(57)【要約】  本開示の態様は、試料分析方法及びシステムを含む。特定の実施形態によると、自動試料分析システムにおいて試料を分析する方法を提供する。この方法は、試料及び試料調製カートリッジをシステム内に導入することと、試料調製ステーションで試料中に存在する分析物（例えば、核酸及び／またはタンパク質）を単離及び精製することと、精製分析物を含むアッセイ混合物中で分析物検出アッセイを実施することと、を含む。また、例えば、本開示の方法を実施する際に使用を見出す自動試料分析システムも提供する。特定の態様では、本方法及びシステムは、試料、バルク流体、試薬、商品、廃棄物、及び／または同様のもののうちの１つもしくは任意の組み合わせの補充または除去中の連続的な操作者アクセスを提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動試料分析システムにおいて試料を連続的に分析する方法であって、
試料及び試料調製（ＳＰ）カートリッジを前記システム内に装填することと、
２つ以上のＳＰカートリッジバルク試薬充填位置を含むＳＰカートリッジバルク試薬充填ステーションにおいて、ＳＰカートリッジをバルク試薬で充填することと、
２つ以上のＳＰカートリッジ試料充填位置を含むＳＰカートリッジ試料充填ステーションにおいて、試料を前記ＳＰカートリッジ内にピペット分注することと、
２つ以上のＳＰカートリッジ試料調製位置を含む試料調製ステーションで、前記試料中に存在する分析物を単離及び精製することによって、分析のために前記ＳＰカートリッジ中の前記試料を調製することと、
前記精製された分析物をアッセイ試薬と組み合わせて、アッセイ混合物を形成することと、
前記試料を分析するために、前記アッセイ混合物に対して分析物検出アッセイを実施することと、を含み、
前記システムの動作を停止することなく、前記システムの操作者は、試料、バルク流体、試薬、商品、及び廃棄物のうちの１つもしくは任意の組み合わせの補充または除去のためのシステムへの連続的なアクセスを有する、方法。
【請求項２】
２つ以上の異なる分析物検出アッセイを実施することを含み、前記システムが、前記２つ以上の異なる分析物検出アッセイのうちのいずれかへのランダムアクセスを提供する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記システム内に装填された試料が試料管内に存在する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記試料管が試料管ラック内に存在し、試料を前記システム内に装填することが、前記システムの試料装填ステーションのうちの２つ以上のレーンのうちの１つに試料管ラックを装填することを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記システムが、試料管ラックのための２〜２０個のレーンを備える、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記試料管ラックが前記システム内に装填されるときに、前記試料管上に存在する試料識別情報を読み取ることを含む、請求項４または請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記試料管ラックを前記システム内に装填する際に、前記試料管ラック上に存在する試料管ラック識別情報を読み取ることを含む、請求項４〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記ＳＰカートリッジが、前記システムのカートリッジ装填領域に装填され、前記方法が、ＳＰカートリッジを、前記ＳＰカートリッジ装填領域から前記ＳＰカートリッジバルク試薬充填ステーションの前記２つ以上の位置のうちの１つに移送することを含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
ＳＰカートリッジを、前記ＳＰカートリッジバルク試薬充填ステーションから前記ＳＰカートリッジ試料充填ステーションの前記２つ以上の位置のうちの１つに移送することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ＳＰカートリッジを、前記ＳＰカートリッジ試料充填ステーションから前記試料調製ステーションの前記２つ以上の位置のうちの１つに移送することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記移送することが、ロボット式ＳＰカートリッジハンドラを使用して実施される、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記システムが、ピペットチップ貯蔵領域を備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
ロボット式ピペッタを使用して、前記ピペットチップ貯蔵領域から使い捨てピペットチップを拾い上げることと、試料導入領域に存在する試料管から試料を吸引することと、前記試料を前記ＳＰカートリッジの第１のウェル内に注入することと、を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ロボット式ピペッタを使用して、前記ＳＰカートリッジの第２のウェルから精製試料を吸引することと、前記精製試料をアッセイ試薬ウェル内に分注することと、を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記アッセイ試薬ウェルが、アッセイ試薬プレートのウェルである、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記アッセイ試薬ウェルが、凍結乾燥アッセイ試薬を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ロボット式ピペッタを使用して、前記精製試料及びアッセイ試薬を含む混合物を、前記アッセイ試薬プレートから反応容器に移送することを含む、請求項１５または請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記反応容器が、前記ＳＰカートリッジ内に存在する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記ロボット式ピペッタを使用して、反応容器キャップを拾い上げることと、前記反応容器をキャッピングすることと、を含む、請求項１７または請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記システムが、２つ以上の試料分析ユニットを備える試料分析ステーションを備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記ロボット式ピペッタを使用して、前記キャッピングされた反応容器を拾い上げることと、前記キャッピングされた反応容器を、前記試料分析ステーションの前記試料分析ユニットのうちの１つのウェルに移送することと、を含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
分析物検出アッセイを実施することが、核酸検出アッセイを実施することを含む、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
核酸検出アッセイを実施することが、実時間核酸増幅及び検出を実施することを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
分析のために前記ＳＰカートリッジ中の前記試料を調製することが、前記試料中に存在する核酸を単離及び精製することを含む、請求項２２または請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記試料中に存在する核酸を単離及び精製することが、磁性粒子を使用して前記核酸を捕捉することを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記システムの動作中に生成された液体廃棄物を液体廃棄物貯蔵領域内に処分することを含む、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
前記液体廃棄物貯蔵領域が、液体廃棄物シュート及び液体廃棄物容器を備える、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記液体廃棄物貯蔵領域が、引き出し内に存在し、前記液体廃棄物シュートが、前記引き出しが閉じられているときにのみ前記液体廃棄物容器と連通する、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記システムの動作中に生成された固形廃棄物を固形廃棄物貯蔵領域内に処分することを含む、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記固形廃棄物貯蔵領域が、２つ以上の固形廃棄物貯蔵容器を備える、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
自動試料分析システムであって、
２つ以上の試料装填位置を含む試料装填領域と、
２つ以上のＳＰカートリッジ装填位置を含む試料調製（ＳＰ）カートリッジ装填領域と、
２つ以上のＳＰカートリッジ充填位置を含むＳＰカートリッジバルク試薬充填ステーションと、
ロボット式ピペッタと、
２つ以上のＳＰカートリッジ試料充填位置を含むＳＰカートリッジ試料充填ステーションと、
２つ以上のＳＰカートリッジ試料調製位置を含む試料調製ステーションと、
２つ以上の試料分析ユニットを備える試料分析ステーションと、
試料分析システム制御センターと、を備え、
前記システムの動作を停止することなく、前記システムが、試料、バルク流体、試薬、商品、及び廃棄物のうちの１つもしくは任意の組み合わせの補充または除去中に、連続的な操作者アクセスを提供する、自動試料分析システム。
【請求項３２】
前記システムが、２つ以上の異なるアッセイを実施するように適合されており、かつ前記２つ以上の異なるアッセイのうちのいずれかへのランダムアクセスを提供する、請求項３１に記載の自動分析システム。
【請求項３３】
試料が、試料管内に存在し、前記２つ以上の試料充填位置が、試料管ラックのための２つ以上のレーンを備える、請求項３１または請求項３２に記載の自動分析システム。
【請求項３４】
前記試料装填領域が、試料管ラックのための１〜２０個のレーンを備える、請求項３３に記載の自動分析システム。
【請求項３５】
前記試料装填領域が、試料管識別コードリーダを備える、請求項３１〜３４のいずれか一項に記載の自動分析システム。
【請求項３６】
前記試料管識別コードリーダが、試料管ラックが前記システム内に装填されるときに、前記試料管ラック内に存在する試料管上に存在する識別コードを読み取る、請求項３１〜３５のいずれか一項に記載の自動分析システム。
【請求項３７】
前記試料装填領域が、試料管ラック識別コードリーダを備える、請求項３１〜３６のいずれか一項に記載の自動分析システム。
【請求項３８】
ＳＰカートリッジを前記ＳＰカートリッジ装填領域から前記ＳＰカートリッジバルク試薬充填ステーションの前記２つ以上の位置のうちの１つに移送するロボット式ＳＰカートリッジハンドラを備える、請求項３１〜３７のいずれか一項に記載の自動分析システム。
【請求項３９】
前記ロボット式ＳＰカートリッジハンドラが、ＳＰカートリッジを、前記ＳＰカートリッジバルク試薬充填ステーションから前記ＳＰカートリッジ試料充填ステーションの前記２つ以上の位置のうちの１つに移送する、請求項３８に記載の自動分析システム。
【請求項４０】
前記ロボット式ＳＰカートリッジハンドラが、ＳＰカートリッジを、前記ＳＰカートリッジ試料充填ステーションから前記試料調製ステーションの前記２つ以上の位置のうちの１つに移送する、請求項３９に記載の自動分析システム。
【請求項４１】
ピペットチップ貯蔵領域を含む、請求項３１〜４０のいずれか一項に記載の自動分析システム。
【請求項４２】
前記ロボット式ピペッタが、前記ピペットチップ貯蔵領域から使い捨てピペットチップを拾い上げ、前記試料導入領域に存在する試料管から試料を吸引し、前記試料を前記ＳＰカートリッジの第１のウェル内に分注する、請求項４１に記載の自動分析システム。
【請求項４３】
前記ロボット式ピペッタが、前記システムの補助試薬装填領域に存在する補助試薬管から補助試薬を吸引し、かつ前記補助試薬を前記ＳＰカートリッジのウェル内に分注する、請求項３１〜４２のいずれか一項に記載の自動分析システム。
【請求項４４】
前記補助試薬が、磁性粒子を含む、請求項４３に記載の自動分析システム。
【請求項４５】
前記磁性粒子が、前記補助試薬装填領域に存在する混合モータによって懸濁液中に維持される、請求項４４に記載の自動分析システム。
【請求項４６】
前記補助試薬管の底部分が、前記混合モータ内に挿入され、前記混合モータが、前記補助試薬管を反時計回り及び時計回りに交互に回転させて前記磁性粒子を懸濁液中に維持する、請求項４５に記載の自動分析システム。
【請求項４７】
前記ロボット式ピペッタが、前記ＳＰカートリッジの第２のウェルから精製試料を吸引し、前記精製試料をアッセイ試薬ウェル内に分注する、請求項４２〜４６のいずれか一項に記載の自動分析システム。
【請求項４８】
前記アッセイ試薬ウェルが、アッセイ試薬プレートのウェルである、請求項４７に記載の自動分析システム。
【請求項４９】
前記アッセイ試薬ウェルが、凍結乾燥アッセイ試薬を含む、請求項４７または請求項４８に記載の自動分析システム。
【請求項５０】
前記ロボット式ピペッタが、前記精製試料及びアッセイ試薬を含む混合物を、前記アッセイ試薬プレートから反応容器に移送する、請求項４７〜４９のいずれか一項に記載の自動分析システム。
【請求項５１】
前記反応容器が、前記ＳＰカートリッジ内に存在する、請求項５０に記載の自動分析システム。
【請求項５２】
前記ロボット式ピペッタが、反応容器キャップを拾い上げ、前記反応容器をキャッピングする、請求項５０または請求項５１に記載の自動分析システム。
【請求項５３】
前記ロボット式ピペッタが、前記キャッピングされた反応容器を拾い上げ、前記キャッピングされた反応容器を、前記試料分析ステーションの前記試料分析ユニットのうちの１つのウェルに移送する、請求項５０〜５２のいずれか一項に記載の自動分析システム。
【請求項５４】
前記システムが、自動核酸分析システムである、請求項３１〜５３のいずれか一項に記載の自動分析システム。
【請求項５５】
前記試料調製ステーションが、核酸単離及び精製ステーションである、請求項５４に記載の自動分析システム。
【請求項５６】
前記試料調製ステーションが、磁性粒子に基づく核酸単離及び精製ステーションである、請求項５５に記載の自動分析システム。
【請求項５７】
前記試料分析ユニットが、実時間核酸増幅及び検出ユニットである、請求項５４〜５６のいずれか一項に記載の自動分析システム。
【請求項５８】
固形廃棄物貯蔵領域を含む、請求項３１〜５７のいずれか一項に記載の自動分析システム。
【請求項５９】
前記固形廃棄物貯蔵領域が、固形廃棄物シュート及び固形廃棄物容器を備える、請求項５８に記載の自動化システム。
【請求項６０】
前記固形廃棄物貯蔵領域が、引き出し内に存在し、前記固形廃棄物シュートが、前記引き出しが開いているときに、前記固形廃棄物容器と連通していない、請求項５９に記載の自動化システム。
【請求項６１】
前記固形廃棄物貯蔵領域が、引き出し内に存在する２つ以上の固形廃棄物貯蔵容器を備える、請求項５８に記載の自動化システム。
【請求項６２】
液体廃棄物貯蔵領域を備える、請求項３１〜６１のいずれか一項に記載の自動化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年３月１５日に出願された米国仮特許出願第６２／３０８，６１７号及び２０１６年７月１日に出願された米国仮特許出願第６２／３５７，７７２号の利益を主張し、該出願は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
分子分析は、医療従事者が疾患及び症状を検出及び診断する方法を変えている。ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）及び次世代シークエンシングを含む優良な主要技術は、患者の試料を分析する能力を変える助けとなっている。これらの技術的進歩が日常的な診断試験内に組み込まれるようになると、分類システムに影響が及ぶ可能性が高く、治療のアプローチが変わるだろう。
【０００３】
実時間ＰＣＲ分析は、臨床検査室が癌、細菌感染症等の病状及び疾患を定量化及び診断する方法を改善した。この試験方法は、同じ反応容器内の増幅産物の蛍光プローブ検出とＰＣＲ化学を組み合わせることが多い。一般に、ＰＣＲ及び増幅産物検出の両方は、１時間以内に完了し、これは従来のＰＣＲ検出方法よりもかなり速い。実時間ＰＣＲアッセイは、サザンブロット分析と組み合わせた従来のＰＣＲの感度及び特異性と同等の感度及び特異性を提供し、増幅及び検出ステップが同じ密閉容器内で実施されるため、増幅核酸を環境中に放出するリスクが低減される。優れた感度、特異性及びスピードの組み合わせにより、実時間ＰＣＲ技術は、癌、感染症、及び核酸に基づく分析によって検出可能な任意の他の疾患または病状を診断するための培養またはイムノアッセイに基づく検査方法に対する魅力的な代替物となった。
【発明の概要】
【０００４】
本開示の態様は、試料分析方法及びシステムを含む。特定の実施形態によると、自動試料分析システムにおいて試料を分析する方法を提供する。この方法は、試料及び試料調製カートリッジをシステム内に導入することと、試料調製ステーションで試料中に存在する分析物（例えば、核酸及び／またはタンパク質）を単離及び精製することと、精製分析物を含むアッセイ混合物中で分析物検出アッセイを実施することと、を含む。また、例えば、本開示の方法を実施する際に使用を見出す自動試料分析システムも提供する。特定の態様では、本方法及びシステムは、試料、バルク流体、試薬、商品、廃棄物、及び／または同様のもののうちの１つもしくは任意の組み合わせの補充または除去中の連続的な操作者アクセスを提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本開示の一実施形態による自動分析システムの外観図を示す。
【図２】一実施形態による、特定の装填及び貯蔵領域の棚及び引き出しが開いた状態の自動分析システムの外観図を示す。
【図３】一実施形態による自動分析システムの試料装填領域を示す。
【図４】一実施形態による試料装填領域及び分離された棚を示す。棚は、複数の試料管ラックをシステム内に、例えば、単一の動作で装填する際に使用を見出す。
【図５】一実施形態による試料管識別コードリーダを含む試料装填領域を示す。
【図６】一実施形態によるピペットチップ装填領域を示す。
【図７】一実施形態によるピペットチップラック装填引き出しを示す。引き出しは、システムから取り外すことができ、上または側面からピペットチップラックを装填することができる。
【図８】一実施形態による補助試薬装填領域を示す。
【図９】一実施形態による補助試薬パックホルダを示す。
【図１０】一実施形態によるアッセイ試薬装填領域を示す。
【図１１】一実施形態によるアッセイ試薬装填領域を示す。
【図１２】一実施形態によるアッセイ試薬装填領域を示す。
【図１３】一実施形態による試料処理（ＳＰ）カートリッジ装填領域を示す。
【図１４】システムの操作者によるＳＰカートリッジスタックの装填を促進するように、ドアが開いており、かつＳＰカートリッジ貯蔵ユニットがシステムの前方に向かっている状態の図１３のＳＰカートリッジ装填領域を示す。
【図１５】スリーブ内に存在するＳＰカートリッジの単一のスタックを示す。
【図１６】一実施形態によるＳＰカートリッジ装填領域を示す。
【図１７】一実施形態によるＳＰカートリッジを示す。
【図１８】一実施形態によるＳＰカートリッジを示す。
【図１９】一実施形態によるＳＰカートリッジエレベータの特定の構成要素を示す。
【図２０】一実施形態による整列漏斗を有するＳＰカートリッジエレベータを示す。
【図２１】図２０に示す整列漏斗の側面図を示す。
【図２２】一実施形態によるバルク試薬貯蔵領域を示す。
【図２３】一実施形態によるバルク試薬貯蔵領域を示す。
【図２４】一実施形態によるＳＰカートリッジの作業フローを示す。
【図２５】一実施形態によるロボット式ＳＰカートリッジハンドラを示す。
【図２６】一実施形態によるロボット式ＳＰカートリッジハンドラのＳＰカートリッジグリッパを示す。
【図２７】一実施形態によるバルク試薬充填ステーションを示す。
【図２８】一実施形態による試料調製ステーションの試料調製ユニットを示す。
【図２９】一実施形態による磁石、プランジャバー、プランジャ及びＳＰカートリッジウェルを示す。
【図３０】一実施形態による試料調製ステーションの試料調製ユニットを示す。
【図３１】一実施形態による自動試料分析システムの状況におけるロボット式ピペッタを示す。
【図３２】一実施形態によるロボット式ピペッタを示す。
【図３３】一実施形態によるロボット式ピペッタを示す。
【図３４】一実施形態によるピペットチップとのロボット式ピペッタの係合を示す。
【図３５】一実施形態によるロボット式ピペッタによる試料管からの試料の吸引を示す。
【図３６】一実施形態によるＳＰカートリッジのそれぞれのウェル内への試料の分注を示す。
【図３７】一実施形態によるロボット式ピペッタによる補助試薬の吸引を示す。
【図３８】一実施形態によるロボット式ピペッタによる反応容器（ＲＶ）キャップの拾い上げを示す。
【図３９】一実施形態によるロボット式ピペッタによるＲＶのキャッピングを示す。
【図４０】一実施形態によるＳＰカートリッジから試料分析ユニットのウェルへのキャッピングされたＲＶの移送を示す。
【図４１】一実施形態による試料分析ユニットのウェル内へのキャッピングされたＲＶの配置を示す。
【図４２】一実施形態によるロボット式ピペッタによる放出後の試料分析ユニットのウェル内へのキャッピングされたＲＶを示す。
【図４３】一実施形態による試料分析ユニットを示す。
【図４４】試料分析ユニット内の蓋がＲＶ上に位置付けられており、かつ検出モジュールが一実施形態による核酸増幅中にＲＶを調べるための走査を実施している試料分析ユニットを示す。
【図４５】一実施形態による固形廃棄物シュートを示す。
【図４６】一実施形態による固形廃棄物容器を示す。
【図４７】一実施形態による試料分析ユニットから出る可能性のある汚染を収容するための試料分析ユニットに接続されたシュラウドを示す。
【図４８】一実施形態によるアッセイ試薬プレートキャリア及びアッセイ試薬プレートを示す。
【図４９】一実施形態によるアッセイ試薬の安定性を改善するための、乾燥剤パケットのための押し込み部を有するアッセイ試薬プレートキャリアを示す。
【図５０】一実施形態によるアッセイ試薬プレートキャリア、乾燥剤パケット押し込み部、乾燥剤パケット、及びアッセイ試薬プレートの断面図を示す。
【図５１】本開示の特定の実施形態によるシステムの試料処理及びピペット分注特徴を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本開示の態様は、試料分析方法及びシステムを含む。特定の実施形態によると、自動試料分析システムにおいて試料を分析する方法を提供する。この方法は、試料及び試料調製カートリッジをシステム内に導入することと、試料調製ステーションで試料中に存在する分析物（例えば、核酸及び／またはタンパク質）を単離及び精製することと、精製分析物を含むアッセイ混合物中で分析物検出アッセイを実施することと、を含む。また、例えば、本開示の方法を実施する際に使用を見出す自動試料分析システムも提供する。特定の態様では、本方法及びシステムは、試料、バルク流体、試薬、商品、廃棄物、及び／または同様のもののうちの１つもしくは任意の組み合わせの補充または除去中の連続的な操作者アクセスを提供する。
【０００７】
本発明のシステム及び方法をより詳細に記載する前に、本開示は、記載される特定の実施形態に限定されず、当然のことながら変更され得ることが理解されるべきである。本明細書で使用する用語は、特定の実施形態のみを記載するためのものであり、限定することを意図するものではないことも理解されるべきである。
【０００８】
ある範囲の値が提供される場合、各介在値は、その範囲の上限と下限との間の、かつその述べられる範囲内の任意の他の述べられるか、または介在する値の、明確な指示がない限り、下限の単位の１０分の１まで、本システム及び方法に包含される。これらのより小さい範囲の上限及び下限は、独立してより小さい範囲内に含まれてもよく、また、記載される範囲内の任意の特定の除外される限界を条件として、本システム及び方法に包含される。記載される範囲に限度の１つまたは両方が含まれている場合、その含まれる限度のいずれかまたは両方を除く範囲も、本システム及び方法に含まれる。
【０００９】
特定の範囲は、数値の前に用語「約」が付される状態で、本明細書に提示される。用語「約」は、それが先行する正確な数、ならびにその用語に先行する数に近いかまたは略等しい数のためのリテラルサポートを提供するために本明細書で使用される。数が特定の列挙された数に近いか、または略等しいかを決定するにあたり、近いか、または略等しい列挙されていない数は、それが提示されている文脈において、具体的に列挙された数と実質的に等価を提供する数であり得る。
【００１０】
他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本開示が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書に記載される方法及び材料と類似するか、または等価である任意の方法及び材料もまた、本発明の実施または試験において使用することができるが、代表的な例示的なシステム及び方法を以下に記載する。
【００１１】
本明細書に引用される全ての刊行物及び特許は、各個々の刊行物または特許が参照により組み込まれるように具体的かつ個別に示されているかのように参照により本明細書に組み込まれ、刊行物が引用されている関連において本方法及び／または材料を開示及び記載するために参照により本明細書に組み込まれる。任意の刊行物の引用は、出願日前のその開示に関するものであり、本発明が先行発明によりその刊行物に先行する資格がないことを認めるものと解釈されるべきではない。さらに、提供される公開日は、実際に公開された日付とは異なる可能性があり、それはそれぞれ確認する必要があるかもしれない。
【００１２】
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈上他に明確に指示されない限り、複数の指示対象を含むことに留意されたい。特許請求の範囲は、任意の選択的な要素を除外するように作成される場合があることにさらに留意されたい。このように、この記述は、請求項要素の列挙または「否定的」制限の使用に関連して、「専ら」、「単なる」等のような排他的な用語を使用するための前提として役立つことを意図している。
【００１３】
本開示を読むと当業者には明らかであるように、本明細書に記載及び例示される個々の実施形態の各々は、本発明のシステム及び方法の範囲または趣旨から逸脱することなく、他のいくつかの実施形態のうちのいずれかの特徴から容易に分離され得るか、または組み合わされ得る個別の構成要素及び特徴を有する。任意の記載される方法は、引用された事象の順序で、または論理的に可能な任意の他の順序で実施することができる。
【００１４】
システム及び方法
本開示の態様は、試料分析システム及び方法を含む。分析システムは、限定されるものではないが、核酸分析を含む、対象とする様々な分析を実施するように適合され得る。特定の態様では、分析システムは、自動化されており、本システムがユーザの介入なしに試料分析及び任意の必要な試料調製ステップを実施することができることを意味する。本開示の方法は、任意の好適な組み合わせで、本開示のシステムによって実施される機能のうちのいずれかを含み得る。
【００１５】
特定の実施形態によると、分析システムは、自動化された核酸の調製及び分析システムである。本開示の特定の実施形態による自動化核酸調製及び分析システムの局面を、これより記載しよう。
【００１６】
本開示の自動核酸調製及び分析システムは、（例えば、システムの操作者が消耗品及び試薬を補充し、廃棄物及び／または同様のものを取り除くためのアクセスを有する間に）連続的な自動核酸調製及び分析を実施するように設計されており、例えば、臨床実験室で核酸検査を実施するために使用を見出す。本システムは、臨床検査室で実時間ＰＣＲ技術を利用する、完全に統合及び自動化された分子診断分析装置であり得る。本システムは、試料調製（例えば、核酸単離及び精製）及び分析（例えば、実時間ＰＣＲ分析）の両方を実施するという点で統合されている。本システムは、様々な試料容器の種類（例えば、試料管キャップの大きさ、形状、存在または種類等のうちの１つ以上において変化し得る試料管）から、対象とする試料からの対象とするＤＮＡまたはＲＮＡ標的（例えば、血漿、血清、全血、体液、綿棒試料等）を単離、洗浄、浄化、及び増幅し得る。
【００１７】
特定の態様では、本開示のシステムは、例えば、試料、試薬、試料処理カートリッジ、ピペットチップ、及び／または同様のものための、試料処理及び核酸分析、冗長な装填／貯蔵領域のための冗長な構成要素を含む。冗長な構成要素は、試料、バルク流体、試薬、商品（例えば、反応容器及び反応容器キャップ、試料処理（ＳＰ）カートリッジ、ピペットチップ及びトレイ、アッセイプレート、補助試薬パック、及び／または同様のもの）、及び廃棄物の補充または除去の間、システムの動作を停止することなく、システムが連続的に稼働する（試料結果／データを提示することを含む）ことを可能にし、かつ連続的な操作者アクセスを提供する。「連続的な操作者アクセス」とは、システムの操作者が、システムの操作を停止することなく、例えば、システムの試料調製及び分析機能のいかなる側面も中断することなく、試料、バルク流体、試薬、商品、及び廃棄物を補充及び／または取り除くことができることを意味する。
【００１８】
したがって、特定の態様では、自動試料分析システムにおいて試料を連続的に分析する方法が提供される。本方法は、試料及び試料調製（ＳＰ）カートリッジをシステム内に装填することと、２つ以上のＳＰカートリッジバルク試薬充填位置を含むＳＰカートリッジバルク試薬充填ステーションでＳＰカートリッジをバルク試薬で充填することと、２つ以上のＳＰカートリッジ試料充填位置を含むＳＰカートリッジ試料充填ステーションでＳＰカートリッジ内に試料をピペット分注することと、を含む。本方法は、２つ以上のＳＰカートリッジ試料調製位置を含む試料調製ステーションで試料中に存在する分析物を単離及び精製することによって分析のためにＳＰカートリッジ中の試料を調製することをさらに含む。本方法はさらに、精製された分析物をアッセイ試薬と組み合わせてアッセイ混合物を形成することと、アッセイ混合物に対して分析物検出アッセイを実施して試料を分析することと、をさらに含む。システムの動作を停止することなく、システムの操作者は、試料、バルク流体、試薬、商品、及び廃棄物のうちの１つまたは任意の組み合わせの補充または除去のためのシステムへの連続的なアクセスを有する。
【００１９】
特定の態様では、本開示のシステムは、プロトコルのステップが可能な限り密接に互いに続く「ロックステップ」プロトコルを用いる。いくつかの例では、ロックステッププロトコルは、異なるプロトコルの対応するステップに基づいて決定され、そのようなプロトコルは、並行してまたは同時に実施されるだろう。よって、ロックステッププロトコルは、特定のプロトコルの連続した最短ステップのみからなる必要はないが、代わりに並列に実施されるべき様々なプロトコルの１つ以上の最長ステップを含み得る。いくつかの実施形態では、本システム及び方法は、各特定のアッセイのために必要とされる最長の処理及び／または分析ステップに従って複数のアッセイを稼働させることを伴う。例えば、いくつかの例では、マルチアッセイ処理方法は、複数のアッセイの全てに必要な最長のＳＰＵカートリッジ調製ステップに対応する期間の試料を調製することを含み得る。ＳＰカートリッジ調製ステップは、試料処理、例えば、核酸の溶解及び抽出の準備のために、マルチウェル容器の試料処理ウェル内への必要な試薬の等分を含み得る。異なるアッセイについてのＳＰカートリッジ調製ステップは、例えば、特定のアッセイが別のアッセイより多くのまたはより少ない試薬を必要とし得るため、変化するだろう。本明細書に記載されるマルチアッセイ処理及び分析の方法は、試料処理及び分析を含む自動化プロセスのステップのためのスケジューリングの複雑性を制限することによって、自動マルチアッセイ処理／分析装置のプログラミング（例えば、ソフトウェアプログラミング）の簡素化を提供する。特定の態様では、本開示のシステムは、代理人整理番号ＡＤＤＶ−０５７ＰＲＶに記載されているようなロックステップアッセイプロトコルを実施し、その開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００２０】
特定の実施形態によると、本開示のシステムは、全てのアッセイへのランダムアクセスを提供し、これは、システムが要求された試験のために必要な試薬／消耗品を有することを条件とする任意の順序で、任意の試験（アッセイ）の順序及び処理を可能にすることを意味する。オンボードアッセイの総数は、変化してもよく、特定の態様において、２以上、５以上、１０以上、１５以上、２０以上、３０以上、４０以上（例えば、４８以上）、または５０以上のアッセイの並列である。アッセイは、同じであるか、または異なっていてもよい。特定の実施形態では、対象とする最大１２個の異なるアッセイが並行して処理され得る。対象とする任意のアッセイを実施することができる。特定の態様では、本システムは、試料中の細菌核酸の存在または非存在を検出するためのアッセイを実施する。例えば、本システムは、実時間ＰＣＲ分析を実施して、細菌核酸、ウイルス核酸、酵母核酸、及び／または同様のものの試料中の存在または非存在を決定するためのアッセイ試薬を含み得る。特定の態様では、本システムは、ヒト免疫不全ウイルス（ＨＩＶ）、Ｃ型肝炎ウイルス（ＨＣＶ）、Ｂ型肝炎ウイルス（ＨＢＶ）、クラミジア・トラコマチス（ＣＴ）、淋菌（ＮＧ）、ヒトパピローマウイルス（ＨＰＶ）、サイトメガロウイルス（ＣＭＶ）、エプスタイン−バーウイルス（ＥＢＶ）、ポリオーマウイルスＢＫ（ＢＫＶ）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）、クロストリジウムディフィシル（Ｃ．Ｄｉｆｆ．）、バンコマイシン耐性腸球菌（ＶＲＥ）、アデノウイルス、結核菌（ＴＢ）、水痘帯状疱疹ウイルス（ＶＺＶ）、単純ヘルペスウイルス（ＨＳＶ）、ジョンカニンガムウイルス（ＪＣＶ）、エンテロウイルス、リンパ肉芽腫（ＬＧＶ）、呼吸性ウイルスパネル（ＲＶＰ）のウイルス、ヒトヘルペスウイルス６（ＨＨＶ６）、トリコモナス・バギナリス（Ｔｒｉｃｈｏｍｏｎａｓ  ｖａｇｉｎａｌｉｓ）、マイコプラズマ・ゲニタリウム（Ｍｙｃｏｐｌａｓｍａ  ｇｅｎｉｔａｌｉｕｍ）、ノロウイルス、及びジフウイルスのうちの１つ以上からの核酸の存在または非存在を試験するための試薬を含む。
【００２１】
特定の態様によると、本開示のシステムは、２つ以上の試料充填位置を含む試料装填領域と、２つ以上のＳＰカートリッジ装填位置を含む試料調製（ＳＰ）カートリッジ装填領域と、を含む。「装填領域」とは、物体が装填され、任意選択的に（全体的または部分的に）取り除かれている領域を意味する。例えば、試料装填領域は、試料が装填及び取り除かれ得る領域を包含する。本開示のシステムは、２つ以上のＳＰカートリッジ充填位置を含むＳＰカートリッジバルク試薬充填ステーションと、ロボット式ピペッタと、２つ以上のＳＰカートリッジ試料充填位置を含むＳＰカートリッジ試料充填ステーションと、２つ以上のＳＰカートリッジ試料調製位置を含む試料調製ステーションと、２つ以上の試料分析ユニットを含む試料分析ステーションと、機器及び外部システムとインターフェースする試料分析システム制御センター（ＳＣＣ）と、をさらに含み得る。
【００２２】
本開示の一実施形態による自動分析システムの外観図を図１に示す。この例では、システム１００は、試料装填領域１０２、ピペットチップ装填領域１０４、補助試薬装填領域１０６、アッセイ試薬プレート装填領域１０８、試料処理（ＳＰ）カートリッジ装填領域１１０、バルク流体貯蔵領域１１２、及び固形廃棄物貯蔵領域１１４を含む自動核酸調製及び分析システムである。補助試薬は、例えば、システムの試料調製ステーションで核酸を単離、精製、及び溶出する際に使用を見出す磁性粒子、溶出緩衝液、及び／または同様のものを含み得る。本システムは、ローカルユーザインタフェース（ＬＵＩ）１１６を含む。ＬＵＩ１１６は、操作者へのグラフィカルユーザインタフェースを表示するためのタッチスクリーンディスプレイを含む。ディスプレイは、操作者が患者の結果を局所的に閲覧し、器具の状態を評価すること等を可能にし得る。図１には、試料充填ステーション、試料調製ステーション、試料分析ステーション、及び他の内部システム構成要素を含むシステムの内部構成要素は示されていない。
【００２３】
本開示の一実施形態による自動分析システムの外観図を図２に示す。この例では、システム２００は、試料装填領域２０２、ピペットチップ装填領域２０４、補助試薬装填領域２０６、アッセイ試薬プレート装填領域２０８、ＳＰカートリッジ装填領域２１０、反応容器廃棄物貯蔵領域２１２、バルク流体貯蔵領域２１４、及び固形廃棄物貯蔵領域２１６を含む自動核酸調製及び分析システムである。図２に示すように、各装填または貯蔵領域は、システムの操作者による関連物品（複数可）の装填及び／または除去を促進するための棚または引き出しを含み、システム２００の棚または引き出しは、図２の開放位置に示される。この例では、試料は、管内に存在し、試料管ラック２０３を含む試料管ラック内のシステム内に装填される。システムのロボット式ピペッタによって使用されるピペットチップ２０５は、ピペットチップ装填領域２０４に示されている。補助試薬パック２０７を含む補助試薬パックは、補助試薬装填領域２０６に示されている。アッセイ試薬プレート２０９を含むアッセイ試薬プレートは、アッセイ試薬プレート装填領域２０８に示されている。ＳＰカートリッジ２１１を含むＳＰカートリッジは、ＳＰカートリッジ装填領域２１０に示されている。バルク流体容器２１５を含むバルク流体（バルク試薬）容器は、バルク流体貯蔵領域２１４に示されている。図２には、試料充填ステーション、試料調製ステーション、試料分析ステーション、及び他の内部システム構成要素を含むシステムの内部構成要素は示されていない。
【００２４】
本開示のシステム内に存在し得る、かつ本開示の方法を実施するために利用され得る種々の領域及びステーションを、これより、より詳細に記載しよう。
【００２５】
試料装填領域
上に要約したように、本開示の自動分析システムは、試料装填領域を含む。試料装填領域は、２つ以上の試料装填位置を含み得る。特定の実施形態によると、システム内に装填された試料は、試料管内に存在する。試料管は、システム内に個別に装填することができるか、または試料管ラック内に他の試料管と共に装填することができる。試料管ラックが用いられる場合、２つ以上の試料装填位置は、ラックが装填される２つ以上のレーンであり得る。例えば、試料管装填領域は、ユーザが試料管ラックを配置する２つ以上のレーンを有するプラットフォームを含み得る。レーンは、レーンデバイダによって分離され得る。レーン数は異なってもよい。特定の態様では、装填領域は、５〜１５個のレーン（例えば、１２個のレーン）等、２〜２０個のレーンを含む。
【００２６】
特定の実施形態によると、試料装填領域は、閉鎖／上昇（利用不可能）と開放／下降（利用可能）装填位置との間で旋回する装填棚を含む。図３には、装填棚３０４が開放／下降（利用可能）装填位置にある試料装填領域３０２が示されている。試料管ラック３０６は、装填棚３０４のレーン内に存在する。
【００２７】
図４Ａには、装填棚４０４が開放／下降（利用可能な）装填位置にある試料装填領域４０２が示されている。装填棚４０４のそれぞれのレーンには、３つの試料管ラックが存在する。この例では、本システムは、試料が実験室に到着すると、システムから離れた操作者によって装填され得る分離された試料ラック棚４０６を含む。いったん所望の数のラックが棚４０６上に装填されると、棚４０６からシステムの試料装填領域４０２に、ラックを単一の動作で装填することができる。図４Ｂは、棚から試料導入領域への単一の動作での複数のラックの移送に続く、このような棚及び試料導入領域を示す。この機能は、例えば、１つのプラットフォーム上に大量及び少量の試料を統合するために使用を見出す。
【００２８】
特定の実施形態によると、試料装填領域は、各レーンと整列したレーンインジケータライトを含み、レーン／処理状態、レーン利用可能性、及び／または同様のものを含む操作者情報を操作者に示す。図４Ａには、レーンの処理状態／利用可能性を示すためにそれらのそれぞれのレーンの上に配置されたレーンインジケータライト、例えば、レーンインジケータライト４０８が示されている。
【００２９】
特定の態様では、試料装填領域は、試料管識別コードリーダを含む。試料管識別コードリーダは、試料管バーコードリーダであってもよい。識別コードは変化してもよく、特定の態様では、１次元コード、２次元コード（例えば、ＱＲコード）等のいずれかである。試料管識別コードリーダを含む試料装填領域を図５に示す。下側／開いた（利用可能）位置の試料ラック棚５０２、内部試料ラック領域５０４、及び試料ラック棚５０２と内部試料ラック領域５０４との間に配設されたパネル５０６が示されている。この例では、操作者によって試料ラック棚５０２上に配置された試料管ラックは、システムによって、試料ラック棚５０２から内部試料ラック領域５０４に移送される。特定の試料管ラックが試料ラック棚から内部試料ラック領域に移送されることを決定すると、システムは、試料管識別コードリーダ（ここでは、バーコードリーダカメラ５０８）を試料管ラックの走行のものに隣接する位置に移動させ、試料管ラックが試料ラック棚から内部試料ラック領域に移動すると、バーコードリーダカメラ５０８は、試料管棚内に存在する試料管上に存在するバーコードを連続的に読み取る。カメラはまた、ユーザの潜在的なエラーを防止するために、システムによって使用され得る独自のラック及び管の特性を識別する。
【００３０】
このように、特定の実施形態によると、本開示の方法は、試料管ラックがシステム内に装填されるときに、試料ラック及び試料管上に存在する試料識別情報（例えば、試料バーコード）を読み取ることを含み得る。
【００３１】
特定の態様では、試料装填領域は、試料管ラック識別コードリーダを含む。例えば、試料装填領域は、ラック上に存在するバーコードを読み取るために、装填領域の試料管ラック領域に近接して配設された１つ以上のカメラを含み得る。
【００３２】
特定の実施形態によると、試料装填領域は、試料装填領域のレーン（例えば、外部レーン及び／または内部レーン）内のラックの存在及び／または位置を検出するための検出システムを含む。検出システムは、試料分析の完了時にラックが部分的に挿入されたか、完全に挿入されたか、またはシステムによって排出されたかを検出するために、試料装填領域の前面及び／または後部に提供された位置センサを含み得る。特定の実施形態によると、ラックがレーン内に完全に挿入されると、ラックは固定機構によって適所に固定される。例えば、ラックの下側上に存在する切り込みと噛み合うレーンの表面上に存在するロッキングリブによって、ラックを適所に固定することができる。完全に挿入されたときにラックを可逆的に固定することにより、ユーザはプロセス中のラックを取り外すことができず、例えば、システムへの電力供給が失われた場合でも取り外しが可能になる。
【００３３】
特定の態様では、システムの試料装填領域は、異なる自動化システムから自動的に試料を受け入れるように適合されている。例えば、システムは、別個の自動試料調製及び分析システムとして機能し得るか、または１つ以上の他のシステム、例えば、１つ以上の他の自動試料調製及び分析システムと一体化され（例えば、ワークセル内に構成され）得る。ワークセルは、ワークセルの個々のシステム間の試料管（例えば、試料管ラック内に存在する）の自動移送に適合させることができる。例えば、第１のシステム内に存在する１つ以上の試料管を含むラックは、例えば、システム間の作業負荷のバランスをとるために、作業セルの異なるシステムに移送されてもよい。ワークセルのシステム間の試料管移送のために、各システムは、コンベアベルトを含む内部試料管（または試料管ラック）コンベアシステムを含み得る。システムは、隣接するシステムの内部コンベアシステムのコンベアベルトが整列し、システム間での管ラックの移送を可能にするように位置付けられ得る。システム／モジュール間で容器を移送する際に使用を見出す内部試料管（または試料管ラック）コンベアシステムに関する詳細は、米国特許出願第６２／２６９，５３５号に記載されており、その開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００３４】
ピペットチップ装填領域
本開示の自動試料分析システムは、ピペットチップ装填領域を含み得る。特定の態様では、ピペットチップ装填領域は、チップラックのシステム内への装填を促進するために、２つ以上のピペットチップラックの位置を各々有する１つ以上の（例えば、２つの）ピペットチップ引き出しを含む。特定の実施形態によると、システムから離れた位置、例えば、臨床診断実験室または施設内の異なる領域に、チップラックを装填することを可能にするために、１つ以上の引き出しをシステムから完全に取り除くことができる。
【００３５】
一実施形態によるピペットチップ装填領域を図６に例示する。２つのピペットチップラック引き出し６０２及び６０４と、内部ピペットチップラック引き出しレセプタクル６０６と、を含むピペットチップ装填領域６００が示されている。パネル６０８は、ピペットチップ装填領域６００の外部部分及び内部部分を分離する。この例では、各ピペットチップラック引き出しは、５つのピペットチップラックの位置を含む。ピペットチップラック６１０〜６１８を含むピペットチップラック引き出し６０２が、図６の右に示されており、引き出し６０２は、自動試料分析システムから完全に取り除かれている。
【００３６】
図７は、一実施形態によるピペットチップラック引き出しを示す。チップラック引き出し７０２は、５つのピペットチップラックの位置を有する。引き出しは、５つの位置の各々に側部開口部を含み、チップラックをその位置へと側方装填することを可能にする。チップラックの側方装填は、チップラックを引き出し内に装填する際にチップラックから変位するチップの発生を低減することができ、チップラックを上部から装填するときに、例えば、上から装填したときに引き出し内の開いた位置内へのチップラックの不正確な配置により、相当レベルで変位が生じる。図７では、チップラック引き出し７０２の５つのチップラック位置のうちの４つが占有されており、最も右の開放位置は、位置の片側上の壁の欠如により可能とされるように、上から、または側から装填され得る。
【００３７】
補助試薬装填領域
特定の態様では、本開示の自動試料分析システムは、補助（ａｎｃｉｌｌａｒｙまたはａｕｘｉｌｉａｒｙ）試薬装填領域を含む。補助試薬は、例えば、試料調製ステーションで核酸を捕捉するための磁性粒子、試料調製ステーションで精製核酸を溶出するための溶出緩衝液、及び／または同様のものを含み得る。
【００３８】
特定の実施形態によると、補助試薬装填領域は、個々の補助試薬管または連動した補助試薬管のパックが装填される１つ以上の引き出しを含む。図８は、一実施形態による例示的な補助試薬装填領域の例示である。補助試薬装填領域は、引き出し８０２及び８０４を含む。この例では、各引き出しは６つの補助試薬管の位置を有する。引き出し８０２に関して、補助試薬管８０６を含む６つの補助試薬管が存在する。１つ以上の補助試薬装填引き出しの装填及び閉鎖時に、システムには、補助試薬が装填されている。
【００３９】
特定の態様では、１つ以上の補助試薬管が磁性粒子を含む場合、補助試薬装填領域は、磁性粒子を混合するための混合モータを含み、それによりシステムのピペッタロボットによって一貫して吸引するように、懸濁液中の粒子を維持する。モータを有する位置内に挿入された補助試薬管内で磁性粒子を浮遊状態に維持するための混合モータ８０８を図８に示す。混合モータは、補助試薬管を反時計回り及び時計回りに交互に回転させることによって機能し得る。
【００４０】
特定の実施形態によると、操作者は、補助試薬管を補助試薬パックの形態でシステム内に装填する。一実施形態による補助試薬パックホルダを図９に示す。この例では、試薬パックホルダ９０２は、３つの補助試薬管の上部（例えば、キャップ）と噛み合うように設計されており、その結果、操作者は、３つの補助試薬管を、補助試薬装填領域内に単一動作で導入し得る。パックホルダ９０２は、補助試薬管の上部へのアクセスを可能にする開口部を含み、システムのピペットロボットによる管の内容物の吸引を可能にする。補助試薬パックの管内の試薬の種類は、変化してもよく、システムの操作者が選択することができる。
【００４１】
アッセイ試薬装填領域
特定の態様では、本開示の自動化試料分析システムは、アッセイ試薬装填領域を含む。アッセイ試薬には、試料調製後の試料と組み合わせられ、かつシステムが所望のアッセイを実施するために必要な試薬が含まれる。
【００４２】
特定の実施形態によると、試料分析ステーションは、核酸増幅系アッセイを実施し（例えば、試料分析ステーションは、実時間ＰＣＲ及び検出を実施するユニットを含み得る）、アッセイ試薬は、対象とする標的に特異的な増幅プライマ（例えば、標識された増幅プライマ）、熱安定性ポリメラーゼ、ポリメラーゼの補因子（例えば、Ｍｇ２＋）、アッセイに好適な緩衝液、及び／または同様のものから選択される１つ以上の核酸増幅試薬を含む。試薬は、液体または非液体の形態でシステム内に装填され得る。特定の態様では、システム内に装填された試薬は、凍結乾燥される。凍結乾燥された試薬は、システム内に装填された凍結乾燥された試薬が長期間、例えば３０日以上、安定的であるように、貯蔵安定性であるという利点を有する。
【００４３】
アッセイ試薬は、個々の管内のシステム内に装填され得る。他の態様では、アッセイ試薬を含む１つ以上のプレートが、システム内に装填される。プレートは、任意の所望のフォーマット（４８ウェル、９６ウェル、３８４ウェル等）であってもよい。プレートは、プレートの各ウェル内に同じアッセイ試薬を含むことができるか、またはプレート内のアッセイ試薬は、ウェル間で変化し得る。
【００４４】
特定の態様では、システムは、システムが実時間ＰＣＲ分析を実施して、細菌の試料中の存在または非存在を決定するためのアッセイ試薬を含むことができる細菌核酸、ウイルス核酸、酵母核酸、及び／または同様のものの試料中の存在もしくは非存在を決定するためのアッセイ試薬を含み得るように、試料中の細菌核酸の存在もしくは非存在を検出するためのアッセイを実施する。システム内に装填されたアッセイ試薬のプレートは、ヒト免疫不全ウイルス（ＨＩＶ）、Ｃ型肝炎ウイルス（ＨＣＶ）、Ｂ型肝炎ウイルス（ＨＢＶ）、クラミジア・トラコマチス（ＣＴ）、淋菌（ＮＧ）、ヒトパピローマウイルス（ＨＰＶ）、サイトメガロウイルス（ＣＭＶ）、エプスタイン−バールウイルス（ＥＢＶ）、ポリオーマウイルスＢＫ（ＢＫＶ）、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）、クロストリジウムディフィシレＣ．Ｄｉｆｆ．）、バンコマイシン耐性腸球菌（ＶＲＥ）、アデノウイルス、結核菌（ＴＢ）、水痘帯状疱疹ウイルス（ＶＺＶ）、単純ヘルペスウイルス（ＨＳＶ）、ジョンカニンガムウイルス（ＪＣＶ）、エンテロウイルス、リンパ肉芽腫（ＬＧＶ）、呼吸性ウイルスパネル（ＲＶＰ）のウイルス、ヒトヘルペスウイルス６（ＨＨＶ６）、トリコモナス・バギナリス（Ｔｒｉｃｈｏｍｏｎａｓ  ｖａｇｉｎａｌｉｓ）、マイコプラズマ・ゲニタリウム（Ｍｙｃｏｐｌａｓｍａ  ｇｅｎｉｔａｌｉｕｍ）、ノロウイルス、及びジフウイルスから選択される１つ以上の細菌標的の増幅及び検出のための増幅プライマを含む液体または凍結乾燥試薬を含むことができる。
【００４５】
アッセイプレートは、１つ以上のアッセイプレートキャリアを使用して、システム内に装填され得る。アッセイプレートキャリアは、単一のアッセイプレート位置、または２つ以上のアッセイプレート位置を含み得る。２つ以上のアッセイプレートがアッセイプレートキャリア内に存在する場合、アッセイプレートの各々の試薬は、同じであり得るか、または異なるアッセイプレート間の試薬は、異なり得る。例えば、キャリア中の各プレートは、同じアッセイ試薬（すなわち、同じ試験、例えば、ＨＩＶを実施するための）を含み得るか、またはキャリア中のプレートは、キャリア中の異なるプレート中のものとは異なるアッセイ試薬を含み得る。特定の実施形態によると、システムは、５個以上、１０個以上、２０個以上（例えば、２４個以上）、３０個以上、４０個以上（例えば、４８個以上）、または５０個以上のアッセイプレートが、システムを平行して稼働させ得るように、アッセイプレートを有するアッセイプレートキャリアを含む。
【００４６】
一実施形態によるアッセイ試薬装填領域の外観図を図１０及び１１に例示する。この例では、アッセイ試薬装填領域１０００は、アッセイ試薬プレートキャリア１００２を含む１１個のアッセイプレートキャリアを含む。図１１は、システムから取り除かれ、かつアッセイ試薬プレートが装填されたアッセイ試薬プレートキャリア１００２を示す。この例では、キャリアは、実時間核酸増幅及び検出のための凍結乾燥試薬を含む２つのアッセイ試薬プレートを保持する。２つのプレートは、同じアッセイ試薬を含み得るか、または２つのプレートは、それらが含有する特定のアッセイ試薬に関して互いに異なり得る。この実施例では、アッセイ試薬をシステム内に装填することは、アッセイ試薬プレートをアッセイプレートに装填することと、キャリアを１１個の位置のうちの利用可能な位置に挿入することと、を含む。
【００４７】
本開示の一実施形態によるアッセイ試薬装填領域を図１２に例示する。示すように、アッセイ試薬装填領域１２０２は、アッセイ試薬プレートキャリア（アッセイ試薬プレートキャリア１２０６を含む）をシステム内に装填するためのスロットを有するパネル１２０４を含む。右に示すように、この例では、プレートキャリアは、アッセイ試薬プレートのための５つの位置を有し、各プレートは、６×１６フォーマットの９６個のウェルを有する。
【００４８】
いくつかの実施形態では、アッセイ試薬プレートは、乾燥剤材料を含む密閉パッケージ（例えば、密閉されるか、または実質的に密閉されたパッケージ）内に提供される。乾燥剤材料は、アッセイ試薬プレートパッケージ内のパケット内に提供されてもよい。いくつかの実施形態では、乾燥剤材料パケットは、アッセイ試薬プレートの１つ以上のウェルの基部が乾燥剤材料パケット上に載置し得るようにサイズ決めされる。アッセイ試薬プレートパッケージ内では、乾燥剤材料パケットをアッセイ試薬プレートの真下、上等に提供することができる。特定の態様では、アッセイ試薬プレートをアッセイ試薬プレートキャリアに導入することは、アッセイ試薬プレート及び乾燥剤パケットをアッセイ試薬プレートパッケージから取り除くことと、乾燥剤パケットをアッセイ試薬プレートキャリア内に配置することと、を含み、次に、アッセイ試薬プレートを配置することは、乾燥剤パケットの上に載置してもよい。そのような乾燥剤パケット及びその構成は、アッセイ試薬がアッセイを実施するためのシステムによって使用可能である時間の長さを増加させる。特定の態様では、乾燥剤パケットは、試薬の使用可能寿命を、乾燥剤パケットの存在中の試薬の使用可能寿命と比較して、６日以上、７日以上、８日以上、９日以上、１０日以上、１１日以上、１２日以上、１３日以上、１４日以上、または１５日以上等、５日以上、増加させる。したがって、このような乾燥剤が提供される場合、アッセイ試薬の「オンボード」安定性が改善される。
【００４９】
図４８は、アッセイ試薬プレートキャリア４８０２のそれぞれのアッセイ試薬プレート位置に存在する２つのアッセイ試薬プレート４８０４及び４８０６を示す。アッセイ試薬がアッセイを実施するためのシステムによって使用可能である時間の長さを増加させる乾燥剤パケット（図示せず）が、各アッセイ試薬プレートの真下にある。キャリアは、そのそれぞれのアッセイ試薬プレートが載置される（例えば、上にある）乾燥剤パケットを受け取るようにサイズ決めされた押し込み部を含み得る。例えば、アッセイ試薬プレートキャリア４８０２のそのそれぞれのアッセイ試薬プレート位置に配置されたときに、アッセイ試薬プレート４８０６が載置されている（例えば、上にある）乾燥剤パケット４８０８を受け取るようにサイズ決めされた押し込み部４８０７が、図４９に示されている。図５０は、キャリアのそのそれぞれのアッセイ試薬プレート位置に配置されたときに、アッセイ試薬プレート４８０６が載置されている（例えば、上にある）乾燥剤パケット４８０８を受け入れるようにサイズ決めされた押し込み部を有するアッセイ試薬プレートキャリア４８０２の断面図を示す。
【００５０】
試料処理（ＳＰ）カートリッジ装填領域
本開示の自動試料分析システムは、試料処理を促進するために試料処理（ＳＰ）カートリッジを用いることができ、したがって、ＳＰカートリッジ装填領域を含み得る。
【００５１】
一実施形態によるＳＰカートリッジ装填領域を図１３に例示する。装填領域の内部部分への操作者のアクセスを提供するドア１３０２及び１３０４を含むＳＰカートリッジ装填領域１３００が示されている。この例では、内部部分は、それぞれ、ドア１３０２及び１３０４の背後にあるＳＰカートリッジ貯蔵ユニット１３０６及び１３０８を含む。特定の態様では、各貯蔵ユニットは、１つ以上のＳＰカートリッジエレベータを含む。例えば、図１３に示すように、ＳＰカートリッジ貯蔵ユニット１３０６及び１３０８は、２つのＳＰカートリッジエレベータを各々含む（貯蔵ユニット１３０６のエレベータ１３１０及び１３１２を参照のこと）。エレベータは、スタックの底部上への上向きの力を利用して、スタックの上部でＳＰカートリッジを、一度に１つのＳＰカートリッジを解放するように適合されている。図１４は、システムの操作者によるＳＰカートリッジスタックの装填を促進するために、ドアが開いており、かつＳＰカートリッジ貯蔵ユニットがシステムの前方に向かっている状態の図１３のＳＰカートリッジ装填領域を示す。図１５は、スリーブ内に存在するＳＰカートリッジの単一のスタックを示す。特定の態様では、操作者は、スリーブプルタブを取り外して、ＳＰカートリッジスタックをエレベータに露出させる。スタック／スリーブ内のＳＰカートリッジの数は、変化し得る。特定の態様では、各スタック／スリーブは、１０〜３０個のＳＰカートリッジ、例えば、２０個のＳＰカートリッジを有する。
【００５２】
図１６には、一実施形態によるＳＰカートリッジ装填領域が例示されており、ＳＰカートリッジスリーブ１６０４は、ＳＰカートリッジ貯蔵ユニット１６０６の利用可能な位置（左パネル）に装填されており、ＳＰカートリッジスリーブ１６０４は、ＳＰカートリッジ貯蔵ユニット１６０６の位置（右パネル）内に装填されている。
【００５３】
図１７は、本開示の一実施形態によるＳＰカートリッジを示す。この例では、ＳＰカートリッジ１７００は、４つのレーン（レーン１７０２〜１７０８）のウェルを有し、レーン毎に１つの試料を処理することができる。
【００５４】
同様の４つのレーンＳＰカートリッジを図１８に示す。この例では、ＳＰカートリッジ１８００は、取り外し可能な反応容器（ＲＶ）１８０２と、取り外し可能なＲＶキャップ１８０４と、取り外し可能なプランジャ（１８０６）（上部パネル）と、を含む。下により詳細に記載されるように、プランジャは、試料調製が核酸の磁性粒子に基づく捕捉を伴う実施形態での使用を見出す。下のパネルは、ＳＰカートリッジ１８００の側面図を示す。ウェル１８０８〜１８２２を示す。この特定の実施形態では、ウェル１８０８は溶解ウェルであり、ウェル１８１０は補助ウェルであり、凍結乾燥アッセイ試薬の再水和のために水を保持するために使用することができ、ウェル１８１２〜１８１６は、磁性粒子上に存在する核酸が洗浄される洗浄溶液を有する洗浄ウェルであり、ウェル１８１８は、試料中の細胞を溶解させてその中の核酸を放出させるための溶解溶液を有する溶解ウェルであり、ウェル１８２０は、溶解前に試料を前処理するためのプロテアーゼを含む溶液を含み得る前処理用ウェルであり、ウェル１８２２は、試料調製プロセス中にすでに使用されたプランジャを保持するようにサイズ決めされる。
【００５５】
特定の実施形態によると、本開示のシステム及び方法は、代理人整理番号ＡＤＤＶ−０５５ＰＲＶに記載されるＳＰカートリッジのうちのいずれかを含み、かつ用いており、その開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００５６】
図１９は、一実施形態によるＳＰカートリッジエレベータの特定の構成要素を示す。ＳＰカートリッジエレベータ１９００は、モータ１９０６によって駆動されるレール１９０４に沿って移動するＳＰカートリッジリフト１９０２を含む。リフト１９０２がレール１９０４に沿って上方に移動すると、リフトは、ＳＰカートリッジスタック（図示せず）の底部上に上向きの力を加えて、スタックの上部にＳＰカートリッジ（ここでは、ＳＰカートリッジ１９０８）を、システム内の１つ以上の充填ステーションへのその後の移送のために、システムのロボット式ＳＰカートリッジハンドラに提示する。
【００５７】
図２０は、一実施形態によるＳＰカートリッジ装填領域を例示する。ＳＰカートリッジ装填領域２０００は、２つのＳＰカートリッジエレベータを含む。各エレベータの上部に、整列漏斗、例えば、整列漏斗２００２がある。図２１に示すように、整列漏斗は、リフト防止ばね２００４及びＳＰカートリッジ漏斗２００６を含み得る。漏斗２００６は、リフトがＳＰカートリッジスタックの底部上に上向きの力を加えるときに、リフト防止ばね２００４に向かってＳＰカートリッジを漏斗し、この力は、リフト防止ばねによって最大閾値まで耐える。ＳＰカートリッジが上方に、かつリフト防止バネを越えて押し上げられると、スタックの上部ＳＰカートリッジは、システムのロボット式ＳＰカートリッジハンドラによって係合及び移送されるための好適な整列位置に提示される（利用可能になる）。
【００５８】
本開示のＳＰカートリッジエレベータは、エレベータの上部にあるＳＰカートリッジの存在を感知するためのセンサを含み得る。例えば、図２０の上部ＳＰカートリッジ存在センサ２００８は、エレベータの上部位置におけるＳＰカートリッジの存在または非存在を決定することができる光センサである。ＳＰカートリッジが上部位置で検出されない場合、システムは、ロボット式ＳＰハンドラに、異なるＳＰカートリッジエレベータからのＳＰカートリッジの取り出しを開始するように命令することができる。システムはまた、ＳＰエレベータが再装填されるべきであることを操作者に通知することができる。
【００５９】
バルク液体貯蔵領域
特定の実施形態によると、本開示の自動化試料分析システムは、バルク流体（または「バルク試薬」）貯蔵領域を含む。バルク試薬は、ポンプ及びノズルにより目的容器（例えば、ＳＰカートリッジ）内に分注し得、特別な操作、例えば、容器の内容物の再懸濁を必要としない、一般的に使用される試薬である。特定の態様では、バルク流体／試薬には、溶解緩衝液、アルコール（例えば、エタノール）、核酸洗浄溶液、分子レベルの水、蒸気バリア試薬（複数可）、及び／または同様のものが含まれる。
【００６０】
特定の態様では、バルク試薬は、バルク流体貯蔵領域内のボトル内に貯蔵される。バルク試薬ボトルは、所望の量のバルク試薬を含有するようにサイズ決めされ得る。例えば、ボトルは、５００ｍｌ〜１．５Ｌ（例えば、１Ｌ）のバルク流体を含有するようにサイズ決めされ得る。
【００６１】
特定の実施形態によると、キー付きキャップを含むボトル内に１つ以上のバルク試薬が提供される。キー付きキャップは、少なくとも１つの環状リング突起を有するキー要素を含み得る。１つ以上の環状リングは、リング及びリングによって画定される空間の特定の構成を提供する。１つ以上の環状リングによって形成された特定の構成は、キャップ上のキー要素を受け入れることを可能にするために、バルク試薬貯蔵領域内の受け入れ装置上の対応する構成を必要とする「キー」として機能する。例えば、受け入れ装置上の対応するキー要素は、キー付きキャップの１つ以上の環状リングを適切に整列させて受け入れるように形状決め及びサイズ決めされるだろう。例えば、受け入れ装置上のキー要素は、キー付きキャップ上の１つ以上の環状リングと整列するように適切に位置付けられた１つ以上の環状溝またはウェルを含み得る。さらに、受け入れ装置上のキー付き要素は、キー付きキャップ上の１つ以上の環状リングによって画定されるキー付きキャップ上のキー要素上の１つ以上の空間と整列するように適切に位置付けられる１つ以上の環状リングを含み得る。本開示のシステムのバルク試薬ボトル及びバルク試薬貯蔵領域に有用なキー付きキャップに関するさらなる詳細は、米国特許出願公開第２０１４／０２６３３１６号に見出すことができる。
【００６２】
一実施形態によるバルク試薬貯蔵領域を図２２に例示する。この例では、バルク試薬貯蔵領域２２００は、前カバー２２０２と、ボトル（例えば、ボトル２２０４及び２２０６）内に収容されたバルク試薬を貯蔵するための内部貯蔵領域と、を有する引き出しである。この例には、固形廃棄物シュート２２０８及び固形廃棄物容器２２１０も含まれる。このシステムは、使用済みのピペットチップ、使用済みの反応容器等、及び／または同様のものを、固形廃棄物シュートを介して固形廃棄物容器内に処分するように適合され得る。この例では、バルク試薬貯蔵領域は、バルク流体をＳＰカートリッジの適切なウェル内に分注するバルク流体分注ステーションと（例えば、ホースを介して）インターフェースする流体インターフェース２２１２を含む。
【００６３】
図２３は、一実施形態によるバルク試薬貯蔵領域を示す。バルク試薬ボトルを逆配向にバルク試薬を装填／貯蔵するための内部区画を有する引き出しであるバルク試薬貯蔵領域２３００が、本明細書に示されている。この例では、引き出しは、上に記載するようにキー付きキャップ（図示せず）を有するバルク試薬ボトルと特異的に噛み合うように各々設計された４つの位置を有する。キー付きキャップは人為的エラーの可能性を低減する。例えば、溶解緩衝液は、溶解緩衝液ボトルのキー付きキャップと、洗浄緩衝液スロットのキャップ受け入れ部分との間に相補性がないため、溶解緩衝液を洗浄緩衝液スロット内に装填することができない。
【００６４】
バルク試薬貯蔵領域は、１つ以上のバルク試薬ボトルと流体連通する１つ以上のリザーバを含み得る。例えば、バルク試薬ボトルがバルク試薬貯蔵領域内に装填されると、ボトルの液体内容物がリザーバ内に空になり得、システムの操作者が、システムの連続的な動作中に任意の都合のよい時間にボトルを取り除く（かつ必要に応じて、新規（充填）試薬ボトルとボトルを置換する）ことを可能にする。
【００６５】
ＳＰカートリッジ移送及びＳＰカートリッジ充填ステーション
特定の態様では、本開示のシステムは、試料調製ステーションの１つ以上の位置に存在するＳＰカートリッジにおいて試料調製を実施する。ＳＰカートリッジは、試料調製プロセスに必要な試薬及び試料がすでに装填されている試料調製ステーションの位置に移送及び配置され得る。
【００６６】
試料調製前にＳＰカートリッジを装填するための任意の好適なアプローチを用い得る。特定の実施形態によると、ＳＰカートリッジは、図２４に示されるようなＳＰカートリッジワークフローに供される。この例では、ＳＰカートリッジは、ロボット式ＳＰカートリッジハンドラ（図示せず）によってＳＰカートリッジ装填領域（図２４で「１」と標識されている）でＳＰカートリッジエレベータの上部から拾いだされ、かつハンドラＳＰカートリッジバルク試薬充填ステーション（図２４では「２」と標識されている）の２つ以上の位置のうちの１つに移送される。バルク試薬がＳＰカートリッジバルク試薬充填ステーションでＳＰカートリッジの適切なウェル内に分注された後、ロボット式ＳＰカートリッジハンドラは、ＳＰカートリッジをＳＰカートリッジ試料充填ステーション（図２４に「３」で標識されている）の２つ以上の位置のうちの１つに移送する。ＳＰカートリッジ試料充填ステーションでＳＰカートリッジの適切なウェル内に試料（及び任意選択的に、追加の試薬）が分注された後、ロボット式ＳＰカートリッジハンドラは、ＳＰカートリッジを、試料調製（例えば、核酸の単離及び精製）が起こる試料調製ステーション（図２４に「４」で標識されている）の２つ以上の位置のうちの１つに移送する。システムは、試料処理の完了時にＳＰカートリッジを拾い上げ、かつ使用済みＳＰカートリッジをＳＰカートリッジ廃棄物容器内に廃棄するＳＰカートリッジ廃棄ロボットを含み得る。
【００６７】
本開示のロボット式ＳＰカートリッジハンドラは、ＳＰカートリッジ装填領域におけるエレベータ、バルク充填ステーション、試料充填ステーション及び試料処理ステーションからＳＰカートリッジを取り出すことを含む様々な機能を有し得る。ロボット式ＳＰカートリッジハンドラはまた、バルク充填ステーション、試料充填ステーション、試料処理ステーション、及び廃棄ロボット５にＳＰカートリッジを配布するように機能し得る。ロボット式ＳＰカートリッジハンドラは、ロボット式ピペット分注装置が、干渉することなく隣接する試料調製ユニット内で稼働し、ＳＰＵカートリッジを有するかどうかを示す情報をシステムに提供し、任意の位置にＳＰＵカートリッジの存在または非存在を決定する、及び／または同様のものを可能にするように設計され得る。
【００６８】
本開示の一実施形態によるロボット式ＳＰカートリッジハンドラを図２５に例示する。ロボット式ＳＰカートリッジハンドラ２５００は、Ｘ、Ｙ、及びＺ方向に移動することができる。二重リンクアーム２５０２は、Ｙ軸の移動を可能にする。レール２５０４及び２５０６に沿った移動は、それぞれ、Ｚ軸及びＸ軸における移動を可能にする。ＳＰカートリッジハンドラ２５００は、ＳＰカートリッジ２５１０を把持するためのＳＰカートリッジ把持部２５０８を含む。
【００６９】
ロボット式ＳＰカートリッジハンドラのＳＰカートリッジグリッパのより詳細な図を図２６に示す。ＳＰカートリッジグリッパ２６００は、受動フィンガをカートリッジに係合させるために、下方に、次に前方に移動することによって、ＳＰカートリッジ２６０６の対応するスロット（スロット２６０４を含む）内に挿入される２つの受動フィンガ（受動フィンガ２６０２を含む）を含む。次に、２つの能動フィンガは、ＳＰカートリッジ２６０６の対応するスロット（スロット２６１０を含む）内に能動フィンガを挿入するために、２つの能動フィンガ（能動フィンガ２６０８を含む）が固定／把持される。把持を完了するために、能動指は、受動指に向かって駆動される。図２６の下部パネルには、ＳＰカートリッジグリッパ２６００及びＳＰカートリッジ２６０６の側面図が示されており、受動フィンガ２６０２及び能動フィンガ２６０８は、カートリッジを把持するためにＳＰカートリッジ２６０６の対応するスロット内に挿入され、ＳＰカートリッジを拾い上げ、かつシステム内の所望の位置に移送することができる。システム内の所望の位置にＳＰカートリッジを解放することは、能動フィンガを手放し、かつＳＰカートリッジの対応するスロットから能動フィンガ及び受動フィンガを取り外すことによって実施することができる。ロボット式ＳＰカートリッジハンドラは、例えば、ホーム位置、カートリッジの存在、及び／または同様のもののための１つ以上の光センサを含み得る。
【００７０】
システムがバルク試薬充填ステーションを含む場合、そのような充填ステーションは、１つ以上の（例えば、２つ以上の）ＳＰカートリッジバルク試薬充填位置を含む。バルク試薬充填ステーションは、バルク試薬貯蔵領域と流体連通しており、試料調製プロセス中に利用されるＳＰカートリッジバルク試薬、例えば、分子レベルの水、エタノール、溶解試薬、洗浄試薬、水蒸気バリア液（例えば、油）、及び／または同種のもののうちの１つ以上の適したウェル内に分注する。
【００７１】
一実施形態によるバルク試薬充填ステーションを図２７に示す。この例では、バルク試薬充填ステーション２７００は、２つのＳＰカートリッジバルク試薬充填位置を含む。ＳＰカートリッジ２７０２及び２７０４を図２７に示す。ステーションは、バルク試薬をＳＰカートリッジの適切なウェル内に分注するように位置付けられるように、レール２７０８に沿って走行することができるバルク試薬分注ヘッド２７０６を含む。ステーションは、ステーションにおけるＳＰカートリッジの存在及び／または位置を検出するための光センサ２７１０及び２７１２を含む。
【００７２】
このシステムは、ＳＰカートリッジ試料充填ステーションを含み得る。そのようなステーションは、１つ以上の（例えば、２つ以上の）ＳＰカートリッジ試料充填位置を含み得る。試料装填のために、ロボット式ピペッタは、試料装填領域の内部部分に存在する試料管から試料を吸引し、試料充填ステーションに移送され、かつ試料充填ステーションの１つ以上のＳＰカートリッジ試料装填位置に存在するＳＰカートリッジの適切なウェル内に試料を分注する。
【００７３】
特定の態様によると、本開示の方法は、ＳＰカートリッジを、ＳＰカートリッジ装填領域からＳＰカートリッジバルク試薬装填ステーションの２つ以上の位置のうちの１つに移送することを含む。特定の態様では、本方法は、ＳＰカートリッジを、ＳＰカートリッジバルク試薬充填ステーションからＳＰカートリッジ試料充填ステーションの２つ以上の位置のうちの１つに移送することを含む。本方法は、ＳＰカートリッジを、ＳＰカートリッジ試料充填ステーションから試料調製ステーションの２つ以上の試料調製位置のうちの１つに移送することを含み得る。上の移送ステップのうちのいずれか（例えば、各々）は、ロボット式ＳＰカートリッジハンドラによって実施することができる。
【００７４】
試料調製ステーション
本開示の自動分析システムは、試料調製ステーションを含む。試料調製物は、１つ以上（例えば、２つ以上）のＳＰカートリッジ試料調製位置を含み得る。ＳＰカートリッジは、ロボット式ＳＰカートリッジハンドラによって１つ以上のＳＰカートリッジ試料調製位置に移送される。試料調製位置に移送されたＳＰカートリッジは、試料を含み、また、試料調製プロセスに必要な試薬の全てではないにしても大部分を含んでいてもよい。
【００７５】
特定の実施形態によると、試料調製ステーションによって利用されるＳＰカートリッジは、図１８に示すＳＰカートリッジと類似しているか、または同じである。すなわち、ＳＰカートリッジは、患者試料を処理して核酸を精製するのに必要な試薬を保持する４チャネルカートリッジであってもよい。さらに、カートリッジは、精製された試料毎に混合プランジャ、反応容器（ＲＶ）及びＲＶキャップを貯蔵する。特定の態様では、ＲＶ及びＲＶキャップは、代理人整理番号ＡＤＤＶ−０５６ＰＲＶに記載されており、その開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。カートリッジは、ステーションの試料処理位置と噛み合うように設計されており、ステーションは、混合プランジャを使用し、かつ磁性粒子操作を使用して試料から核酸を精製するのに必要なハードウェアを有する。プランジャ、ＲＶ及びＲＶキャップの内蔵貯蔵は、核酸を抽出するのに必要な全ての材料の同時の送達を可能にし、かつ例えば、単一のロボット動作を使用して試料調製ステーションへの増幅及び検出を実施する。
【００７６】
プランジャは、全てのウェルの底部分の量を略全体的に装填する形状を有し得る。これは、試薬を十分に混合するのに十分大きい範囲で、ウェル内の流体を上下に駆動するように促す。プランジャの先端は、混合中にプランジャが液体に浸漬されたときに、流体が容易に流れ出ることができることを確実にするのに十分な空間を提供するために、溝付きであり得る。特定の実施形態によると、プランジャは、代理人整理番号ＡＤＤＶ−０５９ＰＲＶに記載されているようなプランジャであり、その開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００７７】
試料調製ステーションは、１つ以上の試料調製（ＳＰ）モジュールを含み得る。一実施形態によるＳＰモジュールを図２８に例示する。示すように、ＳＰモジュール２８００は、３つのＳＰカートリッジ試料調製位置を含み、そのうちの２つは、ＳＰカートリッジ２８０２及び２８０４によって図２８に占有されている。ＳＰモジュール２８００は、核酸を抽出するのに必要な機械的動作を実施する。ＳＰモジュール２８００は、混合プランジャをカートリッジから引き出し、それをＳＰカートリッジに沿って異なるウェルに移動させて試薬を混合するための特徴を有する。混合は、垂直に並進するプランジャバーに取り付けられたプランジャを使用して実施される。ＳＰモジュール２８００はまた、２つの独立して制御可能かつ移動可能なヒータを有する。第１のヒータは、前処理及び溶解ウェル内の試薬を加熱するために使用される。第２のヒータは、溶出ウェル中の流体を良好に加熱するために使用される。両方のヒータは、それぞれのウェル内で混合中に係合させることができる。
【００７８】
ＳＰモジュール２８００は、プランジャの外壁に粒子を引き付ける磁石をプランジャ内に挿入することによって、磁性微粒子を１つのウェルから別のウェルに移動させる。いったん粒子がプランジャに磁気的に付着すると、粒子は、次のウェルに移動する。粒子は、プランジャの内側から磁石を取り除くことによって放出される。ＳＰモジュール２８００によるプランジャの垂直動作は、ウェル内での混合を生じさせる。
【００７９】
図２８に示すＳＰモジュールの側面図を図２９に例示する。４つの磁石２９０２の３つのグループ、４つのプランジャ２９０４の３つのグループ、及びプランジャを保持するためのＳＰカートリッジの４つのＳＰカートリッジウェル２９０６の３つのグループが、図２９の上部に示されている。最下位置にある要素が、図２９の底部に示されており、そこでは、磁石及びプランジャが、ＳＰカートリッジのウェル内で崩壊している。
【００８０】
図２８に示すＳＰモジュールの別の図を図３０に例示する。この例では、プランジャが、各プランジャバー（図示せず）に取り付けられており、各磁石が、プランジャ内に挿入されている。その上に付着した核酸を有する磁性粒子を含むウェルに下げると、磁性粒子は、プランジャの外壁に付着し、洗浄のためにウェルからウェルへの粒子の移動を可能にし、最終的に、粒子からの核酸の溶出を可能にする。
【００８１】
特定の態様では、ピペット分注とは対照的に、磁性粒子を使用する標的材料（例えば、核酸）の移動は、試料処理／抽出（図５１）中のスプラッシュ／クロスオーバ汚染機会を低減または排除するという利点を有する。
【００８２】
ロボット式ピペッタ
本開示の自動分析システムは、ロボット式ピペッタを含む。ロボット式ピペッタは、ピペット分注するために必要なシステムの位置にアクセスして、試料の調製及び処理、ならびにＲＶキャッピング及び移送を達成することができる。
【００８３】
ロボット式ピペッタは、例えば、ピペットチップ装填領域の内部位置で、例えば、ピペットチップと相互作用し、試料装填領域の内部位置にある試料管、補助試薬装填領域の内部位置に存在する補助試薬、試料調製ステーション、アッセイ試薬（例えば、アッセイ／試薬装填領域の内部位置に存在する凍結乾燥アッセイ試薬）、ピペットチップ及び／またはＲＶ廃棄場所、ならびに試料分析ステーションと相互作用する。ピペッタは、例えば、ＳＰカートリッジの前処理または溶解ウェルへの試料及び試薬の移送を実施し、前処理した試料を、前処理ウェルから溶解ウェルに移送し、溶出ウェル、補助ウェル、及びプランジャ処分位置にアクセスし、ＳＰカートリッジ上のＲＶキャップにアクセスし、溶出液及び試薬でＲＶを装填し、ＳＰカートリッジ上に充填されたＲＶにアクセスし、かつ分析ステーションのＲＶウェルにアクセスすることができる。
【００８４】
特定の態様では、ロボット式ピペッタは、ＳＰカートリッジのレーンと同数のピペットバレルを有する。例えば、ＳＰカートリッジが４つのレーン（すなわち、４チャネルＳＰカートリッジ）を有する場合、ロボット式ピペッタは、４つのピペット分注バレルを有することができ、その結果、ロボット式ピペッタは、試薬、試料、精製核酸、及び／または同様のものを、ＳＰカートリッジの各レーン／チャネルの対応するウェルから同時に吸引及び／または分注することができる。
【００８５】
一実施形態による分析システムとの関連でのロボット式ピペッタが、図３１に示されている。自動試料分析システム３１００は、試料装填領域３１０２、ピペットチップ装填領域３１０４、補助試薬装填領域３１０６、アッセイ試薬トレイ装填領域３１０８、４つの試料調製ユニット（例えば、試料調製ユニット３１１０）、及び４つの試料分析ユニット、例えば、試料分析部３１１２を含む。ロボット式ピペッタ３１１４は、前述のシステム領域／ステーションの各々と相互作用するように、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸（例えば、駆動／サーボモータアセンブリを介して）で移動可能である。様々な軸のロボット式ピペッタの移動を可能にする構成要素は、図３２にさらに詳細に示されている。一実施形態によるロボット式ピペッタの拡大図を図３３に示す。この例では、ロボット式ピペッタ３３００は、４つのバレル／チャネルを有する。バレル／チャネル３３０２は、ピペットチップ３３０４に取り付けられる。
【００８６】
ピペットチップ装填領域にバレル３４０２及び３４０４を有するロボット式ピペッタ３４００の例示を図３４に提供する。２つのそれぞれのピペットチップ（チップ３４０６及び３４０８）をステーティングするバレル３４０２及び３４０４が示されている。
【００８７】
図３５は一実施形態によるロボット式ピペッタによって試料管ラック内に存在する試料管からの試料吸引を例示する。試料管ラック３５０６に存在する試料管３５０４から試料を吸引するピペットチップ３５０２が示されている。
【００８８】
一実施形態によるロボット式ピペッタによる試料調製ステーションの試料調製ユニットの試料調製位置におけるＳＰカートリッジのウェル内への試料の分注を示す例示を図３６に提供する。４チャンネルＳＰカートリッジ３６０４が、位置３６０２に存在する。ロボット式ピペッタ３６０６は、４つのバレル及び関連するピペットチップを有し、試料を４チャネルＳＰカートリッジ３６０４のそれぞれのウェル内に分注する。
【００８９】
一実施形態によるロボット式ピペッタによる補助的な試薬装填領域における補助試薬の吸引を示す例示を図３７に提供する。自動化試料分析システムの補助試薬装填領域に存在する溶出緩衝液管３７０４から溶出緩衝液を吸引するロボット式ピペッタ（図示せず）に取り付けられたピペットチップ３７０２が示されている。
【００９０】
図３８は試料調製ユニットにおけるＳＰカートリッジ内に存在する反応容器（ＲＶ）キャップを拾い上げるロボット式ピペッタの例示を示す。ＳＰカートリッジの隣接位置に存在するＲＶをキャッピングするための準備として、ＲＶキャップ３８０６及び３８０８に取り付けられたロボット式ピペッタのピペットバレル３８０２及び３８０４が示されている。
【００９１】
一実施形態によるロボット式ピペッタによるＲＶキャップによるＲＶのキャッピングを示す例示を図３９に提供する。この例では、ピペッタは、４つのバレルを有し、その各々が、ＲＶキャップを試料調製ユニットにおけるＳＰカートリッジのそれぞれのＲＶ内に押し込む。
【００９２】
図４０は、キャッピングされたＲＶの、ＳＰカートリッジからロボット式ピペッタによる試料分析ユニットのＲＶウェルへの移送を示す。４つのピペットバレルの遠位端部は、キャッピングされたＲＶのＲＶキャップと噛み合い、ロボット式ピペッタによってキャッピングされたＲＶの移送を可能にする。図４０は、ロボット式ピペッタによる試料分析ユニットのＲＶウェルへのキャッピングされたＲＶの配置を示す。図４１は、ロボット式ピペッタのバレルによるキャッピングされたＲＶのＲＶキャップの解放後、試料分析ユニットのそれぞれのＲＶウェル内にキャッピングされたＲＶを示す。
【００９３】
特定の実施形態によると、ロボット式ピペッタは、局所分析のためのシステムの画像を捕捉するためのカメラ、ならびにメンテナンス、性能、自動補正等のための遠隔分析を含み得る。いくつかの実施形態では、カメラは、アッセイプレート及び補助ボトル上に存在するバーコードを読み取る際にも使用され得る。チップの種類等の消費可能な特性を識別するためにも使用することができる。
【００９４】
特定の実施形態によると、ロボット式ピペッタは、ピペットチップ貯蔵領域から使い捨てピペットチップを拾い上げ、試料導入領域に存在する試料管から試料を吸引し、かつ試料をＳＰカートリッジの第１のウェル内に分注する。特定の態様では、ロボット式ピペッタは、ＳＰカートリッジの第２のウェルから精製試料を吸引し、精製試料をアッセイ試薬ウェル（例えば、アッセイ試薬プレートのウェル）内に分注する。アッセイ試薬ウェルは、凍結乾燥アッセイ試薬を含み得る。特定の実施形態によると、ロボット式ピペッタは、精製試料及びアッセイ試薬を含む混合物をアッセイ試薬プレートから反応容器に移送する。特定の態様では、反応容器は、ＳＰカートリッジ内に存在する。特定の実施形態によると、ロボット式ピペッタは、反応容器キャップを拾い上げ、反応容器をキャッピングする。特定の態様では、ロボット式ピペッタは、キャッピングされた反応容器を拾い上げ、キャッピングされた反応容器を、試料分析ステーションの試料分析ユニットのうちの１つのウェルに移送する。
【００９５】
特定の態様では、本開示の方法は、ロボット式ピペッタを使用して、ピペットチップ貯蔵領域から使い捨てピペットチップを拾い上げ、試料導入領域に存在する試料管から試料を吸引し、かつＳＰカートリッジの第１のウェル内に分注する。特定の実施形態によると、本開示の方法は、ロボット式ピペッタを使用して、ＳＰカートリッジの第２ウェルから精製試料を吸引し、かつ精製試料を、アッセイ試薬ウェル、例えば、アッセイ試薬プレートのウェル内に分注すること、を含み得る。アッセイ試薬ウェルは、凍結乾燥アッセイ試薬を含み得る。特定の態様では、本開示の方法は、ロボット式ピペッタを使用して、精製試料及びアッセイ試薬を含む混合物を、アッセイ試薬ウェルから反応容器、例えば、ＳＰカートリッジ内に存在する反応容器に移送することを含み得る。特定の実施形態によると、本開示の方法は、ロボット式ピペッタを使用して、反応容器キャップを拾い上げ、かつ反応容器をキャッピングすることを含み得る。特定の態様では、本開示の方法は、ロボット式ピペッタを使用して、キャッピングされた反応容器を拾い上げ、キャッピングされた反応容器を、試料分析ステーションの試料分析ユニットのウェルに移送することを含み得る。
【００９６】
いくつかの実施形態では、ロボット式ピペッタは、例えば、交差汚染を減少または排除するのに使用を見出す特徴を含む。例えば、ある態様において、ロボット式ピペッタは、下記の特徴：空気に基づくピペット分注機構、容器内の液体のレベル（例えば、試料管、試薬管、ＳＰカートリッジのウェル等の液体レベル）を検出する能力、ピペットチップの外側上での液滴汚染を防止するために、液体の上部レベル（例えば、上部）から吸引する能力、ピペットチップの外側に液体が詰まるのを抑制するか、または防止するピペットチップ材料、例えば、（例えば、試料管から、吸引された試料が分注される容器への）移動中の滴下を防止するために、移動前に吸引された液体をピペットチップのさらに上に移動させるためのエアギャップの形成（または「吸引」）、例えば、ピペットチップ内の流体移動（例えば、チップ内の予期しない流体移動）内の流体移動を感知するためのピペッタ（例えば、ピペッタの１つ以上のバレル）内の１つ以上の圧力センサ、ピペッタ（例えば、試料を有する）が決してＳＰカートリッジの上を走行しないような移動経路のうちの１つ以上（例えば、任意の組み合わせ）を有する。
【００９７】
試料分析ステーション
本開示の自動分析システムは、試料分析ステーションを含む。分析ステーションは、対象とする１つ以上のアッセイを実施するように適合される。特定の態様では、分析ステーションは、実時間核酸増幅及び検出（例えば、実時間ＰＣＲ）を実施する１つ以上の分析ユニットを含む。
【００９８】
実時間ＰＣＲでは、増幅反応中の複数の時点で核酸の量を測定して、試料中に最初に存在する標的核酸分析物の実際量または相対量を決定する。実時間ＰＣＲは、定量的、半定量的または定性的であり得る。実時間ＰＣＲは、概して、少なくとも１つの特定波長の光線で各増幅試料を照射し、アンプリコンに組み込まれているか、または増幅中にクエンチされていないかのいずれかである励起蛍光により放出される蛍光発光を検出する能力を有する熱サイクラ内で実施される。非特異的蛍光色素（例えば、ＳＹＢＲ  Ｇｒｅｅｎ等のＤＮＡ結合色素）または特異的蛍光ハイブリダイゼーションプローブを使用してもよい。異なる色の標識を使用して、同じ管内のいくつかの標的配列を観察するためのマルチプレックスアッセイにおいて、蛍光プローブを使用することができる。
【００９９】
蛍光標識されたプローブを使用する１つの方法は、一端に蛍光レポータを有し、プローブの反対側に蛍光のクエンチャを有するＤＮＡ系プローブに依存する。レポータがクエンチャに近接することにより、その蛍光の検出が防止される。標的配列に結合された場合、Ｔａｑポリメラーゼの５´〜３´エキソヌクレアーゼ活性によるプローブの分解は、レポータークエンチャ近接を破壊し、よって蛍光の非クエンチ発光を可能にし、これは、光の特定波長との励起後に検出され得る。したがって、各ＰＣＲサイクルでレポータプローブによって標的とされる産物の増加は、プローブの分解及びレポータの放出に起因して、蛍光の比例的増加をもたらす。
【０１００】
特定の実施形態によると、本開示の自動分析システムの試料分析ステーションは、実時間核酸増幅及び検出を実施するように適合された１つ以上の同一または実質的に同一の分析ユニットを含む。例えば、分析ステーションは、１〜１０個の分析ユニットを含むことができ、各分析ユニットは、熱電化及び検出のための１つ以上の反応容器（ＲＶ）ウェルを有する。特定の態様では、本開示の分析システムの試料分析ステーションは、４つの試料分析ユニットを含む。特定の実施形態によると、４つのユニットの各々は、１２個のＲＶウェルを有する。したがって、特定の実施形態では、本開示の自動分析システムは、４８個の試料に対してＲＴ−ＰＣＲを同時に実施することができる。並行して実施され得る４８個のアッセイは、同じアッセイまたは異なるアッセイであり得る。
【０１０１】
特定の実施形態によると、システムは、代理人整理番号ＡＤＤＶ−０５８ＰＲＶに記載されたような実時間核酸増幅及び検出ユニットを含み、その開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０１０２】
一実施形態による試料分析ステーションの試料分析ユニットの例示を図４３に示す。試料分析ユニット４３００は、１２個のＲＶウェルを有するサーモサイクラ４３０２を含む。例示されるように、キャッピングされたＲＶは、サーモサイクラの各ウェル内に存在する。キャッピングされたＲＶをＲＶウェル内に入れることを可能にする位置にある蓋４３０６（加熱された蓋であり得るか、または加熱された蓋であり得ない）が図４３に示されている。各ウェルは、生成された核酸増幅産物の存在及び／または量に関する蛍光信号を検出するための検出モジュール４３０４による光照査を可能にする光学窓を有する。この実施形態では、検出モジュール４３０４は、各ＲＶの内容物を光学的に照査して、その中に生成される核酸増幅産物の存在及び／または量を検出するために、ＲＶウェルの光窓を超えて走査する。図４３の試料分析ユニットが、図４４に示されており、蓋４３０６は、熱電対の間にキャッピングされたＲＶの上部と接触している。
【０１０３】
特定の態様では、試料分析ユニットまたはそのモジュールは、任意の汚染、例えば、熱サイクル中に反応容器から生じる反応混合物の噴霧部分、または同様のものの組み合わせの汚染物に対する１つ以上の構成要素を含む。いくつかの実施形態では、試料分析ユニットから空気を引き出す１つ以上のファンが提供される。いくつかの実施形態では、試料分析ユニットの各サーモサイクラユニットは、サーモサイクラユニットから空気を引き出すための専用のファンを有する。特定の態様では、１つ以上のファンは、シュラウドによって囲まれている（例えば、気密的または実質的に気密的に）。シュラウドは、試料分析ユニットから引き出された空気を、システムの外へ、例えば、システムの外部部分上に配置された、例えば、システムの側面上に配置された、通気口の外に、配向する１つ以上のダクトに接続（例えば、気密的に、または実質的に気密的に）され得る。例示的な実施形態を図４７に例示する。この例では、シュラウド４７０２は、試料分析ユニット４７００またはそのモジュールから空気を引き出すファン（図示せず）を囲む。シュラウドは、試料分析ユニットから引き出された空気をシステム外に配向するダクト（図示せず）に接続されている。
【０１０４】
液体及び固形廃棄物貯蔵領域
特定の実施形態によると、本開示の自動分析システムは、１つ以上の液体廃棄物貯蔵領域及び／または１つ以上の固形廃棄物貯蔵領域を含む。
【０１０５】
特定の態様では、本開示のシステムは、１つ以上の液体廃棄物貯蔵領域において１つ以上の液体廃棄物容器内に液体廃棄物を処分するように適合され、液体廃棄物は、例えば、使用済みのＳＰカートリッジ、充填ステーション（例えば、オーバーフロー液、洗浄液、プライム液、及びパージ液）、バルク試薬クレードルのオーバーフロー、及び／または同様のもの由来であり得る。特定の実施形態によると、システムは、２つの液体廃棄物容器、例えば２つの２リットル液体廃棄物容器を含む。特定の実施形態によると、液体廃棄物貯蔵領域が、図２２に示すようなシステムの引き出し内に存在する。すなわち、液体廃棄物貯蔵領域は、バルク試薬貯蔵領域も含む引き出し内に存在してもよい。
【０１０６】
システムは、１つ以上の固形廃棄物貯蔵領域を含み得る。一実施形態によると、本開示の分析システムは、図２２に示すようなシステムの引き出し内に存在する固形廃棄物貯蔵領域を含む。そこで、（例えば、すでに試料分析を受けた）キャッピングされた反応容器、ピペットチップ、及び／または同様のものを処分するための容器２２１０は、バルク試薬貯蔵領域及び液体廃棄物貯蔵領域も含む引き出し内に存在する。固形廃棄物物品は、容器２２１０の上に配設されたシュート２２０８の上部開口部の上に、システムによって（例えば、システムのロボット式ピペッタによって）放出され得る。引き出し及びシュートは、引き出しが閉じられたときにのみシュートが容器と単に連通するように構成され得る。このようなアプローチの１つが、図４５に示されており、３つの異なる引き出し位置に対応する３つのパネルを示している。右パネルは、引き出しが開位置にあるときの、シュート４５００、シュートフラップ４５０２、シュートフラップハンドル４５０４、及び引き出しの部分４５０６を示す。引き出しが開位置にあるとき、引き出し及びシュートフラップハンドル４５０４の部分４５０６は、シュートフラップ４５０２がシュート４５００の下端を塞ぐように位置付けられ、それによりドアが開いている間にシュートの底部から液体廃棄物が出ることを防止する。中間パネルは、左に向かって移動する引き出しの部分４５０６を示し、それにより引き出しが閉じているときにシュートフラップハンドル４５０４を時計回りの方向に押し、その結果、シュートフラップ４５０２が、引き出しが閉じているときにシュート４５００の下端から離れて移動し始めるようになっている。左パネルは、引き出しが閉じた位置にあるときに、シュートフラップ４５０２がシュート４５００の下端から離れて位置付けられるような位置に、シュートフラップハンドル４５０４を保持する引き出しの部分４５０６を示す。
【０１０７】
他の機構／構成は、引き出しが閉じられたときにシュートがコンテナとのみ連通することを保証するために実施され得る。例えば、特定の態様では、モータは、シュートフラップに動作可能に接続される。モータは、シュートが引き出しが閉じられているときに容器と連通し、かつ引き出しが開いているときに容器と連通しないように、シュートフラップを位置付けるようにシステム電子機器によって制御される。いくつかの実施形態によると、引き出しの内容にアクセスすることが望ましい場合、システムのユーザは、例えば、ユーザインターフェース（例えば、ボタン、タッチスクリーン、及び／または同様のもの）を介して、そのようなアクセスを要求することができる。そのような要請があると、システム電子機器は、シュートが容器ともはや連絡しないように、シュートフラップを位置付けるようにモータに命令する。任意選択的に、そのような要求がなされると、システム電子機器は、シュートが容器ともはや連通しないようにシュートフラップハンドルが位置付けられた後に、引き出しを、ロックされた構成からロックされていない構成に切り替えるように、引き出し上のロッキング機構に命令する。引き出しが安全に開けられ得ることを示すために、インジケータ（例えば、ライトまたはその特定の色）をシステムのユーザに提供し得る。
【０１０８】
上に記載される機構／構成は、システムの機能を妨げることなく、置換窓が、例えば、ピペットチップ／ＲＶ廃棄物容器を置換するか、もしくは空にし、液体廃棄物容器を空にするか、もしくは置換し、バルク試薬容器を置換し、かつ／または同様のものを可能にするための一時的な貯蔵緩衝液として機能する。
【０１０９】
特定の態様では、本開示の分析システムは、使用済みＳＰカートリッジが配設される１つ以上の固形廃棄物容器を含む固形廃棄物貯蔵領域を含む。そのような貯蔵領域の一例が、図４６に例示されており、これは、図２の領域２１６に対応し得る。この実施形態では、固形廃棄物貯蔵領域４６００は、使用済みのＳＰカートリッジが配設される２つのＳＰカートリッジ廃棄物容器４６０２及び４６０４を含む。ＳＰカートリッジは、ＳＰカートリッジを、２つの容器のうちの１つの上の位置に移送し、かつＳＰカートリッジを容器内に落下させる、固形（または液体／固形）廃棄物処理モジュール（例えば、液体／固形廃棄物処理モジュール４６０６）によって、試料処理ステーションの試料処理ユニットからのカートリッジの取り外しによって処分され得る。
【０１１０】
ローカルユーザインタフェース
本開示の自動分析システムは、ローカルユーザインタフェース（ＬＵＩ）を含み得る。特定の態様では、ＬＵＩは、タッチスクリーンディスプレイ（例えば、タッチスクリーンＬＣＤディスプレイ）と、顧客にグラフィカルユーザインタフェースを表示するための関連するコンピュータハードウェアと、を含む。ＬＵＩディスプレイは、ユーザによってアクセス可能な位置に取り付けられ得、特定の態様では、システムの前面、例えば、システムの試料導入ステーションの上に取り付けられる。
【０１１１】
ディスプレイは、ユーザが患者の結果を局所的に見て、器具の状態を評価することを可能にし得る。ＬＵＩは、バーコード情報を表示し、標本ＩＤの追跡及び入力を提供し、器具の状態、レーンの状態、試薬の状態、ＱＣの状態、障害の状態等を表示することができる場合がある。
【０１１２】
ＬＵＩは、実験室情報システムまたはミドルウェア等の他のシステムに接続され得る。実験室情報システムまたはミドルウェアに接続すると、操作者は、機器上で処理するためにシステム制御センターへのオーダーをダウンロードすることができる。操作者は、完成した試験結果を、実験室情報システムに送信することもできる。特定の態様では、システム制御センターは、遠隔のトラブルシューティング及びシステム更新の配布を促進するために他のシステムに接続することもできる。
【０１１３】
本開示の実施形態によるＬＵＩが、図１に示されており、ＬＵＩは、システムの試料導入ステーションの上に取り付けられている。
【０１１４】
添付の特許請求の範囲にかかわらず、本開示は、下記の項によっても定義される。
１．自動試料分析システムにおいて試料を連続的に分析する方法であって、
試料及び試料調製（ＳＰ）カートリッジをシステム内に装填することと、
２つ以上のＳＰカートリッジバルク試薬充填位置を含むＳＰカートリッジバルク試薬充填ステーションにおいて、ＳＰカートリッジをバルク試薬で充填することと、
２つ以上のＳＰカートリッジ試料充填位置を含むＳＰカートリッジ試料充填ステーションにおいて、試料をＳＰカートリッジ内にピペット分注することと、
２つ以上のＳＰカートリッジ試料調製位置を含む試料調製ステーションで、試料中に存在する分析物を単離及び精製することによって、分析のためにＳＰカートリッジ中の試料を調製することと、
精製された分析物をアッセイ試薬と組み合わせて、アッセイ混合物を形成することと、
前記試料を分析するために、前記アッセイ混合物に対して分析物検出アッセイを実施することと、を含み、
システムの動作を停止することなく、システムの操作者は、試料、バルク流体、試薬、商品、及び廃棄物のうちの１つもしくは任意の組み合わせの補充または除去のためのシステムへの連続的なアクセスを有する、方法。
【０１１５】
２．２つ以上の異なる分析物検出アッセイを実施することを含み、システムが、２つ以上の異なる分析物検出アッセイのうちのいずれかへのランダムアクセスを提供する、１項に記載の方法。
【０１１６】
３．システム内に装填された試料が、試料管内に存在する、１項または２項に記載の方法。
【０１１７】
４．試料管が試料管ラック内に存在し、試料をシステム内に装填することが、システムの試料装填ステーションの２つ以上のレーンのうちの１つに試料管ラックを装填することを含む、３項に記載の方法。
【０１１８】
５．システムが、試料管ラックのための２〜２０個のレーンを備える、４項に記載の方法。
【０１１９】
６．試料管ラックがシステム内に装填されるときに、試料管上に存在する試料識別情報を読み取ることを含む、４項または５項に記載の方法。
【０１２０】
７．試料管ラックをシステム内に装填する際に、試料管ラック上に存在する試料管ラック識別情報を読み取ることを含む、４〜６項のいずれか一項に記載の方法。
【０１２１】
８．ＳＰカートリッジが、システムのカートリッジ装填領域内に装填され、方法が、ＳＰカートリッジを、ＳＰカートリッジ装填領域からＳＰカートリッジバルク試薬充填ステーションの２つ以上の位置のうちの１つに移送することを含む、１〜７項のいずれか一項に記載の方法。
【０１２２】
９．ＳＰカートリッジを、ＳＰカートリッジバルク試薬充填ステーションからＳＰカートリッジ試料充填ステーションの２つ以上の位置のうちの１つに移送することを含む、８項に記載の方法。
【０１２３】
１０．ＳＰカートリッジを、ＳＰカートリッジ試料充填ステーションから試料調製ステーションの２つ以上の位置のうちの１つに移送することを含む、９項に記載の方法。
【０１２４】
１１．移送することが、ロボット式ＳＰカートリッジハンドラを使用して実施される、８〜１０項のいずれか一項に記載の方法。
【０１２５】
１２．システムが、ピペットチップ貯蔵領域を備える、１〜１１項のいずれか一項に記載の方法。
【０１２６】
１３．ロボット式ピペッタを使用して、ピペットチップ貯蔵領域から使い捨てピペットチップを拾い上げることと、試料導入領域に存在する試料管から試料を吸引することと、試料をＳＰカートリッジの第１のウェル内に注入することと、を含む、１２項に記載の方法。
【０１２７】
１４．ロボット式ピペッタを使用して、ＳＰカートリッジの第２のウェルから精製試料を吸引することと、精製試料をアッセイ試薬ウェル内に分注することと、を含む、１３項に記載の方法。
【０１２８】
１５．アッセイ試薬ウェルが、アッセイ試薬プレートのウェルである、１４項に記載の方法。
【０１２９】
１６．アッセイ試薬ウェルが、凍結乾燥アッセイ試薬を含む、１５項に記載の方法。
【０１３０】
１７．ロボット式ピペッタを使用して、精製試料及びアッセイ試薬を含む混合物を、アッセイ試薬プレートから反応容器に移送することを含む、１５項または１６項に記載の方法。
【０１３１】
１８．反応容器が、ＳＰカートリッジ内に存在する、１５項に記載の方法。
【０１３２】
１９．ロボット式ピペッタを使用して、反応容器キャップを拾い上げることと、反応容器をキャッピングすることと、を含む、１７または１８項に記載の方法。
【０１３３】
２０．システムが、２つ以上の試料分析ユニットを備える試料分析ステーションを備える、１９項に記載の方法。
【０１３４】
２１．前記ロボット式ピペッタを使用して、キャッピングされた反応容器を拾い上げることと、キャッピングされた反応容器を、試料分析ステーションの試料分析ユニットのうちの１つのウェルに移送することと、を含む、２０項に記載の方法。
【０１３５】
２２．分析物検出アッセイを実施することが、核酸検出アッセイを実施することを含む、１〜２１項のいずれか一項に記載の方法。
【０１３６】
２３．核酸検出アッセイを実施することが、実時間核酸増幅及び検出を実施することを含む、２２項に記載の方法。
【０１３７】
２４．分析のためにＳＰカートリッジ中の試料を調製することが、試料中に存在する核酸を単離及び精製することを含む、２２項または２３項に記載の方法。
【０１３８】
２５．試料中に存在する核酸を単離及び精製することが、磁性粒子を使用して核酸を捕捉することを含む、２４項に記載の方法。
【０１３９】
２６．前記システムの動作中に生成された液体廃棄物を液体廃棄物貯蔵領域内に処分することを含む、１〜２５項のいずれか一項に記載の方法。
【０１４０】
２７．液体廃棄物貯蔵領域が、液体廃棄物シュート及び液体廃棄物容器を備える、２６項に記載の方法。
【０１４１】
２８。液体廃棄物貯蔵領域は、引き出し内に存在し、液体廃棄物シュートは、引き出しが閉じられたときにのみ液体廃棄物容器と連通する、２７項に記載の方法。
【０１４２】
２９．システムの動作中に生成された固形廃棄物を固形廃棄物貯蔵領域内に処分することを含む、１〜２５項のいずれか一項に記載の方法。
【０１４３】
３０．固形廃棄物貯蔵領域が、２つ以上の固形廃棄物貯蔵容器を備える、２９項に記載の方法。
【０１４４】
３１．自動試料分析システムであって、
２つ以上の試料装填位置を含む試料装填領域と、
２つ以上のＳＰカートリッジ装填位置を含む試料調製（ＳＰ）カートリッジ装填領域と、
２つ以上のＳＰカートリッジ充填位置を含むＳＰカートリッジバルク試薬充填ステーションと、
ロボット式ピペッタと、
２つ以上のＳＰカートリッジ試料充填位置を含むＳＰカートリッジ試料充填ステーションと、
２つ以上のＳＰカートリッジ試料調製位置を含む試料調製ステーションと、
２つ以上の試料分析ユニットを備える試料分析ステーションと、
試料分析システム制御センターと、を備え、
システムの動作を停止することなく、システムが、試料、バルク流体、試薬、商品、及び廃棄物のうちの１つもしくは任意の組み合わせの補充または除去中に、連続的な操作者アクセスを提供する、自動試料分析システム。
【０１４５】
３２．システムが、２つ以上の異なるアッセイを実施するように適合されており、かつ２つ以上の異なるアッセイのうちのいずれかへのランダムアクセスを提供する、３１項に記載の自動分析システム。
【０１４６】
３３．試料が試料管内に存在し、２つ以上の試料装填位置が、試料管ラックのための２つ以上のレーンを備える、３１項または３２項に記載の自動分析システム。
【０１４７】
３４．試料装填領域が、試料管ラックのための１〜２０個のレーンを備える、３３項に記載の自動分析システム。
【０１４８】
３５．試料装填領域が、試料管識別コードリーダを備える、３１〜３４項のいずれか一項に記載の自動分析システム。
【０１４９】
３６．試料管識別コードリーダが、試料管ラックがシステム内に装填されるときに、試料管ラック内に存在する試料管上に存在する識別コードを読み取る、３１〜３５項のいずれか一項に記載の自動分析システム。
【０１５０】
３７．試料装填領域が、試料管ラック識別コードリーダを備える、３１〜３６項のいずれか一項に記載の自動分析システム。
【０１５１】
３８．ＳＰカートリッジをＳＰカートリッジ装填領域からＳＰカートリッジバルク試薬充填ステーションの２つ以上の位置のうちの１つに移送するロボット式ＳＰカートリッジハンドラを備える、３１〜３７項のいずれか一項に記載の自動分析システム。
【０１５２】
３９．ロボット式ＳＰカートリッジハンドラが、ＳＰカートリッジを、ＳＰカートリッジバルク試薬充填ステーションからＳＰカートリッジ試料充填ステーションの２つ以上の位置のうちの１つに移送する、３８項に記載の自動分析システム。
【０１５３】
４０．ロボット式ＳＰカートリッジハンドラが、ＳＰカートリッジを、ＳＰカートリッジ試料充填ステーションから試料調製ステーションの２つ以上の位置のうちの１つに移送する、３９項に記載の自動分析システム。
【０１５４】
４１．ピペットチップ貯蔵領域を含む、３１〜４０項のいずれか一項に記載の自動分析システム。
【０１５５】
４２．ロボット式ピペッタが、ピペットチップ貯蔵領域から使い捨てピペットチップを拾い上げ、試料導入領域に存在する試料管から試料を吸引し、試料をＳＰカートリッジの第１のウェル内に分注する、４１項に記載の自動分析システム。
【０１５６】
４３．ロボット式ピペッタが、システムの補助試薬装填領域に存在する補助試薬管から補助試薬を吸引し、かつ補助試薬をＳＰカートリッジのウェル内に分注する、３１〜４２項のいずれか一項に記載の自動分析システム。
【０１５７】
４４．補助試薬が、磁性粒子を含む、４３項に記載の自動分析システム。
【０１５８】
４５．磁性粒子が、補助試薬装填領域に存在する混合モータによって懸濁液中に維持される、４４項に記載の自動分析システム。
【０１５９】
４６．補助試薬管の底部分が、混合モータ内に挿入され、混合モータが、補助試薬管を反時計回り及び反時計回りに交互に回転させて磁性粒子を懸濁液中に維持する、４５項に記載の自動分析システム。
【０１６０】
４７．ロボット式ピペッタが、ＳＰカートリッジの第２のウェルから精製試料を吸引し、かつ精製試料をアッセイ試薬ウェル内に分注する、４２〜４６項のいずれか一項に記載の自動分析システム。
【０１６１】
４８．アッセイ試薬ウェルが、アッセイ試薬プレートのウェルである、４７項に記載の自動分析システム。
【０１６２】
４９．アッセイ試薬ウェルが、凍結乾燥アッセイ試薬を含む、４７項または４８項に記載の自動分析システム。
【０１６３】
５０．ロボット式ピペッタが、精製試料及びアッセイ試薬を含む混合物を、アッセイ試薬プレートから反応容器に移送する、４７〜４９項のいずれか一項に記載の自動分析システム。
【０１６４】
５１．反応容器が、ＳＰカートリッジ内に存在する、５０項に記載の自動分析システム。
【０１６５】
５２．ロボット式ピペッタが、反応容器キャップを拾い上げ、反応容器をキャッピングする、５０項または５１項に記載の自動分析システム。
【０１６６】
５３．ロボット式ピペッタが、キャッピングされた反応容器を拾い上げ、キャッピングされた反応容器を、試料分析ステーションの試料分析ユニットのうちの１つのウェルに移送する、５０〜５２項のいずれか一項に記載の自動分析システム。
【０１６７】
５４．システムが、自動核酸分析システムである、３１〜５３項のいずれか一項に記載の自動分析システム。
【０１６８】
５５．試料調製ステーションが、核酸単離及び精製ステーションである、５４項に記載の自動分析システム。
【０１６９】
５６．試料調製ステーションが、磁性粒子に基づく核酸単離及び精製ステーションである、５５項に記載の自動分析システム。
【０１７０】
５７．試料分析ユニットが、実時間核酸増幅及び検出ユニットである、５４〜５６項のいずれか一項に記載の自動分析システム。
【０１７１】
５８．固形廃棄物貯蔵領域を含む、３１〜５７項のいずれか一項に記載の自動分析システム。
【０１７２】
５９．固形廃棄物貯蔵領域が、固形廃棄物シュート及び固形廃棄物容器を備える、５８項に記載の自動化システム。
【０１７３】
６０．固形廃棄物貯蔵領域が、引き出し内に存在し、固形廃棄物シュートが、引き出しが開かれているときに、固形廃棄物容器と連通していない、５９項に記載の自動化システム。
【０１７４】
６１．固形廃棄物貯蔵領域が、引き出し内に存在する２つ以上の固形廃棄物貯蔵容器を備える、５８項に記載の自動化システム。
【０１７５】
６２．液体廃棄物貯蔵領域を備える、３１〜６１項のいずれか一項に記載の自動化システム。
【０１７６】
上記の発明は、理解を明確にするために、例示及び実施例によってある程度詳細に記載されているが、本発明の教示に照らして、添付の特許請求の範囲の趣旨または範囲から逸脱することなく、特定の変更及び修正が行われ得ることが、当業者には容易には明らかであろう。
【０１７７】
したがって、先行技術は、単に本発明の原理を例示するに過ぎない。当業者であれば、本明細書に明示的に記載または図示していないが、本発明の原理を具現化し、その趣旨及び範囲内に含まれる、様々な配置を考案できることが理解されよう。さらに、本明細書に列挙されている全ての例及び条件付き言語は、主として、本発明の原理及び発明者が当該技術を促進することに寄与する概念を理解する上で読者を助けることを意図しているものであり、そのような具体的に列挙されている例及び条件に限定しないものとして解釈されることを意図している。さらに、本発明の原理、態様、及び実施形態、ならびにその特定の例を列挙する本明細書における全ての記述は、その構造的及び機能的等価物の両方を包含するように意図されている。さらに、そのような等価物は、現在知られている等価物及び将来開発される等価物の両方、すなわち、構造にかかわらず、同じ機能を果たす任意の開発された要素を含むことが意図されている。したがって、本発明の範囲は、本明細書に示し、記載する例示的な実施形態に限定されることを意図していない。むしろ、本発明の範囲及び趣旨は、添付の特許請求の範囲によって具体化される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１ａ】
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【図５１ｂ】
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【国際調査報告】
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