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ES3038141T3 - Fluid sample processing cartridge - Google Patents

Fluid sample processing cartridge

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Publication number
ES3038141T3
ES3038141T3 ES20193203T ES20193203T ES3038141T3 ES 3038141 T3 ES3038141 T3 ES 3038141T3 ES 20193203 T ES20193203 T ES 20193203T ES 20193203 T ES20193203 T ES 20193203T ES 3038141 T3 ES3038141 T3 ES 3038141T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
fluid
cartridge
substrate
sample
cam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES20193203T
Other languages
Spanish (es)
Inventor
David Walter Wright
Dominic Aiello
Peter Kroehl
Jon Faiz Kayyem
Darren Scott Gray
Scott Corey
Brian Murphy
Eric Schneider
Andrew Fish
Jay Srinivasan
George Maltezos
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
F Hoffmann La Roche AG
Original Assignee
F Hoffmann La Roche AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US14/538,565 external-priority patent/US9498778B2/en
Priority claimed from US14/538,533 external-priority patent/US9598722B2/en
Application filed by F Hoffmann La Roche AG filed Critical F Hoffmann La Roche AG
Application granted granted Critical
Publication of ES3038141T3 publication Critical patent/ES3038141T3/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Abstract

La presente invención se refiere a un cartucho de procesamiento de muestras de fluido que comprende: un sustrato; un pocillo de muestra formado en el sustrato configurado para recibir un volumen de muestra de fluido y que comprende un cierre configurado para colocarse selectivamente sobre el pocillo de muestra; una cámara de fluido deformable soportada sobre el sustrato; un pocillo de mezcla formado en el sustrato; y un aparato de mezcla accionado dispuesto dentro del pocillo de mezcla y construido y dispuesto para mezclar el contenido de dicho pocillo de mezcla. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)The present invention relates to a fluid sample processing cartridge comprising: a substrate; a sample well formed in the substrate configured to receive a fluid sample volume and comprising a closure configured to selectively position itself over the sample well; a deformable fluid chamber supported on the substrate; a mixing well formed in the substrate; and an actuated mixing apparatus disposed within the mixing well and constructed and arranged to mix the contents of said mixing well.

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Cartucho de procesamiento de muestras de fluido Fluid sample processing cartridge

Campo de la invenciónField of invention

Esta materia objeto de la presente divulgación se refiere a sistemas y procedimientos para proporcionar diagnósticos clínicos y moleculares en un dispositivo múltiple integrado que proporciona resultados de muestra a respuesta. En particular, la divulgación se refiere a un cartucho al que se puede añadir una muestra y que contiene reactivos, tampones y otros materiales de procedimiento para realizar un ensayo de diagnóstico u otro procedimiento en la muestra, y un instrumento configurado para procesar independientemente una pluralidad de dichos cartuchos. The subject matter of this disclosure relates to systems and methods for providing clinical and molecular diagnostics in an integrated multi-device that delivers sample-to-response results. Specifically, the disclosure relates to a sample-enabled cartridge containing reagents, buffers, and other procedural materials for performing a diagnostic assay or other procedure on the sample, and an instrument configured to independently process a plurality of such cartridges.

Antecedentes de la invenciónBackground of the invention

Un importante desafío en el área del diagnóstico clínico y molecular es la capacidad de tener un sistema "de muestra a respuesta" que requiera un manejo y preparación de muestras mínimos y requisitos mínimos para el personal de laboratorio clínico capacitado. Si bien se han propuesto muchos sistemas, hasta la fecha no existen prácticamente sistemas comerciales que cumplan adecuadamente con estos requisitos. Los aspectos de la presente divulgación proporcionan dichos sistemas múltiples integrados. El documento US 2013/331298 A1 divulga un cartucho desechable para procesar fluidos que comprende un sustrato, un pocillo de muestra formado en el sustrato, un miembro de tapa, varias cámaras de fluido deformables, etc. A major challenge in the area of clinical and molecular diagnostics is the ability to have a "sample-to-answer" system that requires minimal sample handling and preparation and minimal requirements for trained clinical laboratory personnel. While many systems have been proposed, to date virtually no commercial systems adequately meet these requirements. The aspects of this disclosure provide such integrated, multi-system solutions. US 2013/331298 A1 discloses a disposable fluid-processing cartridge comprising a substrate, a sample well formed in the substrate, a lid member, several deformable fluid chambers, etc.

Sumario de la invenciónSummary of the invention

La presente invención se define en las reivindicaciones adjuntas. La presente divulgación describe procedimientos y composiciones de diagnóstico molecular basados en la detección de analitos diana, incluyendo ácidos nucleicos. Los sistemas descritos en el presente documento son sistemas de muestra a respuesta integrados completos, en contraste con los sistemas comerciales actuales que requieren cierta manipulación de la muestra fuera del chip, que en general incluye la extracción de la muestra (lisis celular, por ejemplo) y la preparación de la muestra antes de la detección. Por tanto, de acuerdo con aspectos del sistema actual, se carga una muestra en una plataforma de prueba y se extrae la muestra de analito diana, se amplifica según sea necesario (por ejemplo, cuando el analito diana es un ácido nucleico usando técnicas de reacción en cadena de la polimerasa (PCR), aunque también se pueden utilizar procedimientos de amplificación isotérmica) y, a continuación, se detecta usando detección electroquímica, todo en una plataforma microfluídica, en general denominada en el presente documento "cartucho múltiple" o "cartucho de procesamiento de muestras de fluido". The present invention is defined in the appended claims. This disclosure describes molecular diagnostic procedures and compositions based on the detection of target analytes, including nucleic acids. The systems described herein are complete integrated sample-to-response systems, in contrast to current commercial systems that require some off-chip sample manipulation, which generally includes sample extraction (e.g., cell lysis) and sample preparation prior to detection. Accordingly, according to aspects of the current system, a sample is loaded onto a test platform, and the target analyte sample is extracted, amplified as required (e.g., when the target analyte is a nucleic acid, using polymerase chain reaction (PCR) techniques, although isothermal amplification procedures may also be used), and then detected using electrochemical detection, all on a microfluidic platform, generally referred to herein as a "multi-cartridge" or "fluid sample processing cartridge."

Una utilidad particular del presente sistema es la facilidad y rapidez de este sistema integrado. Por ejemplo, no se requieren más de 2 operaciones antes de la introducción de la muestra en el sistema, lo que permite una facilidad de uso y no requiere personal de laboratorio altamente capacitado. Un beneficio significativo para el presente sistema es también la velocidad desde la muestra hasta la respuesta, que, en algunos modos de realización, es en general no superior a aproximadamente 45-90 minutos desde la introducción de la muestra hasta el informe de los resultados del ensayo, y la mayoría de los resultados se informan en unos 60-70 minutos o menos. Esto representa una ventaja significativa tanto para los laboratorios como para los médicos que confían en los análisis rápidos para el diagnóstico y el inicio de los tratamientos adecuados. Además, como se explica a continuación, la capacidad de ejecutar no solo múltiples pruebas que están altamente multiplexadas en un solo cartucho, sino también la capacidad de analizar múltiples cartuchos de una manera de acceso completamente aleatoria es una ventaja significativa en un entorno de laboratorio clínico. Otra ventaja del presente sistema es que se puede usar para diagnósticos en el punto de atención (POC). A particular advantage of this system is its ease of use and speed. For example, no more than two steps are required before sample introduction, making it user-friendly and eliminating the need for highly trained laboratory personnel. Another significant benefit is the speed of sample-to-results, which, in some implementations, is generally no more than approximately 45–90 minutes from sample introduction to the report of assay results, with most results reported in 60–70 minutes or less. This represents a significant advantage for both laboratories and clinicians who rely on rapid assays for diagnosis and the initiation of appropriate treatments. Furthermore, as explained below, the ability to run not only multiple highly multiplexed tests on a single cartridge but also to analyze multiple cartridges in a completely randomized manner is a significant advantage in a clinical laboratory setting. Another benefit of this system is its suitability for point-of-care (POC) diagnostics.

En consecuencia, los aspectos de la presente divulgación se dirigen a sistemas integrados que permiten la detección de analitos diana a partir de muestras. Accordingly, the aspects of this disclosure are directed to integrated systems that enable the detection of target analytes from samples.

La invención como se reivindica es un cartucho de procesamiento de muestras de fluido que comprende un sustrato, un pocillo de muestra formado en el sustrato, un cierre, una cámara de fluido deformable soportada en el sustrato, un pocillo de mezclado formado en el sustrato y un aparato de mezclado accionado dispuesto dentro del pocillo de mezclado. El pocillo de muestra se configura para recibir un volumen de muestra de fluido, y el cierre se configura para colocarse selectivamente sobre el pocillo de muestra. La cámara de fluido deformable se configura para contener un fluido en la misma cuando está en un estado no deformado y para colapsar tras la aplicación de una fuerza de compresión externa para expulsar al menos una porción del fluido de la cámara de fluido. La cámara de fluido deformable está en comunicación fluida con el pocillo de muestra por medio de un canal formado en el sustrato. El pocillo de mezclado está en comunicación fluida con el pocillo de muestra por medio de un canal formado en el sustrato y comprende una primera pared periférica y un primer suelo que definen un pocillo y un esnórquel de entrada de fluido que se extiende hacia arriba por un lateral de la primera pared periférica que se extiende desde el canal que comunica el pocillo de mezclado con el pocillo de muestra y que termina debajo de un borde superior de la primera pared periférica. El aparato de mezclado accionado se construye y dispone para mezclar el contenido del pocilio de mezclado. The invention as claimed is a fluid sample processing cartridge comprising a substrate, a sample well formed in the substrate, a closure, a deformable fluid chamber supported on the substrate, a mixing well formed in the substrate, and an actuated mixing apparatus disposed within the mixing well. The sample well is configured to receive a fluid sample volume, and the closure is configured to selectively position itself over the sample well. The deformable fluid chamber is configured to contain a fluid therein when in an undeformed state and to collapse upon the application of an external compressive force to expel at least a portion of the fluid from the fluid chamber. The deformable fluid chamber is in fluid communication with the sample well by means of a channel formed in the substrate. The mixing well is in fluid communication with the sample well via a channel formed in the substrate and comprises a first peripheral wall and a first floor that define a well and a fluid inlet snorkel extending upwards along one side of the first peripheral wall, extending from the channel connecting the mixing well to the sample well, and terminating below an upper edge of the first peripheral wall. The driven mixing apparatus is constructed and arranged to mix the contents of the mixing well.

De acuerdo con otros aspectos de la invención, el esnórquel de entrada de fluido se extiende hasta una superficie exterior de la primera pared periférica y termina en una abertura formada en la primera pared periférica. According to other aspects of the invention, the fluid inlet snorkel extends to an outer surface of the first peripheral wall and terminates in an opening formed in the first peripheral wall.

De acuerdo con otros aspectos de la invención, el pocillo de muestra comprende una segunda pared periférica y un segundo suelo que define un pocillo y un esnórquel de entrada de fluido que se extiende hacia arriba por un lateral de la segunda pared periférica y que termina debajo de un borde superior de la segunda pared periférica. According to other aspects of the invention, the sample well comprises a second peripheral wall and a second floor defining a well and a fluid inlet snorkel extending upwards along one side of the second peripheral wall and terminating below an upper edge of the second peripheral wall.

De acuerdo con otros aspectos de la invención, el pocillo de mezclado comprende además un puerto de salida que comprende una o más aberturas formadas en el suelo del pocillo de mezclado, en el que el suelo se ahúsa hacia abajo hacia el puerto de salida. According to other aspects of the invention, the mixing well further comprises an outlet port comprising one or more openings formed in the floor of the mixing well, wherein the floor tapers downwards towards the outlet port.

De acuerdo con otros aspectos de la invención, el aparato de mezclado accionado comprende un primer impulsor dispuesto de forma rotatoria dentro del pocillo de mezclado y un engranaje configurado para acoplarse de forma accionada mediante un engranaje conjugado de un instrumento en el que se inserta el cartucho de procesamiento de muestras líquidas y para hacer rotar el primer impulsor cuando se acopla mediante el engranaje conjugado. According to other aspects of the invention, the driven mixing apparatus comprises a first impeller rotatably arranged within the mixing well and a gear configured to be driven by a conjugate gear of an instrument into which the liquid sample processing cartridge is inserted and to rotate the first impeller when engaged by the conjugate gear.

De acuerdo con otros aspectos de la invención, el cartucho de procesamiento de muestras comprende además una cámara de lisis que contiene una pluralidad de microesferas de lisis, estando la cámara de lisis formada en el sustrato y dispuesta a lo largo del canal que conecta el pocillo de mezclado y el pocillo de muestra, con lo que el fluido que fluye desde el pocillo de muestra al pocillo de mezclado fluirá a través de la cámara de lisis, y un mezclador de microesferas dispuesto al menos parcialmente dentro de la cámara de lisis y construido y dispuesto para agitar las microesferas de lisis y el fluido que fluye a través de la cámara de lisis. According to other aspects of the invention, the sample processing cartridge further comprises a lysis chamber containing a plurality of lysis microspheres, the lysis chamber being formed in the substrate and disposed along the channel connecting the mixing well and the sample well, whereby the fluid flowing from the sample well to the mixing well will flow through the lysis chamber, and a microsphere mixer disposed at least partially within the lysis chamber and constructed and arranged to stir the lysis microspheres and the fluid flowing through the lysis chamber.

De acuerdo con otros aspectos de la invención, el cartucho de procesamiento de muestras comprende además una primera interfase óptica que comprende una porción ampliada del canal que conecta la cámara de lisis al pocillo de muestra y una segunda interfase óptica que comprende una porción ampliada del canal que conecta la cámara de lisis al pocillo de mezclado. According to other aspects of the invention, the sample processing cartridge further comprises a first optical interface comprising an enlarged portion of the channel connecting the lysis chamber to the sample well and a second optical interface comprising an enlarged portion of the channel connecting the lysis chamber to the mixing well.

De acuerdo con otros aspectos de la invención, el mezclador de microesferas comprende un motor montado dentro del sustrato y un segundo impulsor dispuesto dentro de la cámara de lisis y montado en un eje de salida del motor. According to other aspects of the invention, the microsphere mixer comprises a motor mounted within the substrate and a second impeller arranged within the lysis chamber and mounted on an output shaft of the motor.

De acuerdo con otros aspectos de la invención, la cámara de lisis incluye una entrada de fluido y una salida de fluido y comprende además un filtro de malla dispuesto sobre cada una de la entrada de fluido y la salida de fluido y configurado para retener las microesferas de lisis dentro de la cámara de lisis. According to other aspects of the invention, the lysis chamber includes a fluid inlet and a fluid outlet and further comprises a mesh filter disposed over each of the fluid inlet and fluid outlet and configured to retain the lysis microspheres within the lysis chamber.

De acuerdo con otros aspectos de la invención, el cartucho de procesamiento de muestras comprende además un puerto de presión formado en el sustrato y configurado para acoplar el sustrato a una fuente de presión de fluido externa y un canal formado en el sustrato que conecta el puerto de presión al pocillo de muestra. According to other aspects of the invention, the sample processing cartridge further comprises a pressure port formed in the substrate and configured to couple the substrate to an external fluid pressure source and a channel formed in the substrate connecting the pressure port to the sample well.

De acuerdo con otros aspectos de la invención, el cartucho de procesamiento de muestras comprende además una cámara de residuos formada en el sustrato, estando la cámara de residuos en comunicación fluida con el pocillo de mezclado por medio de un canal formado en el sustrato, un puerto de salida de fluido formado en el sustrato, estando el puerto de salida de fluido en comunicación fluida con el pocillo de mezclado por medio de un canal formado en el sustrato, una primera válvula de control accionable externamente dispuesta dentro del sustrato y construida y dispuesta para permitir o evitar selectivamente el flujo de fluido desde el pocillo de mezclado a la cámara de residuos y una segunda válvula de control accionable externamente dispuesta dentro del sustrato y construida y dispuesta para permitir o evitar selectivamente el flujo de fluido desde el pocillo de mezclado al puerto de salida de fluido. According to other aspects of the invention, the sample processing cartridge further comprises a waste chamber formed in the substrate, the waste chamber being in fluid communication with the mixing well by means of a channel formed in the substrate, a fluid outlet port formed in the substrate, the fluid outlet port being in fluid communication with the mixing well by means of a channel formed in the substrate, a first externally actuated control valve disposed within the substrate and constructed and arranged to selectively permit or prevent fluid flow from the mixing well to the waste chamber, and a second externally actuated control valve disposed within the substrate and constructed and arranged to selectively permit or prevent fluid flow from the mixing well to the fluid outlet port.

De acuerdo con otros aspectos de la invención, el cartucho de procesamiento de muestras comprende además una cámara de captura dispuesta a lo largo de un canal que conecta el pocillo de mezclado y la cámara de residuos According to other aspects of the invention, the sample processing cartridge further comprises a capture chamber arranged along a channel connecting the mixing well and the waste chamber

De acuerdo con otros aspectos de la invención, el cartucho de procesamiento de muestras comprende además un conjunto de válvula pasiva dispuesto dentro del sustrato y un puerto de presión formado en el sustrato y en comunicación a presión con el conjunto de válvula pasiva mediante un conducto de presión formado en el sustrato. El conjunto de válvula pasiva se construye y dispone para cerrarse y evitar el flujo de fluido desde el pocillo de mezclado cuando la presión dentro del pocillo de mezclado no es mayor que una presión umbral y para abrir y permitir el flujo de fluido desde el pocillo de mezclado cuando la presión dentro del pocillo de mezclado se eleva por encima de la presión umbral. Cuando el puerto de presión está cerrado, se permite que la presión dentro del pocillo de mezclado alcance la presión umbral que abrirá el conjunto de válvula pasiva y permitirá el flujo de fluido desde el pocillo de mezclado, y, cuando el puerto de presión está abierto, la presión dentro del mezclado no puede alcanzar la presión umbral, por lo que el conjunto de válvula pasiva está cerrado. According to other aspects of the invention, the sample processing cartridge further comprises a passive valve assembly disposed within the substrate and a pressure port formed in the substrate and in pressure communication with the passive valve assembly via a pressure conduit formed in the substrate. The passive valve assembly is constructed and arranged to close and prevent fluid flow from the mixing well when the pressure within the mixing well is not greater than a threshold pressure, and to open and permit fluid flow from the mixing well when the pressure within the mixing well rises above the threshold pressure. When the pressure port is closed, the pressure within the mixing well is allowed to reach the threshold pressure, which will open the passive valve assembly and permit fluid flow from the mixing well. When the pressure port is open, the pressure within the mixing well cannot reach the threshold pressure, and therefore the passive valve assembly is closed.

De acuerdo con otros aspectos de la invención, el cartucho de procesamiento de muestras comprende además una ampolla de lanceta asociada con la cámara de fluido deformable. La ampolla de lanceta se conecta o se puede conectar a la cámara de fluido deformable asociada y contiene una microesfera retenida dentro de la ampolla de lanceta mediante un tabique rompible. La ampolla de lanceta se configura para colapsar tras la aplicación de una fuerza de compresión externa para empujar de este modo la microesfera a través del tabique rompible. According to other aspects of the invention, the sample processing cartridge further comprises a lancet ampoule associated with the deformable fluid chamber. The lancet ampoule is connected or can be connected to the associated deformable fluid chamber and contains a microsphere retained within the lancet ampoule by a breakable septum. The lancet ampoule is configured to collapse upon the application of an external compressive force, thereby pushing the microsphere through the breakable septum.

De acuerdo con otros aspectos de la invención, el cartucho de procesamiento de muestras comprende además una envoltura externa que encierra externamente al menos una porción del cartucho. According to other aspects of the invention, the sample processing cartridge further comprises an outer envelope that externally encloses at least a portion of the cartridge.

De acuerdo con otros aspectos de la invención, el cartucho de procesamiento de muestras comprende además una pluralidad de cámaras de fluido deformables, y cada una de las cámaras de fluido contiene una o más sustancias seleccionadas del grupo que consiste en un tampón de lisis, un tampón de lavado, un aceite, un tampón de rehidratación, microesferas de captura de diana y un tampón de unión. According to other aspects of the invention, the sample processing cartridge further comprises a plurality of deformable fluid chambers, and each of the fluid chambers contains one or more substances selected from the group consisting of a lysis buffer, a washing buffer, an oil, a rehydration buffer, target capture microspheres, and a bonding buffer.

De acuerdo con otros aspectos de la invención, el cartucho de procesamiento de muestras comprende además un primer puerto de salida de fluido formado en el sustrato, estando el primer puerto de salida de fluido en comunicación fluida con el pocillo de mezclado por medio de un canal formado en el sustrato, un segundo puerto de salida de fluido formado en el sustrato y al menos dos cámaras de fluido deformables. Una de las dos cámaras de fluidos deformables está en comunicación fluida con el pocillo de mezclado por medio de un canal formado en el sustrato, y la otra de las dos cámaras de fluidos deformables está en comunicación fluida con el segundo puerto de salida de fluido por medio de un canal formado en el sustrato que es diferente del canal que comunica el primer puerto de salida de fluido con el pocillo de mezclado. According to other aspects of the invention, the sample processing cartridge further comprises a first fluid outlet port formed in the substrate, the first fluid outlet port being in fluid communication with the mixing well by means of a channel formed in the substrate, a second fluid outlet port formed in the substrate, and at least two deformable fluid chambers. One of the two deformable fluid chambers is in fluid communication with the mixing well by means of a channel formed in the substrate, and the other of the two deformable fluid chambers is in fluid communication with the second fluid outlet port by means of a channel formed in the substrate that is different from the channel that connects the first fluid outlet port to the mixing well.

De acuerdo con otros aspectos de la invención, la cámara de fluido deformable en comunicación fluida con el pocillo de mezclado contiene un tampón de lisis, un tampón de lavado, microesferas de captura de diana o un tampón de unión, y la cámara de fluido deformable en comunicación fluida con la segunda salida de fluido contiene un aceite o un tampón de rehidratación. According to other aspects of the invention, the deformable fluid chamber in fluid communication with the mixing well contains a lysis buffer, a washing buffer, target capture microspheres or a bonding buffer, and the deformable fluid chamber in fluid communication with the second fluid outlet contains an oil or a rehydration buffer.

Otros aspectos no reivindicados de la invención se realizan en un cartucho de procesamiento de muestras de fluido que comprende un módulo de preparación de muestras que comprende un módulo de reacción. El módulo de preparación de muestras comprende un sustrato, un pocillo de muestra formado en el sustrato y configurado para recibir un volumen de muestra de fluido, un cierre configurado para colocarse selectivamente sobre el pocillo de muestra, una primera cámara de fluido deformable soportada en el sustrato y configurada para contener un fluido en la misma cuando está en un estado no deformado y para colapsar tras la aplicación de una fuerza de compresión externa para expulsar al menos una porción del fluido de la primera cámara de fluido, estando la primera cámara de fluido deformable en comunicación fluida con el pocillo de muestra por medio de un canal formado en el sustrato, un pocillo de mezclado formado en el sustrato, estando el pocillo de mezclado en comunicación fluida con el pocillo de muestra por medio de un canal formado en el sustrato, un aparato de mezclado accionado dispuesto dentro del pocillo de mezclado y construido y dispuesto para mezclar el contenido del pocillo de mezclado, y un primer puerto de salida de fluido formado en el sustrato, estando el primer puerto de salida de fluido en comunicación fluida con el pocillo de mezclado por medio de un canal formado en el sustrato. El módulo de reacción se une al módulo de preparación de muestras y se configura para recibir un fluido del módulo de preparación de muestras por medio del puerto de salida de fluido formado en el módulo de preparación de muestras. El módulo de reacción comprende una placa superior que comprende una superficie superior, una pared elevada que circunscribe al menos parcialmente la superficie superior y en contacto de sellado fluido con una superficie del módulo de preparación de muestras para formar un espacio intersticial entre la superficie superior y la superficie del módulo de preparación de muestras, una cámara de muestra acoplada de forma fluida al primer puerto de salida de fluido del módulo de preparación de muestras, una cámara de reactivos y una cámara de detección, y un panel de procesamiento fluídico acoplado a una superficie inferior de la placa superior y que define un espacio de reacción y procesamiento entre el panel de procesamiento fluídico y la placa superior. El espacio de reacción y procesamiento se abre o se puede abrir a la cámara de muestra, la cámara de reacción y la cámara de detección. Other non-claimed aspects of the invention are implemented in a fluid sample processing cartridge comprising a sample preparation module comprising a reaction module. The sample preparation module comprises a substrate, a sample well formed in the substrate and configured to receive a sample volume of fluid, a closure configured to be selectively placed over the sample well, a first deformable fluid chamber supported on the substrate and configured to contain a fluid therein when in an undeformed state and to collapse upon application of an external compressive force to expel at least a portion of the fluid from the first fluid chamber, the first deformable fluid chamber being in fluid communication with the sample well by means of a channel formed in the substrate, a mixing well formed in the substrate, the mixing well being in fluid communication with the sample well by means of a channel formed in the substrate, an actuated mixing apparatus disposed within the mixing well and constructed and arranged to mix the contents of the mixing well, and a first fluid outlet port formed in the substrate, the first fluid outlet port being in fluid communication with the mixing well by means of a channel formed in the substrate. The reaction module is attached to the sample preparation module and configured to receive fluid from the sample preparation module via a fluid outlet port formed in the sample preparation module. The reaction module comprises a top plate with an upper surface, a raised wall that at least partially surrounds the upper surface and is in fluid-sealed contact with a surface of the sample preparation module to form an interstitial space between the upper surface and the surface of the sample preparation module, a sample chamber fluidly coupled to the first fluid outlet port of the sample preparation module, a reagent chamber, and a detection chamber, and a fluidic processing panel coupled to a lower surface of the top plate and defining a reaction and processing space between the fluidic processing panel and the top plate. The reaction and processing space opens, or can be opened, to the sample chamber, the reaction chamber, and the detection chamber.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el módulo de reacción incluye un puerto de entrada a través del cual la muestra de fluido entra en la cámara de muestra e incluye un hueco entre el primer puerto de salida de fluido del módulo de preparación de muestras y el puerto de entrada de la cámara de muestra, estando el hueco abierto al espacio intersticial. According to other unclaimed aspects of the invention, the reaction module includes an inlet port through which the fluid sample enters the sample chamber and includes a gap between the first fluid outlet port of the sample preparation module and the inlet port of the sample chamber, the gap being open to the interstitial space.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el primer puerto de salida de fluido del módulo de preparación de muestras comprende un canal de salida formado a través de una boquilla troncocónica. According to other unclaimed aspects of the invention, the first fluid outlet port of the sample preparation module comprises an outlet channel formed through a truncated conical nozzle.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el módulo de reacción del cartucho de procesamiento de muestras de fluido comprende además una matriz de electrosensores dispuesta en cada cámara de detección. According to other unclaimed aspects of the invention, the reaction module of the fluid sample processing cartridge further comprises an array of electrosensors arranged in each detection chamber.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, la placa superior del módulo de reacción comprende además una o más trampas de burbujas, comprendiendo cada trampa de burbujas una campana de captura de burbujas abierta al espacio de reacción y procesamiento y una abertura de ventilación abierta al espacio intersticial. According to other unclaimed aspects of the invention, the top plate of the reaction module further comprises one or more bubble traps, each bubble trap comprising a bubble-catching bell open to the reaction and processing space and a vent opening open to the interstitial space.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el módulo de preparación de muestras comprende además una segunda cámara de fluido deformable soportada en el sustrato y configurada para contener un fluido en la misma cuando está en un estado no deformado y para colapsar tras la aplicación de una fuerza de compresión externa para expulsar al menos una porción del fluido de la cámara de fluido y un segundo puerto de salida de fluido formado en el sustrato. El segundo puerto de salida de fluido está en comunicación fluida con la segunda cámara de fluido deformable por medio de un canal formado en el sustrato, y el espacio de reacción y procesamiento se acopla de forma fluida al segundo puerto de salida de fluido del módulo de preparación de muestras. According to other unclaimed aspects of the invention, the sample preparation module further comprises a second deformable fluid chamber supported on the substrate and configured to contain a fluid therein when in an undeformed state and to collapse upon the application of an external compressive force to expel at least a portion of the fluid from the fluid chamber, and a second fluid outlet port formed in the substrate. The second fluid outlet port is in fluid communication with the second deformable fluid chamber by means of a channel formed in the substrate, and the reaction and processing space is fluidly coupled to the second fluid outlet port of the sample preparation module.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el pocillo de mezclado comprende una pared periférica y un suelo que define un pocillo y un esnórquel de entrada de fluido que se extiende hacia arriba por un lateral de la pared periférica que se extiende desde el canal que comunica el pocillo de mezclado con el pocillo de muestra y que termina debajo de un borde superior de la pared periférica. According to other unclaimed aspects of the invention, the mixing well comprises a peripheral wall and a floor defining a well and a fluid inlet snorkel extending upwards along one side of the peripheral wall, extending from the channel connecting the mixing well to the sample well and terminating below an upper edge of the peripheral wall.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el esnórquel de entrada de fluido se extiende hasta una superficie exterior de la pared periférica y termina en una abertura formada en la pared periférica. According to other unclaimed aspects of the invention, the fluid inlet snorkel extends to an outer surface of the peripheral wall and terminates in an opening formed in the peripheral wall.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el pocillo de mezclado comprende además un puerto de salida que comprende una o más aberturas formadas en el suelo del pocillo de mezclado, y el suelo se ahúsa hacia abajo hacia el puerto de salida. According to other unclaimed aspects of the invention, the mixing well further comprises an outlet port comprising one or more openings formed in the floor of the mixing well, and the floor tapers downwards towards the outlet port.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el aparato de mezclado accionado comprende un primer impulsor dispuesto de forma rotatoria dentro del pocillo de mezclado y un engranaje configurado para acoplarse de forma accionada mediante un engranaje conjugado de un instrumento en el que se inserta el cartucho de procesamiento de muestras líquidas y para hacer rotar el primer impulsor cuando se acopla mediante el engranaje conjugado. According to other unclaimed aspects of the invention, the powered mixing apparatus comprises a first impeller rotatably arranged within the mixing well and a gear configured to be driven by a conjugate gear of an instrument into which the liquid sample processing cartridge is inserted and to rotate the first impeller when engaged by the conjugate gear.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el módulo de preparación de muestras comprende además una cámara de lisis que comprende una pluralidad de microesferas de lisis, estando la cámara de lisis formada en el sustrato y dispuesta a lo largo del canal que conecta el pocillo de mezclado y el pocillo de muestra, con lo que el fluido que fluye desde el pocillo de muestra al pocillo de mezclado fluirá a través de la cámara de lisis, y un mezclador de microesferas dispuesto al menos parcialmente dentro de la cámara de lisis y construido y dispuesto para agitar las microesferas de lisis y el fluido que fluye a través de la cámara de lisis. According to other unclaimed aspects of the invention, the sample preparation module further comprises a lysis chamber comprising a plurality of lysis microspheres, the lysis chamber being formed in the substrate and arranged along the channel connecting the mixing well and the sample well, whereby the fluid flowing from the sample well to the mixing well will flow through the lysis chamber, and a microsphere mixer disposed at least partially within the lysis chamber and constructed and arranged to stir the lysis microspheres and the fluid flowing through the lysis chamber.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el mezclador de microesferas comprende un motor montado dentro del sustrato y un segundo impulsor dispuesto dentro de la cámara de lisis y montado en un eje de salida del motor. According to other unclaimed aspects of the invention, the microsphere mixer comprises a motor mounted within the substrate and a second impeller disposed within the lysis chamber and mounted on an output shaft of the motor.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el cartucho de procesamiento de muestras de fluido comprende además una primera interfase óptica que comprende una porción ampliada del canal que conecta la cámara de lisis al pocillo de muestra y una segunda interfase óptica que comprende una porción ampliada del canal que conecta la cámara de lisis al pocillo de mezclado. According to other unclaimed aspects of the invention, the fluid sample processing cartridge further comprises a first optical interface comprising an enlarged portion of the channel connecting the lysis chamber to the sample well and a second optical interface comprising an enlarged portion of the channel connecting the lysis chamber to the mixing well.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, la cámara de lisis incluye una entrada de fluido y una salida de fluido y comprende además un filtro de malla dispuesto sobre cada una de la entrada de fluido y la salida de fluido y configurado para retener las microesferas de lisis dentro de la cámara de lisis. According to other unclaimed aspects of the invention, the lysis chamber includes a fluid inlet and a fluid outlet and further comprises a mesh filter disposed over each of the fluid inlet and fluid outlet and configured to retain the lysis microspheres within the lysis chamber.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el módulo de preparación de muestras comprende además un puerto de presión formado en el sustrato y configurado para acoplar el sustrato a una fuente de presión de fluido externa y un canal formado en el sustrato que conecta el puerto de presión al pocillo de muestra. According to other unclaimed aspects of the invention, the sample preparation module further comprises a pressure port formed in the substrate and configured to couple the substrate to an external fluid pressure source and a channel formed in the substrate connecting the pressure port to the sample well.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el módulo de preparación de muestras comprende además una cámara de residuos formada en el sustrato, estando la cámara de residuos en comunicación fluida con el pocillo de mezclado por medio de un canal formado en el sustrato, una primera válvula de control accionable externamente dispuesta dentro del sustrato y construida y dispuesta para permitir o evitar selectivamente el flujo de fluido desde el pocillo de mezclado a la cámara de residuos y una segunda válvula de control accionable externamente dispuesta dentro del sustrato y construida y dispuesta para permitir o evitar selectivamente el flujo de fluido desde el pocillo de mezclado al puerto de salida. According to other unclaimed aspects of the invention, the sample preparation module further comprises a waste chamber formed in the substrate, the waste chamber being in fluid communication with the mixing well by means of a channel formed in the substrate, a first externally actuated control valve disposed within the substrate and constructed and arranged to selectively permit or prevent fluid flow from the mixing well to the waste chamber, and a second externally actuated control valve disposed within the substrate and constructed and arranged to selectively permit or prevent fluid flow from the mixing well to the outlet port.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el módulo de preparación de muestras comprende además una cámara de captura dispuesta a lo largo de un canal que conecta el pocillo de mezclado y la cámara de residuos. According to other unclaimed aspects of the invention, the sample preparation module further comprises a capture chamber arranged along a channel connecting the mixing well and the waste chamber.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el módulo de preparación de muestras comprende además un conjunto de válvula pasiva dispuesto dentro del sustrato y construido y dispuesto para cerrarse y evitar el flujo de fluido desde el pocilio de mezclado cuando la presión dentro del pocilio de mezclado no es mayor que una presión umbral y para abrir y permitir el flujo de fluido desde el pocillo de mezclado cuando la presión dentro del pocillo de mezclado se eleva por encima de la presión umbral y un puerto de presión formado en el sustrato y en comunicación a presión con el conjunto de válvula pasiva mediante un conducto de presión formado en el sustrato. Cuando el puerto de presión está cerrado, se permite que la presión dentro del pocillo de mezclado alcance la presión umbral que abrirá el conjunto de válvula pasiva y permitirá el flujo de fluido desde el pocillo de mezclado, y, cuando el puerto de presión está abierto, la presión dentro del pocillo de mezclado no puede alcanzar la presión umbral, por lo que el conjunto de válvula pasiva está cerrado. According to other unclaimed aspects of the invention, the sample preparation module further comprises a passive valve assembly disposed within the substrate and constructed and arranged to close and prevent fluid flow from the mixing well when the pressure within the mixing well is not greater than a threshold pressure, and to open and permit fluid flow from the mixing well when the pressure within the mixing well rises above the threshold pressure, and a pressure port formed in the substrate and in pressure communication with the passive valve assembly via a pressure conduit formed in the substrate. When the pressure port is closed, the pressure within the mixing well is allowed to reach the threshold pressure, which will open the passive valve assembly and permit fluid flow from the mixing well. When the pressure port is open, the pressure within the mixing well cannot reach the threshold pressure, and therefore the passive valve assembly is closed.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el módulo de preparación de muestras comprende además una ampolla de lanceta asociada con la cámara de fluido deformable. La ampolla de lanceta se conecta o se puede conectar a la cámara de fluido deformable asociada y contiene una microesfera retenida dentro de la ampolla de lanceta mediante un tabique rompible. La ampolla de lanceta se configura para colapsar tras la aplicación de una fuerza de compresión externa para empujar de este modo la microesfera a través del tabique rompible. According to other unclaimed aspects of the invention, the sample preparation module further comprises a lancet ampoule associated with the deformable fluid chamber. The lancet ampoule is connected or can be connected to the associated deformable fluid chamber and contains a microsphere retained within the lancet ampoule by a breakable septum. The lancet ampoule is configured to collapse upon the application of an external compressive force, thereby pushing the microsphere through the breakable septum.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, una envoltura externa encierra externamente al menos una porción del cartucho. According to other unclaimed aspects of the invention, an outer envelope externally encloses at least a portion of the cartridge.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el módulo de preparación de muestras comprende además una pluralidad de cámaras de fluido deformables, y cada una de las cámaras de fluido contiene una sustancia seleccionada del grupo que consiste en un tampón de lisis, un tampón de lavado, un aceite, un tampón de rehidratación, microesferas de captura de diana y un tampón de unión. According to other unclaimed aspects of the invention, the sample preparation module further comprises a plurality of deformable fluid chambers, and each of the fluid chambers contains a substance selected from the group consisting of a lysis buffer, a washing buffer, an oil, a rehydration buffer, target capture microspheres, and a bonding buffer.

Otros aspectos no reivindicados de la invención se realizan en un instrumento configurado para procesar un cartucho de procesamiento de muestras de fluido que incluye una cámara de fluido deformable soportada en un sustrato plano y configurada para contener un fluido en la misma cuando está en un estado no deformado y para colapsar tras la aplicación de una fuerza de compresión externa para expulsar al menos una porción del fluido de la cámara de fluido. El instrumento comprende un conjunto de portador de cartucho, estando un conjunto de portador de cartucho configurado para recibir y mantener un cartucho de procesamiento de muestras de fluido insertado en el instrumento. Un conjunto de calentamiento y control se dispone contiguo al conjunto de portador de cartucho y se configura para moverse con respecto al conjunto de portador de cartucho entre una primera posición que no está en contacto funcional con el cartucho transportado dentro del conjunto de portador de cartucho y una segunda posición en contacto funcional con el cartucho transportado dentro del conjunto de portador de cartucho. Uno o más conjuntos de imanes móviles se montan cada uno para moverse con respecto al cartucho independientemente del conjunto de calentamiento y control entre una primera posición que no aplica sustancialmente ninguna fuerza magnética al cartucho y una segunda posición que aplica fuerza magnética a las porciones discretas correspondientes del cartucho. Un conjunto de bloque de levas se configura para movimiento impulsado y se acopla de forma funcional al conjunto de calentamiento y control para convertir el movimiento impulsado del conjunto de bloque de levas en movimiento del conjunto de calentamiento y control con respecto al conjunto de portador de cartucho entre la primera posición del conjunto de calentamiento y control y la segunda posición del conjunto de calentamiento y control. El conjunto de bloque de levas se acopla de forma funcional al uno o más conjuntos de imanes móviles para convertir el movimiento alimentado del conjunto de bloque de levas en movimiento de cada conjunto de imanes con respecto al conjunto de portador de cartucho entre la primera posición del conjunto de imanes y la segunda posición del conjunto de imanes. Un conjunto de compresión de la cámara deformable se configura para aplicar selectivamente una fuerza de compresión externa a la cámara de fluido deformable para colapsar la cámara deformable y expulsar al menos una porción del fluido de la cámara de fluido. Other unclaimed aspects of the invention are embodied in an instrument configured to process a fluid sample processing cartridge, which includes a deformable fluid chamber supported on a flat substrate and configured to contain a fluid therein when in an undeformed state and to collapse upon the application of an external compressive force to expel at least a portion of the fluid from the fluid chamber. The instrument comprises a cartridge carrier assembly, a cartridge carrier assembly being configured to receive and retain a fluid sample processing cartridge inserted into the instrument. A heating and control assembly is disposed contiguous to the cartridge carrier assembly and is configured to move relative to the cartridge carrier assembly between a first position not in functional contact with the cartridge carried within the cartridge carrier assembly and a second position in functional contact with the cartridge carried within the cartridge carrier assembly. One or more sets of movable magnets are each mounted to move relative to the cartridge independently of the heating and control assembly, between a first position that applies substantially no magnetic force to the cartridge and a second position that applies magnetic force to the corresponding discrete portions of the cartridge. A cam block assembly is configured for driven motion and is functionally coupled to the heating and control assembly to convert the driven motion of the cam block assembly into motion of the heating and control assembly relative to the cartridge carrier assembly between the first and second positions of the heating and control assembly. The cam block assembly is functionally coupled to one or more sets of movable magnets to convert the driven motion of the cam block assembly into motion of each set of magnets relative to the cartridge carrier assembly between the first and second positions of the magnet sets. A deformable chamber compression assembly is configured to selectively apply an external compressive force to the deformable fluid chamber to collapse the deformable chamber and expel at least a portion of the fluid from the fluid chamber.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el conjunto de calentamiento y control comprende uno o más conjuntos de calefactor configurados para aplicar un gradiente térmico a porciones discretas correspondientes del cartucho cuando el conjunto de calentamiento y control está en la segunda posición y una placa de conector que incluye uno o más elementos de conector eléctricos configurados para efectuar una conexión eléctrica entre el instrumento y el cartucho cuando el conjunto de calentamiento y control está en la segunda posición. According to other unclaimed aspects of the invention, the heating and control assembly comprises one or more heater assemblies configured to apply a thermal gradient to corresponding discrete portions of the cartridge when the heating and control assembly is in the second position, and a connector plate including one or more electrical connector elements configured to effect an electrical connection between the instrument and the cartridge when the heating and control assembly is in the second position.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el conjunto de compresión de la cámara deformable comprende una placa del seguidor de leva configurada para el movimiento impulsado en una primera dirección que es en general paralela al plano del sustrato y un mecanismo de compresión asociado con la cámara deformable del cartucho y configurado para aplicar una fuerza que comprime la cámara contra el sustrato mediante movimiento en una segunda dirección que tiene un componente que es en general normal al plano del sustrato. La placa del seguidor de leva se acopla de forma funcional al mecanismo de compresión para convertir el movimiento de la placa del seguidor de leva en la primera dirección en movimiento del mecanismo de compresión en la segunda dirección para aplicar de este modo una fuerza de compresión externa a la cámara. According to other unclaimed aspects of the invention, the deformable chamber compression assembly comprises a cam follower plate configured for driven movement in a first direction that is generally parallel to the substrate plane, and a compression mechanism associated with the deformable cartridge chamber and configured to apply a force that compresses the chamber against the substrate by movement in a second direction having a component that is generally normal to the substrate plane. The cam follower plate is functionally coupled to the compression mechanism to convert the movement of the cam follower plate in the first direction into movement of the compression mechanism in the second direction, thereby applying an external compressive force to the chamber.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el instrumento comprende además una bomba neumática y un puerto neumático conectado a la bomba neumática, en el que el puerto neumático se configura para acoplar la bomba neumática a un puerto de presión del cartucho de procesamiento de muestras de fluido cuando el cartucho se inserta en el instrumento. According to other unclaimed aspects of the invention, the instrument further comprises a pneumatic pump and a pneumatic port connected to the pneumatic pump, wherein the pneumatic port is configured to couple the pneumatic pump to a pressure port of the fluid sample processing cartridge when the cartridge is inserted into the instrument.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el instrumento comprende además un detector óptico configurado para detectar el flujo de fluido a través de una parte del cartucho de procesamiento de muestras de fluido. According to other unclaimed aspects of the invention, the instrument further comprises an optical detector configured to detect fluid flow through a portion of the fluid sample processing cartridge.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el cartucho de procesamiento de muestras de fluido incluye un aparato de mezclado accionado que incluye un engranaje de accionamiento, y el instrumento comprende además un conjunto de motor de mezclado que incluye un engranaje de accionamiento impulsado. El motor de mezclado se puede mover entre una primera posición en la que el engranaje de accionamiento no se acopla con el engranaje de accionamiento del aparato de mezclado accionado y una segunda posición en la que el engranaje de accionamiento se acopla de forma funcional con el engranaje de accionamiento para impulsar el aparato de mezclado accionado. El conjunto de bloque de levas se acopla de forma funcional al conjunto de motor de mezclado para convertir el movimiento impulsado del conjunto de bloque de levas en movimiento del conjunto de motor de mezclado entre la primera posición del conjunto de motor de mezclado y la segunda posición del conjunto de motor de mezclado. According to other unclaimed aspects of the invention, the fluid sample processing cartridge includes a driven mixing apparatus comprising a drive gear, and the instrument further comprises a mixing motor assembly comprising a driven drive gear. The mixing motor is movable between a first position in which the drive gear is not engaged with the drive gear of the driven mixing apparatus and a second position in which the drive gear is functionally engaged with the drive gear to drive the driven mixing apparatus. The cam block assembly is functionally engaged with the mixing motor assembly to convert the driven motion of the cam block assembly into motion of the mixing motor assembly between the first position of the mixing motor assembly and the second position of the mixing motor assembly.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el instrumento comprende además un conjunto de enfriamiento de calefactor que comprende un ventilador y un tubo de enfriamiento configurado para dirigir el flujo de aire desde el ventilador a una porción de uno de los conjuntos de calefactor. According to other unclaimed aspects of the invention, the instrument further comprises a heater cooling assembly comprising a fan and a cooling tube configured to direct airflow from the fan to a portion of one of the heater assemblies.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el conjunto de portador de cartucho comprende un soporte de cartucho configurado para mantener un cartucho insertado en el mismo, un enganche de cartucho desviado a una posición de enganche del cartucho y configurado para enganchar un cartucho insertado en el soporte de cartucho para retener el cartucho dentro del soporte de cartucho, y un mecanismo de expulsión de cartucho configurado para empujar automáticamente un cartucho al menos parcialmente fuera del soporte de cartucho cuando el enganche de cartucho se libera desde una posición de enganche del cartucho. According to other unclaimed aspects of the invention, the cartridge carrier assembly comprises a cartridge holder configured to hold a cartridge inserted therein, a cartridge latch deflected to a cartridge latching position and configured to latch a cartridge inserted into the cartridge holder to retain the cartridge within the cartridge holder, and a cartridge ejection mechanism configured to automatically push a cartridge at least partially out of the cartridge holder when the cartridge latch is released from a cartridge latching position.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el conjunto de calentamiento y control comprende una placa de soporte en la que se soportan el uno o más conjuntos de calefactor y la placa de conector. La placa de soporte se monta en una configuración de restricción que evita el movimiento horizontal de la placa de soporte, pero permite el movimiento vertical de la placa de soporte para permitir el movimiento del conjunto de calentamiento y control entre su primera y segunda posiciones. According to other unclaimed aspects of the invention, the heating and control assembly comprises a support plate on which one or more heater assemblies and the connector plate are supported. The support plate is mounted in a restraining configuration that prevents horizontal movement of the support plate but allows vertical movement of the support plate to permit movement of the heating and control assembly between its first and second positions.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, los conjuntos de calefactores del conjunto de calentamiento y control comprenden un elemento de calentamiento resistivo unido a la placa de conector y un difusor de calor que comprende un material termoconductor acoplado térmicamente al elemento de calentamiento resistivo. According to other unclaimed aspects of the invention, the heating and control assembly heater assemblies comprise a resistive heating element attached to the connector plate and a heat diffuser comprising a thermally conductive material thermally coupled to the resistive heating element.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, uno de los conjuntos de calefactores del conjunto de calentamiento y control comprende un elemento termoeléctrico, un difusor de calor que comprende un material termoconductor acoplado térmicamente al elemento termoeléctrico y un difusor térmico que incluye un panel que está en contacto térmico con el elemento termoeléctrico y una pluralidad de varillas de disipación de calor. According to other unclaimed aspects of the invention, one of the heater assemblies of the heating and control assembly comprises a thermoelectric element, a heat diffuser comprising a thermally conductive material thermally coupled to the thermoelectric element, and a thermal diffuser including a panel that is in thermal contact with the thermoelectric element and a plurality of heat dissipation rods.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, los elementos de conector eléctrico de la placa de conector del conjunto de calentamiento y control comprenden una pluralidad de matrices de clavijas de conector, comprendiendo cada matriz de clavijas de conector una pluralidad de clavijas pogo. According to other unclaimed aspects of the invention, the electrical connector elements of the connector plate of the heating and control assembly comprise a plurality of connector pin arrays, each connector pin array comprising a plurality of pogo pins.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, uno de los conjuntos de imanes móviles comprende un soporte de imán montado en un husillo para que pueda rotar alrededor del husillo entre la primera posición y la segunda posición del conjunto de imán, un imán soportado en el soporte de imán, una fijación de accionador que se extiende desde el soporte de imán y un resorte de torsión configurado para desviar el soporte de imán a una posición de rotación correspondiente a la primera posición del conjunto de imán. According to other unclaimed aspects of the invention, one of the movable magnet assemblies comprises a magnet holder mounted on a spindle so that it can rotate about the spindle between the first position and the second position of the magnet assembly, a magnet supported on the magnet holder, an actuator attachment extending from the magnet holder, and a torsion spring configured to deflect the magnet holder to a rotational position corresponding to the first position of the magnet assembly.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, uno de los conjuntos de imanes móviles comprende un bastidor de soporte de imán montado en un husillo para que pueda rotar alrededor del husillo entre la primera posición y la segunda posición del conjunto de imán, una matriz de imanes dispuesta dentro del bastidor de soporte de imán, un imán de enfoque dispuesto dentro de una abertura formada en el bastidor de soporte de imán y configurado para enfocar las fuerzas magnéticas de la matriz de imanes, una fijación de accionador que se extiende desde el bastidor de soporte de imán, y un resorte de torsión configurado para desviar el bastidor de soporte de imán a una posición de rotación correspondiente a la primera posición del conjunto de imán. According to other unclaimed aspects of the invention, one of the movable magnet assemblies comprises a magnet support frame mounted on a spindle so that it can rotate about the spindle between the first position and the second position of the magnet assembly, a magnet array disposed within the magnet support frame, a focusing magnet disposed within an opening formed in the magnet support frame and configured to focus the magnetic forces of the magnet array, an actuator attachment extending from the magnet support frame, and a torsion spring configured to deflect the magnet support frame to a rotational position corresponding to the first position of the magnet assembly.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el conjunto de bloque de levas se acopla de forma funcional a cada conjunto de imán móvil mediante un accionador de imán acoplado en una porción del mismo al conjunto de bloque de levas para que se pueda mover mediante movimiento impulsado del conjunto de bloque de levas y que incluye una pestaña configurada para que se pueda acoplar con la fijación de accionador de cada conjunto de imán a medida que el accionador de imán se mueve con el conjunto de bloque de levas para provocar la rotación correspondiente del conjunto de imán desde la primera posición hasta la segunda posición. According to other unclaimed aspects of the invention, the cam block assembly is functionally coupled to each movable magnet assembly by means of a magnet actuator coupled in a portion thereof to the cam block assembly so that it can be moved by driven movement of the cam block assembly and which includes a tab configured to engage with the actuator attachment of each magnet assembly as the magnet actuator moves with the cam block assembly to cause the corresponding rotation of the magnet assembly from the first position to the second position.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el conjunto de bloque de levas comprende un bastidor de levas, un motor de bloque de levas acoplado al bastidor de levas y configurado para efectuar el movimiento impulsado del bastidor de levas, y un primer y segundo rieles de leva unidos al bastidor de levas. Cada uno de los rieles de leva tiene dos ranuras de leva. El conjunto de bloque de levas se acopla de forma funcional al conjunto de calentamiento y control mediante seguidores de leva que se extienden desde el conjunto de calentamiento y control hacia las ranuras de leva de modo que el movimiento del bastidor de levas y los rieles de leva con respecto al conjunto de calentamiento y control provoca el movimiento relativo correspondiente entre los seguidores de leva y las ranuras de leva para mover los seguidores de leva entre los primeros segmentos respectivos de las ranuras de leva correspondientes a la primera posición del conjunto de calentamiento y control y los segundos segmentos respectivos de las ranuras de leva correspondientes a la segunda posición del conjunto de calentamiento y control. According to other unclaimed aspects of the invention, the cam block assembly comprises a cam frame, a cam block motor coupled to the cam frame and configured to effect the driven movement of the cam frame, and first and second cam rails attached to the cam frame. Each cam rail has two cam grooves. The cam block assembly is functionally coupled to the heating and control assembly by cam followers extending from the heating and control assembly into the cam grooves, such that the movement of the cam frame and cam rails with respect to the heating and control assembly causes corresponding relative movement between the cam followers and the cam grooves to move the cam followers between the respective first segments of the cam grooves corresponding to the first position of the heating and control assembly and the respective second segments of the cam grooves corresponding to the second position of the heating and control assembly.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el bastidor de levas comprende un primer larguero longitudinal que se extiende a lo largo de un lateral del conjunto de calentamiento y control, un segundo larguero longitudinal que se extiende a lo largo de un lateral opuesto del conjunto de calentamiento y control, y un larguero transversal que se extiende entre el primer y segundo largueros longitudinales. Cada riel de leva está unido a uno del primer y segundo largueros longitudinales. According to other unclaimed aspects of the invention, the cam frame comprises a first longitudinal rail extending along one side of the heating and control assembly, a second longitudinal rail extending along an opposite side of the heating and control assembly, and a transverse rail extending between the first and second longitudinal rails. Each cam rail is attached to one of the first and second longitudinal rails.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el mecanismo de compresión del conjunto de compresión de la cámara deformable comprende un brazo de leva que tiene una superficie de leva y está montado para que pueda pivotar alrededor de un extremo del brazo de leva y una almohadilla de compresión dispuesta en un extremo opuesto del brazo de leva, en el que el brazo de leva puede pivotar entre una primera posición en la que la almohadilla de compresión no entra en contacto con la cámara deformable asociada y una segunda posición en la que la almohadilla de compresión aplica una fuerza de compresión a la cámara deformable asociada para colapsar al menos parcialmente la cámara. According to other unclaimed aspects of the invention, the compression mechanism of the deformable chamber compression assembly comprises a cam arm having a cam surface and mounted so that it can pivot about one end of the cam arm and a compression pad disposed at an opposite end of the cam arm, wherein the cam arm can pivot between a first position in which the compression pad does not come into contact with the associated deformable chamber and a second position in which the compression pad applies a compressive force to the associated deformable chamber to at least partially collapse the chamber.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el conjunto de compresión de la cámara deformable comprende además una placa del brazo de leva, y el brazo de leva del mecanismo de compresión está montado de manera pivotante dentro de una ranura formada en la placa del brazo de leva para el movimiento pivotante del brazo de leva con respecto a la placa del brazo de leva. La superficie de leva del brazo de leva se proyecta fuera de la ranura por encima de una superficie de la placa del brazo de leva. La placa del seguidor de leva se acopla de forma funcional al mecanismo de compresión por un elemento de seguidor de leva de la placa del seguidor de leva que se acopla con la superficie de leva del mecanismo de compresión durante el movimiento de la placa del seguidor de leva con respecto a la placa del brazo de leva para provocar que el brazo de leva pivote desde su primera posición a su segunda posición. According to other unclaimed aspects of the invention, the deformable chamber compression assembly further comprises a cam arm plate, and the cam arm of the compression mechanism is pivotally mounted within a groove formed in the cam arm plate for pivoting the cam arm relative to the cam arm plate. The cam surface of the cam arm projects out of the groove above a surface of the cam arm plate. The cam follower plate is functionally coupled to the compression mechanism by a cam follower element of the cam follower plate that engages with the cam surface of the compression mechanism during the movement of the cam follower plate relative to the cam arm plate to cause the cam arm to pivot from its first position to its second position.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, la placa del seguidor de leva comprende una hendidura de leva que recibe la superficie de leva del brazo de leva que se proyecta por encima de la superficie de la placa del brazo de leva, y el elemento de seguidor de leva comprende un resalto de seguidor dispuesto dentro de la hendidura de leva que hace contacto con la superficie de leva a medida que la placa del seguidor de leva se mueve con respecto a la placa del brazo de leva para provocar que el brazo de leva pivote desde su primera posición a su segunda posición. According to other unclaimed aspects of the invention, the cam follower plate comprises a cam groove receiving the cam surface of the cam arm projecting above the surface of the cam arm plate, and the cam follower element comprises a follower shoulder disposed within the cam groove that makes contact with the cam surface as the cam follower plate moves relative to the cam arm plate to cause the cam arm to pivot from its first position to its second position.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el instrumento comprende además una pluralidad de mecanismos de compresión, comprendiendo cada uno un brazo de leva montado de manera pivotante dentro de una ranura formada en la placa del brazo de leva y una superficie de brazo de leva, y la placa del seguidor de leva comprende una pluralidad de hendiduras de leva, estando cada hendidura de leva asociada con al menos uno de los mecanismos de compresión e incluyendo cada hendidura de leva un resalto de seguidor dispuesto dentro de la hendidura de leva que hace contacto con la superficie de leva del mecanismo de compresión asociado a medida que la placa del seguidor de leva se mueve con respecto a la placa del brazo de leva para provocar que el brazo de leva del mecanismo de compresión asociado pivote desde su primera posición a su segunda posición. According to other unclaimed aspects of the invention, the instrument further comprises a plurality of compression mechanisms, each comprising a cam arm pivotally mounted within a groove formed in the cam arm plate and a cam arm surface, and the cam follower plate comprising a plurality of cam grooves, each cam groove being associated with at least one of the compression mechanisms and each cam groove including a follower lobe disposed within the cam groove that makes contact with the cam surface of the associated compression mechanism as the cam follower plate moves relative to the cam arm plate to cause the cam arm of the associated compression mechanism to pivot from its first position to its second position.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el cartucho de procesamiento de muestras incluye una pluralidad de cámaras de fluido deformables, y el conjunto de compresión de la cámara deformable comprende una pluralidad de mecanismos de compresión. Cada mecanismo de compresión se asocia con una de las cámaras de fluido deformables, y la placa del seguidor de leva se acopla de forma funcional a los mecanismos de compresión para convertir el movimiento de la placa del seguidor de leva en la primera dirección en el movimiento de cada uno de los mecanismos de compresión en la segunda dirección para aplicar de este modo una fuerza de compresión externa a cada una de las cámaras asociadas en una secuencia especificada According to other unclaimed aspects of the invention, the sample processing cartridge includes a plurality of deformable fluid chambers, and the deformable chamber compression assembly comprises a plurality of compression mechanisms. Each compression mechanism is associated with one of the deformable fluid chambers, and the cam follower plate is functionally coupled to the compression mechanisms to convert the movement of the cam follower plate in the first direction into the movement of each of the compression mechanisms in the second direction, thereby applying an external compressive force to each of the associated chambers in a specified sequence.

De acuerdo con otros aspectos no reivindicados de la invención, el cartucho de procesamiento de muestras de fluido incluye una válvula de control accionable externamente configurada para controlar selectivamente el flujo de fluido permitiendo el flujo de fluido a través de la válvula cuando no se acciona externamente y evitando el flujo de fluido a través de la válvula cuando se acciona externamente. El instrumento comprende además un mecanismo de compresión de accionador de válvula asociado con la válvula de control accionable externamente del cartucho de procesamiento de muestras y configurado para accionar la válvula de control accionable externamente asociada mediante movimiento en una segunda dirección que tiene un componente que es en general normal al plano del sustrato. La placa del seguidor de leva se acopla de forma funcional al mecanismo de compresión de accionador de válvula para convertir el movimiento de la placa del seguidor de leva en la primera dirección en movimiento del mecanismo de compresión del accionador de válvula en la segunda dirección para accionar de este modo la válvula de control accionable externamente asociada. According to other unclaimed aspects of the invention, the fluid sample processing cartridge includes an externally actuated control valve configured to selectively control fluid flow by permitting fluid flow through the valve when not externally actuated and preventing fluid flow through the valve when externally actuated. The instrument further comprises a valve actuator compression mechanism associated with the externally actuated control valve of the sample processing cartridge and configured to actuate the associated externally actuated control valve by movement in a second direction having a component that is generally normal to the substrate plane. The cam follower plate is functionally coupled to the valve actuator compression mechanism to convert the movement of the cam follower plate in the first direction into movement of the valve actuator compression mechanism in the second direction, thereby actuating the associated externally actuated control valve.

Otros rasgos característicos y características de la materia objeto de la presente divulgación, así como los procedimientos de funcionamiento, las funciones de los elementos de estructura relacionados y la combinación de partes, y las economías de fabricación, serán más evidentes tras la consideración de la siguiente descripción y de cualquier reivindicación adjunta con referencia a los dibujos adjuntos, todos los cuales forman parte de la presente memoria descriptiva. Other characteristic features and features of the subject matter of this disclosure, as well as the operating procedures, the functions of the related structural elements and the combination of parts, and the manufacturing economies, will become more evident after consideration of the following description and any appended claims with reference to the accompanying drawings, all of which form part of this descriptive memorandum.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

Los dibujos adjuntos, que se incorporan en el presente documento y forman parte de la memoria descriptiva, ilustran diversos modos de realización de la materia objeto de la presente divulgación. En los dibujos, los números de referencia similares indican elementos idénticos o funcionalmente similares. The accompanying drawings, which are incorporated herein and form part of the descriptive report, illustrate various embodiments of the subject matter of this disclosure. In the drawings, similar reference numbers indicate identical or functionally similar elements.

La FIG. 1 es una vista en perspectiva desde arriba de un cartucho múltiple que realiza aspectos de la presente invención. FIG. 1 is a top perspective view of a multi-cartridge that performs aspects of the present invention.

La FIG. 2 es una vista en planta desde arriba del cartucho múltiple. FIG. 2 is a top plan view of the multiple cartridge.

La FIG. 3 es una vista en planta desde arriba del cartucho múltiple con marcadores de identificación anotados. La FIG. 4 es una vista en perspectiva en despiece del cartucho múltiple. Figure 3 is a top plan view of the multi-cartridge with annotated identification markers. Figure 4 is an exploded perspective view of the multi-cartridge.

La FIG. 5 es una vista en perspectiva parcial en sección transversal de un compartimento (o ampolla) de fluido deformable del cartucho múltiple. FIG. 5 is a partial cross-sectional perspective view of a deformable fluid compartment (or ampoule) of the multiple cartridge.

La FIG. 6 es un detalle en perspectiva de un pocillo de muestra y una tapa de muestra del cartucho múltiple. La FIG. 7 es una vista en sección transversal en perspectiva del pocillo de muestra a lo largo de la línea 7-7 en la FIG. 2. Figure 6 is a perspective detail of a sample well and sample cap of the multi-cartridge. Figure 7 is a perspective cross-sectional view of the sample well along line 7-7 in Figure 2.

La FIG. 8A es un detalle en perspectiva de un pocillo de mezclado y un mezclador del cartucho múltiple. FIG. 8A is a perspective detail of a mixing well and mixer of the multi-cartridge.

La FIG. 8B es un detalle en perspectiva de un pocillo de mezclado alternativo del cartucho múltiple. FIG. 8B is a perspective detail of an alternate mixing well of the multi-cartridge.

La FIG. 8C es una vista en planta desde arriba del pocillo de mezclado de la FIG. 8C. FIG. 8C is a plan view from above of the mixing well in FIG. 8C.

La FIG. 9A es una vista en sección transversal del pocillo de mezclado y el mezclado a lo largo de la línea 9-9 en la FIG. 2. FIG. 9A is a cross-sectional view of the mixing well and mixing along line 9-9 in FIG. 2.

La FIG. 9B es una vista en sección transversal del pocillo de mezclado alternativo de las FIGS. 8B y 8C y un mezclador alternativo dispuesto en el mismo. FIG. 9B is a cross-sectional view of the reciprocating mixing well of FIGS. 8B and 8C and an reciprocating mixer arranged therein.

La FIG. 10 es un detalle en perspectiva de una válvula pasiva del cartucho múltiple. FIG. 10 is a perspective detail of a passive multi-cartridge valve.

La FIG. 11 es una vista en sección transversal en perspectiva de la válvula pasiva a lo largo de la línea 11-11 en la FIG. 2. FIG. 11 is a perspective cross-sectional view of the passive valve along line 11-11 in FIG. 2.

La FIG. 12 es una vista en sección transversal en perspectiva de una cámara de lisis y un mezclador de microesferas a lo largo de la línea 12-12 en la FIG. 2. FIG. 12 is a perspective cross-sectional view of a lysis chamber and a microsphere mixer along line 12-12 in FIG. 2.

La FIG. 13 es una vista en sección transversal en perspectiva de un conjunto de válvula activa a lo largo de la línea 13-13 en la FIG. 2. FIG. 13 is a perspective cross-sectional view of an active valve assembly along line 13-13 in FIG. 2.

La FIG. 14 es una vista en sección transversal en perspectiva de la válvula activa, en la que la válvula se acciona por un accionador de válvula externo. FIG. 14 is a perspective cross-sectional view of the active valve, in which the valve is actuated by an external valve actuator.

La FIG. 15 es una vista en planta desde arriba de un módulo de preparación de muestras del cartucho múltiple. Las FIGS. 16-23 muestran vistas en planta desde arriba del módulo de preparación de muestras, mostrando cada una un paso diferente de un procedimiento de preparación de muestras realizado dentro del módulo. Figure 15 is a top plan view of a sample preparation module of the multi-cartridge. Figures 16-23 show top plan views of the sample preparation module, each illustrating a different step in a sample preparation procedure performed within the module.

La FIG. 24 es una vista en perspectiva desde arriba de una placa superior de un módulo de reacción del cartucho múltiple. FIG. 24 is a perspective view from above of a top plate of a multi-cartridge reaction module.

La FIG. 25 es una vista en perspectiva desde abajo de la placa superior. FIG. 25 is a perspective view from below of the top plate.

La FIG. 26 es una vista en planta desde arriba de la placa superior. FIG. 26 is a plan view from above of the top plate.

La FIG. 27 es una vista en planta desde abajo de la placa superior. FIG. 27 is a plan view from below of the top plate.

La FIG. 28 es una vista en sección transversal en perspectiva del módulo de reacción a lo largo de la línea 28-28 en la FIG. 24. FIG. 28 is a perspective cross-sectional view of the reaction module along line 28-28 in FIG. 24.

La FIG. 29 es una vista en sección transversal en perspectiva del módulo de reacción a lo largo de la línea 29-29 en la FIG. 24. FIG. 29 is a perspective cross-sectional view of the reaction module along line 29-29 in FIG. 24.

La FIG. 30 es un detalle en perspectiva de una entrada de fluido del módulo de reacción. FIG. 30 is a perspective detail of a fluid inlet of the reaction module.

La FIG. 31 es una vista en sección transversal parcial a lo largo de la línea 31-31 en la FIG. 26. FIG. 31 is a partial cross-sectional view along line 31-31 in FIG. 26.

La FIG. 32 es una vista frontal de un instrumento. FIG. 32 is a front view of an instrument.

La FIG.33 es una vista en perspectiva frontal de una consola de control del instrumento. FIG.33 is a front perspective view of an instrument control console.

La FIG.34 es una vista en perspectiva frontal de un módulo de procesamiento del instrumento. FIG.34 is a front perspective view of an instrument processing module.

La FIG. 35 es una vista en perspectiva frontal del módulo de procesamiento con una pared lateral del módulo retirada para mostrar los componentes internos del módulo de procesamiento. FIG. 35 is a front perspective view of the processing module with one side wall of the module removed to show the internal components of the processing module.

La FIG. 36 es una vista en perspectiva trasera del módulo de procesamiento con una pared lateral y la pared posterior del módulo retiradas para mostrar los componentes internos del módulo de procesamiento. FIG. 36 is a rear perspective view of the processing module with one side wall and the rear wall of the module removed to show the internal components of the processing module.

La FIG. 37 es una vista en perspectiva frontal del módulo de procesamiento con una pared lateral y una pared trasera del módulo retiradas y con una bahía de procesamiento del módulo de procesamiento en despiece del módulo. FIG. 37 is a front perspective view of the processing module with one side wall and one rear wall of the module removed and with a processing bay of the processing module in the module's exploded view.

La FIG.38 es una vista en perspectiva frontal desde el lateral derecho de una bahía de procesamiento. FIG.38 is a front perspective view from the right side of a processing bay.

La FIG.39 es una vista en perspectiva frontal desde el lateral izquierdo de la bahía de procesamiento. FIG.39 is a front perspective view from the left side of the processing bay.

La FIG.40 es una vista en perspectiva trasera desde el lateral derecho de la bahía de procesamiento. FIG.40 is a rear perspective view from the right side of the processing bay.

La FIG.41 es una vista en perspectiva frontal desde el lateral derecho en despiece de la bahía de procesamiento. La FIG. 42 es una vista en perspectiva en despiece del conjunto de procesamiento de cartucho de la bahía de procesamiento. Figure 41 is a front perspective view from the right side of the processing bay. Figure 42 is an exploded perspective view of the cartridge processing assembly within the processing bay.

La FIG. 43 es una vista en perspectiva en despiece de un conjunto de calentamiento y control del conjunto de procesamiento de cartucho. FIG. 43 is an exploded perspective view of a heating and control assembly of the cartridge processing assembly.

La FIG. 44 es una vista en planta desde arriba de una PCB de conector e imanes del conjunto de calentamiento y control del conjunto de procesamiento de cartucho. FIG. 44 is a top plan view of a PCB connector and magnets of the cartridge processing assembly heating and control unit.

La FIG. 45 es una vista en perspectiva en despiece de un conjunto de calefactor Peltier de detección del conjunto de calentamiento y control. FIG. 45 is an exploded perspective view of a Peltier heater assembly for sensing the heating and control unit.

La FIG. 46 es una vista en perspectiva en despiece de un conjunto de portador de cartucho del conjunto de procesamiento del cartucho. FIG. 46 is an exploded perspective view of a cartridge carrier assembly of the cartridge processing assembly.

La FIG. 47 es una vista en perspectiva en despiece del conjunto de bastidor de levas del conjunto de procesamiento de cartucho. FIG. 47 is an exploded perspective view of the cam frame assembly of the cartridge processing assembly.

La FIG. 48 es una vista en sección transversal en perspectiva del bastidor de levas y un accionador de imán del conjunto de procesamiento de cartucho. FIG. 48 is a perspective cross-sectional view of the cam frame and magnet actuator of the cartridge processing assembly.

La FIG. 49A es una vista en perspectiva desde arriba de un conjunto de imán de preparación de muestras del conjunto de procesamiento de cartucho. FIG. 49A is a top perspective view of a sample preparation magnet assembly of the cartridge processing assembly.

La FIG. 49B es una vista en perspectiva desde arriba de un conjunto de imán de cartucho del conjunto de procesamiento de cartucho. FIG. 49B is a top perspective view of a cartridge magnet assembly from the cartridge processing assembly.

La FIG. 50A es una vista en perspectiva de un conjunto de motor de mezclado del conjunto de procesamiento de cartucho. FIG. 50A is a perspective view of a mixing motor assembly of the cartridge processing assembly.

La FIG. 50B es una vista en perspectiva en despiece del conjunto de motor de mezclado. FIG. 50B is an exploded perspective view of the mixing motor assembly.

La FIG. 51 es una vista prospectiva en despiece de un conjunto de mecanismo de compresión de ampollas de la bahía de procesamiento. FIG. 51 is an exploded prospective view of a processing bay blister compression mechanism assembly.

La FIG. 52 es una vista en planta parcial desde abajo de una placa del brazo de leva que muestra almohadillas de compresión de una matriz de mecanismos de compresión. FIG. 52 is a partial plan view from below of a cam arm plate showing compression pads of a compression mechanism array.

La FIG. 53 es una vista en perspectiva desde arriba de los mecanismos de compresión de la matriz aislados de la placa del brazo de leva. FIG. 53 is a top perspective view of the matrix compression mechanisms isolated from the cam arm plate.

La FIG. 54 es una vista en perspectiva desde abajo de los mecanismos de compresión de la matriz aislados de la placa del brazo de leva. FIG. 54 is a perspective view from below of the matrix compression mechanisms isolated from the cam arm plate.

La FIG. 55A es una vista en perspectiva en despiece de un único mecanismo de compresión de ampollas de fluido. La FIG. 55B es una vista prospectiva en despiece de un único mecanismo de compresión de ampollas de lanceta. La FIG. 55C es una vista en perspectiva en despiece de un único mecanismo de compresión de accionador de válvula. Figure 55A is an exploded perspective view of a single fluid ampoule compression mechanism. Figure 55B is an exploded perspective view of a single lancet ampoule compression mechanism. Figure 55C is an exploded perspective view of a single valve actuator compression mechanism.

La FIG. 56 es una vista en planta desde abajo de una placa del seguidor de leva del conjunto del mecanismo de compresión de ampollas. FIG. 56 is a plan view from below of a cam follower plate of the blister compression mechanism assembly.

La FIG. 57 es una vista en perspectiva desde abajo de la placa del seguidor de levas. FIG. 57 is a perspective view from below of the cam follower plate.

La FIG. 58 es una vista en planta desde abajo de un panel de procesamiento fluídico del módulo de reacción. La FIG. 59 es una vista en planta desde arriba del panel de procesamiento fluídico. Figure 58 is a plan view from below of a fluidic processing panel of the reaction module. Figure 59 is a plan view from above of the fluidic processing panel.

La FIG. 60 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento ejemplar que se puede realizar en el panel de procesamiento fluídico. FIG. 60 is a flow diagram illustrating an exemplary procedure that can be performed on the fluidic processing panel.

Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention

Si bien los aspectos de la materia objeto de la presente divulgación se pueden incorporar en una variedad de formas, la siguiente descripción y los dibujos adjuntos pretenden simplemente divulgar algunas de estas formas como ejemplos específicos de la materia objeto. En consecuencia, la materia objeto de la presente divulgación no pretende limitarse a las formas o modos de realización así descritos e ilustrados. While aspects of the subject matter of this disclosure can be embodied in a variety of forms, the following description and accompanying drawings are intended merely to disclose some of these forms as specific examples of the subject matter. Accordingly, the subject matter of this disclosure is not intended to be limited to the forms or embodiments so described and illustrated.

A menos que se defina de otro modo, todos los términos de la técnica, notaciones y otros términos técnicos o terminología usados en el presente documento tienen el mismo significado que se entiende comúnmente por un experto en la técnica a la que pertenece esta divulgación. Unless otherwise defined, all technical terms, notations, and other technical terms or terminology used herein have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which this disclosure pertains.

A menos que se indique de otro modo o el contexto sugiera de otro modo, como se usa en el presente documento, "un" o "una" significa "al menos uno" o "uno/a o más". Unless otherwise stated or the context suggests otherwise, as used herein, "a" or "an" means "at least one" or "one or more".

Esta descripción puede usar términos espaciales y/o de orientación relativos al describir la posición y/u orientación de un componente, aparato, localización, rasgo característico o una porción de los mismos. A menos que se establezca específicamente, o se dicte de otro modo por el contexto de la descripción, dichos términos, que incluyen, sin limitación, superior, inferior, encima, debajo, debajo de, encima de, superior, inferior, a la izquierda de, a la derecha de, frente a, detrás de, al lado de, contiguo, entre, horizontal, vertical, diagonal, longitudinal, transversal, radial, axial, etc., se usan por conveniencia en referencia a dicho componente, aparato, localización, rasgo característico o una porción de los mismos en los dibujos y no pretenden ser limitantes. This description may use spatial and/or orientational terms when describing the position and/or orientation of a component, apparatus, location, feature, or portion thereof. Unless specifically stated or otherwise dictated by the context of the description, such terms, including, but not limited to, top, bottom, above, below, under, over, upper, lower, to the left of, to the right of, opposite, behind, beside, adjacent, between, horizontal, vertical, diagonal, longitudinal, transverse, radial, axial, etc., are used for convenience in reference to such component, apparatus, location, feature, or portion thereof in the drawings and are not intended to be limiting.

Además, a menos que se establezca de otro modo, cualquier dimensión específica mencionada en esta descripción es meramente representativa de una implementación ejemplar de un dispositivo que realiza aspectos de la invención y no pretende ser limitante. Furthermore, unless otherwise stated, any specific dimension mentioned in this description is merely representative of an exemplary implementation of a device that performs aspects of the invention and is not intended to be limiting.

Solicitudes relacionadasRelated requests

Esta solicitud está relacionada con la solicitud de patente de EE. UU. con n.° de serie 14/062.860 (publicación de solicitud de patente de EE. UU. n.° 2014-0322706) y la solicitud de patente de EE. UU. con n.° de serie 14/062.865 (publicación de solicitud de patente de EE. UU. n.° 2014-0194305). This application is related to U.S. patent application serial no. 14/062.860 (U.S. patent application publication no. 2014-0322706) and U.S. patent application serial no. 14/062.865 (U.S. patent application publication no. 2014-0194305).

IntroducciónIntroduction

En general, el sistema incluye dos componentes: el cartucho múltiple, en el que se carga la muestra y que contiene diversos reactivos, tampones y otros materiales de procesamiento para realizar el ensayo deseado u otro procedimiento, y el instrumento de procesamiento en el que se inserta el cartucho para realizar el procesamiento de la muestra y la detección final de los analitos diana. In general, the system includes two components: the multi-cartridge, into which the sample is loaded and which contains various reagents, buffers, and other processing materials to perform the desired assay or other procedure, and the processing instrument into which the cartridge is inserted to perform sample processing and final detection of the target analytes.

En diversos modos de realización, la plataforma microfluídica se basa en la formación de micronanogotas y la capacidad de transportar, fusionar, mezclar y/o procesar las nanogotas independientemente. En diversos modos de realización, dichas operaciones de micronanogotas se realizan usando el control eléctrico de la tensión superficial (es decir, electrohumectación). En general, las muestras líquidas están contenidas dentro de un dispositivo microfluídico, conocido como módulo de procesamiento, entre dos placas paralelas. Una placa, denominada el panel de procesamiento fluídico, contiene electrodos de accionamiento grabados en su superficie, mientras que la otra placa contiene electrodos grabados o bien un único electrodo plano continuo que está conectado a tierra o ajustado a un potencial de referencia ("electrohumectación biplanar"). Un aislamiento hidrófobo cubre los electrodos y se genera un campo eléctrico entre los electrodos en las placas opuestas. Este campo eléctrico crea un gradiente de tensión superficial que provoca que una nanogota que se superpone al electrodo activado se mueva hacia ese electrodo. En algunos modos de realización, los electrodos de electrohumectación activos pueden ser contiguos y estar en el mismo plano que el electrodo de referencia de tierra vecino, que se denomina "electrohumectación coplanar". A través de una disposición y control apropiados de los electrodos, se puede transportar una nanogota, transfiriéndola sucesivamente entre electrodos contiguos. Los electrodos estampados se pueden disponer en una matriz bidimensional para permitir el transporte de una nanogota a cualquier localización cubierta por esa matriz. El espacio que rodea las nanogotas se puede llenar con un gas tal como aire o un fluido inmiscible tal como aceite, siendo preferentes los aceites inmiscibles. In various embodiments, the microfluidic platform relies on the formation of micronanoparticles and the ability to transport, fuse, mix, and/or process these nanodroplets independently. In various embodiments, such micronanoparticle operations are performed using electrical control of surface tension (i.e., electrowetting). Generally, liquid samples are contained within a microfluidic device, known as a processing module, between two parallel plates. One plate, called the fluidic processing panel, has drive electrodes etched onto its surface, while the other plate contains either etched electrodes or a single continuous flat electrode that is grounded or tuned to a reference potential ("biplanar electrowetting"). A hydrophobic insulator covers the electrodes, and an electric field is generated between the electrodes on the opposing plates. This electric field creates a surface tension gradient that causes a nanodroplet overlapping the driven electrode to move toward that electrode. In some embodiments, the active electrowetting electrodes can be contiguous and in the same plane as the neighboring ground reference electrode, which is called "coplanar electrowetting." Through appropriate electrode arrangement and control, a nanodroplet can be transported by successively transferring it between contiguous electrodes. Stamped electrodes can be arranged in a two-dimensional array to allow the transport of a nanodroplet to any location covered by that array. The space surrounding the nanodroplets can be filled with a gas such as air or an immiscible fluid such as oil, with immiscible oils being preferred.

A medida que las nanogotas que contienen los analitos diana se mueven a través de la superficie, pueden recoger reactivos y tampones. Por ejemplo, cuando se colocan reactivos secos en la superficie (en general descrita en el presente documento como placa de circuito impreso, aunque, como se apreciará por los expertos en la técnica, se pueden usar superficies adicionales), una nanogota que se mueve a través de esa zona recogerá y disolverá el reactivo para su uso en un procedimiento biológico, tal como la amplificación por PCR. Además, como se describe con más detalle a continuación, la adición desde un módulo de preparación de muestras situado encima del sustrato permite la adición específica de tampones y otros reactivos tales como tampones de lavado, etc., así como la preparación, por ejemplo, lisis, purificación, disolución, etc., de la muestra antes de transferir la muestra a la plataforma microfluídica. As nanodroplets containing the target analytes move across the surface, they can pick up reagents and buffers. For example, when dry reagents are placed on the surface (generally described herein as a printed circuit board, although, as will be appreciated by those skilled in the art, additional surfaces can be used), a nanodroplet moving across that area will pick up and dissolve the reagent for use in a biological procedure, such as PCR amplification. Furthermore, as described in more detail below, the addition of buffers and other reagents, such as wash buffers, from a sample preparation module located above the substrate allows for the targeted addition of these reagents, as well as the preparation of the sample (e.g., lysis, purification, dissolution, etc.) before transferring the sample to the microfluidic platform.

Los aspectos de la presente invención también implican el uso de detección electroquímica de analitos de interés. Los sistemas de detección electroquímica adecuados se describen en las patentes de EE. UU. n.° 4.887.455; 5.591.578; 5.705.348; 5.770.365; 5.807.701; 5.824.473; 5.882.497; 6.013.170; 6.013.459; 6.033.601; 6.063.573; 6.090.933; 6.096.273; 6.180.064; 6.190.858; 6.192.351; 6.221.583; 6.232.062; 6.236.951; 6.248.229; 6.264.825; 6.265.155; 6.290.839; 6.361.958; 6.376.232; 6.431.016; 6.432.723; 6.479.240; 6.495.323; 6.518.024; 6.541.617; 6.596.483; 6.600.026; 6.602.400; 6.627.412; 6.642.046; 6.655.010; 6.686.150; 6.740.518; 6.753.143; 6.761.816; 6.824.669; 6.833.267; 6.875.619; 6.942.771; 6.951.759; 6.960.467; 6.977.151; 7.014.992; 7.018.523; 7.045.285; 7.056.669; 7.087.148; 7.090.804; 7.125.668; 7.160.678; 7.172.897; 7.267.939; 7.312.087; 7.381.525; 7.381.533; 7.384.749; 7.393.645; 7.514.228; 7.534.331; 7.560.237; 7.566.534; 7.579.145; 7.582.419; 7.595.153; 7.601.507; 7.655.129; 7.713.711; 7.759.073; 7.820.391; 7.863.035; 7.935.481; 8.012.743; 8.114.661 y la publicación de EE. UU. n.° 2012/01 81 186. Aspects of the present invention also involve the use of electrochemical detection of analytes of interest. Suitable electrochemical detection systems are described in U.S. Patent Nos. 4,887,455; 5,591,578; 5,705,348; 5,770,365; 5,807,701; 5,824,473; 5,882,497; 6,013,170; 6,013,459; 6,033,601; 6,063,573; 6,090,933; 6,096,273; 6,180,064; 6,190,858; 6,192,351; 6,221,583; 6,232,062; 6,236,951; 6,248,229; 6,264,825; 6,265,155; 6,290,839; 6,361,958; 6,376,232; 6,431,016; 6,432,723; 6,479,240; 6,495,323; 6,518,024; 6,541,617; 6,596,483; 6,600,026; 6,602,400; 6,627,412; 6,642,046; 6,655,010; 6,686,150; 6,740,518; 6,753,143; 6,761,816; 6,824,669; 6,833,267; 6,875,619; 6,942,771; 6,951,759; 6,960,467; 6,977,151; 7,014,992; 7,018,523; 7,045,285; 7,056,669; 7,087,148; 7,090,804; 7,125,668; 7,160,678; 7,172,897; 7,267,939; 7,312,087; 7,381,525; 7,381,533; 7,384,749; 7,393,645; 7,514,228; 7,534,331; 7,560,237; 7,566,534; 7,579,145; 7,582,419; 7,595,153; 7,601,507; 7,655,129; 7,713,711; 7,759,073; 7,820,391; 7,863,035; 7,935,481; 8,012,743; 8,114,661 and U.S. Publication No. 2012/01 81 186.

En diversos modos de realización, las nanogotas de analitos diana procesadas se transportan a una zona de detección en el panel de procesamiento fluídico, donde se capturan específicamente en electrodos de detección individuales, usando sistemas descritos en numerosas patentes anteriores con referencia específica a las patentes de EE. UU. n.° 7.160.678, 7.393.645 y 7.935.481. Este sistema de detección se basa en el uso de sondas marcadoras (en el caso de ácidos nucleicos) que contienen marcadores electroquímicamente activos, de modo que la presencia del analito diana da como resultado una señal positiva, lo que permite la detección del patógeno, estado de enfermedad, etc. In various embodiments, the processed target analyte nanodroplets are transported to a detection zone in the fluidic processing panel, where they are specifically captured on individual detection electrodes, using systems described in numerous prior patents with specific reference to U.S. Patent Nos. 7,160,678, 7,393,645 and 7,935,481. This detection system is based on the use of marker probes (in the case of nucleic acids) containing electrochemically active markers, such that the presence of the target analyte results in a positive signal, enabling the detection of the pathogen, disease state, etc.

MuestrasSamples

Los aspectos de la divulgación proporcionan sistemas y procedimientos para la detección de analitos diana en muestras para diagnosticar una enfermedad o infección por patógenos (por ejemplo, bacterias, virus, hongos, etc.). Como apreciarán los expertos en la técnica, la solución de muestra puede comprender cualquier número de cosas, incluyendo, pero sin limitarse a, líquidos corporales (incluyendo, pero sin limitarse a, sangre, orina, suero, plasma, líquido cefalorraquídeo, linfa, saliva, muestras nasofaríngeas, secreciones anales y vaginales, heces, muestras de tejido incluyendo tejidos sospechosos de contener células cancerosas, sudor y semen de prácticamente cualquier organismo, siendo preferentes las muestras de mamíferos y siendo preferentes en particular las muestras humanas); muestras ambientales (incluyendo, pero sin limitarse a, muestras de aire, agricultura, agua y suelo, hisopos ambientales y otros kits de recogida); muestras de agentes de guerra microbiológica; muestras de alimentos y bebidas, muestras de investigación (es decir, en el caso de ácidos nucleicos, la muestra puede ser el producto de una reacción de amplificación, incluyendo tanto la amplificación de la diana como de señal, como se describe en general en el documento WO/1999/037819, tal como reacción de amplificación por PCR); muestras purificadas, tales como ADN genómico purificado, ARN, proteínas, etc.; muestras sin procesar (bacterias, virus, ADN genómico, etc.); como apreciarán los expertos en la técnica, se puede haber realizado prácticamente cualquier manipulación experimental en la muestra. The disclosure aspects provide systems and procedures for the detection of target analytes in samples to diagnose a disease or infection caused by pathogens (e.g., bacteria, viruses, fungi, etc.). As those skilled in the art will appreciate, the sample solution can comprise any number of things, including, but not limited to, body fluids (including, but not limited to, blood, urine, serum, plasma, cerebrospinal fluid, lymph, saliva, nasopharyngeal swabs, anal and vaginal secretions, feces, tissue samples including tissues suspected of containing cancer cells, sweat, and semen from virtually any organism, mammalian samples being preferred, and human samples being particularly preferred); environmental samples (including, but not limited to, air, agricultural, water, and soil samples, environmental swabs, and other collection kits); samples of microbiological warfare agents; Food and beverage samples, research samples (i.e., in the case of nucleic acids, the sample may be the product of an amplification reaction, including both target and signal amplification, as generally described in WO/1999/037819, such as a PCR amplification reaction); purified samples, such as purified genomic DNA, RNA, proteins, etc.; raw samples (bacteria, viruses, genomic DNA, etc.); as those skilled in the technique will appreciate, virtually any experimental manipulation may have been performed on the sample.

El cartucho múltiple se puede usar para detectar analitos diana en muestras de pacientes. Por "analito diana" o "analito" o equivalentes gramaticales en el presente documento se entiende cualquier molécula o compuesto que se va a detectar y que se puede unir a una especie de unión, definida a continuación. Los analitos adecuados incluyen, pero no se limitan a, moléculas químicas pequeñas tales como sustancias químicas o contaminantes o biomoléculas ambientales o clínicas, incluyendo, pero sin limitarse a, plaguicidas, insecticidas, toxinas, fármacos terapéuticos y de abuso, hormonas, antibióticos, anticuerpos, materiales orgánicos, etc. Las biomoléculas adecuadas incluyen, pero no se limitan a, proteínas (incluyendo enzimas, inmunoglobulinas y glucoproteínas), ácidos nucleicos, lípidos, lectinas, carbohidratos, hormonas, células completas (incluyendo células procariotas (tales como bacterias patógenas) y eucariotas, incluyendo células tumorales de mamíferos), virus, esporas, etc. The multi-cartridge can be used to detect target analytes in patient samples. "Target analyte" or "analyte" or grammatical equivalents herein mean any molecule or compound to be detected that can bind to a binding species, as defined below. Suitable analytes include, but are not limited to, small chemical molecules such as chemicals or contaminants, or environmental or clinical biomolecules, including, but not limited to, pesticides, insecticides, toxins, therapeutic and abused drugs, hormones, antibiotics, antibodies, organic materials, etc. Suitable biomolecules include, but are not limited to, proteins (including enzymes, immunoglobulins, and glycoproteins), nucleic acids, lipids, lectins, carbohydrates, hormones, whole cells (including prokaryotic cells (such as pathogenic bacteria) and eukaryotic cells, including mammalian tumor cells), viruses, spores, etc.

En un modo de realización, el analito diana es una proteína ("proteína diana"). Como apreciarán los expertos en la técnica, existe un gran número de posibles analitos diana proteínicos que se pueden detectar usando la presente invención. Por "proteínas" o equivalentes gramaticales en el presente documento se entiende proteínas, oligopéptidos y péptidos, derivados y análogos, incluyendo proteínas que contienen aminoácidos no naturales y análogos de aminoácidos, y estructuras peptidomiméticas. Las cadenas laterales pueden estar en la configuración (R) o la (S). En un modo de realización preferente, los aminoácidos están en la configuración (S) o L. Como se analiza a continuación, cuando la proteína se usa como ligando de unión, puede ser deseable utilizar análogos de proteínas para retardar la degradación por los contaminantes de la muestra. Las proteínas diana en particular preferentes incluyen enzimas; fármacos, células; anticuerpos; antígenos; antígenos y receptores de membrana celular (receptores neurales, hormonales, de nutrientes y de superficie celular) o sus ligandos. In one embodiment, the target analyte is a protein ("target protein"). As those skilled in the art will appreciate, there are a large number of possible protein target analytes that can be detected using the present invention. "Proteins" or grammatical equivalents herein mean proteins, oligopeptides and peptides, derivatives and analogues, including proteins containing non-natural amino acids and amino acid analogues, and peptidomimetic structures. The side chains may be in the (R) or (S) configuration. In a preferred embodiment, the amino acids are in the (S) or (L) configuration. As discussed below, when the protein is used as a binding ligand, it may be desirable to use protein analogues to slow degradation by sample contaminants. Particularly preferred target proteins include enzymes; drugs; cells; antibodies; antigens; cell membrane antigens and receptors (neural, hormonal, nutrient, and cell surface receptors) or their ligands.

En un modo de realización preferente, el analito diana es un ácido nucleico ("ácido nucleico diana"). El presente sistema encuentra uso en el diagnóstico de patógenos específicos exógenos a un paciente, tales como bacterias y virus, así como en el diagnóstico de enfermedades genéticas, tales como polimorfismos mononucleotídicos (SNP) que provocan enfermedades (por ejemplo, fibrosis quística) o están presentes en enfermedades (por ejemplo, mutaciones tumorales). In a preferred embodiment, the target analyte is a nucleic acid ("target nucleic acid"). The present system is used in the diagnosis of specific pathogens exogenous to a patient, such as bacteria and viruses, as well as in the diagnosis of genetic diseases, such as single nucleotide polymorphisms (SNPs) that cause diseases (e.g., cystic fibrosis) or are present in diseases (e.g., tumor mutations).

Como apreciarán los expertos en la técnica, la presente invención se basa tanto en ácidos nucleicos diana como en otros componentes de ácido nucleico como sondas de captura y sondas marcadoras usadas en la detección de los ácidos nucleicos diana. Por "ácido nucleico" u "oligonucleótido" o equivalentes gramaticales en el presente documento se entiende al menos dos nucleótidos unidos covalentemente entre sí. Un ácido nucleico contendrá, en general, enlaces fosfodiéster, aunque, en algunos casos, como se explica a continuación, se pueden incluir análogos de ácidos nucleicos como cebadores o sondas que pueden tener cadenas principales alternativas, que comprenden, por ejemplo, fosforamida (Beaucageet al.,Tetrahedron 49(10).T 925 (1993) y referencias en el mismo; Letsinger, J. Org. Chem. 35:3800 (1970); Sprinzlet al.,Eur. J. Biochem. 81 :579 (1 977); Letsingeret al.,Nucl. Acids Res. 14:3487 (1986); Sawaiet al.,Chem. Left. 805 (1984), Letsingeret al.,J. Am. Chem. Soc. 110:4470 (1988); y Pauwelset al.,Chemica Scripta 26: 141 91986)), fosforotioato (Maget al.,Nucleic Acids Res. 19: 1437 (1991); y la pat. de EE. UU. n.° 5.644.048), fosforoditioato (Briuet al.,J. Am. Chem. Soc. 111:2321 (1989), enlaces de O-metilfosforoamidita (véase Eckstein, Oligonucleotides and Analogues: A Practical Approach, Oxford University Press) y cadenas principales y enlaces de ácido peptidonucleico (véase Egholm, J. Am. Chem. Soc. As those skilled in the art will appreciate, the present invention is based on both target nucleic acids and other nucleic acid components such as capture probes and marker probes used in the detection of target nucleic acids. "Nucleic acid" or "oligonucleotide" or grammatical equivalents herein means at least two nucleotides covalently linked to each other. A nucleic acid will generally contain phosphodiester bonds, although in some cases, as explained below, nucleic acid analogues such as primers or probes may be included, which may have alternative backbones, comprising, for example, phosphoramide (Beaucage et al., Tetrahedron 49(10).T 925 (1993) and references therein; Letsinger, J. Org. Chem. 35:3800 (1970); Sprinz et al., Eur. J. Biochem. 81:579 (1977); Letsinger et al., Nucl. Acids Res. 14:3487 (1986); Sawai et al., Chem. Left. 805 (1984); Letsinger et al., J. Am. Chem. Soc. 110:4470 (1988); and Pauwelset al., Chemica Scripta 26: 141 91986)), phosphorothioate (Maget al., Nucleic Acids Res. 19: 1437 (1991); and U.S. patent no. 5,644,048), phosphorodithioate (Briue et al., J. Am. Chem. Soc. 111:2321 (1989), O-methylphosphoroamidite linkages (see Eckstein, Oligonucleotides and Analogues: A Practical Approach, Oxford University Press) and peptidonucleic acid backbones and linkages (see Egholm, J. Am. Chem. Soc.

114: 1895 (1992); Meieret al.,Chem. Int. Ed. Engl. 31: 1008 (1992); Nielsen, Nature, 365:566 (1993); Carlssonet al.,Nature 380:207 (1996)). Otros ácidos nucleicos análogos incluyen aquellos con cadenas principales positivas (Denpcyet al.,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:6097 (1995); aquellos con estructuras bicíclicas que incluyen ácidos nucleicos bloqueados, Koshkinet al.,J. Am. Chem. Soc. 120: 13252-3 (1998); cadenas principales no iónicas (pat. de EE. UU. n.° 5.386.023, 5.637.684, 5.602.240, 5.216.141 y 4.469.863; Kiedrowshiet al.,Angew. Chem. Intl. Ed. English 30:423 (1991); Letsingeret al.,J. Am. Chem. Soc. 110:4470 (1988); Letsingeret al.,Nucleoside & Nucleotide 13: 1597 (1994); capítulos 2 y 3, ASC Symposium Series 580, "Carbohydrate Modifications in Antisense Research", Ed. Y. S. Sanghui y P. Dan Cook; Mesmaekeret al.,Bioorganic & Medicinal Chem. Lett. 4:395 (1994); Jeffset al.,J. Biomolecular NMR 34: 17 (1994); Tetrahedron Lett. 37:743 (1996)) y cadenas principales sin ribosa, incluyendo las descritas en las pat. de EE. UU. n.° 5.235.033 y 5.034.506, y los capítulos 6 y 7, ASC Symposium Series 580, "Carbohydrate Modifications in Antisense Research", Ed. Y. S. Sanghui y P. Dan Cook. Los ácidos nucleicos que contienen uno o más azúcares carbocíclicos están también incluidos dentro de la definición de ácidos nucleicos (véase Jenkinset al.,Chem. Soc. Rev. (1995) pp 169-176). Varios análogos de ácido nucleico se describen en Rawls, C & E News, 2 de junio de 1997, página 35. Se pueden hacer estas modificaciones de la cadena principal de ribosa-fosfato para facilitar la adición de ETM o para incrementar la estabilidad y la semivida de dichas moléculas en entornos fisiológicos. 114:1895 (1992); Meieret al.,Chem. Int. Ed. Engl. 31: 1008 (1992); Nielsen, Nature, 365:566 (1993); Carlsson et al., Nature 380:207 (1996)). Other analogous nucleic acids include those with positive backbones (Denpcy et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92:6097 (1995); those with bicyclic structures, including blocked nucleic acids (Koshki et al., J. Am. Chem. Soc. 120:13252-3 (1998)); and nonionic backbones (U.S. Pat. Nos. 5,386,023, 5,637,684, 5,602,240, 5,216,141, and 4,469,863; Kiedrowshi et al., Angew. Chem. Intl. Ed. English 30:423 (1991); Letsinger et al., J. Am. Chem. Soc. 110:4470 (1988)). al., Nucleoside & Nucleotide 13: 1597 (1994); Chapters 2 and 3, ASC Symposium Series 580, "Carbohydrate Modifications in Antisense Research", Ed. Y. S. Sanghui and P. Dan Cook; Mesmaeker et al., Bioorganic & Medicinal Chem. Lett. 4:395 (1994); Jeffs et al., J. Biomolecular NMR 34: 17 (1994); Tetrahedron Lett. 37:743 (1996)) and non-ribose backbones, including those described in U.S. patents 5,235,033 and 5,034,506, and Chapters 6 and 7, ASC Symposium Series 580, "Carbohydrate Modifications in Antisense Research", Ed. Y. S. Sanghui and P. Dan Cook. Nucleic acids containing one or more carbocyclic sugars are also included within the definition of nucleic acids (see Jenkins et al., Chem. Soc. Rev. (1995) pp 169-176). Several nucleic acid analogues are described in Rawls, C & E News, June 2, 1997, page 35. These modifications of the ribose-phosphate backbone can be made to facilitate the addition of ETMs or to increase the stability and half-life of such molecules in physiological environments.

Como apreciarán los expertos en la técnica, todos estos análogos de ácido nucleico pueden encontrar uso en la presente invención, en general para su uso como sondas de captura y marcadoras. Además, se pueden preparar mezclas de ácidos nucleicos y análogos naturales (por ejemplo, en general, las sondas marcadoras contienen una mezcla de nucleótidos naturales y sintéticos). As those skilled in the art will appreciate, all these nucleic acid analogues can find use in the present invention, generally as capture probes and markers. Furthermore, mixtures of nucleic acids and natural analogues can be prepared (for example, in general, the marker probes contain a mixture of natural and synthetic nucleotides).

Los ácidos nucleicos pueden ser monocatenarios o bicatenarios, según se especifique, o contener porciones de secuencia tanto bicatenaria como monocatenaria. Los ácidos nucleicos (en particular en el caso de los ácidos nucleicos diana) pueden ser ADN, tanto genómico como ADNc, ARN o un híbrido, donde el ácido nucleico contiene cualquier combinación de desoxirribo- y ribonucleótidos, y cualquier combinación de bases, incluyendo uracilo, adenina, timina, citosina, guanina, inosina, xatanina, hipoxatanina, isocitosina, isoguanina, etc. Un modo de realización utiliza isocitosina e isoguanina en ácidos nucleicos diseñados para ser complementarios de otras sondas, en lugar de secuencias diana, ya que esto reduce la hibridación no específica, como se describe en general en la pat. de EE. UU. n.° 5.681.702. Como se usa en el presente documento, el término "nucleósido" incluye nucleótidos, así como análogos de nucleósidos y nucleótidos, y nucleósidos modificados tales como nucleósidos modificados con amino. Además, "nucleósido" incluye estructuras análogas no naturales. Por tanto, por ejemplo, las unidades individuales de un ácido peptidonucleico, conteniendo cada una una base, se denominan en el presente documento un nucleósido. Nucleic acids may be single-stranded or double-stranded, as specified, or contain portions of both double-stranded and single-stranded sequence. Nucleic acids (particularly in the case of target nucleic acids) may be DNA, either genomic or cDNA, RNA, or a hybrid, where the nucleic acid contains any combination of deoxyribo- and ribonucleotides, and any combination of bases, including uracil, adenine, thymine, cytosine, guanine, inosine, xanthine, hypoxanthine, isocytosine, isoguanine, etc. One embodiment uses isocytosine and isoguanine in nucleic acids designed to be complementary to other probes, rather than target sequences, as this reduces nonspecific hybridization, as generally described in U.S. patent 5,681,702. As used herein, the term "nucleoside" includes nucleotides, as well as nucleoside and nucleotide analogues, and modified nucleosides such as amino-modified nucleosides. In addition, "nucleoside" includes non-naturally occurring analogous structures. Thus, for example, individual units of a peptidonucleic acid, each containing a base, are referred to herein as a nucleoside.

Como apreciarán los expertos en la técnica, se puede detectar un gran número de analitos usando los presentes procedimientos; básicamente, se puede detectar cualquier analito diana para el que se pueda preparar un ligando de unión, descrito a continuación, usando los procedimientos de la divulgación. As those skilled in the technique will appreciate, a large number of analytes can be detected using the present procedures; basically, any target analyte for which a binding ligand, described below, can be prepared can be detected using the disclosure procedures.

Por tanto, los sistemas de la divulgación se usan en ensayos de analitos diana que, a continuación, permiten el diagnóstico, pronóstico u opciones de tratamiento de la enfermedad en base a la presencia o ausencia de los analitos diana. Por ejemplo, los sistemas de la divulgación encuentran uso en el diagnóstico o caracterización de una infección por patógenos (incluyendo bacterias (tanto bacterias grampositivas como gramnegativas, y/o la capacidad de distinguir entre ellas), virus (incluyendo la presencia o ausencia de ácido nucleico vírico, así como los isotipos del virus, por ejemplo, en el caso del virus de la hepatitis C (VHC) o virus respiratorios), infección fúngica, resistencia a antibióticos, enfermedades genéticas (incluyendo fibrosis quística, anemia de células falciformes, etc.). En la definición de enfermedad genética para los propósitos de la presente invención se incluyen afecciones genéticas que no provocan necesariamente una enfermedad, pero que pueden dar como resultado opciones de tratamiento alternativas. Por ejemplo, los polimorfismos mononucleotídicos (SNP) en muchas enzimas del citocromo p450 provocan un procesamiento de fármacos terapéuticos diferente, tal como en el caso de las pruebas de warfarina, donde un paciente puede ser diagnosticado como un procesador "lento", "normal" o "rápido", lo que da lugar a diferentes pautas posológicas, o donde un fármaco puede estar contraindicado para un paciente en particular en base a la genética del paciente, o donde la selección entre dos o más fármacos se ve favorecida por el conocimiento de la genética del paciente. Therefore, disclosure systems are used in target analyte assays that then allow for disease diagnosis, prognosis, or treatment options based on the presence or absence of the target analytes. For example, disclosure systems find use in the diagnosis or characterization of pathogen infections (including bacteria (both Gram-positive and Gram-negative bacteria, and/or the ability to distinguish between them), viruses (including the presence or absence of viral nucleic acid, as well as viral isotypes, for example, in the case of hepatitis C virus (HCV) or respiratory viruses), fungal infections, antibiotic resistance, and genetic diseases (including cystic fibrosis, sickle cell anemia, etc.). The definition of genetic disease for the purposes of the present invention includes genetic conditions that do not necessarily cause disease but may result in alternative treatment options. For example, single nucleotide polymorphisms (SNPs) in many cytochrome P450 enzymes result in different processing of therapeutic drugs, such as in warfarin testing, where a patient may be diagnosed as a "slow," "normal," or "fast" processor, leading to different treatment options. dosage guidelines, or where a drug may be contraindicated for a particular patient based on the patient's genetics, or where the selection between two or more drugs is favored by knowledge of the patient's genetics.

Cartucho múltipleMulti-cartridge

Un cartucho múltiple que realiza aspectos de la presente invención se muestra en las FIGS. 1-4. Como se muestra en la FIG. 4, el cartucho múltiple comprende un conjunto que incluye un módulo de preparación de muestras 70. El módulo de preparación de muestras 70 incluye diversos pocillos, puertos de entrada y salida, canales de fluido, mecanismos de mezclado, válvulas y otros componentes para recibir, transportar, entrelazar, mezclar y realizar otros procedimientos en materiales de muestras de fluido y fluidos de procesamiento, tales como reactivos y tampones, de una manera que se describirá con más detalle a continuación. El módulo de preparación de muestras 70 comprende un sustrato 72, con un sello superior 56 asegurado a una superficie superior del mismo y un sello inferior 230 asegurado a una superficie inferior del mismo. El sustrato 72 incluye una serie de hendiduras o canales abiertos formados en las superficies superior e inferior del mismo. Cada una de las hendiduras se puede conectar a uno o más puertos de entrada que comprenden un orificio ciego formado en la superficie superior del sustrato 72 y/o a uno o más puertos de salida que comprenden un orificio ciego formado en la superficie inferior del sustrato 72. El sello superior 56 y el sello inferior 230 cubren la parte superior e inferior, respectivamente, del sustrato 72 y tienen aberturas que se alinean con las entradas y salidas formadas en el sustrato 72, formando de este modo una red de conductos, o canales encerrados, a través de los cuales un fluido (por ejemplo, líquido, gas, solución, emulsión, suspensión líquido-sólido, etc.) puede fluir desde una parte del módulo de preparación de muestras 70 a otra y puertos de entrada y puertos de salida a través de los cuales los fluidos pueden fluir entrando y saliendo, respectivamente, del módulo de preparación de muestras 70. En diversos modos de realización, el módulo de preparación de muestras 70 es transparente o translúcido y está hecho de, por ejemplo, policarbonato, polipropileno, acrílico, Mylar, acrilonitrilo-butadieno-estireno ("ABS") u otros polímeros adecuados A multi-cartridge embodying aspects of the present invention is shown in Figures 1-4. As shown in Figure 4, the multi-cartridge comprises an assembly including a sample preparation module 70. The sample preparation module 70 includes various wells, inlet and outlet ports, fluid channels, mixing mechanisms, valves, and other components for receiving, conveying, interlacing, mixing, and performing other procedures on fluid sample materials and processing fluids, such as reagents and buffers, in a manner that will be described in more detail below. The sample preparation module 70 comprises a substrate 72, with an upper seal 56 secured to an upper surface thereof and a lower seal 230 secured to a lower surface thereof. The substrate 72 includes a series of open grooves or channels formed in its upper and lower surfaces. Each of the slits can be connected to one or more inlet ports comprising a blind hole formed in the upper surface of the substrate 72 and/or to one or more outlet ports comprising a blind hole formed in the lower surface of the substrate 72. The upper seal 56 and the lower seal 230 cover the top and bottom, respectively, of the substrate 72 and have openings that align with the inlets and outlets formed in the substrate 72, thereby forming a network of conduits, or enclosed channels, through which a fluid (e.g., liquid, gas, solution, emulsion, liquid-solid suspension, etc.) can flow from one part of the sample preparation module 70 to another, and inlet ports and outlet ports through which fluids can flow into and out of the sample preparation module 70, respectively. In various embodiments, the sample preparation module 70 is transparent or translucent and is made of, for example, polycarbonate, polypropylene, acrylic, Mylar, acrylonitrile-butadiene-styrene ("ABS") or other suitable polymers

Un mezclador rotatorio 192 se dispone de forma funcional dentro de un pocillo de mezclado 90 (descrito a continuación) formado en el sustrato 72. En diversos modos de realización, el mezclador rotatorio 192 se puede usar, por ejemplo, para moler muestras sólidas, maximizar la exposición de la muestra a microesferas de captura, mezclar la muestra con tampón de lisis química, mezclar microesferas magnéticas con tampón de unión (típicamente, las microesferas magnéticas no se pueden almacenar en su tampón de unión y, por tanto, se deben combinar solo en el momento de uso), etc. A rotary mixer 192 is functionally arranged within a mixing well 90 (described below) formed in the substrate 72. In various embodiments, the rotary mixer 192 can be used, for example, to grind solid samples, maximize sample exposure to capture microspheres, mix the sample with chemical lysis buffer, mix magnetic microspheres with bonding buffer (typically, the magnetic microspheres cannot be stored in their bonding buffer and should therefore be combined only at the time of use), etc.

Se proporciona una tapa de muestra 84 para encerrar un pocillo de muestra 78 (descrito a continuación) formado en el sustrato 72. Una pluralidad de compartimentos (o ampollas) deformables 34a, 36a, 38a, 40a, 42a y 44 se soportan en la parte superior del módulo de preparación de muestras de sustrato 70. Cada compartimento deformable puede contener un fluido y se puede conectar a un canal de fluido dentro del módulo de preparación de muestras 70, por medio de uno de los puertos de entrada, mediante una conexión que se puede abrir que está inicialmente cerrada para evitar que el fluido fluya desde la ampolla hacia el canal. Tras la aplicación de una fuerza de compresión al exterior de la ampolla, el incremento de la presión dentro de la ampolla rompe o abre o altera de otro modo la conexión que se puede abrir para permitir el flujo de fluido desde la ampolla hacia un puerto de entrada y canal asociados del módulo de preparación de muestras 70. A sample cap 84 is provided to enclose a sample well 78 (described below) formed in the substrate 72. A plurality of deformable compartments (or blisters) 34a, 36a, 38a, 40a, 42a, and 44 are supported on top of the substrate sample preparation module 70. Each deformable compartment can contain a fluid and can be connected to a fluid channel within the sample preparation module 70, via one of the inlet ports, by means of a breakable connection that is initially closed to prevent fluid from flowing from the blister into the channel. Upon application of a compressive force to the outside of the blister, the increase in pressure inside the blister ruptures, opens, or otherwise disrupts the breakable connection to allow fluid to flow from the blister into an associated inlet port and channel of the sample preparation module 70.

Una envoltura superior 12 se dispone sobre una porción superior del cartucho encima del módulo de preparación de muestras 70 e incluye aberturas correspondientes en número, tamaño y conformación a los diversos compartimentos deformables soportados en el módulo de preparación de muestras 70. Como se puede apreciar en la FIG. 1, los compartimentos deformables están rebajados dentro de las aberturas formadas en la envoltura superior 12, proporcionando de este modo cierta protección para los compartimentos deformables al tiempo que permiten que cada compartimento se comprima desde arriba por un accionador. En diversos modos de realización, la envoltura superior 12 incluye además un puerto óptico de entrada 14 y un puerto óptico de salida 16 para permitir la monitorización del movimiento de fluido a través de una porción particular del módulo de preparación de muestras 70, como se describirá con más detalle a continuación. La envoltura superior 12 puede incluir además un panel de marcador 24 en el que se puede colocar información de identificación, tal como indicios legibles por máquina y/o humanos (por ejemplo, un código de barras). A top shroud 12 is disposed over an upper portion of the cartridge above the sample preparation module 70 and includes openings corresponding in number, size, and shape to the various deformable compartments supported in the sample preparation module 70. As can be seen in FIG. 1, the deformable compartments are recessed within the openings formed in the top shroud 12, thereby providing some protection for the deformable compartments while allowing each compartment to be compressed from above by an actuator. In various embodiments, the top shroud 12 further includes an optical inlet port 14 and an optical outlet port 16 to allow monitoring of fluid movement through a particular portion of the sample preparation module 70, as will be described in more detail below. The top shroud 12 may also include a marker panel 24 on which identification information, such as machine-readable and/or human-readable markers (e.g., a barcode), can be placed.

La envoltura superior 12 puede incluir además pestañas de accionador de válvula, tales como una pestaña de accionador de válvula de muestra 18 y una pestaña de accionador de válvula de residuos 20. Las pestañas de actuador de válvula 18 y 20 son pestañas elásticas y flexibles formadas en la envoltura que se desviarán tras la aplicación de una fuerza de compresión externa sobre la pestaña. Cada pestaña incluye además un poste accionador que se extiende hacia abajo (véase, por ejemplo, el poste accionador 26 en la FIG. 1), para accionar de este modo una válvula activa dentro del módulo de preparación de muestras 70 y localizada debajo de la pestaña respectiva 18 o 20, como se describirá con más detalle a continuación. The upper casing 12 may further include valve actuator tabs, such as a sample valve actuator tab 18 and a waste valve actuator tab 20. The valve actuator tabs 18 and 20 are elastic, flexible tabs formed in the casing that will deflect upon the application of an external compressive force on the tab. Each tab further includes a downward-extending actuator post (see, for example, actuator post 26 in FIG. 1), thereby actuating an active valve within the sample preparation module 70 and located below the respective tab 18 or 20, as will be described in more detail below.

En referencia a la FIG. 4, un módulo de reacción 240 se dispone debajo del módulo de procesamiento de muestras 70 y, en diversos modos de realización, se puede configurar para recibir una muestra procesada desde el módulo de procesamiento de muestras 70. En diversos modos de realización, el módulo de reacción 240 incluye compartimentos de fluido de procedimiento (que contienen, por ejemplo, reactivos, tampones, etc.), medios para mover nanogotas de fluido de una manera dirigida especificada a lo largo del módulo, medios para incubar mezclas de reacción y medios para detectar analitos diana (por ejemplo, ácidos nucleicos), With reference to FIG. 4, a reaction module 240 is disposed below the sample processing module 70 and, in various embodiments, can be configured to receive a processed sample from the sample processing module 70. In various embodiments, the reaction module 240 includes process fluid compartments (containing, for example, reagents, buffers, etc.), means for moving fluid nanodroplets in a specified directed manner along the module, means for incubating reaction mixtures, and means for detecting target analytes (for example, nucleic acids).

El módulo de reacción 240 se puede asegurar a la parte inferior del módulo de preparación de muestras 70 por medio de una junta adhesiva 232 que, preferentemente, proporciona un sellado estanco a fluidos entre el módulo de reacción 240 y el módulo de preparación de muestras 70. En diversos modos de realización, el módulo de reacción 240 comprende una placa superior 241 y una parte inferior, un panel de procesamiento fluídico 354 asegurado a la parte inferior de la placa superior 241 y que juntos definen un hueco entre la superficie inferior de la placa superior 241 y una superficie superior del panel de procesamiento fluídico 354. Este hueco define los espacios de reacción y procesamiento de fluido dentro de los cuales se realizan diversas etapas del ensayo u otro procedimiento. The reaction module 240 can be secured to the bottom of the sample preparation module 70 by means of an adhesive gasket 232, which preferably provides a fluid-tight seal between the reaction module 240 and the sample preparation module 70. In various embodiments, the reaction module 240 comprises an upper plate 241 and a lower portion, a fluid processing panel 354 secured to the bottom of the upper plate 241, and which together define a gap between the lower surface of the upper plate 241 and an upper surface of the fluid processing panel 354. This gap defines the reaction and fluid processing spaces within which various stages of the test or other procedure are performed.

Una envoltura inferior 30 encierra parcialmente una porción inferior del conjunto de cartucho y coopera con la envoltura superior 12 para definir una carcasa exterior relativamente dura y nervada para el cartucho 10. Las envolturas superior e inferior pueden proporcionar al cartucho 10 una conformación asimétrica para garantizar que el cartucho 10 se inserte en un instrumento de procesamiento en solo una orientación. En el modo de realización ilustrado, la envoltura inferior 30 tiene bordes redondeados 32, mientras que la envoltura superior 12 tiene bordes relativamente cuadrados. Por tanto, una ranura de recepción de un instrumento de procesamiento configurado para recibir el cartucho múltiple 10 y que tenga una conformación que se adapta a la de la envoltura garantizará que la envoltura siempre se inserte con el lateral derecho hacia arriba en el instrumento. Además, la envoltura inferior 30 puede incluir rasgos característicos de contorno, tales como hendiduras laterales longitudinales 22 que se extienden solo parcialmente a lo largo de la longitud de la envoltura inferior 30. Dichas hendiduras cooperan con los rasgos característicos correspondientes en una ranura de recepción de un instrumento de procesamiento para garantizar que el cartucho se inserte en el instrumento en la dirección apropiada. A lower wrapper 30 partially encloses a lower portion of the cartridge assembly and cooperates with the upper wrapper 12 to define a relatively hard, ribbed outer casing for the cartridge 10. The upper and lower wrappers can provide the cartridge 10 with an asymmetrical shape to ensure that the cartridge 10 is inserted into a processing instrument in only one orientation. In the illustrated embodiment, the lower wrapper 30 has rounded edges 32, while the upper wrapper 12 has relatively square edges. Therefore, a receiving groove in a processing instrument configured to receive the multi-cartridge 10 and having a shape that matches that of the wrapper will ensure that the wrapper is always inserted with the right side facing upward into the instrument. In addition, the lower wrapper 30 may include characteristic contour features, such as longitudinal side grooves 22 that extend only partially along the length of the lower wrapper 30. Such grooves cooperate with corresponding characteristic features in a receiving groove of a processing instrument to ensure that the cartridge is inserted into the instrument in the appropriate direction.

Compartimentos (ampollas) de fluido deformablesDeformable fluid compartments (blisters)

En general, las ampollas están hechas de un material deformable que preferentemente colapsa tras la aplicación de una presión adecuada; es decir, los materiales usados para formar las ampollas no vuelven a su conformación inicial cuando se retira la presión, ya que esto podría provocar contraflujo de los reactivos aplicados. Además, las ampollas se pueden usar una vez (se realiza una sola aplicación de presión durante el ensayo) o una serie de veces (por ejemplo, se suministran múltiples alícuotas de reactivo a una sola localización o a múltiples localizaciones durante la ejecución del ensayo). Cada ampolla puede contener un material de procesamiento único (por ejemplo, tampón, reactivo, líquido inmiscible, etc.) o dos o más ampollas pueden contener el mismo material de procesamiento. Esta redundancia se puede usar para suministrar el mismo material de procesamiento a múltiples localizaciones en el resto del desechable. In general, ampoules are made of a deformable material that preferentially collapses after the application of appropriate pressure; that is, the materials used to form the ampoules do not return to their initial shape when the pressure is released, as this could cause backflow of the applied reagents. Furthermore, ampoules can be used once (a single pressure application is performed during the test) or multiple times (e.g., multiple reagent aliquots are delivered to a single location or to multiple locations during the test). Each ampoule can contain a single processing material (e.g., buffer, reagent, immiscible liquid, etc.), or two or more ampoules can contain the same processing material. This redundancy can be used to deliver the same processing material to multiple locations within the remaining disposable container.

Aunque el tamaño, número, disposición y contenido de los compartimentos vienen dictados en gran medida por el ensayo u otro procedimiento que se pretende realizar en el cartucho múltiple 10, el modo de realización ilustrado incluye seis compartimentos o ampollas de fluido deformables: 34a, 36a, 38a, 40a, 42a y 44. Un ampolla deformable puede tener una ampolla de lanceta asociada. En el modo de realización ilustrado, cada una de las ampollas de fluido deformables 34a, 36a, 38a, 40a y 42a tiene un cartucho de lanceta deformable asociado, o ampolla de lanceta, 34b, 36b, 38b, 40b y 42b. Although the size, number, arrangement, and contents of the compartments are largely dictated by the test or other procedure to be performed on the multiple cartridge 10, the illustrated embodiment includes six deformable fluid compartments or ampoules: 34a, 36a, 38a, 40a, 42a, and 44. A deformable ampoule may have an associated lancet ampoule. In the illustrated embodiment, each of the deformable fluid ampoules 34a, 36a, 38a, 40a, and 42a has an associated deformable lancet cartridge, or lancet ampoule, 34b, 36b, 38b, 40b, and 42b.

El funcionamiento de un modo de realización de un compartimento deformable se describe con referencia a la FIG. The operation of a deformable compartment embodiment is described with reference to FIG.

5, que muestra una sección transversal del compartimento deformable 34a. En diversos modos de realización, los compartimentos deformables del cartucho múltiple 10 incorporan rasgos característicos descritos en la solicitud de patente de EE. UU. de titularidad compartida n.° 14/206.867 titulada "Devices and Methods for Manipulating Deformable Fluid Vessels". Figure 5 shows a cross-section of the deformable compartment 34a. In various embodiments, the deformable compartments of the multiple cartridge 10 incorporate characteristic features described in jointly owned U.S. patent application No. 14/206,867 entitled "Devices and Methods for Manipulating Deformable Fluid Vessels".

Cuando se comprime un compartimiento deformable para desplazar el contenido de fluido del mismo, se debe aplicar suficiente fuerza de compresión a la ampolla para romper, o abrir de otro modo, un sello rompible que está manteniendo el fluido dentro del compartimiento. La cantidad de fuerza requerida para romper el sello y desplazar el contenido de fluido de un compartimiento se incrementa típicamente a medida que se incrementa el volumen del compartimiento. Para limitar la cantidad de fuerza de compresión que se debe aplicar a un compartimento o ampolla deformable para romper o abrir de otro modo un sello rompible que está manteniendo el fluido dentro del compartimento, se proporciona una ampolla de lanceta 34b en asociación con el compartimento deformable 34a. El compartimento deformable 34a y la ampolla de lanceta 34b se pueden conectar por medio de un canal, que se puede bloquear inicialmente mediante un sello rompible. La ampolla de lanceta 34b contiene un dispositivo de apertura, por ejemplo, una microesfera 46 (tal como un cojinete de bolas de acero), encerrado dentro de la ampolla de lanceta 34b y soportado encima de un puerto de fluido 136 formado en el módulo de preparación de muestras 70 por medio de una partición de lámina, o tabique, rompible que retiene la microesfera 46 y el contenido de fluido dentro de la ampolla de lanceta 34b y el compartimento deformable 34a. Por tanto, para abrir el compartimiento deformable 34a, primero se aplica externamente una fuerza de compresión a la ampolla de lanceta 34b para comprimir la ampolla de lanceta 34b y forzar el paso de la microesfera 46 a través de la partición de lámina que bloquea el puerto de fluido 136. Después de que se abra el puerto de fluido 136, el contenido de fluido del compartimiento deformable 34a se puede dosificar en el puerto de fluido 136 con relativa facilidad mediante la aplicación de una fuerza de compresión externa al compartimiento deformable 34a. La cantidad de presión requerida para comprimir la ampolla de lanceta 34b y forzar el paso de la microesfera 46 a través de la partición de lámina es mucho menor que la requerida para comprimir el compartimento principal 34a y crear suficiente presión para abrir un sello reventable. El fluido que fluye hacia el puerto de fluido 136 fluirá a continuación a través de un canal horizontal 137, definido por una hendidura formada en una superficie inferior del sustrato 72 y cubierta por el sello inferior 230, hasta una transición de canal vertical 139 y, desde allí, hasta uno o más de otros puntos dentro del módulo de preparación de muestras 70. When a deformable compartment is compressed to displace its fluid contents, sufficient compressive force must be applied to the ampoule to break, or otherwise open, a breakable seal that is retaining the fluid within the compartment. The amount of force required to break the seal and displace the fluid contents of a compartment typically increases with the volume of the compartment. To limit the amount of compressive force that must be applied to a deformable compartment or ampoule to break or otherwise open a breakable seal retaining the fluid within the compartment, a lancet ampoule 34b is provided in conjunction with the deformable compartment 34a. The deformable compartment 34a and the lancet ampoule 34b can be connected by a channel, which can be initially blocked by a breakable seal. The lancet ampoule 34b contains an opening device, for example a microsphere 46 (such as a steel ball bearing), enclosed within the lancet ampoule 34b and supported above a fluid port 136 formed in the sample preparation module 70 by means of a breakable sheet partition, or septum, that retains the microsphere 46 and the fluid contents within the lancet ampoule 34b and the deformable compartment 34a. Therefore, to open the deformable compartment 34a, a compressive force is first applied externally to the lancet ampoule 34b to compress it and force the microsphere 46 through the foil partition blocking the fluid port 136. After the fluid port 136 is opened, the fluid contents of the deformable compartment 34a can be dispensed into the fluid port 136 with relative ease by applying an external compressive force to the deformable compartment 34a. The amount of pressure required to compress the lancet ampoule 34b and force the microsphere 46 through the foil partition is much less than that required to compress the main compartment 34a and create sufficient pressure to open a burst seal. The fluid flowing towards fluid port 136 will then flow through a horizontal channel 137, defined by a slit formed in a lower surface of the substrate 72 and covered by the lower seal 230, to a vertical channel transition 139 and, from there, to one or more other points within the sample preparation module 70.

Módulo de preparación de muestrasSample preparation module

Diversos detalles de un módulo de preparación de muestras 70 se muestran en las FIGS. 6-15. Various details of a sample preparation module 70 are shown in FIGS. 6-15.

El pocillo de muestra 78 se configura para recibir un material de muestra de fluido que se va a analizar o procesar de otro modo en el cartucho múltiple 10. Como se muestra en las FIGS. 6 y 7, el pocillo de muestra 78 se puede definir por una pared periférica vertical 79 (que es circular en el modo de realización ilustrado) y una pared inferior, o suelo 81. El pocillo de muestra 78 incluye además un esnórquel de entrada 80 que se extiende hacia arriba a lo largo de la pared periférica 79 del pocillo de muestra 78 y que termina en una posición por debajo de la parte superior de la pared periférica. Se proporciona un puerto de salida 82 en el suelo 81 del pocillo 78, y el suelo 81 es preferentemente cónico para ahusarse hacia abajo hacia el puerto de salida 82. Sample well 78 is configured to receive a fluid sample material to be analyzed or otherwise processed in the multi-cartridge 10. As shown in Figures 6 and 7, sample well 78 can be defined by a vertical peripheral wall 79 (which is circular in the illustrated embodiment) and a lower wall, or floor, 81. Sample well 78 further includes an inlet snorkel 80 extending upward along the peripheral wall 79 of sample well 78 and terminating below the top of the peripheral wall. An outlet port 82 is provided in the floor 81 of well 78, and the floor 81 is preferably tapered downward toward the outlet port 82.

La tapa de muestra 84 se puede proporcionar para cerrar el pocilio de muestra 78 después de que se haya depositado un material de muestra en el pocillo de muestra 78. En un modo de realización, la tapa de muestra 84 comprende una cubierta circular con una pared periférica exterior que se ajusta sobre la pared periférica vertical 79 del pocillo de muestra 78. La tapa de muestra 84 puede incluir un poste de pivote 86 definido por pestañas de bloqueo radialmente elásticas que se extienden a través de una abertura en el sustrato 72 y que permiten que la tapa 84 pivote alrededor de un eje definido por el poste de pivote 86 con respecto al pocillo de muestra 78. Después de depositar un material de muestra en el pocillo de muestra 78, la tapa de muestra 84 puede pivotar sobre la parte superior del pocillo de muestra 78 y empujarse hacia abajo sobre el pocillo de muestra 78. Se puede proporcionar un clip, u otro retén, 88, que se extiende hacia arriba para enganchar y bloquear de forma segura la tapa de muestra 84 cuando se empuja hacia abajo en el clip 88 y para proporcionar también una confirmación táctil de que la tapa 84 se ha cerrado de forma segura. En algunos modos de realización, la tapa de muestra 84 puede tener una superficie inferior ahusada hacia abajo cuando la tapa de muestra 84 se coloca sobre el pocillo de muestra 78 (no mostrado). La configuración cónica ayuda a reducir la cantidad de condensado de fluido retenido en la superficie interior de la tapa de muestra 84 durante el procesamiento de la muestra en el pocillo de muestra 78. A sample cap 84 can be provided to close the sample well 78 after sample material has been deposited into the sample well 78. In one embodiment, the sample cap 84 comprises a circular cover with an outer peripheral wall that fits over the vertical peripheral wall 79 of the sample well 78. The sample cap 84 can include a pivot post 86 defined by radially elastic locking tabs extending through an opening in the substrate 72, enabling the cap 84 to pivot about an axis defined by the pivot post 86 with respect to the sample well 78. After sample material has been deposited into the sample well 78, the sample cap 84 can pivot over the top of the sample well 78 and be pushed down onto the sample well 78. A clip, or other retainer, 88, extending upwards, can be provided to securely engage and lock the cap. of sample 84 when pushed down onto clip 88 and also to provide tactile confirmation that the cap 84 has been securely closed. In some embodiments, the sample cap 84 may have a downward-tapered lower surface when the sample cap 84 is placed over sample well 78 (not shown). The tapered configuration helps reduce the amount of fluid condensate retained on the inner surface of the sample cap 84 during sample processing in sample well 78.

El módulo de preparación de muestras 70 también incluye un pocillo de mezclado 90 formado en el sustrato 72. Como se muestra en las FIGS. 8A y 9A, el pocillo de mezclado 90 se puede definir por una pared periférica vertical 91 (que es circular en el modo de realización ilustrado) y una pared inferior, o suelo 93. En diversos modos de realización, un esnórquel de entrada de fluido 92 se extiende hacia arriba por la pared periférica 91 del pocillo de mezclado 90 y termina debajo de la parte superior de la pared 91. En diversos modos de realización, un esnórquel de presión 94 se extiende hacia arriba por otra porción de la pared periférica 91 del pocillo de mezclado 90 y termina en una posición por debajo de la parte superior de la pared 91. Un puerto de salida 96 permite que el fluido salga del pocillo de mezclado 90 y puede comprender una pluralidad de aberturas localizadas cerca del centro de una porción ahusada hacia abajo del suelo 93 del pocillo 90 y que rodea un asiento de husillo 98 formado en el centro inferior del suelo 93. The sample preparation module 70 also includes a mixing well 90 formed in the substrate 72. As shown in the FIGS. In 8A and 9A, the mixing well 90 can be defined by a vertical peripheral wall 91 (which is circular in the illustrated embodiment) and a lower wall, or floor, 93. In various embodiments, a fluid inlet snorkel 92 extends upward through the peripheral wall 91 of the mixing well 90 and terminates below the top of the wall 91. In various embodiments, a pressure snorkel 94 extends upward through another portion of the peripheral wall 91 of the mixing well 90 and terminates in a position below the top of the wall 91. An outlet port 96 allows fluid to exit the mixing well 90 and may comprise a plurality of openings located near the center of a downwardly tapered portion of the floor 93 of the well 90 and surrounding a spindle seat 98 formed at the lower center of the floor 93.

El mezclador rotatorio 192 se dispone dentro del pocillo de mezclado 90 e incluye un disco circular superior 194 soportado en un borde superior de la pared periférica 91 del pocillo 90. Los dientes de engranaje periférico 198 se forman alrededor de la periferia del disco 194, y una porción de los dientes 198 se proyectan desde un borde exterior de las envolturas superior e inferior 12, 30 del cartucho múltiple 10 para que se puedan acoplar mediante un mecanismo de accionamiento externo de un instrumento de procesamiento para efectuar la rotación impulsada del mezclador rotatorio 192. Una junta tórica 196 se dispone dentro de una hendidura de junta tórica periférica alrededor del disco superior 194 debajo de los dientes de engranaje periférico 198. La junta tórica 196 proporciona un sello entre el mezclador rotatorio 192 y la pared periférica 91 del pocillo 90. Un husillo 200 se extiende hacia abajo desde el disco superior 194 y se asienta dentro del asiento de husillo central 98 del pocillo de mezclado 90. Una pluralidad de álabes impulsores 202 se extienden radialmente desde el husillo 200. The rotary mixer 192 is disposed within the mixing well 90 and includes an upper circular disc 194 supported on an upper edge of the peripheral wall 91 of the well 90. Peripheral gear teeth 198 are formed around the periphery of the disc 194, and a portion of the teeth 198 project from an outer edge of the upper and lower shrouds 12, 30 of the multi-cartridge 10 so that they can be engaged by an external drive mechanism of a processing instrument to effect the driven rotation of the rotary mixer 192. An O-ring 196 is disposed within a peripheral O-ring groove around the upper disc 194 beneath the peripheral gear teeth 198. The O-ring 196 provides a seal between the rotary mixer 192 and the peripheral wall 91 of the well 90. A spindle 200 extends downward from the upper disc 194 and seats within the seat. of the central spindle 98 of the mixing well 90. A plurality of impeller vanes 202 extend radially from the spindle 200.

Un modo de realización alternativo de un pocillo de mezclado 90' se muestra en las FIGS. 8B y 8C. Como se muestra, el pocillo de mezclado 90' se puede definir por una pared periférica vertical 91' (que es circular en el modo de realización ilustrado) y una pared inferior, o suelo 93'. Un esnórquel de entrada de fluido 92' se extiende hacia arriba por una superficie exterior de la pared periférica 91' del pocillo de mezclado 90' e incluye una abertura 92a debajo de la parte superior de la pared 91'. Un esnórquel de presión 94' se extiende hacia arriba por la superficie exterior de la pared periférica 91' del pocillo de mezclado 90' e incluye una abertura 94a debajo de la parte superior de la pared 91'. Un puerto de salida 96' permite que el fluido salga del pocillo de mezclado 90' y puede comprender una pluralidad de aberturas localizadas cerca del centro de una porción ahusada hacia abajo del suelo 93' del pocillo 90' y que rodea un asiento de husillo 98 formado en el centro inferior del suelo 93'. El puerto de salida 96' y el asiento del husillo 98' pueden ser sustancialmente idénticos al puerto de salida 96 y al asiento del husillo 98, respectivamente, del pocillo de mezclado 90. An alternative embodiment of a mixing well 90' is shown in FIGS. 8B and 8C. As shown, the mixing well 90' can be defined by a vertical peripheral wall 91' (which is circular in the illustrated embodiment) and a bottom wall, or floor, 93'. A fluid inlet snorkel 92' extends upward from an outer surface of the peripheral wall 91' of the mixing well 90' and includes an opening 92a below the top of the wall 91'. A pressure snorkel 94' extends upward from the outer surface of the peripheral wall 91' of the mixing well 90' and includes an opening 94a below the top of the wall 91'. An outlet port 96' allows fluid to exit the mixing well 90' and may comprise a plurality of openings located near the center of a downwardly tapered portion of the floor 93' of the well 90' and surrounding a screw seat 98 formed at the lower center of the floor 93'. The outlet port 96' and the screw seat 98' may be substantially identical to the outlet port 96' and the screw seat 98', respectively, of the mixing well 90'.

Con el pocillo de mezclado alternativo 90' de las FIGS. 8B y 8C, se puede configurar un mezclador rotatorio dispuesto dentro del pocillo de mezclado 90' con álabes impulsores que se extienden radialmente desde un husillo del mezclador sustancialmente hasta la superficie interior de la pared periférica 91'. Esto se opone a la configuración del mezclador rotatorio 192 configurado para funcionar en el pocillo de mezclado 90, en el que los álabes impulsores radiales 202 no se pueden extender sustancialmente hasta la superficie interior de la pared periférica 91 para proporcionar espacio libre para los esnórqueles 92, 94 formados en la superficie interior de la pared periférica 91. Tener un mezclador con álabes impulsores que se extienden hasta la superficie interior de la pared periférica 91' puede, en algunas circunstancias, proporcionar un mezclado más completo y/o eficiente del contenido del pocillo de mezclado 90'. With the alternative mixing well 90' of FIGS. 8B and 8C, a rotary mixer can be configured within the mixing well 90' with impeller vanes extending radially from a mixer spindle substantially to the inner surface of the peripheral wall 91'. This contrasts with the rotary mixer 192 configured to operate in the mixing well 90, in which the radial impeller vanes 202 cannot extend substantially to the inner surface of the peripheral wall 91 to provide clearance for the snorkels 92, 94 formed on the inner surface of the peripheral wall 91. Having a mixer with impeller vanes extending to the inner surface of the peripheral wall 91' can, in some circumstances, provide more thorough and/or efficient mixing of the contents of the mixing well 90'.

En referencia a la FIG. 9B, el mezclador rotatorio 192' dispuesto dentro del pocillo de mezclado 90' incluye un disco circular superior 194', dientes de engranaje periférico 198' y una junta tórica 196' que pueden ser sustancialmente idénticos al disco circular 194, dientes de engranaje periféricos 198 y una junta tórica 196 del mezclador rotatorio 192 mostrado en la FIG. 9A. Un husillo 200' se extiende hacia abajo desde el disco superior 194'. Dos o más álabes impulsores 202' se extienden radialmente desde el husillo 200'. Los álabes impulsores 202' se extienden sustancialmente hasta la superficie interior de la pared periférica 91'. En diversos modos de realización, los álabes impulsores 202' pueden estar sesgados con respecto al husillo 200' y pueden incluir además aberturas 203 formadas en los mismos para mejorar la eficacia de mezclado del mezclador rotatorio 192'. With reference to FIG. 9B, the rotary mixer 192' disposed within the mixing well 90' includes an upper circular disc 194', peripheral gear teeth 198', and an O-ring 196' that may be substantially identical to the circular disc 194', peripheral gear teeth 198', and an O-ring 196' of the rotary mixer 192 shown in FIG. 9A. A spindle 200' extends downward from the upper disc 194'. Two or more drive vanes 202' extend radially from the spindle 200'. The drive vanes 202' extend substantially to the inner surface of the peripheral wall 91'. In various embodiments, the impeller vanes 202' may be skewed with respect to the spindle 200' and may also include openings 203 formed therein to improve the mixing efficiency of the rotary mixer 192'.

Con referencia de nuevo a la FIG. 15, que muestra una vista en planta desde arriba del módulo de preparación de muestras 70, el módulo de preparación de muestras 70 puede incluir orificios de alineación 74 y 76, o se pueden proporcionar otros rasgos característicos de alineación en el módulo de preparación de muestras 70, o alguna otra porción del cartucho múltiple 10 para facilitar la alineación del cartucho múltiple 10 con un instrumento de procesamiento, por ejemplo, por medio de un pasador u otra estructura dentro del instrumento que se extiende en cada orificio de alineación. With reference again to FIG. 15, which shows a plan view from above of the sample preparation module 70, the sample preparation module 70 may include alignment holes 74 and 76, or other alignment features may be provided on the sample preparation module 70, or some other portion of the multiple cartridge 10, to facilitate alignment of the multiple cartridge 10 with a processing instrument, for example, by means of a pin or other structure within the instrument extending into each alignment hole.

El módulo de preparación de muestras 70 incluye un primer puerto de entrada 136 formado en una superficie superior del módulo mediante el cual se puede introducir un fluido de procedimiento desde el compartimento deformable 34a en el módulo de preparación de muestras 70. En un modo de realización, el compartimento deformable 34a contiene un tampón de lisis, tal como agua para lisis hipotónica, o un tampón de lisis disponible comercialmente, tal como los que contienen sales caótropas tales como sales de guanidinio, y/o pH alto/bajo, y/o tensioactivos tales como dodecilsulfato de sodio (SDS), TWEEN® 20 (polisorbato 20), TRITON™ X-100 (polioxietilen octil fenil éter), etc. En algunos casos, el tampón de lisis comprende opcionalmente reactivos para alterar la actividad enzimática no deseada, tal como la actividad DNasa y RNasa, que a continuación se retiran durante el procedimiento de captura/elución de microesferas (aunque estos pueden ser reactivos separados, ya sea secos o líquidos, que se pueden añadir según sea necesario dependiendo de los analitos diana y del ensayo). The sample preparation module 70 includes a first inlet port 136 formed on an upper surface of the module through which a process fluid can be introduced from the deformable compartment 34a into the sample preparation module 70. In one embodiment, the deformable compartment 34a contains a lysis buffer, such as hypotonic lysis water, or a commercially available lysis buffer, such as those containing chaotropic salts such as guanidinium salts, and/or high/low pH, and/or surfactants such as sodium dodecyl sulfate (SDS), TWEEN® 20 (polysorbate 20), TRITON™ X-100 (polyoxyethylene octyl phenyl ether), etc. In some cases, the lysis buffer optionally comprises reagents to alter unwanted enzyme activity, such as DNase and RNase activity, which are then removed during the microsphere capture/elution procedure (although these may be separate reagents, either dry or liquid, which can be added as needed depending on the target analytes and assay).

Después de que se lisen las células del material de muestra, a menudo es deseable realizar una purificación al menos parcial para retirar otros restos celulares y de muestra de la muestra para facilitar el manejo y procesamiento posteriores. Las muestras de investigación en tampón no requieren necesariamente una purificación, pero, incluso ahí, la purificación se realiza típicamente. Una técnica bien conocida se basa en el uso de microesferas de captura de la diana (por ejemplo, microesferas de captura magnética) que capturan e inmovilizan el/los analito(s) diana deseado(s) para separarlos de los restos celulares y de la muestra. En diversas implementaciones, las microesferas de captura y el tampón de unión se mezclan con la muestra en tampón de lisis después de que las células o virus se alteren por medios mecánicos y/o químicos. Las microesferas de captura pueden ser magnéticas para facilitar la inmovilización posterior de las microesferas y del analito diana unido a las mismas mediante la aplicación selectiva de fuerzas magnéticas, aunque, como se apreciará por los expertos en la técnica, otras implementaciones pueden emplear microesferas no magnéticas, tales como microesferas de poliestireno o sílice (por ejemplo, las microesferas se pueden capturar en una zona por tamaño o en una columna de afinidad). After the cells are lysed from the sample material, at least partial purification is often desirable to remove further cellular and sample debris, facilitating subsequent handling and processing. Research samples in buffer do not necessarily require purification, but even then, purification is typically performed. One well-known technique relies on the use of target capture microbeads (e.g., magnetic capture microbeads) that capture and immobilize the desired target analyte(s) to separate them from cellular and sample debris. In various implementations, the capture microbeads and binding buffer are mixed with the sample in lysis buffer after the cells or viruses have been disturbed by mechanical and/or chemical means. The capture microspheres can be magnetic to facilitate the subsequent immobilization of the microspheres and the target analyte bound to them by the selective application of magnetic forces, although, as will be appreciated by those skilled in the art, other implementations may employ non-magnetic microspheres, such as polystyrene or silica microspheres (e.g., the microspheres can be captured in a size zone or in an affinity column).

Por tanto, en diversos modos de realización, el módulo de preparación de muestras 70 incluye un segundo puerto de entrada 138 mediante el cual se puede introducir un fluido de procedimiento desde el compartimiento deformable 36a en el módulo de preparación de muestras 70. En un modo de realización, el compartimento deformable 36a contiene un tampón de unión para facilitar la unión de microesferas de captura de la diana, tales como microesferas magnéticas, a uno o más analitos diana de interés. Therefore, in various embodiments, the sample preparation module 70 includes a second inlet port 138 through which a process fluid can be introduced from the deformable compartment 36a into the sample preparation module 70. In one embodiment, the deformable compartment 36a contains a bonding buffer to facilitate the bonding of target capture microspheres, such as magnetic microspheres, to one or more target analytes of interest.

En diversos modos de realización, el módulo de preparación de muestras 70 incluye un tercer puerto de entrada 140 mediante el cual se puede introducir un material de procesamiento desde el compartimiento deformable 44 en el módulo de preparación de muestras 70. En un modo de realización, el compartimento deformable 44 contiene microesferas de captura de la diana que pueden comprender partículas magnéticas que, en combinación con un tampón de unión del compartimento deformable 36a, se unen a un analito o analitos de interés dentro del material de muestra para aislar y permitir de este modo la separación magnética del/de los analito(s) de interés del resto del material de muestra. In various embodiments, the sample preparation module 70 includes a third inlet port 140 through which a processing material can be introduced from the deformable compartment 44 into the sample preparation module 70. In one embodiment, the deformable compartment 44 contains target capture microspheres that may comprise magnetic particles which, in combination with a binding buffer from the deformable compartment 36a, bind to an analyte or analytes of interest within the sample material to isolate and thereby enable magnetic separation of the analyte(s) of interest from the rest of the sample material.

Las microesferas de captura se pueden recubrir con un material que facilite la captura del/de los analito(s) diana. Por ejemplo, para la captura de ácidos nucleicos, las microesferas se pueden recubrir con un recubrimiento cargado negativamente para facilitar la adsorción de ácidos nucleicos cargados positivamente en la superficie, que a continuación se lavan con tampón y a continuación se tratan con tampón de elución para retirar los ácidos nucleicos purificados de las microesferas para su procesamiento adicional. Como apreciarán los expertos en la técnica, existe una serie de sistemas de microesferas adecuados disponibles comercialmente que incluyen, por ejemplo, microesferas MagaZorb® de Promega, MagMax de Life Tech o microesferas de Qiagen, MoBio, BioRad, etc. Capture microspheres can be coated with a material that facilitates the capture of the target analyte(s). For example, for nucleic acid capture, the microspheres can be coated with a negatively charged coating to facilitate the adsorption of positively charged nucleic acids onto the surface. These are then washed with buffer and subsequently treated with elution buffer to remove the purified nucleic acids from the microspheres for further processing. As those skilled in the art will appreciate, several suitable microsphere systems are commercially available, including, for example, MagaZorb® microspheres from Promega, MagMax from Life Tech, or microspheres from Qiagen, MoBio, BioRad, and others.

Por tanto, las microesferas de captura de la diana que pueden estar contenidas en el compartimento deformable 44 facilitan la purificación del analito diana deseado con acceso del fluido a un tampón de unión, tal como el tampón de unión que puede estar contenido en el compartimento deformable 36a, usado junto con las microesferas de captura. Therefore, the target capture microspheres that can be contained in the deformable compartment 44 facilitate the purification of the desired target analyte with access of the fluid to a binding buffer, such as the binding buffer that can be contained in the deformable compartment 36a, used in conjunction with the capture microspheres.

En un modo de realización alternativo, las microesferas de captura de diana se pueden proporcionar directamente dentro del módulo de preparación de muestras 70, por ejemplo, en forma de un sedimento liofilizado situado en el pocillo de mezclado 90 durante el montaje del cartucho múltiple 10 y almacenado en el pocillo de mezclado en forma de sedimento hasta que se reconstituye por un fluido añadido al pocillo de mezclado 90 durante el uso del cartucho múltiple 10. En este modo de realización alternativo, se puede omitir la ampolla deformable 44. In an alternative embodiment, the target capture microspheres can be provided directly within the sample preparation module 70, for example, in the form of a lyophilized pellet located in the mixing well 90 during the assembly of the multi-cartridge 10 and stored in the mixing well as a pellet until it is reconstituted by a fluid added to the mixing well 90 during the use of the multi-cartridge 10. In this alternative embodiment, the deformable ampoule 44 can be omitted.

En implementaciones alternativas, las microesferas de captura se pueden funcionalizar con sondas de captura de ácido nucleico para extraer específica o no específicamente ácidos nucleicos. Por ejemplo, se pueden funcionalizar las microesferas con 6-meros aleatorios, para extraer en general ácidos nucleicos, o con sondas de captura específicas para los ácidos nucleicos diana deseados. En algunos casos, por ejemplo, cuando el ARNm es la diana, se pueden usar microesferas recubiertas con sondas de captura de poli-T. In alternative implementations, capture microspheres can be functionalized with nucleic acid capture probes to extract specific or non-specific nucleic acids. For example, microspheres can be functionalized with random 6-mers to extract nucleic acids in general, or with capture probes specific to the desired target nucleic acids. In some cases, for example, when mRNA is the target, microspheres coated with poly-T capture probes can be used.

En diversos modos de realización, el módulo de preparación de muestras 70 incluye además un cuarto puerto de entrada 142 mediante el cual se puede introducir un material de procesamiento desde el compartimiento deformable 38a en el módulo de preparación de muestras 70. En un modo de realización, el compartimiento deformable 38a contiene un fluido inmiscible (por ejemplo, un aceite, tal como aceite mineral, aceite de silicona, etc., como se analiza en detalle a continuación). In various embodiments, the sample preparation module 70 further includes a fourth inlet port 142 through which a processing material can be introduced from the deformable compartment 38a into the sample preparation module 70. In one embodiment, the deformable compartment 38a contains an immiscible fluid (e.g., an oil, such as mineral oil, silicone oil, etc., as discussed in detail below).

En diversos modos de realización, el módulo de preparación de muestras 70 incluye además un quinto puerto de entrada 144 mediante el cual se puede introducir un material de procesamiento desde el compartimiento deformable 40a en el sustrato 72. En un modo de realización, el compartimento deformable 40a contiene un tampón de elución. In various embodiments, the sample preparation module 70 further includes a fifth inlet port 144 through which a processing material can be introduced from the deformable compartment 40a into the substrate 72. In one embodiment, the deformable compartment 40a contains an elution buffer.

En diversos modos de realización, el módulo de preparación de muestras 70 incluye además un sexto puerto de entrada 146 mediante el cual se puede introducir un material de procesamiento desde el compartimiento deformable 42a en el módulo de preparación de muestras 70. En un modo de realización, el compartimento deformable 42a contiene un tampón de lavado. In various embodiments, the sample preparation module 70 further includes a sixth inlet port 146 through which a processing material can be introduced from the deformable compartment 42a into the sample preparation module 70. In one embodiment, the deformable compartment 42a contains a washing buffer.

En diversos modos de realización, el módulo de preparación de muestras 70 incluye un primer puerto de salida 182, un segundo puerto de salida 188 y un tercer puerto de salida 190 formados en una superficie inferior del módulo de preparación de muestras 70 mediante los cuales el fluido puede salir del módulo 70 y fluir hacia el módulo de reacción 240. In various embodiments, the sample preparation module 70 includes a first outlet port 182, a second outlet port 188, and a third outlet port 190 formed on a lower surface of the sample preparation module 70 through which the fluid can exit the module 70 and flow into the reaction module 240.

Cabe destacar aquí que la designación de puertos de entrada o puertos de salida como el primer, segundo, tercer, cuarto, quinto o sexto puerto es simplemente para proporcionar un medio conveniente para distinguir un puerto de otro y no pretende ser limitante, tal como, por ejemplo, especificando un orden o secuencia particulares en los que se pueden usar los puertos. It should be noted here that the designation of input ports or output ports as the first, second, third, fourth, fifth, or sixth port is simply to provide a convenient means of distinguishing one port from another and is not intended to be limiting, such as, for example, specifying a particular order or sequence in which the ports may be used.

Un primer canal de fluido 150 se extiende desde el primer puerto de entrada 136 hasta el pocillo de muestra 78. En los diagramas, los canales de fluido se representan mediante líneas paralelas que se extienden de un punto a otro a través del módulo de preparación de muestras 70. Cada canal puede incluir uno o más puntos de transición de canal, representados por un círculo en el canal, uno de los cuales se indica mediante el número de referencia 151. El punto de transición de canal representa una sección de canal que se extiende verticalmente que se extiende hacia arriba, desde una sección de canal formada en la parte inferior del sustrato 72 hasta una sección de canal formada en la parte superior del sustrato 72, o hacia abajo, desde una sección de canal formada en la parte superior del sustrato 72 hasta una sección de canal formada en la parte inferior del sustrato 72, de modo que el canal puede pasar por encima o por debajo de otro canal dentro del sustrato 72. A first fluid channel 150 extends from the first inlet port 136 to the sample well 78. In the diagrams, fluid channels are represented by parallel lines extending from one point to another through the sample preparation module 70. Each channel may include one or more channel transition points, represented by a circle in the channel, one of which is indicated by the reference number 151. The channel transition point represents a vertically extending channel section that extends upwards, from a channel section formed in the lower part of the substrate 72 to a channel section formed in the upper part of the substrate 72, or downwards, from a channel section formed in the upper part of the substrate 72 to a channel section formed in the lower part of the substrate 72, so that the channel may pass over or under another channel within the substrate 72.

Un segundo canal de fluido 152 se extiende desde el pocillo de muestra 78 hasta la entrada de la cámara de lisis 122. Un tercer canal de fluido 156 se extiende desde la salida de la cámara de lisis 124 hasta un quinto canal de fluido 162 que se extiende desde el tercer puerto de entrada 140 hasta el esnórquel de entrada del pocillo de mezclado 92. Un cuarto canal de fluido 160 se extiende desde el segundo puerto de entrada 138 hasta el tercer puerto de entrada 140. Un sexto canal de fluido 164 se extiende desde el cuarto puerto de entrada 142 hasta el primer puerto de salida 182. Un séptimo canal de fluido 166 se extiende desde el quinto puerto de entrada 144 hasta el segundo puerto de salida 188. Un octavo canal de fluido 168 se extiende desde el puerto de salida del pocillo de mezclado 96 hasta un conjunto de válvula pasiva 220 (descrito a continuación). Un noveno canal de fluido 170 se extiende desde una cavidad de válvula pasiva del conjunto de válvula pasiva 220 hasta un compartimento de captura 100. Un décimo canal de fluido 172 se extiende desde un conjunto de válvula activa 204 hasta un conjunto de válvula activa 219. Un undécimo canal de fluido 174 se extiende desde el conjunto de válvula activa 219 hasta una cámara de residuos 102. Un duodécimo canal de fluido 176 se extiende desde el sexto puerto de entrada 146 hasta el compartimiento de captura 100. Un decimotercer canal de fluido 178 se extiende desde el compartimiento de captura 100 hasta el conjunto de válvula activa 204. Un decimocuarto canal de fluido 180 se extiende desde el conjunto de válvula activa 204 hasta la tercera salida 190. A second fluid channel 152 extends from sample well 78 to the lysis chamber inlet 122. A third fluid channel 156 extends from the lysis chamber outlet 124 to a fifth fluid channel 162 that extends from the third inlet port 140 to the mixing well inlet snorkel 92. A fourth fluid channel 160 extends from the second inlet port 138 to the third inlet port 140. A sixth fluid channel 164 extends from the fourth inlet port 142 to the first outlet port 182. A seventh fluid channel 166 extends from the fifth inlet port 144 to the second outlet port 188. An eighth fluid channel 168 extends from the mixing well outlet port 96 to a passive valve assembly 220 (described below). A ninth fluid channel 170 extends from a passive valve cavity of the passive valve assembly 220 to a catch compartment 100. A tenth fluid channel 172 extends from an active valve assembly 204 to an active valve assembly 219. An eleventh fluid channel 174 extends from the active valve assembly 219 to a waste chamber 102. A twelfth fluid channel 176 extends from the sixth inlet port 146 to the catch compartment 100. A thirteenth fluid channel 178 extends from the catch compartment 100 to the active valve assembly 204. A fourteenth fluid channel 180 extends from the active valve assembly 204 to the third outlet 190.

Cabe destacar aquí que la designación de los diversos canales de fluido como el primer, segundo, tercer, cuarto, quinto, etc. canales de fluido es simplemente para proporcionar un medio conveniente para distinguir un puerto de otro y no pretende ser limitante, tal como, por ejemplo, especificando un orden o secuencia particulares en los que se pueden usar los canales de fluido o una dirección particular en la que fluyen los fluidos a través de los canales. It should be noted here that the designation of the various fluid channels as the first, second, third, fourth, fifth, etc. fluid channels is simply to provide a convenient means of distinguishing one port from another and is not intended to be limiting, such as, for example, specifying a particular order or sequence in which the fluid channels may be used or a particular direction in which the fluids flow through the channels.

En diversos modos de realización, el módulo de preparación de muestras 70 incluye además un conjunto de válvula pasiva 220 contiguo al pocillo de mezclado 90. En un modo de realización, el conjunto de válvula pasiva 220 se configura de modo que el conjunto de válvula pasiva 220 se cierre si la presión dentro del pocillo de mezclado 90 está por debajo de una presión umbral y, por tanto, se retiene el fluido dentro del pocilio de mezclado 90. Por otra parte, si se permite que la presión se incremente dentro del pocillo de mezclado 90, a un nivel de presión suficiente, por encima de la presión umbral, el conjunto de válvula pasiva 220 se abrirá, permitiendo de este modo que el fluido dentro del pocillo de mezclado escape por medio del puerto de salida 96 y el octavo canal de fluido 168 que conecta el puerto de salida 96 del pocillo de mezclado con el conjunto de válvula pasiva 220. In various embodiments, the sample preparation module 70 further includes a passive valve assembly 220 adjacent to the mixing well 90. In one embodiment, the passive valve assembly 220 is configured so that it closes if the pressure inside the mixing well 90 falls below a threshold pressure, thereby retaining the fluid within the mixing well 90. Conversely, if the pressure inside the mixing well 90 is allowed to rise to a level sufficient to exceed the threshold pressure, the passive valve assembly 220 will open, allowing the fluid within the mixing well to escape through the outlet port 96 and the eighth fluid channel 168, which connects the outlet port 96 of the mixing well to the passive valve assembly 220.

Los detalles del conjunto de válvula pasiva 220 se muestran en las FIGS. 10 y 11. El conjunto de válvula 220 comprende una cavidad de válvula 222 formada en el sustrato 72 y una entrada 224 formada en el sustrato 72 y que se extiende hacia arriba en la cavidad de válvula 222. Una válvula 229, que puede comprender una válvula Belleville, se dispone dentro de la cavidad de válvula 222 sobre la entrada 224. Un retenedor 226 se dispone sobre la válvula 229. Una salida 228 se extiende radialmente desde la cavidad de válvula 222. Details of the passive valve assembly 220 are shown in FIGS. 10 and 11. The valve assembly 220 comprises a valve cavity 222 formed in the substrate 72 and an inlet 224 formed in the substrate 72 and extending upwards into the valve cavity 222. A valve 229, which may comprise a Belleville valve, is disposed within the valve cavity 222 over the inlet 224. A retainer 226 is disposed over the valve 229. An outlet 228 extends radially from the valve cavity 222.

En una condición no presurizada, la válvula 229 y el retenedor 226 están en reposo en la parte inferior de la cavidad de válvula 222, con la válvula 229 cubriendo la entrada 224. El retenedor 226 se puede desviar a una posición inferior, por ejemplo, mediante un resorte adecuado o similar. En consecuencia, el fluido que fluye desde la entrada 224 no puede pasar hacia y a través de la cavidad de válvula 222 y, por tanto, el fluido no puede escapar del pocillo de mezclado 90. Por otra parte, si el fluido en la entrada 224 se presuriza suficientemente para superar cualquier fuerza (por ejemplo, desviación de resorte) que mantenga el retenedor 226 en una posición inferior (por ejemplo, aproximadamente 3 a 5 psi), la válvula 229 y el retenedor 226 se levantarán de la parte inferior de la cavidad de válvula 222, abriendo de este modo la entrada 224 y permitiendo que el fluido fluya hacia la cavidad de válvula 222 y salga por la salida 228. Under a non-pressurized condition, the valve 229 and the retainer 226 are at rest at the bottom of the valve cavity 222, with the valve 229 covering the inlet 224. The retainer 226 can be deflected to a lower position, for example, by a suitable spring or similar. Consequently, the fluid flowing from inlet 224 cannot pass into and through valve cavity 222, and therefore the fluid cannot escape from mixing well 90. On the other hand, if the fluid at inlet 224 is pressurized sufficiently to overcome any force (e.g., spring deflection) holding retainer 226 in a lower position (e.g., approximately 3 to 5 psi), valve 229 and retainer 226 will lift from the bottom of valve cavity 222, thereby opening inlet 224 and allowing fluid to flow into valve cavity 222 and out through outlet 228.

El módulo de preparación de muestras 70 puede incluir además un puerto para bomba 104 mediante el cual se puede acoplar una fuente externa de presión al módulo de preparación de muestras 70. El puerto para bomba 104 se conecta, por medio de un conducto de presión 106 al pocillo de muestra 78 de modo que la presión aplicada en el puerto para bomba 104 presurizará el pocillo de muestra 78 para motivar que el contenido del pocillo de muestra 78 salga del pocillo. The sample preparation module 70 may further include a pump port 104 through which an external pressure source can be coupled to the sample preparation module 70. The pump port 104 is connected, by means of a pressure conduit 106, to the sample well 78 so that the pressure applied to the pump port 104 will pressurize the sample well 78 to cause the contents of the sample well 78 to flow out of the well.

El módulo de preparación de muestras 70 puede incluir además un puerto para válvula pasiva 108 conectado, por medio de un conducto de válvula 110, al esnórquel de presión 94 del pocillo de mezclado 90. Si el puerto para válvula pasiva 108 está abierto, la presión no se acumulará dentro del pocillo de mezclado 90, y el conjunto de válvula pasiva 220 permanecerá cerrado. Si el puerto para válvula pasiva 108 está cerrado, la presión se acumulará dentro del pocillo de mezclado 90 y el conjunto de válvula pasiva 220 se abrirá para que el contenido del pocillo de mezclado 90 pueda fluir desde el pocillo. The sample preparation module 70 may further include a passive valve port 108 connected, via a valve conduit 110, to the pressure snorkel 94 of the mixing well 90. If the passive valve port 108 is open, pressure will not build up inside the mixing well 90, and the passive valve assembly 220 will remain closed. If the passive valve port 108 is closed, pressure will build up inside the mixing well 90, and the passive valve assembly 220 will open, allowing the contents of the mixing well 90 to flow out.

Algunos organismos, como los virus y muchas bacterias, se pueden lisar químicamente mediante la adición de un tampón de lisis con o sin temperatura elevada o enzimas proteolíticas. Algunos organismos son difíciles de lisar mediante procedimientos químicos y/o enzimáticos y requieren alteración mecánica o rotura de las membranas celulares. Como tal, un componente opcional del cartucho múltiple 10 es un componente impulsor, en el que el impulsor se activa para triturar o romper componentes sólidos de modo que las células individuales sean más accesibles al tampón de lisis y de modo que se liberen más analitos diana. El impulsor imparte una acción turbulenta al fluido en el que están contenidas las microesferas de lisis. La acción de lisis principal se debe a las colisiones de las microesferas con los organismos diana, que de este modo se lisan, rompiéndolos y exponiendo los ácidos nucleicos diana. La presencia del tampón de lisis inhibe las DNasas o RNasas que pueden destruir las dianas de ARN o ADN una vez que se alteran las células. En diversos modos de realización, el impulsor es como una rueda de paletas que rota muy rápido. Some organisms, such as viruses and many bacteria, can be chemically lysed by the addition of a lysis buffer with or without elevated temperature or proteolytic enzymes. Some organisms are difficult to lyse using chemical and/or enzymatic procedures and require mechanical disruption or rupture of cell membranes. As such, an optional component of the 10-multicartridge is a driving component, in which the driving element is activated to grind or break up solid components so that individual cells are more accessible to the lysis buffer and more target analytes are released. The driving element imparts turbulent action to the fluid in which the lysis microspheres are contained. The primary lysis action results from collisions of the microspheres with the target organisms, which are thereby lysed, broken down, and exposed to the target nucleic acids. The presence of the lysis buffer inhibits DNases or RNases that can destroy the RNA or DNA targets once the cells are disrupted. In various embodiments, the impeller is like a paddle wheel that rotates very quickly.

Por tanto, en diversos modos de realización, el módulo de preparación de muestras 70 incluye además una cámara de lisis 120 con un agitador accionado, tal como un mecanismo mezclador de microesferas motorizado, dispuesto en la misma. El agitador accionado se dispone al menos parcialmente dentro de la cámara de lisis 120 y está construido y dispuesto para agitar el fluido que fluye a través de la cámara de procesamiento. El fluido que fluye a través de la cámara de lisis puede comprender una mezcla de material de muestra, tampón de lisis y microesferas de lisis. Las microesferas de lisis pueden comprender microesferas de sílice (cerámicas) (de, por ejemplo, 100 |jm de diámetro) que se dispensan en la cámara de lisis 120 durante el montaje del cartucho múltiple 10. El mezclador de microesferas comprende un motor 128 con un impulsor 130 montado en un eje de salida del motor (véase la FIG. 2). El fluido fluye hacia la cámara de lisis 120 a través de una entrada 122 y fluye fuera de la cámara de lisis 120 a través de una salida 124. Se puede proporcionar un filtro de malla frente a la entrada 122 y/o la salida 124. El/los filtro(s) de malla tiene(n) un tamaño de poro configurado para retener las microesferas de lisis dentro de la cámara de lisis 120 mientras se permite que el fluido de muestra fluya dentro y fuera de la cámara de lisis 120. En funcionamiento, el motor 128 hace rotar el impulsor 130 a una alta velocidad de rotación (por ejemplo, de aproximadamente 5000 a aproximadamente 100.000 rpm, preferentemente de aproximadamente 10.000 a aproximadamente 50.000 rpm, más preferentemente de aproximadamente 20.000 a aproximadamente 30.000 rpm), de modo que el fluido dentro de la cámara de lisis 120, que puede incluir material de muestra y microesferas de lisis, se agita vigorosamente por el impulsor rotatorio, ayudando de modo que a las microesferas de lisis a alterar la estructura molecular del material de muestra. Por tanto, la mezcla de muestra que fluye fuera de la cámara de lisis 120 está lisada más completamente de lo que estaría sin el mezclador de microesferas. Therefore, in various embodiments, the sample preparation module 70 further includes a lysis chamber 120 with a driven agitator, such as a motorized microsphere mixer, disposed therein. The driven agitator is disposed at least partially within the lysis chamber 120 and is constructed and arranged to agitate the fluid flowing through the processing chamber. The fluid flowing through the lysis chamber may comprise a mixture of sample material, lysis buffer, and lysis microspheres. The lysis microspheres may comprise silica (ceramic) microspheres (of, for example, 100 µm in diameter) that are dispensed into the lysis chamber 120 during the assembly of the multi-cartridge 10. The microsphere mixer comprises a motor 128 with an impeller 130 mounted on a motor output shaft (see FIG. 2). The fluid flows into the lysis chamber 120 through an inlet 122 and flows out of the lysis chamber 120 through an outlet 124. A mesh filter may be provided opposite the inlet 122 and/or the outlet 124. The mesh filter(s) has a pore size configured to retain the lysis microspheres within the lysis chamber 120 while allowing the sample fluid to flow into and out of the lysis chamber 120. In operation, the motor 128 rotates the impeller 130 at a high rotational speed (e.g., from approximately 5,000 to approximately 100,000 rpm, preferably from approximately 10,000 to approximately 50,000 rpm, more preferably from approximately 20,000 to approximately 30,000 rpm), so that the fluid within the lysis chamber 120, which may include material The sample and lysis microspheres are vigorously agitated by the rotating impeller, thus helping the lysis microspheres to alter the molecular structure of the sample material. Therefore, the sample mixture flowing out of the lysis chamber 120 is more completely lysed than it would be without the microsphere mixer.

Un motor 128 adecuado del mezclador de microesferas incluye Feiying, modelo FY0610-Q-04170Y de Jinlong Machinery. El motor se puede impulsar mediante una conexión temporal del cartucho múltiple 10 a una fuente de alimentación externa de un instrumento en el que se está procesando el cartucho 10. El control del motor 128 se puede implementar por medio de elementos lógicos proporcionados externa y/o internamente al cartucho 10. En un modo de realización, se proporciona una placa de circuito impreso ("PCB") del mezclador dentro de la envoltura inferior 30 que controla el funcionamiento del motor del mezclador de microesferas 128. El motor del mezclador 128 funciona idealmente solo cuando el fluido fluye a través de la cámara de lisis 120. El fluido que fluye hacia la cámara de lisis 120 se puede detectar por un sensor óptico a través del puerto óptico de entrada 14 formado en la envoltura superior 12 (véase la FIG. 2), que está alineado con una cámara de detección óptica de entrada 154 (véase, por ejemplo, la FIG. 15), de modo que el motor del mezclador de microesferas 128 se puede activar, por ejemplo, tras la detección del extremo delantero de una corriente de fluido que fluye a través de la cámara de detección óptica de entrada 154 hacia la cámara de lisis 120. De forma similar, el fluido que fluye desde la cámara de lisis 120 se puede detectar por un sensor óptico a través del puerto óptico de salida 16 (véase la FIG. 2), que está alineado con la cámara de detección óptica de salida 158 (véase la FIG. 15), de modo que el motor del mezclador de microesferas 128 se puede desactivar, por ejemplo, tras la detección del extremo trasero de una corriente de fluido que fluye a través de la cámara de detección óptica de salida 158. A suitable 128 motor for the microsphere mixer includes Feiying, model FY0610-Q-04170Y from Jinlong Machinery. The motor can be driven by a temporary connection of the multi-cartridge 10 to an external power supply of an instrument in which the cartridge 10 is being processed. Control of the motor 128 can be implemented by means of logic elements provided externally and/or internally to the cartridge 10. In one embodiment, a mixer printed circuit board ("PCB") is provided within the lower housing 30, which controls the operation of the microsphere mixer motor 128. The mixer motor 128 ideally operates only when fluid flows through the lysis chamber 120. The fluid flowing into the lysis chamber 120 can be detected by an optical sensor through the inlet optical port 14 formed in the upper housing 12 (see FIG. 2), which is aligned with an inlet optical detection chamber 154 (see, for example, FIG. 15), so that the microsphere mixer motor 128 can be activated, for example, upon detection of the end. front end of a fluid stream flowing through the inlet optical detection chamber 154 into the lysis chamber 120. Similarly, fluid flowing from the lysis chamber 120 can be detected by an optical sensor through the outlet optical port 16 (see FIG. 2), which is aligned with the outlet optical detection chamber 158 (see FIG. 15), so that the microsphere mixer motor 128 can be switched off, for example, after the detection of the rear end of a fluid stream flowing through the outlet optical detection chamber 158.

El módulo de preparación de muestras 70 incluye además dos conjuntos de válvula activa 204, 219. El conjunto de válvula 204 es conocido como el conjunto de válvula de muestra y se sitúa en el punto de unión del décimo canal de fluido 172, el decimotercer canal de fluido 178 y el decimocuarto canal de fluido 180 y controla el flujo desde el decimotercer canal de fluido 178 hasta el decimocuarto canal de fluido 180. El conjunto de válvula 219 es conocido como el conjunto de válvula de residuos y se sitúa en el punto de unión del décimo canal de fluido 172 y el undécimo canal de fluido 174 y controla el flujo desde el décimo canal de fluido 172 hasta el undécimo canal de fluido 174 y la cámara de residuos 102. The sample preparation module 70 further includes two active valve assemblies, 204 and 219. Valve assembly 204 is known as the sample valve assembly and is located at the junction of the tenth fluid channel 172, the thirteenth fluid channel 178, and the fourteenth fluid channel 180. It controls the flow from the thirteenth fluid channel 178 to the fourteenth fluid channel 180. Valve assembly 219 is known as the waste valve assembly and is located at the junction of the tenth fluid channel 172 and the eleventh fluid channel 174. It controls the flow from the tenth fluid channel 172 to the eleventh fluid channel 174 and the waste chamber 102.

Los detalles de un conjunto de válvula activa, por ejemplo, el conjunto de válvula 204 se muestran en las FIGS. 13 y 14. El conjunto de válvula 204 comprende una cavidad de válvula 210 formada en el sustrato 72. Un conducto de entrada 208 conduce a la cavidad de válvula 210, y un canal de salida 212 se extiende fuera de la cavidad 210. Se forma una abertura de acceso 206 en el sello superior 56 dispuesto encima del sustrato 72. Una membrana de válvula flexible 216 se asegura a un lado inferior del sello superior 56 debajo de la abertura de acceso 206 por medio de un adhesivo 214 que rodea la abertura de acceso 206. En la posición no desviada o no accionada, como se muestra en la FIG. 13, el fluido puede fluir hacia la cavidad de válvula 210 a través de la entrada 208 y fluir fuera de la cavidad de la válvula 210 a través de la salida 212. En consecuencia, el flujo de fluido a través del conjunto de válvula 204 no se ve obstaculizado. Como se muestra en la FIG. 14, cuando un accionador de válvula externo 218 presiona hacia abajo a través de la abertura de acceso 206 para desviar la membrana de válvula 216 sobre la salida 212, se bloquea el flujo de fluido a través del conjunto de válvula 204. El accionador de válvula 218 puede comprender un poste de accionador 26 de la pestaña de accionador 20 formada en la envoltura superior 12 (véase la FIG. 1). Específicamente, la pestaña de accionador de válvula 18 se alinea con el conjunto de válvula activa 204, y la pestaña de accionador de válvula 20 se alinea con el conjunto de válvula activa 219. Details of an active valve assembly, for example, valve assembly 204, are shown in FIGS. 13 and 14. The valve assembly 204 comprises a valve cavity 210 formed in the substrate 72. An inlet conduit 208 leads to the valve cavity 210, and an outlet channel 212 extends out of the cavity 210. An access opening 206 is formed in the upper seal 56 disposed above the substrate 72. A flexible valve diaphragm 216 is secured to a lower side of the upper seal 56 below the access opening 206 by means of an adhesive 214 surrounding the access opening 206. In the non-deflected or non-actuated position, as shown in FIG. 13, the fluid can flow into the valve cavity 210 through the inlet 208 and out of the valve cavity 210 through the outlet 212. Consequently, the flow of fluid through the valve assembly 204 is not obstructed. As shown in FIG. 14, when an external valve actuator 218 presses down through the access opening 206 to divert the valve diaphragm 216 over the outlet 212, the flow of fluid through the valve assembly 204 is blocked. The valve actuator 218 may comprise an actuator post 26 of the actuator tab 20 formed in the upper housing 12 (see FIG. 1). Specifically, the valve actuator tab 18 aligns with the active valve assembly 204, and the valve actuator tab 20 aligns with the active valve assembly 219.

En diversos modos de realización, el módulo de preparación de muestras 70 incluye además una cámara de residuos 102 (o más de una cámara de residuos) configurada para recibir y contener los fluidos en exceso o usados. In various embodiments, the sample preparation module 70 further includes a waste chamber 102 (or more than one waste chamber) configured to receive and contain excess or used fluids.

Módulo de reacción: placa superiorReaction module: top plate

Los detalles del módulo de reacción 240, y, en particular, la placa superior 241 se muestran en las FIGS. 24-31. En referencia a las FIGS. 24 y 26, que muestran una vista en perspectiva desde arriba y una vista en planta desde arriba, respectivamente, de la placa superior 241, la placa superior 241 incluye una pared perimetral superior 256 que se proyecta por encima de una superficie superior 242 de la placa superior 241 y que circunscribe al menos parcialmente la superficie superior 240 en una localización desplazada hacia adentro desde los bordes exteriores de la placa superior 241. La pared perimetral superior 256 tiene un canal o hendidura abierta continua 258 formada a lo largo de su borde superior que proporciona un asiento para la junta adhesiva 232 que asegura el módulo de reacción 240 al módulo de preparación de muestras 70. Véase la FIG. 4. La pared perimetral superior 256 forma un área rebajada 260 rodeada por la pared perimetral superior 256 en la superficie superior 242. Véanse también las FIGS. 28 y 29. Details of the reaction module 240, and in particular the top plate 241, are shown in FIGS. 24-31. With reference to FIGS. 24 and 26, which show a perspective view from above and a plan view from above, respectively, of the top plate 241, the top plate 241 includes an upper perimeter wall 256 that projects above a top surface 242 of the top plate 241 and at least partially circumscribes the top surface 240 at a location offset inward from the outer edges of the top plate 241. The upper perimeter wall 256 has a continuous open channel or groove 258 formed along its upper edge that provides a seat for the adhesive gasket 232 securing the reaction module 240 to the sample preparation module 70. See FIG. 4. The upper perimeter wall 256 forms a recessed area 260 surrounded by the upper perimeter wall 256 on the upper surface 242. See also FIGS. 28 and 29.

La placa superior 241 puede adoptar una serie de configuraciones y se puede fabricar en una variedad de materiales. Los materiales adecuados incluyen, pero no se limitan a, fibra de vidrio, TEFLON®, cerámica, vidrio, silicio, mica, plástico (incluyendo acrílicos, poliestireno y copolímeros de estireno y otros materiales, polipropileno, polietileno, polibutileno, policarbonato, poliuretanos y derivados de los mismos, etc.), etc. Un material de placa superior en particular preferente es el policarbonato. The 241 top plate can be configured in a variety of ways and manufactured from a range of materials. Suitable materials include, but are not limited to, fiberglass, TEFLON®, ceramic, glass, silicon, mica, plastic (including acrylics, polystyrene and copolymers of styrene and other materials, polypropylene, polyethylene, polybutylene, polycarbonate, polyurethanes and derivatives thereof, etc.). Polycarbonate is a particularly preferred top plate material.

Una horquilla de alineación 246 se extiende desde un extremo de la placa superior 241, y un bucle de alineación 244 se extiende desde un extremo opuesto de la placa superior 241. La horquilla de alineación 246 y el bucle de alineación 244 se configuran para recibir pasadores de alineación en un instrumento para procesar el cartucho múltiple 10 para garantizar la alineación apropiada del cartucho 10, como se describe con más detalle a continuación. An alignment fork 246 extends from one end of the top plate 241, and an alignment loop 244 extends from an opposite end of the top plate 241. The alignment fork 246 and the alignment loop 244 are configured to receive alignment pins in an instrument for processing the multi-cartridge 10 to ensure proper alignment of the cartridge 10, as described in more detail below.

La placa superior 241 incluye además un compartimento de muestra 266 con un puerto de entrada 268 que está en comunicación fluida con el tercer puerto de salida 190 del módulo de preparación de muestras 70. The top plate 241 also includes a sample compartment 266 with an inlet port 268 that is in fluid communication with the third output port 190 of the sample preparation module 70.

La placa superior 241 incluye además un compartimento de tampón de rehidratación (elución) 276 que tiene un puerto de entrada 278 que está en comunicación fluida con el segundo puerto de salida 188 del módulo de preparación de muestras 70. Un compartimento de tampón de detección 280 contiene un tampón de detección inicialmente seco (aplicado a una porción de la placa superior 241 que forma el compartimento de tampón de detección 280 o una porción del panel de procesamiento fluídico 354 que cubre el compartimento de tampón de detección 280) que se reconstituye con una cantidad del tampón de reconstitución dispensada en el compartimento de tampón de rehidratación 276 y se transfiere al compartimento de tampón de detección 280. En un modo de realización, el compartimento de tampón de detección 280 tiene una capacidad de 120-160 pl. En diversos modos de realización, la placa superior 241 incluye un paso de conexión 274 entre el compartimento de tampón de detección 280 y el compartimento de tampón de rehidratación 276. El compartimento de tampón de detección 280 puede incluir además un puerto 282 para inyectar un tampón en el compartimento 280 durante un procedimiento de fabricación y/o para ventilar el compartimento 280. The top plate 241 further includes a rehydration (elution) buffer compartment 276 having an inlet port 278 that is in fluid communication with the second outlet port 188 of the sample preparation module 70. A detection buffer compartment 280 contains an initially dry detection buffer (applied to a portion of the top plate 241 forming the detection buffer compartment 280 or a portion of the fluidic processing panel 354 covering the detection buffer compartment 280) that is reconstituted with an amount of reconstitution buffer dispensed into the rehydration buffer compartment 276 and transferred to the detection buffer compartment 280. In one embodiment, the detection buffer compartment 280 has a capacity of 120-160 pl. In various embodiments, the top plate 241 includes a connection passage 274 between the detection buffer compartment 280 and the rehydration buffer compartment 276. The detection buffer compartment 280 may further include a port 282 for injecting a buffer into the compartment 280 during a manufacturing process and/or for venting the compartment 280.

Las FIGS. 25 y 27 muestran una vista en perspectiva desde abajo y una vista en planta desde abajo, respectivamente, de la placa superior 241. En referencia a las FIGS. 25 y 27, además de las FIGS. 24 y 26, la placa superior 241 incluye además un compartimento de tampón 296, que, en un modo de realización, contiene un tampón/enzima de PCR en forma seca (aplicado a una porción de la placa superior 241 que forma el compartimento de tampón 296 o a una porción del panel de procesamiento fluídico 354 (véanse las FlGS. 4 y 58) que cubre el compartimento de tampón 296), para reconstituirse (rehidratarse) más adelante mediante una cantidad de tampón de rehidratación del compartimento de tampón de rehidratación 276. En un modo de realización, el compartimento de tampón 296 tiene una capacidad de aproximadamente 20 pl. Se proporciona un puerto 298 para inyectar el tampón/enzima de PCR en el compartimento durante el procedimiento de fabricación y/o para ventilar el compartimento de tampón 296. Figures 25 and 27 show a perspective view from below and a plan view from below, respectively, of the top plate 241. With reference to Figures 25 and 27, in addition to Figures 24 and 26, the top plate 241 further includes a buffer compartment 296, which, in one embodiment, contains a dry PCR buffer/enzyme (applied to a portion of the top plate 241 forming the buffer compartment 296 or to a portion of the fluidic processing panel 354 (see Figures 4 and 58) covering the buffer compartment 296), to be reconstituted (rehydrated) later by a quantity of rehydration buffer from the rehydration buffer compartment 276. In one embodiment, the buffer compartment 296 has a capacity of approximately 20 pl. A port 298 is provided for injecting the PCR buffer/enzyme into the compartment during the manufacturing procedure and/or for venting the buffer compartment 296.

La placa superior 241 incluye además un segundo compartimento de tampón 300 que puede contener un reactivo de exonucleasa en forma seca (aplicado a una porción de la placa superior 241 que forma el segundo compartimento de tampón 300 o a una porción del panel de procesamiento fluídico 354 que cubre el segundo compartimento de tampón 300), para reconstituirse más adelante mediante una cantidad de tampón de rehidratación del compartimento de tampón de rehidratación 276. En un modo de realización, el segundo compartimento de tampón 300 tiene una capacidad de aproximadamente 20 pl. Se puede proporcionar un puerto 302 para inyectar tampón en el segundo compartimento de tampón 300 durante un procedimiento de fabricación y/o para ventilar el compartimento 300. Se puede proporcionar un aliviadero 306 entre el compartimiento de tampón de rehidratación 276 y el segundo compartimiento de tampón 300 para permitir el flujo de fluido desde el compartimiento de tampón de rehidratación 276 al compartimiento 300. The top plate 241 further includes a second buffer compartment 300 that can contain an exonuclease reagent in dry form (applied to a portion of the top plate 241 forming the second buffer compartment 300 or to a portion of the fluidic processing panel 354 covering the second buffer compartment 300), to be reconstituted later by a quantity of rehydration buffer from the rehydration buffer compartment 276. In one embodiment, the second buffer compartment 300 has a capacity of approximately 20 pl. A port 302 may be provided for injecting buffer into the second buffer compartment 300 during a manufacturing procedure and/or for venting compartment 300. A relief valve 306 may be provided between the rehydration buffer compartment 276 and the second buffer compartment 300 to allow fluid flow from the rehydration buffer compartment 276 to compartment 300.

La placa superior 241 incluye además una pared perimetral inferior 290 que circunscribe la parte inferior de la placa superior 241. La pared perimetral inferior 290 define un rebajo rodeado por la pared perimetral 290 configurado para recibir un panel, tal como el panel de procesamiento fluídico 354, para encerrar la mitad inferior de la placa superior 241. Un soporte de panel elevado 290 rodea la periferia exterior de la superficie inferior de la placa superior 241 justo en el interior de la pared perimetral 290. El área 294 en el interior del soporte de panel 292 está ligeramente rebajada con respecto al soporte de panel 292, de modo que un panel insertado dentro de la pared perimetral 290 está soportado en la superficie de soporte de panel 292, y el rebajo 294 define un hueco 295 (véanse las FIGS. 28, 29) entre el panel y la placa superior 241. The top plate 241 further includes a lower perimeter wall 290 that circumscribes the lower portion of the top plate 241. The lower perimeter wall 290 defines a recess surrounded by the perimeter wall 290 configured to receive a panel, such as the fluidic processing panel 354, to enclose the lower half of the top plate 241. A raised panel support 290 surrounds the outer periphery of the lower surface of the top plate 241 just inside the perimeter wall 290. The area 294 inside the panel support 292 is slightly recessed relative to the panel support 292, so that a panel inserted within the perimeter wall 290 is supported on the panel support surface 292, and the recess 294 defines a gap 295 (see FIGS. 28, 29) between the panel and the top plate 241.

La placa superior 241 puede incluir además puertos de entrada de fluido 250, 252, al menos uno de los cuales está en comunicación fluida con el primer puerto de salida 182 del módulo de preparación de muestras 70. Los puertos de entrada 250, 252 proporcionan una comunicación fluida con el hueco 295 entre la superficie inferior de la placa superior de reacción 241, por ejemplo, en el área 294, y el panel de procesamiento fluídico 354 que encierra la superficie inferior de la placa superior 241. The top plate 241 may further include fluid inlet ports 250, 252, at least one of which is in fluid communication with the first outlet port 182 of the sample preparation module 70. The inlet ports 250, 252 provide fluid communication with the gap 295 between the lower surface of the upper reaction plate 241, for example in area 294, and the fluidic processing panel 354 enclosing the lower surface of the top plate 241.

La placa superior 241 incluye además los compartimentos de detección 350a, 350b, 350c y 350d, cada uno con un puerto de entrada o puerto de ventilación 352. El modo de realización ilustrado incluye cuatro compartimentos de detección 350a-d, aunque se pueden imaginar fácilmente configuraciones alternativas de la placa superior 241 que comprendan un número menor o mayor de los compartimentos de detección 350. The top plate 241 further includes the sensing compartments 350a, 350b, 350c and 350d, each with an inlet port or vent port 352. The illustrated embodiment includes four sensing compartments 350a-d, although alternative configurations of the top plate 241 comprising a smaller or larger number of sensing compartments 350 can easily be imagined.

El área 304 en la superficie inferior comprende un área de procesamiento que está ligeramente rebajada con respecto al área 294, formando de este modo un hueco más grande entre la placa superior 241 y un panel inferior en el área 304 que en el área 294. Area 304 on the lower surface comprises a processing area that is slightly recessed with respect to area 294, thereby forming a larger gap between the top plate 241 and a lower panel in area 304 than in area 294.

El módulo de reacción 240 puede incluir además una o más trampas de burbujas 340 que se forman en la placa superior 241. Cada trampa de burbujas 340 incluye una campana de captura de burbujas 342 formada en la placa superior 241 que se inclina hacia arriba hacia una abertura de ventilación 344. En un modo de realización, las burbujas de aire ascendentes generadas por el movimiento del fluido debajo de la trampa de burbujas se capturan en la campana de captura 344 y se liberan a través de la abertura de ventilación. La campana de captura se puede conformar para adaptarse a una trayectoria de movimiento de fluido debajo de o contigua a la trampa de burbujas. En el modo de realización ilustrado, cinco trampas de burbujas 340 que tienen campanas de captura alargadas 342 se sitúan sobre cuatro trayectorias de movimiento de fluido, cada una localizada debajo y entre dos trampas de burbujas contiguas 340, como se describirá con más detalle a continuación. The reaction module 240 may further include one or more bubble traps 340 formed in the top plate 241. Each bubble trap 340 includes a bubble-capture bell 342 formed in the top plate 241 that slopes upward toward a vent opening 344. In one embodiment, rising air bubbles generated by fluid movement beneath the bubble trap are captured in the capture bell 344 and released through the vent opening. The capture bell may be shaped to fit a fluid movement path beneath or adjacent to the bubble trap. In the illustrated embodiment, five bubble traps 340 having elongated capture bells 342 are positioned over four fluid movement paths, each located below and between two adjacent bubble traps 340, as described in more detail below.

Los detalles de la entrada de fluido 252 se muestran en la FIG. 30. Como se destaca, la entrada de fluido 252 se puede alinear con la primera salida de fluido 182 del módulo de preparación de muestras 70. La entrada de fluido 252 puede tener una conformación troncocónica ahusada hacia adentro, en la que el tamaño de la salida 182 por encima de la entrada 252 es más estrecho que el extremo superior de la entrada 252. Esto ayuda a garantizar que el fluido dispensado a través de la salida 182 sea capturado por la entrada 252. Details of fluid inlet 252 are shown in FIG. 30. As highlighted, fluid inlet 252 can be aligned with the first fluid outlet 182 of the sample preparation module 70. Fluid inlet 252 can have an inwardly tapered, truncated conical shape, in which the size of outlet 182 above inlet 252 is narrower than the upper end of inlet 252. This helps ensure that the fluid dispensed through outlet 182 is captured by inlet 252.

Los detalles del compartimento de muestra 266, el compartimento de tampón de rehidratación 276 y el compartimento de tampón de detección 280 se muestran en la FIG. 31. El compartimiento de muestra 266 se configura para recibir una cantidad (por ejemplo, 200 |jl) de microesferas magnéticas con analito diana unido (por ejemplo, ADN, ácido nucleico) desde el módulo de preparación de muestras 270 a través del puerto de entrada 268. El puerto de entrada 268 del compartimiento de muestra 266 tiene preferentemente una conformación cónica y se alinea con la tercera salida 190 del módulo de preparación de muestras 70. En diversos modos de realización, la tercera salida 190 pasa a través de una boquilla ahusada 322 para minimizar las nanogotas colgantes en el extremo de la salida 190. El puerto de entrada 268 también es preferentemente ahusado, con su extremo más ancho en la parte superior para garantizar de este modo que el fluido dispensado a través de la salida 190 se capture en el puerto de entrada 268. La salida 190 y el puerto de entrada 268 se configuran de modo que exista un pequeño hueco entre ellos. Este hueco comprende parte de un espacio intersticial 308 entre la parte superior de la placa superior 241 del módulo de reacción 240 y la parte inferior del módulo de preparación de muestras 70. Este hueco proporciona una trampa para recoger cualquier burbuja de aire contenida en los fluidos dentro del módulo de reacción 240, especialmente las burbujas de aire que se pueden generar cuando se dispensa fluido desde la salida 190 hacia el puerto de entrada 268. Details of sample compartment 266, rehydration buffer compartment 276, and detection buffer compartment 280 are shown in FIG. 31. The sample compartment 266 is configured to receive a quantity (e.g., 200 JL) of magnetic microspheres with attached target analyte (e.g., DNA, nucleic acid) from the sample preparation module 270 via the inlet port 268. The inlet port 268 of the sample compartment 266 is preferably conical and aligned with the third outlet 190 of the sample preparation module 70. In various embodiments, the third outlet 190 passes through a tapered nozzle 322 to minimize dangling nanodroplets at the end of outlet 190. The inlet port 268 is also preferably tapered, with its wider end at the top to ensure that the fluid dispensed through outlet 190 is captured in the inlet port 268. Outlet 190 and inlet port 268 are configured with a small gap. between them. This gap comprises part of an interstitial space 308 between the top of the top plate 241 of the reaction module 240 and the bottom of the sample preparation module 70. This gap provides a trap to collect any air bubbles contained in the fluids within the reaction module 240, especially air bubbles that may be generated when fluid is dispensed from outlet 190 into inlet port 268.

El compartimento de tampón de rehidratación 276 se configura para recibir una cantidad (por ejemplo, 200 j l) de una solución tampón que es adecuada para la rehidratación de reactivos secos y la elución de ácido nucleico de las microesferas del módulo de preparación de muestras 270 a través del puerto de entrada 278. El puerto de entrada 278 del compartimento de tampón de rehidratación 276 se alinea con la segunda salida 188 del módulo de preparación de muestras 70. De nuevo, la salida 188 fluye preferentemente a través de una boquilla ahusada 320, cuyo extremo está espaciado del puerto de entrada 278, que también está ahusado. De nuevo, el espacio entre el extremo de la boquilla 320 y el puerto de entrada 278 permite que las burbujas de gas dentro del fluido que fluye entre la salida 188 y el puerto de entrada 278 escapen al espacio intersticial 308. The rehydration buffer compartment 276 is configured to receive a quantity (e.g., 200 J L) of a buffer solution suitable for rehydrating dry reagents and eluting nucleic acid from the microspheres of the sample preparation module 270 via the inlet port 278. The inlet port 278 of the rehydration buffer compartment 276 is aligned with the second outlet 188 of the sample preparation module 70. Outlet 188 preferentially flows through a tapered nozzle 320, the end of which is spaced from the tapered inlet port 278. The space between the end of the nozzle 320 and the inlet port 278 allows gas bubbles within the fluid flowing between outlet 188 and inlet port 278 to escape into the interstitial space 308.

Módulo de reacción: panel de procesamiento fluídicoReaction module: fluidic processing panel

En referencia a las FIGS. 58, 59, en diversos modos de realización, el módulo de reacción 240 del cartucho múltiple 10 incluye un panel de procesamiento fluídico 354, asegurado a la parte inferior de la placa superior 241. El panel de procesamiento fluídico 354 está rodeado periféricamente por la pared perimetral 290 y está soportado en y asegurado al soporte del panel 292, por ejemplo, mediante un adhesivo resistente al aceite y a la temperatura. El panel de procesamiento fluídico 354 facilita una serie de funcionalidades del cartucho múltiple 10, tales como el movimiento de fluido y la detección de analitos. Dichos movimientos de fluido pueden incluir transportar una o más nanogotas de fluido a lo largo de vías de transporte de fluido, mezclar fluidos moviendo una o más nanogotas de una manera oscilatoria (por ejemplo, linealmente hacia adelante y hacia atrás o en una trayectoria continua (por ejemplo, circular, ovalada, rectangular)), combinar nanogotas de fluido que pueden contener diferentes materiales, dividir nanogotas en dos o más nanogotas más pequeñas, etc. With reference to Figures 58 and 59, in various embodiments, the reaction module 240 of the multi-cartridge 10 includes a fluidic processing panel 354, secured to the underside of the upper plate 241. The fluidic processing panel 354 is peripherally surrounded by the perimeter wall 290 and is supported on and secured to the panel support 292, for example, by means of an oil- and temperature-resistant adhesive. The fluidic processing panel 354 facilitates several functionalities of the multi-cartridge 10, such as fluid movement and analyte detection. Such fluid movements may include transporting one or more fluid nanodroplets along fluid transport pathways, mixing fluids by moving one or more nanodroplets in an oscillatory manner (e.g., linearly back and forth or in a continuous path (e.g., circular, oval, rectangular)), combining fluid nanodroplets that may contain different materials, splitting nanodroplets into two or more smaller nanodroplets, etc.

El panel de procesamiento fluídico 354 incluye un sustrato 356. Los sustratos adecuados incluyen superficies metálicas tales como oro, electrodos como se define a continuación, vidrio y vidrio modificado o funcionalizado, fibra de vidrio, cerámica, mica, plástico (incluyendo acrílicos, poliestireno y copolímeros de estireno y otros materiales, polipropileno, polietileno, polibutileno, poliimida, policarbonato, poliuretanos, TEFLON® y derivados de los mismos, etc.), GETEK® (una combinación de óxido de polipropileno y fibra de vidrio), etc., polisacáridos, nylon o nitrocelulosa, resinas, sílice o materiales a base de sílice que incluyen silicio y silicio modificado, carbono, metales, vidrios inorgánicos y una variedad de otros polímeros, siendo en particular preferentes los materiales de placa de circuito impreso (PCB). The fluidic processing panel 354 includes a substrate 356. Suitable substrates include metallic surfaces such as gold, electrodes as defined below, glass and modified or functionalized glass, fiberglass, ceramics, mica, plastics (including acrylics, polystyrene and styrene copolymers and other materials, polypropylene, polyethylene, polybutylene, polyimide, polycarbonate, polyurethanes, TEFLON® and derivatives thereof, etc.), GETEK® (a combination of polypropylene oxide and fiberglass), etc., polysaccharides, nylon or nitrocellulose, resins, silica or silica-based materials including silicon and modified silicon, carbon, metals, inorganic glasses, and a variety of other polymers, with printed circuit board (PCB) materials being particularly preferred.

En diversos modos de realización, el panel de procesamiento fluídico 354 se puede dividir en una serie de áreas funcionales o zonas de procesamiento distintas, que se pueden superponer espacialmente o ser espacialmente distintas o parcialmente separadas espacialmente y parcialmente distintas espacialmente. In various embodiments, the 354 fluidic processing panel can be divided into a number of distinct functional areas or processing zones, which can be spatially overlapping, spatially distinct, or partially spatially separated and partially spatially distinct.

En diversos modos de realización, el procesamiento de reacción de fluido dentro del módulo de reacción 240 se basa, al menos parcialmente, en la manipulación de fluidos microfluídicos usando las denominadas técnicas de electrohumectación para formar micronanogotas que se pueden manipular tanto espacial como bioquímicamente. In various embodiments, the fluid reaction processing within reaction module 240 is based, at least partially, on the manipulation of microfluidic fluids using so-called electrowetting techniques to form micronanoparticles that can be manipulated both spatially and biochemically.

En general, la electrohumectación es la modificación de las propiedades de humectación de una superficie hidrófoba (tal como PCB) con un campo eléctrico aplicado. En un sistema de electrohumectación, el cambio en el ángulo de contacto sustrato-electrolito debido a una diferencia de potencial aplicada da como resultado la capacidad de mover el electrolito sobre una superficie. Esencialmente, como se describe en la patente de EE. UU. n.° 6.565.727, al aplicar un potencial eléctrico a un electrodo (o grupo de electrodos) contiguo a una gota de líquido polar (por ejemplo, uno que contiene un analito diana), la superficie de estos electrodos se vuelve más hidrófila y la gota es arrastrada por un gradiente de tensión superficial para incrementar el solapamiento del área con los electrodos cargados. Esto provoca que la gota se extienda por la superficie y, al retirar posteriormente el potencial o activar diferentes electrodos, el sustrato vuelve a un estado hidrófobo, lo que da como resultado que la gota se mueva a una nueva área hidrófila del sustrato. De esta manera, las gotas se pueden mover física y discretamente por la superficie plana del sustrato a diferentes zonas de procesamiento, para su procesamiento, manipulación y detección. Las gotas se pueden mover a velocidades variadas, dividir (por ejemplo, una única gota se puede dividir en dos o más gotas), pulsar y/o mezclar (dos o más gotas se fusionan en la misma localización y, a continuación, se dividen o se mueven como una sola). Además, la electrohumectación puede instigar el mezclado dentro de una única nanogota. Como se describe con más detalle a continuación, las gotas también se pueden usar para rehidratar los reactivos secos almacenados en diferentes localizaciones en el sustrato de PCB. Una característica típica de la electrohumectación es la manipulación precisa de volúmenes de fluido muy pequeños. Por ejemplo, el ácido nucleico diana aislado se puede eluir a una concentración muy alta en menos de 10 |jl antes de la amplificación por PCR, en comparación con los volúmenes de elución de 100 j l y las concentraciones de analito diana mucho menores que caracterizan otros sistemas. Además, la electrohumectación permite alterar las trayectorias de fluido en el desarrollo y en el producto por medio de programa informático, sin necesidad de realizar ningún cambio en la interfase física (por ejemplo, nuevas válvulas, trayectorias de fluido, etc.). In general, electrowetting is the modification of the wetting properties of a hydrophobic surface (such as PCBs) with an applied electric field. In an electrowetting system, the change in the substrate-electrolyte contact angle due to an applied potential difference results in the ability to move the electrolyte across a surface. Essentially, as described in U.S. Patent No. 6,565,727, by applying an electric potential to an electrode (or group of electrodes) adjacent to a polar liquid droplet (e.g., one containing a target analyte), the surface of these electrodes becomes more hydrophilic, and the droplet is drawn by a surface tension gradient to increase the overlap of the area with the charged electrodes. This causes the droplet to spread across the surface, and by subsequently removing the potential or activating different electrodes, the substrate returns to a hydrophobic state, resulting in the droplet moving to a new hydrophilic area of the substrate. In this way, droplets can be physically and discreetly moved across the flat surface of the substrate to different processing zones for further processing, manipulation, and detection. The droplets can move at varying speeds, split (for example, a single droplet can split into two or more droplets), pulse, and/or mix (two or more droplets merge at the same location and then split or move as one). Furthermore, electrowetting can induce mixing within a single nanodroplet. As described in more detail below, the droplets can also be used to rehydrate dried reagents stored in different locations on the PCB substrate. A typical feature of electrowetting is the precise manipulation of very small fluid volumes. For example, the isolated target nucleic acid can be eluted to a very high concentration in less than 10 µL prior to PCR amplification, compared to the elution volumes of 100 µL and much lower target analyte concentrations characteristic of other systems. Furthermore, electrowetting allows fluid paths to be altered during development and in the product by means of a computer program, without the need to make any changes to the physical interface (e.g., new valves, fluid paths, etc.).

Sistemas microfluídicos ejemplares que utilizan técnicas de electrohumectación se describen en las publ. de patente de EE. UU. n.° 2013/0252262, 2013/0233712, 2013/0233425, 2013/0230875, 2013/0225452, 2013/0225450, 2013/0217113, 2013/0217103, 2013/0203606, 2013/0178968, 2013/0178374, 2013/0164742, 2013/0146461, 2013/0130936, 2013/01 18901, 2013/0059366, 2013/0018611, 2013/0017544, 2012/0261264, 2012/0165238, 2012/0132528, 2012/0044299, 2012/0018306, 2011/0311980, 2011/0303542, 2011/0209998, 2011/0203930, 2011/0186433, 2011/0180571, 2011/01 14490, 2011/0104816, 2011/0104747, 2011/0104725, 2011/0097763, 2011/0091989, 2011/0086377, 2011/0076692, 2010/0323405, 2010/0307917, 2010/0291578, 2010/0282608, 2010/0279374, 2010/0270156, 2010/0236929, 2010/0236928, 2010/0206094, 2010/0194408, 2010/0190263, 2010/0130369, 2010/0120130, 2010/0116640, 2010/0087012, 2010/0068764, 2010/0048410, 2010/0032293, 2010/0025250, 2009/0304944, 2009/0263834, 2009/0155902, 2008/0274513, 2008/0230386, 2007/0275415, 2007/0242105, 2007/0241068, las patentes de EE. UU. n.° 8541176, 8492168, 8481125, 8470606, 8460528, 8454905, 8440392, 8426213, 8394641, 8389297, 8388909, 8364315, 8349276, 8317990, 8313895, 8313698, 8304253, 8268246, 8208146, 8202686, 8137917, 8093062, 8088578, 8048628, 8041463, 8007739, 7998436, 7943030, 7939021, 7919330, 7901947, 7851 184, 7822510, 7816121, 7815871, 7763471, 7727723, 7439014, 7255780, 6773566, y 6565727. Exemplary microfluidic systems using electrowetting techniques are described in the publications. of U.S. patent no. 2013/0252262, 2013/0233712, 2013/0233425, 2013/0230875, 2013/0225452, 2013/0225450, 2013/0217113, 2013/0217103, 2013/0203606, 2013/0178968, 2013/0178374, 2013/0164742, 2013/0146461, 2013/0130936, 2013/01 18901, 2013/0059366, 2013/0018611, 2013/0017544, 2012/0261264, 2012/0165238, 2012/0132528, 2012/0044299, 2012/0018306, 2011/0311980, 2011/0303542, 2011/0209998, 2011/0203930, 2011/0186433, 2011/0180571, 2011/01 14490, 2011/0104816, 2011/0104747, 2011/0104725, 2011/0097763, 2011/0091989, 2011/0086377, 2011/0076692, 2010/0323405, 2010/0307917, 2010/0291578, 2010/0282608, 2010/0279374, 2010/0270156, 2010/0236929, 2010/0236928, 2010/0206094, 2010/0194408, 2010/0190263, 2010/0130369, 2010/0120130, 2010/0116640, 2010/0087012, 2010/0068764, 2010/0048410, 2010/0032293, 2010/0025250, 2009/0304944, 2009/0263834, 2009/0155902, 2008/0274513, 2008/0230386, 2007/0275415, 2007/0242105, 2007/0241068, U.S. patents Nos. 8541176, 8492168, 8481125, 8470606, 8460528, 8454905, 8440392, 8426213, 8394641, 8389297, 8388909, 8364315, 8349276, 8317990, 8313895, 8313698, 8304253, 8268246, 8208146, 8202686, 8137917, 8093062, 8088578, 8048628, 8041463, 8007739, 7998436, 7943030, 7939021, 7919330, 7901947, 7851 184, 7822510, 7816121, 7815871, 7763471, 7727723, 7439014, 7255780, 6773566, and 6565727.

Por tanto, en diversos modos de realización, el panel de procesamiento fluídico 354 comprende una rejilla de electrodos que forman y definen zonas de procesamiento discretas, que incluyen vías, para nanogotas de fluido según sea apropiado para los ensayos u otros procedimientos que se realizan en el módulo de reacción 240. En general, un "punto" o "localización" o "almohadilla" (a veces denominada "almohadilla de electrohumectación" o "EWP") se representa en general en las figuras como un rectángulo en el que las líneas que forman los laterales del rectángulo representan electrodos, de modo que una nanogota se mueve a lo largo de una trayectoria en pasos discretos, de almohadilla a almohadilla. Al manipular la rejilla del electrodos, las nanogotas se pueden mover selectivamente en cualquiera de las cuatro direcciones según sea necesario: hacia adelante, hacia atrás, hacia la izquierda o hacia la derecha, con respecto a una posición actual. Por tanto, en diversos modos de realización, el panel de procesamiento fluídico 354 incluye una rejilla de electrodos grabados que forman una red de almohadillas para mover las nanogotas de muestra desde la preparación de la muestra hasta la detección de analitos diana. Therefore, in various embodiments, the fluidic processing panel 354 comprises an electrode grid that forms and defines discrete processing zones, including pathways, for fluid nanodroplets as appropriate for the tests or other procedures performed in the reaction module 240. In general, a "spot" or "location" or "pad" (sometimes referred to as an "electrowetting pad" or "EWP") is generally represented in the figures as a rectangle in which the lines forming the sides of the rectangle represent electrodes, such that a nanodroplet moves along a path in discrete steps, from pad to pad. By manipulating the electrode grid, the nanodroplets can be selectively moved in any of four directions as required: forward, backward, left, or right, relative to a current position. Therefore, in various embodiments, the 354 fluidic processing panel includes a grid of etched electrodes forming a network of pads to move sample nanodroplets from sample preparation to target analyte detection.

En el modo de realización ilustrado, los electrodos formados en el sustrato 356 del panel de procesamiento fluídico 354 definen una serie de regiones funcionales discretas que proporcionan el movimiento y/o la recogida de nanogotas de fluido. Como se muestra en las figuras 26, 27 y 59, estas zonas incluyen una zona de microesferas de muestra 368 correspondiente espacialmente al compartimento de muestra 266 de la placa superior 241, una zona de hibridación 370 correspondiente espacialmente al compartimento de tampón de detección 280 de la placa superior 241, una zona de tampón de rehidratación 372 correspondiente espacialmente al compartimento de tampón de rehidratación (elución) 276 de la placa superior 241, una zona de reactivo de exonucleasa 374 correspondiente espacialmente al segundo compartimento de tampón 300 de la placa superior 241, y una zona de reactivo de PCR 376 correspondiente espacialmente al compartimento de tampón 296 de la placa superior 241. Otras zonas definidas en el panel de procesamiento fluídico 354 incluyen zonas de electrosensores 360a, 360b, 360c y 360d correspondientes espacialmente a los compartimentos de detección 350a, 350b, 350c y 350d, respectivamente, y que incluyen además matrices de electrosensores 363a, 363b, 363c y 363d, respectivamente. Todavía otras vías definidas en el panel de procesamiento fluídico 354 incluyen las vías de termociclado, o PCR, 364a, 364b, 364c y 364d, estando cada una espacialmente localizada debajo y entre dos trampas de burbujas contiguas 340 de la placa superior 241. In the illustrated embodiment, the electrodes formed on the substrate 356 of the fluidic processing panel 354 define a series of discrete functional regions that provide movement and/or collection of fluid nanodroplets. As shown in Figures 26, 27, and 59, these zones include a sample microsphere zone 368 spatially corresponding to sample compartment 266 of the upper plate 241, a hybridization zone 370 spatially corresponding to detection buffer compartment 280 of the upper plate 241, a rehydration buffer zone 372 spatially corresponding to rehydration (elution) buffer compartment 276 of the upper plate 241, an exonuclease reagent zone 374 spatially corresponding to the second buffer compartment 300 of the upper plate 241, and a PCR reagent zone 376 spatially corresponding to buffer compartment 296 of the upper plate 241. Other zones defined on the fluidic processing panel 354 include electrosensor zones 360a, 360b, 360c, and 360d spatially corresponding to the detection compartments 350a, 350b, 350c, and 350d, respectively, and which also include electrosensor arrays 363a, 363b, 363c, and 363d, respectively. Still other pathways defined in the fluidic processing panel 354 include the thermocycling, or PCR, pathways 364a, 364b, 364c, and 364d, each being spatially located below and between two adjacent bubble traps 340 of the upper plate 241.

Los electrodos del panel de procesamiento fluídico 354 pueden definir además una zona de exonucleasa 384. The fluidic processing panel electrodes 354 can further define an exonuclease zone 384.

Los electrodos del panel de procesamiento fluídico 354 pueden definir además zonas de mezclado de detección que, en el modo de realización ilustrado, comprenden cuatro grupos de nueve almohadillas de electrodo indicadas por los números de referencia 385a, 385b, 385c y 385d. The electrodes of the 354 fluidic processing panel can further define detection mixing zones which, in the illustrated embodiment, comprise four groups of nine electrode pads indicated by reference numbers 385a, 385b, 385c and 385d.

El panel de procesamiento fluídico puede incluir además una serie de matrices de almohadillas conectoras configuradas para entrar en contacto y realizar conexiones eléctricas con clavijas conectoras (por ejemplo, clavijas pogo) localizadas dentro del instrumento de procesamiento, como se describirá con más detalle a continuación. El modo de realización ilustrado incluye siete matrices de almohadillas conectoras: 358a, 358b, 358c, 358d, 358e, 358f y 358g. The fluidic processing panel may further include a series of connector pad arrays configured to make contact and electrical connections with connector pins (e.g., pogo pins) located within the processing instrument, as described in more detail below. The illustrated embodiment includes seven connector pad arrays: 358a, 358b, 358c, 358d, 358e, 358f, and 358g.

Como apreciarán los expertos en la técnica, existe un amplio número de configuraciones de rejilla de electrodos que se pueden emplear en el cartucho múltiple 10, incluyendo, sin limitación, las configuraciones descritas en el presente documento. Configuraciones de electrodos de electrohumectación ejemplares para diferentes utilidades se muestran en la patente de EE. UU. n.° 8.541.176. As those skilled in the art will appreciate, there are a wide variety of electrode grid configurations that can be used in the 10-multi-cartridge, including, without limitation, the configurations described herein. Exemplary electrowetting electrode configurations for various applications are shown in U.S. Patent No. 8,541,176.

En general, los materiales preferentes para el panel de procesamiento fluídico 354 incluyen materiales de placa de circuito impreso. En diversos modos de realización, los materiales de placa de circuito son aquellos que comprenden un sustrato aislante (por ejemplo, el sustrato 356) que se recubre con una capa conductora y se procesa usando técnicas de litografía, en particular técnicas de fotolitografía, para formar los patrones de electrodos e interconexiones (a veces denominados en la técnica como interconexiones o cables). El sustrato aislante es en general, pero no siempre, un polímero. Como es conocido en la técnica, se puede usar una o una pluralidad de capas para preparar ya sea placas "bidimensionales" (por ejemplo, todos los electrodos e interconexiones en un plano, "conectores de tarjeta en los bordes") o placas "tridimensionales" (en las que los electrodos están en una superficie y las interconexiones pueden pasar a través de la placa al otro lado o en las que los electrodos están en una pluralidad de superficies). Los sistemas tridimensionales se basan con frecuencia en el uso de perforación o grabado para formar orificios, o vías, a través del sustrato, seguido de galvanoplastia con un metal tal como cobre, de modo que se crean las interconexiones de "a través de la placa". Los materiales de placa de circuito a menudo están provistos de una lámina ya unida al sustrato, tal como una lámina de cobre, con cobre adicional añadido según sea necesario (por ejemplo, para interconexiones), por ejemplo, mediante galvanoplastia. A continuación, puede ser necesario engrosar la superficie de cobre, por ejemplo a través de grabado, para permitir la unión de la capa de adhesión. In general, preferred materials for the fluidic processing panel 354 include printed circuit board materials. In various embodiments, circuit board materials are those comprising an insulating substrate (e.g., substrate 356) coated with a conductive layer and processed using lithographic techniques, particularly photolithography, to form the electrode and interconnection patterns (sometimes referred to in the art as interconnects or wires). The insulating substrate is generally, but not always, a polymer. As is known in the art, one or a plurality of layers can be used to prepare either "two-dimensional" boards (e.g., all electrodes and interconnections in one plane, "board connectors at the edges") or "three-dimensional" boards (in which the electrodes are on one surface and the interconnections can pass through the board to the other side, or in which the electrodes are on a plurality of surfaces). Three-dimensional systems often rely on drilling or etching to create holes, or vias, through the substrate, followed by electroplating with a metal such as copper to create through-the-board interconnections. Circuit board materials are often supplied with a foil already bonded to the substrate, such as a copper foil, with additional copper added as needed (e.g., for interconnections), for example, by electroplating. The copper surface may then need to be thickened, for example, by etching, to allow for bonding of the adhesive layer.

En un modo de realización, las conexiones eléctricas tanto de las rejillas de electrodos de electrohumectación como de los electrodos de detección, es decir, las matrices de almohadillas conectoras 360a-g, se extienden a través del panel para producir una denominada matriz de contactos en rejilla(landgrid array)que puede interactuar con una clavija pogo o un conector similar para crear conexiones desde el chip a un instrumento de procesamiento. En diversos modos de realización, la superficie del panel de procesamiento fluídico 354 (por ejemplo, la PCB con las rejillas de electrodos) está recubierta con una película de una sustancia para facilitar el mecanismo de electrohumectación y el transporte limpio de almohadilla a almohadilla. En diversos modos de realización, la superficie está recubierta con una película de poliimida, tal como KAPTON® de DuPont (por ejemplo, KAPTON® negro o amarillo), que forma una capa dieléctrica. Las propiedades de superficie de la capa dieléctrica son importantes para facilitar la electrohumectación y para atenuar el voltaje que se usa para evitar la electrólisis en la nanogota acuosa. Además, la superficie de Kapton® o similar, tal como una máscara de soldadura, se debe recubrir con un recubrimiento hidrófobo, tal como Paralyene, TEFLON® (politetrafluoroetileno), fluoropolímeros CYTOP®, por nombrar unos pocos, para hacer que la superficie sea hidrófoba, lo que se requiere para que funcione la electrohumectación. In one embodiment, the electrical connections of both the electrowetting electrode grids and the sensing electrodes—that is, the connector pad arrays 360a-g—extend across the panel to produce a landgrid array that can interface with a pogo pin or similar connector to create connections from the chip to a processing instrument. In various embodiments, the surface of the fluidic processing panel 354 (e.g., the PCB with the electrode grids) is coated with a film of a substance to facilitate the electrowetting mechanism and clean pad-to-pad transport. In various embodiments, the surface is coated with a polyimide film, such as DuPont KAPTON® (e.g., black or yellow KAPTON®), which forms a dielectric layer. The surface properties of the dielectric layer are important for facilitating electrowetting and for attenuating the voltage used to prevent electrolysis in the aqueous nanodroplet. In addition, the surface of Kapton® or similar, such as a welding mask, must be coated with a hydrophobic coating, such as Paralyene, TEFLON® (polytetrafluoroethylene), CYTOP® fluoropolymers, to name a few, to make the surface hydrophobic, which is required for electrowetting to work.

Como apreciarán los expertos en la técnica, la forma del reactivo proporcionado en el módulo de reacción 240 dependerá del reactivo. Algunos reactivos pueden estar secos o en forma sólida (por ejemplo, cuando se van a usar tampones particulares), otros pueden estar liofilizados, etc. Los modos de realización en particular útiles utilizan reactivos secos con estabilizantes añadidos, tales como sales, azúcares, polisacáridos, polímeros o proteínas tales como gelatinas, etc., como apreciarán los expertos en la técnica. Por ejemplo, Biomatrica produce estabilizantes comerciales para su uso en el presente sistema. As those skilled in the art will appreciate, the form of the reagent provided in reaction module 240 will depend on the reagent. Some reagents may be dry or in solid form (for example, when using specific buffers), others may be lyophilized, etc. Particularly useful embodiments utilize dry reagents with added stabilizers, such as salts, sugars, polysaccharides, polymers, or proteins such as gelatins, etc., as those skilled in the art will appreciate. For example, Biomatrica produces commercial stabilizers for use in this system.

Como apreciarán los expertos en la técnica, si se usan, los reactivos secos se pueden rehidratar de una de dos maneras generales. Se introduce líquido del módulo de preparación de muestras 70 en la almohadilla (o zona) apropiada o bien la propia muestra sirve como disolvente acuoso para poner los reactivos sólidos en solución. Por ejemplo, el tampón de resuspensión apropiado (que puede ser agua, en algunos casos) se puede añadir a través de la placa superior 241 desde el módulo de preparación de muestras 70 a una almohadilla particular para rehidratar el/los reactivo(s) y, a continuación, la nanogota de reactivo se puede fusionar con la nanogota de muestra. As those skilled in the technique will appreciate, if used, dry reagents can be rehydrated in one of two general ways. Liquid is introduced from the sample preparation module 70 onto the appropriate pad (or zone), or the sample itself serves as an aqueous solvent to bring the solid reagents into solution. For example, the appropriate resuspension buffer (which may be water in some cases) can be added through the top plate 241 from the sample preparation module 70 to a particular pad to rehydrate the reagent(s), and then the reagent nanodroplet can be fused with the sample nanodroplet.

De forma alternativa, las gotas que contienen el analito diana (por ejemplo, en el tampón de elución usado para liberar los analitos diana de las microesferas de captura) se pueden transportar a una almohadilla que contiene el/los reactivo(s) seco(s), que a continuación se suspenden en la propia gota. Un beneficio de este modo de realización es que el volumen final de una nanogota no se incrementa significativamente, como sí lo hace cuando una gota de reactivo se fusiona con una gota de muestra. Esto puede ser en particular útil en situaciones en las que se requieren múltiples adiciones de reactivos. Alternatively, droplets containing the target analyte (e.g., in the elution buffer used to release the target analytes from the capture microbeads) can be transferred to a pad containing the dry reagent(s), which are then suspended within the droplet itself. One advantage of this embodiment is that the final volume of a nanodroplet does not increase significantly, as it does when a reagent droplet is fused with a sample droplet. This can be particularly useful in situations requiring multiple reagent additions.

El número, tipo y cantidad de los diferentes reactivos dependerá de la muestra, el analito diana y la reacción deseada. Por ejemplo, para las secuencias diana de ácido nucleico en una reacción de PCR estándar, cuando la muestra de partida es ADN, los reactivos secos incorporados incluyen tampón de RT-PCR, enzima de PCR (por ejemplo, una Taq polimerasa), dNTP, cebadores de PCR, exonucleasa, sondas señal, tampón señal y tampones de detección (con el tampón de lisis, el tampón de unión, el tampón de elución, los tampones de reconstitución (opcionales) y la suspensión de microesferas magnéticas contenidos todos en el módulo de preparación de muestras 70, en lugar de secos en el panel de procesamiento fluídico 354). En el presente documento se explican modos de realización ejemplares. Sin embargo, como se apreciará por los expertos en la técnica, se puede usar cualquier número de configuraciones de reactivos secos y reactivos líquidos en el módulo de preparación de muestras 70. The number, type, and quantity of the different reagents will depend on the sample, the target analyte, and the desired reaction. For example, for nucleic acid target sequences in a standard PCR reaction, when the starting sample is DNA, the incorporated dry reagents include RT-PCR buffer, PCR enzyme (e.g., a Taq polymerase), dNTPs, PCR primers, exonuclease, signal probes, signal buffer, and detection buffers (with the lysis buffer, binding buffer, elution buffer, reconstitution buffers (optional), and magnetic microsphere suspension all contained in Sample Preparation Module 70, rather than dry in Fluidic Processing Panel 354). Exemplary embodiments are described herein. However, as will be appreciated by those skilled in the art, any number of dry and liquid reagent configurations can be used in Sample Preparation Module 70.

El compartimiento dentro del módulo de reacción 240 formado entre el panel de procesamiento fluídico 354 y la placa superior 241 descrito anteriormente, se llena en general con un fluido en el que las nanogotas de analito diana (normalmente soluciones acuosas) son inmiscibles, y este fluido inmiscible es en general menos polar que la solución de la gota. Como se describe en la patente de EE. UU. n.° 8.541.177, existen dos maneras generales de aislar gotas en almohadillas, que incluyen llenar el compartimento con un fluido inmiscible que incluye líquidos inmiscibles y gases inmiscibles, o usar el líquido inmiscible como un encapsulante de nanogotas, por ejemplo, dando a la nanogota una carcasa de aceite haciendo pasar la nanogota a través de una interfase aire/aceite. The compartment within the reaction module 240, formed between the fluidic processing panel 354 and the top plate 241 described above, is generally filled with a fluid in which the target analyte nanodroplets (typically aqueous solutions) are immiscible, and this immiscible fluid is generally less polar than the droplet solution. As described in U.S. Patent No. 8,541,177, there are two general methods for isolating droplets in pads, which include filling the compartment with an immiscible fluid comprising immiscible liquids and immiscible gases, or using the immiscible fluid as a nanodroplet encapsulant, for example, by giving the nanodroplet an oil shell by passing the nanodroplet through an air/oil interface.

Los fluidos inmiscibles en particular adecuados para su uso en los ensayos de detección de ácidos nucleicos descritos en el presente documento incluyen, pero no se limitan a, aceites de silicona, aceite mineral, aceites de fluorosilicona; hidrocarburos, incluyendo, por ejemplo, alcanos, tales como decano, undecano, dodecano, tridecano, tetradecano, pentadecano, hexadecano; alcanos alifáticos y aromáticos, tales como dodecano, hexadecano y ciclohexano, aceites hidrocarbonados, aceites minerales, aceites de parafina; aceites halogenados, tales como fluorocarbonuros y perfluorocarbonuros (por ejemplo, líquidos Fluorinert 3M), así como mezclas de los anteriores. Los ejemplos de fluidos de relleno de gas adecuados incluyen, sin limitación, aire, argón, nitrógeno, dióxido de carbono, oxígeno, aire humidificado, cualquier gas inerte. En un modo de realización, la fase principal es una solución acuosa, y la fase secundaria es aire o aceite, que es relativamente inmiscible con agua. En otro modo de realización, el fluido de relleno incluye un gas que llena el espacio entre las placas que rodean las nanogotas. Un fluido de relleno preferente es aceite de baja viscosidad, tal como aceite de silicona. Otros fluidos adecuados se describen en la solicitud de patente de EE. UU. n.° 60/736.399, titulada "Filler Fluids for Droplet-Based Microfluidics", presentada el 14 de noviembre de 2005. El fluido se puede seleccionar para evitar cualquier evaporación significativa de las nanogotas. Immiscible fluids specifically suitable for use in the nucleic acid detection assays described herein include, but are not limited to, silicone oils, mineral oil, fluorosilicone oils; hydrocarbons, including, for example, alkanes such as decane, undecane, dodecane, tridecane, tetradecane, pentadecane, and hexadecane; aliphatic and aromatic alkanes such as dodecane, hexadecane, and cyclohexane; hydrocarbon oils; mineral oils; paraffin oils; halogenated oils such as fluorocarbons and perfluorocarbons (e.g., 3M Fluorinert liquids); and mixtures thereof. Examples of suitable gas packing fluids include, without limitation, air, argon, nitrogen, carbon dioxide, oxygen, humidified air, and any inert gas. In one embodiment, the main phase is an aqueous solution, and the secondary phase is air or oil that is relatively immiscible with water. In another embodiment, the fill fluid includes a gas that fills the space between the plates surrounding the nanodroplets. A preferred fill fluid is a low-viscosity oil, such as silicone oil. Other suitable fluids are described in U.S. Patent Application No. 60/736,399, entitled "Filler Fluids for Droplet-Based Microfluidics," filed November 14, 2005. The fluid may be selected to prevent any significant evaporation of the nanodroplets.

Como se entenderá por los expertos en la técnica, el movimiento de nanogotas de almohadilla a almohadilla, con la adición de reactivos según sea necesario, se puede usar para cualquier número de manipulaciones de muestra. En el caso de las manipulaciones de ácidos nucleicos para la detección de ácidos nucleicos, estas manipulaciones incluyen en general la adición de reactivos, tales como enzimas de PCR, tampón de PCR, cebadores, exonucleasa, enzimas retrotranscriptasas (RT), tampones de RT-PCR, tampones señal, sondas señal, etc. As those skilled in the art will understand, the movement of nanodroplets from pad to pad, with the addition of reagents as needed, can be used for any number of sample manipulations. In the case of nucleic acid manipulations for nucleic acid detection, these manipulations generally include the addition of reagents such as PCR enzymes, PCR buffer, primers, exonuclease, reverse transcriptase (RT) enzymes, RT-PCR buffers, signal buffers, signal probes, etc.

En diversos modos de realización, una o más porciones, o secciones, de la vía de rejilla de electrodos de las almohadillas se exponen a calor dentro de zonas térmicas discretas para, por ejemplo, amplificación, digestión por exonucleasa, retrotranscripción, elución de diana y detección electroquímica. Dichas zonas térmicas pueden comprender una región de detección 378, una región de exonucleasa 380 y regiones de termociclado (PCR) (también denominadas zonas térmicas) 382a, 382b, 382c. In various embodiments, one or more portions, or sections, of the electrode grid pathway of the pads are exposed to heat within discrete thermal zones for, for example, amplification, exonuclease digestion, reverse transcription, target elution, and electrochemical detection. Such thermal zones may comprise a detection region 378, an exonuclease region 380, and thermocycling (PCR) regions (also referred to as thermal zones) 382a, 382b, 382c.

Como apreciarán los expertos en la técnica, algunas manipulaciones, tales como la amplificación por PCR, requieren termociclado entre 2 y 3 temperaturas diferentes (unión de cebador, extensión y desnaturalización), mientras que otras requieren una temperatura uniforme para obtener los mejores resultados, por ejemplo, procesos enzimáticos tales como el uso de exonucleasa y retrotranscriptasa, temperatura(s) específica(s) para una mejorada elución y/o resuspensión de reactivos, o temperaturas de unión/ensayo en el caso de la detección electroquímica. Las técnicas de amplificación isotérmica y otras alternativas de PCR requieren típicamente un control preciso de la temperatura. As those skilled in the technique will appreciate, some manipulations, such as PCR amplification, require thermocycling between two and three different temperatures (primer binding, extension, and denaturation), while others require a uniform temperature for optimal results. Examples include enzymatic processes such as the use of exonuclease and reverse transcriptase, specific temperature(s) for improved reagent elution and/or resuspension, and binding/assay temperatures in the case of electrochemical detection. Isothermal amplification techniques and other PCR alternatives typically require precise temperature control.

En diversos modos de realización, el calor aplicado a diferentes porciones del panel de procesamiento fluídico 354 se genera por componentes térmicos, tales como calefactores resistivos o chips termoeléctricos (Peltier) y se encuentran fuera del cartucho en las bahías de procesamiento del instrumento en el que se coloca el cartucho 10. A continuación se describen ejemplos de dichos componentes térmicos. In various embodiments, the heat applied to different portions of the fluidic processing panel 354 is generated by thermal components, such as resistive heaters or thermoelectric (Peltier) chips, and is located outside the cartridge in the processing bays of the instrument in which the cartridge 10 is placed. Examples of such thermal components are described below.

En un modo de realización, las zonas de manipulación de muestras en el panel de reacción 354 pueden incluir opcionalmente sensores, por ejemplo, para monitorizar y controlar las temperaturas de las zonas térmicas, en particular en el caso en que sean deseables temperaturas específicas. Estos sensores pueden incluir, pero no se limitan a, termopares y detectores de temperatura resistivos (RTD). De forma alternativa, dichos sensores también pueden estar "fuera del cartucho" en las bahías. In one embodiment, the sample handling zones in the 354 reaction panel can optionally include sensors, for example, to monitor and control the temperatures of the thermal zones, particularly where specific temperatures are desired. These sensors may include, but are not limited to, thermocouples and resistance temperature detectors (RTDs). Alternatively, these sensors can also be located outside the cartridge in the bays.

En diversos modos de realización para detectar dianas de ácido nucleico, el panel de procesamiento fluídico 354 comprende una o más vías de termociclado o PCR o amplificación, 364a, 364b, 364c y 364d. El panel de procesamiento fluídico 354 puede contener 1, 2, 3 o más vías de termociclado de almohadillas. Estas se pueden usar para reacciones de PCR individuales (por ejemplo, una nanogota se mueve hacia arriba y hacia abajo por una vía o hacia arriba por un vía y hacia abajo por otra, etc.) o para multiplexación (por ejemplo, para múltiples vías, múltiples nanogotas diferentes se pueden mover hacia arriba y hacia abajo por cada vía). In various embodiments for detecting nucleic acid targets, the 354 fluidic processing panel comprises one or more thermocycling or PCR or amplification pathways, 364a, 364b, 364c, and 364d. The 354 fluidic processing panel may contain 1, 2, 3, or more pad thermocycling pathways. These can be used for single PCR reactions (e.g., a nanodroplet moves up and down one pathway or up one pathway and down another, etc.) or for multiplexing (e.g., for multiple pathways, multiple different nanodroplets can move up and down each pathway).

Como apreciarán los expertos en la técnica, cada reacción de PCR se puede multiplexar adicionalmente. Es decir, para la amplificación específica de diana, el uso de múltiples conjuntos de cebadores en una reacción de PCR única puede ser engorroso y, por tanto, la presente invención permite que múltiples reacciones logren mayores niveles de multiplexación. Por ejemplo, para la evaluación de 21 secuencias diana diferentes (por ejemplo, en el cribado de virus respiratorios), puede ser deseable realizar 3 reacciones diferentes de siete conjuntos de cebadores; por ejemplo, una primera nanogota de muestra de PCR en una primera vía recoge un primer conjunto de 7 pares de cebadores (por ejemplo, "Mezcla de cebadores A"), una segunda nanogota recoge en una segunda vía un segundo conjunto de 7 pares de cebadores ("Mezcla de cebadores B") y una tercera nanogota recoge en una tercera vía un tercer conjunto ("Mezcla de cebadores C"). En algunos modos de realización, se puede procesar más de una nanogota en cada vía, por lo que cada vía puede incluir más de un conjunto de cebadores. En algunos modos de realización, los cebadores serán completamente diferentes en cada conjunto; en otros, los controles de redundancia y/o internos se integran en el sistema mediante la adición de los mismos conjuntos de cebadores a diferentes vías. El número de multiplexaciones se puede variar fácilmente a través del programa informático sin necesidad de modificar ningún componente físico del sistema. As those skilled in the art will appreciate, each PCR reaction can be further multiplexed. That is, for target-specific amplification, using multiple primer sets in a single PCR reaction can be cumbersome, and therefore the present invention allows multiple reactions to achieve higher levels of multiplexing. For example, for the evaluation of 21 different target sequences (e.g., in respiratory virus screening), it may be desirable to perform three different reactions of seven primer sets; for example, a first PCR sample nanodroplet in a first lane picks up a first set of seven primer pairs ("Primer Mixture A"), a second nanodroplet in a second lane picks up a second set of seven primer pairs ("Primer Mixture B"), and a third nanodroplet in a third lane picks up a third set ("Primer Mixture C"). In some embodiments, more than one nanodroplet can be processed on each lane, so each lane can include more than one primer set. In some embodiments, the primers will be completely different in each set; in others, redundancy and/or internal controls are integrated into the system by adding the same primer sets to different lanes. The number of multiplexes can be easily varied via software without modifying any physical system components.

En general, las reacciones de amplificación adecuadas para su uso en los presentes sistemas usan conjuntos de cebadores en los que un cebador de cada conjunto tiene un extremo bloqueado que es insensible a las exonucleasas estándar. Es decir, es deseable retirar una cadena de los amplicones bicatenarios que se generan en la reacción de PCR para simplificar las reacciones de detección y retirar la señal de fondo. Por tanto, al realizar una primera reacción de PCR y, a continuación, añadir exonucleasa, se digiere una hebra del amplicón bicatenario, dejando solo la hebra de detección. In general, the amplification reactions suitable for use in the current systems employ primer sets in which one primer in each set has a blocked end that is insensitive to standard exonucleases. That is, it is desirable to remove one strand from the double-stranded amplicons generated in the PCR reaction to simplify the detection reactions and remove the background signal. Therefore, by performing a first PCR reaction and then adding exonuclease, one strand of the double-stranded amplicon is digested, leaving only the detection strand.

El uso de múltiples zonas de calentamiento a lo largo de las vías de termociclado 364a-d, como se representa en general en la FIG. 59, permite que las nanogotas se desplacen a través de las zonas térmicas apropiadas. Como se muestra en la FIG. 59, se muestran las cuatro vías de termociclado 364a, 364b, 364c y 364d que se extienden a través de las tres zonas térmicas 382a, 382b y 382c. Los elementos térmicos, por ejemplo, calefactores resistivos, correspondientes a las zonas térmicas, las zonas 382a, 382b y 382c, son elementos calefactores fuera del cartucho y se pueden mantener a temperaturas de 95 °C, 72 °C y 64 °C para su uso en el termociclado de PCR. En algunos modos de realización, se pueden usar dos zonas de temperatura diferentes (por ejemplo, aproximadamente 95 °C para desnaturalización y aproximadamente 60 °C para hibridación y extensión) para una reacción de PCR en dos etapas. En otros modos de realización, se puede emplear una configuración de tres zonas y dos temperaturas en la que un calefactor intermedio correspondiente a la zona térmica intermedia 382b controla la temperatura de desnaturalización (por ejemplo, aproximadamente 95 °C) y calefactores adicionales correspondientes a las zonas térmicas 382a, 382c a cada lateral del calefactor de desnaturalización proporcionan sustancialmente la misma temperatura de hibridación y extensión (por ejemplo, aproximadamente 60 °C). En esta configuración, se pueden realizar ciclos de amplificación en dos etapas con más de una nanogota en cada vía de termociclado 364a-d. Por ejemplo, se pueden situar dos nanogotas en cada vía de termociclado y espaciarlas de tal manera que, cuando una nanogota está en la zona de desnaturalización 382b, la otra está en una de las zonas de hibridación y de extensión combinadas 382a o 382b, y viceversa. Cada nanogota puede recoger reactivos de amplificación (por ejemplo, un cóctel de cebadores) en localizaciones, por ejemplo, en cada extremo de una vía de termociclado, tales como las localizaciones 366a, 366b de cada una de las vías de termociclado 364a-d. Al transportar las nanogotas en tándem hacia adelante y hacia atrás entre las zonas de desnaturalización y de hibridación/extensión, se pueden amplificar ambas en la misma cantidad de tiempo que normalmente llevaría amplificar una sola nanogota. En una configuración de cuatro vías, como se muestra, esto significa que se pueden amplificar ocho nanogotas simultáneamente en lugar de tres. The use of multiple heating zones along the thermocycling pathways 364a-d, as generally depicted in Figure 59, allows the nanodroplets to move through the appropriate thermal zones. As shown in Figure 59, the four thermocycling pathways 364a, 364b, 364c, and 364d extend through the three thermal zones 382a, 382b, and 382c. The heating elements, such as resistive heaters, corresponding to thermal zones 382a, 382b, and 382c, are located outside the cartridge and can be maintained at temperatures of 95°C, 72°C, and 64°C for use in PCR thermocycling. In some embodiments, two different temperature zones (e.g., approximately 95 °C for denaturation and approximately 60 °C for annealing and extension) can be used for a two-step PCR reaction. In other embodiments, a three-zone, two-temperature configuration can be employed, in which an intermediate heater corresponding to the intermediate thermal zone 382b controls the denaturation temperature (e.g., approximately 95 °C), and additional heaters corresponding to thermal zones 382a and 382c on either side of the denaturation heater provide substantially the same annealing and extension temperature (e.g., approximately 60 °C). In this configuration, two-step amplification cycles can be performed with more than one nanodroplet in each thermocycling lane 364a–d. For example, two nanodroplets can be placed in each thermocycling pathway and spaced such that when one nanodroplet is in the denaturation zone 382b, the other is in one of the combined hybridization/extension zones 382a or 382b, and vice versa. Each nanodroplet can pick up amplification reagents (e.g., a primer cocktail) at locations, for example, at each end of a thermocycling pathway, such as locations 366a and 366b of each of the thermocycling pathways 364a–d. By transporting the nanodroplets in tandem back and forth between the denaturation and hybridization/extension zones, both can be amplified in the same amount of time it would normally take to amplify a single nanodroplet. In a four-path configuration, as shown, this means that eight nanodroplets can be amplified simultaneously instead of three.

En diversos modos de realización, el cartucho múltiple 10 de la presente invención se basa en el uso de electrodos y marcadores electroquímicos para la detección de analitos diana. En general, la superficie de los electrodos dentro de cada matriz de electrosensores 363a, 363b, 363c y 363d (opcionalmente recubierta con una monocapa autoensamblada (SAM)) tiene ligandos de captura que se unen a la diana. Se incluye un segundo ligando marcador, que también se une a la diana, de modo que, en presencia de la diana, el ligando marcador se une cerca de la superficie del electrodo y se puede detectar electrónicamente. In various embodiments, the multiple cartridge 10 of the present invention is based on the use of electrodes and electrochemical markers for the detection of target analytes. Generally, the surface of the electrodes within each electrosensor array 363a, 363b, 363c, and 363d (optionally coated with a self-assembled monolayer (SAM)) has capture ligands that bind to the target. A second marker ligand, which also binds to the target, is included, such that in the presence of the target, the marker ligand binds near the electrode surface and can be detected electronically.

Por tanto, la zona de detección del panel de procesamiento fluídico 354 comprende una o más matrices separadas de electrodos de detección 363a, 363b, 363c y 363d dentro de las respectivas zonas de electrosensores 360a, 360b, 360c y 360d. Por "electrodo", en el presente documento, se entiende una composición que, cuando se conecta a un dispositivo electrónico, puede detectar una corriente o carga y convertirla en una señal. De forma alternativa, un electrodo se puede definir como una composición que puede aplicar un potencial a y/o pasar electrones a o desde especies en la solución. Los electrodos preferentes son conocidos en la técnica e incluyen, pero no se limitan a, determinados metales y sus óxidos, incluyendo oro; platino; paladio; silicio; aluminio; electrodos de óxidos metálicos que incluyen óxido de platino, óxido de titanio, óxido de estaño, óxido de indio y estaño, óxido de paladio, óxido de silicio, óxido de aluminio, óxido de molibdeno (Mo<2>O<6>), óxido de tungsteno (WO<3>) y óxidos de rutenio; y carbono (incluyendo electrodos de carbono vítreos, grafito y pasta de carbono). Los electrodos preferentes incluyen electrodos de oro, silicio, carbono y óxido metálico, siendo en particular preferente el oro. En un modo de realización en particular útil, tanto la rejilla de electrodos de electrohumectación como los electrodos de detección son de oro y se fabrican simultáneamente en el panel de procesamiento de fluidos 354. Therefore, the detection zone of the fluidic processing panel 354 comprises one or more separate arrays of detection electrodes 363a, 363b, 363c, and 363d within the respective electrosensor zones 360a, 360b, 360c, and 360d. "Electrode," as used herein, means a composition that, when connected to an electronic device, can detect a current or charge and convert it into a signal. Alternatively, an electrode can be defined as a composition that can apply a potential to and/or pass electrons to or from species in solution. Preferred electrodes are known in the art and include, but are not limited to, certain metals and their oxides, including gold, platinum, palladium, silicon, and aluminum. Metal oxide electrodes including platinum oxide, titanium oxide, tin oxide, indium tin oxide, palladium oxide, silicon oxide, aluminum oxide, molybdenum oxide (Mo₂O₆), tungsten oxide (WO₃), and ruthenium oxides; and carbon (including glassy carbon electrodes, graphite, and carbon paste). Preferred electrodes include gold, silicon, carbon, and metal oxide electrodes, with gold being particularly preferred. In one particularly useful embodiment, both the electrowetting electrode grid and the sensing electrodes are made of gold and are manufactured simultaneously on the fluid processing panel 354.

El presente sistema encuentra utilidad particular en formatos de matriz, es decir, en los que existe una matriz de electrodos de detección direccionables. Por "matriz", en el presente documento, se entiende una pluralidad de ligandos de captura en electrodos en un formato de matriz; el tamaño de la matriz dependerá de la composición y el uso final de la matriz. Se pueden preparar matrices que contienen de aproximadamente dos ligandos de captura diferentes a aproximadamente 50 a 100. En algunos modos de realización preferentes, 80 o 100 electrodos de detección de trabajo se dividen en cuatro o cinco zonas distintas de veinte, teniendo cada zona hasta sesenta sondas de captura (tres sondas de captura diferentes por electrodo). The present system is particularly useful in array formats, i.e., those containing an array of addressable sensing electrodes. "Array," as used herein, refers to a plurality of capture ligands on electrodes in an array format; the size of the array depends on its composition and intended use. Arrays can be prepared containing from approximately two different capture ligands to approximately 50 to 100. In some preferred embodiments, 80 or 100 working sensing electrodes are divided into four or five distinct zones of twenty, each zone having up to sixty capture probes (three different capture probes per electrode).

La zona de detección del panel de procesamiento fluídico 354 comprende una o más matrices de electrodos de detección 363a-d, cada una de las cuales está dentro de una zona de electrosensores 360a-d que está en comunicación fluida con la vía de nanogotas de una asociada de las zonas de mezclado de detección 385a-d. Es decir, las nanogotas que contienen los amplicones recogerán el reactivo de detección necesario, tal como la sonda marcadora (por ejemplo, un cóctel de sondas señal que puede estar en forma seca, por ejemplo, en las localizaciones 362a, 362b, 362c y 362d) contigua a las zonas de detección de electrosensores 360a, 360b, 360c y 360d, respectivamente, y luego se dispersarán en las zonas de detección de electrosensores asociadas 360a, 360b, 360c y 360d. Los cócteles de sondas señal se pueden aplicar a una porción de la placa superior 241 que forma las localizaciones 362a, 362b, 362c y 362d o a una porción del panel de procesamiento fluídico 354 que cubre las localizaciones 362a, 362b, 362c y 362d. En general, cada zona de detección recibe una o más nanogotas de muestra que, en general, se dispersan en la matriz de electrodos, en lo que se considera una "almohadilla" más grande. The detection zone of the fluidic processing panel 354 comprises one or more detection electrode arrays 363a-d, each of which is within an electrosensor zone 360a-d that is in fluid communication with the nanodroplet pathway of an associated detection mixing zone 385a-d. That is, nanodroplets containing amplicons will pick up the required detection reagent, such as the marker probe (e.g., a cocktail of signal probes that may be in dry form, e.g., at locations 362a, 362b, 362c, and 362d) adjacent to the electrosensor detection zones 360a, 360b, 360c, and 360d, respectively, and then disperse into the associated electrosensor detection zones 360a, 360b, 360c, and 360d. The signal probe cocktails can be applied to a portion of the top plate 241 forming locations 362a, 362b, 362c, and 362d or to a portion of the fluidic processing panel 354 covering locations 362a, 362b, 362c, and 362d. In general, each detection zone receives one or more sample nanodroplets, which are generally dispersed across the electrode array, forming what is considered a larger "pad."

En un modo de realización, el módulo de reacción 240 incluye cuatro (4) zonas de detección de electrosensores, y cada matriz de electrosensores incluye 20 electrodos de trabajo (que pueden incluir un electrodo de referencia y un electrodo auxiliar). Cada electrodo de detección de cada matriz de electrosensores 363a-d comprende un cable independiente (interconexión) para transmitir señales de entrada y de respuesta electrónica para cada electrodo de la matriz, de modo que tanto las señales de entrada como las de respuesta electrónica se puedan monitorizar independientemente para cada electrodo. Es decir, cada electrodo es independientemente direccionable. Además, el módulo de reacción se configura preferentemente para el control independiente de las almohadillas de electrohumectación que rodean cada electrodo de cada matriz de electrosensores 363a, 363b, 363c y 363d. In one embodiment, the reaction module 240 includes four (4) electrosensor detection zones, and each electrosensor array includes 20 working electrodes (which may include a reference electrode and an auxiliary electrode). Each detection electrode of each electrosensor array 363a-d comprises an independent cable (interconnect) for transmitting input and electronic response signals for each electrode in the array, so that both the input and electronic response signals can be monitored independently for each electrode. That is, each electrode is independently addressable. Furthermore, the reaction module is preferably configured for the independent control of the electrohumidification pads surrounding each electrode of each electrosensor array 363a, 363b, 363c, and 363d.

Además de los componentes del panel de procesamiento fluídico 354 descritos anteriormente, el panel de procesamiento fluídico 354 también puede comprender opcionalmente una EPROM, EEPROM o RFID para identificar el cartucho, por ejemplo, que contiene información sobre el lote, tratamiento o contenido del cartucho múltiple 10. Esto puede incluir información sobre la identificación del ensayo, por ejemplo. In addition to the fluidic processing panel 354 components described above, the fluidic processing panel 354 may also optionally comprise an EPROM, EEPROM, or RFID for identifying the cartridge, for example, containing information about the lot, treatment, or contents of the multiple cartridge 10. This may include information about the assay identification, for example.

Visión general del instrumentoInstrument overview

Un instrumento configurado para procesar el cartucho múltiple 10 y que realiza aspectos de la presente invención se indica con el número de referencia 400 en la FIG. 32. El instrumento comprende una consola de control 402, uno o más módulos de procesamiento 410 acoplados de forma funcional a la consola de control 402, bahías de procesamiento dentro de cada módulo de procesamiento 410, cada uno de los cuales se configura para recibir un cartucho múltiple y procesar el cartucho múltiple independientemente de las otras bahías, y programa informático de instrumento (ISW). En diversos modos de realización, el instrumento comprende una consola de control 402 y hasta cuatro módulos de procesamiento 410, incluyendo cada módulo de procesamiento seis bahías de procesamiento. Cada módulo de procesamiento 410 se acopla de forma funcional a la consola de control 402, por ejemplo, para intercambiar alimentación, datos de entrada y salida, y transmisiones de señales de control con la consola de control 402 y también se puede conectar físicamente a la consola de control 402. Cada bahía de procesamiento con el módulo de procesamiento 410 se configura para aceptar un cartucho múltiple 10 a la vez y para procesar el cartucho independientemente de otras bahías de procesamiento que procesan otros cartuchos múltiples. En diversos modos de realización, el instrumento se configura para que cada bahía de procesamiento complete el procesamiento de un cartucho en 60 minutos o menos. An instrument configured to process the multi-cartridge 10 and embodying aspects of the present invention is designated by reference number 400 in FIG. 32. The instrument comprises a control console 402, one or more processing modules 410 functionally coupled to the control console 402, processing bays within each processing module 410, each of which is configured to receive a multi-cartridge and process the multi-cartridge independently of the other bays, and instrument software (ISW). In various embodiments, the instrument comprises a control console 402 and up to four processing modules 410, each processing module including six processing bays. Each processing module 410 is functionally coupled to the control console 402, for example, to exchange power, input and output data, and control signal transmissions with the control console 402, and can also be physically connected to the control console 402. Each processing bay with the processing module 410 is configured to accept one multi-cartridge 10 at a time and to process the cartridge independently of other processing bays processing other multi-cartridges. In various embodiments, the instrument is configured so that each processing bay completes the processing of one cartridge in 60 minutes or less.

El ISW proporciona la interfaz gráfica de usuario para que el usuario inicie ejecuciones, reciba resultados y proporcione entradas que controlen al menos parcialmente el funcionamiento del instrumento. En diversos modos de realización, el ISW se configura para ejecutarse en un ordenador con Windows® con una pantalla táctil 404 localizada en la consola de control 402 que proporciona la funcionalidad principal para la entrada del usuario. En diversos modos de realización, el instrumento se configura para proporcionar conectividad a una red de área local ("LAN") y a un sistema de información de laboratorio ("LIS"). El instrumento también puede incluir un escáner de códigos de barras (no mostrado) que facilita el inicio de sesión en el ISW, el seguimiento de muestras y rasgos característicos de identificación positiva del instrumento. The ISW provides the graphical user interface for the user to initiate runs, receive results, and provide inputs that at least partially control the instrument's operation. In various embodiments, the ISW is configured to run on a Windows® computer with a touchscreen 404 located on the control console 402, which provides the primary functionality for user input. In various embodiments, the instrument is configured to provide connectivity to a local area network (LAN) and a laboratory information system (LIS). The instrument may also include a barcode scanner (not shown) that facilitates ISW login, sample tracking, and positive identification of the instrument.

La consola de control 402 del instrumento incluye un panel de pantalla táctil 404, un ordenador del sistema, una fuente de alimentación, conectividad a sistemas de datos externos y conectividad para el/los módulo(s) de procesamiento y la(s) bahía(s) de procesamiento. En diversos modos de realización, una fuente de alimentación en la consola de control alimenta todo el instrumento. El cableado desde la consola de control proporciona transmisión de alimentación y permite el flujo de datos hacia y desde las bahías de procesamiento. En diversos modos de realización, la consola de control también tiene una disposición para unir físicamente el uno o más módulos de procesamiento a la consola de control The instrument's control console 402 includes a touchscreen panel 404, a system computer, a power supply, connectivity to external data systems, and connectivity for the processing module(s) and processing bay(s). In various embodiments, a single power supply in the control console powers the entire instrument. Wiring from the control console provides power transmission and enables data flow to and from the processing bays. In various embodiments, the control console also has a provision for physically attaching one or more processing modules to the control console.

Cada bahía de procesamiento incluye programa informático(hardware),soporte lógico inalterable(firmware)y electrónica que ejecuta un ensayo en un cartucho múltiple 10. Cada bahía de procesamiento puede incluir una PCB de bahía. En diversos modos de realización, la PCB de bahía incluye la electrónica y el soporte lógico inalterable de la bahía de procesamiento (tal como microprocesadores y soporte lógico inalterable en los microprocesadores), circuitos que suministran alimentación (por ejemplo, hasta 300 V a las almohadillas de electrohumectación) en el cartucho múltiple, circuitos que realizan la detección electrónica de productos de reacción en el cartucho múltiple, circuitos que controlan los calefactores en la bahía de procesamiento que interactúan con el cartucho múltiple, circuitos que miden y controlan las temperaturas en el cartucho múltiple, circuitos que controlan el movimiento de diversos componentes móviles de la bahía de procesamiento y circuitos que controlan una bomba de la bahía de procesamiento. Each processing bay includes software (hardware), firmware, and electronics that run an assay on a multi-cartridge. Each processing bay may include a bay PCB. In various embodiments, the bay PCB includes the processing bay's electronics and firmware (such as microprocessors and firmware on the microprocessors), circuitry that supplies power (for example, up to 300 V to the electrohumidifying pads) to the multi-cartridge, circuitry that performs electronic detection of reaction products in the multi-cartridge, circuitry that controls the heaters in the processing bay that interface with the multi-cartridge, circuitry that measures and controls temperatures in the multi-cartridge, circuitry that controls the movement of various moving components in the processing bay, and circuitry that controls a pump in the processing bay.

Cada bahía de procesamiento también puede incluir una PCB de conector. En diversos modos de realización, la PCB de conector incluye clavijas pogo configuradas para hacer contacto con el cartucho múltiple y transmitir datos, señales de control y alimentación entre el cartucho múltiple y la PCB de bahía de procesamiento y clavijas pogo configuradas para hacer contacto eléctrico con elementos calefactores dentro de la bahía de procesamiento. Each processing bay may also include a connector PCB. In various embodiments, the connector PCB includes pogo pins configured to make contact with the multi-cartridge and transmit data, control signals, and power between the multi-cartridge and the processing bay PCB, and pogo pins configured to make electrical contact with heating elements within the processing bay.

Cada bahía de procesamiento incluye además motores paso a paso. En diversos modos de realización, la bahía de procesamiento comprende dos motores paso a paso: un motor paso a paso que controla el posicionamiento de imanes, calefactores y clavija pogo, u otros elementos conectores, con respecto al cartucho múltiple, y un motor paso a paso que controla una placa del seguidor de leva dentro de la bahía de procesamiento que comprime las ampollas en el cartucho múltiple y provoca que las ampollas dispensen su contenido en una secuencia predefinida. Each processing bay also includes stepper motors. In various embodiments, the processing bay comprises two stepper motors: one stepper motor that controls the positioning of magnets, heaters, and pogo pins, or other connecting elements, with respect to the multi-cartridge, and one stepper motor that controls a cam follower plate within the processing bay that compresses the ampoules in the multi-cartridge and causes the ampoules to dispense their contents in a predefined sequence.

Cada bahía de procesamiento también incluye un conjunto de compresión de ampollas configurado para comprimir las ampollas del cartucho múltiple 10 en una secuencia especificada y accionar las válvulas activas del cartucho múltiple 10, dispensando de este modo el contenido de las ampollas del cartucho en la secuencia especificada. En diversos modos de realización, el conjunto de mecanismo de compresión de ampollas comprende una matriz de accionadores de compresión de ampollas, o mecanismos de compresión, comprendiendo cada uno un brazo de leva configurado para empujar una almohadilla de compresión sobre una ampolla. El conjunto de mecanismo de compresión de ampollas incluye además una placa del brazo de leva dentro de la cual los brazos de leva y las almohadillas de compresión de los mecanismos de compresión se montan de forma funcional encima de las ampollas para el movimiento entre una posición retraída y una posición extendida de compresión de ampollas, una placa del seguidor de leva que es móvil con respecto a la placa del brazo de leva e incluye hendiduras con resaltos (u otros elementos de seguidor de leva) localizadas y secuenciadas para acoplarse a los brazos de leva de la matriz de actuadores a medida que la placa del seguidor de leva se mueve con respecto a la placa del brazo de leva para accionar los brazos de leva para comprimir las ampollas en una secuencia determinada por las localizaciones relativas de los mecanismos de compresión en la placa del brazo de leva y las hendiduras y resaltos de la placa del seguidor de leva. Each processing bay also includes an ampoule compression assembly configured to compress the ampoules of the multi-cartridge 10 in a specified sequence and actuate the active valves of the multi-cartridge 10, thereby dispensing the contents of the ampoules in the specified sequence. In various embodiments, the ampoule compression mechanism assembly comprises an array of ampoule compression actuators, or compression mechanisms, each comprising a cam arm configured to push a compression pad onto an ampoule. The blister compression mechanism assembly further includes a cam arm plate within which the cam arms and compression pads of the compression mechanisms are functionally mounted above the blisters for movement between a retracted position and an extended blister compression position, a cam follower plate that is movable relative to the cam arm plate and includes grooves with raised protrusions (or other cam follower elements) located and sequenced to engage the cam arms of the actuator array as the cam follower plate moves relative to the cam arm plate to actuate the cam arms to compress the blisters in a sequence determined by the relative locations of the compression mechanisms on the cam arm plate and the grooves and protrusions of the cam follower plate.

Cada bahía de procesamiento también puede incluir una bomba acoplada al cartucho múltiple 10 por medio del puerto para bomba 104 y configurada para proporcionar una fuerza de motivación para los reactivos y la muestra en el módulo de preparación de muestras del cartucho múltiple. Each processing bay may also include a pump coupled to the multi-cartridge 10 by means of pump port 104 and configured to provide a driving force for the reagents and sample in the multi-cartridge sample preparation module.

Cada bahía de procesamiento también puede incluir una PCB de LED 466 (véanse las FIGS. 38-41) que proporciona indicadores LED del estado de la bahía de procesamiento y sensores ópticos que detectan condiciones dentro del cartucho múltiple, por ejemplo, a través del orificio óptico de entrada 14 y el puerto óptico de salida 16. Each processing bay may also include an LED PCB 466 (see FIGS. 38-41) that provides LED indicators of the processing bay status and optical sensors that detect conditions inside the multi-cartridge, e.g., through optical input hole 14 and optical output port 16.

Cada bahía de procesamiento también puede incluir equipo informático de montaje configurado para unir la bahía de procesamiento al módulo de procesamiento y conectores eléctricos configurados para transmitir alimentación y datos entre la bahía de procesamiento y el módulo de procesamiento. Each processing bay may also include mounting computer equipment configured to attach the processing bay to the processing module and electrical connectors configured to transmit power and data between the processing bay and the processing module.

Cada bahía de procesamiento también puede incluir un portador de cartucho múltiple configurado para proporcionar una conexión física y alineación entre la bahía superior, que comprende el conjunto de mecanismo de compresión de ampollas, y un conjunto de procesamiento de cartucho múltiple, o bahía inferior, que comprende un conjunto de portador de cartucho, un conjunto de calentamiento y control, y un conjunto de bastidor de levas configurado para efectuar el movimiento del conjunto de calentamiento y control con respecto a un cartucho múltiple contenido en el conjunto de portador de cartucho. Each processing bay may also include a multi-cartridge carrier configured to provide a physical connection and alignment between the upper bay, comprising the blister compression mechanism assembly, and a multi-cartridge processing assembly, or lower bay, comprising a cartridge carrier assembly, a heating and control assembly, and a cam frame assembly configured to effect movement of the heating and control assembly with respect to a multi-cartridge contained in the cartridge carrier assembly.

Consola de controlControl console

Un instrumento de procesamiento que realiza aspectos de la presente invención y configurado para procesar el cartucho múltiple 10 descrito anteriormente se indica con el número de referencia 400 en la FIG. 32. Como se indica anteriormente, el instrumento 400 incluye la consola de control 402 y uno o más módulos de procesamiento 410 asociados de forma funcional con la consola de control 402. La consola de control 402, en un modo de realización, incluye un panel de visualización 404 que presenta una interfaz gráfica de usuario y que comprende una pantalla táctil mediante la cual un usuario puede introducir información en la consola de control 402 y/o mediante la cual se puede presentar información al usuario. En diversos modos de realización, la consola de control 402 puede comprender medios adicionales o alternativos para introducir datos, tales como teclados, micrófonos, conmutadores, escáneres operados manualmente, entrada activada por voz, etc. Como se indica además anteriormente, el instrumento puede incluir un escáner de códigos de barras para leer códigos de barras, por ejemplo, códigos de barras unidimensionales o bidimensionales, u otros tipos de escáneres para leer códigos legibles por máquina, tales como un escáner RFID. En diversos modos de realización, la consola de control 402 puede comprender medios adicionales o alternativos para emitir datos (es decir, información y/o resultados), incluyendo discos duros u otros medios de almacenamiento, monitores, impresoras, luces indicadoras o elementos señal audibles (por ejemplo, zumbador, bocina, timbre, etc.), correo electrónico, mensaje de texto, etc. A processing instrument that implements aspects of the present invention and is configured to process the multi-cartridge 10 described above is designated by reference number 400 in FIG. 32. As stated above, the instrument 400 includes the control console 402 and one or more processing modules 410 functionally associated with the control console 402. In one embodiment, the control console 402 includes a display panel 404 that provides a graphical user interface and comprises a touchscreen through which a user can input information into the control console 402 and/or through which information can be presented to the user. In various embodiments, the control console 402 may comprise additional or alternative means for data input, such as keyboards, microphones, switches, manually operated scanners, voice-activated input, etc. As further indicated above, the instrument may include a barcode scanner for reading barcodes, for example, one-dimensional or two-dimensional barcodes, or other types of scanners for reading machine-readable codes, such as an RFID scanner. In various embodiments, the 402 control console may comprise additional or alternative means for outputting data (i.e., information and/or results), including hard drives or other storage media, monitors, printers, indicator lights or audible signaling devices (e.g., buzzer, horn, bell, etc.), email, text messaging, etc.

Módulo de procesamientoProcessing module

Como se muestra en las FIGS. 32 y 34, cada módulo de procesamiento 410 incluye una o más puertas de cartucho 412, estando cada puerta de cartucho 412 asociada con una bahía de procesamiento (descrita a continuación) dentro de la cual se puede procesar un cartucho 10. En el modo de realización ilustrado, cada módulo de procesamiento 410 incluye seis (6) puertas de cartucho 412 y bahías de procesamiento asociadas. Cada puerta de cartucho 412 se configura para aceptar un cartucho múltiple 10, preferentemente en una única orientación preferente. Cada puerta de cartucho también incluye preferentemente una puerta que se puede cerrar (por ejemplo, un panel de puerta pivotante) que es desviada, por ejemplo, por un resorte o similar, en una posición cerrada, pero se puede abrir mediante empuje cuando se inserta un cartucho en la misma. As shown in Figures 32 and 34, each processing module 410 includes one or more cartridge doors 412, each cartridge door 412 being associated with a processing bay (described below) within which a cartridge 10 can be processed. In the illustrated embodiment, each processing module 410 includes six (6) cartridge doors 412 and associated processing bays. Each cartridge door 412 is configured to accept a multi-cartridge 10, preferably in a single preferred orientation. Each cartridge door also preferably includes a lockable door (e.g., a pivoting door panel) that is deflected, e.g., by a spring or the like, in a closed position, but can be opened by pushing when a cartridge is inserted therein.

En diversos modos de realización, cada módulo de procesamiento 410 se acopla de forma funcional a la consola de control 402. El módulo de procesamiento 410 se puede acoplar electrónicamente a la consola de control 402 para permitir transmisiones electrónicas entre la consola de control 402 y el módulo de procesamiento 410. Dichas transmisiones electrónicas pueden comprender transmisiones de alimentación desde la consola de control al módulo de procesamiento para alimentar diversos componentes electrónicos dentro del módulo de procesamiento, señales de control, datos de entrada, datos de salida, etc. In various embodiments, each processing module 410 is functionally coupled to the control console 402. The processing module 410 can be electronically coupled to the control console 402 to enable electronic transmissions between the control console 402 and the processing module 410. Such electronic transmissions may include power transmissions from the control console to the processing module to power various electronic components within the processing module, control signals, input data, output data, etc.

Cada módulo de procesamiento 410 también se puede conectar físicamente, por ejemplo, en una relación yuxtapuesta como se muestra en la FIG. 32, con la consola de control 402. Como en el modo de realización ilustrado, el instrumento 400 puede incluir uno o más módulos de procesamiento 410 asegurados a uno o ambos laterales de la consola de control 402. Se pueden asegurar módulos de procesamiento adicionales a otros módulos de procesamiento en una relación yuxtapuesta en uno o ambos laterales de la consola de control 402. En una disposición preferente, el instrumento 400 incluye hasta 2 módulos de procesamiento 410 asegurados a cada lateral de la consola de control 402, comprendiendo cada módulo de procesamiento 410 seis (6) puertas de cartucho 412 y bahías de procesamiento asociadas para procesar hasta seis cartuchos múltiples 10 por módulo de procesamiento. Each processing module 410 can also be physically connected, for example, in a side-by-side relationship as shown in FIG. 32, to the control console 402. As in the illustrated embodiment, the instrument 400 can include one or more processing modules 410 secured to one or both sides of the control console 402. Additional processing modules can be secured to other processing modules in a side-by-side relationship on one or both sides of the control console 402. In a preferred arrangement, the instrument 400 includes up to two processing modules 410 secured to each side of the control console 402, each processing module 410 comprising six (6) cartridge doors 412 and associated processing bays for processing up to six multi-cartridges 10 per processing module.

Es preferente que la consola de control 402 y el módulo de procesamiento 410 se proporcionen de una manera modular como se muestra para facilitar la escalabilidad del instrumento, por ejemplo, añadiendo uno o más módulos de procesamiento 410 a o restando uno o más módulos de procesamiento 410 de una única consola de control 402, y también para facilitar la resolución de problemas del instrumento, con lo que un módulo de procesamiento 410 que tiene una o más bahías de procesamiento que funcionan mal se puede retirar del instrumento para su reparación o sustitución, y el instrumento todavía puede ser utilizable con los módulos de procesamiento funcionales 410 restantes. It is preferable that the control console 402 and the processing module 410 be provided in a modular manner as shown to facilitate scalability of the instrument, for example, by adding one or more processing modules 410 to or subtracting one or more processing modules 410 from a single control console 402, and also to facilitate troubleshooting of the instrument, whereby a processing module 410 that has one or more malfunctioning processing bays can be removed from the instrument for repair or replacement, and the instrument can still be usable with the remaining functional processing modules 410.

En un modo de realización alternativo, sin embargo, se puede proporcionar una consola de control y una pantalla de entrada asociada y/u otros medios de entrada y una o más, preferentemente una pluralidad de, puertas de cartucho y bahías de procesamiento asociadas en un único instrumento integral que tiene un único alojamiento. In an alternative embodiment, however, a control console and an associated input display and/or other input means and one or more, preferably a plurality of, cartridge doors and associated processing bays can be provided in a single integral instrument having a single housing.

Otros detalles del módulo de procesamiento 410 se muestran en las FIGS. 35, 36 y 37. Cada módulo de procesamiento 410 incluye una pluralidad de puertas de cartucho 412 y bahías de procesamiento 440 asociadas. El modo de realización ilustrado incluye seis (6) bahías de procesamiento 440. Las bahías de procesamiento 440 se disponen en una disposición apilada dentro de una alojamiento del módulo de procesamiento 410. Cada bahía de procesamiento 440 tiene asociada con la misma un bastidor 418 que rodea parcialmente la bahía de procesamiento con un panel superior horizontal 420 y un panel trasero vertical 422 (véase la FIG. 37). Como se muestra en las figuras, un panel frontal 413 del módulo de procesamiento 410 dentro del cual se sitúan las puertas de cartucho 412 se orienta en un ángulo inclinado hacia atrás desde la parte inferior del módulo de procesamiento 410 hasta la parte superior del módulo de procesamiento 410. Esto puede ser por motivos ergonómicos y/o estéticos. En otros modos de realización, un panel frontal del módulo de procesamiento puede ser vertical. Debido al ángulo del panel frontal 413 del módulo de procesamiento 410, cada bahía de procesamiento 440 está desplazada horizontalmente (es decir, hacia atrás) con respecto a la bahía de procesamiento inmediatamente debajo de ella. Further details of the processing module 410 are shown in FIGS. 35, 36, and 37. Each processing module 410 includes a plurality of cartridge doors 412 and associated processing bays 440. The illustrated embodiment includes six (6) processing bays 440. The processing bays 440 are arranged in a stacked arrangement within a housing of the processing module 410. Each processing bay 440 has an associated frame 418 that partially surrounds the processing bay with a horizontal top panel 420 and a vertical rear panel 422 (see FIG. 37). As shown in the figures, a front panel 413 of the processing module 410, within which the cartridge doors 412 are located, is oriented at a rearward angled slope from the bottom of the processing module 410 to the top of the processing module 410. This may be for ergonomic and/or aesthetic reasons. In other embodiments, a front panel of the processing module may be vertical. Due to the angle of the front panel 413 of the processing module 410, each processing bay 440 is offset horizontally (i.e., rearward) with respect to the processing bay immediately below it.

En diversos modos de realización, cada bahía de procesamiento 440 tiene asociada con la misma un ventilador de ventilación 416 asegurado al panel vertical 422 del alojamiento 418 y un tubo de ventilación 414 que se extiende desde el ventilador 416 hasta una pared trasera del alojamiento del módulo de procesamiento 410. Como se muestra en las figuras, debido a la inclinación del panel frontal 413 y al desplazamiento horizontal de las bahías de procesamiento 440, los tubos de ventilación 414 tienen longitudes decrecientes que progresan desde la bahía de procesamiento más inferior 440 hasta la bahía de procesamiento más superior. In various embodiments, each processing bay 440 has associated with it a ventilation fan 416 secured to the vertical panel 422 of the housing 418 and a ventilation tube 414 extending from the fan 416 to a rear wall of the processing module housing 410. As shown in the figures, due to the tilt of the front panel 413 and the horizontal displacement of the processing bays 440, the ventilation tubes 414 have decreasing lengths progressing from the lowest processing bay 440 to the highest processing bay.

El módulo de procesamiento 410 puede incluir además elementos estructurales adicionales para asegurar cada una de las bahías de procesamiento 440 dentro del alojamiento del módulo de procesamiento. Las bahías de procesamiento 440 y el módulo de procesamiento 410 se configuran preferentemente de modo que cada bahía 440 se pueda retirar independientemente del módulo de procesamiento 410 y reemplazar para facilitar la reparación del instrumento si una o más bahías de procesamiento 440 funcionan mal o necesitan mantenimiento o reparación de otro modo. The 410 processing module may also include additional structural elements to secure each of the 440 processing bays within the processing module housing. The 440 processing bays and the 410 processing module are preferably configured so that each 440 bay can be removed independently from the 410 processing module and replaced to facilitate instrument repair if one or more 440 processing bays malfunction or otherwise require maintenance or repair.

Bahía de procesamientoProcessing Bay

Una bahía de procesamiento 440 se muestra en diversas vistas en las FIGS. 38, 39, 40 y 41. En cada una de las FIGS. 38-41, el bastidor 418 de la bahía de procesamiento 440 se omite de la figura. La FIG. 38 es una vista en perspectiva frontal desde el lateral derecho del módulo de procesamiento 440 con un cartucho múltiple 10 insertado en el mismo. La FIG. 39 es una vista en perspectiva frontal desde el lateral izquierdo del módulo de procesamiento 440 con un cartucho múltiple 10 insertado en el mismo. La FIG. 40 es una vista en perspectiva trasera desde el lateral derecho del módulo de procesamiento 440. La FIG. 41 es una vista en perspectiva frontal desde el lateral derecho en despiece del módulo de procesamiento 440 con un cartucho múltiple 10 insertado en el mismo. A 440 processing bay is shown in various views in Figures 38, 39, 40, and 41. In each of Figures 38–41, the 418 frame of the 440 processing bay is omitted from the figure. Figure 38 is a front perspective view from the right side of the 440 processing module with a 10-multi-cartridge inserted. Figure 39 is a front perspective view from the left side of the 440 processing module with a 10-multi-cartridge inserted. Figure 40 is a rear perspective view from the right side of the 440 processing module. Figure 41 is an exploded front perspective view from the right side of the 440 processing module with a 10-multi-cartridge inserted.

Cada bahía de procesamiento 440 tiene una bandeja de goteo 446 que forma un suelo inferior de la bahía de procesamiento 440 y se construye y dispone para contener fugas de fluido que se pueden producir desde el cartucho múltiple 10 y para proporcionar una estructura de soporte y montaje para diversos componentes de la bahía de procesamiento 440. Una PCB (placa de circuito impreso) principal 442, también denominada PCB de bahía, proporciona el control principal de la bahía de procesamiento 440, así como la distribución y transmisión de datos y alimentación. Un conector flexible 444 conecta la PCB de bahía 442 con una PCB de conector (descrita a continuación, no visible en las FIGS. 38-41) dentro de la bahía de procesamiento 440, como se describirá con más detalle a continuación. La bahía de procesamiento 440 puede incluir además elementos de alineación, tales como dos (2) elementos de alineación hembra tubulares 460, 462, que reciben elementos de alineación macho dispuestos dentro del módulo de procesamiento 410 para alinear y posicionar apropiadamente la bahía de procesamiento 440 en una localización de montaje de bahía dentro del módulo de procesamiento 410. Each processing bay 440 has a drip tray 446 that forms the bottom floor of the processing bay 440 and is constructed and arranged to contain fluid leaks that may occur from the manifold cartridge 10 and to provide a support and mounting structure for various components of the processing bay 440. A main PCB (printed circuit board) 442, also called the bay PCB, provides the main control of the processing bay 440, as well as data and power distribution and transmission. A flexible connector 444 connects the bay PCB 442 to a connector PCB (described below, not visible in FIGS. 38-41) inside the processing bay 440, as will be described in more detail below. The processing bay 440 may further include alignment elements, such as two (2) tubular female alignment elements 460, 462, which receive male alignment elements arranged within the processing module 410 to properly align and position the processing bay 440 in a bay mounting location within the processing module 410.

La bahía de procesamiento 440 se puede dividir conceptualmente a lo largo de líneas funcionales entre un conjunto de procesamiento de cartucho 470 (también conocido como la bahía inferior) y un conjunto de mecanismo de compresión de ampollas (o cámara deformable) 750 (también conocido como la bahía superior). La función principal del conjunto de procesamiento de cartucho 470 es recibir el cartucho 10, asegurar el cartucho dentro de la bahía 440, aplicar calor y fuerzas magnéticas al módulo de procesamiento 240 del cartucho múltiple 10, aplicar alimentación controlada al cartucho múltiple 10, acoplar el mezclador rotatorio 192 del cartucho 10 y efectuar la rotación accionada del mezclador rotatorio 192, y expulsar el cartucho 10 de la bahía de procesamiento 440 al finalizar un ensayo u otro procedimiento realizado dentro de la bahía 440. La función principal del conjunto del mecanismo de compresión de ampollas 750 es colapsar las diversas cámaras deformables del cartucho múltiple 10 en una secuencia apropiada. Cada uno de estos diversos componentes se analizarán con más detalle a continuación. The processing bay 440 can be conceptually divided along functional lines into a cartridge processing assembly 470 (also known as the lower bay) and a blister compression mechanism assembly (or deformable chamber) 750 (also known as the upper bay). The primary function of the cartridge processing assembly 470 is to receive cartridge 10, secure the cartridge within bay 440, apply heat and magnetic forces to the multi-cartridge processing module 240, apply controlled feeding to the multi-cartridge 10, engage the rotary mixer 192 of the cartridge 10 and effect the driven rotation of the rotary mixer 192, and eject cartridge 10 from the processing bay 440 upon completion of a test or other procedure performed within bay 440. The primary function of the blister compression mechanism assembly 750 is to collapse the various deformable chambers of the multi-cartridge 10 in an appropriate sequence. Each of these various components will be analyzed in more detail below.

La bahía de procesamiento 440 incluye además una PCB de LED 466 para controlar uno o más LED que proporcionan información a un usuario, tal como indicar el estado de la bahía de procesamiento 440 y/o si un cartucho está localizado dentro de la bahía de procesamiento 440. Los LED de estado pueden ser visibles a través de una tubería de luz u otro transmisor óptico que proporciona una señal de indicación óptica contigua a la puerta del cartucho 412 asociada con la bahía 440 en el panel frontal 413 del módulo de procesamiento 410. La PCB de LED 466 también puede controlar sensores ópticos construidos y dispuestos para detectar (por ejemplo, generar una señal), a través de los puertos ópticos de entrada y salida 14, 16, el flujo de fluido a través de la cámara de detección óptica de entrada 154 y la cámara de detección óptica de salida 158 del módulo de preparación de muestras 70. The processing bay 440 further includes an LED PCB 466 for controlling one or more LEDs that provide information to a user, such as indicating the status of the processing bay 440 and/or whether a cartridge is located within the processing bay 440. The status LEDs can be visible through a light pipe or other optical transmitter that provides an optical indication signal adjacent to the cartridge door 412 associated with the bay 440 on the front panel 413 of the processing module 410. The LED PCB 466 can also control optical sensors constructed and arranged to detect (for example, generate a signal) via the optical input and output ports 14, 16, the flow of fluid through the optical input sensing chamber 154 and the optical output sensing chamber 158 of the sample preparation module 70.

Las paredes laterales 472, 474 se extienden hacia arriba a lo largo de laterales opuestos de la bahía de procesamiento 440 y se pueden asegurar a elementos que se extienden hacia arriba 443, 445 de la bandeja de goteo 446. Una placa de montaje 640 incluye una placa de ampolla 644 en general horizontal (véase la FIG. 42) asegurada a los bordes superiores de las paredes laterales 472, 474 y que en general separa el conjunto de procesamiento de cartucho 470 del conjunto de compresión de ampollas 750. The side walls 472, 474 extend upwards along opposite sides of the processing bay 440 and can be secured to upwardly extending elements 443, 445 of the drip tray 446. A mounting plate 640 includes a generally horizontal blister plate 644 (see FIG. 42) secured to the upper edges of the side walls 472, 474 and generally separating the cartridge processing assembly 470 from the blister compression assembly 750.

En diversos modos de realización, cada bahía de procesamiento 440 incluye además un motor de seguidor de leva 834 y un codificador asociado 838 y un motor de bastidor de levas 602. El motor de placa de levas 834 y el motor de bastidor de levas 602 se aseguran a un montaje de motor 642 de la placa de montaje 640 (véase la FIG. 42). In various embodiments, each processing bay 440 further includes a cam follower motor 834 and an associated encoder 838 and a cam frame motor 602. The cam plate motor 834 and the cam frame motor 602 are secured to a motor mount 642 of the mounting plate 640 (see FIG. 42).

Una bomba 458 proporciona la presión que se aplica al cartucho múltiple 10 por medio del puerto para bomba 104. A pump 458 provides the pressure that is applied to the manifold cartridge 10 by means of the pump port 104.

Como se describirá con más detalle a continuación, el conjunto de procesamiento de cartucho 470 incluye un conjunto de calefactor Peltier para efectuar procedimientos térmicos dentro de la bahía de procesamiento 440. Para ventilar la bahía de procesamiento 440 y disipar el exceso de calor generado en el calefactor Peltier, la bahía de procesamiento 440 puede incluir un conjunto de ventilación Peltier. El conjunto de ventilación comprende un ventilador de enfriamiento 448 unido a un montaje de ventilador 450 de la bandeja de goteo 446 y situado frente a un tubo de flujo de aire que se extiende entre el ventilador de enfriamiento 448 y el conjunto de calentamiento Peltier dentro de la bahía de procesamiento 440. En diversos modos de realización, el tubo de flujo de aire puede comprender un tubo de enfriamiento 452 y una cubierta de tubo 456 que se extiende entre el ventilador de enfriamiento 448 y el comienzo del tubo de enfriamiento 452. (Véanse las FIGS. 39 y 41). As described in more detail below, the cartridge processing assembly 470 includes a Peltier heater assembly for performing thermal procedures within the processing bay 440. To ventilate the processing bay 440 and dissipate excess heat generated in the Peltier heater, the processing bay 440 may include a Peltier ventilation assembly. The ventilation assembly comprises a cooling fan 448 attached to a drip tray fan assembly 450 and positioned opposite an airflow tube extending between the cooling fan 448 and the Peltier heater assembly within the processing bay 440. In various embodiments, the airflow tube may comprise a cooling tube 452 and a tube cover 456 extending between the cooling fan 448 and the beginning of the cooling tube 452. (See FIGS. 39 and 41.)

Conjunto de procesamiento de cartucho (bahía inferior)Cartridge processing assembly (lower bay)

Los aspectos del conjunto de procesamiento de cartucho 470 se muestran en las FIGS. 41 y 42. Como se indica anteriormente, la mayoría de los rasgos característicos del conjunto de procesamiento de cartucho 470 se localizan debajo de la placa de ampolla 644 del montaje de motor 642. El conjunto de procesamiento de cartucho 470 incluye un conjunto de portador de cartucho 650 configurado para recibir y mantener, y más adelante expulsar, un cartucho múltiple 10. El conjunto de portador de cartucho 650 se asegura a una superficie inferior de la placa de ampolla 644 de la placa de montaje 640. The features of cartridge processing assembly 470 are shown in FIGS. 41 and 42. As noted above, most of the features of cartridge processing assembly 470 are located beneath blister plate 644 of the motor assembly 642. Cartridge processing assembly 470 includes a cartridge carrier assembly 650 configured to receive, hold, and later eject a multi-cartridge 10. The cartridge carrier assembly 650 is secured to a lower surface of blister plate 644 of the mounting plate 640.

Un conjunto de bloque de levas 600 incluye un bastidor de levas 606 que rodea el conjunto de portador de cartucho 650 en tres laterales y se monta para un movimiento lineal hacia delante y hacia atrás dentro de la bahía de procesamiento 440 donde se soporta en los seguidores de leva lineales 480a, 480b que se extienden desde cada una de las paredes laterales 472, 474 en una ranura de seguidor 612 formada en cada lateral del bastidor de levas 606. A cam block assembly 600 includes a cam frame 606 that surrounds the cartridge carrier assembly 650 on three sides and is mounted for linear forward and backward movement within the processing bay 440 where it is supported on linear cam followers 480a, 480b extending from each of the side walls 472, 474 into a follower groove 612 formed on each side of the cam frame 606.

Un conjunto de motor de mezclado 700 se conecta de forma pivotante a la placa de ampolla 644 debajo de la placa de ampolla y se configura para pivotar con y sin acoplamiento funcional con el mezclador rotatorio 192 del cartucho múltiple 10 dispuesto dentro del conjunto de portador de cartucho 650. A mixing motor assembly 700 pivotally connects to the blister plate 644 beneath the blister plate and is configured to pivot with and without functional coupling to the rotary mixer 192 of the multi-cartridge 10 disposed within the cartridge carrier assembly 650.

Un conjunto de calentamiento y control 500 se sitúa debajo del conjunto de portador de cartucho 650 y se acopla de forma funcional al bastidor de levas 606 y al conjunto de bloque de levas 600 para convertir el movimiento longitudinal hacia adelante y hacia atrás del bastidor de levas 606 en movimiento vertical del conjunto de calentamiento y control 500 para poner selectivamente el conjunto de calentamiento y control 500 en contacto con una superficie inferior del cartucho múltiple 10 cuando se inserta un cartucho en el conjunto de portador de cartucho 650. A heating and control assembly 500 is located below the cartridge carrier assembly 650 and is functionally coupled to the cam frame 606 and cam block assembly 600 to convert the longitudinal back-and-forth motion of the cam frame 606 into vertical motion of the heating and control assembly 500 to selectively bring the heating and control assembly 500 into contact with a lower surface of the multi-cartridge 10 when a cartridge is inserted into the cartridge carrier assembly 650.

Conjunto de portador de cartuchoCartridge carrier assembly

Otros detalles del conjunto de portador de cartucho 650 se muestran en la FIG. 46, que es una vista en perspectiva en despiece del conjunto de portador de cartucho 650 con otros componentes del conjunto de procesamiento de cartucho 470 omitidos. El conjunto de portador de cartucho 650 incluye un soporte de portador 652 que comprende un bastidor en general rectangular que se asegura a la parte inferior de la placa ampolla 644 de la placa de montaje 640. Se puede proporcionar un detector para detectar cuándo se inserta un cartucho múltiple 10 (no mostrado en la FIG. 46) en el soporte de cartucho 652. En diversos modos de realización, el detector comprende un detector óptico que comprende un emisor 686 y un detector 688, cada uno dispuesto dentro de un bolsillo respectivo en laterales opuestos del soporte de cartucho 652. Un haz óptico desde el emisor 686 al detector 688 se entrecorta cuando se inserta un cartucho múltiple en el soporte de cartucho 652, generando de este modo una señal que indica la presencia del cartucho. Other details of the 650 cartridge carrier assembly are shown in FIG. 46, which is an exploded perspective view of the 650 cartridge carrier assembly with other components of the 470 cartridge processing assembly omitted. The cartridge carrier assembly 650 includes a carrier holder 652 comprising a generally rectangular frame secured to the underside of the blister plate 644 of the mounting plate 640. A detector may be provided to detect when a multi-cartridge 10 (not shown in FIG. 46) is inserted into the cartridge holder 652. In various embodiments, the detector comprises an optical detector comprising an emitter 686 and a detector 688, each disposed within a respective pocket on opposite sides of the cartridge holder 652. An optical beam from the emitter 686 to the detector 688 is interrupted when a multi-cartridge is inserted into the cartridge holder 652, thereby generating a signal indicating the presence of the cartridge.

Se monta un enganche de cartucho 654 para movimiento pivotante en un extremo cerrado del soporte de cartucho 652. El enganche de cartucho 654 se monta de forma pivotante en un pasador de enganche 660 para rotar alrededor de un eje de rotación horizontal. El enganche de cartucho 654 incluye además un gancho delantero 656 y una palanca trasera 658. Un resorte de torsión 662 desvía de forma rotatoria el enganche 654 de modo que el gancho 656 esté en una posición hacia arriba. Cuando se inserta un cartucho 10 en el soporte de cartucho 652, el cartucho empuja el gancho hacia abajo hasta que el gancho 656 del enganche de cartucho 654 se acopla a un rebajo en una porción inferior de la envoltura inferior 30 del cartucho 10. La desviación del resorte de torsión 662 mantiene el gancho 656 en ese rebajo para retener el cartucho dentro del soporte de cartucho 652. A cartridge hitch 654 is mounted for pivoting motion on a closed end of the cartridge holder 652. The cartridge hitch 654 is pivotally mounted on a hitch pin 660 to rotate about a horizontal axis of rotation. The cartridge hitch 654 further includes a front hook 656 and a rear lever 658. A torsion spring 662 rotatably deflects the hitch 654 so that the hook 656 is in an upward position. When a cartridge 10 is inserted into the cartridge holder 652, the cartridge pushes the hook downward until the hook 656 of the cartridge hitch 654 engages a rebate in a lower portion of the lower shell 30 of the cartridge 10. The deflection of the torsion spring 662 holds the hook 656 in that rebate to retain the cartridge within the cartridge holder 652.

Un conjunto de eyector del cartucho 670 incluye una cremallera del eyector 672 que se sitúa dentro de una fijación de eyector 682 que se extiende hacia afuera desde un extremo trasero del soporte de cartucho 652. Los dientes de engranaje lineales de la cremallera del eyector 672 se acoplan a un engranaje de piñón de amortiguador 674 que se acopla a un amortiguador rotatorio 676 y se monta para rotación en la fijación de eyector 682 contigua a la cremallera del eyector 672. Un pasador de captura de resorte 680 se extiende a través de la cremallera del eyector 672 y se soporta en un extremo de la misma mediante una pared de extremo de la fijación de eyector 682. Un resorte de compresión 678 se dispone entre un extremo de la cremallera del eyector 672 y el extremo del pasador de captura de resorte 680. En consecuencia, la cremallera del eyector 672 se desvía longitudinalmente hacia el extremo abierto del soporte de cartucho 652. Se puede proporcionar un elemento de tope límite para evitar que la cremallera 672 del cartucho sea empujada demasiado lejos por el resorte 678. La cremallera del eyector 672 se extiende inicialmente en el soporte de cartucho 652 y se pone en contacto con el extremo de un cartucho múltiple 10 insertado en el soporte de cartucho 652. A medida que el cartucho se inserta adicionalmente en el soporte de cartucho 652, la cremallera del eyector 672 se empuja hacia atrás, comprimiendo de este modo el resorte 678 y generando una fuerza de desviación que empuja el cartucho 10 longitudinalmente hacia el extremo abierto del soporte de cartucho 652 y fuera de la bahía de procesamiento 440. Debido a que el enganche de cartucho 654 captura el cartucho múltiple completamente insertado, se evita que el conjunto de eyector 670 empuje el cartucho de nuevo fuera del soporte de cartucho 652. A cartridge ejector assembly 670 includes an ejector rack 672 that sits within an ejector fitting 682 extending outward from a rear end of the cartridge holder 652. The linear gear teeth of the ejector rack 672 engage with a damper pinion gear 674, which engages with a rotary damper 676 and is mounted for rotation in the ejector fitting 682 adjacent to the ejector rack 672. A spring-capture pin 680 extends through the ejector rack 672 and is supported at one end by an end wall of the ejector fitting 682. A compression spring 678 is disposed between one end of the ejector rack 672 and the end of the spring-capture pin 680. Consequently, the ejector rack 672 is deflected longitudinally toward the open end of the cartridge holder 652. To provide a limit stop element to prevent the cartridge rack 672 from being pushed too far by the spring 678. The ejector rack 672 initially extends into the cartridge holder 652 and contacts the end of a multi-cartridge 10 inserted into the cartridge holder 652. As the cartridge is further inserted into the cartridge holder 652, the ejector rack 672 is pushed rearward, thereby compressing the spring 678 and generating a deflecting force that pushes the multi-cartridge 10 longitudinally toward the open end of the cartridge holder 652 and out of the processing bay 440. Because the cartridge catch 654 captures the fully inserted multi-cartridge, the ejector assembly 670 is prevented from pushing the cartridge back out of the cartridge holder 652.

Un conmutador de enganche de cartucho 666 se sitúa en el extremo cerrado del soporte de cartucho 652 y se configura para señalar cuándo se ha insertado el cartucho múltiple en una posición dentro del soporte de cartucho 652, de modo que el cartucho se acoplará mediante el enganche de cartucho 654. Al finalizar un ensayo u otro procedimiento realizado dentro de la bahía de procesamiento 440, el enganche de cartucho 654 pivota (en sentido antihorario en el modo de realización ilustrado) contra la desviación del resorte de torsión 662, de una manera que se describirá a continuación, para liberar de este modo el cartucho múltiple contenido dentro del soporte de cartucho 652. Tras la liberación del cartucho, el cartucho es expulsado por la energía almacenada en el resorte de compresión 678 que se apoya contra la cremallera del eyector 672. El piñón de amortiguador 674 y el amortiguador rotatorio asociado de forma funcional 676 con el que se acopla la cremallera del eyector 672 garantizan una liberación controlada de la cremallera del eyector 672 de modo que el cartucho múltiple 10 no se expulse demasiado bruscamente del soporte de cartucho 652. A cartridge latch switch 666 is located at the closed end of the cartridge holder 652 and is configured to signal when the multi-cartridge has been inserted into a position within the cartridge holder 652, so that the cartridge will be engaged by the cartridge latch 654. Upon completion of a test or other procedure performed within the processing bay 440, the cartridge latch 654 pivots (counterclockwise in the illustrated embodiment) against the deflection of the torsion spring 662, in a manner described below, thereby releasing the multi-cartridge contained within the cartridge holder 652. After release, the cartridge is ejected by the energy stored in the compression spring 678, which bears against the ejector rack 672. The damper pinion 674 and the functionally associated rotary damper 676, with which the ejector rack 672 is engaged, ensure controlled release of the ejector rack. 672 so that the multiple cartridge 10 is not ejected too abruptly from the cartridge holder 652.

Conjunto de calentamiento y controlHeating and control unit

Los detalles del conjunto de calentamiento y control 500 se muestran en la FIG. 43, que es una vista en perspectiva en despiece del conjunto de calentamiento y control 500 con otros componentes del conjunto de procesamiento de cartucho 470 omitidos. Details of the heating and control assembly 500 are shown in FIG. 43, which is an exploded perspective view of the heating and control assembly 500 with other components of the cartridge processing assembly 470 omitted.

El conjunto de calentamiento y control 500 incluye una placa de soporte 502, una PCB de conector 504 soportada en la placa de soporte 502, una placa de cubierta 550 que cubre parcialmente la PCB de conector 504, un conjunto de imán de cartucho 552, un conjunto de imán de preparación de muestras 570 y un accionador de imán 584 localizado debajo de la placa de soporte 502. Un pasador de alineación frontal 416 y un pasador de alineación trasero 414 se extienden hacia arriba desde la placa de soporte 502. The heating and control assembly 500 includes a support plate 502, a connector PCB 504 supported on the support plate 502, a cover plate 550 partially covering the connector PCB 504, a cartridge magnet assembly 552, a sample preparation magnet assembly 570, and a magnet actuator 584 located beneath the support plate 502. A front alignment pin 416 and a rear alignment pin 414 extend upward from the support plate 502.

Un conector neumático 518 se une a los puertos neumáticos 519a, 519b de la placa de cubierta 550. El conector neumático 518 proporciona una conexión entre la fuente de presión, por ejemplo, la bomba 458, y el cartucho 10 por medio del puerto para bomba 104 y proporciona una conexión entre una válvula externa dentro de la bahía de procesamiento 440 y el conjunto de válvula pasiva 220 del cartucho 10 por medio del puerto para válvula pasiva 108 (véase la FIG. 15). A pneumatic connector 518 attaches to the pneumatic ports 519a, 519b of the cover plate 550. The pneumatic connector 518 provides a connection between the pressure source, e.g., the pump 458, and the cartridge 10 by means of the pump port 104 and provides a connection between an external valve within the processing bay 440 and the passive valve assembly 220 of the cartridge 10 by means of the passive valve port 108 (see FIG. 15).

En referencia a las FIGS. 43 y 44, que es una vista en planta desde arriba de la PCB de conector 504, la PCB de conector 504 incluye un conjunto de calefactor de elución 506, un conjunto Peltier de detección 540 y un conjunto de calefactor de PCR 520a, 520b y 520c. En diversos modos de realización, el conjunto de calefactor de elución 506 comprende un elemento de calentamiento resistivo unido a una PCB dedicada y un difusor de calor compuesto de un material termoconductor unido o acoplado térmicamente de otro modo al elemento de calentamiento resistivo. De forma similar, en diversos modos de realización, cada elemento 520a, 520b y 520c del conjunto de calefactor de PCR comprende un elemento de calentamiento resistivo unido a una PCB dedicada y un difusor de calor compuesto de un material termoconductor unido o acoplado térmicamente de otro modo al elemento de calentamiento resistivo. With reference to Figures 43 and 44, which are top-down views of the connector PCB 504, the connector PCB 504 includes an elution heater assembly 506, a sensing Peltier assembly 540, and PCR heater assemblies 520a, 520b, and 520c. In various embodiments, the elution heater assembly 506 comprises a resistive heating element bonded to a dedicated PCB and a heat spreader made of a thermally conductive material bonded to or otherwise thermally coupled with the resistive heating element. Similarly, in various embodiments, each PCR heater assembly element 520a, 520b, and 520c comprises a resistive heating element bonded to a dedicated PCB and a heat spreader made of a thermally conductive material bonded to or otherwise thermally coupled with the resistive heating element.

Los detalles del conjunto Peltier de detección 540 se muestran en la FIG. 45, que es una vista en perspectiva en despiece del conjunto Peltier 540. El conjunto 540 incluye un dispositivo Peltier 544 (es decir, un elemento termoeléctrico) acoplado a una placa de circuito impreso de alimentación y control 546. Un difusor de calor 542, preferentemente compuesto de un material térmicamente conductor, se dispone encima del dispositivo Peltier 544. Un disipador térmico 548 se dispone debajo del chip Peltier 544. El disipador térmico 548 puede comprender un panel que está en contacto superficie a superficie con una superficie del dispositivo Peltier 544 con una pluralidad de varillas (o aletas) de disipación de calor que se extienden desde el mismo y se forman a partir de un material térmicamente conductor. El conjunto Peltier de detección 540 se monta dentro, y al menos una porción del disipador térmico 548 se extiende a través, de una abertura asociada formada en la placa de soporte 542. Las varillas de disipación de calor del disipador térmico 548 se extienden por debajo de la placa de soporte 502 y se disponen en un extremo terminal del tubo de enfriamiento Peltier 452 (véanse las FIGS. 39 y 41). En un modo de realización, el Peltier de detección se configura para aplicar un gradiente térmico, por ejemplo, para reducir la temperatura de, un área de detección, por ejemplo, la región de detección 378, del cartucho múltiple 10. Details of the sensing Peltier assembly 540 are shown in FIG. 45, which is an exploded perspective view of the Peltier assembly 540. The assembly 540 includes a Peltier device 544 (i.e., a thermoelectric element) coupled to a power and control printed circuit board 546. A heat spreader 542, preferably made of a thermally conductive material, is disposed above the Peltier device 544. A heat sink 548 is disposed below the Peltier chip 544. The heat sink 548 may comprise a panel in surface-to-surface contact with a surface of the Peltier device 544 and a plurality of heat dissipation rods (or fins) extending from it and formed from a thermally conductive material. The sensing Peltier assembly 540 is mounted within, and at least a portion of the heat sink 548 extends through, an associated opening formed in the support plate 542. Heat dissipation rods of the heat sink 548 extend below the support plate 502 and are arranged at one end of the Peltier cooling tube 452 (see FIGS. 39 and 41). In one embodiment, the sensing Peltier is configured to apply a thermal gradient, for example, to lower the temperature of a sensing area, for example, the sensing region 378, of the multi-cartridge 10.

Una pluralidad de matrices de clavijas de conector 510a, 510b, 510c, 510d, 510d, 510e, 510f y 510g se disponen alrededor de la PCB de conector 504 y comprenden matrices de clavijas pogo de conector que se ponen en contacto y efectúan la conexión eléctrica entre las almohadillas de conexión de las matrices de almohadillas de conector asociadas 358a-358g del panel de procesamiento fluídico 354 del cartucho múltiple 10 (véase la FIG. 58). Las conexiones entre las matrices de clavijas de conector 510a-510g y las matrices de almohadillas de conector 358a-358g proporcionan conexiones entre el instrumento 400 y el cartucho múltiple 10 para, por ejemplo, alimentación, señales de control y datos. Por ejemplo, las conexiones entre las matrices de clavijas de conector 510a-510g y las matrices de almohadillas de conector 358a-358g proporcionan alimentación y control desde el instrumento a la rejilla de electrohumectación (por ejemplo, las pistas de ciclado térmico 364a-364d, la zona de microesferas de muestra 368, la zona de hibridación 370, la zona de tampón de elución 372, la zona de reactivo de exonucleasa 374, la zona de reactivo de PCR 376, las zonas de mezclado de detección 385a-385d y la zona de exonucleasa 384). Además, las conexiones entre las matrices de clavijas de conector 510a-510g y las matrices de almohadillas de conector 358a-358g proporcionan alimentación a y reciben datos de las matrices de electrosensores 363a-363d. A plurality of connector pin arrays 510a, 510b, 510c, 510d, 510e, 510f, and 510g are arranged around the connector PCB 504 and comprise connector pogo pin arrays that make contact and effect the electrical connection between the connection pads of the associated connector pad arrays 358a–358g of the fluidic processing panel 354 of the multi-cartridge 10 (see FIG. 58). The connections between the connector pin arrays 510a–510g and the connector pad arrays 358a–358g provide connections between the instrument 400 and the multi-cartridge 10 for, for example, power, control signals, and data. For example, the connections between the 510a-510g connector pin arrays and the 358a-358g connector pad arrays provide power and control from the instrument to the electrohumidification grid (e.g., the 364a-364d thermal cycling tracks, the 368 sample microsphere zone, the 370 hybridization zone, the 372 elution buffer zone, the 374 exonuclease reagent zone, the 376 PCR reagent zone, the 385a-385d detection mixing zones, and the 384 exonuclease zone). Additionally, the connections between the 510a-510g connector pin arrays and the 358a-358g connector pad arrays provide power to and receive data from the 363a-363d electrosensor arrays.

Como se muestra en la FIG. 43, la PCB de conector 504 incluye además una serie de clavijas de calefactor 512, que pueden comprender clavijas pogo, que se conectan a los diversos conjuntos de calefactor 540, 506 y 520a, b, c. As shown in FIG. 43, the 504 connector PCB further includes a series of 512 heater pins, which may comprise pogo pins, connecting to the various 540, 506, and 520a, b, c heater assemblies.

El conjunto de calentamiento y control 500 incluye además un conjunto de imán de cartucho 552 y un conjunto de imán de preparación de muestras 570. The 500 heating and control assembly also includes a 552 cartridge magnet assembly and a 570 sample preparation magnet assembly.

Los detalles del conjunto de imán de preparación de muestras 570 se muestran en la FIG. 49A, que es una vista en perspectiva desde arriba del conjunto de imán de preparación de muestras. El conjunto de imán de preparación de muestras 570 comprende un soporte de imán 572 montado en un husillo horizontal 574 para que pueda rotar alrededor del husillo 574 con respecto a la placa de soporte 502. Un resorte de torsión 576 desvía el conjunto de imán de preparación de muestras 570 hacia abajo. Una fijación de accionador 578 se extiende por debajo del soporte de imán 572, y un imán 580 se soporta encima del soporte de imán 572 y se asegura al mismo, por ejemplo, mediante un adhesivo adecuado. Cuando se despliega y rota hacia arriba contra la desviación del resorte de torsión 576, el imán 580 se extiende a través de aberturas alineadas formadas en la placa de soporte 502, la PCB de conector 504 y la placa de cubierta 550. Details of the sample preparation magnet assembly 570 are shown in FIG. 49A, which is a top perspective view of the sample preparation magnet assembly. The sample preparation magnet assembly 570 comprises a magnet holder 572 mounted on a horizontal spindle 574 so that it can rotate about the spindle 574 with respect to the support plate 502. A torsion spring 576 deflects the sample preparation magnet assembly 570 downwards. An actuator attachment 578 extends below the magnet holder 572, and a magnet 580 is supported above the magnet holder 572 and secured to it, for example, by a suitable adhesive. When unfolded and rotated upward against the deflection of the torsion spring 576, the magnet 580 extends through aligned openings formed in the support plate 502, connector PCB 504, and cover plate 550.

El conjunto de imán de preparación de muestras 570, cuando se despliega, se sitúa contiguo a la cámara de captura 100 del módulo de preparación de muestras 70 del cartucho múltiple 10 para aplicar de este modo una fuerza magnética a los fluidos contenidos dentro y que fluyen a través de la cámara de captura. The sample preparation magnet assembly 570, when deployed, is positioned adjacent to the capture chamber 100 of the sample preparation module 70 of the multi-cartridge 10, thereby applying a magnetic force to the fluids contained within and flowing through the capture chamber.

Los detalles del conjunto de imán de cartucho 552 se muestran en la FIG. 49B, que es una vista en perspectiva desde arriba del conjunto de imán de cartucho. El conjunto de imán de cartucho 552 comprende un bastidor de soporte de imán 554 y una matriz de imanes 556 dispuesta dentro del bastidor de soporte de imán 554. La matriz de imanes 556 puede comprender imanes individuales (por ejemplo, tres) y puede estar rodeada en los cuatro laterales por el bastidor de soporte de imán 554 para formar un bastidor que rodea la matriz de imanes 556. La matriz de imanes 556 se puede asegurar dentro del bastidor de soporte de imán 554, por ejemplo, mediante un adhesivo adecuado. Un imán de enfoque 558 se dispone dentro de una abertura en una parte superior del bastidor de soporte de imán 554. En un modo de realización, el imán de enfoque 558 es cilíndrico y puede comprender neodimio N52. El imán de enfoque 558 enfoca las fuerzas magnéticas de la matriz de imanes 556 hacia un área relativamente pequeña para atraer microesferas magnéticas de captura de diana hacia esa área pequeña. El soporte de imán 554 se monta en un husillo horizontal 560 conectado a la placa de soporte 502 de modo que el soporte de imán 554 y la matriz de imanes 556 puedan rotar alrededor del husillo 560. Un resorte de torsión 562 desvía el conjunto de imán de cartucho 552 hacia abajo. Una fijación de accionador 566 se extiende por debajo del soporte de imán 554. Cuando el soporte de imán 554 rota hacia arriba contra la desviación del resorte de torsión 562, la porción superior del conjunto de imán 552 se extiende a través de aberturas alineadas formadas en la placa de soporte 502, la PCB de conector 504 y la placa de cubierta 550. Details of the cartridge magnet assembly 552 are shown in FIG. 49B, which is a top perspective view of the cartridge magnet assembly. The cartridge magnet assembly 552 comprises a magnet support frame 554 and a magnet array 556 disposed within the magnet support frame 554. The magnet array 556 may comprise individual magnets (e.g., three) and may be surrounded on all four sides by the magnet support frame 554 to form a frame surrounding the magnet array 556. The magnet array 556 may be secured within the magnet support frame 554, for example, by a suitable adhesive. A focusing magnet 558 is disposed within an opening in the top of the magnet support frame 554. In one embodiment, the focusing magnet 558 is cylindrical and may comprise neodymium N52. The focusing magnet 558 focuses the magnetic forces of the magnet array 556 onto a relatively small area to attract target capture magnetic microspheres to that small area. The magnet holder 554 is mounted on a horizontal spindle 560 connected to the support plate 502 so that the magnet holder 554 and magnet array 556 can rotate around the spindle 560. A torsion spring 562 deflects the cartridge magnet assembly 552 downward. An actuator attachment 566 extends below the magnet holder 554. When the magnet holder 554 rotates upward against the deflection of the torsion spring 562, the upper portion of the magnet assembly 552 extends through aligned openings formed in the support plate 502, the connector PCB 504, and the cover plate 550.

El conjunto de imán de cartucho 552, cuando se despliega, se sitúa contiguo a la cámara de muestra 266 del módulo de reacción 240, contiguo a una posición indicada por el número de referencia 270 (véase la FIG. 26). The cartridge magnet assembly 552, when deployed, is located adjacent to the sample chamber 266 of the reaction module 240, adjacent to a position indicated by reference number 270 (see FIG. 26).

Volviendo ahora a la FIG. 43, los seguidores de leva 590a y 590b se extienden desde laterales opuestos de la placa de soporte 502 y un seguidor de ranura 592 se extiende desde laterales opuestos de la placa de soporte 502. Los seguidores de ranura 592 se extienden y se pueden mover verticalmente dentro de una ranura 476 formada en cada una de las paredes laterales 472, 474 (véase la FIG. 42) y se configuran para permitir el movimiento vertical de la placa de soporte 502 con respecto a las paredes laterales 472, 474 al tiempo que evitan el movimiento horizontal de la placa de soporte 502 con respecto a las paredes laterales 472, 474. Returning now to FIG. 43, cam followers 590a and 590b extend from opposite sides of the support plate 502 and a groove follower 592 extends from opposite sides of the support plate 502. The groove followers 592 extend and can be moved vertically within a groove 476 formed in each of the side walls 472, 474 (see FIG. 42) and are configured to allow vertical movement of the support plate 502 with respect to the side walls 472, 474 while preventing horizontal movement of the support plate 502 with respect to the side walls 472, 474.

Conjunto de bastidor de levasCamshaft frame assembly

Los detalles de un conjunto de bastidor de levas 600 se muestran en la FIG. 47, que es una vista en perspectiva en despiece del conjunto de bastidor de levas 600 con otros componentes del conjunto de procesamiento de cartucho 470 omitidos. El conjunto de bastidor de levas 600 incluye el motor de bastidor de levas 602 que acciona un accionador lineal 604. Un bastidor de levas 606 incluye largueros longitudinales opuestos, en general paralelos, 608, 610 y un larguero transversal 614 que se extiende entre los extremos correspondientes de cada uno de los largueros longitudinales 608, 610. El accionador lineal 604 se acopla al bastidor de levas 606 en un conector de motor 618 que se proyecta hacia arriba desde el larguero transversal 614. Se forma una ranura de seguidor, o canal, 612 a lo largo del lateral exterior debajo de una superficie superior de cada uno de los largueros longitudinales 608, 610. Los elementos de seguidor 480a, 480b que se extienden desde cada una de las paredes laterales 472, 474 (véase la FIG. 42) se extienden hasta la ranura de seguidor 612. Details of a 600 cam frame assembly are shown in FIG. 47, which is an exploded perspective view of the 600 cam frame assembly with other components of the 470 cartridge processing assembly omitted. The cam frame assembly 600 includes the cam frame motor 602 that drives a linear actuator 604. A cam frame 606 includes opposing, generally parallel, longitudinal rails 608, 610 and a cross rail 614 extending between the corresponding ends of each of the longitudinal rails 608, 610. The linear actuator 604 is coupled to the cam frame 606 at a motor connector 618 projecting upward from the cross rail 614. A follower groove, or channel, 612 is formed along the outer side beneath a top surface of each of the longitudinal rails 608, 610. Follower elements 480a, 480b extending from each of the side walls 472, 474 (see FIG. 42) extend to the follower slot 612.

Un riel de leva 620a se asegura al larguero longitudinal 608, y un riel de leva 620b se asegura al larguero longitudinal 610. Un borde superior del riel de leva 620a coopera con la ranura de seguidor 612 formada en el borde exterior inferior del larguero longitudinal 608 para formar un canal que recibe los seguidores de leva 480a, 480b, que permiten el movimiento longitudinal del bastidor de levas 606 y los rieles de leva 620a, 620b con respecto a las paredes laterales 472, 474, al tiempo que evitan el movimiento vertical del bastidor de levas 606 con respecto a las paredes laterales 472, 474. A cam rail 620a is secured to the longitudinal member 608, and a cam rail 620b is secured to the longitudinal member 610. An upper edge of the cam rail 620a cooperates with the follower groove 612 formed in the lower outer edge of the longitudinal member 608 to form a channel that receives the cam followers 480a, 480b, which allow longitudinal movement of the cam frame 606 and the cam rails 620a, 620b with respect to the side walls 472, 474, while preventing vertical movement of the cam frame 606 with respect to the side walls 472, 474.

Cada riel de leva 620a y 620b incluye una ranura de leva delantera 622a y una ranura de leva trasera 622b. Los seguidores de leva 590a, 590b que se proyectan desde el lateral de la placa de soporte 502 del conjunto de calentamiento y control 500 (véase la FIG. 43) se extienden hasta las ranuras de leva 622a, 622b, respectivamente. Cada ranura de leva 622a, 622b tiene un segmento horizontal inferior (el segmento del lateral derecho en la FIG. Each cam rail 620a and 620b includes a front cam groove 622a and a rear cam groove 622b. The cam followers 590a, 590b projecting from the side of the support plate 502 of the heating and control assembly 500 (see FIG. 43) extend to the cam grooves 622a, 622b, respectively. Each cam groove 622a, 622b has a lower horizontal segment (the segment on the right side in FIG.

47), un segmento horizontal superior (el segmento del lateral izquierdo en la FIG. 47) y una transición en ángulo entre el segmento horizontal inferior y el segmento horizontal superior. 47), an upper horizontal segment (the left-side segment in FIG. 47) and an angled transition between the lower horizontal segment and the upper horizontal segment.

Antes de insertar un cartucho múltiple 10 en el conjunto de portador de cartucho 650, el bastidor de levas 606 está en una posición relativamente hacia adelante con respecto al conjunto de calentamiento y control 500, de modo que los seguidores de leva 590a, 590b que se extienden desde la placa de soporte 502 están en el segmento horizontal inferior (el segmento del lateral derecho como se muestra en la FIG. 47) de cada una de las ranuras de leva 622a, 622b. Por tanto, la placa de soporte 502 y todo el conjunto de calentamiento y control 500 están en una posición inferior con respecto al conjunto de portador de cartucho 650. Cuando se inserta un cartucho múltiple 10 en el conjunto de portador de cartucho 650, la horquilla de alineación 246 de la placa superior 241 (véase la FIG. Before inserting a multi-cartridge 10 into the cartridge carrier assembly 650, the cam frame 606 is in a relatively forward position with respect to the heating and control assembly 500, so that the cam followers 590a, 590b extending from the support plate 502 are in the lower horizontal segment (the right-side segment as shown in FIG. 47) of each of the cam grooves 622a, 622b. Therefore, the support plate 502 and the entire heating and control assembly 500 are in a lower position with respect to the cartridge carrier assembly 650. When a multi-cartridge 10 is inserted into the cartridge carrier assembly 650, the alignment fork 246 of the upper plate 241 (see FIG.

24) se acopla al pasador de alineación trasero 514, que es más largo que el pasador de alineación delantero 516 y se extiende hacia arriba hasta el conjunto de portador de cartucho 650 incluso con la placa de soporte 502 en la posición inferior, para situar apropiadamente el cartucho dentro del conjunto de portador 650. 24) It attaches to the rear alignment pin 514, which is longer than the front alignment pin 516 and extends upwards to the cartridge carrier assembly 650 even with the support plate 502 in the lower position, to properly position the cartridge within the carrier assembly 650.

Después de que el cartucho múltiple se inserte en el conjunto de portador de cartucho 650, como se indica, por ejemplo, cuando el conmutador de enganche de cartucho 666 se activa por el extremo de un cartucho completamente insertado, el motor de bastidor de levas 602 se activa para retraer el accionador lineal 604 y el bastidor de levas 606 unido al mismo. Esto provoca el movimiento de los rieles de leva 620a, 620b con relación a la placa de soporte 502, moviendo de este modo los seguidores de leva 590a, 590b desde los segmentos horizontales inferiores del lateral derecho de las ranuras de leva 622a, 622b, hacia arriba por las transiciones en ángulo, y hasta los segmentos horizontales superiores del lateral izquierdo de las ranuras de leva 622a, 622b, elevando de este modo la placa de soporte 502 y el conjunto de calentamiento y control 500 hasta que entran en contacto con el cartucho múltiple que se ha colocado en el conjunto de portador de cartucho 650. After the multi-cartridge is inserted into the cartridge carrier assembly 650, as indicated, for example, when the cartridge latch switch 666 is actuated by the end of a fully inserted cartridge, the cam-frame motor 602 is actuated to retract the linear actuator 604 and the cam-frame 606 attached to it. This causes the cam rails 620a, 620b to move relative to the support plate 502, thereby moving the cam followers 590a, 590b from the lower horizontal segments on the right side of the cam slots 622a, 622b, upwards through the angled transitions, and to the upper horizontal segments on the left side of the cam slots 622a, 622b, thereby raising the support plate 502 and the heating and control assembly 500 until they come into contact with the multi-cartridge that has been placed in the cartridge carrier assembly 650.

Elevar la placa de soporte 502 con respecto al cartucho contenido en el conjunto de portador de cartucho 650 provoca que el pasador de alineación frontal 516 de la placa de soporte 502 se extienda hasta el bucle de alineación 244 que se extiende desde la placa superior 241 (véase la FIG. 24). Con el pasador de alineación trasero 514 acoplado por la horquilla de alineación 246 y el pasador de alineación delantero 516 extendiéndose hasta el bucle de alineación 244, el cartucho se inmoviliza sustancialmente dentro del conjunto de portador de cartucho 650. Raising the support plate 502 relative to the cartridge contained in the cartridge carrier assembly 650 causes the front alignment pin 516 of the support plate 502 to extend to the alignment loop 244 extending from the top plate 241 (see FIG. 24). With the rear alignment pin 514 engaged by the alignment fork 246 and the front alignment pin 516 extending to the alignment loop 244, the cartridge is substantially immobilized within the cartridge carrier assembly 650.

Elevar el conjunto de calentamiento y control 500 con respecto al cartucho 10 contenido en el conjunto de portador de cartucho 650 coloca las matrices de clavijas de conector 510a-510g de la PCB de conector 504 en contacto con las matrices de almohadillas de conector 358a-358g respectivas del panel de procesamiento fluídico 354 del cartucho múltiple 10. Además, el conjunto de calefactor de elución 506 de la PCB de conector 504 se pone en contacto o en estrecha proximidad (es decir, para permitir la transferencia de energía térmica) con una porción del panel de procesamiento fluídico 354 correspondiente a la región de exonucleasa 380. De forma similar, los componentes del conjunto de calefactor de PCR 520a, 520b, 520c de la PCB de conector 504 se ponen en contacto o en estrecha proximidad (es decir, para permitir la transferencia de energía térmica) con porciones del panel de procesamiento fluídico 354 correspondientes a las regiones de termociclado 382a, 382b y 382c. El conjunto Peltier de detección 540 de la PCB de conector 504 se pone en contacto o en estrecha proximidad (es decir, para permitir la transferencia de energía térmica) con porciones del panel de procesamiento fluídico 354 correspondiente a la región de detección 378. Además, el conector neumático 518 se pone en contacto con el puerto para bomba 104 y el puerto para válvula pasiva 108 del módulo de preparación de muestras 70 del cartucho múltiple 10. Raising the heating and control assembly 500 relative to cartridge 10 contained in cartridge carrier assembly 650 places the connector pin arrays 510a-510g of connector PCB 504 in contact with the respective connector pad arrays 358a-358g of fluidic processing panel 354 of multi-cartridge 10. Additionally, the elution heater assembly 506 of connector PCB 504 is in contact with, or in close proximity to (i.e., to permit thermal energy transfer to), a portion of fluidic processing panel 354 corresponding to the exonuclease region 380. Similarly, the PCR heater assembly components 520a, 520b, and 520c of connector PCB 504 are in contact with, or in close proximity to (i.e., to permit thermal energy transfer to), portions of fluidic processing panel 354 corresponding to The thermocycling regions 382a, 382b, and 382c. The Peltier sensing assembly 540 of the connector PCB 504 is in contact with or in close proximity to (i.e., to allow thermal energy transfer) portions of the fluidic processing panel 354 corresponding to the sensing region 378. In addition, the pneumatic connector 518 is in contact with the pump port 104 and the passive valve port 108 of the sample preparation module 70 of the multi-cartridge 10.

Cada riel de leva 620a, 620b se asegura al larguero longitudinal 608, 610 respectivo del bastidor de levas 606 por medio de dos postes de captura de resorte roscados 624a, 624b con un resorte de compresión 626a, 626b dispuesto entre el riel de leva 620a y un cabezal de cada uno de los postes 624a, 624b. Esta configuración de "amortiguador" permite una determinada cantidad de movimiento de los rieles de leva 620a, 620b con respecto a los largueros longitudinales 608, 610 para evitar de este modo que el conjunto de calentamiento y control 500 sea empujado contra la parte inferior del cartucho múltiple 10 con una fuerza demasiado grande. En consecuencia, el conjunto de calentamiento y control 500 se empujará contra la parte inferior del cartucho múltiple con una fuerza que no es mayor que la fuerza de compresión de los resortes 626a, 626b. Each cam rail 620a, 620b is secured to the respective longitudinal spar 608, 610 of the cam frame 606 by means of two threaded spring-capture posts 624a, 624b with a compression spring 626a, 626b disposed between the cam rail 620a and a head of each of the posts 624a, 624b. This "damper" configuration allows a certain amount of movement of the cam rails 620a, 620b with respect to the longitudinal spars 608, 610 to prevent the heating and control assembly 500 from being pushed against the underside of the manifold cartridge 10 with excessive force. Consequently, the heating and control assembly 500 will be pushed against the bottom of the multi-cartridge with a force that is no greater than the compressive force of springs 626a, 626b.

En referencia a las FIGS. 43 y 48, que son una vista en sección transversal en perspectiva del bastidor de levas y de un accionador de imán 584 del conjunto de procesamiento de cartucho 470, un accionador de imán 584 se acopla al bastidor de levas 606 y se configura para hacer rotar el conjunto de imán de cartucho 552 y el conjunto de imán de preparación de muestras 570 en sus respectivas posiciones funcionales con respecto a un cartucho múltiple cuando el cartucho se inserta en el conjunto de portador de cartucho. El accionador de imán 584 incluye un resorte 587 que desvía el accionador hacia la izquierda en la FIG. 48. El accionador de imán 584 incluye una pestaña vertical 585 configurada para acoplar la fijación de accionador 566 del conjunto de imán de cartucho 552 y una pestaña vertical 586 configurada para acoplar la fijación de accionador 578 del conjunto de imán de preparación de muestras 570. El accionador de imán 584 se acopla al bastidor de levas 606 por medio de un gancho de accionador de imán 628 que se extiende por debajo de la barra transversal 614 y se acopla a un bucle de gancho 589 formado en un extremo del accionador de imán 584. With reference to FIGS. 43 and 48, which are perspective cross-sectional views of the cam frame and a magnet actuator 584 of the cartridge processing assembly 470, a magnet actuator 584 is coupled to the cam frame 606 and configured to rotate the cartridge magnet assembly 552 and the sample preparation magnet assembly 570 into their respective functional positions relative to a multi-cartridge when the cartridge is inserted into the cartridge carrier assembly. The magnet actuator 584 includes a spring 587 that deflects the actuator to the left in FIG. 48. The magnet actuator 584 includes a vertical tab 585 configured to engage the actuator attachment 566 of the cartridge magnet assembly 552 and a vertical tab 586 configured to engage the actuator attachment 578 of the sample preparation magnet assembly 570. The magnet actuator 584 is engaged to the cam frame 606 by means of a magnet actuator hook 628 that extends below the crossbar 614 and engages a hook loop 589 formed at one end of the magnet actuator 584.

Como se indica anteriormente, antes de insertar un cartucho múltiple 10 en el conjunto de portador de cartucho 650, el bastidor de levas 606 está en una posición delantera. El accionador de imán 584 se desvía hacia adelante (hacia la izquierda) por el resorte 587, de modo que el conjunto de imán de cartucho 552 y el conjunto de imán de preparación de muestras 570 roten en sentido horario hasta sus posiciones retraídas debido a la fuerza de sus respectivos resortes de torsión 562, 576, respectivamente. En el presente contexto, las posiciones retraídas del conjunto de imán de cartucho 552 y el conjunto de imán de preparación de muestras 570 son posiciones en las que el conjunto de imán de cartucho 552 y el conjunto de imán de preparación de muestras 570 no aplican una fuerza magnética significativa a ninguna porción del cartucho múltiple 10. Después de insertar el cartucho múltiple en el conjunto de portador de cartucho 650, el bastidor de levas 606 se retrae por el motor de bastidor de levas 602 y el accionador lineal 604 (hacia la derecha en la FIG. 48) como se describe anteriormente. La retracción del bastidor de levas 606 provoca que el conjunto de calentamiento y control 500 se eleve para entrar en contacto con el cartucho múltiple 10, a medida que los seguidores de leva 590a, 590b de la placa de soporte 502 se mueven desde los segmentos horizontales inferiores del lateral derecho de las ranuras de leva 622a, 622 b, hacia arriba por las transiciones en ángulo y hasta los segmentos horizontales superiores del lateral izquierdo de las ranuras de leva 622a, 622b. As stated above, before inserting a multi-cartridge 10 into the cartridge carrier assembly 650, the cam frame 606 is in a forward position. The magnet actuator 584 is deflected forward (to the left) by the spring 587, so that the cartridge magnet assembly 552 and the sample preparation magnet assembly 570 rotate clockwise to their retracted positions due to the force of their respective torsion springs 562 and 576. In the present context, the retracted positions of the cartridge magnet assembly 552 and the sample preparation magnet assembly 570 are positions in which the cartridge magnet assembly 552 and the sample preparation magnet assembly 570 do not apply a significant magnetic force to any portion of the multi-cartridge 10. After inserting the multi-cartridge into the cartridge carrier assembly 650, the cam frame 606 is retracted by the cam frame motor 602 and the linear actuator 604 (to the right in FIG. 48) as described above. The retraction of the cam frame 606 causes the heating and control assembly 500 to rise to make contact with the manifold cartridge 10, as the cam followers 590a, 590b of the support plate 502 move from the lower horizontal segments on the right side of the cam slots 622a, 622b, upward through the angled transitions and to the upper horizontal segments on the left side of the cam slots 622a, 622b.

El accionador de imán 584 acoplado al bastidor de levas 606 por el gancho del accionador de imán 628 también se mueve con el bastidor de levas 606 para tirar del accionador de imán 584 hacia la derecha en la FIG. 48 contra la desviación del resorte 587. A medida que el bastidor de levas móvil 606 tira de la fijación de accionador 584, la pestaña vertical 585 que se acopla a la fijación de accionador 566 del conjunto de imán de cartucho 552 hace rotar el conjunto de imán 552 en sentido antihorario hacia su posición desplegada hacia arriba como se muestra en la FIG. 48. De forma similar, la pestaña vertical 586 de la fijación de accionador 584 que se acopla a la fijación de accionador 578 del conjunto de imán de cartucho 570 hace rotar el conjunto de imán 570 en sentido antihorario hacia su posición desplegada hacia arriba como se muestra en la FIG. 48. Debido a la extensión longitudinal del segmento horizontal superior de cada una de las ranuras de leva 622a, 622b, el bastidor de levas 606 y los rieles de leva 620a, 620b se pueden mover longitudinalmente con respecto a la placa de soporte 502, mientras que los seguidores de leva 590a, 590b se sitúan en los segmentos horizontales superiores, sin cambiar la posición de altura de la placa de soporte 502 y del conjunto de calentamiento y control 500 con respecto al cartucho múltiple que se ha colocado en el conjunto de portador de cartucho 650. En diversos modos de realización, la fijación de accionador de imán 584 se configura con respecto al conjunto de imán de cartucho 552 y el conjunto de imán de preparación de muestras 570 de modo que, a medida que el bastidor de levas 606 se mueve (hacia la derecha) para elevar la placa de soporte 502 y el conjunto de calentamiento y control 500, los conjuntos de imán 552, 570 no se despliegan inicialmente (o no se despliegan completamente) cuando la placa de soporte 502 y el conjunto de calentamiento y control 500 se elevan primero para entrar en contacto con el cartucho múltiple (es decir, cuando los seguidores de leva 590a, 590b de la placa de soporte 502 alcanzan primero los segmentos horizontales superiores de las ranuras de leva 622a, 622b). El movimiento adicional (hacia la derecha) del bastidor de levas 606 (que, debido a la extensión longitudinal de los segmentos horizontales superiores de las ranuras de leva 622a, 622b, no cambiará la posición de la placa de soporte 502 y del conjunto de calentamiento y control 500 con respecto al conjunto de portador de cartucho 650 y al cartucho múltiple contenido en el mismo) tirará adicionalmente de la fijación de accionador de imán 584 para rotar completamente los conjuntos de imán 552, 570 (en sentido antihorario) a sus posiciones completamente desplegadas en contacto o en estrecha proximidad del cartucho múltiple. Por tanto, con la placa de soporte 502 y el conjunto de calentamiento y control 500 mantenidos en la posición superior en contacto con el cartucho múltiple, los conjuntos de imanes se configuran para moverse independientemente del resto del conjunto de calentamiento y control 500 y el bastidor de levas 606 se puede mover longitudinalmente para efectuar el despliegue selectivo de los conjuntos de imanes 552, 570 en apoyo de los requisitos para aplicar o retirar selectivamente las fuerzas magnéticas con respecto al cartucho múltiple contenido dentro del conjunto de portador de cartucho 650. The magnet actuator 584, coupled to the cam frame 606 by the magnet actuator hook 628, also moves with the cam frame 606 to pull the magnet actuator 584 to the right in FIG. 48 against the spring deflection 587. As the movable cam frame 606 pulls the actuator attachment 584, the vertical tab 585, which engages the actuator attachment 566 of the cartridge magnet assembly 552, rotates the magnet assembly 552 counterclockwise to its upward-deployed position as shown in FIG. 48. Similarly, the vertical tab 586 of the actuator attachment 584, which engages the actuator attachment 578 of the cartridge magnet assembly 570, rotates the magnet assembly 570 counterclockwise to its upward-deployed position as shown in FIG. 49. 48. Due to the longitudinal extension of the upper horizontal segment of each of the cam slots 622a, 622b, the cam frame 606 and the cam rails 620a, 620b can be moved longitudinally with respect to the support plate 502, while the cam followers 590a, 590b are positioned on the upper horizontal segments, without changing the height position of the support plate 502 and the heating and control assembly 500 with respect to the multi-cartridge that has been placed in the cartridge carrier assembly 650. In various embodiments, the magnet actuator attachment 584 is configured with respect to the cartridge magnet assembly 552 and the sample preparation magnet assembly 570 such that, as the cam frame 606 is moved (to the right) to raise the support plate 502 and the heating and control assembly 500, the Magnet assemblies 552, 570 do not initially deploy (or do not fully deploy) when the support plate 502 and the heating and control assembly 500 are first lifted to make contact with the multi-cartridge (i.e., when the cam followers 590a, 590b of the support plate 502 first reach the upper horizontal segments of the cam slots 622a, 622b). The additional movement (to the right) of the cam frame 606 (which, due to the longitudinal extension of the upper horizontal segments of the cam grooves 622a, 622b, will not change the position of the support plate 502 and the heating and control assembly 500 with respect to the cartridge carrier assembly 650 and the multi-cartridge contained therein) will additionally pull the magnet actuator attachment 584 to fully rotate the magnet assemblies 552, 570 (counterclockwise) to their fully deployed positions in contact with or in close proximity to the multi-cartridge. Therefore, with the support plate 502 and the heating and control assembly 500 held in the upper position in contact with the multi-cartridge, the magnet assemblies are configured to move independently of the rest of the heating and control assembly 500, and the cam frame 606 can be moved longitudinally to effect the selective deployment of the magnet assemblies 552, 570 in support of the requirements for selectively applying or removing magnetic forces with respect to the multi-cartridge contained within the cartridge carrier assembly 650.

Además, como se puede ver mejor en la FIG. 48, se hace avanzar cuando el bastidor de levas 606 (hacia la izquierda en la FIG. 48) para bajar el conjunto de calentamiento y control 500 con respecto al cartucho, el conector del accionador lineal 618 que se extiende por encima de la barra transversal 614 entra en contacto con la palanca 658 del enganche del cartucho 654, haciendo rotar de este modo el enganche del cartucho 654 en sentido antihorario para bajar el gancho 656 y desacoplar el gancho 656 del cartucho múltiple de modo que el cartucho múltiple se pueda expulsar del soporte del cartucho 652 por el conjunto de eyector del cartucho 670. Furthermore, as can be seen more clearly in FIG. 48, when the cam frame 606 (to the left in FIG. 48) is advanced to lower the heating and control assembly 500 relative to the cartridge, the linear actuator connector 618 extending above the crossbar 614 makes contact with the cartridge latch lever 658, thereby rotating the cartridge latch 654 counterclockwise to lower the hook 656 and disengage the hook 656 from the multi-cartridge so that the multi-cartridge can be ejected from the cartridge holder 652 by the cartridge ejector assembly 670.

Conjunto de motor de mezcladoMixing motor assembly

Los detalles del conjunto de motor de mezclado 700 se muestran en las FIGS. 50A y 50B. La FIG. 50A es una vista en perspectiva del conjunto de motor de mezclado 700, y la FIG. 50B es una vista en perspectiva en despiece del conjunto de motor de mezclado 700. Details of the 700 mixing motor assembly are shown in FIGS. 50A and 50B. FIG. 50A is a perspective view of the 700 mixing motor assembly, and FIG. 50B is an exploded perspective view of the 700 mixing motor assembly.

El conjunto de motor de mezclado 700 incluye una fijación de motor de mezclado 702 en la que se monta un motor de mezclado 706. Los motores adecuados incluyen el motorreductor Micro Metal de Pololu con una caja de engranajes 150:1 y el modelo DCX10L EB SL 4,5 V de Maxon con una caja de engranajes 64:1. Las características preferentes del motor incluyen 100 rep a un par de 12 oz-in, 3000 h de vida útil en un entorno de funcionamiento de 45 °C y un tamaño compacto (por ejemplo, 10 mm de ancho (diámetro) y menos de 25 mm de largo). The 700 mixing motor assembly includes a 702 mixing motor mounting onto which a 706 mixing motor is mounted. Suitable motors include the Pololu Micro Metal gearmotor with a 150:1 gearbox and the Maxon DCX10L EB SL 4.5V model with a 64:1 gearbox. Preferred motor characteristics include 100 reps at 12 oz-in torque, 3000 h service life in a 45°C operating environment, and a compact size (e.g., 10 mm wide (diameter) and less than 25 mm long).

Una unidad de engranaje 708 se fija a un eje de salida del motor 706. Una unidad de engranaje recta 710 montada de forma rotatoria en la fijación de montaje del motor de mezclado 702 se acopla de forma funcional a la unidad de engranaje 708 con los dientes de la unidad de engranaje de la unidad de engranaje recta 706 acoplados con los dientes de la unidad de engranaje de la unidad de engranaje recta 708. Por tanto, la rotación impulsada de la unidad de engranaje 708 alrededor de un eje de rotación horizontal correspondiente al eje de salida del motor 706 se convierte en una rotación de la unidad de engranaje recta 710 alrededor de un eje de rotación vertical. A gear unit 708 is fixed to an output shaft of the motor 706. A spur gear unit 710, rotatably mounted on the mixing motor mounting fixture 702, is functionally meshed with the gear unit 708, with the teeth of the spur gear unit 706 meshing with the teeth of the spur gear unit 708. Therefore, the driven rotation of the gear unit 708 about a horizontal axis of rotation corresponding to the output shaft of the motor 706 is converted into a rotation of the spur gear unit 710 about a vertical axis of rotation.

El conjunto de motor de mezclado 700 se conecta de forma pivotante a un lado inferior de la placa de ampolla 644 de la placa de montaje 640 por medio de un tornillo de pivote 716 que se extiende a través de la fijación de motor de mezclado 702. Un separador 714 (que comprende un tornillo roscado y un manguito cilíndrico dispuesto sobre una porción del eje del tornillo) se acopla a un extremo de la fijación de montaje 702. Un resorte de torsión 718 se acopla al tornillo de pivote 716 y desvía el conjunto de motor de mezclado 700 hacia adentro con respecto a la pared lateral 474 (véase la FIG. 42) de modo que la unidad de engranaje recta 710 se acople a los dientes de engranaje periféricos 198 del mezclador rotatorio 192 (véase la FIG. 8) del cartucho múltiple 10. The mixing motor assembly 700 is pivotally connected to a lower side of the blister plate 644 of the mounting plate 640 by means of a pivot screw 716 extending through the mixing motor attachment 702. A spacer 714 (comprising a threaded screw and a cylindrical sleeve disposed on a portion of the screw shaft) is engaged at one end of the mounting attachment 702. A torsion spring 718 is engaged with the pivot screw 716 and deflects the mixing motor assembly 700 inward with respect to the side wall 474 (see FIG. 42) so that the spur gear unit 710 engages with the peripheral gear teeth 198 of the rotary mixer 192 (see FIG. 8) of the multi-cartridge 10.

Como se muestra en la FIG. 48, el larguero longitudinal 610 del bastidor de levas 606 incluye un bloque biselado 616 que se extiende hacia adentro desde el larguero longitudinal 610. Como se indica anteriormente, el conjunto de motor de mezclado 700 se desvía para pivotar hacia adentro con respecto a la pared lateral 474 y el larguero longitudinal 610 debido al resorte de torsión 718. El bloque biselado 616 se sitúa para acoplarse al conjunto de motor de mezclado 700 cuando el bastidor de levas 606 está en la posición hacia adelante. Por tanto, cuando el bastidor de levas 606 está en la posición retraída para elevar el conjunto de calentamiento y control 500 en acoplamiento con el cartucho múltiple 10 contenido en el conjunto de portador de cartucho 650, el conjunto de motor de mezclado 700 pivota hacia adentro bajo la fuerza del resorte de torsión 718 en acoplamiento con el cartucho múltiple. A medida que el bastidor de levas 606 se mueve hacia adelante (hacia la izquierda en la FIG. As shown in FIG. 48, the longitudinal spar 610 of the cam frame 606 includes a chamfered block 616 that extends inward from the longitudinal spar 610. As noted above, the mixing motor assembly 700 is deflected to pivot inward with respect to the side wall 474 and the longitudinal spar 610 due to the torsion spring 718. The chamfered block 616 is positioned to engage the mixing motor assembly 700 when the cam frame 606 is in the forward position. Therefore, when the cam frame 606 is in the retracted position to raise the heating and control assembly 500 in engagement with the manifold cartridge 10 contained in the cartridge carrier assembly 650, the mixing motor assembly 700 pivots inward under the force of the torsion spring 718 in engagement with the manifold cartridge. As the 606 cam frame moves forward (to the left in FIG.

48) para bajar el conjunto de calentamiento y control 500 alejándolo del cartucho múltiple contenido en el conjunto de portador de cartucho 650, el bloque biselado 616 entra en contacto con el separador 714 del conjunto de motor de mezclado 700 y hace pivotar el conjunto de motor de mezclado hacia afuera (hacia el larguero longitudinal 610) contra la desviación del resorte de torsión 718 para desacoplar la unidad de engranaje recta 710 del mezclador rotatorio 192 del cartucho múltiple 10. En un modo de realización, el bloque biselado 616 entra en contacto con el separador 714 para hacer pivotar el conjunto de motor de mezclado 700 sin acoplamiento con el mezclador rotatorio 192 antes de que el conector de accionador 618 del bastidor de levas 606 entre en contacto con la palanca 658 del enganche de cartucho 654 para bajar el gancho 656 y liberar el cartucho para ser expulsado por el conjunto de eyector de cartucho 670. 48) To lower the heating and control assembly 500 away from the multi-cartridge contained in the cartridge carrier assembly 650, the chamfered block 616 contacts the separator 714 of the mixing motor assembly 700 and pivots the mixing motor assembly outwards (towards the longitudinal member 610) against the deflection of the torsion spring 718 to disengage the spur gear unit 710 from the rotary mixer 192 of the multi-cartridge 10. In one embodiment, the chamfered block 616 contacts the separator 714 to pivot the uncoupled mixing motor assembly 700 with the rotary mixer 192 before the actuator connector 618 of the cam frame 606 contacts the lever 658 of the cartridge hook 654 to lower the hook 656 and release the cartridge to be ejected by the cartridge ejector assembly 670.

Por tanto, cuando el bastidor de levas 606 está en la posición hacia adelante, el panel de calentamiento y control 500 está en la posición bajada sin contacto con el cartucho múltiple, los conjuntos de imanes 552, 570 rotan hacia abajo hasta sus posiciones retraídas alejadas del cartucho múltiple, el conjunto de motor de mezclado 700 pivota hacia afuera sin acoplamiento con el cartucho múltiple, y el enganche de cartucho múltiple 654 pivota de modo que el gancho 656 se desacople del cartucho múltiple. Por lo tanto, el cartucho múltiple no está en contacto o se acopla de otro modo por ninguno de los componentes del conjunto de procesamiento de cartucho múltiple 470, y el cartucho múltiple 10 puede ser expulsado por el conjunto de eyector de cartucho 670. Therefore, when the cam frame 606 is in the forward position, the heating and control panel 500 is in the lowered position without contact with the multi-cartridge, the magnet assemblies 552 and 570 rotate downward to their retracted positions away from the multi-cartridge, the mixing motor assembly 700 pivots outward without engagement with the multi-cartridge, and the multi-cartridge hook 654 pivots so that the hook 656 disengages from the multi-cartridge. Therefore, the multi-cartridge is not in contact with or otherwise engaged by any of the components of the multi-cartridge processing assembly 470, and the multi-cartridge 10 can be ejected by the cartridge ejector assembly 670.

Conjunto de mecanismo de compresión de ampollas (bahía superior)Blister compression mechanism assembly (upper bay)

Los detalles de un conjunto de mecanismo de compresión de ampollas 750 se muestran en la FIG. 51; que es una vista prospectiva en despiece ordenado del conjunto de mecanismo de compresión de ampollas 750. El conjunto 750 comprende una placa del brazo de leva 752 y una matriz 754 de mecanismos de compresión funcional de brazo de leva montados de forma funcional dentro de la placa del brazo de leva 752. La placa del brazo de leva 752 se monta en la parte superior de la placa de ampolla 644 de la placa de montaje 640. Los mecanismos de compresión de la matriz 754 comprenden mecanismos de compresión configurados para comprimir compartimentos de fluido o ampollas colapsables del cartucho múltiple 10, mecanismos de compresión configurados para comprimir ampollas de lanceta del cartucho y mecanismos de compresión configurados para presionar y cerrar los conjuntos de válvula activa del cartucho. Los diversos mecanismos de compresión de la matriz 754 se alinean con los orificios de ampolla 646 formados en la placa de ampolla 644 de modo que los mecanismos de compresión de la matriz 754 puedan acceder a las ampollas y válvulas activas del cartucho múltiple 10 situadas debajo de la placa de ampolla 644 dentro de la bahía de procesamiento 440. Details of an ampoule compression mechanism assembly 750 are shown in FIG. 51, which is an exploded view of the ampoule compression mechanism assembly 750. The assembly 750 comprises a cam arm plate 752 and a matrix 754 of functional cam arm compression mechanisms functionally mounted within the cam arm plate 752. The cam arm plate 752 is mounted on top of the ampoule plate 644 of the mounting plate 640. The compression mechanisms of the matrix 754 comprise compression mechanisms configured to compress fluid compartments or collapsible ampoules of the multi-cartridge 10, compression mechanisms configured to compress lancet ampoules of the cartridge, and compression mechanisms configured to press and close the active valve assemblies of the cartridge. The various compression mechanisms of matrix 754 align with the blister holes 646 formed in blister plate 644 so that the compression mechanisms of matrix 754 can access the active ampoules and valves of the multi-cartridge 10 located beneath blister plate 644 within processing bay 440.

En diversos modos de realización, la PCB de LED 466 está unida a la placa del brazo de leva 752. In various embodiments, the LED PCB 466 is attached to the cam arm plate 752.

El conjunto de mecanismo de compresión de ampollas 750 incluye además una placa del seguidor de leva 820 montada en la placa del brazo de leva 752 para el movimiento lineal con respecto a la placa del brazo de leva. En diversos modos de realización, un borde de la placa del seguidor de leva 820 se asegura a un riel guía lineal 822 unido a una superficie superior de la placa del brazo de leva 752 por medio de portadores guía lineales 824a y 824b unidos a la placa del seguidor de leva 820. Un borde opuesto de la placa del seguidor de leva 820 se asegura contra el movimiento vertical mediante un elemento de sujeción 826 (o restricción del eje Z) montado dentro de un rebajo 753 formado en la placa del brazo de leva 752, por ejemplo, por fijadores adecuados, y que incluye una ranura longitudinal 828 a lo largo de un borde de la misma que recibe un borde escalonado 830 de la placa del seguidor de leva 820. Los materiales adecuados para la construcción del elemento de sujeción incluyen Delrin y latón. En consecuencia, la placa del seguidor de leva 820 se fija en la dirección Z, o dirección vertical o dirección normal con respecto al plano de la placa del brazo de leva 752, en un espacio dado desde la placa del brazo de leva 752 y se permite el movimiento en una dirección longitudinal correspondiente a la dirección longitudinal del riel guía lineal 822 y, en general, paralelo al plano de la placa del brazo de leva 752, pero se restringe el movimiento en cualquier dirección transversal al riel guía lineal 822. The blister compression mechanism assembly 750 further includes a cam follower plate 820 mounted on the cam arm plate 752 for linear motion with respect to the cam arm plate. In various embodiments, one edge of the cam follower plate 820 is secured to a linear guide rail 822 attached to an upper surface of the cam arm plate 752 by means of linear guide carriers 824a and 824b attached to the cam follower plate 820. An opposite edge of the cam follower plate 820 is secured against vertical movement by a clamping element 826 (or Z-axis restraint) mounted within a recess 753 formed in the cam arm plate 752, for example, by suitable fasteners, and which includes a longitudinal groove 828 along one edge thereof that receives a stepped edge 830 of the cam follower plate 820. Suitable materials for constructing the clamping element include Delrin and brass. Accordingly, the cam follower plate 820 is fixed in the Z direction, or vertical direction, or normal direction with respect to the plane of the cam arm plate 752, at a given space from the cam arm plate 752, and movement is permitted in a longitudinal direction corresponding to the longitudinal direction of the linear guide rail 822 and, in general, parallel to the plane of the cam arm plate 752, but movement is restricted in any direction transverse to the linear guide rail 822.

El movimiento impulsado de la placa del seguidor de leva 820 con respecto a la placa del brazo de leva 752 se efectúa mediante un motor de placa del seguidor de leva 834 unido por medio de un accionador lineal 836 a una fijación de accionamiento 840 que está unida a un borde de la placa del seguidor de leva 820. En diversos modos de realización, el motor 834 incluye además un codificador rotatorio 838 para proporcionar un control preciso y retroalimentación del motor 834. En diversos modos de realización, la fijación de accionamiento 840 tiene una conformación en "L" con una primera porción que se extiende alejándose de un punto de unión a la placa del seguidor de leva 820 en un plano que corresponde en general al plano de la placa del seguidor de leva y una segunda porción que se extiende hacia abajo en una dirección que es en general normal al plano de la placa del seguidor de leva. El accionador lineal 836 se une a la fijación de accionamiento 840 en un extremo inferior de la segunda porción que se extiende hacia abajo de la fijación de accionamiento 840. Esta configuración de la fijación de accionamiento 840 limita la cantidad de extensión del motor de placa del seguidor de leva 834 por encima de la placa del seguidor de leva 820, para mantener por tanto un perfil delgado de la bahía de procesamiento 440. The driven movement of the cam follower plate 820 with respect to the cam arm plate 752 is effected by a cam follower plate motor 834 connected by means of a linear actuator 836 to a drive attachment 840 that is attached to an edge of the cam follower plate 820. In various embodiments, the motor 834 further includes a rotary encoder 838 to provide precise control and feedback of the motor 834. In various embodiments, the drive attachment 840 has an "L" shape with a first portion extending away from an attachment point to the cam follower plate 820 in a plane that generally corresponds to the plane of the cam follower plate and a second portion extending downward in a direction that is generally normal to the plane of the cam follower plate. The linear actuator 836 is attached to the drive fixture 840 at a lower end of the second downward-extending portion of the drive fixture 840. This configuration of the drive fixture 840 limits the amount of extension of the cam follower plate motor 834 above the cam follower plate 820, thus maintaining a slim profile of the processing bay 440.

En diversos modos de realización se proporciona un mecanismo de sensor para indicar cuándo está la placa del seguidor de leva 820 en una posición predefinida particular con respecto a la placa del brazo de leva 752. En un modo de realización, el mecanismo de sensor puede comprender un conmutador de inicio 842 que se monta en la placa del brazo de leva 752 y se pone en contacto mediante una superficie de contacto del conmutador de inicio 832 de la placa del seguidor de leva 820 cuando la placa del seguidor de leva 820 se ha movido a una posición de inicio con respecto a la placa del brazo de leva 752. In various embodiments, a sensor mechanism is provided to indicate when the cam follower plate 820 is in a particular predefined position with respect to the cam arm plate 752. In one embodiment, the sensor mechanism may comprise a start switch 842 mounted on the cam arm plate 752 and made contact by a start switch contact surface 832 of the cam follower plate 820 when the cam follower plate 820 has moved to a start position with respect to the cam arm plate 752.

En diversos modos de realización, la placa del brazo de leva 752 incluye dos sensores ópticos 810, 812 situados para corresponderse espacialmente con las localizaciones de los puertos ópticos de entrada y salida 14, 16, respectivamente (véase la FIG. 1). Los sensores 810, 812 se construyen y disponen para detectar (por ejemplo, generar una señal) el flujo de fluido a través de la cámara de detección óptica de entrada 154 y la cámara de detección óptica de salida 158 del módulo de preparación de muestras 70 (véase, por ejemplo, la FIG. 15). Los sensores ópticos 810, 812 se pueden conectar a y controlar al menos parcialmente por la PCB de LED 466. In various embodiments, the cam arm plate 752 includes two optical sensors 810, 812 positioned to correspond spatially with the locations of the inlet and outlet optical ports 14, 16, respectively (see FIG. 1). The sensors 810, 812 are constructed and arranged to detect (e.g., generate a signal) the flow of fluid through the inlet optical sensing chamber 154 and the outlet optical sensing chamber 158 of the sample preparation module 70 (see, e.g., FIG. 15). The optical sensors 810, 812 can be connected to and at least partially controlled by the LED PCB 466.

Mecanismo de compresiónCompression mechanism

Los detalles de los mecanismos de compresión se muestran en las FIGS. 52, 53 y 54. La FIG. 52 es una vista en planta parcial desde abajo de la placa del brazo de leva 752 que muestra almohadillas de compresión de la matriz 754 de mecanismos de compresión. La FIG. 53 es una vista en perspectiva desde arriba de los mecanismos de compresión de la matriz 754 aislados de la placa del brazo de leva 752. La FIG. 54 es una vista en perspectiva desde abajo de los mecanismos de compresión de la matriz 754 aislados de la placa del brazo de leva 752. Details of the compression mechanisms are shown in Figures 52, 53, and 54. Figure 52 is a partial plan view from below of cam arm plate 752 showing compression pads of the compression mechanism array 754. Figure 53 is a perspective view from above of the compression mechanisms of the array 754 isolated from the cam arm plate 752. Figure 54 is a perspective view from below of the compression mechanisms of the array 754 isolated from the cam arm plate 752.

La matriz 754 comprende una pluralidad de mecanismos de compresión de ampollas de fluido, cada uno configurado para que, cuando se accione, aplique una fuerza de compresión sobre una ampolla de fluido deformable asociada y, de este modo, comprimir la ampolla deformable. En el modo de realización ilustrado existen cinco mecanismos de compresión de ampollas de fluido 756a, 756b, 756c, 756d y 756e correspondientes a las cámaras de fluido deformables 34a, 36a, 38a, 40a y 42a, respectivamente, del cartucho múltiple. The array 754 comprises a plurality of fluid ampoule compression mechanisms, each configured so that, when actuated, it applies a compressive force to an associated deformable fluid ampoule and thereby compresses the deformable ampoule. In the illustrated embodiment, there are five fluid ampoule compression mechanisms 756a, 756b, 756c, 756d, and 756e corresponding to the deformable fluid chambers 34a, 36a, 38a, 40a, and 42a, respectively, of the multi-cartridge.

La matriz 754 incluye además una pluralidad de mecanismos de compresión de ampollas de lanceta, cada uno configurado para que, cuando se accione, aplique una fuerza de compresión sobre una ampolla de lanceta asociada que está asociada con una de las ampollas de fluido deformables y, de este modo, comprimir la ampolla de lanceta y rasgar el sello de fluido dentro de la ampolla de lanceta. En el modo de realización ilustrado existen cinco mecanismos de compresión de ampollas de lanceta 760a, 760b, 760c, 760d y 760e correspondientes a las ampollas de lanceta 34b, 36b, 38b, 40b y 42b, respectivamente, del cartucho múltiple. The matrix 754 further includes a plurality of lancet ampoule compression mechanisms, each configured so that, when actuated, it applies a compressive force to an associated lancet ampoule that is associated with one of the deformable fluid ampoules, thereby compressing the lancet ampoule and rupturing the fluid seal within the lancet ampoule. In the illustrated embodiment, there are five lancet ampoule compression mechanisms 760a, 760b, 760c, 760d, and 760e corresponding to lancet ampoules 34b, 36b, 38b, 40b, and 42b, respectively, of the multi-cartridge.

La matriz 754 incluye además un mecanismo de compresión 758 que tiene sustancialmente la misma configuración que un mecanismo de compresión de ampollas de lanceta 760a-e y que corresponde a la ampolla 44 del cartucho múltiple. Matrix 754 further includes a compression mechanism 758 which has substantially the same configuration as a lancet ampoule compression mechanism 760a-e and corresponds to ampoule 44 of the multi-cartridge.

La matriz 754 incluye dos mecanismos de compresión de accionadores de válvula 762a, 762b asociados con el conjunto de válvula de muestra 204 y el conjunto de válvula de residuos 219, respectivamente (véase la FIG. 15). Cada uno de los mecanismos de compresión de accionadores de válvula 762a, 762b se configura para que, cuando se acciona, aplique una fuerza de compresión sobre las pestañas de los accionadores de válvula 20, 18 (véase la FIG. 1), respectivamente, y, por tanto, accionar y cerrar las válvulas activas 219 y 204. Array 754 includes two valve actuator compression mechanisms 762a, 762b associated with sample valve assembly 204 and waste valve assembly 219, respectively (see FIG. 15). Each of the valve actuator compression mechanisms 762a, 762b is configured so that, when actuated, it applies a compressive force on the valve actuator tabs 20, 18 (see FIG. 1), respectively, and thereby actuates and closes the active valves 219 and 204.

Los detalles de las construcciones de cada uno de los diversos mecanismos de compresión se muestran en las FIGS. 53 y 54, así como en las FIGS. 55A, 55B y 55C. La FIG. 55A es una vista en perspectiva en despiece de un único mecanismo de compresión de ampollas de fluido. La FIG. 55B es una vista prospectiva en despiece de un único mecanismo de compresión de ampollas de lanceta. La FIG. 55C es una vista en perspectiva en despiece de un mecanismo de compresión de accionador de válvula. Details of the construction of each of the various compression mechanisms are shown in Figures 53 and 54, as well as in Figures 55A, 55B, and 55C. Figure 55A is an exploded perspective view of a single fluid ampoule compression mechanism. Figure 55B is an exploded perspective view of a single lancet ampoule compression mechanism. Figure 55C is an exploded perspective view of a valve actuator compression mechanism.

El conjunto del mecanismo de compresión de ampollas emplea los principios y conceptos descritos en la solicitud de patente de Estados Unidos n.° 14/206.817 titulada "Apparatus and Methods for manipulating deformable fluid vessels". En particular, el conjunto de mecanismo de compresión de ampollas se construye y dispone para convertir el movimiento horizontal de la placa del seguidor de leva 820 en un movimiento vertical, o parcialmente vertical, de los mecanismos de compresión para comprimir una ampolla de fluido, una ampolla de lanceta y un conjunto de válvula sin requerir componentes neumáticos, electromecánicos u otros componentes a mayores distancias por encima y/o por debajo del cartucho múltiple 10 para mantener por tanto un perfil delgado de la bahía de procesamiento 440. The ampoule compression mechanism assembly employs the principles and concepts described in U.S. Patent Application No. 14/206,817 entitled "Apparatus and Methods for manipulating deformable fluid vessels." Specifically, the ampoule compression mechanism assembly is constructed and arranged to convert the horizontal motion of the cam follower plate 820 into a vertical, or partially vertical, motion of the compression mechanisms to compress a fluid ampoule, a lancet ampoule, and a valve assembly without requiring pneumatic, electromechanical, or other components at greater distances above and/or below the manifold cartridge 10, thereby maintaining a slim profile of the processing bay 440.

En referencia a la FIG. 55A, cada mecanismo de compresión de ampollas de fluido, tal como el mecanismo de compresión de ampollas de fluido 756a, incluye un brazo de leva 764 con una superficie de leva 766 formada a lo largo de un borde superior del mismo. El brazo de leva 764 se monta dentro de la placa del brazo de leva 752 para el movimiento pivotante alrededor de un pasador de pivote del brazo 768 que se extiende a través de un orificio formado en un extremo del brazo de leva 764. El brazo de leva 764 se dispone dentro de una ranura 765 formada en la placa del brazo de leva 752, y el pasador de pivote del brazo 768 se monta dentro de la placa del brazo de leva 752 transversalmente a esa ranura (véase la FIG. 52). Una almohadilla de compresión 772 se monta de forma pivotante en un extremo opuesto del brazo de leva 764 para el movimiento pivotante alrededor de un pasador de pivote de almohadilla 774 que se extiende a través de un orificio formado en el extremo opuesto del brazo de leva 764. En diversos modos de realización, la almohadilla de compresión 772 se dispone dentro de un rebajo ciego 773 formado en una superficie inferior de la placa del brazo de leva 752 en una conformación que, en general, se adapta a la conformación de la almohadilla de compresión 772 (véase la FIG. 52). With reference to FIG. 55A, each fluid blister compression mechanism, such as fluid blister compression mechanism 756a, includes a cam arm 764 with a cam surface 766 formed along an upper edge thereof. The cam arm 764 is mounted within the cam arm plate 752 for pivoting about an arm pivot pin 768 that extends through a hole formed in one end of the cam arm 764. The cam arm 764 is disposed within a groove 765 formed in the cam arm plate 752, and the arm pivot pin 768 is mounted within the cam arm plate 752 transversely to that groove (see FIG. 52). A compression pad 772 is pivotally mounted on an opposite end of the cam arm 764 for pivoting movement about a pad pivot pin 774 extending through a hole formed in the opposite end of the cam arm 764. In various embodiments, the compression pad 772 is disposed within a blind recess 773 formed in a lower surface of the cam arm plate 752 in a configuration that generally matches the configuration of the compression pad 772 (see FIG. 52).

El mecanismo de compresión de ampollas de fluido 756a se configura para pivotar con respecto a la placa del brazo de leva 752 alrededor del pasador de pivote del brazo 768 entre una posición retraída en la que el mecanismo de compresión no está aplicando presión sobre la ampolla de fluido asociada y una posición extendida, o desplegada, en la que el mecanismo de compresión está aplicando una fuerza de compresión sobre la ampolla de fluido. Un resorte de torsión 770 desvía el mecanismo de compresión 756a a la posición retraída. En la posición retraída, el brazo de leva 764 se dispone sustancialmente dentro de la ranura correspondiente 765 formada en la placa del brazo de leva 752 y la almohadilla de compresión 772 se dispone dentro del rebajo de almohadilla 773 formado en la placa del brazo de leva 752 de modo que la superficie de contacto con la ampolla de la almohadilla de compresión 772 está sustancialmente a nivel con una superficie de la placa del brazo de leva 752. En la posición extendida, el brazo de leva 756 rota alrededor del pasador de pivote del brazo de leva 768 de modo que la almohadilla de compresión 772 se extiende debajo de la placa del brazo de leva 752 para comprimir y colapsar la ampolla de reactivo dispuesta debajo de la almohadilla de compresión 772. The fluid ampoule compression mechanism 756a is configured to pivot relative to the cam arm plate 752 around the arm pivot pin 768 between a retracted position, in which the compression mechanism is not applying pressure to the associated fluid ampoule, and an extended, or deployed, position, in which the compression mechanism is applying a compressive force to the fluid ampoule. A torsion spring 770 deflects the compression mechanism 756a to the retracted position. In the retracted position, the cam arm 764 is disposed substantially within the corresponding groove 765 formed in the cam arm plate 752, and the compression pad 772 is disposed within the pad recess 773 formed in the cam arm plate 752 so that the contact surface with the ampoule of the compression pad 772 is substantially level with a surface of the cam arm plate 752. In the extended position, the cam arm 756 rotates about the cam arm pivot pin 768 so that the compression pad 772 extends below the cam arm plate 752 to compress and collapse the reagent ampoule disposed below the compression pad 772.

La superficie de leva 766 puede incluir una protuberancia convexa, u otro rasgo característico, que, en diversos modos de realización, se extiende por encima de una superficie superior de la placa del brazo de leva 752 (véase la FIG. 51, que muestra rasgos característicos de leva de los brazos de leva de la matriz 754 de mecanismos de compresión que se extienden por encima de la placa del brazo de leva 752). Cuando la superficie de leva 766 se acopla mediante un elemento de seguidor de leva que se mueve con respecto al brazo de leva 764 sobre la superficie de leva 766, provoca que el brazo de leva 764 pivote desde la posición retraída hasta la posición extendida a medida que el seguidor de leva se mueve sobre la protuberancia convexa de la superficie de leva 766. A medida que el elemento de seguidor de leva se mueve alejándose de la superficie de leva 766, el brazo de leva 764 vuelve a la posición retraída bajo la fuerza del resorte de torsión 770. The cam surface 766 may include a convex protrusion, or other characteristic feature, which, in various embodiments, extends above an upper surface of the cam arm plate 752 (see FIG. 51, which shows characteristic cam features of the cam arms of the die 754 of compression mechanisms extending above the cam arm plate 752). When the cam surface 766 is engaged by a cam follower element that moves relative to the cam arm 764 over the cam surface 766, it causes the cam arm 764 to pivot from the retracted to the extended position as the cam follower moves over the convex protrusion of the cam surface 766. As the cam follower element moves away from the cam surface 766, the cam arm 764 returns to the retracted position under the force of the torsion spring 770.

El brazo de leva 764 se fabrica preferentemente en un material que tenga suficiente resistencia para soportar las fuerzas aplicadas sobre el mismo por un elemento de seguidor de leva que empuja el brazo de leva 764 contra una ampolla de fluido colapsable y que tenga una mecanizabilidad adecuada. Los materiales adecuados incluyen acero para aplicaciones en las que el elemento de seguidor de leva comprende un rodillo que rueda sobre la superficie de leva 766. Para aplicaciones en las que el elemento de seguidor de leva comprende un elemento deslizante (es decir, no rodante) que se desliza sobre la superficie de leva 766, los materiales adecuados incluyen materiales de baja fricción y baja abrasión, tales como nylon o un material impregnado con lubricante, tal como bronce impregnado con aceite. The cam arm 764 is preferably made of a material that has sufficient strength to withstand the forces applied to it by a cam follower element that pushes the cam arm 764 against a collapsible fluid blister and that has suitable machinability. Suitable materials include steel for applications in which the cam follower element comprises a roller that rolls on the cam surface 766. For applications in which the cam follower element comprises a sliding (i.e., non-rolling) element that slides on the cam surface 766, suitable materials include low-friction, low-abrasion materials such as nylon or a lubricant-impregnated material such as oil-impregnated bronze.

En diversos modos de realización, la construcción y el funcionamiento de los otros mecanismos de compresión de ampollas de fluido, 756b, 756c, 756d y 756e son sustancialmente los mismos que los del mecanismo de compresión de ampollas de fluido 756a, aunque el tamaño y la conformación de las almohadillas de compresión (por ejemplo, la almohadilla de compresión 772) pueden variar de un mecanismo de compresión de ampollas de fluido al siguiente de acuerdo con el tamaño y la conformación de la ampolla de fluido que se va a comprimir por el mecanismo de compresión. In various embodiments, the construction and operation of the other fluid blister compression mechanisms, 756b, 756c, 756d and 756e, are substantially the same as those of the fluid blister compression mechanism 756a, although the size and shape of the compression pads (e.g., compression pad 772) may vary from one fluid blister compression mechanism to the next according to the size and shape of the fluid blister to be compressed by the compression mechanism.

En referencia a la FIG. 55B, cada mecanismo de compresión de ampollas de lanceta, tal como el mecanismo de compresión de ampollas de lanceta 760a, incluye un brazo de leva 780 con una superficie de leva 782 formada a lo largo de un borde superior del mismo. El brazo de leva 780 se monta dentro de la placa del brazo de leva 752 para el movimiento pivotante alrededor de un pasador de pivote del brazo 784 que se extiende a través de un orificio formado en un extremo del brazo de leva 780. El brazo de leva 780 se dispone dentro de una ranura 781 formada en la placa del brazo de leva 752, y el pasador de pivote del brazo 784 se monta dentro de la placa del brazo de leva 752 transversalmente a esa ranura (véase la FIG. 52). Una almohadilla de compresión 788 se forma o posiciona en un extremo opuesto del brazo de leva 780. En diversos modos de realización, la almohadilla de compresión 788 se dispone dentro de un rebajo ciego 789 formado en una superficie inferior de la placa del brazo de leva 752 en una conformación que, en general, se adapta a la conformación de la almohadilla de compresión 788 (véase la FIG. 52). With reference to FIG. 55B, each lancet ampoule compression mechanism, such as lancet ampoule compression mechanism 760a, includes a cam arm 780 with a cam surface 782 formed along an upper edge thereof. The cam arm 780 is mounted within the cam arm plate 752 for pivoting about an arm pivot pin 784 that extends through a hole formed in one end of the cam arm 780. The cam arm 780 is disposed within a groove 781 formed in the cam arm plate 752, and the arm pivot pin 784 is mounted within the cam arm plate 752 transversely to that groove (see FIG. 52). A compression pad 788 is formed or positioned at an opposite end of the cam arm 780. In various embodiments, the compression pad 788 is disposed within a blind recess 789 formed in a lower surface of the cam arm plate 752 in a configuration that generally matches the configuration of the compression pad 788 (see FIG. 52).

El mecanismo de compresión de ampollas de lanceta 760a se configura para pivotar con respecto a la placa del brazo de leva 752 alrededor del pasador de pivote del brazo 784 entre una posición retraída en la que el mecanismo de compresión no está aplicando presión sobre la ampolla de lanceta asociada y una posición extendida, o desplegada, en la que el mecanismo de compresión está aplicando una fuerza de compresión sobre la ampolla de lanceta. Un resorte de torsión 786 desvía el mecanismo de compresión 760a a la posición retraída. En la posición retraída, el brazo de leva 780 se dispone sustancialmente dentro de la ranura correspondiente 781 formada en la placa del brazo de leva 752 y la almohadilla de compresión 788 se dispone dentro del rebajo de almohadilla 789 formado en la placa del brazo de leva 752 de modo que la superficie de contacto con la ampolla de la almohadilla de compresión 788 está sustancialmente a nivel con una superficie de la placa del brazo de leva 752. En la posición extendida, el brazo de leva 780 rota alrededor del pasador de pivote del brazo de leva 784 de modo que la almohadilla de compresión 788 se extienda debajo de la placa del brazo de leva 752 para comprimir y colapsar la ampolla de lanceta dispuesta debajo de la almohadilla de compresión 788. The lancet ampoule compression mechanism 760a is configured to pivot relative to the cam arm plate 752 around the arm pivot pin 784 between a retracted position, in which the compression mechanism is not applying pressure to the associated lancet ampoule, and an extended, or deployed, position, in which the compression mechanism is applying a compressive force to the lancet ampoule. A torsion spring 786 deflects the compression mechanism 760a to the retracted position. In the retracted position, the cam arm 780 is disposed substantially within the corresponding groove 781 formed in the cam arm plate 752, and the compression pad 788 is disposed within the pad recess 789 formed in the cam arm plate 752 so that the contact surface with the ampoule of the compression pad 788 is substantially level with a surface of the cam arm plate 752. In the extended position, the cam arm 780 rotates about the cam arm pivot pin 784 so that the compression pad 788 extends below the cam arm plate 752 to compress and collapse the lancet ampoule disposed below the compression pad 788.

La superficie de leva 782 puede incluir una protuberancia convexa, u otro rasgo característico, que, en diversos modos de realización, se extiende por encima de una superficie superior de la placa del brazo de leva 752 (véase la FIG. 51, que muestra rasgos característicos de leva de los brazos de leva de la matriz 754 de mecanismos de compresión que se extienden por encima de la placa del brazo de leva 752). Cuando la superficie de leva 782 se acopla mediante un elemento de seguidor de leva que se mueve con respecto al brazo de leva 780 sobre la superficie de leva 782, provoca que el brazo de leva 780 pivote desde la posición retraída hasta la posición extendida a medida que el seguidor de leva se mueve sobre la protuberancia convexa de la superficie de leva 782. A medida que el elemento de seguidor de leva se mueve alejándose de la superficie de leva 782, el brazo de leva 780 vuelve a la posición retraída bajo la fuerza del resorte de torsión 786. The cam surface 782 may include a convex protrusion, or other characteristic feature, which, in various embodiments, extends above an upper surface of the cam arm plate 752 (see FIG. 51, which shows characteristic cam features of the cam arms of the matrix 754 of compression mechanisms extending above the cam arm plate 752). When the cam surface 782 is engaged by a cam follower element that moves relative to the cam arm 780 over the cam surface 782, it causes the cam arm 780 to pivot from the retracted to the extended position as the cam follower moves over the convex protrusion of the cam surface 782. As the cam follower element moves away from the cam surface 782, the cam arm 780 returns to the retracted position under the force of the torsion spring 786.

El brazo de leva 780 se fabrica preferentemente en un material que tenga suficiente resistencia para soportar las fuerzas aplicadas sobre el mismo por un elemento de seguidor de leva que empuja el brazo de leva 780 contra una ampolla de lanceta colapsable y que tenga una mecanizabilidad adecuada. Los materiales adecuados incluyen acero para aplicaciones en las que el elemento de seguidor de leva comprende un rodillo que rueda sobre la superficie de leva 782. Para aplicaciones en las que el elemento de seguidor de leva comprende un elemento deslizante (es decir, no rodante) que se desliza sobre la superficie de leva 782, los materiales adecuados incluyen materiales de baja fricción y baja abrasión, tales como nylon o un material impregnado con lubricante, tal como bronce impregnado con aceite. The cam arm 780 is preferably made of a material that has sufficient strength to withstand the forces applied to it by a cam follower element that pushes the cam arm 780 against a collapsible lancet ampoule and that has suitable machinability. Suitable materials include steel for applications in which the cam follower element comprises a roller that rolls on the cam surface 782. For applications in which the cam follower element comprises a sliding (i.e., non-rolling) element that slides on the cam surface 782, suitable materials include low-friction, low-abrasion materials such as nylon or a lubricant-impregnated material such as oil-impregnated bronze.

En diversos modos de realización, la construcción y el funcionamiento de los otros mecanismos de compresión de ampollas de lanceta, 760b, 760c, 760d y 760e, y el mecanismo de compresión 758 son sustancialmente los mismos que los del mecanismo de compresión de ampollas de lanceta 760a. In various embodiments, the construction and operation of the other lancet ampoule compression mechanisms, 760b, 760c, 760d and 760e, and compression mechanism 758 are substantially the same as those of lancet ampoule compression mechanism 760a.

En referencia a la FIG. 55C, cada mecanismo de compresión del accionador de válvula, tal como el mecanismo de compresión del accionador de válvula 762a, incluye un brazo de leva 790 con una superficie de leva 792 formada a lo largo de un borde superior del mismo. El brazo de leva 790 se monta dentro de la placa del brazo de leva 752 para el movimiento pivotante alrededor de un pasador de pivote del brazo 794 que se extiende a través de un orificio formado en un extremo del brazo de leva 790. El brazo de leva 790 se dispone dentro de una ranura 791 formada en la placa del brazo de leva 752, y el pasador de pivote del brazo 794 se monta dentro de la placa del brazo de leva 752 transversalmente a esa ranura (véase la FIG. 52). Una almohadilla de contacto 798 se forma o posiciona en un extremo opuesto del brazo de leva 790. En diversos modos de realización, la almohadilla de contacto 798 se dispone dentro de un rebajo ciego 799 formado en una superficie inferior de la placa del brazo de leva 752 en una conformación que, en general, se adapta a la conformación de la almohadilla de contacto 798 (véase la FIG. 52). With reference to FIG. 55C, each valve actuator compression mechanism, such as the valve actuator compression mechanism 762a, includes a cam arm 790 with a cam surface 792 formed along an upper edge thereof. The cam arm 790 is mounted within the cam arm plate 752 for pivoting about a cam arm pivot pin 794 extending through a hole formed at one end of the cam arm 790. The cam arm 790 is disposed within a groove 791 formed in the cam arm plate 752, and the cam arm pivot pin 794 is mounted within the cam arm plate 752 transversely to that groove (see FIG. 52). A contact pad 798 is formed or positioned at an opposite end of the cam arm 790. In various embodiments, the contact pad 798 is arranged within a blind recess 799 formed in a lower surface of the cam arm plate 752 in a configuration that generally matches the configuration of the contact pad 798 (see FIG. 52).

En diversos modos de realización, la almohadilla de contacto 798 puede incluir además un pasador, o punto, de contacto 800 que se proyecta desde la almohadilla de contacto 798. El punto de contacto se configura para acoplar un pequeño hoyuelo o depresión formado en la superficie superior de la pestaña del accionador de válvula 18 o 20 cuando el mecanismo de compresión del accionador de válvula presiona contra la pestaña para evitar que el mecanismo de compresión se deslice fuera de la pestaña del accionador de válvula. Además, en diversos modos de realización, una porción de la almohadilla de contacto 798 y el pasador de contacto 800 se pueden desplazar con respecto al brazo de leva 690 para satisfacer las limitaciones de espacio y orientación dentro de la matriz 754 de mecanismos de compresión. In various embodiments, the contact pad 798 may further include a contact pin, or point, 800 projecting from the contact pad 798. The contact point is configured to engage a small dimple or depression formed on the upper surface of the valve actuator flange 18 or 20 when the valve actuator compression mechanism presses against the flange, preventing the compression mechanism from slipping off the valve actuator flange. Additionally, in various embodiments, a portion of the contact pad 798 and the contact pin 800 may be offset relative to the cam arm 690 to accommodate space and orientation constraints within the compression mechanism array 754.

El mecanismo de compresión del accionador de válvula 762a e configura para pivotar con respecto a la placa del brazo de leva 752 alrededor del pasador de pivote del brazo 794 entre una posición retraída en la que el mecanismo de compresión no está aplicando presión sobre la pestaña de accionador de válvula asociada y el conjunto de válvula activa y una posición extendida, o desplegada, en la que el mecanismo de compresión está aplicando una fuerza de compresión sobre la pestaña de accionador y el conjunto de válvula. Un resorte de torsión 796 desvía el mecanismo de compresión 762a a la posición retraída. En la posición retraída, el brazo de leva 790 se dispone sustancialmente dentro de la ranura correspondiente 791 formada en la placa del brazo de leva 752 y la almohadilla de contacto 798 se dispone dentro del rebajo de almohadilla 799 formado en la placa del brazo de leva 752 de modo que la superficie de contacto de la almohadilla de contacto 798 está sustancialmente a nivel con una superficie de la placa del brazo de leva 752. En la posición extendida, el brazo de leva 790 rota alrededor del pasador de pivote del brazo de leva 794 de modo que la almohadilla de contacto 798 se extienda debajo de la placa del brazo de leva 752 para desviar la pestaña del accionador de válvula hacia abajo y cerrar el conjunto de válvula asociado dispuesto debajo de la pestaña del accionador de válvula. The compression mechanism of the valve actuator 762a is configured to pivot relative to the cam arm plate 752 around the arm pivot pin 794 between a retracted position, in which the compression mechanism is not applying pressure to the associated valve actuator tab and active valve assembly, and an extended, or deployed, position in which the compression mechanism is applying a compressive force to the actuator tab and valve assembly. A torsion spring 796 deflects the compression mechanism 762a to the retracted position. In the retracted position, the cam arm 790 is disposed substantially within the corresponding groove 791 formed in the cam arm plate 752, and the contact pad 798 is disposed within the pad recess 799 formed in the cam arm plate 752, such that the contact surface of the contact pad 798 is substantially level with a surface of the cam arm plate 752. In the extended position, the cam arm 790 rotates about the cam arm pivot pin 794, such that the contact pad 798 extends below the cam arm plate 752 to deflect the valve actuator tab downward and close the associated valve assembly disposed below the valve actuator tab.

La superficie de leva 792 puede incluir una protuberancia convexa, u otro rasgo característico, que, en diversos modos de realización, se extiende por encima de una superficie superior de la placa del brazo de leva 752 (véase la FIG. 51, que muestra rasgos característicos de leva de los brazos de leva de la matriz 754 de mecanismos de compresión que se extienden por encima de la placa del brazo de leva 752). Cuando la superficie de leva 792 se acopla mediante un elemento de seguidor de leva que se mueve con respecto al brazo de leva 790 sobre la superficie de leva 792, provoca que el brazo de leva 790 pivote desde la posición retraída hasta la posición extendida a medida que el seguidor de leva se mueve sobre la protuberancia convexa de la superficie de leva 792. A medida que el elemento de seguidor de leva se mueve alejándose de la superficie de leva 982, el brazo de leva 790 vuelve a la posición retraída bajo la fuerza del resorte de torsión 796. The cam surface 792 may include a convex protrusion, or other characteristic feature, which, in various embodiments, extends above an upper surface of the cam arm plate 752 (see FIG. 51, which shows characteristic cam features of the cam arms of the matrix 754 of compression mechanisms extending above the cam arm plate 752). When cam surface 792 is engaged by a cam follower element that moves relative to cam arm 790 over cam surface 792, it causes cam arm 790 to pivot from the retracted to the extended position as the cam follower moves over the convex protrusion of cam surface 792. As the cam follower element moves away from cam surface 982, cam arm 790 returns to the retracted position under the force of the torsion spring 796.

El brazo de leva 790 se fabrica preferentemente en un material que tenga suficiente resistencia para soportar las fuerzas aplicadas sobre el mismo por un elemento de seguidor de leva que empuja el brazo de leva 790 contra un conjunto de válvula y que tenga una mecanizabilidad adecuada. Los materiales adecuados incluyen acero para aplicaciones en las que el elemento de seguidor de leva comprende un rodillo que rueda sobre la superficie de leva 792. Para aplicaciones en las que el elemento de seguidor de leva comprende un elemento deslizante (es decir, no rodante) que se desliza sobre la superficie de leva 792, los materiales adecuados incluyen materiales de baja fricción y baja abrasión, tales como nylon o un material impregnado con lubricante, tal como bronce impregnado con aceite. The cam arm 790 is preferably made of a material that has sufficient strength to withstand the forces applied to it by a cam follower element that pushes the cam arm 790 against a valve assembly and that has suitable machinability. Suitable materials include steel for applications in which the cam follower element comprises a roller that rolls on the cam surface 792. For applications in which the cam follower element comprises a sliding (i.e., non-rolling) element that slides on the cam surface 792, suitable materials include low-friction, low-abrasion materials such as nylon or a lubricant-impregnated material such as oil-impregnated bronze.

En diversos modos de realización, la construcción y el funcionamiento del otro mecanismo de compresión del accionador de válvula 762b son sustancialmente los mismos que los del mecanismo de compresión del accionador de válvula 762a. In various embodiments, the construction and operation of the other compression mechanism of the valve actuator 762b are substantially the same as those of the compression mechanism of the valve actuator 762a.

Los detalles de la placa del seguidor de leva 820 se muestran en las FIGS. 56 y 57. La FIG. 56 es una vista en planta desde abajo de la placa del seguidor de leva 820, y la FIG. 57 es una vista en perspectiva desde abajo de la placa del seguidor de leva 820. Details of the 820 cam follower plate are shown in FIGS. 56 and 57. FIG. 56 is a plan view from below of the 820 cam follower plate, and FIG. 57 is a perspective view from below of the 820 cam follower plate.

La placa del seguidor de leva 820 incluye una serie de hendiduras de leva longitudinales en general paralelas 850, 852, 854, 856, 858 y 860. Cada una de las hendiduras 850-860 de la placa del seguidor de leva 820 recibe una porción de uno o más de los brazos de leva 764, 780, 790 de los mecanismos de compresión de la matriz 754. Además, cada hendidura 850-860 incluye uno o más elementos de seguidores de leva, por ejemplo, en forma de nervaduras o rodillos formados o situados en posiciones discretas a lo largo de la hendidura correspondiente. The cam follower plate 820 includes a series of generally parallel longitudinal cam grooves 850, 852, 854, 856, 858, and 860. Each of the grooves 850-860 in the cam follower plate 820 receives a portion of one or more of the cam arms 764, 780, 790 from the die compression mechanisms 754. In addition, each groove 850-860 includes one or more cam follower elements, for example, in the form of ribs or rollers formed or positioned at discrete locations along the corresponding groove.

La placa del seguidor de leva 820, como se indica anteriormente, se configura para un movimiento lineal con respecto a la placa del brazo de leva 752 en un plano que es paralelo a la placa del brazo de leva 752. A medida que la placa del seguidor de leva 820 se mueve con respecto a la placa del brazo de leva 752, cuando un elemento de seguidor de leva dentro de una hendidura de leva se encuentra con la superficie de leva del brazo de leva del mecanismo de compresión (por ejemplo, la superficie de leva 766, 782 o 792 de los brazos de leva 764, 780 o 790, respectivamente), el brazo de leva se empuja hacia abajo, pivotando alrededor de su respectivo pasador de pivote del brazo (por ejemplo, el pasador de pivote 768, 784 o 794) para provocar que el mecanismo de compresión comprima la ampolla (por ejemplo, la ampolla de fluido comprimible o la ampolla de lanceta) o presione el conjunto de válvula activa dispuesto debajo de ese mecanismo de compresión. The cam follower plate 820, as stated above, is configured for linear motion relative to the cam arm plate 752 in a plane parallel to the cam arm plate 752. As the cam follower plate 820 moves relative to the cam arm plate 752, when a cam follower element within a cam groove encounters the cam surface of the compression mechanism's cam arm (e.g., cam surface 766, 782, or 792 of cam arms 764, 780, or 790, respectively), the cam arm is pushed down, pivoting about its respective arm pivot pin (e.g., pivot pin 768, 784, or 794) to cause the compression mechanism to compress the ampoule (e.g., the compressible fluid ampoule or blister). (of lancet) or press the active valve assembly arranged below that compression mechanism.

Durante el movimiento de la placa del seguidor de leva 820 con respecto a la placa del brazo de leva 852, las localizaciones relativas de los mecanismos de compresión de la matriz 754 de los mecanismos de compresión y las nervaduras de seguidor de leva formadas en las hendiduras 850, 852, 854, 856, 858 y 860 definen la secuencia en la que se accionan los mecanismos de compresión. During the movement of the cam follower plate 820 with respect to the cam arm plate 852, the relative locations of the compression mechanisms of the matrix 754 of the compression mechanisms and the cam follower ribs formed in the grooves 850, 852, 854, 856, 858 and 860 define the sequence in which the compression mechanisms are actuated.

Programa informático y equipo informáticoComputer program and computer hardware

Como se describe en general y específicamente anteriormente, los aspectos de la divulgación se implementan por medio de componentes de equipo informático de control y computación, programa informático creado por el usuario, componentes de entrada de datos y componentes de salida de datos. Los componentes de equipo informático incluyen módulos de computación y control (por ejemplo, controlador(es) de sistema), tales como microprocesadores y ordenadores, configurados para efectuar etapas computacionales y/o de control al recibir uno o más valores de entrada, ejecutar uno o más algoritmos almacenados en medios legibles por máquina no transitorios (por ejemplo, programa informático) que proporcionan instrucciones para manipular o actuar de otro modo sobre los valores de entrada, y emitir uno o más valores de salida. Dichas salidas se pueden mostrar o indicar de otro modo a un usuario para proporcionar información al usuario, por ejemplo, información sobre el estado del instrumento o sobre un procedimiento que se está realizando de este modo, o dichas salidas pueden comprender entradas a otros procedimientos y/o algoritmos de control. Los componentes de entrada de datos comprenden elementos mediante los cuales se introducen datos para su uso por los componentes de equipo informático de control y computación. Dichas entradas de datos pueden comprender sensores de posición, codificadores de motor, así como elementos de entrada manual, tales como interfaces gráficas de usuario, teclados, pantallas táctiles, micrófonos, conmutadores, escáneres que se hacen funcionar manualmente, entrada activada por voz, etc. Los componentes de salida de datos pueden comprender discos duros u otros medios de almacenamiento, interfaces gráficas de usuario, monitores, impresoras, luces indicadoras o elementos señal audibles (por ejemplo, zumbador, bocina, campana, etc.). As described in general and specifically above, disclosure aspects are implemented through computer control and computing equipment components, user-created software, data input components, and data output components. Computer equipment components include computing and control modules (e.g., system controller(s)), such as microprocessors and computers, configured to perform computational and/or control steps by receiving one or more input values, executing one or more algorithms stored on non-transient, machine-readable media (e.g., software) that provide instructions for manipulating or otherwise acting upon the input values, and outputting one or more output values. Such outputs may be displayed or otherwise indicated to a user to provide information, for example, about the status of the instrument or about a procedure being performed, or such outputs may comprise inputs to other control procedures and/or algorithms. Data input components comprise elements through which data is entered for use by the computer control and computing equipment components. These data inputs may include position sensors, motor encoders, and manual input elements such as graphical user interfaces, keyboards, touchscreens, microphones, switches, manually operated scanners, voice-activated input, etc. Data output components may include hard drives or other storage media, graphical user interfaces, monitors, printers, indicator lights, or audible signal elements (e.g., buzzer, horn, bell, etc.).

El programa informático comprende instrucciones almacenadas en medios legibles por ordenador no transitorios que, cuando se ejecutan por el equipo informático de control y computación, provocan que el equipo informático de control y computación realice uno o más procedimientos automatizados o semiautomatizados. The computer program comprises instructions stored on non-transitory, computer-readable media that, when executed by the computer control and computing equipment, cause the computer control and computing equipment to perform one or more automated or semi-automated procedures.

Procedimiento de preparación de muestrasSample preparation procedure

Un procedimiento de preparación de muestras ejemplar que se puede realizar en el módulo de preparación de muestras 70 se describe e ilustra en las FIGS. 16-23. Los expertos en la técnica reconocerán que los procedimientos de preparación de muestras distintos de los descritos en el presente documento, por ejemplo, la reordenación de las etapas con respecto a lo que se describe en el presente documento, la omisión de determinadas etapas descritas en el presente documento y/o la adición de determinadas etapas, se pueden realizar con el módulo de preparación de muestras o una versión modificada del módulo de preparación de muestras. An exemplary sample preparation procedure that can be performed in the sample preparation module 70 is described and illustrated in FIGS. 16-23. Those skilled in the art will recognize that sample preparation procedures other than those described herein, for example, rearranging the steps from what is described herein, omitting certain steps described herein, and/or adding certain steps, can be performed using the sample preparation module or a modified version of the sample preparation module.

En una primera etapa, ilustrada en la figura 16, se dispensa una muestra de muestra de fluido en el pocillo de muestra 78. En general, el cartucho múltiple 10 se diseña para procesar muestras líquidas o sólidas. Las muestras líquidas pueden incluir sangre, suero, plasma, orina, saliva, líquido cefalorraquídeo, linfa, sudor, semen o muestras epiteliales tales como hisopos de mejilla, nasofaríngeos, anales o vaginales a los que se ha añadido tampón de lisis para resuspender las células. Las muestras sólidas, tales como heces o muestras de tejido (por ejemplo, biopsias tumorales), necesitan en general resuspenderse y diluirse en un tampón, por ejemplo, el medio de transporte Cary Blair. El pocillo de muestra 78 se puede cerrar a continuación usando la tapa de muestra 84 (véase la FIG. 6), y el cartucho múltiple 10 se coloca a continuación en un instrumento de procesamiento (por ejemplo, en la bahía de procesamiento 440 del módulo de procesamiento 410 del instrumento 400). In the first step, illustrated in Figure 16, a fluid sample is dispensed into sample well 78. The multi-cartridge 10 is generally designed to process either liquid or solid samples. Liquid samples may include blood, serum, plasma, urine, saliva, cerebrospinal fluid, lymph, sweat, semen, or epithelial samples such as cheek, nasopharyngeal, anal, or vaginal swabs to which lysis buffer has been added to resuspend the cells. Solid samples, such as stool or tissue samples (e.g., tumor biopsies), generally need to be resuspended and diluted in a buffer, such as Cary Blair transport medium. Sample well 78 can then be closed using sample cap 84 (see FIG. 6), and multi-cartridge 10 is then placed in a processing instrument (e.g., in processing bay 440 of processing module 410 of instrument 400).

En una primera etapa realizada dentro del instrumento, como se ilustra en la FIG. 17, la ampolla de lanceta 34b asociada con el compartimiento deformable 34a se comprime por un accionador externo (por ejemplo, el mecanismo de compresión 760a) para presionar una microesfera u otro dispositivo de apertura a través de un sello de cierre (es decir, rasgar el sello con la microesfera u otro dispositivo) y, a continuación, el compartimiento deformable 34a se comprime por un accionador externo (por ejemplo, el mecanismo de compresión 756a) para forzar la salida de un fluido de procedimiento contenido en el mismo al primer puerto de entrada 136 formado en el sustrato 72. En un modo de realización, el fluido de procedimiento contenido en el compartimento deformable 34a es un tampón de lisis. El fluido es dirigido por el primer canal de fluido 150 desde el puerto de entrada 136 hasta el pocillo de muestra 78, donde el fluido entra en el pocillo de muestra 78 a través del esnórquel de entrada 80. Además, una bomba externa (por ejemplo, la bomba 458) conectada al módulo de preparación de muestras 70 en el puerto para bomba 104 genera presión que se aplica al contenido del pocillo de muestra 78 por medio del conducto de presión 106. In a first step performed within the instrument, as illustrated in FIG. 17, the lancet ampoule 34b associated with the deformable compartment 34a is compressed by an external actuator (e.g., compression mechanism 760a) to press a microsphere or other opening device through a sealing seal (i.e., tear the seal with the microsphere or other device), and then the deformable compartment 34a is compressed by an external actuator (e.g., compression mechanism 756a) to force out a process fluid contained therein to the first inlet port 136 formed in the substrate 72. In one embodiment, the process fluid contained in the deformable compartment 34a is a lysis buffer. The fluid is directed by the first fluid channel 150 from the inlet port 136 to the sample well 78, where the fluid enters the sample well 78 through the inlet snorkel 80. In addition, an external pump (e.g., pump 458) connected to the sample preparation module 70 at the pump port 104 generates pressure that is applied to the contents of the sample well 78 by means of the pressure conduit 106.

La presión generada al comprimir el compartimiento deformable 34a y la presión aplicada en el conducto de presión 106 empuja el contenido de fluido, que comprende la muestra de fluido y el contenido del compartimiento deformable 34a, desde el pocillo de muestra 78 a través del segundo canal de fluido 152 hasta la entrada de la cámara de lisis 122. El fluido continúa fluyendo a través de la cámara de lisis, saliendo por la salida 124, donde es dirigido por el tercer canal de fluido 156 y una porción del quinto canal de fluido 162 hasta el pocillo de mezclado 90. A medida que la corriente de fluido entra o sale por primera vez de la cámara de lisis 120 y pasa a través de la cámara de detección óptica de entrada 154 o la cámara de sensor óptico de salida 158, se detecta a través del puerto óptico asociado 14 o 16 formado en la envoltura superior 12 (véase la FIG. 1) por un detector óptico (por ejemplo, detector(es) óptico(s) montado(s) en la PCB de LED 466). Una señal del detector óptico que indica el flujo de fluido (por ejemplo, una interfase aire-fluido) a través de la cámara de detección óptica de entrada o salida 154 o 158 activa el motor 128 del mezclador de la cámara de lisis para alterar el flujo de fluido a través de la cámara de lisis 120 con microesferas de lisis contenidas dentro de la cámara de lisis 120. El motor 128 continúa funcionando hasta que una señal de un detector óptico que indica el final del flujo de fluido a través de la cámara de detección óptica de entrada o salida 154 o 158, y por tanto el final del flujo a través de la cámara de lisis 120, desactiva el motor 128. The pressure generated by compressing the deformable compartment 34a and the pressure applied in the pressure conduit 106 pushes the fluid contents, comprising the fluid sample and the contents of the deformable compartment 34a, from the sample well 78 through the second fluid channel 152 to the inlet of the lysis chamber 122. The fluid continues to flow through the lysis chamber, exiting through outlet 124, where it is directed by the third fluid channel 156 and a portion of the fifth fluid channel 162 to the mixing well 90. As the fluid stream first enters or exits the lysis chamber 120 and passes through the inlet optical detection chamber 154 or the outlet optical sensor chamber 158, it is detected through the associated optical port 14 or 16 formed in the upper envelope 12 (see FIG. 1) by an optical detector (e.g., optical detector(s)). mounted on the LED PCB 466). A signal from the optical detector indicating fluid flow (e.g., an air-fluid interface) through the inlet or outlet optical detection chamber 154 or 158 activates the lysis chamber mixer motor 128 to alter the fluid flow through the lysis chamber 120 with lysis microspheres contained within the lysis chamber 120. The motor 128 continues to operate until a signal from an optical detector indicating the end of fluid flow through the inlet or outlet optical detection chamber 154 or 158, and therefore the end of flow through the lysis chamber 120, deactivates the motor 128.

Mientras la mezcla de fluidos fluye hacia el compartimiento de mezcla 90, el puerto para válvula pasiva 108 permanece abierto, de modo que la presión dentro del pocillo de mezclado 90 no se eleva hasta un nivel que abra el conjunto de válvula pasiva 220. Por tanto, al finalizar la etapa ilustrada en la FIG. 17, el pocillo de mezclado 90 contendrá una mezcla de muestra de fluido y el contenido del compartimento deformable 34a (por ejemplo, un tampón de lisis) que se ha lisado físicamente por el mezclador de lisis y las microesferas de lisis contenidas en la cámara de lisis 120. While the fluid mixture flows into the mixing compartment 90, the passive valve port 108 remains open, so that the pressure inside the mixing well 90 does not rise to a level that opens the passive valve assembly 220. Therefore, at the end of the stage illustrated in FIG. 17, the mixing well 90 will contain a mixture of fluid sample and the contents of the deformable compartment 34a (for example, a lysis buffer) that has been physically lysed by the lysis mixer and the lysis microspheres contained in the lysis chamber 120.

En referencia ahora a la FIG. 18, después de la etapa mostrada en la FIG. 17, la bomba neumática que aplica presión en el puerto de presión 104 se apaga, por ejemplo, después de un período de funcionamiento prescrito, y el tercer compartimento deformable 44 se comprime mediante un accionador externo (por ejemplo, el mecanismo de compresión 758) para forzar la salida del contenido del compartimento deformable 44 al tercer puerto de entrada 140. En un modo de realización, el contenido del compartimiento deformable 44 comprende microesferas magnéticas de captura de diana. Referring now to FIG. 18, after the step shown in FIG. 17, the pneumatic pump applying pressure to the pressure port 104 is switched off, for example, after a prescribed operating period, and the third deformable compartment 44 is compressed by an external actuator (for example, the compression mechanism 758) to force the contents of the deformable compartment 44 out to the third inlet port 140. In one embodiment, the contents of the deformable compartment 44 comprise magnetic target-capturing microspheres.

Después, la ampolla de lanceta 36b asociada con el compartimiento deformable 36a se comprime por un accionador externo (por ejemplo, el mecanismo de compresión 760e) para presionar una microesfera u otro dispositivo de apertura a través de un sello de cierre (es decir, rasgar el sello con la microesfera u otro dispositivo) y, a continuación, el compartimiento deformable 36a se comprime por un accionador externo (por ejemplo, el mecanismo de compresión 756e) para forzar la salida de un fluido de procedimiento contenido en el mismo al segundo puerto de entrada 138 formado en el sustrato 72. A continuación, el fluido de procedimiento fluye a través del cuarto canal de fluido 160 y el quinto canal de fluido 162 hasta el pocillo de mezclado 90. El contenido del compartimento deformable 36a puede comprender un tampón de unión para facilitar la unión de las microesferas de captura de diana al/a los analito(s) diana. El fluido que fluye más allá del tercer puerto de entrada 140, bajo la presión generada mediante la compresión del compartimiento deformable 36a, transporta el contenido de fluido del compartimiento deformable 36a y el contenido del compartimiento deformable 44 a través del quinto canal de fluido 162 hasta el pocillo de mezclado 90. Next, the lancet ampoule 36b associated with the deformable compartment 36a is compressed by an external actuator (e.g., compression mechanism 760e) to press a microsphere or other opening device through a sealing seal (i.e., tear the seal with the microsphere or other device), and then the deformable compartment 36a is compressed by an external actuator (e.g., compression mechanism 756e) to force out a process fluid contained therein into the second inlet port 138 formed in the substrate 72. The process fluid then flows through the fourth fluid channel 160 and the fifth fluid channel 162 to the mixing well 90. The contents of the deformable compartment 36a may comprise a binding buffer to facilitate the binding of the target capture microspheres to the target analyte(s). The fluid flowing past the third inlet port 140, under the pressure generated by the compression of the deformable compartment 36a, carries the fluid contents of the deformable compartment 36a and the contents of the deformable compartment 44 through the fifth fluid channel 162 to the mixing well 90.

Como se indica anteriormente, en un modo de realización alternativo, las microesferas magnéticas se pueden proporcionar en forma de un sedimento liofilizado contenido dentro del pocillo de mezclado 90, y se pueden omitir el compartimento deformable 44, el accionador externo asociado (por ejemplo, el mecanismo de compresión 758), y la etapa de ruptura del compartimento deformable 44. As stated above, in an alternative embodiment, the magnetic microspheres can be provided in the form of a freeze-dried sediment contained within the mixing well 90, and the deformable compartment 44, the associated external actuator (e.g., the compression mechanism 758), and the deformable compartment 44 rupture stage can be omitted.

Después de que se complete la etapa ilustrada en la FIG. 18, el mezclador rotatorio 192 dentro del pocillo de mezclado 90 se puede activar (por ejemplo, mediante el conjunto de motor de mezclado 700) para agitar el contenido del pocillo de mezclado 90. En diversos modos de realización, se puede presituar una forma de reactivo liofilizada u otra forma de reactivo seco en el pocillo de mezclado 90 y se disuelve o reconstituye mediante los fluidos transportados hasta el pocillo de mezclado 90. El mezclador rotatorio 192 ayuda a facilitar la disolución o reconstitución del reactivo seco y mezcla todos los materiales contenidos en el pocillo de mezclado para formar una mezcla fluida homogénea. After the step illustrated in FIG. 18 is completed, the rotary mixer 192 inside the mixing well 90 can be activated (e.g., by the mixing motor assembly 700) to agitate the contents of the mixing well 90. In various embodiments, a lyophilized reagent form or another dry reagent form can be pre-positioned in the mixing well 90 and dissolved or reconstituted by the fluids conveyed to the mixing well 90. The rotary mixer 192 helps facilitate the dissolution or reconstitution of the dry reagent and mixes all the materials contained in the mixing well to form a homogeneous, fluid mixture.

En referencia a la FIG. 19, una siguiente etapa comprende colapsar la ampolla de lanceta 38b (por ejemplo, con el mecanismo de compresión 760b) asociada con el compartimento deformable 38a para abrir de este modo el compartimento al cuarto puerto de entrada 142. A continuación, el compartimiento deformable 38a colapsa (por ejemplo, con el mecanismo de compresión 756b para dirigir el contenido de fluido del mismo hasta el cuarto puerto de entrada 142, a través del sexto canal de fluido 164 y hasta el primer puerto de salida 182, donde el fluido sale del módulo de preparación de muestras 70. El primer puerto de salida 182 está en comunicación con el puerto de entrada 252 del módulo de reacción 240, como se expone anteriormente. El fluido contenido en el compartimiento deformable 38a puede comprender un fluido inmiscible, por ejemplo, un aceite, que se usa para llenar un espacio de reacción 295 dentro del módulo de reacción 240 entre la placa superior 241 y el panel de procesamiento fluídico 354, como se muestra en la FIG. 30. With reference to FIG. 19. A further step comprises collapsing the lancet ampoule 38b (e.g., by compression mechanism 760b) associated with the deformable compartment 38a, thereby opening the compartment to the fourth inlet port 142. The deformable compartment 38a then collapses (e.g., by compression mechanism 756b) to direct its fluid contents to the fourth inlet port 142, through the sixth fluid channel 164, and to the first outlet port 182, where the fluid exits the sample preparation module 70. The first outlet port 182 is in communication with the inlet port 252 of the reaction module 240, as described above. The fluid contained in the deformable compartment 38a may comprise an immiscible fluid, e.g., an oil, which is used to fill a reaction space 295 within the reaction module 240 between the top plate 241 and the processing panel. fluidic 354, as shown in FIG. 30.

En referencia ahora a la FIG. 20, la ampolla de lanceta 40b asociada con el compartimento deformable 40a colapsa mediante un accionador externo (por ejemplo, el mecanismo de compresión 760c) para abrir el compartimento al quinto puerto de entrada 144 y, a continuación, el compartimento deformable 40a colapsa mediante un accionador externo (por ejemplo, el mecanismo de compresión 756c) para forzar la salida del contenido de fluido del mismo al quinto puerto de entrada 144. El contenido de fluido fluye desde el quinto puerto de entrada 144 hasta una segunda salida 188 por medio de un séptimo canal de fluido 166. En un modo de realización, el contenido de fluido del compartimento deformable 40a comprende un tampón de rehidratación o elución que fluye desde el segundo puerto de salida 188 hasta el compartimento de tampón de rehidratación 276 del módulo de reacción 240 por medio de la entrada 278, como se muestra en la FIG. 31 y se describe anteriormente. La misma solución tampón contenida en el compartimiento deformable 40a se puede usar tanto para la rehidratación de reactivos secos o liofilizados u otras sustancias como para la elución de ácido nucleico u otro analito diana de un sustrato con el que se une. Referring now to FIG. 20, the lancet ampoule 40b associated with the deformable compartment 40a collapses by means of an external actuator (e.g., the compression mechanism 760c) to open the compartment to the fifth inlet port 144, and then the deformable compartment 40a collapses by means of an external actuator (e.g., the compression mechanism 756c) to force the fluid contents out to the fifth inlet port 144. The fluid contents flow from the fifth inlet port 144 to a second outlet 188 by means of a seventh fluid channel 166. In one embodiment, the fluid contents of the deformable compartment 40a comprise a rehydration or elution buffer that flows from the second outlet port 188 to the rehydration buffer compartment 276 of the reaction module 240 by means of the inlet 278, as shown in FIG. 31 and is described above. The same buffer solution contained in the deformable compartment 40a can be used both for the rehydration of dry or lyophilized reagents or other substances and for the elution of nucleic acid or other target analyte from a substrate to which it binds.

En referencia ahora a la FIG. 21, en una siguiente etapa, el conjunto de válvula activa 204 se cierra mediante un accionador externo (por ejemplo, el accionador de válvula 762b) que presiona hacia abajo la válvula. La bomba neumática acoplada al puerto para bomba 104 se activa para presurizar el pocillo de mezclado 90 por medio del conducto de presión 106, una porción del primer canal de fluido 150, el segundo canal de fluido 152, el tercer canal de fluido 156 y una porción del quinto canal de fluido 162. Al mismo tiempo, el puerto para válvula pasiva 108 se cierra para permitir una acumulación de presión en el pocillo de mezclado 90 que accionará el conjunto de válvula pasiva 220 , abriendo de este modo la válvula pasiva 220 para permitir que el contenido de fluido del pocillo de mezclado 90 fluya, por medio de los canales 92 y 172, a través del compartimiento de captura 100. El fluido que fluye a través del compartimiento de captura 100 fluye a través del decimotercer canal de fluido 178, pero se evita mediante el conjunto de válvula activa cerrada 204 que fluya hacia el decimocuarto canal de fluido 180. El conjunto de válvula activa 219 permanece abierto, de modo que el fluido dentro del decimotercer canal de fluido 178 fluye hasta el décimo canal de fluido 172 y hasta la cámara de residuos 102. Mientras el fluido está fluyendo a través del compartimiento de captura 100 , el contenido se somete a una fuerza magnética, por ejemplo, mediante la colocación de un imán externo (por ejemplo, desplegando el conjunto de imán de preparación de muestras 570) en proximidad al compartimiento de captura 100. La fuerza magnética retiene las microesferas magnéticas de captura de diana y el/los analito(s) diana (por ejemplo, ácido(s) nucleico(s)) unido(s) a la misma dentro del compartimento de captura 100, mientras que el resto del contenido del pocillo de mezclado 90 fluye a través del compartimento de captura 100 y hasta la cámara de residuos 102. Referring now to FIG. 21, in a further stage, the active valve assembly 204 is closed by means of an external actuator (for example, the valve actuator 762b) that pushes the valve down. The pneumatic pump coupled to pump port 104 is activated to pressurize mixing well 90 via pressure conduit 106, a portion of the first fluid channel 150, the second fluid channel 152, the third fluid channel 156, and a portion of the fifth fluid channel 162. Simultaneously, passive valve port 108 closes to allow a pressure buildup in mixing well 90, which will actuate passive valve assembly 220. This opens passive valve 220, allowing the fluid contents of mixing well 90 to flow, via channels 92 and 172, through the capture compartment 100. The fluid flowing through capture compartment 100 flows through the thirteenth fluid channel 178, but is prevented by the closed active valve assembly 204 from flowing into the fourteenth fluid channel 180. The active valve 219 remains open, so that the fluid within the thirteenth fluid channel 178 flows to the tenth fluid channel 172 and to the waste chamber 102. While the fluid is flowing through the capture compartment 100, the contents are subjected to a magnetic force, for example, by placing an external magnet (for example, by deploying the sample preparation magnet assembly 570) in proximity to the capture compartment 100. The magnetic force retains the target capture magnetic microspheres and the target analyte(s) (for example, nucleic acid(s)) bound to them within the capture compartment 100, while the remainder of the contents of the mixing well 90 flows through the capture compartment 100 and to the waste chamber 102.

En referencia ahora a la FIG. 22, en una siguiente etapa, el conjunto de válvula 204 permanece cerrado y el conjunto de válvula 219 permanece abierto, y la ampolla de lanceta 42b asociada con el compartimento deformable 42a colapsa (por ejemplo, con el mecanismo de compresión 760d) para abrir de este modo el compartimento al sexto puerto de entrada 146. A continuación, el compartimento deformable 42a colapsa parcialmente (por ejemplo, con el mecanismo de compresión 756d) para dispensar una porción (por ejemplo, aproximadamente el 50 %) de su contenido en el sexto puerto de entrada 146. En un modo de realización, el contenido de fluido del compartimento deformable 42a comprende un tampón de lavado que fluye desde el sexto puerto de entrada 146 por medio del duodécimo canal de fluido 176 hasta el compartimento de captura 100. El fluido de lavado fluye sobre las microesferas de captura que están inmovilizadas (por ejemplo, mediante un imán) dentro del compartimento de captura 100 y fluye a través de los canales 178, 172 y 174 hasta la cámara de residuos 102 para transportar de este modo el material no unido y otros restos hasta la cámara de residuos 102. With reference now to FIG. 22, in a further step, the valve assembly 204 remains closed and the valve assembly 219 remains open, and the lancet ampoule 42b associated with the deformable compartment 42a collapses (for example, by compression mechanism 760d) to thereby open the compartment to the sixth inlet port 146. The deformable compartment 42a then partially collapses (for example, by compression mechanism 756d) to dispense a portion (for example, approximately 50%) of its contents into the sixth inlet port 146. In one embodiment, the fluid contents of the deformable compartment 42a comprise a washing buffer that flows from the sixth inlet port 146 via the twelfth fluid channel 176 to the capture compartment 100. The washing fluid flows over the capture microspheres that are immobilized (for example, by a magnet) within the capture compartment 100 and flows to through channels 178, 172 and 174 to waste chamber 102 to thereby transport unbound material and other debris to waste chamber 102.

En referencia ahora a la FIG. 23, en una siguiente etapa, el conjunto de válvula de residuos 219 se cierra mediante un accionador externo (por ejemplo, el accionador de válvula 762a), y el conjunto de válvula de muestra 204 se abre al retirar el accionador externo. A continuación, el resto del compartimento deformable 42a colapsa por el accionador externo (por ejemplo, el mecanismo de compresión 756d), forzando de este modo la salida del resto del fluido (por ejemplo, un tampón de lavado) a través del duodécimo canal de fluido 176 hasta el compartimento de captura 100. La fuerza magnética se retira del compartimiento de captura 100 (por ejemplo, al retraer el conjunto de imán de preparación de muestras 570) de modo que las microesferas magnéticas dentro del compartimiento de captura 100 se liberen y puedan ser transportadas por el fluido que fluye a través del compartimiento de captura 100 a través del decimotercer canal de fluido 178 a través del conjunto de válvula de muestra 204 y el decimocuarto canal de fluido 180 hasta una tercera salida 190. El fluido que fluye desde la tercera salida 190, que ahora comprende un analito diana al menos parcialmente purificado transportado en las microesferas magnéticas, se dispensa en el compartimento de muestra 266 del módulo de reacción 240 por medio de la entrada 268, como se muestra en la FIG. 31 y se describe anteriormente. Referring now to FIG. 23, in a further step, the waste valve assembly 219 is closed by means of an external actuator (for example, the valve actuator 762a), and the sample valve assembly 204 is opened by removing the external actuator. Next, the remainder of the deformable compartment 42a collapses due to the external actuator (e.g., the compression mechanism 756d), thereby forcing the remaining fluid (e.g., a wash buffer) out through the twelfth fluid channel 176 into the capture compartment 100. The magnetic force is removed from the capture compartment 100 (e.g., by retracting the sample preparation magnet assembly 570) so that the magnetic microspheres within the capture compartment 100 are released and can be carried by the fluid flowing through the capture compartment 100, through the thirteenth fluid channel 178, through the sample valve assembly 204, and the fourteenth fluid channel 180 to a third outlet 190. The fluid flowing from the third outlet 190, now comprising at least partially purified target analyte carried on the magnetic microspheres, is dispensed. in the sample compartment 266 of the reaction module 240 by means of inlet 268, as shown in FIG. 31 and described above.

En las FIGS. 56 y 57, cada una de las nervaduras de seguidor de leva formadas en las hendiduras de leva 850 860 de la placa del seguidor de leva 820 se indica mediante un número único entre paréntesis (1) - (14). A medida que la placa del seguidor de leva 820 se mueve con respecto a la placa del brazo de leva 852 en la dirección "A", las nervaduras del seguidor de leva formadas en diversas hendiduras de leva 850-860 entran en contacto con los mecanismos de compresión de la matriz de accionadores 754 en una secuencia predeterminada para abrir las diversas cámaras de reactivos y dispensar su contenido y accionar los diversos valores activos en una secuencia especificada. Los números entre paréntesis asignados a las nervaduras del seguidor de leva en las FIGS. 56, 57 indican la secuencia en la que cada nervadura entra en contacto con un brazo de leva asociado de los mecanismos de compresión de la matriz 754 para accionar los mecanismos de compresión en una secuencia correspondiente al procedimiento de preparación de muestras realizado en el módulo de preparación de muestras 70 como se describe anteriormente y se muestra en las FIGS. 16-23. La Tabla 1 a continuación muestra la correspondencia entre cada nervadura del seguidor de leva de la placa del seguidor de leva 820, la etapa del procedimiento, el mecanismo de compresión correspondiente y la cámara colapsable por compresión o válvula activa del cartucho múltiple 10 para el procedimiento mostrado en las FIGS. 16-23. In FIGS. 56 and 57, each of the cam follower ribs formed in the cam grooves 850-860 of the cam follower plate 820 is indicated by a unique number in parentheses (1)–(14). As the cam follower plate 820 moves relative to the cam arm plate 852 in direction "A", the cam follower ribs formed in various cam grooves 850–860 contact the compression mechanisms of the actuator array 754 in a predetermined sequence to open the various reagent chambers and dispense their contents and actuate the various active values in a specified sequence. The numbers in parentheses assigned to the cam follower ribs in FIGS. Figures 56 and 57 indicate the sequence in which each rib comes into contact with an associated cam arm of the die compression mechanisms 754 to actuate the compression mechanisms in a sequence corresponding to the sample preparation procedure performed in the sample preparation module 70 as described above and shown in Figures 16-23. Table 1 below shows the correspondence between each rib of the cam follower of the cam follower plate 820, the procedure stage, the corresponding compression mechanism, and the compression-collapsible chamber or active valve of the manifold cartridge 10 for the procedure shown in Figures 16-23.

Tabla 1Table 1

* la etapa (2) es opcional y se puede omitir si las microesferas magnéticas se proporcionan directamente, por ejemplo, mediante un sedimento liofilizado, en el pocillo de mezclado 90. * Step (2) is optional and can be omitted if the magnetic microspheres are supplied directly, for example, by means of a freeze-dried pellet, in mixing well 90.

Procedimiento de reacción de muestrasSample reaction procedure

El material de muestra que se dispensa desde el módulo de procesamiento de muestras 70 en el compartimiento de muestra 266 del módulo de reacción 268 se somete a un procedimiento de reacción con el módulo de reacción 240. En un modo de realización ejemplar, ese procedimiento de reacción incluye amplificación por PCR y detección de analitos. The sample material dispensed from sample processing module 70 into sample compartment 266 of reaction module 268 is subjected to a reaction procedure with reaction module 240. In an exemplary embodiment, that reaction procedure includes PCR amplification and analyte detection.

Un procedimiento ejemplar se describirá con referencia al diagrama de flujo 900 en la FIG. 60. Aunque los diversos elementos (etapas) del diagrama de flujo 900 en la FIG. 60 se muestran como etapas secuenciales que tienen un orden prescrito, se debe entender que el procedimiento 900 como se ilustra es ejemplar y no pretende ser limitante. Los expertos en la técnica reconocerán que muchos de los diversos elementos (etapas) del procedimiento 900 se pueden realizar en órdenes diferentes a los mostrados y descritos en el presente documento, se pueden realizar de forma simultánea o sustancialmente simultánea con otros elementos (etapas), o se pueden omitir por completo. Por tanto, el orden de los elementos (etapas) como se muestra en la FIG. 60 no se debe ver como limitante a menos que un orden específico para dos o más elementos (etapas) se prescriba específicamente o se sugiera de otro modo por el contexto de la descripción (por ejemplo, una mezcla se debe formar primero antes de que esa mezcla se pueda incubar o manipular de otro modo). An exemplary procedure will be described with reference to flowchart 900 in FIG. 60. Although the various elements (steps) of flowchart 900 in FIG. 60 are shown as sequential steps in a prescribed order, it should be understood that procedure 900 as illustrated is exemplary and not intended to be limiting. Those skilled in the art will recognize that many of the various elements (steps) of procedure 900 may be performed in different orders than those shown and described herein, may be performed simultaneously or substantially simultaneously with other elements (steps), or may be omitted altogether. Therefore, the order of the elements (steps) as shown in FIG. 60 should not be viewed as limiting unless a specific order for two or more elements (steps) is specifically prescribed or otherwise suggested by the context of the description (e.g., a mixture must be formed first before that mixture can be incubated or otherwise manipulated).

En la etapa S1, se dispensa una alícuota del tampón de elución/reconstitución (por ejemplo, 15 |jl) mediante manipulación de nanogotas por electrohumectación desde la zona del tampón de rehidratación 372 (FIG. 59) (y el compartimento de tampón de rehidratación 376 de la placa superior 241 (FIGS. 26, 27)) a una vía de electrohumectación que define la zona de exonucleasa 384 (FIG. 59). In step S1, an aliquot of the elution/reconstitution buffer (e.g., 15 ll) is dispensed by electrowetting nanodroplet manipulation from the rehydration buffer zone 372 (FIG. 59) (and the rehydration buffer compartment 376 of the upper plate 241 (FIGS. 26, 27)) to an electrowetting pathway defining the exonuclease zone 384 (FIG. 59).

Como se indica anteriormente, en un modo de realización de la divulgación, la región del módulo de reacción 240 entre la placa superior 241 y el panel de procesamiento fluídico 354 se puede llenar con un fluido de procedimiento, tal como un fluido inmiscible tal como aceite, y las nanogotas se manipulan a través del aceite. As stated above, in one mode of implementation of the disclosure, the region of the reaction module 240 between the top plate 241 and the fluidic processing panel 354 can be filled with a process fluid, such as an immiscible fluid such as oil, and the nanodroplets are manipulated through the oil.

En la etapa S2, una alícuota de la mezcla de muestra (que comprende microesferas magnéticas con material de ADN unido a las mismas y solución de lavado del módulo de preparación de muestras 70) se retiene mediante manipulación por electrohumectación dentro de la zona de microesferas de muestra 368 (FIG. 59) (y el compartimento de muestra 266 de la placa superior 241 (FIGS. 26, 27)), mientras se extraen las microesferas magnéticas de la solución acuosa contenida dentro de la zona de microesferas de muestra 368 mediante un imán que se enfoca en la posición 369 (denominado área de recogida de microesferas). El área de recogida de microesferas 369 corresponde a la posición del imán de enfoque 558 del conjunto de imán de cartucho 552 (véase la FIG. 49B) contigua al panel de procesamiento de fluidos 554 del cartucho múltiple 10 cuando el conjunto de imán de cartucho 552 está en la posición desplegada. Durante el procedimiento de recogida de las microesferas magnéticas en el área de recogida de microesferas 369, se puede mover la solución acuosa por toda la zona de microesferas de muestra 368 mediante la activación selectiva de diferentes almohadillas de electrohumectación para mover las nanogotas acuosas que contienen las microesferas magnéticas hasta posiciones en más estrecha proximidad mediante la fuerza magnética en el área de recogida de microesferas 369. In step S2, an aliquot of the sample mixture (comprising magnetic microspheres with DNA material attached thereto and wash solution from sample preparation module 70) is retained by electrowetting manipulation within the sample microsphere zone 368 (FIG. 59) (and the sample compartment 266 of the upper plate 241 (FIGS. 26, 27)), while the magnetic microspheres are extracted from the aqueous solution contained within the sample microsphere zone 368 by means of a magnet focused on position 369 (referred to as the microsphere collection area). The microsphere collection area 369 corresponds to the position of the focusing magnet 558 of the cartridge magnet assembly 552 (see FIG. 49B) adjacent to the fluid processing panel 554 of the multi-cartridge 10 when the cartridge magnet assembly 552 is in the deployed position. During the magnetic microsphere collection procedure in the microsphere collection area 369, the aqueous solution can be moved throughout the sample microsphere zone 368 by selectively activating different electrowetting pads to move the aqueous nanodroplets containing the magnetic microspheres to positions in closer proximity using magnetic force in the microsphere collection area 369.

En la etapa S3, los residuos de la muestra (es decir, el tampón de lavado y otros materiales de los que se han retirado las microesferas magnéticas en la etapa S2) se retienen mediante manipulación de nanogotas por electrohumectación dentro de la zona de microesferas de muestra 368 (y el compartimiento de muestra 266), separando de este modo las microesferas magnéticas, y el material de analito diana unido a las mismas, de las otras sustancias constituyentes de la mezcla de microesferas de muestra que se suministró desde el módulo de preparación de muestras 70 a la zona de microesferas de muestra 368. In step S3, the sample residues (i.e., the wash buffer and other materials from which the magnetic microspheres were removed in step S2) are retained by electrowetting nanodroplet manipulation within the sample microsphere zone 368 (and sample compartment 266), thereby separating the magnetic microspheres, and the target analyte material bound to them, from the other constituent substances of the sample microsphere mixture that was supplied from the sample preparation module 70 to the sample microsphere zone 368.

En la etapa S4, una cantidad del tampón de reconstitución que se dispensó desde la zona del tampón de rehidratación 372 en la etapa S1 se puede mover mediante manipulación de nanogotas por electrohumectación hasta la zona de reactivos de PCR 376 (FIG. 59) (y el compartimento de tampón 296 de la placa superior 241 (FIGS. 26, 27)). La resuspensión del reactivo de PCR seco contenido dentro de la zona de reactivos de PCR 376 se produce mediante movimientos oscilantes de las nanogotas entre las almohadillas de electrohumectación dentro de la zona de reactivos de PCR 376. In step S4, a quantity of the reconstitution buffer dispensed from the rehydration buffer zone 372 in step S1 can be moved by electrowetting nanodroplet manipulation to the PCR reagent zone 376 (FIG. 59) (and the buffer compartment 296 of the upper plate 241 (FIGS. 26, 27)). Resuspension of the dry PCR reagent contained within the PCR reagent zone 376 is achieved by oscillating movements of the nanodroplets between the electrowetting pads within the PCR reagent zone 376.

En la etapa S5, una cantidad del tampón de reconstitución que se dispensó desde la zona de tampón de rehidratación 372 y que no se transportó hasta la zona de reactivos de PCR 376 se transporta mediante manipulación de nanogotas por electrohumectación sobre las microesferas magnéticas mantenidas por la fuerza magnética en el área de recogida de microesferas 369 para un lavado final de las microesferas. Después del lavado final de las microesferas, el tampón de reconstitución se mueve a continuación mediante manipulación de nanogotas por electrohumectación hasta un extremo de la vía central correspondiente a la zona de exonucleasa 384, donde se mantiene mediante manipulación de nanogotas por electrohumectación aparte de las microesferas magnéticas contenidas en el área de recogida de microesferas 369. In step S5, a quantity of the reconstitution buffer dispensed from the rehydration buffer zone 372, which was not conveyed to the PCR reagent zone 376, is conveyed by electrowetting nanodroplet manipulation onto the magnetically held microspheres in the microsphere collection area 369 for a final microsphere wash. After the final microsphere wash, the reconstitution buffer is then moved by electrowetting nanodroplet manipulation to one end of the central pathway corresponding to the exonuclease zone 384, where it is held by electrowetting nanodroplet manipulation separate from the magnetic microspheres contained in the microsphere collection area 369.

En la etapa S6, el tampón de PCR reconstituido dentro de la zona de reactivos de PCR 376 se distribuye mediante manipulación de nanogotas por electrohumectación a las posiciones del cóctel de cebadores de cada una de las pistas de ciclado térmico 364a, 364b, 364c y 364d. Una posición de cóctel de cebadores 366a en un extremo proximal de la pista de ciclado térmico 364d se marca en la FIG. 59. Cada una de las otras pistas de ciclado térmico 364a, 364b y 364c tiene una localización de cóctel de cebadores similar. La combinación del reactivo de PCR reconstituido con el cóctel de cebadores seco en la posición del cóctel de cebadores (por ejemplo, posición 366) reconstituye el cóctel de cebadores en esa posición. En esta configuración, el módulo de reacción 240 se configura para realizar una reacción de PCR en cada una de las pistas de ciclado térmico 364a, 364b, 364c y 364d. In step S6, the reconstituted PCR buffer within PCR reagent zone 376 is distributed by electrowetting nanodroplet manipulation to the primer cocktail positions of each of the thermal cycling tracks 364a, 364b, 364c, and 364d. A primer cocktail position 366a at a proximal end of thermal cycling track 364d is marked in FIG. 59. Each of the other thermal cycling tracks 364a, 364b, and 364c has a similar primer cocktail location. Combining the reconstituted PCR reagent with the dried primer cocktail at the primer cocktail position (e.g., position 366) reconstitutes the primer cocktail at that position. In this configuration, reaction module 240 is configured to perform a PCR reaction on each of the thermal cycling tracks 364a, 364b, 364c, and 364d.

En un modo de realización alternativo, también se puede proporcionar un cóctel de cebadores en el extremo distal de cada pista de ciclado térmico 364a, 364b, 364c y 364d. Una posición de cóctel de cebadores 366b en un extremo distal de la pista de ciclado térmico 364d se marca en la FIG. 59. Cada una de las otras pistas de ciclado térmico 364a, 364b y 364c puede tener una localización de cóctel de cebadores similar. En dicha configuración, el módulo de reacción 240 se configura para realizar dos reacciones de PCR en cada una de las pistas de ciclado térmico 364a, 364b, 364c y 364d. In an alternative embodiment, a primer cocktail can also be provided at the distal end of each thermal cycling track 364a, 364b, 364c, and 364d. A primer cocktail position 366b at a distal end of thermal cycling track 364d is marked in Figure 59. Each of the other thermal cycling tracks 364a, 364b, and 364c can have a similar primer cocktail location. In this configuration, the reaction module 240 is configured to perform two PCR reactions on each of the thermal cycling tracks 364a, 364b, 364c, and 364d.

En la etapa S7, la fuerza magnética se retira del área de recogida de microesferas 369 (por ejemplo, moviendo el conjunto de imán de cartucho 552 hasta su posición retraída). El tampón de reconstitución/elución se mueve mediante manipulación de nanogotas por electrohumectación desde la vía central 384 hasta el área de recogida de microesferas 369, y una mezcla de las microesferas magnéticas y el tampón de reconstitución/elución de la zona de tampón de rehidratación 372 se traslada hacia adelante y hacia atrás a lo largo de la vía 384 mediante la manipulación de nanogotas por electrohumectación para eluir el material de ADN (u otro analito diana) de las microesferas magnéticas. In step S7, the magnetic force is removed from the microsphere collection area 369 (e.g., by moving the cartridge magnet assembly 552 to its retracted position). The reconstitution/elution buffer is moved by electrowetting nanodroplet manipulation from the central pathway 384 to the microsphere collection area 369, and a mixture of the magnetic microspheres and the reconstitution/elution buffer from the rehydration buffer zone 372 is moved back and forth along pathway 384 by electrowetting nanodroplet manipulation to elute the DNA material (or other target analyte) from the magnetic microspheres.

Después de un período de elución suficiente, en la etapa S8, el conjunto de imán de cartucho 552 se despliega de nuevo para aplicar una fuerza magnética (por medio del imán de enfoque 558) al área de recogida de microesferas 369 para atraer y retener (inmovilizar) las microesferas magnéticas de las que se ha eluido el material de ADN, y el material de a Dn eluido se transfiere mediante manipulación de nanogotas por electrohumectación a un área de estadificación de PCR en un extremo proximal de cada una de las pistas de ciclado térmico 364a, 364b, 364c y 364d. En el modo de realización y en la orientación mostrados en la FlG. 59, el área de estadificación de PCR está en el extremo izquierdo de las pistas de ciclado térmico 364a, 364b, 364c y 364d. After a sufficient elution period, in step S8, the cartridge magnet assembly 552 is deployed again to apply a magnetic force (by means of the focusing magnet 558) to the microsphere collection area 369 to attract and retain (immobilize) the magnetic microspheres from which the DNA material has been eluted, and the eluted DNA material is transferred by electrowetting nanodroplet manipulation to a PCR staging area at a proximal end of each of the thermal cycling tracks 364a, 364b, 364c, and 364d. In the embodiment and orientation shown in Fig. 59, the PCR staging area is at the left end of the thermal cycling tracks 364a, 364b, 364c, and 364d.

En la etapa S9, se forman nanogotas de PCR, que comprenden el material de ADN eluido, el reactivo de PCR reconstituido y el cebador de PCR reconstituido, mediante manipulación de nanogotas por electrohumectación en el área de estadificación de PCR de cada una de las pistas de ciclado térmico 364a, 364b, 364c y 364d. Cada nanogota de PCR se mueve hacia una correspondiente de las pistas de ciclado térmico 364a, 364b, 364c y 364d, y se realiza un procedimiento de PCR trasladando las nanogotas entre dos de las regiones de PCR (ciclado térmico) 382a (a aproximadamente, por ejemplo, 60 °C para la hibridación y extensión) y 382b (a aproximadamente, por ejemplo, 95 °C para la desnaturalización) o 382c (a aproximadamente 60 °C para la hibridación y extensión) y 382b (a aproximadamente, por ejemplo, 95 °C para la desnaturalización). En otro modo de realización, se transportan dos nanogotas de PCR a cada pista de ciclado térmico 364a, 364b, 364c y 364d, y se traslada una nanogota entre las áreas de calefactor 382c y 382b, mientras que se traslada la otra nanogota entre las áreas de calefactor 382a y 382b. El procedimiento de PCR puede durar aproximadamente 40 minutos o menos. In step S9, PCR nanodroplets, comprising the eluted DNA material, reconstituted PCR reagent, and reconstituted PCR primer, are formed by electrowetting nanodroplet manipulation in the PCR staging area of each of the thermal cycling tracks 364a, 364b, 364c, and 364d. Each PCR nanodroplet is moved to a corresponding one of the thermal cycling tracks 364a, 364b, 364c, and 364d, and a PCR procedure is performed by moving the nanodroplets between two of the PCR (thermal cycling) regions 382a (at approximately, for example, 60 °C for hybridization and extension) and 382b (at approximately, for example, 95 °C for denaturation) or 382c (at approximately 60 °C for hybridization and extension) and 382b (at approximately, for example, 95 °C for denaturation). In another embodiment, two PCR nanodroplets are delivered to each thermal cycling track 364a, 364b, 364c, and 364d, and one nanodroplet is moved between heater areas 382c and 382b, while the other nanodroplet is moved between heater areas 382a and 382b. The PCR procedure can take approximately 40 minutes or less.

En la etapa S10, se dispensa una cantidad de tampón de elución/reconstitución mediante manipulación de nanogotas por electrohumectación desde la zona de tampón de rehidratación 372 y se transporta mediante manipulación de nanogotas por electrohumectación hasta la zona de reactivo de exonucleasa 374 (FIG. 59) (y el segundo compartimento de tampón 300 de la placa superior 241 (FIG. 26, 27)) para la resuspensión del reactivo de exonucleasa seco. La resuspensión del reactivo de exonucleasa seco contenido dentro de la zona de reactivos de exonucleasa 374 se produce mediante movimientos oscilantes de las nanogotas entre las almohadillas de electrohumectación dentro de la zona de reactivos de exonucleasa 374. A continuación, el reactivo de exonucleasa reconstituido se transporta mediante manipulación de nanogotas por electrohumectación desde la zona de reactivo de exonucleasa 374 hasta las áreas de estadificación de PCR de la pista de ciclado térmico 364a, 364b, 364c y 364d. In step S10, an amount of elution/reconstitution buffer is dispensed by electrowetting nanodroplet manipulation from the rehydration buffer zone 372 and transported by electrowetting nanodroplet manipulation to the exonuclease reagent zone 374 (FIG. 59) (and the second buffer compartment 300 of the upper plate 241 (FIG. 26, 27)) for resuspension of the dry exonuclease reagent. The resuspension of the dry exonuclease reagent contained within exonuclease reagent zone 374 is achieved by oscillating movements of the nanodroplets between the electrowetting pads within exonuclease reagent zone 374. The reconstituted exonuclease reagent is then transported by electrowetting nanodroplet manipulation from exonuclease reagent zone 374 to the PCR staging areas of thermal cycling track 364a, 364b, 364c, and 364d.

En la etapa S11, después de la PCR (etapa 9), cada nanogota que ha pasado por el procedimiento de PCR se combina con una cantidad del agente exonucleasa resuspendido en la etapa S10, se transporta mediante manipulación de nanogotas por electrohumectación hasta la zona de exonucleasa 384 y se mantiene en una localización separada dentro de la zona de exonucleasa 384. En diversos modos de realización, se agrega una cantidad de tampón de elución/reconstitución de la zona de tampón 372 a cada nanogota de PCR mediante manipulación de nanogotas por electrohumectación para llevar el volumen total de cada nanogota hasta una cantidad preferente. In step S11, after PCR (step 9), each nanodroplet that has undergone the PCR procedure is combined with an amount of the exonuclease agent resuspended in step S10, transported by electrowetting nanodroplet manipulation to exonuclease zone 384, and held in a separate location within exonuclease zone 384. In various embodiments, an amount of elution/reconstitution buffer from buffer zone 372 is added to each PCR nanodroplet by electrowetting nanodroplet manipulation to bring the total volume of each nanodroplet to a preferred amount.

En la etapa S12, las mezclas de nanogotas formadas en la etapa S11, que comprenden los productos de PCR y el reactivo de exonucleasa reconstituido, se incuban a continuación dentro de la región de exonucleasa 380 y la zona de exonucleasa 384 a una temperatura prescrita y durante un periodo de tiempo prescrito. In step S12, the nanodroplet mixtures formed in step S11, comprising the PCR products and the reconstituted exonuclease reagent, are then incubated within the exonuclease region 380 and the exonuclease zone 384 at a prescribed temperature and for a prescribed time period.

En la etapa S13, el reactivo de detección dentro de la zona de hibridación 370 (FIG. 59) (y el compartimento del tampón de detección 280 de la placa superior 241 (FIGS. 26, 27)) se reconstituye con una cantidad de tampón de rehidratación de la zona del tampón de rehidratación 372. En un modo de realización, una cantidad de tampón de rehidratación de la zona de tampón de rehidratación 372 se mueve por medio de la manipulación de nanogotas por electrohumectación a través del paso de conexión 274 (FIGS. 26, 27) entre el compartimento de tampón de detección 280 y el compartimento de tampón de rehidratación 276. In step S13, the detection reagent within the hybridization zone 370 (FIG. 59) (and the detection buffer compartment 280 of the upper plate 241 (FIGS. 26, 27)) is reconstituted with an amount of rehydration buffer from the rehydration buffer zone 372. In one embodiment, an amount of rehydration buffer from the rehydration buffer zone 372 is moved by means of electrowetting nanodroplet manipulation through the connecting step 274 (FIGS. 26, 27) between the detection buffer compartment 280 and the rehydration buffer compartment 276.

En la etapa S14, se combina una cantidad del reactivo de detección reconstituido (por ejemplo, 25 |jl) de la zona de hibridación 370 mediante manipulación de nanogotas por electrohumectación con cada una de las nanogotas de PCR. Cada nanogota de PCR se combina a continuación con un cóctel de sondas señal almacenado en las posiciones 362a, 362b, 362c y 362d del panel de procesamiento de fluidos 354. Para efectuar el mezclado de la nanogota de PCR y el cóctel de sondas señal, y para resuspender el cóctel de sondas señal, cada nanogota se puede transportar mediante manipulación de nanogotas por electrohumectación alrededor o dentro de una de las zonas de mezclado de detección 385a, 385b, 385c y 385d. In step S14, a quantity of the reconstituted detection reagent (e.g., 25 l) from hybridization zone 370 is combined by electrowetting nanodroplet manipulation with each of the PCR nanodroplets. Each PCR nanodroplet is then combined with a signal probe cocktail stored in positions 362a, 362b, 362c, and 362d of fluid processing panel 354. To effect mixing of the PCR nanodroplet and the signal probe cocktail, and to resuspend the signal probe cocktail, each nanodroplet can be transported by electrowetting nanodroplet manipulation around or into one of the detection mixing zones 385a, 385b, 385c, and 385d.

En la etapa S15, las nanogotas se transportan mediante manipulación por electrohumectación a las matrices de electrosensores 363a, 363b, 363c y 363d, donde se someten a incubación adicional dentro de la región de detección 378 y se detectan diversos analitos de interés mediante técnicas de electrodetección, tal como se describe anteriormente y/o se describe en las publicaciones enumeradas anteriormente. In step S15, the nanodroplets are transported by electrowetting manipulation to the electrosensor arrays 363a, 363b, 363c and 363d, where they undergo further incubation within the detection region 378 and various analytes of interest are detected by electrodeception techniques, as described above and/or described in the publications listed above.

Claims (15)

REIVINDICACIONES 1. Un cartucho de procesamiento de muestras de fluido (10) que comprende:1. A fluid sample processing cartridge (10) comprising: un sustrato (72);a substrate (72); un pocillo de muestra (78) formado en el sustrato configurado para recibir un volumen de muestra de fluido y que comprende un cierre (84) configurado para colocarse selectivamente sobre el pocillo de muestra;a sample well (78) formed in the substrate configured to receive a sample volume of fluid and comprising a closure (84) configured to be selectively placed over the sample well; una cámara de fluido deformable soportada en el sustrato;a deformable fluid chamber supported on the substrate; un pocillo de mezclado (90) formado en el sustrato; ya mixing well (90) formed in the substrate; and un aparato de mezclado accionado dispuesto dentro del pocillo de mezclado y construido y dispuesto para mezclar el contenido de dicho pocillo de mezclado, en el quea powered mixing apparatus disposed within the mixing well and constructed and arranged to mix the contents of said mixing well, in which la cámara de fluido deformable se configura para contener un fluido en la misma cuando está en un estado no deformado y para colapsar tras la aplicación de una fuerza de compresión externa para expulsar al menos una porción del fluido de la cámara de fluido, estando dicha cámara de fluido deformable en comunicación fluida con dicho pocillo de muestra (78) por medio de un canal formado en dicho sustrato; yThe deformable fluid chamber is configured to contain a fluid therein when in an undeformed state and to collapse upon the application of an external compressive force to expel at least a portion of the fluid from the fluid chamber, said deformable fluid chamber being in fluid communication with said sample well (78) by means of a channel formed in said substrate; and en el quein which el pocillo de mezclado (90) está en comunicación fluida con dicho pocillo de muestra por medio de un canal formado en dicho sustratoThe mixing well (90) is in fluid communication with said sample well by means of a channel formed in said substrate comprendiendo dicho pocillo de mezclado (90) una primera pared periférica (91) y un primer suelo (93) que definen un pocillo y un esnórquel de entrada de fluido (92) que se extiende hacia arriba por un lateral de la primera pared periférica que se extiende desde el canal que comunica el pocillo de mezclado con el pocillo de muestra y que termina debajo de un borde superior de la primera pared periférica.said mixing well (90) comprising a first peripheral wall (91) and a first floor (93) defining a well and a fluid inlet snorkel (92) extending upwards along one side of the first peripheral wall extending from the channel connecting the mixing well to the sample well and terminating below an upper edge of the first peripheral wall. 2. El cartucho de procesamiento de muestras de fluido (10) de la reivindicación 1, en el que dicho esnórquel de entrada de fluido (92) se extiende hasta una superficie exterior de la primera pared periférica (91) y termina en una abertura formada en la primera pared periférica.2. The fluid sample processing cartridge (10) of claim 1, wherein said fluid inlet snorkel (92) extends to an outer surface of the first peripheral wall (91) and terminates in an opening formed in the first peripheral wall. 3. El cartucho de procesamiento de muestras de fluido (10) de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que dicho pocillo de muestra (78) comprende una segunda pared periférica y un segundo suelo que define un pocillo y un esnórquel de entrada de fluido que se extiende hacia arriba por un lateral de la segunda pared periférica y que termina debajo de un borde superior de la segunda pared periférica.3. The fluid sample processing cartridge (10) of claim 1 or claim 2, wherein said sample well (78) comprises a second peripheral wall and a second floor defining a well and a fluid inlet snorkel extending upwards along a side of the second peripheral wall and terminating below an upper edge of the second peripheral wall. 4. El cartucho de procesamiento de muestras de fluido (10) de cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que dicho pocillo de mezclado (90) comprende además un puerto de salida (96) que comprende una o más aberturas formadas en el segundo suelo (93), en el que dicho suelo se ahúsa hacia abajo hacia dicho puerto de salida (96).4. The fluid sample processing cartridge (10) of any of claims 1-3, wherein said mixing well (90) further comprises an outlet port (96) comprising one or more openings formed in the second floor (93), wherein said floor tapers downwards towards said outlet port (96). 5. El cartucho de procesamiento de muestras de fluido (10) de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho aparato de mezclado accionado comprende un primer impulsor (202) dispuesto de forma giratoria dentro de dicho pocillo de mezclado (90) y un engranaje configurado para acoplarse de forma accionada mediante un engranaje conjugado de un instrumento en el que se inserta el cartucho de procesamiento de muestras líquidas y para hacer girar el primer impulsor cuando se acopla mediante el engranaje conjugado.5. The fluid sample processing cartridge (10) of any of the preceding claims, wherein said driven mixing apparatus comprises a first impeller (202) rotatably arranged within said mixing well (90) and a gear configured to be driven by a mating gear of an instrument into which the liquid sample processing cartridge is inserted and to rotate the first impeller when engaged by the mating gear. 6. El cartucho de procesamiento de muestras de fluido (10) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además:6. The fluid sample processing cartridge (10) of any one of claims 1 to 5, further comprising: una cámara de lisis (120) que contiene una pluralidad de microesferas de lisis, estando dicha cámara de lisis formada en dicho sustrato y dispuesta a lo largo del canal que conecta dicho pocillo de mezclado (90) y dicho pocillo de muestra (78), con lo que el fluido que fluye desde el pocillo de muestra a dicho pocillo de mezclado fluirá a través de dicha cámara de lisis; y un mezclador de microesferas dispuesto al menos parcialmente dentro de dicha cámara de lisis y construido y dispuesto para agitar las microesferas de lisis y el fluido que fluye a través de dicha cámara de lisis; preferentemente,a lysis chamber (120) containing a plurality of lysis microspheres, said lysis chamber being formed in said substrate and disposed along the channel connecting said mixing well (90) and said sample well (78), such that the fluid flowing from the sample well to said mixing well flows through said lysis chamber; and a microsphere mixer disposed at least partially within said lysis chamber and constructed and arranged to agitate the lysis microspheres and the fluid flowing through said lysis chamber; preferably, comprendiendo además:including also: una primera interfase óptica que comprende una porción ampliada del canal que conecta dicha cámara de lisis a dicho pocillo de muestra; ya first optical interface comprising an enlarged portion of the channel connecting said lysis chamber to said sample well; and una segunda interfase óptica que comprende una parte ampliada del canal que conecta dicha cámara de lisis a dicho pocilio de mezclado.a second optical interface comprising an enlarged portion of the channel connecting said lysis chamber to said mixing well. 7. El cartucho de procesamiento de muestras de fluido (10) de la reivindicación 6, en el que dicho mezclador de microesferas comprende:7. The fluid sample processing cartridge (10) of claim 6, wherein said microsphere mixer comprises: un motor (128) montado dentro de dicho sustrato; ya motor (128) mounted within said substrate; and un segundo impulsor dispuesto dentro de dicha cámara de lisis (120) y montado en un eje de salida de dicho motor.a second impeller arranged within said lysis chamber (120) and mounted on an output shaft of said motor. 8. El cartucho de procesamiento de muestras de fluido (10) de la reivindicación 6 o 7, en el que dicha cámara de lisis (120) incluye una entrada de fluido (122) y una salida de fluido (124) y comprende además un filtro de malla dispuesto sobre cada una de dicha entrada de fluido y dicha salida de fluido y configurado para retener dichas microesferas de lisis dentro de dicha cámara de lisis.8. The fluid sample processing cartridge (10) of claim 6 or 7, wherein said lysis chamber (120) includes a fluid inlet (122) and a fluid outlet (124) and further comprises a mesh filter disposed over each of said fluid inlet and fluid outlet and configured to retain said lysis microspheres within said lysis chamber. 9. El cartucho de procesamiento de muestras de fluido (10) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende además:9. The fluid sample processing cartridge (10) of any one of claims 1 to 8, further comprising: un puerto de presión formado en dicho sustrato y configurado para acoplar dicho sustrato a una fuente de presión de fluido externa; ya pressure port formed in said substrate and configured to couple said substrate to an external fluid pressure source; and un canal formado en dicho sustrato que conecta dicho puerto de presión a dicho pocillo de muestra (78).a channel formed in said substrate that connects said pressure port to said sample well (78). 10. El cartucho de procesamiento de fluidos (10) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende además:10. The fluid processing cartridge (10) of any one of claims 1 to 9, further comprising: una cámara de residuos (102) formada en dicho sustrato, estando dicha cámara de residuos en comunicación fluida con dicho pocillo de mezclado (90) por medio de un canal formado en dicho sustrato;a waste chamber (102) formed in said substrate, said waste chamber being in fluid communication with said mixing well (90) by means of a channel formed in said substrate; un puerto de salida de fluido formado en el sustrato, estando dicho puerto de salida de fluido en comunicación fluida con dicho pocillo de mezclado por medio de un canal formado en dicho sustrato;a fluid outlet port formed in the substrate, said fluid outlet port being in fluid communication with said mixing well by means of a channel formed in said substrate; una primera válvula de control accionable externamente dispuesta dentro de dicho sustrato y construida y dispuesta para permitir o evitar selectivamente el flujo de fluido desde dicho pocillo de mezclado a dicha cámara de residuos; ya first externally actuatable control valve disposed within said substrate and constructed and arranged to selectively permit or prevent fluid flow from said mixing well to said waste chamber; and una segunda válvula de control accionable externamente dispuesta dentro de dicho sustrato y construida y dispuesta para permitir o evitar selectivamente el flujo de fluido desde dicho pocillo de mezclado a dicho puerto de salida de fluido; preferentemente,a second externally actuatable control valve disposed within said substrate and constructed and arranged to selectively permit or prevent fluid flow from said mixing well to said fluid outlet port; preferably, que comprende además una cámara de captura dispuesta a lo largo de un canal que conecta dicho pocillo de mezclado y dicha cámara de residuos.which further comprises a capture chamber arranged along a channel connecting said mixing well and said waste chamber. 11. El cartucho de procesamiento de fluidos (10) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende además:11. The fluid processing cartridge (10) of any one of claims 1 to 10, further comprising: un conjunto de válvula pasiva (220) dispuesto dentro de dicho sustrato y construido y dispuesto para cerrarse y evitar el flujo de fluido desde dicho pocillo de mezclado cuando la presión dentro de dicho pocillo de mezclado no es mayor que una presión umbral y para abrir y permitir el flujo de fluido desde dicho pocillo de mezclado cuando la presión dentro de dicho pocillo de mezclado se eleva por encima de la presión umbral; ya passive valve assembly (220) disposed within said substrate and constructed and arranged to close and prevent fluid flow from said mixing well when the pressure within said mixing well is not greater than a threshold pressure and to open and permit fluid flow from said mixing well when the pressure within said mixing well rises above the threshold pressure; and un puerto de presión (104) formado en dicho sustrato y en comunicación a presión con dicho conjunto de válvula pasiva mediante un conducto de presión formado en dicho sustrato, en el que cuando dicho puerto de presión está cerrado, se permite que la presión dentro de dicho pocillo de mezclado alcance la presión umbral que abrirá dicho conjunto de válvula pasiva y permitirá el flujo de fluido desde dicho pocillo de mezclado, y cuando dicho puerto de presión está abierto, la presión dentro de dicho mezclado no puede alcanzar la presión umbral, por lo que el conjunto de válvula pasiva está cerrado.a pressure port (104) formed in said substrate and in pressure communication with said passive valve assembly by means of a pressure conduit formed in said substrate, wherein when said pressure port is closed, the pressure inside said mixing well is allowed to reach the threshold pressure which will open said passive valve assembly and allow fluid flow from said mixing well, and when said pressure port is open, the pressure inside said mixing well cannot reach the threshold pressure, so the passive valve assembly is closed. 12. El cartucho de procesamiento de fluidos (10) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende además una ampolla de lanceta (34b, 36b, 38b, 40b, 42b) asociada con dicha cámara de fluido deformable; estando dicho ampolla de lanceta conectada o pudiendo conectarse a la cámara de fluido deformable asociada (34a, 36a, 38a, 40a, 42a) y conteniendo una microesfera retenida dentro de la ampolla de lanceta mediante un tabique rompible, en el que dicha ampolla de lanceta se configura para colapsar tras la aplicación de una fuerza de compresión externa para empujar de este modo la microesfera a través del tabique rompible.12. The fluid processing cartridge (10) of any one of claims 1 to 11, further comprising a lancet ampoule (34b, 36b, 38b, 40b, 42b) associated with said deformable fluid chamber; said lancet ampoule being connected or capable of being connected to the associated deformable fluid chamber (34a, 36a, 38a, 40a, 42a) and containing a microsphere retained within the lancet ampoule by means of a breakable septum, wherein said lancet ampoule is configured to collapse upon application of an external compressive force to thereby push the microsphere through the breakable septum. 13. El cartucho de procesamiento de fluidos (10) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que comprende además una envoltura externa (12) que encierra externamente al menos una porción de dicho cartucho.13. The fluid processing cartridge (10) of any one of claims 1 to 12, further comprising an outer envelope (12) externally enclosing at least a portion of said cartridge. 14. El cartucho de procesamiento de muestras de fluido (10) de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, que comprende además:14. The fluid sample processing cartridge (10) of any one of claims 1 to 13, further comprising: un primer puerto de salida de fluido (182) formado en el sustrato, estando dicho primer puerto de salida de fluido en comunicación fluida con dicho pocillo de mezclado (90) por medio de un canal formado en dicho sustrato;a first fluid outlet port (182) formed in the substrate, said first fluid outlet port being in fluid communication with said mixing well (90) by means of a channel formed in said substrate; un segundo puerto de salida de fluido (188) formado en el sustrato; ya second fluid outlet port (188) formed in the substrate; and al menos dos cámaras de fluidos deformables, estando una de dichas dos cámaras de fluidos deformables en comunicación fluida con dicho pocillo de mezclado por medio de un canal formado en dicho sustrato, y estando la otra de dichas dos cámaras de fluidos deformables en comunicación fluida con dicho segundo puerto de salida de fluido por medio de un canal formado en dicho sustrato que es diferente del canal que comunica el primer puerto de salida de fluido con dicho pocillo de mezclado.at least two deformable fluid chambers, one of said two deformable fluid chambers being in fluid communication with said mixing well by means of a channel formed in said substrate, and the other of said two deformable fluid chambers being in fluid communication with said second fluid outlet port by means of a channel formed in said substrate that is different from the channel that connects the first fluid outlet port with said mixing well. 15. El cartucho de procesamiento de muestras de fluido (10) de la reivindicación 14, en el que la cámara de fluido deformable en comunicación fluida con el pocillo de mezclado (90) contiene un tampón de lisis, un tampón de lavado, microesferas de captura de diana o un tampón de unión, y la cámara de fluido deformable en comunicación fluida con la segunda salida de fluido contiene un aceite o un tampón de rehidratación.15. The fluid sample processing cartridge (10) of claim 14, wherein the deformable fluid chamber in fluid communication with the mixing well (90) contains a lysis buffer, a washing buffer, target capture microspheres or a bonding buffer, and the deformable fluid chamber in fluid communication with the second fluid outlet contains an oil or a rehydration buffer.
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