CN1875279B - 处理检验样品的紧凑集成系统 - Google Patents

Abstract

一种集成的仪器使用一次性的检验装置来处理流体检验样品。在载体中承载检验装置。仪器包括接收载体的真空站，用于用待检验流体样品批量加载检验装置。用户从真空站移出载体，并将其插入分立的载体和检验装置处理子系统的加载站内。此子系统包括移动载体穿过仪器的传送系统，在此各个模块对检验装置进行操作，包括密封检验装置、将检验装置载入培养站、检验装置的培养、检验装置的读取及检验装置的处置。

Description

处理检验样品的紧凑集成系统

发明背景

技术领域

本发明涉及检验生物的、微生物的、化学的或其他类型样品的检验装置以及相关仪器和系统。

背景技术

生物和其他类型的样品能够起反应，并且使用包括透射比和/或荧光光学分析等不同技术来经受化学或光学分析。分析的目的可以是识别样品中的未知生物制品或目标、确定样品中的物质浓度、或确定生物制品是否对某些抗生素敏感、以及将有效治疗由此制品导致的感染的抗生素浓度。

在二十世纪七十年代中后期，与本申请人的受让人和其相关前任一起工作的工程师和科学家发展了一种技术，其使用包含多个小样本腔室的密封检验样品插件来进行生物样品的光学分析。此技术与相关仪器和装置在工业界称为“Vitek

系统”。Vitek系统曾经(并且将继续)获得商业上的成功。

在专利文献中已知用于Vitek系统的插件，例如参看美国专利4,118,280、3,963,355、4,018,65；4,116,775以及4,038,151。在美国专利Des.382,647、Des.414,272、5,609,828、5,746,980、5,766,553、5,843,380、5,869,005、5,916,812、5,932,177、5,951,952以及6,045,758中描述了更新版本的插件。

发展的插件用于识别可能存在于样品中的未知微生物和已知生物体对准确校准的抗生素浓度的敏感性。在插件生产期间，腔室充满用于各种生物制品的不同类型生长介质或充满不同浓度的抗生素，并且覆盖有透明密封带。

插件具有外部传递管口，作为允许流体样品进入插件的机构。插件进一步包括内部流体通道结构，其允许流体从传递管口进入插件的腔室。吸管状传递管的一端插入传递管口内。另一端插入包含待检验流体样品的敞口容器(例如检验管)内。根据Charles等人的专利即美国专利No.4,188,280的现有技术的教示，具有接附的传递管和检验管的插件放置于称为Vitek

填充器密封器的独立的真空和填充密封机内。填充密封机产生真空。当释放真空时，流体样品从检验管吸入传递管内，并且通过插件的内部管路且进入所有的样品腔室内。在Charles等人的‘280专利的现有技术的仪器中，在插件的腔室加载了样品后，将插件人工地插入密封机的密封器模块的狭槽内，在那儿切割并且熔化传递管，以密封插件的内部。

随后将插件人工地从填充器/密封器模块内移开，并且载入读取和培养机内，称为Vitek

读取器，也如Charles等人的‘280专利内所描述的。读取和培养机在理想温度下培养插件。提供光学读取器，用于进行插件腔室的透射比检验。基本上，插件在读取机内堆叠成列，并且光学系统在插件列上下移动，一次一个地将插件拉入透射比光学器件内，读取插件，并将插件放回插件列中。

早期Vitek系统的设备(如Charles等人的‘280专利内所描述的)具有几个局限性，因为需要填充器/密封器和读取器这两个机器来处理和分析插件。此外，需要额外的时间和劳动力来进行插件的完全分析。本申请人的受让人后来发展了一种全自动的仪器并且使之商业化，在此涉及并且在本领域中称为“Vitek 2”仪器。Vitek 2仪器在单一仪器内使得真空加载和密封操作自动化，并且将它们与培养和读取相结合。在几个专利内，包括美国专利5,762,873和6,086,824，对整个仪器进行了描述，其公开的内容在此作为参考引入。

简单地说，“Vitek 2”系统提供了自动样品检验机，其进行敏感性检验的稀释、在真空站用样品填充插件、并且通过切割传递管来密封插件，并且进行插件的培养和光学透射比和荧光分析，所有这些全部自动进行。该机器提供了新的移液和稀释站，允许流体加入检验管或从一个检验管传递到另一个检验管。该机器能够同时进行置于单个检验管内的样品的敏感性和识别检验。该机器提供样品的快速、自动识别和敏感性检验。

仪器使用样品碟或“舟皿”以及检验样品定位或输送系统，该系统在各个站之间以围绕矩形底盘的四个分开路径来移动“舟皿”。在加载站处，用户将加载了插件和含样品的检验管的盒放于舟皿内。定位系统的设计是这样的，使得其基本上允许进行在底盘上的站的定制构造。能够容易实现机器的扩展，以包括额外的传送带和读取站、或例如稀释站或真空站的在中间处理站中的附加类型。

美国专利5,736,102、5,762,874、5,798,182、5,798,084、5,853,667和5,897,835中描述了Vitek 2仪器的检验样品定位系统。美国专利5,798,085、5,853,666和5,888,455中描述了光学读取站。美国专利5,925,884和6,156,565中描述了培养站。美国专利5,965,090中描述了真空加载站。美国专利5,891,396中描述了切割和密封站。以上所列的所有专利的全部内容在此作为参考引入。

如同最初Vitek系统的情况，Vitek 2系统也获得了商业上的成功。在大型诊所或检验实验室中，Vitek 2系统尤其受欢迎，这些诊所或实验室特别需要大容量和高吞吐量的检验系统。然而，存在较小的实验室和诊所，其需要当前技术水平的诊断和样品检验仪器的功能和特征，但不一定需要如Vitek 2系统所提供的大容量和全自动。在本领域中需要如Vitek 2的当前技术水平的样品处理仪器，但其更紧凑、更低成本以及更简洁、更适于中小型样品检验企业。本发明提供了满足此要求的仪器和操作方法。

虽然此背景讨论提出了本发明与最接近的已知现有技术有关的内容，但本发明的系统的不同方面和特征适用于现在在本领域中已知或日后可能会得到发展的其他类型的样品检验和处理系统。因此，本发明人不会将本发明的范围限定为任何特殊的样品检验装置形式、仪器或检验规程。此外，除了在本说明书中所描述的生物样品检验和特殊仪器，本发明系统的特征也适用于其他类型的检验和其他仪器结构，参考后附的权利要求书，其回答了所有涉及本发明范围的问题。

发明内容

在第一方面，描述了用于处理多个检验样品以及用于接收检验样品的检验样品装置的集成系统。在单独的流体容器中接收检验样品。仪器包括用于承载多个单独流体容器和多个检验样品装置的载体。放置检验样品装置的每一个，与储存在单独流体容器的一个内的检验样品流体连通。仪器进一步包括真空站，其具有门，以便适合于将载体人工插入真空站内、并将载体从真空站内人工移出。真空站进一步包括真空源。控制真空源，以便将检验样品从单独流体容器载入到各自的检验样品装置中。

仪器进一步包括一组处理模块，其形成载体和检验装置处理子系统。这些模块位于远离真空站的地方，也就是，用户必须将载体从真空站中人工移出，随后在完成真空加载检验样品后，将载体人工载入载体和检验装置处理子系统内。这些模块包括用于进行检验样品装置的光学测量的模块。载体和检验装置处理子系统与真空站集成入单一仪器内。

在第二方面，提供了用于处理多个检验样品和检验样品装置的集成系统。系统使用保持成间隔关系的多个流体容器和多个检验样品装置的载体，检验样品装置的每个具有传递管，其在检验样品装置和在载体接收的流体容器中的一个容器之间提供流体连通。该系统包括真空站，其适于将载体人工插入真空站内并且从真空站移出载体。第一门为用户提供至真空站的通路。该仪器进一步包括远离真空站的载体和检验装置处理子系统。载体和检验装置处理子系统包括模块或设备，用于通过切割和密封传递管来密封检验装置、培养检验装置、以及读取检验装置。提供第二门来给定通路，由此用户能够将载体人工插到载体和检验装置处理子系统内。

在另一方面，提供了一种方法，以利用检验样品装置来处理多个包含在敞口容器内的检验样品。容器和检验样品装置由载体承载。检验样品装置的每个具有传递管，其在检验样品装置和在载体内接收的流体容器中的一个容器之间提供流体连通。此方法包括以下步骤：

将载体人工放置在具有腔的真空站内，并为真空站腔施加真空，以便由此将检验样品批量传递到检验样品装置内；

在传递完成后，人工将载体从所述真空站腔内移出；

将载体人工放置在远离真空站的自动的载体和检验装置处理子系统内，以及

用载体和检验装置处理子系统内的传送系统将载体自动移到模块上，自动密封检验样品装置并且将检验样品载入培养站内。随后培养检验装置，并且通过读取站周期性读取。真空站与载体和检验装置处理子系统集成到单一的检验样品处理仪器内。

附图说明

图1是用于处理检验样品及检验样品装置的紧凑、集成的系统的优选实施例透视图。该仪器左边包括真空站，用于真空加载载体接收的检验样品装置，右边包括分开的载体和检验样品装置处理子系统，在通过真空站加载检验样品装置后，其处理载体和检验样品装置。

图2是图1中仪器的前面正视图。

图3是图1中仪器的俯视图。

图3A是图1中仪器的前视图，具有开启的前门和面板，并移走了顶部面板和用户通路顶部。

图3B是门开启的真空腔的详细前视图，显示了带有检验样品装置的加载的载体和定位于真空腔内的检验管的布局。

图4和5分别是图1中仪器的俯视图和前视图的图解，显示了仪器内特定子组件和子系统的通常位置；熟悉这些图将有助于理解随后视图中的更详细的附图，特别是图16-21。

图6是呈现多腔室检验样品插件形式的检验样品装置的正视图。设计图1-5中的仪器，从而依靠载体每次处理一批图6的插件。载体接收多个图6的检验样品插件以及多个敞口容器，例如包含待检验流体样品的检验管。

图7是加载了检验样品装置和敞口容器的载体的透视图。当检验样品装置和容器置于载体内时，放置检验样品装置中的每一个为依靠如图所示的传递管与敞口容器内的样品流体连通。

图8是图7中空载体的透视图。

图9是图7中空载体的另一个透视图。

图10是图7中载体的俯视平面图。

图11是图7中载体的侧面正视图。

图12是与图11中所示相对的图7中的载体的侧面正视图。

图13是图7中载体的端视图，显示了手柄。

图14是图7中载体的相对的端视图。

图15是图7中载体的仰视平面图。

图16是图1中仪器的前透视图，移走了废物收集和载体加载/卸载门，并移走了前部用户通路门。

图17是图1和16中仪器的透视图，移走了全部仪器面板和门，通常显示了仪器的前侧和左侧，以便更好地说明仪器的子系统和子部件，特别是真空、废物处置和检验样品装置读取器子系统。

图18是图1和16中仪器的另一个透视图，移走了全部仪器面板和门，通常显示了仪器的前侧和右侧，以便更好地说明仪器的子系统和子部件，特别是废物处置、密封器和培养站子系统。

图19是图16和17中仪器的俯视平面图。

图20是图16-19中仪器的前面正视图。

图21是移走了顶部面板的仪器的顶部透视图，以便更好说明仪器的各个部件和子系统。

图22是图20中的密封器站的分解透视图。

图23是图22中的密封器站的另一个分解透视图。

图24是密封器组件的装配透视图。

图25是插件自动加载器子组件的侧视图。

图26是图25中的插件自动加载器子组件的透视图。

图27和28是两个透视图，显示了图25和26中的插件自动加载器子组件将插件载入图1中仪器的培养站内的操作。

图29是传送组件的分解透视图，该组件移动图7-17中的载体通过图1的仪器中的载体和检验样品装置处理子系统的各个模块或站。

图30是图29中的传送组件的俯视平面图。

图31是图29和30中的传送组件的端视图。

图32是图29-31中的接合载体的块的详细透视图。

图33是显示加载的载体通过检测站的运动的视图，检测站检测载体相对于仪器内特定处理模块的位置，特定处理模块这儿指图25和26中的插件自动加载器子组件。

图34是详细流程图，显示了使用仪器和相关载体、检验样品容器和检验样品装置的流程以及步骤顺序。

图35显示了培养站，移走了前盖面板，以便更好的说明传送带。

图36显示了培养站，移走了传送带，从而显示空气台内的狭槽，风动工作台为温度计提供通路，从而直接测量培养站的空气温度。

图37显示了培养站的前盖的一部分，具有用于接收温度计的容器。

图38是图27中的培养站这部分的侧视图，显示了保持温度计的容器。

具体实施方式

系统概观

现在将连同图1-5对用于处理检验样品的紧凑、高吞吐量仪器的目前的优选实施例的概观进行描述。随后将连同图6-34对仪器的结构和操作细节进行描述。

在所说明的实施例中，仪器10处理一批呈多腔室检验样品插件形式的检验样品装置。图6中显示了代表性的检验样品插件100，并将随后描述。插件100最初加载在图7-15中所示的盒(载体)200内。载体200进一步承载一组包含流体样品的流体容器(检验管)106(图7)。放置每个检验样品装置100为依靠图6和7中所示的传递管102与相关流体容器106流体连通。以以下描述的方式，依靠仪器10中的真空加载站将样品载入插件内。

图1-5中的仪器10是整个样品检验系统的样品处理和数据采集部分。整个系统包括分开的独立的识别站，在此扫描检验样品装置上的条形码，将插件载入载体200内，并将条形码施加到载体上并扫描载体。这些功能类似于Fanning等人的美国专利5,869,006中描述的分开的识别系统，该专利在此作为参考引入。整个系统进一步包括具有计算机处理系统的工作站，该计算机处理系统从仪器中的读取系统接收数据。整个系统的这些识别和计算机处理方面并不与本发明特别相关，仅是在其相关范围内，将对其进行进一步讨论。

所说明的仪器设计为较小且较低成本，替代较复杂的样品检验仪器，例如以上参考的Fanning等人的专利中所描述的系统，以用于诊所和工业市场中的中低档范围的应用。该仪器提供检验样品装置的半自动填充、密封和加载，如以下将详细描述的。然而，与现有技术的Fanning等人的‘006专利以及Vitek 2仪器支持自动稀释和移液功能相反，这些功能由用户人工或使用其他装备来脱机进行。换言之，用户准备样品，使得样品能够从其相关的检验管中直接载入检验样品装置内。将连同图34的工作流程图来更详细地讨论这些脱机作业。

如同Vitek 2仪器的情况，图1-5中的仪器10提供真空站300，以将流体样品灌输入图6中的检验样品插件100的腔室104内。然而，在本系统中，真空加载是半自动进行的，如在此所描述的，而不是全自动进行的。特别是，用户将加载的载体人工放入真空站内。当流体样品进入插件100的腔室104时，流体样品再水合先前在制造时载入插件腔室内的试剂。

在真空加载后，再将载体200人工放入仪器10中分开的分隔间内，其包含载体和检验样品装置处理子系统50。此子系统50包括密封站400，其通过切割流体传递管102来操作以密封插件。仪器10包括插件自动加载器子系统500，其每次将一个插件100自动载入培养站600内。培养站600包括保持插件的旋转传送带。在精确控制的温度下保持插件。培养系统包括插件弹出机构，其从传送带每次弹出一个插件，并将插件放在传送组件700上，传送组件将插件运送到插件读取器子系统800中。插件读取器子系统800包括透射比光学器件站，其进行插件100的腔室104的周期性比色读取。软件算法确定了单个试剂腔室104在式样上的变化，并且将这些式样转变为生物体识别或多组抗菌剂结果。当认为读取完成时，插件100通过插件传送组件700送到插件处置系统900中，其保持插件，以便用户从仪器中移出。如果需要进一步读取，插件移回培养站600内，以便进一步培养和额外读取。

在仪器中提供载体传送系统1000，用于在仪器10的载体和检验样品装置处理子系统50的内部来回移动加载的载体200。连同图29-33对传送组件1000进行描述。

可以按比例扩大或缩小图1-5和16-33中的仪器，以提供同时处理60个或甚至更多检验样品插件的容量。本讨论将集中在连续处理六个全加载的载体(60个检验样品装置)的实施例上。可以理解：通过提供更大的传送带培养站或第二个培养站以及第二个光学器件站和相关插件传送组件，容量可以加倍。

仪器10进行样品腔室(检验样品插件)的填充和培养/光学读取的所有控制。仪器10也支持检验预处理的两步用户流程：试剂水合和样品灌输(真空加载)。检验预处理后紧接着在仪器中自动进行的步骤：使用在仪器内策略地放置的条形码读取器来进行盒和检验装备的验证，插件传递管密封，将检验样品插件载入培养站内，读取插件，卸载以及返回处理过的载体和检验管给用户。一旦将插件100载入培养系统600内，仪器在检验处理期间控制培养温度、光学读取，并将数据传递到工作站计算机处理系统中。检验一结束，依靠将检验样品插件传送到插件处置系统900中，仪器随后弹出插件。

门和用户界面特征件(图1-3B)

现在首先参考图1-3B，仪器10包括一组面板12，其覆盖内部样品处理设备。在图16及以下等中更详细地描述内部处理设备。面板12包括铰接的真空门302，其为真空腔304提供通路，真空腔是仪器中的真空加载系统300的一部分。用户以图3B所示方式将全部或部分加载的盒200(一组可达10个的检验样品插件100，每个通过传递管102连接到相关检验管106上，如图7所示)放入真空腔304内，并且关闭真空门302。在腔304内抽真空，真空的释放将流体样品载入检验样品插件100的腔室内。如图4所示，真空系统300进一步包括真空泵组件306，其为真空腔室304提供真空。

仪器进一步包括铰接的加载/卸载门14。用户开启此门，从而露出载体加载和卸载站16，在图3A中显示得最好，并且将载体(加载了的)引入载体和检验样品装置处理子系统50内。加载的载体200(真空加载刚刚完成)放置在机器内的载体加载站16处，以便随后在仪器内处理(密封、培养、读取、处置)。仪器内的传送系统1000接合加载的载体200，并且进行以将载体作为一个单元移动到仪器内的站上，如以下所详细描述的。

仪器进一步包括废物通路门902，其是插件处置系统900的部分。门902是用户获取至废物分隔间904的通路的装置。筒(图16的906)形的可移除容器放置在废物分隔间904中。读取处理完成后，检验样品插件下落到筒906中。当筒充满时，移走筒，丢弃插件，筒重新放入废物分隔间904内。

仪器进一步包括前部用户通路门18、顶部用户通路门20、及顶部维修面板侧面以及后部面板，其与本讨论不相关。这些门为定期清洁仪器或维修仪器内的部件提供了通路。在处理期间，为了用户安全以及确保插件的不中断处理，限制至仪器10内部的通路。仪器10通过传感器监控所有门的状态。为移动零件提供通路的门，例如前部用户通路门18和加载/卸载门14，也具有受监控的门锁。

真空门302和加载/卸载门14是圆形凹入门。这些门在相反方向枢转，以畅通无阻地将盒200从真空腔304传递到加载站16。用于这些门的铰链中的棘爪允许门保持大于90°的开启，直到用户准备将其关闭。当门关闭时，铰链凹入并从视图中隐藏。

仪器包括紧凑的用户界面22。用户界面包括键盘和液晶显示器屏幕，其位于用户界面前部面板上，在仪器10的左上端，如图1所示。仪器使用屏幕来传达关于其操作和状况的信息。也可以连同液晶显示器使用可听指示器，从而当作业完成或发生错误时通知用户。使用键盘来响应指令，将命令送到仪器上，以及进行其他功能。与真空门和加载/卸载门相邻的指示器灯为用户提供额外的状况信息。

检验样品装置100特征件(图6)

所说明的实施例设计为处理呈现多腔室检验样品插件形式的检验样品装置。本领域的普通技术人员可以理解：仪器以及其组成部件可以构造为处理其他类型的检验样品设备，本发明并不限于检验样品设备的任何特定形式或设计。

图6中显示了代表性的检验样品插件。插件100为平的、薄的物体，具有由清楚的、透氧的透明密封带覆盖的前部和后部表面。插件包含64个检验样品腔室104和内部流体通道网108，其将腔室的每一个连接到流体吸入口110和流体分配歧管上。流体传递管102以所示方式自动插入流体吸入口108，并且使用O’Bear等人的美国专利6,309,890的教示锁定在适当位置。在真空加载插件期间，流体样品120从流体传递管102进入插件100，并且沿内部流体通道网108的线路行进。流体样品填充插件的腔室104，其中流体再水合干燥的试剂或生长介质。在培养条件下，插件腔室内的试剂和流体样品内的微生物之间发生发应。作为此反应的结果，穿过腔室的光的透射比发生变化。通过在光的特定波长获取透射比测量，仪器10内的光学器件定期读取插件100的腔室。

在专利文献中详细描述了与所说明实施例一起使用的插件，因此省略了更详细的讨论。读者可针对以下美国专利以得到进一步的细节：5,609,828、5,746,980、5,670,375、5,932,177、5,916,812、5,951,952、6,309,890和5,804,437。这些专利的每一个都在此作为参考引入。

载体200特征件(图7-15)

现在参考图7-15，载体200或盒是塑料模制部件，其保持一组检验样品插件100和相关的检验管106。在所说明的实施例中，载体200在特殊配合的狭槽202内保持最多10个检验插件。盒200的前部204具有用于每个检验管106的检验管狭槽206。出于识别的目的，横过盒前面以1-10给狭槽编号。右侧的手柄208允许单手运送的能力。在平面板部分215中，可移除的条形码标签210贴在载体200的相对侧(参见图7和14)。当由仪器10中的条形码读取器读取时，条形码210提供了盒的识别。检验样品插件的每一个都贴有条形码210，如图7所示。

在将载体放置到真空腔304(图3A)中进行填充过程前，用户利用病人离析的管106(或更一般地说，流体样品)和检验插件100加载载体200。载体200和如图3B所示的真空腔304中的接收机构的不对称形状确保了载体200正确地载入仪器内(即手柄208朝向仪器前面)。在真空加载过程完成时，用户开启真空腔304的门302，并从真空腔304中去除载体200，且将其放置于加载/卸载站16中。

载体200是传送系统1000的主要部件。传送系统1000中的特定块特征件能够使传送系统移动载体通过载体和检验样品装置处理子系统50内的处理站，并且返回至加载/卸载站16。传送系统内的光学中断传感器检测形成于载体200底部的狭槽212(图8、9和15)。光学中断传感器和狭槽允许仪器的微控制器追踪盒位置。中断狭槽212是形成于肋214内的U形空隙，肋形成于载体200的底部。每个狭槽212定位成与直接位于狭槽上方的插件位置配准。因此，当中断传感器检测到狭槽212的位置，它们也就检测到了相关插件的位置。该特征使精确的插件定位变得容易，以便进行自动密封操作和从载体200自动将插件载入培养站内的入口狭槽。

真空站300特征件(图1-4、7、17)

参考图1-4和7，用户将例如显示于图7的加载了检验样品插件100和检验管106的载体200放入图3A的真空腔304，并关闭门302。通过用户界面22的键盘来启动真空过程。真空腔门302上的硅密封件306压靠前面板表面308，以密封真空腔304。真空泵组件306(图4、17)内的真空泵开始从腔304抽空气。空气通过传递管并向上穿过检验管106内的悬浮液或流体样品而逸出插件管路和腔室。每个插件内部的管路和腔室现在处于真空中。

利用Fanning等人的美国专利5,965,090中教示的真空位移原理，该专利的内容在此作为参考引入，真空站用检验管106内灌输的悬浮液填充插件。在微控制器控制下通过气动伺服反馈系统监控并调节真空的变化率。

特别地，在短时间后，以受控的速率从真空腔释放真空。腔内部增加的空气压力迫使悬浮液从每个检验管106通过传递管102且进入插件100的内部流体管路和腔室104。当然，真空腔内的载体中的所有插件同时发生此过程。结果是在载体200内真空加载所有插件100。现在载体200已准备好插入图3A的加载站16，并在其中由仪器10的剩余部分内的载体和检验装置处理子系统50来处理。

载体和检验样品装置处理子系统(图1、4、5、16-33)

因为载体200和检验装置100已在真空站300内处理，载体200现在已准备好放入加载站16内，并由这儿总称为载体和检验样品装置处理子系统50的仪器子系统的剩余部分来处理。该组部件包括：传送系统1000、密封站400、插件自动加载器子组件500、培养站600、插件传送子系统700、光学读取站800和处置系统900。在本部分将详细描述这些特征件。

载体加载和卸载站16(图1、3A、16)

加载/卸载站16是操作员人工加载填充的插件的载体的地方，以开始密封、培养和读取过程。加载/卸载门14(图1)总是保持锁定，除非用户准备好加载或卸载载体。在图16的显示中，从仪器中去除了门14，以便更好地说明加载/卸载站16。

加载的载体200(图3B、7)通过打开加载/卸载站门14来载入仪器10中。加载区域的反射传感器1040(图17)用来感测载体200在加载/卸载站16中的存在。加载/卸载站16上方的指示灯32给用户指示加载/卸载站的状态。一旦门14关闭，处理循环自动开始。

以以下描述的方式，通过拉或推载体穿过仪器内的每个处理站，传送系统1000(图29-33)移动载体200。利用模制入载体底部的狭槽212(如上所述)和策略地放置在传送系统1000中的光学传感器1050A-C(图29)，仪器微控制器追踪载体200位于的位置和传送系统的状态。传送系统1000从加载/卸载站16移动载体至读取载体条形码(图7)和检验样品条形码的条形码扫描器，密封器站400，将插件载入传送带培养站600的插件自动加载器站500，并返回至加载/卸载站16，以便移走载体200和检验管加上传递管102的剩余物。载体停放在加载/卸载站16，门14解锁，并且由加载/卸载指示灯32通知操作员。随后可以移走载体200，以允许处置处理过的检验管106和传递管102的废物，使得载体准备好检验下一批检验插件和相关流体样品。

条形码读取器站60(图4、5、20、17)

条形码读取器站60(图4、5)通常定位在仪器10内的读取站800下方。当它们通过站时，站60自动扫描每个载体200和载体200内的检验插件上的条形码信息(参见图7)。条形码读取器站60包括条形码扫描器62(图20)和插件传感器1042(图17)。插件传感器1042位于培养组件600的壳体上，尽可能靠近盒内的插件。插件传感器1042确认载体200内插件100的存在和狭槽位置。载体底部的狭槽212允许传送系统1000在条形码扫描器62前方定位每个插件。

如图7所示，每个插件100具有工厂贴加的条形码120，其包括例如检验类型、批号、过期日期和唯一的顺序号等信息。在将插件载入载体200内时，当在分开的工作站处扫描插件条形码120时，通过核实如用户指示的那样来加载插件100，仪器的条形码读取器62提供了额外的安全度。如果不在分开的工作站处扫描条形码(“加载并运行”模式)，可以使用实验室技术员的工作单来核实插件100按指示载入载体200内。

允许成功扫描的载体200和检验管100继续前往密封器站400。由于如丢失或损坏的条形码、过期插件和不支持的插件类型等错误，不能在站60处读取的载体200和插件100返回至加载/卸载站16，并通过用户界面22或指示器灯32通知用户。给予用户机会，以在有限时间内去改正问题并且再次加载载体200。

密封器站400(图4、6、7和17-24)

参考图4、6、7和17-24，在检验插件100能够培养和读取前，检验样品插件的腔室104必须与外界环境密封隔开。密封器站400为载入载体200内的所有插件提供了此功能，每次一个。使用可缩回的加热的镍铬合金丝402，密封器站400熔化并密封传递管102，并由此密封插件。现在将详细描述此操作。

在载体200载入仪器内之后，传送系统1000内的传送块接合载体200，并沿着传送系统轨道拖拉盒200通过载体传感器1040、插件传感器1042及条形码扫描器62。如果载体通过检查，其沿着传送系统1000的轨道朝向加载/卸载门14移回，在此处，密封器站400操作，以切割并密封载体200内的所有插件。

特别地，在载体200移动穿过站400时，热金属丝402向下且成角度平移穿过外壳或壳体406的孔口404，至载体200内的传递管102的相同高度，并由此暴露到每个传递管102。当载体200通过载体传送系统1000缓慢前进时，每个传递管被迫通过热金属丝402。热金属丝402导致塑料传递管102熔化，分开传递管的大部分，其掉落于检验管106内。传递管的剩余部分形成短的密封短管(例如长1.5mm)，其从插件内的流体吸入口110(图6)向外延伸。在完成密封处理时，切断至金属丝402的电源，且其缩回至其壳体406内，以消除用户接触。由微控制器控制的恒流源来控制金属丝402的温度，如Karl等人的美国专利5,891,396中所描述的，其内容在此作为参考引入。

密封器切割传递管102的整个操作类似于Karl等人的‘396专利里所描述的过程。当插件100移动通过密封器时，传递管102被迫通过热金属丝402，其熔化塑料并密封插件。金属丝402及其相关组件408随后缩回至壳体406内。随后移动载体200至插件自动加载器站500，其侧向移动插件脱离载体200并进入培养系统600的入口孔口。

密封器组件400在几个方面是独特的：a)其电子控制的方法，b)其机械对准，c)预加载特征件，在此在切割和密封传递管之前，每个插件偏置靠着仪器内的固定结构，及d)防止未经许可的用户接近的特征件。

对于特征a)，通过在热金属丝402内维持恒定电流，并按照插件/盒的循环要求缩回或延伸金属丝402穿过孔口404，微控制器确保可靠切割和密封。

对于特征b)，密封器壳体或外壳406以角度定向金属丝组件408和相关驱动机构410，以只使用一个马达412来允许金属丝402对准，以便控制水平和垂直位置。通过调整壳体406在仪器内的安装或驱动机构410对壳体的对准，和/或在固件内设定马达412的限制位置，来实现金属丝的对准。

对于特征c)和d)，金属丝402及其相关组件408以及驱动机构410通常放置于壳体406内。防护罩416覆盖入口孔口406。当插件位于密封的适当位置时，马达412通电，马达运转，以向下并成角度移动金属丝组件408穿过孔406。该动作导致防护罩416向旁边移动至缩回位置。金属丝组件408中并位于金属丝402前部的弹簧加载的垫片414接触插件100的边缘，并利用螺旋弹簧415来预先加载或偏置插件100靠着仪器内的固定结构或挡块。固定结构的形式是横杆604，其沿着培养站600的壳体602的表面在长度方向延伸。当然其他构造是可能的。随后当插件100移动通过静止的密封器金属丝402时，金属丝402切割穿过传递管，以产生均一长度的短管。在密封操作完成后，马达412通电，以将金属丝组件408缩回至壳体406内。在其进行时，旋转的防护罩416由重力缩回至关闭位置，以覆盖孔口404。孔口404的这种覆盖防止了用户获取至缩回热金属丝402的通路。

当载体200接近密封器站时，传送系统1000降低其运动至慢速。在密封器站400的马达412通电，以移动金属丝子组件408通过孔口404，并暴露金属丝402。垫片或“底板”414安装在密封器金属丝402前面大约2.0mm处。通过显示于图22中的压缩弹簧415，底板弹簧加载。底板或垫片414用单个有肩螺钉420安装，并包括防旋转的特征件。当插件100接近热金属丝402时，底板414与插件初始接触，使弹簧415偏转并靠着培养组件面板602上的横杆604(图27)给插件100预先加载。这保证了传递管短管长度的一致性。载体200通过热金属丝402的向前运动切割传递管102，熔化塑料传递管102并密封每个插件。在密封载体内所有插件100之后，传送系统100再次沿着其轨道倒转方向，插件的每一个放置为配准插件自动加载器系统500，以载入传送带培养站600，以便培养。

在优选实施例中的密封器金属丝402是加热的18规格的镍铬合金A金属丝，其安装在金属外壳或壳体406内部的滑动块机构422上。壳体406以角度定位驱动机构410，并使延伸的密封器金属丝/预加载的底板414处于正确的高度，防止用户接近密封器金属丝402和驱动机构。驱动机构410以角度安装，以简化水平和垂直对准。步进马达412与水平成30°角延伸热金属丝安装块426，以同时调整水平和垂直位置。当然这个角度在不同实施例中可以改变，并能够在例如20°至70°之间改变。通过固件控制马达412的界限，密封器金属丝402的精确对准是可以调整的，以确保均一的1.0至2.5mm之间的短管长度。当完成切割和密封操作时，步进马达412缩回热金属丝组件408，直至原位位置传感器428感测到驱动系统内的块426上的标记424(参见图22)。该组件包括链448，其用来保护给切割金属丝402供应电流的导线446。

当热金属丝组件408和安装块426缩回时，旋转保护罩416由于重力下落并覆盖壳体开口404。保护罩416具有柄脚430和凸缘452。在组装单元时，凸缘452定位于壳体406的伸长开口454内。当块426靠近缩回的原位位置时，凸缘452接触安装块426的肩部426。柄脚430和凸缘452防止用户提升保护罩416及获取至热金属丝的通路。当密封器马达412通电时，其导致销462滑动穿过驱动机构400内的狭槽460，并由此延伸热金属丝安装块422。通过与块422的表面的接触，保护性的保护罩406被推开，这导致保护罩向上旋转，暴露出热金属丝402和预先加载的底板414。微控制器给金属丝402供应恒定电流，其足够产生适当的温度，用于当插件通过时，通过熔化塑料并留下管的小短管来切割穿过传递管，以便从大气密封插件内部。

插件自动加载器站500(图20和25-28)

现在参考图20和25-28，仪器10进一步包括插件自动加载器站500，其将密封的插件100载入培养站600内。在插件密封之后，载体200移动至自动加载器站500。载体200底部的狭槽212(图8)允许传送系统1000将每个插件直接定位在培养器600的入口狭槽610的前面，最好地显示在图28中。载体中的狭槽通过仪器内部的微控制器自动确定并追踪。

自动加载器站500包括位于载体200上方的往复的、马达驱动的推进器机构502。机构502侧向推动插件100脱离载体200，进入培养站600的传送带(图中未示)。培养站600的传送带是以其侧面定向的(绕其水平轴线旋转)圆形的传送带，具有30或60个狭槽。狭槽中的一个定位在6点钟的位置，直接对准插件入口狭槽610。推进器机构502返回原位，传送系统1000和传送带指向下一个插件位置。以同样的方式进行加载载体200内的下一个插件。一旦完成所有插件的加载，传送系统1000将载体200和检验管106返回至加载/卸载站14，并通过指示器32和用户界面22来通知用户。

现在特别参考图25-28，自动加载器包括马达504，马达驱动接附于插件推进器机构502的块506。块506具有内螺纹，其接合侧向延伸越过载体200的路径的螺纹轴510。当马达504驱动块506时，块506和接附的推进器502沿着引导器508滑动。推进器502接触载体内的插件100，并将插件自动插入于培养站600的狭槽610内。板612内的孔口接收轴510和引导器508的顶端512和514，板612安装在培养站的壳体602上，如图27和28所示。一对引导器612引导插件100进入狭槽610。

培养站600(图16-20、35-38)

现在将连同图16-20和35-38来描述仪器10中的培养站600。培养站包括圆形的传送带604(图35)。一组形成培养外壳的可移除的通路盖630覆盖传送带。传送带依靠马达632旋转，如图18所示。培养站600及其相关传送带的结构和操作基本上和专利文献中提出的相同，参见美国专利6,024,921、6,136,270和6,155,565，其内容在此作为参考引入。同时参看美国专利5,762,873。因此，出于简洁的目的，省略了对培养站600的构造的详细描述。

一旦密封检验样品插件并且通过入口狭槽610将插件载入传送带内，在检验期间(可达18小时)期间或直至满足预定的时间分配，它们保持在传送带604内。时间分配对于每个试剂或插件的类型可改变。传送带包含在温度受控的腔(培养器)内，由通路盖630封闭。

在优选实施例中的传送带604本身包括四个四分体(称为四元体或四元组)，如美国专利6,136,270中所教示的，合起来能够在培养器内保持多达60个检验插件。替代构造是可能的。通过位于传送带顶部和底部的光学传感器来完成传送带的定位，光学传感器读取传送带外边缘上的定位狭槽。可以独立移走每个传送带四分体，以便清理。然而，为了处理插件，所有四个传送带四元组都必须位于适当位置。

培养器系统调整传送带内插件的温度。通过使用由微控制器监控的精确热敏电阻器来监控和控制温度，维持平均的传送带温度在35.5±1℃。在培养器盖的前面提供了分开的用户安装的探针温度计的通路，如下所解释的。这允许用户使用独立校准的温度计来核实培养器温度的精确度。旋转的传送带系统将检验插件输送到插件传送系统700，其每小时4次将插件移动到读取器站800，直至检验完成。读取器头部光学器件扫描每个插件，并将其返回至培养器。传送带包括插件弹出机构640，最好地显示于图18中，其从传送带12点钟的位置弹出插件，并将其放置在检验插件传送系统700(图16)内，以传递至光学器件站800并返回至培养站600。这和例如美国专利5,762,873中描述的相同。

图35是传送带604和图1中的培养站600的前部透视图，移走了几个培养站的盖面板，以便更好地说明传送带604。盖面板形成传送带604的外壳，并将传送带604与环境条件隔离。

传送带604垂直安装，并绕水平轴线旋转。在站600的上部提供了通风道622，以允许空气从培养站的前部(包含传送带604)流通到隔板652后面的站后部。在平行于隔板652并定位在隔板后面的后盖面板内放置有小孔，以允许数量受控制的环境空气进入站内。通风道622包括隔板652内的孔口，以允许空气在隔板和后盖面板之间沿隔板后侧向下流动，在此其被吹到加热空气的加热器上，并以图36中显示的方式，由第二个风扇吹入定位在传送带604后面的空气分配台624内。

传送带604具有多个狭槽614，用于接收检验样品插件。传送带具有大致开放的前侧部分623，及相对的面向空气台624和隔板652的后侧部分，插件通过前侧部分在传送带加载站处引入至传送带最低部分处的狭槽614内。

图36是图35的培养站的透视图，移走了传送带604，以便更好地显示培养站的空气台624和空气分配盖板625的特征件。空气台624从隔板652后面的加热器和风扇组件接收暖空气。空气台624具有封闭空气台624的空气分配盖板625，空气台定位为配准传送带604的狭槽614。盖板625具有多个形成在其中的伸长开口626，其将暖空气引至传送带的后侧部分和传送带狭槽内插件上。为了促进足够的空气流经插件上，邻近并位于空气分配盖板625对面的传送带的后侧部分大致开放并且没有阻塞，以允许大致不中断的空气流经检验样品插件上。

凹口670形成在邻近空气台的侧面处，以允许温度计探针进入空气台624内部，由此允许用户在空气流经检验样品插件之前获得空气台内空气的即时温度读数。如图37所示，插入保持器或容器672安装到培养站壳体的盖面板602上，与凹口670配准，由此提供将温度计保持在适当位置的装置。容器672包括夹住温度计676的柄脚674，如图38所示。温度计676的表面包括显示温度的显示器。在图38中以虚线显示温度计676的探针。

相信这儿描述的温度监控系统在此类型的仪器中的应用是独特的。本设计简化了直接读出温度计676的集成。使用保持器672在空气台624内部的合适角度和位置定位温度计顶端，温度计能够测量培养器空气台温度。外部的温度计676给出了内部温度的直接而精确的读数，而不用打扰正进行的检验。

我们的温度监控系统具有很多独特的特征，其最有意义的特征是外部温度计的位置。温度计探针以这样的方式定位，使其在空气接触插件前直接监控暖空气。此位置是有意义的，因为当空气通过插件时，空气稍微冷却，而需监控的温度是其开始接触插件的空气温度。进行了广泛的试验，以找出精确反映培养器内部温度的易接近的位置。温度计的定位是重要的，并且由系统的几个独特特征来辅助。第一，具有模制入培养器机架内的凹口670，在此装配温度计探针顶端(参见图36)。此凹口允许温度计测量流经空气台后面的空气，否则这是不可到达的。温度计定位的第二个独特特征是温度计保持器或容器672，如图38中看出的。该支座将温度计676保持在一个角度，这个角度对于在凹口中定位探针是必需的(参见图38)。此成角度的入口允许探针穿过传送带而不干涉传送带的运动。其也将温度计保持在距培养器隔板652前面的合适距离处，使得探针顶端不接触隔板。此支座也具有夹子674，以便将温度计保持在适当位置。温度计咬接在容器672内，不能沿着将影响其视觉读数的三个轴线中的任何一个滑动。但是温度计能够在适当位置旋转，因为这不影响温度读数的精确度。

用户的方便之处是系统设计为使用标准的可追踪的1/8英寸直径的探针温度计。如果温度计断裂或失去了校准，其可以容易地更换。咬接容器也允许容易地移走温度计，以便清理和校准。虽然考虑工业界用户来设计了此外部监控系统，但是诊所的用户也理解人工核实仪器固件所报告的温度的容易性。另一个好处是温度计报告的温度是即时的。固件只以运行中的三分钟均值来报告培养器温度。如果需要即时温度，用户能够容易地人工测量温度。合适的温度计676包括FisherScientific Traceable Jumbo Display Digital Thermometer(零件号14-648-47)和VWR Scientific Products Jumbo DisplayDigital Thermometer(零件号77776-720)。

插件传送系统700(图16、17和20)

如图16、17和20中最佳显示的，仪器包括插件传送系统700，其从培养站600将插件传递通过光学读取站800，以便读取插件100中的腔室104。插件传送系统700基本上与先前的美国专利5,798,085、5,853,666和5,888,455中描述的相同，其在此作为参考引入。因此，为了简洁，省略了更详细的描述。基本上，插件以垂直姿态保持在带704和突出物702之间，并依靠来回驱动带704的马达，从右向左及从左向右地移动插件。突出物包括狭槽特征件，当带来回驱动插件时，用于将插件保持在垂直位置。当插件移动通过透射比光学器件头部时，插件以以下解释的精确方式移动，以跨越腔室宽度在多个位置得到插件内腔室的每一个的透射比测量。插件包括内置的对准传感器止动孔130(图6)，以便精确地在光学系统中定位腔室。

读取站800(图4、5、16和17)

一旦插件放置在插件传送系统700内，它们移动通过读取站800。读取站包括两个垂直定向的透射比光学器件模块802(参见图16和17)，与插件内的腔室列的方向相同。每个模块802从一列腔室获得测量。合起来，模块802同时获得两列腔室的插件腔室的透射比测量。光学读取器站800的构造和操作方式基本上与先前的美国专利5,798,085、5,853,666和5,888,455中描述的相同，因此为了简洁，这儿将只阐述总的概观和讨论。和这些专利不同，所说明的实施例只提供透射比测量，但通过将模块802中的一个更换为荧光模块(参见美国专利5,925,884)或添加荧光模块来提供三个模块，当然可以进行如这些专利中描述的荧光测量。当然可以提供额外的模块。

定位并由透射比光学系统模块802读取插件100，并且插件返回至插件从其弹出的传送带狭槽。在仪器中不进行数据分析；收集并发送光学数据至远程工作站进行分析。如果仪器和工作站之间的通信没有建立，原始数据可以成队列等候并稍后发送到工作站。

读取器站800扫描插件100中的每一个，每15分钟一次，每小时扫描四次。每次读取插件时，插件返回至传送带进行培养，直至下一个读取循环。在最后一次读取循环完成后，插件传送通过光学器件，至插件处置系统900，以便将插件弹出至废物收集容器内。

读取器系统800和插件传送系统700一起进行插件定位和光学数据采集，以便周期性地监控检验插件的腔室内生物体的生长。通过测量每个腔室随时间变化的光学透射比，光学透射比数据用来量化生物体生长。所说明实施例当前支持两个类型的光学器件模块802。第一个模块802具有660nm的发光二极管照明光源用于每个腔室。另一个模块802具有428nm和568nm的发光二极管用于每个腔室。当然发展具有另外波长的第三个模块是可能的。

每个光学器件模块802具有8个测量发光二极管，使其能够读取每列的8个样品腔室。每个插件具有8(或16)列腔室，总共每个插件有64个腔室。每个模块802不仅包括用于每个腔室的透射比发光二极管光源，而且包括用于每个腔室的检测器，其在发光二极管的光通过腔室后捕获光。检测器使用硅光电二极管。当具有其8列8个样品腔室的插件移动通过模块802的光学路径(从发光二极管到光电二极管)时，进行采样。当传送系统700以16个空间分开的步骤移动插件时，读取系统横过每个腔室扫描，每个步骤进行3次读取。此数据随后进行处理，以减小在腔室中可能形成的任何气泡的影响。平滑读数，并选取峰值。

在模块802内的发射器和检测器壳体装有铰链，以便于维护和接近光学器件区域，用于清理。此检测系统能够在内部通过空气为30％至100％的透射(没有光至全部光)进行自动校准。在读取每个插件前，光学器件自动校准到100％的透射通过空气。

处置系统900(图16、17、20)

一旦完成对检验样品插件100的培养和光学检验，自动从培养站600的传送带中移走插件，通过读取器站800，并传递至处置系统900。处置系统包括保持废物容器906的处置外壳904和斜道908，斜道将插件从插件传送系统700的边缘引入滑槽910，滑槽直接定位在废物容器906的上方。废物容器可以从仪器10中移走，并通过图1中显示的门902进入。简单地通过操作传送系统700中的带向左以载着插件通过左侧突出物702的边缘，插件被传送至斜道908上。

废物收集站900位于仪器10前部的真空站300的下方。其容纳可移走的废物容器906(参见图16)和检测何时安装容器的传感器(图中未示)。当废物容器906满了或堵塞了，依靠用户界面22来通知用户。在其清空后，仪器中的软件追踪添加到容器中的插件数目。

载体传送系统1000(图29-33)

仪器10包括系统1000，用于将载体200从加载和卸载站16传送通过载体和检验装置处理子系统50。在图29-33中孤立显示了传送系统1000，以便于更好地说明此系统的部件。从检查例如图17、19和20的其余附图以及从以下讨论中，将理解其与仪器10中的各个模块的相互关系。

基本上，传送系统100包括载体200和来回移动载体200的传送子组件1002。传送子组件1002包括呈块的形式的接合盒的构件1004，其适合于以以下描述的方式接合载体。构造并布置传送子组件1002，使其沿着单一纵轴线在载体加载和卸载站16、密封站400和培养加载站500之间来回移动块1004和载体200。

传送子组件1002包括转动螺纹轴1010的线性促动器马达1006。在有螺纹的螺母1005(图32)中接收螺纹轴1010，螺母接附于块1004上。圆柱形的引导构件1008在马达/引导杆支座1018和前轴承支座1020之间延伸。前轴承支座1020固定到传送子组件1002的基座1016上，如图29所示。一对起模顶杆1012从驱动螺母接合滑块1022向上延伸，穿过块1004中的孔口1024。弹簧1026将起模顶杆偏置到下部的位置，使得当块1004定位在加载/卸载站14处时，起模顶杆1012的下边缘接触在基座1016中形成的斜道或凸轮表面1014。当块1004由马达1006朝向仪器后部移动时，起模顶杆乘斜道1014向上，并由此延伸穿过孔口1024。在该上部位置，起模顶杆可随后接触载体200下侧面上的特征件，并当马达1006移动块1004朝向仪器后部时，由此沿轨道1030拖拉载体至条形码读取站60。

在操作中，如图17所示的定位在培养站壳体的侧面上的反射传感器1040检测载体在加载和卸载站16中的存在。当线性促动器马达1006转动轴1010时，块1004从仪器10的前部移动，且两个起模顶杆1012提升从而接合检验样品载体200。依靠模制入传送子组件1002的基座1016内的凸轮表面1014来提升顶杆1012。顶杆1012接附于驱动螺母接合滑块1022，其保持有球轴承轮子(图中未示)。当指引马达1006移动块1004至仪器后部时，球轴承乘凸轮表面1014向上，提升顶杆1012。载体200随后被拖拉至仪器内，通过第二个反射传感器1042(也显示在图17中)，传感器计数检验样品插件的数目并确定其在载体中的位置。载体200及其检验样品插件随后出现在条形码读取器站60，其读取检验样品插件100和载体200上的条形码。

在读取条形码后，马达反转并朝向仪器前部移动载体，朝向加载和卸载站14。在向前的行程中，使用密封站400中的热金属丝，且密封检验样品插件。马达1006再次反转，载体200移动至插件自动加载器站500，并放置在检验样品插件能够被推离载体200且进入培养站600的位置。

三个光学中断传感器1050A、1050B和1050C(图29和30)在整个行程中追踪载体200的位置。三个传感器1050安装在单个印刷电路板1052上，其咬接入传送子组件基座1016内。载体200在可移走的并且可更换的耐磨条1054上滑动。耐磨条1054使载体200和基座1016之间的摩擦降到最小。

如上所述，线性促动器步进马达1006移动块1004。块1004限制起模顶杆1012。马达的轴1010几乎延伸子组件1002的整个长度。轴1010的端部在座架1020内旋转，最好地显示在图29中。马达端部安装在铝支架1018内。马达1006间接地通过四个控制振动的垫圈和有肩螺钉来安装到支架1018上。

旋转马达1006沿着轴1010的长度驱动梯形螺纹的螺母1005(图32)。螺母1005压入铝块1056内，铝块通过两个控制振动的垫圈1058和有肩螺钉1060间接地结合到驱动块1004上。有肩螺钉1060允许螺母1005自我对准，防止螺母1005与轴1010结合。垫圈1058防止螺母1005产生的噪声传播通过驱动块1004和传入基座1016内。

驱动块1004由螺母1005水平移动。当朝向仪器前部移动时，块1004上的支承表面1060推动载体200的后表面220(图14)。当朝向仪器后部移动时，两个起模顶杆112提升穿过驱动块中的孔1024，从而接合样品载体下侧面上的肋222(参见图15)。

当驱动块1004位于前部时，块对于插入仪器内的新样品载体200来说起止动块的功能。当驱动块1004位于仪器后部时，反射传感器1064(图29)检测驱动块，并向仪器微控制器指示块1004位于其原位位置。

三个光学中断传感器1050A、1050B和1050C安装在印刷电路板1052上。电路板1052的使用去除了将传感器直接安装到基座1016上所需要的导线螺钉。传感器1050A、1050B和1050C检测载体200下侧面上的凹口212，如上所解释的。每个凹口对应着检验样品插件的位置。传感器在印刷电路板上位于插件计数器反射传感器位置(传感器1050A)、条形码读取位置(传感器1050B)及培养器加载位置(传感器1050C)处。传感器1050A-C允许连续监控载体的位置。

起模顶杆子组件包括两个安装入铝块1022内的垂直顶杆1012，铝块在顶杆基部处包含两个起轮子作用的球轴承滚子(图中未示)。轮子滚动的水平表面1066在接近仪器前部处具有梯级，以提供凸轮或斜道表面1014。梯级有角度，以允许轮子滚上和滚下，从而提升和降低顶杆1012。驱动块1004和起模顶杆子组件主体之间的顶杆上的压缩弹簧1070，确保起模顶杆子组件在滚下凸轮1014时下降。

提供横杆1072，以约束载体向前和向后的运动。耐磨条1054安装在基座1016的左、右水平表面上，如图29所示，以便为载体200滑动提供低摩擦和磨损的表面。

仪器培养器站600的前盖602为传送系统提供三个功能。第一，水平肋1080(图17)防止检验样品插件在插入培养站600之前滑离载体200的右侧面。第二，靠近前部安装的反射传感器1040(也参见图17)确定何时载体200出现在加载站中。第三，恰好安装于传感器1040后部的传感器1042计数检验样品插件100并确定其在载体200上的位置。

如最好地显示于图3A和16中的，仪器的前面板在加载和卸载站16中具有锥形的入口通道，以便加载载体200。插入载体200，直至其接触驱动块1014。关闭门14，传感器1040记录载体的出现。门14和驱动块1004之间的空间是这样的，使得如果其出现在加载和卸载站中，反射传感器1040将总是检测载体200。

控制电子设备和固件

仪器10包括控制电子设备和固件，用于控制仪器的各个模块和子系统的操作。控制电子设备是常规的。在当前的技术发展水平下，本领域的普通技术人员从目前的披露中利用一般的努力能够开发出这种电子设备和固件。

工作流程(图34)

现在将连同图34以及其他附图一起来描述仪器10的工作流程和处理步骤。在步骤1100，用户脱机准备样品的培菌液、将流体样品载入检验管、扫描插件100上的条形码、并将插件100和检验管载入载体(盒)200。可以利用分立的条形码扫描器脱机扫描条形码。可以在分立的识别站进行扫描步骤，识别站具有工作站或计算机，其编程序为接收关于被检验的样品、使用的插件上条形码的扫描、及载体条形码的扫描的信息。

在步骤1102，用户开启真空腔门302，并将加载的载体(如图7中的)载入真空腔304，参见图3A。用户随后关闭门302，由此密封该腔。

在步骤1104，用户利用用户界面22的键盘来开始真空循环填充插件。

在步骤1106，真空泵通电，在真空腔304内部产生真空。真空位移以以上描述的方式填充载体内的插件。

在步骤1108，进行检验，以查看试剂填充是否成功。监控真空斜率和时间，以保证试剂填充。

在步骤1110，如果试剂填充不成功，如步骤1112所指示的，中止载体处理，用户从真空站300中移走载体200。

在步骤1114，如果试剂填充成功了，用户从真空腔304中卸载载体200。

在步骤1116，用户开启门14，并人工将载体放置入加载和卸载站16中。传感器1040(图17)进行载体检测。

在步骤1118，传送系统1000将载体200移动至条形码读取器站60。在途中，插件传感器1042(图17)检测载入载体的插件1000。

在步骤1120，读取器站60中的条形码扫描器读取载体内的和插件上的条形码。载体和插件的条形码与脱机扫描的条形码进行比较(如果此扫描已完成)。

在步骤1122，仪器确定是否成功读取条形码。如果没有，过程进行步骤1124，在此传送系统1000将载体移回至加载/卸载站16，并解锁门14。在步骤1126，如果可能的话，用户更正错误。

如果成功读取条形码，过程进行到步骤1128。在此步骤，传送系统将载体移动至密封器站400。

在步骤1130，密封器站400运行，以以上描述的方式来密封载体中检验样品插件的每一个。传递管剩余物下落至检验管内。剩余的短管密封检验样品插件。

在步骤1132，进行检查，以确定所有插件的密封是否成功。这通过监控热密封器金属丝的电流、监控密封器马达步及监控传送马达步来完成，并且如果没有错误，密封器工作成功。

如果密封步骤没有成功，过程进行到步骤1142，中止检验，并且处理进行到步骤1138。

如果密封步骤成功，传送系统1000将载体200移动到插件自动加载器系统500，如步骤1134所指示的。之前描述了插件自动加载器。

在步骤1136，插件自动加载器站500运行，以便一次一个将插件载入培养站600的传送带内。培养器的传送带可以旋转或指引至任何可利用的位置，以容纳下一个插件。

在步骤1138，在步骤1136完成后，传送系统1000移动具有检验管和传递管剩余物的载体200至加载和卸载站16。

在步骤1140，用户移走载体200并处置检验管及其所容物。现在载体已准备好再次使用。

在步骤1144，现在插件100容纳在培养站600内，在此在恒定温度下培养插件。

在步骤1146，将插件周期性地推出其传送带的狭槽，并放置入插件传送系统700，在此它们来回往返至读取系统800。插件中所有腔室的读取设计为每15分钟进行一次。

在步骤1148，光学器件模块802获取的透射比测量通过仪器10中的通信端口或接口传输到分立的工作站。

在步骤1150，进行检查，以确定插件读取是否完成。这将例如通过是否在腔室的一个或多个中发生反应，使得插件的周期性读取指示能够确定样品的识别或样品的敏感性来进行。如果检验没有完成(即需要进行更多的读取)，处理进行到路径1152，插件送回至其传送带中的狭槽，以进行更多的培养和额外读取，并重复步骤1144、1146、1148和1150。

如果在步骤1150完成读取了，进行检查以确定处置站外壳904中的废物容器是否满。如果满了，在步骤1158通知用户。如果没满，插件传送系统700将插件全程移动到左侧，通过突出物702的端部，并且插件下落至处置系统的滑槽910内，并落入外壳904中的废物容器内。

在步骤1162，用户周期性地清空废物容器。

从上述描述中，应该理解：我们已经描述了用检验样品装置100来处理多个包含在敞口容器106中的检验样品的方法，载体200承载容器和检验样品装置；检验样品装置100的每一个具有传递管102，其在载体200中接收的检验样品装置100和流体容器106中的一个之间提供流体连通，如图7所示。该方法包括以下步骤：

将载体200人工放置在具有腔304的真空站300内，并为真空站腔304施加真空，以便由此将检验样品批量传递到检验样品装置100内；

在传递完成后，人工将载体200从真空站腔304内移出；

将载体200人工放置在远离真空站300的自动的载体和检验装置处理子系统50内，以及

用传送系统1000自动移动载体。载体在检验装置处理子系统50中移动，检验装置处理子系统50具有模块，这些模块自动地：a)密封检验样品装置(密封器站400)，b)培养检验样品装置(培养站600)，及c)读取检验样品装置(读取站800)。如附图所示，真空站300与载体和检验装置处理子系统50集成到单一的整体的紧凑的检验样品处理仪器10内。

根据检验装置的构造和其他因素，对所披露实施例的细节有所变动是预期的。考虑到以上原因，本发明的范围可参考后附的权利要求书来确定。

Claims (12)

1.一种用于处理多个检验样品以及用于接收所述检验样品的检验样品装置的集成系统，所述检验样品接收在单独的流体容器中，该系统包括：

载体，其用于承载多个所述单独的流体容器和多个所述检验样品装置，所述检验样品装置的每一个放置为与储存在所述单独的流体容器中的一个内的检验样品流体连通；

真空站，其适合于将所述载体人工插入所述真空站内，并将所述载体从所述真空站内人工移出，所述真空站进一步包括真空源，控制所述真空源，以便将所述检验样品从所述单独的流体容器内载入到各自的检验样品装置中；及

远离所述真空站的载体和检验装置处理子系统，其包括载体加载和卸载站，传送系统，用于密封所述检验样品装置的密封站，用于培养所述检验样品装置的培养站，用于读取所述检验样品装置的读取站，以及用于将所述检验样品装置自动从所述载体中移出并插入所述培养站内的自动加载站，其中，所述传送系统沿着单一纵轴线在所述载体加载和卸载站、所述密封站、以及所述自动加载站之间来回移动所述载体，

其中，所述载体和检验装置处理子系统和所述真空站集成到单个仪器内，其中，在所述检验样品的真空加载完成后，所述载体人工地载入所述载体和检验装置处理子系统。

2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括条形码读取站，用于读取应用在a)所述载体和b)所述检验样品装置上的条形码。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述检验样品装置包括多腔室的检验样品插件。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传送系统包括适合于接合所述载体的接合载体构件，其中，构造并布置所述传送系统，使其沿着单一纵轴线在所述载体加载和卸载站、所述密封站和所述自动加载站之间来回移动所述载体。

5.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：

一组覆盖所述仪器的面板，所述面板进一步形成仪器的前部；

用于所述系统的用户界面；

提供将所述载体载入所述真空站的通路的第一门；

提供将所述载体载入所述载体和检验装置处理子系统的通路的第二门；及

提供至处置系统的通路的第三门，在所述检验样品装置的读取完成后，所述处置系统接收所述检验样品装置。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述培养站包括空气台、空气分配盖板和邻近所述空气台的侧面形成的凹口，从而为测量所述空气台内部的温度的温度计提供了通路。

7.根据权利要求1所述的系统，进一步包括一个或多个通路门和/或维修面板、及一个或多个传感器和门锁。

8.一种用于处理多个检验样品以及用于接收所述检验样品的检验样品装置的集成系统，所述检验样品接收在单独的流体容器中，所述系统与保持成间隔关系的多个所述流体容器和多个所述检验样品装置的载体一起使用，所述检验样品装置的每个具有传递管，其在所述载体中接收的所述检验样品装置和所述流体容器中的一个容器之间提供流体连通，该系统包括：

真空站，其适合于将所述载体人工插入所述真空站内并且从所述真空站移出所述载体，所述真空站进一步包括真空源，控制所述真空源，以便将所述检验样品从所述单独的流体容器内载入到各自的检验样品装置中；

提供至所述真空站的通路的第一门；

远离所述真空站的载体和检验样品装置处理子系统，所述载体和检验样品装置处理子系统包括载体加载和卸载站、用于密封所述检验样品装置的密封站、用于培养所述检验样品装置的培养站、用于读取所述检验样品装置的读取站，以及用于将所述检验样品装置自动从所述载体中移出并插入所述培养站内的自动加载站，其中，通过包括适合于接合所述载体的接合载体构件的传送子组件传送所述载体，其中所述传送子组件构造并布置为沿着单一纵轴线在所述载体加载和卸载站、所述密封站、以及所述自动加载站之间来回移动所述载体；及

为所述载体提供至所述载体和检验装置处理子系统的通路的第二门。

9.根据权利要求8所述的系统，进一步包括提供至处置系统的通路的第三门。

10.根据权利要求8所述的系统，其中所述培养站包括空气台、空气分配盖板和邻近所述空气台的侧面形成的凹口，从而为测量所述空气台内部的温度的温度计提供了通路。

11.根据权利要求8所述的系统，进一步包括条形码读取站，用于读取载体和检验样品装置上的条形码。

12.根据权利要求8所述的系统，进一步包括传感器站，用于确定载体的存在和载体中检验样品装置的存在与位置。

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