СИСТЕМА И СПОСОБ ОБРАБОТКИ МАТРИЦЫ МОДУЛЕЙ ОБРАБОТКИ ПРОБ

1. Высокопроизводительная система обработки для обработки множества биологических проб, каждая из которых находится в соответствующем картридже для диагностического анализа множества картриджей для диагностического анализа, при этом система содержит:
опорный узел матрицы, выполненный с возможностью поддерживать множество модулей диагностического анализа в матрице, имеющей, по меньшей мере, два измерения, причем каждый модуль диагностического анализа содержит систему для диагностического анализа, выполненную с возможностью принимать картридж для диагностического анализа из множества и выполнять диагностический анализ на биологической пробе внутри соответствующего картриджа; и
загрузчик, выполненный с возможностью загружать множество картриджей для диагностического анализа во множество модулей диагностического анализа, в то время как поддерживается в опорном узле матрицы,
в котором, опорный узел матрицы выполнен с возможностью перемещения относительно загрузчика, так что картридж для диагностического анализа загружают в любой из модулей диагностического анализа в пределах матрицы путем перемещения опорной конструкции матрицы относительно загрузчика совместно с загрузчиком.
2. Система по п.1, в которой каждый из модулей диагностического анализа выполнен с возможностью выполнять диагностический анализ независимо друг от друга.
3. Система по п.1, в которой опорный узел матрицы выполнен с возможностью ограничивать цилиндрическую матрицу.
4. Система по п.1, в которой матрица содержит множество горизонтальных рядов и загрузчик выполнен с возможностью перемещаться вдоль, по существу, вертикальной оси с возможностью перемещения между горизонтальными рядами цилиндрической решетки.
5. Система по п.1, в которой загрузчик включает в себя зажим, выполненный с возможностью вставлять картридж, поддерживаемый зажимом, вдоль горизонтальной оси из положения зажима в зажиме в загруженное положение в модуле диагностического анализа матрицы.
6. Система по п.5, в которой зажим дополнительно выполнен с возможностью выгружать картридж, загруженный в модуль диагностического анализа в матрице, из загруженного положения и перемещать картридж от соответствующего модуля.
7. Система по п.5, в которой зажим дополнительно выполнен с возможностью одновременно поддерживать, по меньшей мере, два картриджа из множества картриджей для обеспечения одного из:
последовательной загрузки, по меньшей мере, двух картриджей,
последовательной выгрузки, по меньшей мере, двух картриджей из соответствующих загруженных положений,
выгрузки одного картриджа, по меньшей мере, из двух картриджей из данного модуля и последующей загрузки другого картриджа, по меньшей мере, из двух картриджей в одном и том же модуле, и
выгрузки одного картриджа, по меньшей мере, из двух картриджей из данного модуля и последующей загрузки другого картриджа, по меньшей мере, из двух картриджей в другой модуль.
8. Система по п.1, в которой опорная конструкция матрицы содержит набор круглых рамок, разделенных токосъемными контактными кольцами, которые передают мощность и данные связи через вращающееся соединение, так что каждый модуль имеет прямое соединение по мощности и связи.
9. Система по п.8, в которой каждый из модулей диагностического анализа содержит перезаряжаемый источник питания, который перезаряжают по беспроводной связи посредством передачи энергии ближнего поля.
10. Система по п.1, в которой опорный узел матрицы включает в себя один или несколько датчиков, ассоциированных с каждым модулем в матрице, причем один или несколько датчиков выполнены с возможностью определять местоположение модулей в матрице.
11. Система по п.7, дополнительно содержащая:
контроллер, имеющий вход и выход, причем контроллер выполнен с возможностью выводить команды управления в загрузчик для загрузки картриджа для диагностического анализа в конкретный модуль диагностического анализа из множества в ответ на входной сигнал, принятый из одного или нескольких датчиков, что модуль диагностического анализа доступен для загрузки.
12. Система по п.11, в которой контроллер выполнен с возможностью определять предпочтительный модуль диагностического анализа из множества доступных модулей диагностического анализа на основании любого из: близости, измерения температуры, баланса нагрузки, теплового баланса, распределения между уровнями или в пределах соответствующего уровня, продолжительности анализа или любой их комбинации.
13. Система по п.11, в которой один или несколько датчиков дополнительно выполнены с возможностью получать уникальный ID каждого модуля диагностического анализа и ассоциированного картриджа, загруженного в него.
14. Система по п.11, в которой каждый модуль диагностического анализа включает в себя блок беспроводной связи, выполненный с возможностью устанавливать связь с контроллером.
15. Система по п.12, в которой блок беспроводной связи каждого модуля диагностического анализа выполнен с возможностью сообщать контроллеру, что картридж для диагностического анализа ассоциирован с конкретным модулем диагностического анализа из множества после загрузки картриджа в соответствующий модуль.
16. Система по п.12, в которой контроллер выполнен с возможностью отслеживать, какой модуль диагностического анализа из множества ассоциирован с каждым картриджем для диагностического анализа из множества.
17. Система по п.12, в которой контроллер выполнен с возможностью выводить команду в загрузчик для загрузки картриджа для диагностического анализа в модуль диагностического анализа, который еще не ассоциирован с картриджем для диагностического анализа.
18. Система по п.17, в которой контроллер дополнительно выполнен с возможностью подавать в загрузчик команду выгрузить конкретный картридж для диагностического анализа после приема входного сигнала, что результат диагностики был принят из модуля диагностического анализа, ассоциированного с соответствующим картриджем.
19. Система по п.1, в которой система дополнительно включает в себя приемник для отходов, расположенный под опорой матрицы, в котором загрузчик дополнительно выполнен с возможностью выгружать использованные картриджи для диагностического анализа для сбора и утилизации в приемнике для отходов.
20. Система по п.1, в которой система дополнительно содержит:
дорожку для загрузки, которая транспортирует множество картриджей для диагностического анализа в загрузчик.
21. Система по п.20, в которой дорожка для загрузки ограничивает множество углублений, выполненных с возможностью принимать множество картриджей для диагностического анализа.
22. Система по п.21, в которой каждое углубление выполнено с возможностью поддерживать каждый из множества картриджей для диагностического анализа в определенном положении и/или ориентации относительно дорожки для загрузки, чтобы облегчать загрузку загрузчиком при приеме.
23. Система по п.20, в которой загрузчик включает в себя зажим, выполненный с возможностью зажимать картридж для диагностического анализа, транспортируемый дорожкой для загрузки, при расположении в конкретном положении загрузки.
24. Система по п.20, в которой опора матрицы ограничивает цилиндрическую матрицу, и дорожка для загрузки представляет собой кольцо, которое вращается вокруг цилиндрической матрицы.
25. Система по п.24, в которой кольцевая дорожка для загрузки и цилиндрическая матрица вращаются вокруг общей продольной оси, и кольцевая дорожка для загрузки выполнена с возможностью поворачиваться независимо от цилиндрической матрицы.
26. Система по п.20, в которой дорожка для загрузки включает в себя один или несколько датчиков, выполненных с возможностью обнаруживать, когда один или несколько картриджей для диагностического анализа помещены в дорожку для загрузки.
27. Система по п.26, в которой дорожка для загрузки выполнена с возможностью транспортировать один или нескольких картриджей для диагностического анализа к загрузчику в ответ на обнаружение одного или нескольких картриджей.
28. Система по п.1, дополнительно содержащая:
систему воздушного охлаждения, которая направляет воздух через центральный столбец матрицы в сборе и через каждый уровень матрицы в сборе для поддержания диапазона подходящих температур во всей матрице в сборе.
29. Система по п.28, в которой диапазон подходящих температур составляет от 65 до 95 градусов по Фаренгейту для облегчения PCR анализа.
30. Система по п.28, в которой система воздушного охлаждения включает в себя перегородку между каждым уровнем матрицы в сборе, так что воздушный поток, по меньшей мере, частично разделен между уровнями.
31. Система по п.28, в которой система воздушного охлаждения включает в себя внешний воздухоохладитель, коммуникативно соединенный с одним или несколькими датчиками на одном или нескольких уровнях матрицы в сборе.
32. Система по п.1, в которой каждый из модулей диагностического анализа надежно закреплен в опорном узле матрицы, но остается съемным, чтобы обеспечить возможность ремонта и/или замены.
33. Система по п.1, в которой опорный узел матрицы ограничивает цилиндрическую матрицу, имеющую диаметр около 34 дюймов или менее и высоту 80 дюймов или менее, когда она закреплена внутри собранной системы, чтобы облегчить транспортировку системы через дверной проем стандартного размера.
34. Система по п.1, в которой опорный узел матрицы содержит множество уложенных друг на друга круглых рамок, ограничивающий открытую центральную колонну.
35. Система по п.31, в которой система дополнительно включает в себя интегрированную систему охлаждения, которая включает в себя:
один или более охлаждающих вентиляторов, которые подают холодный воздух вверх от нижней части открытого центрального столбца к верхней части открытого центрального столбца.
36. Система по п.32, в которой система дополнительно включает в себя круглые перегородки между каждым рядом, чтобы направлять охлаждающий воздух из открытого центрального столбца непосредственно в каждый ряд модулей в цилиндрической матрице.
37. Система по п.1, в которой опорный узел матрицы представляет собой цилиндрическую матрицу, которая поддерживает, по меньшей мере, 50 модулей и включает в себя, по меньшей мере, два уложенных друг на друга ряда.
38. Система по п.1, в которой опорный узел матрицы представляет собой цилиндрическую матрицу, причем каждый ряд поддерживает 25 модулей и имеет, по меньшей мере, 4 ряда, так что опорный узел матрицы поддерживает, по меньшей мере, 100 модулей.
39. Система по п.1, в которой опорный узел матрицы содержит две цилиндрические матрицы, каждый ряд поддерживает 25 модулей, и каждая цилиндрическая матрица имеет, по меньшей мере, 4 ряда, так что система поддерживает 200 модулей.
40. Система по п.20, дополнительно содержащая:
устройство для подготовки картриджа, выполненное с возможностью выполнять один или нескольких процессов подготовки пробы флюида в картридже для диагностического анализа перед анализом и для последующей загрузки подготовленного картриджа для диагностического анализа в дорожку для загрузки.
41. Способ обработки множества биологических проб высокопроизводительной системой обработки, причем каждая из множества биологических проб находится в картридже для диагностического анализа множества картриджей для диагностического анализа, при этом способ содержит:
прием множества картриджей для диагностического анализа в высокопроизводительной системе обработки; и
загрузку загрузчиком каждого из множества картриджей для диагностического анализа в соответствующий модуль диагностического анализа из множества модулей диагностического анализа в опорном узле матрицы, ограничивающий матрицу, имеющую, по меньшей мере, два измерения, причем каждый модуль диагностического анализа содержит систему для диагностического анализа, адаптированную для приема картриджа для диагностического анализа из множества и выполнения диагностического анализа на биологической пробе в соответствующем картридже, в котором загрузка содержит перемещение опорного узла матрицы относительно загрузчика так, что картридж для диагностического анализа загружается в любой из модулей диагностического анализа в пределах матрицы путем перемещения опорной конструкции матрицы относительно загрузчика совместно с загрузчиком.
42. Способ по п.41, в котором загрузка каждого из множества модулей диагностического анализа содержит размещение каждого картриджа внутри приемника данного модуля диагностического анализа в матрице.
43. Способ по п.41, дополнительно содержащий:
обнаружение наличия каждого из множества диагностических модулей в пределах опорного узла матрицы.
44. Способ по п.41, в котором загрузка содержит:
определение доступности данного диагностического модуля из множества диагностических модулей в опорном узле матрицы с помощью контроллера системы на основании выходного сигнала, принятого по беспроводной связи от данного диагностического модуля.
45. Способ по п.44, дополнительно содержащий:
определение предпочтительного модуля диагностического анализа из множества доступных модулей диагностического анализа на основании любого из: близости, измерения температуры, баланса нагрузки, теплового баланса, распределения по уровням или в пределах соответствующего уровня, продолжительности анализа или любой их комбинаций; и
загрузку картриджа для диагностического анализа из множества в предпочтительный определенный модуль диагностического анализа.
46. Способ по п.42, дополнительно содержащий:
выполнение диагностического анализа, по меньшей мере, в одном из множества модулей диагностического анализа в матрице.
47. Способ по п.42, в котором каждый из множества модулей диагностического анализа в матрице функционирует независимо друг от друга.
48. Способ по п.41, дополнительно содержащий:
получение уникального ID, ассоциированного с каждым модулем диагностического анализа и ассоциированным картриджем для диагностического анализа, при загрузки соответствующего картриджа в соответствующий модуль.
49. Способ по п.48, дополнительно содержащий:
ассоциирование результата диагностического анализа из конкретного модуля диагностического анализа с биологической пробой соответствующего картриджа, загруженного в модуль, на основании уникальных IDs.
50. Способ по п.41, в котором каждый из множества модулей диагностического анализа извлекается из опорного узла матрицы, способ дополнительно содержащий:
удаление одного или нескольких модулей диагностического анализа из опорного узла матрицы и замену одного или более сменных модулей диагностического анализа.
51. Способ по п.41, в котором загрузка содержит:
зажим принятого из множества картриджа для диагностического анализа зажимом;
транспортировку картриджа для диагностического анализа, поддерживаемого зажимом, в доступный модуль диагностического анализа в матрице одним или обоими из: перемещением зажима и перемещением опорного узла матрицы относительно зажима; и
загрузку зажатого картриджа для диагностического анализа в доступный модуль диагностического анализа.
52. Способ по п.51, в котором определение доступного модуля диагностического анализа содержит установление беспроводной связи с каждым из множества модулей диагностического анализа в матрице.
53. Способ по п.51, в котором транспортировка картриджей для диагностического анализа зажимом загрузчика содержит перемещение зажима вдоль первой оси матрицы.
54. Способ по п.53, в котором транспортировка картриджей для диагностического анализа дополнительно содержит перемещение опорного узла матрицы вдоль второй оси матрицы, причем вторая ось является поперечной к первой оси.
55. Способ по п.54, в котором первая ось имеет, по существу, вертикальный компонент и вторая ось является, по существу, горизонтальной.
56. Способ по п.54, в котором матрица представляет собой цилиндрическую матрицу, имеющую множество горизонтальных рядов и множество вертикальных столбцов, и перемещение опорного узла матрицы содержит поворот опоры вокруг продольной оси матрицы.
57. Способ по п.41, в котором прием множества картриджей для диагностического анализа содержит прием каждого из множества в дорожку для загрузки, которая перемещает принятое множество картриджей для диагностического анализа в направлении механизма загрузки для загрузки в матрицу.
58. Способ по п.57, в котором дорожка для загрузки содержит множество углублений для приема множества картриджей для диагностического анализа, причем каждое углубление выполнено с возможностью принимать один картридж для диагностического анализа из множества, способ дополнительно содержащий:
обнаружение одного или нескольких картриджей для диагностического анализа, принятых в дорожку для загрузки и, в ответ на обнаружение, перемещение одного или нескольких обнаруженных модулей в направлении загрузчика.
59. Способ по п.57, в котором опорный узел матрицы представляет собой цилиндрическую матрицу и дорожка для загрузки представляет собой кольцо, которое простирается вокруг цилиндрической матрицы, так что перемещение одного или нескольких обнаруженных картриджей для диагностического анализа содержит вращение кольца вокруг общей продольной оси цилиндрической матрицы и кольцевой дорожки для загрузки.
60. Способ по п.41, дополнительно содержащий:
выгрузку соответствующего картриджа для диагностического анализа после проведения диагностического анализа в нем биологической пробы из соответствующего модуля диагностического анализа из множества.
61. Способ по п.60, в котором разгрузка картриджа для диагностического анализа содержит перемещение загрузчика в модуль диагностического анализа в ответ на выходной сигнал из ассоциированного модуля, который указывает на завершение диагностического анализа на биологической пробе, выполненном соответствующим модулем.
62. Способ по п.61, в котором выходной сигнал принимают по беспроводной связи из модуля диагностического анализа контроллером, который управляет перемещением опорного узла матрицы и загрузчика.
63. Способ по п.60, дополнительно содержащий:
одновременную поддержку загрузчиком, по меньшей мере, двух картриджей для диагностического анализа, которые включают в себя первый картридж для диагностического анализа для загрузки в матрицу и второй картридж для диагностического анализа, выгруженные из матрицы.
64. Способ по п.63, дополнительно содержащий:
загрузку первого картриджа для диагностического анализа в загрузчике в соответствующий диагностический модуль, из которого был выгружен второй картридж для диагностического анализа.
65. Способ по п. 60, дополнительно содержащий:
транспортировку одного или нескольких отработанных картриджей для диагностического анализа, выгруженных из матрицы загрузчиком, в приемник для отходов.
66. Способ по п.41, дополнительно содержащий:
поддержание температуры на каждом уровне матрицы в сборе в диапазоне подходящих температур для обработки проб в системе.
67. Способ по п.66, дополнительно содержащий:
подходящий диапазон температур от около 65 до около 95 градусов по Фаренгейту.
68. Способ по п.66, в котором поддержание температуры содержит работу одного или нескольких вентиляторов системы охлаждения, которая направляет поток воздуха через центральный столбец матрицы модулей и через каждый уровень матрицы модулей.
69. Способ по п. 68, в котором воздушный поток, протекающий через каждый уровень, по меньшей мере, частично разделен перегородкой, так что воздушный поток изменяется между уровнями.
70. Способ по п.41, дополнительно содержащий:
подготовку одного или нескольких картриджей для диагностического анализа в устройстве для подготовки проб, которое автоматически транспортирует один или несколько подготовленных картриджей для диагностического анализа в дорожку для загрузки системы для последующего анализа.