矩阵液滴挤出机、样品架和样品分析系统的制作方法

1.本发明涉及一种样品分析系统和方法。


背景技术：

2.在许多情况下，快速接收测试结果对于及时的医疗诊断是重要的。已经使用不同的方法来促进获得及时的结果。大型自动化实验室可以使得能够实现大量样品的快速测试。然而，测试样品(例如，血液、唾液或另一种测试材料的测试样品)必须从当地诊所或其他设施传送到实验室。即时检验(point
‑
of
‑
care)(poc)测试通常是指在中心实验室的外部进行的诊断测试，例如在存在患者的卫生保健诊所或其他设施处。这些年来，可传送的、便携的，以及在一些情况下手持的仪器的日益增加的可用性已经导致poc测试从医院环境迁移到包括工作场所、家庭、灾难护理设施和当地诊所的一系列医疗环境。
3.poc测试的使用影响了许多类型的诊断，包括传染病、自身免疫病症、过敏、癌症、心脏病、肠病等等。
4.典型的poc测试装置提供了对单个样品的单个诊断测试。然而，在许多情况下，需要一组诊断测试。因此，使用这种单一测试的典型poc测试装置可能需要诊所获取和维护各种不同的poc装置。


技术实现要素：

5.结合系统、工具和方法描述和说明了以下实施方式及其各方面，这些系统、工具和方法旨在是示例性和说明性的，而不是限制范围。
6.因此，根据本发明的实施方式，提供了一种矩阵液滴挤出机。矩阵液滴挤出机可以包括外壳；一个或多个试剂容器；在外壳上的多个气动连接器，各自配置为连接到气动致动器以向所述多个气动连接器中的一个或多个提供受控的气动压力。矩阵液滴挤出机还可以包括具有一个或多个打印区域的液滴矩阵挤出表面，每个打印区域包括穿孔阵列；以及液体管理芯片，其用于通过所述一个或多个打印区域的穿孔阵列从所述一个或多个试剂容器分配一种或多种试剂，以便在气动压力施加至所述一种或多种试剂时重复地生成液滴矩阵。
7.在本发明的一些实施方式中，液滴矩阵挤出表面包括用于允许混合两个或更多个液滴的图案。
8.在本发明的一些实施方式中，矩阵液滴挤出机还可以包括用于清洗所述一个或多个打印区域的清洗器。
9.在本发明的一些实施方式中，清洗器配置为在远离所述一个或多个打印区域的空闲备用位置与在所述一个或多个打印区域上方的清洗位置之间移动。
10.在本发明的一些实施方式中，清洗器包括用于将清洗剂引入到所述一个或多个打印区域上和从所述一个或多个打印区域排出清洗剂的入口端口。
11.在本发明的一些实施方式中，矩阵液滴挤出机还可以包括气动压力致动器；控制
器，其用于控制气动压力致动器；以及对接站，其具有连接到气动压力致动器的多个气动对接站连接器。
12.在本发明的一些实施方式中，控制器配置为控制由气动压力致动器向该多个气动连接器中的一个气动连接器施加压力的时间段。
13.在本发明的一些实施方式中，控制器配置为控制由气动压力致动器施加到该多个气动连接器中的一个气动连接器的压力。
14.在本发明的一些实施方式中，样品架可以包括具有袋的外壳；可移除的样品载片，其具有配置为插入袋中或从袋中移除的一个或多个基底片；样品通道，其用于将液体样品引入到样品载片和外壳的一区段之间的一个或多个密封空间中，以便允许样品液体被吸收在所述一个或多个基底片中。
15.在本发明的一些实施方式中，基底片包括薄膜。
16.在本发明的一些实施方式中，薄膜包括的材料选自由以下各项组成的材料组：硝化纤维、玻璃纤维、纳米网、塑料和玻璃。
17.在本发明的一些实施方式中，样品架包括在外壳上的多个气动连接器，每个气动连接器配置为连接到气动压力或真空致动器，以向所述多个气动连接器中的一个或多个提供受控的气动压力或真空，从而获得样品或其他液体进入所述一个或多个密封空间的层流。
18.在本发明的一些实施方式中，样品架包括容纳一种或多种其他液体的一个或多个液体容器。
19.在本发明的一些实施方式中，样品架包括锁，用于当样品载片完全插入到袋内时锁定样品载片。
20.在本发明的一些实施方式中，提供了一种样品分析系统，其包括气动致动器；一个或多个样品架，该一个或多个样品架包括：具有袋的外壳；液体容器；可移除的样品载片，其具有包括一个或多个基底片的基底，该基底配置为插入到袋中或从袋中移除；以及样品通道，其用于将液体样品引入到样品载片和外壳的一区段之间的一个或多个密封空间中，以便允许样品液体被吸收到所述一个或多个基底片中；控制器，其配置为控制气动致动器，以便顺序地导致来自一个或多个液体容器的一种或多种液体流向或远离该样品架中的样品载片；以及分析模块，其用于在样品与打印在基底上的一种或多种试剂的多个点接触之后检查样品载片。
21.在本发明的一些实施方式中，分析系统还包括传送机构，以将所述一个或多个样品架中的每个沿着传送机构顺序地传送到多个站中的一个站，控制器还配置为控制传送机构以便导致传送机构移动所述一个或多个样品架，使得该一个或多个样品架中的每个从该多个站中的当前站顺序地移动到该多个站中的下一个站。
22.在本发明的一些实施方式中，传送机构包括可旋转的转盘，该多个气动连接器布置成使得能够在转盘的周边上的位置处连接所述一个或多个样品架中的每个。
23.在本发明的一些实施方式中，该多个气动连接器布置成使得能够在沿着转盘的周边的等距间隔开的位置处连接所述一个或多个样品架。
24.在本发明的一些实施方式中，该多个站包括至少一个对接站，矩阵液滴挤出机可附接到该至少一个对接站上，对接站包括多个对接站连接器，以用于连接到矩阵液滴挤出
机的多个对接气动连接器对接站可由控制器控制以选择性地向每个对接站连接器施加压力，从而控制液滴从矩阵液滴挤出机的一个或多个试剂容器挤出到矩阵液滴挤出机的液滴矩阵挤出表面上，以形成该多个试剂液滴。
25.在本发明的一些实施方式中，所述至少一个对接站包括用于将试剂罐清空到所述一个或多个试剂容器中的一个试剂容器中的机构。
26.在本发明的一些实施方式中，分析系统包括机械系统，该机械系统由控制器控制以操纵该一个或多个样品架中的每个的基底，以将基底放置成与液滴矩阵挤出表面接触，从而使得能够将该多个试剂点挤出到基底上，并且将基底暴露于分析模块。
27.在本发明的一些实施方式中，机械系统由气动压力控制。
28.在本发明的一些实施方式中，机械系统包括冲洗室，该冲洗室配置为抵靠液滴矩阵挤出表面放置以使得能够清洁液滴矩阵挤出表面。
29.在本发明的一些实施方式中，分析模块包括用于获取基底的图像的光学系统、或用于测量基底的电特性的电子系统。
30.在本发明的一些实施方式中，基底包括所述一种或多种试剂的预挤出到基底上的点。
31.在本发明的一些实施方式中，分析系统还包括用于打印一种或多种试剂的该多个点的矩阵液滴挤出机。矩阵液滴挤出机包括：外壳；一个或多个试剂容器；外壳上的第二多个气动连接器，该第二多个气动连接器各自配置为连接到气动致动器以向所述第二多个气动连接器中的一个或多个提供受控的气动压力；具有一个或多个打印区域的液滴矩阵挤出表面，每个打印区域包括穿孔阵列；以及液体管理芯片，其用于通过所述一个或多个打印区域的穿孔阵列从所述一个或多个试剂容器分配一种或多种试剂，以便在气动压力施加到所述一种或多种试剂时重复地生成液滴矩阵。
32.在本发明的一些实施方式中，所述一个或多个打印区域包括两个打印区域。
33.在本发明的一些实施方式中，分析系统还包括传送机构，以用于将所述一个或多个样品架中的每个传送到面对矩阵液滴挤出机的位置以及从面向矩阵液滴挤出机的位置传送，以及用于将所述一个或多个样品架中的每个的样品载片放置到所述一个或多个打印区域中的任一个上。
34.在本发明的一些实施方式中，分析系统还包括抛弃容器，以用于抛弃所述一个或多个样品架中的使用过的样品架。
附图说明
35.为了更好地理解本发明以及理解其实际应用，提供以下附图并在此后参考。应注意，附图仅作为实例给出，而不以任何方式限制本发明的范围。相同的部件由相同的附图标记表示。
36.图1示意性地示出了根据本发明的可能实施方式的多样品分析装置；
37.图2是大致类似于图1所示的多样品分析装置的框图；
38.图3a示意性地示出了可能类似于图2所示的多样品分析装置的传送和分析系统的实例。
39.图3b是图3a所示的传送和分析系统的示意性分解图；
40.图4是图3a所示的传送和分析系统的示意性顶视图；
41.图5示意性地示出了图3所示的传送和分析系统的转盘的实例；
42.图6a示意性地示出了例如图3所示的多样品分析装置的样品架的实例；
43.图6b示意性地示出了用于对图6a所示的样品架中的载片施加吸力的腔室；
44.图7a示意性地示出了插入到对接站的实例中的矩阵液滴挤出机的实例，其可能适合于与例如图3a所示的传送和分析系统一起使用；
45.图7b示意性地示出了图7a所示的对接站；
46.图7c示意性地示出了例如图7a所示的矩阵液滴挤出机的后侧；
47.图7d是例如图7c所示的矩阵液滴挤出机的实例的示意性横截面；
48.图7e示意性地示出了可能由例如图7a所示的矩阵液滴挤出机将试剂点挤出到其上的载片的实例；
49.图8示意性地示出了用于例如图3a所示的传送和分析系统的实例的样品架的可能的站；
50.图9是根据本发明的实施方式描述多样品分析装置的可能的操作方法的流程图；
51.图10示意性地示出了试剂点打印系统的实例；以及
52.图11示意性地示出了独立的样品处理系统的实例。
53.图12a是根据本发明的一些实施方式的多样品分析装置的样品架1200的前视图，其中样品载片插入其内部。
54.图12b是根据本发明的一些实施方式的多样品分析装置的样品架1200的前视图，其中样品载片被拉出。
55.图13a示出了根据本技术的一些实施方式的配置为执行双重打印测定的矩阵液滴挤出机，其中样品载片处于第一打印位置。
56.图13b示出了根据本技术的一些实施方式的配置为执行双重打印测定的矩阵液滴挤出机，其中样品载片处于第二打印位置。
57.图13c示出了根据本发明的一些实施方式的矩阵液滴挤出机的后部。
58.图13d是图13a和图13b所示的矩阵液滴挤出机的清洗器的前视图。
59.图14是根据本发明的一些实施方式的具有双重打印测定能力的样品分析系统的示意图。
60.应理解，为了说明的简单和清楚，图中所示的元件不用必须按比例绘制。例如，为了清楚起见，一些元件的尺寸可以相对于其他元件被放大。此外，在被认为适当的情况下，附图标记可以在图中重复以指示相同的元件。
具体实施方式
61.在以下详细描述中，阐述了许多具体细节以提供对本发明的充分理解。然而，本领域的普通技术人员将理解，本发明可以在没有这些具体细节的情况下实践。在其他情况下，没有详细描述众所周知的方法、过程、部件、模块、单元和/或电路，以免使本发明变得模糊。
62.尽管本发明的实施方式不限于这一点，但是利用诸如“处理”、“计算”、“演算”、“确定”、“建立”、“分析”、“检查”等术语的讨论可以指计算机、计算平台、计算系统或其他电子计算装置的操作和/或过程，其操纵表示为计算机的寄存器和/或存贮存器内的物理(例如，
电子)量的数据和/或将该数据转换成类似地表示为计算机的寄存器和/或存贮存器或可以存储指令以执行操作和/或过程的其他信息非瞬态存储介质(例如，存贮存器)内的物理量的其他数据。尽管本发明的实施方式不限于这一点，但是如本文使用的术语“多于一个”和“多个”可以包括例如“多个”或“两个或更多个”。术语“多于一个”或“多个”可以在整个说明书中用来描述两个或更多个部件、装置、元件、单元、参数等。除非明确说明，否则本文描述的方法实施方式不限于特定次序或顺序。另外，一些所述方法实施方式或其元素可以同时、在相同时间点或并发地发生或执行。除非另有说明，否则如本文使用的连词“或”应理解为包括性的(所述选项中的任一个或全部)。
63.本发明的一些实施方式可以包括诸如计算机或处理器可读介质，或计算机或处理器非瞬态存储介质的产品，例如存贮存器、磁盘驱动器，或usb闪存，编码(包括或存储当由处理器或控制器执行时的指令，例如计算机可执行指令)，执行本文公开的方法。
64.根据本发明的至少某些实施方式，分析或诊断系统(例如，即时检验系统)可以配置为使得能够非自动或自动顺序地对一个或多个(例如，多个)样品进行化学、生物化学和/或其他分析和/或测试。例如，样品可以包括源自人或动物的物质(例如，血液、唾液、尿液、粪便，或者从人或动物患者抽取或排出或分泌的其他类型的物料)、源自环境的物质(例如，水或其他液体、沉淀物、泥或土壤、从植物提取或分泌的物质，或者在环境中发现的其他物料)、源自工业产品的物质(食品、燃料、润滑剂、药物、清洁和保养产品、美容产品、为工业产品生产的材料，或其他工业产品)，和/或其他类型的物质或精制液体。
65.应注意，在此仅通过实例的方式参考poc应用、系统、装置和方法。如本文所述的系统、装置或方法可以用于或应用于除了医疗诊所或类似环境之外的环境中。例如，如本文所述的装置、系统和方法可以用于中心实验室、工厂(例如，用于工业或制造应用)、现场(例如，用于环境、地质、生物、资源勘探或其他应用)、警察实验室(例如，用于法医应用)或其他地方。因此，本文提及的即时检验应理解为同样适用于任何其他环境或应用。
66.为了使测试系统可以有效地用作即时检验诊断系统，该系统可以按照批准的标准分析方案来进行布置，例如，满足临床实验室改进修正(clia)标准、酶联免疫吸附测定(elisa)方案、dna/rna测试方案，或其他批准的方案，以及满足用于防止来自不同患者的样品混合的标准。
67.另外，系统可以配置为防止用户误用(例如，样品的不正确插入或测试到样品的不正确应用)。可以由系统执行的测试可能不是必须需要过多的时间量(例如，不超过10分钟到20分钟)。在许多情况下，定性(例如，是/否、阳性/阴性、存在/不存在等)响应可能是足够的，并且在一些情况下可能优于定量响应。
68.每个样品可以在单独样品架的可能载片上铺展至基底(例如膜)上。样品架可以是单次使用的装置，其可以在对样品应用测试方案之后被丢弃或抛弃。
69.例如，样品架可以包括一个或多个开口以使得能够将液体样品引入到样品架中。例如，每个开口可以通向内部毛细管，用于将液体样品(例如血滴或另一液体样品)抽吸到样品架中。用户(例如健康护理专业人员或实验室技术人员、受过自我测试训练的患者，或其他用户)可以例如通过扫描条形码、射频识别(rfid)标签或其他方式来识别样品架，并且可以与插入的样品(例如患者标识符)匹配。用户还可以将用于应用到所识别的样品架中的特定样品的测试方案输入到系统中，或者以其他方式指定测试方案。
70.样品架可以配置为对样品应用一个或多个步骤的处理方案。通常，该方案可以包括将样品放置成与矩阵液滴挤出机的液滴矩阵挤出表面接触。例如，可以从样品架机械地移除载片，并且将其压靠在液滴矩阵挤出表面上。
71.当液滴矩阵挤出表面与样品接触时，或在接触之前，矩阵液滴挤出机经由在液滴矩阵挤出表面处从矩阵液滴挤出机开口的相应穿孔阵列将试剂点的矩阵挤出到液滴矩阵挤出表面上。在被挤出的试剂液滴的每个矩阵中的试剂的选择对于特定测试方案来说可以是明确的。矩阵液滴挤出机可以配置为包括多个液体贮存器。
72.矩阵液滴挤出机可以包括微流体通道系统，该系统可以是可控的，以将液体从一个或多个液体贮存器引导到液滴矩阵挤出表面中的微孔或穿孔阵列的特定开口。可以经由开口将引导的液体挤出到液滴矩阵挤出表面上的预定位置上，以形成与样品架的载片基底上的样品接触的试剂点。
73.处理方案通常可以配置为产生光学或电子可检测的结果，该结果指示应用分析方案的结果(例如，样品中存在特定物质，例如抗原)。例如，分析方案可以配置为改变与一个或多个试剂点接触的样品载片的区域的颜色或荧光，该颜色指示样品的组分。替代地或另外地，与一个或多个试剂点接触的样品载片区域可以发出具有特定颜色的荧光，该特定颜色指示样品的组分。
74.替代地或另外地，与一个或多个试剂点接触的样品载片区域的特征可以在于指示样品组成的电特性的一种或多种变化。例如，处理方案可以包括免疫测定方案，例如酶联免疫吸附测定(elisa)方案，其中将样品暴露于一种或多种抗体或酶以检测样品中一种或多种抗原的存在。
75.在至少一些实例中，可以提供多样品诊断系统，其可以包括集成的传送和控制机构，用于将若干样品架中的每个传送到多个站中的一个或多个。传送和控制机构可以配置为同时将所有样品架连续地从一个站传送到下一个站。例如，传送机构可以包括线性的或圆形的传送机或转盘。在圆形转盘的情况下，样品架可以沿着转盘的周边布置。在一些情况下，这种转盘可以配置为同时传送最多八个样品架(例如，对应于典型elisa方案中的最大处理步骤数量)或另一数量的样品架。
76.每个样品架可以包括多个气动连接器，该气动连接器可以布置成当样品架被插入到传送机构中时与传送机构上的对应连接器连接。连接器通常可以经由气动通道和阀的布置连接到加压的气动源或者连接到真空泵或其他抽吸源。每个样品架还可以包括一个或多个过滤器、一种或多种材料(通常为液体)的贮存器，和/或其他结构。
77.当样品架位于一些站处时，可以操作阀以导致样品架内的一定量的液体的移动。例如，血液样品可以通过过滤器装置抽取，以获得适于测试的血浆或血清。液体可以从一个或多个贮存器中被抽吸到载片的基底上的样品，以执行方案的湿法过程程序(例如，清洗、封阻或其他步骤)。
78.传送机构可以配置为使得每个样品架保持在每个站处一段时间，这段时间足以使得能够完成对每个样品的处理方案的步骤。例如，在许多情况下，一分钟的时间段可能足以执行典型分析方案的最长步骤。
79.诊断系统可以包括一个或多个(例如，两个)对接站，矩阵液滴挤出机可以连接到每个对接站(例如，在工作日开始时，或以其他方式)。在一些方案的操作期间，当样品架被
带到包括矩阵液滴挤出机的处理站时，该样品架的样品基底可以被压靠在(例如，在可能从样品架移除样品载片之后)该矩阵液滴挤出机的液滴矩阵挤出表面上。因此，可以使样品与试剂阵列接触，使得试剂在已知位置处被打印到样品上。
80.当对样品架中的样品完成分析方案的所有步骤时，方案的应用可以产生一个或多个光学可评估的结果。例如，可以改变在矩阵液滴挤出机上的已知位置处与试剂点接触的样品区域的颜色，或者可以改变样品的荧光。在一些情况下，可以改变样品的电特性，例如电阻或电导率、介电常数或样品的另一电特性。
81.可以注意到，以这种方式，每个试剂点的组分通过其位置是已知的。因此，不用必须通过明显可检测的效应(例如，通过不同的可检测的颜色或电特性)将每种类型的试剂与其他类型的试剂区分开，而在试剂不在空间上彼此分离和/或以预定方案形成的系统中，这是必要的，该预定方案可能由在液滴矩阵挤出表面处从矩阵液滴挤出机开口的预定穿孔阵列确定。
82.在完成对样品架中的样品的分析方案的所有步骤之后，传送机构可以将该样品架带到包括分析模块的站。例如，分析模块可以包括成像装置(例如，相机)、照明源，以及用于检测处理方案对样品架中的样品的任何光学效应(例如，着色或荧光)的适当光学器件。
83.可以获取样品的图像(例如，在将样品载片从样品架移除到分析模块的观察区域之后)，并且可以向用户显示或以其他方式输出或传达图像或图像的分析结果。在一些情况下，可以将图像或结果存储或传送到另一装置以用于稍后的检查、分析或比较。分析模块可以包括用于测量处理过的样品的电特性的电子部件。
84.在通过分析模块成像或分析之后，弹出机构可以从传送机构移除样品架。例如，弹出机构可以配置为将样品架从传送机构断开。倾斜的载片或其他结构可以配置为使得弹出的样品架可以从传送机构移除一定距离，该距离足以防止弹出的样品架干扰传送机构或诊断系统的其他部件的功能。
85.传送机构可以与用于将样品架装载到传送机构上的装载机构配合。在一些情况下，装载机构可以配置为保持一个或多个样品架，直到在传送机构上有空位可用。例如，装载机构可以包括可旋转的转盘，或者可以保持一个或多个样品架(例如，能够保持三个样品架，或者其他数量的样品架)的另一机械结构，其配置为当空闲位置变得可用时将样品架连续地放置在传送机构上的这种空闲位置上。
86.在一些情况下，试剂点打印系统可以作为独立系统操作，而不是作为poc诊断装置的一部分。例如，这种试剂点打印系统可以包括对接站和相关联的控制器以及一个或多个气动源(例如，压力致动器或源)。矩阵液滴挤出机可以连接到试剂点打印系统的对接站。试剂点打印系统可以配置为操作矩阵液滴挤出机的液体管理芯片以将点阵列可控地挤出到矩阵液滴挤出机的液滴矩阵挤出表面上，其中矩阵挤出表面从矩阵液滴挤出机面向外。在本发明的一些实施方式中，矩阵液滴挤出机可以配置为将多于一个阵列(例如，两个或更多个阵列)的点可控地挤出到矩阵液滴挤出机的液滴矩阵挤出表面上，其中矩阵挤出表面从矩阵液滴挤出机面向外。
87.可以操作试剂点打印系统以在将载片结合到样品架中之前在载片上打印试剂点。例如，试剂点打印系统可以由中心实验室操作，或者由用于独立样品分析系统的载片的制造者操作。试剂点打印系统可以包括用于自动地将载片放置在液滴矩阵挤出表面上的机械
系统，或者可以使得能够手动地将载片操纵到液滴矩阵挤出表面。
88.可以在使用之前保持试剂点的试剂特性的条件下，储存其上已经印有试剂点阵列的载片。例如，储存条件可以包括受控温度、受控湿度、有限曝光或其他受控条件中的一个或多个。
89.在使用之前，可以将载片插入到样品架中。这种具有预打印的载片的样品架可以用在独立的样品分析系统中。例如，样品分析系统可以包括样品架装置，其配置为保持一个或多个样品架。样品架装置可以包括控制器和一个或多个气动源(例如，抽吸泵)。
90.控制器可以导致一个或多个样品或其他液体物质流动，以过滤样品、将样品散布在载片上、将样品暴露于一种或多种液体物质(例如，湿法处理)，或以其他方式导致液体在样品架内流动。样品架装置可以配置为在任何给定时间控制单个样品架中的液体流动，或者可以配置为同时控制两个或更多个样品架中的液体流动。
91.例如，样品架装置可以比poc诊断系统更小、更简单且更便宜。在这种情况下，医生、现场工人或其他用户可以在远离具有poc诊断系统的诊所或其他机构的位置以简单且有效的方式(虽然以较低的吞吐率)使用这种样品架装置以及具有使用试剂点打印系统预打印的载片的样品架。
92.图1示意性地示出了根据本发明的可能实施方式的多样品分析诊断装置。
93.多样品分析装置10可以配置为同时分析多个样品。每个样品可以包含在样品架18内和/或安装到其上。多样品分析装置10的部件可以封装在壳体11内。多样品分析装置10可以用作poc装置。
94.多个样品架18可以经由样品架开口16连续地插入或安装到多样品分析装置10中。当样品架18中的样品分析完成时，样品架18可以经由弹出开口20从多样品分析装置10弹出。
95.在分析样品架18中的样品之前，一个或多个(例如，一个或两个)矩阵液滴挤出机14可以插入或安装到多样品分析装置10中。例如，可以提供一个或多个矩阵液滴挤出机开口12以使得能够插入或联接矩阵液滴挤出机14。替代地或另外地，壳体11的盖可以是可打开的，以使得能够插入或联接一个或多个矩阵液滴挤出机14。
96.可以操作矩阵液滴挤出机14以在挤出机14的面向外的表面处或表面上产生试剂液滴阵列，该试剂液滴阵列可以与已装载到样品架18中的样品接触。例如，单个挤出的液滴可以具有100pl至2nl之间的体积、20μm至500μm之间的直径，以及100μm至300μm之间的点之间的间距(例如，单个类型的试剂的点之间的200μm，以及不同试剂之间的300μm)，或其他值。
97.多样品分析装置10可以包括一个或多个用户控制器22，其可以操作以控制多样品分析装置10的操作。多样品分析装置10可以包括一个或多个输出装置24，以将状态(例如，当前插入的样品架18的数量、是否可以插入另一样品架18、错误消息，和/或其他状态)、分析结果，和/或其他信息传达给多样品分析装置10的用户。例如，输出装置可以包括一个或多个显示屏、指示灯、扬声器和/或其他听觉信号发生器，和/或其他输出装置。
98.多样品分析装置10可以配置为经由有线或无线连接与外部装置28通信。例如，外部装置28可以包括计算机、终端或其他可以使得能够输入指令或数据(例如，患者或与样品架18中的样品相关联的其他识别数据、对特定样品架18中的样品执行的分析或测试过程或
方案、或其他指令)的装置，或者输出数据或消息(例如，分析或测试的结果)。
99.用于操作多样品分析装置10的电力可以经由电源连接器26提供。通常，电力可以由直流(dc)电源提供。dc电源可以包括连接到交流电源(例如，电力干线)的适配器、电池或电池组、太阳能电池，或其他dc电源(例如，具有24v的电压或另一电压)。
100.图2是图1所示的多样品分析装置的框图。
101.运送和分析系统40可以配置为将样品架18运送到运送和分析系统40内的多个预定站，在每个站处，可以执行分析过程的一个或多个步骤。在完成分析过程之后，可以从多样品分析装置10弹出矩阵液滴挤出机14。
102.传送和分析系统40的操作可以由控制器36控制。控制器36可以配置为根据由处理器34生成的指令操作传送和分析系统40的一个或多个部件。处理器34可以经由输入/输出(i/o)单元32与其他单元或装置通信。例如，处理器34可以经由i/o单元34与用户控制器22、输出装置24和外部装置28中的一个或多个通信。
103.传送和分析系统40可以包括传送机构70、分析模块54和机械系统50，其中每个可以由控制器36控制。
104.用于操作传送和分析系统40与多样品分析装置10的不同部件的电力可以经由dc/dc转换器电路38提供。dc/dc转换器电路38可以将来自电力连接器26的输入电压转换成适合于传送和分析系统40或多样品分析装置10的每个部件的操作电压。
105.图3a示意性地示出了在原理上大致类似于图2所示的多样品分析装置的传送和分析系统的实例。图3b是图3a所示的传送和分析系统的示意性分解图。图4是图3a所示的传送和分析系统的示意性顶视图。图5示意性地示出了图3a所示的传送和分析系统的转盘。
106.多样品分析装置10的传送和分析系统40的部件在此可选实例中可以安装到系统基座41。安装到系统基座41可以使得传送和分析系统40的部件能够相对于彼此定位在预定位置和方位。传送和分析系统40可以连接到控制器36，该控制器进而可以配置为控制传送和分析系统40的部件的操作。
107.在所示的实例中，传送机构70包括转盘42。可以操作转盘电机74以使转盘42围绕其轴线旋转。转盘42可以配置为在围绕转盘42的周边布置的八个位置处传送多个样品架18，在所示的实例中多达八个。每个样品架18可以由样品架保持结构19保持。转盘42的连续旋转可以将每个样品架18带到围绕转盘42的周边分布的相等数量的站(例如，在所示的实例中为八个)中的每个。可以操作转盘42使得每个样品架18在每个站处保持预定的时间段(例如，一分钟或另一时间段)。因此，在所示的实例中，转盘42旋转45
°
的旋转角度可以将每个样品架18从一个站带到下一个站。
108.装载机构47可以配置为将一个或多个样品架18装载到转盘42上。装载机构47可以包括一个或多个样品架狭槽48。在所示的实例中，装载机构47包括三个样品架狭槽48。例如，可以插入或安装或联接到样品架开口16(如图1或图5所示)的样品架18可以放置在样品架狭槽48中，该样品架狭槽可以与样品架插入开口16对准或被推动成与其对应。
109.当装载机构47包括一个或多个空闲的样品架狭槽48时，装载机构47可以旋转，以使样品架狭槽48中的一个与样品架开口16对准，从而使得能够将另一个样品架18插入或联接到样品架开口16中。当样品架18从转盘42移除，并且空闲的样品架保持结构19旋转到包括装载机构47的站时，可以将样品架18从样品架狭槽48中的一个装载到转盘42上的样品架
保持结构19中。因此，装载机构47可以起到缓冲机构的作用，以使得样品架18能够有效地装载到多样品分析装置10中。
110.可以将样品架18装载到样品架平台45上的样品架保持结构19中，以连接到样品架平台气动连接器组43。在一些实例中，样品架平台45上的样品架平台气动连接器组43的数量可以限定一次可以装载到转盘42上的样品架18的最大数量(在所示的实例中为八个)。
111.当将样品架18装载到转盘42上时，样品架18上的一个或多个识别标记可以被识别读取器62读取。例如，识别读取器62可以包括条形码扫描器、rfid读取器，或其他可能能够读取样品架18上的识别标记的传感器或装置。处理器34可以配置为将识别的样品架18与样品架18中的样品的来源(例如，患者或其他来源)相关联，并且与可以在样品上或对样品执行的可能的分析程序相关联。
112.每个样品架18可以配置为保持用于分析的液体的样品。每个样品架可以包括一组气动连接器(例如，九个或其他数量)，其可以配置为在转盘42上的每个样品架位置处，以连接到气动连接器组43(例如与其配合)，该气动连接器组可能包括与样品架上的连接器组中的数量相等的气动连接器。
113.转盘42可以包括一个或多个气动致动器系统44(例如，在所示的实例中，一个气动致动器系统44操作多达两个样品架18)。每个气动致动器系统44可以包括真空泵以及导管和阀的布置。在一个可能的实例中，阀的数量可以等于转盘42上的样品架位置的数量乘以在每个样品架位置处的气动连接器的数量(例如，对于八个样品架位置和九个气动连接器的布置为72)。
114.这些阀可以例如通过控制器36选择性地操作，以导致一种或多种液体(例如，样品液体或来自样品架18的液体贮存器的液体)流过样品架18。将气动致动器系统44与样品架平台气动连接器43连接的导管可以结合到样品架平台43中。
115.传送和分析系统40可以包括一个或多个(在所示的实例中为两个)对接站56。矩阵液滴挤出机14可以连接到一个或多个对接站56。对接站56可以包括与矩阵液滴挤出机14的一组接口，该矩阵液滴挤出机连接到对接站56。该接口可以包括一组气动连接器，用于将矩阵液滴挤出机14内的微流体通道组件连接到气动致动器组件58。
116.矩阵液滴挤出机14可以包括穿孔的液滴矩阵挤出层57(见图3b)，其具有从挤出机14面向外的外部液滴矩阵挤出表面571。通常，液滴矩阵挤出层57可以形成为不锈钢的或其他材料的平板，其可以是基本上不吸收和可清洗的。每个矩阵液滴挤出机14可以配置为经由穿孔阵列将试剂液滴的矩阵挤出到液滴矩阵挤出层57的液滴矩阵挤出表面571上。
117.矩阵液滴挤出机14可以配置为保持多个试剂容器，该多个试剂容器可以单独地插入到矩阵液滴挤出机14中(例如，在用于制备矩阵液滴挤出机14的设施中，或者通过传送和分析系统40的用户插入)。特定试剂可以通过微流体通道组件从试剂容器(或试剂容器的内容物被清空到其中的试剂贮存器)中的一个引导到液滴矩阵挤出表面571上的特定穿孔。微流体通道组件的构造进而可以由控制器36经由对接站56控制，例如，根据将对特定样品架18中的样品进行的特定分析的当前步骤。
118.例如，传送和分析系统40可以包括压力致动器60，其配置为产生气动压力，用于实现和控制(经由微流体通道组件)试剂向液滴矩阵挤出表面571的流动。例如，压力致动器60可以包括一个或多个压力泵，以及一个或多个压力调节阀或结构。
119.机械系统50可以配置为操纵样品架18以及传送和分析系统40的其他可操纵部件。例如，机械系统50可以包括一个或多个可以抓住和操纵样品架18的机械臂51。机械系统50的部件可以是气动致动的。例如，机械系统50可以包括压力泵66。可以操作多个内部阀以控制机械臂51或机械系统50的其他部件的运动。
120.转盘42的旋转可以将样品架18带到已经放置矩阵液滴挤出机14的站。如果样品架18的样品将放置成与矩阵液滴挤出机14的液滴矩阵挤出表面571接触，则控制器36可以操作机械臂51以将样品架18的样品载片从样品架18提出，并且将样品载片压靠在液滴矩阵挤出表面571上。例如，机械臂51的抓握结构72可以配置为抓握和操纵载片，例如，使用样品载片80的结构79(图6a)。
121.通常，当样品架18的载片与液滴矩阵挤出表面571接触时，试剂可以经由液滴矩阵挤出表面571中的穿孔挤出。以这种方式，可以防止试剂液滴在与样品接触之前蒸发。
122.在样品与液滴矩阵挤出表面571接触之后，可以在另一样品与液滴矩阵挤出表面571接触之前清洁液滴矩阵挤出表面571以去除样品的任何痕迹。例如，机械臂51可以包括冲洗室68。冲洗室68可以包括浅的(例如，具有大约100μm的深度)凹口，其边缘包括垫圈(例如，o形环或其他垫圈)。
123.在从液滴矩阵挤出表面571移除载片之后，机械臂51可以将冲洗室68压靠在液滴矩阵挤出表面571上。例如，冲洗室68的垫圈可以在冲洗室68和液滴矩阵挤出表面571之间形成密封。然后可以操作矩阵液滴挤出机14以经由液滴矩阵挤出表面571中的冲洗入口开口用冲洗液体填充冲洗室68。在冲洗室68被填充之后，可以操作矩阵液滴挤出机14以例如经由液滴矩阵挤出表面571中的冲洗出口开口从冲洗室68移除冲洗液体。
124.作为冲洗室68的替代或补充，机械系统50或机械臂51可以设置有一个或多个刷、垫、擦拭器或其他结构，以便于清洁液滴矩阵挤出表面571。
125.通常，在将分析方案的所有步骤应用于样品架18中的样品之后，样品架18可以旋转到包括分析模块54的站。例如，分析模块54可以包括一个或多个成像装置、光传感器(例如相机54a)、照明源(例如光源54b)，或者例如在与液滴矩阵挤出表面571处的试剂阵列接触之后使得能够光学评估样品架18中的样品的其他部件。分析模块54可以包括一个或多个电触点、电压源或电流源、电压计或电流计、电子电路、集成电路，或用于例如在与液滴矩阵挤出表面571处的试剂阵列接触之后电子评估样品架18中的样品的其他部件。
126.例如，当样品架18位于包括分析模块54的站时，可以操作机械臂51以将样品载片从样品架18中提出并且将其放置在相对于分析模块54的观察位置。例如，分析模块54可以包括遮光室，其可以使得能够对由样品反射的光或由样品发荧光的光进行成像而不干扰环境光。可以将所获取的载片图像或其他数据传送到处理器34、传送到外部装置28、传送到两者或传送到另一目的地。
127.通常，在其样品由分析模块54检查之后，样品架18可以从转盘42移除。例如，弹出机构可以从转盘42移除样品架18，使得样品架18经由弹出开口20离开多样品分析装置10。例如，弹出机构可以包括倾斜表面，或者可以与该倾斜表面配合，从转盘42移除的样品架18可以在该倾斜表面上滑动离开转盘42并且通过弹出开口20滑出。通常，弹出的样品架18可以被丢弃。在一些情况下，可以保存弹出的样品架18以用于进一步分析。
128.图6a示意性地示出了图1所示的多样品分析装置的样品架。图6b示意性地示出了
用于对图6a所示的样品架中的载片施加吸力的腔室。
129.样品架18的部件可以封闭在样品架外壳76中。样品架外壳76可以配置为连接到转盘42的样品架平台45。样品架18的气动连接器78可以连接到样品架平台45上的样品架平台气动连接器43，并且因此连接到气动致动器系统44。
130.在对样品架18中的样品应用分析过程的一些步骤期间，气动致动器系统44可以向一个或多个气动连接器78施加吸力，而一个或多个其他气动连接器78可以经由通气口连接到大气压力。气动连接器78可以经由导管系统88连接到样品架18内的各种结构。选择性地将吸力和/或大气压力施加到气动连接器78可以导致一种或多种液体物质在样品架18的各种部件之间流动。
131.样品可以经由一个或多个(例如两个或其他数量)通向样品通道82的开口引入到样品架18中。在所示的实例中，样品通道82可以是毛细管的形式。例如，毛细管形式的样品室82可以适合于包括血液的样品。对于其他类型的样品，可以提供其他形式的样品通道。例如，其他类型的样品通道或样品架可以包括吸收性或粘合性的材料条或块、直接通向加宽腔室的开口，或另一类型的通道或开口。
132.在移除样品架盖87之后，可以将样品引入到样品通道82中。例如，样品可以包括来自被刺伤的手指的血滴(通常是在之前的液滴已经被擦去之后的第三或第四滴，例如，以避免样品的污染)，或者生物或其他来源的另一种液体。一旦已经将样品装载到样品通道82中，就可以更换样品架盖87。通常，在将样品装载到样品通道82中之后(或在一些情况下，在此之前)，可以扫描样品架18的条形码、rfid标签或其他标识符，并且将其与样品的来源(例如，特定患者)以及多样品分析装置10对样品执行的分析程序相关联。
133.在一些情况下，例如当样品是血液样品时，可能需要分离。例如，血液分析可能需要在样品通道82中将血细胞从血液中分离出来以产生血浆。例如，吸力可以由气动致动器系统44经由气动连接器78、血浆室83和血液分离器89施加到样品通道82，以将血液从样品通道82经由血液分离器89抽取到血浆室83中。例如，血液分离器89可以包括过滤器、微通道或其他技术。
134.样品架盖87中的结构可以用作通气口，以使得血液能够经由血液分离器89流入到血浆室83中，所施加的吸力(负压)可能足够弱，以便避免溶血(血细胞的破裂)。当样品包括液体或溶液(其不包括可以被血液分离器89移除的生物细胞或其他类型的悬浮颗粒)时，样品可以通过血液分离器89抽吸，而基本上不影响样品。在一些情况下，样品架18可以设计成用于这种其他类型的样品，例如，没有血液分离器89。
135.样品架18可以包括样品载片80。可以将样品施加到样品载片80的基底81。例如，基底81可以包括由硝化纤维、玻璃纤维、纳米网、塑料、玻璃、或另一用于吸收样品和可以施加到基底81的其他物质的合适材料构成的膜(或者该膜可以包括前述材料)。当基底81是吸收性的时，由于样品或施加的试剂可以正交于基底表面而被吸收到基底81中，所以每单位面积吸收的样品或试剂的浓度可以大于非吸收性表面的可能浓度。膜可以放置在亲水/疏水网格的网上，其中网格的疏水侧面对膜，而网格的亲水侧背离膜。蜡或其他疏水材料可以用于涂覆膜的上侧。
136.要施加到基底81的物质，例如，样品通道82、等离子体室83中的样品，或保持在一个或多个液体容器84中的液体物质，可以被抽吸到由密封垫圈86界定的样品架外壳76的一
部分和包括基底81的样品载片80的一部分之间的密封空间861中。密封空间861的尺寸可以设计成促进样品或其他液体的层流(例如，以便于液体均匀地施加到基底81)。
137.在一些情况下，可以将抽吸应用于密封空间861，同时施加物质的来源向通气口打开，两者都经由气动连接器78。一旦密封空间861已经被物质填满，就可以经由腔室77(见图6b)向基底81的与暴露于密封空间861的一侧相对的一侧施加吸力，同时经由气动连接器78向通气口打开密封空间861。因此，可以将填充密封空间861的物质抽吸到基底81中，从而加速将物质吸收到基底81中。
138.在一些情况下，如图7e中示意性地示出的，基底81的表面可以分成两个或更多个基底部分81'。例如，每个基底部分81'可以设置有单独的密封垫圈。替代地或另外地，基底81本身可以包括一个或多个分隔物75。例如，分隔物75可以由阻止或防止液体从一个基底部分81'扩散到另一个基底部分的材料制成。例如，不同的湿法处理步骤可以应用于两个或更多个不同的基底部分81'。在一些情况下，一个或多个基底部分81'可以用作参考区段或控制区段，例如，不对其应用一个或多个处理步骤，或者不对其应用样品。
139.可以将各种液体物质保持在样品架18内。通常，样品架18可以包括四个至七个液体容器84。气动连接器78的数量可以选择为使得液体能够从液体容器84传送到基底81，另外的气动连接器78连接到通气口。在一个非限制性实例中，具有七个液体容器84的样品架18可以包括九个气动连接器78。类似地，具有四个液体容器84的样品架18可以包括六个气动连接器78。
140.特定的样品架18可以配置为例如对特定类型的样品应用特定的分析程序或类似分析程序的系列。例如，一些或所有样品架18可以(例如，由样品架18的制造商或用户)提供有各自密封在泡罩包装85(应理解为包括可插入到样品架18中的任何类型的密封包装)中的液体物质的选择。将液体物质密封在泡罩包装85中可以使得液体物质能够长期储存，例如，数月或数年。
141.转盘42的样品架保持结构19或沿着转盘42周边的站可以包括一个或多个销或凸起(例如，类似于对接站56的凸起61，如下所述)，其配置为在样品架18中的样品的分析期间被压靠(例如，通过机械系统50)并刺穿泡罩包装85和将其内容物排空到液体容器84中以施加到基底81(“湿法处理”)。
142.样品载片80可以从样品架外壳76移除，例如通过机械臂51或通过机械系统50的另一部件。例如，样品载片80的基底81可以放置成抵靠矩阵液滴挤出机14的液滴矩阵挤出表面571，或者可以放置在分析模块54中。样品载片80(见图6a和图6b)可以包括配准结构79，以便于与液滴矩阵挤出表面571或分析模块54精确配准。
143.例如，配准结构79可以包括机械结构(例如，孔、凹口、销、凸起，或其他机械结构)、光学结构(例如，反射器、彩色线、条、点、图案，或其他光学结构)、电磁结构，或其他使得能够将样品载片80与配合结构精确配准的结构，例如，在液滴矩阵挤出表面571、矩阵液滴挤出机14、分析模块54上或其他地方。
144.图7a示意性地示出了插入到对接站中的矩阵液滴挤出机，该对接站可以用在图3a所示的传送和分析系统中。图7b是图7a所示的对接站的示意性反向视图。图7c示意性地示出了在图7a和图7b中部分地看到的矩阵液滴挤出机的后侧。图7d是图7c所示的矩阵液滴挤出机的示意性横截面。
145.对接站56在此实例中包括插入空间67，矩阵液滴挤出机14可以插入到该空间中。例如，可以使用包装手柄15来处理矩阵液滴挤出机14(例如，不污染液滴矩阵挤出表面571)。
146.矩阵液滴挤出机14的外壳91(见图7c)可以包括多个对接气动连接器92，其可以连接到对接站56的插入空间67内的对接站连接器65(见图7b)。矩阵液滴挤出机14的内部结构，例如在外壳91内，可以由气动致动器组件58经由对接气动连接器92控制。
147.矩阵液滴挤出机14可以包括多个试剂容器93(见图7d)，每个试剂容器用于容纳液体试剂或其他液体(例如，清洗液、液压液或其他液体，为了方便和清楚起见，所有这些在这里都被称为试剂)。试剂液体可以设置在试剂罐94中。例如，试剂罐94可以包括泡罩包装或其他可以被清空到试剂容器93中的密封容器。
148.在附接到对接站56之前，试剂罐94可以例如由矩阵液滴挤出机14的制造商、经销商或用户放置在试剂容器93的每个或一些或全部中。用于插入道试剂容器93中的试剂罐94(例如，每个包含特定的液体试剂)的选择可以配置为用于特定的设施或设施类型(例如，诊所、移动设施、医院或其他类型的设施)或用于特定目的(例如，血液测试或其他临床测试、物质的化学评估，或其他目的)，或以其他方式。
149.液体试剂可以在试剂罐94中储存很长一段时间(例如，数月或数年)。(应理解，本文对试剂容器、罐、导管或其他试剂部件或结构的引用应理解为是指用于保持或引导在矩阵液滴挤出机14的操作期间利用的任何液体的流动的部件或结构)。
150.在将矩阵液滴挤出机14插入到插入空间67中之后，可以操作对接站56的激活板59以使矩阵液滴挤出机14准备操作，例如在工作周期(例如工作日)开始时，或者在矩阵液滴挤出机14插入之后和在矩阵液滴挤出机14操作之前。机构可以将激活板59向前推向矩阵液滴挤出机14的后侧(例如，与包括液滴矩阵挤出表面571的一侧相对的一侧)。在所示的实例中，可以通过向板移动气动连接器63施加气动压力来向前推动激活板59。
151.激活板59可以包括多个凸起61，例如圆柱形销或其他凸起。将激活板59推到矩阵液滴挤出机14可以将凸起61插入到试剂罐94中。凸起61的插入可以使每个试剂罐94的一部分破裂，或者以其他方式迫使试剂罐94的内容物进入试剂罐94所插入的试剂容器93。
152.通常，液体试剂可以在典型工作周期(例如一天)的持续时间内储存在试剂容器93中。在一些情况下，多样品分析装置10可以在内部(例如，封闭在壳体11内的制冷结构)或在外部(例如，多样品分析装置10或矩阵液滴挤出机14可以插入其中的冷藏箱)提供制冷，以延长液体试剂的可用寿命(例如，用于具有较小的每日样品输送量的设施中)。
153.在一些情况下，对接站56可以配置为将凸起61的子组单独插入到试剂罐94的子组中。例如，对接站56可以包括多个可单独操作的激活板59，或者可以包括用于选择性地延伸、缩回或者以其他方式操作单独的凸起61或凸起61的组的机构。
154.除了清空试剂罐94的内容物之外，将激活板59推到矩阵液滴挤出机14中还可以导致每个对接站连接器65连接到矩阵液滴挤出机14上的对应的对接气动连接器92(见图7c)。因此，可以操作气动致动器组件58以经由对接气动连接器92向矩阵液滴挤出机14提供气动压力。
155.当矩阵液滴挤出机14要经由液滴矩阵挤出表面571打印试剂点的图案时，可以操作气动致动器组件58以迫使液体试剂经由通道布置96的试剂通道(见图7d)离开试剂容器
93，到达或朝向液体管理芯片98。液体管理芯片98可以经由通道布置96的多个气动控制通道97来控制，该气动控制通道将一个或多个对接气动连接器92中的每个连接到液体管理芯片98的一个或多个气动操作门95。
156.液体管理芯片98可以包括内部布置的控制导管和分配通道99，以便控制和引导液体试剂从试剂容器93经由通道布置96流到液滴矩阵挤出表面571的特定穿孔69。例如，通道布置96和分配通道99可以布置成将特定试剂容器93连接到液滴矩阵挤出表面571的一个或更典型地连接到多个特定穿孔69。当例如在试剂容器93处对试剂施加气动压力时，可以分配试剂。关闭气动操作门95可以防止通过特定穿孔69挤出。
157.在一些情况下，两个或更多个试剂容器93可以连接到单个穿孔69。例如，两个或更多个试剂容器93中的一个可以在最初被填充，而另一个在第一个被清空时或在从打开开始已经经过预定时间段后被填充。在一些情况下，清洁流体可以在试剂从不同试剂容器93连续挤出之间经由穿孔69挤出。
158.在一些情况下，经由单个穿孔69挤出两种或更多种不同的试剂可以使得能够形成包括两种试剂的混合物或其他组合的液滴。例如，穿孔69可以是细长的，以使得能够连接到两个或更多个分配通道99。作为另一实例，液滴矩阵挤出表面571可以包括凹槽或其他结构，其使得能够或便于在由两个或更多个分开但相邻的穿孔69挤出的不同试剂之间进行混合(例如，经由一个或多个通道效应)。
159.液体管理芯片98可以由气动致动器组件58(见图3和图4所示)控制，以将特定液体试剂从选定的试剂容器93引导到液滴矩阵挤出表面571上的一个或多个选定穿孔69。液体试剂可以经由该穿孔69被挤出，例如以将该试剂打印到样品载片80的基底81上的样品上。
160.图7e示意性地示出了试剂点被挤出到其上的载片的实例。
161.在所示的实例中，已经将试剂点71打印在基底81上。尽管在所示的实例中，基底81被分隔物75分成多个基底区段81'，但是基底81可以是单个未分开的表面(例如，膜)。在所示的实例中，将试剂点71组织为点行73，其中相邻点行73之间的间隔在这里可选地大于单个点行73中的相邻试剂点71之间的间隔。例如，每个点行73可以包括单个试剂的试剂点71(例如，其中相邻试剂点71之间的任何混合不太可能影响结果)，而不同的点行73可以是要避免混合的不同试剂。
162.替代地或额外地，除将试剂点71组织为分离的点行73，可以将试剂点71的组组织为分离的列、簇或其他，或者组之间没有分离。在其他实例中，基底81的部分可以被涂覆或注入液体排斥剂(例如，使用固体油墨打印机)以限制对基底81的预定区域的吸收(例如，以在基底81上创建分离的测定区域)。
163.图8示意性地示出了将样品架传送到图3所示的传送和分析系统的站。
164.站a
‑
h围绕转盘42的周边分布。传送机构70可以配置为在箭头所示的方向上旋转，以将每个装载的样品架18分别从站a
‑
h中的一个站传送到下一个站b
‑
a。在将样品架18传送到下一个站之后，转盘42保持静止(例如不旋转)预定的时间段。
165.图9是描述了根据本发明的实施方式的多样品分析装置的操作方法的流程图。
166.应理解，关于本文引用的任何流程图，仅为了方便和清楚起见，选择将所示方法划分为由流程图的框表示的离散操作。可能将所示方法以等效的结果替代地划分为离散操作。将所示方法这样替代地划分成离散操作应当理解为表示所示方法的其他实施方式。
167.类似地，应理解，除非另外指出，否则仅为了方便和清楚起见，选择了由本文引用的任何流程图的框表示的操作的所示执行顺序。所示方法的操作可以以替代的顺序执行或者同时执行，但具有等效的结果。所示方法的操作的这种重新排序应理解为表示所示方法的其他实施方式。
168.poc样品分析方法100可以由处理器执行，例如多样品分析装置10的处理器36，或者由与处理器36或与多样品分析装置10通信的另一个处理器执行。
169.可以接收样品架18(框110)。例如，样品架18可以经由样品架插入开口16被装载到多样品分析装置10中，并且可以被装载到传送机构70(例如转盘42)上。在图8所示的实例中，样品架18在站d处例如经由装载机构47被装载到转盘42上。
170.每个样品架18由传送机构70传送到随后的站(框120)，在那里样品架18保持预定的时间段(例如，一分钟或另一适当的时间段)。例如，可以将在站d处装载到转盘42上的样品架18传送到站e。类似地将转盘42上的其他样品架18传送到随后的站。
171.可以对在每个站处保持预定时间段的样品架18执行动作(框130)。所执行的动作可以取决于对保持在每个样品架18中的样品执行的分析过程的当前步骤。
172.例如，当样品架18处于站a时，elisa方案的步骤可以开始应用于样品架18中的样品。可以在每个随后的站b
‑
g处执行elisa方案的后续步骤(取决于类型或elisa方案，例如，间接或夹心elisa方案)。在这种情况下，当样品是血液样品时，在站d处装载样品架18和在站a处应用elisa方案的第一步骤之间，可以导致血液从样品通道82流过每个站e
‑
h处的血液分离器89。
173.在一些情况下，所执行的动作可以包括在该站等待而不对保持在样品架18中的样品进行任何处理。在一些情况下，在站等待可以提供elisa方案的孵育步骤。
174.在一些情况下，该动作可以包括在所示实例中的站b或f处，将样品放置成与矩阵液滴挤出机14的液滴矩阵挤出表面571上的试剂液滴阵列接触。当已经将样品架18传送到站b或f时，机械臂51可以将样品载片80从样品架18提出，并且将基底81放置成与液滴矩阵挤出表面571接触。例如，当样品包括或怀疑包括一种或多种特异性抗原时，试剂液滴阵列可以包括一种或多种特异性检测抗体，检测分子(例如，荧光或其他染料，例如辣根过氧化物酶)已经附着于该特异性检测抗体。通常，例如在相邻试剂液滴的行或列中复制每个试剂液滴的具体内容物。
175.在从液滴矩阵挤出表面571移除载片80之后，机械系统50可以将冲洗室68放置在液滴矩阵挤出表面571上方。然后，可以操作气动致动器组件58，以导致清洁流体从矩阵液滴挤出机14的清洁流体贮存器经由清洁流体入口流入到冲洗室68中。在预定时间段之后，可以操作气动致动器组件58，以将清洁流体从冲洗室68经由清洁流体出口排入到矩阵液滴挤出机14的废流体贮存器中。机械系统50可以将冲洗室68从液滴矩阵挤出表面571移除。
176.在至少一些站处，样品可以经受一个或多个湿法处理。例如，应用elisa方案的基底81可以经受一个或多个涂覆、清洗、封阻或其他步骤。特别地，涂覆步骤可以包括用样品涂覆，或者在用样品涂覆之前用捕获抗体涂覆。
177.当将样品架18传送到包括分析模块54的站(在所示的实例中为站h)时，例如，在一些或所有处理步骤已经应用于样品之后，样品可以由分析模块54检查。例如，可以控制机械系统50以将样品载片80从样品架18提出，使得将样品载片80或至少基底81插入到分析模块
54中，例如，分析模块54的不透光腔室。
178.然后，可以操作分析模块54以获取基底81的一个或多个图像，例如在基底81的各种类型的照明或荧光下。替代地或另外地，分析模块54可以应用电子器件来测量基底81上的位置的一个或多个电特性。该分析可以包括确定基底81上的每个位置处的结果与基底81在该位置处放置成与基底接触的试剂的对应性。
179.分析可以包括映射试剂点(例如，其可以具有不规则形状)内的基底的测量特性。该分析可以包括组合在试剂点的不同点处的测量，或者相同试剂的不同试剂点的测量，以计算统计学上显著的结果。该分析可以包括准备总结分析结果的报告。
180.如果对样品架18的所有动作都完成(框140)，则可以操作机械系统50以将该样品架18从转盘42移除并且将其从多样品分析装置10弹出(框150)。通常，在样品架18上执行的最后动作是由分析模块54检查其样品载片80。
181.如果还有附加动作要在样品架18上执行(框140)，则将该样品架18传送到下一站(框120)，并且可以执行附加动作(框130)。
182.矩阵液滴挤出机14可以结合到独立的试剂点打印系统中，用于在样品载片80上预打印试剂点。类似地，预打印的载片可以结合到样品架18中，用于与独立的样品分析系统一起使用。
183.图10示意性地示出了试剂点打印系统的实例。
184.试剂点打印系统200可以用于在表面上打印试剂点71的阵列。特别地，可以操作试剂点打印系统200以在载片上打印试剂点71的阵列，以产生预打印的样品载片204，在该样品载片上预挤出试剂点71。如本文使用的，预挤出是指在将样品引入到基底81上之前将试剂液滴挤出到基底81上。
185.例如，点打印装置202可以结合对接站56。点打印装置202可以包括一个或多个气动致动器203和用于操作连接到对接站56的矩阵液滴挤出机14的导管。点打印装置202可以结合控制器201或者可以与其通信，用于控制气动致动器的操作。例如，控制器201可以配置为控制由气动致动器203的压力致动器60(图10中未示出)产生并且施加到矩阵液滴挤出机14的一个或多个对接气动连接器92的压力，或者控制压力致动器60的操作时间或压力施加到一个或多个对接气动连接器92的时间段。
186.在一些情况下，点打印装置202可以设置有用于控制点打印装置202的操作的用户可操作控制器。在一些情况下，点打印装置202的操作可以经由通过有线或无线连接与点打印装置202通信的外部装置28(例如，计算机、智能电话或其他装置)来控制。
187.例如，可以(例如，由药剂师、医师或其他受过训练的用户)操作点打印装置202以产生预打印的样品载片204。通常，可以操作点打印装置202以产生多个预打印的样品载片204，其设计成由特定用户(人或机构)在特定情况下(例如，用于特定方案的应用，或用于特定生理失调、毒素、污染物或液体样品的其他成分的检测)、在地理位置(例如，在特定条件普遍的地方)或在其他特定应用下使用。
188.预打印的样品载片204可以立即插入到样品架18中，或者单独储存以便以后插入到样品架18中或用于其他用途。可以在设计成保持打印在预打印的样品载片204上的试剂点的完整性的受控条件下，储存预打印的样品载片204，或储存已经插入了预打印的样品载片204的样品架18。
189.图11示意性地示出了独立的样品处理系统的实例。
190.样品处理系统210配置为对引入到样品架18中的样品执行一个或多个处理步骤，特别地，是湿处理步骤。例如，样品处理装置212可以包括气动致动器以导致插入到样品处理装置212中的样品架18内的一个或多个样品或其他液体的液体流动。
191.当样品架18包括预打印的样品载片204时，处理的样品可以与预打印的样品载片204上的试剂点相互作用，以产生光学可测定的结果(例如，颜色变化或荧光)。通常，样品处理装置212包括分析模块54，用于在插入到样品处理装置212中的样品架18内发生的处理之后，光学地或电子地检查预打印的样品载片204。在一些情况下，样品处理装置212可以包括机械系统(例如，具有如上所述的机械系统50的一些部件)，以从样品架18移除预打印的样品载片204。在其他情况下，用户可以从样品架18移除预打印的样品载片204以供分析模块54分析。
192.例如，样品处理装置212可以由私人用户(例如，患者)或不需要分析大量样品的其他用户使用。因此，样品处理装置212的用户可以购买预打印的样品载片204以用于特定的测试，或用于有限数量的测试，并且利用适当的样品架18来对样品执行适当的湿处理步骤。
193.根据本发明的一些实施方式，样品分析装置可包括样品架和矩阵液滴挤出机，该矩阵液滴挤出机配置为将两个或更多个阵列的点可控地挤出到矩阵液滴挤出机的液滴矩阵挤出表面上，其中矩阵挤出表面从矩阵液滴挤出机面向外。在这样的实施方式中，样品架可以包括具有两个或更多个隔离区域的样品载片，并且样品分析装置可以配置为操纵样品载片，以便执行将液滴阵列初次打印到例如第一抗体试剂的所述两个或更多个隔离区域上，随后是将第二抗体试剂二次打印到样品载片上的所述两个或更多个隔离区域上。根据本发明的一些实施方式，在两个打印之间可以执行各种准备步骤，例如清洗、封阻和其他步骤。
194.图12a是根据本发明的一些实施方式的多样品分析装置的样品架1200的前视图，其中样品载片插入其内部。图12b是根据本发明的一些实施方式的多样品分析装置的样品架1200的前视图，其中样品载片被拉出。
195.样品架1200的部件可以封闭在样品架外壳76a中。样品架外壳76a可以配置为连接到转盘42的样品架平台45或另一平台，并且可以是可移动或固定在位的。样品架1200的气动连接器78a可以经由样品架平台气动连接器连接到气动致动器系统。
196.在将分析过程的一些步骤应用于样品架1200中的样品期间，气动致动器系统可以将吸力施加到一个或多个气动连接器78a，而一个或多个其他气动连接器78a可以经由通气口连接到大气压力。气动连接器78a可以经由导管系统88a连接到样品架1200内的各种结构。选择性地将吸力和/或大气压力施加到气动连接器78a可以导致一种或多种液体物质在样品架1200的各种部件之间流动。
197.可以将样品经由一个或多个(例如两个或其他数量)通向样品通道82a的开口引入到样品架1200中。样品通道82a可以是毛细管的形式，例如，适合于包括血液的样品的毛细管。对于其他类型的样品，可以提供其他形式的样品通道。例如，其他类型的样品通道或样品架可以包括吸收性或粘合性的材料条或块、直接通向加宽腔室的开口，或另一类型的通道或开口。
198.可以将样品引入到样品通道82a中。例如，样品可以包括来自被刺伤的手指的血滴
(通常是在先前的液滴已经被擦去之后的第三或第四滴，例如，以便避免样品的污染)，或者生物或其他来源的另一种液体。一旦样品已经被装载到样品通道82a中，就可以将样品架盖87a放置在样品通道82a的入口上以将其密封。通常，在将样品装载到样品通道82a中之后(或在一些情况下，在此之前)，可以扫描样品架1200的条形码、rfid标签或其他标识符，并且将其与样品的来源(例如，特定患者的身份)以及将由多样品分析装置对样品执行的分析程序相关联。
199.在一些情况下，例如当样品是血液样品时，可能需要分离。例如，血液分析可能需要从样品通道82a中的血液分离血细胞以产生血浆。例如，吸力可以由气动致动器系统经由气动连接器78a、血浆室83a和血液分离器89a施加到样品通道82a，以将血液从样品通道82a经由血液分离器89a抽吸到血浆室83a中。例如，血液分离器89a可以包括过滤器、微通道，或采用另一种分离技术的另一装置。
200.样品架盖87a可以包括通气口以使得血液能够经由血液分离器89a流入血浆室83a。在一些其他实施方式中，样品架1200可以设计成用于这样的其他类型的样品。
201.样品架1200可以包括样品载片80a，该样品载片配置为插入到样品架1200中的袋1201中或从其移除。可以将样品施加到样品载片80a的两个或更多个基底片81a和81b。例如，基底片81a和81b可以各自包括膜，该膜由硝化纤维、玻璃纤维、纳米网、塑料、玻璃，或用于吸收样品和可以施加到基底片81a和81b的其他物质的其他合适材料组成，或者可以包括这些材料。当基底片81a和81b是吸收性的时，由于样品或施加的试剂可以正交于基底片81a和81b的表面而被吸收到其中，所以每单位面积吸收的样品或试剂的浓度可以大于非吸收性表面的可能浓度。
202.当样品载片80a位于样品架1200中的袋1201内时，要施加到基底81a和81b的物质，例如，样品通道82a、等离子体室83a中的样品，或保持在一个或多个液体容器84a中的液体物质，可以被抽吸到由密封垫圈86a界定的样品架外壳76a的区段与包括基底片81a或基底片81b的样品载片80a的任一区段之间的密封空间861a和861b中。密封空间861a和861b的尺寸可以设计成获得样品或其他液体的层流(例如，以便于将样品或一种或多种其他液体均匀地施加到基底片81a和/或81b)。
203.在一些情况下，可以将吸力施加到密封空间861a和861b，同时所施加物质的来源向通气口打开，两者都经由气动连接器78a。一旦密封空间861a和/或861b已经被物质填满，就可以经由腔室77(见图6b)向基底81a的与暴露于密封空间861a和861b的一侧相对的一侧施加吸力，同时密封空间861a和861b经由气动连接器78a向通气口打开。填充密封空间861a和861b的物质可以分别被抽吸到基底片81a和81b中，从而加速物质被吸收到基底片81a和81b中。
204.可以将各种液体物质保持在样品架1200内。通常，样品架1200可以包括多个液体容器84a。气动连接器78a的数量可以选择为使得能够将液体从液体容器84a传送到基底片81a和81b，其中附加的气动连接器78a连接到通气口。
205.特定的样品架1200可以配置为例如对特定类型的样品应用特定的分析程序或类似分析程序的系列。例如，一些或所有样品架1200可以(例如，由样品架18的制造商或用户)提供有各自密封在泡罩包装85a(可以包括可插入到样品架1200中的任何类型的密封包装)中的液体物质的选择。
206.样品载片80a可以包括锁定装置，当样品载片80a完全插入到样品架1200内时，该锁定装置将样品载片80a锁定在位。例如，可以包括锁1220，当样品载片80a完全插入到样品架1200内部时，锁1220例如通过机械臂操作以将样品载片80a固定在其位置。当需要从样品架1200移除样品载片80a时，例如通过机械臂释放锁1220，样品载片80a被释放并且可以从样品架1200移除。
207.图13a示出了根据本技术的一些实施方式的配置为执行双重打印测定的矩阵液滴挤出机，其中样品载片处于第一打印位置。
208.图13b示出了根据本技术的一些实施方式的配置为执行双重打印测定的矩阵液滴挤出机，其中样品载片处于第二打印位置。
209.矩阵液滴挤出机1300可以在根据本发明的一些实施方式的样品分析系统中使用。
210.图13c示出了根据本发明的一些实施方式的矩阵液滴挤出机1300的后部。
211.矩阵液滴挤出机1300的外壳91a可以包括多个对接气动连接器92a，其可以连接到对接站(例如对接站56)的对接站连接器(例如对接站连接器65，见图7b)。矩阵液滴挤出机1300的内部结构，例如在外壳91a内，可以由气动致动器组件(例如，经由对接气动连接器92的气动致动器组件58)控制。
212.矩阵液滴挤出机1300可以包括多个试剂容器(例如容器93a)，每个试剂容器用于容纳液体试剂或其他液体(例如，清洗液、液压液体，或其他液体，为了方便和清楚起见，所有这些在此都称为试剂)。试剂液体可以在各种类型的试剂容器中提供，例如罐。例如，试剂罐可以包括泡罩包装或其他可以被清空到试剂容器中的密封容器。
213.矩阵液滴挤出机1300可以包括具有控制导管和分配通道的内部布置的液体管理芯片，以便控制和引导液体试剂从试剂容器经由通道布置流到液滴矩阵挤出表面571a的特定穿孔69a。通道布置和分配通道可以布置成将特定试剂容器连接到液滴矩阵挤出表面571a的一个或更典型地连接到多个特定穿孔69a。当气动压力施加到试剂上时，例如在试剂容器处，可以分配试剂。关闭气动操作门可以防止通过特定穿孔69a挤出。
214.矩阵液滴挤出机1300的挤出表面571a可以包括两个(或更多个)分离的打印区域1302a和1302b，每个打印区域包括多个穿孔69a。分离的打印区域可以用于需要在样品载片上的样品上进行多于一次的试剂打印的分析过程。
215.可以提供清洗器1304，用于清洗矩阵挤出表面571a上的打印区域1302a和1302b。当样品载片80a放置在打印区域上时，清洗器可以定位在备用(空闲)位置(如图13a和图13b所示)。当需要清洗打印区域时，可以(例如，通过机械臂或通过另一传送机构)将清洗器传送到矩阵挤出表面571a的打印区域1302a和1302b上方的位置，以执行清洗。
216.清洗器1304可以包括用于将清洗剂(例如，清洁流体)引入到打印区上并且用于从打印区排出清洗剂的入口端口1306。
217.当样品载片80a不在打印区域上方时，清洗器1304可以放置在打印区域上方，以保持由清洗器1308a和1308b界定的湿润的封闭空间在穿孔69a上方，以便防止由干燥物质引起的穿孔堵塞。
218.例如图13a和图13b所示的矩阵液滴挤出机可以适合于在需要双重(或更多)打印的样品分析系统中使用。例如，分析方案(例如elisa)可能需要将第一抗体引入样品，随后将第二抗体引入样品。这种方案步骤可以包括在样品载片上打印第一组抗体，结合该第一
抗体，清洗未结合的第一抗体的残留物，以及打印第二组第二抗体。
219.在本发明的一些实施方式中，样品分析系统可以包括一个或多个矩阵液滴挤出机，例如图13a和图13b所示的矩阵液滴挤出机。具有两个或更多个矩阵液滴挤出机，例如图13a和图13b所示的矩阵液滴挤出机，可能有利于执行需要组合打印选项的各种分析方案。因此，例如，可能对每个患者的样品执行具有两个或更多个重叠打印测定或具有多个不同测试(例如，用于测试多个生物标志物——用于测试生物标志物测试面板a的第一矩阵液滴挤出机的上打印区域，用于测试生物标志物测试面板b的第一矩阵液滴挤出机的下打印区域，用于测试生物标志物测试面板c的第二矩阵液滴挤出机的上打印区域和下打印区域——需要双重打印测定等)的分析方案。
220.根据本发明的一些实施方式，样品分析系统可以包括矩阵液滴挤出机，例如图13a和图13b所示的矩阵液滴挤出机。样品载片80a可以从样品架1200移除，放置在第一打印区域1302a上方，其中第一抗体的第一阵列的打印在样品载片(例如，样品膜)上执行。然后，样品载片80a可以从第一打印位置移除，返回到样品架1200中，可以经历附加处理(例如清洗)，然后再次从样品架1200移除并放置在第二打印区域1302b上方，其中在打印的第一抗体的第一阵列上方执行第二抗体的第二阵列的打印。当放置在一个打印区域上方时，样品载片80a中的孔1227(见图12b)可以用于与匹配的销配合以在适当的打印区域上方适当地对准(对齐)样品载片80a。
221.本发明的一些实施方式可以用于执行各种测定，例如直接测定、间接测定、夹心测定等。
222.图13d是图13a和图13b所示的矩阵液滴挤出机的清洗器1304的前视图。
223.清洗器1304可以包括两个(或更多个)绝缘的清洗封闭件1310a和1310b，其例如通过分别隔离地包围清洗封闭件1310a和1310b的清洗器1308a和1308b而彼此分离。
224.当清洗器放置在这些打印区域上方并进行操作时，在一个或多个循环中，可以将清洗剂(例如，液体)引入到清洗封闭件1310a和1310b中并从这些封闭件排出，以清洗打印区域1302a和1302b。清洗器可以连接到用于容纳清洗液体的第一容器，并且连接到用于在使用清洗剂清洗打印区域之后容纳清洗剂的第二容器。
225.图14是根据本发明的一些实施方式的样品分析系统1400的示意图。
226.样品分析系统1400可以包括容纳矩阵液滴挤出机1300的壳体1420、传送机构和提升机构1406，该传送机构可以包括线性位移机构1404，用于将可移动对接站1415上的样品架1200从输入端口1402移动到面向矩阵液滴挤出机1300的位置，或者用于将样品架1200移动到面向矩阵液滴挤出机1300的对接站1415，该提升机构用于与样品载片80a接合并且用于将其提升到矩阵液滴挤出机1300的挤出表面上方的至少一个打印位置。在一些实施方式中，提升机构1406配置为与样品载片80a接合，并且将其提升到矩阵液滴挤出机1300的挤出表面上方的第一打印位置和/或第二打印位置。在打印完成之后，提升机构和/或位移机构1404将样品载片80a放置在成像装置1416(例如，相机)前面，以使成像装置抓握样品载片80a的图像。在他获得图像之后，将带有样品载片80a的样品架1200通过端口1422丢弃到抛弃容器1424中，并且保持在其中。提供控制器1410，其配置为控制位移机构1404、提升机构1406、对接站1415和成像装置1416的操作。
227.传送机构(例如，位移机构和/或提升机构)可以包括一个或多个轨道、电机和传动
装置、一个或多个链条和/或一个或多个皮带，和/或用于位移和/或用于提升和降低物体的任何其他已知的一个或多个机构。
228.根据本发明的一些实施方式，样品分析系统1400可以用于医疗点，以对患者的生物样品(例如，血液、尿液、唾液等)执行各种测试。每个患者可以被分配单个样品架，将该患者的待测试样品装载到该样品架中。每个患者的样品载片经历各种测试阶段，例如，如上文所述，并且当测试完成时，可以将带有该患者的样品载片的样品架丢弃到抛弃容器中。有时，或者当处理容器被填满时，其可以经由端口1426被清空，或者整个抛弃容器可以用新的空的抛弃容器替换。带有用过的样品载片的用过的样品架可以优选地根据适当的医学标准来处理生物废物。
229.本文公开了不同的实施方式。某些实施方式的特征可以与其他实施方式的特征组合；因此，某些实施方式可以是多个实施方式的特征的组合。为了说明和描述的目的，已经给出了本发明的实施方式的上述描述。其不是旨在是穷举的，也不是要将本发明限制为所公开的精确形式。本领域技术人员应理解，根据上述教导，许多修改、变化、替换、改变和等效物是可能的。因此，应理解，所附权利要求旨在覆盖落入本发明的真实精神内的所有这样的修改和改变。
230.尽管在此已经说明和描述了本发明的某些特征，但是本领域的普通技术人员现在将想到许多修改、替换、改变和等效物。因此，应理解，所附权利要求旨在覆盖落入本发明的真实精神内的所有这样的修改和改变。