用于處理和檢測核酸的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】用于處理和檢測來自生物樣品的集合的核酸的系統(tǒng)和方法，包括：捕獲板和捕獲板模塊，被配置為幫助生物樣品的集合內(nèi)的核酸結合至磁珠；分子診斷模塊，被配置為接收被結合于磁珠的核酸，分離核酸以及分析核酸，包括盒接收模塊、加熱/冷卻子系統(tǒng)和被配置為幫助核酸分離的磁體、被配置為控制流過用于處理核酸的微流體盒的流體的閥致動子系統(tǒng)以及用于分析核酸的光學子系統(tǒng)；流體操縱系統(tǒng)，被配置為把樣品和試劑遞送至系統(tǒng)的部件以幫助分子診斷方案；以及測定帶，被配置為把核酸樣品與分子診斷試劑組合以便分析核酸。
【專利說明】用于處理和檢測核酸的系統(tǒng)和方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明大體上涉及分子診斷領域，并且更具體地涉及用于處理和檢測核酸的改進的系統(tǒng)和方法。
[0002]背景
[0003]在過去25年內(nèi)，分子診斷是快速發(fā)展的實驗室學科。其起源于基礎的生物化學和分子生物學研究過程，但是現(xiàn)在已經(jīng)成為集中于核酸(NA)的日常分析的獨立學科，包括用于醫(yī)療保健中的診斷用途以及需要核酸分析的其他領域的脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。生物樣品的分子診斷分析可以包括在試樣中存在的一種或多種核酸材料的檢測和/或監(jiān)測。所進行的具體分析可以是定性的和/或定量的。分析方法可以涉及核酸材料的分離、純化和擴增，并且聚合酶鏈反應(PCR)是用于擴增核酸的常用技術。通常所獲得的待分析的核酸樣品的量、品質和/或純度是不適當?shù)?，妨礙診斷技術的可靠實施。目前的樣品處理方法和分子診斷技術還是勞動力/時間密集的、低處理量的并且高成本的，并且分析的系統(tǒng)是不適當?shù)摹４送?，分離、處理和擴增的方法對于某些樣品基質和/或核酸類型通常是特異性的并且并不是對常見的樣品和核酸類型都適用。
[0004]由于目前的分子診斷系統(tǒng)和方法的這些和其他的缺陷，因此存在對用于處理和檢測核酸的改進的系統(tǒng)和方法的需要。本發(fā)明提供這樣的系統(tǒng)和方法。
[0005]附圖簡述
[0006]圖1A-1B描繪了用于處理和檢測核酸的系統(tǒng)的實施方案；
[0007]圖2A-2B描繪了用于處理和檢測核酸的系統(tǒng)的實施方案的分別是元件的實施方案以及系統(tǒng)工作臺的實施方案的俯視圖；
[0008]圖3A-3B描繪了用于把樣品與磁珠組合的捕獲板的實施方案；
[0009]圖4描繪了用于幫助生物樣品的溶解和生物樣品與磁珠的組合的捕獲板模塊的實施方案；
[0010]圖5A-5B描繪了捕獲板的可選擇的實施方案；
[0011]圖6A-6B描繪了用于處理和檢測核酸的分子診斷模塊的實施方案；
[0012]圖7A-7E描繪了由分子診斷模塊的實施方案的元件進行的操作的序列；
[0013]圖8描繪了微流體盒的實施方案和盒平臺的實施方案；
[0014]圖9A-9B描繪了分子診斷模塊的實施方案的線性致動器的配置；
[0015]圖10A-10B描繪了分子診斷模塊的閥致動子系統(tǒng)的實施方案的元件；
[0016]圖11A-11C描繪了分子診斷模塊的閥致動子系統(tǒng)的實施方案；
[0017]圖12A-12D描繪了分子診斷模塊的光學子系統(tǒng)的實施方案的元件；
[0018]圖13描繪了用于處理和檢測核酸的分子診斷模塊的可選擇的實施方案的側視圖；
[0019]圖14A-14C描繪了用于處理和檢測核酸的系統(tǒng)的流體操縱系統(tǒng)的實施方案；
[0020]圖15描繪了流體操縱系統(tǒng)的元件的實施方案；
[0021]圖16A-16C是描繪了用于處理和檢測核酸的示例性方法的示意圖；
[0022]圖17A-17B示出了在用于處理和檢測核酸的系統(tǒng)中使用的消耗品和試劑的實施方案；
[0023]圖18A-18B描繪了用于幫助分析含有核酸的樣品的測定帶(assay strip)的實施方案；
[0024]圖19描繪了測定帶夾持器的實施方案；
[0025]圖20描繪了測定帶托架(carrier)的實施方案；
[0026]圖21A-21B分別地示出了測定帶夾持器和測定帶的可選擇的實施方案；
[0027]圖22示出了用于幫助核酸的處理和檢測的過濾器的實施方案；
[0028]圖23示出了用于幫助核酸的處理和檢測的過濾器夾持器的實施方案；以及
[0029]圖24A-24D描繪了用于處理和檢測核酸的方法的實施方案。
[0030]優(yōu)選的實施方案的描述
[0031]本發(fā)明的優(yōu)選實施方案的以下描述不意圖把本發(fā)明限制于這些優(yōu)選的實施方案，而是意圖使任何本領域的技術人員能夠制造和使用本發(fā)明。
[0032]1.用于處理和檢測核酸的系統(tǒng)
[0033]如在圖1A-1B和7A中示出的，用于處理和檢測核酸的系統(tǒng)100的實施方案包括:捕獲板110，被配置為幫助生物樣品內(nèi)的核酸結合至磁珠的集合119 ;分子診斷模塊130，包括微流體盒接收模塊140、加熱和冷卻子系統(tǒng)150、磁體160、閥致動子系統(tǒng)170、光學子系統(tǒng)180 ;以及測定帶190，被配置為幫助混合分子診斷試劑與核酸體積。系統(tǒng)100的其他的實施方案可以還包括以下中的至少一個:被配置為支撐捕獲板110的捕獲板模塊120 ;過濾器200和過濾器夾持器205，用于幫助樣品制備；微流體盒210，被配置為幫助樣品處理；測定帶夾持器230 ;測定帶托架240 ;液體操縱系統(tǒng)250，被配置為幫助將氣體和流體遞送至系統(tǒng)100的不同元件；處理器，被配置為分析來源于系統(tǒng)100的運行的數(shù)據(jù)；以及用戶界面，被配置為允許用戶與系統(tǒng)100交互。系統(tǒng)100因此用以接收含有核酸的生物樣品(即不純的核酸樣品)，把核酸與生物樣品分離，并且根據(jù)至少一個分子診斷方案(例如PCR)分析核酸樣品。優(yōu)選地，系統(tǒng)100是簡單工作的系統(tǒng)，用戶通過其加載含有核酸的生物樣品的集合并且接收來源于分子診斷方案的數(shù)據(jù)的集合，而無需用戶任何進一步的樣品操縱?？蛇x擇地，系統(tǒng)100幫助用于分子診斷方案的樣品準備的方面，且某些樣品操縱由用戶進行。
[0034]在系統(tǒng)100的一個示例性工作流程中，液體操縱系統(tǒng)250抽吸含有核酸的生物樣品的集合(即不純的核酸樣品)，并且通過捕獲板模塊120把生物樣品的集合分配入捕獲板110中，以被溶解并且與磁珠(含有專有的親合力涂層以把核酸結合于磁珠)組合。液體操縱系統(tǒng)250然后從捕獲板110抽吸與磁珠組合的溶解的生物樣品的集合(即磁珠-樣品的集合)中基本上全部每個樣品，并且把磁珠-樣品的集合分配入微流體盒210中，微流體盒210在分子診斷模塊130的盒接收模塊140內(nèi)被對準并且被配置為被分子診斷模塊130操縱。分子診斷模塊130的加熱和冷卻子系統(tǒng)150、磁體160和閥致動子系統(tǒng)170然后幫助核酸的集合與磁珠-樣品分離，因為液體操縱系統(tǒng)250在合適的階段分配洗滌溶液、釋放溶液(release solut1n)和/或空氣。液體操縱系統(tǒng)250然后從被容納在分子診斷模塊130內(nèi)的微流體盒210抽吸核酸的集合，使用測定帶190把核酸的集合與分子診斷試劑的集合組合，并且把與分子診斷試劑的集合組合的核酸的集合(即核酸-試劑混合物的集合)分配入分子診斷模塊130內(nèi)的微流體盒210中。分子診斷模塊130的檢測室加熱器157、光學子系統(tǒng)180和閥致動子系統(tǒng)170然后通過被配置為把信息顯示在用戶界面上的處理器幫助分析核酸-試劑混合物的集合。
[0035]如所述的，上文的工作流程僅是系統(tǒng)100的一個示例性工作流程，并且處理和檢測核酸樣品的系統(tǒng)100和方法的其他的工作流程在下文的章節(jié)2中進一步描述。系統(tǒng)100的實施方案的元件的詳細描述在下文的章節(jié)1.1-1.6中描述。
[0036]1.1系統(tǒng)-捕獲板和捕獲板模塊
[0037]如在圖3A和3B中示出的，捕獲板110包括含有孔的集合112和可刺穿的箔密封件115的捕獲板基板111，并且用以幫助生物樣品內(nèi)的核酸結合至磁珠的集合119。優(yōu)選地，整個的捕獲板110被配置為是消耗品(即一次性的)，使得捕獲板110的每個孔可以僅被使用一次，而其余的未使用的孔可以在系統(tǒng)100的另外的運行期間被使用?？蛇x擇地，捕獲板110的至少一部分被配置為是可反復使用的，使得另外的混合或試劑加入可以被進行并且捕獲板110的各部分可以被用于系統(tǒng)100的多次運行。在捕獲板110的一個變化形式中，捕獲板基板111是可反復使用的，而可刺穿的箔密封件115是一次性的并且在系統(tǒng)100的每次運行之后被更換。
[0038]捕獲板基板111被配置為使得捕獲板110能夠置于平坦的表面上，可以與另一個捕獲板110堆疊，并且還可以被用于操縱微量滴定板的工業(yè)標準儀器部件操縱。捕獲板基板還用以界定孔的集合112并且用以耦合于可刺穿的箔密封件115。捕獲板基板111優(yōu)選地包含可以被熱處理以耦合于可刺穿的箔密封件115的與PCR相容的聚合物，但是可以可選擇地包含任何合適的可以含有流體并且被結合于可刺穿的箔密封件115的材料。
[0039]捕獲板基板111的孔的集合112用以接收含有或被懷疑潛在地含有核酸的至少一種生物樣品，并且用以幫助生物樣品與磁珠的集合119組合。優(yōu)選地，孔113每個被配置為不僅容納生物樣品，而且被配置為幫助生物樣品與磁珠的集合119混合(例如使用移液管，液體操縱系統(tǒng)250或其他的設備)，其優(yōu)選地被預加載在孔112中，或可選擇地可以被操作者加入。優(yōu)選地，孔也比它們的寬度深以允許具有臨床上有關的樣品體積的大量的孔112 (例如24個)，并且被均勻地間隔以幫助多種生物樣品的抽吸、遞送和/或混合(例如使用多端頭移液管)?？蛇x擇地，孔比它們的深度寬以幫助用于把生物樣品與磁珠119混合的較大的裝置?？椎募?12的每個孔113也優(yōu)選地具有圓錐形形狀的底部區(qū)，如在圖3A中示出的，以幫助從孔完全地抽吸流體?？蛇x擇地，每個孔113可以不具有圓錐形形狀的底部區(qū)。此外，在圖3A中示出的取向中，孔的集合112中的每個孔113的頂部優(yōu)選地形成從捕獲板基板111突出的升高的邊緣，以幫助每個孔113被可刺穿的箔密封件115密封?？蛇x擇地，孔的集合112中的每個孔113的頂部可以不形成從捕獲板基板111突出的升高的邊緣。磁珠優(yōu)選地是聚合物珠，其被與用于結合于核酸的配體預耦合并且包含超順磁性的組分。此外，磁珠可以被處理為是帶正電荷的。然而，磁珠可以可選擇地是被配置為幫助生物磁性分離的任何合適的磁珠(例如磁性的、順磁性的或超順磁性的)。
[0040]每個量的磁珠119可以伴隨有溶解試劑(例如蛋白酶K)以及包含用于DNA和RNA的核酸序列的樣品過程對照(sample process control),其用以溶解生物樣品并且用以提供通過其樣品過程對照可以在之后被檢測以驗證處理準確度和測定精確度的機構。包含用于DNA和RNA的核酸序列的樣品過程對照允許捕獲板的一個形式幫助涉及DNA和RNA檢測的測定。優(yōu)選地，所述量的磁珠119、溶解試劑和樣品過程對照在每個孔內(nèi)被干燥以改進保存期限；然而，所述量的磁珠119、溶解試劑和樣品過程對照可以可選擇地呈液體形式。
[0041]可刺穿的箔密封件115用以分隔孔的集合112的每個孔113，防止孔的集合112中的每個的內(nèi)容物被污染，保護磁珠119和被儲存在孔112中的其他試劑不變劣，并且提供識別捕獲板110的信息?？纱檀┑牟芊饧?15優(yōu)選地密封捕獲板110的每個孔113，并且被配置為被外部元件刺穿(例如被移液管端頭)，使得每個孔在被刺穿之前被密封。在一個變化形式中，可刺穿的箔密封件115還形成圍繞刺穿其的元件的密封件，并且在另一個變化形式中，可刺穿的箔密封件115不形成圍繞刺穿其的元件的密封件，以防止氣鎖?？纱檀┑牟芊饧?15還優(yōu)選地被包括制造商信息、捕獲板內(nèi)容物、內(nèi)容物的批次、到期日期和提供更多的信息的唯一的電子標簽(例如條形碼或二維碼)中的至少一個的識別信息標記。優(yōu)選地，可刺穿的箔密封件115不延伸超出捕獲板110的占地面積，但是可選擇地，可刺穿的箔密封件115可以是任何合適的大小和/或包括幫助捕獲板的操縱的突起特征(例如凸臺)。
[0042]在一個變化形式中，捕獲板110可以至少被磁珠119預包裝，使得孔的集合112中的每個孔113被特定量或濃度的磁珠定義的磁珠的集合119預包裝?？椎募?12可以然后被可刺穿的箔密封件115密封，可刺穿的箔密封件115被配置為被遞送待與磁珠119混合的一定體積的生物樣品的外部元件刺穿。在另一個變化形式中，捕獲板110可以不被磁珠119預包裝，但是捕獲板的孔113可以仍然被可刺穿的箔密封件115密封。在本變化形式中，可刺穿的箔密封件115被配置為被至少一個外部元件刺穿，用于意圖被組合的生物樣品和磁珠的共同遞送。
[0043]捕獲板110’的變化形式可以還包括帶插槽的橡膠膜116，如在圖5A和5B中示出的，被配置為提供經(jīng)過可刺穿的箔密封件115至孔的集合112的通路(acess)。帶插槽的橡膠膜116因此用以防止或減少孔的集合112的內(nèi)容物的飛濺、蒸發(fā)和/或氣溶膠化。優(yōu)選地，帶插槽的橡膠膜116包含自密封的且位于孔的集合112的井上的中心的插槽，并且進一步不延伸超出捕獲板110的占地面積。可選擇地，帶插槽的橡膠膜116的插槽可以不是自密封的，和/或帶插槽的橡膠膜116可以是任何合適的大小并且包括延伸超出捕獲板110的占地面積的特征。
[0044]在一個具體的實施例中，捕獲板110包括具有18mm中心至中心間距的24個孔113，每個孔具有2mL的容積容量，并且依從于實驗室自動化和篩選學會(SLAS)標準。具體的實施例中的捕獲板110的每個孔113也被指定量的磁珠119預包裝，并且包括被熱密封于可刺穿的箔密封件的突出的頂部邊緣。此外，每個孔113還容納有益于處理和監(jiān)測樣品的其他試劑，包括蛋白酶K和被設計為作為過程對照起作用的一種或多種特定的核酸支架。捕獲板110的具體的實施例可以因此把12個生物樣品的兩組與磁珠組合。具體的實施例中的捕獲板110通過注射成型被產(chǎn)生，具有127.75mmX85.5mm的占地面積，并且包含具有高的蒸汽屏障的與PCR相容的基于聚丙烯的聚合物。
[0045]系統(tǒng)100的實施方案可以還包括捕獲板模塊120，如在圖4中示出的，其用以接收、支撐和加熱捕獲板110。捕獲板模塊120優(yōu)選地包括被配置為擱置捕獲板110的導熱基板121、捕獲板加熱器123、捕獲板接收模塊125和捕獲板電子模塊127。優(yōu)選地，捕獲板模塊120用以幫助被沉積入捕獲板的孔113中的生物樣品溶解，并且用以幫助核酸(即在已溶解的生物樣品內(nèi)的)結合至捕獲板110的孔113內(nèi)的一定量的磁珠119。在一個具體的實施例中，捕獲板模塊120具有108mmX 156mmX45mm的尺寸并且被配置為置于平坦的表面上。
[0046]導熱基板121被配置為擱置并且支撐捕獲板110，并且用以把熱傳導至捕獲板110的孔的集合112。優(yōu)選地，導熱基板121也被配置為可逆地耦合于捕獲板110，并且包括環(huán)繞孔的集合112中的每個孔113的凹槽122的集合。在一個變化形式中，凹槽122完全地依從于捕獲板110的每個孔113的外部表面，但是在另一個變化形式中，凹槽122可以環(huán)繞捕獲板110的每個孔113的一部分。此外，凹槽122優(yōu)選地是導熱的以把熱傳導至孔的集合112，并且導熱基板121的除了凹槽122的部分包含非傳導的剛性的材料?？蛇x擇地，整個導熱基板121可以包含導熱的材料。
[0047]捕獲板加熱器123優(yōu)選地被耦合于導熱基板121，并且用以把熱經(jīng)過導熱基板121轉移至捕獲板110的孔113。捕獲板加熱器123優(yōu)選地依從于導熱基板121的凹槽122的至少一部分，以幫助將熱經(jīng)過凹槽122傳遞至捕獲板110的單個孔113。在本變化形式中，捕獲板加熱器123是捕獲板加熱器的集合124中的一個，其中捕獲板加熱器的集合124中的每個捕獲板加熱器123把熱傳遞至捕獲板110的孔的集合112的單個孔113?？蛇x擇地，捕獲板加熱器123可以依從于導熱基板121的多個凹槽122的各部分，使得捕獲板加熱器123被配置為把熱傳遞至捕獲板110的多個孔113。優(yōu)選地，捕獲板加熱器123是電阻加熱器，但是可選擇地，捕獲板加熱器123可以是珀爾帖加熱器(Peltier heater)或被配置為把熱傳遞至捕獲板110的任何合適的加熱器。捕獲板加熱器123可以也進一步耦合于散熱器。
[0048]捕獲板接收模塊125包括用以把捕獲板模塊120耦合于捕獲板110的捕獲板致動系統(tǒng)126。如在圖4中示出的，捕獲板致動系統(tǒng)126包括具有帶鉸鏈的抓握部128的結構支撐部和至少一個捕獲板模塊致動器129。捕獲板模塊致動器129優(yōu)選地是具有彈簧返回部的推動型螺線管，但是可以可選擇地是任何合適的線性致動器，例如液壓致動器。具有帶鉸鏈的抓握部128的結構支撐部優(yōu)選地耦合于捕獲板加熱器123并且容納捕獲板模塊致動器129，使得，在第一配置中，捕獲板模塊致動器129的致動向外位移帶鉸鏈的抓握部(允許捕獲板模塊120接收捕獲板110)，并且在第二配置中，捕獲板模塊致動器129的致動向內(nèi)位移帶鉸鏈的抓握部(允許捕獲板模塊120耦合于捕獲板110)。具有帶鉸鏈的抓握部128的結構支撐部還可以包括被配置為抓握捕獲板110的紋理化的和/或高摩擦的表面，但是可選擇地可以不包括紋理化的和/或高摩擦的表面。
[0049]捕獲板電子模塊127被耦合于捕獲板加熱器123和捕獲板致動系統(tǒng)126，并且用以實現(xiàn)捕獲板加熱器123和捕獲板致動系統(tǒng)126的控制。優(yōu)選地，捕獲板電子模塊127調制捕獲板加熱器123的輸出，以可控地加熱捕獲板110的至少一個孔113。此外，捕獲板電子模塊127優(yōu)選地調制捕獲板致動系統(tǒng)126，以可控地把捕獲板模塊120耦合于捕獲板110。優(yōu)選地，捕獲板電子模塊127被稱合于外部電源,使得捕獲板模塊120不包括集成的電源；然而，在可選擇的實施方案中，捕獲板電子模塊127可以被耦合于與捕獲板模塊120集成的電源。
[0050]1.2系統(tǒng)-分子診斷模塊
[0051]如在圖6A和6B中示出的，系統(tǒng)100的分子診斷模塊130的實施方案包括盒接收模塊140、加熱和冷卻子系統(tǒng)150、磁體160、閥致動子系統(tǒng)170和光學子系統(tǒng)180，并且用以操縱用于含有核酸的生物樣品的處理的微流體盒210。分子診斷模塊130優(yōu)選地被配置為與至少一個其他的分子診斷模塊130并行地操作，使得容納生物樣品的多個微流體盒210可以被同時地處理。在第一變化形式中，分子診斷模塊130被配置為以使每個分子診斷模塊130內(nèi)的微流體盒210的通路成為可能的方式與另一個分子診斷模塊130是可堆疊的；第一變化形式的實施例在圖6B中示出，其中分子診斷模塊130以交錯的構型被堆疊。在該第一變化形式中，每個分子診斷模塊130還可以包括鎖定銷或用于把被堆疊的分子診斷模塊130耦合在一起的其他合適的機構。在另一個變化形式中，分子診斷模塊130可以不被配置為與另一個分子診斷模塊堆疊，使得分子診斷模塊130被配置為并排地置于同一個平面上。分子診斷模塊130的實施方案的元件在下文的章節(jié)1.2.1至1.2.5中進一步描述。
[0052]1.2.1分子診斷模塊-盒接收模塊
[0053]如在圖9A中示出的，分子診斷模塊130的盒接收模塊140包括:盒平臺141，包括盒加載導軌142、盒阻擋件143、磁體接收插槽144和閥致動插槽的集合145 ;線性致動器146，被配置為使置于盒平臺141上的微流體盒210位移；以及被耦合于盒平臺141的彈簧的集合148。盒接收模塊140因此用以接收、對準和壓縮用于根據(jù)分子診斷測定方案處理生物樣品的微流體盒210。如在圖7A-7C中示出的，盒平臺141優(yōu)選地被配置為接收沿著盒加載導軌142的微流體盒210直到其到達盒阻擋件143，并且被線性致動器146豎直地位移，這施加抵著被耦合于盒平臺141的彈簧的集合148的偏置力。磁體接收插槽144和閥致動插槽的集合145通過磁體160和閥致動子系統(tǒng)170提供至微流體盒210的通路，因為微流體盒被線性致動器146豎直地位移。
[0054]盒平臺141包括盒加載導軌142、盒阻擋件143、磁體接收插槽144和閥致動插槽的集合145，并且用以接收和對準微流體盒210，同時通過磁體160和閥致動子系統(tǒng)170提供向微流體盒210的通路。如在圖8中示出的，盒平臺141的實施方案包括一對平行的盒加載導軌142，其在被配置為把微流體盒引導朝向一對平行的盒加載導軌142的一對向內(nèi)地成錐形的突起處開始，并且跨越盒平臺141的兩個短的邊緣。盒平臺141的實施方案還包括盒阻擋件143，盒阻擋件143包括被垂直于盒加載導軌142地取向的豎直凸臺，并且跨越盒平臺的長的邊緣。優(yōu)選地，盒加載導軌142和盒阻擋件143被配置為使得微流體盒210在盒加載導軌142之間滑動并且擊打盒阻擋件143以預示合適地對準。可選擇地，盒加載導軌142和盒阻擋件143可以被配置為使得微流體盒在盒加載導軌142上或沿著盒加載導軌142滑動，在這之后盒阻擋件143耦合于微流體盒210的一部分以確保微流體盒合適地對準。盒加載導軌142和盒阻擋件143的另外的變化形式可以被用于實現(xiàn)微流體盒210被分子診斷模塊130接收和對準，并且是本領域的技術人員已知的。
[0055]在圖8中示出的盒平臺141的實施方案還包括垂直于平行的盒加載導軌142定向的并且被配置為提供向閥致動子系統(tǒng)170的通路的閥致動插槽的集合145，以及位于閥致動插槽的集合145之間的磁體接收插槽144。優(yōu)選地，磁體接收插槽144和閥致動插槽的集合145基本上跨越盒平臺141的長度維度，如在圖8中示出的，并且被配置為相應于微流體盒210上需要磁場和/或閥控以實現(xiàn)生物樣品的處理和核酸檢測，一旦微流體盒210已經(jīng)被在分子診斷模塊130內(nèi)對準的話，的位置。因此，磁體接收插槽144和閥致動插槽的集合145的可選擇的配置可以容納具有可選擇的需要磁場和/或閥控以實現(xiàn)其他方案的區(qū)的其他的盒。在一個可選擇的實施方案中，磁體接收插槽144和閥致動插槽的集合可以包括盒平臺141的一個連續(xù)的空隙，使得盒平臺141沿著微流體盒210的周邊支撐微流體盒210，但是形成在微流體盒210的占地面積的大部分下方的連續(xù)的空隙。
[0056]線性致動器146用以線性地位移置于盒平臺141上的微流體盒210，以壓縮微流體盒210并且把微流體盒210定位在微流體盒210的一側的盒加熱器153和光學子系統(tǒng)180和在微流體盒210的另一側的磁體160和檢測室加熱器157之間。線性致動器146還用以向閥致動子系統(tǒng)170提供足夠的反作用力，使得分子診斷模塊130內(nèi)的微流體盒210在被閥致動子系統(tǒng)170操縱時合適地保持條件。線性致動器146進一步用以運動被耦合于液體操縱系統(tǒng)250的噴嘴149，以把液體操縱系統(tǒng)250耦合于微流體盒210的流體端口 222。在分子診斷模塊130的在圖7B和7B中示出的取向中，線性致動器146優(yōu)選地被耦合于加熱和冷卻子系統(tǒng)150的一部分、光學子系統(tǒng)180的一部分、和噴嘴149，并且豎直地位移盒加熱器153、光學子系統(tǒng)180和噴嘴149以把盒加熱器153、180和噴嘴149定位在微流體盒210上。該豎直位移還允許微流體盒210接收磁體160和檢測室加熱器157，磁體160提供磁場以幫助分子診斷方案的子集合，檢測室加熱器157允許用于需要核酸的加熱和冷卻的分子診斷方案(例如PCR)的核酸的擴增。優(yōu)選地，線性致動器146是剪式千斤頂致動器，其被配置為把基本上均一的壓力施加于分子診斷模塊130內(nèi)被對準的微流體盒210的所有阻斷位置上，并且被配置為在至少兩個配置中操作。在縮回的配置146a中，如在圖9A中示出的，剪式千斤頂致動器尚未線性地位移盒平臺141，并且在延伸的配置146b中，如在圖9B中示出的，剪式千斤頂致動器已經(jīng)線性地位移微流體盒210以把微流體盒210定位在子系統(tǒng)153和180和磁體160和檢測室加熱器157之間。此外，剪式千斤頂致動器的延伸的配置146b被配置為把噴嘴149耦合于微流體盒210的流體端口 222，使得液體操縱系統(tǒng)250可以遞送用于生物樣品的處理的溶液和氣體。線性致動器146可以可選擇地是任何合適的被配置為把微流體盒在分子診斷模塊130內(nèi)線性地位移的線性致動器，例如液壓線性致動器、氣動線性致動器或被馬達驅動的線性致動器。
[0057]如在圖7B、7C和8中示出的，彈簧的集合148被耦合于盒平臺141并且用以當線性致動器146位移置于盒平臺141上的微流體盒210時提供頂著線性致動器146的反作用力。彈簧的集合148因此允許盒平臺141返回至允許微流體盒210被加載并且當線性致動器146在縮回的配置146b中時被從分子診斷模塊130卸載的位置，如在圖7B中示出的。優(yōu)選地，在圖7B中示出的取向中，彈簧的集合148位于盒平臺141的底部側的周邊區(qū)處，使得彈簧的集合148不干擾磁體或閥致動子系統(tǒng)170?？蛇x擇地，彈簧的集合148可以被定位在任何合適的位置處以提供頂著線性致動器146的反作用力。在圖6A中示出的具體實施例中，彈簧的集合148包括四個位于鄰近盒平臺141的底部側的角落的彈簧，但是在其他的變化形式中，彈簧的集合148可以包括任何合適數(shù)量的彈簧。彈簧的集合148的每個彈簧還優(yōu)選地被容納在引導器內(nèi)以防止從線性豎直運動的偏離(在圖7B中示出的取向中)；然而，彈簧的集合148中的每個彈簧可以可選擇地不被容納在引導器內(nèi)。在分子診斷模塊130的一個可選擇的實施方案中，彈簧的集合148可以完全地被第二線性致動器代替，第二線性致動器被配置為把置于盒平臺141上的微流體盒210在與被線性致動器146強迫的位移相反的方向線性地位移。
[0058]相似地，噴嘴149、加熱和冷卻子系統(tǒng)150、盒加熱器153和磁體160優(yōu)選地被耦合于彈簧，使得彈簧被定位在元件149、150、153、和160和元件149、150、153、和160被安裝于其基板之間?？蛇x擇地，彈性體材料優(yōu)選地被定位在元件149、150、153、和160和元件149、150、153、和160被安裝于其基板之間。彈簧和/或彈性體材料用以當線性致動器146被延伸或縮回時提供分子診斷模塊130的子系統(tǒng)的合適的功能和對準，貢獻于可靠性以及總體的公差風險的減少。彈簧和/或彈性體材料進一步用以允許更多的壓力被施加于被在分子診斷模塊130內(nèi)對準的微流體盒210的阻斷位置，并且允許合適的壓力被施加于分子診斷模塊130的元件149、150、153和160。因此，合適的接觸被在元件149、150、153、和160和正在被分子診斷模塊操縱的微流體盒210之間保持。這些元件在下文更詳細地描述。
[0059]1.2.2分子診斷模塊-加熱/冷卻子系統(tǒng)和磁體
[0060]分子診斷模塊130的加熱和冷卻子系統(tǒng)150包括盒加熱器153、風扇155和檢測室加熱器的集合157并且用以可控地加熱用于含有核酸的生物樣品的根據(jù)分子診斷方案的處理的微流體盒210的各部分。在分子診斷模塊130的實施方案的在圖7A-7C中示出的取向中，盒加熱器153優(yōu)選地被耦合于盒接收模塊140的線性致動器146并且被配置為跨越被在分子診斷模塊130內(nèi)對準的微流體盒210的中央?yún)^(qū)，風扇155位于盒接收模塊140的背部壁處，并且檢測室加熱器的集合157位于微流體盒210的檢測室的集合213下方。在分子診斷模塊130的可選擇的實施方案中，加熱和冷卻子系統(tǒng)150可以具有任何合適的向分子診斷模塊130內(nèi)的微流體盒提供受控的加熱和冷卻的可選擇的配置。
[0061]盒加熱器153用以把熱傳遞至微流體盒210的加熱區(qū)224，以誘導pH移動以把被結合的核酸從加熱區(qū)224內(nèi)的磁珠釋放。盒加熱器153優(yōu)選地是被配置為僅從盒加熱器153的一側把熱傳遞至微流體盒210的板形狀的加熱器，使得熱經(jīng)過板形狀的加熱器的一個面部流動至微流體盒210。在一個具體的實施例中，盒加熱器153是被蝕刻以是導電性的硅晶圓并且形成電阻加熱器。在該優(yōu)選的變化形式中，盒加熱器153是被結合(即被錫焊至電路板的背部側)的倒裝芯片，或被結合至電路板并且然后使用線性軸承和彈簧被耦合于被耦合于線性致動器146的板的絲。優(yōu)選的變化形式允許12個獨立的通道的獨立的控制，相應于12個不同的用于樣品處理的路徑。在另一個變化形式中，經(jīng)過一個面部的加熱使用具有一個被暴露的面部和覆蓋所有的其他的面部的絕熱部的板形狀的電阻加熱器被實現(xiàn)，并且在又另一個變化形式中經(jīng)過一個面部的加熱使用珀爾帖加熱器被實現(xiàn)。在使用珀爾帖加熱器的盒加熱器153的一個變化形式中，盒加熱器153包含熱電材料，并且響應于被置于經(jīng)過熱電材料的電壓差產(chǎn)生在盒加熱器153的相反的面部上的不同的溫度。因此，當電流流動經(jīng)過珀爾帖加熱器時，珀爾帖加熱器的一個面部在溫度上降低，并且珀爾帖加熱器的另一個面部在溫度上增加。盒加熱器153的可選擇的變化形式可以被用于合適地把熱傳遞至微流體盒210的加熱區(qū)224。
[0062]優(yōu)選地，盒加熱器153被配置為使用盒接收模塊140的線性致動器146線性地平移，以與跨越被在分子診斷模塊130內(nèi)對準的微流體盒210的中央部分的加熱區(qū)224對準。在一個變化形式中，盒加熱器153優(yōu)選地被相對于線性致動器146固定，使得(在圖7B-7C中示出的取向中)盒加熱器153可以僅隨著線性致動器豎直地運動。在一個可選擇的變化形式中，盒加熱器153可以另外地被配置為隨著水平平面橫向地平移(在圖7B-7C中示出的取向中)，使得盒加熱器153可以在至少兩個垂直的坐標平面中平移。在本可選擇的變化形式中，盒加熱器153可以被配置為橫掃經(jīng)過被在分子診斷模塊130內(nèi)對準的微流體盒210的表面，或被配置為響應于微流體盒210的運動平移，使得盒加熱器153的相對于微流體盒210的加熱區(qū)224的位置是始終固定的。
[0063]風扇155用以調制分子診斷模塊130內(nèi)的熱控制，通過使從分子診斷模塊130內(nèi)的暖的物體至在分子診斷模塊130外部的較冷的空氣的熱傳遞成為可能。在圖6A中示出的取向中，風扇155優(yōu)選地位于分子診斷模塊130的背部面部處，使得分子診斷模塊130內(nèi)的熱被從分子診斷模塊130的背部面部傳遞出來至在分子診斷模塊外部的較冷的空氣。在一個具體的實施方案中，分子診斷模塊130包括四個位于分子診斷模塊130的背部面部處的風扇155 ;然而，在可選擇的實施方案中，分子診斷模塊130可以包括位于分子診斷模塊130的任何合適的位置處的任何合適的數(shù)量的風扇。在一個變化形式中，風扇155可以是被動的并且單獨地被來源于分子診斷模塊內(nèi)的熱空氣至分子診斷模塊的較冷的空氣外側的運動的對流流驅動；然而，在可選擇的變化形式中，風扇155可以是被馬達驅動的并且被配置為主動地冷卻分子診斷模塊130的內(nèi)部部件，如果分子診斷模塊元件超過某個閾值溫度的話。
[0064]檢測室加熱器的集合157用以分別地加熱微流體盒210內(nèi)的檢測室的集合213的檢測室。檢測室加熱器的集合157中的每個檢測室加熱器優(yōu)選地被配置為加熱檢測室的集合213中的一個檢測室的一側，并且優(yōu)選地被定位為使得盒接收模塊140的線性致動器146的延伸的配置146b把檢測室置于緊鄰于檢測室加熱器。如上文提到的，檢測室加熱器的集合157優(yōu)選地被耦合于彈簧或彈性體層以確保檢測室加熱器的集合和檢測室的集合之間的直接的接觸，而不壓縮性地損傷檢測室加熱器的集合157。優(yōu)選地，每個檢測室加熱器被配置為接觸線性致動器146的延伸的配置146b中的檢測室的表面；然而，每個檢測室加熱器可以進一步被配置為耦合于線性致動器146的延伸的配置146b中的檢測室。在第一變化形式中，檢測室加熱器的集合157包括被倒裝于柔性印刷電路板的一個表面的硅芯片加熱器，其中彈簧的集合被耦合于柔性印刷電路板的相反的表面，使得彈簧的集合中的每個彈簧與檢測室加熱器對準。在該第一變化形式中，每個檢測室加熱器和檢測室之間的接觸因此被分別穿過柔性印刷電路板的彈簧提供的偏置力保持。在第二變化形式中，檢測室加熱器的集合157包括被倒裝于剛性印刷電路板的一個表面的娃芯片加熱器,其中彈簧的集合被耦合于剛性印刷電路板的相反的表面。在該第二變化形式中，彈簧的集合因此用以共同地把力穿過剛性印刷電路板以保持檢測室加熱器的集合和檢測室的集合之間的接觸。優(yōu)選地，檢測室加熱器的集合157中的每個檢測室加熱器被配置為接觸并且加熱檢測室的底部表面(在圖7B中示出的取向中)；然而，每個檢測室加熱器可以可選擇地被配置為接觸并且加熱檢測室的頂部表面和底部表面二者。此外，每個檢測室加熱器優(yōu)選地相應于檢測室的集合213的特定的檢測室并且用以分別地加熱該特定的檢測室；然而，可選擇地，每個檢測室加熱器可以被配置為加熱檢測室的集合213中的多個檢測室。優(yōu)選地，檢測室加熱器的集合157中的所有的檢測室加熱器是相同的；然而，檢測室加熱器的集合157可以可選擇地不包括相同的檢測室加熱器。
[0065]在一個變化形式中，檢測室加熱器的集合157中的每個檢測室加熱器包括被配置為環(huán)繞檢測室的表面的圓環(huán)形狀的加熱器。圓環(huán)形狀的加熱器可以還包括被配置為允許經(jīng)過加熱器的檢測同時仍然允許向檢測室的高效率的熱傳遞的傳導網(wǎng)格。在一個可選擇的變化形式中，檢測室加熱器的集合157中的每個檢測室加熱器可以包括板形狀的珀爾帖加熱器，相似于上文描述的珀爾帖盒加熱器153。在本可選擇的變化形式中，每個檢測室加熱器因此被配置為經(jīng)過檢測室加熱器的一個面部加熱檢測室的一側。在一個具體的實施例中，分子診斷模塊130包括被倒裝于12個檢測室的12個具有傳導性通道的切塊硅晶圓，向12個檢測室中的每個提供電阻性加熱。在另一個具體的實施例中，分子診斷模塊130包括被配置為加熱被在分子診斷模塊130內(nèi)對準的微流體盒210的12個檢測室的12個珀爾帖檢測室加熱器。在其他的可選擇的變化形式中，每個檢測室加熱器可以包括任何合適的被配置為分別地加熱檢測室的加熱器。
[0066]分子診斷模塊130的磁體160用以提供用于在被在分子診斷模塊130內(nèi)對準的微流體盒210內(nèi)的被結合于磁珠的核酸的分離和提取的磁場。優(yōu)選地，磁體160被在分子診斷模塊130內(nèi)固定，使得線性致動器146的延伸的配置146b允許磁體160穿過盒接收模塊140的磁體接收插槽144并且傳遞入微流體盒210的磁體容納區(qū)218中。在一個實施例中，如在圖7A-7C中示出的，磁體160是被固定在盒平臺141下方的矩形棱柱形狀的磁體160，并且被配置為穿過盒平臺141，進入位于微流體盒210的加熱區(qū)224下方的磁體容納區(qū)218中。優(yōu)選地,磁體160是被平行地對準的兩個或三個磁體中的一個，使得容納磁體的微流體盒的流體路徑中的每個被暴露于兩或三倍的磁性的熔劑，以及兩至三倍的捕獲磁珠的機會?？蛇x擇地，磁體160是被配置為把流體路徑的集合暴露于磁場的單一的磁體。優(yōu)選地，磁體160或多個磁體的組被稱合于分子診斷模塊130內(nèi)的磁體夾持器。此外，磁體夾持器優(yōu)選地由絕緣材料組成，使得磁體夾持器不干擾盒加熱器153的合適的功能?？蛇x擇地，磁體夾持器可以不由絕緣材料組成。
[0067]在一個變化形式中，磁體160或多個磁體的組包括永磁體，其由提供基本上固定的磁場的被磁化的材料(例如鐵磁體)組成。在一個可選擇的變化形式中，磁體160或多個磁體的組包括被配置為提供可修改的磁場的電磁體，使得磁場的強度可以被調整，磁場的極性可以被逆轉，并且磁場可以在電磁體內(nèi)流動的電流的除去時被基本上除去。優(yōu)選地，磁體160或磁體的組也被相對于分子診斷模塊130固定；然而，磁體160或磁體的組可以可選擇地被配置為豎直地平移(在圖7B中示出的取向中)，使得磁體160或磁體的組可以延伸入并且從盒平臺141的磁體接收插槽144和微流體盒210的磁體容納區(qū)218縮回。此夕卜，磁體160或磁體的組優(yōu)選地騎乘在線性軸承和彈簧(或彈性體材料)上以確保在線性致動器146的延伸的配置146b中的與微流體盒的合適的接觸，以允許來自線性致動器146的力的大部分平移至阻斷位置的集合的子集合的完全的阻斷(即沒有泄漏)的方式。
[0068]磁體160的可選擇的配置和/或組成可以也是在幫助微流體盒210內(nèi)的被結合于磁珠的核酸的分離和提取中合適的。
[0069]1.2.3分子診斷模塊-閥致動子系統(tǒng)
[0070]如在圖10A-11C中示出的，分子診斷模塊130的閥致動子系統(tǒng)170包括被配置為通過把凸輪卡177在銷172上橫向地滑動在銷殼體175內(nèi)線性地平移的銷的集合172。閥致動子系統(tǒng)170用以提供偏置力以變形與銷的集合172接觸的物體。在其中微流體盒210被在分子診斷模塊130內(nèi)對準的配置中，閥致動子系統(tǒng)170因此用以在阻斷位置的集合226處阻斷微流體盒210的流體路徑220，以控制含有核酸的生物樣品、試劑和/或空氣的經(jīng)過微流體盒210的流動。在分子診斷模塊的在圖7D-7E中示出的實施方案中，銷的集合172和銷殼體位于微流體盒210的正下方，使得銷的集合可以經(jīng)過盒平臺141的閥致動容納插槽145到達微流體盒210。實施方案中的凸輪卡177被定位在銷的集合下方并且被耦合于被配置為橫向地位移凸輪卡177的線性凸輪卡致動器178以豎直地位移銷的集合172的銷。優(yōu)選地，如在圖1lA中示出的，凸輪卡177置于被配置為幫助凸輪卡177的橫向位移的低摩擦表面上；然而，凸輪卡177可以可選擇地置于滾珠軸承的床上以幫助凸輪卡177橫向位移，或可以置于任何允許凸輪卡177被線性凸輪卡致動器178橫向位移的特征上。
[0071]凸輪卡177，如在圖7D和IlA中示出的，包括峰176和谷179的集合，并且用以把在一個平面中的線性運動轉換至在另一個平面中的豎直運動。在一個變化形式中，凸輪卡177被耦合于線性致動器并且接觸銷的集合172中的銷的端部，使得當凸輪卡177的峰176經(jīng)過銷下方時，該銷在升高配置177a中，并且當凸輪卡177的谷179經(jīng)過銷下方時，該銷在降低配置177b中。凸輪卡177的峰176和谷179優(yōu)選地在所設置的配置中，如在圖1lB中示出的，使得凸輪卡177的向所設置的位置的橫向運動升高銷的集合172的固定的子集合。以這種方式，凸輪卡177向位置的集合的不同位置的橫向運動一致地升高銷的集合172的不同的子集合以阻斷與銷的集合172接觸的微流體盒210的流體路徑220的不同部分。因此，流體路徑220的各部分可以被選擇性地阻斷和打開以幫助生物樣品的根據(jù)任何合適的組織、細胞或分子診斷測定方案的處理。在一個變化形式中，凸輪卡被配置為被在一個平面內(nèi)的兩個坐標方向橫向地位移(例如被χ-y線性致動器)，并且在另一個變化形式中，凸輪卡被配置為被在一個平面內(nèi)的僅一個坐標方向橫向地位移(例如被單個線性致動器)。在一個具體的實施例中，凸輪卡177的峰176被升高至凸輪卡177的谷179上方1mm，峰176和谷179每個具有2mm寬的平臺區(qū)，并且峰176區(qū)以固定的角度傾斜向下至谷區(qū)179，經(jīng)過2mm長度。在該具體的實施例中，凸輪卡177被Firgelli線性致動器驅動?？蛇x擇的變化形式可以包括具有峰176和谷179的凸輪卡的任何合適的配置和幾何構型，被任何合適的致動器驅動。
[0072]在閥致動子系統(tǒng)170的可選擇的實施方案中，凸輪卡177可以是凸輪卡輪子，凸輪卡輪子包括在圓柱形的表面上的峰176和谷179的集合并且被配置為把銷的集合172的旋轉運動轉換至線性(即豎直)運動。凸輪卡輪子可以被配置為接觸銷的集合172中的銷的端部，并且可以被耦合于馬達軸并且被馬達驅動。在閥致動子系統(tǒng)170的其他的可選擇的實施方案中，凸輪卡177可以完全地被每個被配置為分別地圍繞軸線旋轉的凸輪的集合代替。在這些可選擇的實施方案中，旋轉凸輪的集合的子集合升高銷的集合的相應的子集合，并且阻斷與銷的集合172接觸的微流體盒210的流體路徑220的特定的部分。
[0073]銷的集合172用以選擇性地至少在阻斷位置的集合226的子集合處阻斷微流體盒210的流體路徑220的各部分。銷的集合172的銷優(yōu)選地是圓柱形的并且，在圖1lA中示出的取向中，被配置為在凸輪卡177上并且在銷殼體175內(nèi)滑動。銷的集合172中的每個銷優(yōu)選地還包括用以提供反作用力以把銷恢復至降低配置177b的第一彈簧173 ;然而，銷的集合172中的每個銷可以可選擇地不包括第一彈簧173，并且單獨地依賴于重力以返回至降低配置177b。優(yōu)選地，如在圖1lC中示出的，每個銷也由被第二彈簧分隔的兩個零件組成，這用以允許足夠的力完全地阻斷微流體通道但是防止可以損傷銷、微流體盒和/或凸輪卡的力被產(chǎn)生。每個銷還優(yōu)選地包括被配置為在銷殼體175內(nèi)滑動的第一區(qū)171和被配置為離開銷殼體175的第二區(qū)174。第二區(qū)174優(yōu)選地具有比第一區(qū)171小的尺寸，使得每個銷被銷殼體175束縛以被升高有限的量?？蛇x擇地，第一區(qū)171和第二區(qū)174可以具有任何合適的配置以幫助銷的固定的量的升高和降低。在一個具體的實施例中，閥致動子系統(tǒng)170包括被配置為選擇性地阻斷被在分子診斷模塊內(nèi)對準的微流體盒210的12條流體路徑212的銷172的12個集合；然而，其他的實施方案可以包括任何合適的數(shù)量的銷172的集合。
[0074]在圖1lA中示出的取向中，銷的集合172中的每個銷優(yōu)選地具有圓形的橫截面和圓形的端部，其被配置為幫助在銷殼體175內(nèi)滑動，在凸輪卡177表面上滑動，以及流體路徑220的阻斷?？蛇x擇地，每個銷可以包括任何合適的橫截面幾何構型(例如矩形的)和/或端部形狀(例如平坦的或尖的)以幫助流體路徑220的阻斷。優(yōu)選地，銷的集合172中的每個銷的表面由低摩擦材料組成以幫助滑動運動(即在凸輪卡177上或在銷殼體175內(nèi))；然而，每個銷可以可選擇地被配置為幫助滑動運動的潤滑劑包覆。
[0075]銷殼體175用以束縛和引導銷的集合172中的每個銷的運動，當凸輪卡177在銷的集合172下方滑動時。優(yōu)選地，銷殼體175包括被配置為圍繞銷的集合172中的至少一個銷的銷殼體通道的集合169。在一個變化形式中，銷的集合172中的每個銷被銷殼體通道的集合169的各通道圍繞；然而，在另一個變化形式中，銷殼體通道的集合169的通道可以被配置為圍繞銷的集合172中的多個銷。在圖7D-7E和IlA中示出的實施例中，銷殼體位于盒平臺141下方，使得銷殼體通道的集合169被與閥致動容納插槽145的集合對準，以提供銷的集合172的向被在盒平臺141上對準的微流體盒210的通路。在該實施例中，銷殼體175因此束縛銷的集合172，使得每個銷可以僅在豎直方向線性地運動。每個銷殼體通道優(yōu)選地具有被配置為限制銷的在銷通道內(nèi)的運動的被約束的區(qū)168 ;然而，每個銷殼體通道可以可選擇地不包括被約束的區(qū)。優(yōu)選地，銷殼體175的接觸銷的集合172的表面由低摩擦材料組成以幫助銷的在銷殼體通道內(nèi)的滑動；然而，銷殼體175的接觸銷的集合172的表面可以可選擇地被配置為幫助滑動運動的潤滑劑包覆。銷殼體175和銷的集合172的其他的變化形式可以不包括另外的設置以幫助銷的在銷殼體通道內(nèi)的滑動。
[0076]1.2.4分子診斷模塊-光學子系統(tǒng)
[0077]如在圖12A-12D中示出的，分子診斷模塊130的光學子系統(tǒng)180包括發(fā)光二極管(LED)的集合181、被配置為傳輸來自LED的集合181的光的激發(fā)濾光器的集合182、被配置為把來自激發(fā)濾光器的集合182的光朝向被配置為把光朝向核酸樣品的集合傳輸?shù)墓馊Φ募?85反射的雙色鏡的集合183、被配置為接收并且傳輸被核酸樣品的集合發(fā)射的光的發(fā)射濾光器的集合186、以及被配置為幫助通過發(fā)射濾光器的集合186被接收的光的分析的光檢測器的集合187。光學子系統(tǒng)180可以還包括被配置為把光聚焦至核酸樣品的集合上的透鏡的集合184。光學子系統(tǒng)180因此用以把以激發(fā)波長的光朝向核酸樣品的集合傳輸并且用以接收來自核酸樣品的集合的以發(fā)射波長的光。優(yōu)選地，光學子系統(tǒng)180被耦合于被配置為把光學子系統(tǒng)180橫向地位移并且相對于核酸樣品的集合對準的光學子系統(tǒng)致動器188，并且進一步被耦合于盒接收模塊140的線性致動器146以把光學子系統(tǒng)180定位為更靠近于核酸樣品的集合。可選擇地，光學子系統(tǒng)180可以不被耦合于盒接收模塊140的線性致動器146，并且可以僅被配置為在一個方向橫向地平移。在一個具體的實施例中，光學子系統(tǒng)180包括12個光圈的集合、12個透鏡的集合、12個雙色鏡的集合、12個激發(fā)濾光器的集合、12個LED的集合、12個發(fā)射濾光器的集合和12個光檢測器的集合。在該具體的實施例中，如在圖7A-7E中示出的，光學子系統(tǒng)180位于分子診斷模塊130內(nèi)并且被耦合于盒接收模塊140的線性致動器146，使得，在線性致動器146的延伸的配置146b中，光學子系統(tǒng)180可以被定位為更靠近于被在分子診斷模塊內(nèi)對準的微流體盒210。相反地，在該具體的實施例中，光學子系統(tǒng)180在線性致動器146的縮回的配置146a中被定位為遠離微流體盒210。在該具體的實施例中，光學子系統(tǒng)180進一步被耦合于被配置為把光學子系統(tǒng)180相對于微流體盒210橫向地位移的光學子系統(tǒng)致動器188，使得光學子系統(tǒng)180可以被與微流體盒210的檢測室的集合213對準。
[0078]優(yōu)選地，LED的集合181不是全部相同的而是被選擇以高效率地產(chǎn)生光的波長的某個能帶，使得來自LED的集合181的光可以被濾波至對于核酸樣品的分析合適的窄的波長?？蛇x擇地，LED的集合181中的所有的LED可以是相同的，并且產(chǎn)生被濾波以產(chǎn)生期望的波長的包括可見光的所有的波長的白光，在這種情況下LED可以是靜態(tài)的。優(yōu)選地，LED的集合181包括基于磷光體的LED，但是LED的集合181可以可選擇地包括任何被配置為提供具有波長的期望的范圍的光的LED。LED的集合181的LED優(yōu)選地被配置為發(fā)射具有相應于激發(fā)濾光器的集合182、雙色鏡的集合183和發(fā)射濾光器的集合186中的至少一個的波長的光。
[0079]激發(fā)濾光器的集合182被配置為與光學子系統(tǒng)180中的LED的集合181對準，并且用以把以激發(fā)波長的光朝向光學子系統(tǒng)180的雙色鏡的集合183傳輸。優(yōu)選地，激發(fā)濾光器的集合182不是相同的激發(fā)濾光器，而是被選擇以傳輸激發(fā)波長的不同的期望的范圍?？蛇x擇地，激發(fā)濾光器的集合182的所有的激發(fā)濾光器是相同的，并且被配置為傳輸具有激發(fā)波長的固定的范圍的光。在一個變化形式中，激發(fā)濾光器的集合182包括被配置為傳輸在兩個邊界波長之間的光的帶通濾光器，在另一個變化形式中，激發(fā)濾光器的集合182包括被配置為傳輸?shù)陀谀硞€波長的光的短通濾光器，并且在又另一個變化形式中，激發(fā)濾光器的集合182包括被配置為傳輸高于某個波長的光的長通濾光器。優(yōu)選地，激發(fā)濾光器的集合182是可互換的，使得各激發(fā)濾光器可以被互換以提供光的不同的激發(fā)波長；然而，激發(fā)濾光器的集合182可以可選擇地被固定，使得光學子系統(tǒng)180僅被配置為傳輸激發(fā)波長的固定的范圍。
[0080]雙色鏡的集合183被配置為與激發(fā)濾光器的集合182對準，并且用以把來自激發(fā)濾光器的集合182的光接收并且朝向檢測室反射，使得具有激發(fā)波長的范圍的光可以被經(jīng)過光圈的集合聚焦至核酸樣品的集合上。雙色鏡的集合183還用以把來自發(fā)射濾光器的集合186的光接收并且朝向光檢測器的集合187傳輸，這在下文更詳細地描述。雙色鏡的集合183中的所有的雙色鏡優(yōu)選地是在相對于激發(fā)濾光器的集合182和發(fā)射濾光器的集合186的取向中相同的，并且被配置為反射并且傳輸對于給定的LED合適的光的波長?？蛇x擇地，雙色鏡的集合183可以包括關于取向、光傳輸和光反射相同的雙色鏡。在一個具體的實施例中，在圖12A中示出的取向中，激發(fā)濾光器的集合182被取向為垂直于發(fā)射濾光器的集合186，其中雙色鏡的集合183等分被激發(fā)濾光器的集合182和發(fā)射濾光器的集合186的面部形成的兩個平面之間的角度。在該具體的實施例中，來自激發(fā)濾光器的集合的光因此基本上被以朝向光圈的集合185的90°角度反射,并且來自發(fā)射濾光器的集合186的光在基本上筆直的方向穿過雙色鏡的集合183朝向光檢測器的集合187。雙色鏡的集合183的其他的變化形式可以包括任何使具有激發(fā)波長的光的朝向核酸樣品的集合的傳輸以及來自核酸樣品的集合的光的朝向光檢測器的集合187的傳輸成為可能的雙色鏡、激發(fā)濾光器和/或發(fā)射濾光器的配置。
[0081]在一個實施方案中，光學子系統(tǒng)可以還包括被配置為與雙色鏡的集合183對準的透鏡的集合184，其用以把來自激發(fā)濾光器的集合182以及被從雙色鏡的集合183反射的光聚焦至被配置為響應于來自激發(fā)濾光器的集合182的光發(fā)射光的核酸樣品的集合上。透鏡的集合184中的所有的透鏡優(yōu)選地是在相對于雙色鏡的集合的取向上以及在尺寸上相同的；然而，透鏡的集合184可以可選擇地包括不相同的透鏡，使得穿過透鏡的集合184的不同的透鏡的光被不同地聚焦在不同的核酸樣品上。在一個具體的實施例中，在圖12A中示出的取向中，透鏡的集合184的面部被取向為垂直于激發(fā)濾光器的集合182的面部，以把被雙色鏡的集合183以90°角度的光反射考慮在內(nèi)。在該具體的實施例中，透鏡的集合還包括相同的1/4"高數(shù)值孔徑透鏡。在其他的變化形式中，透鏡的集合184可以被在任何對于把來自雙色鏡的集合183的光聚焦至核酸樣品的集合上合適的配置中取向，并且可以包括具有任何合適的規(guī)格(即數(shù)值孔徑)的透鏡。
[0082]光圈的集合185位于光圈基板189上并且被配置為與透鏡的集合184對準，并且用以允許已聚焦的來自透鏡的集合184的光穿過至核酸樣品的集合。光圈基板189優(yōu)選地被耦合于盒接收模塊140的線性致動器146，這允許光學子系統(tǒng)180線性地平移并且被定位為鄰近以及遠離被在分子診斷模塊130內(nèi)對準的微流體盒210。可選擇地，光圈基板189可以不被耦合于盒接收模塊140的線性致動器146。優(yōu)選地，光圈的集合185中的所有的光圈185是相同的，并且被配置為允許相同的光輪廓被經(jīng)過透鏡的集合184聚焦至核酸樣品的集合上?？蛇x擇地，光圈的集合185可以不包括相同的光圈。在一個變化形式中，光圈的集合185中的每個光圈可以是可分別調整的，以提供可分別修改的光圈尺寸(例如寬度、長度或直徑)以影響曝光。在一個可選擇的變化形式中，光圈的集合185中的每個光圈被固定。其他的變化形式可以包括可互換的光圈基板189，使得光圈的集合的特征(例如光圈尺寸、光圈的數(shù)量)可以通過互換光圈基板189被調整。
[0083]發(fā)射濾光器的集合186被配置為與雙色鏡的集合對準，并且用以傳輸來自核酸樣品的集合的光的發(fā)射波長，并且用以濾波掉光的激發(fā)波長。優(yōu)選地，發(fā)射濾光器的集合186的每個發(fā)射濾光器被配置為傳輸具有發(fā)射波長的固定的范圍的光，同時阻擋具有激發(fā)波長的光?？蛇x擇地，發(fā)射濾光器的集合186可以包括相同的發(fā)射濾光器，使得發(fā)射濾光器的集合186的各發(fā)射濾光器被配置為傳輸發(fā)射波長的相同的范圍。在一個變化形式中，發(fā)射濾光器的集合186包括被配置為傳輸在兩個邊界波長之間的光的帶通濾光器，在另一個變化形式中，發(fā)射濾光器的集合186包括被配置為傳輸?shù)陀谀硞€波長的光的短通濾光器,并且在又另一個變化形式中，發(fā)射濾光器的集合186包括被配置為傳輸高于某個波長的光的長通濾光器。優(yōu)選地，發(fā)射濾光器的集合186是可互換的，使得各發(fā)射濾光器可以被互換以傳輸和/或阻擋光的不同的波長；然而，發(fā)射濾光器的集合186可以可選擇地被固定，使得光學子系統(tǒng)180僅被配置為傳輸發(fā)射波長的固定的范圍。
[0084]光檢測器的集合187被配置為與發(fā)射濾光器的集合186對準，并且用以接收來自發(fā)射濾光器的集合的光以幫助核酸樣品的集合的分析。光檢測器的集合187中的所有的光檢測器優(yōu)選地是相同的；然而，光檢測器的集合187可以可選擇地包括不相同的光檢測器。優(yōu)選地，光檢測器的集合187包括被配置為把電磁能量轉換為電信號的包含光電材料的光電二極管；然而，光檢測器的集合187可以可選擇地包括任何對于幫助生物樣品的分析合適的光檢測器，如本領域的技術人員已知的。
[0085]光學子系統(tǒng)致動器188被耦合于光學子系統(tǒng)180，并且用以把光學子系統(tǒng)180相對于正在被分析的核酸樣品的集合橫向地平移。優(yōu)選地，光學子系統(tǒng)致動器188是被配置為把光學子系統(tǒng)180在一個維度中平移的線性致動器；然而，光學子系統(tǒng)致動器188可以可選擇地是被配置為把光學子系統(tǒng)180在多于一個維度中平移的致動器。在一個具體的實施例中，如在圖7A-7D和12D中示出的，光學子系統(tǒng)致動器188被配置為把光學子系統(tǒng)180在水平平面中橫向地平移，以把光學子系統(tǒng)180與在分子診斷模塊130內(nèi)的微流體盒210的檢測室的集合213對準。在另一個實施例中，光學子系統(tǒng)可以被配置作為隨著LED圍繞軸線旋轉的圓盤和靜態(tài)的光檢測器和容納過濾器的圓盤。在其他的變化形式中，光學子系統(tǒng)致動器188可以被以任何合適的方式配置以幫助光學子系統(tǒng)180的相對于正在被分析的核酸樣品的集合的對準。
[0086]1.2.5分子診斷模塊-可選擇的實施方案和變化形式
[0087]如上文描述的，分子診斷模塊130的可選擇的實施方案和分子診斷模塊130的子系統(tǒng)和元件的可選擇的變化形式可以被配置為處理含有核酸的生物樣品，從生物樣品分離核酸，以及檢測核酸。分子診斷模塊130的可選擇的實施方案的一個實施例，如在圖13中示出的，包括盒接收模塊140’、加熱和冷卻子系統(tǒng)150’、磁體160’、閥致動子系統(tǒng)170’和光學子系統(tǒng)180’，并且用以操縱可選擇的用于含有核酸的生物樣品的處理的微流體盒210’。分子診斷模塊130"的其他的可選擇的實施方案可以被配置為接收可選擇的用于含有核酸的生物樣品的處理的微流體盒210"。
[0088]1.3系統(tǒng)-測定帶
[0089]如在圖18A和18B中示出的，測定帶190包括含有孔的集合192的測定帶基板191，以及典型地可刺穿的箔密封件195，并且用以幫助核酸樣品的集合與用于核酸序列的擴增和/或檢測的分子診斷試劑的集合組合。優(yōu)選地，整個測定帶190被配置為是消耗品(即一次性的)，使得測定帶190可以在系統(tǒng)100的多個運行期間被使用，然后一旦所有的容納用于單一測試或測試組的聯(lián)合試劑的孔192被耗盡的話，測定帶190被丟棄。可選擇地，測定帶190的至少一部分被配置為是可反復使用的，使得孔可以被試劑再加載并且被系統(tǒng)100再使用。在測定帶190的一個變化形式中，測定帶基板191是可反復使用的，而可刺穿的箔密封件195是一次性的并且在系統(tǒng)100的每次運行之后被更換。在另一個變化形式中，可反復使用的測定帶基板191不需要可刺穿的箔密封件195，使得對某個核酸序列特異性的試劑可以被使用者沉積入測定帶基板191的空閑的孔中。
[0090]測定帶基板191被配置為使得測定帶190能夠置于平坦的表面上，并且用以界定孔的集合192并且用以耦合于可刺穿的箔密封件195。測定帶基板191優(yōu)選地被配置為被相應的被配置為夾持多個測定帶190的測定帶夾持器230接收，但是可以可選擇地不被配置為耦合于測定帶夾持器230。測定帶基板191優(yōu)選地由可以被熱處理以耦合于可刺穿的箔密封件115的與PCR相容的聚合物例如聚丙烯構成，但是可以可選擇地由可以含有流體并且被結合于可刺穿的箔密封件115的任何合適的材料構成。
[0091]測定帶基板191的孔的集合192用以接收至少一種核酸樣品，并且用以幫助核酸樣品與分子診斷試劑的集合中的至少一個組合。分子診斷試劑的集合的分子診斷試劑優(yōu)選地包含被配置為分析用于以下中的至少一個的標記物的核酸體積的集合的試劑:淋病(GC)、衣原體(CT)、單純性皰疹病毒(HSV)、人類免疫缺陷病毒(HIV)、人類呼吸疾病、陰道疾病、丙型肝炎病毒(HCV)、乙型肝炎病毒(HBV)、毛滴蟲、B型鏈球菌(GBS)、因子2 (FII)基因、和因子五(FV)基因，但是可以可選擇地包含用于進行可選擇的分子診斷方案的試劑。優(yōu)選地，測定帶基板191的孔193每個被配置為不僅容納核酸樣品，而且被配置為幫助核酸樣品與分子診斷試劑的集合中的至少一個混合(例如使用移液管或其他的設備)。此外，分子診斷試劑的集合的分子診斷試劑優(yōu)選地包含探針和引物以檢測被捕獲板提供的樣品過程對照，以驗證過程準確度和測定精確度。優(yōu)選地，孔193深至足以幫助混合而沒有飛濺，并且被均勻地間隔以幫助多個生物樣品的抽吸、遞送和/或混合(例如使用多端頭移液管)?？蛇x擇地，孔是寬的并且淺的以幫助孔中的試劑的干燥以增加保存期限以及用于把核酸與分子診斷試劑混合的較大的裝置。孔的集合192的每個孔193還優(yōu)選地具有被倒圓的底部區(qū)，如在圖18A中示出的，以幫助從孔193完全抽吸流體；然而，每個孔193可以可選擇地不具有被倒圓的底部區(qū)。此外，孔的集合192優(yōu)選地以交錯的行被排列，這用以幫助到達孔的集合的各孔193，以減少測定帶190的一個維度，以及還防止孔內(nèi)的流體因滴落導致的交叉污染?？蛇x擇地，孔的集合192可以不以交錯的行被排列。
[0092]可刺穿的箔密封件195用以保護被儲存在孔112中的分子診斷試劑不變劣，分隔孔的集合192的每個孔193，防止孔的集合192中的每個的內(nèi)容物被污染，并且提供識別測定帶190的信息?？纱檀┑牟芊饧?95優(yōu)選地密封測定帶190的每個孔193，并且被配置為被外部元件刺穿(例如被移液管端頭)，使得每個孔在被刺穿之前被密封。在一個變化形式中，可刺穿的箔密封件195還形成圍繞刺穿其的元件的密封件，并且在另一個變化形式中，可刺穿的箔密封件195不形成圍繞刺穿其的元件的密封件，以防止氣鎖?？纱檀┑牟芊饧?95還優(yōu)選地被包括制造商信息、測定帶內(nèi)容物、內(nèi)容物批次、到期日期和提供更多信息的唯一的電子標簽(例如條形碼或二維碼)中的至少一個的識別信息標記。優(yōu)選地，可刺穿的箔密封件195不延伸超出測定帶190的占地面積，但是可選擇地，可刺穿的箔密封件195可以是任何合適的大小和/或包括幫助測定帶的操縱的突起特征(例如凸臺)。
[0093]在一個變化形式中，測定帶190可以被分子診斷試劑的集合預包裝，使得孔的集合192中的每個孔193被一定量的分子診斷試劑預包裝。孔的集合192可以然后被可刺穿的箔密封件195密封，可刺穿的箔密封件195被配置為遞送待與分子診斷試劑的集合組合的核酸樣品的體積的外部元件刺穿。在另一個變化形式中，測定帶190可以不被分子診斷試劑的集合預包裝，并且測定帶190的孔193可以不被可刺穿的箔密封件195密封。在又另一個變化形式中，系統(tǒng)可以包括沒有可刺穿的箔密封件195的空的測定帶190以及包括試劑和可刺穿的箔密封件195的測定帶190，使得使用者可以把特定的試劑加入空的測定帶中以與包括試劑的測定帶共同地使用。在包括可刺穿的箔密封件195的變化形式中，可刺穿的箔密封件115被配置為被至少一個外部元件刺穿，用于意圖被組合的核酸樣品和分子診斷試劑的共同遞送。
[0094]在一個具體的實施例中，測定帶190具有87mmX 16mm占地面積并且包括以兩個交錯的行排列的24個孔113，且每個行內(nèi)的相鄰的孔193之間是9mm的中心至中心間距。孔的集合的每個孔193具有60 μ L的容量以容納分子診斷試劑的體積、20 μ L的樣品流體、以及被移液管端頭(例如100或300 μ L移液管端頭)導致的任何位移。具體的實施例中的測定帶190的每個孔113也被一定量的分子診斷試劑預包裝，并且包括被熱密封于可刺穿的箔密封件的突出的頂部邊緣(75微米高)。具體的實施例中的捕獲板110通過注射成型被產(chǎn)生，具有127.75mmX85.5mm的占地面積，并且包含具有高的蒸汽屏障的與PCR相容的基于聚丙烯的聚合物。在該具體的實施方案中，蒸汽屏障通過把薄金屬層沉積至測定帶190的外側被進一步增加。
[0095]如上文描述的，測定帶190可以被配置為被測定帶夾持器230接收。測定帶夾持器230用以接收并且對準多個測定帶190，使得多通道移液管或其他的流體遞送系統(tǒng)可以使用多個測定帶190的孔193來組合多個核酸樣品與分子診斷試劑。在一個變化形式中，測定帶夾持器230可以被配置為容納包括用于基本上不同的分子診斷測定的試劑的測定帶190，如在圖17B中示出的，使得系統(tǒng)100的單一運行涉及分析在不同的分子診斷測定下的核酸樣品的集合。在另一個變化形式中，測定帶夾持器230可以被配置為容納包括用于相同的分子診斷測定的試劑的測定帶190，使得系統(tǒng)100的單一運行涉及分析在同一分子診斷測定下的核酸樣品的集合。優(yōu)選地，測定帶夾持器230由可用洗碗機清洗并且可受高溫高壓的材料組成，被配置為在被流體遞送系統(tǒng)(例如移液管)操縱期間把測定帶190保持就位，并且被配置為使得測定帶190避免突出越過測定帶夾持器230的邊緣，但是測定帶夾持器230被構建為幫助測定帶190從測定帶夾持器230的插入和移除。
[0096]在一個變化形式中，測定帶夾持器230不被配置為幫助測定帶190內(nèi)的分子診斷試劑的冷卻；然而，在另一個變化形式中，如在圖21A中示出的，測定帶夾持器230可以進一步被配置為耦合于鋁塊235，鋁塊235被耦合于被配置為幫助測定帶190內(nèi)的分子診斷試劑的冷卻的珀爾帖單元的集合236。此外，測定帶夾持器230可以被配置為被測定帶托架240接收和攜帶，這，如在圖20中示出的，用以幫助多個測定帶夾持器230的操縱和對準。在一個具體的實施例中，如在圖19中示出的，測定帶夾持器230具有127.76mmX85.48mmX14.35mm的尺寸，符合美國國家標準協(xié)會(ANSI)標準和實驗室自動化和篩選學會(SLAS)標準，并且被配置為夾持六個16孔測定帶以用于總共96個孔193。在另一個具體的實施例中，如在圖21B中示出的，測定帶夾持器230’被配置為夾持四個測定帶190’，每個包括24個孔193’以用于總共96個孔每測定帶夾持器230’。測定帶190、測定帶夾持器230和測定帶托架240的被描述的實施方案、變化形式和實施例的其他的組合可以被結合入用于處理和檢測核酸的系統(tǒng)100的實施方案中。
[0097]1.4系統(tǒng)-微流體盒
[0098]微流體盒210用以接收磁珠-樣品的集合，幫助核酸與磁珠-樣品的集合分離，接收核酸-試劑樣品的集合，并且?guī)椭鷣碜院怂?試劑樣品的集合的核酸的分析。在一個實施方案中，微流體盒210包括頂部層211，包括樣品端口 -試劑端口對的集合212和檢測室的集合213 ;中間基板214，被耦合于頂部層211并且通過膜層215與頂部層211部分地分隔，被配置為形成廢物室216 ;彈性體層217，被部分地定位在中間基板214上；磁體容納區(qū)218，是提供磁場的磁體160可及的；以及流體路徑的集合219，每條流體路徑由頂部層211的至少一部分、膜層215的一部分和彈性體層217的一部分形成。在該實施方案中，微流體盒10還包括被耦合于中間基板214并且被配置為密封廢物室216的底部層221。此外，在該實施方案中，微流體盒210的頂部層211還包括共享的流體端口 222、通風區(qū)223和加熱區(qū)224，使得流體路徑的集合219中的每條流體路徑220被流體耦合于樣品端口 -試劑端口對224、共享的流體端口 222、廢物室216和檢測室225，每條流體路徑220包括被配置為穿過加熱區(qū)224和磁場的轉向部分(turnabout port1n) 226,并且被配置為穿過檢測室225上游的通風區(qū)223。因此，當含有核酸的樣品流體穿過流體路徑220的不同部分時，每條流體路徑220用以接收和幫助含有核酸的樣品流體的處理。
[0099]微流體盒210優(yōu)選地被配置為被分子診斷模塊130接收和操縱，使得分子診斷模塊130的盒接收模塊140把微流體盒210接收并且對準在分子診斷模塊130內(nèi)，分子診斷模塊130的加熱和冷卻子系統(tǒng)150被配置為把熱傳遞至微流體盒210的加熱區(qū)224，并且分子診斷模塊130的磁體160被配置為被微流體盒210的磁體容納區(qū)218接收以提供用于核酸的分離的磁場。此外，微流體盒210的共享的流體端口 222被配置為耦合于被耦合于盒接收模塊140的線性致動器146的噴嘴149，使得液體操縱系統(tǒng)250可以把流體和氣體遞送經(jīng)過共享的流體端口 222。微流體盒210的彈性體層217還優(yōu)選地被配置為分子診斷模塊的閥致動子系統(tǒng)170在阻斷位置的集合226處被阻斷，以阻斷微流體盒210的流體路徑220的各部分以用于生物樣品的集合的處理。分子診斷模塊130的光學子系統(tǒng)180進一步被配置為與微流體盒210的檢測室的集合213對準，以幫助核酸樣品的集合的分析。微流體盒210優(yōu)選地是在美國申請第13/765，996號中描述的微流體盒210，其以其整體通過本引用并入，但是可以可選擇地是任何合適的被配置為接收和處理含有核酸的樣品的集合的盒或基板。
[0100]1.5系統(tǒng)-流體操縱系統(tǒng)和過濾器
[0101]系統(tǒng)100的液體操縱系統(tǒng)250包括液體操縱臂255和注射器泵265，如在圖14A-14C中示出的，并且用以把生物樣品、試劑和氣體遞送至系統(tǒng)100的元件。如在章節(jié)I中描述的，液體操縱系統(tǒng)250的實施方案被配置為抽吸含有核酸的生物樣品的集合(即不純的核酸樣品)，把生物樣品的集合分配入捕獲板110中以被捕獲板模塊120溶解并且與磁珠組合，從捕獲板110抽吸與磁珠組合的生物樣品的集合(即磁珠-樣品的集合)，并且把磁珠-樣品的集合分配入位于分子診斷模塊130中的微流體盒210中。液體操縱系統(tǒng)100的實施方案進一步被配置為在合適的階段通過把洗滌溶液、釋放溶液和/或空氣分配入分子診斷模塊130中通過被耦合于線性致動器146的噴嘴149幫助核酸的集合與磁珠_樣品分離，從分子診斷模塊130抽吸核酸的集合，使用測定帶190把核酸的集合與分子診斷試劑的集合組合，并且把與分子診斷試劑的集合組合的核酸的集合(即核酸-試劑混合物的集合)分配入分子診斷模塊130中以進行進一步的處理和分析。[液體操縱系統(tǒng)250的其他的實施方案可以被配置為進行可選擇的分子診斷測定方案和/或向和從其他的支撐分子診斷方案的元件分配和抽吸可選擇的流體。
[0102]液體操縱臂255包括門架(gantry) 256和多通道液體操縱頭部257，并且用以行進至系統(tǒng)100的不同元件以進行流體遞送和抽吸。液體操縱臂255優(yōu)選地是自動化的并且被配置為自動地運動、抽吸和遞送流體，但是可以可選擇地是被配置為在另一個實體例如使用者進行其他的功能的同時自動地進行運動、抽吸和遞送中的至少一個的半自動化的液體操縱臂255。
[0103]門架256被耦合于多通道液體操縱頭部257，并且用以把多通道液體操縱頭部257傳輸至系統(tǒng)100的不同元件以進行流體遞送和抽吸。優(yōu)選地，門架256是自動化的并且被配置為把多通道液體操縱頭部257在至少兩個維度內(nèi)平移，并且提供至少0.5mm的X-Y位置精確度。此外，在圖14B中示出的取向中，門架優(yōu)選地被定位在分子診斷模塊130上方，使得門架256可以在至少兩個維度內(nèi)平移而不干擾系統(tǒng)100的其他的元件?？蛇x擇地，門架256可以是用于幫助末端效應器(end effector)在至少兩個維度內(nèi)運動的任何合適的門架256，如本領域的技術人員容易地已知的。
[0104]多通道液體操縱頭部257用以從系統(tǒng)100的不同的元件抽吸流體以及把流體遞送至系統(tǒng)100的不同的元件。優(yōu)選地，多通道液體操縱頭部257是多通道移液管頭部；然而，多通道液體操縱頭部257可以可選擇地是被配置為遞送流體和/或氣體的任何合適的多通道液體操縱頭部。優(yōu)選地，多通道液體操縱頭部257包括至少八個獨立的通道258，但是可以可選擇地包括被配置為抽吸和遞送流體的任何數(shù)量的通道258。通道至通道的間距優(yōu)選地是可變的，并且在一個具體的實施例中范圍在9mm至36mm之間；然而，通道至通道的間距可以可選擇地被固定，如在圖15中示出的。多通道液體操縱頭部257還優(yōu)選地提供獨立的z軸控制(在圖14B中示出的取向中)，使得與門架256組合。多通道液體操縱頭部257優(yōu)選地被配置為耦合于大的(例如ImL)和小的(例如在100至300 μ L之間)移液管端頭二者，并且在一個具體的實施例中，具有使用小的一次性的移液管端頭的至少6%的精確性和使用大的一次性的移液管端頭的至少2 %的精確性，當分配基本上整個的端頭體積時?？蛇x擇地，多通道液體操縱頭部257可以被配置為耦合于被配置為幫助流體的抽吸和遞送的任何物體。優(yōu)選地，多通道液體操縱頭部257提供通道258的獨立的控制，關于被抽吸或遞送的流體的體積、流體分配速率和/或接合和脫開移液管端頭?？蛇x擇地，多通道液體操縱頭部257可以不提供通道258的獨立的控制，使得多通道液體操縱頭部257的所有的通道258被配置為同時地進行相同的功能。優(yōu)選地，多通道液體操縱頭部257被配置為抽吸和遞送液體和氣體二者，但是可選擇地，多通道液體操縱頭部257可以被配置為僅抽吸和遞送液體。優(yōu)選地，多通道液體操縱頭部257提供對于通道258中的每個的液體水平檢測、凝塊檢測和移液管端頭接合/脫開檢測中的至少一個；然而，多通道液體操縱頭部257可以可選擇地不提供對于通道258中的每個的液體水平檢測、凝塊檢測和移液管端頭接合/脫開檢測。
[0105]在一個實施方案中，多通道液體操縱頭部257被配置為耦合于至少一個過濾器260，其用以預過濾正在被液體操縱臂255抽吸和/或分配的液體，并且優(yōu)選地是被配置為耦合于移液管端頭的定制過濾器(custom filter) 260，但是可以可選擇地是被配置為耦合于液體操縱臂255并且過濾正在被液體操縱臂255抽吸和/或分配的液體的任何合適的過濾器。
[0106]定制過濾器260的實施方案，如在圖22中示出的，包括被配置為耦合于移液管端頭的第一端部261、尖的第二端部262、被稱合于第一端部261和尖的第二端部262的空隙263、以及再分割空隙263的過濾膜264。第一端部261，如在圖22中示出的，優(yōu)選地包括被配置為提供與移液管端頭的摩擦配合的成錐形的通道；然而，第一端部可以可選擇地不包括成錐形的通道并且可以被配置為使用任何合適的手段耦合于移液管端頭。尖的第二端部262優(yōu)選地是尖銳的并且被配置為穿透物體，例如箔密封件；此外，尖的第二端部262優(yōu)選地至少長至被要求的以分配入捕獲板110的孔113中?？障?63優(yōu)選地界定被過濾膜264界定的圓錐形區(qū)，其中圓錐形區(qū)被配置為把過濾器260內(nèi)的流體朝向尖的第二端部262分流；然而，空隙263可以不包括圓錐形區(qū)。過濾膜264用以過濾被多通道液體操縱頭部257抽吸的流體，并且被配置為再分割空隙263以界定圓錐形區(qū)；然而，過濾膜264可以可選擇地不界定空隙263的圓錐形區(qū)。在一個實施方案中，在圖22中示出的取向中，空隙263的在過濾膜264下方的區(qū)可以具有在200 μ I至ImL之間的容積容量；然而，空隙263的在過濾膜下方的區(qū)可以可選擇地具有任何合適的容積容量。
[0107]過濾器260的集合可以進一步被配置為被過濾器夾持器269接收和遞送，如在圖23中示出的。過濾器夾持器269的具體的實施方案包括被排列在六個四個洞的行中的具有18mm中心至中心間距的24個成錐形的洞的集合。過濾器夾持器269的具體的實施方案也依從于ANSI標準和SLAS標準，具有127.75X85.5X 14.35mm的尺寸，并且是與定制過濾器夾持器269的其他的具體的實施方案可堆疊的?？蛇x擇地，過濾器夾持器269可以是被配置為接收和遞送過濾器260的集合的任何合適的過濾器夾持器269，如本領域的技術人員容易地已知的。
[0108]1.5.1流體操縱系統(tǒng)-注射器泵
[0109]液體操縱系統(tǒng)250的注射器泵265被耦合于洗滌溶液源266、釋放溶液源267、空氣的源268和柔性管路291，并且用以把洗滌溶液、釋放溶液和空氣經(jīng)過閥遞送至分子診斷模塊130以幫助來自磁珠-樣品的集合的核酸的分離和純化。柔性管路291優(yōu)選地被在第一端部耦合于注射器泵，并且在第二端部耦合于被耦合于分子診斷模塊130的線性致動器146的噴嘴149，如在圖14C中示出的。如上文聲明的，線性致動器146的延伸配置146b被配置為把噴嘴149耦合于在分子診斷模塊130內(nèi)的微流體盒210的流體端口 222，使得洗滌溶液、釋放溶液和空氣可以在合適的階段被遞送至微流體盒210。注射器泵265的具體的實施方案包括4通閥，能夠把20-5000 μ L的流體或空氣以50-500 μ L/min的流量泵送經(jīng)過4通閥，可以耦合于具有ImL至1mL容量之間的注射器，并且具有關于流體或空氣遞送的至少5%的精確性?？蛇x擇地，注射器泵265可以是任何合適的注射器泵265或被配置為把洗滌溶液、釋放溶液和空氣遞送至分子診斷模塊130的流體遞送設備，如本領域的技術人員容易地已知的。
[0110]1.6系統(tǒng)-另外的元件
[0111]系統(tǒng)100可以還包括標簽讀取器271，標簽讀取器271用以讀取系統(tǒng)100的條形碼、二維碼和/或任何其他的識別標簽。優(yōu)選地，標簽讀取器271被耦合于液體操縱系統(tǒng)250，使得標簽讀取器271被配置為讀取可刺穿的箔密封件115、195上的標簽或位于系統(tǒng)100的被液體操縱系統(tǒng)250可到達的元件上的任何標簽；然而，標簽讀取器271可以可選擇地不被稱合于液體操縱系統(tǒng)250。在系統(tǒng)100的一個可選擇的實施方案中,標簽讀取器271可以是被配置為被使用者操縱以掃描位于系統(tǒng)100的元件上的標簽或標記的獨立的單元。
[0112]系統(tǒng)100可以還包括被耦合于捕獲板模塊120、分子診斷模塊130、液體操縱系統(tǒng)250和標簽讀取器271中的至少一個的控制器272，并且用以幫助系統(tǒng)100的自動化。在其中控制器272被耦合于捕獲板模塊120的變化形式中，控制器272優(yōu)選地用以自動化捕獲板110的加熱，這幫助捕獲板110內(nèi)的生物樣品的溶解以及捕獲板110內(nèi)的核酸的向捕獲板110的磁珠119的結合。在其中控制器272被耦合于分子診斷模塊130的變化形式中，控制器272優(yōu)選地用以自動化微流體盒的接收、分子診斷模塊130和檢測室213內(nèi)的生物樣品的加熱，流體路徑220被閥致動子系統(tǒng)170的阻斷，以及核酸-試劑混合物的集合被光學子系統(tǒng)180的分析。在其中控制器272被耦合于液體操縱系統(tǒng)250的變化形式中，控制器272優(yōu)選地用以自動化流體和/或氣體的向系統(tǒng)100的不同元件的抽吸、轉移和遞送。在其中控制器272被耦合于標簽讀取器271的變化形式中，控制器優(yōu)選地用以自動化標簽被標簽讀取器271的讀取，并且可以進一步用以幫助來自標簽的信息向處理器273的轉移?？刂破鞯钠渌淖兓问娇梢杂靡宰詣踊到y(tǒng)100的其他的元件，例如捕獲板110、測定帶190、測定帶夾持器230、測定帶托架240、過濾器200、過濾器夾持器205和/或微流體盒210，的操縱、轉移和/或儲存，使用機器人臂或相似于在液體操縱系統(tǒng)250中使用的那個的門架。上文的變化形式的可選擇的組合可以涉及單一的控制器272，或被配置為進行上文描述的功能的全部或子集合的多個控制器。
[0113]系統(tǒng)100可以還包括處理器273，處理器273用以接收并且處理來自標簽讀取器271的信息，并且還用以接收并且處理從分子診斷模塊130的光學子系統(tǒng)180接收的數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，處理器273被耦合于用戶界面274，用戶界面274用以顯示被系統(tǒng)100產(chǎn)生的已處理的和/或未處理的數(shù)據(jù)、系統(tǒng)100的設置、從標簽讀取器271獲得的信息、或任何其他的合適的信息?？蛇x擇地，處理器273不被耦合于用戶界面274，但是包括連接部275，連接部275被配置為幫助被系統(tǒng)100產(chǎn)生的已處理的和/或未處理的數(shù)據(jù)、系統(tǒng)100的設置、從標簽讀取器271獲得的信息、或任何其他的合適的信息向在系統(tǒng)100外部的裝置的轉移。
[0114]如本領域的技術人員將從之前的詳細描述以及從附圖和權利要求意識到的，可以做出關于系統(tǒng)100的所描述的實施方案的修改和改變而不偏離系統(tǒng)100的范圍。
[0115]2.用于處理和檢測核酸的方法
[0116]用于處理和檢測來自生物樣品的集合的核酸的方法400的實施方案包括:把生物樣品的集合的每個生物樣品與一定量的磁珠組合以產(chǎn)生磁珠-樣品混合物的集合S410 ;力口熱磁珠-樣品混合物的集合以產(chǎn)生核酸-磁珠樣品的集合S420 ;把核酸-磁珠樣品的集合的每個核酸-磁珠樣品轉移至流體路徑的集合的相應的流體路徑S430 ;從核酸-磁珠樣品的集合產(chǎn)生核酸體積的集合S440 ;把核酸體積的集合的每個核酸體積與分子診斷試劑的集合的分子診斷試劑組合以產(chǎn)生核酸-試劑混合物的集合S450 ;把核酸-試劑混合物的集合中的每個經(jīng)過流體路徑的集合的相應的流體路徑轉移至檢測室的集合的檢測室S460 ；以及接收來自核酸-試劑混合物的集合的光S470。方法400可以還包括基于從核酸-試劑混合物的集合接收的光產(chǎn)生數(shù)據(jù)的集合S480。方法400用以從生物樣品分離和提取核酸體積的集合，并且用以幫助核酸體積的根據(jù)至少一個分子診斷方案的分析。
[0117]步驟S410敘述把生物樣品的集合的每個生物樣品與一定量的磁珠組合以產(chǎn)生磁珠-樣品混合物的集合，并且用以準備待被溶解和與磁珠組合的生物樣品的集合。對于每個生物樣品，步驟S410優(yōu)選地包括從樣品容器(可能地，在生物樣品的加入之前容納水溶液)抽吸生物樣品的體積的一部分，并且把生物樣品的各部分轉移至容納磁珠的集合的孔?？蛇x擇地，對于每個生物樣品，步驟S410可以包括從樣品容器抽吸生物樣品的整個的體積，并且轉移生物樣品的體積以被與磁珠的集合組合。優(yōu)選地，生物樣品的集合中的所有生物樣品同時使用多通道流體遞送系統(tǒng)被抽吸并且與孔中的磁珠組合；然而，生物樣品的集合中的所有生物樣品可以可選擇地不同時地被抽吸并且與磁珠的集合組合。磁珠優(yōu)選地是聚合物珠，被與用于結合于核酸的配體預耦合，并且包含超順磁性的組分。此外，磁珠可以被處理為是帶正電荷的。然而，磁珠可以可選擇地是被配置為幫助生物磁性分離的任何合適的磁珠。
[0118]除了與磁珠的組合之外，步驟410可以還包括把生物樣品的集合的每個生物樣品與溶解酶(例如蛋白酶K)以及包含待被每個樣品包含的兩個或更多個核酸序列(即一個用于DNA并且一個用于RNA)的樣品過程對照組合。這允許生物樣品被有效地溶解(這把廢物組分釋放入洗滌溶液中)并且允許核酸結合于磁珠。這另外地允許樣品過程對照在之后被檢測，作為用于驗證正在被進行的分子診斷測定的精確度的檢查。
[0119]在用于一個生物樣品的步驟S410的第一變化形式中，如在圖16A中示出的，生物樣品的體積被抽吸并且與磁珠的集合組合。在步驟S410的第一變化形式中，不同的生物樣品的集合可以因此被同時地抽吸，并且每個生物樣品可以被傳遞至各自的孔以與磁珠的集合組合以產(chǎn)生磁珠-樣品混合物的集合。在步驟S410的該第一變化形式中，磁珠-樣品混合物的集合中的所有磁珠-樣品混合物是在組成上基本上不相同的。在步驟S410的第二變化形式中，如在圖16B中示出的,原料生物樣品(stock b1logical sample)的體積被抽吸，并且原料生物樣品的體積的各部分被傳遞至多個孔以與磁珠的多個集合組合以產(chǎn)生磁珠-樣品混合物的集合。在步驟S410的該第二變化形式中，磁珠-樣品混合物的集合中的所有磁珠-樣品混合物的組成基本上是相同的。步驟S410的其他的變化形式可以包括在把生物樣品的集合的每個生物樣品與一定量的磁珠組合之前，過濾生物樣品的集合的至少一個生物樣品S415。
[0120]在步驟S410的一個具體的實施例中，多通道液體操縱系統(tǒng)使用lmL移液管端頭的集合抽吸在水性緩沖劑中的生物樣品的集合中的每個約lmL，把移液管端頭中的每個耦合于定制的13mm直徑過濾器，在孔的集合處刺穿捕獲板的箔密封件115,其中孔的集合的每個孔容納磁珠的集合，并且把每個被抽吸的生物樣品的體積分配入捕獲板的容納磁珠的集合的孔中，并且處置端頭/過濾器組合。在步驟S410的該具體的實施例中，多通道液體操縱系統(tǒng)然后拾取新的一次性的端頭并且抽吸并且分配每個孔的內(nèi)容物至少三次以混合內(nèi)容物，并且然后處置移液管端頭和過濾器的集合。
[0121]步驟S420敘述加熱磁珠-樣品混合物的集合以產(chǎn)生核酸-磁珠樣品的集合，并且用以溫育磁珠-樣品混合物的集合以溶解生物材料并且釋放核酸以被結合于磁珠。優(yōu)選地，步驟S420包括在指定的溫度加熱容納磁珠-樣品混合物的集合的捕獲板持續(xù)規(guī)定量的時間，并且可以另外地包括冷卻磁珠-樣品混合物的集合。在一個具體的實施例中，步驟S420包括使用捕獲板模塊加熱容納磁珠-樣品混合物的集合的捕獲板，其中捕獲板模塊被配置為擱置并且可控地加熱容納磁珠-樣品混合物的集合的孔。步驟S420可以可選擇地包括使用任何合適的方法和/或系統(tǒng)，如本領域的技術人員已知的，溫育磁珠-樣品混合物的集合。最后地，步驟S420可以在方法400的涉及不要求加熱的樣品的實施方案中被省略。
[0122]步驟S430敘述把核酸-磁珠樣品的集合的每個核酸-磁珠樣品轉移至流體路徑的集合的相應的流體路徑，并且用以把核酸-磁珠樣品的集合中的每個分離在各自的路徑內(nèi)以用于進一步的處理。優(yōu)選地，核酸-磁珠樣品的集合中的所有的核酸-磁珠樣品被同時地轉移至流體路徑的集合，但是可選擇地，磁珠-樣品的集合中的每個核酸-磁珠樣品可以被獨立于其他的核酸-磁珠樣品地轉移至相應的流體路徑。此外,優(yōu)選地,核酸-磁珠樣品的整個體積或基本上全部的體積被轉移至流體路徑的集合，而不在把核酸-磁珠樣品的集合的每個核酸-磁珠樣品轉移至流體路徑的集合的相應的流體路徑之前，磁性地分離磁珠和移除上清液流體。
[0123]步驟S430可以還包括在阻斷位置的集合的子集合處阻斷流體路徑的集合的至少一條流體路徑S432，這用以界定至少一條截斷的流體路徑。優(yōu)選地，步驟S432包括界定穿過加熱區(qū)和磁場中的至少一個的至少一條截斷的流體路徑；然而，步驟S432可以可選擇地不包括界定穿過加熱區(qū)和磁場中的至少一個的截斷的流體路徑。
[0124]在步驟S430的一個具體的實施例中，步驟S410的多通道液體操縱子系統(tǒng)把核酸-磁珠樣品的集合轉移至在分子診斷模塊內(nèi)被對準的微流體盒的流體路徑的集合，其中微流體盒包括與流體路徑的集合接觸的彈性體層。彈性體層被分子診斷模塊的閥致動子系統(tǒng)在阻斷位置的集合的子集合處的操縱界定了與加熱區(qū)和磁場相交的截斷的流體路徑的集合，使得核酸-磁珠樣品的集合中的每個核酸-磁珠樣品在截斷的流體路徑的集合的截斷的流體路徑內(nèi)被分離。
[0125]步驟S440敘述從核酸-磁珠樣品的集合產(chǎn)生核酸體積的集合，并且用以從核酸-磁珠樣品的集合分離核酸體積。步驟S440優(yōu)選地把來自正在被處理的生物樣品的集合的不想要的材料的濃度減少至可接受的水平；然而，步驟S440可以可選擇地從正在被處理的生物樣品的集合整個地除去基本上所有不想要的物質。步驟S440優(yōu)選地包括提供磁場S441，使得流體路徑的集合中的每條流體路徑被配置為與磁場相交。優(yōu)選地，核酸-磁珠樣品的集合被捕獲和分離在與磁場相交的流體路徑的集合的各部分內(nèi)。步驟S440可以還包括提供被配置為跨越流體路徑的集合的加熱區(qū)的加熱器S442，但是可以可選擇地包括提供多個加熱器或完全地省略提供加熱器。在其中多個加熱器被提供的實施方案中，每個加熱器優(yōu)選地是獨立的以允許用于每個樣品的加熱時間和溫度的獨立控制。步驟S442用以提供與提供pH移動的釋放溶液組合地幫助核酸從磁珠快速且高效地脫離的加熱器。
[0126]步驟S440可以還包括在阻斷位置的集合的子集合處阻斷流體路徑的集合的至少一條流體路徑S443 (以及打開在之前被阻斷的通道)，這用以界定至少一個容納核酸-磁珠樣品并且被耦合于用于遞送洗滌溶液和釋放溶液的源的截斷的流體路徑。優(yōu)選地，步驟S443包括界定被耦合于廢物室并且被耦合于流體端口的至少一條截斷的流體路徑，這用以幫助核酸-磁珠樣品的集合中的至少一個核酸-磁珠樣品洗滌，以及至少一個核酸體積從核酸-磁珠樣品的集合釋放。步驟S440可以另外地包括把洗滌溶液遞送經(jīng)過至少一條流體路徑的一部分S444，例如在步驟S443中被界定的截斷的流體路徑，并且把釋放溶液遞送經(jīng)過至少一條流體路徑的一部分S445，例如在步驟S443中被界定的截斷的流體路徑。步驟S444用以洗滌核酸-磁珠樣品的集合中的至少一個核酸-磁珠樣品，并且步驟S445用以從核酸-磁珠樣品的集合釋放至少一個核酸體積。在步驟S442中被提供的加熱器可以在步驟S445之后被激活以引起pH移動。
[0127]在步驟S440的一個具體的實施例中，來自步驟S430的具體的實施例的容納核酸-磁珠樣品的集合的流體路徑的集合被分子診斷模塊的閥致動子系統(tǒng)在阻斷位置的集合的子集合處阻斷，以界定被耦合于廢物室并且被耦合于微流體盒的共享的流體端口的截斷的流體路徑的集合，以用于洗滌溶液和釋放溶液的遞送。液體操縱系統(tǒng)把洗滌流體遞送經(jīng)過共享的流體端口以洗滌被捕獲在磁場內(nèi)的核酸-磁珠樣品的集合，并且然后把釋放流體遞送經(jīng)過共享的流體端口以把核酸體積的集合從核酸-磁珠樣品的集合釋放。在該具體的實施例中，每條流體路徑被相繼地洗滌，并且釋放溶液被相繼地遞送至每條流體路徑以確保每條小路被提供基本上相等量的洗滌溶液和釋放溶液。所有的在步驟S440的具體的實施例中產(chǎn)生的廢物流體傳遞入被耦合于截斷的流體路徑的集合的廢物室中。
[0128]步驟S450敘述把核酸體積的集合的每個核酸體積與分子診斷試劑的集合的分子診斷試劑組合以產(chǎn)生核酸-試劑混合物的集合，這用以準備待被檢測的核酸體積的集合。對于核酸體積的集合中的每個核酸體積，步驟S450優(yōu)選地包括從其相應的流體路徑抽吸核酸體積的整個體積，并且把核酸體積轉移至容納分子診斷試劑的孔。優(yōu)選地，核酸體積的集合中的所有的核酸體積使用多通道流體遞送系統(tǒng)同時地被抽吸并且與分子診斷試劑組合；然而，核酸體積的集合中的每個核酸體積可以可選擇地獨立于其他的核酸體積地被抽吸并且與分子診斷試劑組合。分子診斷試劑優(yōu)選地包含被配置為分析用于以下中的至少一個的標記物的核酸體積的集合的試劑:淋病(GC)、衣原體(CT)、單純性皰疹病毒(HSV)、人類免疫缺陷病毒(HIV)、人類呼吸疾病、陰道疾病、丙型肝炎病毒(HCV)、乙型肝炎病毒(HBV)、毛滴蟲、B型鏈球菌(GBS)、因子2(FII)基因、和因子五(FV)基因，但是可以可選擇地包含用于檢測任何特定的核酸序列的試劑。
[0129]在步驟S450的一個第一變化形式中，如在圖16A中示出的，核酸體積被抽吸并且與分子診斷試劑組合以用于單一的測定。在步驟S450的該第一變化形式中，核酸體積的集合可以因此被同時地抽吸，并且每個核酸體積可以被轉移至各自的孔以與分子診斷試劑的集合的分子診斷試劑組合以產(chǎn)生核酸-試劑混合物的集合。在步驟S450的該第一變化形式中，核酸-試劑混合物的集合中的所有的核酸-試劑混合物的組成可以是或可以不是基本上相同的，取決于在步驟S410中使用的生物樣品的同質性；然而，S450的第一變化形式優(yōu)選地包括使用相同的分子診斷試劑，使得分析相同的標記物的相同的分子診斷方案可以被進行。因此，步驟S450的第一變化形式包括從原料生物樣品運行多個相同的測試(例如多路測定)，以及使用基本上不同的生物樣品(例如來自不同的源)的集合運行相同的測試。
[0130]在步驟S450的一個第二變化形式中，如在圖16B中示出的，核酸體積的集合被抽吸，并且核酸體積的集合中的每個核酸體積被與分子診斷試劑的集合的分子診斷試劑組合。在步驟S450的該第二變化形式中，分子診斷試劑的集合優(yōu)選地包括不同的分子診斷試齊U，使得分析不同的標記物的不同的分子診斷方案可以被進行。因此，第二變化形式包括使用原料生物樣品運行多個基本上不同的測試，以及使用基本上不同的生物樣品(例如來自不同的源)運行基本上不同的測試。
[0131]在步驟S450的一個具體的實施例中，多通道液體操縱系統(tǒng)使用移液管端頭的集合從在步驟S440的具體的實施例中使用的微流體盒抽吸核酸體積的集合中的每個約18 μ L,刺穿至少一個測定帶的至少一個箔密封件195,其中該至少一個測定帶的每個孔容納分子診斷試劑，并且把每個被抽吸的核酸體積分配入測定帶的孔中。在S450的該具體的實施例中，多通道液體操縱系統(tǒng)然后抽吸和分配每個孔的內(nèi)容物約10次以重構分子診斷試劑并且混合每個孔的內(nèi)容物。
[0132]步驟S460敘述把核酸-試劑混合物的集合中的每個經(jīng)過流體路徑的集合的相應的流體路徑轉移至檢測室的集合的檢測室，這用以把核酸-試劑混合物的集合遞送至被分離的檢測室以進行進一步的處理和分析。優(yōu)選地，核酸-試劑混合物的集合中的所有核酸-試劑混合物被同時地轉移至流體路徑的集合，但是可選擇地，核酸-試劑混合物的集合中的每個核酸-試劑混合物可以被獨立于其他的核酸-試劑混合物地轉移至相應的流體路徑。步驟S460可以還包括在阻斷位置的集合的子集合處阻斷流體路徑的集合的至少一條流體路徑S462，這用以界定被耦合于檢測室的集合的檢測室的至少一條截斷的流體路徑。優(yōu)選地，步驟S462包括在阻斷位置的集合的子集合處阻斷流體路徑的集合的每條流體路徑，從而界定截斷的流體路徑的集合，每條截斷的流體路徑被耦合于檢測室。
[0133]在步驟S460的一個具體的實施例中，步驟S450的具體的實施例的多通道液體操縱子系統(tǒng)把每個具有約16 μ L的體積的核酸-試劑混合物的集合轉移返回至步驟S450的具體的實施例的微流體盒的流體路徑的集合。核酸-試劑混合物的集合中的每個核酸-試劑混合物被以50 μ L/分鐘的速率轉移。彈性體層被分子診斷模塊的閥致動子系統(tǒng)在阻斷位置的集合的子集合處的操縱界定截斷的流體路徑的集合，每個被耦合于檢測室，使得核酸-磁珠樣品的集合中的每個核酸-磁珠樣品在截斷的流體路徑的集合的截斷的流體路徑內(nèi)被分離。在該具體的實施方案中，緊鄰在檢測室上游的阻斷位置和緊鄰在檢測室下游的阻斷位置是通常關閉的位置。在遞送期間，多通道液體操縱子系統(tǒng)產(chǎn)生壓力以使在通常關閉的位置的彈性體層變形并且允許流體流過通常關閉的位置。一旦壓力在檢測室被填充之后下降并且多通道液體操縱子系統(tǒng)停止遞送，那么彈性體層被配置為克服通道中的壓力并且再關閉，由此密封通常關閉的位置。通常關閉的位置然后在熱循環(huán)期間使用閥致動子系統(tǒng)被壓縮以防止在分子診斷測定期間產(chǎn)生的壓力使通常關閉的位置泄漏。在分子診斷測定被完成并且阻斷“銷”被撤回之后，通常關閉的位置允許樣品和擴增子(amplicon)被俘獲在檢測室內(nèi)，大大減少實驗室或其他的樣品受污染的風險。
[0134]步驟S470敘述接收來自核酸-試劑混合物的集合的光，并且用以響應于激發(fā)波長光的傳輸或化學發(fā)光效應產(chǎn)生來自核酸-試劑混合物的集合的發(fā)射響應。優(yōu)選地，步驟S470包括把包括寬范圍波長的光傳輸經(jīng)過激發(fā)濾光器的集合并且傳輸經(jīng)過被配置為把具有單一或多個激發(fā)波長的光單獨地傳輸至核酸-試劑混合物的集合上的孔的集合的能力，以及經(jīng)過發(fā)射濾光器的集合接收來自核酸-試劑混合物的集合的光。步驟S470可以另外地包括把來自激發(fā)濾光器的集合的光從雙色鏡的集合反射出去，以及把光經(jīng)過雙色鏡的集合傳輸至光檢測器的集合。步驟S470的一個具體的實施例包括使用上文描述的系統(tǒng)100的光學子系統(tǒng)180傳輸和接收光；然而，步驟S470的可選擇的變化形式可以使用被配置為把激發(fā)波長的光朝向核酸-試劑混合物的集合傳輸并且被配置為接收來自核酸-試劑混合物的集合的發(fā)射波長的光的任何合適的光學系統(tǒng)。
[0135]步驟S480敘述基于從核酸-試劑混合物的集合接收的光產(chǎn)生數(shù)據(jù)的集合，這用以從核酸-試劑混合物的集合產(chǎn)生定量的和/或定性的數(shù)據(jù)。步驟S480可以進一步用以實現(xiàn)來自核酸-試劑混合物的特定的核酸序列的檢測，以識別特定的核酸序列、基因或生物。優(yōu)選地，步驟S480包括把被光檢測器的集合當接收來自核酸-試劑混合物的集合的光時產(chǎn)生的電信號轉換為可量化的計量；然而，S480可以可選擇地包括把來自核酸-試劑混合物的集合的被光檢測器的集合接收的電磁能量轉換為定性數(shù)據(jù)的集合。在步驟S480的一個變化形式中，數(shù)據(jù)的集合可以被處理器處理并且被提供在用戶界面上；然而，在步驟S480的其他的變化形式中，數(shù)據(jù)的集合可以可選擇地不被提供在用戶界面上。
[0136]如果生物樣品的處理和/或分析導致不到理想的結果的話，方法400可以還包括再運行生物樣品S490。優(yōu)選地，如果生物樣品的分析由于機器或使用者誤差是不確定的話，則步驟S490發(fā)生。此外，步驟S490優(yōu)選地當不到理想的結果的檢測時自動地發(fā)生，但是可以可選擇地響應于使用者提示發(fā)生。
[0137]方法400和其的變化形式的實施方案可以至少部分地被配置為接收存儲計算機可讀的指令的計算機可讀的介質的機器實施和/或執(zhí)行。指令優(yōu)選地被優(yōu)選與系統(tǒng)100集成的計算機可執(zhí)行的部件以及處理器273和/或控制器272的一個或多個部分執(zhí)行。計算機可讀的介質可以被存儲在任何合適的計算機可讀的介質上，例如RAM、ROM、閃速存儲器、EEPROM、光學設備(CD或DVD)、硬盤驅動器、軟盤驅動器或任何合適的設備。計算機可執(zhí)行的部件優(yōu)選地是通用的或專用的處理器，但是任何合適的專用的硬件或硬件/固件組合設備可以可選擇地或另外地執(zhí)行指令。
[0138]附圖圖示了根據(jù)優(yōu)選的實施方案、實施例配置和其變化形式的系統(tǒng)、方法和計算機程序產(chǎn)品的可能實施的架構、功能性和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個塊可以代表代碼的模塊、節(jié)段或部分，其包括用于實施指定的邏輯功能的一個或多個可執(zhí)行的指令。還應當注意，在某些可選擇的實施中，在塊中提到的功能可以不以在附圖中提到的順序發(fā)生。例如，被連續(xù)地示出的兩個塊可以實際上被基本上同時地執(zhí)行，或塊可以有時被以逆向的順序執(zhí)行，取決于所涉及的功能性。還將注意，框圖和/或流程圖圖示的每個塊，以及框圖和/或流程圖圖示中的塊的組合，可以被進行指定的功能或動作的基于專用硬件的系統(tǒng)或專用硬件和計算機指令的組合實施。
[0139]如本領域的技術人員將從之前的詳細描述以及從附圖和權利要求意識到的，可以作出本發(fā)明的優(yōu)選實施方案的修改和改變而不偏離本發(fā)明的在下文的權利要求中定義的范圍。
【權利要求】
1.一種用于處理和檢測核酸的系統(tǒng)，包括: ?捕獲板，包括被配置為幫助磁珠的集合與生物樣品組合的至少一個孔，從而產(chǎn)生磁珠-樣品；以及 ?分子診斷模塊，被配置為處理從所述捕獲板獲得的至少一個磁珠-樣品并且把核酸與磁珠分離，其中所述分子診斷模塊包括: ?盒平臺，包括磁體接收插槽， ?致動器，被配置為使所述盒平臺位移，以及 ?磁體，其中所述致動器的延伸配置允許所述磁體穿過所述磁體接收插槽以幫助所述至少一個核酸體積進行分離。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，還包括液體操縱系統(tǒng)，所述液體操縱系統(tǒng)被配置為把至少一個磁珠-樣品從所述捕獲板轉移至所述分子診斷模塊并且被配置為從所述分子診斷模塊抽吸至少一個核酸體積。
3.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)不被配置為在至少一個磁珠-樣品從所述捕獲板轉移至所述分子診斷模塊之前把上清液從所述捕獲板移除。
4.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述捕獲板包括孔的集合以及被配置為密封所述孔的集合的每個孔的箔密封件，其中所述孔的集合中的每個孔容納磁珠的集合、溶解試劑的集合和樣品過程對照。
5.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，還包括捕獲板模塊，所述捕獲板模塊包括被配置為擱置所述捕獲板的至少一個孔的導熱基板和被耦合于所述導熱基板的加熱器。
6.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述分子診斷模塊的所述致動器是線性致動器，所述線性致動器被配置為使所述盒平臺豎直地位移，并且其中所述分子診斷模塊的所述盒平臺被耦合于彈簧的集合，所述彈簧的集合被配置為抵消由所述線性致動器提供的力。
7.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述致動器的縮回配置允許所述磁體從所述磁體接收插槽縮回。
8.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述磁體被配置為提供跨越至少三條流體路徑的磁場，所述磁場被配置為幫助三個核酸體積的分離和提取。
9.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述磁體是電磁體和永磁體中的至少一種。
10.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述分子診斷模塊還包括接觸銷的集合的凸輪卡，其中與所述凸輪卡的運動組合的所述致動器的延伸配置使所述銷的集合的子集合豎直地位移經(jīng)過所述盒平臺的插槽的集合，以界定被配置為接收至少一個磁珠-樣品的至少一個不同的路徑。
11.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，還包括測定帶，所述測定帶包括至少一個試劑孔，每個容納被配置為與核酸體積組合的分子診斷試劑。
12.根據(jù)權利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述分子診斷模塊還包括含有至少一個單元的光學子系統(tǒng)，其中每個單元包括激發(fā)濾光器、發(fā)射濾光器、與所述發(fā)射濾光器對準的光檢測器以及雙色鏡，所述雙色鏡被配置為把來自所述激發(fā)濾光器的光朝向三個核酸-試劑混合物中的一個反射，并且被配置為把來自所述三個核酸-試劑混合物中的一個的發(fā)射光傳輸經(jīng)過所述發(fā)射濾光器并且朝向所述光檢測器。
13.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述分子診斷模塊還包括被配置為加熱至少一個磁珠-樣品的分子診斷模塊加熱器。
14.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述分子診斷模塊被配置為接收并且對準包括樣品端口 -試劑端口對的集合、流體端口、檢測室的集合、廢物室、彈性體層和流體路徑的集合的微流體盒，其中所述流體路徑的集合的每條流體路徑被耦合于樣品端口 -試劑端口對、所述流體端口和檢測室，包括被配置為與所述磁體相交的節(jié)段，并且被配置為把廢物流體轉移至所述廢物室，并且被配置為在所述彈性體層發(fā)生變形時被阻斷。
15.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述液體操縱系統(tǒng)包括多通道移液管頭部和注射器泵。
16.根據(jù)權利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述注射器泵被耦合于噴嘴，所述噴嘴被耦合于所述分子診斷模塊的所述致動器。
17.一種用于處理和檢測核酸的系統(tǒng)，包括: ?捕獲板，包括容納磁珠的集合的至少一個孔，所述磁珠的集合被配置為與生物樣品組合以產(chǎn)生磁珠-樣品； ?測定帶，包括容納分子診斷試劑的至少一個孔，所述分子診斷試劑被配置為與核酸體積組合以產(chǎn)生核酸-試劑混合物； ?分子診斷模塊，被配置為處理來自所述捕獲板的所述磁珠-樣品，把所述核酸體積與所述磁珠-樣品分離，并且分析來自所述測定帶的所述核酸-試劑混合物；以及 ?液體操縱系統(tǒng)，被配置為把所述磁珠-樣品從所述捕獲板轉移至所述分子診斷模塊，把所述核酸體積從所述分子診斷模塊轉移至所述測定帶，并且把所述核酸-試劑混合物從所述測定帶轉移至所述分子診斷模塊。
18.根據(jù)權利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述捕獲板包括被配置為密封所述孔的集合的每個孔的第一箔密封件，并且其中所述測定帶包括被配置為密封所述試劑孔的集合的每個試劑孔的第二箔密封件。
19.根據(jù)權利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述分子診斷模塊包括含有至少一個單元的光學子系統(tǒng)，其中每個單元包括激發(fā)濾光器、發(fā)射濾光器、與所述發(fā)射濾光器對準的光檢測器以及雙色鏡，所述雙色鏡被配置為把來自所述激發(fā)濾光器的光朝向所述核酸-試劑混合物反射，并且被配置為把來自所述核酸-試劑混合物的光傳輸經(jīng)過所述發(fā)射濾光器并且朝向所述光檢測器，其中所述光學子系統(tǒng)的每個單元還包括與所述激發(fā)濾光器對準的LED，其中所述LED提供相應于所述激發(fā)濾光器、所述雙色鏡和所述發(fā)射濾光器中的至少一個的多個光波長。
20.根據(jù)權利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述分子診斷模塊還包括加熱器和檢測室加熱器，其中所述加熱器被配置為加熱所述磁珠-樣品，并且其中所述檢測室加熱器被配置為單獨地加熱所述核酸-試劑混合物，并且其中所述加熱器和所述檢測室加熱器中的至少一個是珀爾帖加熱器。
21.根據(jù)權利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述分子診斷模塊還包括線性致動器，所述線性致動器被耦合于所述光學子系統(tǒng)，使得所述線性致動器的延伸配置使所述光學子系統(tǒng)豎直地位移。
22.根據(jù)權利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述分子診斷模塊還包括含有平行的插槽的集合的盒平臺，并且包括磁體、凸輪卡和接觸所述凸輪卡的銷的集合，其中所述線性致動器的延伸配置允許所述盒平臺的平行的插槽越過所述磁體，并且其中與所述凸輪卡的運動組合的所述線性致動器的延伸配置使所述銷的集合的子集合豎直地位移經(jīng)過所述平行的插槽的集合的子集合以界定被配置為接收所述磁珠-樣品的至少一條路徑。
23.根據(jù)權利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述液體操縱系統(tǒng)包括多通道移液管頭部和注射器泵。
24.根據(jù)權利要求23所述的系統(tǒng)，其中所述注射器泵被耦合于噴嘴，所述噴嘴被耦合于所述分子診斷模塊的所述致動器。
25.一種用于處理和檢測核酸的系統(tǒng)，包括: ?分子診斷模塊，被配置為處理與磁珠組合的生物樣品的集合并且把核酸體積的集合和與磁珠組合的所述生物樣品的集合分離，其中所述分子診斷模塊包括致動器，所述致動器被配置為使盒、銷的集合和接觸所述銷的集合的至少一個凸輪位移，其中所述致動器的延伸或縮回使所述盒運動，并且所述銷的集合的子集合的位移界定所述盒中的路徑的集合，每條路徑被配置為接收與磁珠組合的所述生物樣品的集合中的與磁珠組合的生物樣品。
26.根據(jù)權利要求25所述的系統(tǒng)，還包括: ?捕獲板，包括容納被配置為與生物樣品組合的磁珠的集合、溶解試劑和樣品過程對照的至少一個孔，其中所述捕獲板幫助與磁珠組合的至少一個生物樣品的產(chǎn)生； ?測定帶，包括容納分子診斷試劑體積的至少一個試劑孔，所述分子診斷試劑體積被配置為與所述核酸體積的集合的核酸體積組合以產(chǎn)生至少一個核酸-試劑混合物；以及 ?液體操縱系統(tǒng)，被配置為把與磁珠組合的至少一個生物樣品從所述捕獲板轉移至所述分子診斷模塊，把至少一個核酸體積從所述分子診斷模塊轉移至所述測定帶，并且把至少一個核酸-試劑混合物從所述測定帶轉移返回至所述分子診斷模塊。
27.根據(jù)權利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述分子診斷模塊的所述致動器是被配置為使所述盒豎直位移的線性致動器。
28.根據(jù)權利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述分子診斷模塊的所述盒接觸盒平臺，所述盒平臺被耦合于被配置為抵消由所述線性致動器提供的力的彈簧的集合。
29.根據(jù)權利要求28所述的系統(tǒng)，還包括銷殼體，所述銷殼體被配置為容納所述銷的集合并且被配置為弓I導所述銷的集合經(jīng)過所述盒平臺的插槽的集合。
30.根據(jù)權利要求29所述的系統(tǒng)，其中所述銷的集合中的至少一個銷具有第一直徑和不同于所述第一直徑的第二直徑，使得所述第一直徑和所述第二直徑被配置為限制所述至少一個銷的經(jīng)過所述銷殼體的運動。
31.根據(jù)權利要求30所述的系統(tǒng)，其中所述銷的集合中的至少一個銷包括被配置為抵消由所述凸輪提供的力的彈簧。
32.根據(jù)權利要求25所述的系統(tǒng)，其中所述凸輪是凸輪卡，所述凸輪卡被耦合于被配置為使所述凸輪卡在所述銷的集合的下方線性位移的凸輪卡致動器。
33.根據(jù)權利要求32所述的系統(tǒng)，其中所述凸輪卡包括峰和谷的固定的集合，使得所述銷的集合的銷在所述凸輪卡的峰在所述銷下方經(jīng)過時被升高，并且所述銷的集合的銷在所述凸輪卡的谷在所述銷下方經(jīng)過時被降低。
34.根據(jù)權利要求26所述的系統(tǒng)，其中所述液體操縱系統(tǒng)包括多通道移液管頭部和注射器泵。
35.一種用于處理和檢測來自生物樣品的核酸的方法，其使用包括被耦合于樣品端口和試劑端口的流體路徑的盒，其中所述方法包括: ?把所述生物樣品經(jīng)過所述盒的所述樣品端口分配入所述流體路徑中； ?在所述流體路徑的第一部分內(nèi)把核酸的體積與所述生物樣品分離； ?把所述核酸的體積的至少部分經(jīng)過所述盒的所述試劑端口或所述樣品端口從所述流體路徑移除； ?把所述核酸的體積的所述部分與分子診斷試劑組合以產(chǎn)生核酸-試劑混合物；以及 ?把所述核酸-試劑混合物遞送經(jīng)過所述流體路徑的第二部分至檢測室。
36.根據(jù)權利要求35所述的方法，還包括在把所述生物樣品經(jīng)過所述樣品端口分配入所述流體路徑中之前，把所述生物樣品與一定量的磁珠組合以產(chǎn)生磁珠-樣品混合物。
37.根據(jù)權利要求36所述的方法，其中把所述生物樣品與一定量的磁珠組合還包括加熱所述生物樣品與所述量的磁珠。
38.根據(jù)權利要求36所述的方法，其中在把所述生物樣品分配入所述流體路徑中之前，上清液不被從所述磁珠-樣品混合物移除。
39.根據(jù)權利要求36所述的方法，其中把核酸的體積與所述生物樣品分離包括提供在所述流體路徑的所述第一部分處的磁場以把所述磁珠-樣品捕獲在所述流體路徑的所述第一部分內(nèi)。
40.根據(jù)權利要求39所述的方法，其中把核酸的體積與所述生物樣品分離還包括通過被耦合于所述流體路徑的流體端口把洗滌溶液分配經(jīng)過所述流體路徑的所述第一部分。
41.根據(jù)權利要求40所述的方法，其中把核酸的體積與所述生物樣品分離還包括通過所述流體端口把釋放溶液分配經(jīng)過所述流體路徑。
42.根據(jù)權利要求41所述的方法，其中把核酸的體積與所述生物樣品分離還包括加熱所述流體路徑的所述第一部分以幫助pH移動，從而把脫離的核酸從磁珠釋放以產(chǎn)生所述核酸的體積。
43.根據(jù)權利要求35所述的方法，其中把所述核酸的體積的所述部分與分子診斷試劑組合以產(chǎn)生核酸-試劑混合物包括從孔抽吸所述核酸-試劑混合物并且把所述核酸-試劑混合物遞送入所述孔中多次。
44.根據(jù)權利要求35所述的方法，其中把所述核酸-試劑混合物遞送經(jīng)過所述流體路徑的第二部分包括把所述核酸-試劑混合物遞送經(jīng)過所述盒的所述試劑端口。
45.根據(jù)權利要求35所述的方法，還包括基于經(jīng)過發(fā)射濾光器的來自所述核酸-試劑混合物的光并且接收所述光而產(chǎn)生數(shù)據(jù)的集合。
46.根據(jù)權利要求45所述的方法，其中產(chǎn)生數(shù)據(jù)的集合還包括在所述檢測室內(nèi)檢測來自所述核酸-試劑混合物的特定的核酸序列用于識別特定的核酸序列。
47.根據(jù)權利要求35所述的方法，其中把所述核酸-試劑混合物遞送經(jīng)過所述流體路徑的第二部分至檢測室包括把所述核酸-試劑混合物遞送經(jīng)過第二盒的流體路徑的第二部分。
48.根據(jù)權利要求35所述的方法，其中分配、分離、移除、組合和遞送中的至少一個響應于不確定的結果而對所述生物樣品自動地再進行。
49.一種用于處理和檢測來自生物樣品的集合的核酸的方法，包括: ?把所述生物樣品的集合的每個生物樣品與一定量的磁珠組合以產(chǎn)生核酸-磁珠樣品的集合； ?把所述核酸-磁珠樣品的集合的基本上全部的每個核酸-磁珠樣品轉移至流體路徑的集合的相應的流體路徑；以及 ?使用被耦合于所述流體路徑的集合的檢測室的集合檢測核酸。
50.根據(jù)權利要求49所述的方法，其中所述用于處理和檢測來自生物樣品的集合的核酸的方法包括處理和檢測來自原料生物樣品的相同部分的核酸，使得所述生物樣品的集合中的所有生物樣品的組成是基本上相同的。
51.根據(jù)權利要求49所述的方法，其中把所述生物樣品的集合的每個生物樣品與一定量的磁珠組合以產(chǎn)生核酸-磁珠樣品的集合還包括加熱所述核酸-磁珠樣品的集合。
52.根據(jù)權利要求49所述的方法，其中把所述生物樣品的集合的每個生物樣品與一定量的磁珠組合包括把所述生物樣品的集合的每個生物樣品與一定量的被處理為是帶正電荷的、磁性的、順磁性的和超順磁的中的至少一種的磁珠組合。
53.根據(jù)權利要求49所述的方法，還包括在使用檢測室的集合檢測核酸之前，從所述核酸-磁珠樣品的集合產(chǎn)生核酸體積的集合。
54.根據(jù)權利要求53所述的方法，其中從所述核酸-磁珠樣品的集合產(chǎn)生核酸體積的集合包括: ?提供跨越所述流體路徑的集合中的每條流體路徑的一部分的磁場，從而捕獲所述核酸-磁珠樣品的集合； ?把洗滌溶液分配入所述流體路徑的集合的每條流體路徑中； ?把釋放溶液分配入所述流體路徑的集合的每條流體路徑中；以及 ?加熱所述流體路徑的集合的每條流體路徑以幫助pH移動，從而使核酸脫離磁珠以產(chǎn)生所述核酸體積的集合。
55.根據(jù)權利要求54所述的方法，其中分配洗滌溶液和分配釋放溶液包括分配洗滌溶液和分配釋放溶液入流體端口中，其中所述流體端口被耦合于所述流體路徑的集合中的每條流體路徑。
56.根據(jù)權利要求55所述的方法，還包括把所述流體端口耦合于外部流體操縱系統(tǒng)。
57.根據(jù)權利要求53所述的方法，還包括在使用檢測室的集合檢測核酸之前，把所述核酸體積的集合的每個核酸體積與分子診斷試劑的集合的分子診斷試劑組合。
58.根據(jù)權利要求57所述的方法，其中所述分子診斷試劑的集合的所有分子診斷試劑被配置為幫助相同的測定。
59.根據(jù)權利要求50所述的方法，還包括從所述原料生物樣品產(chǎn)生核酸體積的集合，并且把所述核酸體積的集合與分子診斷試劑的集合組合，以幫助運行從所述原料生物樣品的多個測定。
60.根據(jù)權利要求53所述的方法，還包括從所述流體路徑的集合抽吸所述核酸體積的集合，其中抽吸包括從試劑端口的集合抽吸所述核酸體積的集合，其中所述試劑端口的集合的每個試劑端口被耦合于所述流體路徑的集合的相應的流體路徑。
61.根據(jù)權利要求60所述的方法，還包括把所述核酸-試劑混合物的集合中的每個轉移入所述流體路徑的集合的所述相應的流體路徑中，其中轉移包括把所述核酸-試劑混合物的集合轉移返回入所述試劑端口的集合中。
62.根據(jù)權利要求53所述的方法，還包括把光經(jīng)過激發(fā)濾光器的集合傳輸朝向在所述檢測室的集合內(nèi)的所述核酸-試劑混合物的集合，并且經(jīng)過發(fā)射濾光器的集合接收來自所述核酸-試劑混合物的集合的光。
63.一種用于在包括阻斷位置的集合的流體路徑內(nèi)處理和檢測核酸的方法，所述方法包括: ?在所述阻斷位置的集合的第一子集合處阻斷所述流體路徑，從而界定穿過磁場的第一截斷的流體路徑； ?通過所述磁場把結合于磁珠的核酸的樣品捕獲在所述第一截斷的流體路徑內(nèi)；以及?在所述阻斷位置的集合的第二子集合處阻斷所述流體路徑，從而界定容納所述結合于磁珠的核酸的樣品的第二截斷的流體路徑。
64.根據(jù)權利要求63所述的方法，還包括: ?把洗滌溶液經(jīng)過流體端口遞送入所述第二截斷的流體路徑中以幫助產(chǎn)生核酸的體積； ?把所述核酸的體積遞送經(jīng)過被耦合于所述流體路徑的試劑端口； ?接收與分子診斷試劑的體積組合的所述核酸的體積以產(chǎn)生核酸-試劑樣品； ?在所述阻斷位置的集合的第三子集合處阻斷所述流體路徑，從而界定被耦合于檢測室的第三截斷的流體路徑；以及 ?把所述核酸-試劑樣品經(jīng)過所述第三截斷的流體路徑遞送至所述檢測室。
65.根據(jù)權利要求63所述的方法，其中阻斷所述流體路徑包括使用接觸至銷的集合的凸輪卡阻斷所述流體路徑，其中所述凸輪卡的橫向運動使所述銷的集合的子集合豎直地位移。
66.根據(jù)權利要求64所述的方法，其中遞送洗滌溶液包括使用注射器泵遞送洗滌溶液。
67.根據(jù)權利要求64所述的方法，其中遞送所述核酸的體積和遞送所述核酸-試劑樣品中的至少一個包括使用多通道移液管頭部遞送。
68.根據(jù)權利要求64所述的方法，還包括: ?在所述阻斷位置的集合的第四子集合處阻斷所述流體路徑，從而界定容納所述結合于磁珠的核酸的樣品并且被耦合于所述流體端口的第四截斷的流體路徑，以及 ?把釋放溶液經(jīng)過所述流體端口遞送入所述第四截斷的流體路徑中以幫助產(chǎn)生所述核酸的體積。
69.根據(jù)權利要求64所述的方法，其中把所述核酸-試劑樣品遞送至所述檢測室包括把所述核酸-試劑樣品遞送經(jīng)過所述試劑端口。
【文檔編號】C12Q1/68GK104271765SQ201380009286
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年2月13日 優(yōu)先權日:2012年2月13日
【發(fā)明者】杰弗里·威廉姆斯, 森達雷什·布拉瑪桑德拉, 邁克爾·T·卡斯納 申請人:紐莫德克斯莫勒庫拉爾公司