头和清洗流体供给。试剂转盘将免疫评级清洗夹头定位在固定探针系统(16)上，以进行必需的清洗操作。为最终测量进行清洗之后，免疫评级载片被重新插入载片培养器。
图4更具体地示出了采用附加探针的实施例。在这种情况下，附加探针(18)是分配喷嘴，其为电解质化学分析或电位计载片(PM载片)分配电解质参比流体。如图4所示，电位计载片以和比色计(CM)和评级载片相似的方式被处理。患者样本和电解质参比流体在测试夹头内被同时分配到电位计载片(19)上。需要另外的泵运动与PM载片样品点相交，为了消除这种需要，载片插入机构使电位计载片略微偏移。即在读取条形码之后，载片插入机构(15)将把载片推回夹头内的一点，该点与用于计量的探针导轨(22)下的载片对准。中心探针导轨被用于为比色计和免疫评级载片分配样品。左和右探针导轨被用于将样品和参比流体分配给电位计载片。这就使得比色计和电位计载片与公共试剂转盘中心线(20)相交。公共试剂中心线(20)使计量泵处于固定的位置，而当试剂转盘自动定位在固定位置时，所有和试剂转盘(1)的离散的、功能性的交互作用得以完成。如图5所示，附加探针(18)可以具有绕着枢轴(25)运动的附加的自由度，从而允许接近参比流体贮存器(26)。
在优选实施例中，上述方法可以通过与计算机相连的计算机程序实现，其可以包括计算机适用的方法，其具有用于执行该方法的计算机可读的程序编码。
在另一优选实施例中，分析仪是包括T4化验的兽医用分析仪。
对于本领域的技术人员而言，有一点是明显的，即：可以对本发明的化合物，组成和处理进行不同的调整和变化。因此，本发明意欲包括这些调整和变化，只要这些调整和变化是属于所附权利要求及其等同物的范围之内。
特别地，上文所引用的所有出版物的介绍在此作为整体被引用，正如每个被单独引用一样，其程度相同。

Claims (32)

1、一种用于自动分析仪的测试单元支架，包括：
保持至少一个测试单元的体部；以及
导轨，其适于接收探针以便定位探针而所需地对正测试单元。
2、根据权利要求1所述的测试单元支架，还包括位于至少体部的一部分的上方的盖子和测试单元以及在所述盖子上具有至少一个开口的导轨。
3、根据权利要求1所述的测试单元支架，其中所述探针是固定的。
4、根据权利要求2所述的测试单元支架，其中所述至少一个开口包括多个开口。
5、根据权利要求4所述的测试单元支架，其中至少一个开口的开口取向与其它的开口方向不同。
6、根据权利要求2所述的测试单元支架，还包括延伸远离盖子并且环绕开口的至少一部分的表面。
7、根据权利要求6所述的测试单元支架，其中所述表面为圆柱形。
8、根据权利要求6所述的测试单元支架，其中所述表面为截锥形。
9、根据权利要求5所述的测试单元支架，还包括延伸远离盖子并且环绕开口的至少一部分的表面。
10、根据权利要求9所述的测试单元支架，其中所述表面不垂直于盖子。
11、根据权利要求9所述的测试单元支架，其中所述多个孔包括三个孔，且所述孔之一的表面不垂直于盖子。
12、根据权利要求2所述的测试单元支架，其中所述盖子与测试单元的剩余部分为一个整体。
13、根据权利要求2所述的测试单元支架，其中所述探针包括抽吸和/或分配喷嘴。
14、一种自动分析仪，包括：
一可移动流体供给；
一根据权利要求1所述的测试单元支架；以及
一探针。
15、根据权利要求14所述的自动分析仪，其中所述测试单元支架被设置在可移动流体供给内。
16、根据权利要求14所述的自动分析仪，其中所述探针为一固定探针。
17、根据权利要求14所述的自动分析仪，其中所述分析仪为一台式分析仪。
18、根据权利要求14所述的自动分析仪，其中所述可移动液体供给包括液体供给部分和探针顶端支架。
19、根据权利要求18所述的自动分析仪，其中所述流体供给部分包括一个凹部，并且探针顶端支架包括一个凹部。
20、根据权利要求18所述的自动分析仪，其中所述流体供给和探针顶端是一体的。
21、根据权利要求14所述的自动分析仪，其中所述可移动流体供给还包括用于测试单元支架的凹部。
22、根据权利要求19所述的自动分析仪，其中所述可移动流体供给还包括用于测试单元支架的凹部。
23、根据权利要求22所述的自动分析仪，其中所述凹部位于流体供给部分和探针顶端支架之间。
24、根据权利要求14所述的自动分析仪，其中所述探针包括抽吸和/或分配喷嘴。
25、根据权利要求14所述的自动分析仪，其中所述测试单元支架包括多个测试支架。
26、根据权利要求24所述的自动分析仪，其中所述测试单元支架中的至少一个包括与其它测试单元支架中的测试单元不同的测试单元。
27、根据权利要求26所述的自动分析仪，其中所述不同的测试单元为电位计测试单元以及其它测试单元支架的测试单元为比色计测试单元。
28、根据权利要求14所述的自动分析仪，其中所述分析仪是台式分析仪。
29、一种分配或抽吸流体进入测试单元或到测试单元上的方法，包括：
提供其上具有识别标记的测试单元；
提供一种固定探针；
提供一个设置在至少测试单元的一部分上的盖子，其中所述盖子具有适于接收探针以便定位探针而所需地对正测试单元的多个开口；
读取识别标记以确定要进行哪种测试；以及
移动测试单元并转入一个位置以根据所要进行的测试排列多个孔中的一个以使其对准探针。
30、根据权利要求29所述的方法，其由与计算机相连的计算机程序执行。
31、一种制造的物品，其包括计算机适用的方法，其具有用于执行权利要求29所述的方法的计算机可读的程序编码。
32、一种兽医用分析仪，包括根据权利要求14所述的分析仪和T4化验。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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