[0001] Данная заявка испрашивает приоритет патентной заявки РСТ №PCT/US2011/53188, поданной 25 сентября 2011 года; патентной заявки США №13/244947, поданной 26 сентября 2011 года; патентной заявки США №13/244946, поданной 26 сентября 2011 года; и патентной заявки США №13/244836, поданной 26 сентября 2011 года, каждая из которых включена в данный документ посредством отсылки.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Большинство клинических решений принимается на основе данных лабораторных исследований и тестирования состояния здоровья и, тем не менее, применяемые методы и инфраструктура сбора таких данных существенно ограничивают качество и практическую полезность самих данных. Почти все ошибки, допускаемые при проведении лабораторных исследований, обусловлены ошибками человека или преданалитической обработкой, причем на доведения процесса такого исследования до конца может потребоваться от нескольких дней до нескольких недель. Зачастую к тому времени, когда практикующий врач получи г данные для эффективного лечения пациента или определения наиболее оптимального вмешательства, пациента обычно приходится лечить эмпирически или профилактически, поскольку как данные не были доступны во время его визита к врачу или при установлении очередности оказания медицинской помощи. Своевременный доступ к более качественной информации тестирования к моменту оказания медицинской помощи пациенту обеспечивает условия для более раннего вмешательства и лучшего управления развитием заболевания, что повышает результативность лечения и снижает затраты по уходу за больным.
[0003] С точки зрения пациентов, медицинских работников, налогоплательщиков и страховых компаний существующие системы и методы клинических испытаний страдают крупными недостатками. В настоящее время потребители могут пройти определенные специализированные испытания только в клиниках или других специализированных учреждениях. Если предусмотрено проведение тестирования, результат которого, в конечном счете, послужит основанием для принятия решения врачом, то физические образцы должны доставляться в учреждение для исследования. Например, эти образцы могут представлять собой пробы венозной крови, взятие которых у субъекта, как правило, производится в специализированных пунктах. Доступность к этим пунктам и сам процесс венепункции является весьма существенным препятствием для проведения тестирования с необходимой частотой. Выделение времени для посещения пункта взятия крови, боязнь игл, что особенно характерно для детей и лиц пожилого возраста, у которых зачастую наблюдаются скользящие вены, а также трудности, связанные с отбором большого количество крови, вынуждают людей избегать тестирования даже тогда, когда это реально необходимо. Поэтому общепринятый подход к взятию проб и тестированию является громоздким, и требует значительного времени для предоставления результатов анализа. Применение таких методов осложняется не только затруднениями при выделении времени на посещение пунктов взятия проб и/или их ограниченной доступностью для субъектов, которым нужно сдать физические образцы, но и пакетным характером обработки образцов в централизованных лабораториях и связанным с этим временем оборота при проведении лабораторных исследований. В результате общий оборот времени, в который входит явка в пункт взятия проб, собственно взятие пробы, ее транспортировка, тестирование, протоколирование и доставка результатов, становится непомерно длительным, что серьезно ограничивает своевременное предоставление медицинским специалистом наиболее информированного обслуживания. Зачастую это ведет к симптоматическому лечению, вместо того, чтобы руководствоваться при лечении сведениями о первопричинном заболевании или механизмах его развития.
[0004] Кроме того, с точки зрения диагностики некоторых заболеваний традиционные методы являются проблематичными. Некоторые анализы могут быть критически важными по времени, но на их выполнение требуются дни или недели. За такое время болезнь может зайти настолько далеко, что момент необходимого лечения оказывается упущенным. В некоторых случаях после получения первоначальных результатов требуются дополнительные анализы, на которые нужно выделять дополнительное время, поскольку пациент должен возвращаться в специализированные пункты. Это ограничивает возможности оказания эффективной помощи медицинскими работниками. Кроме того, редкое тестирование и/или проведение его лишь в ограниченных пунктах снижает вероятность регулярного контроля состояния пациента и ослабляет его способность предоставления проб с требуемой быстротой или частотой. В случае некоторых диагнозов или состояний, эти недостатки неизбежно ведут к неадекватному медицинскому реагированию на изменение и ухудшение физиологических состояний. Традиционно применяемые системы и методы неблагоприятно влияют также на целостность и качество клинических исследований из-за ухудшения состояния образца, что часто происходит во время его транспортировки от пункта его взятия в пункт, где проводится анализ. Например, анализируемые вещества распадаются с определенной скоростью, и время задержки для анализа может привести к потере целостности образца. В разных лабораториях применяются также разные нормативы качества, что может приводить в различной степени к ошибкам. Кроме того, подготовка и анализ образцов вручную уже заранее предопределяет человеческие ошибки в различных пунктах взятия проб и лабораториях. Эти и другие недостатки, присущие обычным установкам, затрудняют выполнение многолетних анализов, особенно при лечении хронических заболеваний, с высоким качеством и надежностью.
[0005] Кроме того, такие обычные аналитические методы зачастую не являются экономически эффективными. Чрезмерные задержки в получении результатов тестирования ведут к задержкам в диагностике и лечении, что может оказать пагубное влияние на здоровье пациента; по мере дальнейшего прогрессирования болезни впоследствии требуется дополнительное лечение, и слишком часто все неожиданно заканчивается госпитализацией в той или иной форме. Плательщики, такие как медицинские страховые компании и налогоплательщики, делающие взносы в государственные медицинские программы, в конечном счете, вынуждены платить больше за устранение проблем, которые можно было избежать, если бы имелись более доступные результаты клинических испытаний, выдаваемых существенно быстрее.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006] Способность своевременного детектирования или начала заболевания для контроля его течения и организации лечения является целью, достижении которой в равной мере высоко ценится как пациентами, так и провайдерами медицинского обслуживания, но которую все еще предстоит реализовать в нынешней системе здравоохранения, где выявление слишком часто совпадает с фатальными прогнозами.
[0007] Поэтому, весьма желательно создание усовершенствованных систем и методов взятия проб, их подготовки, анализа и/или детектирования заболеваний. По крайней мере, согласно некоторым из представленных здесь вариантов осуществления могут быть реализованы системы и устройства, которые выполняют одну или несколько операций взятия проб, их подготовки, анализа или детектирования заболеваний. По крайней мере, согласно некоторым из представленных здесь вариантов осуществления могут быть своевременно и точно по месту реализованы системы и методы быстрой, частой и/или более точной диагностики, постоянного наблюдения, организации и осуществления лечения.
[0008] В соответствии с одним из описанных здесь вариантов осуществления система включает: множество модулей, устанавливаемых на несущей конструкции, среди которых отдельный модуль из множества модулей представляет собой станцию подготовки проб, аналитическую станцию и/или станцию детектирования, причем система сконфигурирована на выполнение (а) минимум одной процедуры подготовки пробы, выбранной из группы, включающей обработку пробы, центрифугирование, сепарацию и химическую обработку и (b) множества видов анализов, выбранных из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и их сочетания; причем несколько видов анализов выполняются с помощью разобщенных (в том числе, среди прочего, гидравлически) аналитических блоков в составе системы. В некоторых вариантах осуществления разделение включает магнитную сепарацию.
[0009] Согласно описанным здесь дополнительным вариантам предлагается система, включающая: множество модулей, устанавливаемых на несущей конструкции, среди которых отдельный модуль из этого множества модулей представляет собой станцию подготовки проб, аналитическую станцию и/или станцию детектирования, причем система сконфигурирована на выполнение (а) минимум одной процедуры подготовки пробы, выбранной из группы, включающей обработку пробы, центрифугирование, сепарацию и химическую обработку и (b) множества видов анализов, выбранных из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и их сочетания; причем система сконфигурирована на выполнение обработки или анализа пробы объемом не более 250 мкл, и имеет коэффициент вариации не более 15%. В некоторых вариантах разделение включает магнитную сепарацию.
[0010] В соответствии с еще одним описываемым здесь вариантом система включает, станцию подготовки проб, сконфигурированную на выполнение подготовки проб; и аналитическую станцию, сконфигурированную на выполнение множества видов анализов, выбранных из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и их сочетания; причем система сконфигурирована на выполнение подготовки проб и множества видов анализа в течение 4 часов и менее.
[0011] В соответствии с некоторыми из описанных здесь вариантов система включает: множество модулей, устанавливаемых на несущей конструкции, среди которых отдельный модуль из этого множества модулей представляет собой станцию подготовки проб, аналитическую станцию и/или станцию детектирования, причем система сконфигурирована на (а) подготовку проб для выполнения минимум одного из физических или химических анализов; и (b) выполнение минимум одного из физических или химических анализов; причем минимум один из индивидуальных модулей среди указанного множества включает цитометрический блок, сконфигурированный на выполнение цитометрического анализа на указанной пробе.
[0012] Описанные здесь дополнительные варианты направлены на систему, включающую: станцию подготовки проб, аналитическую станцию и станцию детектирования; а также управляющий блок, выдающий исполняемые компьютером команды для выполнения операций по месту обслуживания в заданном пункте с помощью минимум одной из указанных станций подготовки проб, станции выполнения анализа и станции детектирования, причем станция подготовки проб включает станцию сбора проб, сконфигурированный на сбор пробы биологического материала, и система сконфигурирована на выполнение анализа пробы биологического материала с коэффициентом вариации не более 15%.
[0013] В соответствии с описанными здесь вариантами система включает: корпус; множество модулей внутри корпуса, причем индивидуальный модуль среди этого множества модулей включает минимум одну станцию, выбранную из группы, включающей станцию подготовки проб, аналитическую станцию и станцию детектирования, а система состоит из системы манипуляций с жидкостью, сконфигурированной на выполнение переноса пробы или сосуда с реагентом в пределах индивидуального модуля или из него в другой модуль в пределах корпуса системы.
[0014] В соответствии с описываемым здесь дополнительным вариантом предложена система быстрого определения и конфигурирования устройств. Система включает: несущую конструкцию с монтажной станцией, сконфигурированной на закрепление и поддержку модуля из числа множества модулей, причем указанный модуль выполнен (а) отсоединяемым от монтажной станции или взаимозаменяемым с минимум одним другим модулем из указанного множества; (b) сконфигурированным на выполнение, без помощи со стороны другого модуля в системе, (i) минимум одной процедуры подготовки пробы, выбранной из группы, включающей обработку пробы, центрифугирование, магнитную сепарацию, или (ii) минимум одного типа анализа, выбранного из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализа на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализа осмолярности и их сочетания; и (с) сконфигурированным на пребывание в электрической, электромагнитной и оптоэлектронной связи с контроллером, причем указанный контроллер сконфигурирован на выдачу инструкций указанному модулю или индивидуальным модулям из числа множества модулей для обеспечения выполнения минимум одной процедуры подготовки проб или минимум одного типа анализа.
[0015] Согласно описанным здесь дополнительным вариантам предлагается система, включающая: станцию подготовки проб, аналитическую станцию и станцию детектирования; а также управляющий блок, выдающий исполняемые компьютером команды для выполнения операций по месту обслуживания в заданном пункте, причем система сконфигурирована на выполнение множества типов анализа, выбранных из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и их сочетания.
[0016] Кроме того, согласно описанным здесь дополнительным вариантам предлагается система, включающая: множество модулей, устанавливаемых на несущей конструкции, среди которых отдельный модуль из множества модулей представляет собой станцию подготовки проб, аналитическую станцию и/или станцию детектирования, причем система сконфигурирована на выполнение (а) минимум одной процедуры подготовки пробы, выбранной из группы, включающей обработку пробы, центрифугирование, магнитную сепарацию и (b) множества видов анализов, выбранных из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализа на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализа осмолярности и их сочетания; причем несколько видов анализов выполняются с помощью трех или большего числа аналитических блоков, содержащихся в системе.
[0017] В соответствии с еще одним описываемым здесь вариантом система включает: множество модулей, устанавливаемых на несущей конструкции, среди которых отдельный модуль из множества модулей представляет собой станцию подготовки проб, аналитическую станцию и/или станцию детектирования, причем система сконфигурирована на выполнение (а) минимум одной процедуры подготовки пробы, выбранной из группы, включающей обработку пробы, центрифугирование, разделение и химическую обработку и (b) множества видов анализов, выбранных из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и их сочетания; причем система сконфигурирована на выполнение обработки или анализа пробы объемом не более 250 мкл, и имеет коэффициент вариации не более 10%.
[0018] Далее, согласно описываемым здесь вариантам предлагается система, включающая: аналитическую станцию, сконфигурированную на выполнение анализа минимум одного типа, выбранного из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и их сочетания; причем коэффициент вариации для анализа минимум одного типа не более 10% при выполнении с помощью указанной системы.
[0019] В соответствии с описанными здесь дополнительными вариантами система включает: аналитическую станцию, сконфигурированную на выполнение анализов множества типов, выбранных из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и их сочетания; а также блока управления, выдающего исполняемые компьютером команды на выполнение анализов множества типов, причем система сконфигурирована на выполнение анализа пробы биологического материала объемом не более 250 мкл.
[0020] В соответствии с описываемыми здесь дополнительными вариантами предложена система, включающая: станцию подготовки проб, сконфигурированную на выполнение подготовки проб; и аналитическую станцию, сконфигурированную на выполнение множества видов анализов, выбранных из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и их сочетания; причем система сконфигурирована на выполнение подготовки проб и множества видов анализа в течение 4 часов и менее.
[0021] Кроме того, согласно описываемым здесь вариантам предлагается система, включающая: множество модулей, устанавливаемых на несущей конструкции, среди которых отдельный модуль из множества модулей представляет собой станцию подготовки проб, аналитическую станцию и/или станцию детектирования, причем система сконфигурирована на выполнение (а) минимум одной процедуры подготовки пробы, выбранной из группы, включающей обработку пробы, центрифугирование, магнитную сепарацию и химическую обработку и (b) множества видов анализов, выбранных из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и их сочетания; причем система сконфигурирована на выполнение обработки или анализа пробы объемом не более 250 мкл, и сконфигурирована на детектирование в пробе множества анализируемых веществ, причем концентрации множества анализируемых веществ отличаются друг от друга более, чем на один порядок величины.
[0022] Согласно другому варианту предложена система, включающая: станцию подготовки проб, аналитическую станцию и станцию детектирования; а также управляющий блок, выдающий исполняемые компьютером команды для выполнения операций по месту обслуживания в заданном пункте, причем система сконфигурирована на выполнение множества типов анализа, выбранных из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и их сочетания.
[0023] Согласно одному из описываемых здесь вариантов система включает аппаратные средства и/или программное обеспечение для детектирования сигналов среди сигналов множества типов. Типы оптических сигналов включают, среди прочих, сигналы флуоресценции, люминесценции, поглощения, мутности, прямого светорассеяния и/или бокового светорассеяния. Типы электрических сигналов включают, среди прочих, электрохимический потенциал и/или полное электрическое сопротивление. Типы механических сигналов включают, среди прочих, реологию жидкости (вязкоупругость), осмотическое давление, разделение фаз и/или подвижность. Типы тепловых сигналов включают, среди прочих, изменение температуры.
[0024] Неограничивающим примером осуществления системы является использование минимум двух сигналов разных типов для измерения содержания минимум двух анализируемых веществ разных типов. Как вариант, другим вариантом системы является использование минимум двух сигналов разных типов для измерения содержания минимум двух разных анализируемых веществ. Типы анализируемых веществ могут включать, среди прочих, кристаллы, элементы, сформированные элементы, органические молекулярные соединения, неорганические молекулярные соединения, организмы, частицы и другие анализируемые вещества. Как вариант, в одном из вариантов система измеряет сигналы минимум трех разных типов. Как вариант, согласно одному из вариантов осуществления, при детектировании сигналов двух разных типов система сконфигурирована на детектирование любого сочетания минимум одного типа оптического сигнала и сигнала минимум одного другого типа, за исключением электрических сигналов (например, теплового или механического). Как вариант, при детектировании сигнала только одного типа или множества сигналов одного типа, в системе могут быть предусмотрены аппаратные средства и/или программное обеспечение для измерения содержания нескольких анализируемых веществ, каждое из которых относится к иному их типу, будучи представленным, среди прочего, минимум двумя категориями, выбранными среди: кристаллов, элементов, сформированных элементов, органических молекулярных соединений, неорганических молекулярных соединений, организмов, частиц и других анализируемых веществ.
[0025] В соответствии с описанными здесь дополнительными вариантами система включает: множество модулей, устанавливаемых на несущей конструкции, среди которых отдельный модуль из множества модулей представляет собой станцию подготовки проб, аналитическую станцию и/или станцию детектирования, причем система сконфигурирована на выполнение множества видов анализов, выбранных из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализа на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализа осмолярности и их сочетания; причем как минимум одним из множества видов анализов является цитометрия или агглютинация.
[0026] В соответствии с описанными здесь дополнительными вариантами система включает: множество модулей, устанавливаемых на несущей конструкции, среди которых отдельный модуль из множества модулей представляет собой станцию подготовки проб, аналитическую станцию и/или станцию детектирования; цитометрическая станция, сконфигурированная на выполнение цитометрии на одной или большем числе проб, причем система сконфигурирована на выполнение минимум одного анализа, выбранного из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализа на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализа осмолярности и их сочетания.
[0027] Согласно другому описанному здесь варианту предложена система, включающая: станцию подготовки проб, аналитическую станцию и станцию детектирования; а также управляющий блок, выдающий исполняемые компьютером команды для выполнения операций по месту обслуживания в заданном пункте с помощью минимум одной из указанных станций подготовки проб, станции выполнения анализа и станции детектирования, причем станция подготовки проб включает станцию сбора проб, сконфигурированный на сбор пробы биологического материала, и система сконфигурирована на выполнение анализа пробы биологического материала с коэффициентом вариации не более 10%.
[0028] В соответствии с некоторыми описанными здесь вариантами система включает: множество модулей, устанавливаемых на несущей конструкции, среди которых отдельный модуль из множества модулей представляет собой станцию подготовки проб, аналитическую станцию и/или станцию детектирования, причем система сконфигурирована на (а) выполнение минимум одной процедуры подготовки проб, выбранной из группы, включающей обработку пробы, центрифугирование, магнитную сепарацию, и (b) выполнение минимум одного из физических или химических анализов; причем система сконфигурирована на выполнение анализа пробы биологического материала объемом не более 250 мкл.
[0029] В соответствии с описанными здесь вариантами система включает: множество модулей, устанавливаемых на несущей конструкции, среди которых отдельный модуль из множества модулей представляет собой станцию подготовки проб, аналитическую станцию и/или станцию детектирования, причем система сконфигурирована на выполнение (а) множества процедур подготовки пробы, выбранных из группы, включающей обработку пробы, центрифугирование, магнитную сепарацию, физическую и химическую сепарацию и (b) минимум одного типа анализов, выбранных из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализа на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализа осмолярности и их сочетания.
[0030] Далее, согласно некоторым описанным здесь вариантам предложена система, включающая: корпус; множество модулей внутри корпуса, причем индивидуальный модуль среди множества модулей включает минимум одну станцию, выбранную из группы, включающей станцию подготовки проб, аналитическую станцию и станцию детектирования, а система состоит из системы манипуляций с жидкостью, сконфигурированной на выполнение переноса пробы или сосуда с реагентом в пределах индивидуального модуля или из него в другой модуль в пределах корпуса указанной системы.
[0031] Системы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, по отдельности или в сочетании, могут представлять собой систему манипуляций с жидкостью, которая представляет собой пипетку, конструктивно рассчитанную на взятие, дозирование и/или перенос пробы биологического материала.
[0032] Системы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа могут состоять из устройства съемки изображений, сконфигурированного на получение изображения одного или большего числа предметов/операций из группы, состоящей из собранной пробы биологического материала, процесса обработки пробы биологического материала, и реакции, проведенной на системе, описанной выше или в каких-либо других местах данного документа, раздельно или в сочетании. Устройством съемки изображений может быть съемочная камера или датчик, которые детектируют и/или записывают электромагнитное излучение и соответствующие пространственные или временные измерения.
[0033] Системы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, по-отдельности или в сочетании, могут быть сконфигурированы на детектирование в указанной пробе множества анализируемых веществ, причем их концентрации в указанном множестве различаются между собой более, чем на один порядок величины.
[0034] В рассмотренной выше или в каких-либо других местах данного документа системе предусмотрен, отдельно или в сочетании, узел сбора проб, сконфигурированный на взятие пробы жидкости или образца ткани у субъекта.
[0035] У систем, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, по-отдельности или в сочетании, коэффициент вариации может быть не более 10%.
[0036] Предложен способ автоматизированной обработки пробы по месту обслуживания в заданном пункте, заключающийся в том, что: пробу вводят в систему, описанную выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, и позволяют этой системе обрабатывать пробу с выдачей детектируемого сигнала, свидетельствующего об окончании обработки.
[0037] При практической реализации способа, описанного выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, на стадии обработки производится гистологическая или морфологическая оценка пробы. Согласно способу, описанному выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, на стадии обработки оценивается присутствие и/или концентрация анализируемого вещества в пробе.
[0038] В системах, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, на станции подготовки пробы предусмотрен узел сбора проб, сконфигурированный на взятие пробы биологического материала у субъекта.
[0039] В системах, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, несущая конструкция выполнена в виде корпуса, в котором заключено множество модулей, причем в этом корпусе, как вариант, предусмотрен источник электропитания или узел связи.
[0040] В системах, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, обеспечивается хранение и/или передача представляющих изображение данных в электронной форме на внешнее устройство через узел связи, предусмотренный в системе.
[0041] Согласно некоторым вариантам, системы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, дополнительно содержат центрифугу.
[0042] Системы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, могут быть сконфигурированы на осуществление двусторонней связи с внешним устройством через предусмотренный в системе узел связи, который сконфигурирован на пересылку данных во внешнее устройство и прием инструкций рассматриваемой системой.
[0043] Способ определения наличия или концентрации анализируемого вещества, предположительно присутствующего во взятой у субъекта пробе биологического материала, заключающийся в том, что: пробу биологического материала вводят в системы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании; и выполняют анализ минимум одного типа, выбранного из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ па время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и их сочетания; для получения детектируемого сигнала, свидетельствующего о наличии или концентрации указанного анализируемого вещества.
[0044] Способы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, в которых дополнительно генерируют отчет, содержащий информацию в отношении происходящего во времени изменения наличия или концентрации указанного анализируемого вещества.
[0045] Способы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, в которых дополнительно генерируют отчет, содержащий информацию в отношении диагноза, прогноза и/или лечения медицинского состояния субъекта, исходя из происходящего во времени изменения наличия или концентрации указанного анализируемого вещества.
[0046] В некоторых ситуациях химическую обработку выбирают из группы, состоящей из нагревания и хроматографического разделения. В некоторых вариантах осуществления анализ на основе рецепторов включает белковый анализ. Согласно некоторым вариантам, описанные выше системы, отдельно или в сочетании, сконфигурированы на автономный режим функционирования.
[0047] В некоторых вариантах, системы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, по-отдельности или в сочетании, могут быть сконфигурированы на детектирование в указанной пробе множества анализируемых веществ, причем их концентрации в данном множестве различаются между собой более, чем на один порядок величины. Концентрации анализируемых вещества в данном множестве различаются между собой более, чем на два порядка величины. В некоторых случаях концентрации анализируемых вещества в данном множестве различаются между собой более, чем на три порядка величины. Множество типов анализов выполняют с помощью четырех и более аналитических блоков, установленных в системе. В некоторых ситуациях система сконфигурирована на выполнение взятия пробы жидкости или образца ткани у субъекта. В некоторых вариантах, система сконфигурирована на выполнение взятия пробы крови из пальца субъекта.
[0048] В некоторых вариантах осуществления система, отдельно или в сочетании, характеризуется коэффициентом вариации не более 5%. В других вариантах осуществления система, отдельно или в сочетании, характеризуется коэффициентом вариации не более 3%. В других вариантах осуществления система, отдельно или в сочетании, характеризуется коэффициентом вариации не более 2%. Коэффициент вариации в некоторых случаях определяется по формуле σ/μ, где 'σ' - стандартное отклонение, а 'μ' - среднее значение по выборке измерений.
[0049] В некоторых ситуациях предлагаемые системы сконфигурированы на выполнение множества типов анализов, выбранных из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и их сочетания.
[0050] В некоторых ситуациях предлагаемые системы обеспечивают точность плюс или минус 5% по выборке анализов пробы, или плюс или минус 3% по выборке анализов пробы, или плюс или минус 1% по выборке анализов пробы, или плюс или минус 5% по выборке анализов пробы, или плюс или минус 3% по выборке анализов пробы, или плюс или минус 1% по выборке анализов пробы. В некоторых вариантах коэффициент вариации для минимум одного типа анализа не более 5%, или не более 3%, или не более 2%.
[0051] В некоторых случаях в системе дополнительно предусмотрено множество модулей, установленных на опорной конструкции, причем взятый по-отдельности модуль из указанного множества модулей содержит станцию подготовки проб, аналитическую станцию и/или станцию детектирования. Указанный индивидуальный модуль содержит станцию подготовки проб, аналитическую станцию и станцию детектирования. В некоторых случаях система дополнительно содержит станцию подготовки проб, аналитическую станцию и станцию детектирования.
[0052] В некоторых вариантах, системы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, сконфигурированы на выполнение минимум одной процедуры подготовки проб, выбранной из группы, состоящей из обработки пробы, центрифугирования, магнитной сепарации и химической обработки. Химическую обработку выбирают из группы, состоящей из нагревания и хроматографического разделения.
[0053] В некоторых вариантах, системы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, включают исполняемые компьютером команды. Исполняемые компьютером команды могут выдаваться сообщающимся с системой сервером.
[0054] В некоторых вариантах, системы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, реализуют выполнение минимум одной процедуры подготовки проб, выбранной из группы, состоящей из обработки пробы, центрифугирования, магнитной сепарации и химической обработки. Такие системы конфигурируются на выполнение анализа пробы с частотой минимум 0,25 анализа в час, или минимум 0,5 анализа в час, или минимум 1 анализ в часа, или минимум 2 анализа в час. Такая система может включать в свой состав управляющий блок, выдающий исполняемые компьютером команды на выполнение операций по месту обслуживания в заданном пункте. Исполняемые компьютером команды могут выдаваться сообщающимся с системой сервером. В некоторых вариантах, системы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, сконфигурированы на выполнение анализа пробы и выдачу результата в удаленную систему в течение периода времени, равного минимум 6 часам, или 5 часам, или 3 часам, или 2 часам, или 1 часу, или 30 минутам, или 10 минутам, или 1 минуте, или 30 секундам или 10 секундам, или 5 секундам, или 1 секунде или 0,1 секунды. В случае таких систем концентрации анализируемых вещества в данном множестве различаются между собой более, чем на три порядка величины.
[0055] В некоторых вариантах, системы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, сконфигурированы на коррелирование концентраций анализируемых веществ с возможностью соблюдения или несоблюдения режима медицинского лечения.
[0056] Согласно некоторым вариантам, система, описанная выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, включает в состав своей станции подготовки проб один или большее число узлов сбора проб. Один или большее число узлов сбора проб включает в свой состав скарификатор и/или иглу. Игла может быть выполнена в виде микроиглы. Один или большее число узлов сбора проб сконфигурирован в расчете на сбор пробы биологического материала.
[0057] Согласно некоторым вариантам, система, описанная выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, включает в свой состав станцию подготовки проб, аналитическую станцию и станцию детектирования,
[0058] В некоторых вариантах, система, описанная выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, сконфигурирована на выполнение множества типов анализов с помощью гидравлически разобщенных аналитических блоков, включенных в состав системы. В некоторых случаях множество типов анализов выполняют на необработанном образце ткани. Например, необработанный образец ткани включает необработанную кровь.
[0059] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, сконфигурирована на выполнение цитометрии. Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, сконфигурирована на выполнение агглютинации и цитометрии. Согласно другим вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, сконфигурирована на выполнение агглютинации, цитометрии и иммунологического анализа.
[0060] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, сконфигурирована на выполнение анализа пробы биологического материала с коэффициентом вариации не более 10%, или не более 5%, или не более 3%.
[0061] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, сконфигурирована на выполнение минимум одного физического или химического анализа, например, цитометрии. В некоторых случаях минимум один физический или химический анализ дополнительно включает агглютинацию. В некоторых случаях минимум один физический или химический анализ дополнительно включает иммунологический анализ.
[0062] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, сконфигурирована на обработку или выполнение анализа пробы биологического материала имеющего объем не более 100 мкл. Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, сконфигурирована на обработку или выполнение анализа пробы, имеющей объем не более 50 мкл. Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, сконфигурирована на обработку или выполнение анализа пробы, имеющей объем не более 1 мкл. Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, сконфигурирована на обработку или выполнение анализа пробы, имеющей объем не более 500 нанолитров (нл).
[0063] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, представляет собой систему по месту обслуживания.
[0064] В некоторых вариантах описанная выше система, отдельно или в сочетании, сконфигурирована на выполнение двух или большего числа типов анализов, выбранных из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и их сочетания. В некоторых случаях система, отдельно или в сочетании, сконфигурирована на выполнение трех или большего числа типов анализов, выбранных из указанной группы.
[0065] В некоторых вариантах, система, описанная выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, сконфигурирована на выполнение не менее, чем одного типа анализов с помощью гидравлически разобщенных аналитических блоков, включенных в состав системы. В некоторых случаях гидравлически разобщенные аналитические блоки представляют собой наконечники. В некоторых случаях каждый из наконечников имеет объем не более 250 мкл, или не более 100 мкм, или не более 50 мкм, или не более 1 мкл, или не более 500 нанолитров (нл).
[0066] В некоторых вариантах осуществления индивидуальный модуль среди множества модулей представляет собой систему для взятия или удержания жидкости. В некоторых случаях система для взятия и/или удержания жидкости представляет собой пипетку.
[0067] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, сконфигурирована на обеспечение двусторонней связи с сервером по месту обслуживания.
[0068] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, имеет систему манипуляций с жидкостью, характеризующуюся коэффициентом вариации не более 10%, или не более 5%, или не более 3%, или не более 10%, или не более 5%, или не более 3%. Согласно некоторым вариантам, система манипуляций с жидкостью включает использование оптического волокна.
[0069] В некоторых вариантах осуществления система манипуляций с жидкостью включает систему для взятия и/или удержания жидкости. В некоторых случаях система манипуляций с жидкостью включает пипетку. В некоторых вариантах осуществления система манипуляций с жидкостью прикреплена к каждому индивидуальному модулю среди множества модулей описанной выше системы, выполненной отдельно или в сочетании с другими системами. Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, включает в свой состав корпус, представляющий собой стойку для крепления множества модулей. По своим габаритам корпус может занимать в пространстве не более 3 м3, или не более 2 m3.
[0070] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, включает в свой состав управляющий блок, выдающий программируемые команды на выполнение операций по месту обслуживания в заданном пункте.
[0071] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, включает в свой состав систему манипуляций с жидкостью. В некоторых случаях система манипуляций с жидкостью включает пипетку, выбранную из группы, состоящей из поршневой пипетки, пипетки с вытеснением воздухом и пипетки всасывающего типа.
[0072] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, включает в свой состав множество модулей. В некоторых случаях индивидуальный модуль представляет собой наконечники для манипуляций с жидкостью, сконфигурированные на выполнение одного или большего числа типов процедур, выбранных из группы, включающей центрифугирование, сепарацию пробы, иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и их сочетания. В некоторых ситуациях анализ нуклеиновых кислот выбран из группы, состоящей из амплификации нуклеиновых кислот, гибридизации нуклеиновых кислот и секвенирования нуклеиновых кислот.
[0073] Согласно некоторым вариантам, указанная выше система, отдельно или в сочетании, включает в свой состав множество модулей, и каждый отдельный модуль из указанного множества модулей состоит из (а) системы манипуляций с жидкостью, сконфигурированной на перенос пробы в пределах этого отдельного модуля или из него в другой модуль в пределах рассматриваемой системы, (b) множества аналитических блоков, сконфигурированных на выполнение множества типов анализов, и (с) детектора, сконфигурированного на детектирование сигналов, генерированных в ходе выполнения указанных анализов. В некоторых ситуациях множество типов анализов выбраны из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и их сочетания.
[0074] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, включает в свой состав множество модулей, и каждый отдельный модуль включает в свой состав центрифугу.
[0075] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, дополнительно включает в свой состав модуль, предусматривающий выполнение подкомплекта процедур подготовки пробы или анализов минимум одним модулем указанной системы.
[0076] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, включает в свой состав аналитическую станцию, включающую термоблок.
[0077] Согласно некоторым вариантам, проба включает минимум один материал, выбранный из группы, состоящей из пробы жидкости, образца ткани, экологической пробы, пробы химического вещества, пробы биологического материала, биохимической пробы, пищевой пробы и пробы лекарственного вещества. В некоторых случаях проба включает кровь или другую телесную жидкость, или ткань.
[0078] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, сконфигурирована на обеспечение двусторонней связи с сервером по месту обслуживания. В некоторых случаях двусторонняя связь является беспроводной.
[0079] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, включает в свой состав множество модулей, и каждый член множества модулей выполнен заменяемым другим модулем.
[0080] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, включает в свой состав аналитическую станцию, включающую дискретные аналитические блоки. В некоторых случаях дискретные аналитические блоки выполнены гидравлически разобщенными.
[0081] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, сконфигурирована на выполнение многолетнего анализа с коэффициентом вариации не более 10%, или не более 5%, или не более 3%.
[0082] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, включает в свой состав содержащую оптическое волокно систему манипуляций с жидкостью.
[0083] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, включает в свой состав содержащую пипетку систему манипуляций с жидкостью.
[0084] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, содержит анализатор изображений.
[0085] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, содержит минимум одну съемочную камеру в корпусе системы. В некоторых случаях минимум одна съемочная камера представляет собой камеру на приборе с зарядовой связью (ПЗС-матрице). В некоторых случаях минимум одна съемочная камера является безобъективной.
[0086] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, содержит контроллер, выдающий программируемые команды на выполнение операций по месту обслуживания в заданном пункте.
[0087] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, выполнена в виде системы быстрого определения и конфигурирования устройств, сконфигурированной на функционирование по месту обслуживания. В некоторых случаях оказание услуг по месту обслуживанию является услугой по уходу на месте обслуживания, оказываемой субъекту согласно предписанию от службы, следящей за здоровьем субъекта, которой предписано тестировать наличие или концентрацию анализируемого вещества в пробе биологического материала, забираемой у субъекта.
[0088] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, включает множество модулей, и каждый член множества модулей содержит коммуникационную шину, обеспечивающую сообщение со станцией, сконфигурированной на выполнение минимум одной процедуры подготовки пробы или минимум одного типа анализа.
[0089] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, включает в свой состав несущую конструкцию. В некоторых случаях несущая конструкция выполнена в виде стойки. В некоторых ситуациях в стойке отсутствует кабель электропитания или связи; в других ситуациях кабель электропитания или связи в стойке имеется. Согласно некоторым вариантам, несущая (или опорная) конструкция включает в свой состав одну или большее число монтажных станций. В некоторых случаях несущая конструкция включает в свой состав шину, сообщающуюся с монтажной станций из числа указанной одной или нескольких монтажных станций.
[0090] Согласно некоторым вариантам, шина предназначена для обеспечения электропитанием отдельных модулей системы. Согласно некоторым вариантам, шина предназначена для обеспечения связи между контроллером системы (например, системы быстрого определения и конфигурирования устройств) и отдельными модулями системы. В некоторых ситуациях шина предназначена для обеспечения связи между множеством модулей системы, или для обеспечения связи между множеством модулей множества систем.
[0091] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, включает в свой состав множество модулей, и каждый отдельный модуль этого множества поддерживает беспроводную связь с контроллером системы. В некоторых случаях беспроводную связь выбирают из группы, состоящей из связи в формате Bluetooth, радиочастотной (RF) связи и связи по беспроводной сети.
[0092] Согласно некоторым вариантам, способ обработки пробы, отдельно или в сочетании с другими способами, заключается в функционировании описанной выше системы, отдельно или в сочетании. Система состоит из множества модулей, сконфигурированных на одновременное выполнение в модуле (а) минимум одной процедуры подготовки пробы, выбранной из группы, включающей обработку пробы, центрифугирование, магнитную сепарацию и химическую обработку, и/или (b) минимум одного типа анализа, выбранного из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и их сочетания. Далее, система (или контроллер системы) выполняет проверку на возможную недоступность ресурсов или возможное наличие неисправности для исполнения (а) минимум одной процедуры подготовки пробы, или (b) минимум одного типа анализа. После обнаружения неисправности в минимум одном модуле система использует другой модуль в системе или другую систему, сообщающуюся с рассматриваемой системой, для выполнения минимум одной процедуры подготовки пробы, или минимум одного типа анализа.
[0093] В некоторых случаях система обрабатывает пробу по месту обслуживания в заданном пункте.
[0094] В некоторых случаях система поддерживается беспроводную связь с другой системой.
[0095] В некоторых случаях множество модулей системы поддерживают электрическую, электромагнитную или оптоэлектронную связь друг с другом.
[0096] В некоторых случаях множество модулей системы поддерживают беспроводную связь друг с другом.
[0097] Описываемый здесь вариант включает устройство для манипуляций с жидкостью, включающее: множество пипеточных головок, в котором отдельная головка пипетки содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение с наконечником, снимаемым с патрубка; множество поршней, выполненных индивидуально подвижными, причем минимум один поршень располагается в головке пипетки и подвижен в ней; и двигатель, обеспечивающий независимое перемещение отдельных поршней в составе рассматриваемого множества.
[0098] Другой описываемый здесь вариант включает устройство для манипуляций с жидкостью, содержащее множество пипеточных головок, в котором отдельная головка пипетки содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение с наконечником, снимаемым с патрубка; множество поршней, выполненных индивидуально подвижными, причем минимум один поршень располагается в головке пипетки и подвижен в ней; и приводной механизм, обеспечивающий независимое перемещение отдельных поршней в составе рассматриваемого множества.
[0099] Другой описываемый здесь вариант включает устройство для манипуляций с жидкостью, содержащее множество пипеточных головок, в котором отдельная головка пипетки содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение с наконечником, снимаемым с патрубка; причем устройство для манипуляций с жидкостью способно дозировать и/или всасывать от 0,5 мкл до 5 мл жидкости, функционируя при этом с коэффициентом вариации 5% и менее.
[00100] Согласно описываемому здесь варианту может быть предложено устройство для манипуляций с жидкостью, включающее: минимум одну головку пипетки, причем отдельная головка пипетки содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение с наконечником, снимаемым с патрубка; минимум один поршень с головкой из указанного множества, причем поршень выполнен подвижным в головке пипетки; и минимум один двигатель, обеспечивающий перемещение поршня из множества, который не является существенно параллельным съемному наконечнику.
[00101] Согласно другому описываемому здесь варианту предложено устройство для манипуляций с жидкостью, включающее минимум одну пипеточную головку, причем отдельная головка пипетки содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение с наконечником, снимаемым с патрубка пипетки; минимум один поршень с головкой из указанного множества, причем поршень выполнен подвижным в головке пипетки; и минимум один приводной механизм, обеспечивающий перемещение множества поршней, которые не являются существенно параллельным съемному наконечнику.
[00102] Согласно другому описываемому здесь варианту может быть предложено устройство для манипуляций с жидкостью, включающее: минимум одну пипеточную головку, причем отдельная головка пипетки содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение с наконечником, снимаемым с патрубка; причем указанная минимум одна головка пипетки снабжена имеющим заданную длину каналом прохождения жидкости, который заканчивается у патрубка пипетки, а длина канала прохождения жидкости является регулируемой, не влияя на движение жидкости от наконечника при соединении наконечника с патрубком пипетки.
[00103] Согласно другому описываемому здесь варианту предложено устройство для манипуляций с жидкостью, включающее минимум одну пипеточную головку, причем отдельная головка пипетки содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение с наконечником, снимаемым с патрубка пипетки; причем указанная минимум одна головка пипетки снабжена имеющим заданную длину каналом прохождения жидкости, который заканчивается у патрубка пипетки, а длина канала прохождения жидкости является регулируемой, не влияя на движение жидкости от наконечника при задействовании наконечника и патрубка пипетки.
[00104] Кроме того, описываемый здесь вариант может включать устройство для манипуляций с жидкостью, включающее: съемный наконечник; и минимум одну головку пипетки, причем отдельная головка содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение с наконечником, снимаемым с патрубка пипетки; при этом устройство функциональным образом соединено с прибором для захвата изображения, сконфигурированным на захват изображения внутри наконечника и/или через него.
[00105] Описываемый здесь вариант может быть направлен на устройство для обработки проб, включающее: станцию подготовки проб, аналитическую станцию и/или станцию детектирования; а также управляющий блок, выдающий исполняемые компьютером команды для выполнения операций по месту обслуживания в заданном пункте с помощью минимум одной из указанных станций подготовки проб, станции выполнения анализа и станции детектирования; и минимум одну пипетку, патрубок которой сконфигурирован на соединение с наконечником, съемным с указанного патрубка, причем пипетка рассчитана на транспортировку не более 250 мкл жидкости в пределах станции подготовки проб, аналитической станции и/или станции детектирования или же среди них.
[00106] Согласно описываемому здесь дополнительному варианту может быть предложено устройство для манипуляций с жидкостью. Устройство для манипуляций с жидкостью может включать: множество головок пипетки, в котором отдельная головка содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение с наконечником, снимаемым с патрубка пипетки; причем устройство для манипуляций с жидкостью способно дозировать и/или всасывать от 1 мкл до 5 мл жидкости, функционируя при этом с коэффициентом вариации 4% и менее.
[00107] В соответствии с другим описанным здесь вариантом устройство для манипуляций с жидкостью включает: минимум одну головку пипетки, функционально связанную с основанием, причем отдельная головка содержит патрубок пипетки, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение со съемным наконечником; и минимум один поршень внутри головки из указанного множества, причем поршень выполнен подвижным в головке пипетки; патрубок выполнен подвижным относительно основания, так что патрубок пипетки способен занимать (а) втянутое положение, и (b) выдвинутое положение, в котором патрубок отдален от основания на большее расстояние, чем во втянутом положении.
[00108] Кроме того, описываемый здесь вариант может быть направлен на устройство для манипуляций с жидкостью, включающее: несущий корпус, выступающее из него множество головок пипетки, включающее головку поршневой пипетки, содержащую патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение с первым съемным наконечником; и головку пипетки с вытеснением воздуха, содержащую патрубок пипетки с вытеснением воздуха, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение с наконечником пипетки с вытеснением воздуха.
[00109] Описываемый здесь вариант может быть направлен на устройство для манипуляций с жидкостью, включающее: множество головок пипетки, в котором отдельная головка содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение со съемным наконечником; множество поршней, в котором минимум один поршень располагается в головке пипетки этого множества и выполнен подвижным в головке пипетки, причем указанное множество поршней выполнено независимо подвижным; и двигатель, обеспечивающий независимое перемещение множества поршней.
[00110] Согласно дополнительным описываемым здесь вариантам может быть предложено устройство для манипуляций с жидкостью, включающее: множество головок пипетки, в котором отдельная головка содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение со съемным наконечником; множество механизмов для снятия наконечников, причем минимум один механизм для снятия наконечника выполнен подвижным относительно патрубка пипетки и снимающим индивидуально выбранный наконечник с патрубка пипетки, при этом множество механизмов для снятия наконечников выполнено независимо подвижным; и двигатель, обеспечивающий независимое перемещение множества механизмов для снятия наконечников.
[00111] Согласно описываемому здесь варианту может быть предложено устройство для манипуляций с жидкостью, включающее: множество головок пипетки, в котором отдельная головка содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение со съемным наконечником; при этом устройство для манипуляций с жидкостью имеет высоту, ширину и длину величиной, не превышающей каждая 20 см.
[00112] Описываемые здесь варианты могут быть направлены на устройство для манипуляций с жидкостью, включающее: множество головок пипетки, в котором отдельная головка содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение со съемным наконечником; причем устройство для манипуляций с жидкостью способно дозировать и/или всасывать от 1 мкл до 3 мл жидкости, функционируя при этом с коэффициентом вариации 5% и менее.
[00113] Устройство для манипуляций с жидкостью может согласно описываемому здесь варианту дополнительно включать: минимум одну головку пипетки, содержащую патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение со съемным наконечником; и минимум один двигатель, содержащий ротор и статор, причем ротору обеспечена возможность вращения вокруг оси вращения, которая по существу перпендикулярна съемному наконечнику.
[00114] Другой описываемый здесь вариант может быть направлен на устройство для манипуляций с жидкостью, включающее: минимум одну головку пипетки, которая содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение со съемным наконечником; минимум один поршень в головке из указанного множества, причем поршень выполнен подвижным в головке пипетки; и минимум один двигатель, обеспечивающий перемещение поршня из множества, который не является существенно параллельным съемному наконечнику.
[00115] В соответствии с дополнительными описанными здесь вариантами устройство для манипуляций с жидкостью может включать: минимум одну головку пипетки, которая содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение со съемным наконечником; и минимум один поршень в головке из указанного множества, причем поршень выполнен подвижным в головке пипетки и состоит из первой и второй секций, причем минимум часть первой секции выполнена скользящей относительно второй секции, благодаря чему обеспечивается выдвижение и/или втягивание поршня.
[00116] Другой описываемый здесь вариант может быть направлен на устройство для манипуляций с жидкостью, включающее: минимум одну головку пипетки, причем отдельная головка содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение со съемным наконечником; причем указанная минимум одна головка пипетки снабжена имеющим заданную длину каналом прохождения жидкости, который заканчивается у патрубка пипетки, а длина канала прохождения жидкости является регулируемой, не влияя на движение жидкости от наконечника при задействовании наконечника и патрубка пипетки.
[00117] В соответствии с описанным здесь вариантом устройство для манипуляций с жидкостью может включать: минимум одну головку пипетки, функционально связанную с основанием, причем отдельная головка содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение со съемным наконечником; и минимум один поршень внутри головки из указанного множества, причем поршень выполнен подвижным в головке пипетки; при этом патрубок выполнен подвижным относительно основания, так что патрубок пипетки способен занимать (а) втянутое положение, и (b) выдвинутое положение, в котором патрубок пипетки отдален от основания на большее расстояние, чем во втянутом положении.
[00118] Далее, описываемые здесь варианты могут быть направлены на способ манипуляций с жидкостью, заключающийся в том, что: предусматривают минимум одну головку пипетки, функционально соединенную с основанием и содержащую патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение со съемным наконечником; предусматривают минимум один поршень в головке из указанного множества, причем поршень выполнен подвижным в пипеточной головке; и патрубок пипетки втягивают относительно основания в первом направлении до перемещения головки во втором направлении, существенно непараллельным первому направлению, и/или одновременно с этим перемещением.
[00119] Согласно другому описываемому здесь варианту может быть предложен способ манипуляций с жидкостью, заключающийся в том, что: предусматривают минимум одну головку пипетки, функционально соединенную с основанием и содержащую патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение со съемным наконечником; втягивают и/или выдвигают патрубок пипетки относительно основания; и во время втягивания и/или выдвижения жидкость дозируют и/или всасывают с помощью наконечника.
[00120] В соответствии с некоторыми описанными здесь вариантами устройство для манипуляций с жидкостью может включать: несущий корпус, выступающее из него множество головок пипетки, включающее первую головку из указанного множества, содержащую первый патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение с первым съемным наконечником; вторую головку из указанного множества, содержащую второй патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение со вторым съемным наконечником, причем первый съемный наконечник выполнен так, что вмещает первый объем жидкости, а второй съемный наконечник выполнен так, что вмещает второй объем жидкости, при этом первый объем составляет около 250 мкл, а второй объем - около 2 мл.
[00121] Описываемые здесь варианты могут быть направлены на устройство для манипуляций с жидкостью, включающее: несущий корпус, выступающее из него множество головок пипетки, включающее головку поршневой пипетки, содержащую патрубок поршневой пипетки, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение со первым съемным наконечником; и головку пипетки с вытеснением воздуха, содержащую патрубок пипетки с вытеснением воздуха, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение с наконечником пипетки с вытеснением воздуха.
[00122] Согласно другому описываемому здесь варианту может быть предложен способ перемещения компонентов, заключающийся в том, что: предусматривают множество головок пипетки, в котором отдельная головка содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение со съемным наконечником, причем отдельная головка пипетки способна своим наконечником дозировать и/или всасывать жидкость; используя минимум одну головку из указанного множества задействуют обрабатывающий пробу компонент; и транспортируют обрабатывающий пробу компонент, пользуясь минимум одной головкой из указанного множества.
[00123] Согласно описываемому здесь другому варианту может быть предложено устройство для манипуляций с жидкостью, включающее: съемный наконечник; и минимум одну головку пипетки, причем отдельная головка содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение со съемным наконечником; при этом устройство функциональным образом соединено с источником света, обеспечивающим поступление света в наконечник.
[00124] Описываемые здесь дополнительные варианты могут быть направлены на устройство для манипуляций с жидкостью, включающее: съемный наконечник; и минимум одну головку пипетки, причем отдельная головка содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение со съемным наконечником; при этом устройство функциональным образом соединено с прибором для захвата изображения, сконфигурированным на захват изображения внутри наконечника и/или через него.
[00125] В соответствии с другим описанным здесь вариантом устройство для манипуляций с жидкостью включает: съемный наконечник; и минимум одну головку пипетки, причем отдельная головка содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение со съемным наконечником; и процессор, функционально соединенный со съемным наконечником и/или минимум одной головкой пипетки, причем устройство сконфигурировано на обеспечение изменения и/или сохранения положения съемного наконечника в соответствии с инструкциями от процессора.
[00126] Согласно описываемому здесь варианту может быть предложено устройство для манипуляций с жидкостью, включающее: подвижную несущую конструкцию; множество головок пипетки на совместно используемой несущей конструкции, причем отдельно взятая головка содержит патрубок, конфигурация которого обеспечивает соединение со съемным наконечником, при этом головки указанного множества разнесены на расстояние не более 4 мм между осевыми линиями.
[00127] В некоторых вариантах описанное выше устройство для манипуляций с жидкостью, отдельно или в сочетании, функционирует с коэффициентом вариации не более 10%. В некоторых случаях устройство для манипуляций с жидкостью способно отмеривать объем жидкости 50 мкл и менее.
[00128] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, включает в свой состав одну или большее число пипеток, имеющих патрубки, гибко подвижных по направлению. В некоторых случаях патрубки пипетки выполнены подпружиненными
[00129] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, включает в свой состав съемные наконечники, у которых имеется внутренняя поверхность, наружная поверхности и открытый конец.
[00130] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, снабжена электромагнитом для каждого поршня с тем, чтобы определять, перемещение каких отдельных поршней должно происходить.
[00131] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, снабжена приводом (или исполнительным механизмом). В некоторых случаях приводной механизм включает в свой состав двигатель. Двигатель может приводить в движение выбранные приводные механизмы.
[00132] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, включает в свой состав устройство для манипуляций с жидкостью. Устройство для манипуляций с жидкостью может быть конструктивно выполнено в расчете на всасывание или дозирование не более 250 мкл через отдельное отверстие пропуска жидкости. Устройство для манипуляций с жидкостью может быть конструктивно выполнено в расчете на всасывание и/или дозирование жидкости, отобранную у субъекта с помощью комплекта принадлежностей для взятия крови из пальца. В некоторых ситуациях комплект принадлежностей для взятия крови из пальца находится по месту обслуживания субъекта.
[00133] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, включает в свой состав множество поршней, обеспечивающих снятие одного индивидуально выбранного наконечника с патрубка пипетки.
[00134] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, включает в свой состав множество внешних приводных механизмов, расположенных вне пипеточной головки системы, причем множество внешних приводных механизмов способно снять один индивидуально выбранный наконечник с патрубка пипетки. В некоторых ситуациях дополнительный двигатель обеспечивает независимое задействование множества внешних приводных механизмов. В некоторых случаях внешние приводные механизмы представляют собой манжеты, обернутые вокруг как минимум части пипеточной головки.
[00135] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, дополнительно включает в свой состав множество переключателей, причем в отдельно взятом переключателе предусмотрено положение "включено" и положение "выключено", и во включенном положении в ответ на движение двигателя обеспечивается перемещение поршня, связанного с отдельно взятым переключателем, а в выключенном положении перемещение связанного с отдельным переключателем поршня в ответ на движение двигателя заблокировано. В некоторых случаях переключатель является электромагнитным. В некоторых случаях задействование переключателя производится кулачком, функционально связанным с дополнительным двигателем.
[00136] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании снабжена минимум одним механизмом наконечника. Минимум один механизм снятия наконечника расположен в пипеточной головке и выполнен подвижным внутри пипеточной головки. В некоторых случаях минимум один механизм снятия наконечника является внешним по отношению к пипеточной головке. В некоторых случаях минимум один механизм снятия наконечника представляет собой манжету, обернутую вокруг как минимум части пипеточной головки. В некоторых случаях пипеточная головка способна засосать и/или дозировать не менее 150 мкл.
[00137] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, включает в свой состав систему для манипуляций с жидкостью. Устройство для манипуляций с жидкостью имеет высоту, не превышающую 1 см, или 2 см, или 3 см, или 4 см, или 5 см, или 6 см, или 7 см, или 8 см, или 9 см, или 10 см.
[00138] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, включает в свой состав множество поршней. Минимум один поршень расположен в пипеточной головке указанного множества и выполнен подвижным внутри пипеточной головки. В некоторых случаях во множестве поршней обеспечена их независимая подвижность.
[00139] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, имеет в своем составе устройство для манипуляций с жидкостью, способное дозировать и/или всасывать с минимальным приращением не более 0,5 мкл, или 1 мкл.
[00140] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, имеет в своем составе множество поршней, из которых минимум один поршень расположен в пипеточной головке указанного множества и выполнен подвижным внутри пипеточной головки. В некоторых случаях множество поршней выполнено независимо подвижным. В некоторых ситуациях система имеет в своем составе двигатель, конструктивно обеспечивающий независимое движение множества поршней.
[00141] Согласно некоторым вариантам, отдельная пипеточная головка из множества пипеточных головок, предусмотренных в описанной выше системе, способна дозировать и/или всасывать от 1 мкл до 3 мл жидкости.
[00142] В некоторых вариантах описанное выше устройство для манипуляций с жидкостью, отдельно или в сочетании, снабжено двигателем (или другим приводным механизмом), ось вращения которого расположена горизонтально. В некоторых случаях съемный наконечник устройства для манипуляций с жидкостью ориентирован вертикально. В некоторых случаях устройство для манипуляций с жидкостью содержит минимум один поршень внутри пипеточной головки из указанного множества, причем поршень выполнен подвижным внутри пипеточной головки; и минимум один двигатель, конструктивно выполненный способным обеспечить движение поршня из множества, который не является существенно параллельным съемному наконечнику. В некоторых случаях поршень способен перемещаться в направлении, существенно перпендикулярном съемному наконечнику. В некоторых случаях поршень способен перемещаться в горизонтальном направлении, а съемный наконечник ориентирован вертикально.
[00143] В некоторых вариантах описанное выше устройство для манипуляций с жидкостью, отдельно или в сочетании, содержит первую секцию и вторую секцию. Первая секция конструктивно выполнена скользящей внутри второй секции. Устройство для манипуляций с жидкостью может дополнительно содержать теплоотвод, окружающий поршень устройства для манипуляций с жидкостью.
[00144] Согласно некоторым вариантам, устройство для манипуляций с жидкостью включает минимум одну головку пипетки, причем отдельная головка содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение со съемным наконечником; причем указанная минимум одна головка пипетки снабжена имеющим заданную длину каналом прохождения жидкости, который заканчивается у пипеточного патрубка, а длина канала прохождения жидкости является регулируемой, не влияя на движение жидкости от наконечника при соединении наконечника и патрубка пипетки.
[00145] Патрубок пипетки может быть подвижным относительно основания, функционально связанного с минимум одной головкой пипетки, благодаря чему регулируется длина пути прохождения жидкости. В некоторых случаях путь прохождения жидкости образован жесткими компонентами. В некоторых случаях путь прохождения жидкости образован без применения гибких компонентов.
[00146] В некоторых ситуациях устройство для манипуляций с жидкостью дополнительно содержит вентиляционный порт, расположенный внутри пипеточной головки. Вентиляционный порт выполнен способным находиться в открытом и закрытом состояниях. В некоторых случаях вентиляционный электромагнит определяет, в каком состоянии находиться вентиляционному каналу - в открытом, или закрытом. В каком состоянии находиться вентиляционному каналу, в открытом, или закрытом, может определять клапан. Клапан может работать в циклическом режиме с периодами не более 50 мс.
[00147] В некоторых ситуациях вентиляционный порт соединен с источником положительного давления, пригодного для выталкивания жидкости. Вентиляционный порт может быть соединен с источником отрицательного давления, пригодного для всасывания жидкости.
[00148] В некоторых ситуациях вентиляционный порт соединен с атмосферной обстановкой. Вентиляционный порт может быть соединен с реверсивным насосом, способным создавать положительное или отрицательное давление. Источник давления способен создавать положительное или отрицательное давление в течение длительного периода времени. В некоторых случаях в съемном наконечнике выполнено два отверстия, в каждом из которых вставлен пассивный клапан. В некоторых ситуациях вставные пассивные клапаны конструктивно выполнены обеспечивающими прохождение жидкости в одном направлении через первое отверстие, корпус наконечника и через второе отверстие.
[00149] В некоторых ситуациях разностное расстояние по вертикали между втянутым и выдвинутом положениями составляет не менее 2 см.
[00150] В некоторых вариантах патрубок пипетки выполнен подвижным относительно минимум одного поршня. В некоторых ситуациях регулирование патрубка пипетки между втянутым и выдвинутым положениями изменяет длину пути прохождения жидкости, заканчивающегося у патрубка пипетки. Путь прохождения жидкости образован с использованием только жестких компонентов.
[00151] В некоторых вариантах поршень состоит из первой секции и второй секции, причем минимум часть первой секции расположена во второй секции, когда патрубок пипетки находится во втянутом положении, и первая секция не находится внутри второй секции, когда патрубок пипетки пребывает в выдвинутом положении.
[00152] В некоторых вариантах описанный выше способ, отдельно или в сочетании, заключается в том, что патрубок пипетки выдвигают относительно основания перед дозированием и/или всасыванием жидкости наконечником и/или одновременно с этим.
[00153] В некоторых вариантах способ манипуляций с жидкостью заключается в том, что предусматривают минимум одну головку пипетки, функционально соединенную с основанием и содержащую патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение со съемным наконечником; предусматривают минимум один поршень в пипеточной головке из указанного множества, причем поршень выполнен подвижным в головке пипетки; и пипеточный патрубок втягивают относительно основания в первом направлении до перемещения головки пипетки во втором направлении, существенно непараллельным первому направлению, и/или одновременно с этим перемещением. Первое и второе направления могут быть существенно перпендикулярными друг другу. В некоторых случаях первое направление является существенно вертикальным, тогда как второе направление является существенно горизонтальным.
[00154] В некоторых вариантах способ манипуляций с жидкостью заключается в том, что предусматривают минимум одну головку пипетки, функционально соединенную с основанием и содержащую патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение со съемным наконечником; втягивают и/или выдвигают патрубок пипетки относительно основания; и во время втягивания и/или выдвижения жидкость дозируют и/или всасывают с помощью наконечника. В некоторых ситуациях способ дополнительно заключается в том, что предусматривают минимум один поршень в пипеточной головке указанного множества, причем поршень выполнен подвижным внутри головки пипетки, обеспечивая выполнение указанного дозирования и/или всасывания. В некоторых ситуациях способ дополнительно заключается в том, что предусматривают двигатель, заставляющий минимум один поршень перемещаться внутри головки пипетки. В некоторых случаях на основании крепится минимум одна головка пипетки. В некоторых ситуациях патрубок пипетки выполнен скользящим в продольно-осевом направлении. Патрубок пипетки может втягиваться и/или выдвигаться в вертикальном направлении относительно основания.
[00155] В некоторых вариантах описанное выше устройство для манипуляций с жидкостью содержит первую и вторую головки пипетки. В некоторых случаях первая головка пипетки выполнена поршневой, а вторая - в виде головки пипетки с вытеснением воздухом.
[00156] В некоторых вариантах способ перемещения компонентов в пределах устройства заключается в том, что предусматривают множество головок пипетки, в котором отдельная головка содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение со съемным наконечником, причем отдельная пипеточная головка способна своим наконечником дозировать и/или всасывать жидкость; используя минимум одну головку пипетки из указанного множества задействуют обрабатывающий пробу компонент; и транспортируют обрабатывающий пробу компонент, пользуясь минимум одной пипеточной головкой из указанного множества. В некоторых случаях обрабатывающий пробу компонент представляет собой узел подготовки проб или его компонент, аналитический блок или его компонент, и/или узел детектирования или его компонент. В некоторых ситуациях обрабатывающий пробу компонент обеспечивает опору для множества съемных наконечников и/или сосудов. В некоторых случаях аппаратный компонент выбирают, пользуясь прессовой посадкой между одной или большим числом пипеточных головок и характерным элементом аппаратного компонента. В некоторых случаях аппаратный компонент выбирают, пользуясь подсосом, обеспечиваемым одной или большим числом пипеточных головок, в сопряжении с характерным элементом аппаратного компонента.
[00157] В некоторых вариантах устройство для манипуляций с жидкостью содержит съемный наконечник; и минимум одну головку пипетки, причем отдельная головка содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение со съемным наконечником; при этом устройство функциональным образом соединено с источником света, обеспечивающим поступление света в наконечник. В некоторых случаях наконечник образует волновод, способный подавать свет через наконечник в содержащуюся в нем жидкость, или способный передавать оптический сигнал из жидкости через наконечник. В некоторых ситуациях съемный наконечник выполнен из оптически прозрачного материала. В некоторых ситуациях устройство для манипуляций с жидкостью дополнительно содержит минимум один поршень в пипеточной головке указанного множества, причем поршень выполнен подвижным внутри головки пипетки. В некоторых случаях патрубок пипетки изготовлен с прозрачной и/или отражающей поверхностью. В некоторых случаях источник света расположен внутри устройства. Например, источник света расположен внутри минимум одной головки пипетки. В некоторых ситуациях в наконечнике предусмотрено волокно, которое проводит указанный свет. Например, волокно выполнено из оптически прозрачного материала. В некоторых ситуациях волокно проходит по длине съемного наконечника. В некоторых случаях оптическое волокно внедрено в съемный наконечник.
[00158] В некоторых вариантах устройство для манипуляций с жидкостью, съемный наконечник; и минимум одну головку пипетки, причем отдельная головка содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение со съемным наконечником; при этом устройство функциональным образом соединено с прибором для захвата изображения, сконфигурированным на захват изображения внутри наконечника и/или через него.
[00159] В некоторых ситуациях прибор для захвата изображения размещен внутри устройства. В некоторых ситуациях прибор для захвата изображения размещен внутри минимум одной головки пипетки.
[00160] В некоторых ситуациях прибор для захвата изображения сформирован заодно с устройством. В некоторых случаях прибор для захвата изображения является съемочной камерой.
[00161] В некоторых ситуациях прибор для захвата изображения способен захватывать электромагнитное излучение и генерировать изображение в одной или большем числе областей: видимого спектра, инфракрасного спектра, ультрафиолетового спектра, гамма-спектра.
[00162] В некоторых ситуациях устройство для манипуляций с жидкостью дополнительно содержит минимум один поршень в пипеточной головке указанного множества, причем поршень выполнен подвижным внутри пипеточной головки. Прибор для захвата изображение может быть расположен на конце поршня. Поршень может включать оптически прозрачный материал (или отформован из него). Поршень может быть изготовлен из прозрачного материала.
[00163] В некоторых ситуациях патрубок пипетки изготовлен с прозрачной и/или отражающей поверхностью.
[00164] В некоторых ситуациях устройство для манипуляций с жидкостью дополнительно включает процессор на устройстве.
[00165] В некоторых ситуациях устройство для манипуляций с жидкостью дополнительно включает процессор на приборе для захвата изображения.
[00166] В некоторых вариантах устройство для манипуляций с жидкостью содержит съемный наконечник; минимум одну головку пипетки, причем отдельная головка содержит патрубок, выполненный таким образом, что обеспечивает соединение со съемным наконечником; и процессор, функционально соединенный со съемным наконечником и/или минимум одной головкой пипетки, причем устройство сконфигурировано на обеспечение изменения и/или сохранения положения съемного наконечника в соответствии с инструкциями от процессора.
[00167] В некоторых ситуациях в съемном наконечнике предусмотрен процессор. В некоторых случаях на минимум одной головке пипетки предусмотрен процессор. В некоторых исполнениях первый процессор первого съемного наконечника устройства сообщается со вторым процессором второго съемного наконечника.
[00168] В некоторых вариантах устройство для манипуляций с жидкостью содержит подвижную несущую конструкцию; множество пипеточных головок на совместно используемой несущей конструкции, причем отдельно взятая головка содержит патрубок, конфигурация которого обеспечивает соединение со съемным наконечником, при этом пипеточные головки указанного множества разнесены на расстояние не более 4 мм между осевыми линиями.
[00169] В некоторых ситуациях устройство для манипуляций с жидкостью имеет в своем составе множество поршней, из которых минимум один поршень расположен в пипеточной головке указанного множества и выполнен подвижным внутри головки пипетки.
[00170] В некоторых ситуациях устройство для манипуляций с жидкостью дополнительно содержит множество диафрагм с приводом от преобразователя, способных произвести дозирование и/или всасывание жидкости через съемный наконечник.
[00171] В некоторых ситуациях множество пипеточных головок выполнено подвижными по несущей конструкции с тем, чтобы боковое расстояние между множеством пипеточных головок было изменяемым.
[00172] Согласно описываемому здесь варианту предложен способ постановки диагноза или лечения субъекта с помощью системы, находящейся в пункте, где производится обслуживание, заключающийся в том, что (а) субъекта аутентифицируют; (b) получают трехмерное представление субъекта с помощью аппарата трехмерной съемки; (с) передают зрительное трехмерное представление провайдеру медицинского обслуживания в рамках дистанционной связи с субъектом, с помощью компьютерной системы, содержащей процессор, причем система находится в коммуникационной связи с аппаратом трехмерной съемки; и (d) диагностируют или лечат субъекта, пользуясь зрительным трехмерным представлением субъекта.
[00173] Согласно другому описываемому здесь варианту предложена размещаемая по месту обслуживания система для диагностики или лечения субъекта, содержащая размещенное на пункте обслуживания устройство, имеющее аппарат трехмерной съемки для получения динамического трехмерного пространственного представления субъекта; и дистанционную компьютерную систему, сконфигурированную на пребывание в коммуникационной связи с аппаратом трехмерной съемки и на извлечение динамического трехмерного пространственного представления субъекта, причем, как вариант, дистанционная компьютерная система сконфигурирована на аутентификацию субъекта.
[00174] Согласно описываемому здесь варианту предложен способ постановки диагноза или лечения субъекта с помощью системы, находящейся в пункте, где производится обслуживание, заключающийся в том, что: субъекта аутентифицируют; получают трехмерное представление субъекта с помощью аппарата трехмерной съемки; передают трехмерное представление на дисплей компьютерной системы провайдера медицинского обслуживания, причем компьютерная система находится в коммуникационной связи с аппаратом трехмерной съемки, а провайдер медицинского обслуживания поддерживает дистанционную связь с субъектом, и диагностируют или лечат субъекта, пользуясь трехмерным представлением субъекта на дисплее компьютерной системы.
[00175] Согласно описываемому здесь дополнительному варианту предложена находящаяся по месту обслуживания система диагностики или лечения субъекта, состоящая из: размещенного на пункте обслуживания устройства, имеющего аппарат трехмерной съемки для получения динамического трехмерного пространственного представления субъекта; и дистанционной компьютерной системы, пребывающей в коммуникационной связи с аппаратом трехмерной съемки, причем дистанционная компьютерная система для аутентификации субъекта, вслед за указанной аутентификацией, извлекает динамическое трехмерное пространственное представление субъекта.
[00176] Далее, описываемые здесь варианты могут быть направлены на способ измерения процента жира в организме, заключающийся в том, что: предусматривают устанавливаемое по месту обслуживания устройство, имеющее сенсорный экран; помещают первый палец на одной стороны сенсорного экрана, а второй палец - на другой стороне сенсорного экрана; пропускают ток от аппаратуры пункта обслуживания через тело субъекта, при этом ток пропускают через тело субъекта и через первый и второй пальцы; и определяют процент жира в организме, замеряя сопротивление между первым и вторым пальцами с помощью тока, проходящего через тело субъекта.
[00177] Согласно описываемому здесь другому варианту может быть предложен способ постановки диагноза субъекту, заключающийся в том, что: предусматривают устанавливаемое по месту обслуживания устройство, имеющее сенсорный экран; помещают первый палец на одной стороне сенсорного экрана, а второй палец - на другой стороне сенсорного экрана; пропускают ток от аппаратуры пункта обслуживания через тело субъекта, при этом ток пропускают через тело субъекта и через первый и второй пальцы; замеряют сопротивление между первым и вторым пальцами с помощью тока, проходящего через тело субъекта, и ставят субъекту диагноз, исходя из замеренного сопротивления.
[00178] Согласно некоторым вариантам, описанный выше способ, отдельно или в сочетании, включает организацию контакта субъекта с провайдером медицинского обслуживания по выбору самого субъекта.
[00179] В некоторых случаях диагностирование или лечение субъекта включает организацию контакта субъекта с его провайдером медицинского обслуживания. В некоторых ситуациях диагностирование предусматривает постановку диагноза в режиме реального времени.
[00180] В некоторых случаях система аппарат трехмерной съемки является составной частью системы по месту обслуживания в заданном пункте.
[00181] Согласно некоторым вариантам, описанный выше способ, отдельно или в сочетании, дополнительно включает идентификацию субъекта перед диагностикой или лечением.
[00182] Согласно некоторым вариантам, описанный выше способ, отдельно или в сочетании, включает идентификацию субъекта путем проверки по его отпечаткам пальцев.
[00183] Согласно некоторым вариантам, описанный выше способ, отдельно или в сочетании, включает постановку диагноза или лечение субъекта с использованием сенсорного дисплея.
[00184] В некоторых случаях диагностика или лечение включает взятие пробы у субъекта. В некоторых случаях пробу берут у субъекта по месту пребывания провайдера медицинского обслуживания. Проба может быть взята у субъекта по месту его пребывания.
[00185] В некоторых ситуациях система по месту обслуживания содержит модуль распознавания изображений для анализа как минимум части динамического трехмерного пространственного представления субъекта для его лечения. В некоторых случаях аутентификацию производят с помощью таких средств, как сканирование биометрических данных, по карточке медицинского страхования субъекта, по имени субъекта, по водительскому удостоверению субъекта, по идентификационной карточке субъекта, по фотографии субъекта, снятой фотокамерой системы по месту обслуживания, и с помощью аппарата распознавания жестов.
[00186] Согласно некоторым вариантам, описанный выше способ, отдельно или в сочетании, включает постановку диагноза субъекту организацией его контакта с провайдером медицинского обслуживания по выбору самого субъекта.
[00187] Согласно некоторым вариантам, описанный выше способ, отдельно или в сочетании, включает комбинирование трехмерного представления субъекта с характеризующей субъекта информацией. Комбинирование может быть осуществлено с помощью процессора. В некоторых случаях система по месту обслуживания содержит модуль распознавания изображений для анализа как минимум части динамического трехмерного пространственного представления субъекта для его лечения.
[00188] В некоторых случаях система содержит сенсорный экран. Сенсорный экран может быть емкостным или резистивным. В некоторых ситуациях сенсорный экран является как минимум 60-точечным сенсорным экраном.
[00189] В некоторых вариантах применительно к одному или нескольким описанным выше способам или другим приведенным здесь способам первый палец находится на одной руке субъекта, а второй палец - на другой руке субъекта.
[00190] Согласно некоторым вариантам, описанный выше способ, отдельно или в сочетании, включает диагностику субъекта определением процента жира в организме субъекта.
[00191] В соответствии с описанным здесь вариантом сосуд может включать: корпус, конструктивно рассчитанный на прием и удержание пробы, причем корпус имеет внутреннюю поверхность, наружную поверхность, открытый конец и выполненный на конус закрытый конец, при этом сосуд рассчитан на соединение с пипеткой, и включает гибкий материал, идущий поперечно открытому концу, и имеет прорезь/отверстие с целью воспрепятствовать прохождению жидкости через гибкий материал в отсутствии объекта, вставленного через прорезь/отверстие.
[00192] Описанные здесь варианты могут быть направлены на сосуд, включающий: корпус, конструктивно рассчитанный на прием и удержание пробы объемом не более 100 мкл, причем корпус имеет внутреннюю поверхность, наружную поверхность и открытый конец, при этом сосуд включает гибкий материал, идущий поперечно открытому концу, и имеет прорезь/отверстие с целью воспрепятствовать прохождению жидкости через гибкий материал в отсутствии объекта, вставленного через прорезь/отверстие.
[00193] В соответствии с описываемым здесь дополнительным вариантом может быть предложен сосуд, включающий: корпус, конструктивно рассчитанный на прием и удержание пробы, причем корпус имеет внутреннюю поверхность, наружную поверхность, первый конец, второй конец, и проход между первым и вторым концами, при этом сосуд включает идущий поперечно проходу материал, способный пребывать (1) в расплавленном состоянии, будучи сконфигурированным воспрепятствовать прохождению жидкости через материал в отсутствии объекта, вставленного через материал, и (2) в твердом состоянии, будучи сконфигурированным воспрепятствовать прохождению жидкости и объекта через материал.
[00194] Кроме того, согласно описываемым здесь вариантам может быть предложен шаблон для литья под давлением, состоящий из подложки, имеющей плоскую поверхность и множество выступов; и ответной формы, имеющей множество углублений, в которые должны входит выступы, при этом отдельный выступ из указанного множества имеет цилиндрическую часть первого диаметра и воронкообразную часть, соприкасающуюся с цилиндрической частью, при этом один конец воронкообразной части, соприкасающейся с цилиндрической частью, имеет первый диаметр, а второй конец воронкообразной части, соприкасающейся с плоской поверхностью, имеет второй диаметр.
[00195] В соответствии с описанным здесь дополнительным вариантом система может включать: сосуд, конструктивно рассчитанный на прием и удержание пробы, причем сосуд имеет внутреннюю поверхность, наружную поверхность, открытый конец и противоположный закрытый конец; а также наконечник, предназначенный входить в сосуд через открытый конец, при этом наконечник имеет первый открытый конец и второй открытый конец, при этом второй открытый конец вставляется в сосуд, сосуд или наконечник дополнительно снабжены выступающим элементом на поверхности, как вариант, у закрытого конца или вблизи него, который препятствует соприкосновению второго открытого конца наконечника с дном на внутренней поверхности закрытого конца сосуда.
[00196] В некоторых вариантах сосуд, представленный выше или в других местах данного документа, включает гибкий материал. В некоторых случаях гибким материалом является мембрана. В некоторых случаях гибкий материал отформован из материала на основе кремния.
[00197] В некоторых вариантах сосуд, представленный выше или в других местах данного документа, включает колпачок, конструктивно выполненный контактировать с корпусом у открытого конца, причем минимум часть колпачка заходит внутрь корпуса. В некоторых случаях в колпачке предусмотрен проход, через который заходит гибкий материал
[00198] В некоторых вариантах сосуд, представленный выше или в других местах данного документа, включает корпус, имеющий цилиндрическую часть первого диаметра, у которой имеется открытый конец и закрытый конец, и воронкообразную часть, соприкасающуюся с открытым концом, при этом один конец воронкообразной части, соприкасающейся с открытым концом, имеет первый диаметр, а второй конец воронкообразной части имеет второй диаметр. В некоторых случаях второй диаметр меньше первого диаметра. В других случаях второй диаметр больше первого диаметра. В других случаях второй диаметр равен первому диаметру. В некоторых случаях второй конец воронкообразной части конструктивно выполнен соединяться со съемным колпачком.
[00199] В некоторых вариантах сосуд, представленный выше или в других местах данного документа, включает гибкий материал, являющийся мембраной. В некоторых случаях гибкий материал отформован из материала на основе кремния.
[00200] В некоторых вариантах сосуд, представленный выше или в других местах данного документа, включает колпачок, конструктивно выполненный контактировать с корпусом у открытого конца, причем минимум часть колпачка заходит внутрь корпуса. В некоторых случаях в колпачке предусмотрен проход, через который заходит гибкий материал.
[00201] В некоторых вариантах сосуд, представленный здесь или в других местах данного документа, включает корпус, имеющий цилиндрическую часть первого диаметра, у которой имеется открытый конец и закрытый конец, и воронкообразную часть, соприкасающуюся с открытым концом, при этом один конец воронкообразной части, соприкасающейся с открытым концом, имеет первый диаметр, а второй конец воронкообразной части имеет второй диаметр. В некоторых случаях второй диаметр меньше первого диаметра. В других случаях второй диаметр больше первого диаметра. В некоторых случаях второй конец воронкообразной части конструктивно выполнен соединяться со съемным колпачком.
[00202] В некоторых вариантах сосуд, представленный здесь или в других местах данного документа, включает материал, способный пребывать (1) в расплавленном состоянии, будучи сконфигурированным воспрепятствовать прохождению жидкости через материал в отсутствии объекта, вставленного через материал, и (2) в твердом состоянии, будучи сконфигурированным воспрепятствовать прохождению жидкости и объекта через материал. В некоторых случаях материалом является воск. В некоторых случаях материал имеет температуру плавления от 50 до 60°C. В некоторых ситуациях объект можно вставить сквозь материал и извлечь из него в то время, когда материал находится в расплавленном состоянии. В некоторых ситуациях материал конструктивно выполнен таким образом, чтобы была возможность вставить объект в материал и извлечь из него в то время, когда материал находится в расплавленном состоянии. В некоторых вариантах как минимум часть объекта покрыта материалом в процессе извлечения объекта из материала.
[00203] В некоторых вариантах шаблон для литья под давлением, состоит из подложки, имеющей плоскую поверхность и множество выступов; и ответной формы, имеющей множество углублений, в которые должны входит выступы, при этом отдельный выступ из указанного множества имеет цилиндрическую часть первого диаметра и воронкообразную часть, соприкасающуюся с цилиндрической частью, при этом один конец воронкообразной части, соприкасающейся с цилиндрической частью, имеет первый диаметр, а второй конец воронкообразной части, соприкасающейся с плоской поверхностью, имеет второй диаметр. В некоторых случаях множество выступов упорядочено в виде матрицы. В некоторых ситуациях объем выступов не превышает 100 мкл, 50 мкл, 20 мкл, 10 мкл или 1 мкл. В некоторых случаях выемки имеют цилиндрическую часть и воронкообразную часть, соприкасающуюся с цилиндрической частью.
[00204] Согласно некоторым вариантам, описанная выше система, отдельно или в сочетании, например, в виде сосуда, включает в свой состав выполненные на поверхности характерные элементы, отформованные заодно в нижней части на внутренней поверхности сосуда. В некоторых вариантах характерные элементы на поверхности представляют собой упоры в нижней части на внутренней поверхности сосуда.
[00205] В некоторых вариантах предложенное выше устройство, отдельно или в сочетании, содержит плоскую подложку, имеющую множество углублений; и множество наконечников, имеющих конфигурацию, предложенную выше или в других местах документа, причем наконечники как минимум частично вставлены во множество углублений и опираются на подложку. В некоторых случаях устройство выполнено в виде микротитровального планшета.
[00206] Согласно некоторым описанным здесь вариантам может быть предложена центрифуга, включающая: основание, имеющее нижнюю поверхность, причем основание конструктивно выполнено вращаться вокруг оси, перпендикулярной нижней поверхности, на основании имеются крылья, конструктивно выполненные складываться относительно оси, проходящей через основание, причем крыло составляет цельную часть основания со стороны оси, в крыле предусмотрена полость для приема сосуда с пробой, который ориентируется в первом направлении, когда основание находится в состоянии покоя, и благодаря своему исполнению ориентируется во втором направлении при вращении основания.
[00207] В соответствии с описываемым здесь вариантом центрифуга содержит основание, имеющее нижнюю и верхнюю поверхности, причем основание конструктивно выполнено вращаться вокруг оси, перпендикулярной нижней поверхности, на основании имеются корзины, конструктивно выполненные поворачиваться относительно оси поворота таким образом, что допускается поворот с подъемом минимум части корзины с прохождением мимо верхней поверхности, а в корзине предусмотрена полость для приема сосуда с пробой, который ориентируется в первом направлении, когда основание находится в состоянии покоя, и благодаря своему исполнению ориентируется во втором направлении при вращении основания.
[00208] Кроме того, согласно описываемым здесь вариантам предлагается центрифуга, включающая: основание, имеющее нижнюю и верхнюю поверхности, причем основание конструктивно выполнено вращаться вокруг оси, перпендикулярной нижней поверхности, на основании имеются корзины, конструктивно выполненные поворачиваться относительно оси поворота, и корзина крепится к грузу, конструктивно выполненного двигаться в линейном направлении, заставляя тем самым корзину поворачиваться, причем в корзине предусмотрена полость для приема сосуда с пробой, который ориентируется в первом направлении, когда основание находится в состоянии покоя, и благодаря своему исполнению ориентируется во втором направлении при вращении основания.
[00209] В соответствии с другим описанным здесь вариантом центрифуга может включать: бесщеточный двигатель в сборе, имеющий ротор, вращающийся относительно статора вокруг оси вращения; и основание, в котором выполнены полости, предназначенные для приема жидкостных проб, основание крепится к ротору, благодаря чему основание вращается относительно статора, а плоскость, ортогональная оси вращения бесщеточного двигателя, компланарна плоскости, ортогональной оси вращения основания.
[00210] Описанные здесь варианты могут быть направлены на центрифугу, включающую: бесщеточный двигатель в сборе, имеющий ротор, вращающийся относительно статора вокруг оси вращения, причем бесщеточный двигатель по высоте ориентирован в направлении оси вращения; и основание, в котором выполнены полости, предназначенные для приема жидкостных проб, основание крепится к ротору, благодаря чему основание вращается относительно статора, указанное основание по высоте ориентировано в направлении оси вращения, а высота бесщеточного двигателя в сборе не превышает удвоенную высоту основания.
[00211] В соответствии с еще одним описываемым здесь вариантом система включает: минимум один модуль, устанавливаемый на несущей конструкции, причем указанный минимум один модуль представляет собой станцию подготовки проб, аналитическую станцию и/или станцию детектирования; и контроллер, функционально связанный с минимум одним модулем, и электронный дисплей, имеющий графический интерфейс пользователя (GUI) для предоставления субъекту возможности взаимодействовать с системой, причем система сконфигурирована на выполнение (а) минимум одной процедуры подготовки пробы, выбранной из группы, состоящей из обработки пробы, ее центрифугирования, магнитной сепарации и химического анализа, и (b) множества видов анализов, выбранных из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализа на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализа осмолярности и их сочетания.
[00212] Описанные здесь варианты могут быть направлены на систему, включающую: несущую конструкцию с монтажной станцией, служащей опорой модуля из числа множества модулей, причем отдельный модуль сконфигурирован выполнять (i) минимум одну процедуру подготовки пробы, выбранную из группы, включающей обработку пробы, центрифугирование, магнитную сепарацию, или (ii) минимум один тип анализа, выбранного из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализа на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализа осмолярности и их сочетания; контроллер, предназначенный выдавать одну или большее число инструкций указанному модулю или отдельным модулям указанного множества модулей для организованного выполнения минимум одной процедуры подготовки пробы или минимум одного типа анализа; и электронный дисплей, функционально связанный с контроллером, причем электронный дисплей имеет графический интерфейс пользователя (GUI) для предоставления субъекту возможности взаимодействовать с системой.
[00213] Системы, описанные выше и в других местах документа, рассматриваемые по-отдельности или в сочетании, могут содержать множество модулей, установленных на опорной конструкции, причем взятый отдельно модуль из указанного множества модулей содержит станцию подготовки проб, аналитическую станцию и/или станцию детектирования. Отдельный модуль может быть сконфигурирован на выполнение минимум одной процедуры подготовки пробы и/или минимум одно типа анализа без помощи со стороны другого модуля в системах, описанных выше и в других местах документа, по-отдельности или в сочетании.
[00214] В некоторых системах, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, контроллер может быть установлен на опорной конструкции.
[00215] Графический интерфейс пользователя в системах, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, может быть сконфигурирован на проведение направляемого опроса указанного субъекта.
[00216] Направляемый опрос может содержать одну или большее число графических и/или текстовых позиций применительно к системам, описанным выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании. В некоторых вариантах направляемый опрос может быть сконфигурирован на получение от субъекта собираемых сведений, выбранных из группы, включающей информацию о потреблении продуктов в рационе питания, выполняемых физических упражнений, состоянии здоровья, в том числе психического.
[00217] В системах, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, электронный дисплей может быть установлен на опорной конструкции. В некоторых вариантах электронный дисплей может быть установлен на опорной конструкции дистанционной системы, такой как системы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании. В соответствии с некоторыми описанными здесь вариантами электронный дисплей может представлять собой интерактивный дисплей. В системах, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, электронным дисплеем может быть сенсорный дисплей емкостного или резистивного типа.
[00218] Коммуникационный модуль может быть функционально связан с контроллером, будучи предназначенным для обеспечения коммуникативной связи системы с дистанционно удаленной системой, которая может включать системы, описанные выше или в других местах документа, по-отдельности или в сочетании.
[00219] Далее, системы, описанные выше или в других местах документа, по-отдельности или в сочетании, могут включать базу данных, функционально связанную с контроллером и предназначенную для хранения информации, относящейся к информации о потреблении продуктов в рационе питания, выполняемых физических упражнений, состоянии здоровья, в том числе психического.
[00220] Описываемый здесь вариант направлен на способ оценки пробы биологического материала, собранного у субъекта, заключающийся в том, что: (а) получают данные, передаваемые прибором, размещенным в субъекте, на нем или на объекте розничной сети обслуживания, причем прибор сконфигурирован на обработку пробы биологического материала, для чего: (i) получают пробу биологического материала; (ii) пробу биологического материала подготавливают для последующей качественной и/или количественной оценки с выдачей данных, необходимых для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала; и (iii) данные электронным образом передают уполномоченному аналитическому центру и/или его филиалу для проведения указанной последующей качественной и/или количественной оценки; и (b) переданные прибором данные анализируют силами уполномоченного аналитического центра и/или его филиала для проведения качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала.
[00221] В соответствии с другим описываемым здесь вариантом способ оценки пробы биологического материала, собранного у субъекта, может заключаться в том, что: (а) получают электронные данные, представляющие изображение пробы биологического материала и/или изображение физического процесса или химической реакции, проведенных с указанной пробой биологического материала или ее частью, причем указанные данные передают от прибора, размещенного в субъекте, на нем или на выделенном для этого пункте взятия проб, при этом прибор сконфигурирован на обработку пробы биологического материала, в рамках которой: (i) получают пробу биологического материала; (ii) пробу биологического материала подготавливают для последующей качественной и/или количественной оценки, причем указанная подготовка выдает электронные данные, представляющие изображение пробы биологического материала и/или физического процесса или химической реакции; и (iii) представляющие изображение данные электронным образом передают уполномоченному аналитическому центру и/или его филиалу для проведения указанной последующей качественной и/или количественной оценки, при этом такая обработка генерирует электронные данные, представляющие изображение, необходимое для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала; и (b) электронные данные, представляющие изображение, переданное от прибора, анализируют силами уполномоченного аналитического центра и/или его филиала для проведения качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала. Будучи представленной неограничивающим примером описываемая здесь методика может быть реализована на любом из описанных здесь приборов, в частности, показанном, среди прочих, на фиг. 1÷23.
[00222] В соответствии с другим описываемым здесь вариантом может быть предложен способ оценки множества типов проб биологического материала, собранного у субъекта. Способ может заключаться в том, что: (а) получают данные, передаваемые прибором, размещенным в субъекте, на нем или на выделенном пункте взятия проб, причем прибор сконфигурирован на обработку множества типов проб биологического материала, для чего: (i) получают множество типов проб биологического материала; (ii) пробы биологического материала подготавливают для последующей качественной и/или количественной оценки с выдачей данных, необходимых для последующей качественной и/или количественной оценки указанного множества типов проб биологического материала; и (iii) данные электронным образом передают уполномоченному аналитическому центру и/или его филиалу для проведения указанной последующей качественной и/или количественной оценки; и (b) переданные прибором данные анализируют силами уполномоченного аналитического центра и/или его филиала для проведения качественной и/или количественной оценки множества типов проб биологического материала.
[00223] Описываемый здесь вариант может быть направлен на способ оценки пробы биологического материала, собранного у субъекта на выделенном для этого пункте, заключающийся в том, что: (а) собирают и обрабатывают пробу биологического материала на указанном выделенном пункте, где пробу собирают прибором, сконфигурированном на (i) получение пробы биологического материала; (ii) подготовку пробы биологического материала для последующей качественной и/или количественной оценки с выдачей данных, необходимых для последующей качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала; и (iii) передачу данные провайдеру медицинского обслуживания уполномоченного аналитического центра и/или его филиала для проведения указанной последующей качественной и/или количественной оценки; и (b) данные передают в уполномоченный аналитический центр и/или его филиал; и (с) в уполномоченном аналитическом центре и/или его филиале переданные с прибора данные анализируют для проведения качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала.
[00224] Кроме того, описываемые здесь варианты могут быть направлены на способ оценки пробы биологического материала, собранного у субъекта, заключающийся в том, что: (а) получают данные, переданные от прибора, размещенного в субъекте или на нем или в выделенном для этого пункте взятия проб, причем прибор сконфигурирован на обработку пробы биологического материала (i) получением пробы биологического материала; (ii) подготовкой пробы биологического материала для последующей качественной и/или количественной оценки с выдачей данных, необходимых для последующей качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала; и (iii) передачей данных провайдеру медицинского обслуживания уполномоченного аналитического центра и/или его филиала для проведения указанной последующей качественной и/или количественной оценки; и (b) в уполномоченном аналитическом центре и/или его филиале переданные с прибора данные анализируют для проведения качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала; и (с) проверяют (х) получал ли субъект от медицинского работника предписание на проведение последующей качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала, или (у) соответствует ли предписание на проведение последующей качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала ограничениям страхового полиса оплачивающего органа, или предписывающего врача в отношении указанной качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала, и/или (z) имеется ли у субъекта покрытие медицинской страховкой на указанную качественную и/или количественную оценку пробы биологического материала; причем указанную стадию проверки проводят до операций (а) и/или (b), одновременно с ними, или после них.
[00225] В соответствии с другим описываемым здесь вариантом может быть предложен способ проведения патоморфологического исследования пробы биологического материала, собранного у субъекта. Способ может заключаться в том, что: (а) получают электронные данные, представляющие изображение пробы биологического материала и/или изображение физического процесса или химической реакции, проведенных с указанной пробой биологического материала или ее частью, причем указанные данные получают от прибора, размещенного в субъекте, на нем или на выделенном для этого пункте взятия проб, при этом прибор сконфигурирован на: (i) получение указанной пробы биологического материала; (ii) подготовку собранной пробы биологического материала для последующей качественной и/или количественной оценки, причем указанная подготовка обеспечивает выдачу электронных данных, представляющих изображение пробы биологического материала и/или химической реакции; и (iii) передачу представляющих изображение электронных данных патоморфологу уполномоченного аналитического центра и/или его филиала; и (b) анализ электронных данных патоморфологом уполномоченного аналитического центра и/или его филиала для проведения качественной и/или количественной оценки.
[00226] Описываемые здесь дополнительные варианты могут быть направлены на способ проведения патоморфологического исследования пробы биологического материала, собранного у субъекта, заключающийся в том, что: (а) получают электронные данные, представляющие изображение пробы биологического материала и/или химической реакции, проведенной с минимум одним компонентом указанной пробы биологического материала, от прибора, размещенного в субъекте, на нем или на выделенном для этого пункте взятия проб, при этом прибор сконфигурирован на: (i) получение указанной пробы биологического материала; (ii) подготовку собранной пробы биологического материала для последующей качественной и/или количественной оценки, причем указанная подготовка обеспечивает выдачу электронных данных, представляющих изображение пробы биологического материала и/или химической реакции; и (iii) передачу представляющих изображение электронных данных патоморфологу уполномоченного аналитического центра; и (b) анализ электронных данных патоморфологом уполномоченного аналитического центра для проведения последующей качественной и/или количественной оценки.
[00227] Далее, описываемые здесь варианты могут быть направлены на способ оценки пробы биологического материала, собранного у субъекта, заключающийся в том, что: (а) получают данные, передаваемые прибором, размещенным в субъекте, на нем или в выделенном для этого пункте взятия проб, причем прибор сконфигурирован на обработку пробы биологического материала, для чего: (i) получают пробу биологического материала; (ii) пробу биологического материала подготавливают для последующей качественной и/или количественной оценки с выдачей данных, необходимых для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала; и (iii) данные электронным образом передают уполномоченному аналитическому центру и/или его филиалу для проведения указанной последующей качественной и/или количественной оценки; и (b) переданные прибором данные анализируют силами уполномоченного аналитического центра и/или его филиала для проведения качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала. Будучи представленной неограничивающим примером описываемая здесь методика может быть реализована на любом из описанных здесь приборов, в частности, показанном, среди прочих, на фиг. 1÷23.
[00228] Описываемые здесь дополнительные варианты могут быть направлены на способ оценки пробы биологического материала, собранного у субъекта, заключающийся в том, что: (а) получают данные, передаваемый прибором, размещенным в субъекте, на нем или на объекте розничной сети обслуживания, причем прибор сконфигурирован на обработку пробы биологического материала, для чего: (i) получают пробу биологического материала; (ii) пробу биологического материала подготавливают для последующей качественной и/или количественной оценки с выдачей данных, необходимых для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала; и (iii) данные электронным образом передают уполномоченному аналитическому центру и/или его филиалу для проведения указанной последующей качественной и/или количественной оценки; и (b) переданные прибором данные анализируют силами уполномоченного аналитического центра и/или его филиала для проведения качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала.
[00229] В соответствии с другим описываемым здесь вариантом способ оценки пробы биологического материала, собранного у субъекта, может заключаться в том, что: (а) обрабатывают, с помощью прибора, пробу биологического материала, взятую у субъекта, для чего прибор размещают в субъекте, на нем или в выделенном для этого пункте взятия проб, причем обработка генерирует данные, необходимые для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала, а прибор сконфигурирован на (i) получение указанной пробы биологического материала; (ii) подготовку пробы биологического материала для последующей качественной и/или количественной оценки; и (iii) передачу данных в уполномоченный аналитический центр и/или его филиал; (b) передают данные от прибора в уполномоченный аналитический центр и/или его филиал для проведения указанной последующей качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала; и (с) проверяют, имеется ли у субъекта покрытие медицинской страховкой; причем указанную стадию проверки проводят до операций (а) и/или (b), одновременно с ними, или после них.
[00230] В соответствии с другим описываемым здесь вариантом может быть предложен способ оценки пробы биологического материала, собранного у субъекта. Способ может заключаться в том, что: (а) получают электронные данные, представляющие изображение пробы биологического материала и/или химической реакции, проведенной с минимум одним компонентом указанной пробы биологического материала, переданные от прибора, размещенного в субъекте, на нем или на выделенном для этого пункте взятия проб, при этом прибор сконфигурирован на обработку пробы биологического материала путем: (i) получения пробы биологического материала; (ii) подготовки пробы биологического материала для последующей качественной и/или количественной оценки, причем указанная подготовка выдает электронные данные, представляющие изображение пробы биологического материала и/или химической реакции; и (iii) передачей представляющих изображение электронных данных уполномоченному аналитическому центру и/или его филиалу; при этом такая обработка генерирует электронные данные, представляющие изображение, необходимое для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала; а (b) электронные данные, представляющие изображение, переданное от прибора, анализируют силами уполномоченного аналитического центра и/или его филиала для проведения указанной последующей качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала. Будучи представленной неограничивающим примером описываемая здесь методика может быть реализована на любом из описанных здесь приборов, в частности, показанном, среди прочих, на фиг. 1÷23.
[00231] Дополнительные варианты могут быть направлены на способ оценки пробы биологического материала, собранного у субъекта, заключающийся в том, что: (а) получают данные, переданные от прибора, размещенного в субъекте, на нем или в выделенном для этого пункте взятия проб, причем прибор сконфигурирован на обработку пробы биологического материала, заключающуюся в том, что (i) получают указанную пробу биологического материала; (ii) пробу биологического материала подготавливают для последующей качественной и/или количественной оценки для выдачи данных, необходимых для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала; и (iii) данные передают провайдеру медицинского обслуживания в уполномоченном аналитическом центре и/или его филиале; (b) в уполномоченном аналитическом центре и/или его филиале анализируют данные, переданные туда от прибора для проведения указанной последующей качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала; и (с) проверяют, получал ли субъект предписание от медицинского работника на проведение указанной последующей качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала; причем указанную стадию проверки проводят до операций (а) и/или (b), одновременно с ними, или после них.
[00232] Кроме того, описываемые здесь варианты могут быть направлены на способ оценки пробы биологического материала, заключающийся в том, что: (а) обрабатывают, с помощью прибора, пробу биологического материала, взятую у субъекта, получившего предписание на проведение последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала, для чего прибор размещают в субъекте, на нем или в выделенном для этого пункте взятия проб, причем обработка генерирует данные, необходимые для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала, а прибор сконфигурирован на (i) получение указанной пробы биологического материала; (ii) подготовку пробы биологического материала для последующей качественной и/или количественной оценки; и (iii) передачу данных в уполномоченный аналитический центр и/или его филиал; (b) передают данные от прибора в уполномоченный аналитический центр и/или его филиал для проведения указанной последующей качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала; и (с) проверяют, соответствует ли предписание на проведение последующей качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала ограничениям страхового полиса оплачивающего органа, или предписывающего врача в отношении указанной качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала, причем указанную стадию проверки проводят до операций (а) и/или (b), одновременно с ними, или после них. Будучи представленной неограничивающим примером описываемая здесь методика может быть реализована на любом из описанных здесь приборов, в частности, показанном, среди прочих, на фиг. 1÷23.
[00233] Согласно описываемому здесь другому варианту предложен способ оценки пробы биологического материала, собранного у субъекта, заключающийся в том, что: (а) получают данные, передаваемые прибором, размещенным в субъекте, на нем или в выделенном для этого пункте взятия проб, причем прибор сконфигурирован на обработку пробы биологического материала, для чего: (i) получают пробу биологического материала; (ii) пробу биологического материала подготавливают для последующей качественной и/или количественной оценки с выдачей информации, необходимой для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала; и (iii) данные электронным образом передают уполномоченному аналитическому центру и/или его филиалу для проведения указанной последующей качественной и/или количественной оценки; и (b) переданные прибором данные анализируют силами уполномоченного аналитического центра и/или его филиала для проведения качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала, при этом последующая качественная и/или количественная оценка указанной пробы биологического материала обеспечивает определение присутствия или концентрации анализируемого вещества, выбранного среди одного или нескольких показателей из нижеследующего: натрий, калий, хлорид, общий бикарбонат (TCO2), анионный интервал, ионизированный кальций, глюкоза, азот мочевины, креатинин, лактат, гематокрит, гемоглобин, pH, PCO2, PO2, HCO3, избыток оснований, насыщение кислородом (sO2), каолин-активированное время свертывания (ACT Kaolin), целит-активированное время свертывание (ACT Celite), протромбиновое время/международное нормализованное отношение (PT/INR), тропонин I (cTnI), креатинкиназа MB (СК-МВ) и мозговой натрийуретический пептид (BNP).
[00234] Далее, описываемые здесь варианты могут быть направлены на способ оценки множества типов проб биологического материала, собранного у субъекта, заключающийся в том, что: (а) получают данные, передаваемые прибором, размещенным в субъекте, на нем или на выделенном пункте взятия проб, причем прибор сконфигурирован на обработку множества типов проб биологического материала, для чего: (i) получают множество типов проб биологического материала; (ii) пробы биологического материала подготавливают для последующей качественной и/или количественной оценки с выдачей данных, необходимых для последующей качественной и/или количественной оценки указанного множества типов проб биологического материала; и (iii) данные электронным образом передают уполномоченному аналитическому центру и/или его филиалу; и (b) переданные прибором данные анализируют силами уполномоченного аналитического центра и/или его филиала для проведения качественной и/или количественной оценки указанного множества типов проб биологического материала.
[00235] При практическом осуществлении способов, описанных выше и в других местах документа, по-отдельности или в сочетании, качественная и/или количественная оценка пробы биологического материала может быть проведена без транспортировки пробы из пункта ее взятия, когда пробу берут в уполномоченном аналитическом центре и/или ею филиале.
[00236] Способы, описанные выше и в других местах документа, по-отдельности или в сочетании, могут включать способы, в которых проба биологического материала выбирается из группы, состоящей из крови, сыворотки, плазмы, мазка из носа или жидкости от промывки носоглотки, слюны, мочи, слезы, желудочного сока, спинномозговой жидкости, кала, слизи, пота, ушной серы, кожного сала, секреторных выделений желез, цереброспинальной жидкости, ткани, спермы и вагинальной жидкости, мазка из горла, выдыхаемого воздуха, волос, ногтей пальцев, кожа, кусочка ткани на биопсию, плацентарной жидкости, амниотической жидкости, пуповинной крови, эмфатический жидкости, полостных жидкостей, мокроты, слизи, гноя, микробиоты, мекония, грудного молока и/или других выделений.
[00237] При практической реализации способа, описанного выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, проба биологического материала может иметь объем 250 мкл и менее.
[00238] При практической реализации способ, описанный выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, может включать стадию контроля, осуществляемого медицинским работником из уполномоченного аналитического центра, и/или программным обеспечением.
[00239] Согласно некоторым вариантам, способы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, могут включать стадию проверки страховой правомочности указанного субъекта, осуществляемой до проведения указанного анализа, одновременно с ним или после него.
[00240] Способы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, могут включать комплекс исследований «Theranalysis» для указанного субъекта, исходя из результатов указанной качественной и/или количественной оценки.
[00241] При практической реализации способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, анализ может заключаться в определении присутствия или концентрации анализируемого вещества в пробе биологического материала.
[00242] Способы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, могут включать анализируемое вещество, выбранное из группы, состоящей из белка, нуклеиновой кислоты, лекарственного вещества, метаболита лекарственного вещества, газа, ионов, частиц, небольших молекул и их метаболитов, элементов, токсинов, липидов, углеводов, прионов, форменных элементов и их сочетаний.
[00243] При практической реализации любого из способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, выделенным пунктом взятия проб может быть объект розничной сети обслуживания или кабинет врача. В некоторых вариантах при практической реализации способа, описанного выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, выделенным пунктом взятия проб может быть домашняя обстановка проживания субъекта. Применительно к способам, описанным выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, выделенным пунктом взятия проб может быть объект работодателя, офис провайдера или больница (госпиталь).
[00244] При практической реализации способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, может быть предложена дальнейшая стадия агрегирования данных для проведения многолетнего анализа.
[00245] В способах, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, могут использоваться пробы биологического материала, отбираемые путем взятия крови из пальца.
[00246] При практической реализации способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, обработка пробы биологического материала не предполагает выдачу информации о присутствии или уровне концентрации одного или более анализируемых веществ, выбранные для определения сердечных маркеров, химического состава, газов крови, электролитов, лактата, гемоглобина, свертываемости или гематологической информации.
[00247] Способы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, могут включать прибор, сконфигурированный на проверку наличия у субъекта покрытия медицинской страховкой на проведение указанной качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала.
[00248] При практической реализации любого из способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, прибор может быть сконфигурирован на проверку наличия у субъекта предписания от медицинского работника на проведение указанной качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала.
[00249] Согласно некоторым вариантам, способы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, могут включать применение прибора, сконфигурированного на подтверждение личности субъекта до получения пробы биологического материала, передачи данных электронном способом или анализа переданных данных. В некоторых вариантах подтверждение личности субъекта может предусматривать получение генетической подписи субъекта. В некоторых из способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, генетическая подпись может быть амплификацией нуклеиновых кислот пробы биологического материала от субъекта. При практической реализации способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, подтверждение личности субъекта может включать выполнение биометрических измерений субъекта. Согласно некоторым вариантам, способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, подтверждение личности субъекта может быть выполнено уполномоченным техником.
[00250] При практической реализации способы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, до получения пробы биологического материала, передачи данных электронном способом или анализа переданных данных может быть предусмотрено подтверждение личности уполномоченного техника.
[00251] При практической реализации одного или большего числа способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, прибор может быть сконфигурирован на получение одного или большего числа картриджей, сконфигурированных на качественную и/или количественную оценку, предписанную медицинским работником.
[00252] В некоторых вариантах согласно одному или нескольким способам, описанным выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, может быть предложен картридж с заложением в него одного или нескольких идентификаторов, считываемых прибором.
[00253] Согласно способам, описанным выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, может быть предусмотрено получение идентифицирующей информации от прибора.
[00254] Реализация способов, описанным выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, может дополнительно включать стадию заложения в прибор одного или нескольких отчетов, основанных на полученной идентификационной информации и влияющих на подготовку пробы биологического материала.
[00255] При практическом осуществлении способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, прибор может быть заключен в корпус.
[00256] Способы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, могут включать проведение качественной и/или количественной оценки, которая предусматривает определение клинической полезности или бесполезности пробы биологического материала.
[00257] При реализации способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, выделенным пунктом взятия проб может быть объект розничной сети обслуживания. В некоторых вариантах, включая способы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, выделенным пунктом взятия проб может быть магазин сетевой организации, аптека, супермаркет или универмаг. Применительно к способам, описанным выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, выделенным пунктом взятия проб может быть домашняя обстановка проживания субъекта.
[00258] При реализации способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, может быть предусмотрено получение данных, которые включают биты электронной информации, представляющие пробу. В соответствии со способами, описанными выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, данные могут быть агрегированными и полезными для многолетнего анализа, проводимого для облегчения постановки диагноза, организации лечения и/или профилактики заболеваний.
[00259] В способах, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, проба биологического материала может иметь объем 250 мкл и менее. В некоторых вариантах проба биологического материала может быть кровью, сывороткой, слюной, мочой, слезой, желудочным и/или пищеварительным соком, калом, слизью, потом, ушной серой, кожным салом, секреторными выделениями желез, спермой или вагинальной жидкостью. При практической реализации способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, пробой биологического материала может быть образец ткани. Способы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, могут включать пробу биологического материала, отбираемую путем взятия крови из пальца.
[00260] Способы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, могут включать составление отчета, исходя из результатов указанной качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала. В некоторых вариантах, реализация одного или нескольких способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, могут дополнительно включать передачу указанного отчета дополнительному медицинскому работнику. Дополнительный медицинский работник может выпустить предписание субъекту предпринять указанную качественную и/или количественную оценку указанной пробы биологического материала способами, описанными выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании. В некоторых случаях дополнительный медицинский работник находится в другом месте, нежели уполномоченный аналитический центр, осуществляющий процедуры способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании.
[00261] При практической реализации способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, обработка может включать добавление одного или большего числа реактивов или фиксаторов.
[00262] В некоторых вариантах при реализации способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, данные передают в облачную инфраструктуру компьютерных вычислений.
[00263] Способы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, могут включать изображение, являющееся видеоизображением. При реализации способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, данные могут представлять собой электронные данные, представляющие изображение и/или звуковой сигнал.
[00264] При практической реализации способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, плательщик может получать электронный счет от выделенного пункта взятия проб.
[00265] При практической реализации способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, медицинский работник в уполномоченном аналитическом центре может получать электронную оплату от выделенного пункта взятия проб.
[00266] Прибор, используемый в способах, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, может быть сконфигурирован на дополнительную подготовку пробы биологического материала, основываясь, как минимум, на одной позиции из следующего: предварительная подготовка пробы биологического материала, анализа данных в уполномоченном аналитическом центре и/или его филиале.
[00267] При реализации способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, уполномоченный аналитический центр может быть дистанцирован от пункта взятия проб.
[00268] При практической реализации способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, подготовка пробы биологического материала может быть автоматизирована.
[00269] Способы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, могут дополнительно включать контроль проведения указанной качественной и/или количественной оценки. При реализации способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, действия на стадии контроля могут осуществляться медицинским работником из уполномоченного аналитического центра и/или программным обеспечением. Согласно некоторым вариантам, при реализации способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, передача данных от прибора может производиться также для контроля указанной последующей качественной и/или количественной оценки. Могут быть предложены способы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, согласно которым контроль осуществляется медицинским работником из уполномоченного аналитического центра и/или программным обеспечением.
[00270] Данные, используемые в способах, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, могут быть представлением пробы биологического материала и/или любой ее части. В некоторых вариантах данные могут быть представлением подготовки собранной пробы биологического материала. Данные могут содержать информацию об одном или нескольких условиях, в которых происходит подготовка собранных проб биологического материала. Условия могут содержать характеристики из числа внесенных в группу, включающую: количество биологического материала в пробе, концентрация биологического материала в пробе, качество пробы биологического материала, температура и влажность.
[00271] В некоторых из способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, данные являются представлением реакции, протекающей в приборе. Данные могут содержать информацию о скорости реакции. В некоторых случаях данные могут содержать информацию о контрольной реакции и химической реакции с участием биологического материала пробы.
[00272] При реализации способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, в их составе могут выполняться действия по (с) контролю одной или нескольких операций (i)-(iii), направленных на повышение качества указанной оценки, причем указанный контроль осуществляется до какой-либо из операций (i)-(iii), одновременно с нею или вслед за нею.
[00273] Способы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, могут дополнительно выполнять действия по (iv) контролю одной или нескольких операций (i)-(iii), направленных на повышение качества указанной оценки, причем указанный контроль осуществляется до какой-либо из операций (i)-(iii), одновременно с нею или вслед за нею.
[00274] В некоторых вариантах могут быть предложены способы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, в которых осуществляют контроль данных, являющихся представлением пробы биологического материала и/или любой ее части. Контроль может осуществляться над данными, являющимися представлением пробы биологического материала и/или любой ее части Контроль может осуществляться над данными, являющимися представлением подготовки собранной пробы биологического материала. В некоторых случаях контроль осуществляется над данными, являющимися представлением подготовки собранной пробы биологического материала. Контроль может осуществляться над информацией об одном или нескольких условиях, в которых происходит подготовка собранных проб биологического материала. В способах, описанных выше и в других местах документа, по-отдельности или в сочетании, контроль может осуществляться над информацией об одном или нескольких условиях, в которых происходит подготовка собранных проб биологического материала. Контроль может осуществляться над данными, являющимися представлением химической реакции, протекающей в приборе. В некоторых вариантах контроль может осуществляться над данными, являющимися представлением химической реакции, протекающей в приборе. Будучи представленной неограничивающим примером описываемая здесь методика может быть реализована на любом из описанных здесь приборов, в частности, показанном, среди прочих, на фиг. 1÷23.
[00275] При практической реализации способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, покрытие медицинской страховкой может быть обеспечено компанией медицинского страхования.
[00276] Способы, описанные выше и в других местах документа, по-отдельности или в сочетании, могут содержать стадию подготовки, которая включает один или большее число типов химических реакций, выбранных из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ и анализ осмолярности.
[00277] Прибор может быть дополнительно сконфигурирован на обработку пробы биологического материала путем передачи электронных данных, представляющих биометрические измерения субъекта, в соответствии со способами, описанными выше и в других местах документа, по-отдельности или в сочетании.
[00278] В некоторых способах, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, обработка пробы биологического материала не охватывает анализ на присутствие или уровень концентрации трех или более анализируемых веществ, входящих в категории сердечных маркеров, газов крови, электролитов, лактата, гемоглобина и факторов свертываемости.
[00279] В некоторых вариантах при практической реализации способа, описанного выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, обработка пробы биологического материала не охватывает анализ на присутствие или уровень концентрации трех или более анализируемых веществ из следующей группы: натрий, калий, хлорид, общий бикарбонат (TCO2), анионный интервал, ионизированный кальций, глюкоза, азот мочевины, креатинин, лактат, гематокрит, гемоглобин, pH, PCO2, PO2, HCO3, избыток оснований, насыщение кислородом (sO2), каолин-активированное время свертывания (ACT Kaolin), целит-активированное время свертывание (ACT Celite), протромбиновое время/международное нормализованное отношение (PT/INR), тропонин I (cTnI), креатинкиназа MB (СК-МВ) и мозговой натрийуретический пептид (BNP).
[00280] При практической реализации способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, пунктом взятия проб может быть один или несколько нижеследующих объектов: больница (госпиталь), клиника, военный объект или домашняя обстановка проживания субъекта.
[00281] В некоторых вариантах при реализации способов, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, после анализа данные могут выдаваться на сенсорном экране.
[00282] Способы, описанные выше и в других местах документа, по-отдельности или в сочетании, могут включать данные снимков частей тела, которые могут быть сделаны для анализа одновременно с биохимическим анализом.
[00283] Описываемый здесь вариант может быть направлен на систему для оценки пробы биологического материала, собранного у субъекта, включающей: (а) коммуникационный блок, сконфигурированный на прием данных от прибора, размещенного в субъекте, на нем или в выделенном для этого пункте взятия проб, причем прибор сконфигурирован на обработку пробы биологического материала, в результате чего генерирует данные, необходимые для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала, а прибор содержит (i) узел сбора проб, сконфигурированный на получение пробы биологического материала; (ii) узел подготовки пробы, сконфигурированный на подготовку пробы биологического материала для последующей качественной и/или количественной оценки; и (iii) блок передачи, сконфигурированный на передачу данных в уполномоченный аналитический центр и/или его филиал; и (b) процессор, который обрабатывает указанные данные для качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала в уполномоченном аналитическом центре и/или его филиале: причем указанный процессор сообщается с базой данных учетных записей, в которой хранятся записи медицинской информации субъекта и/или сведения о его страховом покрытии.
[00284] Описываемые здесь дополнительные варианты могут быть направлены на систему для оценки пробы биологического материала, собранного у субъекта, включающей: (а) коммуникационный блок, сконфигурированный на прием данных от прибора, размещенного в субъекте, на нем или в выделенном для этого пункте взятия проб, причем прибор сконфигурирован на обработку пробы биологического материала, в результате чего генерирует данные, необходимые для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала, а прибор содержит (i) узел сбора проб, сконфигурированный на получение пробы биологического материала; (ii) узел подготовки пробы, сконфигурированный на подготовку пробы биологического материала для последующей качественной и/или количественной оценки; и (iii) блок передачи, сконфигурированный на передачу данных в уполномоченный аналитический центр и/или его филиал; (b) процессор, который обрабатывает указанные данные для последующей качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала в уполномоченном аналитическом центре и/или его филиале; причем указанный процессор сообщается с базой данных учетных записей, в которой хранятся записи медицинской информации субъекта, и/или процессор сообщается с базой данных плательщика, содержащей сведения о покрытии субъекта медицинской страховкой. Будучи представленной неограничивающим примером описываемая здесь методика может быть реализована на любом из описанных здесь приборов, в частности, показанном, среди прочих, на фиг. 1÷23.
[00285] В соответствии с другим описываемым здесь вариантом может быть предложена система для оценки пробы биологического материала, собранного у субъекта. Система может включать: (а) коммуникационный блок, сконфигурированный на прием данных от прибора, размещенного в субъекте, на нем или в выделенном для этого пункте взятия проб, причем прибор сконфигурирован на обработку пробы крови, в результате чего генерирует данные, необходимые для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы крови, а прибор содержит (i) узел сбора проб, сконфигурированный на прием пробы крови; (ii) узел подготовки пробы, сконфигурированный на подготовку пробы биологического материала для последующей качественной и/или количественной оценки, причем узел подготовки пробы позволяет добавить в пробу крови как минимум один реагент; и (iii) блок передачи, сконфигурированный на передачу данных в уполномоченный аналитический центр и/или его филиал; (b) процессор, который обрабатывает указанные данные для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы крови в уполномоченном аналитическом центре и/или его филиале; причем указанный процессор осуществляет доступ к базе данных учетных записей, в которой хранятся записи медицинской информации субъекта, и/или процессор производит доступ к базе данных плательщика, содержащей сведения о страховом покрытии субъекта.
[00286] В соответствии с дополнительным описываемым здесь вариантом может быть предложена система для экспресс-оценки пробы биологического материала, собранного у субъекта, и предназначенная для оказания помощи в диагностике, лечении или профилактике заболевания. Система может включать: (а) коммуникационный блок для приема от прибора электронных данных, представляющих изображение указанной пробы биологического материала и/или химической реакции, проведенной с минимум одним компонентом биологического материала указанной пробы, причем указанный прибор размещен в субъекте, на нем или в выделенном для этого пункте взятия проб и сконфигурирован на обработку пробы биологического материала, в результате чего генерирует электронные данные, представляющие указанную пробу биологического материала, необходимые для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы крови, и при этом прибор содержит в корпусе (i) узел сбора проб для приема пробы биологического материала; (ii) узел подготовки пробы для подготовки пробы биологического материала для последующей качественной и/или количественной оценки, причем подготовка пробы биологического материала автоматизирована; (iii) блок съемки для записи изображения пробы биологического материала и/или химической реакции, проведенной с минимум одним компонентом биологического материала из указанной пробы; и (iv) блок передачи для передачи электронных данных, представляющих изображение и/или химическую реакцию; и процессор, который обрабатывает электронные данные, представляющие изображение для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала.
[00287] При практической реализации систем, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, выполняемая процедура может быть сконфигурирована на общение с базой данной плательщика, содержащей сведения о страховом покрытии субъекта.
[00288] Системы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, могут включать прибор, сконфигурированный на прием информации, относящейся к указанной качественной и/или количественной оценки, и выдачу, при необходимости, указанной информации на дисплее прибора.
[00289] При реализации систем, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, прибор может включать в свой состав блок обработки, сконфигурированный на проверку наличия у субъекта покрытия медицинской страховкой на проведение указанной качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала.
[00290] В некоторых вариантах системы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, могут включать прибор, сконфигурированный на проверку получения субъектом предписания от медицинского работника на проведение указанной качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала.
[00291] Процессор в системах, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, может производить доступ к базе данных учетных записей перед проведением указанной качественной и/или количественной оценки. При необходимости, в системах, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, процессор может производить доступ к базе данных плательщика перед проведением указанной качественной и/или количественной оценки.
[00292] Системы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, перед проведением указанной качественной и/или количественной оценки могут определять, к какой базе данных учетных записей следует произвести доступ.
[00293] При практической реализации систем, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, прибор может быть сконфигурирован на получение одного или большего числа картриджей, сконфигурированных на качественную и/или количественную оценку, предписанную медицинским работником.
[00294] В некоторых вариантах систем, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, прибор может быть заключен в корпус.
[00295] В системах, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, проведение качественной и/или количественной оценки может включать определение клинической полезности или бесполезности пробы биологического материала.
[00296] В системах, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, выделенным пунктом взятия проб может быть магазин сетевой организации, аптека, супермаркет или универмаг. В некоторых вариантах выделенным пунктом взятия проб является домашняя обстановка проживания субъекта.
[00297] Системы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, могут содержать пробу биологического материала, имеющую объем 250 мкл и менее. Пробой биологического материала может быть кровь, сыворотка, слюна, моча, слеза, желудочный и/или пищеварительный сок, кал, слизь, пот, ушная сера, кожное сало, секреторные выделения желез, сперма или вагинальная жидкость. В некоторых случаях пробой биологического материала может быть образец ткани.
[00298] В некоторых системах, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, проба биологического материала может отбираться с помощью копья скарификатора.
[00299] В некоторых вариантах системы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, может использоваться выделенный пункт взятия проб, которым может быть объект розничной сети обслуживания. Применительно к системам, описанным выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, выделенным пунктом взятия проб может быть объект работодателя, офис провайдера или больница (госпиталь).
[00300] В некоторых системах, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, уполномоченный аналитический центр может быть дистанцирован от пункта взятия проб.
[00301] В системах, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, к интерфейсу пользователя медицинскому работнику может быть предоставлен доступ для проведения и/или контроля указанной последующей качественной и/или количественной оценки.
[00302] В системах, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, процессор может дополнительно осуществлять контроль проведения указанной качественной и/или количественной оценки.
[00303] Узел подготовки проб может содержать в своем составе (i) пипетку и, при необходимости, (ii) одно или несколько приспособлений из приведенного ниже: центрифуга, магнитный сепаратор, фильтр, сосуды, контейнеры, аналитические блоки, устройства подачи реагентов, нагреватель, терморегулятор, цитометр, источник электромагнитного излучения, датчик температуры, датчик движения или датчик для определения электрических характеристик.
[00304] Согласно некоторым вариантам, системы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, могут включать изображение. Изображение может быть статичным. В некоторых вариантах изображение может быть видеоизображением. Системы, описанные выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, могут включать блок передачи информации, сконфигурированный на беспроводную передачу электронных данных, представляющих изображение.
[00305] В системах, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, данные могут содержать электронные данные, представляющие изображение и звуковой сигнал.
[00306] Прибор в системах, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, может быть сконфигурирован на установку одного или нескольких картриджей, сконфигурированных на проведение указанной качественной и/или количественной оценки. В некоторых вариантах картридж может иметь идентификаторы, считываемые прибором.
[00307] В некоторых системах, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, как минимум одним компонентом может быть анализируемое вещество биологического материала, состоящее из углевода, липида, белка или их сочетания.
[00308] При использовании систем, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, химическая реакция может протекать без пробы биологического материала.
[00309] В некоторых вариантах для систем, описанных выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, данные после анализа могут выдаваться на сенсорном экране.
[00310] Системы, описанные выше и в других местах документа, могут включать данные снимков частей тела, которые могут быть сделаны для анализа одновременно с биохимическими анализами.
[00311] Некоторые описываемые здесь варианты направлены на способ проведения патоморфологического исследования пробы биологического материала, собранного у субъекта, заключающийся в том, что (а) получают электронные данные, представляющие изображение пробы биологического материала и/или химической реакции, проведенной с минимум одним компонентом указанной пробы биологического материала, от прибора, размещенного в субъекте, на нем или на выделенном для этого пункте взятия проб, при этом прибор сконфигурирован на: (i) получение указанной пробы биологического материала; (ii) подготовку собранной пробы биологического материала для последующей качественной и/или количественной оценки, причем указанная подготовка обеспечивает выдачу электронных данных, представляющих изображение пробы биологического материала и/или химической реакции; и (iii) передачу представляющих изображение электронных данных патоморфологу уполномоченного аналитического центра; и (b) анализ электронных данных патоморфологом уполномоченного аналитического центра для проведения последующей качественной и/или количественной оценки.
[00312] Описываемый здесь вариант направлен на способ оценки пробы биологического материала, собранного у субъекта. Способ заключается в том, что (а) получают данные, передаваемые прибором, размещенным в субъекте, на нем или в выделенном для этого пункте взятия проб, причем прибор сконфигурирован на обработку пробы биологического материала, для чего: (i) получают пробу биологического материала; (ii) пробу биологического материала подготавливают для последующей качественной и/или количественной оценки с выдачей данных, необходимых для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала; и (iii) данные электронным образом передают уполномоченному аналитическому центру и/или его филиалу для проведения указанной последующей качественной и/или количественной оценки; и (b) переданные прибором данные анализируют силами уполномоченного аналитического центра и/или его филиала для проведения качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала. Это решение может отличаться от того, что принято в обычных приборах, которые могут лишь передавать результаты анализа, но никак не данные для последующей качественной и/или количественной оценки пробы. На информацию от таких обычных приборов, которые лишь передают результаты, не могут полагаться медицинские работники при диагностике, лечении и/или организации профилактики заболевания применительно к субъекту.
[00313] В некоторых вариантах обработка пробы биологического материала не охватывает анализ на присутствие или уровень концентрации трех или более анализируемых веществ, входящих в категории сердечных маркеров, газов крови, электролитов, лактата, гемоглобина и факторов свертываемости. В некоторых случаях обработка пробы биологического материала не охватывает анализ на присутствие или уровень концентрации трех или более анализируемых веществ из следующей группы: натрий, калий, хлорид, общий бикарбонат (TCO2), анионный интервал, ионизированный кальций, глюкоза, азот мочевины, креатинин, лактат, гематокрит, гемоглобин, pH, PCO2, PO2, HCO3, избыток оснований, насыщение кислородом (sO2), каолин-активированное время свертывания (ACT Kaolin), целит-активированное время свертывание (ACT Celite), протромбиновое время/международное нормализованное отношение (PT/INR), тропонин I (cTnI), креатинкиназа MB (СК-МВ) и мозговой натрийуретический пептид (BNP).
[00314] В соответствии с другим описываемым здесь вариантом предложен способ оценки пробы биологического материала, собранного у субъекта. Способ заключается в том, что (а) получают данные, передаваемый прибором, размещенным в субъекте, на нем или на объекте розничной сети обслуживания, причем прибор сконфигурирован на обработку пробы биологического материала, для чего: (i) получают пробу биологического материала; (ii) пробу биологического материала подготавливают для последующей качественной и/или количественной оценки с выдачей данных, необходимых для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала; и (iii) данные электронным образом передают уполномоченному аналитическому центру и/или его филиалу для проведения указанной последующей качественной и/или количественной оценки; и (b) переданные прибором данные анализируют силами уполномоченного аналитического центра и/или его филиала для проведения качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала.
[00315] Дополнительным описываемым здесь вариантом является способ оценки пробы биологического материала, собранного у субъекта, заключающийся в том, что: (а) обрабатывают, с помощью прибора, пробу биологического материала, взятую у субъекта, для чего прибор размещают в субъекте, на нем или в выделенном для этого пункте взятия проб, причем обработка генерирует данные, необходимые для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала, а прибор сконфигурирован на (i) получение указанной пробы биологического материала; (ii) подготовку пробы биологического материала для последующей качественной и/или количественной оценки; и (iii) передачу данных в уполномоченный аналитический центр и/или его филиал; (b) передают данные от прибора в уполномоченный аналитический центр и/или его филиал для проведения указанной последующей качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала; и (с) проверяют, имеется ли у субъекта покрытие медицинской страховкой; причем указанную стадию проверки проводят до операций (а) и/или (b), одновременно с ними, или после них.
[00316] Другой описываемый здесь вариант представляет собой способ проведения патоморфологического исследования пробы биологического материала, собранного у субъекта, заключающийся в том, что (а) получают электронные данные, представляющие изображение пробы биологического материала и/или проведенной на приборе химической реакции, передаваемые от прибора, размещенного в субъекте, на нем или на выделенном для этого пункте взятия проб, при этом прибор сконфигурирован на обработку пробы биологического материала путем: (i) получения пробы биологического материала; (ii) подготовки пробы биологического материала для последующей качественной и/или количественной оценки, причем указанная подготовка выдает электронные данные, представляющие изображение пробы биологического материала и/или химической реакции; и (iii) передачей представляющих изображение электронных данных уполномоченному аналитическому центру и/или его филиалу; при этом такая обработка генерирует электронные данные, представляющие изображение, необходимое для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала; а (b) электронные данные, представляющие изображение, переданное от прибора, анализируют силами уполномоченного аналитического центра и/или его филиала для проведения указанной последующей качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала.
[00317] В соответствии с другим описываемым здесь вариантом предложена система для оценки пробы биологического материала, собранного у субъекта. Система содержит (а) коммуникационный блок, сконфигурированный на прием данных от прибора, размещенного в субъекте, на нем или в выделенном для этого пункте взятия проб, причем прибор сконфигурирован на обработку пробы биологического материала, в результате чего генерирует данные, необходимые для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала, а прибор содержит (i) узел сбора проб, сконфигурированный на получение пробы биологического материала; (ii) узел подготовки пробы, сконфигурированный на подготовку пробы биологического материала для последующей качественной и/или количественной оценки; и (iii) блок передачи, сконфигурированный на передачу данных в уполномоченный аналитический центр и/или его филиал; (b) процессор, который обрабатывает указанные данные для последующей качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала в уполномоченном аналитическом центре и/или его филиале; причем указанный процессор сообщается с базой данных учетных записей, в которой хранятся записи медицинской информации субъекта, и/или процессор сообщается с базой данных плательщика, содержащей сведения о страховом покрытии субъекта.
[00318] Далее, предложен способ оценки пробы биологического материала, собранного у субъекта. Способ заключается в том, что (а) получают данные, переданные от прибора, размещенного в субъекте, на нем или в выделенном для этого пункте взятия проб, причем прибор сконфигурирован на обработку пробы биологического материала, заключающуюся в том, что (i) получают указанную пробу биологического материала; (ii) пробу биологического материала подготавливают для последующей качественной и/или количественной оценки для выдачи данных, необходимых для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала; и (iii) данные передают провайдеру медицинского обслуживания в уполномоченном аналитическом центре и/или его филиале; (b) в уполномоченном аналитическом центре и/или его филиале анализируют данные, переданные туда от прибора для проведения указанной последующей качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала; и (с) проверяют, получал ли субъект предписание от медицинского работника на проведение указанной последующей качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала; причем указанную стадию проверки проводят до операций (а) и/или (b), одновременно с ними, или после них.
[00319] Дополнительный описываемый здесь вариант направлен на способ оценки пробы биологического материала, заключающийся в том, что (а) обрабатывают, с помощью прибора, пробу биологического материала, взятую у субъекта, получившего предписание на проведение последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала, для чего прибор размещают в субъекте, на нем или в выделенном для этого пункте взятия проб, причем обработка генерирует данные, необходимые для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала, а прибор сконфигурирован на (i) получение указанной пробы биологического материала; (ii) подготовку пробы биологического материала для последующей качественной и/или количественной оценки; и (iii) передачу данных в уполномоченный аналитический центр и/или его филиал; (b) передают данные от прибора в уполномоченный аналитический центр и/или его филиал для проведения указанной последующей качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала; и (с) проверяют, соответствует ли предписание на проведение последующей качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала ограничениям страхового полиса оплачивающего органа, или предписывающего врача в отношении указанной качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала, причем указанную стадию проверки проводят до операций (а) и/или (b), одновременно с ними, или после них.
[00320] Способ оценки пробы биологического материала, собранного у субъекта, иллюстрируется описываемым здесь вариантом. Способ заключается в том, что (а) получают данные, переданные от прибора, размещенного в субъекте, на нем или в выделенном для этого пункте взятия проб, причем прибор сконфигурирован на обработку пробы биологического материала, заключающуюся в том, что (i) получают указанную пробу биологического материала; (ii) пробу биологического материала подготавливают для последующей качественной и/или количественной оценки для выдачи информации, необходимой для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала; и (iii) данные электронным путем передают в уполномоченный аналитический центр и/или его филиал; (b) в уполномоченном аналитическом центре и/или его филиале анализируют данные, переданные туда от прибора для проведения указанной последующей качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала, проведение которой позволяет определить присутствие или концентрацию анализируемого вещества из группы, включающей следующее: натрий, калий, хлорид, общий бикарбонат (TCO2), анионный интервал, ионизированный кальций, глюкоза, азот мочевины, креатинин, лактат, гематокрит, гемоглобин, pH, PCO2, PO2, HCO3, избыток оснований, насыщение кислородом (sO2), каолин-активированное время свертывания (ACT Kaolin), целит-активированное время свертывание (ACT Celite), протромбиновое время/международное нормализованное отношение (PT/INR), тропонин I (cTnI), креатинкиназа MB (СК-МВ) и мозговой натрийуретический пептид (BNP).
[00321] Согласно другому варианту изобретения предлагается система для оценки взятой у субъекта пробы крови, содержащая (а) коммуникационный блок, сконфигурированный на прием данных от прибора, размещенного в субъекте, на нем или в выделенном для этого пункте взятия проб, причем прибор сконфигурирован на обработку пробы крови, в результате чего генерирует данные, необходимые для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы крови, а прибор содержит (i) узел сбора проб, сконфигурированный на прием пробы крови; (ii) узел подготовки пробы, сконфигурированный на подготовку пробы биологического материала для последующей качественной и/или количественной оценки, причем узел подготовки пробы позволяет добавить в пробу крови как минимум один реагент; и (iii) блок передачи, сконфигурированный на передачу данных в уполномоченный аналитический центр и/или его филиал; (b) процессор, который обрабатывает указанные данные для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы крови в уполномоченном аналитическом центре и/или его филиале; причем указанный процессор осуществляет доступ к базе данных учетных записей, в которой хранятся записи истории болезни субъекта, и/или процессор производит доступ к базе данных плательщика, содержащей сведения о страховом покрытии субъекта.
[00322] Предложен другой способ оценки множества типов проб биологического материала, собранного у субъекта. Способ заключается в том, что (а) получают данные, переданные от прибора, размещенного в субъекте, на нем или в выделенном для этого пункте взятия проб, причем прибор сконфигурирован на обработку множества типов проб биологического материала, заключающуюся в том, что (i) получают множество типов проб биологического материала; (ii) пробы биологического материала подготавливают для последующей качественной и/или количественной оценки для выдачи данных, необходимых для последующей качественной и/или количественной оценки указанного множества типов проб биологического материала; и (iii) данные электронным путем передают в уполномоченный аналитический центр и/или его филиал; (b) в уполномоченном аналитическом центре и/или его филиале анализируют данные, переданные туда от прибора для проведения указанной последующей качественной и/или количественной оценки указанного множества типов проб биологического материала.
[00323] В некоторых вариантах обработка пробы биологического материала не охватывает анализ на присутствие или уровень концентрации одного или более анализируемых веществ, входящих в категории сердечных маркеров, газов крови, электролитов, лактата, гемоглобина, факторов свертываемости и гематологической информации. В некоторых вариантах при практической реализации способа, описанного выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, обработка пробы биологического материала не предусматривает выдачи сведений о присутствии или уровне концентрации трех или более анализируемых веществ из следующей группы: натрий, калий, хлорид, общий бикарбонат (TCO2), анионный интервал, ионизированный кальций, глюкоза, азот мочевины, креатинин, лактат, гематокрит, гемоглобин, pH, PCO2, PO2, HCO3, избыток оснований, насыщение кислородом (sO2), каолин-активированное время свертывания (ACT Kaolin), целит-активированное время свертывание (ACT Celite), протромбиновое время/международное нормализованное отношение (PT/INR), тропонин I (cTnI), креатинкиназа MB (СК-МВ) и мозговой натрийуретический пептид (BNP). После проведенного затем анализа такая информация может быть передана обратно на прибор, например, для выдачи на дисплее, хранения или анализа.
[00324] Далее, в некоторых вариантах, прибор сконфигурирован на проверку наличия у субъекта покрытия медицинской страховкой на проведение указанной качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала. Прибор может содержать блок обработки, сконфигурированный на проверку наличия у субъекта покрытия медицинской страховкой на проведение указанной качественной и/или количественной оценки пробы биологического материала. Прибор может быть сконфигурирован на проверку наличия у субъекта предписания от медицинского работника провести указанную качественную и/или количественную оценку пробы биологического материала.
[00325] В некоторых случаях процессор осуществляет доступ к базе данных учетных записей до проведения указанной качественной и/или количественной оценки. Процессор может осуществлять доступ к базе данных учетных записей до проведения указанной качественной и/или количественной оценки. В некоторых вариантах перед проведением указанной качественной и/или количественной оценки указанная система определяет к какой базе данных учетных записей необходимо произвести доступ.
[00326] В некоторых вариантах прибор сконфигурирован на подтверждение личности субъекта до получения пробы биологического материала, передачи данных электронном способом или анализа переданных данных. Подтверждение личности субъекта может предусматривать получение генетической подписи субъекта. Генетическая подпись может быть получена амплификацией нуклеиновых кислот взятой у субъекта пробы биологического материала. Подтверждение личности субъекта может предусматривать получение одного или нескольких биометрических измерений субъекта. Подтверждение личности субъекта может быть произведено уполномоченным техником. До получения пробы биологического материала, передачи данных электронным способом или анализа переданных данных может быть проведено подтверждение личности уполномоченного техника.
[00327] В соответствии с некоторыми описанными здесь вариантами прибор может быть сконфигурирован на установку одного или нескольких картриджей, сконфигурированных на проведение указанной качественной и/или количественной оценки, предписанной медицинским работником. Прибор может быть сконфигурирован на установку одного или нескольких картриджей, сконфигурированных на проведение указанной качественной и/или количественной оценки, предписанной медицинским работником. Картридж может иметь идентификаторы, считываемые прибором. В некоторых случаях предлагаются способы, предусматривающие дополнительное получение идентификационной информации от прибора. Такие способы могут дополнительно предусматривать исполнение одного или нескольких протоколов, основанных на полученной идентификационной информации, причем указанный протокол влияет на подготовку пробы биологического материала. Для организации подготовки и/или обработки пробы биологического материала протокол может быть получен от сервера беспроводным образом. Протокол может быть получен из облачного источника или от любого внешнего прибора.
[00328] В некоторых вариантах прибор заключен в корпус.
[00329] Проведение качественной и/или количественной оценки может включать определение клинической полезности или бесполезности пробы биологического материала.
[00330] В некоторых описываемых здесь вариантах выделенным пунктом взятия проб является объект розничной сети обслуживания. Выделенным пунктом взятия проб может быть магазин сетевой организации, аптека, супермаркет или универмаг. Выделенным пунктом взятия проб может быть домашняя обстановка проживания субъекта.
[00331] В некоторых вариантах данные включают биты электронной информации, представляющие пробу. Данные могут быть агрегированными и полезны для многолетнего анализа, проводимого для облегчения постановки диагноза, организации лечения и/или профилактики заболеваний. Данные могут быть также полезными и просматриваемыми для многолетнего анализа, проводимого для облегчения постановки диагноза, организации лечения и/или профилактики заболеваний, а также для лучшего понимания прогрессирования или регресса заболевания, или же эффективности вмешательства, включая лечение или изменения образа жизни.
[00332] Проба биологического материала может иметь объем 250 мкл и менее. Пробой биологического материала является кровь, сыворотка, слюна, моча, слеза, желудочный и/или пищеварительный сок, кал, слизь, пот, ушная сера, кожное сало, секреторные выделения желез, сперма или вагинальная жидкость. Пробой биологического материала может быть образец ткани. Проба биологического материала может быть отобрана путем взятия крови из пальца.
[00333] В некоторых вариантах способ может дополнительно включать составление отчета, исходя из результатов указанной качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала. Способ может включать передачу указанного отчета дополнительному медицинскому работнику. В некоторых случаях дополнительный медицинский работник дает субъекту предписание пройти указанную качественную и/или количественную оценку пробы биологического материала. Дополнительный медицинский работник может находиться в другом месте, нежели уполномоченный аналитический центр.
[00334] В некоторых вариантах обработка включает добавление одного или большего числа реактивов или фиксаторов.
[00335] В описываемых здесь вариантах данные могут передаваться в облачную инфраструктуру компьютерных вычислений. Изображение может быть видеоизображением. Данные могут содержать электронные данные, представляющие изображение и/или звуковой сигнал. Облачная инфраструктура компьютерных вычислений может быть самообучающейся. Данные могут быть загружены в модель, которая перекомпоновываться и перенастраиваться в зависимости от накапливаемых данных. Облачная инфраструктура компьютерных вычислений может выполнять анализ.
[00336] В некоторых вариантах процессор осуществляет доступ к базе данных плательщика. Плательщик может получать электронный счет от выделенного пункта взятия проб. Медицинский работник в уполномоченном аналитическом центре может получать электронную оплату от выделенного пункта взятия проб.
[00337] Прибор может быть сконфигурирован на дополнительную подготовку пробы биологического материала, основываясь, как минимум, на одной позиции из следующего: предварительная подготовка пробы биологического материала, анализа данных в уполномоченном аналитическом центре и/или его филиале.
[00338] В некоторых вариантах уполномоченный аналитический центр может быть дистанцирован от пункта взятия проб.
[00339] Подготовка пробы биологического материала может быть автоматизирована. Будучи представленной неограничивающим примером описываемая здесь методика может быть реализована на любом из описанных здесь приборов, в частности, показанном, среди прочих, на фиг. 1÷23.
[00340] Могут быть предложены способы, дополнительно включающие контроль проведения указанной качественной и/или количественной оценки. Действия на стадии контроля могут осуществляться медицинским работником из уполномоченного аналитического центра и/или программным обеспечением. Передача данных от прибора может производиться также для контроля указанной последующей качественной и/или количественной оценки. Контроль может осуществляться медицинским работником из уполномоченного аналитического центра и/или программным обеспечением. К интерфейсу пользователя медицинскому работнику может быть предоставлен доступ для проведения и/или контроля указанной последующей качественной и/или количественной оценки. Процессор может дополнительно осуществлять контроль проведения указанной качественной и/или количественной оценки. Будучи представленным неограничивающим примером, контроль может быть ассоциирован с прибором, в частности, показанным, на фиг. 1÷23. В одном из вариантов прибор дистанцирован от места проведения анализа, в который поступают окончательные результаты тестирования.
[00341] В некоторых вариантах данные являются представлением пробы биологического материала и/или любой ее части. Данные могут быть представлением подготовки собранной пробы биологического материала. Данные могут содержать информацию об одном или нескольких условиях, в которых происходит подготовка собранных проб биологического материала. Условий могут содержать характеристики из числа внесенных в группу, включающую: количество биологического материала в пробе, концентрация биологического материала в пробе, качество пробы биологического материала, температура и влажность. Данные могут быть представлением реакции, проводимой на приборе. Данные могут содержать информацию о скорости, качестве и/или результате реакции. Данные могут содержать информацию о контрольной реакции и химической реакции с участием биологического материала пробы. Собранные данные могут быть фотоном, являющимся результатом химической реакции. Другие примеры данных могут включать электроны, фотоны, интенсивности, частоты, цвета, звуки и температуры. Будучи представленной неограничивающим примером описываемая здесь методика может быть реализована на любом из описанных здесь приборов, в частности, показанном, среди прочих, на фиг. 1÷23.
[00342] Согласно некоторым вариантам, предложены способы, дополнительно включающие действия по (с) контролю одной или нескольких операций (i)-(iii), направленных на повышение качества указанной оценки, причем указанный контроль осуществляется до какой-либо из операций (i)-(iii), одновременно с нею или вслед за нею. Дополнительно предложены способы, включающие действия по (iv) контролю одной или нескольких операций (i)-(iii), направленных на повышение качества указанной оценки, причем указанный контроль осуществляется до какой-либо из операций (i)-(iii), одновременно с нею или вслед за нею. Контроль может осуществляться над данными, являющимися представлением пробы биологического материала и/или любой ее части Контроль может осуществляться над данными, являющимися представлением подготовки собранной пробы биологического материала. Контроль может осуществляться над информацией об одном или нескольких условиях, в которых происходит подготовка собранных проб биологического материала. Контроль может осуществляться над данными, являющимися представлением реакции, протекающей в приборе. Контроль может осуществляться над данными, являющимися представлением реакции, протекающей в приборе. Будучи представленной неограничивающим примером описываемая здесь методика может быть реализована на любом из описанных здесь приборов, в частности, показанном, среди прочих, на фиг. 1÷23.
[00343] В некоторых вариантах покрытие медицинской страховкой обеспечивается компанией медицинского страхования и/или работодателем.
[00344] В некоторых вариантах стадия подготовки включает один или несколько типов реакций, выбранных из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрию, колориметрический анализ, ферментативный анализ, спектроскопический анализ (например, масс-спектрометрию, ИК-спектроскопию, рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию), электрофорез, секвенирование нуклеиновых кислот, агглютинацию, хроматографию, коагуляцию, электрохимический анализ, гистологию, или клеточный анализ, включая анализ мертвых и/или живых клеток, молекулярную биологию, химию, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ и/или другие типы анализа и их сочетания.
[00345] Прибор может быть дополнительно сконфигурирован на обработку пробы биологического материала путем передачи электронных данных, представляющих биометрические измерения субъекта.
[00346] В некоторых вариантах пунктом взятия проб является один или несколько нижеследующих объектов: больница (госпиталь), клиника, отделение экстренной медицинской помощи, военный объект или домашняя обстановка проживания субъекта.
[00347] Описываемый здесь вариант может быть направлен на систему для экспресс-оценки пробы биологического материала, собранного у субъекта, и предназначенную для оказания помощи в диагностике, лечении или профилактике заболевания, при этом указанная система включает: (а) коммуникационный блок для приема от прибора электронных данных, представляющих изображение указанной пробы биологического материала и/или химической реакции, проведенной с минимум одним компонентом биологического материала указанной пробы, причем указанный прибор размещен в субъекте, на нем или в выделенном для этого пункте взятия проб и сконфигурирован на обработку пробы биологического материала, в результате чего генерирует электронные данные, представляющие указанную пробу биологического материала, необходимые для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы крови, и при этом прибор содержит в корпусе (i) узел сбора проб для приема пробы биологического материала; (ii) узел подготовки пробы для подготовки пробы биологического материала для последующей качественной и/или количественной оценки, причем подготовка пробы биологического материала автоматизирована; (iii) блок съемки для записи изображения пробы биологического материала и/или химической реакции, проведенной с минимум одним компонентом биологического материала из указанной пробы; и (iv) блок передачи для передачи электронных данных, представляющих изображение и/или химическую реакцию; и процессор, который обрабатывает электронные данные, представляющие изображение для последующей качественной и/или количественной оценки указанной пробы биологического материала. Будучи представленной неограничивающим примером описываемая здесь методика может быть реализована на любом из описанных здесь приборов, в частности, показанном, среди прочих, на фиг. 1÷23.
[00348] В некоторых вариантах узел подготовки проб может содержать в своем составе (i) пипетку и, при необходимости, (ii) одно или несколько приспособлений из приведенного ниже: центрифуга, магнитный сепаратор, фильтр, сосуды, контейнеры, аналитические блоки, устройства подачи реагентов, нагреватель, терморегулятор, цитометр, источник электромагнитного излучения, датчик температуры, датчик движения или датчик для определения электрических характеристик.
[00349] Изображение может быть статичным и/или видеоизображением. При необходимости, данные могут содержать электронные данные, представляющие изображение и звуковой сигнал.
[00350] Биологический материал пробы может быть выбран, будучи одним или несколькими представителями среди нижеследующего: кровь, сыворотка, слюна, моча, слеза, желудочный и/или пищеварительный сок, кал, слизь, пот, ушная сера, кожное сало, секреторные выделения желез, сперма и вагинальная жидкость. В некоторых вариантах проба биологического материала может иметь объем 250 мкл и менее. Компонентом пробы биологического материала может быть анализируемое вещество биологического материала, состоящее из углевода, липида, белка или их сочетания. Химическая реакция может быть проведена без пробы биологического материала.
[00351] Блок передачи может быть сконфигурирован на беспроводную передачу электронных данных, представляющих изображение.
[00352] Прибор может быть сконфигурирован на установку одного или нескольких картриджей, сконфигурированных на проведение указанной качественной и/или количественной оценки. В некоторых вариантах картридж может иметь идентификаторы, считываемые прибором.
[00353] В одном из описываемых здесь вариантов предложена система, состоящая из корпуса, содержащего (i) множество модулей, установленных на несущей конструкции, отдельные модули которого представляют собой: станцию подготовки проб, сконфигурированную на выполнение минимум одной процедуры подготовки проб; и аналитическую станцию, сконфигурированную на выполнение одного или нескольких типов анализов, причем аналитическая станция конструктивно предназначена принимать множество индивидуально адресуемых аналитических блоков, каждый из которых гидравлически разобщен друг от друга, и каждый аналитический блок сконфигурирован на выполнение одного или большего числа анализов, причем заданный тип анализа, выполняемого в указанном индивидуально адресуемом пробовводном узле, сконфигурирован на выдачу детектируемого сигнала; блок детектирования, сконфигурированный на детектирование множества сигналов, ассоциированных с множеством типов анализов; и система манипуляций с пробами, сконфигурированная на перемещение указанных индивидуально адресуемых аналитических блоков из указанной аналитической станции в пункт, в котором сигнал детектируется системой детектирования. Система может быть сконфигурирована на выполнение (а) минимум одной процедуры подготовки проб, выбранной из группы, состоящей из обработки пробы, центрифугирования, сепарации и химической обработки, и (b) множества типов анализов, описываемым здесь образом.
[00354] Следует понимать, что один или большее число нижеследующих признаков может быть адаптирован для применения с любым из описываемых здесь вариантом. Будучи представленной неограничивающим примером, система детектирования и/или система манипуляций с пробами является составной частью индивидуального модуля. При необходимости, система детектирования и/или система манипуляций с пробами выполняется отдельно от индивидуального модуля и заключена в корпус. При необходимости, в корпусе дополнительно установлена цитометрическая станция, конструктивно предназначенная выполнять цитометрический анализ, причем система манипуляций с пробами сконфигурирована перемещать указанный индивидуально адресуемый аналитический блок от аналитической станции к цитометрической станции в пределах указанного корпуса. При необходимости, система включает цитометрическую станцию, принимающую аликвоту из общей пробы. Как вариант, корпус имеет одну или несколько из следующих характеристик: (а) объем не более 2 м3; (b) занимаемая площадь не более 1,5 м2; или (с) размер боковой стороны или в высоту не более 1,5 м. При необходимости, система детектирования содержит множество детекторов, индивидуальный детектор которого детектирует четко различимый сигнал от заданного типа анализа, выполняемого в заданном адресуемом пробовводном узле, а система манипуляций с пробами конструктивно предназначена выдвигать индивидуально адресуемый аналитический блок, выдавая указанный четко различимый сигнал в пределах диапазона, в котором сигнал детектируется индивидуальным детектором. Как вариант, система манипуляций с пробами сконфигурирована на перенос пробы или реагента между индивидуальными модулями указанного множества. Как вариант, детектируемый сигнал выбирают из группы, состоящей из оптического, теплового, электрического, химического и звукового сигналов. При необходимости, каждый индивидуальный мо/гуль содержит коммуникационную шину, предназначенную для обеспечения связи с контроллером, запрограммированным на управление работой указанного модуля по исполнению минимум одной процедуры подготовки пробы и множества типов анализов. Как вариант, коммуникационная шина обеспечивает электропитание индивидуального модуля. Как вариант, минимум один модуль из указанного множества сконфигурирован на выполнения иного анализа, нежели любой из остальных модулей указанной системы. Как вариант, контроллер запрограммирован (i) принимать ответ от указанного индивидуального модуля для оценки индикаторов пробы или функционирования системы, и (ii) на основе результата такой оценки, отправлять необходимые инструкции в указанную систему на использование другой функции в том же самом модуле, другом модуле в системе, или в другой системе, сообщающейся с системой с целью исполнения указанной минимум одной процедуры подготовки пробы или множества типов анализов. Как вариант, контроллер размещен вне системы. Как вариант, контроллер выполнен заодно с несущей конструкцией. Как вариант, оценка выявляется неисправность одной или нескольких станций, а указанные инструкции обеспечивают устранение указанной неисправности в режиме реального времени.
[00355] В соответствии с вариантом изобретения, исполняемые компьютером способы тестирования сетевого подключения сетевого устройства заключаются в соединении с провайдером сетевого сервиса; проверке утилитой ping сетевого соединения первого сервера, имеющего статический IP-адрес (межсетевого протокола) и обеспечиваемого провайдером сетевого сервиса; проверке утилитой ping сетевого соединения второго сервера, имеющего статический URL (единый указатель ресурсов) и обеспечиваемого провайдером сетевого сервиса; и определении, поддерживается ли подключение к указанному провайдеру сетевого сервиса, исходя из того, получен ли ответ указанным сетевым устройством от первого сервера и/или получен ли ответ сетевым устройством от второго сервера. В соответствии с вариантом изобретения, определяют, поддерживается ли подключение к указанному провайдеру сетевого сервиса, исходя из того, получен ли ответ указанным сетевым устройством от первого сервера и/или получен ли ответ сетевым устройством от второго сервера. Следует понимать, что описываемая здесь методика установления сетевого подключения может быть реализована на любом из описанных здесь устройств, в частности, показанных, среди прочих, на фиг. 1÷23. Методика установления сетевого подключения может обеспечить повышенную надежность сети и/или ее функционирование для диагностики связи устройства с удаленным сервером, устройством или другой системой применительно к любой из описанных здесь целей.
[00356] В некоторых ситуациях указанные реализуемые с помощью компьютера способы дополнительно предусматривают подключение к другому провайдеру сетевого сервиса, исходя как минимум из одного критерия, выбранного из группы, включающей пропускную способность другого провайдера сетевого сервиса, стоимость поддержания соединения с другим провайдером сетевого сервиса, стоимость передачи информации с помощью другого провайдера сетевого сервиса, скорость скачивания данных, обеспечиваемую другим провайдером сетевого сервиса и скорость загрузки данных, обеспечиваемую другим провайдером сетевого сервиса. Согласно варианту за основу минимум одного критерия берется местоположение, время и пропускная способность.
[00357] Согласно варианту проверка утилитой ping сетевого соединения первого сервера заключается в отправке ping-пакета первому серверу. Согласно другому варианту проверка утилитой ping сетевого соединения второго сервера заключается в отправке ping-пакета второму серверу. Согласно другому варианту соединение с провайдером сетевого сервиса поддерживается, если первый сервер отвечает сетевому устройству в ответ на указанную проверку утилитой ping первого сервера и/или второй сервер отвечает сетевому устройству в ответ на указанную проверку утилитой ping второго сервера. Согласно другому варианту указанные реализуемые с помощью компьютера способы дополнительно предусматривают соединение с другим провайдером сетевого сервиса, если первый сервер не отвечает сетевому устройству в ответ на указанную проверку утилитой ping первого сервера и/или второй сервер не отвечает сетевому устройству в ответ на указанную проверку утилитой ping второго сервера. В другом варианте провайдер сетевого сервиса выбирается из группы, состоящей из беспроводного маршрутизатора, Bluetooth-маршрутизатора, проводного маршрутизатора, маршрутизатора сети сотовой связи, радиочастотного (RF) устройства и оптоэлектронного устройства.
[00358] В некоторых ситуациях исполняемые компьютером способы заключаются в соединении с дополнительным провайдером сетевого сервиса; проверке утилитой ping сетевого соединения первого сервера, обеспечиваемого дополнительным провайдером сетевого сервиса; проверке утилитой ping сетевого соединения второго сервера, обеспечиваемого провайдером сетевого сервиса; и определении, поддерживается ли подключение к дополнительному провайдеру сетевого сервиса, исходя из того, получен ли ответ указанным сетевым устройством от первого сервера и/или получен ли ответ сетевым устройством от второго сервера. В соответствии с вариантом изобретения, определяют, поддерживается ли подключение к дополнительному провайдеру сетевого сервиса, исходя из того, получен ли ответ указанным сетевым устройством от первого сервера и/или получен ли ответ сетевым устройством от второго сервера. В другом варианте подключение к второму провайдеру сетевого сервиса предусматривает отключение соединения с указанным провайдером сетевого сервиса.
[00359] Согласно варианту указанный провайдер сетевого сервиса выбирается из группы, состоящей из беспроводного маршрутизатора, Bluetooth-маршрутизатора, проводного маршрутизатора, маршрутизатора сети сотовой связи, радиочастотного (RF) устройства и оптоэлектронного устройства. Согласно другому варианту проверка утилитой ping первого и второго серверов осуществляется одновременно.
[00360] В соответствии с некоторыми вариантами, исполняемые компьютером способы тестирования сетевого подключения сетевого устройства заключаются в том, что осуществляют соединение с провайдером сетевого сервиса; отправляют первый пакет данных от сетевого устройства на первый сервер, имеющий статический IP-адрес, причем отправка первого пакета данных осуществляется с помощью провайдера сетевого сервиса; отправляют второй пакет данных от сетевого устройства на второй сервер, имеющий статический URL, причем отправка второго пакета осуществляется с помощью провайдера сетевого сервиса; и определяют, поддерживается ли подключение к указанному провайдеру сетевого сервиса, исходя из сравнения одного или большего числа пакетов данных, полученных сетевым устройством от первого и второго серверов. Согласно варианту первый сервер представляет собой DNS-сервер (системы доменных имен). Согласно другому варианту первый пакет данных представляет собой пакет эхо-запроса. Согласно другому варианту второй пакет данных представляет собой пакет эхо-запроса. Согласно варианту отправка первого пакета данных от указанного сетевого устройства па первый сервер представляет собой проверку утилитой ping сетевого соединения первого сервера. Согласно варианту отправка второго пакета данных от указанного сетевого устройства на второй сервер представляет собой проверку утилитой ping сетевого соединения второго сервера. Согласно другому варианту соединение с провайдером сетевого сервиса поддерживают, если первый полученный пакет данных из числа указанных одного или нескольких пакетов данных, полученных сетевым устройством, является тем же, что и первый пакет данных, отправленный первому серверу. Согласно другому варианту соединение с провайдером сетевого сервиса поддерживают, если второй полученный пакет данных из числа указанных одного или нескольких пакетов данных, полученных сетевым устройством, является тем же, что и второй пакет данных, отправленный второму серверу. Следует понимать, что описываемая здесь методика установления сетевого подключения может быть реализована на любом из описанных здесь устройств, в частности, показанных, среди прочих, на фиг. 1÷23. Методика установления сетевого подключения может обеспечить повышенную надежность сети и/или ее функционирование для диагностики связи устройства с удаленным сервером, устройством или другой системой применительно к любой из описанных здесь целей.
[00361] В некоторых ситуациях исполняемые компьютером способы дополнительно включают получение первого полученного пакета данных от первого сервера и/или получение второго полученного пакета данных от второго сервера Согласно варианту соединение с провайдером сетевого сервиса поддерживают, если контрольная сумма первого полученного пакета данных совпадает с предопределенным пакетом данных. Согласно другому варианту соединение с провайдером сетевого сервиса поддерживают, если контрольная сумма второго полученного пакета данных совпадает с предопределенным пакетом данных. Согласно варианту исполняемые компьютером способы дополнительно включают подключение к другому провайдеру сетевого сервиса, если первый полученный пакет данных отличается от первого пакета данных и/или второй полученный пакет данных отличается от второго полученного пакета данных.
[00362] В некоторых ситуациях, исполняемые компьютером способы заключаются далее в том, что осуществляют соединение с другим провайдером сетевого сервиса; отправляют первый пакет данных от сетевого устройства на первый сервер, причем отправка первого пакета данных осуществляется с помощью другого провайдера сетевого сервиса; отправляют второй пакет данных от сетевого устройства на второй сервер, причем отправка второго пакета осуществляется с помощью другого провайдера сетевого сервиса; и определяют, поддерживается ли подключение к другому провайдеру сетевого сервиса, исходя из сравнения одного или большего числа пакетов данных, полученных сетевым устройством от первого и второго серверов. В другом варианте подключение к другому провайдеру сетевого сервиса предусматривает отключение соединения с указанным провайдером сетевого сервиса. Следует понимать, что описываемая здесь методика установления сетевого подключения может быть реализована на любом из описанных здесь устройств, в частности, показанных, среди прочих, на фиг. 1÷23. Методика установления сетевого подключения может обеспечить повышенную надежность сети и/или ее функционирование для диагностики связи устройства с удаленным сервером, устройством или другой системой применительно к любой из описанных здесь целей.
[00363] Согласно варианту подключение к указанному провайдеру сетевого сервиса предусматривает определение местоположения указанного провайдера сетевого сервиса. Согласно варианту указанный провайдер сетевого сервиса выбирается из группы, состоящей из беспроводного маршрутизатора, Bluetooth-маршрутизатора, проводного маршрутизатора, маршрутизатора сети сотовой связи, радиочастотного (RF) устройства и оптоэлектронного устройства.
[00364] Согласно варианту указанные реализуемые с помощью компьютера способы дополнительно предусматривают определение, основано ли поддержание соединения с провайдером сетевого сервиса как минимум на одном из критериев из группы, включающей пропускную способность, стоимость поддержания соединения с провайдером сетевого сервиса, стоимость передачи информации с помощью провайдера сетевого сервиса, скорость скачивания и загрузки данных. Согласно варианту за основу минимум одного критерия берется местоположение, время и пропускная способность.
[00365] В некоторых ситуациях указанные реализуемые с помощью компьютера способы дополнительно предусматривают подключение к другому провайдеру сетевого сервиса, исходя как минимум из одного критерия, выбранного из группы, включающей пропускную способность другого провайдера сетевого сервиса, стоимость поддержания соединения с другим провайдером сетевого сервиса, стоимость передачи информации с помощью другого провайдера сетевого сервиса, скорость скачивания данных, обеспечиваемая другим провайдером сетевого сервиса и скорость загрузки данных, обеспечиваемая другим провайдером сетевого сервиса. Согласно варианту соединение с провайдером сетевого сервиса поддерживают в зависимости от результата сравнения скорости скачивания или загрузки с заранее заданным предельным значением. Согласно варианту сетевое устройство выбирается из группы, состоящей из персонального компьютера (ПК), планшетного ПК, компактного планшетного ПК, сервера, мейнфрейма и смартфона.
[00366] В некоторых вариантах исполняемые компьютером способы выбора провайдера сетевого сервиса для сетевого устройства заключаются в подключении к провайдеру сетевого сервиса; проверке, утилитой ping и с помощью провайдера сетевого сервиса сетевого соединения первого сервера, имеющего статический IP-адрес и второго сервера, имеющего статический URL; и отключении соединения с провайдером сетевого сервиса, исходя из наличия какого-либо условия для отключения от сети, выбранного из группы, состоящей из следующего: (а) после указанной проверки утилитой ping сетевым устройством не получен ответ от первого и/или второго сервера, (b) пропускная способность сети (или время запаздывания, эффективность или стоимостные факторы) другого провайдера сетевого сервиса лучше, чем у указанного провайдера сетевого сервиса, (с) стоимость эксплуатации сети у другого провайдера сетевого сервиса ниже аналогичного показателя у указанного провайдера сетевого сервиса, (d) доступ к сети, обеспечиваемый другим провайдером сетевого сервиса, более стабилен, чем у указанного провайдера сетевого сервиса, (е) соединение между сетевым устройством и другим провайдером сетевого сервиса является проводным, тогда как соединение между сетевым устройством и указанным провайдером сетевого сервиса является беспроводным, и (f) другой провайдер сетевого сервиса расположен ближе к сетевому устройству, чем указанный провайдер сетевого сервиса. Согласно варианту соединение с указанным провайдером сетевого сервиса отключается по выполнению минимум двух условий отключения от сети, выбранных из указанной группы. Согласно варианту соединение с провайдером сетевого сервиса отключается по выполнению минимум трех условий отключения от сети, выбранных из указанной группы. Согласно другому варианту исполняемый компьютером способ дополнительно включает подключением к другому провайдеру сетевого сервиса. Согласно другому варианту соединение между сетевым устройством и первым провайдером сетевого сервиса осуществляется через проводной или беспроводой пункт сетевого доступа. Согласно другому варианту проверка утилитой ping первого и второго серверов осуществляется одновременно. Следует понимать, что описываемая здесь методика установления сетевого подключения может быть реализована на любом из описанных здесь устройств, в частности, показанных, среди прочих, на фиг. 1÷23. Методика установления сетевого подключения может обеспечить повышенную надежность сети и/или ее функционирование для диагностики связи устройства с удаленным сервером, устройством или другой системой применительно к любой из описанных здесь целей.
[00367] Согласно некоторым вариантам, реализуемые с помощью компьютера способы установления сетевого соединения для сетевого устройства включают стадии (а) подключения к первому провайдеру сетевого сервиса; (b) проверке утилитой ping, с помощью первого провайдера сетевого сервиса, сетевого соединения первого и второго серверов; и (с) выбора второго провайдера сетевого сервиса вместо первого, если второй провайдер отвечает критерию, не выполняемому указанным первым провайдером сетевого сервиса. Согласно варианту, указанный выбор производится в ответ на указанную проверку утилитой ping. Согласно другому варианту за основу минимум одного критерия берется местоположение, время и пропускная способность. Согласно другому варианту указанный первый сервер имеет статический IP-адрес (межсетевого протокола). Согласно другому варианту указанный второй сервер имеет статический URL (единый указатель ресурсов). Согласно другому варианту указанный критерий выбирают из группы, состоящей из следующего: (а) получен ли сетевым устройством ответ от первого и/или второго сервера после указанной проверки утилитой ping, (b) выше ли пропускная способность сети указанного второго провайдера сетевого сервиса, чем у первого провайдера сетевого сервиса, (с) ниже ли стоимость эксплуатации сети у второго провайдера сетевого сервиса в сравнении с аналогичным показателем у указанного первого провайдера сетевого сервиса, (d) обеспечивается ли вторым провайдером сетевого сервиса более стабильный доступ к сети, нежели обеспечиваемый указанным первым провайдером сетевого сервиса, (е) является ли проводным соединение между сетевым устройством и вторым провайдером сетевого сервиса, в противоположность беспроводному соединению между сетевым устройством и указанным первым провайдером сетевого сервиса, и (f) расположен ли второй провайдер сетевого сервиса ближе к сетевому устройству, чем указанный первый провайдер сетевого сервиса. Следует понимать, что описываемая здесь методика установления сетевого подключения может быть реализована на любом из описанных здесь устройств, в частности, показанных, среди прочих, на фиг. 1÷23. Методика установления сетевого подключения может обеспечить повышенную надежность сети и/или ее функционирование для диагностики связи устройства с удаленным сервером, устройством или другой системой применительно к любой из описанных здесь целей.
[00368] Согласно некоторым вариантам, реализуемый с помощью компьютера способ установления сетевого соединения для сетевого устройства включает подключение к первому провайдеру сетевого сервиса; определение местоположения второго провайдера сетевого сервиса, причем второму провайдеру отдается большее предпочтение, чем первому провайдеру сетевого сервиса, исходя из одного или нескольких заранее заданных критериев соединения; и осуществление соединения со вторым провайдером сетевого сервиса. Согласно варианту указанное определение местоположения заключается в проверке утилитой ping сетевого соединения первого и второго серверов. Согласно другому варианту указанный первый сервер имеет статический IP-адрес (межсетевого протокола). Согласно другому варианту указанный второй сервер имеет статический URL (единый указатель ресурсов). Согласно другому варианту указанные заранее заданные критерии сетевого соединения выбраны из группы, состоящей из пропускной способности, стоимости эксплуатации сети и близости сетевого устройства к провайдеру сетевого сервиса. Согласно другому варианту за основу указанного одного или нескольких заранее заданных критериев сетевого соединения берется местоположение, время и пропускная способность. Следует понимать, что описываемая здесь методика установления сетевого подключения может быть реализована на любом из описанных здесь устройств, в частности, показанных, среди прочих, на фиг. 1÷23. Методика установления сетевого подключения может обеспечить повышенную надежность сети и/или ее функционирование для диагностики связи устройства с удаленным сервером, устройством или другой системой применительно к любой из описанных здесь целей.
[00369] Согласно некоторым вариантам, одна или большее число стадий предложенных здесь способов осуществляется с помощью процессора. Например, сетевое устройство соединено с первым провайдером сетевого сервиса с помощью процессора. Согласно некоторым вариантам, любая операция, проверка утилитой ping, выбор и определение местоположения, выполняется с помощью одного или нескольких процессоров, которые могут быть размещены в рассмотренных здесь сетевых устройствах или удаленно, например, в удаленных компьютерных системах.
[00370] Согласно другому варианту системы для установления сетевого соединения для сетевого устройства содержат контроллер сетевого соединения для определения местоположения провайдеров сетевого сервиса, причем контроллер сетевого соединения снабжен процессором для исполнения машиночитаемого кода, сконфигурированного на: установление соединения с провайдером сетевого сервиса; проверке утилитой ping сетевого соединения первого сервера, имеющего статический IP-адрес (межсетевого протокола), с помощью провайдера сетевого сервиса; проверке утилитой ping сетевого соединения второго сервера, имеющего статический URL (единый указатель ресурсов) и обеспечиваемого провайдером сетевого сервиса; и определении, поддерживается ли подключение к указанному провайдеру сетевого сервиса, исходя из того, получен ли ответ указанным сетевым устройством от первого сервера и/или получен ли ответ сетевым устройством от второго сервера. Система, дополнительно содержащая графический интерфейс пользователя (GUI) для выдачи на дисплее списка доступных пользователю провайдеров сетевого сервиса, причем указанный список генерируется на основе одного или нескольких критериев сетевого соединения. Согласно варианту указанные критерии сетевого соединения выбирают из группы, включающей пропускную способность другого провайдера сетевого сервиса, стоимость поддержания соединения с другим провайдером сетевого сервиса, стоимость передачи информации с помощью другого провайдера сетевого сервиса, скорость скачивания и загрузки данных, обеспечиваемую другим провайдером сетевого сервиса. Согласно другому варианту за основу указанного одного или нескольких критериев сетевого соединения берется местоположение, время и пропускная способность. В соответствии с другим вариантом указанный машиночитаемый код сконфигурирован на определение, поддерживается ли подключение к указанному провайдеру сетевого сервиса, исходя из того, получен ли ответ указанным сетевым устройством от первого сервера и/или получен ли ответ сетевым устройством от второго сервера. Следует понимать, что описываемая здесь методика установления сетевого подключения может быть реализована на любом из описанных здесь устройств, в частности, показанных, среди прочих, на фиг. 1÷23. Методика установления сетевого подключения может обеспечить повышенную надежность сети и/или ее функционирование для диагностики связи устройства с удаленным сервером, устройством или другой системой применительно к любой из описанных здесь целей.
[00371] Согласно другому варианту считываемые компьютером носители содержат программный код, реализующий способы, заключающиеся в установлении соединения с провайдером сетевого сервиса; проверке утилитой ping сетевого соединения первого сервера, имеющего статический IP-адрес (межсетевого протокола) и обеспечиваемого провайдером сетевого сервиса; проверке утилитой ping сетевого соединения второго сервера, имеющего статический URL (единый указатель ресурсов) и обеспечиваемого провайдером сетевого сервиса; и определении, поддерживается ли подключение к указанному провайдеру сетевого сервиса, исходя из того, получен ли ответ указанным сетевым устройством от первого сервера и/или получен ли ответ сетевым устройством от второго сервера. В некоторых случаях соединение с провайдером сетевого сервиса устанавливается с помощью процессора.
[00372] Согласно еще одному описываемому здесь варианту устройство содержит множество установленных на нем интерфейсов сетевого соединения, причем минимум двумя из указанных интерфейсов используются разные технологии соединения; программируемый процессор, запрограммированный отправлять: а) первый запрос на установление сетевого соединения с использованием первого из указанных интерфейсов сетевого соединения для проверки сквозного соединения; b) второй запрос на установление сетевого соединения с использованием первого из указанных интерфейсов сетевого соединения для проверки сквозного соединения; и определять, следует ли переключить сетевое соединение на другой из указанных интерфейсов сетевого соединения, исходя из статуса запросов на сетевое соединение.
[00373] Согласно варианту предложен реализуемый на компьютере способ калибровки ответов пользователя на вопросы в отношении потребления продуктов в рационе питания, выполняемых физических упражнений, состоянии здоровья, в том числе психического, заключающийся в том, что: (а) пользователю, с помощью компьютерной системы и интерактивного дисплея, функционально связанного с компьютерной системой, задают вопросы в отношении потребления продуктов в рационе питания, выполняемых физических упражнений, состоянии здоровья, в том числе психического; (b) от указанного пользователя, с помощью компьютерной системы и интерактивного дисплея, функционально связанного с компьютерной системой, получают ответы на вопросы; и (с) с помощью компьютерного процессора интерпретируют указанные ответы, основываясь на комплексе справочной информации, который содержит графическое изображение порционного размера указанного потребления продуктов в рационе питания, уровня физического напряжения указанных упражнений, текущего состояния здоровья, в том числе психического. Способ может включать, вслед за стадией (с), контроль здоровья указанного пользователя.
[00374] Согласно другому варианту предложен реализуемый на компьютере способ калибровки ответов пользователя на вопросы в отношении потребления продуктов в рационе питания, выполняемых физических упражнений, состоянии здоровья, в том числе психического, заключающийся в том, что: (а) пользователю, с помощью компьютерной системы и интерактивного дисплея, функционально связанного с компьютерной системой, задают вопросы в отношении потребления продуктов в рационе питания, выполняемых физических упражнений, состоянии здоровья, в том числе психического; (b) от указанного пользователя, с помощью компьютерной системы и интерактивного дисплея, функционально связанного с компьютерной системой, получают ответы на вопросы; и (с) с помощью компьютерного процессора интерпретируют указанные ответы, основываясь на калибровочной матрице, содержащей комплекс справочной информации, который содержит графическое изображение порционного размера указанного потребления продуктов в рационе питания, уровня физического напряжения указанных упражнений, текущего состояния здоровья, в том числе психического. Способ может включать, вслед за стадией (с), контроль здоровья указанного пользователя.
[00375] Согласно другому варианту предложен считаемый компьютером носитель, содержащий исполняемый компьютером программный код, реализующий способ калибровки ответов пользователя на вопросы в отношении потребления продуктов в рационе питания, выполняемых физических упражнений, состоянии здоровья, в том числе психического, заключающийся в том, что: (а) пользователю, с помощью компьютерной системы и интерактивного дисплея, функционально связанного с компьютерной системой, задают вопросы в отношении потребления продуктов в рационе питания, выполняемых физических упражнений, состояния здоровья, в том числе психического; (b) от указанного пользователя, с помощью компьютерной системы и интерактивного дисплея, функционально связанного с компьютерной системой, получают ответы на вопросы; и (с) с помощью компьютерной системы интерпретируют указанные ответы, основываясь на комплексе справочной информации, который содержит графическое изображение порционного размера указанного потребления продуктов в рационе питания, уровня физического напряжения указанных упражнений, текущего состояния здоровья, в том числе психического. Способ калибровки ответов пользователя на вопросы в отношении потребления продуктов в рационе питания, выполняемых физических упражнений, состоянии здоровья, в том числе психического, может включать вслед за стадией (с) контроль здоровья указанного пользователя.
[09376] Согласно другому варианту предложена система для калибровки ответов пользователя на вопросы в отношении потребления продуктов в рационе питания, выполняемых физических упражнений, состоянии здоровья, в том числе психического, включающая: интерактивный дисплей, сконфигурированные выдавать пользователю генерируемые компьютером графические символы; причем компьютерная система функционально связана с указанным интерактивным дисплеем, а компьютерная система включает область памяти, содержащую исполняемый компьютером программный код, с помощью процессора указанной компьютерной системы реализующий способ, заключающийся в том, что: (а) пользователю, с помощью компьютерной системы и интерактивного дисплея, задают вопросы в отношении потребления продуктов в рационе питания, выполняемых физических упражнений, состоянии здоровья, в том числе психического; (b) от указанного пользователя, с помощью компьютерной системы и интерактивного дисплея, получают ответы на вопросы; и (с) с помощью компьютерной системы интерпретируют указанные ответы, основываясь на комплексе справочной информации, который содержит графическое изображение порционного размера указанного потребления продуктов в рационе питания, уровня физического напряжения указанных упражнений, текущего состояния здоровья, в том числе психического. Способ может включать, вслед за стадией (с), контроль здоровья указанного пользователя.
[00377] Согласно некоторым вариантам, в описанных выше или в других местах документа способе, системе или считываемом компьютером носителе, предусматривающих справочную информацию, последнюю получают предложением пользователю на выбор минимум два графических элемента, изображающих размер порции, уровень физического напряжения, текущее состояние здоровья, в том числе психического.
[00378] Согласно некоторым вариантам, в описанных выше или в других местах документа способе, системе или считываемом компьютером носителе, предусматривающих справочную информацию, последнюю используют для построения калибровочной матрицы, предназначенной для калибровки ответов пользователя на вопросы в отношении потребления продуктов в рационе питания, физических упражнений, состояния здоровья, в том числе психического.
[00379] Согласно некоторым вариантам, применительно к способу, системе или считываемому компьютером носителю, описанным выше или в каких-либо других местах данного документа, где предусмотрен интерактивный дисплей, последним является сенсорный дисплей емкостного или резистивного типа.
[00380] Согласно некоторым вариантам, в описанных выше или в других местах документа способе, системе или считываемом компьютером носителе, предусматривающих справочную информацию, последнюю получают или демонстрируют до задания пользователю вопросов в отношении потребления продуктов в рационе питания, физических упражнений, состояния здоровья, в том числе психического.
[00381] Согласно некоторым вариантам, в описанных выше или в других местах документа способе, системе или считываемом компьютером носителе, предусматривающих справочную информацию, последнюю получают или демонстрируют после задания пользователю вопросов в отношении потребления продуктов в рационе питания, физических упражнений, состояния здоровья, в том числе психического.
[00382] Согласно некоторым вариантам, в описанных выше или в других местах документа способе, системе или считываемом компьютером носителе, предусматривающих справочную информацию, последнюю получают или демонстрируют одновременно с заданием пользователю вопросов в отношении потребления продуктов в рационе питания, физических упражнений, состояния здоровья, в том числе психического.
[00383] Согласно некоторым вариантам, в описанных выше или в других местах документа способе, системе или считываемом компьютером носителе, предусматривающих получение ответов пользователя на вопросы в отношении потребления продуктов в рационе питания, физических упражнений, состояния здоровья, в том числе психического, ответы интерпретируют с помощью калибровочной матрицы, заложенной в область памяти компьютерной системы.
[00384] Согласно некоторым вариантам, в описанных выше или в других местах документа способе, системе или считываемом компьютером носителе, предусматривающих получение ответов пользователя на вопросы в отношении потребления продуктов в рационе питания, физических упражнений, состояния здоровья, в том числе психического, вопросы задают пользователю с помощью графического интерфейса пользователя (GUI) на интерактивном дисплее.
[00385] Согласно некоторым вариантам, применительно к способу, системе или считываемому компьютером носителю, описанным выше или в каких-либо других местах данного документа, где предусмотрен графический интерфейс пользователя (GUI), последний включает настраиваемое экранное меню, содержащее на выбор минимум одно, два, три или четыре приложения из нижеследующего: (а) компонент «потребление продуктов в рационе питания», включающий информацию в отношении рациона питания пользователя и интерфейс для ввода продуктов питания, напитков и другой родственной информации; (b) компонент «уровень физического напряжения», содержащий информацию в отношении привычек или графика активной деятельности пользователя, и интерфейс для ввода сведений о характерной для пользователя активной деятельности, упражнениях и родственной активности; (с) компонент «состояние здоровья», содержащий информацию о здоровье пользователя, и интерфейс для внесения ответов на вопросы или ввода информации в отношении состояния здоровья пользователя; (d) компонент «психическое состояние», содержащий информацию в отношении психического состояния пользователя, и интерфейс для ответа на вопросы в отношении психического состояния пользователя; и (е) компонент «калибровочная анкета», в котором пользователю демонстрируют минимум один набор графических элементов в отношении потребления продуктов питания, упражнений, состояния здоровья или психического состояния, причем выбранный пользователем графический элемент используют построения калибровочной матрицы для интерпретации размера порции потребляемых продуктов питания, уровня физического напряжения упражнений, текущего состояния здоровья, в том числе психического.
[00386] Согласно некоторым вариантам, применительно к способу, системе или считываемому компьютером носителю, описанным выше или в каких-либо других местах данного документа, где предусмотрена калибровочная матрица, последняя заложена в область памяти компьютерной системы.
[00387] Согласно некоторым вариантам, в описанных выше или в других местах документа способе, системе или считываемом компьютером носителе, предусматривающих получение ответов пользователя на вопросы в отношении потребления продуктов в рационе питания, физических упражнений, состояния здоровья, в том числе психического, ответы интерпретируют с помощью внутренней калибровочной матрицы восприятия пользователем размера порции потребляемых продуктов питания, уровня физического напряжения указанных упражнений, текущего состояния здоровья, в том числе психического.
[00388] Согласно некоторым вариантам, применительно к способу, системе или считываемому компьютером носителю, описанным выше или в каких-либо других местах данного документа, где предусмотрена внутренняя калибровочная матрица, последняя хранится в области памяти компьютерной системы.
[00389] Согласно некоторым вариантам, применительно к способу, системе или считываемому компьютером носителю, описанным выше или в каких-либо других местах данного документа, где предусмотрен настраиваемое экранное меню, последнее предоставляет выбор из минимум двух указанных приложений.
[00390] Согласно некоторым вариантам, применительно к способу, системе или считываемому компьютером носителю, описанным выше или в каких-либо других местах данного документа, где предусмотрена система, последняя является системой по месту обслуживания, сконфигурированной на выполнение одного и более анализов с использованием пробы.
[00391] Согласно некоторым вариантам, применительно к способу, системе или считываемому компьютером носителю, описанным выше или в каких-либо других местах данного документа, где предусмотрена система по месту обслуживания, последняя сконфигурирована на выполнение одного, двух, трех и более анализов с использованием пробы.
[00392] Согласно варианту предложен способ создания архива медицинских данных отдельных субъектов, заключающийся в том, что: с помощью процессора ассоциируют генетическую подпись субъекта с минимум одной записью по субъекту, причем генетическую подпись получают (i) взятием пробы биологического материала, содержащую минимум одну молекулу нуклеиновой кислоты субъекта, и (ii) генерированием генетической подписи по указанной минимум одной молекуле нуклеиновой кислоты, при этом генетическая подпись является индикатором личности указанного субъекта; и хранят генетическую подпись и запись в одной или нескольких базах данных. Способ может быть использован для создания архива медицинских данных для записей по отдельным субъектам. Способ может дополнительно предусматривать повторение указанных операций для минимум одного дополнительного субъекта. Способ может дополнительно включать выполнение нуклеинокислотной амплификации минимум одной молекулы нуклеиновой кислоты на устройстве для обработки проб.
[00393] Согласно другому варианту предложен способ проверки личности индивидуума, заключающийся в том, что: с помощью процессора сравнивают генетическую подпись индивидуума с его заранее введенной в запоминающий блок генетической подписью, причем генетическую подпись получают анализом пробы биологического материала, предъявленных индивидуумом по месту обслуживания, где располагается устройство обработки проб, сконфигурированное на получение от индивидуума пробы биологического материала и ее обработку с выдачей генетической подписи, и совпадение генетической подписи с заранее внесенной в память генетической подписью подтверждает личность индивидуума. Процессор и запоминающий блок является составной частью одного и того же устройства.
[00394] Согласно другому варианту предложен способ проверки личности индивидуума, заключающийся в том, что: с помощью процессора сравнивают генетическую подпись индивидуума с его заранее введенной в запоминающий блок генетической подписью, причем генетическую подпись получают анализом пробы биологического материала, взятой у индивидуума, причем период времени между взятием у индивидуума пробы биологического материала и завершением сравнения генетической подписи с заранее внесенной в память генетической подписью не превышает двадцать четыре часа, и совпадение генетической подписи с заранее внесенной в память генетической подписью подтверждает личность индивидуума. Процессор и запоминающий блок могут или не могут быть составной частью одного и того же устройства.
[00395] Согласно другому варианту предложен способ проверки личности индивидуума, заключающийся в том, что: с помощью процессора сравнивают генетическую подпись индивидуума с его заранее введенной в запоминающий блок генетической подписью, причем генетическую подпись получают анализом пробы биологического материала, взятой у индивидуума, причем период времени между взятием у индивидуума пробы биологического материала и завершением сравнения генетической подписи с заранее внесенной в память генетической подписью не превышает двадцать четыре часа, и совпадение генетической подписи с заранее внесенной в память генетической подписью подтверждает личность индивидуума. Процессор и запоминающий блок могут или не могут быть составной частью одного и того же устройства.
[00396] Согласно другому варианту предложен способ ассоциирования генетической подписи индивидуума с записью в истории болезни, заключающийся в том, что: с помощью процессора сравнивают генетическую подпись индивидуума с его заранее введенной в запоминающий блок генетической подписью, причем генетическую подпись получают анализом пробы биологического материала, предъявленных индивидуумом по месту обслуживания, а совпадение генетической подписи с заранее внесенной в память генетической подписью подтверждает личность индивидуума, при этом с заранее внесенной в память генетической подписью ассоциирована одна и более запись в истории болезни, так что подтверждение личности индивидуума позволяет ассоциировать генетическую подпись с указанной одной и более записью в истории болезни.
[00397] Согласно другому варианту предложен способ предоставления индивидууму доступа к охраняемому пункту или устройству, заключающийся в том, что: с помощью процессора сравнивают генетическую подпись индивидуума с его заранее введенной в запоминающий блок генетической подписью, причем генетическую подпись получают анализом пробы биологического материала, предъявленных индивидуумом по месту обслуживания, а совпадение генетической подписи с заранее внесенной в память генетической подписью подтверждает личность индивидуума, и доступ индивидуума к охраняемому пункту или устройству предоставляется в случае, если подтвержденная личность индивидуума попадает в группу из одного или большего числа личностей, которым разрешен доступ к охраняемому пункту или устройству.
[00398] Согласно другому варианту предложен способ проверки личности индивидуума, заключающийся в том, что: с помощью процессора сравнивают генетическую подпись индивидуума с его заранее введенной в запоминающий блок генетической подписью, а динамическую биологическую подпись индивидуума сравнивают с его заранее введенной в запоминающий блок динамической биологической подписью, причем генетическую и динамическую биологическую подписи получают анализом одной или нескольких проб биологического материала, предъявленной индивидуумом по месту обслуживания, а совпадение генетической подписи с заранее внесенной в память генетической подписью, и степень изменения между динамической биологической подписью и заранее внесенной в память динамической биологической подписью, подтверждает личность индивидуума.
[00399] Согласно другому варианту предложен способ создания архива медицинских данных, имеющего уникальные идентификаторы записей истории болезни по отдельным субъектам, заключающийся в том, что: с помощью процессора ассоциируют генетическую подпись субъекта с минимум одной записью по субъекту, причем генетическая подпись является уникальным идентификатором указанного субъекта, и при этом генетическую подпись получают (i) взятием пробы биологического материала, содержащую минимум одну молекулу нуклеиновой кислоты субъекта, и (ii) генерированием генетической подписи по указанной минимум одной молекуле нуклеиновой кислоты, генетическую подпись и запись хранят в одной или нескольких базах данных; и используют генетические подписи в качестве индекса, предоставляющего доступ к записям в одном или нескольких архивах медицинских данных.
[00400] Согласно другому варианту предложена система для создания архива медицинских данных отдельных субъектов, включающая: пробоотборный узел, сконфигурированный на получение пробы биологического материала, которая, предположительно, содержит минимум одну молекулу нуклеиновой кислоты субъекта; генератор подписей, сконфигурированный на генерирование генетической подписи по минимум одной молекуле нуклеиновой кислоты, при этом генетическая подпись является индикатором личности указанного субъекта; процессор, сконфигурированный на ассоциирование генетической подписи с минимум одной записью по субъекту; и одна или несколько баз данных, сконфигурированных на хранение генетической подписи и записи.
[00401] Согласно другому варианту предложена система для проверки личности индивидуума, включающая: устройство для обработки пробы, конфигурированное на получение от индивидуума пробы биологического материала; запоминающий блок, сконфигурированный на хранение заранее введенной в память генетической подписью индивидуума; процессор, сконфигурированный на сравнение генетической подписи индивидуума с его заранее введенной в память генетической подписью; узел сбора проб, сконфигурированный на получение пробы биологического материала, предположительно содержащего минимум одну молекулу нуклеиновой кислоты субъекта; генератор подписей, сконфигурированный на генерирование генетической подписи по минимум одной молекуле нуклеиновой кислоты, при этом генетическая подпись считается индикатором личности указанного субъекта; причем генетическую подпись получают анализом пробы биологического материала индивидуума, предъявленной по месту обслуживания, на котором находится устройство для обработки проб, сконфигурированное на получение пробы биологического материала от индивидуума и ее обработку с выдачей указанной генетической подписи, а совпадение генетической подписи с заранее внесенной в память генетической подписью подтверждает личность индивидуума.
[00402] Согласно другому варианту предложена система для проверки личности индивидуума, включающая: запоминающий блок, сконфигурированный на хранение заранее введенной генетической подписи индивидуума; и процессор, сконфигурированный на сравнение генетической подписи индивидуума с его заранее введенной в запоминающий блок генетической подписью, причем генетическую подпись получают анализом пробы биологического материала, взятой у индивидуума, причем период времени между взятием у индивидуума пробы биологического материала и завершением сравнения генетической подписи с заранее внесенной в память генетической подписью не превышает двадцать четыре часа, и совпадение генетической подписи с заранее внесенной в память генетической подписью подтверждает личность индивидуума.
[00403] Согласно другому варианту предложена система для ассоциирования генетической подписи индивидуума с записью в истории болезни, включающая: запоминающий блок, сконфигурированный на хранение заранее введенной генетической подписи индивидуума; и процессор, сконфигурированный на сравнение генетической подписи индивидуума с его заранее введенной в запоминающий блок генетической подписью, причем генетическую подпись получают анализом пробы биологического материала, взятой у индивидуума, а совпадение генетической подписи с заранее внесенной в память генетической подписью подтверждает личность индивидуума, с заранее внесенной в память генетической подписью ассоциированы одна или несколько записей истории болезни, а подтверждение личности индивидуума позволяет ассоциировать генетическую подпись с одной или несколькими записями истории болезни.
[00404] Согласно некоторым вариантам, предложена система предоставления индивидууму доступа к охраняемому пункту или устройству, включающая: запоминающий блок, сконфигурированный на хранение заранее введенной генетической подписи индивидуума; и процессор, сконфигурированный на сравнение генетической подписи индивидуума с его заранее введенной в запоминающий блок генетической подписью, причем генетическую подпись получают анализом пробы биологического материала, взятой у индивидуума, а совпадение генетической подписи с заранее внесенной в память генетической подписью подтверждает личность индивидуума, и доступ индивидуума к охраняемому пункту или устройству предоставляется в случае, если подтвержденная личность индивидуума попадает в группу из одного или большего числа личностей, которым разрешен доступ к охраняемому пункту или устройству. Система может дополнительно содержать пробоотборный узел, сконфигурированный на получение пробы биологического материала, которая, предположительно, содержит минимум одну молекулу нуклеиновой кислоты субъекта; генератор подписей, сконфигурированный на генерирование генетической подписи по минимум одной молекуле нуклеиновой кислоты, при этом генетическая подпись является индикатором личности указанного субъекта.
[00405] Согласно другому варианту предложена система проверки личности индивидуума, включающая: запоминающие блоки, сконфигурированные на хранение заранее введенной генетической подписи индивидуума и заранее введенной протеомической подписи; и процессор, сконфигурированный на сравнение генетической подписи индивидуума с его заранее введенной в запоминающий блок генетической подписью, и протеомической подписи индивидуума с его заранее введенной в запоминающий блок протеомической подписью, причем указанные генетическую и протеомическую подписи получают анализом одной иди нескольких проб биологического материала, предъявленных индивидуумом, а совпадение генетической подписи с заранее внесенной в память генетической подписью и соответствие степени изменения между указанной протеомической подписью и заранее внесенной в память протеомической подписью допустимому интервалу подтверждает личность указанного индивидуума.
[00406] Согласно другому варианту предложена система для создания архива имеющих уникальные идентификаторы медицинских данных отдельных субъектов, включающая: генератор подписей, сконфигурированный на генерирование генетической подписи по минимум одной молекуле нуклеиновой кислоты от отдельного субъекта, причем генетическая подпись является индикатором личности субъекта, процессор, сконфигурированный ассоциировать генетическую подпись субъекта с минимум одной записью по субъекту, причем генетическая подпись является уникальным идентификатором указанного субъекта; и базы данных, сконфигурированные на хранение генетической подписи и записи, причем генетическая подпись является индексом для записи в одной или нескольких базах данных. Система может дополнительно содержать узел сбора проб, сконфигурированный на получение пробы биологического материала, предположительно содержащей минимум одну молекулу нуклеиновой кислоты субъекта.
[00407] Согласно другому варианту предложен материальный, машиночитаемый носитель, содержащий исполнимый машиной программный код для реализации способа создания архива медицинских данных по отдельным субъектам, заключающегося в том, что: с помощью процессора ассоциируют генетическую подпись субъекта с минимум одной записью по субъекту, причем генетическую подпись получают (i) взятием пробы биологического материала, содержащую минимум одну молекулу нуклеиновой кислоты субъекта, и (ii) генерированием генетической подписи по указанной минимум одной молекуле нуклеиновой кислоты, при этом генетическая подпись является индикатором личности указанного субъекта; и хранят генетическую подпись и запись в одной или нескольких базах данных для создания архива медицинских данных по отдельным субъектам.
[00408] Согласно другому варианту предложен материальный, машиночитаемый носитель, содержащий исполнимый машиной программный код для реализации способа проверки личности индивидуума, заключающегося в том, что: с помощью процессора сравнивают генетическую подпись индивидуума с его заранее введенной в запоминающий блок генетической подписью, причем генетическую подпись получают анализом пробы биологического материала, взятой у индивидуума по месту обслуживания, где располагается устройство обработки проб, сконфигурированное на получение от индивидуума пробы биологического материала и ее обработку с выдачей генетической подписи, и совпадение генетической подписи с заранее внесенной в память генетической подписью подтверждает личность индивидуума.
[00409] Согласно другому варианту предложен материальный, машиночитаемый носитель, содержащий исполнимый машиной программный код для реализации способа проверки личности индивидуума, заключающегося в том, что: с помощью процессора сравнивают генетическую подпись индивидуума с его заранее введенной в запоминающий блок генетической подписью, причем генетическую подпись получают анализом пробы биологического материала, взятой у индивидуума, причем период времени между взятием у индивидуума пробы биологического материала и завершением сравнения генетической подписи с заранее внесенной в память генетической подписью не превышает двадцать четыре часа, и совпадение генетической подписи с указанной заранее внесенной в память генетической подписью подтверждает личность индивидуума.
[00410] Согласно другому варианту предложен материальный, машиночитаемый носитель, содержащий исполнимый машиной программный код для реализации способа проверки личности индивидуума, заключающегося в том, что: с помощью процессора сравнивают генетическую подпись индивидуума с его заранее введенной в запоминающий блок генетической подписью, причем генетическую подпись получают анализом пробы биологического материала, взятой у индивидуума по месту обслуживания, а совпадение генетической подписи с заранее внесенной в память генетической подписью подтверждает личность индивидуума, при этом с заранее внесенной в память генетической подписью ассоциирована одна и более запись в истории болезни, так что подтверждение личности индивидуума позволяет ассоциировать генетическую подпись с указанной одной и более записью в истории болезни.
[00411] Согласно другому варианту предложен материальный, машиночитаемый носитель, содержащий исполнимый машиной программный код для реализации способа проверки личности индивидуума, заключающегося в том, что: с помощью процессора сравнивают генетическую подпись индивидуума с его заранее введенной в запоминающий блок генетической подписью, а протеомическую подпись индивидуума сравнивают с его заранее введенной в запоминающий блок протеомической подписью, причем генетическую и протеомическую подписи получают анализом одной или нескольких проб биологического материала, предъявленной индивидуумом по месту обслуживания, а совпадение генетической подписи с заранее внесенной в память генетической подписью, и соответствие степени изменения между указанной протеомической подписью и заранее внесенной в память протеомической подписью допустимому интервалу подтверждает личность указанного индивидуума.
[00412] Согласно другому варианту предложен материальный, машиносчитываемый носитель, содержащий исполнимый машиной программный код для реализации способа создания архива имеющих уникальные идентификаторы медицинских данных по отдельным субъектам, заключающегося в том, что: с помощью процессора ассоциируют генетическую подпись субъекта с минимум одной записью по субъекту, причем генетическая подпись является уникальным идентификатором указанного субъекта, и при этом генетическую подпись получают (i) взятием пробы биологического материала, содержащую минимум одну молекулу нуклеиновой кислоты субъекта, и (ii) генерированием генетической подписи по указанной минимум одной молекуле нуклеиновой кислоты, генетическую подпись и запись хранят в одной или нескольких базах данных; и используют генетическую подпись в качестве индекса, предоставляющего доступ к записям в одном или нескольких базах данных.
[00413] В некоторых системах, проба биологического материала, описанная выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, может отбираться с помощью копья скарификатора, ланцета, тампона или захвата выдоха.
[00414] В некоторых вариантах, проба биологического материала, описанная выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, может содержать минимум один материал из группы, состоящей из: крови, сыворотки, слюны, мочи, желудочного сока, слезы, кала, спермы, вагинальной жидкости, интерстициальной жидкости, происходящей из опухолевой ткани, внутриглазной жидкости, пота, слизи, ушной серы, кожного сала, секреторные выделений желез, цереброспинальной жидкости, волос, ногтей пальцев, кожи, спинномозговой жидкости, плазмы, мазка из носа или жидкости от промывки носоглотки, цереброспинальной жидкости, мазка из горла, ткани, выдыхаемого воздуха, кусочка ткани на биопсию, плацентарной жидкости, амниотической жидкости, пуповинной крови, эмфатический жидкости, полостных жидкостей, мокроты, слизи, гноя, микробиоты, мекония, грудного молока и любых их сочетаний.
[00415] В некоторых вариантах, проба биологического материала, описанная выше или в каких-либо других местах данного документа, отдельно или в сочетании, может отбираться с помощью узла сбора проб в составе устройства для обработки проб.
[00416] Согласно некоторым вариантам, применительно к способу, системе или материальному считываемому компьютером носителю, описанным выше или в каких-либо других местах данного документа, где предусмотрено генерирование генетической подписи, устройство для обработки проб может генерировать генетическую подпись.
[00417] Согласно некоторым вариантам, применительно к способу, системе или материальному считываемому компьютером носителю, описанным выше или в каких-либо других местах данного документа, где предусмотрено генерирование генетической подписи, она может быть генерирована во внешнем устройстве, находящемся в ином месте, нежели устройство для обработки проб.
[00418] Согласно некоторым вариантам, применительно к способу, системе или материальному считываемому компьютером носителю, описанным выше или в каких-либо других местах данного документа, где предусмотрен сбор пробы биологического материала, последняя может быть получена по месту обслуживания.
[00419] Согласно некоторым вариантам, применительно к способу, системе или материальному считываемому компьютером носителю, описанным выше или в каких-либо других местах данного документа, где предусмотрено устройство для обработки проб, последнее может располагаться по месту обслуживания.
[00420] Согласно некоторым вариантам, применительно к способу, системе или материальному считываемому компьютером носителю, описанным выше или в каких-либо других местах данного документа, где предусмотрены базы данных, в них может использоваться генетическая подпись в качестве уникального идентификатора для минимум одной записи истории болезни.
[00421] Согласно некоторым вариантам, применительно к способу, системе или материальному считываемому компьютером носителю, описанным выше или в каких-либо других местах данного документа, где предусмотрена заранее внесенная в память генетическая подпись, последняя может быть ассоциирована с минимум одной записью в истории болезни индивидуума.
[00422] Данное краткое изложение сущности изобретения приведено с тем, чтобы в упрощенном виде изложить основные принципы, более детально рассматриваемые в «Подробном описании». При составлении данного краткого изложения сущности изобретения не ставилась задача обозначения основных или отличительных признаков заявленного предмета изобретения, а равно его ограничения.
ВКЛЮЧЕНИЕ ПО ССЫЛКЕ
[00423] Все упомянутые в данном описании публикации, патенты и патентные заявки включены по ссылке, как если бы отдельные публикации, патенты или патентные заявке были конкретно и индивидуально обозначены в качестве включенных по ссылке.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[00424] Отличительные признаки новизны по крайнем мере некоторых описываемых здесь вариантов осуществления подробно изложены в прилагаемой формуле изобретения. Лучшего понимания отличительных признаков и положительного эффекта описываемых здесь вариантов осуществления можно добиться в ходе рассмотрения нижеследующего подробного описания, в котором приводятся иллюстративные варианты, в которых реализуются как минимум некоторые принципы осуществления, в сочетании с сопровождающими чертежами, на которых:
[00425] Фиг. 1 демонстрирует пример системы, состоящей из устройства для обработки проб и внешний контроллер в соответствии с описываемым здесь вариантом осуществления.
[00426] Фиг. 2 демонстрирует пример устройства для обработки проб.
[00427] Фиг. 3 демонстрирует пример модуля, имеющего станцию подготовки проб, аналитическую станцию, станцию детектирования и систему для манипуляций с жидкостями.
[00428] Фиг. 4 приводит пример стойки, поддерживающей множество модулей в вертикальной компоновке.
[00429] Фиг. 5 приводит пример стойки, поддерживающей множество модулей в матричной компоновке.
[00430] Фиг. 6 иллюстрирует множество модулей в альтернативной компоновке.
[00431] Фиг. 7 демонстрирует пример устройства для обработки проб, имеющего множество модулей.
[00432] Фиг. 8 демонстрирует множество стоек, поддерживающих один или несколько модулей.
[00433] Фиг. 9 демонстрирует пример модуля с одним или более компонентами, общающимися с контроллером.
[00434] Фиг. 10 демонстрирует систему, имеющую множество модулей, установленных в отсеках (в том числе, напр., на стойках).
[00435] Фиг. 11 демонстрирует множество графиков, иллюстрирующих процедуру параллельной обработки.
[00436] Фиг. 12 демонстрирует поршневую пипетку в разобранном виде.
[00437] Фиг. 13 демонстрирует вид сбоку поршневой пипетки в положении полного всасывания.
[00438] Фиг. 14 демонстрирует вид сбоку поршневой пипетки в положении полного вытеснения при дозировании.
[00439] Фиг. 15 демонстрирует внешний вид пипетку с вытеснением воздухом.
[00440] Фиг. 16 демонстрирует в разрезе пипетку с вытеснением воздухом.
[00441] Фиг. 17 демонстрирует укрупненный вид перехода между наконечником пипетки и ее патрубком.
[00442] Фиг. 18 иллюстрирует пример задействования механизма снята наконечника.
[00443] Фиг. 19А демонстрирует пример пипетки с множеством головок в соответствии с описываемым здесь вариантом.
[00444] Фиг. 19В демонстрирует вид пипетки сбоку.
[00445] Фиг. 20 демонстрирует в разрезе пипетку с вытеснением воздухом.
[00446] Фиг. 21 демонстрирует множество пипетки с механизмами снятия наконечников.
[00447] Фиг. 22 демонстрирует пример пипетки с множеством головок в соответствии с описываемым здесь вариантом.
[00448] Фиг. 23 демонстрирует пример пипетки с множеством головок, предлагаемой в соответствии с другим описываемым здесь вариантом.
[00449] Фиг. 24 иллюстрирует сосуд, который может быть использован для нуклеинокислотного анализов в соответствии с описываемым здесь вариантом.
[00450] фиг. 25 иллюстрирует способ использования сосуда в соответствии с другим описываемым здесь вариантом.
[00451] Фиг. 26А иллюстрирует сосуд, который может быть использован для центрифугирования в соответствии с описываемым здесь вариантом.
[00452] Фиг. 26В иллюстрирует наконечник, который может быть использован для центрифугирования в соответствии с описываемым здесь вариантом.
[00453] Фиг. 27 иллюстрирует наконечник, который может быть использован для манипуляций с жидкостями.
[00454] Фиг. 28 иллюстрирует пример лунки.
[00455] Фиг. 29 иллюстрирует пример наконечника для обработки в массе в соответствии с описываемым здесь вариантом.
[00456] Фиг. 30 демонстрирует пример аналитического наконечника, способного обеспечить колориметрическую индикацию.
[00457] Фиг. 31 иллюстрирует пример наконечника для обработки или фракционирования пробы, такой как проба крови.
[00458] Фиг. 32 является примером наконечника для проведения реакций.
[00459] Фиг. 33 иллюстрирует интерфейс между патрубком мини-наконечника и мини-наконечником.
[00460] Фиг. 34 иллюстрирует примеры мини-наконечников.
[00461] Фиг. 35 демонстрирует пример микропланшета и подложки с микронаконечниками в соответствии с описываемым здесь вариантом.
[00462] Фиг. 36 демонстрирует пример центрифуги в соответствии с описываемым здесь вариантом.
[00463] Фиг. 37 демонстрирует другой пример центрифуги в соответствии с описываемым здесь вариантом.
[00464] Фиг. 38 демонстрирует пример центрифуги в соответствии с еще одним описываемым здесь вариантом.
[00465] Фиг. 39 демонстрирует систему, содержащую устройства, сообщающиеся внешним устройством по сети.
[00466] Фиг. 40 иллюстрирует способ обработки пробы в соответствии с описываемым здесь вариантом.
[00467] Фиг. 41 демонстрирует мостовую схему SPI (последовательного периферийного интерфейса), содержащую ведущий и парелльно-последовательные SPI-ведомые мосты. Фиг. 41В демонстрирует пример SPI-моста. Фиг. 41С демонстрирует схему компонентов модуля с соединенными между собой контактами модуля и различными компонентами ведущего и ведомого мостов. Фиг. 41D демонстрирует ведомые мосты, подключенные к ведущему мосту. Фиг. 41Е иллюстрирует устройство, в котором имеется множество модулей, установленных SPI-тракте коммуникационной шины устройства.
[00468] Фиг. 42 демонстрирует операционную матрицу системы по месту обслуживания.
[00469] Фиг. 43 иллюстрирует пример операционной матрицы в системе по месту обслуживания и/или одном или нескольких модулях системы по месту обслуживания.
[00470] Фиг. 44 демонстрирует операционную матрицу и матрицу процедур.
[00471] Фиг. 45А-45С демонстрируют примеры операционных матриц с указанием процедур и
состояний обработки.
[00472] Фиг. 46 демонстрирует пример находящегося в выдвинутом состоянии устройства для манипуляций с жидкостями, построенного в соответствии с другим описываемым здесь вариантом.
[00473] Фиг. 46А демонстрирует пример описанного выше и находящегося в сложенном состоянии устройства для манипуляций с жидкостями, в полностью втянутом положении.
[00474] Фиг. 46В демонстрирует пример находящегося в втянутом состоянии устройства для манипуляций с жидкостями, в положении полного сброса по z-оси.
[00475] Фиг. 47 демонстрирует пример находящегося в выдвинутом состоянии устройства для манипуляций с жидкостями, построенного в соответствии с другим описываемым здесь вариантом.
[00476] Фиг. 48 демонстрирует вид спереди устройства для манипуляций с жидкостью.
[00477] Фиг. 49 демонстрирует вид сбоку устройства для манипуляций с жидкостью.
[00478] Фиг. 50 демонстрирует другой вид сбоку устройства для манипуляций с жидкостью.
[00479] Фиг. 51 демонстрирует вид сзади устройства для манипуляций с жидкостью.
[00480] Фиг. 52 демонстрирует пример устройства для манипуляций с жидкостями,
используемого для переноса обрабатывающего пробу компонента.
[00481] Фиг. 53 демонстрирует вид сбоку устройства для манипуляций с жидкостями, пригодного для переноса обрабатывающего пробу компонента.
[00482] Фиг. 54 демонстрирует пример компоновки кулачковых переключателей в соответствии с описываемым здесь вариантом. Фиг. 54А демонстрирует пример двоичного кулачка в нулевом положении, в котором угол поворота кулачка равен 0 градусов. Фиг. 54В демонстрирует пример двоичного кулачка в положении единица, в котором угол поворота кулачка равен 22,5 градуса. Фиг. 54С демонстрирует пример двоичного кулачка в положении пять, в котором угол поворота кулачка равен 112,5 градуса. Фиг. 54D демонстрирует пример двоичного кулачка в положении пятнадцать, в котором угол поворота кулачка равен 337,5 градуса. Фиг. 54Е демонстрирует кулачок выбора, установленный с двигателем в соответствии с описываемым здесь вариантом.
[00483] Фиг. 55 демонстрирует пример устройства для манипуляций с жидкостями, использующего один или несколько источников света в соответствии с описываемым здесь вариантом. Фиг. 55А демонстрирует множество пипеточных головок. Фиг. 55В демонстрирует вид сбоку в разрезе устройства для манипуляций с жидкостью. Фиг. 55С демонстрирует укрупненный вид источника света, который может быть предусмотрен в устройстве для манипуляций с жидкостями. Фиг. 55D демонстрирует укрупненный вид поршня и патрубка пипетки. Фиг. 55Е демонстрирует вид в перспективе устройства для манипуляций с жидкостью.
[00484] Фиг. 56 демонстрирует установленное по месту обслуживания устройство с дисплеем, в соответствии с описанным здесь вариантом. Дисплей включает в себя графический интерфейс пользователя (GUI).
[00485] Фиг. 57 демонстрирует таблицу с перечнем примеров подготовки пробы.
[00486] Фиг. 58 демонстрирует таблицу с перечнем примеров возможных анализов.
[00487] Фиг. 59 демонстрирует пример интерфейса наконечника, который включает пример
винтового механизма.
[00488] Фиг. 60 демонстрирует дополнительный пример интерфейса патрубок-наконечника с использованием защелкиваваемой посадки.
[00489] Фиг. 61 демонстрирует пример интерфейса подборщика с внутренней резьбой.
[00490] Фиг. 62 иллюстрирует пример подбора наконечника с уплотнительным кольцом.
[00491] На фиг. 63 демонстрирует пример подборщика наконечников с использованием материала с управляемым расширением/сокращением,
[00492] Фиг. 64 демонстрирует пример подборщика наконечников, в работе которого используется деформация расширения/сокращения эластомера.
[00493] Фиг. 65 демонстрирует пример подборщика наконечников с вакуумным захватом.
[00494] Фиг. 66 демонстрирует пример модуля пипетки в соответствии с описываемым здесь вариантом.
[00495] Фиг. 67А демонстрирует пример модульной пипетки, втянутая челночная створка которой находится в положении полного дозирования.
[00496] Фиг. 67В демонстрирует пример модульной пипетки, опущенная курсирующая створка которой находится в положении полного дозирования.
[00497] Фиг. 68А демонстрирует вид сверху примера магнитного элемента управления.
[00498] Фиг. 68В иллюстрирует вид сбоку системы магнитного управления.
[00499] Фиг. 69 иллюстрирует пример кюветы и кюветодержателя.
[00500] Фиг. 71 демонстрирует пример носителя (напр. кюветы) в соответствии с описываемым здесь вариантом.
[00501] Фиг. 70 демонстрирует дополнительные носителя (напр., кюветы).
[00502] Фиг. 71 иллюстрирует пример наконечника.
[00503] Фиг. 72 демонстрирует пример полосы флаконов.
[00504] Фиг. 73 демонстрирует другой пример полосы флаконов.
[00505] Фиг. 74A-74D демонстрируют спектрофотометр.
[00506] Фиг. 75А демонстрирует схему работы с участием лаборатории, пункта взятия проб и медицинского работника.
[00507] Фиг. 75В демонстрирует объект розничной торговли с установленным обрабатывающим устройством в коммуникационной связи с уполномоченным центром (например, среди прочего, лабораторией, сертифицированной по нормам CLIA или ISO).
[00508] Фиг. 76 демонстрирует обрабатывающее устройство, которое может быть размещено на выделенном пункте взятия проб и сконфигурировано находиться в коммуникационной связи по сети с одним или несколькими другими устройствами.
[00509] Фиг. 77А иллюстрирует различные типовые компоненты обрабатывающего устройства.
[00510] Фиг. 77В иллюстрирует другой пример устройства.
[00511] Фиг. 78 демонстрирует пример способа взятия пробы, ее обработки и анализа.
[00512] Фиг. 79 демонстрирует менеджера лаборатории по льготам в общении с плательщиком и
пунктом взятия проб.
[00513] Фиг. 80 демонстрирует действующую в лаборатории систему управления льготами в соответствии с описываемым здесь вариантом.
[00514] Фиг. 81 демонстрирует пример модели взаимоотношений менеджера лаборатории по льготам и оптовым предприятием в соответствии с описываемым здесь вариантом.
[00515] Фиг. 82 демонстрирует примеры системы, обеспечивающей обработку пробы, ее анализ и функции надзора.
[00516] Фиг. 83 иллюстрирует способ подключения устройства с сетевой поддержкой (также именуемого здесь "сетевое устройство") к сети, в соответствии с описываемым здесь вариантом.
[00517] Фиг. 84 иллюстрирует способ подключения сетевого устройства к сети, в соответствии с описываемым здесь вариантом.
[00518] Фиг. 85 иллюстрирует способ генерирования ранжированного списка провайдеров сетевых услуг, в соответствии с описываемым здесь вариантом осуществления.
[00519] Фиг. 86 демонстрирует систему, включающую электронное устройство и провайдера сетевого сервиса, в соответствии с описываемым здесь вариантом осуществления.
[00520] Фиг. 87 демонстрирует функциональную блок-схему аппаратных платформ на базе компьютера общего назначения, в соответствии с описываемым здесь вариантом осуществления.
[00521] Фиг. 88 демонстрирует первое сетевое устройство, общающееся со вторым сетевым устройством, в соответствии с описываемым здесь вариантом осуществления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ТИПИЧНЫХ ВАРИАНТОВ
[00522] Несмотря на то, что здесь показаны и описаны различные варианты, любому специалисту в данной области техники очевидно, что такие варианты представлены лишь как примеры. Специалист в данной области техники может внести многочисленные модификации, изменения и замены, которые не приведут к отклонению от сущности изобретения. Следует также понимать, что при реализации изобретения возможны различные альтернативы описываемым здесь вариантам.
[00523] В используемом здесь виде термин "модуль" означает устройство, прибор или компонент, содержащий детали или самостоятельные блоки, конструктивно предназначенные быть частью более крупного прибора или устройства. В некоторых случаях модуль работает самостоятельно и независимо от другого модуля. В других случаях модуль работает во взаимодействии с другими модулями (например, модули внутри модулей), выполняя такие задачи, как проведение анализа пробы биологического материала.
[00524] В используемом здесь виде термин "система манипуляций с пробами" означает устройство или систему, конструктивно предназначенную помогать при съемке пробы, ее детектировании, позиционировании, перестановке, удержании, поглощении и осаждении. Например, робот, способный набирать что-либо в пипетку, является системой манипуляций с пробами. В другом примере, системой манипуляций с пробами является пипетка, обладающая роботизированными способностями или не обладающая ими (или обладающая другими такими способностями). Пробой, которой манипулирует система манипуляций с пробами, может содержать жидкость, но необязательно. Система манипуляций с пробами может обладать способностью транспортировать телесную жидкость, секреторные выделения или ткани. Система манипуляций с пробами может обладать способностью транспортировать вещества в пределах устройства, которым быть пробой необязательно. Например, система манипуляций с пробами может обладать способностью транспортировать порошок, который может реагировать с одной или несколькими пробами. В некоторых ситуациях система манипуляций с пробами является системой манипуляций с жидкостью. Система манипуляций с жидкостью может содержать насосы и клапаны различных типов, или пипетки, которыми могут быть, среди прочего, поршневые пипетки, пипетки с вытеснением воздухом и пипетки всасывающего типа. Система манипуляций с пробами может транспортировать пробу или другое вещество с помощью робота, как это описано в различных местах этого документа.
[00525] В используемом здесь виде термин "провайдер медицинского обслуживания" означает врача или другого медицинского работника, осуществляющего медицинское лечение и/или медицинское консультирование субъекта. Медицинским работником может быть физическое или юридическое лицо, работающее в системе здравоохранения. Примерами медицинских работников могут быть врачи (в том числе, широкого профиля и специалисты), хирурги, стоматологи, отоларингологи, логопеды, врачи-ассистенты, медсестры, акушерки, аптекари/фармакологи, диетологи, терапевты, психологи, хиропрактики, больничные работники, физиотерапевты, эксфузионисты, трудотерапевты, оптометристы, врачи скорой помощи, фельдшеры, техники медицинских лабораторий, техники-протезисты, рентгенологи, социальные работники, и широкое множество людей других профессий, обученных предоставлять некоторые виды услуг медицинского характера. Медицинский работник может быть сертифицирован выписывать предписания и рецепты. Медицинский работник может работать в больницах (госпиталях), пунктах оказания медицинской помощи и иного медицинского обслуживания, или быть тесно связанным с такой работой, или же в учебных заведениях, научно-исследовательских организациях и административных службах. Некоторые медицинские работники могут предоставлять пациентам услуги по уходу за ними и лечению в частных или государственных учреждениях, общинных центрах, в местах скопления людей и в мобильных подразделениях. Работники общинной системы здравоохранения могут работать вне официальных учреждений здравоохранения. Менеджеры служб здравоохранения, техники и другие вспомогательные работники медицинских регистратур и центров медико-санитарной информации также могут быть медицинскими работниками или тесно связанными с провайдером медицинского обслуживания. Медицинским работником может быть физическое лицо или учреждение, которое осуществляет профилактическое, лечебное, рекламное или реабилитационное обслуживание отдельных лиц, семей или общин.
[00526] В некоторых вариантах, медицинский работник уже может быть знакомым с субъектом или с ним общался. Субъект может быть пациентом медицинского работника. В некоторых вариантах, медицинский работник, возможно, уже предписывал субъекту пройти клиническое тестирование. Возможно, что медицинский работник указывал или рекомендовал субъекту пройти клиническое тестирование, проведенное по месту обслуживания или в лаборатории. Согласно одному варианту, медицинский работник, возможно, является лечащим врачом субъекта. Медицинским работником может быть для субъекта врач любого типа (в том числе врач широкого профиля, врач по направлению или пациенты обращаются к своему врачу, как вариант, выбираемому или подключаемому через службу телемедицинских услуг, и/или специалисты). Медицинский работник может быть профессионалом медицинской службы.
[00527] В используемом здесь виде термин "стойка" означает раму или кожух для установки множества модулей. Стойка конструктивно выполнена таким образом, что допускает крепление модуля или его зацепление. В некоторых случаях различные размеры стойки стандартизованы. Например, расстояние между модулями стандартизовано величиной, кратной 0,5 дюйма, или 1 дюйма, или 2 дюймов, или 3 дюймов, или 4 дюймов, или 5 дюймов, или 6 дюймов, или 7 дюймов, или 8 дюймов, или 9 дюймов, или 10 дюймов, или 11 дюймов, или 12 дюймов.
[00528] Термин "клетки" в используемом здесь контексте проб биологического материала, охватывает пробы, размеры которых, в общем, аналогичны размерам индивидуальных клеток, в том числе, среди прочего, везикулы (например, липосомы), клетки, вирионы и вещества, связанные с мелкими частицами, таких как гранулы, наночастицы и микросферы. Характеристики включают, среди прочего, размер; форму; временные и динамические изменения, такие как движение или размножение клеток; гранулярность; сведения о том, является ли неповрежденной клеточная мембрана; внутреннее содержимое клеток, включая, среди прочего, содержание белка, модификации белков, содержание нуклеиновых кислот, модификации нуклеиновых кислот, содержание органелл, структуру клеточного ядра, содержание клеточных ядер, внутреннюю клеточную структуру, содержание внутренних везикул, концентрации ионов и присутствие других малых молекул, таких как стероиды или лекарства; а также маркеры клеточной поверхности (как клеточной мембраны, так и клеточной стенки), включая белки, липиды, углеводы и их модификации.
[00529] Согласно описываемому здесь варианту предложены системы и способы многоцелевого анализа проб или параметра состояния здоровья. Собирается проба, и на приборе проводятся операции подготовки пробы, ее анализа и/или детектирования. Различные описываемые здесь варианты могут быть реализованы применительно к любым конкретным приложениям, системам и устройствам, рассмотренным ниже. Изобретение может быть реализовано в виде отдельных систем или способов, или же как составная часть комплексной системы, такой как система, работающая по месту обслуживания в учреждении здравоохранения. В некоторых вариантах система может включать в свой состав технологии визуализации, ориентированные на внешние объекты, такие как УЗИ или МРТ, или же интегрироваться с внешними периферическими устройствами для комплексной визуализации и другого тестирования состояния здоровья или обслуживания в этой области. Следует иметь в виду, что описываемые здесь различные варианты могут быть оценены по достоинству и реализованы на практике индивидуально, коллективно или в сочетании друг с другом.
[00530] В соответствии с описываемым здесь вариантом могут быть предложены системы для многоцелевого анализа и/или манипуляций с пробами.
[00531] Фиг. 1 иллюстрирует пример системы. Система может содержать устройства 100 для обработки проб, которое может быть конструктивно предназначено для приема пробы и/или проведения многоцелевого анализа одной или нескольких проб или типов проб, выполняемого последовательного или одновременно. Анализ может производиться внутри системы. Анализ может производиться на устройстве, но необязательно. Система может содержать одно, два, три или более устройств для обработки проб. Устройства для обработки проб могут сообщаться друг с другом или внешним устройством, но необязательно. Анализ может производиться на внешнем устройстве, но необязательно. На проведение анализа могут влиять указания компьютерной программы и/или медицинского работника. В некоторых случаях внешним устройством может быть контроллер 110.
[00532] Система для многоцелевого анализа может содержать группы устройств для обработки проб. Группы устройств для обработки проб могут содержать одно или несколько устройств 100. Устройства могут быть сгруппированы по географическому признаку, ассоциированным организациям, объектам, помещениям, маршрутизаторам, концентраторам, провайдерам медицинского обслуживания, или могут иметь любую другую группировку. Входящие в состав группы устройства могут сообщаться друг с другом, но необязательно. Входящие в состав группы устройства могут сообщаться с одним или несколькими внешними устройствами, но необязательно.
[00533] Устройства для обработки проб могут содержать одно, два или более модулей 130. Модули могут быть съемным образом установлены в устройствах. Модули могут быть способными выполнять операцию подготовки проб, операцию анализа и/или операцию детектирования. В некоторых вариантах каждый модуль может быть способным выполнять операцию подготовки проб, операцию анализа и/или операцию детектирования. В некоторых вариантах один или несколько модулей могут опираться на несущую конструкцию 120, такую как стойка. Для устройства может быть предусмотрено ноль, одна, две или большее число стоек.
[00534] Модули могут содержать один, два или более компонентов 140, которые могут быть способными выполнять операцию подготовки проб, операцию анализа и/или операцию детектирования. Компоненты модуля могут также содержать реагенты и/или сосуды или контейнеры, которые могут обеспечивать выполнение операции подготовки проб, операции анализа и/или операции детектирования. Компоненты модуля могут способствовать выполнению операции подготовки проб, операции анализа и/или операции детектирования. Устройство может содержать компоненты, которые не предусмотрены в модуле. В некоторых случаях компонент может быть полезен для выполнения только одной из операций - подготовки проб, анализа или детектирования. Примеры компонентов более подробно рассмотрены в различных местах данного документа. В компоненте могут быть предусмотрены подкомпоненты.
[00535] В некоторых случаях может быть предусмотрена иерархия, в которой система содержит одну или несколько групп устройств, группа устройств содержит одно или несколько устройств, устройство может, как вариант, содержать одну или несколько стоек, стойка может содержать один или несколько модулей, причем устройство может содержать один или несколько модулей, модуль и/или устройство могут содержать один или несколько компонентов, и/или компонент может содержать один или несколько подкомпонентов компонента. Один или более уровней иерархии могут быть необязательными, и в системе их предусматривать не нужно. Как альтернативный вариант, в системе могут быть предусмотрены все описанные здесь уровни иерархии. Любое приводимое здесь обсуждение по одному уровню иерархии может быть также применимо к другим уровням иерархий.
[00536] Согласно описываемому здесь варианту предложено устройство для обработки проб. В устройстве для обработки проб могут быть предусмотрены компоненты. Устройство для обработки проб может быть конструктивно исполнено на прием пробы и/или выполнение одной или нескольких операций подготовки проб, операций анализа и/или операций детектирования. Выполнение операции подготовки проб, операции анализа и/или операции детектирования может быть автоматизировано и не требовать вмешательства человека.
[00537] В некоторых вариантах устройство может быть картриджем или содержать его. Картридж может быть выполнен съемным с большого устройства. Как альтернатива, картридж может быть постоянно закрепленным на устройстве или выполнен с ним заодно. Устройство и/или картридж могут быть (оба) компонентами одноразового типа, такими как пластырь или таблетка.
[00538] Картридж может быть универсальным картриджем, который может быть сконфигурирован для одного и того же набора видов. Универсальные картриджи могут быть тестирования. Универсальные картриджи могут динамически программироваться для определенных тестов с использованием дистанционных или бортовых протоколов. В некоторых случаях благодаря картриджу в системе уже могут иметься все реагенты и, как опция, предусмотрено управление со стороны сервера (или локальное) с помощью систем двусторонней связи. В этом случае для устройства или картриджа могут не потребоваться трубки, сменные емкости для жидкости, или другие варианты исполнения, в которых предусмотрено выполняемое вручную техническое обслуживание, калибровка, и ухудшается качество из-за ручного вмешательства и операций обработки.
[00539] В некоторых вариантах картридж содержит химпакет для местного выделения тепла для ускорения кинетики реакций или для охлаждения смеси. В картридже могут быть предусмотрены изолированные области с регулируемой температурой (например, область с повышенной температурой для тестов на нуклеиновую кислоту), не влияющие на другие части картриджа/устройства. Картридж может также трансформироваться, принимая разные конфигурации в зависимости от внешних или внутренних воздействий. Воздействия могут регистрироваться датчиками на корпусе картриджа, или выполненными как составная часть картриджа. Частью картриджа могут быть также более распространенные датчики, такие как радиочастотные идентификационные (RFID) метки. Картридж может быть оснащен биометрическими датчиками, если, к примеру, взятие пробы и ее анализ выполняются в двух разных местах (например, у пациентов в отделении интенсивной терапии берутся пробы, которые затем переносят в устройство для проведения анализа). Это позволяет закрепить ассоциацию взятой у пациента пробы с картриджем, благодаря чему исключаются ошибки. Картридж может иметь электрические и/или жидкостные соединительные элементы для передачи сигналов и/или переноса жидкостей между разными сосудами, наконечниками и т.п. на картридже. В картридже могут быть также предусмотрены детекторы и/или датчики.
[00540] Конструкция интеллектуального картриджа с обратной связью, самообучением и сенсорными механизмами обеспечивает исполнение с компактным форм-фактором в сочетании со средствами применения по месту обслуживания, сокращением отходов и повышенной эффективностью.
[00541] В одном из вариантов на объекте может быть предусмотрена отдельная внешняя роботизированная система для сборки новых картриджей в режиме реального времени по мере возникновения потребности в них. Как альтернатива, эта возможность может быть составной частью устройства или картриджа.
[00542] Фиг. 2 иллюстрирует пример устройства 200. В устройстве может быть предусмотрен узел сбора проб 210. В устройстве может иметься одна или несколько несущих конструкций 220, которые создают опору для одного или нескольких модулей 230а, 230b. Устройство может содержать корпус 240, который создает опору для остального устройства или в котором оно заключено. В устройстве могут быть также предусмотрены контроллер 250, дисплей 260, блок электропитания 270, и коммуникационный блок 280. С помощью коммуникационного блока устройство может поддерживать связь с внешним устройством 290. В устройстве может быть предусмотрен процессор и/или запоминающее устройство, способные обеспечивать выполнение одной или нескольких операций или выдавать инструкции на их исполнение устройством, причем процессор и/или запоминающее устройство могут хранить одну и более инструкций.
Взятие проб
[00543] В устройстве может быть предусмотрен пробоотборный узел. Пробоотборный узел может быть сконфигурирован в расчете на прием пробы от субъекта. Пробоотборный узел может быть сконфигурирован на прием пробы непосредственно от субъекта или на непрямое поступление пробы, уже взятой у субъекта.
[00544] Для взятия пробы у субъекта может использоваться один или несколько механизмов. В устройстве для обработки проб возможно использование одного или нескольких принципов взятия проб. Например, механизм взятия пробы может основываться на использовании гравитации, капиллярности, поверхностного натяжения, аспирации, силы вакуума, разности давлений, разности плотностей, разности температур, или любой другой принцип отбора пробы, или их сочетание.
[00545] Телесная жидкость может быть отобрана из организма субъекта и введена в устройство различными способами, включая, среди прочего, прокол скарификатором, пикой, инъекцию, откачивание, мазок, затягивание пипеткой, выдыхание и/или любым другим способом, описанным в соответствующих разделах данного документа. Телесная жидкость может быть взята с использованием отборщика телесной жидкости. Отборщик телесной жидкости может представлять собой ланцет, капилляр, трубку, пипетку, шприц, иглу, микроиглу, насос, лазер, пористую мембрану или любой другой отборщик, описанный в соответствующих разделах данного документа. Отборщик телесной жидкости может быть встроен в картридж или в устройство, например, включением ланцета и/или капилляра в корпус картриджа или сосуд (ы) или через пипетку, которая может напрямую всасывать пробу биологического материала пробы из организма пациента. Отборщиком может манипулировать человек или это делается средствами автоматизации, напрямую или дистанционно. Одним из вариант манипулирования средствами автоматизации или удаленного исполнения этих операций человеком может быть основываться на включении камеры или другого сенсорного устройства в сам отборщик, устройство, картридж или какой-либо их компонент, и использование сенсорного устройства для управления процессом взятия пробы.
[00546] Согласно одному варианту, ланцетом прокалывают кожу субъекта и затягивают пробу, используя, например, гравитацию, капиллярность, аспирацию, разность давлений и/или силу вакуума. Ланцет, или любой другой отборщик телесной жидкости, может быть составной частью устройства, картриджа устройства, частью системы, или самостоятельным компонентом. Согласно другому варианту, для прокола кожи или взятия образца ткани из организма пациента может использоваться лазер. Лазер может также использоваться для анестезии участка взятия пробы. Согласно другому варианту, сенсорное устройство может произвести оптическое измерение через кожу без инвазивного получения пробы. В некоторых вариантах пластырь может содержать множество микроигл, который могут прокалывать кожу субъекта. При необходимости, ланцет, пластырь или любой другой отборщик телесной жидкости, может быть задействован различными механическими, электрическими, электромеханическими или любыми другими известными механизмами задействования или любым сочетанием таких методов.
[00547] В некоторых случаях отборщиком телесной жидкости может быть приспособление для пирсинга, которое может быть предусмотрено на одноразовым элементе или само может быть одноразовым. Приспособление для пирсинга может быть использовано для переноса пробы или информации о пробе в устройство многоразового пользования, способное обработать пробу. Как альтернатива, одноразовое приспособление для пирсинга может обрабатывать и/или анализировать пробу.
[00548] Согласно одному из примеров на пальце субъекта (или на другой части его тела) может быть сделан прокол для выпуска телесной жидкости. Телесная жидкость может быть собрана с использованием капиллярной трубки, пипетки, тампона, капли или любого другого механизма, известного в данной области техники. Капиллярная трубка или пипетка может быть отдельной от устройства и/или картриджа устройства, и может вставляться в устройство или присоединяться к нему, или же может быть составной частью устройства и/или картриджа. Согласно другому варианту, в котором не требуется какой-либо активный механизм (вне организма), субъект может просто выпустить телесную жидкость на устройство и/или картридж, что делается, к примеру, при взятии пробы слюны или крови из пальца с помощью скарификатора.
[00549] Телесная жидкость может быть отобрана из организма субъекта и введена в устройство различными способами, включая, среди прочего, прокол скарификатором, ланцетом, инъекцию и/или затягивание пипеткой. Телесная жидкость может быть взята из вены или не прибегая к такому способу. Телесная жидкость может быть взята с использованием сборника телесной жидкости. Отборщик телесной жидкости может представлять собой ланцет, капилляр, трубку, пипетку, шприц, шприц с иглой для забора крови из вены или любой другой отборник, описанный в соответствующих разделах данного документа. Согласно одному варианту, ланцетом прокалывают кожу и затягивают пробу, используя, например, гравитацию, капиллярность, аспирацию и/или силу вакуума. Ланцет может быть составной частью считывающего устройства, картриджа, системы, или самостоятельным компонентом, который может быть одноразовым. При необходимости, ланцет может быть задействован различными механическими, электрическими, электромеханическими или любыми другими известными механизмами задействования или любым сочетанием таких методов. Согласно одному из примеров на пальце субъекта (или на другой части его тела) может быть сделан прокол для выпуска телесной жидкости. Примеры других частей тела субъекта могут включать, среди прочего, руку субъекта, запястье, предплечье, туловище, ногу, стопу, ухо или шею. Телесная жидкость может быть собрана с использованием капиллярной трубки, пипетки или любого другого механизма, известного в данной области техники. Капиллярная трубка или пипетка может быть отдельной от устройства и/или картриджа, или же может быть составной частью устройства и/или картриджа или сосуда. Согласно другому варианту, в котором не требуется какой-либо активный механизм, субъект может просто выпустить телесную жидкость на устройство и/или картридж, что делается, к примеру, при взятии пробы слюны. Отобранная жидкость может быть помещена в устройство. Отборщик телесной жидкости может быть прикреплен к устройству, в том числе съемным образом, или же может быть отдельным от устройства.
[00550] В некоторых вариантах проба может быть напрямую передана в устройства, или же возможно использование дополнительного сосуда или компонента, пригодного в качестве посредника или средства для переноса пробы в устройство. В одном из примеров фекалии могут быть нанесены тампоном на картридж или перенесены на картридже в сосуд. В другом примере содержимое контейнера для сбора мочи может быть выпущено из устройства, его картриджа или периферического блока в устройство. В другом примере небольшой сосуд может быть вытолкнут, выпущен и/или выжат из картриджа устройства или периферического блока в картридж. Моча может быть введена в небольшой сосуд напрямую или из контейнера для сбора мочи. В другом примере тампон для мазка из носа может быть вставлен в картридж. В картридже могут иметься буферные вещества, способные реагировать с биологической массой перенесенного мазка. В некоторых случаях картридж может содержать резервуары или емкости с реагентами, разбавителями, смывками, буферами или какими-либо другими растворами или материалами. Образец ткани может быть помещен на предметное стекло, которое может быть встроено в картридж для дальнейшей обработки образца. В некоторых случаях образец ткани может быть перенесен в картридж с помощью какого-либо приспособления (например, отверстия, поддона), и предметное стекло может быть автоматически подготовлено внутри картриджа. Проба жидкости может быть помещена в картридж, который может быть подготовлен аналогично предметному стеклу внутри картриджа. По аналогии с описанным для переноса пробы в картридж или сосуд может быть осуществлен перенос пробы непосредственно в устройство без применения картриджа. Любые действия, описываемые здесь как выполняемые с картриджам, могут быть произведены с устройством, не требующим использования картриджа.
[00551] Сосуд для взятия проб может быть сконфигурирован на получение проб из широкого множества различных биологических, экологических и любых других матриц. Сосуд может быть сконфигурирован на прием пробы напрямую из части тела, такой как палец или предплечье, путем прикосновения части тела к сосуду. Пробы также могут быть введены с помощью приспособлений для переноса проб, которые при необходимости могут быть предназначены для одноэтапной обработки при переносе пробы в сосуд, картридж или устройство. Сосуды-отборщики могут быть разработаны и конструктивно приспособлены для каждой матрицы разнообразных проб обрабатываемого биологического материала, такого как моча, кал или кровь. Например, герметичный сосуд может быть выкручен или вытолкнут из обычного контейнера для сбора мочи с тем, чтобы сосуд можно быть напрямую поместить в картридж без необходимости отбора пробы пипеткой. Сосуд для взятия проб может быть сконфигурирован на получение крови из прокола в пальце (или другого места прокола). Сосуд-отборщик пробы может быть выполнен имеющим один или несколько каналов ввода, каждый из которых соединен с одной или большим числом отдельных камер. Сосуд-отборщик пробы может быть выполнен имеющим один канал ввода, соединенный с одной из множества отдельных камер. Отобранная проба может перетекать в камеры благодаря капиллярному эффекту. В каждой из отдельных камер могут содержаться реагенты. В каждой из отдельных камер могут содержаться реагенты, отличающиеся от реагентов в других камерах. Реагенты в камерах могут быть нанесены на стенки камеры. Реагенты могут быть внесены в определенных зонах камер, и/или градуированным образом с тем, чтобы можно было управлять смешиванием с реагентом и его распределением в пробе. В камерах могут содержаться антикоагулянты (например, литий-гепарин, ЭДТК (этилендиаминтетрауксусная кислота), цитрат). Камеры могут быть расположены так, чтобы избежать перемешивания проб, поступивших в разные камеры. Камеры могут быть расположены так, чтобы в определенной степени происходило смешивание содержимого разных камер. Каждая камера может быть одного и того же размера и/или объема, или разного. Камеры могут быть сконфигурированы таким образом, чтобы заполнение пробой происходило с одной скоростью, или разными скоростями. Камеры могут быть соединены с входным каналом через отверстие или порт, в котором может быть установлен клапан. Такой клапан может быть выполнен таким образом, чтобы жидкость текла в одном или двух направлениях. Клапан может быть пассивным или активным. Сосуд для взятия пробы может быть прозрачным или непрозрачным в некоторых областях. Сосуд-отборщик пробы может быть выполнен имеющим непрозрачные области, чтобы обеспечивалась возможность производимой автоматически или вручную оценки протекания процесса взятия пробы. Проба может быть извлечена устройством из каждой камере с помощью системы манипуляций с пробами, оснащенной наконечником или сосудом для сопряжения с сосудом-пробоотборщиком. Проба в каждой камере может быть вытолкнута из камеры с помощью поршня. Пробы могут быть извлечены или вытолкнуты из каждой камеры по-отдельности или одновременно.
[00552] Проба может быть взята из окружающей среды или любого другого источника. В некоторых случаях проба отбирается не у субъекта. Примерами проб могут быть текучие среды (например, жидкости, газы, гели), твердые или полутвердые материалы, подвергаемые испытаниям. Согласно одному из сценариев продукт питания может быть протестирован, чтобы определить, безопасна ли для питания приготовленная из него пища. Согласно другому сценарию взятая из окружающей среды проба (например, проба воды, грунта, воздуха) может быть протестирована, чтобы определить, имеются ли в ней какие-либо загрязняющие вещества или токсины. Такие пробы могут быть отобраны с помощью любого механизма, включая описанные в соответствующих разделах данного документа. Как альтернатива, такие пробы могут быть напрямую перенесены в устройство, картридж или сосуд.
[00553] Отобранная жидкость может быть помещена в устройство. В некоторых случаях отобранную жидкость помещают в картридж устройства. Отобранная жидкость может быть помещена в любую другую область устройства. Устройство может быть сконфигурировано на прием пробы, откуда бы она не поступала, непосредственно от субъекта, из отборщика телесной жидкости или из какого-либо иного механизма. Пробоотборный узел устройства может быть сконфигурирован на прием пробы.
[00554] Отборщик телесной жидкости может быть прикреплен к устройству, в том числе съемным образом, или же может быть отдельным от устройства. В некоторых случаях отборщик телесной жидкости выполняют как составную часть устройства. Отборщик телесной жидкости может быть прикреплен, в том числе съемным образом, к любой части устройства. Отборщик телесной жидкости может гидравлически сообщаться с пробоотборным узлом устройства или переведен в режим такого гидравлического сообщения.
[00555] Картридж может вставляться в устройство для обработки проб или сопряжен с устройством каким-либо иным образом. Картридж может крепиться к устройству. Картридж может быть выполнен съемным с устройства. Согласно одному из примеров проба может быть перенесена в пробоотборный узел из картриджа. Проба может быть перенесена в пробоотборный узел через отборщик телесной жидкости. Отборщик телесной жидкости может быть прикреплен к картриджу, в том числе съемным образом, или же может быть отдельным от картриджа. Отборщик телесной жидкости может быть составной частью пробоотборного узла. В этом случае картридж может быть вставлен в устройство. Как альтернатива, проба может быть напрямую перенесена в устройство, в котором может использоваться картридж. В картридже могут содержаться реагенты, которые используются для работы устройства. Реагенты могут автономно присутствовать в картридже. Реагенты могут быть перенесены в устройство с помощью картриджа, при этом не требуется перекачивать реагенты в устройство по трубкам и/или через емкости с буфером. Как альтернатива, реагенты, уже могут присутствовать в каком-то месте устройства. Картридж может содержать оболочку и вставляемые трубки, сосуды и наконечники. Сосуды или наконечники могут использоваться для хранения реагентов, необходимых для проведения тестов. Некоторые сосуды или наконечники могут быть заранее установлены на картриджах. Другие сосуды или наконечники могут храниться внутри устройства, возможно, в охлаждаемых условиях, если это требуется. Ко времени тестирования устройство может необходимым образом собрать с помощью роботизированной системы хранящиеся внутри сосуды или наконечники в единый узел с определенным картриджем. Отборщик телесной жидкости и любой другой механизм отбора может быть одноразовым. Например, отборщик телесной жидкости может быть однократно использован, после чего выброшен. Отборщик телесной жидкости может содержать компоненты одноразового пользования. Как альтернатива, отборщик телесной жидкости может использоваться повторно. Отборщик телесной жидкости может использоваться многократно. В некоторых случаях отборщик телесной жидкости может содержать как многоразовые, так и одноразовые компоненты. Для снижения экологической нагрузки от выбрасывания таких деталей для изготовления картриджа и остальных элементов отборщика телесной жидкости могут быть использованы компостируемые и другие экологически благоприятные материалы.
[00556] Любой компонент, вставленный в систему или устройство, может быть идентифицирован по идентификаторам или меткам и/или с помощью других средств связи. Основываясь на идентификации таких компонентов, система может обеспечить пригодность указанных компонентов для использования (например, не истек срока их действия). Система может провести перекрестную проверку по бортовым и/или удаленным базам данных, содержащим данные и информацию в отношении указанных компонентов.
[00557] В компонентах, вставляемых в систему или устройства, могут быть предусмотрены бортовые датчики. Такие датчики могут реагировать на температуру, влажность, освещенность, давление, вибрацию, ускорение и другие факторы окружающей среды. Такие датчики могут быть чувствительными к абсолютным уровням, продолжительности воздействия уровней облучения, уровням накопленного воздействия и другим сочетаниям факторов. Система или устройство может считывать информацию с таких датчиков и/или общаться с ними, когда компоненты вставляются в систему, устройство или взаимодействовать с интерфейсом пользователя, чтобы определить, насколько пригоден компонент для использования в системе/устройстве согласно набору правил, и пригоден ли вообще.
[00558] Пробоотборный узел и/или какая-либо другая часть устройства может быть способным принимать пробы одного типа, или нескольких типов. Например, пробоотборный узел может быть способен принимать телесные жидкости двух разных типов (например, кровь, слезы). В другом примере, пробоотборный узел может быть способен принимать пробы биологического материала двух разных типов (например, пробу мочи, пробу кала). Множество типов проб могут быть жидкостями, твердыми и/или полутвердыми веществами. Например, пробоотборный узел может быть способен принимать телесные жидкости, секреторные выделения и/или образцы ткани, в количестве одного или более, двух или более, или трех и более видов.
[00559] Устройство может быть способным принимать пробы одного типа, или нескольких типов. Устройство может быть способным обрабатывать пробы одного типа, или нескольких типов. В некоторых случаях может использоваться один отборщик телесной жидкости. Как альтернатива, возможно использование множества и/или разных отборщиков телесной жидкости.
Проба
[00560] Согласно описываемому здесь варианту проба может быть получена устройством. Примеры проб могут содержать различные пробы жидкостей (текучих сред). В некоторых случаях пробой может быть взятая у субъекта проба телесной жидкости. Проба может быть водной или газообразной. Проба может быть гелем. Проба может содержать один или несколько компонентов. В некоторых случаях проба может быть твердой или полутвердой. Проба может содержать ткань, взятую у субъекта. Проба может включать в себя телесную жидкость, секреторные выделения и/или ткань субъекта. Проба может быть пробой биологического материала. Проба биологического материала может быть телесной жидкостью, секреторными выделениями и/или образцом ткани. Примеры проб биологического материала могут включать, среди прочего, кровь, сыворотку, слюну, мочу, желудочный и пищеварительный сок, слезы, кал, сперму, вагинальную жидкость, интерстициальную жидкость, происходящую из опухолевой ткани, внутриглазную жидкость, пот, слизь, ушную серу, кожное сало, секреторные выделения желез, выдыхаемый воздух, спинномозговую жидкость, волосы, ногти пальцев, клетки кожи, плазму, мазок из носа или жидкость от промывки носоглотки, цереброспинальную жидкость, ткань, мазок из горла, кусочек ткани на биопсию, плацентарную жидкость, амниотическую жидкость, пуповинную кровь, эмфатическую жидкость, полостную жидкость, мокроту, гной, микробиоту, меконий, грудное молоко и/или другие выделения. Проба может быть взята у человека или животного. Проба может быть взята у млекопитающего, позвоночного, таких как мышиные, обезьянообразные, люди, сельскохозяйственные, спортивные и домашние животные. Проба может быть взята у живого или мертвого субъекта.
[00561] Проба может быть свежевзятой у субъекта или может быть подвергнутой некоторой предварительной обработке, хранению или транспортировке. Проба может быть перенесена от субъекта в устройство без какого-либо вмешательства или существенных затрат времени. Для переноса пробы субъект может прикасаться к устройству, картриджу и/или сосуду.
[00562] Субъект может сам предоставить пробу, и/или проба может быть у субъекта взята. Субъект может быть человеком или животным. Субъект может быть млекопитающим, позвоночным, таким как мышиные, обезьянообразные, люди, сельскохозяйственные, спортивные и домашние животные. Субъект может быть живым или мертвым. Субъектом может быть пациент, субъект клинического исследования или субъект доклинической подготовки. По отношению к субъекту может проводиться диагностика, лечение, и/или управление ходом заболевания или образом жизни или профилактический уход. Субъект может находиться под наблюдением медицинского работника с оказанием необходимого ухода.
[00563] Проба может быть взята у субъекта путем прокола его кожи, или же без прокола. Проба может быть взята через отверстие в теле субъекта. Образец ткани может быть взят у субъекта, как образец внутренней или наружной ткани. Проба может быть взята из любой части тела субъекта, включая, среди прочего, палец, руку субъекта, предплечье, плечо, туловище, живот, ногу, стопу, шею, ухо и голову.
[00564] В некоторых вариантах проба может быть пробой, взятой из окружающей среды. Примеры проб из окружающей среды могут включать пробы воздуха, воды, грунта или образцы растений.
[00565] Дополнительные пробы могут включать продукты питания, напитки, производственные материалы, текстиль, химические вещества, терапевтические средства или любые другие пробы.
[00566] Устройством могут быть приняты и/или обработаны пробы одного типа. Как альтернативный вариант, устройством могут быть приняты и/или обработаны пробы множества типов. Например, устройство может быть способно принять один и более, два и более, три и более, четыре и более, пять и более, шесть и более, семь и более, восемь и более, девять и более, десять и более, двенадцать и более, пятнадцать и более, двадцать и более, тридцать и более, пятьдесят и более, или сто и более типов образцов. Устройство может быть способно принять и/или обработать любое число типов образцов одновременно и/или в разное время от разных или одних и тех же матриц. Например, устройство может быть способным обрабатывать, анализировать и/или детектировать пробы одного или множества типов.
[00567] От субъекта или из другого источника может поступить любой объем пробы. Примеры объемов могут включать, среди прочего, около 10 мл и менее, 5 мл и менее, 3 мл и менее, 1 мкл и менее, 500 мкл и менее, 300 мкл и менее, 250 мкл и менее, 200 мкл и менее, 170 мкл и менее, 150 мкл и менее, 125 мкл и менее, 100 мкл и менее, 75 мкл и менее, 50 мкл и менее, 25 мкл и менее, 20 мкл и менее, 15 мкл и менее, 10 мкл и менее, 5 мкл и менее, 3 мкл и менее, 1 мкл и менее, 500 нл и менее, 250 нл и менее, 100 нл и менее, 50 нл и менее, 20 нл и менее, 10 нл и менее, 5 нл и менее, 1 нл и менее, 500 пл и менее, 100 пл и менее, 50 пл и менее, или 1 пл и менее. Количественно проба может быть величиной около капли. Количественно проба может быть величиной около 1-5 капель, 1-3 капель, 1-2 капель и менее, чем капля. Количественно проба может быть величиной объема, взятого из пальца с проколом кожи иглой или скарификатором. К передаче в устройство может поступить любой объем, включая указанные в настоящем документе.
Поступление пробы в устройство.
[00568] Пробоотборный узел может быть составной частью устройства. Пробоотборный узел может быть отдельным от устройства. В некоторых вариантах пробоотборный узел может быть съемным и/или вставным относительно устройства. Пробоотборный узел может быть предусмотрен в картридже. Картридж может быть съемным и/или вставным относительно устройства.
[00569] Пробоотборный узел может быть сконфигурирован на прием пробы. Пробоотборный узел может быть способен вместить пробу и/или заключить ее в себя. Пробоотборный узел может быть способен перенести пробу в другую часть устройства.
[00570] Пробоотборный узел может быть гидравлически связанным с одним или несколькими модулями устройства. В некоторых случаях пробоотборный узел может быть постоянно гидравлически связанным с одним или несколькими модулями устройства. Как альтернативный вариант, пробоотборный узел может быть приведен в гидравлическое сообщение с модулем и/или выведен из него. Пробоотборный узел может быть избирательно гидравлически разобщен от одного или нескольких модулей. В некоторых случаях пробоотборный узел может быть гидравлически связанным с каждым из модулей устройства. Пробоотборный узел может быть постоянно гидравлически связанным с каждым из модулей, или может быть приведен в гидравлическое сообщение с каждым модулем и/или выведен из него.
[00571] Пробоотборный узел может быть избирательно приведен в гидравлическое сообщение с одним или несколькими модулями и/или выведен из него. Гидравлическое сообщение может регулироваться в соответствии с одним или несколькими протоколами или наборами инструкций. Пробоотборный узел может быть приведен в гидравлическое сообщение с первым модулем и выведен из гидравлического сообщения со вторым модулем, и наоборот.
[00572] Аналогично, пробоотборный узел может быть гидравлически связанным с одним или несколькими компонентами устройства. В некоторых случаях пробоотборный узел может быть постоянно гидравлически связанным с одним или несколькими компонентами устройства. Как альтернативный вариант, пробоотборный узел может быть приведен в гидравлическое сообщение с компонентом и/или выведен из него. Пробоотборный узел избирательно гидравлически разобщен от одного или нескольких компонентов, но не обязательно. В некоторых случаях пробоотборный узел может быть гидравлически связанным с каждым из компонентов устройства. Пробоотборный узел может быть постоянно гидравлически связанным с каждым из компонентов, или может быть приведен в гидравлическое сообщение с каждым компонентом и/или выведен из нее.
[00573] Можно предусмотреть механизмы для переноса пробы из пробоотборного узла к месту тестирования. В некоторых вариантах возможно использование механизмов со сквозным прохождением потока. Например, канал или желоб может соединять пробоотборный узел с местом тестирования в модуле. В канале или желобе могут быть предусмотрены клапаны или механизмы, которые могут избирательно разрешать или перекрывать течение жидкости.
[00574] Другим механизмом, пригодным для переноса пробы из пробоотборного узла к месту тестирования, может быть использование одного или нескольких гидравлически разобщенных компонентов. Например, пробоотборный узел может обеспечить поступление пробы к одному или нескольким наконечникам или сосудам, которые можно переместить внутри устройства. Возможен перенос одного или нескольких наконечников или сосудов к одному или нескольким модулям. В некоторых вариантах возможно курсирование одного или нескольких наконечников или сосудов к одному или нескольким модулям с помощью манипулятора или другого компонента устройства. В некоторых вариантах наконечник или сосуд может находиться у модуля. В некоторых вариантах находящийся у модуля механизм манипуляций с жидкостью может манипулировать наконечником или сосудом. Например, пипетка у модуля может подобрать и/или засосать пробу, подведенную к модулю.
[0572] Устройство может быть сконфигурировано на прием одиночной пробы, или на прием множества проб. В некоторых случаях множество проб могут быть пробами множества типов. Например, в некоторых случаях в одном устройстве единовременно могут выполняться манипуляции с одной пробой. Например, в устройство может быть принята одна проба, и может выполняться одна или несколько операций обработки пробы, таких как операция подготовки пробы, анализа и/или детектирования с пробой. Устройство может закончить обработку или анализ пробы, прежде чем принять новую пробу.
[0573] Согласно другому примеру устройство может быть способным одновременно выполнять манипуляции с множеством проб. В одном из примеров устройство может одновременно принимать пробы. Множество проб может быть пробами множества типов. Как альтернативный вариант устройство может принимать пробы по очереди. Пробы могут поступать в устройство одна за другой, или могут поступать в устройство по истечении какого-либо периода времени. Устройство может быть способно начинать обработку на первой пробе, получая вторую пробу во время указанной обработки пробы и обрабатывать вторую пробу параллельно с первой пробой. Первая и вторая пробы могут быть пробами одного и того же типа. Устройство может быть в состоянии параллельно обработать любое количество проб, в том числе, среди прочего, не менее одной пробы, двух проб, трех проб, четырех проб, пяти проб, шести проб, семи проб, восьми проб, девяти проб, десяти проб, одиннадцати проб, двенадцати проб, тринадцати проб, четырнадцати проб, пятнадцати проб, шестнадцати проб, семнадцати проб, восемнадцати проб, девятнадцати проб, двадцати проб, двадцать пяти проб, тридцати проб, сорока проб, пятидесяти проб, семидесяти проб, ста проб.
[0574] Согласно некоторым вариантам, устройство может содержать одно, два и более модулей, способных параллельно обработать одну, две и более проб. Количество проб, которые могут быть обработаны параллельно, может определяться количеством имеющихся в устройстве модулей и/или компонентов.
[0575] Когда одновременно обрабатывается множество проб, начало и конец обработки проб может происходить в любой момент времени. Нет необходимости одновременно начинать и/или заканчивать обработку проб. Обработка первой пробы может закончиться в то время, как обработка второй пробы все еще продолжается. Обработка второй пробы может начаться после того, как начата обработка первой пробы. По мере того, как заканчивается обработка проб, в устройство могут быть добавлены дополнительные пробы. В некоторых случаях устройство способно работать непрерывно с добавлением в него проб по мере того, как заканчивается обработка различных проб.
[0576] Множество проб может быть одновременно передано на обработку. Множество проб может быть пробами одного и того же типа типов. Например, к устройству может поступить множество пробоотборных узлов. Например, один, два и более ланцетов может быть подано на устройство или введено в гидравлическое сообщение с пробоотборным узлом устройства. Множество пробоотборных узлов может получать пробы одновременно или в разные моменты времени. Возможно применение множества любых описываемых здесь пробоотборных механизмов. Возможно применение пробоотборных механизмов одного и того же типа, или разных типов.
[0577] Множество проб может передаваться по очереди. В некоторых случаях возможно использование множества пробоотборных узлов или одного пробоотборного узла. Возможно применение любого сочетания описываемых здесь пробоотборных механизмов. Устройство может единовременно принимать одну пробу, две пробы и более. Пробы могут передаваться в устройство по истечении любого периода времени. Модули
[0578] Устройства могут содержать один или большее число модулей. Модули могут быть способными выполнять одну и более, две и более или все три из числа следующих операций: подготовка проб, анализ и/или детектирование. Фиг. 3 иллюстрирует пример устройства 300. Модуль может включать одну и более, две и более или все три из числа следующих станций: станция подготовки проб 310, аналитическая станция 320 и/или станция детектирования 330. Согласно некоторым вариантам, предусматривается множество станций подготовки проб, аналитических станций и станций детектирования. Модуль может также включать систему манипуляций с жидкостями 340.
[0579] Модуль может включать станции подготовки проб. Станция подготовки проб может включать компоненты, сконфигурированные на выполнение химической и/или физической обработки. Примеры таких процессов подготовки проб могут включать разбавление, концентрирование/обогащение, сепарацию, сортировку, фильтрацию, лизис, хроматографию, инкубацию или любой другую операцию подготовки пробы. Станция подготовки пробы может включать компоненты подготовки пробы, такие как система сепарации (в том числе, среди прочего, центрифугу), магниты (или другие устройства возбуждения магнитного поля) для магнитной сепарации, фильтр, нагреватель или разбавители.
[0580] В модуле могут быть предусмотрены аналитические станции. Аналитическая станция может включать компоненты, сконфигурированные на выполнение одного или нескольких следующих анализов или операций: иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и/или другие типы анализа и их сочетания. Аналитическая станция может быть сконфигурирована на выполнение белкового анализа, в том числе иммунологического и ферментативного или любого другого анализа, включающего взаимодействие с белковым компонентом. Топологический анализ в некоторых случаях включает морфологический анализ. Примерами включаемых в модуль других компонентов являются, среди прочего: блок регулирования температуры, нагреватель, тепловой блок, цитометр, источник электромагнитной энергии (например, рентгеновского излучения, света), аналитические блоки, узлы подачи реагентов и/или опоры. В некоторых вариантах модуль включает аналитические станции, способные выполнять анализ нуклеиновых кислот и белковый анализ (включая иммунологический и ферментативный анализ). В некоторых вариантах модуль включает аналитические станции, способные выполнять флуоресцентный анализ и цитометрию.
[0581] Аналитическая станция может располагаться отдельно от станции подготовки проб. В некоторых случаях аналитическая станция может быть встроена в станцию подготовки проб. Как альтернативный вариант, они могут быть раздельными станциями, и пробы или другие вещества могут передаваться из одной станции в другую.
[0582] Могут быть предложены аналитические блоки, которые могут иметь одну или несколько характеристик согласно описаниям, приведенным в соответствующих разделах настоящего документа. Аналитические блоки могут быть способными принимать и/или вмещать пробу. Аналитические блоки могут быть гидравлически разобщенными или независимыми друг от друга. В некоторых вариантах аналитические блоки могут быть выполнены в формате наконечника. Пробовводный наконечник может иметь внутреннюю и наружную поверхности. Пробовводный наконечник может иметь первый и второй открытые концы. В некоторых вариантах аналитические блоки могут быть расположены в виде матрицы. Аналитические блоки могут быть подвижными. В некоторых вариантах отдельно взятые аналитические блоки могут быть подвижными относительно друг друга и/или других компонентов устройства. В некоторых случаях множество аналитических блоков может двигаться одновременно. В некоторых вариантах в аналитическом блоке может присутствовать один или другой реагент, нанесенный на поверхность. В некоторых вариантах последовательность реагентов может быть нанесена или осаждена на поверхность, такую как поверхность наконечника, и последовательность реагентов может использоваться для последовательно проводимых реакций. Как альтернативный вариант, аналитические блоки могут содержать микроносители или другие поверхности с одним или другим реагентами, нанесенными, поглощенными, адсорбированными или приставшими к поверхностям. В другом примере, аналитические блоки могут содержать микроносители или другие поверхности, покрытые реагентами, образованными из одного или другого реагентов, которые могут растворяться.
[0583] Могут быть предложены реагентные узлы, которые могут иметь одну или несколько характеристик согласно описаниям, приведенным в соответствующих разделах настоящего документа. Реагентные узлы могут быть способными принимать и/или вмещать реагент или пробу. Реагентные узлы могут быть гидравлически разобщенными или независимыми друг от друга. В некоторых вариантах реагентные узлы могут быть выполнены в формате сосуда. Реагентный сосуд может иметь внутреннюю и наружную поверхности. Реагентный узел может иметь открытый и закрытый концы. В некоторых вариантах реагентные узлы могут быть расположены в виде матрицы. Реагентные узлы могут быть подвижными. В некоторых вариантах отдельно взятые реагентные узлы могут быть подвижными относительно друг друга и/или других компонентов устройства. В некоторых случаях множество реагентных узлов могут двигаться одновременно. Реагентный блок может быть сконфигурирован на прием одного или нескольких аналитических блоков. В реагентном блоке может быть предусмотрена внутренняя область, в которую может быть вставлен аналитический блок, по крайней мере, частично.
[0584] Для аналитического и/или реагентного блока может быть предусмотрена опора. В некоторых вариантах опора может быть в формате картриджа или микропланшета. В некоторых вариантах опора может быть в формате пластыря или может быть внедрена в пластырь или имплантируемый сенсорно-аналитический узел. В модуле могут быть предусмотрены опоры для пробоотборного/реагентного узла. Опора может быть выполнена по форме таким образом, чтобы ею обеспечивалось удержание аналитических и/или реагентных блоков. Опора может удерживать аналитические и/или реагентные блоки ориентированными по вертикали. Опора может допускать перемещение или подвижность аналитических и/или реагентных блоков. Аналитические и/или реагентные блоки могут быть сняты с опоры и/или помещены на нее. Устройство и/или система может включать один или несколько характеристик, компонентов, отличительных признаков или функциональных действий, представленных в патентной публикации США №2009/0088336, которая полностью включена сюда по ссылке.
[0585] Модуль может включать одну или несколько станций детектирования. Станция детектирования может включать датчики, которые могут детектировать визуальные/оптические сигналы, инфракрасные сигналы, тепловые/температурные сигналы, ультрафиолетовые сигналы, любой сигнал по всему электромагнитному спектру, электрические сигналы, химические сигналы, звуковые сигналы, сигналы давления, сигналы движения или любые детектируемые сигналы другого типа. Предлагаемые здесь датчики могут включать, но могут и не включать любые другие датчики из числа описанных в соответствующих разделах этого документа. Станция детектирования может располагаться отдельно от станции подготовки проб и/или аналитической станции. Как альтернативный вариант, станция детектирования может быть размещена в едином блоке со станцией подготовки проб и/или аналитической станцией.
[0586] Согласно некоторым вариантам, проба может быть передана в одну или несколько станций подготовки проб прежде, чем поступит в аналитическую станцию. В некоторых случаях проба может быть передана в одну или несколько станций подготовки проб после того, как поступит в аналитическую станцию. Детектирование на пробе может быть произведено до, во время или после того, как она поступит в станцию подготовки проб и/или аналитическую станцию.
[0587] В модуле может быть предусмотрена система манипуляций с жидкостями. Эта система манипуляций с жидкостями может допускать движения пробы, реагента или жидкости. Система манипуляций с жидкостями может допускать дозирование и/или всасывание жидкости. Система манипуляций с жидкостями может забирать требуемую жидкость из выбранного пункта и/или дозировать жидкость в выбранном пункте. Система манипуляций с жидкостями может допускать смешивание и/или реагирование двух и более жидкостей между собой. В некоторых случаях механизмом манипуляций с жидкостью может быть пипеткой. Примеры пипеток или механизмов манипуляций с жидкостями более подробно рассмотрены в различных местах данного документа.
[0588] Любое приведенное здесь описание здесь системы манипуляций с жидкостями может быть применимо к другим системам манипуляций с пробами, и наоборот. Например, система манипуляций с пробами может транспортировать любой тип проб, включая, среди прочего, телесные жидкости, секреторные выделения и образцы ткани. Система манипуляций с пробами может обладать способностью совершать манипуляции с жидкостями, твердыми и полутвердыми веществами. Система манипуляций с пробами может обеспечивать внутри устройства прием, внесение и/или перемещение пробы и/или любого другого вещества, которое может быть полезным и/или необходимым для обработки пробы внутри устройства. Система манипуляций с пробами может обеспечивать внутри устройства прием, внесение и/или перемещение контейнера (например, аналитического или реагентного узла), который может содержать пробу и/или любое другое вещество внутри устройства.
[0589] Система манипуляций с жидкостями может включать в свой состав наконечник. Например, наконечник может быть съемным образом присоединен к пипетке. Наконечник может сопрягаться с патрубком пипетки. Примеры сопряжения наконечника с патрубком более подробно рассмотрены в различных местах данного документа.
[0590] В другом примере системы манипуляций с жидкостями могут использоваться конструкции со сквозным прохождением потока. Например, в системе манипуляций с жидкостями могут быть предусмотрены каналы и/или желобы, по которым может течь жидкость. В канале или желобе могут быть предусмотрены клапаны, которые могут избирательно перекрывать и/или разрешать течение жидкости.
[0591] В системе манипуляций с жидкостями могут быть предусмотрены части, которые могут обеспечивать разобщение жидкости. Например, в системе манипуляций с жидкостями возможно использование наконечников пипеток, которые могут быть гидравлически разобщены от других компонентов устройства. Гидравлически разобщенные части могут быть подвижными. В некоторых вариантах наконечниками системы манипуляций с жидкостями могут быть пробовводные наконечники, описанные в соответствующих разделах документа.
[0592] Модуль может быть выполнен имеющим корпус и/или несущую конструкцию. В некоторых вариантах в модуле может быть предусмотрена несущая конструкция, на которую опираются компоненты модуля. Несущая конструкция может поддерживать вес одного или нескольких компонентов модуля Компоненты могут быть предусмотрены над несущей конструкцией, сбоку от нее и/или под нею. Несущей конструкцией может быть подложка, которая может соединять и/или поддерживать различные компоненты модуля. Несущая конструкция может поддерживать станции подготовки проб, аналитические станции и станции детектирования. Модуль может быть автономным. Модули могут перемещаться совместно. Различные компоненты модуля могут быть способными перемещаться совместно. Различные компоненты модуля могут быть соединены друг с другом. Компоненты модуля могут быть установлены на общей опоре.
[0593] Модуль может быть заключенным в кожух или открытым. Корпус модуля окружать расположенный внутри него модуль. Корпус может полностью окружать модуль со всех сторон или вмещать модуль частично. Корпус может образовывать герметичную оболочку вокруг модуля. Как альтернативный вариант, герметичность от корпуса не требуется. Корпус может обеспечивать условия для регулирования температуры, влажности, давления и других параметров внутри модуля или компонентов модуля.
[0594] Для модуля могут быть предусмотрены электрические соединения. Модуль может быть электрически соединен с остальным устройством. Множество модулей может быть электрически соединено между собой. Электрическое соединения модуля с устройством может устанавливаться в тот момент, когда модуль вставляется в устройство или прикрепляется к нему. Устройство может обеспечивать модуль электропитанием. При извлечении из устройства модуль может отсоединяться от источника электропитания. В одном из примеров, в тот момент, когда модуль вставляется в устройство, устанавливается его электрическое соединение с остальным устройством. Например, модуль можно вставлять подобно электрической вилке в опору устройства. В некоторых случаях опора (например, корпус) устройства может обеспечивать электропитание модулю.
[0595] Модуль может быть также способным устанавливать гидравлические соединения с остальным устройством. В одном из примеров модуль может быть гидравлически соединен с остальным устройством. Как альтернативный вариант, гидравлическое соединение модуля с остальным устройством может быть установлено, например, с помощью описываемой здесь системы манипуляций с жидкостями. Гидравлическое соединение модуля с остальным устройством может быть установлено в тот момент, когда модуль вставляется в устройство или прикрепляется к нему, или же избирательно установлено в любой момент после того, как модуль вставлен в устройство или прикреплен к нему. Модуль может быть выведен из гидравлического соединения с устройством в тот момент, когда модуль извлекается из устройства, или же избирательно в то время, когда модуль прикреплен к устройству. В одном из примеров может быть установлено гидравлическое сообщение модуля с пробоотборным узлом устройства. В другом примере может быть установлено гидравлическое сообщение модуля с другими модулями устройства.
[0596] Модуль может иметь любой размер или форму, включая описанные здесь в соответствующих разделах документа. Модуль по своим размерам может быть равен устройству или меньше него. Модуль устройства может занимать общий объем, меньший или равный примерно 4 м3, 3 м3, 2,5 м3, 2 м3, 1,5 м3, 1 м3, 0,75 м3, 0,5 м3, 0,3 м3, 0,2 м3, 0,1 м3, 0,08 м3, 0,05 м3, 0,03 м3, 0,01 м3, 0,005 м3, 0,001 м3, 500 см3, 100 см3, 50 см3, 10 см3, 5 см3, 1 см3, 0,5 см3, 0,1 см3, 0,05 см3, 0,01 см3, 0,005 см3 или 0,001 см3. Модуль может иметь любой объем, описанный здесь в соответствующих разделах документа.
[0597] Модуль и/или его корпус может занимать площадь, охватывающую площадь боковой поверхности устройства. В некоторых вариантах, занимаемая устройством площадь может быть меньше или равна примерно 4 м2, 3 м2, 2,5 м2, 2 м2, 1,5 м2, 1 м2, 0,75 м2, 0,5 м2, 0,3 м2, 0,2 м2, 0,1 м2, 0,08 м2, 0,05 м2, 0,03 м2, 100 см2, 80 см2, 70 см2, 60 см2, 50 см2, 40 см2, 30 см2, 20 см2, 15 см2, 10 см2, 7 см2, 5 см2, 1 см2, 0,5 см2, 0,1 см2, 0,05 см2, 0,01 см2, 0,005 см2 или 0,001 см2.
[0598] Модуль и/или корпус модуля может иметь боковой размер (например, ширину, длину или диаметр) или размер в высоту, меньший или равный примерно 4 м, 3 м, 2,5 м, 2 м, 1,5 м, 1,2 м, 1 м, 80 см, 70 см, 60 см, 50 см, 40 см, 30 см, 25 см, 20 см, 15 см, 12 см, 10 см, 8 см, 5 см, 3 см, 1 см, 0,5 см, 0,1 см, 0,05 см, 0,01 см, 0,005 см или 0,001 см. Боковые размеры и/или высота могут различаться между собой по величине. Как альтернатива, они могут быть одинаковыми. В некоторых случаях модуль может быть высоким и узким, или же коротким и широким. Отношение высоты к боковому размеру может большим или равным 100:1, 50:1, 30:1, 20:1, 10:1, 9:1, 8:1, 7:1, 6:1, 5:1, 4:1, 3:1, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:6, 1:7, 1:8, 1:9, 1:10, 1:20, 1:30, 1:50 или 1:100. Модуль и/или корпус модуля может быть пропорционально высоким и узким.
[0599] Модуль и/или корпус модуля может иметь любую форму. В некоторых вариантах модуль может иметь в боковом сечении форму прямоугольника или квадрата. В других вариантах модуль может иметь в боковом сечении форму круга, эллипса, треугольника, трапеции, параллелограмма, пятиугольника, шестиугольника, восьмиугольника и любую другую. Модуль может иметь в вертикальном сечении форму круга, эллипса, треугольника, прямоугольника, квадрата, трапеции, параллелограмма, пятиугольника, шестиугольника, восьмиугольника и любую другую. Модуль может иметь коробчатую форму.
[0600] В устройстве может быть предусмотрено любое количество модулей. Устройство может быть сконфигурировано в расчете на прием фиксированного числа модулей. Как альтернатива, устройство может быть сконфигурировано в расчете на прием переменного числа модулей. В некоторых вариантах, каждый модуль устройства может иметь одни и те же компоненты и/или одну и ту же конфигурацию. Как альтернатива, разные модули устройства могут иметь разные компоненты и/или конфигурации. В некоторых случаях разные модули могут иметь одинаковые корпуса и/или форматы несущей конструкции. В другом примере, разные модули могут иметь одинаковые общие габариты. Как альтернатива, они могут иметь разные размеры.
[0601] В некоторых случаях устройство может иметь единственный модуль. Единственный модуль может быть сконфигурирован на однократный прием одной пробы, или же может быть способным принять множество проб одновременно или по очереди. Единственный модуль может быть способен выполнять одну или больше операций подготовки проб, анализа и/или детектирования. Для выполнения разных функций может быть предусмотрена возможность замены единственного модуля.
[0602] Дополнительные подробности и описания модулей и их компонентов приведены в соответствующих разделах документа. Любые варианты таких модулей могут предусматриваться в сочетании друг с другом или самостоятельно.
Стойки
[0603] Согласно описываемому здесь варианту предложена система, имеющая множество модулей. Система сконфигурирована на выполнение анализа взятой у субъекта пробы биологического материала, такого как жидкость и/или образец ткани.
[0604] Согласно некоторым вариантам, система включает в свой состав множество модулей на несущей конструкции. Согласно варианту несущая конструкция представляет собой стойку, на которой имеется множество монтажных станций, каждая из которых по-отдельности предназначена выполнять роль опоры для модуля.
[0605] Согласно варианту на стойке предусмотрен контроллер, соединенный с множеством модулей таким образом, что с ними поддерживается связь. В некоторых ситуациях контроллер соединен с системой манипуляций с жидкостями, поддерживая с нею связь, как это описано ниже. Контроллер сконфигурирован на управление работой модулей, осуществляющих подготовку и/или обработку проб, такую как анализ, с использованием описываемых здесь методов.
[0606] Отдельно взятый модуль из указанного множества содержит станцию подготовки проб, аналитическую станцию и/или станцию детектирования. Система сконфигурирована на выполнение (а) множества процедур подготовки пробы, выбранных из группы, включающей обработку пробы, центрифугирование, сепарацию, физическую и химическую сепарацию, и/или (b) минимум одного типа анализа, выбранного из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и их сочетания. В некоторых вариантах сепарация включает магнитную сепарацию, например, сепарацию в магнитном поле.
[0607] Согласно варианту несущая конструкция представляет собой конструкцию типа приборной стойки для съемного хранения или закрепления отдельного модуля из множества модулей. Конструкция приборной стойки включает множество отсеков, сконфигурированных на прием и съемное закрепление модуля. Согласно примеру, показанному на фиг. 4, в стойке 400 может быть установлены модули 410а, 410b, 410с, 410d, 410е, 410f. Модули расположены по вертикали друг над другом. Например, друг на друга можно поставить шесть модулей. Модули можно расположить рядом друг с другом по горизонтали. В другом примере возможна матричная расстановка модулей. На фиг. 5 представлен пример стойки 500, в которой множество модулей 510 установлено в матричном расположении. Например, модули могут образовать вертикальную матрицу, которая имеет М модулей в высоту и/или N модулей в ширину, где М, N - положительные целые числа. В других вариантах стойка может служить опорой для матрицы модулей, расположенной в горизонтальной плоскости. Например, модули могут образовать горизонтальную матрицу, которая имеет М модулей в ширину и/или N модулей в длину, где М, N - положительные целые числа. Еще в одной примере стойка может служить опорой для трехмерной матрицы из модулей, в которой модули образуют блок высотой М модулей, шириной N модулей, и длиной P модулей, где М, N и P - положительные целые числа. Стойка может быть в состоянии поддерживать любое число модулей, выполненных в любом числе конфигураций.
[0608] Согласно некоторым вариантам в стойках может быть предусмотрено несколько отсеков, причем каждый отсек сконфигурирован для приема одного и более модулей. Устройство может становиться работоспособным, когда модуль принят в отсек. Устройство может становиться работоспособным, даже если в одном или нескольких отсеках модуль не принят.
[0609] Фиг. 6 демонстрирует другой вариант конфигурации монтажа в стойке. Один или более модулей 600а, 600b могут быть установлены рядом друг с другом. Может быть предусмотрено любое количество модулей. Например, модули могут быть поставлены друг на друга по вертикали. Например, N модулей может быть установлено вертикально друг на друга, где N - любое положительное целое число. В другом примере, модули могут быть соединены друг с другом по горизонтали. Может быть предусмотрено любое сочетание вертикальных и/или горизонтальных соединений между модулями. Модули могут находиться в непосредственном контакте друг с другом, или же может быть предусмотрен соединительный интерфейс. В некоторых случаях возможно добавление модулей в стойку/группу или их удаление из нее. Конфигурация может быть способной принять любое количество модулей. В некоторых вариантах количество модулей может быть ограничено корпусом устройства.
[0610] Согласно другому варианту несущая конструкция располагается под первым модулем, а последующие модули устанавливаются друг на друга, с помощи монтажных элементов, предусмотренных на каждом модуле, или без них. Монтажными элементами могут быть соединительные интерфейсы между модулями. В одном из примеров у каждого модуля предусмотрена магнитная монтажная конструкция для крепления верхней поверхности первого модуля к нижней поверхности второго модуля. Возможно использование других соединительных интерфейсов, которыми могут быть магнитные элементы, клеи, выдвижные элементы, запоры, стяжки, защелки, крючки с петлями, скрутки или вилки. Модули могут быть соединены друг с другом механически и/или электрически. Таким образом, модули могут быть поставлены друг на друга или размещены рядом друг с другом с формированием системы для анализа пробы.
[0611] Согласно другим вариантам система для анализа пробы включает в свой состав корпус и множество модулей внутри корпуса. Согласно варианту корпус представляет собой стойку, на которой имеется множество монтажных станций, каждая из которых по-отдельности предназначена выполнять роль опоры для модуля. Например, стойка может быть выполнена как составная часть корпуса. Как альтернатива, корпус может вмещать или окружать стойку. Корпус и стойка могут быть выполнены из отдельных деталей, которые могут быть присоединены друг к другу. Отдельно взятый модуль из указанного множества содержит минимум одну станцию, выбранную из группы, состоящей из станции подготовки проб, аналитической станции и станции детектирования. Система включает в свой состав систему манипуляций с жидкостями, сконфигурированную на выполнение переноса сосуда с пробой или реагентом в пределах отдельного модуля или из отдельного модуля в другой модуль в пределах корпуса системы. Согласно варианту система манипуляций с жидкостью представляет собой пипетку.
[0612] Согласно одному из воплощений, все модули могут быть общими внутри устройства или между устройствами. Например, в устройстве один, некоторые или все его модули могут быть специализированными. В этом случае проба может транспортироваться от одного модуля к другому модулю при появлении в этом необходимости. Это перемещение может осуществляться последовательным или произвольным образом.
[0613] Любой из модулей может быть общим ресурсом или может включать в себя выделенные ресурсы общего пользования. В одном из примеров выделенный ресурс общего пользования может быть ресурсом, недоступным для всех модулей, или может быть доступным в ограниченном количестве модулей. Ресурс общего пользования может быть съемным с устройства. Примером ресурса общего пользования может служить цитометрическая станция.
[0614] Согласно варианту, система дополнительно содержит цитометрическую станцию для выполнения цитометрических измерений на одном или более образцах. Цитометрическая станция может опираться на стойку, будучи оперативно соединенной с каждым из множества модулей благодаря системе манипуляций с пробами,
[0615] Цитометрический анализ обычно используется для оптического измерения характеристик отдельных клеток. Контролируемые клетки могут быть живыми и/или мертвыми. Благодаря использованию подходящих красителей, протрав или других маркировочных молекул, цитометрия может применяться для определения присутствия, количества и/или модификации специфических белков, нуклеиновых кислот, липидов, углеводов или других молекул. Свойства, измеряемые цитометрическими методами включают также меры клеточной функции или активности, включая, среди прочего, фагоцитоз, активный транспорт малых молекул, митоз или мейоз; трансляцию белка, транскрипцию гена, репликацию ДНК, репарацию ДНК, секрецию белка, апоптоз, хемотаксис, подвижность, адгезию, антиокислительную активность, РНК-интерференцию, деградацию белков или нуклеиновых кислот, реакцию на лекарственные средства, инфекционность и активность специфических проводящих путей или ферментов. Цитометрия может также использоваться для получения информации о популяции клеток, в том числе, среди прочего, о количество клеток, проценте от общей популяции и изменчивости выборочной популяции применительно к любой из описанных выше характеристик. Описываемые здесь анализы могут использоваться для измерения одной или нескольких приведенных выше характеристик для каждой клетки, что может быть выгодным для определения корреляций или другие зависимостей между различными характеристиками. Описываемые здесь анализы могут также использоваться для получения независимых измерений по множеству популяций клеток, например, введением меток для популяции смешанных клеток с помощью антител, специфических для различных клеточных линий.
[0616] Цитометрия может быть полезной для определения характеристики клеток в режиме реального времени. Характеристики клеток могут контролироваться непрерывно и/или в различные моменты времени. Различные моменты времени могут следовать с регулярными или нерегулярными интервалами. Следование различных моментов времени может задаваться предопределенным графиком или запускаться одним или несколькими событиями. Для обнаружения изменения в клетках со временем цитометрией могут использоваться описанные здесь методы визуализации или иного зондирования. В их число могут входить методы, основанные на движении или морфологии клеток. Возможен анализ кинематики и динамики в выборке. Применительно к клеткам может проводиться анализ временных рядов. Такое детектирование в режиме реального времени может быть полезным для расчета скорости агглютинации, коагуляции или протромбинового времени. На основе анализа развивающихся во времени процессов может быть установлено присутствие одной или большего числа молекул и/или заболеваний, реакции на заболевание и/или лекарственное средство.
[0617] Согласно примеру, цитометрический анализ проводится методами проточной цитометрии или микроскопии. В проточной цитометрии обычно используется мобильная жидкая среда, которая последовательно доставляет отдельные клетки к оптическому детектору. В микроскопии обычно используются оптические средства для обнаружения стационарных клеток, как правило, путем записи минимум одного увеличенного изображения. Следует иметь в виду, что проточная цитометрия и микроскопия не являются единственно возможными методами. Например, при проведении анализов методом проточной цитометрии микроскопия используется для записи изображений клеток, проходящих мимо оптического детектора. Многие целевые элементы, реагенты, анализы и методы детектирования могут быть одними и теми же для проточной цитометрии и микроскопии. Таким образом, если не указано иное, приведенные здесь описания следует применять к этим и другим видам цитометрического анализа, известным в данной области техники.
[0618] В некоторых вариантах возможны измерения на массиве до 10 тыс. клеток любого заданного типа. В других вариантах производятся измерения на различном числе клеток любого заданного типа, включая, среди прочего, не менее примерно 10 клеток, 30 клеток, 50 клеток, 100 клеток, 150 клеток, 200 клеток, 300 клеток, 500 клеток, 700 клеток, 1000 клеток, 1500 клеток, 2000 клеток, 3000 клеток, 5000 клеток, 6000 клеток, 7000 клеток, 8000 клеток, 9000 клеток, 10000 клеток.
[0619] В некоторых вариантах цитометрия проводится в микрожидкостных каналах. Например, анализы методами проточной цитометрии выполняются в одном канале или параллельно в нескольких каналах. В некоторых вариантах методами проточной цитометрии последовательно или одновременно измеряются несколько характеристики клеток. В некоторых случаях цитометрия может проводиться в описанных здесь наконечниках или сосудах. Цитометрия может сочетаться с сортировкой клеток, когда выявленные клетки, соответствующих определенному набору характеристик, выводят из потока и собирают для хранения, дополнительного анализа и/или обработки. Такая сортировка позволяет разделить несколько популяций клеток, исходя из различных наборов характеристик, например методами 3- или 4-канальной сортировки.
[0620] Фиг. 7 иллюстрирует систему 700, в которой имеется множество модулей 701-706 и цитометрическая станция 707, в соответствии с описываемым здесь вариантом. Множество модулей включает первый модуль 701, второй модуль 702, третий модуль 703, четвертый модуль 704, пятый модуль 705 и шестой модуль 706.
[0621] Цитометрическая станция 707 оперативно соединена с каждым из множества модулей 701-706 благодаря системе манипуляций с пробами 708. Система манипуляций с пробами 708 может включать пипетку, например, поршневые пипетки, пипетки с вытеснением воздухом и пипетки всасывающего типа, в том виде, как это описывается в данном документе.
[0622] Цитометрическая станция 707 включает цитометр для проведения цитометрии на пробе, как это описано выше и в других вариантах в данном документе. Цитометрическая станция 707 может проводить цитометрию на пробе, в то время как один или несколько модулей 701-706 выполняют операции подготовки и/или анализа на другой пробе. В некоторых случаях цитометрическая станция 707 выполняет цитометрию на пробе после того, как проба прошла подготовку в одном или нескольких модулях 701-706.
[0623] Система 700 включает несущую конструкцию 709, в которой имеется множество отсеков (или монтажных станций). Множество отсеков предназначено для установки модулей 701-706 в несущей конструкции 709. Несущая конструкция 709 в проиллюстрированном случае представляет собой приборную стойку.
[0624] Каждый модуль крепится к стойке 709 с помощью присоединительного элемента. В одном из вариантов присоединительным элементом является крюк, прикрепленный к модулю или к отсеку. В этом случае крюк конструктивно выполнен входить в гнездо, либо в модуле, либо в отсеке. В другом варианте присоединительный элемент включает крепежную деталь, такую как винт. Еще в одном варианте присоединительный элемент выполнен из магнитного материала. В этом случае в модуле и отсеке могут быть вставлены магнитные материалы противоположной полярности, что обеспечивает силу притяжения, необходимую для крепления модуля к отсеку. В другом варианте присоединительный элемент включает один или несколько ходовых направляющих или рельсов в отсеке. В этом случае в модуле предусматриваются конструктивные детали, являющиеся ответными по отношению к ходовым направляющим или рельсам, благодаря чему обеспечивается крепление модуля к стойке 709. Как опция, электропитание может подавать по рельсам.
[0625] Примером конструкции, которая позволяет модулю ответным образом совмещаться со стойкой, являются штифты. В некоторых случаях модули получают электропитание напрямую от стойки. В некоторых случаях модулем может быть источник электропитания, например литий-ионный, или батарея на топливных элементах, которая питает устройство изнутри. В одной из примеров модули сконфигурированы ответным образом совмещаться с помощью направляющих рельсов, а электропитание для модулей поступает напрямую от рельсов. В другом примере модули совмещаются со стойкой с помощью присоединительных элементов (рельсы, штифты, крюки, крепежные детали), но электропитание подается в модули беспроводным образом, например, индуктивно (т.е., благодаря индуктивной связи).
[0626] В некоторых вариантах для совмещения модуля со стойкой штифты не требуются. Например между модулем и стойкой или иной опорой может быть предусмотрена индуктивная электрическая связь. В некоторых случаях может использоваться беспроводная связь, например, с помощью сетевого протокола ZigBee или других протоколов связи.
[0627] Каждый модуль может быть выполнен извлекаемым из стойки 709. В некоторых ситуациях один модуль является заменяемым похожим, аналогичным или иным модулем. В одном из вариантов модуль выполнен извлекаемым из стойки 709 выдвижением модуля из стойки. В другом варианте модуль извлекается из стойки 709 скручиванием или поворотом модуля таким образом, что присоединительный элемент модуля выходит из зацепления со стойкой 709. Извлечение модуля из стойки 709 может приводить к нарушению возможного электрического соединения между модулем и стойкой 709.
[0628] В одном из вариантов модуль крепится к стойке вдвижением модуля в отсек. В другом варианте модуль крепится к стойке скручиванием или поворотом модуля таким образом, что присоединительный элемент модуля входит в зацепление со стойкой 709. Закрепление модуля в стойке 709 может приводить к установлению электрического соединения между модулем и стойкой. Электрическое подключение может быть предусмотрено для подачи электропитания на модуль или на стойку или на устройство от модуля и/или на коммуникационную шину между модулем и одним или несколькими другими модулями или контроллером системы 700.
[0629] Каждый отсек стойки может быть занятым или вакантным. На приведенной иллюстрации все отсеки стойки 709 показаны занятыми модулями. Однако в некоторых ситуациях один или несколько отсеков стойки 709 остаются незанятыми модулями. Согласно одному из примеров из стойки вынут первый модуль 701. В таком случае система 700 может работать без вынутого модуля.
[0630] В некоторых ситуациях отсек может быть сконфигурирован на прием поднабора типов модулей, на использование которых сконфигурирована система 700. Например, отсек может быть сконфигурирован на прием модуля, способного выполнять агглютинационный анализ, но не цитометрический анализ. В таком случае модуль может быть "специализирован" на агглютинацию. В других ситуациях отсек может быть сконфигурирован на прием всех типов модулей, на использование которых сконфигурирована система 700, начиная от станций детектирования до поддерживающих электрических систем.
[0631] Каждый из модулей может быть сконфигурирован на функционирование (или исполнение) независимо от других модулей. В одном из примеров первый модуль 701 сконфигурирован на выполнение операций независимо от второго 702, третьего 703, четвертого 704, пятого 705 и шестого 706 модулей. В других ситуациях модуль сконфигурирован на работу с одним или несколькими другими модулями. В таком случае модули могут осуществлять параллельную обработку одной или нескольких проб. В одном из примеров в то время, как первый модуль 701 осуществляет подготовку пробы, второй модуль 702 анализирует ту же или другую пробу. Тем самым возможна минимизация или исключение простоев среди модулей.
[0632] Несущая конструкция (или стойка) 709 может иметь конфигурацию серверного типа. В некоторых случаях различные размеры стойки стандартизованы. Например, расстояние между модулями 701-706 стандартизовано величиной, кратной минимум 0,5 дюйма, или 1 дюйму, или 2 дюймам, или 3 дюймам, или 4 дюймам, или 5 дюймам, или 6 дюймам, или 7 дюймам, или 8 дюймам, или 9 дюймам, или 10 дюймам, или 11 дюймам, или 12 дюймам.
[0633] Стойка 709 может поддерживать вес одного или нескольких модулей 701-706. Кроме того, у стойки 709 центр масс выбран таким образом, что модуль 701 (верх) устанавливается на стойке 709, не создавая плеча рычага, который мог бы привести к повороту или опрокидыванию стойки. В некоторых ситуациях центр масс стойки 709 расположен между средней точки стойки по вертикали и основанием стойки, причем средняя точка по вертикали соответствует 50% расстояния от основания стойки 709 и ее верхом. Согласно варианту центр масс стойки 709, расположен, при измерении вдоль вертикальной оси с отсчетом от основания стойки 709, на уровне примерно 0,1%, или 1%, или 10%, или 20%, или 30%, или 40%, или 50%, или 60%, или 70%, или 80%, или 90%, или 100% высоты стойки, замеренной от основания стойки 709.
[0634] В стойке могут быть предусмотрены многочисленные отсеки (или монтажные станции), сконфигурированные на прием одного или нескольких модулей. В одном из примеров стойка 709 выполнена имеющей шесть монтажных станций, допускающих установку каждого из модулей 701-706 на стойке. В некоторых ситуациях отсеки находятся на одной и той же стороне стойки. В других ситуациях отсеки находятся поочередно то на одной стороне стойки, то на другой.
[0635] Согласно некоторым вариантам, система 700 включает в свой состав электросоединительный компонент для электрического соединения модулей 701-706 между собой. Электросоединительным компонентом может быть шина, например, системная шина. В некоторых ситуациях электросоединительный компонент обеспечивает также коммуникационную связь модулей 701-706 между собой и/или с контроллером системы 700.
[0636] Согласно некоторым вариантам, система 700 включает в свой состав контроллер (не показан) для организации обработки проб с помощью одного или нескольких модулей 701-706. Согласно варианту контроллер организует параллельную обработку проб в модулях 701-706. Согласно одному из примеров, контроллер отдает системе манипуляций с пробами 708 распоряжение доставить пробу в первый модуль 701 и во второй модуль 702 для одновременного проведения разных анализов на пробе. В другом примере контроллер отдает системе манипуляций с пробами 708 распоряжение доставить пробу в один из модулей 701-706, а также доставить пробу (например, в виде части конечного объема пробы) в цитометрическую станцию 707, чтобы параллельно на пробе проводились цитометрический анализ и одна и более других процедур подготовки пробы и/или анализа. Подобным образом система минимизирует, если не устраняет полностью, простой в работе модулей 701-706 и цитометрической станции 707.
[0637] Каждый отдельный модуль из множества может включать в свой состав систему манипуляций с пробами, обеспечивающую доставку проб и их удаление из различных обрабатывающих и аналитических модулей указанного отдельного модуля. Кроме того, каждый модуль включать в свой состав различные обрабатывающие и/или анализирующие пробу модули в дополнение к другим компонентам для организации обработки и/или анализа пробы с помощью модуля. По каждому модулю система манипуляций с пробами может быть отдельной от системы манипуляций с пробами 708 системы 700. Другими словами, система манипуляций с пробами 708 переносит пробы к модулям 701-706 и уводит из них, тогда как имеющаяся в каждом модуле система манипуляций с пробами переносит пробы (и уводит их) к различным обрабатывающим и/или анализирующим модулям, имеющимся в составе каждого модуля.
[0638] В проиллюстрированном на фиг. 7 примере в состав шестого модуля 706 включена система манипуляций с пробами 710, в которой имеется пипетка всасывающего типа 711 и пипетка поршневого типа 712. В шестом модуле 706 имеется центрифуга 713, спектрофотометр 714, станция нуклеинокислотного анализа (например, анализа с помощью полимеразной цепной реакции (PCR)) 715 и фотоумножитель (РМТ) 716. Пример спектрофотометра 714 показан на фиг. 70 (см. ниже). Далее, шестой модуль 706 содержит картридж 717 для хранения наконечников для организованного переноса (и отвода) пробы в каждый обрабатывающий или анализирующий модуль шестого модуля.
[0639] Согласно варианту в пипетке 711 всасывающего типа имеется 1 или более, или 2 и более, или 3 и более, или 4 и более, или 5 и более, или 6 и более, или 7 и более, или 8 и более, или 9 и более, или 10 и более, или 15 и более, или 20 и более, или 30 и более, или 40 и более, или 50 и более головок. Например, пипетка 711 представляет собой пипетку с 8 головками. Пипетка 711 всасывающего типа может быть такой, как описано в других представленных здесь вариантах.
[0640] Согласно некоторым вариантам, пипетка 712 поршневого типа характеризуется коэффициентом вариации не более примерно 20%, 15%, 12%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,3% или 0,1% и менее. Коэффициент вариации в некоторых случаях определяется по формуле σ/μ, где 'σ' - стандартное отклонение, а 'μ' - среднее значение по выборке измерений.
[0641] Согласно одному из вариантов все модули идентичны друг другу. Согласно другому варианту как минимум некоторые из модулей отличаются друг от друга. Например, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой модули 701-706 включают поршневую пипетку и пипетку всасывающего типа, а также различные аналитические узлы, в частности, для проведения нуклеинокислотного анализа, и спектрофотометр. В другом примере как минимум один из модулей 701-706 может включать аналитические узлы и/или станции подготовки проб, отличающиеся от предусмотренных в других модулях. Например, первый модуль 701 включает блок для проведения агглютинационного анализа, но без возможности проведения анализа методом нуклеинокислотной амплификации, а во втором модуле 702 предусмотрен блок для проведения анализа методом нуклеинокислотной амплификации, но без возможности проведения агглютинационного анализа. Возможные случаи, когда проведение каких-либо анализов в модулях не предусмотрено.
[0642] В проиллюстрированном на фиг. 7 примере, в модулях 701-706 предусмотрены одни и те же аналитические узлы и станции подготовки проб (или манипуляций с ними). Однако в других вариантах в каждом модуле предусмотрено любое число и сочетание описанных здесь аналитических и обрабатывающих станций.
[0643] Модули могут быть поставлены друг на друга по вертикали или приставлены друг к другу по горизонтали. Два модуля ориентированы вертикально относительно друг друга, если они ориентированы вдоль плоскости, которая параллельна, существенно параллельна или почти параллельна вектору гравитационного ускорения. Два модуля ориентированы горизонтально относительно друг друга, если они ориентированы вдоль плоскости, которая ортогональна, существенно ортогональна или почти ортогональна вектору гравитационного ускорения.
[0644] Согласно варианту, модули составлены вертикально, то есть, один модуль поверх другого. В проиллюстрированном на фиг. 7 примере стойка 709 ориентирована таким образом, что модули 701-706 расположены по вертикали относительно друг друга. Вместе с тем, в других ситуациях модули располагаются по горизонтали относительно друг друга. В таком случае стойка 709 может быть ориентирована таким образом, что модули 701-706 могут быть поставлены рядом друг с другом по горизонтали.
[0645] Согласно некоторым вариантам, модули 701-706 поддерживают связь друг с другом и/или с контроллером системы 700 через коммуникационную шину («шина»), которая может включать в себя электронные схемы и компоненты для организации общения между модулями и/или с контроллером. Коммуникационная шина включает в себя подсистему, которая передает данные между модулями и/или контроллером системы 700. Шина обеспечивает связь различных компонентов системы 700 с центральным процессором (CPU), памятью (например, внутренней памятью, кэш-памятью системы) и запоминающим устройством (например, жестким диском) системы 700.
[0646] Коммуникационная шина может представлять собой параллельные электрические провода с многочисленными подсоединениями, или какие-либо физические устройства, обеспечивающие логическую функциональность, такие как параллельные электрические шины. Коммуникационная шина может включать как параллельные, так и разрядно-последовательные соединения, и может быть выполнена проводами в топологии многоточечной линии (т.е. электропараллельной) или шлейфового подключения, или соединена коммутируемыми концентраторами. Согласно варианту коммуникационная шина может быть шиной первого, второго или третьего поколения. Коммуникационная шина обеспечивает связь между каждым из модулей и другими модулями и/или контроллером. В некоторых ситуациях коммуникационная шина обеспечивает связь среди множества систем, таких как множество систем, аналогичных или идентичных системе 700.
[0647] Система 700 может включать одну или несколько последовательных, параллельных или саморемонтируемых шин. Шина может включать мастер-планировщика, управляющего трафиком данных, например, трафиком к модулям (например, модулям 701-706), контроллеру и/или другим системам, и от них. Шина может включать внешнюю шину, соединяющую внешние устройства и системы с главной системной платой (например, материнской платой), и внутренней шиной, соединяющей внутренние компоненты системы с системной платой. Внутренняя шина соединяет внутренние компоненты с одним или несколькими центральными процессорами (CPU), и внутренней памятью.
[0648] В некоторых вариантах коммуникационная шина может быть беспроводной.
[0649] Согласно некоторым вариантам, системы 700 включает в себя одну или несколько шин, выбранных из группы, состоящей из шины Media Bus, шины стандарта САМАС (автоматизация измерений и управления с помощью ЭВМ), шины архитектуры промышленного стандарта (ISA), шины расширенной архитектуры промышленного стандарта ISA (EISA), шины LPC (с малым количеством выводов), шины стандарта MBus (микропроцессорная), шины архитектуры MicroChannel (MCA), шины Multibus, шины NuBus или IEEE 1196, локальной шины OPTi, шины стандарта PCI, шины стандарта ATA, шины Q-Bus, шины S-100 (или IEEE 696), шины SBus (или IEEE 1496), шины SS-50, шины STEbus, шины STD (для STD-80 [8-разрядная] и STD32 [16-/32-разрядная]), шины Unibus, локальной шины VESA, шины VMEbus, шины РС/104, шины РС/104 Plus, шины РС/104 Express, шины PCI-104, шины PCIe-104, шины 1-Wire, шины HyperTransport, шины I2C (последовательная шина данных для связи интегральных схем), шины PCI Express (или PCIe), шины Serial ATA (SATA), шины последовательного периферийного интерфейса (SPI), шины UNI/O, шины SMBus, 2-проводного или 3-проводного интерфейса, шин с саморемонтируемым эластичным интерфейсом, их вариантов или сочетаний.
[0650] В некоторых ситуациях система 700 включает в себя последовательный периферийный интерфейс (SPI), являющийся интерфейсом между одним или несколькими микропроцессорами и периферийными элементами или компонентами ввода-вывода (например, модулями 701-706) системы 700. SPI-интерфейс может использоваться для подключения 2 и более, или 3 и более, или 4 и более, или 5 и более, или 6 и более, или 7 и более, или 8 и более, или 9 и более, или 10 и более или 50 и более или 100 и более SPI-совместимых компонентов ввода-вывода к микропроцессору или множеству микропроцессоров. В других случаях система 700 включает в свой состав интерфейс стандарта RS-485 или других стандартов.
[0651] Согласно описываемому здесь варианту предложен SPI-интерфейс с SPI-мостом, имеющим параллельную и/или последовательную топологию. Такой мост допускает выбор одного из многих SPl-компонентов на шине SPI I/O (ввода-вывода) SPI без быстрого распространения выбора микросхем. Это достигается применением надлежащих описанные ниже управляющих сигналов, чтобы обеспечить шлейфовое подключение устройства или выбор микросхемы для устройств на шине SPI. Однако при этом сохраняются параллельные пути передачи данных, так что при передаче данных между компонентами SPI-интерфейса и микропроцессором шлейфовые подключения не работают.
[0652] Согласно некоторым вариантам, предусмотрен компонент SPI-моста между микропроцессором и множеством SPI I/О-компонентов, соединенных в параллельной и/или последовательной топологии. Компонент SPI-моста обеспечивает параллельный SPI-интерфейс с помощью линий передачи данных от ведомого устройства к ведущему (MISO) и от ведущего устройства к ведомому (MOSI) и последовательного (шлейфовое подключение) соединения локально выбранной микросхемы для других ведомых устройств (CSL/). Согласно варианту, предусмотренные компоненты SPI-моста разрешают возможные проблемы, связанные с многозначным выбором микросхем для множества ведомых устройств. Согласно другому варианту, предусмотренные компоненты SPI-моста поддерживают четыре, восемь, шестнадцать, тридцать два, шестьдесят четыре или более выбора отдельных микросхем для четырех устройств (CS1/-CS4/), задействованных с SPI. Согласно другому варианту предусмотренные компоненты SPI-моста обеспечивают четырехкратное каскадное подключение с внешним заданием адресной строки (ADR0-ADR1). В некоторых ситуациях предусмотренные компоненты SPI-моста обеспечивают возможность управления, используя до восьми, шестнадцати, тридцати двух, шестьдесят четырех или более разрядов выходного сигнала для управления или представления данных. Предусмотренные компоненты SPI-моста в некоторых случаях обеспечивают управление до восьми, шестнадцати, тридцати двух, шестидесяти четырех или более разрядами входного сигнала для управления или представления данных, и могут использоваться для идентификации устройства для ведущего устройства и/или для сообщения результатов диагностики ведущему устройству.
[0653] На фиг. 41А показана схема SPI-моста, в которой имеется ведущее устройство и параллельно-последовательные SPI-мосты ведомого устройства, в соответствии с описываемым здесь вариантом. Шина SPI усиливается добавлением локально выбранной микросхемы (CSL/), выбором модуля (MOD_SEL) и выбором данных (DIN_SEL), направляемых в SPI-мост, чтобы обеспечить добавление различных возможностей системы, включая существенные и несущественные функции системы, такие как каскадное подключение нескольких ведомых устройств, виртуальное шлейфовое подключение выбранных микросхем устройства для сохранения числа сигналом между модулями на приемлемом уровне, поддержки идентификации и диагностики модуля, а также коммуникации с неотносящимися к SPI элементами на модулях при сохранении совместимости с встроенными ведомыми компонентами, соответствующими SPI. На фиг. 41В показан пример SPI-моста в соответствии с описываемым здесь вариантом. SPI-мост включает в свой состав внутреннюю логическую схему управления SPI-интерфейсом, регистр управления (8-разрядный, как показано), различные контакты ввода-вывода.
[0654] Каждый ведомый мост подключен к ведущему устройству (а также к «SPI-ведущему» и «ведущему мосту») в параллельно-последовательной конфигурации. MOSI-контакт каждого ведомого моста присоединен к MOSI-контакту ведущего моста, а MOSI-контакты ведомых мостов соединены друг с другом. Аналогично MISO-контакт каждого ведомого моста присоединен к MISO-контакту ведущего моста, а MISO-контакты ведомых мостов соединены друг с другом.
[0655] Каждый ведомый мост может быть модулем (например, одним из модулей 701-706 на фиг. 7) или компонентом модуля. В данном примере, первый ведомый мост является первым модулем 701, второй ведомый мост - вторым модулем 702, и так далее. В другом примере первый ведомый мост является компонентом (например, одним из компонентов 910 на фиг. 9) модуля.
[0656] Фиг. 41С демонстрирует схему компонентов модуля с соединенными между собой контактами модуля и различными компонентами ведущего и ведомого мостов, в соответствии с описываемым здесь вариантом. Фиг. 41D демонстрирует ведомые мосты, соединенные с ведущим мостом, в соответствии с описываемым здесь вариантом. MISO-контакт каждого ведомого моста находится в электрической связи с MOSI-контактом ведущего моста. MOSI-контакт каждого ведомого моста находится в электрической связи с MOSI-контактом ведущего моста. DIN_SEL-контакт первого ведомого моста (слева) находится в электрической связи с MOSI-контактом первого ведомого моста. DOUT_SEL-контакт первого ведомого моста (слева) находится в электрической связи с DIN_SEL-контактом второго ведомого (справа). Могут быть подключены дополнительные ведомые мосты в качестве второго ведомого путем установления электрической связи DIN_SEL-контактов каждого дополнительного ведомого моста с DOUT_SEL-контактом предыдущего ведомого моста. Таким способом ведомый мост подключается в пареллально-последовательной конфигурации.
[0657] Согласно некоторым вариантам, CLK-импульсы, направленные на подсоединенные SPI-мосты, захватывают DIN_SEL-разряды, сдвинутые в мосты, при подтверждении линии выбора модуля (MOD_SEL). Число разрядов DIN_SEL соответствует числу модулей, совместно подключенных на параллельно-последовательном SPI-Link. В данном примере, если два модуля подключены в параллельно-последовательной конфигурации, число DIN_SEL равно двум.
[0658] Согласно варианту, SPI-мосты, которые защелкивают '1' во время отработки последовательности выбора модуля, становятся «выбранным модулем», установленным на получение 8разрядного управляющего слова во время последующей отработки последовательности выбора элемента. У каждого SPI-моста может быть доступ к каскадно соединенным ведомым SPI-устройствам, число которых достигает 4. Кроме того, у каждого SPI-моста может иметься 8-разрядный приемный порт общего назначения и 8-разрядный передающий порт общего назначения. Последовательность 'Выбор элемента' записывает 8-разрядное слое в регистре 'выбранный модуль' управления SPI-моста для выполнения последующих операций с конкретными SPI- устройствами или для чтения или записи данных через порт ввода-вывода общего назначения (GPIO) SPI-моста.
[0659] Согласно варианту, выбор элемента происходит путем подтверждения локальной линии выбора микросхемы (CSL/), с последующей синхронизацией первого байта переданного с MOSI слова данных в регистр управления. В некоторых случаях у регистра управления формат CS4 CS3 CS2 CS1 AD1 ADO R/W N. Согласно другому варианту второй байт предназначен для указания, что делать с данными, передавать или получать. Когда CSL/ не подтвержден, цикл заканчивается.
[0660] При выполнении SPI-операции, вслед за последовательностью выбора элемента начинаются последующие операции с данными SPI-ведомого. SPI CS/ (который может быть I назван как SS/) передается на одно из 4 возможных соединенных мостом устройств в зависимости от истинного состояния CS4, CS3, CS2 или CS1. Сравнение разряды перемычки AD0, AD1 с AD0, AD1 регистра управления допускает до четырех SPI-мостов на модуле.
[0661] Фиг. 41Е иллюстрирует устройство, в котором имеется множество модулей, установленных SPI-звене коммуникационной шины устройства, в соответствии с описываемым здесь вариантом. Показаны три модуля, а именно модуль 1, модуль 2 и модуль 3. Каждый модуль включает в себя один или несколько SPI-мостов для установления электрической связи с SPI-звеном для различных компонентов модуля, соединенных электрически с SPI-звеном, включая главный контроллер (включая один или несколько центральных процессоров). Модуль 1 включает в свой состав множество SPI-ведомых устройств, находящихся в электрической связи с каждым из мостов SPI Bridge 00, SPI Bridge 01, SPI Bridge 10 и SPI Bridge 11. Кроме того, каждый модуль включает в себя контроллер получения данных, контроллер передачи данных и перемычки идентификатора модуля.
[0662] Согласно другим вариантам модули 701-706 сконфигурированы на общение друг с другом и/или с одним или несколькими контроллерами системы 700 с помощью шины (или интерфейса) беспроводной связи. В одном из примеров модули 701-706 общаются друг с другом с помощью интерфейса беспроводной связи. В другом примере один или несколько модулей 701-706 общаются с контроллером системы 700 с помощью шины беспроводной связи. В некоторых случаях, связь модулей 701-706 между собой и/или с одним или несколькими контроллерами системы осуществляется исключительно посредством шины беспроводной связи. Тем самым обеспечивается устранение необходимости в проводных интерфейсах в отсеках для размещения модулей 701-706. В других случаях система 700 включает в свой состав проводной интерфейс, работающий в сочетании с беспроводным интерфейсом системы 700.
[0663] Хотя в проиллюстрированной системе 700 предусмотрена одна стойка, системы, подобные системе 700, могут иметь несколько стоек. Согласно некоторым вариантам, в системе предусматривается самое большое 1 стойка, или 2, или 3, или 4, или 5, или 6, или 7, или 8, или 9, или 10, или 20, или 30, или 40, или 50, или 100, или 1000, или 10000 стоек. Согласно некоторым вариантам, в системе предусмотрено множество стоек, расположенных в конфигурации сторона к стороне.
[0664] Фиг. 8 иллюстрирует пример многостоечной системы. Например, первая стойка 800а может быть соединена со второй стойкой 800b и/или установлена рядом с ней. Каждая стойка может включать один или несколько модулей 810. Согласно другому варианту система включает в себя множество стоек, которые располагаются вертикально относительно друг друга - то есть, одна стойка поверх другой. Согласно некоторым вариантам, стойки могут образовывать подобие матрицы по вертикали (например, одна или несколько стоек в высоту и одна или несколько стоек в ширину), по горизонтали (одна или несколько стоек в ширину, одна или несколько стоек в длину) или трехмерную матрицу (одна или несколько стоек в высоту, одна или несколько стоек в ширину и одна или несколько стоек в длину).
[0665] Согласно некоторым вариантам, модули могут быть установлены на стойках в зависимости от конфигурации стойки. Например, если вертикально ориентированные стойки установлены рядом друг с другом, то модули могут быть расположены вдоль стоек по вертикали. Если горизонтально ориентированные стойки установлены поверх друг друга, то модули могут быть расположены вдоль стоек по горизонтали. Стойки могут быть соединены друг с другом через какой-либо соединительный интерфейс, включая ранее описанные для модулей. Стойки могут соприкасаться друг с другом. Стойки могут быть соединены друг с другом механически и/или электрически.
[0666] Согласно другому варианту система включает в себя множество стоек, причем каждая стойка этого множества сконфигурирована в расчете на иное использование, например, на обработку проб. В одном из примеров первая стойка сконфигурирована на подготовку проб и цитометрию, тогда как вторая стойка сконфигурирована на подготовку проб и агглютинацию. Согласно другому варианту стойки расположены горизонтально (т.е. вдоль оси, ортогональный вектору гравитационного ускорения). Согласно другому варианту система включает в себя множество стоек, причем две и более стойки этого множества сконфигурированы в расчете на одно и то же использование, например, на подготовку или обработку проб.
[0667] В некоторых случаях система, в которой имеется несколько стоек, включает одиночный контроллер, сконфигурированный управлять обработкой пробы в каждой стойке (или способствовать выполнению этой операции). В других случаях каждая отдельная стойка среди их множества включает в себя контроллер, сконфигурированный способствовать обработке пробы в отдельной стойке. Контроллеры могут находиться в сети или в электрической связи друг с другом.
[0668] Система, в которой имеется множество стоек, может включать коммуникационную шину (или интерфейс) для установления связи множества стоек между собой. Тем самым среди стоек обеспечивается параллельная обработка. Например в случае системы, включающей две стойки, коммуникационно связанных друг с другом с помощью коммуникационной шины, система обрабатывает первый образец в первой из двух стоек, в то время как второй образец система обрабатывает во второй из двух стоек.
[0669] Система, в которой имеется множество стоек, может включать одну или несколько систем для манипуляций с пробами, обеспечивающих передачу проб к стойкам и от них. В одном из примеров, система включает три стойки и две системы манипуляций с пробами для передачи образцов к каждой из стоек - первой, второй и третьей, и от них.
[0670] Согласно некоторым вариантам, системы манипуляций с пробами представляют собой роботы или манипуляторы для исполнения переноса проб между стойками, между модулями в стойке, и/или внутри модулей. Согласно некоторым вариантам, каждый модуль может иметь один или несколько роботов. Роботы могут быть полезны для перемещения компонентов в пределах различных модулей, между ними или другими компонентами системы. Согласно другим вариантам системы манипуляций с пробами представляют собой приводной механизм (например, двигатель, пневмопривод, гидропривод, линейный привод, электростатический гребенчатый привод, пьезоэлектрический привод, в том числе с усилением, термобиморфные элементы, микрозеркальные устройства и электроактивные полимеры), способствующий выполнению переноса пробы между стойками или модулями в стойке. Согласно другим вариантам системы манипуляций с пробами включают пипетки, например поршневые, всасывающего типа или с вытеснением воздухом, которые при необходимости могут обладать роботизированными способностями, или роботы с возможностью пипеточного дозирования. Один или несколько роботов может быть полезен для переноса пробоотборных систем из одного места в другое.
[0671] Манипулятор (именуемый здесь также как «рука») сконфигурирован на перенос (или курсирование) проб к модулям или, в некоторых случаях, между стойками, и от них. В одном из примеров манипулятор переносит пробы среди множества вертикально расположенных модулей в стойке. В другом примере манипулятор переносит пробы среди множества горизонтально расположенных модулей в стойке. В другом примере манипулятор переносит пробы среди множества горизонтально расположенных модулей в стойке.
[0672] Каждый манипулятор может включать манипулирующее пробами устройство (или элемент), поддерживающее пробу во время транспортировки к модулю и/или одной или нескольким другим стойкам и от них Согласно варианту, манипулирующее пробами устройство сконфигурировано на обеспечение поддержки наконечника или сосуда (например, контейнера, флакона), в котором находится проба. Манипулирующее пробами устройство может быть сконфигурировано обеспечение поддержки опоры пробы, такой как микропланшет или картридж. Как альтернатива, у манипулирующего устройства может быть один или несколько функциональных органов, которые позволяют манипулирующему устройству служить опорой для пробы. Манипулирующее пробами устройство может включать (но не обязательно) в свой состав платформу, захват, магнит, крепежную деталь или любой другой механизм, который может быть полезным для транспортировки.
[0673] Согласно некоторым вариантам, манипулятор сконфигурирован на выполнение переноса модуля из одного отсека в другой. В одном из примеров манипулятор переносит модуль из первого отсека в первой стойке к первому отсеку во второй стойке, или из первого отсека в первой стойке ко второму отсеку во второй стойке.
[0674] У манипулятора может иметься один или несколько приводных механизмов, которые позволяют манипулятору переносить пробу и/или модуль. Например, можно предусмотреть один или несколько двигателей, которые могут обеспечить движение манипулятора.
[0675] В некоторых вариантах манипулятор может двигаться по рельсовому пути. Например, может быть предусмотрен вертикальный и/или горизонтальный рельсовый путь. В некоторых случаях манипулятором может быть магнитное крепление с кинематическим запором.
[0676] Согласно некоторым вариантам, роботы, такие как манипулятор, могут быть предусмотрены внутри корпуса устройства. Роботы могут быть предусмотрены внутри стойки, и/или внутри модуля. Как альтернатива, роботы могут быть внешними по отношению к стойке и/или модулю. Они могут обеспечить перемещение компонентов внутри устройства, между рельсовыми путями, между модулями или внутри модулей. Роботы могут перемещать один или несколько компонентов, включая, среди прочего, систему манипуляций с пробами, такую как пипетка, сосуд/наконечник, картридж, центрифуга, цитометр, съемочная камера, блок детектирования, терморегулятор, аналитическая станция или система, или любой другой компонент, описанный в данном документе. Компоненты могут перемещаться внутри модуля, стойки или устройства. Компоненты могут перемещаться внутри устройства, даже если в нем не предусмотрены стойки или модули. Роботы могут перемещать один или большее число модулей. Модули можно перемещать внутри устройства. Роботы могут перемещать одну или большее число стоек. Стойки можно перемещать внутри устройства.
[0677] Перемещение роботов возможно с помощью одного или нескольких разных приводных механизмов. В таких приводных механизмах могут использоваться механические компоненты, электромагнитные, магнитные, тепловые свойства, пьезоэлектрические свойства, оптические элементы и любые другие свойства или их сочетания. Например, в приводных механизмах может использоваться двигатель (например, линейный двигатель, шаговый двигатель), ходовой винт, магнитный рельсовый путь и любой другой движущий механизм. В некоторых случаях возможно управление роботами электронными, магнитными, тепловыми или оптическими средствами.
[0678] Фиг. 68а иллюстрирует пример магнитного способа управления положением робота или другого элемента. Вид сверху демонстрирует матрицу магнитов 6800. Рядом с магнитами может быть предусмотрена конструкция 6810, несущая обмотки. Несущая обмотки конструкция может быть выполнена из электропроводного, слабомагнитного материала.
[0679] Матрица магнитов может представлять собой полосу из магнитов, или же матрицу из m×n магнитов, где m и/или n больше или равно 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 30, 40, 50 или 100.
[0680] Фиг. 68В иллюстрирует вид сбоку системы магнитного управления. На несущей обмотки конструкции 6810 может быть предусмотрено один, два, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь и более проводящих обмоток 6820. Несущая обмотки конструкция может располагаться рядом с матрицей магнитов 6800.
[0681] Может быть предусмотрено пассивное демпфирование, а также использование электропроводящих магнитных материалов.
[0682] Приводные механизмы могут быть в состоянии обеспечивать перемещение с очень высокой точностью. Например, роботы могут быть в состоянии двигаться с точностью в пределах примерно 0,01 нм, 0,05 нм, 0,1 нм, 0,5 нм, 1 нм, 5 нм, 10 нм, 30 нм, 50 нм, 75 нм, 100 нм, 150 нм, 200 нм, 250 нм, 300 нм, 400 нм, 500 нм, 600 нм, 700 нм, 800 нм, 900 нм, 1 мкм, 1,5 мкм, 2 мкм, 3 мкм, 4 мкм, 5 мкм, 7 мкм, 10 мкм, 15 мкм, 20 мкм, 25 мкм, 30 мкм, 40 мкм, 50 мкм, 75 мкм, 100 мкм, 150 мкм, 200 мкм, 250 мкм, 300 мкм, 500 мкм, 750 мкм, 1 мм, 2 мм или 3 мм.
[0683] Роботы могут двигаться в любом направлении. Роботы могут двигаться в боковом направлении (например, горизонтально) и/или в вертикальном направлении. Роботы могут двигаться в горизонтальной и/или вертикальной плоскости. Робот может двигаться в x-, y- и/или z-направлении, где оси x, y и z ортогональны друг другу. Некоторые роботы могут двигаться только в одном измерении, двух измерениям и/или трех измерениях.
Технология Plug-and-Play
[0684] В описываемом здесь варианте применяются системы plug-and-play. Системы plug-and-play сконфигурирована на выполнение анализа взятой у субъекта минимум одной пробы биологического материала, такого как жидкость и/или образец ткани.
[0685] Согласно некоторым вариантам, система plug-and-play содержит несущую конструкцию, на которой имеются монтажные станции, сконфигурированные поддерживать модуль среди множества модулей. Модуль выполнен отсоединяемым от монтажной станции. В некоторых случаях модуль отсоединяется съемным образом - то есть модуль можно снять с монтажной станции и возвратить в его исходное положение на ней. Как альтернатива, модуль можно заменить другим модулем.
[0686] Согласно данному варианту модуль сконфигурирован выполнять без помощи со стороны другого модуля в системе (а) минимум одну процедуру подготовки пробы, выбранную из группы, включающей обработку пробы, центрифугирование, магнитную сепарацию и/или (b) анализ минимум одного типа, выбранный из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и/или другие типы анализов или их сочетания.
[0687] Согласно варианту модуль сконфигурирован находить в электрической, электромагнитной или оптоэлектронной связи с контроллером. Контроллер сконфигурирован на выдачу одной или нескольких инструкций модулю или отдельным модулям множества модулей для содействия в исполнении минимум одной процедуры подготовки пробы или минимум одного типа анализа.
[0688] Согласно варианту, система поддерживает связь с контроллером для координации или оказания содействия в обработке проб. Согласно варианту контроллер является составной частью системы. Согласно другому варианту контроллер расположен удаленно относительно системы. В одном из примеров контроллер поддерживает сетевую связь с системой.
[0689] Согласно варианту модуль сконфигурирован быть спаренным с несущей конструкцией Несущей конструкцией может быть стойка, имеющая множество отсеков для размещения в них множества модулей. Несущая конструкция является частью системы, сконфигурированной на размещение модуля. Согласно варианту модуль допускает замену в работающей системе - то есть, модуль можно заменить другим модулем или изъять из несущей конструкции в то время, как система обрабатывает другие образцы.
[0690] Согласно некоторым вариантам, после того, как пользователь на работающей системе произведет замену первого модуля вторым модулем, система будет способна обнаружить и идентифицировать второй модуль и обновить список модулей, доступных для использования системой. Это позволяет системе определить, какие ресурсы доступны для использования системой для обработки пробы. Например, если произведена замены модуля цитометрии модулем агглютинации и в системе отсутствуют другие модули цитометрии, то система будет знать, что она не в состоянии выполнять цитометрию на пробе.
[0691] Множество модулей может включать в себя тот же самый модуль или иные модули. В некоторых случаях множество модулей образовано многоцелевыми (или многопользовательскими) модулями, сконфигурированными на реализацию различных функциональных возможностей подготовки и/или обработки. В других случаях множество модулей образовано специализированными (узкопользовательскими) модулями, сконфигурированными на реализацию меньшего числа функциональных возможностей, нежели многоцелевые модули. В одном из примеров один или несколько модулей представляет собой специализированный модуль, сконфигурированный на проведение цитометрии.
[0692] Согласно некоторым вариантам, система сконфигурирована на определение типа модуля, не требуя какого-либо ввода со стороны пользователя. Такая функциональность технологии plug-and-play позволяет пользователю эффективно вставлять модуль в систему для последующего использования, не требуя ввода каких-либо команд или инструкций.
[0693] В некоторых ситуациях контроллер сконфигурирован на обнаружение модуля. В таком случае, когда пользователь вставляет модуль в систему, система обнаруживает модуль и определяет, является ли модуль многофункциональным или специализированным. В некоторых случаях система способна обнаружить модуль, пользуясь электронным идентификатором, который может включать в себя уникальный идентификатор. В других случаях система способна обнаружить модуль с помощью физического идентификатора, например штрих-кода или электронного компонента, сконфигурированного на представление уникального кода радиочастотной идентификации (RFID), такого как RFID-номер, или уникального идентификатора по системной шине.
[0694] Система может обнаружить модуль автоматически или по запросу пользователя или другой системы или электронного компонента, поддерживающего связь с системой. В одном из примеров, после того, как пользователь вводит модуль 701 в систему 700, система 700 обнаруживает модуль, который может разрешить системе 700 определить тип модуля (например, модуль цитометрии).
[0695] В некоторых ситуациях система сконфигурирована также на определение местонахождения модуля, что может позволить системе построить виртуальную карту модулей, например, предназначенных для обеспечения параллельной обработки (см. ниже). В одном из примеров система 700 сконфигурирована на определение физического местоположения каждого из модулей 701-706. В таком случае система 700 узнает, что первый модуль 701 находится в первом порте (или отсеке) системы 700.
[0696] Модули могут иметь один и тот же компонент или разные компоненты. Согласно варианту каждый модуль имеет одни и те же компоненты, например такие, как описано выше по поводу фиг. 7. Другими словами, каждый модуль включает пипетки и различные станции обработки проб. Согласно другому варианту в модулях установлены разные компоненты. В одном из примеров некоторые модули сконфигурированы на проведение цитомегического анализа, в то время как другие сконфигурированы на агглютинационный анализ.
[0697] Согласно другому варианту, модуль общего пользования может быть снабжен выделенным узлом охлаждения или обогрева, который, при необходимости, в состоянии охлаждать или обогревать устройство в целом или другие модули.
[0698] Согласно другому варианту, модулем с ресурсом общего пользования может быть аккумуляторная батарея. Примеры батарей могут включать, среди прочего, цинко-углеродные, цинко-хлоридные, щелочные, никель-металл-гидридные, литиевые, ртутно-цинковые, воздушно-цинковые, серебряно-цинковые, NiCd, свинцово-кислотные, NiMH, NiZn и литий-ионные. Эти батареи могут быть пригодными для замены на работающей системе, или не пригодными для этого. Аккумуляторные батареи могут быть соединены с внешним источником электропитания. Модуль аккумуляторной батареи может подзаряжаться, в то время как устройство подключено к источнику внешнего питания, или же модуль аккумулятора может быть извлечен из устройства и заряжаться вне устройства на выделенной зарядной станции, или напрямую подключаться к внешнему источнику питания. Выделенной зарядной станцией может быть устройство или она оперативно подключается к устройству (например, подзарядка может производиться индукционным способом без прямого физического контакта). Зарядной станцией может работать на солнечной энергии или может быть питаться от других чистых или обычных источников. Питание зарядной станции может осуществляться от обычного электрогенератора. Модуль батареи может представлять собой источник бесперебойного питания (UPS) для устройства или серии устройств в случае перебоев электроснабжения от внешнего питания.
[0699] Согласно другому варианту, модуль ресурса общего пользования может быть «вычислительный центр» или комплекс высокопроизводительных общецелевых или специализированных процессоров, укомплектованных вместе с соответствующей системой охлаждения в виде модуля, предназначенного для высокопроизводительных вычислений внутри устройства или для совместного использования серией устройств.
[0700] Согласно другому варианту модуль может быть комплексом устройств с высокой производительностью и/или запоминающих устройств большой емкости (например 1 ТБ, 2 ТБ, 10 ТБ, 100 ТБ, 1 ПБ, 100 ПБ и более) на устройстве, для общего пользования всеми модулями, модулями в других устройствах, которые совместно пользуются ресурсами с устройством, и даже внешним контроллером для кэширования больших объемов данных локально для устройства или физического объекта или серии объектов или любой другой группировки устройств.
[0701] Согласно другому варианту модулем совместного пользования может быть модуль спутниковой связи, способный обеспечить коммуникационные возможности общения со спутником прямо из устройства или других устройств, которые могут быть ресурсами совместного пользования.
[0702] Согласно другому варианту модулем может быть интернет-маршрутизатор и/или беспроводной маршрутизатор, обеспечивающий возможности полной маршрутизации и/или точки доступа для устройства или серии устройств, которым разрешено совместно пользоваться ресурсами устройства.
[0703] Согласно некоторым вариантам, модуль, отдельно или в сочетании с другими модулями (или системами), рассмотренными в данном документе, может выступать в качестве "информационного центра" для устройства или серии устройств, которым разрешено совместно пользоваться ресурсами устройства, обеспечивая высокую производительность вычислений, большой объем хранения данных, высокую производительность сети, возможности спутниковой и других форм выделенный связи для устройства в заданном пункте или на заданном объекте или же в нескольких пунктах или на нескольких объектах.
[0704] Согласно одному из вариантов модулем совместного пользования может быть зарядная станция для беспроводных или проводных периферийных устройств, используемых в сочетании с устройством.
[0705] Согласно одному из вариантов модулем совместного пользования может быть может быть небольшой блок управления охлаждением или регулирования температуры хранения для накопителей, проб, картриджей, других расходных материалов, используемых устройством.
[0706] Согласно другому варианту модуль может быть сконфигурирован на автоматический отпуск рецептурных и других фармацевтических препаратов. В модуле могут быть также предусмотрены другие компоненты, такие как герметизаторы пакетов и принтеры этикеток, которые обеспечивают безопасность и эффективность расфасовки и отпуска лекарств. Модуль может программироваться удаленно или в самом устройстве на автоматический отпуск лекарственных препаратов в зависимости от поставленного в режиме реального времени диагноза по пробе биологического материала, или согласно любому другому алгоритму или способу определения такой потребности. Система может располагать аналитическими средствами поддержки принятия фармакологических решений для поддержки решений о методике лечении, дозировке и по другим аптечно-фармакологическим аспектам.
[0707] Модули могут иметь в своем составе заменяемые компоненты. В одном из примеров в модуле предусмотрено поршневая пипетка, которая может быть заменена пипеткой такою же или другого типа, например всасывающей. В другом примере в модуле предусмотрена аналитическая станция, которая может быть заменена аналитической станцией того же типа (например, цитометрической) или другого типа (например, агглютинационной). Модуль и система сконфигурированы на распознание модулей и компонентов в модулях и на обновление или модификацию процедур обработки, такие как процедуры параллельной обработки, с учетом подключенных к системе модулей и компонентов в каждом из модулей.
[0708] В некоторых случаях модули могут быть внешними по отношению к устройству и подключенными к устройству через его шину (например, через USB-порт).
[0709] Фиг. 9 иллюстрирует пример модуля 900, имеющего один или несколько компонентов 910. В модуле может быть предусмотрен один или несколько контроллеров. Компоненты 910 электрически соединены друг с другом и/или с контроллером через коммуникационную шину («шина»), например такую, как шина, описанная выше в контексте фиг. 7. В одном из примеров модуль 900 включает в себя одну или несколько шин, выбранных из группы, состоящей из шины Media Bus, шины стандарта САМАС (автоматизация измерений и управления с помощью ЭВМ), шины архитектуры промышленного стандарта (ISA), шины расширенной архитектуры промышленного стандарта ISA (EISA), шины LPC (с малым количеством выводов), шины стандарта MBus (микропроцессорная), шины архитектуры MicroChannel (MCA), шины Multibus, шины NuBus или IEEE 1196, локальной шины OPTi, шины стандарта PCI, шины стандарта АТА, шины Q-Bus, шины S-100 (или IEEE 696), шины SBus (или IEEE 1496), шины SS-50, шины STEbus, шины STD (для STD-80 [8-разрядная] и STD32 [16-/32-разрядная]), шины Unibus, локальной шины VESA, шины VMEbus, шины РС/104, шины PC/104 Plus, шины PC/104 Express, шины PCI-104, шины PCIe-104, шины 1-Wire, шины HyperTransport, шины I2C (последовательная шина данных для связи интегральных схем), шины PCI Express (или PCIe), шины Serial АТА (SATA), шины последовательного периферийного интерфейса (SPI), шины UNI/O, шины SMBus, шин с саморемонтируемым эластичным интерфейсом, их вариантов или сочетаний. Согласно варианту коммуникационная шина сконфигурирована на коммуникативное соединение компонентов 910 друг с другом и с контроллером. Согласно варианту коммуникационная шина сконфигурирована на коммуникативное соединение компонентов 910 с контроллером. Согласно варианту коммуникационная шина сконфигурирована на коммуникативное соединение компонентов 910 друг с другом. Согласно некоторым вариантам, система 900 включает в свой состав силовую шину, обеспечивающую питанием один и более компонентов 910. Силовая шина может быть отдельной от коммуникационной шины. Согласно другим вариантам питание для одного или нескольких компонентов подается с помощью коммуникационной шины.
[0710] Согласно варианту компоненты 910 могут быть заменяемыми, например, на работающей системе. Согласно другому варианту компоненты 910 являются съемными с модуля 900. Компоненты 910 сконфигурированы на подготовку проб, их обработку и тестирование. Каждый из компонентов 910 может быть сконфигурирован на обработку пробы с применением одной или нескольких процедур обработки проб, их подготовки и/или тестирования.
[0711] В проиллюстрированном примере модуль 900 включает шесть компонентов 910: первый компонент (компонент 1), второй компонент (компонент 2), третий компонент (компонент 3), четвертый компонент (компонент 4), пятый компонент (компонент 5) и шестой компонент (компонент 6). Модуль 900 обычно включает в свой состав 1 или более, или 2 и более, или 3 и более, или 4 и более, или 5 и более, или 6 и более, или 7 и более, или 8 и более, или 9 и более, или 10 и более, или 20 и более, или 30 и более, или 40 и более, или 50 и более, или 100 и более компонентов 910. Компоненты 910, с помощью контроллера коммуникативно (и электрически) связанные с компонентами 910, сконфигурированы на последовательную или параллельную обработку пробы.
[0712] В рассматриваемом примере компонентом 1 является центрифуга, компонентом 2 - спектрофотометр, компонентом 3 - станция нуклеинокислотного анализа, компонентом 4 - фотоумножитель, компонентом 5 - держатель наконечников, и компонентом 6 - станция промывки от проб.
[0713] Согласно варианту компоненты сконфигурированы на последовательную обработку пробы. В этом случае проба обрабатывается, последовательно проходя по компонентам (то есть, компонент 1, компонент 2, и т.д.). Согласно другому варианту обработка пробы не обязательно проводится последовательно. В рассматриваемом примере пробу сначала обрабатывают в компоненте 4, после чего с помощью компонента 1.
[0714] Согласно варианту, компоненты 910 обрабатывают пробы параллельно. Другими словами, компонент может обрабатывать пробу, в то время как проба или другая проба обрабатывается другими компонентами. В рассматриваемом примере компонент 1 обрабатывает пробу в то время, как и компонент 2 обрабатывает пробу. Согласно другому варианту компоненты 910 обрабатывают пробу последовательно. То есть, пока один из компонентов обрабатывает пробу, другой компонент пробу не обрабатывает.
[0715] Согласно некоторым вариантам, модуль 900 включает в себя систему манипуляций с пробами, сконфигурированную на перенос пробы в компоненты 910 и из них. Согласно варианту система манипуляций с пробами представляет собой поршневую пипетку. Согласно другому варианту система манипуляций с пробами представляет собой пипетку всасывающего типа. Согласно другому варианту система манипуляций с пробами представляет собой пипетку с вытеснением воздухом. Согласно другому варианту система манипуляций с пробами включает одну или несколько пипеток, всасывающего типа, поршневых или с вытеснением воздухом. Согласно другому варианту система манипуляций с пробами включает любые две пипетки, всасывающего типа, поршневые или с вытеснением воздухом. Согласно другому варианту система манипуляций с пробами включает пипетку, всасывающего типа, поршневую или с вытеснением воздухом.
[0716] Компоненты 910 могут быть подключены через архитектуры шин, представленные в данном документе. В рассматриваемом примере компоненты 910 соединены в параллельно-параллельной конфигурации, описанной в контексте фиг. 41А-41Е. Другими словами, каждый компонент 910 может быть подключен к SPI-ведомому мосту, который, в свою очередь, подключен к ведущему мосту. Согласно другим вариантам компоненты 910 подключены в последовательной (или шлейфовой) конфигурации. Согласно другим вариантам компоненты 910 подключены в параллельной конфигурации.
[0717] Согласно некоторым вариантам, компоненты 910 допускают замену другими компонентами. Согласно варианту каждый компонент является заменяемым таким же компонентом (то есть, другим компонентом с той же функциональностью). Согласно другому варианту каждый компонент является заменяемым иным компонентом (то есть, компонентом с иной функциональностью). Компоненты 910 допускают замену на работающей системе или их изъятие производится после отключения модуля 900.
[0718] Фиг. 10 иллюстрирует систему 1000, в которой имеется множество модулей, установленных в отсеках системы 1000, в соответствии с описываемым здесь вариантом. Система включает в себя первый модуль (модуль 1), второй модуль (модуль 2) и третий модуль (модуль 3). Система 1000 включает в себя коммуникационную шину ("шина") для установления связи контроллера системы 1000 с каждым из модулей. Коммуникационная шина (также именуемая здесь "системная шина") системы 1000 также сконфигурирована на установление связи модулей друг с другом. В некоторых ситуациях контроллер системы 1000 является необязательным.
[0719] Продолжим рассмотрение фиг. 10: каждый модуль включает множество станций (или подмодулей), обозначенных Мху, где 'x' обозначает модуль, а 'y' обозначает станцию. Каждый модуль, при необходимости, включает в свой состав контроллер, коммуникативно-связанный с каждой из станций через коммуникационную шину (именуемую здесь также "шина модуля"). В некоторых случаях контроллер коммуникативно связан с системной шиной через шину модуля.
[0720] Модуль 1 включает первую станцию (МП), вторую станцию (M12), третью станцию (М13) и контроллер (С1). Модуль 2 включает первую станцию (М21), вторую станцию (М22), третью станцию (М23) и контроллер (С2). Модуль 3 включает первую станцию (М31) и контроллер (С3). Контроллеры модулей коммуникативно связаны с каждой из станций через коммуникационную шину. Станции выбираются из группы, состоящей из станций подготовки, анализа и детектирования. Станции подготовки сконфигурированы на подготовку проб; аналитические станции сконфигурированы на анализ пробы; а станции детектирования сконфигурированы на детектирование анализируемого вещества.
[0721] Согласно варианту каждая шина модуля сконфигурирована на обеспечение возможности изъятия станции таким образом, чтобы модуль мог функционировать без изъятой станции. В рассматриваемом примере М11 может быть изъят из модуля 1, обеспечивая при этом функционирование М12 и М13. Согласно другому варианту каждая станция выполнена с возможностью замены в работающей системе с другой станцией, то есть, одна станция может быть заменена другой станцией без извлечения модуля или выключения системы 1000.
[0722] Согласно некоторым вариантам, станции выполняются извлекаемыми из модулей. Согласно другим вариантам станции выполняются заменяемыми другими станциями. В рассматриваемом примере модуль M11 может быть заменен модулем М22.
[0723] Что касается конкретного модуля, то каждая станция может быть иной, или две или более станций могут быть одинаковыми. В рассматриваемом примере М11 - центрифуга, а М12 - станция агглютинации. В другом примере М22 является станцией анализа нуклеиновых кислот, а М23 - станцией рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии.
[0724] У двух или более модулей конфигурация станций может быть одинаковой или иной. В некоторых ситуациях модуль может быть специализированным. В проиллюстрированном на фиг. 10 варианте в модуле 3 имеется одна станция, М31, которая коммуникативно соединена с C3.
[0725] Система 1000 включает в себя систему манипуляций с пробами для их переноса к модулям и от них. Система манипуляций с пробами включает в себя поршневую пипетку, пипетку всасывающего типа и/или с вытеснением воздухом. Системой манипуляций с пробами управляет контроллер системы 1000. В некоторых ситуациях система манипуляций с пробами выполняется заменяемой другой системой манипуляций с пробами, например специализированной на определенные применения.
[0726] Вновь обращаясь к фиг. 10, отметим, что каждый модуль включает в свой состав систему манипуляций с пробами, предназначенную для переноса проб к станциям и от них. Система манипуляций с пробами включает в себя поршневую пипетку, пипетку всасывающего типа и/или с вытеснением. Системой манипуляций с пробами управляет контроллер в модуле. Как альтернатива, системой манипуляций с пробами управляет контроллер системы 1000.
Параллельная обработка и совместное динамическое использование ресурсов
[0727] Согласно описываемому здесь другому варианту предлагаются способы обработки проб. Способы используются для подготовки пробы и/или выполнения одного или нескольких анализов проб.
[0728] Согласно некоторым вариантам, способ обработки проб предусматривает формирование описываемой здесь системы, имеющей множество модулей. Модули система сконфигурированы на одновременное выполнение (а) минимум одной процедуры подготовки пробы, выбранной из группы, включающей обработку пробы, центрифугирование, магнитную сепарацию и химическую обработку, и/или (b) минимум одного типа анализа, выбранного из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и/или анализа других типов, и их сочетания. Далее, система выполняет проверку на возможную недоступность ресурсов или возможное наличие неисправности для исполнения (а) минимум одной процедуры подготовки пробы, или (b) минимум одного типа анализа. После обнаружения неисправности в минимум одном модуле система использует другой модуль в системе или другую систему, сообщающуюся с рассматриваемой системой, для выполнения минимум одной процедуры подготовки пробы, или минимум одного типа анализа.
[0729] Согласно некоторым вариантам, показанная на фиг. 7 система 700 сконфигурирована выделять ресурсы, совместно используемые для обеспечения подготовки проб, обработки и тестирования. В рассматриваемом примере один из модулей 701-706 сконфигурирован на выполнение первой процедуры подготовки пробы, в то время как другой модуль среди модулей 701-706 сконфигурирован на выполнение второй процедуры подготовки пробы, которая отличается от первой процедуры подготовки пробы. Это позволяет системе 700 провести обработку первой пробы в первом модуле 701, в то время как система 700 обрабатывает вторую пробу или часть первой пробы. Тем самым обеспечивается эффективное сокращение или устранение простоя (или работы вхолостую) среди модулей в тех случаях, когда процедурой обработки в модулях (или в компонентах внутри модулей) требуется выделение разного времени на завершение операций. Даже если процедура обработки завершается в пределах того же периода времени, в ситуациях, когда периоды не заходят друг на друга, в некоторых случаях параллельная обработка позволяет системе оптимизировать системные ресурсы. Это может быть применимо в тех случаях, когда модуль включается в работу вслед за другим модулем, или если один модуль начинает работать в иной момент, нежели другой модуль.
[0730] Система 700 включает в себя различные устройства и приспособления для обеспечения переноса проб, их подготовки и тестирования. Система манипуляций с пробами 708 осуществляет перенос пробы к каждому из модулей 701-706 и от них. Система манипуляций с пробами 708 может обеспечить обработку пробы в одном модуле, в то время как часть пробы или другая проба переносится в другой модуль или из него.
[0731] В некоторых ситуациях система 700 сконфигурирована на детектирование каждого из модулей 701-706 и определяет, является ли вакантным отсек, сконфигурированный на прием модулей, или занят модулем. Согласно варианту система 700 способна определять, не занят ли отсек системы 700 общецелевым или многоцелевым модулем, например, модулем, сконфигурированным на выполнение множества тестов, или специализированным модулем, например, модулем, сконфигурированным на выполнение особых тестов. Согласно другому варианту система 700 может определить, не является ли отсек или модуль в отсеке дефектным или неисправным. Тогда система может использовать другие модули для обработки или тестирования пробы.
[0732] «Многоцелевой модуль» сконфигурирован на широкий спектр применений, таких как подготовка и обработка проб. Многоцелевой модуль может быть сконфигурирован на минимум 2, или 3, или 4, или 5, или 6, или 7, или 8, или 9, или 10, или 20, или 30 или 40 или 50 применений. «Специализированный модуль» представляет собой модуль, сконфигурированный на одно или несколько особых применений или на подмножество применений, например, самое большее на 1, или 2, или 3, или 4, или 5, или 6, или 7, или 8, или 9, или 10, или 20 или 30 или 50 применений. Такие применения могут включать подготовку пробы, ее обработку и/или тестирование (например, анализ). Модуль может быть многоцелевым или специализированным.
[0733] В некоторых случаях специализированный модуль может включать процедуры подготовки проб и/или тесты, не включенные в другие модули. Как альтернатива, специализированный модуль включает в себя подмножество процедуры подготовки проб и/или тесты, включенные в другие модули.
[0734] В проиллюстрированном на фиг. 7 примере модуль 706 может быть специализированным. Специальные применения могут включать, например, один или несколько анализов, выбранных среди цитометрии, агглютинации, микроскопии или любых других анализов, рассмотренных в данном документе.
[0735] В рассматриваемом примере модуль сконфигурирован на выполнение только цитометрии. Модуль сконфигурирован на использование системой 700 для проведения цитометрии. Модуль цитометрии может быть сконфигурирован на подготовку и/или обработку пробы перед проведением на ней цитометрии.
[0736] Согласно некоторым вариантам, предлагаются системы, сконфигурированные на параллельную обработку множества проб. Пробы могут быть разными пробами или частями одной и той же пробы (например, части пробы крови). Параллельная обработка позволяет системе воспользоваться ресурсами системы в те моменты, когда в противном случае такие ресурсы не были бы использованы. Благодаря этому система сконфигурирована на сведение к минимуму или устранение простоя между процедурами обработки, такими как процедуры подготовки и/или анализа пробы. В рассматриваемом примере система анализирует (например, методами цитометрии) первую пробу в первом модуле, в то время как система выполняет центрифугирование той же или другой пробы в другом модуле.
[0737] В некоторых ситуациях система сконфигурирована на обработку первой пробы в первом компоненте первого модуля в то время, как система обрабатывает вторую пробу в втором компоненте первого модуля. Первая и вторая пробы могут быть порциями пробы большего объема, например, порциями пробы крови, или иной пробы, такой как проба крови от первого субъекта и проба крови от второго субъекта, или проба мочи от первого субъекта и проба крови от первого субъекта. В рассматриваемом примере система анализирует первую пробу в первом модуле, в то время как система выполняет центрифугирование второй пробы в первом модуле.
[0738] На фиг. 11 показано несколько циклограмм, иллюстрирующих процедуры параллельной обработки, в соответствии с представленным здесь вариантом. Каждый график иллюстрирует обработку в отдельном модуле в функции времени (по оси абсцисс, или по "оси x"). В каждом модуле ступенчатое увеличение по ходу времени соответствует началу обработки, а ступенчатое уменьшение по ходу времени соответствует прекращению (или окончанию) обработки. На верхнем графике показана обработка в первом модуле, на среднем - обработка во втором модуле, а на нижнем графике показана обработка в третьем модуле. Первый, второй и третий модули являются составной частью одной той же системы (например, системы 700 на фиг. 7). Как альтернатива, первый, второй и/или третий модули могут быть составной частью отдельных систем.
[0739] В проиллюстрированном примере, когда первый модуль обрабатывает первую пробу, второй модуль обрабатывает вторую пробу, третий модуль обрабатывает третью пробу. Первый и третий модули начинают обработку одновременно, но продолжительность обработки разная. Это может быть в случае, если, к примеру, первый модуль обрабатывает пробу по методике анализа или подготовки, отличающейся от используемой в третьем модуле (например, центрифугирование в первом модуле и цитометрия в третьем модуле). Кроме того, продолжительность обработки в первом модуле в два раза больше. На протяжении этого периода времени третий модуль обрабатывает вторую пробу.
[0740] Второй модуль начинает обработку пробы позднее момента начала обработки в первом и третьем модулях. Это может быть в случае, если, например, для завершения обработки пробы во втором модуле требуется иное время, чем в первом и третьем модулях, или если во втором модуле возникла неисправность.
[0741] Модули могут быть одинаковыми по размеру (например, длина, ширина, высота) или разными. В рассматриваемом примере модуль общего или специального назначения имеет размер по длине, ширине и/или высоте, который отличается от размера другого модуля общего или специального назначения.
[0742] В некоторых ситуациях, системы и модули для обработки проб биологических материалов сконфигурированы на поддержание общения с другими системами для обеспечения обработки проб (например, подготовка, анализ). Согласно варианту система сообщается с другой системой через интерфейс беспроводной связи, такой как, например, маршрутизатор беспроводной сети, Bluetooth, в режиме радиочастотной (РЧ), оптоэлектронной беспроводной связи или другом. Согласно другому варианту система общается с другой системой посредством проводной связи, такой как проводная сеть (например, сеть Интернет или интранет).
[0743] Согласно некоторым вариантам, устройства по месту обслуживания в предопределенной зоне общаются друг с другом для обеспечения подключения к сети, например, подключения к сети Интернет или интранет. В некоторых случаях множество устройств по месту обслуживания общаются друг с другом с помощью внутренней сети, такой как интрасеть, сформированной одним из множества устройств по месту обслуживания. Тем самым подмножеству множества устройств по месту обслуживания может быть разрешено подключаться к сети без прямого (например, проводного, беспроводного) подсоединения к сети - подмножество множества устройств по месту обслуживания подключается к сети с помощью сетевого подключения устройства по месту обслуживания. Благодаря такому разделенному подключению устройство по месту обслуживания может выбирать данные (например, программное обеспечение, файлы данных) без подключения к сети. Например, первое устройство по месту обслуживания, не подключенное к глобальной вычислительной сети могут получить обновление программного обеспечения путем формирования локального соединения или однорангового связи с устройством во втором пункте обслуживания. Устройство в первом пункте обслуживания может затем подключаться к глобальной вычислительной сети (или облаку) благодаря сетевому подключению к устройству во втором пункте обслуживания. Как альтернатива, устройство в первом пункте обслуживания могут получить копию обновления программного обеспечения напрямую из устройства во втором пункте обслуживания.
[0744] В примере общей службы подключения, устройства в первом пункте обслуживания соединяются (например, путем беспроводного соединения) с устройством во втором пункте обслуживания. Устройство во втором пункте обслуживания подключено к сети с помощью сетевого интерфейса устройства во втором пункте обслуживания. Устройство в первом пункте обслуживания может подключаться к сети с помощью сетевого подключения устройства во втором пункте обслуживания. Следует также понимать, что в данном случае устройства могут использовать любое оборудование и/или программное обеспечение сетевого подключения для реализации методов описанного здесь подключения к сети. Сюда входит методология подключения к сети, рассмотренная в тексте описания и на иллюстрациях, связанных с фиг. 83-88.
[0745] Ведение регистрационного журнала и восстановление после сбоев
[0746] Согласно другому описываемому здесь варианту предложены способы задействования устройств и систем, например, устройств по месту обслуживания, обеспечивающие регистрацию предпринимаемых действий и/или ведение операционного журнала. Такие способы позволяют задействовать предусмотренные системы и устройства, например, для восстановления после сбоев.
[0747] В некоторых ситуациях, устройства и модули по месту обслуживания находятся в операционных состояниях, которые характеризуют выполняемые такими устройствами действия, например, такие как центрифугирование пробы, перенос пробы от первого компонента ко второму, или амплификация нуклеиновой кислоты. Согласно варианту операционным состоянием считается отдельное (или дискретное) состояние в работе устройства по месту обслуживания.
[0748] Операционным состоянием может быть выполнение действий на различных уровнях, например, на уровне устройства или системы. В рассматриваемом примере операционным состоянием является использование устройства (например, пипетки). В другом примере, операционным состоянием является перемещение компонента устройства (например, перемещение пипетки два дюйма влево).
[0749] Согласно некоторым вариантам, в устройство в пункте обслуживания заложен каталог технологических операций (или операционный каталог), в котором имеется одна или несколько операционных матриц. В каждой из матриц (одной или более) определены дискретные операционные состояния системы (или устройства) или одного или нескольких модулей системы по месту обслуживания. Каталог технологических операций может создаваться системой или устройством по месту обслуживания или другой системой по месту обслуживания или с ними связанной. В рассматриваемом примере обработка каталог технологических операций создается при первоначальном запуске системы или при ее настройке. В другом примере обработка каталог технологических операций создается по запросу пользователя или другой системы, например, системы техобслуживания.
[0750] Согласно варианту, система по месту обслуживания создает каталог технологических операций, сконфигурированный на запись операционных данных, соответствующих одному или нескольким дискретным операционным состояниям системы по месту обслуживания. Одно или несколько дискретных операционных состояний может быть выбраны из группы, состоящей из подготовки пробы, ее анализа и детектирования на ней. Далее, в каталоге технологических операций последовательно регистрируются операционные данные по системе по месту обслуживания.
[0751] В некоторых случаях операционные данные регистрируются в режиме реального времени. Другими словами, операционные данные могут быть зарегистрированы при детектировании изменения или обновления операционного состояния системы по месту обслуживания.
[0752] В некоторых случаях операционные данные регистрируются в каталоге технологических операций с пробами прежде, чем система по месту обслуживания выполнит процедуру обработки, соответствующую операционному состоянию системы по месту обслуживания. В других случаях операционные данные регистрируются в каталоге технологических операций с пробами после того, как система по месту обслуживания выполнит процедуру обработки. Как альтернатива, операционные данные регистрируются в каталоге технологических операций с пробами в процессе выполнения системой по месту обслуживания процедуры обработки. В некоторых случаях данные регистрируются в журнале до, во время и после завершения действия для обеспечения наиболее детального уровня регистрации в журнале каждого действия во времени и пространстве на уровне системы в целом, или в целях обеспечения целостности системы и ее восстановления.
[0753] Система по месту обслуживания сконфигурирована на регистрацию хода выполнения различных процедур обработки системой по месту обслуживания и/или различными компонентами модулей этой системы. В некоторых ситуациях система по месту обслуживания регистрирует в каталоге технологических операций, когда этой системой была завершена процедура обработки.
[0754] Каталог технологических операций может быть предоставлен в виде одной или нескольких матриц, хранящиеся в системе по месту обслуживания или в другой системе, с нею связанной. В некоторых ситуациях устройство (например, система 700 на фиг. 7) или модуль (например, первый модуль 701 на фиг. 7) по месту обслуживания могут включать в себя операционную матрицу, в которую занесены дискретные операционные состояния устройства или модуля по месту обслуживания. Операционная матрица определяет дискретные состояния, а именно состояние 1, состояние 2, состояние 3 и так далее, отдельных модулей системы или компонентов модуля по месту обслуживания. Для каждого модуля или компонента зарезервированы строки (если это строчная матрица) или столбцы (если это столбцовая матрица) операционной матрицы. Кроме того, каждое состояние может включать одно или несколько подсостояний, и каждое подсостояние может включать одно или несколько подсостояний. Например, у модуля, пребывающем в первом состоянии, Состояние 1, могут иметься компоненты, выполняющие различные функции. Состояния различных компонентов обозначаются как Состояние mn, где 'm' означает модуль, и 'n' означает компонент модуля. В рассматриваемом примере, у первого модуля устройства по месту обслуживания первый компонент может находиться в первом состоянии, Состояние 11, а второй компонент может находиться во втором состоянии, Состояние 12, тогда как у второго модуля устройства по месту обслуживания первый компонент может находиться в первом состоянии, Состояние 21, а второй компонент может находиться во втором состоянии, Состояние 22. У каждого модуля может быть любое количество компонентов (или подмодулей), например минимум один компонент (например, одна центрифуга), минимум 10 компонентов или минимум 100 компонентов.
[0755] На фиг. 42 представлена операционная матрица для системы по месту обслуживания системы, в соответствии с описываемым здесь вариантом. Операционная матрица может быть для системы по месту обслуживания системы или модуля системы или любого компонента системы или любого модуля. Операционная матрица включает в себя первый столбец и второй столбец, причем в первом столбце указывается номер соответствующей последовательности ("последовательность №"), а во втором столбце указываются строки, соответствующие операционному состоянию (например, "состояние 1") системы. Каждое операционное состояние включает одну или несколько процедур, Процедура n, где параметр 'n' - целое число, большее или равное единице. В проиллюстрированном примере первое состояние ("Состояние 1") включает минимум три процедуры: "Процедура 1", "Процедура 2" и "Процедура 3". Согласно варианту процедура включает в себя одну или несколько инструкций, исполнение которых по-отдельности или в сочетании с другими процедурами активизирует систему или модуль с установлением определенного состояния системы.
[0756] Матрица может располагаться (или хранится) в физическом запоминающем носителе информации в контроллере устройства по месту обслуживания или ассоциирована с ним. Физический запоминающий носитель информации может быть составной частью базы данных устройства по месту обслуживания. База данных может включать один или несколько компонентов, выбранных из группы, состоящей из центрального процессора (CPU), жесткий диск и память (например, флэш-память). База данных может располагаться на борту устройства и/или содержаться внутри устройства. Как альтернатива, данные могут передаваться из устройства во внешнее устройство, или в облачную инфраструктуру вычислений. Матрица может быть предоставлена в виде одной или нескольких электронных таблиц, файлов данных, имеющих строки и столбцы. Как альтернатива, матрица может быть определена строками и столбцами, внесенными в память или другое запоминающее устройство контроллера или другой системы на устройстве по месту обслуживания, или ассоциированное с ним.
[0757] На фиг. 43 представлен пример операционной матрицы в системе по месту обслуживания и/или одном или нескольких модулях системы по месту обслуживания. Операционная матрица включает в себя три состояния обработки в модуле, а именно «Центрифугирование пробы», «Проведение цитометрического анализа на пробы» и «Проведение агглютинационного анализа на пробе». Каждое состояние обработки включает в себя одну или несколько процедур. Например, первое состояние обработки («Центрифугирование пробы») имеет шесть процедур, как показано на рисунке, т.е. «Удалить пробу из системы манипуляций с пробами», «Подать пробу в наконечник для центрифугирования», и так далее. Процедуры перечислены в порядке возрастания времени. Другими словами, процедура «Удалить пробу из системы манипуляций с пробами» выполняется до процедуры «Подать пробу в наконечник для центрифугирования».
[0758] В некоторых ситуациях операционные данные представляют в виде одномерной матрицы (т.е., столбцовой или строчной матрицы). В других ситуациях операционные данные представляют в виде двумерной матрицы, в которой строки соответствуют процедурам, а столбцы - отдельным системам или модулям системы.
[0759] Операционная матрица позволяет системе по месту обслуживания определить, какие процедуры обработки были проведены в системе на наиболее подробном уровне детализации в системе. Это позволяет системе эффективно восстановиться после сбоя в случаях, когда система регистрирует, какие процедуры обработки были завершены в том или ином конкретном состоянии до появления сбоя (например, отключения электроэнергии, аварии системы, отказа модуля).
[0760] Согласно некоторым вариантам, способ обновления операционного журнала системы по месту обслуживания заключается в том, что производят доступ к операционному журналу системы по месту обслуживания, который сконфигурирован на регистрацию операционных данных, соответствующих одному или нескольким дискретным состояниям системы по месту обслуживания. Доступ к операционному журналу может осуществляться системой по месту обслуживания, контроллером системы по месту обслуживания, или другой системой системы по месту обслуживания или связанной с системой по месту обслуживания (все вместе «система»). Одно или несколько дискретных операционных состояний включают в себя одну или несколько заданных процедур обработки (например, центрифугирование, работа фотоумножителя, один или несколько анализов). Далее, система генерирует одну или несколько процедур обработки, подлежащих выполнению системой по месту обслуживания. Процедуры обработки соответствуют одному или нескольким операционным состояниям системы по месту обслуживания. Затем система регистрирует в операционном журнале данные, соответствующие одной или нескольким процедурам обработки.
[0761] В некоторых случаях, операционный журнал может быть составной частью операционной системы, используемой системой. Как альтернатива, операционный журнал является программным обеспечением или другим реализуемым на компьютере приложением, постоянно находящимся в системе или облаке.
[0762] В некоторых случаях, журнал реализуется (или постоянно находится) на жестком диске или флэш-накопителе, который не является частью жесткого диска. Для системы ведения регистрационного журнала может быть предусмотрено отдельное батарейное питание, дополняющее внешнее питания для обеспечения бесперебойного питания системы ведения журнала в случае аварии системы или сбоев питания от внешних или других источников. В других случаях операционный журнал постоянно находится на носителе запоминающего устройства (жесткий диск, флэш-накопитель) другой системы, например, дистанционно удаленной системы.
[0763] Согласно другому варианту способ обработки пробы системой по месту обслуживания заключается в том, производят доступ к оперативному журналу системы по месту обслуживания. В операционный журнал внесены операционные данные, соответствующие одному или нескольким дискретным операционным состояниям системы по месту обслуживания. Одно или несколько дискретных операционных состояний включают в себя одну или несколько заранее заданных процедур обработки. Система последовательно выполняет процедуру обработки из заранее заданных и удаляет из операционного журнала данные, соответствующие завершенной процедуре обработки, относительно операционного состояния системы по месту обслуживания.
[0764] Согласно варианту, данные, соответствующие завершенной процедуры обработки, удаляют из оперативного журнала до, во время или после последовательного выполнения процедуры обработки.
[0765] Согласно некоторым вариантам, компьютеризированный способный восстановления операционного состояния системы по месту обслуживания заключается в том, производят доступ к каталогу технологических операций обработки проб после сбоя системы по месту обслуживания; определяют самое последнее по времени операционное состояние системы по месту обслуживания, руководствуясь указанным каталогом; определяют самую последнюю по времени процедуру обработки пробы из числа указанных заранее заданных процедур обработки проб, учитывая, что самая последняя по времени процедура соответствует самому последнему по времени операционному состоянию системы по месту обслуживания; и выполняют следующую по времени процедуру обработки, выбранную из числа заданных процедур обработки пробы, при этом следующая по времени процедура обработки следует за указанной последней по времени процедурой обработки. Каталог операций обработки проб сконфигурирован на регистрацию операционных данных, соответствующих одному или нескольким дискретным операционным состояниям системы по месту обслуживания. В некоторых случаях операционные данные регистрируют в каталоге операции обработки пробы вслед за окончанием процедуры обработки пробы, последовательно выбираемой из числа заданных процедур обработки. Один или более операционных состояний системы по месту обслуживания выбирают из группы, состоящей из подготовки пробы, ее анализа и детектирования по ней. В некоторых случаях состояние сбоя выбирается из группы, состоящей из аварии системы, отключения электроэнергии, отказа аппаратных средств, ошибки программного обеспечения и сбоя операционной системы.
[0766] Согласно другим вариантам компьютеризированный способ восстановления операционного состояния системы по месту обслуживания включает в себя доступ к операционному журналу системы по месту обслуживания после сбоя системы по месту обслуживания. Далее, последовательно воспроизводят одну или несколько процедур обработки, соответствующих операционным данным в операционном журнале. Воспроизводят одну или несколько процедур обработки без их выполнения системой по месту обслуживания. Система останавливает воспроизведение одной или нескольких процедур обработки, когда процедура обработки из числа одной или нескольких процедур обработки соответствует операционному состоянию системы по месту обслуживания перед сбоем. Затем система восстанавливает систему по месту обслуживания до операционного состояния перед сбоем. В некоторых случаях в операционный журнал внесены операционные данные, соответствующие одному или нескольким дискретным операционным состояниям системы по месту обслуживания. Одно или несколько дискретных операционных состояний включают в себя одну или несколько заранее заданных процедур обработки.
[0767] На фиг. 44 представлены матрицы План и Процедуры. Матрицы «план» и «процедура» могут быть составной частью одной или нескольких операционных матриц для системы по месту обслуживания. Матрица «План» включает в себя заранее заданные процедуры, которые надлежит выполнять системе или модулю по месту обслуживания («система»). Запланированные процедуры («планы») перечислены последовательно, сверху вниз, в том порядке, в котором такие планы должны выполняться системой. Матрица «Процедуры» включает процедуры (или планы), которые были выполнены системой. При выполнении определенной процедуры системой, она регистрирует процедуру в матрице «Процедуры». Процедуры регистрируются в матрице «Процедуры» в порядке их выполнения. Процедура в нижней части списка является процедурой, которая выполняется последней по времени. В некоторых ситуациях процедура помечается как завершенная после того, как системой выполнены действия, необходимые для завершения процедуры.
[0768] В рассматриваемом примере, после сбоя система обращается к матрице процедур, чтобы определить процедуру, выполнявшейся по времени последней. Система затем начинает обработку согласно плану (по матрице «План»), выбранную следующей за процедурой, выполненной последней по времени. В проиллюстрированном примере система начинает обработку, подавая наконечник для центрифугирования в центрифугу.
[0769] Согласно одному из вариантов система выдает указатель, чтобы показать, какая процедура выполнялась последней по времени перед сбоем. На фиг. 45а показана операционная матрица с указанием состояний обработки. Каждому состоянию обработки определены процедуры (одна или несколько) в матрице «Процедуры». В проиллюстрированном примере завершенные процедуры показаны черным текстом, а процедуры, которые еще должны быть завершены, показаны серым текстом. Заполнение ячеек процедур, подлежащих выполнению, может производиться со ссылкой на матрицу «План», описанную выше. Горизонтальная стрелка - это указатель, отмечающий положение в матрице «Процедуры» сразу же после завершения последней по времени процедуры. После сбоя система начинает обработку в положении, указанном горизонтальной стрелкой. В данном случае система обеспечивает подачу наконечника центрифугирования в центрифугу. В других случаях система включает в себя указатель, отмечающий положение текущей и предстоящей к выполнению процедуры обработки. На фиг. 45В горизонтальная стрелка является указателем, отмечающим положение процедуры обработки («Подать пробу в наконечник для центрифугирования»), которая не была завершена. Система может выполнять такую процедуру обработки со степенью завершенности от 0% до менее, чем 100%, и до полного завершения. После завершения, горизонтальная стрелка переходит на следующую процедуру (стрелка перепрыгивает на шаг вниз по матрице «Процедуры»). После сбоя система начинает обработку в положении, указанном горизонтальной стрелкой. Как еще один альтернативный вариант, система включает в себя указатель, отмечающий положение процедуры обработки, которая должна завершиться сразу же после текущей процедуры обработки. На фиг.45С горизонтальная стрелка является указателем, отмечающим положение процедуры обработки («Подать пробу в наконечник для центрифугирования»), которая должна быть завершена следующей. В проиллюстрированном примере система все еще выполняет предыдущую процедуру обработки («Подать пробу в наконечник для центрифугирования», как показано на рисунке серым цветом). Заполнение ячеек процедур, подлежащих выполнению, может производиться со ссылкой на матрицу «План», описанную выше.
[0770] Согласно некоторым вариантам, отслеживание процедур обработки может также включать отслеживание точных местоположений одного или более компонентов. Отслеживание процедуры обработки может включать в себя отслеживание каждого шага или местоположения, вовлеченного в отслеживание процедуры обработки. Например, при отслеживании местоположения компонента может фиксироваться точное расстояние (например, отслеживание через каждый мм, мкм, нм, или менее), на которое передвинулся компонент. Даже если компонент еще не дошел до своего пункта назначения, возможно отслеживание расстояния, на которое он продвинулся по пути своего следования. Таким образом, даже если произойдет сбой, точное местоположение компонента может быть известно, что может быть полезным для определения последующих действий. В другом примере можно отследить время, на протяжении которого производилось центрифугирование объекта, даже если процесс центрифугирования пока еще не завершен.
Компоненты
[0771] В устройстве могут быть предусмотрены компоненты. Какие-то из этих компонентов (один или несколько) могут быть компонентами модулей, которые могут быть предусмотрены в модуле. Какие-то из этих компонентов (один или несколько) не являются компонентами модуля, и могут быть предусмотрены в устройстве, но будучи внешними для модуля.
[0772] Примеры компонентов устройства могут включать систему манипуляций с жидкостями, наконечники, сосуды, микропланшеты, аналитические блоки (которые могут быть в виде наконечников или сосудов), реагентные узлы (которые могут быть в виде наконечников или сосудов), разбавительные узлы (которые могут быть в виде наконечников или сосудов), мойки (которые могут быть в виде наконечников или сосудов), приспособления для снижения загрязненности, приспособления для проведения лизиса, фильтрационные приспособления, центрифуги, регуляторы температуры, детектор, корпус/опора, контроллер, дисплей/пользовательский интерфейс, источник питания, коммуникационные блоки, оснастка устройства и/или идентификатор устройства.
[0773] Один, два и более компонентов устройства могут быть также компонентами модуля. Согласно некоторым вариантам, некоторые компоненты могут быть предусмотрены как на уровне устройства, так и на уровне модуля, и/или модуль и устройство могут быть одним и тем же объектом. Например, устройство может иметь свой собственный источник питания, в то время, как и модуль, также может иметь свой собственный источник питания.
[0774] На фиг. 2 представлена высокоуровневая иллюстрация устройства 200. Устройство может иметь корпус 240. В некоторых вариантах компоненты (один и более) устройства могут быть заключены в корпус устройства. Например, в устройстве может иметься одна или несколько несущих конструкций 220, на которых могут располагаться один или нескольких модулей 230а, 230b. В устройстве может быть также предусмотрен узел сбора проб 210. В устройстве может быть предусмотрен коммуникационный блок 280, способный обеспечить устройству возможность общаться с внешними устройствами 290 (одним и более). Устройство может также включать в своем составе блок питания 270. В устройстве может быть предусмотрен дисплей/пользовательский интерфейс 260, которые может быть видимым оператору или пользователю устройства. В некоторых ситуациях интерфейс пользователя 260 выполнен в виде дисплея, предоставляющего субъекту пользовательский интерфейс, такой как графический интерфейс пользователя (GUI). В устройстве может быть также предусмотрен контроллер 250, который может выдавать инструкции компонентам устройства (одному или нескольким).
[0775] Согласно некоторым вариантам, блок дисплея на устройстве может быть съемным. Согласно некоторым вариантам, у блока дисплея также может иметься процессор, память, графический процессор, коммуникационный блок, аккумуляторная батарея и другие периферийные устройства, позволяющие работать на нем как на «планшетном компьютере» или «компактный планшетный компьютер», обеспечивая возможность беспроводной связи с устройством. Согласно некоторым вариантам, отсоединяемый дисплей/планшет может быть общим источником для всех устройств в одном месте или в группе объектом, так что с одного «планшета» можно управлять, вводить информацию и взаимодействовать с 1, 2, 5, 10, 100, 1000 и более устройств.
[0776] Согласно некоторым вариантам, отсоединенный дисплей может выступать в качестве вспомогательного прибора для медицинского работника не только с тем, чтобы управлять устройством, но также в качестве сенсорного устройства ввода информации, такой как подпись пациента, оформления освобождений от ответственности и других разрешений, а также для взаимодействия с другими пациентов и медицинскими работниками.
[0777] Корпус может окружать (или вмещать) один или несколько компонентов устройства.
[0778] Пробоотборный узел может быть гидравлически связан с одним или несколькими модулями. Согласно некоторым вариантам, пробоотборный узел может избирательно находиться в гидравлической связи с одним или несколькими модулями. Например, пробоотборный узел может быть избирательно введен в гидравлическую связь с модулем и/или выведен из гидравлической связи с модулем. Согласно некоторым вариантам, пробоотборный узел может быть гидравлически разобщен от модуля. Система манипуляций с жидкостями может помочь в транспортировке пробы от пробоотборного узла к модулю. Система манипуляций с жидкостями может транспортировать жидкость, в то время как пробоотборный узел остается гидравлически разобщенным от модуля. Как альтернатива, манипуляций с жидкостями может обеспечить гидравлическое подсоединение пробоотборного узла к модулю.
[0779] Коммуникационный блок может быть способным общаться с внешним устройством. Может быть предусмотрена двусторонняя связь между коммуникационным блоком и внешним устройством.
[0780] Блок питания может быть внутренним источником питания, или может быть подключен к источнику внешнего питания.
[0781] Дальнейшие описания диагностического устройства и одного или нескольких компонентов устройства могут быть более подробно представлены в других местах данного документа.
Система манипуляций с жидкостями
[0782] В устройство может быть предусмотрена система манипуляций с жидкостями. Как отмечалось выше, любое приведенное здесь обсуждение системы манипуляций с жидкостями применимо к любой системе манипуляций с пробами или наоборот. Согласно некоторым вариантам, система обработки жидкости может располагаться в корпусе устройства. Система манипуляций с жидкостями или ее части могут располагаться внутри корпуса модуля. Система манипуляций с жидкостями может обеспечивать сбор, доставку, обработку и/или транспортировку жидкости, растворение сухих реагентов, смешивание жидких и/или сухих реагентов с жидкостью, а также сбор, доставку, обработку и/или транспортировку нежидкостных компонентов, проб или материалов. Жидкость может быть проба, реагент, разбавителя, мыть, краситель или другие жидкости, которые могут быть использованы устройства. Жидкости, с которыми совершает манипуляции система манипуляций с жидкостями, могут быть однородными жидкостями или жидкостями с включениями частиц или твердых компонентов. Текучая среда, с которой совершает манипуляции система манипуляций с жидкостями, может содержать жидкость, как минимум, отчасти. Система манипуляций с жидкостями может осуществлять растворение сухих реагентов, смешивание жидких и/или сухих реагентов в жидкости. "Жидкости" могут включать, среди прочего, разные жидкости, эмульсии, суспензии и т.п. Манипуляции с разными жидкостями возможны с использованием разных устройств для переноса жидкостей (наконечники, капилляры и т.п.). Система манипуляций с жидкостями, включающая, среди прочего, пипетку, может быть также использована для транспортировки сосудов по устройству. Система манипуляций с жидкостями может быть способна к выполнению манипуляций с текучим материалом, включая, среди прочего, жидкую или газообразную текучую среду, или любое их сочетание. Система манипуляций с жидкостями может дозировать и/или всасывать жидкость. Система манипуляций с жидкостями может дозировать и/или всасывать пробу или другую жидкость, которой может быть телесная жидкость или любой другой тип жидкости. Проба может включать твердые частицы или твердое вещество, плавающие в жидкости.
[0783] В одном из примеров, система манипуляций с жидкостями может использовать пипетку или аналогичное устройство. Устройство для манипуляций с жидкостью может быть частью системы манипуляций с жидкостями и может быть пипеткой, шприцом, капилляром или любым другим устройством. Часть устройства для манипуляций с жидкостью может иметь внутреннюю поверхность, внешнюю поверхность и открытый конец. Система манипуляций с жидкостями также может содержать одну или несколько пипеток, каждая из которых имеет несколько отверстий, через которые может одновременно происходить выпуск воздуха и/или перетекание жидкости. В некоторых случаях частью, имеющей внутреннюю поверхность, внешнюю поверхность и открытый конец, может быть наконечник. Наконечник может быть съемным с патрубка пипетки. Открытый конец может набирать жидкость. Жидкость может быть дозирована через тот же открытый конец. Как альтернатива, жидкость может быть дозирована через другой конец.
[0784] Набранная жидкость может избирательно содержаться в устройстве для манипуляций с жидкостями. Жидкость может быть дозирована из устройства для манипуляций с жидкостями, когда в этом возникнет необходимость. Например, пипетка может избирательно всасывать жидкость. Пипетка может втянуть заданное количество жидкости. Пипетка может быть способной задействовать перемешивающие механизмы для перемешивания жидкости внутри наконечника или внутри сосуда. У пипетки могут иметься наконечники или сосуды, создающие контуры непрерывного потока для смешивания, введения материалов или реагентов, которые находятся в нежидкостной форме. Наконечник пипетки может также способствовать формированию смеси путем одновременной или последовательной дозированной доставки нескольких жидкостей, например, при проведении реакций субстрата из 2-частей. Жидкость может содержаться внутри наконечник пипетки, до тех пор, пока не появится необходимость в ее дозировании через наконечник пипетки. Согласно некоторым вариантам, возможно дозирование всей жидкости, находящейся внутри устройства для манипуляций с жидкостями. Как альтернатива, возможно дозирование части жидкости, находящейся внутри устройства для манипуляций с жидкостями. Возможно дозирование или сохранение в наконечнике заданного количества жидкости внутри устройства для манипуляций с жидкостями.
[0785] Устройство для манипуляций с жидкостями может включать одно или несколько отверстий для манипуляций с жидкостью и один или несколько наконечников. Например, устройство для манипуляций с жидкостями может быть пипеткой с патрубком и съемным/отделяемым наконечником пипетки. Наконечник может быть присоединен к отверстию для манипуляций с жидкостями. Наконечник может быть снят с отверстия для манипуляций с жидкостями. Как альтернатива, наконечник может быть неотъемлемым образом сформирован на отверстии для манипуляций с жидкостями, или может быть присоединен к нему несъемным образом. При подсоединении к отверстию для манипуляций с жидкостями, наконечник может образовывать герметичное уплотнение. Согласно некоторым вариантам, отверстие для манипуляций с жидкостями допускает присоединение одного наконечника. Как альтернатива, отверстие для манипуляций может быть сконфигурировано на присоединение множества наконечников одновременно.
[0786] Устройство для манипуляций с жидкостями может включать гидравлически разобщенные или независимые узлы. Например, устройство для манипуляций с жидкостями может включать один, два или более пипеточных наконечников. Пипеточные наконечники могут быть сконфигурированы на прием и вмещение жидкости. Наконечники могут быть гидравлически разобщенными или независимыми друг от друга. Жидкости, содержащиеся в наконечниках могут быть гидравлически разобщенными или независимыми друг от друга и от других жидкостей внутри устройства. Гидравлически разобщенные или независимые узлы могут быть подвижными относительно других частей устройства и/или относительно друг друга. Гидравлически разобщенные или независимые узлы можно перемещать по-отдельности.
[0787] Устройство для манипуляций с жидкостями может включать в себя один, два, три, четыре или более типов механизмов для дозирования и/или всасывания жидкости. Например, устройство для манипуляций с жидкостями может включать поршневую пипетку и/или пипетку с вытеснением воздухом. Устройство для манипуляций с жидкостями может включать пьезоэлектрические или акустические дозаторы и дозаторы других типов. Устройство для манипуляций с жидкостями может включать одну, две, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь, девять, десять или более поршневых пипеток. Устройство для манипуляций с жидкостями может быть способно отмеривать (всасывать) при дозировании очень мелкие капли жидкости через пипеточные патрубки/наконечники. Устройство для манипуляций с жидкостями может включать одну и более, две и более, 4 и более, 8 и более, 12 и более, 16 и более, 20 и более, 24 и более, 30 и более, 50 и более, или 100 и более пипеток с вытеснением воздухом. Согласно некоторым вариантам, возможно использование одинаковое количество поршневых пипеток и пипеток с вытеснением воздухом. Как альтернатива, может быть предусмотрено большее количество пипеток с вытеснением воздухом, нежели поршневых пипеток, и наоборот. Согласно некоторым вариантам, одна или несколько поршневых пипеток могут быть встроены в тонкосекционном формате "лезвия" (модульном) для экономии места и реализации дополнительных пользовательских конфигураций.
[0788] Согласно некоторым вариантам, устройство для манипуляций с жидкостями, такое как пипетка (например, поршневая пипетка, пипетка с вытеснением воздухом, пьезоэлектрическая пипетка, акустическая (ультразвуковая) пипетка или другие типы пипеток или устройств для манипуляций с жидкостями), описанные в других местах данного документа, могут обладать способностью всасывать несколько разных жидкостей с разделением воздушными «поршнями», или без такого разделения. Устройство для манипуляций с жидкостями может способствовать (ускорять) протеканию реакции с реагентами, закрепленными на поверхности (например, на поверхностях наконечника пипетки) благодаря возвратно-параллельному перемещению находящейся внутри жидкости, что обеспечивает разрушению слоя, не участвующему в перемешивании. Привод возвратно-параллельного движения может обеспечиваться пневматически. Движение может быть эквивалентным или сопоставимым с орбитальным движением микротитровальных ячеек для ускорения реакции связывания при проведении анализов ELISA.
[0789] Устройство для манипуляций с жидкостями может включать одно и более оснований или опор. Основание и/или опора может поддерживать одну или несколько пипеточных головок. Пипеточная головка может состоять из тела пипетки и пипеточного патрубка. Патрубок пипетки может быть сконфигурирован на сопряжение со съемным наконечником и/или на присоединение к нему. Основание и/или опора может обеспечить соединение одной или нескольких пипеточных головок устройства для манипуляций с жидкостями друг к другу. Основание и/или опора может поддерживать и/или воспринимать вес головок пипетки. Основание и/или опора может допустить совместное перемещение головок пипетки. Одна или несколько головок пипетки может выдвигаться из основания и/или опоры. Согласно некоторым вариантам, возможно совместное использование основания или опоры поршневыми пипетками (одной и более) и пипетками с вытеснением воздухом (одной и более).
Поршневая пипетка
[0790] На фиг. 12 в разобранном виде с покомпонентным разделением деталей показана поршневая пипетка в соответствии с описываемым здесь вариантом. Поршневая пипетка может включать нижнюю часть, на которой устанавливается наконечник 1200 поршневой пипетки, патрубок 1202 и шлицевая втулка 1204. Поршневая пипетка может также включать внутреннюю часть, в которой находится цанга 1212, втулка 1214 цанги, пружина 1216 цанги и колпачок цанги с водилом 1218. Поршневая пипетка может содержать верхнюю часть, содержащую винтовую спираль 1220 со штифтом 1222 водила, основание 1228 и редукторный двигатель 1230 постоянного тока.
[0791] Поршневая пипетка позволяет дозировать или всасывать жидкость с высокой степенью точности и прецизионности. Например, с помощью поршневой пипетки можно регулировать количество дозируемой или всасываемой жидкости объемом порядка 1 мл, 500 мкл, 300 мкл, 200 мкл, 150 мкл, 100 мкл, 50 мкл, 30 мкл, 10 мкл, 5 мкл, 1 мкл, 500 нл, 300 нл, 100 нл, 50 нл, 10 нл, 5 нл, 1 нл, 500 пл,100 пл, 10 пл, и 1 пл.
[0792] У поршневых пипеток может быть низкий коэффициент вариации (CV). Например, CV может составлять 10% и менее, 8% и менее, 5% и менее, 3% и менее, 2% и менее, 1,5% и менее, 1% и менее, 0,7% и менее, 0,5% и менее, 0,3% и менее, 0,1% и менее, 0,05% и менее, 0,01% и менее, 0,005% и менее или 0,001% и менее. В некоторых случаях поршневая пипетка, имеющая такой коэффициент вариации, может быть сконфигурирована на манипуляции с пробами (например, жидкости) объемом не более 10 мл, 5 мл, 3 мл, 2 мл, 1 мл, 0,7 мл, 0,5 мл, 0,4 мл, 0,3 мл, 250 мкл, 200 мкл, 175 мкл, 160 мкл, 150 мкл, 140 мкл, 130 мкл, 120 мкл, 110 мкл, 100 мкл, 70 мкл, 50 мкл, 30 мкл, 20 мкл, 10 мкл, 7 мкл, 5 мкл, 3 мкл, 1 мкл, 500 нл, 300 нл, 100 нл, 50 нл, 10 нл, 5 нл, 1 нл, 500 пл, 100 пл, 50 пл, 10 пл, 5 пл, 1 пл. В других случаях поршневые пипетки с таким коэффициентом вариации конфигурируют на манипуляции с пробами объемом более 10 мл, 20 мл, 30 мл, 40 мл, 50 мл, 100 мл и более.
[0793] Поршневая пипетка может обеспечивать дозирование и/или всасывание жидкости, захватывая фиксированное количество жидкости и выпуская ее путем изменения объем полости, в которой удерживается жидкость. Поршневая пипетка может захватывать жидкость, не захватывая при этом также воздух. Согласно другому варианту взятая в отдельности пипетка может обеспечить захват нескольких количеств или типов жидкости, разделяя захваченные жидкости с «поршнями» воздуха. Наконечник поршневой пипетки может содержать поршень, который вытесняет жидкость в прямом контакте с нею. Согласно некоторым вариантам, наконечник поршневой пипетки может функционировать как микрошприц, когда внутренний поршень вытесняет жидкость в прямом контакте с нею.
[0794] Возможно самое различное исполнение поршневой пипетки. Например, поршень может скользить вверх и вниз, будучи приводимым в движение различными механизмами привода. Использование винтовой спирали 1220 со штифтом 1222 водила позволяет добиться эффективного регулирования объема всасываемой и/или дозируемой жидкости. Это может быть очень полезным в ситуациях, когда манипуляции совершаются с малыми объемами жидкости. Винтовая спираль механически связана с двигателем 1230. Двигатель вращается, заставляя, тем самым, вращаться винтовую спираль. Согласно некоторым вариантам, винтовая спираль напрямую связана с двигателем, так что спираль поворачивается на ту же величину, что и двигатель. Как альтернатива, винтовая спираль соединена с двигателем опосредованно, так что величина поворота спирали соотносится с величиной поворота двигателя в некоторой пропорции.
[0795] Штифт 1222 водила проходит через винтовую спираль 1220. Штифт водила может располагаться перпендикулярно винтовой спирали. Например, если винтовая спираль ориентирована по вертикали, штифт водила может быть ориентирован горизонтально. Штифт водила может проходить через винтовую спираль в двух точках. В некоторых вариантах винтовая спираль и штифт водила располагаются в шлицевой втулке 1204. Конец штифта водила входит в шлицевую прорезь втулки. Согласно некоторым вариантам, в шлицевой втулке предусмотрены две прорези, а у штифта водила имеет два конца. Первый конец штифта водила входит в первую прорезь втулки, а второй конец штифта - во вторую прорезь. Прорези препятствуют повороту штифта водила. Таким образом, когда винтовая спираль поворачивается двигателем, штифт водила перемещается вверх и вниз по прорезям.
[0796] Как вариант, штифт 1222 водила проходит через колпачок цанги с водилом 1218. Колпачок цанги прямо или опосредованно соединен с цангой. Цанга может заходить в пипеточный патрубок 1202, проходя через него, как минимум, частично. Когда штифт водила перемещается вверх-вниз по прорезям, цанга также перемещается вверх-вниз по прорези. Цанговый штифт перемещается вверх-вниз на то же расстояние, что и штифт водила. Как альтернатива, цанговый штифт может перемещаться на расстояние, пропорциональное перемещению штифта водила. Цанговый штифт может быть прямо или опосредованно соединен со штифтом водила.
[0797] Предпочтительно исключить непосредственный контакт цанги с жидкостью, набранной в наконечнике пипетки и/или дозируемой через него. Как альтернатива, цанга может соприкасаться с жидкостью. Цанга соприкасается с поршнем, который предпочтительно напрямую соприкасается с жидкостью, набранной в наконечнике пипетки и/или дозируемой через него. Как альтернатива, поршень не соприкасается напрямую с жидкостью. Расстоянием, на которое цанга перемещается вверх-вниз, определяется количество дозируемой жидкости.
[0798] Использование винтовой спирали обеспечивает высокую степень регулирования количества дозируемой и/или всасываемой жидкости. Значительное угловое перемещение поворота винта преобразуется в небольшое линейное перемещение двигающегося вверх-вниз штифта водила и, тем самым, поршня в наконечнике пипетки.
[0799] У поршневой пипетки имеются положение полного всасывания и положение полного опорожнения при дозировании. Когда пипетка находится в положении полного всасывания жидкости, цанга находится в верхнем положении. Когда пипетка находится в положении полного опорожнения, цанга находится в нижнем положении. Пипетка способна переходить между положениями полного всасывания и полного опорожнения. Пипетка способна занимать любое положением между полным всасыванием и полным опорожнением. Пипетка может пребывать в положении частичного всасывания и частичного опорожнения. Пипетка может остановиться в любом промежуточном положении, плавно подходя к нему аналоговым образом. Как альтернатива, пипетка может остановиться в определенном промежуточном положении, задаваемом фиксированными приращениями типа цифровых Пипетка может перейти от дозирования к всасыванию (например, путем перехода к движению цангового узла вверх по направлению к двигателю), чтобы происходило всасывание или затягивание жидкости. Пипетка может перейти от всасывания к дозированию (например, путем перехода к движению цангового узла вниз в направлении от двигателя), чтобы происходило дозирование или выталкивание жидкости.
[0800] Фиг. 13 демонстрирует внешний вид и вид сбоку в разрезе наконечника поршневой пипетки в верхнем положении (например, положении полного всасывания жидкости). Наконечник пипетки условно не показан. Двигатель 1300 соединен со спиралью 1310. Спираль расположена под двигателем. Спираль расположена между двигателем и наконечником поршневой пипетки. Цанговый узел 1320 расположен внутри спирали. Спираль окружает цанговый узел.
[0801] Между цанговым углом 1320 и спиралью 1310 предусмотрена пружина 1330 поршня. У цангового узла имеется полка или выступающая часть, в которую упирается один конец пружины поршня. У пипеточного патрубка 1340 имеется другая полка или выступающая часть, в которую упирается один конец пружины поршня. Пружина поршня может располагаться между пипеточным патрубком и верхней частью цанги.
[0802] Когда поршневая пипетка находится в положении полного всасывания, пружина поршня находится в растянутом состоянии. Когда пипетка находится в положении всасывания жидкости, пружина поршня удерживает цанговый узел в верхнем положении.
[0803] Фиг. 14 демонстрирует внешний вид сбоку и боковой вид в разрезе наконечника поршневой пипетки в верхнем положении (например, положении полного опорожнения при дозировании жидкости). Двигатель 1400 соединен со спиралью 1410. Спираль расположена под двигателем. Спираль расположена между двигателем и наконечником поршневой пипетки. Цанговый узел 1420 расположен внутри спирали или, как минимум, частично под спиралью. Спираль окружает цанговый узел.
[0804] Между цанговым углом 1420 и спиралью 1410 предусмотрена, как минимум, частично, пружина 1430 поршня. У цангового узла имеется полка или выступающая часть, в которую упирается один конец пружины поршня. У пипеточного патрубка 1440 имеется другая полка или выступающая часть, в которую упирается один конец пружины поршня. Пружина поршня может располагаться между пипеточным патрубком и верхней частью цанги. Пружина поршня окружает, как минимум, часть цангового узла.
[0805] Когда поршневая пипетка находится в положении полного опорожнения при дозировании, пружина поршня находится в сжатом состоянии. Цанговый узел под действием привода движется вниз по направлению к наконечнику, тем самым сжимая пружину. В пипетке предусмотрено два (или более) поршня и/или цанговых узла, которые обеспечивают всасывание/дозирование двух материалов с последующим их перемешиванием; например, при составлении эпоксидной смолы, которая является сополимером, образуемым из двух разных химических веществ; при этом смешиванием и отмериванием можно точно управлять по объемам и времени.
[0806] Поршень 1450 наконечника поршневой пипетки соединен с цанговым узлом 1420. Поршень расположен под цанговым узлом. Поршень расположен между цанговым узлом и наконечником. Поршень наконечника поршневой пипетки содержит удлиненную часть, способную выдвигаться, как минимум, частично, через наконечник пипетки. Согласно некоторым вариантам, удлиненная часть может быть достаточно длинной, чтобы полностью выдвинуться через наконечник пипетки в положении полного опорожнения при дозировании. Согласно некоторым вариантам, в положении полного опорожнения при дозировании удлиненная часть поршня может выдвинуться с выходом за пределы наконечника пипетки. Конец поршня может находиться в прямом контакте с жидкостью, всасываемой и/или дозируемой поршневой пипеткой. Согласно некоторым вариантам, поршень может иметь выступающую часть или полку, которая упирается в цанговый узел. Поршень может перемещаться вверх и вниз на то же расстояние, на которое перемещается вверх и вниз цанговый узел.
[0807] Наконечник пипетки может иметь любую конфигурацию, как описано в соответствующих разделах данного документа. Например, наконечник пипетки может быть выполнен в виде наконечника поршневой пипетки, как показано на фиг. 14 или фиг. 27. Наконечник поршневой пипетки может быть сконфигурирован таким образом, чтобы он вмещал и принимал любой объем жидкости, в том числе как описано в соответствующих разделах данного документа.
Пипетка с вытеснением воздухом
[0808] Фиг. 15 демонстрирует внешний вид выполненной в соответствии с описываемым здесь вариантом пипетки с вытеснением воздухом. Пипетка с вытеснением воздухом содержит наконечник 1500 пипетки и внешний механизм удаления 1510 для снятия наконечника пипетки с пипеточного патрубка 1520.
[0809] Пипетка с вытеснением воздухом позволяет дозировать или всасывать жидкость с высокой степенью точности и прецизионности. Например, с помощью пипетки с вытеснением воздухом можно регулировать количество дозируемой или всасываемой жидкости объемом порядка 3 мл, 2 мл, 1,5 мл, 1 мл, 750 мкл, 500 мкл, 400 мкл, 300 мкл, 200 мкл, 150 мкл, 100 мкл, 50 мкл, 30 мкл, 10 мкл, 5 мкл, 1 мкл, 500 нл, 300 нл, 100 нл, 50 нл, 10 нл, или 1 нл. Согласно некоторым вариантам, поршневые пипетки обеспечивают более высокую степень точности и/или прецизионности, чем пипетки с вытеснением воздухом.
[0810] Согласно некоторым вариантам, одна или несколько пипеток, таких как пипетки с вытеснением воздухом, поршневые пипетки и пипетки всасывающего типа, могут иметь низкий коэффициент вариации (CV). Например, CV может составлять 15% и менее, 12% и менее, 10% и менее, 8% и менее, 5% и менее, 3% и менее, 2% и менее, 1,5% и менее, 1% и менее, 0,7% и менее, 0,5% и менее, 0,3% и менее, или 0,1% и менее. В некоторых случаях пипетка (например, поршневая пипетка, пипетка с вытеснением воздухом или пипетка всасывающего типа), имеющая такой коэффициент вариации, может быть сконфигурирована на манипуляции с пробами (например, жидкости) объемом не более 10 мл, 5 мл, 3 мл, 2 мл, 1 мл, 0,7 мл, 0,5 мл, 0,4 мл, 0,3 мл, 250 мкл, 200 мкл, 175 мкл, 160 мкл, 150 мкл, 140 мкл, 130 мкл, 120 мкл, 110 мкл, 100 мкл, 70 мкл, 50 мкл, 30 мкл, 20 мкл, 10 мкл, 7 мкл, 5 мкл, 3 мкл, 1 мкл, 500 нл, 300 нл, 100 нл, 50 нл, 10 нл, 5 нл, 1 нл, 500 пл, 100 пл, 50 пл, 10 пл, 5 пл, 1 пл. В других случаях пипетки (например, поршневая пипетка, пипетка с вытеснением воздухом или пипетка всасывающего типа), с таким коэффициентом вариации конфигурируют на манипуляции с пробами объемом более 10 мл, 20 мл, 30 мл, 40 мл, 50 мл, 100 мл и более. Различные типы и комбинации пипеток, приведенных в настоящем документе (таких как, поршневая пипетка, пипетка с вытеснением воздухом или пипетка всасывающего типа), конфигурируют на достижение такого коэффициента вариации при обращении с указанными здесь объемами проб.
[0811] У пипеток с вытеснением воздухом может быть низкий коэффициент вариации (CV). Например, CV может составлять 10% и менее, 8% и менее, 5% и менее, 3% и менее, 2% и менее, 1,5% и менее, 1% и менее, 0,7% и менее, 0,5% и менее, 0,3% и менее, 0,1% и менее, 0,05% и менее, 0,01%) и менее, 0,005%) и менее или 0,001% и менее. В некоторых случаях пипетка с вытеснением воздухом, имеющая такой коэффициент вариации, может быть сконфигурирована на манипуляции с пробами (например, жидкости) объемом не более 10 мл, 5 мл, 3 мл, 2 мл, 1 мл, 0,7 мл, 0,5 мл, 0,4 мл, 0,3 мл, 250 мкл, 200 мкл, 175 мкл, 160 мкл, 150 мкл, 140 мкл, 130 мкл, 120 мкл, 110 мкл, 100 мкл, 70 мкл, 50 мкл, 30 мкл, 20 мкл, 10 мкл, 7 мкл, 5 мкл, 3 мкл, 1 мкл, 500 нл, 300 нл, 100 нл, 50 нл, 10 нл, 5 нл, 1 нл, 500 пл, 100 пл, 50 пл, 10 пл, 5 пл, 1 пл. В других случаях пипетки с вытеснением воздуха, имеющие такой коэффициент вариации конфигурируют на манипуляции с пробами объемом более 10 мл, 20 мл, 30 мл, 40 мл, 50 мл, 100 мл и более.
[0812] Пипетки с вытеснением воздухом заставляют дозируемую и/или всасываемую жидкость создавать вакуум при перемещении поршня в герметичной втулке. При движении поршня вверх, вакуум создается в пространстве, освобождаемом поршнем. От наконечника воздух поднимается, заполняя освобождаемое пространство. Поступивший из наконечника воздух затем заменяется жидкостью, которая затягивается в наконечник, и которую можно перенести и дозировать в другом месте. Согласно некоторым вариантам, пипетки с вытеснением воздухом подвержены влиянию изменений в окружающей среде, например температурных. Согласно некоторым вариантам, для повышения точности предусматривается контроль окружающей среды.
[0813] Возможно самое различное исполнение пипетки с вытеснением воздухом. Например, пипетка с вытеснением воздухом может быть регулируемой или фиксированной. Наконечники могут быть коническими или цилиндрическими. Пипетки могут быть стандартными или с блокировкой. Работа пипетки может быть контролируемой электронными средствами или средствами автоматики, или же пипетка может быть ручной. Пипетки могут быть одноканальными или многоканальными.
[0814] На фиг. 16 пипетка с вытеснением воздухом показана в разрезе. Пипетка с вытеснением воздухом содержит наконечник 1600 пипетки и внешний механизм удаления 1610 для снятия наконечника пипетки с пипеточного патрубка 1620. Механизм удаления размещен в положении, где обеспечивается контакт с наконечником пипетки. Механизм удаления может быть расположен выше наконечника пипетки у конца, противоположного концу наконечника пипетки, через который дозируется и/или всасывается жидкость. У наконечника пипетки может быть предусмотрена полка или выступающим часть, в которую упирается механизм удаления.
[0815] Наконечник пипетки может иметь формат любого наконечника, как описано в соответствующих разделах данного документа. Например наконечник может быть наконечником для нуклеинокислотного анализа, извлечения продукта центрифугирования, манипуляций с пробой в массе, цветным наконечником, наконечник для работы с кровью, мининаконечником, микронаконечником, нанонаконечником, фемтонаконечником, пиконаконечником и т.п., или может иметь элементы или характеристики любых наконечников, описанных на фиг. 24-34.
[0816] Фиг. 17 демонстрирует укрупненный вид перехода между наконечником 1700 пипетки и ее патрубком 1720. Механизм удаления 1710 размещен в положении, где обеспечивается контакт с наконечником пипетки.
[0817] Пипеточный патрубок имеет выступающую часть 1730 или полку, которая соприкасается с механизмом удаления. Полка патрубка препятствует перемещению механизма удаления вверх на слишком большое расстояние. Полка патрубка обеспечивает установку механизма удаления в нужное положение.
[0818] У пипеточного патрубка предусмотрены уплотнительные элементы 1740 (один или несколько). Уплотнительными элементами могут быть уплотнительные кольца круглого сечения или другие аналогичные материалы, известные в данной области техники. Уплотнительные элементы соприкасаются с наконечником пипетки, когда его крепят к патрубку. Уплотнительный элемент обеспечивает формирование непроницаемого для жидкости уплотнения между наконечником пипетки и патрубком. Уплотнительные элемент сохраняет крепление наконечника пипетки к патрубку в отсутствие внешней силы. Наконечник пипетки держится на пипеточном патрубке благодаря фрикционной посадке.
[0819] В пипеточном патрубке предусматривается внутренний канал 1750 или камера. У наконечника пипетки имеется внутренняя поверхность 1760 и внутренняя область 1770. Внутренний канал патрубка пипетки гидравлически сообщается с внутренней областью наконечника пипетки. Поршень может перемещаться по каналу патрубка пипетки и/или по внутренней области наконечника пипетки. Поршень обеспечивает всасывание или дозирование жидкости из наконечника пипетки. Поршень может соприкасаться напрямую с жидкостью. Согласно некоторым вариантам, между поршнем и жидкостью может находиться воздух.
[0820] Фиг. 18 иллюстрирует пример задействования механизма удаления 1810. Механизма удаления обеспечивает снятие наконечника 1800 пипетки с патрубка 1820. Механизм удаления может быть предусмотрен с внешней стороны относительно наконечника пипетки и патрубка. Механизм удаления можно переместить вниз, чтобы отжать наконечник пипетки, сняв его с патрубка. Как альтернатива, патрубок пипетки переместить вверх, в результате чего наконечник пипетки наталкивается на механизм удаления и сбрасывается. Механизм удаления может двигаться относительно патрубка пипетки.
[0821] Механизм удаления может соприкасаться с наконечником пипетки в его верхней части. Механизм удаления может соприкасаться с наконечником пипетки сбоку от него Механизм удаления может частично или полностью охватывать наконечник пипетки.
[0822] Фиг. 19а показывает множества пипеток с внешним механизмом удаления. Например, может быть предусмотрено восемь пипеточных головок. Согласно другим вариантам может использоваться любое количество пипеточных головок, включая описанные в соответствующих разделах данного документа.
[0823] Фиг. 19b демонстрирует вид сбоку головки пипетки. Головка пипетки содержит в своем составе наконечник 1900 пипетки. Наконечник пипетки может быть съемным, будучи присоединенным к патрубку 1920 пипетки. Может быть предусмотрен внешний механизм удаления 1910. Внешний механизм удаления может соприкасаться с наконечником пипетки или входить в соприкосновение с ним. Патрубок пипетки может быть соединен с ее опорой 1930. Опора пипетки связана с двигателем 1940 или другим приводным механизмом.
[0824] Фиг. 20 демонстрирует в разрезе пипетку с вытеснением воздухом. Пипетка с вытеснением воздухом содержит наконечник 2000 пипетки и внешний механизм удаления 2010 для снятия наконечника пипетки с пипеточного патрубка 2020. Механизм удаления размещен в положении, где обеспечивается контакт с наконечником пипетки. Механизм удаления может быть расположен выше наконечника пипетки у конца, противоположного концу наконечника пипетки, через который дозируется и/или всасывается жидкость. У наконечника пипетки может быть предусмотрена полки или выступающим часть, в которую упирается механизм удаления.
[0825] Для снятия наконечника пипетки с патрубка механизм удаления 2010 может перемещаться вверх и вниз. Механизм удаления может быть соединен с приводным механизмом, который обеспечивает перемещение механизма удаления вверх и вниз. Согласно некоторым вариантам, механизм удаления напрямую соединен с приводным механизмом. Как альтернатива, механизм удаления может быть опосредованно связан с приводным механизмом. Между механизмом снятия и приводным механизмом предусматривается переключатель (один или несколько), который определяет, должен ли механизм удаления реагировать на приводной механизм. Переключатель может быть электромагнитным или иным механизмом.
[0826] Пипетка с вытеснением воздухом может также содержать внутренний поршень 2030. Поршень перемещается по внутренней части патрубка пипетки. Поршень может быть соединен с приводным механизмом, который обеспечивает перемещение поршня вверх и вниз. Согласно некоторым вариантам, поршень может быть напрямую соединен с приводным механизмом. Как альтернатива, поршень может быть опосредованно связан с приводным механизмом. Между поршнем и приводным механизмом предусматривается переключатель (один или несколько), который определяет, должен ли поршень реагировать на приводной механизм. Переключатель может быть электромагнитным или иным механизмом.
[0827] Фиг. 20а показывает поршень в нижнем положении, а также механизм удаления в нижнем положении, тем самым толкая наконечник вниз относительно патрубка пипетки.
[0828] Фиг. 20b показывает поршень в промежуточном положении, а также механизм удаления в верхнем положении, тем самым обеспечивая прикрепление наконечника к патрубку пипетки.
[0829] Фиг. 20с показывает поршень в верхнем положении, а также механизм удаления в верхнем положении, тем самым обеспечивая прикрепление наконечника к патрубку пипетки.
[0830] Фиг. 21 демонстрирует множество пипетки с механизмами удаления. Например, может быть предусмотрено восемь пипеточных головок. Согласно другим вариантам может использоваться любое количество пипеточных головок, включая описанные в соответствующих разделах данного документа.
[0831] Для пипеток может быть предусмотрена несущая конструкция 2100. Может быть предусмотрена одна или несколько втулок 2110, через которые выдвигается поршень. В соответствии с описанным здесь вариантом может быть предусмотрена пружина 2120. При перемещении поршня вниз пружина сжимается. Когда поршень находится в верхнем положении, пружина растянута.
[0832] Могут быть предусмотрены коммутационные механизмы (один или несколько), такие как электромагниты 2130. Для множества пипеток может быть предусмотрен приводной механизм, например, двигатель 2140. Приводной механизм может быть связан с поршнями и/или механизмами удаления пипеток. Согласно некоторым вариантам, приводные механизмы напрямую соединены с поршнями и/или механизмами удаления. Как альтернатива, приводные механизмы опосредованно связаны с поршнями и/или механизмами удаления. Согласно некоторым вариантам, между приводным механизмом и поршнем и/или механизмом удаления могут быть предусмотрены переключатели (один или несколько). Переключатель может определить, следует ли поршню и/или механизму удаления реагировать на приводной механизм. Согласно некоторым вариантам, переключатели могут быть электромагнитными.
[0833] Согласно некоторым вариантам, для управления каждым из поршней пипетки с множеством пипеточных головок может использоваться один приводной механизм. Для каждого из поршней пипеток могут предусматриваться переключатели, чтобы их задействование было индивидуально контролируемым по каждому из поршней пипетки. Согласно некоторым вариантам, поршень пипетки может динамически менять свой объем, благодаря чему оптимизируются эксплуатационные характеристики применительно к требуемым объемам проб, дозируемых таким способом, как всасывание, среди прочего; например, поршень может быть выполнен в виде трубки в трубке, которая расширяется до динамически регулируемого объема. Согласно некоторым вариантам, коммутационные переключатели могут быть предусмотрены для групп поршней пипеток, чтобы задействование было индивидуально контролируемым между каждой из групп поршней пипеток. Для управления каждым из поршней пипеток может использоваться один приводной механизм. Согласно некоторым вариантам, один приводной механизм может использоваться для управления группами поршней пипеток. Как альтернатива, каждый поршень пипетки может быть соединен со своим собственным приводным механизмом. Таким образом, для поршня пипетки может быть предусмотрен один, два, три, четыре или более приводных механизмов (таких как двигатели).
[0834] Фиг. 22 демонстрирует пример пипетки с множеством головок в соответствии с описываемым здесь вариантом. Отдельные пипеточные головки в пипетке с множеством головок могут быть задействованы по-отдельности или содержать индивидуально задействуемые компоненты. Например, механизм удаления 2200 для одной из пипеточных головок может быть в верхнем положении, в то время как другие механизмы удаления 2210 могут быть в нижнем положении. Переключатель 2220, например, электромагнитный, для одной пипеточной головки может быть расцеплен, в то время как для других пипеточных головок переключатели могут быть задействованы. Таким образом, когда приводной механизм, такой как двигатель 2230, задействуется на перемещение вниз механизмов удаления с тем, чтобы снять наконечники с патрубков пипетки, один расцепленный переключатель может привести к тому, что один из механизмов удаления не будет двигаться вниз вместе с другими. Расцепленный механизм удаления может остаться на своем месте. Это приведет к тому, что и наконечник пипетки останется на отключенной пипетке, в то время, как с других пипеток наконечники будут сняты.
[0835] В другом примере поршень 2250 для одной из пипеточных головок может быть в верхнем положении, в то время как другие поршни 2260 могут быть в нижнем положении. Переключатель, например, электромагнитный, для одной пипеточной головки может быть расцеплен, в то время как для других пипеточных головок переключатели могут быть задействованы. Таким образом, когда приводной механизм, такой как двигатель, задействуется на перемещение вниз поршней с тем, чтобы произвести дозирование жидкости или снять наконечники с патрубков пипетки, один расцепленный переключатель может привести к тому, что один из поршней не будет двигаться вниз вместе с другими. Расцепленный поршень может остаться на своем месте. Это приведет к тому, что наконечник пипетки останется на отключенной пипетке, в то время, как с других пипеток наконечники будут сняты, или дозирование из отключенной пипетки производиться не будет, когда из других пипеток жидкость будет дозироваться.
[0836] Согласно некоторым вариантам, расцепленный переключатель может воспрепятствовать снятию наконечника пипетки, или дозированию жидкости из него. Согласно некоторым вариантам, расцепленный переключатель может воспрепятствовать подбору наконечника пипетки. Например, задействование переключателей ведет к тому, что пипеточные головки движутся вниз для подбора наконечника пипетки, тогда как пипеточные головки, связанные с расцепленными переключателями останутся во втянутом положении. В другом примере задействование переключателей ведет к тому, что один или несколько механизмов, подбирающих пипеточную головку, производит подбор головки, тогда как расцепленные переключатели блокируют работу одного или нескольких механизмов подбора наконечников пипетки.
[0837] Согласно некоторым вариантам, расцепленный переключатель может воспрепятствовать всасыванию жидкости наконечником пипетки. Например, задействование переключателей может привести к тому, что внутренней поршень или другой механизм будет перемещаться вверх для всасывания жидкости. Расцепление переключатель ведет к тому, что поршень останется на своем месте. Таким образом, использованием одного или нескольких приводных механизмов обеспечивается индивидуальное управление всасыванием жидкостей в пипетки с множеством головок.
[0838] Механизм удаления может быть предусмотрен снаружи патрубка пипетки, или внутри патрубка пипетки. Любое приведенное здесь описание какого-либо типа механизма удаления может также относиться и к другим типам механизмов удаления. Например, описания индивидуально задействуемых внешних механизмов удаления применимы также к внутренним механизмам удаления, которые могут быть выполнены в виде поршня или в другом исполнении, предусмотренном внутри патрубка.
[0839] Приводной механизм может быть сконфигурирован таким образом, чтобы обеспечивалось приведение в действие компонентов во множества пипетки. Например, приводной механизм может быть сконфигурирован на приведение в действие механизмов удаления. Приводным механизмом может быть трос, задействующий первый и второй механизмы удаления. Первый электромагнит может быть функционально предусмотрен между приводным механизмом и первым механизмом удаления. Второй электромагнит может быть функционально предусмотрен между приводным механизмом и вторым механизмом удаления. Первый электромагнит может быть задействован или расцеплен, чтобы определить, может ли задействование приводным механизмом вызвать перемещение механизма удаления. Второй электромагнит может быть задействован или расцеплен, чтобы определить, может ли задействование приводным механизмом вызвать перемещение механизма удаления. Первый и второй электромагниты могут быть задействованы или расцеплены независимо друг от друга. Каждый из электромагнитов для индивидуальных пипеток или групп пипеток, управляемых приводным механизмом, может быть задействован или расцеплен в ответ на один или несколько сигналов, полученных от контроллера.
[0840] Согласно некоторым вариантам, приводной механизм может быть расположен в верхней части пипетки. Приводной механизм может быть размещен на несущей конструкции на конце, противоположном наконечникам пипеток. Приводной механизм может быть размещен на несущей конструкции на конце, противоположном патрубкам пипеток. Приводной механизм может содержать один или несколько валов, которые могут быть ориентированы параллельно наконечникам пипетки (одному или нескольким). Ось вращения приводного механизма может быть параллельной оси, проходящей по высоте наконечников пипетки (одного или нескольких).
[0841] Фиг. 23 демонстрирует пример пипетки 2300 с множеством головок, предлагаемой в соответствии с другим описываемым здесь вариантом. Приводной механизм 2310 может находиться на любой части пипетки. Например, приводной механизм может быть расположен сбоку от несущей конструкции. Как альтернатива, он может быть расположен в верхней или нижней части несущей конструкции. Приводной механизм может быть размещен со стороны несущей конструкции, противоположной патрубкам 2320 пипеток. Приводной механизм может содержать один или несколько валов 2330, которые могут быть ориентированы перпендикулярно наконечникам 2340 пипетки (одному или нескольким). Ось вращения приводного механизма может быть перпендикулярной оси, проходящей по высоте наконечников пипетки (одного или нескольких). Например, наконечник пипетки может быть ориентирован вертикально, в то время как приводной механизм может иметь вал или ось вращения, ориентированные горизонтально. Как альтернатива, вал или ось приводного механизма могут быть под любым углом относительно одного или нескольких наконечников пипетки.
[0842] Одна или несколько головок или опор 2350 пипетки могут иметь изогнутую конфигурацию. Например, опора пипетки может иметь горизонтальный компонент 2350а, который доходит до вертикального компонента 2350b. Согласно некоторым вариантам, жидкость может подаваться только к вертикальному компоненту пипетки. Как альтернатива, жидкость может перетекать к горизонтальному компоненту пипетки. У пипетки может быть один поршень или плунжер, который связаны с двумя или более патрубками или наконечниками, и клапан или переключатель, который может использоваться для задействования всасывания/дозирования через один или более патрубков или наконечников.
[0843] Могут быть предусмотрены переключатели 2360 (один или несколько). Переключатели могут быть индивидуально управляемыми. Применимы примеры переключателей и управляющих органов, описанных в соответствующих разделах данного документа. Приводной механизм может быть в состоянии приводить в движение один или несколько компонентов задействования пипетки, например, приспособления для снятия наконечника пипетки, один или несколько установщиков наконечников пипетки, один или несколько механизмов дозирования жидкости, один или несколько механизмов всасывания жидкости. Переключатели могут определить, происходит ли перемещение одного или нескольких компонентов задействования пипетки.
[0844] Боковое расположение приводного механизма позволяет уменьшить один или несколько габаритов пипетки с множеством головок. Например, боковое расположение приводного механизма может уменьшить вертикальный габарит пипетки с множеством головок при сохранении того же объема цилиндра пипетки и, следовательно, ее вместимости. В зависимости от требуемого размещения пипетки внутри устройства и/или модуля или других ограничений, их вносимых их конструктивным исполнением, приводной механизм может быть установлен сверху, сбоку или снизу.
[0845] Исполнение с одиночным приводным механизмом, который обеспечивает привод всех компонентов задействования пипетки, также позволяет уменьшить габариты пипетки с множеством головок. Одиночный приводной механизм может управлять множеством компонентов задействования пипетки. Согласно некоторым вариантам, можно предусмотреть один или несколько приводных механизмов для управления множеством компонентов задействования пипетки.
[0846] Фиг. 46 демонстрирует пример находящегося в сложенном состоянии устройства для манипуляций с жидкостями, построенного в соответствии с другим описываемым здесь вариантом. Устройство для манипуляций с жидкостями содержит один или несколько наконечников 4610, 4612, 4614. В соответствии с некоторыми вариантами могут быть предусмотрены наконечники многих типов. Например, можно предусмотреть наконечник 4610 поршневой пипетки, наконечник 4612 пипетки с вытеснением воздухом, и наконечник 4614 на мини-патрубке пипетки с вытеснением воздухом. Предусмотрено основание 4620, поддерживающее одну или несколько пипеточных головок. Двигатель 4630 поршневой пипетки соединен с соответствующей пипеточной головкой 4635.
[0847] В устройстве для манипуляций с жидкостями имеется коллектор 4640. В коллекторе имеются вентиляционные порты 4642. Вентиляционный порт гидравлически связан с контуром прохождения жидкости в пипеточной головке. Согласно некоторым вариантам, вентиляционный порт имеется у каждой пипеточной головки. В некоторых случаях у каждой головки поршневой пипетки предусмотрен вентиляционный порт. К коллектору присоединена трубка 4644. При необходимости трубка может соединять коллектор с источником положительного или отрицательного давления, атмосферного воздуха или с источником обратимо переключаемого положительного/отрицательного давления.
[0848] В устройстве для манипуляций с жидкостями может быть предусмотрен распределитель тепла 4650. Распределитель тепла может обеспечить изотермический контроль. Согласно некоторым вариантам, распределитель тепла может находиться в тепловой связи с множеством пипеточных головок. Распределитель тепла помогает выровнять температуру множества пипеточных головок.
[0849] Устройство для манипуляций с жидкостями может иметь опорные части (одну или несколько). Согласно некоторым вариантам, опорная часть может содержать верхнюю створку 4660 и нижнюю створку 4665.
[0850] Фиг. 46А демонстрирует пример описанного выше и находящегося в сложенном состоянии устройства для манипуляций с жидкостями, в полностью втянутом положении. Фиг. 46В демонстрирует пример находящегося в сложенном состоянии устройства для манипуляций с жидкостями, в положении полного сброса по z-оси. В положении полного сброса по z-оси вся нижняя створка 4665 опущена относительно верхней створки 4660. Нижняя створка выступает в качестве опоры для головок и патрубков пипеток. Головки и патрубки пипеток перемещаются вместе с нижней створкой. Нижняя створка содержит переднюю часть 4667, поддерживающую головки пипеток, и заднюю часть 4668, поддерживающую приводной механизм и коммутационные механизмы.
[0851] Фиг. 47 демонстрирует пример находящегося в выдвинутом состоянии устройства для манипуляций с жидкостями, построенного в соответствии с другим описываемым здесь вариантом. Устройство для манипуляций с жидкостями содержит один или несколько наконечников 4710, 4712, 4714. Можно предусмотреть наконечник 4710 поршневой пипетки, наконечник 4712 пипетки с вытеснением воздухом, и наконечник 4714 на мини-патрубке пипетки с вытеснением воздухом. Устройство для манипуляций с жидкостями также содержит один или несколько патрубков 4720, 4722, 4724. Можно предусмотреть патрубок 4720 поршневой пипетки, патрубок 4722 пипетки с вытеснением воздухом, и мини-патрубок 4724 пипетки с вытеснением воздухом. Патрубки могут сопрягаться со своими наконечниками пипетки. В некоторых случаях патрубки соединяются со своими наконечниками с помощью прессовой посадки или любого другого механизма сопряжения. Может быть предусмотрен выталкиватель 4732 наконечника (один или несколько). Например, для снятия наконечника 4712 пипетки с вытеснением воздухом может быть предусмотрен обычный выталкиватель 4732 наконечников. Для снятия мини-наконечника 4714 пипетки с вытеснением воздухом может быть предусмотрен мини-выталкиватель 4734. Выталкиватели могут быть выполнены в виде муфты. Выталкиватели предназначены для отжатая наконечников. Выталкиватели располагаются под патрубками.
[0852] Устройство для манипуляций с жидкостями может находиться в положении полного сброса по z-оси, когда нижняя створка 4765 опущена относительно верхней створки 4760. Далее, может быть предусмотрена муфта сцепления 4770 для контроля по z-оси, которая задействует любую или все пипетки для индивидуального и/или совместного сброса патрубков (например, для их выдвижения). Фиг. 47 демонстрирует пример сброса всех патрубков. Вместе с тем, возможен индивидуальный выбор патрубков, чтобы определить, какие патрубки нужно сбросить. Патрубки можно сбросить в ответ на срабатывание одного приводного механизма, например двигателя. Коммутационный механизм определяет, какие пипетки находятся в зацеплении с муфтой. В случае проиллюстрированной муфты сцепления 4770 патрубки показаны в сброшенном положении при опущенной муфте сцепления. На двигателе может быть предусмотрен кодировщик 4780 положения относительно z-оси. Кодировщик позволяет отслеживать положение, в котором находится двигатель.
[0853] В соответствии с некоторыми вариантами может быть предусмотрен ползунок 4790 смещения по оси x. Ползунок смещения по оси x позволяет устройству для манипуляций с жидкостью двигаться в боковом направлении. Согласно некоторым вариантам, устройство для манипуляций с жидкостью может скользить по направляющей.
[0854] На фиг. 48 представлен вид спереди устройства для манипуляций с жидкостью. Согласно некоторым вариантам, предусмотрена защитная пластина 4810. Защитная пластина может прикрывать части головки пипетки. Защитная пластина может прикрывать контур прохождения жидкости в головке пипетки. Например, защитная пластина может быть предусмотрена для жестких трубопроводов, соединяющих полости пипеток с патрубками. Защитная пластина соединена с распределителем тепла или может быть его составной частью.
[0855] Как описывалось выше, возможно использование пипеток и/или наконечников многих типов. Применимы поршневые пипетки и/или пипетки с вытеснением воздухом (одна или несколько). В некоторых случаях защитная пластина прикрывает только пипетки с вытеснением воздухом. Как альтернатива, защитная пластина может прикрывать только поршневую пипетку, или пипетки обоих типов.
[0856] На фиг. 49 представлен вид сбоку устройства для манипуляций с жидкостью. Устройство для манипуляций с жидкостью может содержать пипеточную головку, в которой предусмотрен патрубок 4902, сконфигурированный соединяться с наконечником 4904. Наконечник съемным образом соединен с патрубком пипетки.
[0857] Вал 4920 сброса патрубка поддерживает один или несколько патрубков пипетки. Предусмотрен двигатель 4922 перемещения по z-оси, задействование которого ведет к сбросу одного или нескольких патрубков (например, их выдвижению). Могут быть предусмотрены электромагниты 4924 (один или несколько), или другие коммутационные механизмы для выборочного соединения двигателя перемещения по z-оси с валом сброса патрубка. Когда электромагнит находится в положении «оп» (включено), задействование двигателя перемещения по z-оси ведет к опусканию или подъему вала сброса патрубка. Когда электромагнит находится в положении «off» (выключено), задействование двигателя перемещения по z-оси не ведет к перемещению вала сброса патрубка
[0858] Предусмотрена трубка 4910, проходящая через головку пипетки и оканчивающая у патрубка пипетки. Трубка имеет участок с жесткой внутренней трубкой 4910а, и жесткой наружной трубкой 4910b. В некоторых случаях жесткая внутренняя трубка выполняется подвижной, тогда как жесткая наружная трубка остается неподвижной. Согласно другим вариантам жесткая внутренняя трубка может быть подвижной или неподвижной, и жесткая наружная трубка может быть подвижной или неподвижной. Согласно некоторым вариантам, внутренняя трубка может быть подвижной относительно наружной трубки. Общая длина трубки может быть изменяемой.
[0859] Внутри устройства для манипуляций с жидкостью предусмотрен поршень 4930. Поршень обеспечивает отмеривание в полости пипетки. Может быть предусмотрен участок продления полости 4935 пипетки. В некоторых случаях участок продления полости пипетки может находиться в гидравлической связи с трубкой 4910. Как альтернатива, трубка и полость пипетки гидравлически не связаны. Согласно некоторым вариантам, полость пипетки и трубка выполнены параллельными друг другу. Согласно другим вариантам полость пипетки и трубка выполнены существенно непараллельными друг другу. Они могут быть существенно перпендикулярными друг другу. Трубка может быть ориентирована вертикально, а полости пипетки могут быть ориентированы горизонтально, или наоборот. Согласно некоторым вариантам, для обеспечения сопряжения пипетки и наконечника их насаживают между собой, формируя, например, многопросветную компоновку трубок, для одновременно или последовательно выполняемого всасывания и дозирования.
[0860] Могут быть предусмотрены клапаны 4937 (один или несколько) для регулирования доступа к пипеткам через вентиляционный порт. В некоторых случаях клапан может соответствовать ассоциированной с ним пипетке. Клапан может определить, является ли вентиляционный порт открытым или закрытым. Клапан может определить степень, в которой открыт вентиляционный порт. Вентиляционный порт может сообщаться с источником давления, таким как источник положительного или отрицательного давления. Вентиляционный порт может сообщаться с окружающим воздухом. Вентиляционный порт обеспечивает доступ к трубке 4910 со стороны коллектора.
[0861] Может быть предусмотрена муфта сцепления 4940 для индивидуального отмеривания. Муфта сцепления соединена с двигателем, который используется в качества привода для отмеривания жидкости. При необходимости предусматривается направляющий вал 4942. Может быть предусмотрен один или несколько электромагнитов 4945 или другой коммутационный механизм, взаимосвязанный с муфтой сцепления. Для выборочного соединения двигателя с поршнем 4930 предусмотрен электромагнит или другой коммутационный механизм. Когда электромагнит находится в положении «оп» (включено), включение двигателя отмеривания ведет к задействованию поршня и его перемещению с дозированием и/или всасыванием жидкости. Когда электромагнит находится в положении «off» (выключено), включение двигателя отмеривания не приводит к задействованию поршня. Может быть предусмотрено множество поршней, каждый из которых связан со своим электромагнитом, который может выборочно находиться в положение on (вкл.) или off (выкл.). Таким образом, при включении двигателя могут реагировать только поршни, связанные с включенными («оп») электромагнитами.
[0862] На фиг. 50 представлен другой вид сбоку устройства для манипуляций с жидкостью. На этом виде показан двигатель 5010, используемый для отмеривания. Двигатель может использоваться для отмеривания жидкости в пипетки с вытеснением воздухом. Показан также кодировщик 5020 для двигателя. Кодировщик позволяет отслеживать движения двигателя. Тем самым гарантируется, что положение поршня известно в любой момент времени.
[0863] На фиг. 51 представлен вид сзади устройства для манипуляций с жидкостью. В устройстве для манипуляций с жидкостями имеется насос 5110. Насос гидравлически сообщается с полостью пипетки. В некоторых случаях насос вводится в гидравлическую связь с полостью пипетки или выводится из нее. Насос гидравлически сообщается с коллектором и/или вентиляционным портом. Насос может перекачивать (или обеспечивать перемещение) жидкости или воздуха.
[0864] Насос может обеспечить положительное и/или отрицательное давление. Насос может быть обратимым, благодаря чему способен создавать как положительное, так и отрицательное давление. Насос может быть задействован в пипетках, содержащих поршни, чтобы позволить пипетке всасывать или дозировать любой объем жидкости, среди прочего, благодаря объемному вытеснению, способному создать поршнем заданного размера. Это обстоятельство, в сочетании с наконечниками больших объемов, позволяет небольшим пипеткам всасывать или дозировать большие объемы жидкости для определенных приложений. Насос может позволить пипетке функционировать без двигателя или поршня, все же обеспечивая точное управление посредством широтно-импульсной модуляции.
[0865] Устройство для манипуляций с жидкостями может также содержать накопитель 5120 с одним или несколькими клапанами, которые могут обеспечить подключение к источнику давления или к окружающим условиям. Накопитель, при необходимости, подключают к обратимому насосу, который может создавать положительное или отрицательное давление.
[0866] Устройство с множеством головок для манипуляций с жидкостями, такое как пипетка, с множеством головок может быть способным одновременно подбирать множество наконечников/сосудов на несколько патрубков пипеток. Например, возможно выдвижение нескольких патрубков пипеток для подбора нескольких наконечников/сосудов. Несколько патрубков пипеток могут быть индивидуально управляемыми, чтобы определить, какие нужно подобрать наконечники/сосуды. Возможен одновременный подбор множества наконечников/сосудов. В некоторых случаях все патрубки пипеток могут забрать наконечники/сосуды пипеток по существу одновременно.
[0867] Согласно некоторым вариантам, поршни в пипетках не предусмотрены. Проба (например, жидкость) может быть набрана в пипетку или с ее помощью благодаря положительному и/или отрицательному давлению. В некоторых ситуациях положительное или отрицательное давление создается с помощью газа или вакуума, соответственно. Вакуум может быть создан с помощью вакуумной системы, в которой предусмотрены вакуумные насосы (один или несколько). Положительное давление может создаваться с помощью сжатого воздуха. Воздух может сжиматься с помощью компрессора.
[0868] Размеры/диапазоны
[0869] Один или более размеров (например, ширина, длина или высота) пипетки может быть меньшим или равным примерно 1 мм, 5 мм, 10 мм, 15 мм, 20 мм, 25 мм, 30 мм, 35 мм, 40 мм, 45 мм, 50 мм, 55 мм, 60 мм, 70 мм, 80 мм, 90 мм, 100 мм, 112 мм, 12 см, 15 см, 20 см, 25 см, 30 см, или любому другому размеру, указанному в соответствующих разделах данного документа. Один или более размеров может быть тем же самым, или может изменяться. Например, высота пипетки не может превышать 1 мм, 1 см, 2 см, 3 см, 4 см, 5 см, 5.5 см, 6 см, 6.5 см, 7 см, 8 см, 9 см, 10 см, 11 см, 12 см, 13 см, 15 см, 17 см, 20 см, 25 см, или 30 см.
[0870] Согласно некоторым вариантам, пипетка может иметь общий объем 1 см3 и менее, 5 см3 и менее, 8 см3 и менее, 10 см3 и менее, 15 см3 и менее, 20 см3 и менее, 25 см3 и менее, 30 см3 и менее, 35 см3 и менее, 40 см3 и менее, 50 см3 и менее, 60 см3 и менее, 70 см3 и менее, 80 см3 и менее, 90 см3 и менее, 100 см3 и менее, 120 см3 и менее, 150 см3 и менее, 200 см3 и менее, 250 см3 и менее, 300 см3 и менее, или 500 см3 и менее.
[0871] Пипетка может иметь одну или несколько пипеточных головок. Согласно некоторым вариантам, отдельная пипеточная головка пипетки может быть в состоянии дозировать любой объем жидкости. Например, отдельная пипеточная головка может быть в состоянии дозировать и/или всасывать жидкости в количестве не более и/или равном примерно 10 мл, 5 мл, 3 мл, 2 мл, 1 мл, 0.7 мл, 0.5 мл, 0.4 мл, 0.3 мл, 250 мкл, 200 мкл, 175 мкл, 160 мкл, 150 мкл, 140 мкл, 130 мкл, 120 мкл, 110 мкл, 100 мкл, 70 мкл, 50 мкл, 30 мкл, 20 мкл, 10 мкл, 7 мкл, 5 мкл, 3 мкл, 1 мкл, 500 нл, 300 нл, 100 нл, 50 нл, 10 нл, 5 нл, 1 нл, 500 пл, 100 пл, 50 пл, 10 пл, 5 пл, 1 пл, или любому другому объему, указанному в соответствующих разделах данного документа. Пипетка может быть способна дозировать объем жидкости, не превышающий и/или равный любому объему жидкости, указанному в данном документе, имея при этом любой размер, такой, как указано в соответствующих разделах данного документа. Например, согласно одному из примеров, устройство для манипуляций с жидкостями может иметь высоту, ширину и/или длину не более 20 см, и пипеточную головку, способную всосать и/или дозировать не менее 150 мкл.
[0872] Система для манипуляций с жидкостями может быть способна дозировать и/или всасывать жидкость с высокой точностью и/или прецизионностью. Например, коэффициент вариации у системы для манипуляций с жидкостями может быть не более 20%, 15%, 12%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1,5%, 1%, 0,7%, 0,5%, 0,4%, 0,3%, 0,2%, 0,1%, 0,07%, 0,05%, 0,01%, 0,005%, или 0,001%, Устройство для манипуляций с жидкостями может быть способным дозировать и/или всасывать жидкость, функционируя при этом с коэффициентом вариации, имеющим указанное здесь значение. Система для манипуляций с жидкостями может быть способна регулировать количество дозируемой жидкости в пределах объема порядка 5 мл, 3 мл, 2 мл, 1 мл, 0,7 мл, 0,5 мл, 0,3 мл, 0,1 мл, 70 мкл, 50 мкл, 30 мкл, 20 мкл, 10 мкл, 7 мкл, 5 мкл, 3 мкл, 1 мкл, 500 нл, 300 нл, 100 нл, 50 нл, 10 нл, 5 нл, 1 нл, 500 пл, 100 пл, 50 пл, 10 пл, 5 пл, или 1 пл. Например, устройство для манипуляций с жидкостями может быть способно дозировать и/или всасывать с минимальным приращением, не превышающим любой из объемов, указанных здесь.
[0873] Система для манипуляций с жидкостями может быть способна работать с любым из указанных здесь коэффициентов вариации и/или регулировать объем дозируемой жидкости, заданный любым указанным здесь значением, обладая одной или несколькими другими описанными характеристиками (например, имея любой из указанных здесь размеров, или будучи способной дозировать и/или всасывать любой указанный здесь объем). Например, устройство для манипуляций с жидкостями может быть способным дозировать или всасывать от 1 мкл до 3 мл жидкости, функционируя при этом с коэффициентом вариации 4% и менее.
[0874] Устройство для манипуляций с жидкостями может содержать одну пипеточную головку или множество пипеточных головок. Согласно некоторым вариантам, множество пипеточных головок может содержать первую и вторую пипеточные головки. Первая и вторая пипеточные головки способны и/или сконфигурированы на дозирование и/или всасывание одного и того же количества жидкости. Как альтернатива, первая и вторая пипеточные головки способны и/или сконфигурированы на дозирование разных количеств жидкости. Например первая пипеточная головка может быть сконфигурирована на дозирование и/или всасывание первого объема жидкости, а вторая пипеточная головка может быть сконфигурирована на дозирование и/или всасывание второго объема жидкости, при этом первый и второй объемы являются разными или одинаковыми. Например, первый объем может быть около 1 мл, тогда как второй объем может быть около 250 мкл.
[0875] Согласно другому примеру устройство для манипуляций с жидкостями может содержать множество пипеточных головок, причем первая пипеточная головка могут содержать первый пипеточный патрубок, сконфигурированный соединяться с первым съемным наконечником, а вторая пипеточная головка может содержать второй пипеточный патрубок, сконфигурированный соединяться со вторым съемным наконечником. Первый съемный наконечник может быть сконфигурирован удерживать объем жидкости, достигающий первого значения, а второй съемный наконечник может быть сконфигурирован удерживать объем жидкости, достигающий второго значения. Первый и второй объемы может быть одинаковыми или разными. Первый и второй объемы может иметь любое значение, как описано в соответствующих разделах данного документа. Например, первый объем может быть около 1 мл, тогда как второй объем может быть около 250 мкл.
[0876] Может быть предложено множество пипеточных головок для устройства для манипуляции с жидкостями. Пипеточные головки множества могут быть разнесены на любое расстояние друг от друга. Согласно некоторым вариантам, устройство для манипуляций с жидкостями может быть меньше или равным примерно 0,1 мм, 0,3 мм, 0,5 мм, 0,7 мм, 1 мм, 1,5 мм, 2 мм, 2.5 мм, 3 мм, 3.5 мм, 4 мм, 4.5 мм, 5 мм, 6 мм, 7 мм, 8 мм, 9 мм, 10 мм, 12 мм, 15 мм, 20 мм, 30 мм, или 50 мм. Расстояние между пипеточными головками может быть замерено между центрами пипеточных головок. Расстояние между центрами пипеточными головками может быть шагом пипеточных головок.
[0877] Пипеточные головки может иметь общую несущую конструкцию. Согласно некоторым вариантам, несущая конструкция может быть подвижной. Одна, две или более пипеточных головок могут перемещаться по несущей конструкции, так что боковое расстояние между пипеточными головками может быть изменяемым. В некоторых случаях шаг пипеточных головок может быть переменным, чтобы они вписались в один или несколько из указанных выше размеров или соответствовали такому ограничению. В одном из примеров пипеточные головки могут скользить по опоре таким образом, чтобы можно было изменять расстояния между центрами пипеточных головок. Каждая из пипеточных головок может быть изменяемой таким образом, чтобы они находились на одинаковом расстоянии друг от друга, или может быть индивидуально изменяемой, чтобы они были разнесены на разные расстояния друг от друга. Пропорция между расстояния бокового разнесения пипеточных головок может оставаться неизменной, при изменении положений пипеточных головок, или может меняться. Пипетки, тонкие секции ("лезвия") или патрубки могут менять свое относительное положение (выдвигаться или втягиваться, расширяться или сжиматься) для обеспечения требуемого шага, разного по величине, одновременно получая доступ к ресурсам в нескольких плоскостях.
[0878] Согласно некоторым вариантам, форм-факторы пипеток (например, поршневая пипетка, пипетка всасывающего, пипетка с вытеснением воздухом) могут быть пригодными для так называемых «мини» пипеток. Форм-факторы в таких случаях могут быть уменьшены и оптимизированы применительно к имеющемуся пространству исполнением в горизонтальной или раскладной конфигурации. Системы или устройства могут включать одну или множество мини-пипеток. Мини-пипетки могут быть модульными и съемными с несущих конструкций, имеющих мини-пипетки.
[0879] Согласно некоторым вариантам, мини-пипетки сконфигурированы на выполнение манипуляций с пробами объемом 1 мкл, 0,9 мкл, 0,8 мкл, 0,7 мкл, 0,6 мкл, 0,5 мкл, 0,4 мкл, 0,3 мкл, 0,2 мкл, 0,1 мкл, 10 нл, 1 нл.
[0880] Согласно некоторым вариантам, предлагаются мини-пипетки, обеспечивающие исполнение макромасштабный протокол и/или обработку проб с различным химическим составом по месту обслуживания в отличие от обработки с ограничением микроколичеств жидкости, которая не может не обеспечивать исполнение воспроизводимых лабораторных протоколов. В некоторых ситуациях, протокол и/или обработка выбираются из группы, включающей, среди прочего: центрифугирование, сепарацию, осаждение, денатурирование, экстракцию, коацервацию, флокуляцию, хроматографию, обработку в колонках, элюирование, разбавление, смешивание, инкубацию, лизис клеток, фиксацию клеток, нагревание, охлаждение, распределение пробы, раздельные системы обработки, анализа или детектирования, модульное исполнение, эффективное использование пробы, седиментацию, концентрацию анализируемого вещества на твердой фазе, иммунологический анализ, амплификацию нуклеиновых кислот, ядерный магнитный резонанс, микроскопию, спектрометрию, калориметрию, секвенирование, патоморфологический контроль и анализ и культивирование.
Конфигурация пипеток
[0881] Устройством для манипуляций с жидкостями может быть пипетка. Согласно некоторым вариантам, устройство для манипуляций с жидкостями может содержать одну или несколько пипеточных головок. Устройство для манипуляций с жидкостями может содержать несущий корпус и пипеточные головки (одну или несколько), из него выступающие. Как описывалось выше, несущий корпус поддерживает вес одной или нескольких пипеточных головок. Несущий корпус может содержать механизмы для независимого или совместного перемещения пипеточных головок в одном или нескольких измерениях. Несущий корпус может позволить пипеточным головкам перемещаться всем вместе. Несущий корпус также может быть гибким или «змееподобным» и/или роботизированным по своем характеру, позволяя пипеточным головка совершать широкий диапазон движений в нескольких (или бесконечно множественных) плоскостях направленности. Такой диапазон движений позволяет пипеткам служить конечным роботизированным исполнителем для устройства с одной или несколькими функциями манипулирования как жидкостями, так и нежидкостями. Несущий корпус может обеспечить соединение пипеточных головок между собой. Пипеточные головки могут быть составной частью общего для них несущего корпуса. Несущий корпус может также поддерживать приводной механизм. Несущий корпус может поддерживать вес приводного механизма, функционально связанного с одной или несколькими пипеточными головками.
[0882] Пипеточная головка может содержать патрубок пипетки, сконфигурированный на присоединение съемного наконечника. Пипеточная головка может также содержать тело пипетки. Патрубок пипетки может быть соосным телу пипетки. Тело пипетки может поддерживать патрубок пипетки. В патрубке пипетки может иметься отверстие. Пипеточная головка также может содержать контур прохождения жидкости. Контур прохождения жидкости может быть помещен в тело пипетки. Контур прохождения жидкости может проходить через тело пипетки. Контур прохождения жидкости может иметь заданную длину. Контур прохождения жидкости может оканчиваться у патрубка пипетки. Контур прохождения жидкости может быть в пределах внутренней трубки. Внутренняя трубка может быть жесткой или гибкой.
[0883] Патрубок пипетки может любым образом соединяться со съемным наконечником. Например, патрубок пипетки может соединяться со съемным наконечником с образованием герметичного уплотнения. Съемный наконечник может держаться на патрубке пипетке благодаря фрикционной посадке. Наконечник может сопрягаться с патрубком пипетки по внешней поверхности патрубка, внутренней поверхности патрубка, или в канавке или промежуточной части патрубка. Как альтернатива, патрубок пипетки может сопрягаться с наконечником по внешней поверхности наконечника, внутренней поверхности наконечника, или в канавке или промежуточной части наконечника.
[0884] Согласно некоторым вариантам, в пипеточной головке может быть предусмотрен поршень. Поршень может обеспечивать дозирование и/или всасывание жидкости. Поршень может перемещаться внутри пипеточной головки. Пипетка может быть способна нагрузить требуемый поршень из множества поршней, которые либо хранятся в пипетке, либо забираются из области складирования за пределами пипетки. Поршень может быть подвижным по контуру перемещения жидкости. Поршень может сохранять ту же ориентацию, или может принимать разные ориентации. Согласно альтернативным вариантам может быть предусмотрена приводимая преобразователем диафрагма, которая может воздействовать на жидкость, чтобы произвести ее дозирование и/или всасывание через наконечник. Возможно применение альтернативных механизмов дозирования и/или всасывания, которые могут содержать связанный с контуром жидкости источник положительного или отрицательного давления.
[0885] Согласно некоторым вариантам, наконечник пипеточной головки может иметь длину. Направление наконечника может быть по длине наконечника. Согласно некоторым вариантам, устройство для манипуляций с жидкостями может содержать двигатель, имеющий ротор и статор. Ротор может быть сконфигурирован на вращение вокруг оси вращения. Ось вращения может иметь любую ориентацию относительно наконечника. Например, ось вращения может быть существенно параллельной наконечнику. Как альтернатива, ось вращения может быть существенно непараллельной наконечнику. В некоторых случаях ось вращения может быть существенно перпендикулярна наконечнику, или быть под любым другим углом относительно наконечника, в том числе, среди прочего, под углом 15 градусов, 30 градусов, 45, градусов, 60 градусов или 75 градусов. Например, ось вращения может быть горизонтальной, тогда как съемный наконечник может быть ориентирован вертикально. Как альтернатива, ось вращения может быть вертикальной, тогда как съемный наконечник ориентирован горизонтально. Эта конфигурация может обеспечить «изогнутую» конфигурацию пипетки, в которой наконечник изогнут по отношению к двигателю. Двигатель может быть полезным для отмеривания жидкости в пределах наконечника. Согласно некоторым вариантам, двигатель обеспечивает перемещение одного или нескольких поршней внутри пипеточной головки.
[0886] Согласно некоторым вариантам, устройство для манипуляции жидкостями может содержать двигатель, который может быть в состоянии обеспечить перемещение множества поршней, которые не являются существенно параллельными съемному наконечнику. Как альтернатива, перемещение множества поршней может быть существенно параллельным съемному наконечнику. В некоторых случаях перемещение множества поршней может быть существенно перпендикулярным съемному наконечнику, или быть под любым другим углом, включая, среди прочего, упомянутые в соответствующих разделах данного документа. Согласно одному из примеров поршень может быть способен двигаться в горизонтальном направлении, тогда как съемный наконечник ориентирован вертикально. Как альтернатива, поршень может перемещаться в вертикальном направлении, в то время как съемный наконечник ориентирован горизонтально.
[0887] Контур прохождения жидкости может оканчиваться у патрубка пипетки. В некоторых случаях у поршня может быть предусмотрено другой окончание контура прохождения жидкости. Согласно некоторым вариантам, контур прохождения жидкости может быть изогнутым или криволинейным. Первая часть контура прохождения жидкости может иметь иную ориентацию, нежели вторая часть контура прохождения жидкости. Первая и вторая части могут быть существенно перпендикулярными друг другу. Углы первой и второй частей могут быть зафиксированы относительно друг друга, или могут быть изменяемыми.
Привод
[0888] Устройство для манипуляций с жидкостями может включать в себя приводной механизм. Согласно некоторым вариантам, для устройства для манипуляций с жидкостями может быть предусмотрен одиночный приводной механизм. Как альтернатива, может быть предусмотрено множество приводных механизмов, В некоторых случаях под каждое конкретное применение может быть предусмотрен только один приводной механизм (например, снятие наконечника, управление поршнем, управление коммутацией). Как альтернатива, для конкретного применения может быть предусмотрено несколько приводных механизмов. Например, приводным механизмом может быть двигатель. Двигатель может содержать ротор и статор. Ротор может быть способен вращаться вокруг оси вращения.
[0889] Одиночный приводной механизм, такой как двигатель, может оказаться полезным для индивидуального дозирования и/или всасывания. Устройство для манипуляций с жидкостями может включать в себя множества пипеточных головок. Может быть предусмотрено множество поршней, причем минимум один поршень может находиться внутри пипеточной головки, будучи пригодным для конфигурирования на перемещение внутри пипеточной головки. В некоторых случаях в каждой из пипеточных головок может иметься один или несколько поршней. Составляющие множество поршни могут перемещаться независимо друг от друга, В некоторых случаях поршни могут перемещаться по контуру прохождения жидкости в пипеточной головке. Приводной механизм может быть функциональным образом связан с поршнями. Приводной механизм может обеспечить независимое перемещение множества поршней. Перемещение таких поршней может, при необходимости, вызвать дозирование и/или всасывание жидкости. Одиночный двигатель или другой приводной механизм может управлять независимым перемещением множества поршней. В некоторых случаях одиночный двигатель или другой приводной механизм может управлять независимым перемещением всех поршней в составе указанного множества.
[0890] Одиночный приводной механизм, такой как двигатель, может оказаться полезным для индивидуального снятия наконечника с патрубка пипетки. Устройство для манипуляций с жидкостями может включать в себя множества пипеточных головок. Может быть предусмотрено множество механизмов снятия наконечников, причем минимум один механизм снятия наконечников сконфигурирован на снятие индивидуально выбранного наконечника с патрубка пипетки. Механизм удаления наконечник может быть сконфигурирован на перемещение к патрубку пипетки для выполнения указанного снятия. Механизмы удаления наконечника могут перемещаться независимо друг от друга. Как альтернатива, от механизмов удаления наконечника перемещение не требуется, но ими можно независимо управлять, чтобы обеспечивалось снятие наконечников. Приводной механизм может быть функциональным образом связан с механизмами снятия наконечников. Приводной механизм может обеспечить независимое перемещение множества механизмов снятия наконечников. Одиночный двигатель или другой приводной механизм может управлять независимым перемещением множества механизмов снятия наконечников. В некоторых случаях одиночный двигатель или другой приводной механизм может управлять независимым перемещением всех механизмов снятия наконечников в составе указанного множества.
[0891] Согласно некоторым вариантам, в пипеточной головке может быть предусмотрен механизм снятия наконечника. Внутренний механизм снятия наконечника может быть сконфигурирован на перемещение внутри пипеточной головки. Например, механизмом снятия наконечника может быть поршень. Согласно другим вариантам механизм снятия наконечника может быть внешним относительно пипеточной головки. Например, механизмом снятия наконечника может быть муфта вокруг минимум части пипеточной головки. Муфта может соприкасаться с частью патрубка, тела и/или наконечника пипетки. Еще одним примером механизма внешнего удаления может быть демонтажная пластина. Снимая наконечник с пипетки, механизм снятия наконечника может соприкасаться с наконечником.
[0892] Одиночный приводной механизм, такой как двигатель, может оказаться полезным для индивидуального втягивания и/или выдвижения патрубка пипетки. Устройство для манипуляций с жидкостями может включать в себя множества пипеточных головок. Пипеточная головка может содержать патрубок пипетки, который может быть подвижным относительно несущего корпуса. Составляющие множество патрубки пипеток могут перемещаться независимо друг от друга. Приводной механизм может быть функциональным образом соединен с патрубками пипетки или другими частями пипеточной головки, обеспечивая втягивания и/или выдвижение патрубка пипетки. Приводной механизм может обеспечить независимое перемещение множества патрубков пипетки. Одиночный двигатель или другой приводной механизм может управлять независимым перемещением множества патрубков пипетки. В некоторых случаях одиночный двигатель или другой приводной механизм может управлять независимым перемещением всех патрубков пипетки в составе указанного множества.
[0893] Согласно некоторым вариантам, наконечник может быть соединен с патрубком пипетки, в зависимости от положений патрубка. Например, патрубок пипетки, может быть, выдвинут и подведен в соприкосновение с наконечником. Патрубок и наконечник пипетки могут быть соединены между собой в прессовую посадку. Если выбранные патрубки пипетки являются независимо управляемыми в процессе перевода в выдвинутое положение, то присоединенные к устройству наконечники могут быть управляемыми. Например, можно выбрать один или несколько патрубков пипетки, назначенных к выдвижению. К выдвинутому патрубку пипетки могут быть присоединены наконечники. Таким образом, одиночный приводной механизм в состоянии обеспечить независимый выбор и присоединение/подбор наконечников.
[0894] Как альтернатива, одиночный двигатель или другой приводной механизм может управлять независимым перемещением одного поршня, механизма снятия наконечника и/или патрубка пипетки. В некоторых случаях можно предусмотреть множество приводных механизмов для управления перемещением множества поршней, механизмов снятия наконечника и/или патрубков пипетки.
[0895] Устройство для обращения с жидкостями может иметь переключатели (один или несколько). Индивидуальный переключатель может иметь положение "включено" (on) и положение "выключено" (off); при этом в положении "включено" может быть разрешено выполнение действия или перемещения в ответ на перемещение приводным механизмом, а в положении "выключено" выполнение этого действия или перемещения в ответ на перемещение приводным механизмом не разрешено. В положении "включено" переключателя может быть разрешено функциональное соединение между приводным механизмом, и другой частью устройства для манипуляций с жидкостями, такой как поршень, механизм снятия наконечника и/или приводной механизм патрубка пипетки. В положении "выключено" переключателя не может быть разрешено функциональное соединение между приводным механизмом, и другой частью устройства для манипуляций с жидкостями, такой как поршень, механизм снятия наконечника и/или приводной механизм патрубка пипетки. Например, в положении "выключено" приводному механизму может быть разрешено выполнение перемещения, но ответ от выбранной другой части устройства для манипуляций с жидкостью отсутствует. В одном из примеров, когда переключатель находится в положении "включено", один или несколько поршней, связанных с индивидуальным переключателем, может перемещаться в ответ на движение со стороны двигателя, а когда переключатель находится в положении "выключено", одному или нескольким поршням, связанным с индивидуальным переключателем, перемещаться в ответ на движение со стороны двигателя не разрешено. В другом примере, когда переключатель находится в положении "включено", одно или несколько устройств снятия наконечника, связанных с индивидуальным переключателем, может перемещаться в ответ на движение со стороны двигателя, а когда переключатель находится в положении "выключено", одному или нескольким устройствам снятия наконечника, связанным с индивидуальным переключателем, перемещаться в ответ на движение со стороны двигателя не разрешено. Аналогично, когда переключатель находится в положении "включено", один или несколько патрубков пипетки, связанных с индивидуальным переключателем, может выдвигаться и/или втягиваться в ответ на движение со стороны двигателя, а когда переключатель находится в положении "выключено", одному или нескольким патрубков пипетки, связанным с индивидуальным переключателем выдвигаться и/или втягиваться в ответ на движение со стороны двигателя не разрешено.
[0896] Переключатель может быть двоичным переключателем, который может иметь только положение "включено" и положение "выключено". Когда переключатель в положении "включено" может произойти одно, два или более задействований, а когда переключатель находится в положении "выключено", никакое задействование произойти не может. В альтернативных вариантах переключатель может иметь несколько положений (например, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь и более позиций). Переключатель может быть полностью выключен, полностью включен или частично включен. Согласно некоторым вариантам, у переключателя могут быть различные степени нажатия. Разные положения переключателя могут разрешать разные сочетания задействования. Например, при задействовании двигателя переключатель в нулевом положении может не разрешать задействование поршня и механизма снятия наконечника, переключатель в положении один может разрешить задействование поршня, не допуская задействования механизма снятия наконечника, переключатель в положении два может не разрешать задействование поршня, допуская задействование механизма снятия наконечника, и в положении три переключатель может разрешать задействование поршня и механизма снятия наконечника. Согласно некоторым вариантам, переключатель может содержать штифт управления, который может расширить различные степени представления, закрепленные за разными позициями переключателя.
[0897] Согласно некоторым вариантам, переключатели могут быть электромагнитными. Электромагнитный переключатель может иметь положение "включено" и/или положение "выключено". Согласно некоторым вариантам, электромагнитный переключатель может иметь выступающий компонент для положения "включено" и компонент-углубление для положения "выключено". Для каждой пипеточной головки может быть предусмотрен один электромагнитный переключатель. Например, один электромагнитный переключатель может разрешать (или не разрешать) перемещение связанных с этим переключателем отдельного поршня, механизма снятия наконечника, или патрубка пипетки.
[0898] В другом примере переключатель может предусматривать использование одного или нескольких двоичных кулачков. Фиг. 54 иллюстрирует пример компоновки кулачкового переключателя. Кулачковый переключатель может содержать множество двоичных кулачков 5410а, 5410b, 5410с, 5410d. Двоичные кулачки могут иметь один или несколько выступающих сегментов 5420 и один или несколько углубленных сегментов 5422. Может быть предусмотрен штифт управления (толкатель) 5430 (один или несколько). Согласно некоторым вариантам, каждый кулачок может иметь штифт управления, с ним функционально связанный.
[0899] Отдельный штифт управления 5430 соприкасается с отдельным двоичным кулачком 5410. Согласно некоторым вариантам, может быть обеспечено приложение усилия нажатия на штифт управления, чтобы оставался в контакте с поверхностью кулачка. Таким образом, штифт управления может упираться в сегмент-выступ 5420 кулачка или в сегмент-выемку 5422 кулачка. Кулачок может вращаться, вынуждая часть кулачка касаться штифта управления для изменения его положения. У кулачка может иметься ось вращения. В процессе вращения кулачка штифт управления может соприкасаться с выступом и выемкой, что заставляет штифт управления перемещаться в ответ. Когда штифт управления касается сегмента-выступа, штифт управления может отойти от оси вращения кулачка на большее расстояние, по сравнению с расстоянием, на которое штифт управления отходит, касаясь сегмента-выемки.
[0900] Может быть предусмотрено множество кулачков. В одном из примеров у каждого из кулачков может быть общая ось вращения. В некоторых случаях кулачки установлены на общем валу. Кулачки могут быть сконфигурированы таким образом, чтобы их вращение происходило с одной и той же частотой. Выступающие и углубленные сегменты кулачка могут располагаться под разными углами относительно кулачка. Например, на фиг. 54А показан первый кулачок 5410а, у которого имеется один выступающий сегмент и один углубленный сегмент. У второго кулачка 5410b имеется два выступающих сегмента и два углубленных сегмента. У третьего кулачка 5410с имеется четыре выступающих сегмента и четыре углубленных сегмента. У четвертого кулачка 5410d имеется восемь выступающих сегментов и восемь углубленных сегментов. В некоторых случаях может быть предусмотрено любое количество кулачков. Например, может быть предусмотрено n кулачков, где n - любое положительное целое число. Могут быть предусмотрены кулачки от первого до n-го. В составе множества кулачков может быть предусмотрен любой выбранный i-й кулачок. В некоторых случаях i-й кулачок может иметь 2i-1 выступающих сегментов, и 2i-1 углубленных сегментов. Выступающие и углубленные сегменты могут быть разнесены по окружности кулачка с равными радиальными расстояниями. Может быть сформирована двоичная конфигурация штифтов управления, которые могут выступать из кулачков (но не обязательно).
[0901] На фиг. 54А представлен пример двоичного кулачка в нулевом положении, в котором угол поворота кулачка равен 0 градусов. Каждый из штифтов управления соприкасается с углубленной частью, так что каждый из штифтов управления находится во втянутом положении. На фиг. 54В представлен пример двоичного кулачка в положении единица, в котором угол поворота кулачка равен 22,5 градуса. Каждый из штифтов управления, за исключением четвертого, контактирует с углубленной частью. Четвертый штифт управления контактирует с выступающим сегментом, что ведет к выдвижению четвертого штифта управления. Может быть предусмотрено двоичное считывание, для которого втянутые штифты - нули, а выдвинутый штифт - единица. На фиг. 54С представлен пример двоичного кулачка в положении пять, в котором угол поворота кулачка равен 112,5 градуса. Первый и третий штифты управления контактируют с углубленной частью, тогда как второй и четвертый штифты - с выступающей частью. Второй и четвертый штифты выдвинуты. На фиг. 54D представлен пример двоичного кулачка в положении пятнадцать, в котором угол поворота кулачка равен 337,5 градуса. Каждый из штифтов управления контактирует с выступающим сегментом кулачка. Каждый из штифтов управления находятся в выдвинутом положении, так что по каждому из них считывается единица (1). Кулачки могут быть повернуты на любую величину, что позволяет получить любое сочетание выдвинутых или втянутых штифтов.
[0902] Выдвинутый штифт управления разрешает функциональное соединение между приводным механизмом и другой частью устройства для манипуляций с жидкостями. Например, выдвинутый штифт управления для конкретного кулачка разрешает двигателю переместить поршень, механизм снятия наконечника и/или патрубок пипетки, связанные с этим отдельным кулачком.
[0903] На фиг. 54Е показан кулачок выбора, установленный с двигателем в соответствии с описываемым здесь вариантом. Предусмотрены кулачки 5410 со штифтами (толкателями) управления 5430. Кулачки установлены на общем валу 5440. Может быть предусмотрен двигатель 5450 с шифратором. Шкив 5460 функционально связывает двигатель с кулачками. Согласно некоторым вариантам, двигатель может вращаться, заставляя вращаться кулачки. Вал может вращаться, что заставляет вращаться кулачки вместе с ним. Кулачки поворачиваются в требуемое положение, обеспечивая необходимое расположение выдвинутых штифтов управления. Выдвинутые штифты управления разрешают установление функциональной связи между другим двигателем и другой частью пипетки. Может быть также предусмотрено тело пипетки 5470 с демонтированными элементами. Согласно некоторым вариантам, выдвинутым штифтом управления может быть переключатель в положении "включено", а втянутым штифтом управления может быть переключатель в положении "выключено", или наоборот.
[0904] Согласно некоторым вариантам, управление всасыванием и дозированием осуществляется независимо друг от друга. Это может быть достигнуто с помощью индивидуальных приводных механизмов. В рассматриваемом примере, приводной механизм обеспечивает всасывание пробы (например, жидкости), тогда как другой приводной механизм обеспечивает дозирование пробы.
Вентиляция
[0905] Один или несколько механизмов для манипуляций с жидкостями может содержать вентиляционный выпуск. Например, вентиляционный выпуск может иметься у пипетки. Например, вентиляционное отверстие может иметься у патрубка и/или наконечника пипетки. Вентиляционное отверстие позволяет внутреннему поршневому механизму двигаться, не выталкивая или всасывая жидкость. Согласно некоторым вариантам, вентиляционные отверстия поршню двигаться, не приводя к сколько-нибудь существенному движению жидкости в контуре ее прохождения. Например, вентиляционный выпуск позволяет поршню двигаться вниз в патрубке или наконечнике пипетки, не выталкивая жидкость. Поршень может соприкасаться с жидкостью, или вовсе ее не касаться. В некоторых случаях поршень может двигаться вниз, не выталкивая жидкость, пока не дойдет до соприкосновения с нею. В другом примере вентиляционное отверстие дает поршню возможность двигаться вверх от жидкости и затягивать воздухе, позволяя жидкости оставаться на месте внутри патрубка или наконечника пинетки.
[0906] Вентиляционный выпуск позволяет повысить точность пипетки и/или прецизионность. Вентиляционный выпуск может быть предусмотрен в пипетках с вытеснением воздухом. Вентиляционный выпуск повышает точность и/или прецизионность пипетки с вытеснением воздухом, позволяя сбрасывать воздух, который может вносить неизбежную неточность в обращения с жидкостью, в зависимости от условий окружающей среды. Как альтернатива, вентиляционный выпуск может быть предусмотрен в поршневых пипетках. Вентиляция может уменьшить неточности, связанные с изменениями условий. Вентиляционный выпуск позволяет заполненным жидкостью наконечникам пипетки выталкивать ее без потери жидкости. Вентиляционный выпуск из заполненных жидкостью наконечников без потери жидкости позволяет проводить инкубацию наконечников с отсоединением от пипетки, благодаря чему пипетка высвобождается для выполнения других задач. Согласно варианту из наконечников пипетки может быть выпущен вентиляционный воздух, после чего их вновь подбирают для дальнейшей обработки находящейся внутри жидкости.
[0907] Согласно некоторым вариантам, устройство для манипуляций с жидкостями может содержать один или несколько вентиляционных выпусков. В некоторых случаях одна или несколько пипеточных головок могут иметь вентиляционный порт. Согласно одному из примеров каждая пипеточная головка устройство для манипуляций с жидкостями может иметь вентиляционный порт. Каждая пипеточная головка определенного типа (например, пипеточная головка с вытеснением воздухом) может иметь вентиляционный порт.
[0908] Вентиляционный порт выполнен способным находиться в открытом и закрытом состояниях. В некоторых случаях переключатель может использоваться чтобы определить, в каком состоянии находится вентиляционный порт - в открытом или закрытом. Например, переключатель может быть электромагнитным, клапаном или любым другим переключающим механизмом, описанным в соответствующих разделах данного документа. Переключатель вентиляционного порта может обладать одной или несколькими характеристиками, предусмотренными для любого другого механизм переключения, описанного в соответствующих разделах данного документа, или наоборот. Переключатель вентиляционного порта может быть двоичным переключателем, или может иметь несколько положений. Вентиляционный порт может быть открытым или закрытым, или может быть открытым в различной степени. Должен ли вентиляционный порт быть открытым или закрытым, или в какой степени он должен быть открыт, может управлять контроллер. Согласно одному из примеров вентиляционный электромагнит может определять, в каком состоянии находиться вентиляционному каналу - в открытом, или закрытом. Согласно другому примеру клапан может определять, в каком состоянии находиться вентиляционный канал - в открытом, или закрытом. Клапан, электромагнитный или любой другой переключатель может работать в циклическом режиме. Циклический режим может иметь любой период, включая, среди прочего, периоды длительностью 5 с и короче, 3 с и короче, 2 с и короче, 1 с и короче, 500 мс и короче, 300 мс и короче 200 мс и короче, 100 мс и короче, 75 мс и короче, 60 мс и короче, 50 мс и короче, 40 мс и короче, 30 мс и короче, 20 мс и короче, 10 мс и короче, 5 мс и короче, или 1 мс и короче. Рабочий цикл может регулироваться в соответствии с одной или несколькими инструкциями от контроллера.
[0909] Согласно некоторым вариантам, клапан, электромагнитный или другой переключатель регулирования вентиляционного выпуска может определить степень, в которой может быть открыт вентиляционный порт. Например, переключатель может лишь определить, открыт или закрыт вентиляционный порт. Как альтернатива, переключатель может определить, открыт ли вентиляционный порт до промежуточной степени, например, открыт на 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% или 90%. Вентиляционный порт может быть открыт в фиксированной степени, или может открываться до любой степени непрерывного спектра. Степень открытия может регулироваться в ответ на один или несколько сигналов от контроллера. Контроллер может использоваться для определения требуемой величины давления, создаваемой в контуре прохождения жидкости.
[0910] Вентиляционный порт может быть связан с источником давления. Источник давления может быть источником положительного или отрицательного давления. Источник положительного давления может использоваться для выталкивания жидкости из пипеточной головки. Источник отрицательного давления может использоваться для всасывания жидкости в пипеточную головку. В некоторых случаях вентиляционный канал может быть соединен с атмосферной обстановкой. Например, вентиляционный порт может выборочно подключить внутреннее пространство пипеточной головки с окружающим воздухом.
[0911] Положительное или отрицательное давление может быть создано любым способом, известным в данной области техники. Согласно одному из примеров вентиляционный канал может быть соединен с реверсивным насосом, способным создавать положительное или отрицательное давление. Насос может быть способным создавать положительное или отрицательное давление в течение длительного периода времени. Например, насос может создавать положительное давление, пока все жидкость не будет вытолкнута. Насос может обеспечивать положительное давление столь долго, сколько нужно, чтобы вытолкнуть через пипеточную головку требуемое количество жидкости. В другом примере насос может обеспечивать отрицательное давление столь долго, сколько нужно, чтобы всосать через пипеточную головку требуемое количество жидкости. Реверсивный насос допускает переключение между созданием положительного и отрицательного давления в выбранных условиях.
[0912] Положительное или отрицательное давление может быть создано жидкостью. Например, положительное или отрицательное давление может быть создано воздухом или другим газом. Согласно другим вариантам положительное или отрицательное давление может быть создано жидкостью, или любой другой текучей средой.
[0913] В некоторых случаях пипеточная головка имеет одиночный вентиляционный порт. Как альтернатива, пипеточная головка может иметь несколько вентиляционных портов. Несколько вентиляционных портов может быть соединено с источниками положительного давления, отрицательного давления, окружающей средой или любой их комбинацией.
[0914] Втягивание
[0915] Устройство для манипуляций с жидкостями может содержать одну или несколько пипеточных головок, каждая из которых, взятая по-отдельности, имеет контур прохождения жидкости заданной длины. Контур прохождения жидкости может полностью располагаться внутри пипеточной головки, или одна или несколько частей пипеточной головки может находиться вне головки. Длина контура прохождения жидкости может оканчиваться у патрубка пипетки. Длина контура прохождения жидкости может оканчиваться у отверстия устройства для манипуляций с жидкостями. В некоторых случаях длина контура прохождения жидкости может оканчиваться у конца наконечника, присоединенного к устройству для манипуляций с жидкостями. В некоторых случаях длина контура прохождения жидкости может оканчиваться у конца поршня (например, ближнего к наконечнику конца поршня). Как альтернатива, длина контура прохождения жидкости может оканчиваться у конца пипеточной головки или у основания или у поддерживающей опоры. Контур прохождения жидкости может иметь две и более конечные, которые могут быть любым сочетанием упомянутых выше пунктов окончания контура. В некоторых случаях длина контура прохождения жидкости может определяться двумя конечными точками.
[0916] Длина контура прохождения жидкости может быть регулируемой. В некоторых случаях длина контура прохождения жидкости может быть регулируемой без принуждения жидкости к движению от наконечника, когда происходит сочленение наконечника с патрубком пипетки. Длина контура прохождения жидкости может быть скорректирована при сохранении жидкости внутри наконечника в существенно неизменном положении. Длина контура прохождения жидкости может быть увеличена и/или уменьшена.
[0917] Длина контура прохождения жидкости может быть скорректирована путем изменения положения один, два или более конечных точек контура прохождения жидкости. Например, контур прохождения жидкости может иметь две конечные точки, дистальную конечную точку, которая ближе к наконечнику, или точку, через которую жидкость выталкивается или всасывается, и проксимальную конечную точку, которая находится дальше от наконечника или точку, через которую жидкость выталкивается или всасывается. Дистальная конечная точка может быть передвинута, чем регулируется длина контура прохождения жидкости. Как альтернатива, может быть передвинута проксимальная конечная точка, чем регулируется длина контура прохождения жидкости. В некоторых случаях дистальная и проксимальная конечные точки могут быть передвинуты относительно друг друга, чем регулируется длина контура прохождения жидкости.
[0918] Согласно одному из примеров, дистальной конечной точкой может быть патрубок пипетки, а проксимальной конечной точкой может быть ближний к патрубку пипетки конец поршня. Патрубок пипетки может быть присоединен к наконечнику, внутри которого может содержаться жидкость. Патрубок пипетки может быть втянут или выдвинут относительно поршня и/или остальной части пипеточной головки. Может быть скорректирована длина контура прохождения жидкости в пипеточной головке. В некоторых случаях не нужно, чтобы выдвижение и/или втягивание патрубка пипетки приводило к значительному движению жидкости внутри наконечника. Согласно другому примеру поршень может быть приведен движение в направлении наконечника или от него. Это может также привести к необходимости корректировки длины контура прохождения жидкости в пипеточной головке. Поршень может приведен в движение, не вызывая существенного движения жидкости внутри наконечника.
[0919] Как было рассмотрено выше, устройство для манипуляций с жидкостями может содержать минимум одну пипеточную головку, соединенную с основанием, причем индивидуальная пипеточная головка содержит патрубок пипетки, сконфигурированный на присоединение к съемному наконечнику. В пипеточной головке может быть предусмотрен поршень, который может быть сконфигурирован с обеспечением подвижности в пипеточной головке. Патрубок пипетки может быть подвижным по отношению к основанию, благодаря чему патрубок может принимать втянутое положение и выдвинутое положение, в котором патрубок пипетки удален от основания дальше, чем во втянутом положении. Патрубок пипетки может быть подвижным относительно поршня, двигателя, остальной пипеточной головки, переключателя или любой части устройства для манипуляций с жидкостью. Регулирование патрубка пипетки между втянутым и выдвинутым положениями может изменить длину контура прохождения жидкости, заканчивающегося у патрубка пипетки. В некоторых случаях контур прохождения жидкости по всей длине может быть сформирован с использованием только жестких компонентов.
[0920] Между втянутым и выдвинутым положением может быть обеспечена любая позиционная разница. Например, возможна разница между втянутым и выдвинутым положением, не превышающая или равная примерно 1 мм, 3 мм, 5 мм, 7 мм, 1 см, 1,5 см, 2 см, 2,5 см, 3 см, 4 см, 5 см или 10 см. Позиционная разница может быть в вертикальном направлении, горизонтальном направлении или в любом их сочетании. Позиционная разница может быть в направлении, параллельном длине наконечника, перпендикулярном длине наконечника, или любом их сочетании.
[0921] Согласно некоторым вариантам, это может быть реализовано с помощью вентиляции, например, с помощью вентиляционных механизмов, описанных в соответствующих разделах данного документа, или других механизмов. На контуре прохождения жидкости может быть расположен вентиляционный порт.
[0922] Контур прохождения жидкости может быть образован одним или несколькими компонентами. В некоторых вариантах контур прохождения жидкости по всей длине может быть сформирован полностью из жестких компонентов. В некоторых вариантах контур прохождения жидкости может быть сформирован из гибких компонентов. Как альтернатива, контур прохождения жидкости может быть сформирован из сочетания жестких и гибких компонентов. Контур прохождения жидкости может быть сформирован из жестких компонентов без использования гибких компонентов. Контур прохождения жидкости может быть сформирован из гибких компонентов без использования жестких компонентов.
[0923] Примеры жестких компонентов могут включать жесткие трубки, трубы, желобы или каналы. Контур прохождения жидкости может быть образован одиночным жестким компонентом или несколькими жесткими компонентами. Несколько жестких компонентов могут быть подвижными относительно друг друга. Жесткие компоненты могут скользить друг по другу. В одном из примеров может быть предусмотрено множество жестких компонентов в телескопической конфигурации, в которой один или большее число жестких компонентов может скользить внутри другого жесткого компонента. Длина контура прохождения жидкости может быть изменена перемещением одного или нескольких жестких компонентов относительно друг друга.
[0924] Примеры жестких компонентов могут включать допускающие изгиб трубки, трубы, желобы или каналы. Например, могут быть использованы допускающие изгиб пластиковые трубки. Контур прохождения жидкости может быть образован одиночным гибким компонентом или несколькими гибкими компонентами. Многочисленные гибкие элементы могут быть подвижными относительно друг друга. Например, они могут скользить относительно друг друга, и/или могут иметь телескопическое исполнение.
[0925] В одной или нескольких пипеточных головках устройства для манипуляций с жидкостями может иметься поршень. Поршень может быть сконфигурирован перемещаться внутри пипеточной головки. Поршень может быть подвижным по контуру перемещения жидкости. Поршень может быть подвижным в вертикальном направлении и/или горизонтальном направлении. Поршень может быть подвижным в направлении, параллельном длине наконечника или перпендикулярном длине наконечника. Поршень может образовать непроницаемое для жидкости соединения с одной или несколькими стенками контура прохождения жидкости. Таким образом, когда поршень может двигаться вдоль контура прохождения жидкости, давление внутри контура прохождения жидкости может изменяться или сохраняться.
[0926] Поршень может быть образован из жестких компонентов, гибких компонентов или любого их сочетания. Поршень может быть сформирован в виде одной цельной детали. Как альтернатива, поршень может быть сформирован из нескольких секций. Например, поршень может включать первую и вторую секции. Как минимум часть первой секции может быть сконфигурирована скользить относительно второй секции, что позволяет поршню раздвигаться и/или складываться. В одном из примеров первая секция может быть сконфигурирована скользить внутри второй секции. Может быть предусмотрено телескопическое исполнение. Длина поршня может быть фиксированной или изменяемой. Поршень может иметь любое количество секций (например, одну, две, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь и более секций), которые могут быть подвижными относительно друг друга. Поршень может образовывать двухигольчатую или многоигольчатую конфигурацию.
[0927] Согласно некоторым вариантам, вокруг поршня может быть предусмотрен теплоотвод. Теплоотвод может помочь в поддержании поршня при требуемой температуре, или в пределах требуемого температурного диапазона. Это может быть полезно, когда требуется точный контроль дозируемых и/или всасываемых объемов. Теплоотвод может помочь в ослаблении и/или контроле теплового расширения одного или более компонентов устройства для манипуляций с жидкостями, таких как поршень. Согласно другим вариантам патрубки и/или наконечники пипетки могут использоваться для передачи тепла к пипетке и/или от нее для обогрева и/или охлаждения. Пипетка может быть также использована для доставки/подачи охлаждающего воздуха для регулирования температуры картриджа, сосудов, наконечников и т.п.Для исполнения этой функции может использоваться насос.
[0928] Описываемый здесь вариант, может быть направлен на способ выполнения манипуляций с жидкостями, который может заключаться в том, что предусматривают устройство для манипуляций с жидкостями, обеспечивающее одну или более описываемых здесь функций и признаков. Например, согласно способу можно предусмотреть минимум одну пипеточную головку, функционально соединенную с основанием, причем индивидуальная пипеточная головка содержит патрубок пипетки, сконфигурированный на присоединение к съемному наконечнику. Этот способ может также включать втягивание и/или выдвижение патрубка пипетки относительно основания. Способ может включать втягивание и/или выдвижение патрубка пипетки на любое расстояние, которое может быть задано контроллером.
[0929] Способ может, при необходимости, включать дозирование и/или всасывание жидкости наконечником. Всасывание и/или дозирование может произойти в то время, когда втягивается и/или выдвигается патрубок пипетки. Втягивание и/или дозирование может происходить в то время, когда патрубок пипетки втягивается и/или выдвигается в вертикальном направлении, горизонтальном направлении, направлении параллельно длине наконечника, направлении перпендикулярно длине наконечника, от основания или к нему, или в любом их сочетании.
[0930] Скорость дозирования и/или всасывания может зависеть от скорости втягивания и/или выдвижения патрубка пипетки, или наоборот. Дозирование и/или всасывание во время втягивания и/или выдвижения патрубка пипетки может быть полезным в системах с небольшими объемами жидкости и небольшими сосудами. Например, можно рассмотреть небольшой сосуд с жидкостью у верхнего уровня сосуда или вблизи него. Когда наконечник подводится к поверхности жидкости у верха сосуда, и не производится всасывание, то может произойти перелив. Если в тот момент, когда наконечник подводится к жидкости и опускается в сосуд, происходит всасывание, то оно может предотвратить перелив. В некоторых вариантах дозирование и/или всасывание может производиться с расходом, достаточным для предотвращения перелива, или достижения каких-либо других желательных эффектов.
[0931] Согласно некоторым вариантам, патрубок пипетки может выдвигаться и/или втягиваться до, одновременно с или после параллельного перемещения пипеточной головки. Патрубок пипетки, может быть выдвинут и/или втянут в первом направлении, а параллельное перемещение пипеточной головки может произойти во втором направлении. Первое и второе направления могут быть существенно параллельны друг другу. В некоторых случаях первое и второе направления могут быть существенно непараллельными друг другу. Первое и второе направления могут быть существенно перпендикулярными друг другу. В одной из примеров первое направление является существенно вертикальным, тогда как второе направление является существенно горизонтальным. В другом примере первое направление существенно параллельно длине наконечника, а второе направление - ей существенно перпендикулярно.
[0932] Патрубок пипетки может быть выдвинут и/или втянут по отношению к основанию до, одновременно с или после дозирования и/или всасывания жидкости наконечником. Жидкость может быть дозирована и/или всосана до, одновременно с, и/или после параллельного перемещения пипеточной головки.
[0933] В одном из примеров, патрубок пипетки может быть втянут до и/или одновременно с параллельным перемещением пипеточной головки. Патрубок пипетки затем может быть выдвинут до или одновременно с дозированием и/или всасыванием жидкости наконечником. Наконечник пипетки может быть втянут на достаточное расстояние, чтобы обойти любые объекты, которые могут оказаться на пути во время параллельного перемещения пипеточной головки. Наконечник пипетки может быть выдвинут на достаточное расстояние, чтобы соприкоснуться со всасываемой жидкостью, и/или дозировать жидкость в указанное место.
[0934] Патрубок пипетки может выдвигаться и/или втягиваться в то время, как происходит параллельное перемещение пипеточной головки. В некоторых случаях отдельные патрубки пипетки из множества пипеточных головок, которые параллельно перемещаются вместе, может вместе же выдвигаться и/или втягиваться. В некоторых случаях отдельные патрубки пипеток могут быть независимо втянуты и/или выдвинуты. Патрубок пипетки может выдвигаться и/или втягиваться сообразно известной траектории перемещения, в которую может быть заложен обход известных препятствий. Патрубок пипетки может выдвигаться и/или втягиваться сообразно одному или большему числу замеров, производимым датчиком (например, если датчик обнаруживает препятствие во время параллельного перемещения пипеточных головок).
[0935] В некоторых ситуациях, пипетки может включать один или несколько датчиков для передачи различных данных в систему управления пипеткой. Согласно примеру, один или несколько датчиков выдают замеры положений, обеспечивающие выдвижение и втягивание пипетки. В другом примере один или несколько датчиков выдают данные по температуре, давлению, влажности, проводимости. В другом примере один или несколько датчиков включают в свой состав съемочные камеры для съемки изображений, видео и/или звукозаписи изнутри пипетки.
[0936] У многоголовочной пипетки может быть несколько пипеточных головок. Одна или несколько из пипеточных головок и/или каждая из пипеточных головок может содержать патрубок пипетки. Одна или несколько из пипеточных головок и/или каждая из пипеточных головок может иметь присоединенный к ней наконечник пипетки. Одна или несколько из пипеточных головок и/или каждая из пипеточных головок может быть способной принимать или присоединять наконечник пипетки. Согласно одному из примеров каждая пипеточная головка может присоединяться к одному наконечнику пипетки. В других примерах к каждой пипеточной головке могут быть присоединены наконечники пипетки (один или несколько). Наконечник пипетки может быть насажен прессовой посадкой на пипеточную головку и/или присоединен с использованием любого другого известного механизма, включая, среди прочего, магниты, защелки, крепления типа "крючок-петля", эластичные элементы, стяжки, раздвижные механизмы, запирающие механизмы, зажимы, механические компоненты с приводами, и/или клей.
[0937] Одна или несколько пипеточных головок может быть поставлена в ряд. Например, одна и более, две и более, три и более, четыре и более, пять и более, шесть и более, семь и более, восемь и более, девять и более, десять и более, или двенадцать и более пипеточных головок могут быть поставлены в ряд. Одна или несколько пипеточных головок может быть поставлена в столбец. Например, одна и более, две и более, три и более, четыре и более, пять и более, шесть и более, семь и более, восемь и более, девять и более, десять и более, или двенадцать и более пипеточных головок могут быть поставлены в столбец. Пипетки могут быть составлены в виде матриц, ряды которых насчитывают одну и более, две и более, три и более, четыре и более, пять и более, шесть и более, семь и более, восемь и более, девять и более, десять и больше, или двенадцать и более пипеточных головок, а столбцы - одну и более, две и более, три и более, четыре и более, пять и более, шесть и более, семь и более, восемь и более, девять и более, десять и больше, или двенадцать и более пипеточных головок. Согласно некоторым вариантам, пипеточные головки могут быть составлены в ряды в шахматном порядке, прямые, криволинейные или изогнуто-сочлененные ряды, концентрически или в любой другой конфигурации. Пипеточные головки могут быть сконфигурированы и/или выполнены в размер таким образом, чтобы обеспечивалось соответствие одной или нескольким компоновкам, предусмотренным в микропланшете, как описано в соответствующих разделах данного документа.
[0938] Пипетка с множеством головок может иметь в своем составе пипетки с вытеснением воздухом, пипеточные головки которых выполнены в конфигурации, описанной в соответствующих разделах данного документа. Как альтернатива, пипетка с множеством головок может иметь в своем составе поршневые пипетки с пипеточными головками в конфигурации, описанной в соответствующих разделах данного документа. Как альтернатива, пипетка с множеством головок может иметь в своем составе как поршневые пипетки, так и пипетки с вытеснением воздухом. Одна или несколько пипеток с вытеснением воздухом может быть предусмотрена в одной зоне, а одна или несколько пипеток с вытеснением воздухом может быть предусмотрена в другой зоне. Как альтернатива, пипетки с вытеснением воздухом и поршневые пипетки могут быть установлены вперемешку. Пипетки с вытеснением воздухом могут быть выполнены в одном формате, тогда как поршневые пипетки могут быть выполнены в другом формате. Например, может быть предусмотрен ряд пипеток с вытеснением воздухом, поршневая пипетка может быть одна. В одном из вариантов может быть предусмотрен состоящий из восьми головок ряд пипеток с вытеснением воздухом вместе с одиночной поршневой пипеткой.
[0939] На одной и той же опоре для пипеток возможно размещение одной или нескольких пипеток с вытеснением воздухом и одной или нескольких поршневых пипеток. Как альтернатива, они могут быть установлены на разных опорах для пипеток. Пипетка с вытеснением воздухом и поршневая пипетка могут находиться в фиксированных положениях относительно друг друга. Как альтернатива, они могут быть подвижными относительно друг друга.
[0940] В устройстве может быть предусмотрены одна, две, три, четыре, пять, шесть или более пипеток и/или прочих механизмов для манипуляций с жидкостями. Механизмы для манипуляций с жидкостями могут находиться в закрепленном за ними положении внутри устройства. Как альтернатива, механизмы для манипуляций с жидкостями могут быть подвижными внутри устройства.
[0941] В модуле может быть предусмотрены одна, две, три, четыре, пять, шесть или более пипеток и/или прочих механизмов для манипуляций с жидкостями. Механизмы для манипуляций с жидкостями могут находиться в закрепленном за ними положении внутри модуля. Как альтернатива, механизм для манипуляций с жидкостями может быть подвижным внутри модуля. Согласно некоторым вариантам, механизм для манипуляций с жидкостями может быть подвижным между модулями. При необходимости механизм для манипуляций с жидкостями может быть размещен вне модуля, но внутри устройства.
[0942] Механизмы для манипуляций с жидкостями могут передавать пробы или другие жидкости от одной части устройства и/или модуля в другую. Механизмы для манипуляций с жидкостями могут передавать жидкости между модулями. Механизмы для манипуляций с жидкостями могут обеспечить курсирование жидкости из одной части устройства в другую для выполнения одной или нескольких операций обработки пробы. Например, жидкость может пройти стадию подготовки пробы в первой части устройства и с последующей передачей во вторую часть устройства системой для манипуляций с жидкостью, где могут быть произведены дополнительные операции подготовки пробы, обработки или детектирования. В другом примере, в первой части устройства может быть проведен анализ жидкости, и она может быть передана во вторую часть устройства системой для манипуляций с жидкостью, где могут быть произведены дополнительные операции подготовки пробы, обработки или детектирования. В некоторых случаях механизм для манипуляций с жидкостями сконфигурирован на перенос жидкостей, твердых или полутвердых (например, гель) веществ. Таким образом, термин "манипуляции с жидкостями" не следует ограничивать жидкостями, но под его определение попадают вещества самой разной вязкости и консистенции.
[0943] Манипуляции с жидкостями могут допускать перенос жидкостей, в то время как жидкости находятся в одном или нескольких наконечниках пипетки или сосудах. Содержащие жидкость наконечники пипетки и/или сосуды могут быть перенесены из одной части устройства в другую. Например, наконечник пипетки может забрать жидкость в одной части устройства, после чего будет перенесен во вторую часть устройства, где жидкость может быть дозирована. Как альтернатива, части устройства могут быть перемещены относительно механизма для манипуляций с жидкостями. Например, часть устройства могут быть перемещена к пипетке, откуда пипетка может забрать жидкость. Затем к пипетке может быть подведена другая часть устройства, куда пипетка может жидкость дозировать. Аналогично механизм для манипуляций с жидкостями может быть выполнен подвижным, чтобы в соответствующих разделах забирать и/или снимать наконечники и/или сосуды.
[0944] Наконечники для манипуляций с жидкостью
[0945] Согласно одному из примеров патрубок пипетки может быть сконфигурирован на прием одного или более типов наконечников пипетки. Патрубок пипетки может быть по форме выполнен дополнять один или более типов наконечников пипетки. Согласно некоторым вариантам, наконечники пипетки могут иметь конец одного и того же диаметра, даже если другие параметры формы или размеры наконечников пипетки могут быть переменными. В другом примере патрубок пипетки может иметь один или несколько особенностей формы, которые позволяют ему избирательно контактировать с наконечниками пипетки в зависимости от исполнения наконечника. Например, патрубок пипетки может иметь первую часть, которая контактирует с наконечником первого типа, и вторую часть, которая контактирует с наконечником второго типа. В таких ситуациях патрубки пипетки могут иметь одну и ту же конфигурацию. Как альтернатива, патрубок пипетки может иметь особую форму, чтобы обеспечивалось соответствие одному типу наконечников пипетки. Для разных наконечников пипеток могут использоваться разные патрубки.
[0946] Наконечник пипетки могут быть выполнен из материала, который позволяет детектировать один или более видов сигналов от наконечника пипетки. Например, наконечник пипетки может быть прозрачным и может позволять оптическое детектирование жидкости внутри наконечника пипетки. Наконечник пипетки может быть оптически считан, или детектирован каким-либо иным образом в то время, когда наконечник присоединяется к патрубку пипетки. Как альтернатива, наконечник пипетки может быть оптически считан, или детектирован каким-либо иным образом в то время, когда наконечник снимают с патрубка пипетки. При считывании детектором в наконечнике пипетки может иметься жидкость. Наконечник пипетки могут иметь одну или несколько конфигураций, размеров, характеристик или особенностей, как описано более подробно в соответствующих разделах данного документа.
[0947] Согласно некоторым вариантам, наконечник пипетки может получать или излучать свет от источника света. Наконечник может функционировать как объектив, фокусирующий свет, излучаемый пипеткой. Согласно некоторым вариантам, источник света может быть функционально соединен с устройством для манипуляций с жидкостями. Источник света может быть внешним по отношению к устройству для манипуляций с жидкостями, или может находиться внутри него. Согласно некоторым вариантам, один или несколько источников света могут быть предусмотрены в пипеточной головке устройства для манипуляций с жидкостями. Согласно некоторым вариантам, множество пипеточных головок или каждая пипеточная головка могут иметь источник света. Управление источниками света в составе их множества может быть независимым по каждому из них. Возможно регулирование источника света по одной или нескольких характеристикам, включая, среди прочего, включен или выключен источник света, яркость источника света, длину волны света, интенсивность света, угол освещения, положение источника света. Источник света может направлять свет в наконечник.
[0948] Источником света может быть любое устройство, способное излучать энергию электромагнитного спектра. Источник света может излучать свет видимого диапазона спектра. Например, источником света может быть светоизлучающий диод (LED) [например, LED на основе арсенида галлия (GaAs), LED на основе арсенида алюминия-галлия (AlGaAs), LED на основе арсенид-фосфида галлия (GaAsP), LED на основе фосфида алюминия-галлия-индия (AlGalnP), LED на основе фосфида галлия (III) (GaP), LED на основе нитрида индия-галлия (1пСаЫ)/нитрида галлия (III) (GaN), или LED на основе фосфида алюминия-галлия (AlGaP)]. В другом примере источником света может быть лазер, например поверхностно-излучающий лазер с вертикальным резонатором (VCSEL) или другие подходящие излучатели, такие как индий-галлий-алюминий-фосфидный (InGaAIP) лазер, галлий-арсенид-фосфидный/галлий-фосфидный (GaAsP/GaP) лазер, или галлий-алюминий-арсенидный/галлий-алюминий-арсенидный лазер (GaAIAs/GaAs). Другие примеры источников света могут включать, среди прочего, стимулирумые электронами источники света (например, католюминесцентные, люминесцентные со стимулированием электронами (ESL-лампы), электронно-лучевые трубки (ЭЛТ-монитор), газоразрядные, лампы накаливания (например, угольно-капсюльные лампы, обычные лампы накаливания, галогенные лампы, глобар, лампа Нернста), электролюминесцентные (EL) источники света (например, светодиоды, органические светоизлучающие диоды, полимерные светоизлучающие диоды, светодиодное освещение, светодиодные лампы, электролюминесцентные листы, электролюминесцентные гирлянды), газоразрядные источники света (например, люминесцентные лампы, индукционные освещение, лампы с полым катодом, неоновые и аргононовые лампы, плазменные лампы, ксеноновые импульсные лампы), или разрядные источники света высокой интенсивности (например, угольные дуговые лампы, керамические газоразрядные металлогалогенные лампы, дуговые ртутно-йодидные лампы среднего давления, ртутные лампы, металлогалогенные лампы, натриевые лампы, ксеноновые дуговые лампы). Как альтернатива, источником света может быть биолюминесцентный, хемилюминесцентный, фосфоресцирующие или флуоресцентный источник света.
[0949] Источник света может быть способен излучать электромагнитные волны в любом диапазоне спектра. К примеру, источник света может иметь длину волны между 10 нм и 100 мкм. Длина волны света может быть в диапазоне от 100 нм до 5000 нм, от 300 нм до 1000 Нм, или от 400 нм до 800 нм. Длина волны света может быть короче, и/или равна 10 нм, 100 нм, 200 нм, 300 нм, 400 нм, 500 нм, 600 нм, 700 нм, 800 нм, 900 нм, 1000 нм, 1100 нм, 1200 нм, 1300 нм, 1500 нм, 1750 нм, 2000 нм, 2500 нм, 3000 нм, 4000 нм или 5000 нм
[0950] Может быть предусмотрен один или несколько источников света. Согласно некоторым вариантам, каждый из множества источников света могут быть идентичным остальным. Как альтернатива, один или несколько источников света могут быть иными, чем остальные. Световые характеристики излучаемого источниками света могут быть одинаковыми или могут различаться. Источники света могут быть независимо управляемыми.
[0951] Наконечник может образовывать волновод, способный подавать свет через наконечник в содержащуюся в нем жидкость, или способный передавать оптический сигнал из жидкости через наконечник. Наконечник может быть способным передавать свет от источника света к жидкости, содержащейся в нем. Источник света может быть инфракрасным. Инфракрасный свет может использоваться для нагрева проб или реакций в наконечнике или в другом месте. Наконечник может быть способен пропускать свет. Наконечник может быть выполнен из оптически прозрачного материала. Согласно некоторым вариантам, наконечник может пропускать все волны электромагнитного спектра. Как альтернатива, наконечник может пропускать избранные волны электромагнитного спектра. Например, наконечник может пропускать выбранные длины волн света. Наконечник может пропускать свет по всей длине наконечника. Часть наконечника или весь наконечник может быть выполнен из оптически прозрачного материала. Наконечник может быть прозрачным, полупрозрачным и/или непрозрачным.
[0952] Согласно некоторым вариантам, наконечник может состоять из волокна, способного проводить свет. Волокно может быть выполнено из оптически прозрачного материала. Волокно может распространяться вдоль части или по всей длине Съемный наконечник. Оптическое волокно может быть внедрено в съемный наконечник. Оптическое волокно может быть внедрено в непрозрачные наконечники, прозрачные наконечники и/или полупрозрачные наконечники.
[0953] Патрубок пипетки может быть изготовлен имеющим прозрачную и/или отражающую поверхность. Патрубок пипетки может быть выполнен таким образом, чтобы обеспечивалось пропускание света через него. Например, свет от источника света может проходить через патрубок пипетки к наконечнику. Согласно некоторым вариантам, патрубок пипетки может иметь отражающую поверхность. Свет от наконечника может отражаться патрубком пипетки обратно в наконечник, создавая тем самым высокую степень освещенности внутри наконечника или вблизи него.
[0954] На фиг. 55 показан пример устройства для манипуляций с жидкостями, использующего один или несколько источников света. На фиг. 55А показано множество пипеточных головок. Каждая пипеточная головка может содержать в своем составе патрубок 5510. Для каждой пипеточной головки может быть предусмотрена выбрасывающая муфта 5512.
[0955] На фиг. 55В показан вид сбоку в разрезе устройства для манипуляций с жидкостями, в котором поршень 5520 находится в нижнем положении. Устройство может содержать корпус 5530 пипетки. Предусмотрен электромагнит 5540, который обеспечивает задействование выбрасывающей муфты 5512 или поршня 5520.
[0956] На фиг. 55С показан укрупненный вид источника света, который может быть предусмотрен в устройстве для манипуляций с жидкостями. Например, в корпусе пипетки может быть предусмотрен светодиод 5550 или другой источник света. Любое приведенное здесь описание для светодиода применимо также для любого другого источника света, и наоборот. Светодиод может быть размещен на конце поршня 5520. Светодиод может быть расположен на верхнем конце поршня или на нижнем. Светодиод может быть установлен соосно с поршнем. Светодиод может быть неотъемлемой частью поршня или может быть отдельной от поршня деталью. Светодиод может соприкасаться напрямую с поршнем. Согласно некоторым вариантам, светодиод может перемещаться вместе с поршнем. Как альтернатива, светодиод может оставаться неподвижным в то время, когда перемещается поршень.
[0957] Может быть предусмотрен держатель 5560 поршня, который может помогать ориентировать поршень и/или регулировать его положение. Держатель поршня может состоять из нескольких элементов 5565, которые ставят поршень в выдвинутое или задвинутое положение. Когда поршень находится в выдвинутом положении, он может быть расположен ближе к патрубку пипетки, и/или наконечнику, чем когда поршень находится во втянутом положении.
[0958] На фиг. 55D показан укрупненный вид поршня 5520 и патрубка 5510 пипетки. В некоторых случаях на пипеточной головке предусматривается уплотнительное кольцо 5570. Поршень может быть выполнен из оптически прозрачного материала. Согласно некоторым вариантам, поршень может быть выполнен из прозрачного материала. Возможно исполнение поршня в виде световой трубки, которая может выполнять функцию волновода. Поршень может пропускать свет от источника света к наконечнику и/или жидкости, содержащийся в наконечнике. Поршень может пропускать свет от жидкости в наконечнике в другое место.
[0959] На фиг. 55Е представлен вид в перспективе устройства для манипуляций с жидкостью.
[0960] Устройство для манипуляций с жидкостью может быть функционально связано с прибором для захвата изображения. Прибор для захвата изображения может быть в состоянии захватить изображение жидкости внутри наконечника. Как альтернатива, прибор для захвата изображения может быть способным захватить изображение через наконечник. Прибор для захвата изображения может быть внешним по отношению к устройству для манипуляций с жидкостями, или может находиться внутри него. Согласно некоторым вариантам, приборы (один или несколько) для захвата изображения могут быть предусмотрены в пипеточной головке устройства для манипуляций с жидкостями. Согласно некоторым вариантам, множество пипеточных головок или каждая пипеточная головка могут иметь прибор для захвата изображения. В некоторых вариантах прибор для захвата изображения может быть сформирован заодно с устройством. Само устройство может быть способно выполнять функцию прибора для захвата изображения. Согласно некоторым вариантам, наконечник или поршень может быть способен выполнять функцию объектива прибора для захвата изображения. Наконечник и/или поршень может быть выполнен из оптически пропускающего материала с приданием формы, обеспечивающей требуемые оптические эффекты.
[0961] Управление приборами для захвата изображения в составе их множества может быть независимым по каждому из них, но не обязательно. Приборы для захвата изображения могут быть идентичными, или могут быть разными.
[0962] Любое описание прибора для захвата изображения может применяться к любому прибору для детектирования в электромагнитном спектре. В некоторых ситуациях прибор для захвата изображения может быть способен захватывать электромагнитное излучение и генерировать изображение в одной или большем числе областей, таких как: видимый спектр, инфракрасный спектр, ультрафиолетовый спектр, или гамма-спектр. В некоторых вариантах прибор для захвата изображения является съемочной камерой. Применимы любые описания камер или других приборов для детектирования, описанные в соответствующих разделах данного документа. Например, прибором для захвата изображения может быть цифровой фотоаппарат. Приборы для захвата изображения могут также включать приборы с зарядовой связью (CCD) или фотоумножители и фотоэлементы, или фотодетекторы или другие приборы для детектирования, такие как сканирующий микроскоп, как растровый, так и просвечивающий. В некоторых случаях, камеры могут использовать CCD-матрицы, CMOS-матрицы, могут быть безлинзовыми (вычислительными) камерами (например, Frankencamera), камерами с открытым исходным кодом, или могут использовать любую другую технологию визуального детектирования, известную или появившуюся позднее в данной области техники. Камеры могут включать одну или несколько функций, которые обеспечивают фокусировку камеры во время использования, или захват изображений, которые можно будет сфокусировать позднее. Согласно некоторым вариантам, приборы визуализации могут использовать 2-d визуализацию, 3-d визуализацию, и/или 4-d визуализацию (с учетом изменений во времени). Приборы визуализации могут захватывать статические изображения. Статические изображения могут быть захвачены в один или несколько моментов времени. Приборы визуализации могут также захватывать видео и/или динамические изображения. Видео изображения могут захватываться непрерывно на протяжении одного или нескольких периодов времени. Могут также применяться любые другие описания приборов визуализации и/или блоков детектирования.
[0963] В одном из примеров, прибор для захвата изображения может быть расположен на конце поршня. В некоторых примерах прибор для захвата изображения может быть расположен на нижнем или верхнем конце поршня. Прибор для захвата изображения может быть установлен соосно с поршнем. Прибор для захвата изображения может быть неотъемлемой частью поршня или может быть отдельной от поршня деталью. Прибор для захвата изображения может или не может соприкасаться напрямую с поршнем. Согласно некоторым вариантам, прибор для захвата изображения может перемещаться вместе с поршнем. Как альтернатива, прибор для захвата изображения может оставаться неподвижным в то время, когда перемещается поршень. Прибор для захвата изображения может быть находиться в том месте, где расположен источник света, как это представлено на фиг. 55В и фиг. 55С, или рядом, или в непосредственной близости от источника света.
[0964] Поршень и/или наконечник может включать оптически прозрачный материал. Поршень и/или наконечник может быть изготовлен из прозрачного материала. Поршень и/или наконечник может быть выполнен форме, обеспечивающей ему требуемые оптические свойства. Поршень и/или наконечник может быть объективом прибора для захвата изображения. Перемещение поршня и/или наконечника может (или не может) влиять на фокусировку изображения, захваченного прибором для захвата изображения. Прибор для захвата изображения может быть ориентирован в продольном направлении по длине наконечника. Как альтернатива, прибор для захвата изображения может быть ориентирован в боковом направлении перпендикулярно длине наконечника, или под любым другим углом.
[0965] Согласно некоторым вариантам, прибор для захвата изображения может быть в состоянии захватить изображение жидкости внутри наконечника. Как альтернатива, прибор для захвата изображения может быть способным захватить изображение любой пробы внутри устройства. Согласно некоторым вариантам, прибор для захвата изображения может захватить изображение пробы, которая находится в конце наконечника. Например, проба может находиться у конца наконечника напротив патрубка пипетки. Прибор для захвата изображения может захватить изображение через наконечник с пробой. Проба может быть пробой жидкости, образцом ткани, или любой другой пробой, описанной в соответствующих разделах данного документа. Согласно некоторым вариантам, прибор для захвата изображения может работать в сочетании с источником света. Источник света может освещать пробу, что может позволить прибору для захвата изображения захватить изображение пробы.
[0966] А процессор может быть функционально связан с наконечником устройства для манипуляций с жидкостями. Процессор может быть расположен внутри устройства для манипуляций с жидкостями, внутри пипеточной головки, связанной с наконечником, или на самом наконечнике. Устройство для манипуляций с жидкостями может менять или сохранять положение съемного наконечника в соответствии с инструкциями от процессора. Процессор может быть подсоединен к датчику на устройстве для манипуляций с жидкостями или вблизи него, который замеряет условия окружающей среды (такие как температура, влажность или давления паров) и может регулировать передвижение устройства для манипуляций с жидкостями, что скомпенсировать, или оптимизировать по таким условиям.
[0967] Согласно одному из примеров, может быть предусмотрено множество наконечников, в котором индивидуальный наконечник может иметь процессор и/или функционально подключен к наконечнику. Согласно некоторым вариантам, каждый наконечник может иметь процессор или быть к нему функционально подключенным. Процессоры наконечника могут быть способны общаться с контроллером и/или друг с другом. Например, первый процессор первого съемного наконечника сообщается со вторым процессором второго съемного наконечника.
[0968] Согласно некоторым вариантам, на основе упомянутого общения может контролироваться местоположение наконечника. Местоположение наконечников может контролироваться в то время, когда они сочленены с пипеточной головкой. Как альтернатива, местоположение наконечников может контролироваться в то время, когда они отсоединены от пипеточной головки. Наконечники могут менять и/или сохранять свое местоположение в то время, когда они сочленены с пипеточной головкой и/или когда они отсоединены от пипеточной головки.
[0969] В наконечнике может быть иметься один, два или больше отверстий. Наконечник выполняется имеющим любую полезную форму, которая может сопрягаться с пипеткой или одним или несколькими патрубками пипетки. Наконечник может принимать различные формы, например, форму цилиндра, эллипса, квадрата, «Т»-образную или круглую. Одиночный наконечник может иметь несколько подотсеков или колодцев. Такие подотсеки могут использоваться для хранения различных полезных химических веществ, таких как реагенты. Полезные химические вещества, такие как реагенты, могут быть осаждены в наконечнике или на нем или в любом из его подотсеков в жидком, твердом, пленочном или другом виде. Наконечники могут содержать пузырьки химических веществ, таких как реагенты, которые могут быть высвобождены по команде (например, проколом). Наконечники могут также использоваться для операций химической и физической обработки, таких как фильтрация реагентов и/или проб. В одном или нескольких отверстия может находиться переключатель, такой как клапан. Например, наконечник может иметь два отверстия, в каждом из которых может располагаться встроенный пассивный клапан. Переключатель, такой как вставной пассивный клапан, может быть конструктивно выполнен обеспечивающим прохождение жидкости в одном направлении через первое отверстие, корпус наконечника и через второе отверстие. Клапан может управлять направлением потока жидкости. Жидкость может протекать полностью через наконечник, или может течь через часть наконечника. Например, в наконечнике в одном отверстии может располагаться переключатель, который может разрешать жидкости течь в определенном направлении (например, разрешить жидкости течь в наконечник, чтобы обеспечить всасывание, не допуская при этом вытекание жидкости из наконечника, или же разрешить жидкости вытекать из наконечника, чтобы обеспечить дозирование, не допуская всасывания жидкости в наконечник). Возможно управление клапанами для определения направления течения жидкости, величины ее потока, или чтобы установить, разрешено ли течь какой-либо жидкости.
[0970] Система для манипуляций с жидкостями может быть в состоянии одновременно дозировать и/или всасывать одну или несколько жидкостей. Например, система для манипуляций с жидкостями может дозировать, всасывать и/или транспортировать множество типов жидкостей одновременно. Система для манипуляций с жидкостями может обеспечить реализацию модульной методики отслеживания и манипулирования различными жидкостями для одновременного выполнения нескольких операций или тестов.
[0971] Многофункциональный транспорт
Устройство для манипуляций с жидкостями может оказаться целесообразным для дозирования, всасывания и/или переноса одной или нескольких жидкостей. Устройство для манипуляций с жидкостями также может быть полезно для реализации одной или нескольких дополнительных функций, включая функции манипуляций с нежидкостями. Присоединение компонента или наконечника может позволить устройству для манипуляций с жидкостями выполнять функции робота, способного производить одну или несколько манипуляций с нежидкостями. Как альтернатива, сама пипетка может быть использована для выполнения одной или нескольких таких манипуляций с нежидкостями с помощью одного или нескольких приводных механизмов. Среди таких манипуляций с нежидкостями можно указать передачу мощности для перемещения компонентов, инструментов или других предметов, таких как кювета, картриджи или испытательные образцы или любой их компонент, В сочетании с (описываемой здесь) гибкой поддерживающей опорой или другой конфигурацией, допускающей движения в широком диапазона, устройство может быть в состоянии выполнять такие функции во многих измерениях внутри устройства, и даже за его пределами.
[0972] Например, устройство для манипуляций с жидкостями может быть полезным для переноса компонента с одного места внутри устройства, в другое. Переносимые компоненты могут быть обрабатывающими пробу компонентами. Обрабатывающим пробу компонентом может быть узел подготовки проб или его компонент, его аналитический блок, и/или узел детектирования или его компонент. Примеры компонентов, могут включать, среди прочего, наконечники, сосуды, несущие конструкции, микропланшеты, датчики, приборы регулирования температуры, устройства захвата изображений, оптику, цитофлуориметры, центрифуги, или любые другие компоненты, описываемые в соответствующих разделах данного документа.
[0973] Устройство для манипуляций с жидкостями может подобрать обрабатывающий пробу компонент. Устройство для манипуляций с жидкостями может переместить обрабатывающий пробу компонент в другое место устройства. Устройство для манипуляций с жидкостью может сбросить обрабатывающий пробу компонент на его новом месте внутри устройства.
[0974] Устройство для манипуляций с жидкостями может быть способным переносить обрабатывающие пробу компоненты внутри модуля. Устройство для манипуляций с жидкостями может помещаться в пределах модуля, но не обязательно. Как альтернатива, устройство для манипуляций с жидкостями может быть способным переносить обрабатывающие пробу компоненты между модулями, и нет необходимости ограничивать место его пребывания только одним модулем. В некоторых случаях устройство для манипуляций с жидкостями может быть способным переносить обрабатывающие пробу компоненты в пределах стойки и/или его пребывание может быть ограничено стойкой. Как альтернатива, устройство для манипуляций с жидкостями может быть способным переносить обрабатывающие пробу компоненты между стойками, и нет необходимости ограничивать место его пребывания только одной стойкой.
[0975] Устройство для манипуляций с жидкостями может забрать и переместить обрабатывающий пробу компонент с помощью различных механизмов. Например, обрабатывающий пробу компонент забирают, пользуясь прессовой посадкой между одной или большим числом пипеточных головок и характерным элементом обрабатывающего пробу компонента. Например, патрубок пипетки может сопрягаться с наконечником с помощью прессовой посадки. Та же прессовая посадка может использоваться для того, чтобы обеспечить зацепление патрубка пипетки с ответным элементом обрабатывающего пробу компонента. Как альтернатива, обеспечиваемый прессовой посадкой интерфейс может быть установлен между любой частью устройства для манипуляций с жидкостями и обрабатывающим пробу компонентом. В некоторых случаях участвующий в прессовой посадке элемент обрабатывающего пробу компонента может быть выполнен выступающим, чтобы встречаться с устройством для манипуляций с жидкостями. Участвующий в прессовой посадке элемент обрабатывающего пробу компонента может иметь форму, ответную участвующей в прессовой посадке части устройства для манипуляций с жидкостью.
[0976] Другим примером механизма обеспечения интерфейса может быть прижимающий механизм, например, с помощью присасывания. Обрабатывающий пробу компонент может быть взят с помощью присасывания, обеспечиваемого одной, двумя или большим числом пипеточных головок. Присасывание может быть обеспечено одной или большим числом пипеточных головок путем внутреннего задействования поршня, или от источника отрицательного давления, связанного с контуром прохождения жидкости. Пипеточные головки, обеспечивающие присасывание, могут устанавливать контакт с любой частью любой частью обрабатывающего пробу компонента или с его характерным ответным элементом. Характерный ответный элемент обрабатывающего пробу компонента может быть выполнен выступающим, чтобы встречаться с устройством для манипуляций с жидкостями.
[0977] Дополнительным примером механизма интерфейса сопряжения может быть магнитный механизм. Устройство для манипуляций с жидкостями может включать в себя магнит, который может быть включен для сопряжения с магнитом обрабатывающего пробу компонента. Магнит может быть выключен, когда обрабатывающий пробу компонент необходимо сбросить. В число дополнительных механизмов, известных в данной области техники, входят, среди прочего, клеи, крепления тип "крючок-петля", винты или шпунтовое соединение в замок.
[0978] Согласно некоторым вариантам, может быть предусмотрен механизм удаления компонента для содействия в сбросе обрабатывающего пробу компонента. Как альтернатива, отдельные механизм удаления компонента может не требоваться. В некоторых случаях в качестве механизма удаления компонента может использоваться механизм снятия наконечника. В другом примере в качестве механизма удаления компонента может использоваться поршень. Как альтернатива, могут быть предусмотрены отдельные механизмы удаления компонентов. В работе механизма удаления компонента могут использоваться принципы гравитации, трения, давления, температуры, вязкости, магнетизма, или любые другие принципы. Внутри устройства может храниться большое количество наконечников, которые доступны в качестве используемого по мере необходимости общего ресурса для пипетки или робота. Наконечники могут храниться в бункере, картридже или разновидности патронташа для использования по мере необходимости. Как альтернатива, наконечники могут храниться вложенными друг в друга для экономии пространства внутри устройства. Согласно другому варианту модуль может быть сконфигурирован таким образом, чтобы имелись резервные наконечники или любые другие ресурсы, необходимые в качестве модуля совместного пользования в устройстве.
[0979] Устройство для манипуляций с жидкостями может сопрягаться с обрабатывающим пробу компонентом на любом числе интерфейсов. Например, устройство для манипуляций с жидкостью может сопрягаться с обрабатывающим пробу компонентом на одном, двух, грех, четырех, пяти, шести, семи, восьми, девяти, десяти или более интерфейсов. Каждый из интерфейсов может быть однотипным, или возможно любое сочетание различных интерфейсов (например, с прессовой посадкой, присасываемым, магнитным, и т.д.). Количество интерфейсов и/или их тип может зависеть от обрабатывающего пробу компонента. Устройство для манипуляций с жидкостями может быть сконфигурировано сопрягаться с обрабатывающим пробу компонентом на интерфейсе одного типа, или возможно использованием интерфейсов нескольких типов. Устройство для манипуляций с жидкостями может быть сконфигурировано на забор и/или перенос однотипных обрабатывающих пробу компонентов или может забирать и переносить обрабатывающие пробу компоненты множества типов. Благодаря применению различных наконечников устройство для манипуляций с жидкостями может способствовать выполнению или само выполнять различные задачи обработки проб в обрабатывающем пробу компоненте или с его помощью, включая операции физической и химической обработки.
[0980] Фиг. 52 демонстрирует пример устройства для манипуляций с жидкостями, используемого для переноса обрабатывающего пробу компонента. Обрабатывающим пробу компонентом может быть носитель 5210 кювет. У держателя кювет предусмотрен согласующий элемент 5212 (один или несколько), сконфигурированный сопрягаться с устройством для манипуляций с жидкостями. Согласно некоторым вариантам, функция интерфейса может контактировать с патрубком пипетки 5220 устройства для манипуляций с жидкостями. С множеством патрубков пипетки может контактировать множество согласующих элементов.
[0981] Согласно некоторым вариантам, для извлечения носителя кювет из патрубка пипетки целесообразно использовать механизм снятия наконечника 5230. Множества механизмов снятия наконечника может быть задействовано одновременно или последовательно.
[0982] На фиг. 53 показан вид сбоку устройства для манипуляций с жидкостями, пригодного для переноса обрабатывающего пробу компонента. Носитель 5310 кювет может сопрягаться с устройством для манипуляций с жидкостями. Например, патрубки 5320, которые могут сопрягаться с носителем кювет. Патрубки могут иметь идентичную форму и/или конфигурацию. Как альтернатива, патрубки могут иметь разную конфигурацию. Носитель кювет может иметь один или несколько ответных элементов 5330, конфигурация которого позволяет ему принимать патрубки. Патрубки могут входить в зацепление с носителем и удерживаться благодаря трению и/или вакуумному подсосу. Патрубки могут быть предназначены для пипеток с вытеснением воздухом.
[0983] Носитель кювет может сопрягаться с одной или несколькими кюветами 5340, или с сосудами других типов. Кювета может иметь конфигурацию, показанную на фиг. 70 А-В.
[0984] Устройство для манипуляций с жидкостями может также сопрягаться с последовательностью взаимосвязанных сосудов. Одна такая конфигурация показана на фиг. 69, где устройство для манипуляций с жидкостями может сопрягаться с подбирающими портами 6920, забрать полосу сосудов.
[0985] Согласно некоторым вариантам, предусмотрен мини-сосуд, который может сопрягаться с пипеткой для выполнения различных функций обработки и анализа. В некоторых случаях различные функции обработки и анализа могут выполняться по месту обслуживания.
[0986] Интерфейс подборщика
[0987] Устройство для манипуляций с жидкостями может быть сконфигурировано на сопряжение с наконечником или любым другим компонентом. Как упоминалось ранее, устройство для манипуляций с жидкостями может включать патрубок пипетки, который может быть соединен прессовой посадкой с наконечником пипетки. Могут быть использованы дополнительные механизмы для присоединения наконечника или другого компонента к устройству для манипуляций с жидкостями, включая, среди прочего, магниты, защелки, крепления типа "крючок-петля", эластичные элементы, стяжки, раздвижные механизмы, запирающие механизмы, зажимы, механические компоненты с приводами, и/или клей. Присоединение компонента или наконечника может позволить устройству для манипуляций с жидкостями выполнять функции робота, способного производить одну или несколько манипуляций с жидкостями или нежидкостями. Такие функции могут включать в себя возможность передачи мощности для перемещения инструментов или других предметов, таких как картриджи. В сочетании с гибкой опорой (как описано выше), устройство может быть в состоянии выполнять такие функции в широком диапазоне перемещений.
[0988] Патрубок пипетки может быть способным к сопряжению с одиночным наконечником или сосудом. Например, особые патрубки пипетки могут быть сконфигурированы на сопряжение с особыми наконечниками и/или сосудами. Как альтернатива, одиночный патрубок пипетки может быть способным к сопряжению с множеством наконечников и/или сосудов. Например, один и тот же патрубок пипетки может быть способным сопрягаться как с большим, так и с малым наконечником пипетки или сосудом. Патрубок пипетки может быть способным к сопряжению с наконечниками и/или сосудами, имеющими разные конфигурации, размеры, вместимости, материалы и/или габариты.
[0989] В одном из примеров может использоваться один или несколько механизмов поворота. Такие механизмы поворота могут исполнять навинчивание наконечника на патрубок пипетки. Такие механизмы навинчивания могут использовать наружную и/или внутреннюю резьбу. Фиг. 59 иллюстрирует пример винтового механизма. Может быть предусмотрен патрубок пипетки 5900. Наконечник 5910 может быть сконфигурирован на присоединение к патрубку пипетки. Наконечник может присоединяться к патрубку пипетки напрямую или через интерфейс 5920. В некоторых вариантах интерфейсом может быть гайка или иной соединитель. Интерфейс 5920 может присоединяться к патрубку 5900 пипетки любым образом, включая прессовую посадку, винтовое соединение, или любой другой способ соединения, описываемый в соответствующих разделах данного документа. Аналогично, интерфейс 5920 может присоединяться к патрубку 5910 прессовой посадкой, винтовым соединением, или любым другим способом соединения, описываемым в соответствующих разделах данного документа.
[0990] Согласно примеру, наконечник 5910 пипетки снабжен наружным витком винта 5930. Интерфейс 5920, такой как гайка, может иметь ответный внутренний винтовой виток 5940. В альтернативном варианте у наконечника пипетки может быть выполнен внутренний винтовой виток, а на интерфейсе, таком как гайка, предусмотрен наружный винтовой виток. Наконечник пипетки может ввинчиваться во внутреннюю часть интерфейса. Часть внешней поверхности наконечника пипетки может контактировать с внутренней поверхностью интерфейса. [0991] В альтернативном варианте, наконечник пипетки может навинчиваться по наружной части интерфейса. Часть внутренней поверхности наконечника пипетки может контактировать с наружной поверхностью интерфейса. При таком исполнении у интерфейса может иметься наружный винтовой виток на его внешней поверхности и/или внутренний винтовой виток на его внешней поверхности. У наконечника пипетки может быть предусмотрен ответный внутренний винтовой виток на его внутренней поверхности или ответный внешний винтовой виток на его внутренней поверхности, соответственно.
[0992] Согласно дополнительным вариантам, часть поверхности наконечник может быть внедрена в интерфейсе, или часть интерфейса может быть внедрена в наконечник.
[0993] Часть патрубка пипетки может находиться в пределах интерфейса, или же часть патрубка пипетки может быть внешней по отношению к интерфейсу. Согласно некоторым вариантам, часть поверхности патрубка пипетки может быть внедрена в часть интерфейса, или же часть поверхности интерфейса может быть внедрена в часть патрубка пипетки.
[0994] Патрубок пипетки 5900 может иметь один или несколько гребней 5950 или другие характерные элементы на поверхности. Другими примерами характерных элементов на поверхности могут быть канавки, выступы, неровности или каналы. Гребень может садиться в предназначенное для него гнездо наконечника 5910. Гребень может садиться в предназначенное для него гнездо наконечника таким образом, чтобы исключалось вращение. Такой интерфейс может быть сконфигурирован на блокирование вращения интерфейса и наконечника после того, как наконечник будет правильно ввинчен.
[0995] Согласно альтернативным вариантам, интерфейс 5920 может не требоваться. Наконечник может ввинчиваться непосредственно в патрубок пипетки. Наконечник может навинчиваться напрямую по патрубку, или ввинчиваться внутри патрубка. Наружная поверхность наконечника может контактировать с внутренней поверхностью патрубка, или внутренняя поверхность наконечника может контактировать с наружной поверхностью патрубка. В альтернативных вариантах часть поверхности наконечника может быть внедрена в патрубок пипетки, или часть поверхности патрубка пипетки может быть внедрена в наконечник.
[0996] На наконечнике может иметься один, два или большее число наружных витков винта. Может быть предусмотрено любое количество внешних витков винта. Можно предусмотреть один, два, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь и более витков винта. Витки винта могут быть внешними, внутренними или выполнены в любом их сочетании. Витки винта могут быть радиально разнесены на равные расстояния друг от друга. На наконечнике пипетки может иметься один, два или большее число гнезд под гребни. Можно предусмотреть один, два, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь и более гнезд под гребни. Гнезда под гребни могут быть радиально разнесены на равные расстояния друг от друга. Как альтернатива, интервал между гнездами под гребни может варьироваться. Гнезда под гребни могут быть радиально размещены там, где виток винта доходит до конца наконечника пипетки. Как альтернатива, гнезда под гребни могут быть расположены где угодно по отношению к виткам винта.
[0997] Патрубок пипетки может быть снабжен одним, двумя или большим число гребней или других характерных элементов на поверхности, описываемых в соответствующих разделах данного документа. Можно предусмотреть один, два, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь и более гребней. Гребни могут быть разнесены на равные угловые расстояния между своими радиусами. Как альтернатива, интервалы между гнездами под гребни могут быть разными. Гребень может быть сконфигурирован таким образом, чтобы он вписывался в гнездо под гребень. Согласно некоторым вариантам, между гребнями и гнездами под них может быть обеспечено соответствие один к одному. Первый гребень может садиться в первое гнездо под гребень фланец, а второй гребень - во второе гнездо. Гнезда под гребни могут быть ответными для гребней, дополняя их по своей форме. Согласно некоторым вариантам, гребни могут иметь одинаковую форму, а гнезда могут соответствовать любому гребню. Как альтернатива, гребни могут иметь разные формы и/или конфигурации, так что определенным гнездам могут соответствовать определенные гребни.
[0998] Согласно альтернативным вариантам, на патрубке пипетки можно предусмотреть один или несколько гребней. На патрубке пипетки могут быть сформированы ответные гнезда под гребни, дополняющие их по форме.
[0999] Гребень может быть посажен в гнездо под гребень запрессовыванием. Соединение между гребнем и гнездом под него может быть тугим. Как альтернатива, соединение между гребнем и гнездом под него может быть свободным, так что гребень может выскальзывать из гнезда под него.
[01000] На фиг. 60 показан дополнительный пример интерфейса между патрубком и наконечником, предлагаемого в соответствии с описанным здесь вариантом. Для подбора и формирования сопряжения возможно использование одного или нескольких особых элементов, характеристик или методов, используемых в конфигурациях типа шариковой ручки. Патрубок 6000 может быть сконфигурирован на вхождение в контакт с наконечником 6002. Грейферные захваты (один или несколько) 6004 могут быть сконфигурированы на подбор наконечника. У грейферного захвата может иметься один или несколько зубцов 6006 или другой компонент, который обеспечивает захват или подбор наконечника
[01001] В некоторых случаях на грейферный захват 6004 может быть насажена муфта 6008. Зубцы 6006 захвата могут выдвигаться из муфты. У муфты может иметься бортик 6010, обжимающий грейферный захват. Захват может перемещаться скользящим движением внутри муфты подборщика. Таким образом, на выходе из муфты зубцы могут расходиться на различные расстояния в стороны от нее. Благодаря своему диаметру обжимающий бортик муфты обжимает зубцы, собирая их вместе. Такое исполнение позволяет зубцам захватить предмет, такой как наконечник, когда муфта надвигается на зубцы.
[01002] Может быть предусмотрен храповой механизм 6012. Храповой механизм может скользить по части грейферного захвата. Штифты (один или несколько) 6014 грейферного захвата направляют движение захвата внутри храпового механизма. Например, штифты захвата могут удерживать его, заставляя перемещаться продольно по храповому механизму, не поворачиваясь.
[01003] Может быть предусмотрена пружина 6016 захвата, обеспечивающая приложение к захвату усилия в продольном направлении. В некоторых случаях у патрубка может быть предусмотрена пружина 6018, которая позволяет ему перемещаться в продольном направлении. При необходимости, пружина патрубка может иметь меньший диаметр, чем пружина грейферного захвата. Пружина захвата может оборачиваться вокруг снаружи части патрубка. Может быть предусмотрен колпачок 6020 (один или несколько).
[01004] Собранный подборщик, включающий патрубок 6000, грейферный захват 6004, муфту 6008, колпачок 6020 и связанные с ними детали, может приблизиться к наконечнику 6002. Подборщик прижимают, в результате чего он входит в зацепление с наконечником. Один или несколько зубцов 6006 клешни захватывают бортик наконечника. Муфта частично обжимает зубцы, прижимая их к наконечнику. Муфта продвигается дальше вниз, усиливая прижатие зубцов вокруг наконечника, выполняя операцию обжимного прихвата.
[01005] Затем подборщик тянут вверх. Зубцы фиксируются на бортике наконечника, выполняя операцию запирания прихвата. Патрубок с усилием прижимает наконечник к зубцам, обеспечивая герметичный контакт. Сформированная таким образом сборка может быть использована в исполнении функций пипетки. Например, пипетка с присоединенным наконечником может всасывать, дозировать и/или переносить жидкость. На время выполнения функций пипетки грейфер может быть зафиксирован в муфте.
[01006] Чтобы снять наконечник, на подборщике может быть произведено нажатие для исполнения операции сброса зацепления. При выполнении операции сброса-отвода подборщик может быть приподнят вместе с муфтой, которая скользит вверх относительно грейфера, позволяя зубцам ослабить хватку вокруг наконечника. Можно поднять всю сборку, при этом наконечник остается внизу, тем самым происходит отделение наконечника от сборки подборщика.
[01007] На фиг. 61 приведен пример интерфейса подборщика с внутренней резьбой. Наконечник 6100 может быть навинчен на винтовую часть 6110 пипетки. Соответствующей частью может быть патрубок пипетки или интерфейс между наконечником и патрубком пипетки. На наконечнике могут быть предусмотрены гребни (один или несколько) 6120 или другие характерные элементы на поверхности. Гребней может быть любое число, и они могут иметь любую конфигурацию, как описано в соответствующих разделах данного документа. Гребни могут зацеплять один или несколько механизмов, который может наворачивать наконечник вокруг резьбовой части. Как альтернатива, резьбовая часть может сама вращаться, в го время как наконечник остается неподвижным, будучи, при необходимости, удерживаемым на месте с помощью гребней. Резьбовая часть может включать один или несколько винтов 6130, которые могут ввинчиваться в наконечник. Как альтернатива, у наконечника на его наружной поверхности может иметься один или несколько винтов, которые могут ввинчиваться в резьбовую часть. В резьбовой части может находиться один или несколько контуров прохождения жидкости 6140. Контур прохождения жидкость может быть введен в гидравлическую связь с внутренним пространством 6150 наконечника.
[01008] Фиг. 62 иллюстрирует пример подбора наконечника с уплотнительным кольцом. Наконечник 6200 может быть подобран патрубком 6210 пипетки. Часть наконечника может плотно расположиться внутри части патрубка. Например, часть внешней поверхности наконечника может контактировать с внутренней поверхностью патрубка. Как альтернатива, часть патрубка может плотно расположиться внутри части наконечника. Например, часть внутренней поверхности наконечника может контактировать с наружной поверхностью патрубка.
[01009] В патрубке может быть предусмотрено уплотнительное кольцо (одно или несколько) 6220, которое может контактировать с наконечником 6200. Уплотнительное кольцо может быть выполнено из эластомерного материала. Уплотнительное кольцо может быть предусмотрено по окружности патрубка пипетки. Как альтернатива, может быть предусмотрен эластомерный материал, который не требуется размещать по всей окружности патрубка пипетки. Например, можно предусмотреть один или несколько резиновых шариков или аналогичных эластомерных выступов с одним или несколькими интервала внутри патрубка пипетки. Патрубок пипетки могут иметь один или несколько пазов, в которых может плотно поместиться одно или несколько уплотнительных колец. Как альтернатива, в наконечнике может быть выполнен один или несколько пазов по наружной поверхности, в которых могут поместиться один или несколько уплотнительных колец или другие материалы.
[01010] Между частью патрубка и/или наконечника может быть предусмотрен материал с высоким коэффициентом трения и/или гибкий. Тем самым обеспечивается возможность запрессовывания наконечника с натягом в патрубок, или патрубка в наконечник. В некоторых случаях, как патрубок, так и наконечник могут иметь уплотнительные кольца или аналогичные материалы. Уплотнительное кольцо может обеспечить гидравлическую герметичность между наконечником и патрубком.
[01011] В патрубке пипетки может быть предусмотрена внутренняя полка или плоский уступ 6230. Плоский уступ образует физический стопор, на который в соответствующем месте садится наконечник.
[01012] На фиг. 63 показан пример подборщика наконечников с использованием материала с управляемым расширением/сокращением. Наконечник 6300 может быть подобран патрубком 6310 пипетки. Часть наконечника может плотно расположиться внутри части патрубка. Например, часть внешней поверхности наконечника может контактировать с внутренней поверхностью патрубка. Как альтернатива, часть патрубка может плотно расположиться внутри части наконечника. Например, часть внутренней поверхности наконечника может контактировать с наружной поверхностью патрубка.
[01013] В патрубке может находиться муфта, выполненная из магнитострикционного или электрострикционного материала, который может сокращаться под действием магнитного или электрического поля, соответственно. Для управления сокращением и расширением материала могут быть предусмотрены электромагнитные катушки, средства манипулирования магнитным полем, или генерирующий ток источник питания.
[01014] Для подбора наконечника патрубок опускают вокруг наконечника и задействуют муфту, вызывая ее сокращение и обжатие наконечника. Муфта может плотно обжать наконечник. Сокращение муфты может достаточно плотно захватить наконечник, обеспечивая гидравлически герметичное уплотнение. Чтобы отпустить наконечник, муфта может быть отключена, в результате чего происходит ее расширение с высвобождением наконечника.
[01015] В патрубке пипетки может быть предусмотрена внутренняя полка или плоский уступ 6320. Плоский уступ образует физический стопор, на который в соответствующем месте садится наконечник.
[01016] Согласно альтернативному варианту управляемый материал патрубка может быть вставлен внутри части наконечника. Материал может быть активирован, что ведет к расширению материала и захвату наконечника изнутри. Материал может быть деактивирован, что ведет к сокращению материала и высвобождению наконечника.
[01017] На фиг. 64 показан пример подборщика наконечников, в работе которого используется деформация расширения/сокращения эластомера. Наконечник 6400 может быть подобран патрубком 6410 пипетки. Часть наконечника может плотно расположиться внутри части патрубка. Например, часть внешней поверхности наконечника может контактировать с внутренней поверхностью патрубка. Как альтернатива, часть патрубка может плотно расположиться внутри части наконечника. Например, часть внутренней поверхности наконечника может контактировать с наружной поверхностью патрубка.
[01018] Патрубок содержит часть, выполненную из жесткого материала 6420, и часть, выполненную из эластомерного материала 6430. Жесткий материал может быть в форме жесткого блока или сплошного материала. Наконечник может быть окружен эластомерным материалом. Жесткий блок может находиться над эластомерным материалом, окружающим наконечник.
[01019] Исполнительный механизм может создавать усилие 6440, которое сжимает жесткий блок 6420. Жесткий блок отжимается в сторону наконечника. Нажатие на жесткий блок ведет к сжатию эластомера 6430, вызывая эффект распирания, который приводит к сокращению внутреннего пространства эластомерной части. Сокращение внутреннего пространства ведет к тому, что эластомер надежно зажимает наконечник 6400. Сжатие эластомера в первом направлении (например, в направлении наконечника) заставляет эластомер расширяться во втором направлении (например, перпендикулярно к наконечнику), что приводит обжатию наконечника эластомером.
[01020] Чтобы сбросить наконечник, усилие 6440 снимают, что ведет к отходу жесткого блока от наконечника и к высвобождению эластомера из сжатого состояния.
[01021] Фиг. 65 демонстрирует пример подборщика наконечников с вакуумным захватом. Может быть предусмотрен наконечник 6500, имеющий большую головку 6502. Большая головка имеет плоскую поверхность с большой площадью.
[01022] Наконечник может сцепляться с патрубком 6510. Внутри патрубка предусмотрен туннель (один или несколько) 6520. В некоторых случаях можно предусмотреть один, два, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь и более туннелей, проходящих через патрубок. Туннели могут быть разнесены на равные угловые расстояния, или же с разными интервалами. Туннели могут иметь одинаковые или разные диаметры. Первым торцом туннель может быть соединен с источником давления, тогда как второй торец туннеля соприкасается с головкой 6502 наконечника. Источник давления может быть источником отрицательного давления. Туннели могут быть соединены с областью пониженного давления, создавая усилие присасывания, воздействующее на плоскую головку наконечника. Присасывание может обеспечить тянущее усилие, которое может действовать вверх, прикрепляя наконечник к патрубку.
[01023] В некоторых вариантах может предусматриваться уплотнительное кольцо 6530. Уплотнительное кольцо или другой эластомерный элемент может располагаться между патрубком и головкой наконечника. Для размещения уплотнительного кольца в патрубке и/или наконечнике предусматривается паз или полка (или несколько). Уплотнительное кольцо обеспечивает формирование уплотнения между патрубком и наконечником. Тем самым обеспечивается герметичное уплотнение между контуром прохождения жидкости 6540 внутри патрубка и контуром прохождения жидкости 6550 в наконечнике.
[01024] Чтобы сбросить наконечник с патрубка, туннели можно отключить от создающего присасывание источника отрицательного давления. Как альтернатива, можно выключить сам источник давления.
[01025] Рассмотренные соединения и интерфейсы патрубок-наконечник представлены исключительно в качестве примеров. Возможна реализация дополнительных вариантов интерфейсов наконечник-патрубок, их разновидностей и сочетаний.
[01026] Модульные манипуляции с жидкостью
[01027] Согласно некоторым вариантам, одна или несколько конфигураций устройства для манипуляций с жидкостью, описываемых в других местах данного документа, могут быть реализованы в модульном исполнении. Например, одна или несколько пипеточных головок могут быть выполнены в модульном исполнении. Согласно некоторым вариантам, одиночный модуль пипетки может иметь одну пипеточную головку и/или патрубок на ней. Как альтернатива, одиночный модуль пипетки может иметь две, три, четыре, пять, шесть или более пипеточных головок и/или патрубки на них. Модули пипеток могут быть уложены рядом друг с другом, чтобы сформировать многоголовочную конфигурацию. Индивидуальные модули пипетки могут быть съемными, сменными и/или взаимообменяемыми. Индивидуальные модули пипетки могут, взятые по-отдельности, иметь одну и ту же конфигурацию или могут иметь разные конфигурации. В некоторых случаях разные модули пипетки могут быть заменены на другие для обеспечения иных функциональных возможностей.
[01028] Фиг. 66 демонстрирует пример модуля пипетки в соответствии с описываемым здесь вариантом. Модуль пипетки может включать корпус 6600 пипетки, установленный на опоре 6610. Опора может включать один или несколько направляющих штанг 6612, рельсов, винтов или аналогичных функциональных элементов. Корпус пипетки может быть способным скользить вдоль направляющей штанг или аналогичного функционального элемента. Любое приводимое здесь описание направляющей штанги может быть распространено на любой другой функциональный элемент, способный направлять перемещение корпуса пипетки. В некоторых случаях корпус пипетки может быть способным передвигаться вверх и/или вниз относительно опоры вдоль направляющей штанги.
[01029] В некоторых случаях, опора может также включать ходовой винт 6614. Ходовой винт может взаимодействовать с интерфейсом привода 6602 корпуса пипетки. Интерфейс привода может контактировать с ходовым винтом, так что при вращении ходового винта интерфейс привода может входить в зацепление с витками винта и, соответственно, заставлять корпус пипетки перемещаться вверх или вниз. Согласно некоторым вариантам, интерфейс привода может быть выполнен в виде подпружиненной консоли. Подпружиненная консоль может быть поджата к винту, благодаря чему обеспечивается мощный гибкий контакт с винтом. Подпружиненная консоль может быть сконфигурирована для реализации точных кинематических ограничений. Винт может вращаться под действием приводного механизма. Согласно некоторым вариантам, интерфейс привода может быть связан с поршнем пипетки с помощью магнита, благодаря чему обеспечиваются достаточные степени свободы для ограничения износа и продления срока службы механизма. В некоторых вариантах приводным механизмом может быть двигатель, которым может быть двигатель любого типа, описываемого в соответствующем разделе данного документа. Двигатель может быть соединен с винтом напрямую или через муфту сцепления. Приводной механизм может двигаться в ответ на одну или несколько инструкций от контроллера. Контроллер может быть внешним относительно модуля пипетки, или может быть установлен локально на модуле пипетки.
[01030] Корпус 6600 пипетки может включать в себя шасси. Шасси может быть, при необходимости, шасси типа курсирующей створки. К корпусу пипетки присоединен патрубок 6620. Патрубок может выдвигаться из корпуса пипетки. Согласно некоторым вариантам, патрубок может выдвигаться вниз из корпуса пипетки. Патрубок может занимать фиксированное положение относительно корпуса пипетки. Как альтернатива, патрубок может выдвигаться и/или втягиваться из корпуса пипетки. Внутри патрубка может располагаться контур прохождения жидкости. Контур прохождения жидкости может быть связан с поршнем пипетки. Любые описания поршней, источников давления и контуров прохождения жидкости, приведенные в разных местах этого документа, применимы и к пипетке в модульном исполнении. Согласно некоторым вариантам, корпус пипетки может поддерживать двигатель 6630, зубчатую передачу, клапан 6632, ходовой винт, магнитный монтажный блок поршня, блок поршневой полости и крепление 6634 клапана и другие компоненты. Описанные здесь компоненты (один или несколько) могут быть предусмотрены внутри шасси корпуса пипетки.
[01031] В корпусе пипетки может также находиться направляющая 6640. Направляющая может позволять двигаться части пипетки относительно корпуса пипетки Согласно примеру патрубок пипетки может передвигаться вверх или вниз относительно корпуса пипетки. Патрубок пипетки может быть подключен к внутренней сборке, которая может двигаться вдоль направляющей. Согласно некоторым вариантам, направляющая 6640 может быть сконфигурирована взаимодействовать с другим механизмом, который может препятствовать повороту корпуса пипетки. Направляющий рельс может быть ограничен наружным шасси, что может сдерживать поворот вокруг направляющей штанги.
[01032] На фиг. 67А показан пример модульной пипетки, втянутая челночная створка которой находится полностью в положении дозирования. Корпус 6700 пипетки может находиться в верхнем положении относительно опоры 6710. Корпус пипетки может включать интерфейс привода 6702, который может взаимодействовать с ходовым винтом 6714. Когда курсирующая створка втянута, интерфейс привода может находиться в верхней части ходового винта. Крепление может быть снабжено направляющей штангой 6712, которая помогает ориентировать корпус пипетки относительно крепления.
[01033] На фиг. 67В показан пример модульной пипетки, опущенная курсирующая створка которой полностью находится в положении дозирования. Корпус 6700 пипетки может находиться в нижнем положении относительно опоры 6710. Корпус пипетки может включать интерфейс привода 6702, который может взаимодействовать с ходовым винтом 6714. Когда курсирующая створка опущена, интерфейс привода может находиться в нижней части ходового винта. Крепление может быть снабжено направляющей штангой 6712, которая помогает ориентировать корпус пипетки относительно крепления.
[01034] Крепление может быть полностью втянуто, полностью выдвинуто, или занимать любые промежуточные положения. Винт может вращаться, заставляя корпус пипетки подниматься или опускаться относительно крепления. Ходовой винт может вращаться в первом направлении, заставляя корпус пипетки подниматься, и во втором направлении, заставляя корпус пипетки опускаться. Для обеспечения нужного положения корпуса пипетки ходовой винт может быть остановлен в любой точке. Корпус пипетки может опуститься вместе с патрубком, что позволяет решать более сложные задачи при меньшем относительном перемещении.
[01035] В устройстве для манипуляции с жидкостями может быть предусмотрено множество пипеточных модулей. Модули пипетки могут иметь тонкосекционную конфигурацию. Возможно исполнение в тонкосекционном форм-факторе "тонкое лезвие", обеспечивающем расположение любого числа тонких секций ("лезвий") рядом друг с другом в виде модуля для создания системы пипеток, в которой каждый патрубок может работать или передвигаться самостоятельно. Одна тонкая секция может состоять из множества инструментов (патрубки, концевые исполнители, и т.д.), которые могут быть выбраны под конкретные операции, благодаря чему минимизируется пространство, необходимое для сборочного комплекта в целом. Согласно некоторым вариантам, тонкая секция может также функционировать как морозильная камера, холодильник, увлажнитель и/или инкубатор для проб и/или реагентов, находящихся в сосудах и/или картриджах.
[01036] Пипеточные модули рассматриваемого множества могут быть расположены рядом друг с другом. Согласно некоторым вариантам, пипеточные модули могут быть узкими и могут быть уложены рядом друг с другом, образуя многоголовочную конфигурацию пипетки. Согласно некоторым вариантам, пипеточный модуль может иметь ширину не более 1 мкм, 5 мкм, 10 мкм, 50 мкм, 100 мкм, 300 мкм, 500 мкм, 750 мкм, 1 мм, 1,5 мм, 2 мм, 2,5 мм, 3 мм, 3,5 мм, 4 мм, 5 мм, 6 мм, 7 мм, 8 мм, 9 мм, 1 см, 1,5 см, 2 см, 3 см или 5 см. Вместе может быть скомпоновано любое количество пипеточных модулей. Например, вместе можно скомпоновать один и более, два и более, три и более, четыре и более, пять и более, шесть и более, семь и более, восемь и более, девять и более, десять и более, двенадцать и более, пятнадцать и более, двадцать и более, двадцать пять и более, тридцать и более, пятьдесят и более, семьдесят и более, сто и более пипеточных модулей. Дополнительные пипеточные модули могут располагаться отдельно или вместе и, при необходимости, могут иметь различные патрубки с различными размерами и возможностями.
[01037] Отдельные пипеточные модули могут быть размешены рядом друг с другом, причем могут соприкасаться друг с другом, но не обязательно. Расположенные вместе пипеточные модули могут находиться на общей опоре, но не обязательно. Корпуса пипеток пипеточных модулей могут быть в состоянии перемещаться независимо друг от друга вверх и вниз относительно креплений пипетки. Патрубки пипеточных модулей может быть в состоянии выдвигаться и/или втягиваться независимо от других пипеточных модулей.
[01038] Различные пипеточные модули могут иметь одну и ту же или разные конфигурации. Патрубки пипетки пипеточных модулей могут быть одинаковыми или разными. Пипеточные модули могут быть способны взаимодействовать с несколькими типами наконечников или со специализированными наконечниками. Пипеточные модули могут иметь одни и те же или разные степени чувствительности или коэффициенты вариации. Пипеточные модули могут иметь одинаковые или разные механизмы управления всасыванием и/или дозированием жидкости (например, вытеснение воздухом, объемное вытеснение, внутренний поршень, вертикальный поршень, горизонтальный поршень, источник давления). Пипеточные модули могут иметь одинаковые или разные механизмы подбора или снятия наконечника (например, прессовая посадка, ввинчивание, управляемое поведение материала, эластомерный материал, защелкивание или любой другой интерфейс, описанный в других местах данного документа, или каким-либо иным образом).
[01039] Модульная пипетка может совершать движение, которое может быть разбито на множество функций. Например движение может быть разбито на (1) движение поршня и поршневого блока в направлении по (z)-оси для всасывания и дозирования жидкости, и (2) движение курсирующей сборки по оси (z), чтобы позволить пипеточному модулю вступить в зацепление с предметами на различных высотах и обеспечить просвет при перемещении по осям (x, y). Согласно некоторым вариантам направление по оси (z) может быть вертикальным, а направления по осям (x, y) могут быть в горизонтальной плоскости. Перемещения поршня и поршневого блока могут быть параллельными перемещению курсирующей сборки. Как альтернатива, перемещение поршня и поршневого блока может быть непараллельным или перпендикулярным. Согласно другим вариантам перемещение поршня и поршневого блока и/или перемещение курсирующей сборки может быть горизонтальным или может иметь любую другую ориентацию.
[01040] Перемещение поршня может производиться в пределах очень компактного, плоского пакета благодаря использованию зубчатой передачи и ходового винта, составленных по горизонтали, например, как показано на фиг. 66. Для устранения зазора в этой сборке может использоваться пружина постоянного усилия, пружины на сжатие или волнистая пружина, что позволяет значительно повысить точность/прецизионность всасывания и дозирования. Чтобы обеспечить точность в управлении работой сборки при наличии неточностей в положении или габарите каждого отдельного компонента, системой могут использоваться кинематические ограничения, очень точно задаваемые различными пружинами.
[01041] Все компоненты, непосредственно взаимодействующие с наконечниками, патрубком или поршнем, могут быть установлены на одной "курсирующей сборке", и вся сборка может перемещаться как единое целое. Курсирующая сборка может включать корпус 6600 пипетки, как показано на фиг. 66. Различные компоненты могут перемещаться вместе с курсирующей сборкой, которая может быть отличимой от традиционных пипеток, лишь когда перемещается патрубок. Такое конструктивное решение допускает простое и жесткое присоединение этих компонентов к ответственной зоне поршня/патрубка без необходимости в использовании сложных связей или относительных перемещений между несколькими частями. Обеспечивается также расширяемая "платформа", на базе которой должна производиться интеграция будущих компонентов и функциональных возможностей.
[01042] Поршень может быть размещен в полости. Полость, в которой размещен поршень, может быть вырезана из одного куска металла, и напрямую в этом блоке могут быть установлены всевозможные клапаны или патрубки. Тем самым можно упростить монтаж компонентов, которые могут быть непосредственно вовлечены в работку пипетки и обеспечивают надежное пневмогерметичное уплотнение с малым неиспользуемым объемом. Это может способствовать более низким коэффициентам вариации в работе пипетки. Пипетка позволяет достичь любого из значений коэффициента вариации, указываемых в данном документе.
[01043] Курсирующая сборка может быть намеренно недостаточно ограниченна в отношении поворота вокруг направляющей штанги курсирующей сборки. Это может помочь в компенсации нарушений соосности в устройстве, поскольку курсирующая сборка может иметь достаточную свободу поворачиваться из стороны в сторону (например, в плоскости x, y) с переходом в любое положение, необходимое для вступление в зацепление с наконечниками или другими объектами на интерфейсе.
[01044] Компоненты в курсирующей сборке могут быть заключены в "раскладушку" из двух створок. В "раскладушку" могут быть помещены некоторые, свыше половины или все компоненты курсирующей сборки. "Раскладушка" может включать две симметричные половинки шасси курсирующей сборки, которое может удерживать компоненты на месте. Шасси может также включать одну половину с глубокими карманами для монтажа компонентов и плоскую вторую половину, которая довершает процесс закрепления компонентов по месту. Части "раскладушки" могут быть симметричными, или могут быть одной толщины, но не обязательно. Такое конструктивное исполнение позволяет включить в курсирующую сборку большое количество мелких компонентов, не применяя сложную технологию монтажа для каждого компонента. Двустворочная конструкция позволяет также применять методы сборки, в которых компоненты просто помещают в их нужное положение, после чего ставят на место вторую половине "раскладушки" и производят закрепление, тем самым запирая все по месту. Как альтернатива, такая геометрия сводится к реализации подхода, на основе которого производится интеграция трассировки печатных плат непосредственно в компоненты шасси "раскладушки" для облегчения выполнения проводных соединений компонентов внутри устройства.
[01045] Любое описание "раскладушки" может быть применимо к составленным из многих частей корпусам курсирующей сборки. Корпус курсирующей сборки может быть образован из одной, двух, трех, четырех, пяти, шести, семи, восьми или более частей, которые могут быть сведены воедино, чтобы сформировать корпус. "Раскладушка" может быть примером корпуса курсирующей сборки из двух частей. Части "раскладушки" могут быть соединены шарниром, но не обязательно. Части "раскладушки" могут быть отделимы друг от друга.
[01046] Согласно некоторым вариантам, каждая курсирующая сборка, состоящая из патрубка, наконечника и поршня, может быть объединена в один модуль (или "лезвие"), являющийся очень тонким и плоским. Тем самым появляется возможность укладки нескольких "лезвий" с заданным расстоянием между ними для формирования произвольно большой пипетки. При необходимости может быть составлено требуемое количество "лезвий", что позволяет в нужной степени расширять или сокращать пипетку. Такой модульный подход может обеспечить большую гибкость в области проектирования механических устройств, поскольку разбивает функциональные требования и компоненты на взаимозаменяемые детали. Появляется также возможность обеспечить быструю адаптацию модульных компонентов в этой конструкции и интеграции в новые пипеточные системы; таким образом, одни и те же базовые модульные компоненты могут реализовывать большое многообразие задач с различными требованиями. Модульная реализация функциональных аспектов обеспечивает исполнение более эффективных протоколов устройств благодаря быстрому и независимому управлению патрубками и поршнями средствами каждого "лезвия" пипетки. Такое конструктивное решение обеспечивает преимущества при обслуживании устройств, поскольку неисправные "лезвия" могут быть заменены индивидуально, не требуя установки совершенно нового пипеточного дозатора. Одно или несколько "лезвий" может быть независимо перемещаемым и/или съемным относительно устройств в других позициях.
Сосуды/наконечники
[01047] Система может содержать сосуды и/или наконечники, один, два или более, или же может содержать устройство, в котором имеются сосуды и/или наконечники, один, два или более. Один или несколько модулей устройства могут содержать сосуды и/или наконечники, один, два или более.
[01048] У сосуда может иметься внутренняя и наружная поверхность. Сосуд может иметь первый и второй концы. Согласно некоторым вариантам, первый конец и второй концы могут располагаться напротив друг друга. Первый или второй конец может быть открытым. Согласно некоторым вариантам, сосуд может иметь открытый первый конец и закрытый второй конец. Согласно некоторым вариантам, сосуд может иметь дополнительные концы (один или несколько) или выступающие части (одну или несколько), которые могут быть открытыми или закрытыми. Согласно некоторым вариантам, сосуд может использоваться для того, чтобы вмещать субстрат для проведения анализа или реакции. Согласно другим вариантам сам субстрат может выполнять функцию разновидности сосуда, благодаря чему исключается необходимость в отдельном сосуде.
[01049] В поперечном сечении сосуд может иметь любую форму. Например, сосуд может иметь круглое поперечное сечение, эллиптическое, треугольное, квадратное, прямоугольное, трапециевидное, пятиугольное, шестиугольное или восьмиугольное. Форма поперечного сечения может оставаться одной и той же по всей длине сосуда, или может различаться.
[01050] Сосуд может иметь любой размер в поперечном сечении (например, в диаметре, по ширине или длине). Например, размер в поперечном сечении может быть меньше или равным примерно 0,1 мм, 0,5 мм, 1 мм, 1,5 мм, 2 мм, 2.5 мм, 3 мм, 3.5 мм, 4 мм, 4.5 мм, 5 мм, 6 мм, 7 мм, 8 мм, 9 мм, 1 см, 1,2 см, 1,5 см, 2 см или 3 см. Размер в поперечном сечении может относиться к внутреннему или наружному измерению сосуда. Размер в поперечном сечении может оставаться одним и тем же по всей длине сосуда, или может различаться. Например, открытый первый конец может иметь больший размер в поперечном сечении, чем закрытый второй конец, или наоборот.
[01051] Сосуд может иметь любую высоту (которой может быть размер в направлении, перпендикулярном поперечному сечению). Например, высота может быть меньше или равной примерно 0,1 мм, 0,5 мм, 1 мм, 1,5 мм, 2 мм, 2.5 мм, 3 мм, 3.5 мм, 4 мм, 4.5 мм, 5 мм, 6 мм, 7 мм, 8 мм, 9 мм, 1 см, 1,2 см, 1,5 см, 2 см, 3 см, 4 см, 5 см, 6 см, 7 см, 8 см, 9 см или 10 см. Согласно некоторым вариантам, высота может быть замерена между первым и вторым концами сосуда.
[01052] Внутреннее пространство сосуда может иметь объем около 1000 мкл и менее, 500 мкл и менее, 250 мкл и менее, 200 мкл и менее, 175 мкл и менее, 150 мкл и менее, 100 мкл и менее, 80 мкл и менее, 70 мкл и менее, 60 мкл и менее, 50 мкл и менее, 30 мкл и менее, 20 мкл и менее, 15 мкл и менее, 10 мкл и менее, 8 мкл и менее, 5 мкл и менее, 1 мкл и менее, 500 нл и менее, 300 нл и менее, 100 нл и менее, 50 нл и менее, 10 нл и менее, 1 нл и менее, 500 пл и менее, 250 пл и менее, 100 пл и менее, 50 пл и менее, 10 пл и менее, 5 пл и менее, или 1 пл и менее.
[01053] Одна или более стенок сосуда может иметь одну и ту же толщину или разную толщину по высоте сосуда. В некоторых случаях толщина стенки может быть не более примерно 1 мкм, 3 мкм, 5 мкм, 10 мкм, 20 мкм, 30 мкм, 50 мкм, 75 мкм, 100 мкм, 200 мкм, 300 мкм, 400 мкм, 500 мкм, 600 мкм, 700 мкм, 800 мкм, 900 мкм, 1 мм, 1,5 мм, 2 мм или 3 мм.
[01054] Может быть предусмотрен один или несколько сосудов, которые могут быть идентичными по форме и/или размеру, или разными по форму и размерам.
[01055] Сосуд может быть выполнен в виде одной цельной детали. Как альтернатива, сосуд может быть сформирован из двух или более деталей. Две или более детали сосуда могут быть постоянно присоединены друг к другу, или могут быть выборочно отделимыми друг от друга. Сосуд может включать корпус и крышку. Как альтернатива, некоторые сосуды могут включать только корпус.
[01056] Сосуд может быть сконфигурирован содержать и/или вмещать пробу. Сосуд может быть сконфигурирован на зацепление с системой для манипуляций с жидкостями. Возможно использование любой системы для манипуляций с жидкостями, известной в данной области техники, такой как пипетка, или их вариантов, описываемых в соответствующих разделах данного документа. Согласно некоторым вариантам, сосуд может быть сконфигурирован на вхождение в зацепление с наконечником, который может быть присоединен к устройству для манипуляций с жидкостью, такому как пипетка. Сосуд может быть сконфигурирован на прием внутри сосуда минимум части наконечника. Наконечник может быть вставлен в сосуд минимум частично. Согласно некоторым вариантам, наконечник может быть сконфигурирован на вход внутрь сосуда на всю глубину сосуда вплоть до дна. Как альтернатива, наконечник может быть сконфигурирован не более чем на частичное вхождение в сосуд.
[01057] Сосуда может выполняться из материалов разных типов, в зависимости от свойств, требуемых соответствующими процессами. Материалы могут включать, среди прочего: полимеры, полупроводниковые материалы, металлы, органические молекулы, керамику, композиты, ламинаты и т.д. Материал может быть жестким или гибким, или способным к переходу между этими двумя состояниями. В число материалов сосуда могут входить, среди прочего, полистирол, поликарбонат, стекло, металл, акриловые полимеры, полупроводниковые материалы, и т.д., причем возможно включение одного из нескольких типов покрытий. Материалы сосуда могут быть избирательно проницаемыми для определенных частиц путем введения функционализированных пор на стенках сосуда. Они позволяют некоторым молекулярным частицам проходить через материал. На материал сосуда также может быть нанесено покрытие для предотвращения поглощения таких веществ, как вода. Другие покрытия могут использоваться для достижения определенных оптических характеристик, таких как пропускание, отражение, флуоресценция и др.
[01058] Сосуд может иметь разнообразную геометрию, будучи, среди прочего, прямоугольным, цилиндрическим, шестиугольным и может включать, среди прочего, такие атрибуты, как перфорации, проницаемые мембраны, твердые частицы или гели, в зависимости от применения. Сосуды могут состоять из микрожидкостных каналов или электрических цепей, при необходимости, на кремниевой подложке.
[01059] Сосуды могут также быть активными и выполнять набор задач. Сосуды могут содержать активные транспортирующие элементы для перекачивания жидкостей/суспензий через мембраны или перегородки.
[01060] Сосуды могут быть конструктивно выполнены обладающими конкретными оптическими свойствами - прозрачностью, непрозрачностью, флуоресценцией или другие свойствами, относящимися к любой части электромагнитного спектра. Сосуды могут быть конструктивно выполненными действовать в качестве локально нагреваемых реакторов путем придания материала свойства сильного поглощения в инфракрасной части электромагнитного спектра.
[01061] Стенки сосуда могут быть конструктивно выполнены реагировать на различное электромагнитное излучение каким-либо путем - поглощением, рассеянием, помехами и т.д. Сочетание оптических характеристик и встроенных датчиков может привести к тому, что сосуды обладают способностью действовать в качестве автономных анализаторов - например, светочувствительный материал на стенки сосудов в сочетании со встроенными датчиками позволяет превратить сосуд в спектрофотометр, способный измерять изменения оптических сигналов.
[01062] Согласно некоторым вариантам, сосуды можно рассматривать как интеллектуальные контейнеры, которые могут менять свои свойства путем "отбора проб" окружающей жидкости. Сосуды могут обеспечить преимущественный перенос ионов между секциями, подобно клеткам, по сигналу электрических и/или химических триггеров. Они также могут оказывать влияние на удерживание жидкости внутри, в ответ на внешние и/или внутренние воздействия. Ответ на воздействия может также приводить к изменению размера/формы сосуда. Сосуды могут быть адаптивными в ответ на внешние или внутренние воздействия и могут обеспечивать проведение контрольного тестирования путем модификации динамического диапазона, силы сигнала, и т.д. во время анализа.
[01063] Сосуды также могут быть внедрены вместе с различными датчиками или иметь различные встроенные датчики, такие как датчики окружающей обстановки (температура, влажность и т.д.), оптические, акустические или электромагнитные датчики. Сосуды могут быть установлены вместе с крошечными беспроводными съемочными камерами для мгновенной передачи информации относительно содержимого, или как альтернатива, протекающего процесса. Как альтернатива, сосуд может содержать детектора или детекторы другого типа, которые передают данные по беспроводной сети в центральный процессор.
[01064] Сосуды могут быть рассчитаны для диапазонов различных объемов, начиная от нескольких микролитров до миллилитров. Обращение с жидкостями в различных диапазонах протяженности и времени включает манипулирование и/или использование различных сил - гидродинамических, инерционных, гравитационных, поверхностного натяжения, электромагнитных и др. Сосуды могут быть рассчитаны на использование одних сил в противопоставлении другим для того, чтобы манипулировать жидкостями определенным образом. Примеры включают использование сил поверхностного натяжения в капиллярах для переноса жидкости. Такие операции как смешивание и разделение требуют реализации разных стратегий в зависимости от объема - сосуды могут быть рассчитаны на преимущества, даваемые использованием определенных сил. В частности, особенно важно перемешивание при обращении с небольшими объемами, поскольку отсутствуют силы инерции. Могут применяться новейшие стратегии перемешивания, такие как использование магнитных частиц с внешним принуждением, смешивание при сдвиге и т.д.
[01065] Сосуды обеспечивают гибкость по сравнению с микрожидкостными чипами благодаря своей неотъемлемой гибкости при обращении с малыми и большими объемами жидкостей. Интеллектуальный дизайн этих сосудов позволяет иметь дело с объемами/размерами в более широком диапазоне по сравнению с микрожидкостными устройствами. Кроме того, сосуды позволяют реализовать преимущества использования сил, которые отсутствуют в микрожидкостных устройствах - тем самым обеспечивая большую гибкость в обработке. Сосуды могут обеспечивать возможность динамического изменения шкал, путем переключения на разные размеры. При реализации концепции "интеллектуального сосуда" один и тот же сосуд может менять вместимость и другие физические атрибуты, что позволяет использовать преимущества, характерные для различных сил, для обработки жидкостей. Такое активирование может быть запрограммировано и запущено извне, или инициировано изменениями внутри жидкости.
[01066] Функциональное назначение сосуда может выходить за рамки вмещения жидкости - различные сосуды могут сообщаться благодаря поверхностным элементам или внешнему воздействию и участвовать в транспортировке жидкостей/частиц через границы сосуда. Таким образом, сосуд становится средством вмещения жидкости, обработки и транспорта - по аналогии с клетками. Сосуды могут сливаться в ответ на внешние воздействия и/или изменения в составе находящейся внутри жидкости. Согласно этому варианту сосуды могут рассматриваться как функциональные единицы, способные выполнять одну или несколько специализированных функции - разделение методами изоэлектрического фокусирования, диализа и др. Сосуды могут использоваться для отбора проб определенных жидкостей и генерирования информации относительно преобразований, конечных точек и т.д.
[01067] Сосудов может выступать в качестве автономных аналитических единиц, со встроенными детекторами и механизмами обмена информацией, через датчики и передатчики, внедренные в стенки сосудов. Стенки сосудов могут быть выполнены из традиционных и/или органических полупроводниковых материалов. Сосуды могут быть интегрированы с другими датчиками/исполнительными механизмами, и взаимодействовать с другими сосудами. В этом варианте сосуд можно рассматривать как систему, способную вмещать, обрабатывать, измерять и общаться.
[01068] Сосуды также могут быть наделены функциями взятия проб, их сбора, а также переноса жидкостей. Согласно этому варианту сосуд будет действовать подобно пипетке, хранимой в картридже, и способной переносить жидкость в определенное место. Примеры включают среду транспортировки вирусов для тестирования амплификации нуклеиновых кислот, когда сосуд используется для сбора и транспортировки среды транспортировки вирусов. Другим примером может быть кювета, выходящая из устройства для сбора пробы, берущейся проколом пальца.
[01069] Сосуды могут быть предназначены для вмещения/обработки проб различных типов, включая, среди прочего, пробы крови, мочи, фекалий и т.д. Для проб различных типов могут потребоваться изменения в характеристиках сосуда - таких как материалы, форма, размер и т.д. Согласно некоторым вариантам, сосуды выполняют сбор, обработку и анализ содержащейся пробы.
[01070] Внутри сосуда или субсосуда могут герметично или иным образом содержаться реагенты. Пипетка может произвести выпуск реагента из сосуда, когда возникнет необходимость в химической реакции или другом процессе, например, путем нарушения герметичности хранения реагента. Сосуды могут быть выполнены из стекла или другого материала. Помещение в специальный отсек или герметизация в сосуде может потребоваться для реагента, который в противном случае оказался бы поглощенным в традиционных полимерных наконечниках или разложился под воздействием окружающей среды.
[01071] У сосуда (например, наконечника) может иметься внутренняя и наружная поверхность, Сосуд (например, наконечник) может иметь первый и второй концы. Согласно некоторым вариантам, первый конец и второй концы могут располагаться напротив друг друга. Первый и/или второй конец может быть открытым. Сосуд (например, наконечник) может иметь канал, соединяющий первый и второй концы. Согласно некоторым вариантам, сосуд (например, наконечник) может включать один или несколько дополнительных концов или выступов. В частности, сосуд (например, наконечник) может иметь третий конец, четвертый конец или пятый конец. Согласно некоторым вариантам, один или несколько дополнительных концов могут быть открытыми или закрытыми, или выполнены в любом их сочетании.
[01072] В поперечном сечении сосуд (например, наконечник) может иметь любую форму. Например, сосуд может иметь круглое поперечное сечение, эллиптическое, треугольное, квадратное, прямоугольное, трапециевидное, пятиугольное, шестиугольное или восьмиугольное. Форма поперечного сечения может оставаться одной и той же по всей длине сосуда (например, наконечника), или может различаться.
[01073] Сосуд (например, наконечник) может иметь любой размер в поперечном сечении (например, в диаметре, по ширине или длине). Например, размер в поперечном сечении может быть меньше или равным примерно 0,1 мм, 0,5 мм, 1 мм, 1,5 мм, 2 мм, 2.5 мм, 3 мм, 3.5 мм, 4 мм, 4.5 мм, 5 мм, 6 мм, 7 мм, 8 мм, 9 мм, 1 см, 1,2 см, 1,5 см, 2 см или 3 см. Размер в поперечном сечении может относиться к внутреннему или наружному измерению сосуда (например, наконечника). Размер в поперечном сечении может оставаться одним и тем же по всей длине сосуда (например, наконечника), или может различаться. Например, открытый первый конец может иметь больший размер в поперечном сечении, чем открытый второй конец, или наоборот. Соотношение размеров в поперечном сечении первого конца и второго конца может быть меньшим или равным примерно 100:1, 50:1, 20:1, 10:1, 5:1, 4:1, 3:1, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:10, 1:20, 1:50 или 1:100. Согласно некоторым вариантам, изменение размера в поперечном сечении может происходить различными темпами.
[01074] Сосуд (например, наконечник) может иметь любую высоту (которой может быть размер в направлении, перпендикулярном поперечному сечению). Например, высота может быть меньше или равной примерно 0,1 мм, 0,5 мм, 1 мм, 1,5 мм, 2 мм, 2.5 мм, 3 мм, 3.5 мм, 4 мм, 4.5 мм, 5 мм, 6 мм, 7 мм, 8 мм, 9 мм, 1 см, 1,2 см, 1,5 см, 2 см, 3 см, 4 см, 5 см, 6 см, 7 см, 8 см, 9 см или 10 см. Согласно некоторым вариантам, высота может быть замерена между первым и вторым концами наконечника.
[01075] Внутреннее пространство сосуда (например, наконечника) может иметь объем около 1000 мкл и менее, 500 мкл и менее, 250 мкл и менее, 200 мкл и менее, 175 мкл и менее, 150 мкл и менее, 100 мкл и менее, 80 мкл и менее, 70 мкл и менее, 60 мкл и менее, 50 мкл и менее, 30 мкл и менее, 20 мкл и менее, 15 мкл и менее, 10 мкл и менее, 8 мкл и менее, 5 мкл и менее, 1 мкл и менее, 500 нл и менее, 300 нл и менее, 100 нл и менее, 50 нл и менее, 10 нл и менее, 1 нл и менее, 500 пл и менее, 250 пл и менее, 100 пл и менее, 50 пл и менее, 10 пл и менее, 5 пл и менее, или 1 пл и менее.
[01076] Одна или более стенок сосуда (например, наконечника) может иметь одну и ту же толщину или разную толщину по высоте сосуда (например, наконечника). В некоторых случаях толщина стенки может быть не более примерно 1 мкм, 3 мкм, 5 мкм, 10 мкм, 20 мкм, 30 мкм, 50 мкм, 75 мкм, 100 мкм, 200 мкм, 300 мкм, 400 мкм, 500 мкм, 600 мкм, 700 мкм, 800 мкм, 900 мкм, 1 мм, 1,5 мм, 2 мм или 3 мм.
[01077] Может быть предусмотрен один или несколько сосудов (например, наконечников), которые могут быть идентичными по форме и/или размеру, или разными по форму и размерам. Согласно любому из различных описанных здесь вариантов у сосудов или наконечников могут иметься характерные функциональные элементы, рассмотренные в соответствующих разделах данного документа.
[01078] Наконечник может быть выполнен в виде одной цельной детали. Как альтернатива, наконечник может быть сформирован из двух или более деталей. Две или более детали наконечника могут быть постоянно присоединены друг к другу, или могут быть выборочно отделимыми друг от друга. Реагенты или датчики также могут быть физически интегрированы в наконечник, эффективно обеспечивая выполнение полного лабораторного тест на сосуде (например, наконечнике). Сосуды (например, наконечники) могут каждый индивидуально выполнять разные функции предварительной подготовки, анализа или детектирования. Сосуды (например, наконечники) могут выполнять несколько функций или все функции в пределах одного сосуда или наконечника.
[01079] Сосуд (например, наконечник) может быть выполнен из материала, который может быть жестким, полужестким или гибким. Сосуд (например, наконечник) может быть выполнен из материала, являющегося проводящим, изоляционным, или включающим в себя внедренные материалы/химикаты и т.д. Сосуд (например, наконечник) может быть выполнен из одного и того же материала или из разных материалов. Согласно некоторым вариантам, сосуд (например, наконечник) может быть выполнен из прозрачного, полупрозрачного или непрозрачного материала. Внутренняя поверхность наконечника может быть покрыта реагентами, которые высвобождаются в жидкости; такие реактивы могут быть осаждены, лиофилизованы и т.д. Сосуд (например, наконечник) может быть выполнен из материала, который может позволить детектирующему блоку детектировать один или несколько сигналов, связанных с пробой или другой жидкостью в сосуде (например, наконечнике). Например сосуд (например, наконечник) может быть выполнен из материала, который позволяет пропускать электромагнитное излучение одной или нескольких длин волны. Примеры таких длин волн электромагнитного излучения могут включать видимый свет, ИК-, дальний ИК-, УФ-диапазон или любые другие длины волн электромагнитного спектра. Материал может позволять пропускать излучение выбранной длины волны или диапазона(ов) длин волн. Примеры длины вод приведены в соответствующих местах данного документа. Сосуд (например, наконечник) может быть прозрачным, чтобы допускать оптическое детектирование пробы или других жидкостей, в нем содержащихся.
[01080] Сосуд (например, наконечник) может образовывать волновод. Сосуд (например, наконечник) может пропускать свет перпендикулярно. Сосуд (например, наконечник) может пропускать свет по своей длине. Сосуд (например, наконечник) может допускать вхождение и/или прохождение света под любым углом. Согласно некоторым вариантам, сосуд (например, наконечник) может допускать вхождение и/или прохождение света под выбранными углами или в выбранных диапазонах углов. Сосуд и/или наконечник могут образовывать один или более оптических элементов, которые могут фокусировать, коллимировать и/или рассеивать свет.
[01081] Может быть выбран материал, непроницаемый для одной или нескольких жидкостей. Например, материал может быть непроницаемым для пробы и/или реагентов. Материал может быть избирательно проницаемым. Например, материал может допускать прохождение воздуха или других избранных текучих сред (жидкостей).
[01082] Примеры материалов, используемых для формирования сосуда и/или наконечника могут включать функциональное стекло, Si, Ge, GaAs, GaP, SiO2, SiN4, модифицированный кремний, или любой из широкого многообразия гелей или полимеров, таких как (поли)тетрафторэтилен, (поли) винилидендифторид, полистирол, поликарбонат, полипропилен, полиметилметакрилат (ПММА), акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер (ABS), и их сочетания. Согласно варианту аналитический блок может быть выполнен из полистирола. Материалы могут включать любую форму пластика или акрила. Материалы могут быть на основе кремния. В соответствии с настоящим изобретением могут использоваться другие подходящие материалы. Для формирования аналитического блока может использоваться любой из описанных здесь материалов, например, применяемый для наконечников и/или сосудов. Преимущественным является использование прозрачной зоны проведения реакции. Кроме того, в случае, когда имеется оптически прозрачное окно, позволяющее свету достичь оптического детектора, поверхность может быть преимущественно непрозрачной и/или светорассеивающей.
[01083] Сосуды и/или наконечники могут быть способными регистрировать уровень присутствующей в них жидкости. Например, сосуды и/или наконечники могут иметь емкостные датчики или датчики давления. В сосудах могут использоваться любые другие методы, известные в данной области техники, для детектирования уровня жидкости в контейнере. Сосуды и/или наконечники могут быть способными регистрировать уровень жидкости с высокой степенью точности. Например, сосуд и/или наконечник может быть способным детектировать уровень жидкости в пределах примерно 1 нм, 5 нм, 10 нм, 50 нм, 100 нм, 150 нм, 300 им, 500 нм, 750 нм, 1 мкм, 3 мкм, 5 мкм, 10 мкм, 50 мкм, 75 мкм, 100 мкм, 150 мкм, 200 мкм, 250 мкм, 300 мкм, 400 мкм, 500 мкм, 600 мкм, 700 мкм, 800 мкм, 900 мкм или 1 мм.
[01084] Наконечник может способствовать дозированию и/или всасыванию пробы. Наконечник может быть предназначен избирательно содержать и/или вмещать пробу. Наконечник может быть сконфигурирован на зацепление с устройством для манипуляций с жидкостями. Возможно использование любой системы для манипуляций с жидкостями, известной в данной области техники, такой как пипетка, или их вариантов, описываемых в соответствующих разделах данного документа. Наконечник может быть присоединен к устройству для манипуляций с жидкостью, образуя жидкостно-непроницаемое уплотнение. Согласно некоторым вариантам, наконечник может вставляться в сосуд. Наконечник может быть вставлен в сосуд минимум частично. Наконечник может иметь форму поверхности или характерный элемент, позволяющий определить, насколько далеко наконечник может быть вставлен в сосуд.
[01085] Сосуды и/или наконечники могут быть образованы независимо друг от друга и могут быть отделены друг от друга. Сосуды и/или наконечники могут быть независимо подвижными относительно друг друга. Как альтернатива, два или более сосуда и/или наконечника могут присоединяться друг1 к другу. У них может быть общая опора. Например, два или более сосуда или наконечника могут быть вырезаны из одного и того же материала - например, врезаны в общий субстрат. В другом примере два или более сосуда и/или наконечника могут быть напрямую связаны по соседству друг с другом так, чтобы они напрямую соприкасались друг с другом. В другом примере один или несколько связывающих компонентов может связать вместе два или более сосуда или наконечника. Примеры связывающих компонентов могут включать стержни, полосы, цепи, петли, пружины, листы или блоки. Связанные сосуды и/или наконечники могут образовывать полосу, матрицу, кривую, круг, соты, ряды в шахматном порядке или любую другую конфигурацию. Сосуды и/или соединения могут быть образованы из оптически прозрачного, полупрозрачного и/или непрозрачного материала. В некоторых случаях материал может воспрепятствовать прохождению света в пространство внутри сосудов и/или полостей. Любое приводимое здесь обсуждение сосудов и/или наконечники может применяться к кюветам и наоборот. Кюветы могут быть типом сосуда.
[01086] Фиг. 69 иллюстрирует пример полосы сосудов. Полоса сосудов представляет собой пример множества сосудов, которые могут быть связаны между собой общими элементами. Полоса сосудов 6900 может иметь одну или несколько полостей 6910. Полости могут принимать, вмещая напрямую, пробу, жидкость или другое вещество, или могут принимать сосуд и/или наконечник, которые могут быть сконфигурированы на вмещение или прием пробы, жидкости или другого вещества у себя. Полости могут образовывать ряды, матрицы или любую другую компоновку, как описано в соответствующих разделах данного документа. Полости могут быть соединены между собой с помощью тела полосы сосудов.
[01087] Полоса сосудов может включать один или несколько интерфейсов 6920 подбора. Интерфейс подбора может входить в зацепление с устройством для манипуляций с пробами, таким как устройство для манипуляций с жидкостями. Интерфейс подбора может взаимодействовать с одним или несколькими патрубками пипетки. Возможно применение любой из конфигураций интерфейса, описанных в соответствующих разделах данного документа. Например, патрубок пипетки может быть вставлен в интерфейс подбора с обеспечением прессовой посадки. Как альтернатива, интерфейс подбора может взаимодействовать с одним или несколькими компонентами пипетки.
[01088] Полоса сосудов Газа может быть полезной для колориметрического анализа или цитометрии. Полоса сосудов может быть полезной для любого другого анализа, описываемого в соответствующих разделах данного документа.
[01089] Фиг. 70А и 70В демонстрируют еще один пример кюветы 7000. Кювета представляет собой пример множества каналов, которые могут быть связаны между собой общими элементами. Носитель кюветы может иметь корпус, образованный из одной, двух или более деталей. В одном из примеров кювета может иметь верхнюю часть 7002а корпуса и нижнюю часть 7002b корпуса. Верхняя часть корпуса может иметь на своей поверхности один или несколько характерных элементов, таких как полость, канал, паз, проход, отверстие, углубление или любой другой характерный функциональный элемент на поверхности. Какие-либо характерные функциональные элементы на поверхности нижней части корпуса не требуются. Нижняя часть корпуса может быть сплошной, без полостей. Верхняя и нижняя части корпуса могут быть совмещены с образованием корпуса кюветы. Верхняя и нижняя части корпуса могут быть одинаковыми по очертаниям на плоскости, но могут быть и разными. В некоторых случаях верхняя часть корпуса может быть толще, чем нижняя часть. Как альтернатива, нижняя часть корпуса может быть толще или равной толщине верхней части.
[01090] Кювета 7000 может иметь одну или несколько полостей 7004. Полости могут напрямую принимать пробу, жидкости или другие вещества. Полости могут образовывать ряды, матрицы или любую другую компоновку, как описано в соответствующих разделах данного документа. Полости могут быть соединены между собой с помощью корпуса кюветы. В некоторых случаях дно полости могут быть образовано нижней частью 7002b корпуса. Стенки полости могут быть образованы верхней частью 7002а корпуса.
[01091] Кювета может также включать один или несколько гидравлически соединенных полостей 7006. Полости могут принимать, вмещая напрямую, пробу, жидкость или другое вещество, или могут принимать сосуд и/или наконечник (например, кювету), которые могут быть сконфигурированы на вмещение или прием пробы, жидкости или другого вещества у себя. Полости могут образовывать ряды, матрицы или любую другую компоновку, как описано в соответствующих разделах данного документа. Полости могут быть гидравлически связаны между собой с помощью канала 7008, проходящего через корпус кюветы.
[01092] Канал 7008 может соединять две полости, три полости, четыре полости, пять полостей, шесть полостей, семь полостей, восемь полостей и более. В соответствии с некоторыми вариантами может быть предусмотрено множество каналов. В некоторых случаях часть канала может быть образована верхней частью 7002а корпуса, а часть прохода может быть образована нижней частью 7002b корпуса. Канал может быть ориентирован в направлении, которое не является параллельным (например, параллельным) ориентации полости 7006, с которой он соединяется. Например, канал может быть горизонтально ориентированным, тогда как полость может быть ориентирована вертикально. При необходимости, канал может позволять жидкости перетекать из одной гидравлически соединенной полости в другую.
[01093] Кювета может включать один или несколько интерфейсов подбора. При необходимости, интерфейсом подбора может быть одна или несколько полостей, 7004, 7006 кюветы. Интерфейс подбора может входить в зацепление с устройством для манипуляций с пробами, таким как устройство для манипуляций с жидкостями. Интерфейс подбора может взаимодействовать с одним или несколькими патрубками пипетки. Возможно применение любой из конфигураций интерфейса, описанных в соответствующих разделах данного документа. Например, патрубок пипетки может быть вставлен в интерфейс подбора с обеспечением прессовой посадки. Как альтернатива, интерфейс подбора может взаимодействовать с одним или несколькими компонентами пипетки.
[01094] Кювета может быть полезной для колориметрического анализа или цитометрии. Кювета может быть полезной для любого другого анализа, описываемого в соответствующих разделах данного документа.
[01095] Кювета может быть выполнена из любого материала, включая описанные в соответствующих разделах данного документа. При необходимости, кювета может быть выполнена из прозрачного, полупрозрачного, непрозрачного материала, или любого их сочетания. Кюветы может препятствовать прохождению содержащегося в ней химического вещества из одной полости в другую.
[01096] На фиг. 71 представлен пример наконечника в соответствии с описываемым здесь вариантом. Наконечник 7100 может быть способным к взаимодействию с микропланшетом, носителем кюветы и/или полосой, включая любые описанные здесь примеры.
[01097] Наконечник может включать узкую часть, в которую может быть помещена проба 7102, зону объема пробы 7104 и/или зону вставки патрубка 7106. В некоторых случаях наконечник может включать одну и более из числа описанных зон. Зона внесения пробы может иметь меньший диаметр, чем зона объема пробы. Зона объема пробы может иметь меньший объем, чем зона вставки патрубка. Зона внесения пробы может иметь меньший объем, чем зона вставки патрубка.
[01098] Согласно некоторым вариантам, на конце зоны вставки патрубка 7106 предусматривается бортик 7108 или поверхность. Бортик может выступать от поверхности зоны вставки патрубка.
[01099] Наконечник может включать одну или несколько соединительных областей, таких как область воронки 7110 или область ступенчатого перехода 7112, которые могут быть предусмотрены между зонами различных типов. Например, воронка может быть предусмотрена между зоной внесения пробы 7102 и зоной объема пробы 7104. Ступенчатый переход 7112 может быть предусмотрен между зоной объема пробы 7104 и зоной вставки патрубка. Между соединительными областями может быть предусмотрена соединительная область любого типа, но не обязательно.
[01100] Зона внесения пробы может включать отверстие, через которое может засасываться и/или дозироваться жидкость. Зона вставки патрубка может включать отверстие, в которое, при необходимости, может быть вставлен патрубок пипетки. Возможно использование любого типа интерфейса патрубок-наконечник, как описано в соответствующих разделах данного документа. Отверстие в зоне вставки патрубка может иметь больший диаметр, чем отверстие в зоне внесения пробы.
[01101] Наконечник может быть выполнен из прозрачного, полупрозрачного и/или непрозрачного материала. Наконечник может быть выполнен из жесткого или полужесткого материала. Наконечник может быть выполнен от любого материала, описанного в соответствующих разделах данного документа. Наконечник может быть покрыт одним или несколькими реагентами, но не обязательно.
[01102] Наконечник может быть использован для анализа нуклеиновых кислот, или любых других тестов, анализов, и/или процессов, описанных в соответствующем разделе данного документа.
[01103] На фиг. 72 представлен пример тест-полосы. Тест-полоса может включать корпус 7200 тест-полосы. Корпус тест-полосы может быть выполнен из сплошного материала или сформирован из полой оболочки, или имеет любую другую конфигурацию.
[01104] Тест-полоса может иметь одну или несколько полостей 7210. Согласно некоторым вариантам, полости могут быть выполнены в виде ряда полостей в корпусе. При необходимости, полости могут быть выполнены в виде прямолинейного ряда, в виде матрицы (например, матрицы m×n, где m, n - целые числа больше нуля, включая, среди прочего, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 и более). Полости могут располагаться рядами в шахматном порядке, концентрическими кругами или в любой другой компоновке.
[01105] Полости могут принимать, вмещая напрямую, пробу, жидкость или другое вещество, или могут принимать сосуд и/или наконечник, которые могут быть сконфигурированы на вмещение или прием пробы, жидкости или другого вещества у себя. Полости могут быть сконфигурированы на прием наконечника, такого как наконечник, показанный на фиг. 71, или любой другой наконечник и/или сосуд, описанные в соответствующих разделах данного документа. При необходимости, тест-полоса может быть предназначена для анализа нуклеиновых кислот и сконфигурирована на прием и поддержку наконечников для такого тестирования.
[01106] Полость может иметь коническое отверстие. В одном из примеров полость может включать верхнюю часть 7210а и нижнюю часть 7210b. Отверстие в верхней части может быть коническим, будучи большим по диаметру, чем отверстие в нижней части.
[01107] Согласно некоторым вариантам, полость может быть сконфигурирована на прием патрубка пипетки для выполнения подбора. Один или несколько патрубков пипетки могут войти в зацепление с одной или несколькими полостями тест-полосы. С соответствующими полостями тест-полосы одновременно могут войти в зацепление один, два, три, четыре, пять, шесть или более патрубков пипетки. Коническое отверстие полости может быть полезным для подбора патрубка. Патрубок пипетки может быть вставлен с обеспечением прессовой посадки в полость или может взаимодействовать с полостью любым другим способом, описанным в настоящем документе.
[01108] В тест-полосе может располагаться одна или несколько проб и/или реагентов. Тест-полосы могут иметь узкий профиль. Множество тест-полос может быть размещено рядом друг с другом. В некоторых случаях множество тест-полос, прилегающих друг к другу, может образовывать матрицу полостей. Тест-полосы могут быть заменены на модульные конфигурации. Тест-полосы и/или реагенты могут двигаться независимо друг от друга. В тест-полосах могут находиться разные пробы, которые нужно будет хранить в разных условиях, и/или доставлять в разные части устройства по разным графикам.
[01109] На фиг. 73 представлен другой пример тест-полосы. Тест-полоса может иметь корпус 7300. Корпус может быть выполнен в виде одной цельной детали или из нескольких деталей. Корпус может иметь фасонную форму. Корпус может образовывать множество круглых деталей 7310а, 7310b, соединенных между собой, или различные формы, связанные друг с другом. Корпуса круглых деталей могут непосредственно соединяться между собой, или между корпусами могут быть предусмотрены полосы или пространства (одно или несколько).
[01110] Тест-полоса может иметь одну или несколько полостей 7330. Согласно некоторым вариантам, полости могут быть выполнены в виде ряда полостей в корпусе. При необходимости, полости могут быть выполнены в виде прямолинейного ряда, в виде матрицы (например, матрицы m×n, где m, n - целые числа больше нуля, включая, среди прочего, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 и более). Полости могут располагаться рядами в шахматном порядке, концентрическими кругами или в любой другой компоновке.
[01111] Полости могут принимать, вмещая напрямую, пробу, жидкость или другое вещество, или могут принимать сосуд и/или наконечник, которые могут быть сконфигурированы на вмещение или прием пробы, жидкости или другого вещества у себя. Полости могут быть сконфигурированы на прием наконечника, такого как наконечник, показанный на фиг. 71, или любой другой наконечник и/или сосуд, описанные в соответствующих разделах данного документа. При необходимости, тест-полоса может быть предназначена для анализа нуклеиновых кислот и сконфигурирована на прием и поддержку наконечников для такого тестирования.
[01112] Корпус тест-полосы 7330 может быть отформован вокруг полостей 7330. Например, если полость имеет круглое сечение, то часть 7310а, 7310b корпуса тест-полосы вокруг этой полости может иметь круглое поперечное сечение. Как альтернатива, не нужно, чтобы корпус тест-полосы соответствовал форме полости.
[01113] Согласно некоторым вариантам, тест-полосы могут включать внешнее гнездо 7320 для подбора. Один или несколько патрубков пипетки могут войти в зацепление с одним или несколькими внешними подбирающими гнездами тест-полосы. С соответствующими полостями тест-полосы одновременно могут войти в зацепление один, два, три, четыре, пять, шесть или более патрубков пипетки. Подбирающее гнездо может иметь одну или несколько полостей 7340 или сквозных отверстий, которые могут сопрягаться с патрубком пипетки. Патрубок пипетки может быть вставлен с обеспечением прессовой посадки в полость или может взаимодействовать с гнездом любым другим способом, описанным в настоящем документе.
[01114] В тест-полосе может располагаться одна или несколько проб и/или реагентов. Одна или несколько проб могут располагаться непосредственно в полости или могут находиться в наконечниках и/или сосудах, которые могут быть помещены в полость тест-полосы. Тест-полосы могут иметь узкий профиль. Множество тест-полос может быть размещено рядом друг с другом. В некоторых случаях множество тест-полос, прилегающих друг к другу, может образовывать матрицу полостей. Тест-полосы могут быть заменены на модульные конфигурации. Тест-полосы могут двигаться независимо друг от друга. В тест-полосах могут находиться разные пробы и/или применяться реагенты, которые нужно будет хранить в разных условиях, и/или доставлять в разные части устройства по разным графикам. Сосуд/наконечник для анализа нуклеиновых кислот
[01115] На фиг. 24 представлен пример сосуда в соответствии с описываемым здесь вариантом. В некоторых случаях, сосуд может использоваться для изотермического и неизотермического анализа нуклеиновых кислот (такого как, среди прочего, изотермическая амплификация с формированием петель (LAMP), полимерная цепная реакция (PCR), полимерная цепная реакция в режиме реального времени) или других анализов нуклеиновых кислот. Как альтернатива, сосуд может использоваться для других целей.
[01116] Сосуд может содержать корпус 2400, конструктивно выполненный принимать и вмещать пробу, причем корпус включает внутреннюю поверхность, наружную поверхность, открытый конец 2410, и закрытый конец 2420. Сосуд может быть сконфигурирован на вхождение в зацепление с пипеткой. Сосуд может содержать гибкий материал 2430, идущий по всему поперечному сечению сосуда. Гибкий материал может проходить по открытому концу сосуда.
[01117] В гибком материале может быть выполнена прорезь, отверстие или другие разновидности отверстия, но не обязательно. Гибкая мембрана может быть сконфигурирована на предотвращение прохождения жидкости через гибкую мембрану в отсутствие предмета, вставляемого через прорезь. В некоторых вариантах гибким материалом может быть мембрана. Гибким материалом может быть перегородка, выполненная из материала на основе кремния, или любого упругого или деформируемого материала. В некоторых вариантах гибкий материал может самозатягиваться после механического повреждения. Предмет, такой как наконечник, может быть вставлен сквозь гибкий материал. Наконечник может быть вставлен через прорезь или отверстие в гибком материале или может проникать сквозь гибкий материал. На фиг. 24 показан пример наконечника, вставленного в сосуд, проходя сквозь гибкий материал: соответственно, общий вид с частичным разрезом. После вставки наконечника может быть произведено дозирование пробы в сосуд и/или всасывание из сосуда через наконечник. После удаления наконечника, гибкая мембрана может вновь герметизироваться или же прорезь закроется в степени, достаточной для предотвращения прохождения жидкости через гибкую мембрану.
[01118] Корпус сосуда может иметь первый открытый торец 2410 и второй закрытый торец 2420. Размер в поперечном сечении, такой как диаметр, первого торца может быть больше размера в поперечном сечении второго торца. Форма закрытого торца может быть конической, закругленной или плоской.
[01119] Согласно некоторым вариантам, корпус сосуда может иметь цилиндрическую часть 2440 с первым диаметром, имеющую открытый торец 2442 и закрытый торец 2444, и воронкообразную часть 2450, соприкасающуюся с открытым торцом, причем один торец воронкообразной части может соприкасаться с открытым торцом и иметь первый диаметр, а второй торец 2452 воронкообразной части может иметь второй диаметр. Согласно некоторым вариантам, второй торец воронкообразной части может соприкасаться с другой цилиндрической частью 2460, которая имеет два открытых торца, и которая может иметь второй диаметр. Согласно некоторым вариантам второй диаметр может быть больше первого диаметра. Как альтернатива, первый диаметр может быть больше второго диаметра. Согласно некоторым вариантам, открытый торец корпуса сосуда может быть сконфигурирован на вхождение в зацепление со съемным колпачком 2470. Согласно некоторым вариантам торец дополнительной цилиндрической части или второй торец воронкообразной части может быть сконфигурирован на вхождение в зацепление с колпачком.
[01120] Согласно некоторым вариантам, сосуд может также включать колпачок 2470. Колпачок может быть сконфигурирован на соприкосновение с корпусом на его открытом торце. Согласно некоторым вариантам, минимум часть колпачка может заходить внутрь корпуса или окружать его часть. Как альтернатива, часть корпуса может заходить внутрь колпачка или окружать его часть. У колпачка может иметься два торца или более. Согласно некоторым вариантам, один, два или более торцов могут быть открытыми. Например, колпачок может иметь первый торец 2472 и второй торец 2474. Через колпачок может проходить канал. Диаметр колпачка может оставаться одним и тем же по всей его длине. Как альтернатива, диаметр колпачка может меняться. Например, дальний от корпуса торец колпачка может быть меньшего диаметра, чем торец колпачка, взаимодействующий с корпусом.
[01121] Внутри корпуса сосуда может быть предусмотрена гибкая мембрана 2430. Как альтернатива, гибкая мембрана может быть предусмотрена внутри колпачка сосуда. Гибкая мембрана может быть зажата между корпусом и колпачком сосуда. В некоторых случаях гибкая мембрана может быть предусмотрена как внутри корпуса, так и колпачка сосуда, или же может быть предусмотрено несколько гибких мембран, причем они могут быть распределены любым образом между корпусом и колпачком сосуда. Согласно некоторым вариантам, корпус может содержать внутреннюю часть, через которую проходит гибкий материал, или же колпачок может содержать канал, через который проходит гибкий материал.
[01122] В сосуд могут быть вставлены наконечники (один или несколько) Согласно некоторым вариантам, наконечник может иметь специальную конструкцию, предназначенную для вставки в сосуд для анализа нуклеиновых кислот. Как альтернатива, любой из описываемых здесь наконечников может быть вставлен в сосуд для анализа нуклеиновых кислот. В некоторых случаях в сосуд для анализа нуклеиновых кислот может быть вставлен наконечник пипетки.
[01123] У наконечника 2480 может иметься нижняя часть 2482 и верхняя часть 2484. Нижняя часть может иметь удлиненную форму. Нижняя часть может иметь меньший диаметр, чем верхняя часть. Один или несколько соединительных элементов 2486 могут быть предусмотрены между нижней и верхней частями.
[01124] Нижняя часть наконечника может быть вставлена в сосуд как минимум частично. Наконечник может быть вставлен через колпачок сосуда и/или через гибкий материал сосуда. Наконечник может входить внутрь корпуса сосуда. Наконечник может пройти через прорезь или отверстие в гибком материале. Как альтернатива, наконечник предусматривается прокол гибкого материала.
[01125] Согласно некоторым вариантам, в наконечнике и/или сосуде может иметься барьер любого другого типа, способный ослабить загрязнение. Барьер может содержать гибкий материал или мембрану, пленку, масло (например, минеральное масло), воск, гель или любой другой материал, который может воспрепятствовать прохождению пробы, жидкости или других веществ, присутствующих в наконечнике и/или сосуде, через барьер. Барьер может препятствовать загрязнению вещества внутри наконечника и/или сосуда факторами окружающей среды, его переходу в аэрозоль и/или испарению, и/или загрязнению других частей устройства. Барьер может допускать прохождение пробы, жидкости или других веществ через барьер только в оговоренных условиях и/или требуемые моменты времени.
[01126] На фиг. 25 представлен пример сосуда в соответствии с описываемым здесь другим вариантом. В некоторых случаях, сосуд может использоваться для изотермического и неизотермического анализа нуклеиновых кислот (такого как изотермическая амплификация, с формированием петель (LAMP), полимерная цепная реакция (PCR), полимерная цепная реакция в режиме реального времени) или других анализов нуклеиновых кислот. Как альтернатива, сосуд может использоваться для других целей. У сосуда могут иметься специальные функциональные элементы или характеристики, описанные в соответствующих разделах данного документа.
[01127] Сосуд может содержать корпус 2500, конструктивно выполненный принимать и вмещать пробу, причем корпус включает внутреннюю поверхность, наружную поверхность, первый конец 2510, и второй конец 2520. Согласно некоторым вариантам, один или несколько концов могут быть открытыми. Один или несколько концов могут быть закрытыми. Согласно некоторым вариантам, первый конец может быть открытым, а второй конец может быть закрытым. Между первым и вторым концом может проходить канал.
[01128] Сосуд может включать материал 2530, проходящий поперечно каналу, способный пребывать (1) в первом состоянии, будучи предназначенным препятствовать прохождению жидкости через материал в отсутствии объекта, вставленного через материал, и (2) во втором состоянии, будучи предназначенным препятствовать прохождению жидкости и объекта через материал. Первым состоянием может быть расплавленное состояние, а вторым состоянием может быть твердое состояние. Например, будучи в расплавленном состоянии, материал может допускать прохождение наконечника, одновременно препятствуя прохождению жидкостей. Жидкость может дозироваться и/или всасываться через наконечник, проходящий через материал. Наконечник можно вставить сквозь материал и извлечь из него в то время, когда материал находится в расплавленном состоянии. Будучи в твердом состоянии, материал может быть достаточно прочным, чтобы препятствовать прохождению наконечника через него, и может препятствовать прохождению жидкости.
[01129] Согласно некоторым вариантам, материал может быть выполнен из воска. Материал может иметь выбранную температуру плавления. Например, материал имеет температуру плавления не выше 30°C, 35°C, 40°C, 45°C, 50°C, 55°C, 60°C, 65°C, 70°C или 75°C. Материал может иметь температуру плавления между 50 и 60°C. Когда температура материала достаточно высока, материал может перейти в расплавленное состояние. Когда температура материала является достаточно низкой, материал может затвердеть в твердом состоянии.
[01130] Когда объект, например, наконечник, удаляют из сосуда через материал, часть объекта может оказаться покрытой материалом. Например, если наконечник вставляют в расплавленный воск, после чего удаляют из воска, часть наконечника, которая была вставлена в воск, может оказаться покрытой воском при извлечении. Тем самым обеспечивается нужная герметизация наконечника при снижении или исключении загрязнения. Кроме того, герметизация может воспрепятствовать утечке биологически или химически опасного материала из сосуда.
[01131] Фиг. 25А демонстрирует пример сосуда для тестирования амплификации нуклеиновых кислот с герметизацией воском. Сосуд может иметь восковой барьер 2530 и водные или лиофилизированные реагенты 2550. Барьер может включать расплавленный воск, который размещается над реагентом, где он затвердевает при температуре доставки/хранения.
[01132] На фиг. 25B показана вторая операция, когда сосуд нагревают для расплавления воска и подготовки к пробе. Для помещения сосуда на нагревательный блок может использоваться пипетка/патрубок 2540. Для обеспечения поступления тепла к воску могут быть использованы другие механизмы, известные в данной области техники. Восковой барьер 2530 может быть создан, когда воск плавится во время операции нагрева. Под восковым барьером могут быть размещены водные или лиофилизированные реагенты 2550.
[01133] Фиг. 25 иллюстрирует операцию введения пробы в сосуд. Наконечник 2560, например, наконечник пипетки, может проникнуть через барьер из расплавленного воска 2530. Под барьером могут быть размещены водные или лиофилизированные реагенты 2550. Наконечник пипетки может содержать пробу ДНК 2570, которая может быть внесена под слой воска. Внесение под слой воска может предотвратить загрязнение. Содержащая ДНК проба может быть внесена в слой реагента. При необходимости, когда наконечник извлекают из сосуда, часть наконечника может оказаться покрытой воском.
[01134] На фиг. 25D показана операция амплификации. Над реагентами и слоем пробы 2550 может быть создан восковой барьер 2530. Во время амплификации воск может оставаться в виде расплавленного барьера. В процессе анализа амплификация может происходить под слоем воска. Во время или после амплификации для обозначения уровня продукта замеряется мутность или снимаются другие показания.
[01135] Фиг.25Е иллюстрирует операцию затвердевания воска после амплификации. Над слоем реагентов и пробы 2550 может быть создан восковой барьер 2530. После снятия показаний анализа сосуд может быть охлажден, а воск вновь переведен в твердое состояние, что обеспечивает барьер локализации для ДНК, генерированных амплификацией нуклеиновых кислот (например, методами полимерной цепной реакции (PCR), полимерной цепной реакции в режиме реального времени, изотермической амплификации с формированием петель (LAMP)).
[01136] На фиг. 25F показана операция извлечения сосуда. Для извлечения отработанного сосуда с полностью локализованным содержимым может использоваться пипетка/патрубок 2540. Сосуд может содержать затвердевший восковой барьер 2530. Сосуд может также содержать продукт амплификации нуклеиновых кислот 2550, готовый к утилизации. Пипетка/патрубок может удалить сосуд из нагревательного блока или может переместить сосуд в другую секцию устройства.
[01137] Пипетка/патрубок может вступить в зацепление с сосудом через открытый конец сосуда. Согласно некоторым вариантам, пипетка/патрубок может образовывать герметичное уплотнение с сосудом. Пипетка/патрубок вставляют в сосуд с обеспечением прессовой посадки. В качестве альтернативы могут использоваться дополнительные механизмы, чтобы обеспечить избирательное зацепление пипетки/патрубка с сосудом и/или расцепление.
Сосуд/наконечник для центрифугирования
[01138] На фиг. 26 представлен пример сосуда в соответствии с описываемым здесь вариантом В некоторых случаях сосуд может использоваться для центрифугирования. Сосуд может быть конструктивно выполнен в расчете на вставку в центрифугу. Может использоваться любая центрифуга, известная в данной области техники. Примеры центрифуг более подробно рассмотрены в соответствующих разделах данного документа. Сосуд может быть сосудом для центрифугирования. Как альтернатива, сосуд может использоваться для других целей.
[01139] Сосуд может содержать корпус 2600, конструктивно выполненный принимать и вмещать пробу, причем корпус включает внутреннюю поверхность, наружную поверхность, первый конец 2608, и второй конец 2610. Согласно некоторым вариантам, один или несколько концов могут быть открытыми. Один или несколько концов могут быть закрытыми. Согласно некоторым вариантам, первый конец может быть открытым, а второй конец может быть закрытым. Между первым и вторым концом может проходить канал.
Один или несколько концов 2610 сосуда могут быть круглыми, коническими, плоскими, или иметь любую другую геометрию. Согласно некоторым вариантам, размер в поперечном сечении сосуда, такой как диаметр, может изменяться по длине сосуда. В некоторых случаях нижняя часть 2620 сосуда с закрытым концом может иметь меньший диаметр, чем другая, верхняя часть 2630 сосуда, расположенная ближе к открытому концу. Согласно некоторым вариантам, может быть предусмотрена одна или несколько дополнительных частей 2640 сосуда, которые могут располагаться между нижней и верхней частями. Согласно некоторым вариантам, диаметр одной или нескольких дополнительных частей может быть между величинами диаметров нижней части и верхней частей. Одна или несколько воронкообразных областей 2650, ступенчатых или гребнеобразных областей 2660 могут соединять части с разными диаметрами. Как альтернатива, части могут плавно переходить от одного диаметра к другому. Согласно некоторым вариантам, открытый конец сосуда может иметь больший размер в поперечном сечении, чем закрытый конец сосуда.
[01140] Взаимодействующие с центрифугой сосуды могут использоваться для нескольких целей помимо обычного разделения. Взаимодействующие с центрифугой сосуды могут быть предназначены либо для разделения, либо для специальных анализов. Примеры анализов, которые могут быть выполнены с помощью центрифуги, включают определение скорости оседания эритроцитов, скрининг на антиэритроцитарные антитела и т.д. Сосуды, используемые для этих приложений, могут быть специализированными, со встроенными датчиками/детекторами и возможностью передачи данных. Примеры включают наконечники с встроенной съемочной камерой, которая может передавать изображения во время упаковки эритроцитов. Сосуды для центрифугирования могут быть также рассчитаны на оптимизацию применительно к центробежному смешиванию, с помощью магнитных и немагнитных микроносителей. Центрифугирование кювет обеспечивают принудительное течение внутри мелких каналов, что может быть полезным для таких приложений, как фокусирование жидкостей и разделение по размерам. Могут быть также разработаны сосуды для обработки объемов, которые намного меньше допустимых для традиционных центрифуг, для которых конструктивное исполнение сосуда имеет решающее значение, чтобы избежать разрушения хрупких биологических частиц, таких как клетки. Сосуды для центрифугирования могут быть также оснащены функциональными элементами для предотвращения образования аэрозолей, позволяющими избежать герметизации всей центрифуги.
[01141] Согласно одному из вариантов сосуд может рассматриваться как двухсекционная деталь, верхний функциональный элемент которой выступает в качестве крышки для предотвращения потери жидкости из сосуда в виде аэрозоля. Как альтернатива, сосуд могут быть оснащен перегородочным клапаном типа утиный нос для предотвращения утечек аэрозоля.
[01142] На фиг. 26 представлен также пример наконечника в соответствии с описываемым здесь вариантом. Наконечник может использоваться для дозирования и/или всасывания проб или других жидкостей из сосуда. Наконечник предусмотрено вставлять в сосуд как минимум частично. Согласно некоторым вариантам, наконечник может быть наконечником для центробежной экстракции.
[01143] Наконечник может быть конструктивно выполнен принимать и вмещать пробу, причем наконечник включает внутреннюю поверхность, наружную поверхность, первый конец 2666, и второй конец 2668. Согласно некоторым вариантам, один или несколько концов могут быть открытыми. Согласно некоторым вариантам, первый и второй концы могут быть открытыми. Между первым и вторым концом может проходить канал.
[01144] Один или несколько концов 2668 наконечника могут быть круглыми, коническими, плоскими, или иметь любую другую геометрию. Согласно некоторым вариантам, размер в поперечном сечении наконечника, такой как диаметр, может изменяться по длине наконечника. В некоторых случаях нижняя часть 2670 наконечника у второго конца может иметь меньший диаметр, чем другая, верхняя часть 2675 наконечника, расположенная ближе к первому концу. Согласно некоторым вариантам, может быть предусмотрена одна или несколько дополнительных частей 2680 наконечника, которые могут располагаться между нижней и верхней частями. Согласно некоторым вариантам, диаметр одной или нескольких дополнительных частей может быть между величинами диаметров нижней части и верхней частей. Одна или несколько воронкообразных областей 2690, ступенчатых или гребнеобразных областей 2695 могут соединять части с разными диаметрами. Как альтернатива, части могут плавно переходить от одного диаметра к другому. Согласно некоторым вариантам, первый конец наконечника может иметь больший размер в поперечном сечении, чем второй конец наконечника. Согласно некоторым вариантам, нижняя часть наконечника может быть узкой и иметь существенно аналогичный диаметр по всей длине наконечника.
[01145] Наконечник может быть сконфигурирован на вхождение в сосуд через открытый конец сосуда. Второй конец наконечника может быть вставлен в сосуд. Имеющий меньший диаметр конец наконечника может быть вставлен через открытый конец сосуда. Согласно некоторым вариантам, наконечник может полностью вставляться в сосуд. Как альтернатива, наконечник может быть вставлен в сосуд лишь частично. Наконечник может иметь большую высоту, чем сосуд. Часть наконечника может выступать за пределы сосуда.
[01146] Сосуд или наконечник может включать выступающий поверхностный элемент, который может препятствовать соприкосновению второго конца наконечника с дном внутренней поверхности закрытого конца сосуда. Согласно некоторым вариантам, выступающий поверхностный элемент может располагаться у закрытого конца сосуда или вблизи него. Согласно некоторым вариантам, выступающий поверхностный элемент может быть расположен в нижней половине сосуда, нижней 1/3 сосуда, нижней 1/4 сосуда, нижней 1/5 сосуда, нижней 1/10 сосуда, нижней 1/20 сосуда или нижней 1/50 сосуда. Выступающий поверхностный элемент может быть расположен на внутренней поверхности сосуда. Как альтернатива, выступающий поверхностный элемент может быть расположен на наружной поверхности наконечника. В некоторых случаях выступающий поверхностный элемент может быть расположен как на внутренней поверхности сосуда, так и на наружной поверхности наконечника.
[01147] Согласно некоторым вариантам, выступающий поверхностный элемент может представлять собой выступ, гребень или ступеньку (один (одну) или несколько). Например, сосуд может включать поверхностный элемент, выполненный на нижней внутренней поверхности сосуда, будучи его составной частью. Поверхностный элемент может представлять собой один, два, три, четыре, пять, шесть и более выступов на внутренней поверхности внизу сосуда. Поверхностные элементы могут быть разнесены между собой на равные расстояния. Например, выступы или другие поверхностные элементы могут быть скомпонованы по радиальной схеме. Выступы или другие поверхностные элементы могут непрерывно или дискретно окружать внутреннюю поверхность сосуда, или другую поверхность наконечника.
[01148] Как альтернатива, выступающие поверхностные элементы могут быть частью формы сосуда или наконечника. Например, сосуд может быть выполнен имеющим разные внутренние диаметры, а наконечник может быть выполнен имеющим разные наружные диаметры. Согласно некоторым вариантам, на внутренней поверхности сосуда может быть образована ступенька, на которую может садиться наконечник. Профиль сосуда и/или наконечника может быть выполнен таким, чтобы благодаря внутренним и наружным размерам сосуда и наконечника в поперечном сечении исключался контакт наконечника с дном сосуда.
[01149] Сосуд и/или наконечник может быть выполнен по форме таким образом, чтобы исключалось какое-либо покачивание наконечников внутри сосуда после того, как наконечник вставлен до отказа. Как альтернатива, сосуд и наконечник могут быть выполнены по форме таким образом, чтобы некоторое покачивание допускалось. Согласно некоторым вариантам, когда наконечник полностью вставлен в сосуд, обеспечивается герметичность контакта наконечника с сосудом. Как альтернатива, герметичность контакта между наконечником и сосудом не требуется.
[01150] Согласно некоторым вариантам, исключается контакт наконечника с дном сосуда с обеспечением зазора заданной величины. Этот зазор позволяет жидкости свободно протекать между наконечником и сосудом. Этот зазор позволяет избежать захлебывания жидкостью между наконечником и сосудом. Согласно некоторым вариантам, контактирование наконечника с дном сосуда исключается путем ограничения высоты, на которую наконечник спускается по сосуду. Согласно некоторым вариантам, один или несколько компонентов жидкости или пробы внутри сосуда могут быть разделены, а наконечник может быть размещен таким образом, чтобы происходило дозирование и/или всасывание требуемых компонентов жидкости или пробы. Например, части жидкости или пробы с более высокой плотностью могут находиться ближе к дну сосуда, а части с меньшей плотностью могут располагаться ближе к верхней части сосуда. В зависимости от того, что должен делать наконечник, забирать или доставлять жидкость или пробу в зону более высокой плотности или меньшей плотности, наконечник может располагаться ближе к нижней и/или верхней части сосуда, соответственно.
Согласно некоторым вариантам, в сосуде и/или наконечнике для центрифугирования могут быть предусмотрены другие возможности, которые могут обеспечить течение жидкости между наконечником и сосудом на требуемой высоте сосуда. Например, в наконечнике можно выполнить одно или несколько отверстий, проходов, прорезей, каналов или желобов, соединяющих наружную поверхность наконечника с каналом наконечника между первым и вторым концами. Отверстие может позволить жидкости течь, даже если конец наконечника соприкасается с дном сосуда. Согласно некоторым вариантам, по высоте наконечника может быть выполнено множество отверстий. По высоте наконечника может быть предусмотрено одно или несколько отверстий, позволяющих жидкости течь на требуемой высоте внутри сосуда.
[01151] Наконечники могут быть сконфигурированы на выполнение хроматографии. В этом процессе смесь растворяют в жидкости, именуемой "подвижная фаза", которая переносит ее через структуру, содержащую другой материал, именуемый "неподвижная фаза". Различные составляющие смеси движутся с разными скоростями, в результате чего происходит их разделение. Разделение основывается на дифференциальном распределении между подвижной и неподвижной фазами. Ничтожные различия в коэффициенте распределения соединения ведут к разности удержания на неподвижной фазе и, тем самым, к изменению разделения. Наконечники могут быть сконфигурированы на выполнение эксклюзионной хроматографии, которая разделяет молекулы в растворе по размеру, а не по молекулярной массе. Сюда входит гель-фильтрационная хроматография, гель-проникающая хроматография. Наконечники могут быть сконфигурированы на измерение соотношения массы и заряда заряженных частиц, обеспечивая, тем самым, проведение масс-спектрометрии. Другими словами, процесс ионизирует химические вещества для получения заряженных молекул, после чего ионы разделяются в зависимости от их соотношения масса/заряд, возможно, на анализаторе с помощью электромагнитных полей. Наконечники могут выступать в качестве электродов.
[01152] Рассматриваемые здесь системы и устройства, такие как системы, по месту обслуживания (включая модули), сконфигурированы на использование с сосудами и наконечниками, предложенными в патентной публикации США №2009/0088336 ("Модульные устройства, системы и их применение по месту обслуживания"), которая полностью включена сюда по ссылке.
Объемно-вытеснительные наконечники
[01153] На фиг. 27 также представлен пример наконечника 2700 в соответствии с описываемым здесь вариантом. Наконечник может использоваться для дозирования и/или всасывания проб или других жидкостей из сосуда. Наконечник может быть в состоянии перенести и/или забрать точные и воспроизводимые количества жидкости, с высокой чувствительностью. Наконечник предусмотрено вставлять в сосуд как минимум частично. Согласно некоторым вариантам, наконечник может быть объемно-вытеснительным наконечником.
[01154] Наконечник может быть сконфигурирован принимать и вмещать пробу, причем наконечник включает внутреннюю поверхность, наружную поверхность, первый конец 2702, и второй конец 2704. Согласно некоторым вариантам, один или несколько концов могут быть открытыми. Согласно некоторым вариантам, первый и второй концы могут быть открытыми. Между первым и вторым концом может проходить канал.
[01155] Один или несколько концов 2704 наконечника могут быть круглыми, коническими, плоскими, или иметь любую другую геометрию. Согласно некоторым вариантам, размер в поперечном сечении наконечника, такой как диаметр, может изменяться по длине наконечника. В некоторых случаях нижняя часть 2710 наконечника у второго конца может иметь меньший диаметр, чем другая, верхняя часть 2720 наконечника, расположенная ближе к первому концу. Согласно некоторым вариантам, может быть предусмотрена одна или несколько дополнительных частей 2730 наконечника, которые могут располагаться между нижней и верхней частями. Согласно некоторым вариантам, диаметр одной или нескольких дополнительных частей может быть между величинами диаметров нижней части и верхней частей. Одна или несколько воронкообразных областей 2740, ступенчатых или гребнеобразных областей 2750 могут соединять части с разными диаметрами. Как альтернатива, части могут плавно переходить от одного диаметра к другому. Согласно некоторым вариантам, первый конец наконечника может иметь больший размер в поперечном сечении, чем второй конец наконечника. Согласно некоторым вариантам, нижняя часть наконечника может быть узкой и иметь существенно аналогичный диаметр по всей длине наконечника.
[01156] Согласно некоторым вариантам, может быть предусмотрен поршень 2760, который может, как минимум частично вставляться в объемно-вытеснительный наконечник. Согласно некоторым вариантам, наконечник может быть выполнен по размерам или форме таким образом, чтобы поршень можно было остановить, не допуская ввода, на всем пути до второго конца наконечника. В некоторых осуществлений, наконечник может быть остановлен внутренней полкой 2770. Наконечник может быть выполнен таким образом, чтобы блокировался ввод нижней части 2710 наконечника. Конец 2765 поршня может быть круглым, коническим, плоским, или иметь любую другую геометрию.
[01157] Поршень может быть сконфигурирован перемещаться внутри наконечника. Поршень может двигаться по высоте наконечника. Согласно некоторым вариантам, поршень может двигаться, производя дозирование и/или всасывание требуемого объема пробы или другой жидкости.
[01158] Объемно-вытеснительный наконечник может иметь внутренний объем, который способен принимать любой объем жидкости. Например, объемно-вытеснительный наконечник может иметь внутренний объем не более примерно 1 нл, 5 нл, 10 нл, 50 нл, 100 нл, 500 нл, 1 мкл, 5 мкл, 8 мкл, 10 мкл, 15 мкл, 20 мкл, 30 мкл, 40 мкл, 50 мкл, 60 мкл, 70 мкл, 80 мкл, 100 мкл, 120 мкл, 150 мкл, 200 мкл, 500 мкл или любой другой объем, указанный в соответствующих разделах данного документа.
[01159] Наконечник может обеспечивать одну или более характеристик объемно-вытеснительного наконечника как, описано в соответствующих разделах данного документа.
Дополнительные сосуды/наконечники
[01160] На фиг. 28 представлен пример лунки в соответствии с описываемым здесь вариантом. Лунка может быть примером сосуда. В некоторых случаях лунка может использоваться для различных анализов. Лунка может быть конструктивно выполнена содержать и/или вмещать один или несколько реагентов. Согласно некоторым вариантам, в лунке может протекать одна или несколько реакций. Как альтернатива, лунка может использоваться для других целей. В соответствии с некоторыми вариантами может быть предусмотрено множество лунок. В соответствии с некоторыми вариантами можно предусмотреть 384 лунки. Например, лунки могут быть упорядочены в виде одного или нескольких рядов, одного или нескольких столбцов или в виде матрицы. Лунки могут быть диаметром 4,5 мкм и предусматриваться с интервалами на 384 места. Как альтернатива, лунки могут иметь любые другие интервалы или размер.
[01161] Лунка может содержать корпус, сконфигурированный принимать и вмещать пробу, причем корпус включает внутреннюю поверхность, наружную поверхность, первый конец 2806, и второй конец 2808. Согласно некоторым вариантам, один или несколько концов могут быть открытыми. Один или несколько концов могут быть закрытыми. Согласно некоторым вариантам, первый конец может быть открытым, а второй конец может быть закрытым. Между первым и вторым концом может проходить канал.
[01162] Один или несколько концов 2808 лунки могут быть круглыми, коническими, плоскими, или иметь любую другую геометрию. Согласно некоторым вариантам, размер в поперечном сечении сосуда, такой как диаметр, может изменяться по длине сосуда. Как альтернатива, размер в поперечном сечении сосуда не должен существенно различаться. Размеры сосуда могут плавно переходить от одного диаметра к другому Согласно некоторым вариантам, открытый конец сосуда может иметь больший размер в поперечном сечении, чем закрытый конец сосуда. Как альтернатива, открытый и закрытый концы сосуда могут иметь существенно аналогичный или один и тот же размер в поперечном сечении.
Согласно некоторым вариантам, один или несколько концов лунки может иметь бортик 2810, гребень или подобный поверхностный элемент. Согласно некоторым вариантам, бортик может быть предусмотрен у открытого конца лунки или вблизи него. Бортик может быть предусмотрен на наружной поверхности лунки. Согласно некоторым вариантам, бортик может зацепляться с полкой, которая может поддерживать лунку. Согласно некоторым вариантам, бортик может зацепляться с колпачком, который может прикрывать лунку. Капилляры и кюветы являются особыми случаями изделий для вмещения/обработки жидкости, поскольку предназначены для конкретных задач. В капиллярах предлагаемых здесь систем (например, кровеизмерительных капиллярах) для переноса жидкости к определенным местам могут использоваться только капиллярные силы. В случае кювет используется сочетание капиллярных и/или внешних сил для транспортировки жидкостей в специально сконструированных каналах. Кюветы и капилляры могут быть подвергнуты поверхностной обработке или доводке для улучшения определенных свойств, таких как оптическая прозрачность, поверхностное натяжение и др. или для добавления или нанесения на поверхность других веществ, таких как антикоагулянты, белки и др. Микроносители различных типов могут использоваться в сочетании с определенными сосудами для дальнейшего расширения и/или усиления обработки в сосудах. Примеры включают в себя следующее: а) микроносители могут быть использованы для улучшения смешивания; b) возможно использование магнитных микроносителей с нанесенным покрытием антител. Разделение с использованием микроносителей достигается путем воздействия внешнего электромагнитного поля; с) Немагнитные микроносители могут использоваться для разделения на аффинных колонках; d) Обычным микроносителям, таким как шарикам полистирола, могут приданы функциональные свойств для захвата конкретных целей; и е) Микроносители из длинноцепочечного полиэтилгликоля могут использоваться для получения нитевидных структур.
[01163] На фиг. 29 также представлен пример наконечника 2900 в соответствии с описываемым здесь вариантом. Наконечник для материалов в массе может применяться для дозирования и/или всасывания проб или других жидкостей. Наконечник предусмотрено вставлять в сосуд как минимум частично. Как альтернатива, наконечник может быть сконфигурирован на дозирование и/или всасывание пробы или другой жидкости, без помещения его в сосуд.
[01164] Наконечник может быть сконфигурирован принимать и вмещать пробу, причем наконечник включает внутреннюю поверхность, наружную поверхность, первый конец, и второй конец. Согласно некоторым вариантам, один или несколько концов могут быть открытыми. Согласно некоторым вариантам, первый и второй концы могут быть открытыми. Между первым и вторым концом может проходить канал.
[01165] Концы наконечника (один или несколько) могут быть круглыми, коническими, плоскими, или иметь любую другую геометрию. Согласно некоторым вариантам, размер в поперечном сечении наконечника, такой как диаметр, может изменяться по длине наконечника. В некоторых случаях нижняя часть 2910 наконечника у второго конца может иметь меньший диаметр, чем другая, верхняя часть 2920 наконечника, расположенная ближе к первому концу. Согласно некоторым вариантам, может быть предусмотрена одна или несколько дополнительных частей 2930 наконечника, которые могут располагаться между нижней и верхней частями. Согласно некоторым вариантам, диаметр одной или нескольких дополнительных частей может быть между величинами диаметров нижней части и верхней частей. Одна или несколько воронкообразных областей, ступенчатых или гребнеобразных областей 2940 могут соединять части с разными диаметрами. Как альтернатива, части могут плавно переходить от одного диаметра к другому. Согласно некоторым вариантам, первый конец наконечника может иметь больший размер в поперечном сечении, чем второй конец наконечника. Согласно некоторым вариантам, диаметр нижней части наконечника может постепенно изменяться. Согласно некоторым вариантам, может быть предусмотрено существенное различие в диаметре по длине нижней части наконечника. Наконечник для работы массами вещества может иметь больший внутренний объем, чем какой-либо другой тип описанных здесь наконечников.
[01166] На фиг. 30 представлен другой пример наконечника 3000 в соответствии с описываемым здесь вариантом. В данном случае это аналитический наконечник, сконфигурированный на считывание колориметрических показаний (т.е., колориметрический наконечник), пригодный для дозирования и/или всасывания проб и/или других жидкостей. Считывание колориметрического наконечника производится с помощью системы детектирования. Система детектирования может быть встроена на основе любого из вариантов, более подробно описанных в соответствующем разделе данного документа. Наконечник предусмотрено вставлять в сосуд как минимум частично.
[01167] Наконечник может быть сконфигурирован принимать и вмещать пробу, причем наконечник включает внутреннюю поверхность, наружную поверхность, первый конец, и второй конец. Согласно некоторым вариантам, один или несколько концов могут быть открытыми. Согласно некоторым вариантам, первый и второй концы могут быть открытыми. Между первым и вторым концом может проходить канал.
[01168] Концы наконечника (один или несколько) могут быть круглыми, коническими, плоскими, или иметь любую другую геометрию. Согласно некоторым вариантам, размер в поперечном сечении наконечника, такой как диаметр, может изменяться по длине наконечника. В некоторых случаях нижняя часть 3010 наконечника у второго конца может иметь меньший диаметр, чем другая, верхняя часть 3020 наконечника, расположенная ближе к первому концу. Согласно некоторым вариантам, может быть предусмотрена одна или несколько дополнительных частей 3030 наконечника, которые могут располагаться между нижней и верхней частями. Согласно некоторым вариантам, диаметр одной или нескольких дополнительных частей может быть между величинами диаметров нижней части и верхней частей. Одна или несколько воронкообразных областей 3040, ступенчатых или гребнеобразных областей 3050 могут соединять части с разными диаметрами.
[01169] Как альтернатива, части могут плавно переходить от одного диаметра к другому. Согласно некоторым вариантам, первый конец наконечника может иметь больший размер в поперечном сечении, чем второй конец наконечника. Согласно некоторым вариантам, предусмотрена относительно узкая нижняя часть наконечника. Диаметр в поперечном сечении нижней части является неизменным или не должен меняться в значительной степени. Нижняя часть наконечника допускает считывание с помощью системы детектирования. Система детектирования может быть способной детектировать один или несколько сигналов, принадлежащих пробе или другой жидкости внутри наконечника.
Фиг. 31 демонстрирует пример наконечника 3100 в соответствии с другим описываемым здесь вариантом. В данном случае это наконечник для крови, который может применяться для дозирования и/или всасывания проб или других жидкостей. Наконечник предусмотрено вставлять в сосуд как минимум частично. Наконечник может быть выполнен в виде "измерительного щупа", предназначенного для быстрого детектирования нескольких целевых показателей, например, используя тонкий остроконечный зонд в сочетании с функциональными реагентами. Согласно некоторым вариантам содержащейся в таком наконечнике жидкостью может быть кровь.
[01170] Наконечник может быть сконфигурирован принимать и вмещать пробу, причем наконечник включает внутреннюю поверхность, наружную поверхность, первый конец, и второй конец. Согласно некоторым вариантам, один или несколько концов могут быть открытыми. Согласно некоторым вариантам, первый и второй концы могут быть открытыми. Между первым и вторым концом может проходить канал.
[01171] Концы наконечника (один или несколько) могут быть круглыми, коническими, плоскими, или иметь любую другую геометрию. Согласно некоторым вариантам, размер в поперечном сечении наконечника, такой как диаметр, может изменяться по длине наконечника. В некоторых случаях нижняя часть 3110 наконечника у второго конца может иметь меньший диаметр, чем другая, верхняя часть 3120 наконечника, расположенная ближе к первому концу. Согласно некоторым вариантам, может быть предусмотрена одна или несколько дополнительных частей 3130 наконечника, которые могут располагаться между нижней и верхней частями. Согласно некоторым вариантам, диаметр одной или нескольких дополнительных частей может быть между величинами диаметров нижней части и верхней частей. Одна или несколько воронкообразных областей 3140, ступенчатых или гребнеобразных областей 3150 могут соединять части с разными диаметрами. Как альтернатива, части могут плавно переходить от одного диаметра к другому. Согласно некоторым вариантам, первый конец наконечника может иметь больший размер в поперечном сечении, чем второй конец наконечника. Согласно некоторым вариантам, диаметр нижней части наконечника может постепенно изменяться. Согласно некоторым вариантам, может быть предусмотрено существенное различие в диаметре по длине нижней части наконечника.
[01172] Фиг. 32 демонстрирует пример наконечника 3200 в соответствии с другим описываемым здесь вариантом. В данном случае это наконечник для проведения реакций по ходу исследования, который может применяться для дозирования и/или всасывания проб или других жидкостей. Наконечник предусмотрено вставлять в сосуд как минимум частично. Согласно некоторым вариантам, в наконечнике может протекать одна или несколько реакций.
Наконечник может быть сконфигурирован принимать и вмещать пробу, причем наконечник включает внутреннюю поверхность, наружную поверхность, первый конец, и второй конец. Согласно некоторым вариантам, один или несколько концов могут быть открытыми. Согласно некоторым вариантам, наконечник может окружать канал не полностью. Например, скомпонованные в матрицу игольчатые контакты с прорезями втягивают жидкости благодаря капиллярному эффекту и подают их в пипетку. Согласно некоторым вариантам, первый и второй концы могут быть открытыми. Между первым и вторым концом может проходить канал.
[01173] Концы наконечника (один или несколько) могут быть круглыми, коническими, плоскими, или иметь любую другую геометрию. Согласно некоторым вариантам, размер в поперечном сечении наконечника, такой как диаметр, может изменяться по длине наконечника. В некоторых случаях нижняя часть 3210 наконечника у второго конца может иметь меньший диаметр, чем другая, верхняя часть 3220 наконечника, расположенная ближе к первому концу. Согласно некоторым вариантам, может быть предусмотрена одна или несколько дополнительных частей 3230 наконечника, которые могут располагаться между нижней и верхней частями. Согласно некоторым вариантам, диаметр одной или нескольких дополнительных частей может быть между величинами диаметров нижней части и верхней частей. Одна или несколько воронкообразных областей, ступенчатых или гребнеобразных областей 3240 могут соединять части с разными диаметрами. Как альтернатива, части могут плавно переходить от одного диаметра к другому. Согласно некоторым вариантам, первый конец наконечника может иметь больший размер в поперечном сечении, чем второй конец наконечника. Согласно некоторым вариантам диаметр нижней части наконечника может постепенно изменяться или оставаться по существу неизменным.
[01174] Дополнительные варианты наконечников предоставлены, например, в патентной публикации США №2009/0088336 ("Модульные устройства, системы и их применение по месту обслуживания"), которая полностью включена сюда по ссылке.
Мини-наконечники
[01175] На фиг. 33 показан пример патрубка 3300 мини-наконечника и сам мини-наконечник 3310, в соответствии с описываемым здесь вариантом.
[01176] Патрубок 3300 мини-наконечника сконфигурирован на взаимодействие с мини-наконечником 3310. Согласно некоторым вариантам, патрубок мини-наконечника может присоединяться к мини-наконечнику. Мини-наконечник может присоединяться к патрубку мини-наконечника и отсоединяться от него. Патрубок мини-наконечника вставляется, как минимум частично, в мини-наконечник. С мини-наконечником патрубок может образовывать жидкостно-герметичное уплотнение. Согласно некоторым вариантам, патрубок мини-наконечника может включать уплотнительное кольцо 3320 или другие уплотнительные элементы на своей внешней поверхности. Согласно некоторым вариантам, на внутренней поверхности мини-наконечника предусматривается уплотнительное кольцо или другой уплотнительный элемент.
[01177] Патрубок мини-наконечника может быть сконфигурирован на взаимодействия с устройством для манипуляций с жидкостями, таким как пипетка. Согласно некоторым вариантам, патрубок мини-наконечника непосредственно присоединяется к патрубку или отверстию устройства для манипуляций с жидкостями. Патрубок мини-наконечника может образовывать жидкостно-герметичное уплотнение с устройством для манипуляций с жидкостями. Согласно другим вариантам патрубок мини-наконечника может присоединяться к наконечнику или другой промежуточной конструкции, которая может быть присоединена к устройству для манипуляций с жидкостью.
[01178] На фиг. 34 представлены примеры мини-наконечников в соответствии с описываемым здесь вариантом. Например, отдельные мини-наконечники могут использоваться для вмещения, дозирования или всасывания объемов не более примерно 1 пл, 5 пл, 10 пл, 50 пл, 100 пл, 300 пл, 500 пл, 750 пл, 1 нл, 5 нл, 10 нл, 50 нл, 75 нл, 100 нл, 125 нл, 150 нл, 200 нл, 250 нл, 300 нл, 400 нл, 500 нл, 750 нл, 1 мкл, 3 мкл, 5 мкл, 10 мкл или 15 мкл в соответствии с описываемым здесь вариантом. Мини-наконечники могут также использоваться для работы с любым объем, как описано в соответствующих разделах данного документа.
[01179] Мини-наконечник может быть сконфигурирован принимать и вмещать пробу, причем мини-наконечник включает внутреннюю поверхность 3402, наружную поверхность 3404, первый конец 3406, и второй конец 3408. Согласно некоторым вариантам, один или несколько концов могут быть открытыми. Согласно некоторым вариантам, первый и второй концы могут быть открытыми. Между первым и вторым концом может проходить канал.
Один или несколько концов 3408 мини-наконечника могут быть круглыми, коническими, плоскими, или иметь любую другую геометрию. Согласно некоторым вариантам, размер в поперечном сечении мини-наконечника, такой как диаметр, может изменяться по длине наконечника. В некоторых случаях нижняя часть 3410 наконечника у второго конца может иметь меньший диаметр, чем другая, верхняя часть 3420 наконечника, расположенная ближе к первому концу. Согласно некоторым вариантам, может быть предусмотрена одна или несколько дополнительных частей 2680 наконечника, которые могут располагаться между нижней и верхней частями. Согласно некоторым вариантам, диаметр одной или нескольких дополнительных частей может быть между величинами диаметров нижней части и верхней частей. Как альтернатива, между нижней и верхней части никакие промежуточные дополнительные части не предусматриваются. Одна или несколько воронкообразных областей, ступенчатых или гребнеобразных областей 3430 могут соединять части с разными диаметрами. Как альтернатива, части могут плавно переходить от одного диаметра к другому. Согласно некоторым вариантам, первый конец наконечника может иметь больший размер в поперечном сечении, чем второй конец наконечника. Согласно некоторым вариантам диаметр нижней части наконечника может постепенно изменяться или оставаться по существу неизменным. Сосуд может быть покрыт жестким и/или пористым, и/или полупроницаемым барьером, призванным препятствовать переходу жидкости в аэрозоль, испарению и т.п. во избежание какого-либо загрязнения устройства Сосуды могут быть разработаны с обеспечением возможности обрабатывать небольшие объемы (менее 10 мкл) жидкости в устройствах по месту обслуживания, снижая, тем самым, потребность в пробе. Сосуд может быть рассчитан не только на вмещение жидкости, но и функционировать как пункт, в котором осуществляются закрепленные за изделием операции, включая, среди прочего: разделение, смешивание, проведение реакций и т.д., с участием небольших объемов жидкости. Может быть разработан сосуд со специальными свойствами поверхности и/или элементами для выполнения специальных процессов. Децентрализация операций аппаратуры с их выполнением в отдельных сосудах ведет к сокращению объемов пробы, идущих в отходы, снижению потребления ресурсов и более эффективному проведению химических реакций.
Микропланшет
[01180] Фиг. 35 демонстрирует пример микропланшета в соответствии с описываемым здесь вариантом. Микропланшет может включать одну или несколько подложек 3500, предназначенных поддерживать один или несколько наконечников, которыми, при необходимости, могут быть микронаконечники или сосуды, используемые в данном контексте как взаимозаменяемые понятия. Наконечники или сосуды могут иметь характеристики или формат других наконечников или сосудов, описанных в соответствующих разделах данного документа.
[01181] При необходимости, микропланшет может образовывать картридж или быть включенным в состав картриджа. Картридж может быть вставным в устройство для обработки проб и/или съемным с него. Микропланшет может быть вставным в устройство для обработки проб и/или съемным с него.
[01182] Подложка может иметь существенно плоскую конфигурацию. Согласно некоторым вариантам субстрат может иметь верхнюю и нижнюю поверхности. Верхняя и нижняя поверхность может иметь плоскую конфигурацию. Как альтернатива, верхняя и/или нижняя поверхность может быть криволинейной, с перегибами, с грядами или другими элементами на поверхности. Верхняя поверхность и противоположная ей нижняя поверхность могут быть параллельными друг другу. Как альтернатива, верхняя и нижняя поверхности могут иметь конфигурацию, в которой они не являются параллельными друг другу. Согласно некоторым вариантам плоская подложка может иметь множество углублений или полостей.
[01183] Подложка может иметь любую форму, известную в данной области техники. Например, подложка может иметь существенно квадратную или прямоугольную форму. Как альтернатива, подложка может быть круглой, эллиптической, треугольной, трапециевидной, параллелограммом, пятиугольной, шестигранной, восьмигранной или любой другой формы.
[01184] Подложка может иметь любой боковой размер (например, диаметр, ширину, длину). Согласно некоторым вариантам один или несколько боковых размеров может быть около 0,1 мм, 0,5 мм, 1 мм, 5 мм, 7 мм, 1 см, 1,5 см, 2 см, 2,5 см, 3 см, 3.5 см, 4 см, 4,5 см, 5 см, 5,5 см, 6 см, 6,5 см, 7 см, 7,5 см, 8 см, 9 см, 10 см, 11 см, 12 см, 13 см, 15 см или 20 см. Боковые размеры могут быть одними и теми же, или могут изменяться.
[01185] Подложка может иметь любую высоту (которой может быть размер в направлении, перпендикулярном боковому размеру). Например, высота может быть меньше или равной примерно 0,1 мм, 0,5 мм, 1 мм, 1,5 мм, 2 мм, 2.5 мм, 3 мм, 3.5 мм, 4 мм, 4.5 мм, 5 мм, 6 мм, 7 мм, 8 мм, 9 мм, 1 см, 1,2 см, 1,5 см, 2 см,2,5 см, 3 см, 4 см или 5 см.
[01186] Подложка может быть выполнена из любого материала. Подложка может быть выполнена из жесткого, полужесткого или гибкого материала. Согласно некоторым вариантам подложка включает металл, такой как алюминий, сталь, медь, латунь, золото, серебро, железо, титан, никель, или любой сплав или их сочетание, или любой другой металл, указанный в соответствующих разделах данного документа. Согласно другим вариантам подложка может включать кремний, пластмассу, резину, древесину, графит, алмаз, смолы или любой другой материал, включая, среди прочего, описываемые в соответствующих разделах данного документа. Одна или несколько поверхностей подложки могут быть покрыты материалом, но не обязательно. Например, одна или несколько частей полости могут быть покрыты эластичным материалом, который может захватывать сосуды и/или наконечники, препятствуя их выскальзыванию.
[01187] Подложка может быть существенно сплошной или полой. Подложка может быть выполнена из сплошного материала с одной или несколькими полостями в нем. Как альтернатива, подложка может иметь структуру типа оболочки. Подложка может включать структуру типа клетки или сетки. Подложка может включать один или несколько компонентов, которые могут объединять полости между собой. Связующие компонентов могут включать в себя стержни, цепочки, пружины, листы, блоки или любые другие компоненты.
[01188] Подложка может быть конструктивно выполнена поддерживать один или несколько наконечников или сосудов. Подложка 3500 может содержать одну или несколько полостей 3510, предназначенных принимать один или несколько наконечников или сосудов. Полости могут быть любым образом организованы на подложке. Например, полости могут образовывать один или несколько рядов и/или один или несколько столбцов. Согласно некоторым вариантам полости могут образовывать матрицу m×n, где m, n являются целыми числами. Как альтернатива, полости могут образовывать ряды и/или столбцы в шахматном порядке. Полости могут образовывать прямые линии, кривые линии, линии с перегибами, концентрические узоры, случайные узоры, или любую другую конфигурацию, известную в данной области техники.
[01189] На подложке может быть предусмотрено любое количество полостей. Например, на одной подложке микропланшета может быть выполнено не менее 1 полости, 4 полости, 6 полостей, 10 полостей, 12 полостей, 24 полости, 25 полостей, 48 полостей, 50 полостей, 75 полостей, 96 полостей, 100 полостей, 125 полостей, 150 полостей, 200 полостей, 250 полостей, 300 полостей, 384 полости, 400 полостей, 500 полостей, 750 полостей, 1000 полостей, 1500 полостей, 1536 полостей, 2000 полостей, 3000 полостей, 3456 полостей, 5000 полостей, 9600 полостей, 10000 полостей, 20000 полостей, 30000 полостей или 50000 полостей.
[01190] Все полости могут быть одного размера или одной формы или же возможно их разнообразие. Согласно некоторым вариантам, полость может проходить вглубь подложки на частичную глубину, не будучи сквозной. Полость может иметь внутреннюю стенку и донную поверхность. Как альтернатива, полость может проходить насквозь через подложку. Полость может иметь донную поверхность, частичную донную поверхность или полку, но не обязательно.
[01191] Полости могут иметь любую геометрию. Например, формой поперечного сечения полости может быть круг, эллипс, треугольник, четырехугольник (например, квадрат, прямоугольник, трапеция, параллелограмм), пятиугольник, шестиугольник, восьмиугольник или любая другая форма. Форма поперечного сечения полости может оставаться неизменной или же может меняться по высоте. Форма поперечного сечения полости может быть одинаковой для всех полостей на подложке, или может меняться от одной полости к другой на подложке. Форма поперечного сечения полости могут быть дополняющей внешнюю форму сосуда и/или наконечника, но не обязательно. Полости могут быть выполнены как лунки, или могут быть сформированы из кювет, или могут иметь формат, подобный микротитровальному планшету.
[01192] Полость может иметь любой размер в поперечном сечении (например, диаметр, ширину или длину). Например, размер в поперечном сечении может быть не менее примерно 0,1 мм, 0,5 мм, 1 мм, 1,5 мм, 2 мм, 25 мм, 3 мм, 3.5 мм, 4 мм, 4.5 мм, 5 мм, 6 мм, 7 мм, 8 мм, 9 мм, 1 см, 1,2 см, 1,5 см, 2 см или 3 см. Размер поперечного сечения может относиться к внутреннему размеру полости. Размер в поперечном сечении может оставаться одним и тем же по всей высоте полости, или может различаться. Например, открытая верхняя часть полости может иметь больший размер в поперечном сечении, чем закрытое дно.
[01193] Полость может иметь любую высоту (которой может быть размер в направлении, перпендикулярном поперечному сечению). Например, высота может быть не более примерно 0,1 мм, 0,5 мм, 1 мм, 1,5 мм, 2 мм, 2.5 мм, 3 мм, 3.5 мм, 4 мм, 4.5 мм, 5 мм, 6 мм, 7 мм, 8 мм, 9 мм, 1 см, 1,2 см, 1,5 см, 2 см, 3 см, 4 см или 5 см. Высота полости может быть меньше толщины подложки. Как альтернатива, высота полости может быть равна толщине подложки, когда полость проходит насквозь.
[01194] Дно полости может иметь любую форму. Например, дно полости может быть закругленным, плоским или коническим. Дно полости по форме может дополнять часть одного или нескольких сосудов и/или наконечников. Дно полости по форме может дополнять нижнюю часть одного или нескольких сосудов и/или наконечников. Согласно некоторым вариантам полости могут содержать один или несколько функциональных поверхностных элементов, которые обеспечивают зацепление полостей с множеством сосудов и/или микронаконечников. Разные сосуды и/или наконечники могут зацепляться с разными поверхностями или частями полости. Как альтернатива, полости могут быть выполнены по форме на прием лишь определенных сосудов и/или наконечников.
[01195] Внутреннее пространство полости может иметь объем около 1000 мкл и менее, 500 мкл и менее, 250 мкл и менее, 200 мкл и менее, 175 мкл и менее, 150 мкл и менее, 100 мкл и менее, 80 мкл и менее, 70 мкл и менее, 60 мкл и менее, 50 мкл и менее, 30 мкл и менее, 20 мкл и менее, 15 мкл и менее, 10 мкл и менее, 8 мкл и менее, 5 мкл и менее, 1 мкл и менее, 500 нл и менее, 300 нл и менее, 100 нл и менее, 50 нл и менее, 10 нл и менее, 1 нл и менее, 500 пл и менее, 250 пл и менее, 100 пл и менее, 50 пл и менее, 10 пл и менее, 5 пл и менее, или 1 пл и менее.
[01196] Полости могут быть выполнены по форме на вхождение лишь определенных наконечников или сосудов. Согласно некоторым вариантам полости могут быть выполнены по форме на вхождение наконечников и/или сосудов множества различных типов. Полость может иметь внутреннюю поверхность. Как минимум часть внутренней поверхности может соприкасаться с сосудом и/или наконечником. Согласно одному из примеров, полости могут иметь одну или несколько полок или характерных элементов на внутренней поверхности, которые позволяют вписаться в полость первому сосуду/наконечнику первой конфигурации, и вписаться в полость второму сосуду/наконечнику второй конфигурации. Первый и второй сосуды/наконечники, имеющие разные конфигурации, могут соприкасаться с разными участками на внутренней поверхности полости.
[01197] Согласно некоторым вариантам, полости могут принимать один или несколько сосудов и/или микронаконечников. Сосуды и/или наконечники могут вписаться в полости с защелкиванием. Как альтернатива, сосуды или микронаконечники могут плавно скользить, входя в полость и выходя из нее, могут образовывать прессовую посадку с полостью, могут быть вкручены в полость или могут взаимодействовать с полостью каким-либо другим образом.
[01198] Как альтернатива, нет необходимости, чтобы полость принимала сосуд и/или наконечник. Полости сами могут образовывать сосуды, которые могут содержать и/или вмещать одну или несколько жидкостей. Например, полости сами могут быть контейнером для проб или могут содержать любую другую жидкость, включая реагенты. Полости могут быть конструктивно выполнены таким образом, чтобы через полости не проходил свет. В некоторых случаях жидкости или отдельные химические вещества не проходят через стенки полости.
[01199] Все полости могут иметь отверстия на одной и той же стороне подложки. Согласно некоторым вариантам, все полости могут быть открытыми на верхней поверхности подложки. Как альтернатива, некоторые полости могут быть открытыми на нижней поверхности подложки и/или на его боковой поверхности.
[01200] Согласно некоторым вариантам, полости могут быть образованы с помощью литографических методов, травления, лазерной гравировки, сверления, механической обработки, или любым другим способом, известным в данной области техники. Полости могут быть врезаны в подложку.
[01201] Сосуды или микронаконечники (один или несколько) могут быть вставлены в полости. Отдельная полость может быть сконфигурирована на прием одного сосуда и/или наконечника. Как альтернатива, отдельная полость может быть сконфигурирована на одновременный прием множества сосудов и/или микронаконечников. Все полости могут быть заполнены сосудами и/или микронаконечниками, или же некоторые полости могут быть незанятыми.
[01202] Сосуды и/или наконечники могут вставляться в полости, как минимум, частично. Сосуды и/или наконечники могут проходить за поверхность подложки. Например, если полости в подложке имеют отверстие на верхней поверхности подложки, то сосуды и/или наконечники могут проходить за верхнюю поверхность субстрата. Минимум часть сосуда и/или микронаконечника может выступать из подложки. Как альтернатива, часть сосуда и/или микронаконечника не выступает из подложки. Степень, в которой сосуд и/или наконечник выступает из подложки, может зависеть от типа сосуда и/или наконечника, или же конфигурации полости.
[01203] Согласно некоторым альтернативным вариантам, сосуд и/или микронаконечник может проходить через подложку на всю глубину. Сосуд и/или микронаконечник может проходить над двумя или несколькими поверхностями подложки. Согласно некоторым вариантам, сосуд и/или наконечник может проходить, как минимум, частично за нижнюю поверхность подложки.
[01204] Сосуды и/или микронаконечники могут поддерживаться подложкой таким образом, что они параллельны друг другу. Например, все сосуды и/или наконечники могут быть ориентированы вертикально. Сосуды и/или микронаконечники могут быть ориентированы перпендикулярно плоской поверхности подложки. Сосуд и/или наконечники могут быть перпендикулярны верхней поверхности и/или нижней поверхности подложки. Как альтернатива, от сосудов и/или наконечников не требуется быть параллельными друг другу.
[01205] Согласно некоторым вариантам, в каждой полости может находиться сосуд и/или наконечник. Как альтернатива, некоторые полости могут быть намеренно оставлены открытыми. Один или несколько контроллеров может отслеживать, занята ли полость или вакантна. Один или несколько датчиков может определить, занята ли полость или вакантна.
[01206] Сосуды и/или наконечники могут быть выборочно помещены в подложку и/или извлечены из нее. Сосуд и/или микронаконечник может быть извлечен из полости подложки с переносом в другую часть устройства, или в другую полость подложки. Сосуд и/или микронаконечник может быть помещен в полость подложки с переносом из другой части устройства, или из другой полости подложки. Положения сосудов и/или микронаконечников на подложке могут быть изменены или произведен их обмен. Согласно некоторым вариантам, каждая из полостей может быть индивидуально адресуемой. Каждый из сосудов и/или наконечников может быть индивидуально адресуемым и/или перемещаемым. Сосуды и/или микронаконечник могут адресоваться и/или перемещаться независимо друг от друга. Например, одиночный сосуд и/или микронаконечник может быть адресован и/или перемещен относительно других сосудов и/или микронаконечников. Возможно одновременное перемещение множества сосудов и/или микронаконечников. В некоторых случаях возможно единоразовое перемещение одного сосуда и/или микронаконечника. Отдельные сосуды и микронаконечники могут перемещаться относительно друг друга или полости.
[01207] Сосуд и/или наконечник может быть извлечен из подложки или помещен в нее с использованием устройства для манипуляций с жидкостями. Сосуд и/или наконечник может быть извлечен и/или помещен с использованием другого автоматизированного процесса, не требующего вмешательства человека. Как альтернатива, сосуд и/или наконечник может быть извлечен и/или помещен вручную. Сосуд и/или наконечник может быть индивидуально перемещен с использованием автоматизированного процесса или вручную.
[01208] Микропланшет может включать множество сосудов и/или наконечников различных типов. Микропланшет может включать в себя минимум два, минимум три, минимум четыре, минимум пять, или минимум шесть или более различных типов сосудов и/или наконечников. Как альтернатива, микропланшет все содержащиеся в нем сосуды и/или наконечники являются однотипными. Микропланшет может включать в себя один или несколько сосудов или выбраны из следующих наконечников: сосуд для нуклеинокислотного анализа, наконечник для нуклеинокислотного анализа, сосуд для центрифугирования, наконечник для центрифугирования, объемно-вытеснительный наконечник, лунка, наконечник для работы с большими объемами, колориметрический наконечник, наконечник для анализа крови, наконечник для выполнения текущих реакций, мини-наконечник на 3 мкл, мини-наконечник на 5 мкл, мини-наконечник на 10 мкл, или мини-наконечник на 15 мкл, или любые другие наконечники/сосуды или их сочетания. Микропланшет может включать один или несколько сосудов и/или наконечников, сконфигурированных на выполнение одного или нескольких следующих анализов или операций: иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и/или другие типы анализа и их сочетания. Выполнение одного, двух, трех, четырех, пяти, шести или более анализов может обеспечиваться сосудами и/или наконечниками, поддерживаемыми подложкой.
Аналитические блоки
[01209] В соответствии с описываемым здесь вариантом осуществления, аналитическая станция или любая другая часть модуля или устройства, может включать в себя один или несколько аналитических блоков. Аналитический блок может быть сконфигурирован на выполнение биологической или химической реакции, которая выдает детектируемый сигнал, свидетельствующий о присутствии или отсутствии одного или нескольких анализируемых веществ, и/или об их концентрации. Аналитический блок может быть сконфигурирован на проведение анализа, который может включать любой тип анализа, описанный в соответствующих разделах данного документа. Анализ может производиться в пределах аналитического блока.
[01210] Детектируемым сигналом может быть оптический сигнал, видимый сигнал, электрический сигнал, магнитный сигнал, инфракрасный сигнал, тепловой сигнал, движение, масса или звук.
[01211] Согласно некоторым вариантам может быть предусмотрено множество аналитических блоков. Согласно некоторым вариантам, может быть предусмотрен один или несколько рядов аналитических блоков, или один или более столбцов аналитических блоков. Согласно некоторым вариантам, может быть предусмотрена матрица m×n аналитических блоков, где m, n являются целыми числами. Аналитические блоки могут быть расположены рядами или столбцами в шахматном порядке относительно друг друга. Согласно некоторым вариантам, они могут иметь любую другую конфигурацию.
[01212] Может быть предусмотрено любое количество аналитических блоков. Например, может быть не менее 1, 2, 3, 4, 5, 8, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 150, 175, 200, 250, 300, 400, 500 или 1000 аналитических блоков.
[01213] Аналитические блоки могут быть предусмотрены в картридже, планшете, или иметь любую другую несущую конструкцию. Аналитические блоки могут иметь одинаковую ориентацию. Как альтернатива, аналитические блоки могут иметь разные ориентации. В некоторых примерах аналитические блоки могут поддерживаться вертикально ориентированными. В других примерах аналитические блоки могут иметь горизонтальную или вертикальную ориентацию, или пребывать под любым другим углом. Аналитические блоки могут оставаться одними и теми же, или могут меняться со временем.
[01214] Аналитические блоки могут быть гидравлически разобщенными или независимыми друг от друга. Аналитические блоки могут содержать и/или вмещать пробы или другие жидкости, которые могут быть гидравлически разобщены между собой. Пробы и/или другие жидкости, содержащихся в аналитических блоках, могут быть идентичными, или разными в каждом блоке. Система может быть способна отслеживать, что содержит каждый аналитический блок. Система может быть способной отслеживать местоположение и предысторию каждого аналитического блока.
[01215] Аналитические блоки могут перемещаться независимо относительно друг друга, или другой части устройства или модуля. Таким образом, содержащиеся в них жидкости и/или пробы могут перемещаться независимо относительно друг друга, или других частей устройства или модуля. Аналитический блок может быть индивидуально адресуемым. Может отслеживаться местоположение каждого аналитического блока. Аналитический блок может быть индивидуально выбран на предмет получения и/или выдачи жидкости. Аналитический блок может быть индивидуально выбран на предмет транспортировки жидкости. Жидкость может быть индивидуально подана в аналитический блок или удалена из него. Жидкость может индивидуально дозироваться и/или всасываться с помощью аналитического блока. Аналитический блок может быть индивидуально детектируемым.
[01216] Любое приведенное здесь описание индивидуального аналитического блока может быть также применимо к группам аналитических блоков. Группа аналитических блоков может состоять из одного, двух или более аналитических блоков. Согласно некоторым вариантам, аналитические блоки в рамках группы могут быть перемещены одновременно. Может отслеживаться местоположение групп аналитических блоков. Жидкости могут быть одновременно доставлены в одну или более групп аналитических блоков и/или всосаны из них. Детектирование может происходить одновременно в аналитических блоках в рамках одной или нескольких групп аналитических блоков.
[01217] Аналитические блоки могут иметь форму или характеристики любого из наконечников или сосудов, описанных в соответствующих разделах данного документа. Например, аналитический блок может быть любым из описанных здесь наконечников или сосудов. Любое приведенное здесь описание аналитических блоков может также применяться к наконечникам или сосудам, или же любое описание наконечников или сосудов может также применяться к аналитическим блокам.
[01218] Согласно некоторым вариантам, аналитический блок может быть аналитическим наконечником. Аналитический наконечник может иметь первый и второй концы. Согласно некоторым вариантам, первый и второй концы могут располагаться напротив друг друга. Первый и/или второй конец может быть открытым или закрытым. Согласно некоторым вариантам, оба конца, первый и второй, могут быть открытыми. Согласно альтернативным вариантам аналитический блок может иметь три, четыре или более концов.
[01219] Аналитический наконечник может иметь внутреннюю и наружную поверхности. Первый и второй концы аналитического наконечника может соединять канал. Канал может быть в виде желоба или прохода. Первый и второй концы аналитического наконечника могут находиться в гидравлической связи между собой. Диаметр первого конца аналитического наконечника может быть больше, чем диаметр его второго конца. Согласно некоторым вариантам наружный диаметр первого конца аналитического наконечника может быть больше, чем диаметр его второго конца. Внутренний диаметр первого конца аналитического наконечника может быть больше, чем внутренний диаметр его второго конца. Как альтернатива, диаметр аналитического наконечника может быть одним и тем же на первом и втором концах. Согласно некоторым вариантам, второй конец может располагаться под первым концом аналитического наконечника. Как альтернатива, относительные положения первого и второго концов могут быть разнообразными.
[01220] Как описано выше в отношении наконечников и/или сосудов, аналитический блок может быть подобран с помощью устройства для манипуляций с жидкостями. Например, пипетка или другое устройство для манипуляций с жидкостями может присоединиться к аналитическому блоку. Патрубок или отверстие пипетки может взаимодействовать с концом аналитического блока. Согласно некоторым вариантам, может быть образовано герметичное для жидкостей уплотнение между устройством для манипуляций с жидкостями и аналитическим блоком Аналитический блок может быть прикреплен к устройству для манипуляций с жидкостями и/или отсоединен от него. Могут использоваться любые другие автоматические устройства или процессы для перемещения аналитического блока или манипуляций с ним. Аналитический блок может быть перемещен или с ним можно совершать манипуляции без вмешательства человека.
[01221] Устройство для манипуляций с жидкостями или любое другое автоматическое устройство может взять индивидуальный аналитический блок или сбросить его. Устройство для манипуляций с жидкостями или любое другое автоматическое устройство может одновременно взять множество аналитических блоков или сбросить их. Устройство для манипуляций с жидкостями или любое другое автоматическое устройство может избирательно взять множество аналитических блоков или сбросить их. Согласно некоторым вариантам, устройство для манипуляций с жидкостями способно выборочно всасывать и/или дозировать пробу, используя один, два или более аналитических блоков. Любое приведенное здесь описание системы для манипуляций с жидкостями применимо к аналитическим блокам.
[01222] Согласно одному из вариантов, аналитический блок может быть выполнен из литого пластика. Аналитический блок может быть либо коммерчески доступным изделием, либо изготовлен на заказ с приданием ему точных форм и размеров. Блоки могут быть покрыты захватывающими реагентами, с использованием технологии, аналогичной применяемой для нанесения покрытия на микротитровальные планшеты, но с реализацией преимущества, даваемого обработкой в массе, когда их помещают в большой сосуд, добавляют реагенты для образования покрытия, и обрабатывают с помощью сита, держателей и тому подобного для извлечения деталей и их промывки, при необходимости. Согласно некоторым вариантам, захватывающие реагенты могут быть нанесены на внутреннюю поверхность аналитических блоков.
[01223] Аналитический блок может выполнять функцию жесткой опоры, на которой может быть иммобилизован реагент. Аналитический блок выбирают также для обеспечения соответствующих характеристик в отношении взаимодействия со светом. Например, аналитический блок может быть выполнен из таких материалов, как функциональное стекло, Si, Ge, GaAs, GaP, SiO2, SiN4, модифицированный кремний, или любой из широкого многообразия гелей или полимеров, таких как (поли) тетрафторэтилен, (поли)винилидендифторид, полистирол, поликарбонат, полипропилен, полиметилметакрилат (ПММА), акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер (ABS), и их сочетания. Согласно варианту, аналитический блок может быть выполнен из полистирола. В соответствии с настоящим изобретением могут использоваться другие подходящие материалы. Для формирования аналитического блока может использоваться любой из описанных здесь материалов, например, применяемый для наконечников и/или сосудов. Преимущественным является использование прозрачной зоны проведения реакции. Кроме того, в случае, когда имеется оптически прозрачное окно, позволяющее свету достичь оптического детектора, поверхность может быть преимущественно непрозрачной и/или светорассеивающей.
[01224] Реагент может быть иммобилизован на захватывающей поверхности аналитического блока. Согласно некоторым вариантам, захватывающей может быть внутренняя поверхность аналитического блока. Согласно примеру, захватывающая поверхность может располагаться в нижней части аналитического наконечника. Реагентом может быть нечто полезное для детектирования интересующего анализируемого вещества в пробе телесной жидкости. Например, такие реагенты включают, среди прочего, нуклеинокислотные зонды, антитела, рецепторы клеточной мембраны, моноклональные антитела и антисыворотки, реагирующие с определенным анализируемым веществом. Существуют разнообразные коммерчески доступные реагенты, например, множество поликлональных и моноклональных антител, специально разработанных под определенные анализируемые вещества.
[01225] Специалисту в данной области техники известно, что существует множество способов иммобилизации различных реагентов на опоре, где может протекать реакция. Иммобилизация может быть ковалентной или нековалентной, через общие связующие фрагменты, или путем привязки к иммобилизированному фрагменту. Среди прочего, типовые связующие фрагменты для закрепления нуклеиновых кислот или белковых молекул, таких как антитела, на твердой опоре, включают стрептавидиновые или авидин/биотиновые связки, карбаматные связки, сложноэфирные связки, амиды, сложные тиолэфиры, (N)-функционализированные тиомочевины, функционализированный малеимид, аминокислотные, дисульфидные, амидные, гидразоновые связки. Кроме того, силильный фрагмент может быть присоединен к нуклеиновой кислоте напрямую у подложки, такой как стекло, с помощью методов, известных в данной области техники. Поверхностная иммобилизации может быть также достигнута с помощью поли-L-лизинового канатика, который обеспечивает сцепление с поверхностью благодаря зарядам.
[01226] Аналитические блоки могут быть высушены вслед за последней операцией включения захватывающей поверхности. Например, высушивание может осуществляться пассивным воздействием сухой атмосферы или использованием вакуумного коллектора и/или подачей чистого сухого воздуха через коллектор.
[01227] Согласно некоторым вариантам, вместо того, чтобы использовать захватывающую поверхность на аналитическом блоке, в нем можно предусмотреть микроносители или другие субстраты, на которых имеется захватывающая поверхность. Можно предусмотреть свободно-текучий субстрат (один или несколько), у которого имеется захватывающая поверхность. Согласно некоторым вариантам, свободно-текучий субстрат с захватывающей поверхностью может быть предусмотрен в жидкости. Согласно некоторым вариантам, микроносители могут быть магнитным. Микроноситель может быть покрыт реагентами (одним или несколькими), как это известно в данной области техники. Магнитный микроноситель может удерживаться в требуемом месте внутри аналитического блока. Магнитный микроноситель может фиксироваться с использованием одного или нескольких магнитов.
[01228] Микроносители полезны для проведения одного или нескольких анализов, включая, среди прочего, иммуноферментный анализ, нуклеинокислотный анализ или любой другой анализ из числа описанных в соответствующих разделах данного документа. Микроносители могут использоваться во время реакции (например, химической, физической, биологической). Микроносители могут использоваться во время любой операции подготовки пробы (одной или нескольких). Микроносители могут быть покрыты одним или несколькими реагентами. Сами микроносители могут быть сформированы из реагентов. Микроносители могут использоваться для очистки, смешивания, фильтрации или любых других процессов. Микроносители могут быть выполнены из прозрачного, полупрозрачного и/или непрозрачного материала. Микроносители могут быть сформированы из термопроводящих или термоизоляционных материалов. Микроносители могут быть сформированы из электропроводящих или электроизоляционных материалов. Микроносители могут ускорять операцию подготовки пробы и/или ее анализа. Микроносители могут обеспечить увеличение площади поверхности, которая может реагировать с одной или несколькими пробами, или жидкостями.
[01229] Согласно альтернативным вариантам, в аналитических блоках могут быть предусмотрены микроносители или другие твердые частицы. Микроносители может быть выполнены таким образом, что при определенных условиях происходит их растворение. Например, микроносители могут растворяться при контакте с жидкостью, или при контакте с анализируемым веществом или другими реагентами. Микроносители могут растворяться при определенной температуре.
[01230] Микроносители могут иметь любой размер или форму. Микроносители могут быть сферическими. Микроносители могут иметь диаметр не более примерно 1 нм, 5 нм, 10 нм, 50 нм, 100 нм, 200 нм, 300 нм, 500 нм, 750 нм, 1 мкм, 2 мкм, 3 мкм, 5 мкм, 10 мкм, 20 мкм, 50 мкм, 100 мкм, 200 мкм, 300 мкм, 400 мкм, 500 мкм, 600 мкм, 700 мкм, 800 мкм, 900 мкм, 1 мм, 1,2 мм, 1,5 мм, 2 мм, 2,5 мм, 3 мм, 4 мм или 5 мм. Микроносители могут быть одинакового размера или различных размеров. Микроноситель может включать микрочастицы или наночастицы.
[01231] К микроносителям, находящимся в любом месте устройства, применимо любое описание микроносителей в аналитическом блоке, блоке обработки и/или реагентном блоке. Микроносители могут храниться и/или использоваться в любых наконечниках/сосудах (в том числе здесь описанных), кюветах, капиллярах, каналах, бачках, резервуарах, камерах, желобах, трубках, трубах, на поверхностях, или в любом другом месте. Микроносители могут находиться в жидкости, или могут быть от нее отделены.
[01232] В аналитическом блоке может быть предусмотрено место для проведения реакции. Согласно некоторым вариантам, место для проведения реакции может находиться на поверхности, например, на внутренней поверхности аналитического блока. Место проведения реакции может находиться в жидкости, содержащейся в аналитическом блоке. Место проведения реакции может быть на субстрате внутри аналитического блока. Место проведения реакции может быть на поверхности субстрата, свободно плавающего внутри аналитического блока. Местом проведения реакции может быть субстрат внутри аналитического блока.
[01233] Аналитический блок может иметь любой размер, включая описываемый в соответствующих местах в отношении наконечников и/или сосудов. Аналитический блок способен содержать и/или вмещать небольшой объем пробы и/или другой жидкости, включая объемы, указанные в соответствующих разделах документа.
[01234] Аналитический блок может быть подобран устройством для манипуляций с жидкостями и/или извлечен из него. Например, аналитический наконечник или другой аналитический блок может быть подобран патрубком пипетки. Аналитический наконечник или другой аналитический блок может быть сброшен с патрубка пипетки. Согласно некоторым вариантам, аналитические блоки могут быть выборочно и по-отдельности подобраны и/или сброшены. Одна или несколько групп аналитических блоков может быть выборочно подобрана и/или сброшена. Аналитический блок может быть подобран устройством для манипуляций с жидкостями и/или сброшен им. Аналитический блок может быть подобран устройством для манипуляций с жидкостями и/или сброшен им без участия человека. Пипетка может забрать и/или сбросить аналитический блок в соответствии с приведенными здесь описаниями.
[01235] Аналитический блок может быть перемещен внутри устройства и/или модуля с помощью механизма для манипуляций с жидкостями. Например, аналитический наконечник или другой аналитический блок может транспортироваться с использованием пипеточной головки. Аналитический наконечник или другой аналитический блок может транспортироваться в горизонтальном и/или вертикальном направлении. Аналитический наконечник и/или аналитический блок может транспортироваться в любом направлении. Аналитический блок может перемещаться индивидуально с помощью механизма для манипуляций с жидкостями. С помощью механизма для манипуляций с жидкостями можно одновременно переместить одну или несколько групп аналитических блоков.
[01236] Аналитическому блоку могут быть приданы формы и/или размеры, позволяющие выполнять детектирование блоком детектирования. Блок детектирования может быть предусмотрен снаружи, внутри аналитического блока или объединен с ним. Например, аналитический блок может быть прозрачным. Аналитический блок допускает детектирование оптического сигнала, аудио сигнала, видимого сигнала, электрического сигнала, магнитного сигнала, движения, ускорения, массы или любого другого сигнала блоком детектирования.
[01237] Детектор может быть способен детектировать сигналы от отдельных аналитических блоков. Детектор может различать сигналы, полученные от каждого из отдельных аналитических блоков. Детектор может индивидуально отслеживать и/или следовать за сигналами от каждого из индивидуальных аналитических блоков. Детектор может быть в состоянии одновременно детектировать сигналы от одной или нескольких групп аналитических блоков. Детектор может отслеживать и/или следовать за сигналами от одной или нескольких групп аналитических блоков.
[01238] Аналитический блок может быть выполнен из любого материала. Аналитический блок может быть отформован из любого материала, включая описываемый в соответствующих местах в отношении наконечников и/или сосудов. Аналитический блок может быть выполнен из прозрачного материала. Блоки обработки
[01239] В соответствии с описываемым здесь вариантом осуществления, подготовительная и/или аналитическая станция или любая другая часть модуля или устройства, может включать в себя один или несколько блоков обработки. Блок обработки может быть сконфигурирован на подготовку пробы к выполнению и/или собственно выполнение биологической или химической реакции, которая выдает детектируемый сигнал, свидетельствующий о присутствии или отсутствии одного или нескольких анализируемых веществ, и/или об их концентрации. Блок обработки может использоваться для подготовки аналитической пробы или выполнения любого другого процесса применительно к пробе или связанный с нею реагентам, как это предусмотрено одной или несколькими операциями подготовки пробы или обработки, как описано в соответствующих разделах данного документа. Блок обработки может обладать одной или несколькими характеристиками аналитического блока в том виде, как это описано в соответствующих разделах данного документа. Блок обработки может функционировать как аналитический блок в том виде, как это описано в соответствующих разделах данного документа.
[01240] Детектируемым сигналом может быть оптический сигнал, видимый сигнал, электрический сигнал, магнитный сигнал, инфракрасный сигнал, тепловой сигнал, движение, масса или звук.
[01241] Согласно некоторым вариантам может быть предусмотрено множество блоков обработки. Согласно некоторым вариантам, может быть предусмотрен один или несколько рядов блоков обработки, или один или более столбцов блоков обработки. Согласно некоторым вариантам, может быть предусмотрена матрица m×n блоков обработки, где m, n являются целыми числами. Блоки обработки могут быть расположены рядами или столбцами в шахматном порядке относительно друг друга. Согласно некоторым вариантам, они могут иметь любую другую конфигурацию.
[01242] Может быть предусмотрено любое количество блоков обработки. Например, может быть не менее 1, 2, 3, 4, 5, 8, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 150, 175, 200, 250, 300, 400, 500 или 1000 блоков обработки.
[01243] Блоки обработки могут быть предусмотрены в картридже, планшете, или иметь любую другую несущую конструкцию. Блоки обработки могут иметь одинаковую ориентацию, Как альтернатива, блоки обработки могут иметь разные ориентации. В некоторых примерах блоки обработки могут поддерживаться вертикально ориентированными. В других примерах блоки обработки могут иметь горизонтальную или вертикальную ориентацию, или пребывать под любым другим углом. Блоки обработки могут оставаться одними и теми же, или могут меняться со временем.
[01244] В некоторых случаях, пипетки, наконечник, или оба этих устройства могут быть интегрированы с планшетом или картриджем. В некоторых случаях, наконечники или пипетки, или компоненты наконечников или пипеток интегрированы с картриджами или планшетами. [01245] Блоки обработки могут быть гидравлически разобщенными или независимыми друг от друга. Блоки обработки могут содержать и/или вмещать пробы или другие жидкости, которые могут быть гидравлически разобщены между собой. Пробы и/или другие жидкости, содержащихся в блоках обработки, могут быть идентичными, или разными в каждом блоке. Система может быть способна отслеживать, что содержит каждый блок обработки. Система может быть способной отслеживать местоположение и предысторию каждого блока обработки.
[01246] Блоки обработки могут перемещаться независимо относительно друг друга, или другой части устройства или модуля. Таким образом, содержащиеся в них жидкости и/или пробы могут перемещаться независимо относительно друг друга, или других частей устройства или модуля. Блок обработки может быть индивидуально адресуемым. Может отслеживаться местоположение каждого блока обработки. Блок обработки может быть индивидуально выбран на предмет получения и/или выдачи жидкости. Блок обработки может быть индивидуально выбран на предмет транспортировки жидкости. Жидкость может быть индивидуально подана в блок-обработки или удалена из него. Жидкость может быть индивидуально дозироваться и/или всасываться с помощью блока обработки. Блок обработки может быть индивидуально детектируемым.
[01247] Любое приведенное здесь описание индивидуального блока обработки может быть также применимо к группам блоков обработки. Группа блоков обработки может состоять из одного, двух или более блоков обработки. Согласно некоторым вариантам, блоки обработки в рамках группы могут быть перемещены одновременно. Может отслеживаться местоположение групп блоков обработки. Жидкости могут быть одновременно доставлены в одну или более групп блоков обработки и/или всосаны из них. Детектирование может происходить одновременно в блоках обработки в рамках одной или нескольких групп блоков обработки.
[01248] Блоки обработки могут иметь форму или характеристики любого из наконечников или сосудов, описанных в соответствующих разделах данного документа. Например, блок обработки может быть любым из описанных здесь наконечников или сосудов. Любое приведенное здесь описание блоков обработки может также применяться к наконечникам или сосудам, или же любое описание наконечников или сосудов может также применяться к блокам обработки.
[01249] Согласно некоторым вариантам, блок обработки может быть обрабатывающим наконечником. Обрабатывающий наконечник может иметь первый и второй концы. Согласно некоторым вариантам, первый и второй концы могут располагаться напротив друг друга. Первый и/или второй конец может быть открытым или закрытым. Согласно некоторым вариантам, оба конца, первый и второй, могут быть открытыми. Согласно альтернативным вариантам блок обработки может иметь три, четыре или более концов.
[01250] Обрабатывающий наконечник может иметь внутреннюю и наружную поверхности. Первый и второй концы обрабатывающего наконечника может соединять канал. Канал может быть в виде желоба или прохода. Первый и второй концы обрабатывающего наконечника могут находиться в гидравлической связи между собой. Диаметр первого конца обрабатывающего наконечника может быть больше, чем диаметр его второго конца. Согласно некоторым вариантам наружный диаметр первого конца обрабатывающего наконечника может быть больше, чем диаметр его второго конца. Внутренний диаметр первого конца обрабатывающего наконечника может быть больше, чем внутренний диаметр его второго конца. Как альтернатива, диаметр обрабатывающего наконечника может быть одним и тем же на первом и втором концах. Согласно некоторым вариантам, второй конец может располагаться под первым концом обрабатывающего наконечника. Как альтернатива, относительные положения первого и второго концов могут быть разнообразными.
[01251] Согласно некоторым вариантам, блоком обработки может быть сосуд. Блок обработки может иметь первый и второй концы. Согласно некоторым вариантам, первый и второй концы могут располагаться напротив друг друга. Первый и/или второй конец может быть открытым или закрытым. Согласно некоторым вариантам, второй конец может располагаться под первым концом блока обработки. Как альтернатива, относительные положения первого и второго концов могут быть разнообразными. Открытый конец блока обработки может быть ориентирован вверх, или может находиться выше закрытого конца.
[01252] Согласно некоторым вариантам, блоком обработки может быть колпачок или крышка. Колпачок или крышка способны блокировать открытый конец блока обработки. Колпачок или крышка могут применяться выборочно, чтобы закрывать или открывать открытый конец блока обработки. Колпачок или крышка может иметь одну или более конфигураций, показанных в соответствующих местах данного документа или известных в данной области техники. Колпачок или крышка могут образовывать воздухонепроницаемое уплотнение, которое может отделить содержимое реагентного блока от окружающей среды. Колпачок или крышка может включать пленку, масло (например, минеральное масло), воск или гель.
[01253] Как описано выше в отношении наконечников и/или сосудов, блок обработки может быть подобран с помощью устройства для манипуляций с жидкостями. Например, пипетка или другое устройство для манипуляций с жидкостями может присоединиться к блоку обработки. Патрубок или отверстие пипетки может взаимодействовать с концом блока обработки. Согласно некоторым вариантам, может быть образовано жидкостнонепроницаемое уплотнение между устройством для манипуляций с жидкостями и блоком обработки. Блок обработки может быть прикреплен к устройству для манипуляций с жидкостями и/или отсоединен от него. Могут использоваться любые другие автоматические устройства или процессы для перемещения блока обработки или манипуляций с ним. Блок обработки может быть перемещен или с ним можно совершать манипуляции без вмешательства человека.
[01254] Устройство для манипуляций с жидкостями или любое другое автоматическое устройство может взять индивидуальный блок обработки или сбросить его. Устройство для манипуляций с жидкостями или любое другое автоматическое устройство может одновременно взять множество блоков обработки или сбросить их. Устройство для манипуляций с жидкостями или любое другое автоматическое устройство может избирательно взять множество блоков обработки или сбросить их. Согласно некоторым вариантам, устройство для манипуляций с жидкостями способно выборочно всасывать и/или дозировать пробу, используя один, два или более блоков обработки. Любое приведенное здесь описание системы для манипуляций с жидкостями применимо к блокам обработки.
[01255] Согласно одному из вариантов, блок обработки может быть выполнен из литого пластика. Блок обработки может быть либо коммерчески доступным изделием, либо изготовлен литьем под давлением с приданием ему точных форм и размеров. Блоки могут быть покрыты захватывающими реагентами или другими материалами, с использованием технологии, аналогичной применяемой для нанесения покрытия на микротитровальные планшеты, но с реализацией преимущества, даваемого обработкой в массе, когда их помещают в большой сосуд, добавляют реагенты для образования покрытия, и обрабатывают с помощью сита, держателей и тому подобного для извлечения деталей и их промывки, при необходимости. Согласно некоторым вариантам, захватывающие реагенты могут быть нанесены на внутреннюю поверхность блоков обработки.
[01256] Блок обработки может выполнять функцию жесткой опоры, на которой может быть иммобилизован реагент. Блок обработки выбирают также для обеспечения соответствующих характеристик в отношении взаимодействия со светом. Например, блок обработки может быть выполнен из таких материалов, как функциональное стекло, Si, Ge, GaAs, GaP, SiO2, SiN4, модифицированный кремний, или любой из широкого многообразия гелей или полимеров, таких как (поли) тетрафторэтилен, (поли) винилидендифторид, полистирол, поликарбонат, полипропилен, полиметилметакрилат (ПММА), акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер (ABS), и их сочетания. Согласно варианту, блок обработки может быть выполнен из полистирола. В соответствии с настоящим изобретением могут использоваться другие подходящие материалы. Для формирования блока обработки может использоваться любой из описанных здесь материалов, например, применяемый для наконечников и/или сосудов. Преимущественным является использование прозрачной зоны проведения реакции. Кроме того, в случае, когда имеется оптически прозрачное окно, позволяющее свету достичь оптического детектора, поверхность может быть преимущественно непрозрачной и/или светорассеивающей. Блок обработки может, при необходимости, быть непрозрачным и не допускать пропускания света.
[01257] Реагент может быть иммобилизован на захватывающей поверхности блока обработки. Согласно некоторым вариантам, захватывающей может быть внутренняя поверхность блока обработки. Согласно примеру, захватывающая поверхность может располагаться в нижней части обрабатывающего наконечника или сосуда.
[01258] Блоки обработки могут быть высушены вслед за последней операцией включения захватывающей поверхности. Например, высушивание может осуществляться пассивным воздействием сухой атмосферы или использованием вакуумного коллектора и/или подачей чистого сухого воздуха через коллектор.
[01259] Согласно некоторым вариантам, вместо того, чтобы использовать захватывающую поверхность на блоке обработки, в нем можно предусмотреть микроносители или другие подложки, на которых имеется захватывающая поверхность. Можно предусмотреть свободно-текучий субстрат (один или несколько), у которого имеется захватывающая поверхность. Согласно некоторым вариантам, свободно-текучий субстрат с захватывающей поверхностью может быть предусмотрен в жидкости. Согласно некоторым вариантам, микроносители могут быть магнитным. Микроноситель может быть покрыт реагентами (одним или несколькими), как это известно в данной области техники. Магнитный микроноситель может удерживаться в требуемом месте внутри блока обработки. Магнитный микроноситель может фиксироваться с использованием одного или нескольких магнитов.
[01260] Микроносители полезны для проведения одного или нескольких анализов, включая, среди прочего, иммуноферментный анализ, нуклеинокислотный анализ или любой другой анализ из числа описанных в соответствующих разделах данного документа. Микроносители могут использоваться во время реакции (например, химической, физической, биологической). Микроносители могут использоваться во время любой операции подготовки пробы (одной или нескольких). Микроносители могут быть покрыты одним или несколькими реагентами. Сами микроносители могут быть сформированы из реагентов. Микроносители могут использоваться для очистки, смешивания, фильтрации или любых других процессов. Микроносители могут быть выполнены из прозрачного, полупрозрачного и/или непрозрачного материала. Микроносители могут быть сформированы из термопроводящих или термоизоляционных материалов. Микроносители могут быть сформированы из электропроводящих или электроизоляционных материалов. Микроносители могут ускорять операцию подготовки пробы и/или ее анализа. Микроносители могут обеспечить увеличение площади поверхности, которая может реагировать с одной или несколькими пробами, или жидкостями.
[01261] Согласно альтернативным вариантам, в аналитических блоках могут быть предусмотрены микроносители или другие твердые частицы. Микроносители может быть выполнены таким образом, что при определенных условиях происходит их растворение. Например, микроносители могут растворяться при контакте с жидкостью, или при контакте с анализируемым веществом или другими реагентами. Микроносители могут растворяться при определенной температуре.
[01262] Микроносители могут иметь любой размер или форму. Микроносители могут быть сферическими. Микроносители могут иметь диаметр не более примерно 1 нм, 5 нм, 10 нм, 50 нм, 100 нм, 200 нм, 300 нм, 500 нм, 750 нм, 1 мкм, 2 мкм, 3 мкм, 5 мкм, 10 мкм, 20 мкм, 50 мкм, 100 мкм, 200 мкм, 300 мкм, 400 мкм, 500 мкм, 600 мкм, 700 мкм, 800 мкм, 900 мкм, 1 мм, 1,2 мм, 1,5 мм, 2 мм, 2,5 мм, 3 мм, 4 мм или 5 мм. Микроносители могут быть одинакового размера или различных размеров. Микроноситель может включать микрочастицы или наночастицы.
[01263] Блок обработки может иметь любой размер, включая описываемый в соответствующих местах в отношении наконечников и/или сосудов. Блок обработки способен содержать и/или вмещать небольшой объем пробы и/или другой жидкости, включая объемы, указанные в соответствующих разделах документа.
[01264] Блок обработки может быть подобран устройством для манипуляций с жидкостями и/или извлечен из него. Например, обрабатывающий наконечник или другой блок обработки может быть подобран патрубком пипетки. Обрабатывающий наконечник или другой блок обработки может быть сброшен с патрубка пипетки. Согласно некоторым вариантам, блоки обработки могут быть выборочно и по-отдельности подобраны и/или сброшены. Одна или несколько групп блоков обработки может быть выборочно подобрана и/или сброшена. Блок обработки может быть подобран устройством для манипуляций с жидкостями и/или сброшен им. Блок обработки может быть подобран устройством для манипуляций с жидкостями и/или сброшен им без участия человека. Пипетка может забрать и/или сбросить блок обработки в соответствии с приведенными здесь описаниями.
[01265] Блок обработки может быть перемещен внутри устройства и/или модуля с помощью механизма для манипуляций с жидкостями. Например, обрабатывающий наконечник/сосуд или другой блок обработки может транспортироваться с использованием пипеточной головки. Обрабатывающий наконечник/сосуд или другой блок обработки может транспортироваться в горизонтальном и/или вертикальном направлении. Обрабатывающий наконечник/сосуд и/или блок обработки может транспортироваться в любом направлении. Блок обработки может перемещаться индивидуально с помощью механизма для манипуляций с жидкостями. С помощью механизма для манипуляций с жидкостями можно одновременно переместить одну или несколько групп блоков обработки.
[01266] Блоку обработки могут быть приданы формы и/или размеры, позволяющие выполнять детектирование блоком детектирования. Блок детектирования может быть предусмотрен снаружи, внутри блока обработки или объединен с ним. Например, блок обработки может быть прозрачным. Блок обработки допускает детектирование оптического сигнала, аудио сигнала, видимого сигнала, электрического сигнала, магнитного сигнала, химического сигнала, биологического сигнала, движения, ускорения, массы или любого другого сигнала блоком детектирования.
[01267] Детектор может быть способен детектировать сигналы от отдельных блоков обработки. Детектор может различать сигналы, полученные от каждого из отдельных блоков обработки. Детектор может индивидуально отслеживать и/или следовать за сигналами от каждого из индивидуальных блоков обработки. Детектор может быть в состоянии одновременно детектировать сигналы от одной или нескольких групп блоков обработки. Детектор может отслеживать и/или следовать за сигналами от одной или нескольких групп блоков обработки.
[01268] Согласно некоторым вариантам, магнитные частицы или суперпарамагнитные наночастицы могут использоваться в сочетании с сосудами и миниатюрными устройствами; магнитного резонанса для выполнения определенных операций блока. Магнитными частицами или суперпарамагнитными наночастицами можно манипулировать с помощью внешних магнитных полей, или с помощью пипетки / устройства для переноса жидкости. Магнитные; микроносители могут использоваться для разделения (покрытые антителами, антигенами, другими захватывающими молекулами), для смешивания (путем возбуждения внешним магнитным полем), для концентрации анализируемого вещества (либо избирательным разделением анализируемого вещества, либо отделением примесей) и др. Все эти операции могут эффективно осуществляться в небольших объемах с высокой эффективностью.
Реагентный блок
[01269] В соответствии с описываемым здесь вариантом осуществления, аналитическая станция или любая другая часть модуля или устройства, может включать в себя один или несколько реагентных блоков. Реагентный блок конфигурируется таким образом, чтобы он содержал и/или вмещал реагент, используемый для проведения анализа. Реагент внутри реагентного блока используется для проведения биологической или химической реакции. В реагентном блоке хранится один или несколько реагентов до проведения реакции, во время нее или после проведения реакции, протекающей с участием реагента. Биологические и/или химические реакции могут протекать вне реагентных блоков, но не обязательно.
[01270] Реагенты могут включать любые реагенты, подробно рассмотренные в соответствующих разделах данного документа. Например, в число реагентов могут быть включены разбавитель для проб, детекторный конъюгат (например, антитело, меченое ферментом), промывочный раствор и фермент-субстрат. При необходимости, могут быть предусмотрены дополнительные реагенты.
[01271] Согласно некоторым вариантам может быть предусмотрено множество реагентных блоков. Согласно некоторым вариантам, может быть предусмотрен один или несколько рядов реагентных блоков, или один или более столбцов реагентных блоков. Согласно некоторым вариантам, может быть предусмотрена матрица m×n реагентных блоков, где т, п являются целыми числами. Реагентные блоки могут быть расположены рядами или столбцами в шахматном порядке относительно друг друга. Согласно некоторым вариантам, они могут иметь любую другую конфигурацию.
[01272] Может быть предусмотрено любое количество реагентных блоков. Например, может быть не менее 1, 2, 3, 4, 5, 8, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 120, 150, 175, 200, 250, 300, 400, 500 или 1000 реагентных блоков.
[01273] При необходимости, может быть предусмотрено одинаковое количество реагентных и аналитических блоков. Аналитическому блоку может соответствовать один или несколько реагентных блоков. Реагентному блоку может соответствовать один или несколько аналитических блоков. Один или несколько реагентных блоков может перемещаться относительно аналитического блока. Как альтернатива, один или несколько аналитических блоков может перемещаться относительно реагентного блока. Аналитический блок может индивидуально перемещаться относительно реагентного блока.
[01274] Реагентные блоки могут быть предусмотрены в картридже, планшете, или иметь любую другую несущую конструкцию. Реагентные блоки могут иметь одинаковую ориентацию. Например, реагентные блоки могут иметь один или несколько открытых концов, которые обращены в одном и том же направлении. Как альтернатива, реагентные блоки могут иметь разные ориентации. В некоторых примерах реагентные блоки могут поддерживаться вертикально ориентированными. В других примерах реагентные блоки могут иметь горизонтальную или вертикальную ориентацию, или пребывать под любым другим углом. Реагентные блоки могут оставаться одними и теми же, или могут меняться со временем. Реагентные блоки могут располагаться на несущей конструкции вместе с аналитическими блоками. Как альтернатива, реагентные блоки могут располагаться на отдельной несущей конструкции, нежели аналитические блоки. Реагентные и аналитические блоки могут опираться в отдельных частях несущей конструкции. Как альтернатива, они могут быть установлены вперемешку на несущей конструкции.
[01275] Реагентные блоки могут быть гидравлически разобщенными или независимыми друг от друга. Реагентные блоки могут содержать и/или вмещать пробы или другие жидкости, которые могут быть гидравлически разобщены между собой. Пробы и/или другие жидкости, содержащихся в реагентных блоках, могут быть идентичными, или разными в каждом блоке. Система может быть способна отслеживать, что содержит каждый реагентный блок. Система может быть способной отслеживать местоположение и предысторию каждого реагентного блока.
[01276] Реагентные блоки могут перемещаться независимо относительно друг друга, или другой части устройства или модуля. Таким образом, содержащиеся в них жидкости и/или пробы могут перемещаться независимо относительно друг друга, или других частей устройства или модуля. Реагентный блок может быть индивидуально адресуемым. Может отслеживаться местоположение каждого реагентного блока. Реагентный блок может быть индивидуально выбран на предмет получения и/или выдачи жидкости. Реагентный блок может быть индивидуально выбран на предмет транспортировки жидкости. Жидкость может быть индивидуально подана в реагентный блок или удалена из него. Реагентный блок может быть индивидуально детектируемым.
[01277] Любое приведенное здесь описание индивидуального реагентного блока применимо также к группам реагентных блоков. Группа реагентных блоков может состоять из одного, двух или более реагентных блоков. Согласно некоторым вариантам, реагентные блоки в рамках группы могут быть перемещены одновременно. Может отслеживаться местоположение групп реагентных блоков. Жидкости могут быть одновременно доставлены в одну или более групп реагентных блоков и/или всосаны из них. Детектирование может происходить одновременно в аналитических блоках в рамках одной или нескольких групп аналитических блоков.
[01278] Реагентные блоки могут иметь форму или характеристики любого из наконечников или сосудов, описанных в соответствующих разделах данного документа. Например, реагентный блок может быть любым из описанных здесь наконечников или сосудов. Любое приведенное здесь описание реагентных блоков может также применяться к наконечникам или сосудам, или же любое описание наконечников или сосудов может также применяться к реагентным блокам.
[01279] Согласно некоторым вариантам, реагентным блоком может быть сосуд. Реагентный блок может иметь первый и второй концы. Согласно некоторым вариантам, первый и второй концы могут располагаться напротив друг друга. Первый и/или второй конец может быть открытым или закрытым. Согласно некоторым вариантам, первый конец может быть открытым, а второй конец может быть закрытым. Согласно альтернативным вариантам аналитический блок может иметь три, четыре или более концов. Сосуд может быть покрыт перегородкой и/или барьером, призванным препятствовать переходу жидкости в аэрозоль, испарению и т.п. во избежание какого-либо загрязнения устройства Сосуд может быть одноразовым. Тем самым отпадает необходимость внешнего заполнения реагентов из общего источника. Благодаря этому обеспечивается лучший контроль качества и манипуляций с реагентами. Кроме того, это способствует снижению загрязнения устройства и окружающей обстановки
[01280] Реагентный блок может иметь внутреннюю и наружную поверхности. Первый и второй концы реагентного блока может соединять канал. Канал может быть в виде желоба или прохода. Первый и второй концы аналитического наконечника могут находиться в гидравлической связи между собой. Диаметр первого конца реагентного блока может быть больше, чем диаметр его второго конца. Согласно некоторым вариантам наружный диаметр первого конца реагентного блока может быть больше, чем диаметр его второго конца. Как альтернатива, диаметры могут быть одинаковыми, или же наружный диаметр второго конца может быть больше наружного диаметра первого конца. Внутренний диаметр первого конца реагентного блока может быть больше, чем внутренний диаметр его второго конца. Как альтернатива, диаметр и/или внутренний диаметр реагентного блока могут быть одинаковыми у первого и второго концов. Согласно некоторым вариантам, второй конец может располагаться под первым концом реагентного блока. Как альтернатива, относительные положения первого и второго концов могут быть разнообразными. Открытый конец реагентного блока может быть ориентирован вверх, или может находиться выше закрытого конца.
[01281] Согласно некоторым вариантам, реагентный блок может иметь колпачок или крышку. Колпачок или крышка способны блокировать открытый конец реагентного блока. Колпачок или крышка могут применяться выборочно, чтобы закрывать или открывать открытый конец реагентного блока. Колпачок или крышка может иметь одну или более конфигураций, показанных в соответствующих местах данного документа или известных в данной области техники. Колпачок или крышка могут образовывать воздухонепроницаемое уплотнение, которое может отделить содержимое реагентного блока от окружающей среды.
[01282] Как описано выше в отношении наконечников и/или сосудов, реагентный блок может быть подобран с помощью устройства для манипуляций с жидкостями. Например, пипетка или другое устройство для манипуляций с жидкостями может присоединиться к реагентному блоку. Патрубок или отверстие пипетки может взаимодействовать с концом реагентного блока. Согласно некоторым вариантам, может быть образовано герметичное для жидкостей уплотнение между устройством для манипуляций с жидкостями и реагентным блоком. Реагентный блок может быть прикреплен к устройству для манипуляций с жидкостями и/или отсоединен от него. Устройство для манипуляций с жидкостями может перемещать реагентный блок из одного места в другое. Как альтернатива, реагентный блок не присоединен к устройству для манипуляций с жидкостями. Могут использоваться любые другие автоматические устройства или процессы для перемещения аналитического блока или манипуляций с ним. Реагентный блок может быть перемещен или с ним можно совершать манипуляции без вмешательства человека.
[01283] Реагентный блок может быть сконфигурирован на прием аналитического блока. Согласно некоторым вариантам, реагентный блок может содержать открытый конец, через который может быть вставлена как минимум часть аналитического блока. Согласно некоторым вариантам, аналитический блок может быть вставлен в реагентный блок. Открытый конец реагентного блока может иметь больший диаметр, чем минимум один из открытых концов аналитического блока. В некоторых случаях, внутренний диаметр открытого конца реагентного блока может превышать наружный диаметр минимум одного из открытых концов аналитического блока. Согласно некоторым вариантам, реагентный блок может быть выполнен по форме или может содержать один или несколько функциональных элементов, которые позволяют вставлять аналитический блок на требуемую величину в реагентный блок. Аналитический блок способен полностью войти в реагентный блок, но не обязательно.
[01284] Аналитический блок может дозировать жидкость в реагентный блок и/или всасывать ее оттуда. Реагентный блок может подавать жидкость, такую как реагент, которая может быть подобрана аналитическим блоком. Аналитический блок может, при необходимости, подавать жидкость в реагентный блок. Жидкость может быть перенесена через открытый конец реагентного блока и открытый конец аналитического блока. Открытые концы аналитического и реагентного блоков позволяют внутренним частям аналитического и реагентного блоков находиться в гидравлической связи друг с другом. Согласно некоторым вариантам, аналитический блок может быть расположен над реагентным блоком во время указанного дозирования и/или всасывания.
[01285] Как альтернатива, перенос жидкости между реагентным и аналитическим блоками осуществляется устройством для манипуляций с жидкостями. Один или несколько таких переносов жидкости происходит одновременно. Согласно одному из вариантов, устройством для манипуляций с жидкостями может быть пипетка.
[01286] Согласно примеру, в реагентном блоке может находиться реагент для проведения химической реакции. Аналитический блок может быть включен в состав реагентного блока и может всасывать реагент из реагентного блока. В аналитическом блоке может протекать химическая реакция. Лишняя жидкость от протекающей реакции может дозироваться из аналитического блока. Аналитический блок может забирать промывочный раствор. Промывочный раствор может выталкиваться из аналитического блока. Операция промывки может быть проведена один, два, три, четыре, пять или более раз. При необходимости, промывочный раствор может забираться и/или дозироваться в реагентный блок. Это позволяет ослабить помехи, вносимые фоновым сигналом. Детектор может детектировать один или несколько сигналов от аналитического блока. Ослабление помех, вносимых фоновым сигналом, позволяет повысить чувствительность сигналов, детектированных от аналитического блока. Может использоваться формат аналитического наконечника, который обеспечивает преимущественное выталкивание жидкостей для улучшения условий промывки.
[01287] Устройство для манипуляций с жидкостями или любое другое автоматическое устройство может взять индивидуальный аналитический блок или сбросить его. Устройство для манипуляций с жидкостями или любое другое автоматическое устройство может одновременно взять множество аналитических блоков или сбросить их. Устройство для манипуляций с жидкостями или любое другое автоматическое устройство может избирательно взять множество аналитических блоков или сбросить их. Согласно некоторым вариантам, устройство для манипуляций с жидкостями способно выборочно всасывать и/или дозировать пробу, используя один, два или более аналитических блоков. Любое приведенное здесь описание системы для манипуляций с жидкостями применимо к аналитическим блокам.
[01288] Согласно одному из вариантов, реагентный блок может быть выполнен из литого пластика. Реагентный блок может быть либо коммерчески доступным изделием, либо изготовлен литьем под давлением с приданием ему точных форм и размеров. Блоки могут быть покрыты захватывающими реагентами, с использованием технологии, аналогичной применяемой для нанесения покрытия на микротитровальные планшеты, но с реализацией преимущества, даваемого обработкой в массе, когда их помещают в большой сосуд, добавляют реагенты для образования покрытия, и обрабатывают с помощью сита, держателей и тому подобного для извлечения деталей и их промывки, при необходимости. Согласно некоторым вариантам, захватывающие реагенты могут быть нанесены на внутреннюю поверхность реагентных блоков. Как альтернатива, реагентные блоки могут быть без покрытия, или покрыты другими веществами.
[01289] Реагентный блок может обеспечить жесткую опору. Реагентный блок выбирают также для обеспечения соответствующих характеристик в отношении взаимодействия со светом. Например, реагентный блок может быть выполнен из таких материалов, как функциональное стекло, Si, Ge, GaAs, GaP, SiO2, SiN4, модифицированный кремний, или любой из широкого многообразия гелей или полимеров, таких как (поли) тетрафторэтилен, (поли) винилидендифторид, полистирол, поликарбонат, полипропилен, полиметилметакрилат (ПММА), акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер (ABS), и их сочетания. Согласно варианту, аналитический блок может быть выполнен из полистирола. В соответствии с настоящим изобретением могут использоваться другие подходящие материалы. Для формирования реагентного блока может использоваться любой из описанных здесь материалов, например, применяемый для наконечников и/или сосудов. Преимущественным является использование прозрачной зоны проведения реакции. Кроме того, в случае, когда имеется оптически прозрачное окно, позволяющее свету достичь оптического детектора, поверхность может быть преимущественно непрозрачной и/или светорассеивающей.
[01290] В реагентном блоке может быть предусмотрена захватывающая поверхность, подобная описанной для аналитических блоков, но не обязательно. Аналогично, для создания захватывающих поверхностей в реагентном блоке могут использоваться микроносители или другие субстраты, но не обязательно. Любое описание, относящееся к микроносителям и другим захватывающим поверхностям для аналитических блоков или блоков обработки, при необходимости, применимо и к реагентным блокам.
[01291] В реагентном блоке может быть место для проведения реакции, но не обязательно. Любое приведенное здесь описание места для проведения реакции может быть также применимо к реагентному блоку.
[01292] Реагентный блок может иметь любой размер, включая описываемый в соответствующих местах в отношении наконечников и/или сосудов. Реагентный блок способен содержать и/или вмещать небольшой объем пробы и/или другой жидкости, включая объемы, указанные в соответствующих разделах документа.
[01293] Реагентный блок может быть стационарным в устройстве и/или модуле. Как альтернатива, реагентный блок может быть подвижным относительно устройства и/или модуля. Реагентный блок может быть подобран и/или перемещен с помощью механизма для манипуляций с жидкостями или любого автоматизированного процесса. Например, реагентный блок может быть подобран патрубком пипетки, аналогично процедуре, описанной в соответствующих разделах для аналитического блока.
[01294] Относительное перемещение может происходить между аналитическим и реагентным блоками. Аналитический блок и/или реагентный блок могут двигаться относительно друг друга. Аналитические блоки могут двигаться относительно друг друга. Реагентные блоки могут двигаться относительно друг друга. Аналитические блоки и/или реагентные блоки могут быть индивидуально подвижными относительно устройства и/или модуля.
[01295] Реагентному блоку могут быть приданы формы и/или размеры, позволяющие выполнять детектирование блоком детектирования. Блок детектирования может быть предусмотрен снаружи, внутри реагентного блока или объединен с ним. Например, реагентный блок может быть прозрачным. Реагентный блок допускает детектирование оптического сигнала, аудио сигнала, видимого сигнала, электрического сигнала, магнитного сигнала, движения, ускорения, массы или любого другого сигнала блоком детектирования.
[01296] Детектор может быть способен детектировать сигналы от отдельных реагентных блоков. Детектор может различать сигналы, полученные от каждого из отдельных реагентных блоков. Детектор может индивидуально отслеживать и/или следовать за сигналами от каждого из индивидуальных реагентных блоков. Детектор может быть в состоянии одновременно детектировать сигналы от одной или нескольких групп реагентных блоков. Детектор может отслеживать и/или следовать за сигналами от одной или нескольких групп реагентных блоков. Как альтернатива, нет необходимости, чтобы детектор детектировал сигналы от отдельных реагентов. Согласно некоторым вариантам, устройство и/или система могут отслеживать идентификацию реагентов или других жидкостей, поступающих в реагентные блоки, или информацию, относящуюся 4 реагентам или другим жидкостям.
[01297] Как отмечено выше, реагентные блоки могут содержать один или несколько реагентов. Реагенты могут включать промывочный буфер, ферментный субстрат, разбавительный буфер, или конъюгаты (такие как конъюгаты, меченые ферментами). Примеры конъюгатов, меченых ферментами, могут включать поликлональные антитела, моноклональные антитела, или могут быть помечены ферментом, который выдает детектируемый сигнал по реакции с соответствующим субстратом. Реагенты могут также включать ДНК-амплификаторы, разбавители для проб, промывочные растворы, реагенты для предварительной обработки проб (включая такие добавки, как моющие средства), полимеры, хелатирующие агенты, альбумин-связывающие реагенты, ингибиторы ферментов, ферменты (например, щелочная фосфатаза, пероксидаза хрена), антикоагулянты, агенты агглютинации эритроцитов, или антитела. Могут также содержаться и/или помещены в реагентный блок любые другие примеры реагентов, описанных в соответствующих разделах данного документа. Разбавление
[01298] Согласно описываемому варианту, устройство и/или модуль допускает использование одного или нескольких разбавителей. Разбавитель может содержаться в одном или нескольких реагентных блоках, или в любом другом блоке, который может содержать или вмещать разбавители. Разбавители могут поступать в наконечнике, сосуде, камере, контейнере, канале, трубке, резервуаре или любом другом компоненте устройства и/или модуля. Разбавитель может храниться в гидравлически разобщенном или гидравлически независимом компоненте. Гидравлически разобщенный или гидравлически независимый компонент может быть стационарным или может быть сконфигурирован перемещаться относительно одной или нескольких частей устройства и/или модуля.
[01299] Согласно некоторым вариантам, разбавители могут храниться в разбавительных блоках, которые могут обладать любыми характеристиками реагентных блоков, описанных в соответствующих разделах данного документа. Разбавительные блоки могут находиться в том же месте, что и остальная часть реагентных блоков, или могут находиться удаленно по отношению к остальным реагентным блокам.
[01300] Могут использоваться любые примеры разбавителей, известных в данной области техники. Разбавитель может быть способен разбавлять или разжижать пробу. В большинстве случаев разбавители не вызывают химической реакции в пробе. Устройство может использовать один тип разбавителей. Как альтернатива, в устройстве возможно наличие или применение нескольких типов разбавителей. Система может отслеживать разбавители и/или различные типы разбавителей. Таким образом, система способна осуществлять доступ к требуемому типу разбавителей. Например, требуемый разбавитель может быть взят наконечником.
[01301] Согласно некоторым вариантам, разбавители могут подаваться в пробу. Разбавители могут разбавлять пробу. Благодаря добавлению разбавителя проба становится менее концентрированной. Степень разбавления может контролироваться согласно одному или нескольким протоколам или инструкциям. В некоторых случаях, протокол или инструкции могут поступать от внешнего устройства, такого как сервер. Как альтернатива, протокол или инструкции могут поступать на борту от устройства, картриджа или сосуда. Таким образом, сервер или устройство осуществляет контроль изменения степени разбавления. Контролируя степень разбавления, система способна обнаруживать присутствие или определять концентрацию одного или нескольких анализируемых веществ, которая может варьироваться в широком диапазоне. Например, в пробе может присутствовать первое анализируемое вещество, концентрация которого определяется в первом интервале, и второе анализируемое вещество, концентрация которого определяется во втором интервале. Проба может быть разделена и может содержать различные количества разбавителей, внесенные для перевода частей пробы в детектируемый диапазон для первого и второго анализируемых веществ, но не обязательно. Аналогично, проба может быть подвергнута различной степени обогащения для доведения до концентрации, требуемой для детектирования анализируемого вещества, но не обязательно.
[01302] Разбавление и/или обогащение обеспечивает широкий диапазон концентраций одного, двух, трех или более анализируемых веществ, в которых возможно их детектирование. Например, появляется возможность детектировать в пробе анализируемые вещества, концентрации которых различаются на один и более, два и более, три и более, четыре и более, пять и более, шесть и более, семь и более, восемь и более, девять и более, десять и более, или двенадцать порядков величины.
[01303] Согласно некоторым вариантам, проба может быть объединена с разбавителями в аналитическом наконечнике или наконечнике другого типа, описанном в соответствующих разделах данного документа. Аналитический наконечник может всасывать разбавитель. Аналитический наконечник может забирать разбавитель из реагентного блока. Разбавители могут быть объединены с пробой в аналитическом наконечнике, но не обязательно.
[01304] В другом примере, разбавители и/или проба могут быть объединены в реагентном блоке или сосудах другого типа, как описано в соответствующих разделах данного документа. Например, разбавители могут быть добавлены к пробе в реагентном блоке, или в нем проба может быть добавлена к разбавителю.
[01305] В одном из вариантов, может использоваться один или несколько механизмов перемешивания. Как альтернатива, отдельный механизм перемешивания не требуется. Аналитический блок, реагентный блок, или любой другой наконечник, сосуд или отсек, в котором происходит совмещение пробы с разбавителем, может двигаться, обеспечивая перемешивание.
[01306] Различные количества разбавителей и/или образцов могут быть объединены для достижения требуемого уровня разбавления. Относительная пропорция объединяемых разбавителей и пробы определяется протоколами. Согласно некоторым вариантам, пропорция между пробой и разбавителем может быть не более примерно 1:1000000, 1:100000, 1:10000, 1:1000, 1:500, 1:100, 1:50, 1:10, 1:5, 1:3, 1:2, 1:1, или не менее 2:1, 3:1, 5:1, 10:1, 50:1, 100:1, 500:1, 1000:1, 10000:1, 100000:1, или 1000000:1 Разбавленную пробу можно забрать из реагентного блока с помощью аналитического наконечника, где может протекать одна или несколько химических реакций.
[01307] Требуемое количество разбавителей может быть обеспечено в соответствии с одним или несколькими наборами инструкций. Согласно некоторым вариантам, степень разбавления может регулироваться системой для манипуляций с жидкостями. Например, аналитический наконечник может забрать требуемое количество разбавителей и дозировать его в нужное место. Объем разбавителей, подобранных аналитическим наконечником, может регулироваться с высокой степенью чувствительности. Например, количество забранных разбавителей может равняться любому из объемов жидкости или проб, рассмотренных в соответствующих местах данного документа. Согласно некоторым вариантам, аналитический наконечник может забрать требуемое количество разбавителя за один заход. Как альтернатива, для достижения требуемой степени разбавления аналитический наконечник может забирать и дозировать разбавители несколько раз.
[01308] Разбавление пробы может происходить во время операции предварительной обработки пробы. Проба может быть разбавлена до протекания химической реакции. Как альтернатива, разбавление может произойти во время химической реакции и/или после нее. Согласно одному из вариантов, все разбавление происходит в бортовом картридже. Согласно другому варианту, все разбавление происходит в различных местах на картридже после того, как он вставляется в модуль. При необходимости, все разбавление происходит в различных местах на картридже до того, как он вставляется в модуль. При необходимости, некоторое разбавление происходит в различных местах на картридже до того, как он вставляется в модуль.
[01309] Коэффициент разбавления может быть оптимизирован в режиме реального времени для каждого анализа в зависимости от требований к анализу. Согласно одному из вариантов, производимое в реальном времени определение схемы разбавления осуществляется на основании сведений обо всех анализах, подлежащих выполнению. Эта оптимизация может учитывать ситуации, когда несколько анализов выполнено с использованием идентичного разбавления. Вышеупомянутая схема разбавления может обеспечить повышенную точность окончательно разбавленной пробы.
Промывка
[01310] В соответствии с описываемым вариантом устройство и/или модуль позволяет проводить промывку. Промывочный раствор может содержаться в одном или нескольких реагентных блоках, или в любом другом блоке, который может содержать или вмещать промывочный раствор. Промывочные растворы могут поступать в наконечнике, сосуде, камере, контейнере, канале, трубке, резервуаре или любом другом компоненте устройства и/или модуля. Промывочный раствор может храниться в гидравлически разобщенном или гидравлически независимом компоненте. Гидравлически разобщенный или гидравлически независимый компонент может быть стационарным или может быть сконфигурирован перемещаться относительно одной или нескольких частей устройства и/или модуля.
[01311] Согласно некоторым вариантам, промывочный раствор может храниться в промывочных блоках, которые могут обладать любыми характеристиками реагентных блоков, описанных в соответствующих разделах данного документа. Промывочные блоки могут находиться в том же месте, что и остальная часть реагентных блоков, или могут находиться удаленно по отношению к остальным реагентным блокам.
[01312] Могут использоваться любые примеры промывочных растворов, известных в данной области техники. Промывочные растворы способны удалять несвязанные или непрореагировавшие реагенты. Например, химическая реакция может протекать между пробой, содержащей анализируемое вещество и иммобилизованным реагентом, что может привести к закреплению анализируемого вещества на поверхности. Несвязанное анализируемое вещество может быть смыто. Согласно некоторым вариантам, реакция может вызвать испускание оптического сигнала, света или сигнала любого другого вида. Если в непосредственной близости остаются непрореагировавшие реагенты, они могут дать посторонний фоновый сигнал. Удаление непрореагировавших реагентов может быть желательным из соображений ослабления постороннего фонового сигнала и создания условий для считывания связанных анализируемых веществ. В некоторых случаях промывочный раствор не вызывает химическую реакцию между промывочным раствором и пробой.
[01313] Устройство может использовать один тип промывочных растворов. Как альтернатива, в устройстве возможно наличие или применение нескольких типов промывочных растворов. Система может отслеживать промывочные растворы и/или их различные типы. Таким образом, система способна осуществлять доступ к требуемому типу промывочных растворов. Например, требуемый промывочный раствор может быть взят наконечником.
[01314] Согласно некоторым вариантам, промывочный раствор может подаваться в пробу. Промывочный раствор может разбавлять пробу. Благодаря добавлению промывочного раствора проба становится менее концентрированной. Степень промывки может контролироваться согласно одному или нескольким протоколам или инструкциям. Контролируя степень промывки, система способна с требуемой чувствительностью обнаруживать присутствие или определять концентрацию одного или нескольких анализируемых веществ. Например, при увеличении глубины промывки возможно удаление нежелательных реагентов или пробы, которые может вызвать посторонний фоновый шум.
[01315] Согласно некоторым вариантам, промывочный раствор может быть в аналитическом наконечнике или наконечнике другого типа, описанном в соответствующих разделах данного документа. Аналитический наконечник может всасывать промывочный раствор. Аналитический наконечник может забирать промывочные растворы из промывочного блока. Промывочный раствор может дозироваться через аналитический наконечник, но не обязательно. Одно и то же отверстие в аналитическом наконечнике может как всасывать, так и дозировать промывочный раствор. Например, у аналитического наконечника внизу может иметься отверстие, используемое для подбора и выталкивания промывочного раствора. У аналитического наконечника отверстие может иметься внизу и вверху, причем нижнее отверстие может иметь меньший диаметр, чем верхнее отверстие. Выталкивание промывочного раствора через нижнее отверстие обеспечивает более эффективное выталкивание промывочного раствора, чем в случае, когда низ аналитического наконечника закрыт.
[01316] В другом примере, промывочный раствор и/или проба могут быть объединены в реагентном блоке или сосудах другого типа, как описано в соответствующих разделах данного документа. Например, промывочный раствор может быть добавлен к пробе в реагентном блоке, или в нем проба может быть добавлена к промывочному раствору. Промывочный раствор может быть вытолкнут любым способом. Согласно некоторым вариантам, сочетание промывочного раствора и/или пробы может быть подобрано аналитическим наконечником.
[01317] Требуемое количество промывочного раствора может быть обеспечено в соответствии с одним или несколькими наборами инструкций. Согласно некоторым вариантам, количество промывочного раствора может регулироваться системой для манипуляций с жидкостями. Например, аналитический наконечник может подобрать нужное количество промывочного раствора и дозировать его. Объем промывочного раствора, подобранного аналитическим наконечником, может регулироваться с высокой степенью чувствительности. Например, количество подобранного промывочного раствора может равняться любому из объемов жидкости или проб, рассмотренных в соответствующих местах данного документа. Согласно некоторым вариантам, аналитический наконечник может забрать требуемое количество промывочного раствора за один заход. Как альтернатива, для достижения требуемой степени промывки аналитический наконечник может забирать и дозировать промывочный раствор несколько раз.
[01318] Нужная чувствительность детектирования обеспечивается при разном числе циклов промывки. Число циклов промывки может определяться протоколами. Например, может потребоваться не менее одного, двух, трех, четырех, пяти, шести, семи, восьми, девяти, десяти, одиннадцати или двенадцати циклов промывки. Промывочный раствор может быть взят из промывочного блока с помощью аналитического наконечника, и он может быть вытолкнут из аналитического наконечника.
[01319] Промывка может проводиться после химической реакции. Как альтернатива, промывка может производиться во время химической реакции и/или после нее.
Снижение загрязнения
[01320] В соответствии с описываемым вариантом устройство и/или модуль позволяет предотвращать и/или снижать загрязнение. Например, может быть предусмотрена площадка касания для съема капель. Площадка касания может быть выполнена из поглощающего материала. Например, площадкой касания может быть губка, текстиль, гель, пористый материал, капилляр или любой функциональный элемент, способный поглотить или впитать жидкость, вступающую в контакт с площадкой. Аналитический наконечник может войти в соприкосновение с площадкой касания, что может привести к впитыванию жидкости из аналитического наконечника, оказавшегося вблизи нее. Согласно некоторым вариантам, аналитический наконечник может быть подведен к площадке касания таким образом, чтобы аналитический наконечник не касался участка площадки, с которой ранее уже был контакт. В некоторых случаях жидкость не помещают в то же место, на котором жидкость ранее снималась при касании. Аналитические наконечники могут подводиться к площадке таким образом, чтобы точки контакта располагались на отдалении друг от друга, чтобы каждый раз, когда аналитический наконечник касается площадки, контакт происходил в другой точке. Определять местоположение точки на площадке касания, которой может касаться в следующий раз аналитический наконечник, может контроллер (один или несколько). Контроллер может отслеживать, каких точек на площадке уже касался аналитический наконечник. Площадка касания аналитического наконечника может быть поглощающей.
[01321] Аналитический наконечник может быть промокнут на площадке. Лишняя или нежелательная жидкость из аналитического наконечника может быть не него удалена. Например, в контакт с площадкой касания может быть введен открытый конец, например нижний, аналитического наконечника. Площадка может быть выполнена из поглощающего материала, который впитывает жидкость с аналитического наконечника. Таким образом, может быть понижена вероятность того, что падение лишней или нежелательной жидкости с аналитического наконечника, или другого компонента устройства, в процессе его перемещения по модулю и/или устройству, приведет к загрязнению других частей модуля и/или устройства.
[01322] Другой пример механизма предотвращения или уменьшения загрязнения может включать нанесение покрытия или прикрытие аналитического наконечника или другого компонента устройства. Например, аналитический наконечник может быть введен в контакт с расплавленным воском, маслом (например, минеральным маслом) или гелем. Согласно некоторым вариантам, воск, масло или гель может затвердеть. Затвердевание может произойти в процессе охлаждения материала или воздействия на него воздуха. Как альтернатива, затвердевать от них не требуется. Покровная поверхность, например, воска, масла или геля, может быть достаточно вязкой, чтобы остаться на аналитическом наконечнике или другом компоненте устройства. Согласно одному из примеров, открытый конец аналитического наконечника может быть введен в контакт с покровным материалом, который может прикрыть открытый конец аналитического наконечника, герметизируя содержимое аналитического наконечника.
[01323] Дополнительными примерами средств предупреждения и/или ослабления загрязнения могут быть камеры приема отходов, в которые сбрасываются отработанные аналитические наконечники, компонент, который может установить один или несколько колпачков на использованные части аналитического наконечника, обогреватель или вентилятор или ультрафиолетовый свет, испускаемый на один или несколько компонентов или подсистем, или любой другой компонент, который может сократить вероятность загрязнения. Согласно некоторым вариантам, компоненты устройства для манипуляций с жидкостью не требуют регулярной очистки, поскольку неподвижные компоненты устройства обычно не вступают в прямой контакт с пробой. Устройство для манипуляций с жидкостями может быть способно проводить периодическую самостерилизацию, например, всасыванием очистительных средств (например, этанола) из бачка с помощью пипетки. Устройство для манипуляций с жидкостями, и другие ресурсы устройства, могут быть подвергнуты дезактивации, стерилизации или дезинфекции множеством других способов, включая УФ-облучение.
Фильтр
[01324] Устройство и/или модули могут включать другие компоненты, которые обеспечивают выполнение одной или нескольких функций, описанных в соответствующих разделах данного документа. Например, в устройстве и/или модуле может иметься фильтр, который обеспечивает разделение пробы по размеру частиц, плотности или любому другому функциональному признаку. Например, частицы или жидкости, имеющие частицы размером меньше порогового значения, могут пройти через фильтр, в то время как другие частицы, имеющие размер больший порогового значения, пройти через него не могут. В некоторых вариантах, может быть предусмотрено множество фильтров. Множество фильтры может характеризоваться одним и тем же или разными размерами, что обеспечивает сортировку частиц разных размеров в любое количество групп.
Центрифуги
[01325] В соответствии с некоторыми вариантами, система может включать одну или несколько центрифуг. В устройстве могут быть предусмотрены центрифуги (одна или несколько). Например, одна или несколько центрифуг может находиться в корпусе устройства. В модуле могут быть предусмотрены центрифуги (одна или несколько). В одном, двух или более модулей устройства может располагаться центрифуга. Центрифуга может поддерживаться несущей конструкцией модуля, или может располагаться в корпусе модуля. Центрифуга может иметь компактный, плоский форм-фактор, и требует лишь немного места. Согласно некоторым вариантам, центрифуга миниатюризирована для применения по месту обслуживания, но остается способной вращаться с высокой частотой не менее 10000 об/мин и выдерживать ускорения силы тяжести до 1200 м/с2 и более.
[01326] Центрифуга может быть сконфигурирована на прием одной или нескольких проб. Центрифуга может использоваться для разделения и/или очистки материалов с разными плотностями. Примеры таких материалов могут включать вирусы, бактерии, клетки, белки, экологические композиции или другие композиции. Центрифуга может использоваться для концентрирования клеток и/или частиц для последующих измерений.
[01327] Центрифуга может иметь одну или несколько полостей, которые могут быть сконфигурированы для размещения пробы. Полость может быть сконфигурирована на размещение пробы непосредственно в полости, так что проба может контактировать со стенками полости. Как альтернатива, полость может быть сконфигурирована на размещение сосуда с пробой, в котором может находиться проба. Любое приведенное здесь описание полости может быть применено к любой конфигурации, которая может принимать и/или вмещать пробу или контейнер с пробой. Например, полости могут включать в себя отступы в материал, корзины, выступы с полым внутренним исполнением, элементы, сконфигурированные на соединение с контейнером для проб. Любое описание полости может также включать конфигурации, которые могут иметь или не иметь вогнутую или внутреннюю поверхность. Примеры сосудов для проб могут включать любую из конструкций сосудов или наконечников, описываемых в соответствующих разделах данного документа. Сосуды для проб могут иметь внутреннюю и наружную поверхность. Сосуд для пробы может иметь минимум один открытый конец, сконфигурированный на прием пробы. Открытый конец может быть закрываемым или герметично уплотняемым. Сосуд для пробы может иметь закрытый конец. Сосудом для пробы может быть патрубок устройства для манипуляций с жидкостями, которое может выступать в качестве центрифуги для раскручивания жидкости в патрубке, наконечнике или другом сосуде, присоединенном к такому патрубку.
[01328] Центрифуга может иметь одну и более, две и более, три и более, четыре и более, пять и более, шесть и более, восемь и более, 10 и более, 12 и более, 15 и более, 20 и более, 30 и более, или 50 и более полостей, сконфигурированных на прием пробы или сосуда для пробы.
[01329] Согласно некоторым вариантам, центрифуга может быть сконфигурирована на прием пробы небольшого объема. Согласно некоторым вариантам, полость и/или сосуд для пробы может быть сконфигурирована на прием объема пробы около 1000 мкл и менее, 500 мкл и менее, 250 мкл и менее, 200 мкл и менее, 175 мкл и менее, 150 мкл и менее, 100 мкл и менее, 80 мкл и менее, 70 мкл и менее, 60 мкл и менее, 50 мкл и менее, 30 мкл и менее, 20 мкл и менее, 15 мкл и менее, 10 мкл и менее, 8 мкл и менее, 5 мкл и менее, 1 мкл и менее, 500 нл и менее, 300 нл и менее, 100 нл и менее, 50 нл и менее, 10 нл и менее, 1 нл и менее, 500 пл и менее, 100 пл и менее, 50 пл и менее, 10 пл и менее, 5 пл и менее, или 1 пл и менее.
[01330] Согласно некоторым вариантам, центрифуга может иметь крышку, которая может содержать пробу в центрифуге. Крышка может препятствовать переводу пробы в аэрозоль и/или испарению. При необходимости, в центрифуге может быть предусмотрена пленка, масло (например, минеральное масло), воск или гель, которые могут вмещать пробу в центрифуге и/или препятствовать переводу ее в аэрозоль и/или испарению. Пленка, масло, воск или гель может быть в виде слоя поверх пробы, которая может содержаться в полости и/или в сосуде для проб центрифуги.
[01331] Центрифуга может быть сконфигурирована на вращение вокруг оси вращения. Центрифуга способна вращаться с любым числом оборотов в минуту. Например, центрифуга может вращаться с частотой до 100 об/мин, 1000 об/мин, 2000 об/мин, 3000 об/мин, 5000 об/мин, 7000 об/мин, 10000 об/мин, 12000 об/мин, 15000 об/мин, 17000 об/мин, 20000 об/мин, 25000 об/мин, 30000 об/мин, 40000 об/мин, 50000 об/мин, 70000 об/мин или 100000 об/мин. В некоторые моменты времени, центрифуга может пребывать в состоянии покоя, тогда как в другие моменты времени, центрифуга может вращаться. В состоянии покоя центрифуга не вращается. Центрифуга может быть сконфигурирована на вращение с изменяемой частотой. Согласно некоторым вариантам, предусмотрено регулирование вращения центрифуги с заданной частотой. Согласно некоторым вариантам, скорость изменения частоты вращения может быть переменной и/или регулируемой.
[01332] Согласно некоторым вариантам, ось вращения может быть вертикальной. Как альтернатива, ось вращения может быть горизонтальной, или может быть под любым углом между вертикалью и горизонталью (например, около 15, 30, 45, 60 или 75 градусов). Согласно некоторым вариантам, ось вращения может быть в неизменном направлении. Как альтернатива, ось вращения может меняться во время использования устройства. Угол оси вращения может или не может меняться во время вращения центрифуги.
[01333] Центрифуга может иметь основание. Основание может иметь верхнюю и нижнюю поверхность. Основание может быть сконфигурировано на вращение вокруг оси вращения. Ось вращения может быть перпендикулярной верхней или нижней поверхности основания. Согласно некоторым вариантам, верхняя и/или нижняя поверхность основания может быть плоской или криволинейной. Верхняя и нижняя поверхности могут быть существенно параллельными друг другу.
[01334] Согласно некоторым вариантам, основание может иметь круглую форму. Основание может иметь любую другую форму включая, среди прочего, эллипс, треугольник, четырехугольник, пятиугольник, шестиугольник или восьмиугольник.
[01335] Основание может иметь высоту и один или несколько боковых измерения (например, диаметр, ширину или длину). Высота основания может быть параллельной оси вращения. Боковое измерение может быть перпендикулярно оси вращения. Боковой размер основания может превышать высоту. Боковой размер основания может превышать высоту в 2 раза и более, в 3 раза и более, в 4 раза и более, в 5 раз и более, в 6 раз и более, в 8 раз и более, в 10 раз и более, в 15 раз и более, или в 20 раз и более.
[01336] Центрифуга может иметь любой размер. Например, занимаемая центрифугой площадь может равняться около 200 см2 и менее, 150 см2 и менее, 100 см2 и менее, 90 см2 и менее, 80 см2 и менее, 70 см2 и менее, 60 см2 и менее, 50 см2 и менее, 40 см2 и менее, 30 см2 и менее, 20 см2 и менее, 10 см2 и менее, 5 см2 и менее, или 1 см2 и менее. Центрифуга может иметь высоту около 5 см и менее, 4 см и менее, 3 см и менее, 2,5 см и менее, 2 см и менее, 1,75 см и менее, 1,5 см и менее, 1 см и менее, 0,75 см и менее 0,5 см и менее, или 0,1 см и менее. Согласно некоторым вариантам, наибольшее измерение центрифуги может быть около 15 см и менее, 10 см и менее, 9 см и менее, 8 см и менее, 7 см и менее, 6 см и менее, 5 см и менее, 4 см и менее, 3 см и менее, 2 см и менее, или 1 см и менее.
[01337] Основание центрифуги может быть сконфигурировано на размещение приводного механизма. Приводным механизмом может быть электродвигатель, или любой другой механизм, способный вращать центрифугу вокруг оси вращения. Приводным механизмом может быть бесколлекторный электродвигатель, который может содержать статор и ротор бесколлекторного электродвигателя. Бесколлекторным электродвигателем может быть асинхронный электродвигатель. Ротор бесколлекторного электродвигателя может окружать статор бесколлекторного электродвигателя. Ротор может быть сконфигурирован на вращение вокруг оси вращения.
[01338] Основание может быть присоединено или может включать в себя ротор бесколлекторного электродвигателя, который может заставлять основание вращаться вокруг статора. Основание могут быть прикреплено к ротору или может образовывать с ротором единое целое. Основание может вращаться вокруг статора, и плоскость, ортогональная оси вращения электродвигателя может быть компланарна плоскости, ортогональной оси вращения основания. Например, плоскость основания может быть ортогональной оси вращения основания, существенно проходящей между верхней и нижней поверхностями основания. Плоскость электродвигателя может быть ортогональной оси его вращения, существенно проходящей через центр электродвигателя. Плоскости основания и плоскости электродвигателя могут быть существенно компланарными. Плоскость электродвигателя может проходить между верхней и нижней поверхностями основания.
[01339] Узел бесколлекторного электродвигателя может включать ротор и статор. Узел электродвигателя может включать в себя электронные компоненты. Интеграция бесколлекторного электродвигателя в узел ротора может сократить общие габариты узла центрифуги. Согласно некоторым вариантам, узел электродвигателя не выходит за пределы высоты основания. Согласно другим вариантам, высота узла электродвигателя не превышает 1,5-кратную высоту основания, двукратную высоту основания, 2,5-кратную высоту основания, трехкратную высоту основания, четырехкратную высоту основания, или пятикратную высоту основания. Ротор может быть окружен основанием таким образом, что ротор не выступает за пределы основания.
[01340] Узел электродвигателя может обеспечивать вращение центрифуги, не требуя наличия узла шпинделя/вала. Ротор может окружать статор, который может быть электрически соединен с контроллером и/или источником питания.
[01341] Согласно некоторым вариантам, полость может быть сконфигурирована таким образом, что находится в первой ориентации, когда основание пребывает в состоянии покоя, и во второй ориентации при вращающемся основании. Первая ориентация может быть вертикальной, а вторая ориентация может быть горизонтальной. Полости могут иметь любую ориентацию, причем угол отклонения полости от вертикали и/или оси вращения может быть не менее 0 градусов, 5 градусов, 10 градусов, 15 градусов, 20 градусов, 25 градусов, 30 градусов, 35 градусов, 40 градусов, на 45 градусов, 50 градусов, 55 градусов, 60 градусов, 65 градусов, 70 градусов, 75 градусов, 80 градусов, 85 градусов, или 90 градусов. Согласно некоторым вариантам, первая ориентация может быть ближе к вертикали, чем вторая ориентация. Первая ориентация может быть ближе к параллели оси вращения, чем вторая ориентация. Как альтернатива, полость может иметь ту же ориентацию, независимо от того, находится ли основание в состоянии покоя, или вращается. Ориентация полости может или не может зависеть от частоты, с которой вращается основание.
[01342] Центрифуга может быть сконфигурирована на прием сосуда с пробой, причем сосуд с пробой может принимать первую ориентацию, когда основание находится в состоянии покоя, и принимать вторую ориентацию при вращающемся основании. Первая ориентация может быть вертикальной, а вторая ориентация может быть горизонтальной. Сосуд с пробой может принимать любую ориентацию, располагаясь под углом от вертикали не менее 0 градусов, 5 градусов, 10 градусов, 15 градусов, 20 градусов, 25 градусов, 30 градусов, 35 градусов, 40 градусов, 45 градусов, 50 градусов, 55 градусов, 60 градусов, 65 градусов, 70 градусов, 75 градусов, 80 градусов, 85 градусов, или 90 градусов. Согласно некоторым вариантам, первая ориентация может быть ближе к вертикали, чем вторая ориентация. Как альтернатива, сосуд с пробой может принимать одну и ту же ориентацию, независимо от того, находится ли основание в состоянии покоя, или вращается. Ориентация сосуда может или не может зависеть от частоты, с которой вращается основание.
[01343] На фиг. 36 представлен пример центрифуги в соответствии с описываемым здесь вариантом. Центрифуга может включать в себя основание 3600, имеющее нижнюю поверхность 3602 и/или верхнюю поверхность 3604. Основание может включать в себя крылья (одно, два или более) 3610а, 3610b.
[01344] Крыло может быть сконфигурировано раскладываться относительно оси, проходящей через основание. Согласно некоторым вариантам, ось может образовывать секущую, проходящую через основание. Ось, проходящая через основание, может быть осью, относительно которой происходит раскладывание, которая могут быть образована одной или несколькими осями поворота 3620. Крыло может занимать всю часть основания со стороны оси. Вся часть основания может раскладываться, образуя тем самым крыло. Согласно некоторым вариантам, центральная часть 3606 основания может пересекать ось вращения, тогда как крыло это делать не может. Центральная часть основания может быть ближе к оси вращения, чем крыло. Центральная часть основания может быть сконфигурирована на размещение приводного механизма 3630. Приводным механизмом может быть электродвигатель, или любой другой механизм, который может заставить основание вращаться, и более подробно рассмотрен в соответствующем разделе данного документа. Согласно некоторым вариантам, крыло может занимать около 2%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%о или 40% площади основания, или более.
[01345] Согласно некоторым вариантам, может быть предусмотрено множество осей раскладывания, проходящих через основание. Оси раскладывания могут быть параллельными друг другу. Как альтернатива, некоторые оси раскладывания могут быть ортогональными или находиться под любым другим углом друг другу. Оси раскладывания могут проходить через нижнюю поверхность основания, верхнюю поверхность основания, или между нижней и верхней поверхностями основания. Согласно некоторым вариантам, оси раскладывания могут проходить через основание ближе к его нижней поверхности, или ближе к его верхней поверхности. Согласно некоторым вариантам, ось поворота может находиться на нижней поверхности основания или верхней поверхности основания или ближе к ним.
[01346] В крыле можно предусмотреть одну, две, три, четыре, пять, шесть, и более полостей. Например, крыло может быть сконфигурировано принимать одну, две, или больше проб или сосудов с пробами. Каждое крыло может быть способно принимать одинаковое число сосудов или разное число сосудов. Крыло может включать в себя полость, сконфигурированную принимать сосуд с пробой, причем сосуд с пробой ориентирован в первый ориентации, когда основание находится в состоянии покоя, и сконфигурирован быть ориентированным во второй ориентации при вращающемся основании.
[01347] Согласно некоторым вариантам, крыло может быть сконфигурировано находиться под углом относительно центральной части основания. Например, крыло может быть под углом от 90 до 180 градусов относительно центральной части основания. Например, крыло может быть вертикально ориентированным, когда основание находится в состоянии покоя. Крыло, будучи вертикально ориентированным, может быть под углом 90 градусов к центральной части основания. Крыло может быть горизонтально ориентированным при вращающемся основании. Крыло, будучи горизонтально ориентированным, может быть под углом 180 градусов к центральной части основания. Крыло может отходить от основания с образованием существенно непрерывной поверхности при вращающемся основании. Например, крыло может отходить, образуя существенно непрерывную поверхность по нижней и/или верхней поверхности основания при вращающемся основании. Крыло может быть сконфигурировано откидываться вниз по отношению к центральной части основания.
[01348] Ось поворота крыла может включать один или несколько шкворней 3622. Шкворень может проходить через часть крыла и часть центральной части основания. Согласно некоторым вариантам, крыло и центральная часть основания могут иметь замковые элементы 3624, 3626, которые препятствуют скольжению крыла вбок относительно центральной части основания.
[01349] Крыло может иметь центр масс 3680, который располагается ниже оси раскладывания или оси поворота 3620. Центр масс крыла может располагаться ниже оси, проходящий через основание, когда основание находится в состоянии покоя. Центр масс крыла может располагаться ниже оси, проходящий через основание, когда оно вращается.
[01350] Крыло может быть выполнено из двух или более различных материалов, имеющих разные плотности. Как альтернатива, крыло может быть выполнено из одного материала. Например, крыло может иметь облегченную крышку 3640 и утяжеленное основание 3645 крыла. Согласно некоторым вариантам, крышка крыла может быть выполнена из материала с меньшей плотностью, чем основание крыла. Например, крышка крыла может быть выполнена из пластика, тогда как основание крыла - из металла, например, стали, вольфрама, алюминия, меди, латуни, железа, золота, серебра, титана, или любого их сочетания или сплава. Утяжеленное основание крыла способствует расположению центра масс крыла ниже оси раскладывания и/или оси поворота.
[01351]Крышка и основание крыла могут быть соединены с помощью любого механизма, известного в данной области техники. Например, могут быть предусмотрены крепежные детали 3650, или возможно использование клея, сварки, замковых элементов, зажимов, креплений типа "крючок-петля", или любого другого механизма. При необходимости крыло может содержать вставки 3655. Вставки могут быть выполнены из более тяжелого материала, чем крышка крыла. Вставки способствуют расположению центра масс крыла ниже оси раскладывания и/или оси поворота.
[01352] Одна или несколько полостей 3670 могут быть предусмотрены в пределах крышки или основания крыла, или любой их комбинации. Согласно некоторым вариантам, полость может быть сконфигурирована на прием множества конфигураций сосудов с пробами. Полость может иметь внутреннюю поверхность. Как минимум часть внутренней поверхности может соприкасаться с сосудом с пробой. Согласно одному из примеров, полость может иметь одну или несколько полок или характерных элементов на внутренней поверхности, которые позволяют вписаться в полость первому сосуду с пробой в первой конфигурации, и вписаться в полость второму сосуду с пробой во второй конфигурации. Первый и второй сосуды с пробой, имеющие разные конфигурации, могут соприкасаться с разными участками на внутренней поверхности полости.
[01353] Центрифуга может быть сконфигурирована на зацепление с устройством для манипуляций с жидкостями. Например, центрифуга может быть сконфигурирована соединяться с пипеткой или другим устройством для манипуляций с жидкостями. Согласно некоторым вариантам, может быть образовано водонепроницаемое уплотнение между центрифугой и устройством для манипуляций с жидкостями. Центрифуга может зацепляться с устройством манипуляций с жидкостью и сконфигурирована на прием пробы, дозированной из устройства для манипуляций с жидкостями. Центрифуга может зацепляться с устройством манипуляций с жидкостью и сконфигурирована на прием сосуда с пробой из устройства для манипуляций с жидкостями. Центрифуга может зацепляться с устройством для манипуляций с жидкостью и позволяет ему забирать или всасывать пробу из центрифуги. Центрифуга может зацепляться с устройством для манипуляций с жидкостью и позволяет ему забирать сосуд с пробой.
[01354] Сосуд для пробы может быть сконфигурирован в расчете на зацепление с устройством манипуляций с жидкостью. Например, сосуд с пробой может быть сконфигурирован соединяться с пипеткой или другим устройством для манипуляций с жидкостями. Согласно некоторым вариантам, может быть образовано водонепроницаемое уплотнение между сосудом с пробой и устройством для манипуляций с жидкостями. Сосуд для пробы может зацепляться с устройством манипуляций с жидкостью и сконфигурирован на прием пробы, дозированной из устройства для манипуляций с жидкостями. Сосуд для пробы может зацепляться с устройством для манипуляций с жидкостью и позволяет ему забирать или всасывать пробу из сосуда с пробой.
[01355] Сосуд для пробы может быть сконфигурирован выступать из крыла центрифуги. Согласно некоторым вариантам, основание центрифуги может быть сконфигурировано таким образом, чтобы сосуд с пробой выступал из крыла центрифуги при разложенном крыле, позволяя крылу поворачиваться между сложенным и разложенным состоянием.
[01356] На фиг. 37 представлен пример центрифуги в соответствии с другим описываемым здесь вариантом. Центрифуга может включать в себя основание 3700, имеющее нижнюю поверхность 3702 и/или верхнюю поверхность 3704. Основание может включать в себя корзины (одну, две или более) 3710а, 3710b.
[01357] Корзина может быть сконфигурирована поворачиваться вокруг оси поворота корзины, проходящей через основание. Согласно некоторым вариантам, ось может образовывать секущую, проходящую через основание. Корзина может быть сконфигурирована поворачиваться вокруг точки поворота 3720. Основание может быть сконфигурировано на размещение приводного механизма. Например, приводным механизмом может быть электродвигатель, например, бесколлекторный электродвигатель. Приводной механизм может включать ротор 3730 и статор 3735. При необходимости, ротором может быть ротор бесколлекторного электродвигателя, а статором - статор бесколлекторного электродвигателя. Приводным механизмом может быть любой другой механизм, который может заставить основание вращаться, и более подробно рассмотрен в соответствующем разделе данного документа.
[01358] Согласно некоторым вариантам, может быть предусмотрено множество проходящих через основание осей поворота корзин. Оси могут быть параллельными друг другу. Как альтернатива, некоторые оси могут быть ортогональными или находиться под любым другим углом друг другу. Ось поворота корзины может проходить через нижнюю поверхность основания, верхнюю поверхность основания, или между нижней и верхней поверхностями основания. Согласно некоторым вариантам, ось поворота корзины может проходить через основание ближе к его нижней поверхности, или ближе к его верхней поверхности. Согласно некоторым вариантам, точка поворота может находиться на нижней поверхности основания или верхней поверхности основания или ближе к ним.
[01359] В корзине могут быть предусмотрены полости (одна, две, три, четыре или более). Например, корзина может быть сконфигурирована принимать одну, две, или больше проб или сосудов с пробами. Каждая корзина может быть способна принимать одинаковое число сосудов или разное число сосудов. Корзина может включать в себя полость, сконфигурированную принимать сосуд с пробой, причем сосуд с пробой ориентирован в первый ориентации, когда основание находится в состоянии покоя, и сконфигурирован быть ориентированным во второй ориентации при вращающемся основании.
[01360] Согласно некоторым вариантам, корзина может быть сконфигурирована находиться под углом к основанию. Например, корзина может быть под углом от 0 до 90 градусов к основанию. Например, корзина может быть вертикально ориентированной, когда основание находится в состоянии покоя. Корзина может располагаться вертикально вверх, выступая из верхней поверхности основания центрифуги, когда основание находится в состоянии покоя. Минимум часть сосуда для пробы может выступать из верхней поверхности основания, когда основание находится в состоянии покоя. Крыло, будучи вертикально ориентированным, может быть под углом 90 градусов к центральной части основания. Корзина может быть горизонтально ориентированной при вращающемся основании. Будучи горизонтально ориентированной, корзина может находиться под углом 0 градусов от основания. Корзина может быть втянута в основание с образованием существенно непрерывной верхней или нижней поверхности при вращении основания. Например, корзина может быть втянута, образуя существенно непрерывную поверхность по нижней и/или верхней поверхности основания при вращающемся основании. Корзина может быть сконфигурирована поворачиваться вверх относительно основания. Корзина может быть сконфигурирована таким образом, чтобы минимум часть корзины могла поворачиваться, выходя из верхней поверхности основания.
[01361] Ось поворота корзины может включать один или несколько шкворней. Шкворень может проходить через корзину и основание. Согласно некоторым вариантам, корзина может быть расположена между частями основания, которые могут препятствовать скольжению корзины вбок относительно основания.
[01362] А корзина может иметь центр масс 3750, размещенный ниже точки поворота 3720. Центр масс корзины может располагаться ниже точки поворота, когда основание находится в состоянии покоя. Центр масс корзины может располагаться ниже точки поворота при вращающемся основании.
[01363] Корзина может быть выполнена из двух или более различных материалов, имеющих разные плотности. Как альтернатива, корзина может быть выполнена из одного материала. Согласно одному из примеров, корзина может иметь основной корпус 3715 и вставку 3717. Согласно некоторым вариантам, основной корпус может быть выполнен из материала с меньшей плотностью, чем вставка. Например, основной корпус может быть выполнен из пластика, тогда как вставка - из металла, например, стали, вольфрама, алюминия, меди, латуни, железа, золота, серебра, титана, или любого их сочетания или сплава. Утяжеленная вставка способствует размещению центра масс корзины ниже точки поворота. Материалы корзины могут включать материал с более высокой плотностью и материал с пониженной плотностью, причем материал повышенной плотности располагается ниже точки поворота. Центр масс корзины может быть расположен таким образом, чтобы корзина естественным образом поворачивалась открытым концом вверх, а утяжеленным концом вниз, когда центрифуги находится в состоянии покоя. Центр масс корзины может быть расположен таким образом, чтобы корзина естественным образом втягивалась при вращении центрифуги с определенной частотой. Корзина может втягиваться, когда частота вращения достигается заранее заданного значения, которым может быть любая частота, или любое ее значение, упомянутое в соответствующем разделе документа.
[01364] В корзине могут быть предусмотрены полости (одна или несколько). Согласно некоторым вариантам, полость может быть сконфигурирован на прием множества конфигураций сосудов с пробами. Полость может иметь внутреннюю поверхность. Как минимум часть внутренней поверхности может соприкасаться с сосудом с пробой. Согласно одному из примеров, полость может иметь одну или несколько полок или характерных элементов на внутренней поверхности, которые позволяют вписаться в полость первому сосуду с пробой в первой конфигурации, и вписаться в полость второму сосуду с пробой во второй конфигурации. Первый и второй сосуды с пробой, имеющие разные конфигурации, могут соприкасаться с разными участками на внутренней поверхности полости.
[01365] Как описано выше, центрифуга может быть сконфигурирована на зацепление с устройством для манипуляций с жидкостями. Например, центрифуга может быть сконфигурирована соединяться с пипеткой или другим устройством для манипуляций с жидкостями. Центрифуга может быть сконфигурирована принимать пробу, дозированную устройством для манипуляций с жидкостями, или позволять всасывать пробу устройством для манипуляций с жидкостями. Центрифуга может быть сконфигурирована на прием или передачу сосуда с пробой.
[01366] Как уже упоминалось, сосуд для пробы может быть сконфигурирован в расчете на зацепление с устройством манипуляций с жидкостью. Например, сосуд с пробой может быть сконфигурирован соединяться с пипеткой или другим устройством для манипуляций с жидкостями.
[01367] Сосуд для пробы может быть сконфигурирован выступать из корзины. Согласно некоторым вариантам, основание центрифуги может быть сконфигурировано таким образом, чтобы сосуд с пробой выступал из корзины, когда она находится во втянутом состоянии, позволяя корзине поворачиваться между втянутым и выдвинутым состоянием. Сосуд с пробой, выступая из верхней поверхности центрифуги, облегчает перенос пробы или сосуда с пробой в центрифугу и/или из нее. Согласно некоторым вариантам, корзины могут быть сконфигурированы втягиваться в ротор, создавая компактный узел, и уменьшая лобовое сопротивление во время работы, с дополнительными преимуществами, такими как снижение шума и тепловыделения, и понижая энергопотребление.
[01368] Согласно некоторым вариантам, основание центрифуги может включать один или несколько каналов, или других подобных конструкций, таких как канавки, желобы или проходы. Любое описание каналов может также применяться к любой из аналогичных структур. Каналы могут содержать один или несколько шариковых подшипников. Шарики подшипника могут катиться по каналам. Каналы могут быть открытыми, закрытыми или частично открытыми. Каналы могут быть сконфигурированы на предотвращение выпадения шариков подшипников из канала.
[01369] Согласно некоторым вариантам, шарики подшипника могут быть размещены внутри ротора в герметичной/закрытой дорожке. Эта конфигурация полезна для динамической балансировки ротора центрифуги, особенно когда производится одновременное центрифугирование проб разных объемов. Согласно некоторым вариантам, шариковые подшипники могут быть внешними по отношению к электродвигателю, что делает систему в целом более надежной и компактной.
[01370] Каналы могут окружать основание центрифуги. Согласно некоторым вариантам, канал может окружать основание по периметру основания центрифуги. Согласно некоторым вариантам, канал может располагаться у верхней поверхности основания, или нижней поверхности основания центрифуги, или же вблизи них. В некоторых случаях канал может быть равноотстоящим от верхней и нижней поверхностей основания центрифуги. Шарики подшипника могут катиться по периметру основания центрифуги. Согласно некоторым вариантам, канал может окружать основание на некотором расстоянии от оси вращения. Канал может образовывать круг с осью вращения, расположенной существенно в центре круга.
[01371] На фиг. 38 представлен пример центрифуги в соответствии с дополнительным описываемым здесь вариантом. Центрифуга может включать в себя основание 3800, имеющее нижнюю поверхность 3802 и/или верхнюю поверхность 3804. На основании могут быть предусмотрены корзины (одна, две или более) 3810а, 3810b. Корзина может быть присоединена к раме 3820 модуля, которая может быть присоединена к основанию. Как альтернатива, корзина может быть присоединена к основанию напрямую. Корзина также может быть прикреплена к грузу 3830.
[01372] Рама модуля может быть присоединена к основанию. Рама модуля может быть присоединена к основанию на границе, которая может образовываться на пересечении непрерывной или существенно непрерывной поверхности с основанием. Часть верхней, нижней или боковой поверхности основания может образовывать непрерывную или существенно непрерывную поверхность с рамой модуля.
[01373] Корзина может быть сконфигурирована поворачиваться вокруг оси поворота корзины, проходящей через основание и/или раму модуля. Согласно некоторым вариантам, ось может образовывать секущую, проходящую через основание. Корзина может быть сконфигурирована поворачиваться вокруг оси поворота корзины 3840. Основание может быть сконфигурировано на размещение приводного механизма. Например, приводным механизмом может быть электродвигатель, например, бесколлекторный электродвигатель Приводной механизм может включать в себя ротор 3850 и статор 3855. Согласно некоторым вариантам, ротором может быть ротор бесколлекторного электродвигателя, а статором - статор бесколлекторного электродвигателя. Приводным механизмом может быть любой другой механизм, который может заставить основание вращаться, и более подробно рассмотрен в соответствующем разделе данного документа.
[01374] Согласно некоторым вариантам, может быть предусмотрено множество проходящих через основание осей поворота корзин. Оси могут быть параллельными друг другу. Как альтернатива, некоторые оси могут быть ортогональными или находиться под любым другим углом друг другу. Ось поворота корзины может проходить через нижнюю поверхность основания, верхнюю поверхность основания, или между нижней и верхней поверхностями основания. Согласно некоторым вариантам, ось поворота корзины может проходить через основание ближе к его нижней поверхности, или ближе к его верхней поверхности. Согласно некоторым вариантам, ось поворота корзины может находиться на нижней поверхности основания или верхней поверхности основания или поблизости от них. Ось поворота корзины может находиться на нижней поверхности рамы модуля или верхней поверхности рамы модуля или поблизости от них.
[01375] В корзине могут быть предусмотрены полости (одна, две, три, четыре или более). Например, корзина может быть сконфигурирована принимать одну, две, или больше проб или сосудов с пробами. Каждая корзина может быть способна принимать одинаковое число сосудов или разное число сосудов. Корзина может включать в себя полость, сконфигурированную принимать сосуд с пробой, причем сосуд с пробой ориентирован в первый ориентации, когда основание находится в состоянии покоя, и сконфигурирован быть ориентированным во второй ориентации при вращающемся основании.
[01376] Согласно некоторым вариантам, корзина может быть сконфигурирована находиться под углом к основанию. Например, корзина может быть под углом от 0 до 90 градусов к основанию. Например, корзина может быть вертикально ориентированной, когда основание находится в состоянии покоя. Корзина может располагаться вертикально вверх, выступая из верхней поверхности основания центрифуги, когда основание находится в состоянии покоя. Минимум часть сосуда для пробы может выступать из верхней поверхности основания, когда основание находится в состоянии покоя. Крыло, будучи вертикально ориентированным, может быть под углом 90 градусов к центральной части основания. Корзина может быть горизонтально ориентированной при вращающемся основании. Будучи горизонтально ориентированной, корзина может находиться под углом 0 градусов от основания. Корзина может быть втянута в основание и/или раму модуля с образованием существенно непрерывной верхней и/или нижней поверхности при вращении основания. Например, корзина может быть втянута, образуя существенно непрерывную поверхность по нижней и/или верхней поверхности основания и/или рамы модуля при вращающемся основании. Корзина может быть сконфигурирована поворачиваться вверх относительно основания и/или рамы модуля. Корзина может быть сконфигурирована таким образом, чтобы минимум часть корзины могла поворачиваться, выходя из верхней поверхности основания и/или рамы модуля.
[01377] Корзина может быть заблокирована в нескольких позициях, чтобы обеспечить сброс и подбор трубок центрифуги, а также всасывание и дозирование жидкости в сосуд центрифуги, когда он находится в корзине центрифуги. Одним из средств для достижения этой цели является использование одного или нескольких электродвигателей, осуществляющих привод колес, которые входят в контакт с ротором центрифуги для тонкой настройки положения и/или блокировки ротора. Другим подходом может быть использование кулачковой поверхности, образованной на роторе, без дополнительных электродвигателей или колес. Присоединенный к пипетке элемент, например, наконечник центрифуги, прикрепленный к патрубку пипетки, может быть прижат к кулачковой поверхности на роторе. Приложение этого усилия к кулачковой поверхности может заставить ротор повернуться в нужное положение блокировки. Продолжение приложения этого усилия может привести к жесткому закреплению ротора в требуемом положении. На роторе можно предусмотреть несколько таких кулачковых поверхностей, чтобы обеспечить блокировку в нескольких положениях. В то время как ротор удерживается одним патрубком/наконечником пипетки, другой патрубок/наконечник пипетки может взаимодействовать с корзинами центрифуги, чтобы сбросить или забрать сосуды центрифуги или выполнять другие функции, например, всасывание из сосудов центрифуги или дозирование в них, когда они находятся в корзине центрифуги.
[01378] Ось поворота корзины может быть выполнена в виде одного или нескольких шкворней. Шкворень может проходить через корзину и основание и/или раму модуля. Согласно некоторым вариантам, корзина может быть расположена между частями основания и/или рамы модуля, которые могут препятствовать скольжению корзины вбок относительно основания.
[01379] Корзина может быть прикреплена к грузу. Груз может быть сконфигурирован двигаться, когда основание начинает вращаться, заставляя, тем самым, поворачиваться корзину. Груз может быть вынужден двигаться под действием центробежной силы, возникающей на грузе, когда основание начинает вращаться. Груз может быть сконфигурирован отходить от оси поворота, когда основание начинает вращаться с пороговой частотой. Согласно некоторым вариантам, груз может двигаться по линии или линейному пути. Как альтернатива, груз может двигаться вдоль криволинейного или любого другого пути. Корзина может крепиться к грузу на оси поворота груза 3860. Возможно использование одного или нескольких шкворней или выступов, которые могут позволить корзине поворачиваться относительно груза. Согласно некоторым вариантам, груз может перемещаться вдоль горизонтального линейного пути, тем самым заставляя корзину поворачиваться вверх или вниз. Груз может перемещаться в линейном направлении перпендикулярно оси вращения центрифуги.
[01380] Груз может быть расположен между частями основания и/или рамы модуля. Рама модуля и/или основание конфигурируется таким образом, чтобы предотвращалось выскальзывание груза с основания. Модуль и/или основание может ограничить путь движения груза. Путь движения груза может быть ограничен в линейном направлении. Могут быть предусмотрены направляющие штифты 3870 (один или несколько), которые способны ограничить путь движения груза. Согласно некоторым вариантам, направляющие штифты могут проходить через раму модуля и/или основание и груз.
[01381] На грузе может быть предусмотрено воздействие усилия поджатая. Усилие поджатая может создаваться пружиной 3880, эластичным, пневматическим, гидравлическим механизмом или любым другим механизмом. Усилие поджатая может удерживать груз в первом положении, когда основание находится в состоянии покоя, в то время как центробежная сила от вращения центрифуги может заставить груз переместиться во второе положение, когда центрифуга вращается с пороговой частотой. Когда центрифуги возвращается в состояние покоя или частота ее вращения падает ниже заданного значения, груз может вернуться в первое положение. Корзина может занимать первую ориентацию, когда груз находится в первом положении, и занимать вторую ориентацию, когда груз находится во втором положении. Например, корзина может быть ориентирована вертикально, когда груз находится в первом положении, и горизонтально, когда груз находится во втором положении. Первое положение груза может располагаться ближе к оси вращения, чем второе положение груза.
[01382] В корзине могут быть предусмотрены полости (одна или несколько). Согласно некоторым вариантам, полость может быть сконфигурирована на прием множества конфигураций сосудов с пробами. Полость может иметь внутреннюю поверхность. Как минимум часть внутренней поверхности может соприкасаться с сосудом с пробой. Согласно одному из примеров, полость может иметь одну или несколько полок или характерных элементов на внутренней поверхности, которые позволяют вписаться в полость первому сосуду с пробой в первой конфигурации, и вписаться в полость второму сосуду с пробой во второй конфигурации. Первый и второй сосуды с пробой, имеющие разные конфигурации, могут соприкасаться с разными участками на внутренней поверхности полости.
[01383] Как описано выше, центрифуга может быть сконфигурирована на зацепление с устройством для манипуляций с жидкостями. Например, центрифуга может быть сконфигурирована соединяться с пипеткой или другим устройством для манипуляций с жидкостями. Центрифуга может быть сконфигурирована принимать пробу, дозированную устройством для манипуляций с жидкостями, или позволять всасывать пробу устройством для манипуляций с жидкостями. Центрифуга может быть сконфигурирована на прием или передачу сосуда с пробой.
[01384] Как уже упоминалось, сосуд для пробы может быть сконфигурирован в расчете на зацепление с устройством манипуляций с жидкостью. Например, сосуд с пробой может быть сконфигурирован соединяться с пипеткой или другим устройством для манипуляций с жидкостями.
[01385] Сосуд для пробы может быть сконфигурирован выступать из корзины. Согласно некоторым вариантам, основание и/или рама модуля центрифуги конфигурируются таким образом, чтобы сосуд с пробой выступал из корзины, когда она находится во втянутом состоянии, позволяя корзине поворачиваться между втянутым и выдвинутым состоянием. Сосуд с пробой, выступая из верхней поверхности центрифуги, облегчает перенос пробы или сосуда с пробой в центрифугу и/или из нее.
[01386] Согласно некоторым вариантам, основание центрифуги может включать один или несколько каналов, или других подобных конструкций, таких как канавки, желобы или проходы. Любое описание каналов может также применяться к любой из аналогичных структур. Каналы могут содержать один или несколько шариковых подшипников. Шарики подшипника могут катиться по каналам. Каналы могут быть открытыми, закрытыми или частично открытыми. Каналы могут быть сконфигурированы на предотвращение выпадения шариков подшипников из канала.
[01387] Каналы могут окружать основание центрифуги. Согласно некоторым вариантам, канал может окружать основание по периметру основания центрифуги. Согласно некоторым вариантам, канал может располагаться у верхней поверхности основания, или нижней поверхности основания центрифуги, или же вблизи них. В некоторых случаях канал может быть равноотстоящим от верхней и нижней поверхностей основания центрифуги. Шарики подшипника могут катиться по периметру основания центрифуги. Согласно некоторым вариантам, канал может окружать основание на некотором расстоянии от оси вращения. Канал может образовывать круг с осью вращения, расположенной существенно в центре круга.
[01388] Могут использоваться и другие примеры конфигураций центрифуги, известные в рассматриваемой области техники, в том числе различные конфигурации разворачивающихся корзин. См., например, патент США №7422554, включенный сюда по ссылке во всей его полноте. Например, корзины могут разворачиваться вниз, а не вверх. Корзины могут, разворачиваясь, выступать вбок, а не вверх или вниз.
[01389] Центрифуга может быть заключена в корпус или кожух. Согласно некоторым вариантам, центрифуга может быть полностью заключена в кожух. Как альтернатива, центрифуга может иметь одну или несколько открытых секций. Кожух может включать подвижную часть, которая позволяет устройству для манипуляций с жидкостями или другому автоматическому устройству получать доступ к центрифуге. Устройство для манипуляций с жидкостями и/или другое автоматическое устройство может доставить пробу, получить доступ к пробе, доставить сосуд с пробой или получить доступ к сосуду с пробой в центрифуге. Такой доступ может быть обеспечен к верхней, боковой и/или нижней части центрифуги.
[01390] Проба может дозироваться и/или подбираться из полости. Проба может дозироваться и/или подбираться с помощью системы для манипуляций с жидкостями. Система для манипуляций с жидкостями может представлять собой описываемую здесь пипетку, или любую другую систему для манипуляций с жидкостями, известную в данной области техники. Проба может дозироваться и/или подбираться с помощью наконечника, имеющего любую из конфигураций, описанных в соответствующих разделах данного документа. Дозирование и/или всасывание пробы может быть автоматизировано.
[01391] Согласно некоторым вариантам, сосуд с пробой может быть доставлен в центрифугу или извлечен из нее. Сосуд с пробой может вставляться или извлекаться из центрифуги с помощью устройства, работающего в автоматизированном режиме. Сосуд с пробой может выступать из поверхности центрифуги, что упрощает автоматизированный подбор и/или извлечение. Проба уже может находиться внутри сосуда для проб. Как альтернатива, проба может быть дозирована и/или забрана из сосуда для проб. Проба может быть дозирована и/или забрана из сосуда для проб с помощью системы для манипуляций с жидкостями.
[01392] Согласно некоторым вариантам, наконечник из системы для манипуляций с жидкостями может быть вставлен как минимум частично в сосуд с пробой и/или полость. Наконечник может вставляться в сосуд с пробой и/или полость, и извлекаться из них. Согласно некоторым вариантам, сосуд с пробой и наконечник может быть сосудом и наконечником для центрифугирования, как описано ранее, или быть сосудом или наконечником в любой другой конфигурации. Согласно некоторым вариантам, в ротор центрифуги может быть помещена кювета, например, описанная на фиг. 70А и 70В. Эта конфигурация может обеспечить некоторые преимущества по сравнению с обычными наконечниками и/или сосудами. Согласно некоторым вариантам, в кюветах могут быть выполнены каналы (один или несколько) с особой геометрией, обеспечивающей автоматическое разделение продуктов процесса центрифугирования по отдельным отсекам. Одним из таких вариантов может быть кювета с коническим каналом, заканчивающемся в отсеке, отделенном узким отверстием. Надосадочная жидкость (например, плазма крови) может быть принудительно помещена в отсек центробежными силами, в то время как эритроциты остаются в основном канале. Кювета может иметь более сложную конструкцию, с несколькими каналами и/или отсеками. Каналы могут быть разобщенными или взаимосвязанными.
[01393] Согласно некоторым вариантам, одна или несколько съемочных камер могут быть помещены в ротор центрифуги с тем, чтобы производить съемку содержимого сосуда центрифуги, в то время, как крутится ротор. Изображения со съемочных камер могут анализироваться и/или передаваться в режиме реального времени, например, с помощью беспроводной связи. Этот метод может использоваться для отслеживания скорости оседания/упаковки клеток, например, для анализа СОЭ (скорость оседания эритроцитов), где измеряется скорость оседания эритроцитов (красных кровяных клеток). Согласно некоторым вариантам, одна или несколько съемочных камер могут быть помещены снаружи ротора центрифуги с тем, чтобы производить съемку содержимого сосуда центрифуги, в то время, как крутится ротор. Это может быть достигнуто с помощью стробированного источника света, который синхронизирован со съемочной камерой и вращающимся ротором. Обеспечиваемая в режиме реального времени визуализация содержимого сосуда центрифуги в процессе вращения ротора позволяет остановить вращение ротора после завершения процесса центрифугирования, что экономит время и может предотвратить чрезмерную упаковку и/или чрезмерное разделение содержимого.
Блок терморегулирования
[01394] В соответствии с некоторыми вариантами, система может включать один или несколько блоков терморегулирования. В устройстве могут быть предусмотрены блоки терморегулирования (один или несколько). Например, один или несколько блоков терморегулирования могут быть предусмотрены в корпусе устройства. В модуле может быть предусмотрен один или несколько блоков терморегулирования. Один, два или более модулей устройства могут иметь внутри блок терморегулирования. Блоки терморегулирования может поддерживаться несущей конструкцией модуля, или может располагаться в корпусе модуля. Блок терморегулирования может быть предусмотрен на уровне устройства (то есть, в целом по всем модулям внутри устройства), на уровне стойки (то есть, в целом по всем модулям на стойке), на уровне модуля (то есть, в модуле), и/или на уровне компонента (то есть, в одном или нескольких компонентах модуля).
[01395] Блок терморегулирования может быть сконфигурирован на обогрев и/или охлаждение пробы или другой жидкости или регулирование температуры модуля или всего устройства. Любое обсуждение регулирования температуры пробы также может относиться к любой другой жидкости, включая, среди прочего, реагенты, разбавители, красители или промывочную жидкость. Согласно некоторым вариантам, могут быть предусмотрены отдельные компоненты блока терморегулирования для обогрева и охлаждения пробы. Как альтернатива, одни и те же компоненты блока терморегулирования могут осуществлять как обогрев, так и охлаждение пробы.
[01396] Блок терморегулирования может быть использован для изменения и/или поддержания температуры пробы, чтобы ее температура выдерживалась на требуемом уровне или в требуемом диапазоне температур. Согласно некоторым вариантам, блок терморегулирования может быть способен поддерживать температуру пробы в пределах 1°C от заданной температуры. Согласно другим вариантам, блок терморегулирования может быть способен поддерживать температуру пробы в пределах 5°C, 4°C, 3°C, 2°C, 1,5°C, 0,75°C, 0,5°C, 0,3°C, 0,2°C, 0,1°C, 0,05°C или 0,01°C от заданной температуры. Требуемая целевая температура может быть запрограммирована. Требуемая целевая температура может изменяться во времени или оставаться на одном уровне. Профиль целевой температуры может быть составлен с учетом изменений требуемой целевой температуры во времени. Профиль целевой температуры может задаваться в динамическом режиме внешним устройством, таким как сервер, может поступать от встроенного бортового устройства или может вводиться оператором устройства.
[01397] Блок терморегулирования может быть в состоянии учитывать температуры за пределами устройства. Например, один или несколько датчиков температуры могут определить температуру окружающей среды за пределами устройства. Блок терморегулирования может работать на достижение целевой температуры, с компенсацией различных внешних температур.
[01398] Целевая температура может оставаться неизменной во времени, или может меняться. Согласно некоторым вариантам, целевая температура может меняться циклическим образом. Согласно некоторым вариантам, целевая температура может меняться в течение некоторого времени, после чего оставаться неизменной. Согласно некоторым вариантам, целевая температура может следовать согласно профилю, как это известно в данной области техники для амплификации нуклеиновых кислот. Блок терморегулирования может регулировать температуру пробы согласно профилю, известному применительно к амплификации нуклеиновых кислот. Согласно некоторым вариантам, температура может быть в диапазоне около 30-40°C. В некоторых случаях, диапазон температуры составляет около 0-100°C. Например, в случае анализа нуклеиновых кислот могут достигаться температуры до 100°C. Согласно варианту, диапазон температур составляет около 15-50°C. Согласно некоторым вариантам, температура может использоваться для инкубации одной или нескольких проб.
[01399] Блок терморегулирования может быть в состоянии быстро изменить температуру одной или нескольких проб. Например, блок терморегулирования может изменить температура пробы в сторону повышения или понижения со скоростью не менее 1°C/мин, 5°C/мин, 10°C/мин, 15°C/мин, 30°C/мин, 45°C/мин, 1°C/сек, 2°C/сек, 3°C/сек, 4°C/сек, 5°C/сек, 7°C/сек или 10°C/сек.
[01400] Блок терморегулирования системы может содержать термоэлектрический прибор. Согласно некоторым вариантам, блок терморегулирования может быть нагревателем. Нагреватель может обеспечить активный обогрев. Согласно некоторым вариантам, подаваемое на нагреватель напряжение и/или ток может меняться или поддерживаться на уровне, обеспечивающем поступление нужного количества тепла. Блок терморегулирования может быть резистивным нагревателем. Нагревателем может быть тепловой блок.
[01401] Тепловой блок может иметь одно или несколько отверстий для установки детекторов и/или источников света. Тепловые блоки могут иметь отверстия для визуализации содержимого. Отверстия в тепловых блоках могут быть заполнены и/или прикрыты для улучшения тепловых свойств блока.
[01402] Нагреватель может иметь или не иметь компоненты, которые обеспечивают активное охлаждение. Согласно некоторым вариантам, нагреватель может находиться в тепловой связи с радиатором. Радиатор может охлаждаться пассивно и обеспечивает рассеивание тепла в окружающую среду. Согласно некоторым вариантам, радиатор или нагреватель может охлаждаться активно, например, принудительным обтеканием флюидом. Радиатор может или не может содержать один или несколько поверхностных функциональных элементов, таких как ребра, гребни, неровности, выступы, канавки, каналы, отверстия, тарелки, или любые другие функциональные элементы, которые могут увеличить площадь поверхности радиатора. Согласно некоторым вариантам, может использоваться один или несколько вентиляторов или насосов для обеспечения принудительного охлаждения флюидом.
[01403] Согласно некоторым вариантам, блоком терморегулирования может быть термоэлектрический прибор на эффекте Пельтье или может включать в себя такой прибор. Блок терморегулирования может дополнительно включать поток флюида для регулирования температуры. Например, один или несколько нагретых или охлажденных флюидов могут подаваться в блок терморегулирования. Согласно некоторым вариантам, нагретый или охлажденный флюид может содержаться в блоке терморегулирования или протекать через него. Регулирование температуры воздуха может быть усилено с помощью тепловых труб для быстрого повышения температуры до нужного уровня. Благодаря принудительной конвекции может быть ускорена теплопередача. Принудительная конвективная теплопередача может также использоваться для термоциклов на определенных участках, куда попеременно подается горячий и холодный воздух для обдува. Реакции, требующие поддержания определенных температур и циклического их изменения, могут проводиться в наконечнике и/или сосуд, где обеспечивается тонкое регулирование обогрева и охлаждения, например, с помощью ИК-обогревателя.
[01404] Согласно некоторым вариантам, блок терморегулирования может использовать теплопроводность, конвекцию и/или излучение для подачи тепла или ее отвода от пробы. Согласно некоторым вариантам, блок терморегулирования может находиться в непосредственном физическом контакте с пробой или ее держателем. Блок терморегулирования находиться в непосредственном физическом контакте с сосудом, наконечником, микропланшетом или кожухом для сосуда, наконечника или микропланшета. Блок терморегулирования может соприкасаться с проводящим материалом, который может быть в прямом физическом контакте с пробой или держателем пробы. Например, блок терморегулирования может соприкасаться с проводящим материалом, который может быть в прямом физическом контакте с сосудом, наконечником, микропланшетом или кожухом для поддержания сосуда, наконечника или микропланшета. Согласно некоторым вариантам, блок терморегулирования может быть выполнен из материала с высокой теплопроводностью или включать такой материал. Например, блок терморегулирования может включать такой металл, как медь, алюминий, серебро, золото, сталь, латунь, железо, титан, никель или любое их сочетание или сплав. Например, блок терморегулирования может включать в себя металлический блок. Согласно некоторым вариантам, блок терморегулирования может включать в себя пластик или керамический материал.
[01405] Одна или насколько проб могут быть доставлены к блоку терморегулирования и/или извлечены из него. Согласно некоторым вариантам, пробы могут быть доставлены к блоку терморегулирования и/или извлечены из него с помощью системы для манипуляций с жидкостями. Пробы могут быть доставлены к блоку терморегулирования и/или извлечены из него с помощью любой другой автоматизированной системы. Пробы могут транспортироваться к блоку терморегулирования и из него без необходимости вмешательства человека. Согласно некоторым вариантам, пробы могут быть вручную перенесены к блоку терморегулирования и из него.
[01406] Блок терморегулирования может быть сконфигурирован находиться в тепловой связи с пробой малого объема. Например, блок терморегулирования может быть сконфигурирован находиться в тепловой связи с пробой объемом, указанным в соответствующих разделах данного документа.
[01407] Блок терморегулирования может находиться в тепловой связи с множеством проб. В некоторых случаях блок терморегулирования может поддерживать каждую из идентичных проб при одной и той же температуре относительно друг друга. В некоторых случаях блок терморегулирования может быть термически соединен с распределителем тепла, который может равномерно подавать тепло к множеству проб.
[01408] Согласно другим вариантам, блок терморегулирования может подавать тепло в разных количествах множеству проб. Например, первая проба может находиться при первой целевой температуре, а вторая проба может находиться при второй целевой температуре. Блок терморегулирования может обеспечить градиент температуры. В некоторых случаях отдельные блоки терморегулирования могут поддерживать разные пробы при разных температурах, или изменять температуру по отдельным профилям целевой температуры. Множества блоков терморегулирования может функционировать независимо друг от друга.
[01409] В блоке терморегулирования или вблизи него могут быть предусмотрены датчики (один или несколько). В пробе или вблизи нее в тепловой взаимосвязи с блоком терморегулирования могут быть предусмотрены датчики (один или несколько). Согласно некоторым вариантам, датчик может быть термодатчиком. Возможно применение любого термодатчика, известного в данной области техники, включая, среди прочего, термометры, термопары или ИК-датчики. Датчик может выдавать сигналы (один или несколько) на контроллер. Основываясь на поступившем сигнале, контроллер может послать сигнал в блок терморегулирования для изменения (например, увеличения или уменьшения) температуры пробы. Согласно некоторым вариантам, контроллер может напрямую управлять блоком терморегулирования на предмет изменения или поддержания температуры пробы. Контроллер может располагаться отдельно от блока терморегулирования или быть его составной частью.
[01410] Согласно некоторым вариантам, датчики могут периодически выдавать сигнал на контроллер. Согласно некоторым вариантам, датчики могут обеспечивать обратную связь с контроллером в режиме реального времени. Контроллер может периодически или в режиме реального времени корректировать блок терморегулирования в ответ на сигнал обратной связи.
[01411] как уже упоминалось ранее, блок терморегулирования может использоваться для амплификации нуклеиновых кислот (например, для изотермической и неизотермической амплификации нуклеиновых кислот, такой как ПЦР), инкубации, контроля испарения, контроля конденсации, достижения требуемой вязкости, разделения или любого другого применения, известного в данной области техники.
Цитометр
[01412] В соответствии с некоторыми вариантами, система может включать цитометры (один или несколько). В устройстве могут быть предусмотрены цитометры (один или несколько). Например, цитометры (один или несколько) могут находиться в корпусе устройства. Цитометры (один или несколько) могут быть предусмотрены в модуле. В одном, двух или более модулей устройства может располагаться цитометр. Цитометр может поддерживаться несущей конструкцией модуля, или может располагаться в корпусе модуля. Как альтернатива, цитометр может быть предусмотрен вне модуля. В некоторых случаях цитометр может быть предусмотрен в пределах устройства и может совместно использоваться несколькими модулями. Цитометр может иметь любую конфигурацию, известную в данной области техники или разработанную позднее.
[01413] Согласно некоторым вариантам, цитометр может иметь небольшой объем. Например,, цитометр может иметь объем не более примерно 0,1 мм3, 0,5 мм3, 1 мм3, 3 мм3, 5 мм3, 7 мм3, 10 мм3, 15 мм3, 20 мм3, 25 мм3, 30 мм3, 40 мм3, 50 мм3, 60 мм3, 70 мм3, 80 мм3, 90 мм3, 100 мм3, 125 мм3, 150 мм3, 200 мм3, 250 мм3, 300 мм3, 500 мм3, 750 мм3, или 1 м3.
[01414] цитометр может занимать на поверхности площадь не более 0,1 мм2, 0,5 мм2, 1 мм2, 3 мм2, 5 мм2, 7 мм2, 10 мм2, 15 мм2, 20 мм2, 25 мм2, 30 мм2, 40 мм2, 50 мм2, 60 мм2, 70 мм2, 80 мм2, 90 мм2, 100 мм2, 125 мм2, 150 мм2, 200 мм2, 250 мм2, 300 мм2, 500 мм2, 750 мм2, или 1 м2. Цитометр может иметь один или несколько измерений (то есть, ширина, длина, высота) не более 0,05 мм, 0,1 мм, 0,5 мм, 0,7 мм, 1 мм, 2 мм, 3 мм, 4 мм, 5 мм, 6 мм, 7 мм, 8 мм, 9 мм, 10 мм, 11 мм, 12 мм, 13 мм, 15 мм, 17 мм, 20 мм, 25 мм, 30 мм, 40 мм, 50 мм, 60 мм, 70 мм, 80 мм, 100 мм, 150 мм, 200 мм, 300 мм, 500 мм, или 750 мм.
[01415] Цитометр может принимать небольшой объем пробы или другой жидкости. Например, цитометр может принимать объем пробы около 500 мкл и менее, 250 мкл и менее, 200 мкл и менее, 175 мкл и менее, 150 мкл и менее, 100 мкл и менее, 80 мкл и менее, 70 мкл и менее, 60 мкл и менее, 50 мкл и менее, 30 мкл и менее, 20 мкл и менее, 15 мкл и менее, 10 мкл и менее, 8 мкл и менее, 5 мкл и менее, 1 мкл и менее, 500 нл и менее, 300 нл и менее, 100 нл и менее, 50 нл и менее, 10 нл и менее, 1 нл и менее, 500 пл и менее, 250 пл и менее, 100 пл и менее, 50 пл и менее, 10 пл и менее, 5 пл и менее, или 1 пл и менее.
[01416] В цитометре может использоваться один или несколько способов освещения, включая, среди прочего, яркое поле, темное поле, прямое освещение, наклонное освещение, задняя подсветка, фазо-контрастную и дифференциальную интерференционно-контрастную микроскопию. Фокусировка может быть достигнута с помощью любого из источников освещения, включая, среди прочего, получение изображения в темном поле. Получение изображения в темном поле может выполняться с различными источниками освещения с длинами волн в разных полосах. Получение изображения в темном поле может осуществляться со световодом вне объектива. Изображения, полученные системой фотографирования могут бытьмонохромными и/или цветными. Система фотографирования может быть сконфигурирована на функционирование без оптики, что сокращает расходы и размеры.
[01417] Цитометр (а также другие модули) могут быть сконфигурированы на включение алгоритмов обработки изображения для извлечения количественной информации из изображений клеток и других элементов в пробе для производства вычислений отчетных показателей. В случае отказов, обработка и анализ изображений могут включать, среди прочего: а) съемку изображения, компрессию/декомпрессию и улучшение качества, b) сегментацию изображения, с) сшивание изображений, и d) извлечение количественной информации.
Блок детектирования
[01418] В соответствии с некоторыми вариантами, система может включать блоки детектирования (один или несколько). В устройстве могут быть предусмотрены блоки детектирования (один или несколько). Например, один (или несколько) блок детектирования может находиться в корпусе устройства. В модуле могут быть предусмотрены блоки детектирования (один или несколько). В одном, двух или более модулей устройства может располагаться блок детектирования. Блок детектирования может поддерживаться несущей конструкцией модуля, или может располагаться в корпусе модуля. Как альтернатива, блок детектирования может быть предусмотрен вне модуля.
[01419] Блок детектирования может использоваться для детектирования сигнала, производимого в ходе проведения минимум одного анализа на устройстве. Блок детектирования может использоваться для детектирования сигнала, производимого на одной или нескольких станциях подготовки проб в устройстве. Блок детектирования может быть способным обнаруживать сигнал, произведенный на какой-либо стадии подготовки проб или анализа в устройстве.
[01420] Согласно некоторым вариантам, может быть предусмотрено множество блоков детектирования. Множество блоков детектирования может функционировать одновременно и/или последовательно. Множества блоков детектирования может включать в себя блоки детектирования одного типа и/или разных типов. Множества блоков детектирования может работать по синхронизированному графику или независимо друг от друга.
[01421] Блок детектирования может располагаться над компонентом, из которого поступает детектируемый сигнал, под таким компонентом, сбоку от такого компонента, или он может быть встроен в такой компонент, или может иметь иную ориентацию относительно компонента, из которого поступает детектируемый сигнал. Например, блок детектирования может сообщаться с аналитическим блоком. Блок детектирования может находиться в непосредственной близости к компоненту, из которого поступает детектируемый сигнал, или может быть удален от такого компонента. Блок детектирования может находиться в пределах одного или нескольких мм, одного или нескольких см, одного или нескольких десятков см от компонента, из которого поступает детектируемый сигнал.
[01422] Блок детектирования может иметь фиксированное положение, или может быть подвижным. Блок детектирования может быть подвижным относительно компонента, из которого предполагается поступление детектируемого сигнала. Например, блок детектирования может быть перемещен в зону связи с аналитическим блоком, или аналитический блок может быть перемещен в зону связи с блоком детектирования. Согласно одному из примеров, предусмотрен датчик для определения местоположения аналитического блока относительно детектора при детектировании результата анализа.
[01423] Блок детектирования может включать один или большее число датчиков - оптических, видеодатчиков, акустических, магнитных или датчиков радиоактивности, или некоторое их сочетание. Например, блок детектирования может включать средства микроскопии, визуальной инспекции, съемки на фотопленку, или может предусматривать использование электронных детекторов, таких как цифровые съемочные камеры, приборы с зарядовой связью (CCD), суперохлаждаемые ССВ-матрицы, фотодетекторы или другие приборы детектирования. Оптический детектор может дополнительно включать, среди прочих примеров, фотодиоды, фотоэлектронные умножители (ФЭУ), детекторы с подсчетом фотонов, или лавинные фотодиоды, матрицы лавинных фотодиодов. В некоторых вариантах возможно использование pin-диода. Согласно некоторым вариантам, pin-диод может быть связан с усилителем для формирования прибора детектирования, чувствительность которого сопоставима с фотоумножителем. Некоторые анализы могут генерировать люминесценцию, как описано в данном документе. Согласно некоторым вариантам, детектируется флуоресценция или хемилюминесценция. Согласно некоторым вариантам, блок детектирования может включать множество волоконно-оптических кабелей, подключенных жгутом к CCD-детектору или ФЭУ-матрице. Жгут волоконно-оптических кабелей может состоять из дискретных волокон или множества мелких волокон, сливающихся вместе с образованием сплошного жгута. Такие сплошные жгуты коммерчески доступны и легко подключаются к CCD-детекторам. Согласно некоторым вариантам, волоконно-оптические кабели могут быть непосредственно встроены в аналитические или реагентные блоки. Например, пробы или наконечники, как описано в соответствующих разделах данного документа, могут включать волоконно-оптические кабели. Согласно некоторым вариантам, электронные датчики для детектирования или анализа (такого как обработка изображений) могут быть встроены в пипетку или другой компонент системы для манипуляций с жидкостями.
[01424] Блоки детектирования (один или несколько) могут быть сконфигурированы для детектирование обнаружимого сигнала, которым может быть световой сигнал, включая, среди прочего, фотолюминесценцию, электролюминесценцию, звуколюминесценцию, хемилюминесценцию, флуоресценцию, фосфоресценцию, поляризацию, поглощение, мутность или рассеяние. Согласно некоторым вариантам, при проведении химической реакции могут использоваться метки (одна и более). Метки позволяют генерировать обнаружимый сигнал. Методы детектирования меток хорошо известны специалистам в данной области техники. Так, например, при использовании радиоактивных меток средства для детектирования могут включать сцинтилляционный счетчик или фотопленку, как это делается в ауторадиографии. При использовании флуоресцентных меток, они могут быть обнаружены возбуждением флюрохрома светом соответствующей длины волны с детектированием результирующей флуоресценции, например, микроскопией, визуальной инспекцией, с помощью фотопленки, с использованием электронных детекторов, таких как цифровые съемочные камеры, приборов с зарядовой связью (CCD) или фотоумножителей, или же другими приборами детектирования. Согласно некоторым вариантам, могут использоваться устройства визуализации, такие как съемочные камеры. В некоторых случаях, съемочные камеры могут использовать CCD-матрицы, CMOS-матрицы, могут быть безлинзовыми камерами (например, Frankencamera), камерами с микролинзовыми матрицами, камерами с открытым исходным кодом, или могут использовать любую другую технологию визуального детектирования, известную или появившуюся позднее в данной области техники. Съемочные камеры могут захватывать нетрадиционные изображения, например, голографические изображения, томографические или интерферометрические, спектры Фурье-преобразования, которые затем могут быть интерпретированы с помощью вычислительных методов или без них. Камеры могут включать одну или несколько функций, которые обеспечивают фокусировку камеры во время использования, или захват изображений, которые можно будет сфокусировать позднее. Согласно некоторым вариантам, приборы визуализации могут использовать 2-d визуализацию, 3-d визуализацию, и/или 4-d визуализацию (с учетом изменений во времени). Приборы визуализации могут захватывать статические изображения. Возможно применение одной или нескольких оптических схем, известных в данной области техники и используемых для получения 3-D и 4-D изображений, например, микроскопии структурированного освещения (SLM), цифровой голографической микроскопии (DHM), конфокальной микроскопии, светопольной микроскопии и т.д. Статические изображения могут захватываться в один или несколько моментов времени. Приборы визуализации могут также захватывать видео и/или динамические изображения. Видео изображения могут захватываться непрерывно на протяжении одного или нескольких периодов времени. Устройство захвата изображения может собирать сигналы от оптической системы, которая сканирует пробу по произвольной схеме (то есть, растровое сканирование). Согласно некоторым вариантам, устройством захвата изображений при выполнении этой операции может быть использован один или несколько компонентов устройства. Например, устройство захвата изображения при выполнении этой операции может использовать наконечник и/или сосуд. Наконечник и/или сосуд может функционировать как оптика, обеспечивающая захват изображения.
[01425] Блоки детектирования также могут быть способны производить захват аудио-сигналов. Аудио-сигналы могут захватываться в сочетании с одним или несколькими изображениями. Аудио-сигналы могут быть захвачены и/или ассоциированы с одним или несколькими статическими изображениями или видеоизображениями. Как альтернатива, аудио-сигналы могут быть захвачены отдельно от изображения.
[01426] В одном из примеров, в качестве детектора может использоваться фотоумножитель. В некоторых случаях возможно измерение при частоте отсчетов на уровне всего лишь 100 в секунду и на уровне, достигающем 10 млн. в секунду. Диапазон линейности характеристик фотоумножителя (например, диапазон, в котором частота отсчетов прямо пропорциональна числу фотонов в единицу времени) может составлять от 1000 до 3 млн. в секунду. Согласно примеру, анализ выдает детектируемый сигнал на нижнем пределе диапазона 200-1000 отсчетов в секунду, а на верхнем пределе - около 10000-2000000 отсчетов в секунду. В некоторых случаях для белковых биомаркеров частота отсчетов прямо пропорциональна содержанию щелочной фосфатазы, связанной с поверхностью захвата, а также прямо пропорциональна концентрации анализируемого вещества.
[01427] В другом примере, детектор может содержать съемочную камеру, которая может снимать изображения в режиме реального времени. Как альтернатива, камера может делать покадровые снимки с выбранными интервалами времени или при задействовании по наступлению события. Аналогично, камера может производить видеосъемку с выбранными интервалами времени или при задействовании по наступлению события. Согласно некоторым вариантам, съемочная камера может снимать изображение множества проб одновременно. Как альтернатива, съемочная камера может снимать изображение выбранного вида, после чего переходить в следующее место для съемки другого выбранного вида.
[01428] Блок детектирования может иметь выходной сигнал, который является цифровым и, как правило, результатом преобразования выявленного сигнала один к одному или с усилением, например, значение интенсивности изображения является целочисленно пропорциональным положительной степени числа фотонов, достигающих датчика съемочной камеры за время экспозиции. Как альтернатива, блок детектирования может выдавать аналоговый сигнал. Детектируемый диапазон типовых детекторов может быть подходящим для используемого детектора.
[01429] Блок детектирования может быть способным к захвату и/или визуализации сигнала в любой части электромагнитного спектра. Например, блок детектирования способен к захвату и/или визуализации сигналов видимого диапазона, ИК-сигналов, сигналов ближнего, дальнего ИК-диапазона, УФ-сигналов, гамма-лучей, микроволн, и/или других сигналов. Блок детектирования может быть способен захватывать акустические волны в широком диапазоне частот, например, аудио, ультразвук. Блок детектирования может быть способным измерять магнитные поля в широком диапазоне величины.
[01430] Оптический детектор может также содержать источника света, такой как электрическая лампа, лампа накаливания, электролюминесцентная лампа, лазер, лазерный диод, светоизлучающий диод (светодиод), газоразрядная лампа, разрядная лампа высокой интенсивности, естественный солнечный свет, хемилюминесцентные источники света. Другие примеры источников света представлены в соответствующих разделах документа. Источник света может освещать компонент для того, чтобы помочь в детектировании результатов. Например, источник света может освещать аналитический блок для того, чтобы помочь в детектировании результатов. Например, анализом может быть анализа флуоресценции или анализ поглощения, как это обычно применяется в проведении анализа нуклеиновых кислот. Детектор может включать также оптику для подвода света от источника к месту проведения анализа, например, объектив, зеркало, сканирующее или гальвано-зеркало, призмы, волоконную оптику или жидкостные световоды. Детектор может содержать также оптику для доставки света от места проведения анализа к блоку детектирования.
[01431] Блок оптического детектирования может использоваться для детектирования одного или нескольких оптических сигналов. Например, блок детектирования может использоваться для люминесценции, возникающей во время реакции. Блок детектирования может использоваться для выявления реакции, во время которой возникает флюоресценция, хемилюминесценция, фотолюминесценция, электролюминесценция, звуколюминесценция, поглощение, мутность или поляризация. Блок детектирования может быть способен детектировать оптические сигналы, относящиеся к цветовой интенсивности и фаза сигнала цветности или к их пространственным или временным градиентам. Например, блок детектирования может быть сконфигурирован на детектирование выбранных длин волн или выбранных диапазонов длин волн. Блок оптического детектирования может быть сконфигурирован на перемещение над пробой и для одновременного сканирования пробы может использоваться зеркало.
[01432] Согласно некоторым вариантам, система детектирования может содержать оптические или неоптические детекторы или датчики для измерения определенного параметра субъекта. В число таких датчиков могут входить датчики температуры, электрических сигналов, окисленные или восстановленных соединений, например, O2, H2O2, и I2, или органических соединений, подверженных восстановлению/окислению. Система детектирования может включать в себя датчики, которые измеряют акустические волны, изменения звукового давления и скорости акустической волны.
[01433] Примеры датчиков температуры могут включать термометры, термопары или ИК-датчики. Датчики температуры могут или не могут использовать тепловизор. Датчик температуры может или не может соприкасаться с элементом, температуру которого требуется зарегистрировать.
[01434] Примеры датчиков, использующих электрические свойства, могут включать датчики, которые могут обнаруживать или измерять величину напряжения, величину тока, проводимость, полное или омическое сопротивление. Датчики электрических свойств могут также содержать потенциометры и амперометрические датчики.
[01435] Согласно некоторым вариантам, могут быть выбраны метки для детектирования блоком детектирования. Метки выбираются таким образом, чтобы обеспечивалось их избирательное детектирование блоком детектирования. Примеры меток более подробно рассмотрены в различных местах данного документа.
[01436] Любой из датчиков может быть задействован согласно одному или нескольким графикам, или по наступлению выявленного события. Согласно некоторым вариантам, датчик может быть задействован при поступлении инструкций от одного или нескольких контроллеров. Датчик может функционировать в режиме непрерывного зондирования, и выдавать сигнал при обнаружении зондируемого состояния.
[01437] Датчики (один или несколько) могут выдавать сигналы, сообщающие о замеренных параметрах контроллеру. Датчики (один или несколько) могут выдавать сигналы одному и тому же контроллеру или разным контроллерам. Согласно некоторым вариантам, в контроллере может иметься модуль аппаратного или программного обеспечения, способный обработать сигнал от датчика, чтобы интерпретировать его контроллеру. Согласно некоторым вариантам, сигналы могут подаваться в контроллер по проводной сети, или передаваться по беспроводной линии. Контроллер может быть предусмотрен на общесистемном уровне, уровне группы устройств, уровне устройства, модуля или компонента модуля или на любом другом уровне, как описано в соответствующих разделах данного документа.
[01438] Контроллер может, основываясь на сигналах от датчиков, производить изменения в компоненте или поддерживать неизменным состояние блока. Например, контроллер может изменить температуру блока терморегулирования, частоту вращения центрифуги, определить протокол для проведения на пробе определенного анализа, переместить сосуд и/или наконечник, или произвести дозирование и/или всасывание пробы. Согласно некоторым вариантам, на основе сигналов от датчиков контроллер может поддерживать неизменным одно или несколько состояний устройства. Один или несколько сигналов от датчиков могут также позволить контроллеру определять текущее состояние устройства и отслеживать, какие действия уже совершены, и какие находятся в процессе выполнения. Это может повлиять на будущие действия, которые должно выполнять устройство, но не обязательно. В некоторых случаях датчики (например, съемочные камеры) могут быть полезными для выявления условий, которые могут вносить ошибки или неисправности в работу устройства. Датчики могут определять условия, которые могут привести к ошибке или нарушению сбора данных. Датчики могут быть полезными в обеспечении обратной связи в попытке исправить обнаруженные ошибки или неисправности.
[01439] Согласно некоторым вариантам, применительно к определенным действиям или условиям работы устройства могут учитываться сигналы (один и более) от одного датчика. Как альтернатива, применительно к определенным действиям или условиям работы устройства могут учитываться сигналы от множества датчиков. Сигналы (один или несколько) могут оцениваться с учетом момента, в который они выдаются. Как альтернатива, сигналы (один или несколько) могут оцениваться на основании информации, собранной во времени. Согласно некоторым вариантам, в контроллере предусмотрен модуль аппаратного или программного обеспечения, обрабатывающий сигналы от одного или нескольких датчиков взаимозависимым или независимым образом для интерпретации сигналов, передаваемых контроллеру.
[01440] Согласно некоторым вариантам, датчики или блоки детектирования множества типов могут быть полезны для измерения одного и того же параметра. В некоторых случаях датчики или блоки детектирования множества типов могут использоваться для измерения одного и того же параметра, создавая основу для верификации замеренного параметра, или дают первый грубый результат измерения, который затем может использоваться для уточнения при втором замере. Например, съемочная камера и спектроскоп или другой тип датчика могут использоваться для считывания результата колориметрии. Нуклеинокислотный анализ может контролироваться по данным флуоресценции и датчика другого типа. По данным поглощения или флуоресценции концентрация клеток может быть измерена с низкой чувствительностью в целях настройки того же или другого детектора перед выполнением высокочувствительной цитометрии.
[01441] Контроллер также может передать информацию на внешнее устройство. Например, контроллер может обеспечить считывание данных анализа во внешнее устройство, который может продолжить анализировать результаты. Контроллер может передавать поступающие от датчиков сигналы на внешнее устройство. Контроллер может передавать совершенно сырые данные, например, в том виде, как они собраны с датчиков. Как альтернатива, контроллер может обработать и/или предварительно подготовить сигналы от датчиков, прежде чем передавать их на внешнее устройство. Контроллер может выполнить любой анализ на основании сигналов, полученных от датчиков, но может это и не делать. Согласно одному из примеров, контроллер может представить сигналы в нужном формате, не выполняя какого-либо анализа.
[01442] Согласно некоторым вариантам, блоки детектирования могут быть размещены внутри корпуса устройства. В некоторых случаях, один или несколько блоков детектирования, таких как датчики, могут быть размещены вне корпуса устройства. Согласно некоторым вариантам, устройство может быть способно производить съемку за своими пределами. Например, устройство может быть способны выполнять МРТ, УЗИ или другие сканы. При этом могут использоваться датчики, находящиеся вне устройства, но не обязательно. В некоторых случаях, оно может использовать периферийные устройства, которые могут общаться с устройством. Согласно примеру, периферийным устройством может быть ультразвуковой сканер. Периферийные устройства могут взаимодействовать с устройством через беспроводную сеть и/или с помощью проводных соединений. Само устройство и/или периферийные устройства могут быть подведены в непосредственную близость к области сканирования (например, в пределах 1 м, 0,5 м, 0,3 м, 0,2 м, 0,1 см, 8 см, 6 см, 5 см, 4 см, 3 см, 2 см, 1 см, 0,5 см) или в соприкосновение с ней.
[01443] Съемочные камеры
[01444] Описываемыми здесь съемочными камерами, могут быть камеры на приборах с зарядовой связью (CCD), камеры с суперохлаждаемыми CCG и другие оптические камеры. Такие съемочные камеры могут быть построены на микросхемах, имеющих одну или несколько камер, таких как часть матрицы камер. Такие съемочные камеры могут включать один или несколько оптических компонентов, например, для захвата, фокусировки, поляризации света, блокирования нежелательного света, минимизации рассеяния, улучшения качества изображения, улучшения отношения сигнал/шум. Согласно примеру, съемочные камеры могут сдержать объективы и зеркала (одно или несколько). В таких съемочных камерах могут быть установлены цветные или монохромные сенсоры. В таких съемочных камерах предусматриваются также электронные компоненты, как микропроцессоры и процессоры цифровых сигналов для решения одной или нескольких из следующих задач: сжатие изображений, улучшение динамического диапазона с помощью вычислительных методов, автоэкспозиция, автоматическое определение оптимальных параметров камеры, обработки изображения, синхронизации вспышки с работой камеры, функционирование встроенного контроллера для компенсации влияния изменения температуры на эффективность сенсора съемочной камеры. Такие съемочные камеры могут также включать бортовую память для занесения в буфер изображений, полученных в режиме высокой частоты кадров. Такие съемочные камеры могут включать в себя механические функциональные элементы для улучшения качества изображения, например, система охлаждения или антивибрационная система.
[01445] Съемочные камеры могут быть установлены по месту обслуживания в различных точках систем, устройств и модулей, описанных в данном документе. Согласно варианту, съемочные камеры устанавливаются в модулях визуализации различных процедур обработки, включая подготовку и анализ проб. Тем самым у системы появляется возможность обнаруживать неисправности, составлять оценки в рамках контроля качества, проводить многолетний анализ, оптимизацию процесса и синхронизировать работу с другими модулями и/или системами.
[01446] В некоторых случаях, съемочная камера включает в себя один или несколько оптических элементов, выбранных из группы, состоящей из объектива, зеркала, дифракционной решетки, призмы и других компонентов управления прохождением света и/или манипулирования им. В других случаях камера является безлинзовой, будучи сконфигурированной на работу без одной или нескольких линз. Примером безлинзовой съемочной камеры является Frankencamera. Согласно варианту, безлинзовая камера использует (или собирает) отраженный или рассеянный свет и производит компьютерную обработку с целью составления представления о структуре объекта.
[01447] Согласно варианту, безлинзовая камера имеет диаметр не более 10 нанометров («нм»), не более 100 нм, не более 1 мкм, не более 10 мкм, не более 100 мкм, не более 1 мм, не более 10 мм, не более 100 мм или не более 500 мм. Согласно другому варианту, безлинзовая камера имеет диаметр от 10 нм до 1 мм, или от 50 нм до 500 мкм.
[01448] Рассмотренные здесь съемочные камеры сконфигурированы на быстрый захват изображения. Система, использующая такие съемочные камеры может создавать изображения в режиме задержки, когда существует задержка от момента, в который захватывается изображение, до момента, когда оно выдается пользователю, или в режиме реального времени, когда такая задержка мала или вовсе отсутствует. В некоторых ситуациях представленные здесь съемочные камеры сконфигурированы на работу в условиях слабой или существенно слабой освещенности.
[01449] В некоторых ситуациях, представленные в данном документе съемочные камеры образованы из оптических волноводов, сконфигурированных направлять электромагнитные волны оптического спектра. Такие оптические волноводы могут быть образованы в виде матрицы оптических волноводов. Оптический волновод может быть планарным волноводом, который может включать одну или несколько решеток для направления света. В некоторых случаях съемочные камеры могут иметь волоконнооптические жгуты передачи изображений, каналы изображений или лицевые панели, переносящие свет к сенсору камеры.
[01450] Съемочные камеры могут быть полезными в качестве блоков детектирования. Съемочные камеры также полезны для визуализации одной или нескольких проб или части пробы. Съемочные камеры могут быть полезны для патоморфологических исследований. Съемочные камеры полезны также для детектирования концентрацию одного или нескольких анализируемых веществ в пробе. Съемочные камеры могут быть полезны для визуализации движения или изменения пробы и/или анализируемых веществ в пробе со временем. Съемочные камеры могут включать в себя видеокамеры, которые могут захватывать изображения непрерывно. При необходимости, съемочная камера может захватывать изображения однократно или многократно (например, периодически, с заданными интервалами (регулярные или нерегулярные интервалы), в ответ на одно или несколько выявленных событий). Например, съемочные камеры могут быть полезны для захвата изменений морфологии клеток, концентрации и пространственного распределения и/или движения в клетках фрагментов, которые помечены контрастным веществом (например, флуоресцентными красителями, наночастицами золота). Визуализация клеток может включать изображения, захваченных в динамике по времени, что может быть полезным для анализа движения и изменения морфологии клеток, связанных с ними болезненных состояний или других обстоятельств. Съемочные камеры могут быть полезны для захвата кинематики, динамики, морфологии или гистологии пробы. Такие изображения могут быть полезны для диагностики, прогноза состояния и/или лечения субъекта. Устройством визуализации могут быть съемочные камеры или сенсоры, которые детектируют и/или записывают электромагнитное излучение и соответствующие пространственные или временные измерения.
[01451] Съемочные камеры могут быть полезны для взаимодействия оператора устройства с устройством. Съемочные камеры могут использоваться для общения между оператором устройства и другим лицом. Съемочные камеры позволяют проводить телеконференции и/или видео конференции. Съемочные камеры позволяют организовать подобие прямого взаимодействия между людьми, находящимися в разных местах. Изображения пробы или ее компонента, процесса анализа или реакции с их участием, могут храниться, что позволяет проводить последующее повторное тестирование, анализ и/или экспертизу. Алгоритмы обработки изображений могут использоваться для анализа собранных изображений внутри устройства или удаленно.
[01452] Съемочные камеры также могут быть полезными для биометрических измерений (таких как окружность талии, шеи, руки, ноги, рост, вес, доля жировой ткани, индекс массы тела) субъекта и/или идентификации субъекта или оператора устройства (например, распознавание лица, сканирование сетчатки, отпечатков пальцев, отпечаток ладони, походка, движения), которые при необходимости могут быть охарактеризованы путем визуализации. Встроенные системы визуализации могут также захватить с ее помощью ультразвуковое или томографическое (или МРТ (магнитно-резонансная томография)) изображение субъекта. Съемочные камеры также могут быть полезны для приложений охранной безопасности, как описано в соответствующих разделах данного документа. Съемочные камеры также могут быть полезны для визуализации одной или нескольких частей устройства и для выявления ошибок в устройстве. Съемочные камеры могут произвести съемку и/или выявить неисправность, а также правильное функционирование механики одного или более компонентов устройства. Съемочные камеры могут использоваться для выявления проблемы, ее исправления или приобретения опыта на основе разбора выявленных состояний. Например, камера может определить, есть ли воздушный пузырек в наконечнике, который может в конечном итоге исказить показания или привести к ошибке. Съемочная камера может также использоваться для определения, правильно ли наконечник присоединен к пипетке. Съемочные камеры могут захватить изображения компонентов и определить, правильно ли расположены компоненты, или где они размещены. Съемочные камеры может использоваться как составная часть контура обратной связи с контроллером для определения местоположения компонентов с субмикронным разрешением и отрегулировать конфигурацию системы с тем, чтобы учесть точное местоположение.
Совместное использование ресурсов в динамике
[01453] Ресурсы устройства могут быть совместными. Ресурсы могут совместно использоваться на любом уровне устройства. Например, в пределах модуля могут использоваться ресурсы (один или несколько) модуля. В другом примере один или более ресурсов устройства может распределяться между модулями. Ресурсы стойки могут совместно использоваться в пределах стойки. Ресурсы устройства могут совместно использоваться между стойками.
[01454] Ресурсом может быть любой компонент устройства, реагент, предусмотренный в устройстве, проба внутри устройства, или любая другая жидкость в устройстве. Примеры компонентов могут включать, среди прочего, механизм для манипуляций с жидкостями, наконечник, сосуд, аналитический блок, реагентный блок, разбавительный блок, промывочный блок, механизм ослабления загрязнения, фильтр, центрифугу, магнитный сепаратор, инкубатор, нагреватель, тепловой блок, цитометр, источник света, детектор, корпус, контроллер, дисплей, источник питания, блок связи, идентификатор или любой другой компонент, известный в данной области техники или описанной в соответствующих разделах данного документа. Другие примеры компонентов могут включать реагенты, промывочные растворы, разбавители, пробу, метки, или любую жидкость или вещество, которые могут быть полезны для проведения химической реакции. Модуль может включать, один, два, три, четыре, пять или несколько из перечисленных здесь ресурсов. Устройство может включать, один, два, три, четыре, пять или несколько из перечисленных здесь ресурсов. Модули могут включать разные ресурсы, или же идентичные ресурсы. Устройство может содержать компоненты, которые не предусмотрены в модуле.
[01455] Возможна ситуация, когда необходимо использовать ресурс, не столь легкодоступный. Ресурс может быть не столь легкодоступным, когда он уже используется, запланирован к использованию, не существует или не работоспособен. Например, в модуле может потребоваться провести центрифугирование пробы, учитывая, что в модуле центрифуга может отсутствовать, она может быть в работе, и/или центрифуга может быть неисправной. Устройство может определять, доступна ли в модуле дополнительная центрифуга. Если дополнительная центрифуга доступна в модуле, то устройство может воспользоваться имеющейся центрифугой. Это может относиться к любому ресурсу в модуле. Согласно некоторым вариантам, ресурс в модуле может скомпенсировать дефицит другого ресурса. Например, если необходимы две центрифуги, но одна из них выведена из эксплуатации, то другая центрифуга может быть использована для проведения обеих операций центрифугирования одновременно или последовательно.
[01456] В некоторых случаях, требуемый ресурс может быть недоступным в выбранном модуле, но может быть доступен в другом модуле. Может использоваться ресурс в другом модуле. Например, если центрифуга в первом модуле вышла из строя, находится в работе или не существует, то может быть использована центрифуга во втором модуле. Согласно некоторым вариантам, проба и/или другая жидкость может быть перенесена из первого модуля во второй модуль для использования ресурса. Например, проба может передаваться из первого модуля во второй модуль для использования центрифуги. После того, как ресурс был использован, проба и/или другая жидкость может быть перенесена обратно в первый модуль, оставлена во втором модуле или передана в третий модуль. Например, проба может быть перенесена обратно в первый модуль для дальнейшей обработки с использованием ресурсов, имеющихся в первом модуле. В другом примере проба и/или другая жидкость могут быть оставлены во втором модуле для дальнейшей обработки, если во втором модуле доступны необходимые ресурсы. В другом примере, если необходимые ресурсы не доступны в первом и втором модулях, или с помощью ресурса в третьем модуле можно оптимизировать выполнение работ, то проба и/или другая жидкость может быть перенесена в третий модуль.
[01457] Проба и/или другие жидкости могут быть перенесены между модулями. Согласно некоторым вариантам, рука-манипулятор может обеспечить курсирование пробы, реагента и/или других жидкостей между модулями, как описано более подробно в соответствующих разделах данного документа. Проба и/или другие жидкости могут переноситься системой для манипуляций с жидкостями. Проба и/или другие жидкости могут переноситься между модулями внутри наконечников, сосудов, блоков, отсеков, камер, труб, желобов или любых других механизмов, содержащих и/или переносящих жидкости. Согласно некоторым вариантам, во время передачи между модулями жидкости могут содержаться в гидравлически разобщенных или гидравлически независимых контейнерах. Как альтернатива, они могут течь желобу между модулями. Желобы могут обеспечивать гидравлическую сообщаемость между модулями. В каждом модуле может быть предусмотрена система или механизм для обращениями с жидкостями, способная управлять перемещением пробы и/или жидкости в модуле. Первый механизм для манипулирования с жидкостями в первом модуле может обеспечить передачу жидкости межмодульной системе транспортировки жидкостей. Второй механизм для манипулирования с жидкостями во втором модуле может забрать жидкость из межмодульной системы транспортировки жидкостей, чтобы обеспечить использование ресурса во втором модуле.
[01458] Согласно альтернативным вариантам, один или более ресурсов могут передаваться между модулями. Например, рука-манипулятор может обеспечить курсирование ресурса между модулями. Могут использоваться другие механизмы для переноса ресурса из первого модуля во второй модуль. Например, первый модуль может содержать реагент в реагентном блоке. Реагент и реагентный блок могут быть перенесены во второй модуль, который может использовать реагент и реагентный блок.
[01459] Ресурс может быть предусмотрен в устройстве, которое может быть внешним для всех модулей. Проба и/или другая жидкость может быть перенесена к этому ресурсу, и он может быть использован. Проба и/или жидкость может быть перенесена к внешнему для модулей ресурсу с помощью робота-манипулятора или любого другого механизма переноса, описанного в данном документе. Как альтернатива, внешний ресурс может быть перенесен к одному или нескольким модулям. Например, в устройстве может быть предусмотрен цитометр, но внешний для всех модулей. Чтобы получить доступ к цитометру, можно обеспечить курсирование проб между модулями и цитометром.
[01460] Такое перераспределение ресурсов внутри модулей, между модулями, или внутри внешнего для модулей устройства может происходить динамически. Устройство может быть в состоянии отслеживать, какие ресурсы доступны. На основе одного или более протокола, устройство может быть в состоянии определять на лету, является ли ресурс доступным или недоступным. Устройство может также быть в состоянии определить является ли другой ресурс доступным в том же модуле, другом модуле, или в каком-либо другом месте внутри устройства. Устройство может определить, следует ли ожидать использования недоступного в тот момент ресурса, или воспользоваться другим доступным ресурсом в зависимости от одного или более наборов протоколов. Устройство может быть способно отслеживать, не станет ли ресурс недоступным в будущем. Например, центрифуга может быть запланирована к использованию после того, как проба пройдет инкубирование в течение заданного промежутка времени. Центрифуга может быть недоступна с момента предполагаемого использования до ожидаемого конца использования. Будущая недоступность ресурса может учитываться протоколом.
[01461] Согласно некоторым вариантам, сигналы от одного или нескольких датчиков могут помочь с определением на лету статуса ресурса и/или его доступности. Один или несколько датчиков и/или детектор могут обеспечивать обратную связь в режиме реального времени или обновлять сведения о состоянии ресурсов и/или процесса. Система может определить, необходимо ли внесение уточнений в плановом графике и/или следует использовать другой ресурс.
[01462] Протокол может включать один или несколько наборов инструкций, которые могут определить, какие ресурсы предстоит использовать, и в какие моменты времени Протокол может включать инструкции по использованию ресурсов в одном и том же модуле, в разных модулях, или вне модуля. Согласно некоторым вариантам, протокол может включать один или несколько наборов приоритетов или критериев. Например, если доступен ресурс в пределах того же самого модуля, то он может быть использован вместо ресурса, который имеется в другом модуле. Ресурс, который находится в непосредственной близости к пробе, использующей ресурс, может иметь более высокий приоритет. Например, если одна или несколько операций выполняется на пробе в первом модуле, и в первом модуле доступен ресурс, то он и может быть использован. Если в первом модуле доступно множество экземпляров ресурса, то может быть использован экземпляр ресурса, ближе всего расположенный к пробе. Если в первом модуле ресурс недоступен, то может использоваться ресурс, доступный в модуле, ближайшем к первому модулю. В другом примере, для определения использования модуля может учитываться его текущая и будущая доступность. Эта информация может поступать из облака, от контроллера, устройства или от самого модуля. Согласно некоторым вариантам, скорости выполнения может быть присвоен более высокий приоритет, чем близости (например, стремление удерживать пробы в одном и том же модуле). Как альтернатива, близость расположения может иметь более высокий приоритет, чем скорость. Другие критерии могут включать, среди прочего, близость, скорость, время выполнения, меньшее число операций или меньшие затраты энергии. Критерии могут иметь любой рейтинг в порядке предпочтения, или определение использования ресурсов и/или планирование может производиться согласно любому другому набору инструкций или протоколов.
Корпус
[01463] В соответствии с некоторыми вариантами, система может включать устройства (одно или несколько). Устройство может быть выполнено имеющим корпус и/или несущую конструкцию.
[01464] Согласно некоторым вариантам, корпус устройства может полностью окружать устройство. Согласно другим вариантам, корпус устройства может частично окружать устройство. Корпус устройства может включать в себя один, два, три, четыре, пять, шесть или более стенок, которые, как минимум, частично могут окружать устройство. Корпус устройства может включать днище и/или крышку. Корпус устройства может содержать один или несколько модулей устройства внутри корпуса. Корпус устройства может содержать внутри корпуса электронные и механические компоненты. Внутри корпуса устройства может содержаться система для манипуляций с жидкостью. Внутри корпуса устройства может содержаться один или несколько коммуникационных блоков. Внутри корпуса устройства может содержаться один или несколько контроллеров. Пользовательский интерфейс устройства и/или дисплей может содержаться внутри корпуса или может быть выведен на поверхность корпуса. Устройство может содержать источник питания, или интерфейс с источником питания. Источник питания может быть предусмотрен внутри корпуса или состыкован с ним, находиться вне корпуса или встроен в корпус.
[01465] Устройство может быть воздухонепроницаемым или непроницаемым для жидкости. Устройство может препятствовать проникновению света или других электромагнитных волн в корпус извне устройства, или выходу из корпуса изнутри устройства, но не обязательно. В некоторых случаях отдельные модули могут быть воздухонепроницаемыми или непроницаемыми для жидкости и/или могут препятствовать проникновению света или других электромагнитных волн в корпус извне модуля.
[01466] Согласно некоторым вариантам, устройство может опираться на несущую конструкцию. Согласно некоторым вариантам, несущая конструкция может быть корпусом устройства. Согласно другим вариантам, несущая конструкция может поддерживать устройство снизу. Как альтернатива, несущая конструкция может поддерживать устройство с одной или нескольких сторон или сверху. Несущая конструкция может быть встроена внутри устройства или между его частями. Несущая конструкция может соединять части устройства. Любое приведенное здесь описание корпуса устройства может быть также применимо к любой другой несущей конструкции или наоборот.
[01467] Корпус устройства может полностью или частично окружать все устройство. Корпус устройства может окружать общий объем, меньший или равный примерно 4 м3, 3 м3, 2,5 м3, 2 м3, 1,5 м3, 1 м3, 0,75 м3, 0,5 м3, 0,3 м3, 0,2 м3, 0,1 м3, 0,08 м3, 0,05 м3, 0,03 м3, 0,01 м3, 0,005 м3, 0,001 м3, 500 см3, 100 см3, 50 см3, 10 см3, 5 см3, 1 см3, 0,5 см3, 0,1 см3, 0,05 см3, или 0,01 см3. Устройство может иметь любой объем, описанный здесь в соответствующих разделах документа.
[01468] Устройство и/или его корпус может занимать площадь, охватывающую площадь боковой поверхности устройства. В некоторых вариантах, занимаемая устройством площадь может быть меньше или равна примерно 4 м2, 3 м2, 2,5 м2, 2 м2, 1,5 м2, 1 м2, 0,75 м2, 0,5 м2, 0,3 м2, 0,2 м2, 0,1 м2, 0,08 м2, 0,05 м2, 0,03 м2, 100 см2, 80 см2, 70 см2, 60 см2, 50 см2, 40 см2, 30 см2, 20 см2, 15 см2, 10 см2, 7 см2, 5 см2, 1 см2, 0,5 см2, 0,1 см2, 0,05 см2, или 0,01 см2.
[01469] Устройство и/или его корпус может иметь боковой размер (например, ширину, длину или диаметр) или размер в высоту, меньший или равный примерно 4 м, 3 м, 2,5 м, 2 м, 1,5 м, 1,2 м, 1 м, 80 см, 70 см, 60 см, 50 см, 40 см, 30 см, 25 см, 20 см, 15 см, 12 см, 10 см, 8 см, 5 см, 3 см, 1 см, 0,5 см, 0,1 см, 0,05 см, или 0,01 см. Боковые размеры и/или высота могут различаться между собой по величине. Как альтернатива, они могут быть одинаковыми. В некоторых случаях устройство может быть высоким и узким, или же коротким и широким. Отношение высоты к боковому размеру может большим или равным 100:1, 50:1, 30:1, 20:1, 10:1, 9:1, 8:1, 7:1, 6:1, 5:1, 4:1,3:1,2:1, 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:6, 1:7, 1:8, 1:9, 1:10, 1:20, 1:30, 1:50 или 1:100.
[01470] Устройство и/или его корпус может иметь любую форму. В некоторых вариантах устройство может иметь в боковом сечении форму прямоугольника или квадрата. В других вариантах устройство может иметь в боковом сечении форму круга, эллипса, треугольника, трапеции, параллелограмма, пятиугольника, шестиугольника, восьмиугольника и любую другую. Устройство может иметь в вертикальном сечении форму круга, эллипса, треугольника, прямоугольника, квадрата, трапеции, параллелограмма, пятиугольника, шестиугольника, восьмиугольника и любую другую. Устройство может иметь коробчатую форму. Устройство может иметь уплощенную планарную и/или округлую форму.
[01471] Корпус устройства и/или несущая конструкция может быть выполнена из жесткого, полужесткого или гибкого материала. Корпус устройства может быть выполнен из одного или нескольких материалов. Согласно некоторым вариантам, корпус устройства может включать полистирол, формуемый или механически обрабатываемый пластик. Корпус устройства может включать в себя полимерные материалы. Примеры полимерных материалов, среди прочего, включают полистирол, поликарбонат, полипропилен, полидиметилсилоксаны (PDMS), полиуретан, поливинилхлорид (PVC), полисульфон, полиметилметакрилат (РММА), акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер (ABS) и стекло. Корпус устройства может быть выполнен из непрозрачного, полупрозрачного, прозрачного материала, или может включать в себя части, которые выполнены из любой их комбинации.
[01472] Корпус устройства может быть выполнен в виде одной цельной детали или из нескольких деталей. Корпус устройства могут состоять из нескольких частей, которые могут быть неразъемным и/или разъемным образом соединены друг с другом. В некоторых случаях, соединительные элементы корпуса могут располагаться только внутри корпуса. Как альтернатива, соединительные элементы корпуса устройства могут быть внешними для корпуса устройства. Корпус устройства может быть непрозрачным. Корпус устройства может препятствовать неконтролируемому проникновению света в устройство. Внутри корпуса устройства могут иметься прозрачные части. Корпус устройства может допускать контролируемое проникновение света в отдельные области устройства.
[01473] Корпус устройства может содержать подвижные части (одну или несколько), которые могут быть использованы для приема пробы в устройство. Как альтернатива, корпус устройства может быть неподвижным в то время, когда к устройству подводится проба. Например, в корпусе устройства может иметься отверстие. Отверстие устройства может оставаться открытым или может закрываться. Устройство может включать подвижные лотки (один или несколько), которые могут принимать одну или несколько проб или другой компонент устройства. Лоток может перемещаться в горизонтальном и/или вертикальном направлении. Отверстие может быть в гидравлической связи с одной или несколькими частями системы для манипуляций с жидкостями. Отверстия могут выборочно открываться или закрываться. Одна или несколько частей корпуса устройства может быть выборочно открыта или закрыта.
[01474] Согласно некоторым вариантам, корпус устройства может быть сконфигурирован принимать картридж, или пробовводный узел. Согласно некоторым вариантам, корпус устройства может быть сконфигурирован принимать или собирать пробу. Корпус устройства может быть сконфигурирован на сбор пробы непосредственно взимаемой у субъекта или поступающей из окружающей среды. Корпус устройства может находиться в контакте с субъектом или окружающей средой. Дополнительные подробности, касающиеся сбора проб, могут быть описаны в соответствующих разделах документа.
[01475] Согласно некоторым вариантам, корпус может окружать стойки, модули, и/или компоненты, описанные в соответствующих разделах документа. Как альтернатива, стойки, модули, и/или компоненты могут быть составной частью корпуса, как это описано в соответствующих разделах документа. Например, корпус может обеспечивать снабжение данного устройства электричеством или энергией. Корпус может обеспечивать питание устройства от блока аккумулирования, генерирования энергии, и/или блока передачи энергии. Корпус может обеспечивать связь между устройством и/или внешним устройством.
Контроллер
[01476] Контроллер может быть предусмотрен на любом уровне описываемой здесь системы. Например, контроллер (один или несколько) может быть предусмотрен для системы, группы устройств, одиночного устройства, модуля, компонента устройства, и/или части компонента.
[01477] В системе может быть предусмотрен один или несколько контроллеров. Контроллер может выдавать инструкции для одного или нескольких устройств, модулей устройства, компонентов устройства, или частей компонента. Контроллер может получать сигналы, которые могут быть обнаружены от одного или нескольких датчиков. Контроллер может получить сигнал, выдаваемый блоком детектирования. Контроллер может включать в свой состав локальную память или может получить доступ к удаленной памяти. Память может включать материальные читаемые компьютером носители с программным кодом, инструкциями, языком для выполнения одной или нескольких операций, как описано в соответствующих разделах данного документа. Контроллер может быть процессором или их использовать.
[01478] Общесистемный контроллер может быть предусмотрен вне одного, двух или более устройств, и может выдавать инструкции одному, двум или большему числу устройств или получать от них сигналы. Согласно некоторым вариантам, контроллер может общаться с отдельными группами устройств. Согласно некоторым вариантам, контроллер может общаться с одним или несколькими устройствами в том же географическом пункте, или в различных географических пунктах. Согласно некоторым вариантам, общесистемный котроллер может быть предусмотрен на сервере или другом сетевом устройстве. На фиг. 39 показан пример множества устройств, общающихся с внешним устройством по сети. В некоторых случаях, внешнее устройство может включать в свой состав контроллер или само быть контроллером, общающимся с другими устройствами. Согласно некоторым вариантам, общесистемный контроллер может быть предусмотрен на устройстве, у которого могут быть взаимоотношения "ведущий-ведомый" с другими устройствами.
[01479] В соответствии с другим вариантом, устройство может содержать один или несколько контроллеров. Контроллер может выдавать инструкции одному или нескольким модулям устройства, компоненту устройства, и/или частям компонента. Контроллер уровня устройства может получать сигналы, которые могут поступить от одного или нескольких датчиков, или от блока детектирования.
[01480] Контроллер может включать в свой состав локальную память или может получить доступ к удаленной памяти. Память может включать материальные читаемые компьютером носители с программным кодом, инструкциями, языком для выполнения одной или нескольких операций, как описано в соответствующих разделах данного документа. Устройство может включать в свой состав локальную память, в которой могут храниться протоколы (один или несколько). Согласно некоторым вариантам, контроллер может находиться в облачной вычислительной инфраструктуре. Контроллер может быть распределен по нескольким аппаратным устройствам. Память контроллера может быть размещена на одном или нескольких аппаратных устройств. Протоколы могут генерироваться и/или храниться на борту устройства. Как альтернатива, протоколы могут поступать от внешнего источника, такого как внешнее устройство или контроллер. Протоколы могут храниться в облачной вычислительной инфраструктуре, или в одноранговой инфраструктуре. Память может также хранить данные, собранные от блока детектирования устройства. Данные могут храниться для анализа обнаруженных сигналов. На уровне устройства может осуществляться некоторая обработка сигналов и/или анализ данных, но не обязательно. Как альтернатива, обработки сигналов и/или анализ данных может производиться на внешнем устройстве, например, на сервере. Анализ данных и/или обработки сигнала может происходить с использованием облачной вычислительной инфраструктуры. Анализ данных и/или обработки сигналов может производиться в географическом пункте пребывания устройства и/или не в том месте, где находится устройство.
[01481] Контроллер уровня устройства может быть предусмотрен в пределах устройства и может выдавать инструкции одной, двум и более стойкам, модулям, компонентам модуля или частям компонентов или получать от них сигналы. Согласно некоторым вариантам, контроллер может общаться с выбранными группами модулей, компонентов или частей. В некоторых случаях, контроллер уровня устройства может быть предусмотрен в модуле, общающемся с другими модулями. Согласно некоторым вариантам, контроллер уровня устройства может быть предусмотрен на модуле, у которого могут быть взаимоотношения "ведущий-ведомый" с другими модулями. Модульный контроллер может вставляться и/или извлекаться из устройства.
[01482] Контроллер уровня устройства может получать инструкции от общесистемного контроллера или контроллера, который выдает инструкции одному или нескольким устройствам. Инструкциями могут быть протоколы, которые могут храниться в локальной памяти устройства. Как альтернатива, инструкции могут исполняться устройством в ответ на полученные инструкции без необходимости хранить инструкции в устройстве, или при лишь временном их хранении в устройстве. Согласно некоторым вариантам, устройство может хранить только недавно полученный протокол. Как альтернатива, устройство может хранить множество протоколов и иметь возможность ссылаться на них в более позднее время.
[01483] устройство может поставлять внешнему источнику информацию, касающуюся обнаруженных сигналов от блока детектирования. Внешний источник получения информации может быть тем же, что и источник протоколов, но не обязательно. Устройство может выдавать необработанную информацию о сигналах, обнаруженных блоком детектирования. Такая информация может включать сведения о результате анализа. Устройство может выполнять некоторую обработку информации, собранной от датчика. Устройство может выполнять локально анализ собранной от датчика информации, но не обязательно. Информация, передаваемая внешнему источнику, может включать обработанные и/или проанализированные данные, но не обязательно.
[01484] Контроллер уровня устройства может давать ему инструкции функционировать в качестве устройства по месту обслуживания. Устройство по месту обслуживания может выполнить действия в пункте, удаленного от другого пункта. Контроллер уровня устройства может дать ему инструкцию напрямую взаимодействовать с субъектом или окружающей средой. Контроллер уровня устройства может разрешить управление устройством его оператором, являющимся медицинским работником, но не обязательно, контроллер уровня устройства может дать устройству инструкцию получать пробу напрямую, когда удаленно производится некоторый дополнительный анализ.
[01485] В соответствии с описанным здесь дополнительным вариантом, модуль может содержать один или несколько контроллеров. Контроллер может выдавать инструкции компонентам (одному или нескольким) модуля, и/или части компонента. Контроллер уровня модуля может получать сигналы, которые могут поступить от одного или нескольких датчиков, или от блока детектирования. Согласно некоторым примерам, каждый модуль может иметь один или несколько контроллеров. Каждый модуль может иметь один или несколько микроконтроллеров. Каждый модуль может иметь разные операционные системы, которые могут независимо управлять каждым модулем. Модули могут быть способны работать независимо друг от друга. Один или несколько модулей может иметь один или несколько микроконтроллеров, управляющих разными периферийными устройствами, системами детектирования, роботами, перемещениями, станциями, активированием жидкости, задействованием проб или любыми другими действиями в модуле. В некоторых случаях, у каждого модуля могут иметься встроенные графические возможности для высокопроизводительной обработки изображений. Согласно дополнительным вариантам, у каждого модуля могут иметься свои собственные контроллеры и/или процессоры, которые обеспечивают параллельную обработку с использованием множества модулей.
[01486] Контроллер может содержать локальную память или получить доступ к удаленной памяти на модуле. Память может включать материальные читаемые компьютером носители с программным кодом, инструкциями, языком для выполнения одной или нескольких операций, как описано в соответствующих разделах данного документа. Модуль может включать в свой состав локальную память, в которой могут храниться протоколы (один или несколько). Протоколы могут генерироваться и/или храниться на борту модуля. Как альтернатива, протоколы могут поступать от внешнего источника, такого как внешний модуль или контроллер. Память может также хранить данные, собранные от блока детектирования модуля. Данные могут храниться для анализа обнаруженных сигналов. На уровне модуля может осуществляться некоторая обработка сигналов и/или анализ данных, но не обязательно. Как альтернатива, обработки сигналов и/или анализ данных может производиться на уровне устройства или на внешнем устройстве, гаком как сервер. Анализ данных и/или обработки сигналов может производиться в географическом пункте пребывания модуля и/или не в том месте, где находится модуль.
[01487] Контроллер уровня модуля может быть предусмотрен в пределах модуля и может выдавать инструкции одной, двум и более компонентам модуля или частям компонентов или получать от них сигналы. Согласно некоторым вариантам, контроллер может общаться с выбранными группами компонентов или частей. В некоторых случаях, контроллер уровня модуля может быть предусмотрен в компоненте, общающемся с другими компонентами. Согласно некоторым вариантам, контроллер уровня модуля может быть предусмотрен на компоненте, у которого могут быть взаимоотношения "ведущий-ведомый" с другими компонентами. Контроллер в модульном исполнении может вставляться и/или извлекаться из модуля.
[01488] Контроллер уровня модуля может получать инструкции от контроллера уровня устройства, общесистемного контроллера или контроллера, который выдает инструкции одному или нескольким устройствам. Инструкциями могут быть протоколы, которые могут храниться в локальной памяти модуля. Как альтернатива, инструкции могут исполняться модулем в ответ на полученные инструкции без необходимости хранить инструкции в модуле, или при лишь временном их хранении в модуле. Согласно некоторым вариантам, модуль может хранить только недавно полученный протокол. Как альтернатива, модуль может хранить множество протоколов и иметь возможность ссылаться на них в более позднее время.
[01489] Модуль может поставлять устройству или внешнему источнику информацию, касающуюся обнаруженных сигналов от блока детектирования. Устройство или внешний источник получения информации может быть тем же, что и источник протоколов, но не обязательно. Модуль может выдавать необработанную информацию о сигналах, обнаруженных блоком детектирования. Такая информация может включать сведения о результате анализа. Модуль может выполнять некоторую обработку информации, собранной от датчика. Модуль может локально выполнять анализ собранной от датчика информации, но не обязательно. Информация, передаваемая устройству или внешнему источнику, может включать обработанные и/или проанализированные данные, но не обязательно.
[01490] Контроллер уровня модуля может давать ему инструкции функционировать в качестве модуля по месту обслуживания. Контроллер уровня модуля может дать ему инструкцию напрямую взаимодействовать с субъектом или окружающей средой. Регулятор уровня модуля может разрешить управление модулем оператором устройства, являющимся медицинским работником, но не обязательно.
[01491] Контроллер может быть предусмотрен на любом уровне системы, как это здесь описано (например, в системе высокого уровня, группе устройств, устройстве, стойке, модуле, компоненте, части компонента). Контроллер может иметь память на своем уровне, но не обязательно. Как альтернатива, он может получить доступ к памяти на любом другом уровне и/или использовать память на любом другом уровне. Контроллер может общаться с дополнительными контроллерами на том же или иных уровнях, но не обязательно. Контроллер может (или не может) общаться с дополнительными контроллерами на уровнях непосредственно ниже или выше них или множества уровней ниже или выше них. Контроллер может общаться на предмет получения и/или выдачи инструкций/протоколов. Контроллер может общаться на предмет получения и/или передачи собранных данных или информации на основе данных.
Пользовательский интерфейс
[01492] Устройство может быть выполнено имеющим дисплей и/или пользовательский интерфейс. В некоторых ситуациях пользовательский интерфейс предоставляется субъекту с помощью дисплея, например через графический пользовательский интерфейс (GUI), который позволяет субъекту взаимодействовать с устройством. Примеры дисплеев и/или пользовательских интерфейсов могут включать сенсорный экран, видео дисплей, ЖК-экран, ЭЛТ, плазменный экран, поверхности на основе источников света (например, светодиодов (LED), OLED), ИК-LED, развернутые вокруг или через устройства, модули или другие компоненты, сенсорный рабочий стол pixelsense, поверхности на базе ИК-камер или других технологий захвата, проектор, проекционный экран, голограммы, клавиатуру, мыши, кнопки, ручки, ползунковые механизмы, джойстик, аудио компоненты, голосовую активацию, звуковые колонки, микрофоны, видеокамеры (например, 2D-, 3D-камеры), множество видеокамер (например, полезных для съемки жестов и движений), очки/контактные линзы со встроенными экранами, устройство видео-захвата, тактильной интерфейс, датчики температуры, датчики тела, датчики индекса массы тела, датчики движения и/или датчики давления. Любое приведенное здесь описание дисплея и/или пользовательского интерфейса может применяться к любому типу дисплея и/или пользовательского интерфейса. Дисплей может выдавать информацию оператору устройства. Пользовательский интерфейс может выдавать информацию и/или получать ее от оператора. Согласно некоторым вариантам, такая информация может включать визуальную информацию, аудио информацию, сенсорную информацию, информацию о температуре, давлении, движении или любой другой тип информации. Звуковая, видео- и цветовая информация (например, красные светодиоды, свидетельствующие о том, модуль находится в работе) может быть использована в обеспечении пользователей обратной связью с помощью системы или информационной системы по месту обслуживания, взаимодействующей с системой через прикосновение или иным образом. Согласно некоторым вариантам, пользовательский интерфейс или другой сенсор устройства способен обнаружить приближение кого-либо к устройству и активизироваться.
[01493] Фиг. 56 иллюстрирует имеющее дисплей 5601 устройство 5600 по месту обслуживания. Дисплей сконфигурирован выполнять функцию графического пользовательского интерфейса (GUI) 5602, предоставляемого в распоряжение субъекту. Дисплей 5601 может быть сенсорным дисплеем, например, резистивным или емкостным сенсорным дисплеем. Устройство 5600 сконфигурировано в расчете на взаимодействие с удаленным устройством 5603, таким как персональный компьютер, смартфон, планшет или сервер. Устройство 5600 имеет центральный процессор (CPU) 5604, память 5605, коммуникационный модуль (или интерфейс) 5606 и жесткий диск 5607. Согласно некоторым вариантам, устройство 5600 включает в себя видеокамеру 5608 (или, в некоторых случаях, множество камер, например, для трехмерной визуализации) для захвата статических и видеоизображений. Устройство 5600 может включать звукозаписывающий аппарат. Статические и/или видеоизображения могут предоставляться на просмотр субъекту с помощью дисплея 5601. Согласно другим вариантам, видеокамера 5608 может быть входным устройством регистрации движения (например, Microsoft® Kinect®).
[01494] В устройство и/или пользовательских интерфейс могут быть встроены датчики (один или несколько). Датчики могут быть предусмотрены на корпусе устройства, снаружи или внутри корпуса устройства. Возможно встраивание датчиков любого типа из числа описанных в соответствующих разделах данного документа. Некоторые примеры датчиков могут включать оптические датчики, датчики температуры, движения, глубины, давления, датчики электрических характеристик, гироскопы или датчики ускорения (например, акселерометр).
[01495] Согласно примеру, устройство содержит акселерометр, который выявляет ситуацию, когда устройство не установлено на идеальной поверхности (например, горизонтальной поверхности), например, в случае опрокидывания устройства. Согласно другому примеру, акселерометр обнаруживает, что происходит перемещение устройства. В таких обстоятельствах, возможна отработка процедуры остановки устройства во избежание повреждения различных элементов устройства. В некоторых случаях, перед остановкой устройства, согласно одному из вариантов производится съемка заранее заданной области на устройстве или вокруг него с помощью установленной на нем съемочной камеры (см. фиг. 56).
[01496] Пользовательский интерфейс или датчики могут быть предусмотрены на корпусе устройства. Они могут быть встроены в корпус устройства. Согласно некоторым вариантам, пользовательский интерфейс может образовывать наружный слой корпуса устройства. Пользовательский интерфейс можно увидеть, глядя на устройства. Пользовательский интерфейс можно увидеть, глядя на устройство.
[01497] Пользовательский интерфейс может отображать информацию, относящуюся к работе устройства и/или данным, собранным из устройства. Пользовательский интерфейс может отображать информацию, касающуюся протокола, который исполняется в устройстве. Пользовательский интерфейс может включать информацию, касающуюся протокола, поступившего из источника, внешнего для устройства, или предоставленного устройством. Пользовательский интерфейс может отображать информацию, относящуюся к субъекту и/или доступа к нему со стороны органов медицинского обслуживания. Например, пользовательский интерфейс может отображать информацию, идентифицирующую субъекта и имеющегося у него покрытия медицинским страхованием. Пользовательский интерфейс может отображать информацию в отношении планирования работы и/или эксплуатации устройства.
[01498] Пользовательский интерфейс может быть способным получать входные данные от пользователя устройства. Например, пользовательский интерфейс может быть способным получать инструкции об анализах или процедурах, которые предусмотрено выполнять на устройстве. На пользовательский интерфейс могут выводиться инструкции от пользователя об одной или нескольких операциях обработки пробы, которые должны производиться внутри устройства. На пользовательский интерфейс могут поступать инструкции об одном или нескольких анализируемых веществах, на которые производится тестирование.
[01499] Пользовательский интерфейс может быть способным получать информацию, касающуюся личности субъекта. Идентификационные данные субъекта могут вводиться субъектом или другим оператором устройства или в виде изображений, снятых или иным образом захваченных самим пользовательским интерфейсом. Такая идентификация может включать биометрические данные, выданные удостоверения личности, или другие уникально идентифицируемые биологические или идентификационные признаки, материалы или данные. Пользовательский интерфейс может включать один или несколько датчиков, которые могут помочь с получением идентифицирующей информации о субъекте. Пользовательский интерфейс может вводить один или несколько вопросов или инструкций, касающихся личности субъекта, на которые должен ответить субъект.
[01500] В некоторых случаях пользовательский интерфейс сконфигурирован на представление на дисплее вопросника для субъекта, задающего субъекту вопросы о рационе потребления пищи, выполняемых упражнениях, состояния здоровья и/или психического состоянии (см. выше). Вопросник может быть построен по схеме наводящих вопросов, задавая множество вопросов в отношении рациона потребления пищи, выполняемых упражнений, состояния здоровья и/или психического состоянии. Вопросник может быть представлен субъекту с помощью пользовательского интерфейса, такого как графический интерфейс пользователя (GUI), на дисплее устройства.
[01501] Пользовательский интерфейс может быть способным получать дополнительную информацию, касающуюся состояния субъекта, привычек, образа жизни, рациона питания, упражнений, сна, или любых других сведений. Дополнительная информация может вводиться непосредственно субъектом или другим оператором устройства. Вопросами или инструкциями, поступающими с пользовательского интерфейса, субъекта могут приглашать вводить в ответ соответствующую информацию. Вопросы или инструкции могут касаться качественной оценки жизненных ощущений субъекта (например, как пациент себя чувствует). Согласно некоторым вариантам, представляемая субъектом информация не является количественной. В некоторых случаях субъект может также представлять количественную информацию. Представленная субъектом информация может относиться к содержанию одного или нескольких анализируемых веществ во взятой у субъекта пробе. Анкетированием может также собираться информация о прежнем или ведущемся в данное время курсе лечения субъекта и/или принимавшихся и ныне принимаемым лекарственным препаратам. Пользовательский интерфейс может приглашать субъекта к анкетированию или к аналогичной методике. Анкета может включать графику, изображения, видео, аудио или другие функции средств массовой информации. В анкете может иметься (или не иметься) фиксированный набор вопросов и/или инструкций. Анкетирование (то есть, последовательность и содержание вопросов) может динамически меняться в зависимости от ответов субъекта.
[01502] Идентифицирующая субъекта информация и/или дополнительная информация по субъекту может храниться в устройстве и/или передана во внешнее устройство или облачную вычислительную инфраструктуру. Такая информация может быть полезной при анализе данных в отношении пробы, взятой у субъекта. Такая информация также может быть полезной для определения, следует ли продолжать обработку пробы.
[01503] Пользовательский интерфейс и/или датчики могут быть способны собирать информацию в отношении субъекта или окружающей среды. Например, устройство может собирать информацию через экран, термодатчик, оптический датчик, датчик движения, глубины, давления, электрических характеристик, ускорения, любой другой тип датчика, описанный здесь или известный в данной области техники. Например, оптический датчик может быть многодиафрагменной съемочной камерой, способной собирать множество изображений и рассчитывать глубину на их основе. Оптический датчик может быть съемочной камерой или устройством визуализации любого типа, как описано в соответствующих разделах данного документа. Оптический датчик может захватывать статические изображения субъекта и/или видео изображения субъекта.
[01504] Устройство может собирать изображения субъекта. Изображение может быть 2D-изображением субъекта. Устройство может собирать множество изображений субъекта, которые могут быть использованы для построения 3D-представления субъекта. Устройство может хранить единовременное изображение субъекта. Устройство может собирать изображения субъекта с течением времени. Устройство может собирать изображения с любой периодичностью. Согласно некоторым вариантам, устройство может непрерывно собирать изображения в режиме реального времени. Устройство может собирать видеоизображения субъекта. Устройство может собирать изображения, относящихся к любой части тела субъекта, в том числе, среди прочего, глаз или сетчатки субъекта, его лица, руки, пальца, туловища или тела субъекта в целом. Собранные изображения субъекта могут быть полезными для идентификации субъекта и/или для диагностики, лечения, контроля течения или профилактики заболевания применительно к субъекту. В некоторых случаях изображения могут быть полезны для определения роста субъекта, окружности, веса или индекса массы тела. Устройство также может захватить изображение удостоверения личности субъекта, страховой карты или любой другой предмета, ассоциированного с субъектом.
[01505] Устройство может собирать аудио0информацию субъекта. Такая аудиоинформация может включать голос субъекта или звук одного или нескольких биологических процессов в субъекте. Например, аудиоинформация может содержать звук сердцебиения субъекта.
[01506] Устройство может собирать биометрические сведения о субъекте. Например, устройство может собирать информацию о температуре тела субъекта. В другом примере, устройство может собирать информацию о частоте его пульса. В некоторых случаях устройство может отсканировать часть тела субъекта, например, сетчатку глаза субъекта, отпечатки пальцев или руки. Устройство может определить вес субъекта. Устройство также может взять у субъекта пробу и ДНК-последовательность или ее часть. Устройство может также взять пробу у субъекта и провести по ней протеомный анализ. Такая информация может быть использована в работе устройства. Такая информация может использоваться при диагностике или установлении личности субъекта. Согласно некоторым вариантам, устройство может собирать информацию об операторе устройства, который может быть иным, нежели субъект, но не обязательно. Такая информация может быть полезна для верификации личности оператора устройства.
[01507] В некоторых случаях, такая собранная устройством информация может использоваться для идентификации субъекта. Личность субъекта может быть верифицирована для целей страхования или лечения. Личность субъекта может быть привязана к записям его истории болезни. В некоторых случаях данные, собранные устройством у субъекта, и/или проба могут быть сопоставлены с записями истории болезни субъекта. Личность субъекта также может быть сопоставлена с данными компании медицинского страхования субъекта (или другого плательщика).
Источник питания
[01508] В устройстве может быть установлен источник питания или же оно может быть подключено к источнику питания. Согласно некоторым вариантам, источник питания может быть предусмотрен вне устройства. Например, электропитание может поступать от электросети, в том числе коммунальной. Электропитание может поступать от внешней системы накопления энергии. Электропитание может подавать внешняя система генерирования энергии. Согласно некоторым вариантам, устройство может содержать вилку или другой разъем, способный обеспечить электрическое подключение устройства к внешнему источнику питания. Согласно другому примеру, устройство может использовать естественные электрические импульсы организма для электропитания устройства. Например, устройство может соприкасаться с субъектом, носиться им и/или быть им проглоченным, учитывая, что таким образом субъект может подавать некоторую мощность на устройство, но не обязательно. Согласно некоторым вариантам, устройство может содержать пьезоэлектрические компоненты (один или несколько), которые могут двигаться и способны подавать мощность на устройство. Например, устройство может иметь конфигурацию пластыря, предназначенного для помещения на субъекта, чтобы при совершении субъектом движений с изгибанием пластыря генерировалась мощность, подаваемая на устройство.
[01509] При необходимости, в устройстве может быть предусмотрен внутренний источник энергии. Например, в устройстве могут быть предусмотрены средства локального накопления энергии. Согласно одному из вариантов, местным накопителем энергии могут быть батареи или ионисторы. В качестве источника питания возможно применение батареи с любыми происходящими внутри нее химическими процессами, известными в данной области техники или разработанными впоследствии. Батарея может быть первичной или вторичной (аккумуляторной). Примеры батарей могут включать, среди прочего, цинко-углеродные, цинко-хлоридные, щелочные, никель-металл-гидридные, литиевые, ртутно-цинковые, воздушно-цинковые, серебряно-цинковые, NiCd, свинцово-кислотные, NiMH, NiZn и литий-ионные. Внутренний источник питания может быть самостоятельным или может сочетаться с внешним источником питания. Согласно некоторым вариантам, в устройстве может быть предусмотрен генератор энергии. Генератор энергии может быть автономным или сочетаться с внешним и/или внутренним источником питания. Генератором энергии может быть традиционный электрогенератор, известный в данной области техники. Согласно некоторым вариантам, генератор энергии может использовать источник возобновляемой энергии, включая, среди прочего, фотоэлектрическое устройство, устройство преобразования солнечной тепловой энергии, энергии ветра, гидравлической энергии или геотермальной энергии. Согласно некоторым вариантам, мощность может быть генерирована с использованием атомной энергии или энергии ядерного синтеза.
[01510] Каждое устройство может быть подключено источнику питания или иметь его внутри. Каждый модуль может быть подключен своему локальному источнику питания или иметь его внутри. В некоторых случаях модули могут быть подключены к источнику питания устройства. В некоторых случаях каждый модуль может быть подключен своему локальному источнику питания и способен работать независимо от других модулей и/или устройств. В некоторых случаях модули могут иметь возможность совместно использовать ресурсы. Например, если источник питания в одном из модулей поврежден или неисправен, модуль может получить доступ к источнику питания другого модуля или устройства. Согласно другому примеру, если тот или иной модуль потребляет больше энергии, чем ему отведено, то модуль может иметь возможность подключиться к источнику питания другого модуля или устройства.
[01511] При необходимости, компоненты устройства могут иметь источник питания. Любые приводимые здесь обсуждения в отношении источников питания модулей и/или устройств, могут также касаться источников энергии на других уровнях, таких, как системы, группы устройств, стойки, компоненты устройства или части компонентов устройства.
Коммуникационный блок
[01512] В устройстве может быть предусмотрен коммуникационный блок. С помощью коммуникационного блока устройство может поддерживать связь с внешним устройством. В некоторых случаях, внешнее устройство может взаимодействовать с другими устройствами (одним и более). Внешним устройством может быть облачная вычислительная инфраструктура, часть облачной вычислительной инфраструктуры, или оно может взаимодействовать с облачной вычислительной инфраструктурой. В некоторых случаях, внешнее устройство, с которым может общаться устройство, может быть сервером или другим устройством, как это описано в соответствующих разделах данного документа.
[01513] Коммуникационный блок может обеспечивать беспроводную связь между устройством и внешним устройством. Как альтернатива, коммуникационный блок может обеспечивать проводную связь между устройством и внешним устройством. Коммуникационный блок может передавать и/или получать информацию беспроводным образом от внешнего устройства. Коммуникационный блок может обеспечить функционирование односторонней и/или двусторонней связи между устройством и внешними устройствами. Согласно некоторым вариантам, коммуникационный блок может передавать во внешнее устройство информацию, собранную или определенную устройством. Согласно некоторым вариантам, коммуникационный блок может получать протокол или инструкции (одну или несколько) от внешнего устройства. Устройство может иметь возможность общаться с выбранными внешними устройствами, или может свободно общаться с широким многообразием внешних устройств.
[01514] Согласно некоторым вариантам, коммуникационный блок может обеспечить общение устройства по сети, такой как локальная сеть (LAN) или глобальная сеть (WAN), такая как сеть Интернет. Согласно некоторым вариантам, устройство может общаться через телекоммуникационную сеть, такую как сотовая или спутниковая сеть. Следует также понимать, что в данном случае устройства могут использовать любые аппаратные средства и/или программное обеспечение сетевого подключения для реализации методов описанной здесь сетевой связи. Сюда входит методология подключения к сети, рассмотренная в тексте описания и на иллюстрациях, связанных с фиг. 83-88.
[01515] Некоторые примеры технологий, которые могут быть использованы в коммуникационном блоке могут включать Bluetooth или RTM. Как альтернатива, возможно использование различных технологий связи, таких как проводные соединения с модемом по телефону, линии прямой связи форматов TI, ISDN или кабельные линии. Согласно некоторым вариантам, может использоваться беспроводное подключение, типовыми примерами которой являются сотовые, спутниковые или пейджерные сети, GPRS или локальные системы передачи данных, такие как Ethernet или маркерное кольцо token ring по локальной сети. Согласно некоторым вариантам, коммуникационный блок может содержать компонент беспроводной инфракрасной связи для передачи и приема информации.
[01516] Согласно некоторым вариантам, данные шифруют перед тем, как передавать их по сети, такой как беспроводная сеть. Согласно некоторым вариантам, шифрование может быть аппаратным. В некоторых случаях информация может быть зашифрована аппаратными средствами. Всевозможная информация, которая может включать данные пользователя, субъекта, результаты тестирования, идентификационную, диагностическую информацию или информацию любого другого типа, может быть зашифрована аппаратными средствами или программным обеспечением. При необходимости, предусматривается шифрование информации по конкретному субъекту. Например, взятая у субъекта проба может проходить обработку в устройстве, и для шифрования данных, относящихся к пробе от субъекта, может использоваться введенный им пароль. При шифровании данных субъекта, содержащих конкретизирующую его информацию, возможностью извлекать эти данные может располагать только сам субъект. Например, расшифровка может произойти только в случае, если субъект введет пароль на веб-сайте. В другом примере передаваемая устройством информация может быть зашифрована характерной информацией оператора устройства в то время, и может быть получена только в случае, если оператор введет свой пароль или предоставить характерные сведения оператора.
[01517] В каждом устройстве может быть предусмотрен коммуникационный блок. Каждый модуль может иметь свой собственный локальный коммуникационный блок. В некоторых случаях модули могут иметь общий с устройством коммуникационный блок. В некоторых случаях каждый модуль может свой собственный коммуникационный блок и способен сообщаться независимо от других модулей и/или устройств. Модуль может использовать свой коммуникационный блок для связи с внешним устройством, с устройством или другими модулями. В некоторых случаях модули могут иметь возможность совместно использовать ресурсы. Например, если коммуникационный блок в одном из модулей поврежден или неисправен, модуль может получить доступ к коммуникационному блоку другого модуля или устройства. В некоторых случаях, устройства, стойки, модули компоненты или части компонентов устройства могут иметь возможность пользоваться общими маршрутизаторами (одним или несколькими). Возможность общаться друг с другом могут иметь различные уровни и/или компоненты в иерархии.
[01518] При необходимости, компоненты устройства могут иметь коммуникационный блок. Любые приводимые здесь обсуждения в отношении коммуникационных блоков модулей и/или устройств, могут также касаться коммуникационных блоков на других уровнях, таких, как системы, группы устройств, стойки, компоненты устройства или части компонентов устройства.
Идентификатор устройства, модуля и компонента
[01519] В устройстве может быть предусмотрен идентификатор устройства. Идентификатор устройства может идентифицировать устройство. Согласно некоторым вариантам, идентификатор устройства может быть уникальным для каждого устройства. Согласно другим вариантам, идентификатор устройства может идентифицировать тип устройства, или модулей/компонентов, предусмотренных в устройстве. Идентификатор устройства может определять функции, которые способно выполнять устройство. Идентификатор устройства может быть уникальным в таких ситуациях, но не обязательно.
[01520] Идентификатор устройства может быть физическим объектом, сформированным на устройстве. Например, идентификатор устройства может быть считан оптическим сканером, или устройством обработки изображений, таким как съемочная камера. Идентификатор устройства может быть считан одним или несколькими типами датчиков, описанными в соответствующих разделах данного документа. Например, идентификатором устройства может быть штрих-код. Штрих-код может быть одномерным или двумерным. Согласно некоторым вариантам, идентификатор устройства может выдавать сигналы (один или более), которые может идентифицировать устройство. Например, идентификатор устройства может выдавать инфракрасный, тепловой, ультразвуковой, оптический, аудио, электрический, химический, биологический или другой сигнал, который может обозначать идентификацию устройства. Идентификатор устройства может использовать метки радиочастотной идентификации (RFID).
[01521] Идентификатор устройства может храниться в памяти устройства. Например, идентификатором устройства может быть машиночитаемый носитель. Идентификатор устройства может сообщаться по беспроводной или проводной линии связи.
[01522] Идентификатор устройства может быть статическим или заменяемым. Идентификатор устройства может меняться при изменении одного или нескольких модулей, предусмотренных для устройства. Идентификатор устройства может меняться в зависимости от доступных компонентов устройства. Идентификатор устройства может меняться по указанию оператора устройства.
[01523] Идентификатор устройства может предоставляться для получения разрешения на встраивание устройства в общесистемную коммуникационную сеть. Например, внешнее устройство может общаться с множеством устройств. Внешнее устройство может отличить одно диагностическое устройство от другого диагностического устройства по идентификатору устройства. Внешнее устройство может давать специализированные инструкции диагностическому устройству, исходя из его идентификатора. Внешнее устройство может включать в себя память или может общаться с памятью, которая может отслеживать информацию о различных устройствах. Идентификатор устройства может быть связан в памяти с информацией, полученной от устройства или ассоциированной с устройством.
[01524] Согласно некоторым вариантам, идентификатор может быть предусмотрен на уровне модуля или компонента для уникальной идентификации каждого компонента в устройстве на системном уровне. Например, различные модули могут иметь идентификаторы модулей. Идентификатор модуля может быть уникальным для каждого модуля, но не обязательно. Идентификатор модуля может иметь одну или более характеристик идентификатора устройства.
[01525] идентификатор модуля может разрешить устройству или системе (например, внешнему устройству, серверу) идентифицировать модули, в нем (ней) предусмотренные. Например, идентификатор модуля может определить тип модуля и может разрешить устройству автоматически детектировать компоненты и возможности, заложенные в модуле. В некоторых случаях идентификатор модуля может уникально идентифицировать модуль, а устройство может иметь возможность отслеживать конкретные сведения, ассоциированные с конкретным модулем. Например, устройство может быть способным отслеживать возраст модуля и оценивать, когда потребуется некоторые компоненты возобновлять или заменять. Модуль может общаться с процессором устройства, которое является его составной частью.
[01526] Как альтернатива, модуль может общаться с процессором внешнего устройства. Идентификатор модуля может выдавать одну и ту же информацию на общесистемном уровне. Согласно некоторым вариантам, системы, а не устройство, может отслеживать информацию, ассоциированную с идентификатором модуля.
[01527] Идентификатор модуля может быть сообщен устройству или системе при подсоединении к устройству, напрямую или через интерфейс. Например, идентификатор модуля может быть сообщен устройству или системе после того, как модуль смонтирован на несущей конструкции. Как альтернатива, идентификатор модуля может быть сообщен удаленно, когда модуль еще не подключен к устройству.
[01528] Идентификатор может быть предусмотрен на любом другом описываемым здесь уровне (например, внешнего устройства, групп устройств, стоек, компонентов устройства, частей компонента). Таким идентификаторам могут быть также приданы любые характеристики идентификаторов из числа здесь предусмотренных.
СИСТЕМЫ
[01529] На фиг. 39 представлена иллюстрация диагностической системы в соответствии с описываемым здесь вариантом. Одно, два и большее число устройств 3900а, 3900b может сообщаться с внешним устройством 3910 по сети 3920. Устройства могут быть диагностическими. Устройства могут иметь любые функциональные элементы или характеристики, описанные в соответствующих разделах документа. Согласно некоторым примерам, устройства могут быть настольным, переносными, встроенными в пластырь и/или таблетку (гранулу). Устройства могут быть конструктивно исполнено на прием пробы и/или выполнение одной или нескольких операций подготовки проб, операций анализа и/или операций детектирования. Устройства могут содержать один или несколько модулей, описанных в соответствующих разделах документа.
[01530] Согласно некоторым вариантам, пластырь или таблетка конструктивно выполнены оперативно связываться с мобильным устройством, таким как сетевое устройство, предназначенное сообщаться с другим устройством и/или сетью (например, интранетом или интернетом). В некоторых ситуациях пластырь сконфигурирован сообщаться с гранулой, циркулирующей по организму субъекта или размещенной в теле, например, будучи внедренной в ткань субъекта. В других ситуациях гранула представляет собой частицу размером порядка нанометров, микрометров и крупнее. В рассматриваемом примере гранула представляет собой наночастицу. В пластыре и/или грануле может располагаться бортовая электронная аппаратура, позволяющая пластырю и/или грануле сообщаться с другим устройством.
[01531] В системе может быть любое число устройств 3900а, 3900b. Например, в системе может находиться одно и более, два и более, три и более, четыре и более, пять и более, десять и более, двадцать и более, пятьдесят и более, сто и более, пятьсот и более, тысяча и более, пять тысяч и более, десять тысяч и более, сто тысяч и более, миллион и более устройств.
[01532] Устройства могут быть ассоциированы в группы устройств, но не обязательно. Устройство может быть ассоциировано с одной, двумя, тремя, десятью и любым число групп. Устройство может быть составной частью групп, подгрупп, субподгрупп без ограничения уровня подгруппы в системы. Согласно некоторым вариантам, группы устройств могут включать устройства в определенном географическом пункте. Например, группами устройств могут обозначаться устройства в одном и той же помещении или в одном и том же здании. Группа устройств может состоять из устройств на одном и том же объекте сети розничного обслуживания, в лаборатории, больнице, учреждении здравоохранения или в любом другом месте. Группами устройств могут являться устройства в одном и том же городе или населенном пункте. Группы устройств могут охватывать устройства, расположенные в границах определенного радиуса. В некоторых случаях, группы устройств могут содержать устройства, использующие один и тот же коммуникационный порт. Например, группы устройств могут содержать устройства, использующие один и тот же маршрутизатор, интернет-концентратор, телекоммуникационную вышку, спутник или другой коммуникационный порт.
[01533] Как альтернатива, группы устройств могут включать в себя устройства, связанные с той же хозяйственной единицей или подразделением хозяйственной единицы. Например, группа устройств может быть связана с лабораторией, врачом-провайдером медобслуживания, медицинским учреждением, объектом розничного обслуживания, компанией или другой хозяйственной единицей.
[01534] Любое приведенное здесь описание на общесистемном уровне может относиться к глобальной системе в целом, которая может содержать любое устройство или общаться с ним. Как альтернатива, любое приведенное здесь описание системы может также относиться к группе устройств.
[01535] Может быть предусмотрена сеть 3920, как описано в соответствующих разделах данного документа. Например, сеть может включать локальную сеть (LAN) или глобальную сеть (WAN) такую как интернет. Согласно некоторым вариантам, устройство может общаться через телекоммуникационную сеть, такую как сотовая или спутниковая сеть.
[01536] Устройство может общаться с сетью с помощью беспроводной технологии, такой как Bluetooth или RTM. Как альтернатива, возможно использование различных технологий связи, таких как проводные соединения с модемом по телефону, линии прямой связи форматов TI, ISDN или кабельные линии. Согласно некоторым вариантам, может использоваться беспроводное подключение, типовыми примерами которой являются сотовые, wimax, wifi, спутниковые или пейджерные сети, GPRS или локальные системы передачи данных, такие как Ethernet или маркерное кольцо token ring по локальной сети. Согласно некоторым вариантам, устройство может общаться беспроводным образом с использованием компонентов связи в ИК-диапазоне.
[01537] В соответствии с описываемым вариантом осуществления, может быть предусмотрено внешнее устройство 3910. Внешним устройством может быть любое сетевое устройство, описанное в соответствующих разделах данного документа или известное в данной области техники. Например, внешним устройством может быть сервер, персональный компьютер, портативный компьютер, планшет, мобильное устройство, мобильный телефон, спутниковый телефон, смартфон (например, iPhone, Android, Blackberry, Palm, Symbian, Windows), персональный цифровой помощник (PDA), пейджер или любое другое устройство. В некоторых случаях внешним устройством может быть другое диагностическое устройство. Между диагностическими устройствами могут быть предусмотрены отношения ведущий-ведомый, одноранговые или распределенные отношения. Следует также понимать, что устройством 3910 могут использоваться любые аппаратные средства и/или программное обеспечение сетевого подключения для реализации методов описанного здесь подключения к сети. Сюда входит методология подключения к сети, рассмотренная в тексте описания и на иллюстрациях, связанных с фиг. 83-88.
[01538] Внешнее устройство может иметь процессор и память. Внешнее устройство может получать доступ к локальной памяти или общаться с памятью. Память может включать одну или несколько баз данных.
[01539] Любое описание внешнего устройства также может быть применимо к любой облачной вычислительной инфраструктуре. Внешнее устройство может относиться к одному или нескольким устройствам, которые могут включать в себя процессоры и/или память. Одно или несколько устройств могут сообщаться друг с другом, но необязательно.
[01540] Согласно некоторым вариантам, внешнее устройство может функционировать в качестве контроллера или может содержать контроллер, и выполнять одну или несколько функций контроллера, как описано в соответствующих разделах данного документа. Внешнее устройство может функционировать как общесистемный контроллер, может управлять группой устройств или может управлять отдельным устройством.
[01541] Согласно одному из примеров, у внешнего устройства могут иметься данные, хранящиеся в памяти. Такие данные могут включать данные пороговых значений содержания анализируемого вещества. Такие данные могут включать кривые или другие сведения, которые могут быть полезны для выполнения анализа и/или калибровки. Внешнее устройство может также получать и/или хранить данные, полученные от устройства обработки проб. Такие данные могут включать данные, относящиеся к одному или нескольким сигналам, обнаруженных устройством обработки проб. Согласно некоторым вариантам, в устройстве обработки проб могут быть выполнены диагностики и/или калибровки. Такие диагностики и/или калибровки могут использовать и/или осуществлять доступ к кривым или другим данным, хранящимся в бортовом устройстве или во внешнем устройстве, например, на сервере.
[01542] Фиг. 1 демонстрирует пример устройства 100, сообщающегося с контроллером 110 в соответствии с описываемым здесь вариантом осуществления.
[01543] Устройство может иметь любые характеристики, структуру или функциональные элементы, описанные в соответствующих разделах документа. Например, устройство 100 может включать одно и несколько несущих конструкций 120. Согласно некоторым вариантам, несущей конструкцией может быть стойка или любая другая опора, как описано в соответствующих раздела документа. В некоторых случаях, устройство может иметь одну несущую конструкцию. Как альтернатива, устройство может включать множество несущих конструкций. Несущие конструкции могут быть соединены между собой, но не обязательно.
[01544] Устройство 100 может содержать один или большее число модулей 130. В некоторых случаях, несущая конструкция 120 может содержать один и несколько модулей. Например, модуль может иметь формат типа "лезвие", которое может быть установлено в несущей конструкции типа стойки. В устройстве или несущей конструкции может быть предусмотрено любое количество модулей. На разных несущих конструкциях может располагаться разное количество модулей разных типов.
[01545] Устройство 100 может содержать один или большее число компонентов 140. В некоторых случаях, модуль 130 может содержать один и несколько компонентов модуля. Стойка 120 может содержать один или нескольких компонентов модуля. В устройстве, стойке или модуле может быть предусмотрено любое количество компонентов. В разных модулях может располагаться разное количество компонентов разных типов.
[01546] В некоторых примерах, устройствами могут быть настольные, портативные, носимые, проглатываемые, имплантируемые устройства, пластыри и/или таблетки (гранулы). Устройство может быть переносным. Устройство может быть помещено сверху на поверхности, такой как прилавок, стол, пол или любая другая поверхность. Устройство может быть монтируемым или закрепляемым на стене, потолке, грунте и/или любой другой конструкции. Устройство может быть носимым непосредственно на субъекте, или же встроено в одежду субъекта.
[01547] Устройство может быть автономным. Например, устройство может иметь локальную память. Локальная память может быть предусмотрена на устройстве в целом, или в одном или нескольких модулях, или же распределена по одному или нескольким модулям. Локальная память может содержаться внутри корпуса устройства. Локальная память может быть предусмотрена на опоре модуля или внутри корпуса модуля. Как альтернатива, локальная память устройства может быть предусмотрена вне модуля, оставаясь при этом в корпусе устройства. Локальная память устройства может опираться на несущую конструкцию устройства, но не обязательно. Локальная память может располагаться вне несущей конструкции устройства, или может быть встроена в несущую конструкцию устройства.
[01548] В локальной памяти могут храниться протоколы (один или несколько). В локальную память могут вноситься протоколы (один или несколько). Локальная память может включать базу данных информации для проводимого на борту анализа обнаруженных сигналов. Как альтернатива, локальная память может хранить информацию, касающуюся обнаруженных сигналов, которые могут быть переданы во внешнее устройство для удаленного анализа. Локальная память может производить некоторую обработку обнаруженных сигналов, но может передавать их во внешнее устройство для анализа. Внешним устройством может быть то же контроллер того же самого устройства, но не обязательно.
[01549] Локальная память может быть способна хранить информацию на нестираемых машиночитаемых носителях, включая программный код, логику или инструкции по выполнению описываемых ними операций.
[01550] Устройство может содержать локальный процессор. Процессор может быть способным получать инструкции и выдавать сигналы на исполнение инструкций. Процессором может быть центральный процессор (CPU), который может выполнять инструкции с материальных машиночитаемых носителей. Согласно некоторым вариантам, процессор может содержать один или несколько микропроцессоров. Процессор может быть в состоянии общаться с одним или несколькими компонентами устройства и обеспечивать выполнение действий устройства.
[01551] Процессор может быть предусмотрен на устройстве в целом, или в одном или нескольких модулях, или же распределен по одному или нескольким модулям. Процессор может содержаться внутри корпуса устройства. Процессор может быть предусмотрен на опоре модуля или внутри корпуса модуля. Как альтернатива, процессор устройства может быть расположен вне модуля, оставаясь при этом в корпусе устройства. Процессор устройства может опираться на несущую конструкцию устройства, но не обязательно. Процессор может располагаться вне несущей конструкции устройства, или может быть встроен в несущую конструкцию устройства.
[01552] Контроллер 110 может взаимодействовать с устройством 100. Согласно некоторым вариантам, контроллер может быть общесистемным. Контроллер может взаимодействовать с любым устройством. Контроллер может быть выборочно взаимодействовать с группой устройств. Например, система может включать, один, два или большее число контроллеров, причем контроллер может быть придан группе устройств. Контроллер может быть способным индивидуально взаимодействовать с каждым устройством. В некоторых случаях контроллер может взаимодействовать с группами устройств, не проводя различия между устройствами в пределах группы. Контроллер может взаимодействовать с любым сочетанием устройств или групп устройств.
[01553] А контроллер может располагаться вне устройства. Контроллером может быть внешнее устройство, взаимодействующее с устройством. Как описано в соответствующих разделах данного документа, внешнее устройство может быть сетевым устройством любого вида. Например, контроллером может быть сервер, мобильное устройство или другой диагностический прибор, который может находиться в отношениях ведущий-ведомый с устройством.
[01554] Согласно альтернативным вариантам, контроллер может располагаться локально по отношению к устройству. В таких ситуациях устройство может быть полностью автономным, не требуя внешних связей.
[01555] Контроллер может содержать память или может общаться с памятью. В память контроллера могут быть внесены протоколы (один или несколько). Эти протоколы могут храниться вне устройства. Протоколы могут храниться в памяти и/или в облачной вычислительной инфраструктуре. Протоколы могут быть обновлены со стороны контроллера без необходимости внесения изменений в устройство. Память контроллера может включать базу данных информации, касающейся устройства, проб, субъектов, и/или информации, полученной от устройств. Полученная от устройств информация может включать необработанные данные сигналов, обнаруженных внутри устройства. Полученная от устройств информация может включать результаты некоторой обработки обнаруженных сигналов. Как альтернатива, полученная от устройств информация может включать анализ, который был выполнен на борту устройства.
[01556] Память контроллера может быть способна хранить информацию на нестираемых машиночитаемых носителях, включая программный код, логику или инструкции по выполнению описываемых ними операций.
[01557] Контроллер может содержать процессор. Процессор может быть способным получать инструкции и выдавать сигналы на исполнение инструкций. Процессором может быть центральный процессор (CPU), который может выполнять инструкции с материальных машиночитаемых носителей. Согласно некоторым вариантам, процессор может содержать один или несколько микропроцессоров. Процессор контроллера может быть способным анализировать данные, получаемые от устройств. Процессор контроллера также может быть способным выбирать один или несколько протоколов для выдачи его устройству.
[01558] Согласно некоторым вариантам, контроллер может располагаться на одном внешнем устройстве. Одиночное внешнее устройство может быть способным выдать протоколы диагностическому устройству и/или получить информацию, собранную от диагностического устройства. В некоторых случаях контроллер может быть предусмотрен на множество устройств. Например, внешние устройства (одно или несколько) могут быть способны выдать протоколы диагностическому устройству. Внешние устройства (одно или несколько) могут быть способными получать информацию, собранную из диагностического устройства. Внешние устройства (одно или несколько) могут быть способными анализировать информацию, собранную из диагностического устройства.
[01559] Как альтернатива, система может использовать облачную вычислительную инфраструктуру. Выполнение одной или нескольких функций контроллера может быть обеспечено компьютерной сетью, не ограничиваясь одним лишь внешним устройством. Согласно некоторым вариантам, сеть или множество внешних устройств могут общаться с диагностическим устройством и выдавать ему инструкции или получать от него информацию. Для выполнения функций контроллера может использоваться множество процессоров и устройств хранения данных. Контроллер может быть установлен в среде, обеспечивающей удобный, по требованию, сетевой доступ к общему массиву конфигурируемых вычислительных ресурсов (таким как сети, серверы, накопители, приложения и сервисы), которые могут быть быстро представлены в распоряжение с минимальными усилиями со стороны менеджмента или обращениями к поставщику услуг.
[01560] Может быть обеспечено взаимодействие между диагностическим устройством и контроллером. Взаимодействие может быть в виде односторонней связи. Например, контроллер может спустить устройству протокол для выполнения. В другом примере, устройство может инициировать запрос на выдачу протокола контроллером. Или же устройство может лишь выдавать информацию контроллеру, не требуя от него протокол.
[01561] Предпочтительно, чтобы обеспечивалась двусторонняя связь между диагностическим устройством и контроллером. Например, протокол может поступать от источника, внешнего по отношению к устройству. Протокол может быть основан на информации, представленной устройством, но не обязательно. Например, протокол может быть основан на входной информации, введенной в устройство, которая может каким-то образом определить информацию, представленную устройством контроллеру Входная информация может быть вручную определяться оператором устройства. Например, оператор может задать один или несколько тестов, которые оператор желает, чтобы выполнило устройство. В некоторых случаях входная информация может быть определена автоматически. Например, тесты для выполнения могут быть определены автоматически на основании характеристики пробы, с учетом того, какие модули доступны или используются, последних записей в отношении субъекта, графика предполагаемых тестов, или любой другой информации.
[01562] Согласно некоторым вариантам, устройство может запросить у контроллера определенные протоколы. Согласно другим вариантам, устройство может предоставлять информацию контроллеру, а контроллер может выбрать один или несколько протоколов для выдачи устройству, основываясь на этой информации.
[01563] Устройство может предоставлять собранную устройством информацию, основываясь на одном или большем числе обнаруженных сигналов с одного или нескольких датчиков. Зарегистрированная информация может быть передана контроллеру. Зарегистрированная информация может быть собрана во время отработки протокола. Согласно некоторым вариантам, контроллер может выдать дополнительный протокол, основываясь на информации, собранной в ходе отработки первого протокола. Отработка первого протокола может быть завершена до начала дополнительного протокола, или исполнение дополнительного протокола может быть начато до завершения первого протокола, основываясь на собранной информации.
[01564] Может быть предусмотрена система обратной связи, благодаря которой протокол может быть выдан или изменен на основе информации, собранной во время или после завершения исполнения протокола. Несколько протоколов могут выполняться параллельно, последовательно или в любом их сочетании. Устройство может выполнять итерационный процесс, в котором могут использоваться инструкции, действия согласно инструкциям, данные, собранные по выполненным действиям, что, при необходимости, может повлиять на последующие инструкции, и так далее. Протокол может заставить устройство выполнять одно или нескольких действий, включая, среди прочего, операцию взятия пробы, операцию подготовки пробы, операцию анализа и/или операцию детектирования.
[01565] В рамках системы, устройство может способно общаться с одной или несколькими хозяйственными единицами. Например, устройство может общаться с менеджером лаборатории по страховым льготам, который может собирать необходимую информацию с устройства. Менеджер лаборатории по страховым льготам может проанализировать информацию, полученную от устройства. Устройство может взаимодействовать с поставщиком протоколов, который может выдать инструкции (одну и более) для устройства. Поставщик протоколов и менеджер лаборатории по страховым льготам могут быть одной и той же хозяйственной единицей, или могут быть разными хозяйственными единицами. Устройство может, при необходимости, общаться с плательщиком, таким как страховая компания. Устройство может, при необходимости, общаться с лечащим врачом. Устройство может взаимодействовать напрямую с этими хозяйственными единицами (одной и более), или может общаться с ними косвенно через другую сторону. Например, устройство может общаться с менеджером лаборатории по страховым льготам, который может общаться с плательщиком и лечащим врачом.
[01566] Согласно некоторым вариантам, устройство может направить субъекта общаться с лечащим врачом. Например, устройство может осуществить съемку одного или нескольких изображений субъекта и передать их лечащему врачу субъекта. Субъект может видеть врача на устройстве, но не обязательно. Изображение субъекта может быть использовано для идентификации или диагностических целей. Могут использоваться и другие сведения, касающиеся идентификации субъекта, как описано в соответствующих разделах данного документа. Субъект может общаться с врачом в режиме реального времени. Как альтернатива, субъект может просматривать записи, представленные врачом. Субъектом может, с выгодой для себя, общаться с собственным лечащим врачом, что обеспечивает субъекту дополнительный комфорт и/или чувство персонифицированного взаимодействия. Как альтернатива, субъект может общаться с другими поставщиками медицинских услуг, такими как врачи-специалисты.
[01567] Согласно некоторым вариантам, диагностические устройства в рамках системы могут совместно использовать ресурсы. Например, устройства в рамках системы могут общаться друг с другом. Устройства могут быть непосредственно связаны друг с другом, или могут общаться по сети. Устройства могут быть непосредственно связаны с общим ресурсом или могут взаимодействовать с общим ресурсом по сети. Примером ресурса общего пользования может быть принтер. Например, множество устройств может общаться с одним принтером. Другим примером ресурса общего пользования может быть маршрутизатор.
[01568] Множество устройств может совместно использовать дополнительные периферийные устройства. Например, множество устройств в системе может общаться с периферийным устройством, которое может замерить один или несколько физиологических параметров субъекта. Например, устройства могут взаимодействовать с прибором для измерения артериального давления, весами, прибором для измерения частоты пульса, устройством для съемки ультразвуковых изображений, или любым другим периферийным устройством. В некоторых случаях множество устройств и/или систем может общаться с компьютером, мобильным устройством, планшетом или любым другим устройством, которое может быть полезным в качестве интерфейса взаимодействия с субъектом. Такие внешние устройства могут быть полезны для сбора информации от субъекта путем опроса. Согласно некоторым вариантам, контроллеры (один или несколько) системы могут определить, какое устройство может использовать периферийное устройство в любой заданный момент.
[01569] Система может обеспечивать динамическое выделение ресурсов. Согласно некоторым вариантам, динамическое выделение ресурсов может производиться по всей системе или в пределах группы устройств. Например, к множеству общих ресурсов может быть подсоединено множество устройств. Например, устройства А и В могут быть подключены к принтеру X, а устройства С и D - к принтеру Y. Если возникает проблема с принтером X, то устройства А и В могут быть в состоянии использовать принтер Y. Устройства А и В могут общаться напрямую с принтером Y. Как альтернатива, устройства А и В не могут общаться напрямую с принтером Y, но могут общаться с принтером Y через устройства С и D. То же самое можно сказать про маршрутизаторы, или другие ресурсы общего пользования.
МЕТОДЫ
Методы обработки проб
[01570] Согласно некоторым вариантам, одно устройство, например, модуль или системы, имеющие один или несколько модулей, сконфигурированы на выполнение одной или более процедур, выбранных из группы, состоящей из подготовки пробы, ее анализа и детектирования. Подготовка пробы может включать физическую и химическую обработку. Одиночное устройство в некоторых случаях представляет собой одиночный модуль. В других случаях одиночное устройство представляет собой систему, состоящую из множества модулей, как описано выше.
[01571] На фиг. 40 представлен пример одной или нескольких операций, которые могут выполняться согласно методике. Методика может выполняться с помощью одиночного устройства, но не обязательно.
[01572] Методика может включать в себя этапы взятия пробы 4000, подготовки пробы 4010, анализа пробы 4020, детектирования 4030 и/или выдачи результата 4040. Любой из этих этапов может быть необязательным. Далее, эти этапы могут происходить в любом порядке. Один или несколько этапов может повторяться многократно.
[01573] Согласно одному из примеров, после взятия пробы, она может пройти один или несколько этапов подготовки проб. Как альтернатива, после взятия пробы можно напрямую перейти к этапу анализа пробы. В другом примере, этап детектирования может быть проведен сразу же после взятия пробы. Например, этап детектирования может включать съемку изображения пробы. Изображение может быть цифровым и/или видеоизображением.
[01574] В другом примере, после того, как проба прошла одну или несколько этапов подготовки пробы, возможен переход к этапу анализа пробы. Как альтернатива, возможен переход напрямую к этапу детектирования.
[01575] После того, как проба прошла одну или несколько этапов анализа, можно приступить к этапу детектирования. Как альтернатива, проба может быть возвращена к одной или нескольким этапам подготовки пробы.
[01576] После того, как проба прошла этап детектирования, может быть произведена выдача результатов. Выдача результатов может включать отображение и/или передачу данных, собранных на этапе детектирования. После детектирования проба может подвергнуться одной или нескольким операциям подготовки пробы или ее анализа. В некоторых случаях, после детектирования могут быть взяты дополнительные пробы.
[01577] После отображения на дисплее или передачи результатов по пробе, могут быть выполнены дополнительные операции подготовки, анализа и/или детектирования пробы. В некоторых случаях протоколы могут быть отправлены устройству в ответ на передаваемые данные, что может обусловить выполнение дополнительных операций. В некоторых случаях протоколы могут быть генерированы на борту в ответ на продетектированные сигналы. Анализ может быть проведен на борту устройства или же удаленно на основе передаваемых данных.
[01578] Одиночное устройство способно выполнять одну или несколько операций обработки пробы. Согласно некоторым вариантам, термин "обработка" охватывает подготовку пробы, ее анализ и детектирование для генерирования данных для завершающего анализа вне борта (т.е., за пределами устройства) или на борту (т.е., в самом устройстве). Этап обработки пробы может включать в себя процедуру подготовки пробы и/или ее анализа, включая описанное в соответствующих местах данного документа. Обработка пробы может включать одну или несколько химических реакций и/или операций физической обработки из числа описанных в данной документе. Обработка пробы может включать в себя оценку гистологии, морфологии, кинематики, динамики и/или состояния пробы, что может включать также проведение таких оценок для клеток или другие описываемые здесь оценки. Согласно варианту, одиночное устройство сконфигурировано на выполнение одной или нескольких процедур подготовки пробы, выбранных из группы, включающей взвешивание или измерение объема пробы, центрифугирование, обработку пробы, разделение (например, магнитную сепарацию), прочую обработку с использованием магнитного микроносителя или наночастиц, обработку реагентом, химическое разделение, физическое разделение, инкубацию, антикоагуляционную обработку, коагуляцию, удаление частей пробы (например, физическое удаление плазмы, клеток, лизата), диспергирование/растворение сухого вещества, концентрирование выделенных клеток, разбавление, нагревание, охлаждение, смешивание, добавление реагента (ов), устранение мешающих факторов, подготовка клеточного мазка, пульверизацию, измельчение, активацию, обработку ультразвуком, обработку в микроколонках, и/или любой другой тип операции подготовки пробы, известный в данной области техники, включая, среди прочего, перечисленное на фиг. 57. Согласно примеру, одиночный модуль сконфигурирован на выполнение нескольких процедур подготовки пробы. В другом примере, одиночная система, такая как система 700, сконфигурирована на выполнение нескольких процедур подготовки пробы. Согласно другому варианту, одиночное устройство сконфигурировано на выполнение 1 и более, 2 и более, 3 и более, 4 и более, 5 и более или 10 и более анализов, выбранных из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и/или другие типы анализов или их сочетаний. В некоторых ситуациях одиночное устройство сконфигурировано на выполнение несколько типов анализов, минимум одним из которых является цитометрия или агглютинация. В других ситуациях, одиночное устройство сконфигурировано на выполнения несколько типов анализов, включая цитометрию и агглютинацию. В одном из примеров система 700 сконфигурирована на проведение цитометрии с помощью цитометрической станции 707. Одиночное устройство может быть сконфигурировано на проведение любого количества анализов, включая количества, описанные в соответствующих разделах документа, в таких областях, как химический анализ - обычный химический состав; гематология (включая клеточные анализы, коагуляцию и андрологию); микробиология - бактериология (включая "молекулярную биологию"); химический состав - эндокринология; микробиология - вирусология; диагностическая иммунология - общая иммунология; химический состав - общий анализ мочи; иммуногематология - определение группы крови и Rh-типа; диагностическая иммунология - серология на сифилис; химический состав - токсикология; иммуногематология - выявление антител (нетрансфузионное), гистосовместимость; микробиология - микобактериология; микробиология - паразитология; иммуногематология - идентификация антител; иммуногематология - тестирование на совместимость; патология - гистопатология; патологии - оральная патологии; патология - цитология; радиобиологические исследования, или клиническая цитогенетика. Одиночное устройство может быть сконфигурировано на измерение одного и более, двух и более, трех и более или любого количества таких веществ (включая упомянутое в соответствующих разделах), как: белки, нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК, их гибриды, микроРНК, РНК-интерференция, внешняя вспомогательная последовательность (EGS), "антисмысловые" цепи), метаболиты, газы, ионы, частицы (включая кристаллы), малые молекулы и метаболиты, элементы, токсины, ферменты, липиды, углеводы, прионы, форменные элементы (например, клеточных образований (например, цельные клетки, клеточный мусор, поверхностные маркеры клеток)). Одиночное устройство может быть способно выполнять различные виды измерений, включая, среди прочего, визуализацию, спектрометрию/спектроскопию, электрофорез, хроматографию, седиментацию, центрифугирование или любые другие, упомянутые на фиг. 58.
[01579] Предложенные система или устройство способны выполнять описываемые здесь процедуры (две и более) подготовки пробы или типы анализа, обеспечивая различные преимущества по сравнению с использованием простого сочетания отдельных систем или устройств (двух и более) для выполнения тех же самых процедур подготовки проб или типов анализа (двух и более).
[01580] Согласно одному из примеров, выполнение процедур подготовки проб или типов анализа (двух и более) в предложенном устройстве позволяет использовать меньшее количество пробы, чем потребовалось бы для выполнения тех же процедур подготовки пробы или типов анализа в двух или большем числе систем или устройств. Например, в предложенной системе или устройстве пробы могут эффективно транспортироваться между разными модулями, блоков и другими компонентами системы для выполнения разных анализов или процедур подготовки пробы, что ведет к сокращению или исключению механической потери пробы. Если бы те же анализы или процедуры подготовки пробы выполнялись в отдельных устройствах (двух или более), то потребовалось бы большее количество пробы.
[01581] Согласно другому примеру, предложенные система или устройство способны выполнять описываемые здесь процедуры подготовки пробы или типы анализа (2 и более), позволяя выполнять процедуры подготовки пробы или типы анализа (2 и более) на одной пробе, полученной от субъекта. Соответственно, при введении одной полученной от субъекта пробы в предложенные систему или устройство, от одиночного устройства может быть легко получена относящаяся к этой пробе информация по результатам нескольких анализов или операций подготовки пробы. Таким образом, большой объем информации, относящейся к одному субъекту, может быть быстро и эффективно выдан одиночным устройством, предложенным согласно данному документу. Напротив, при использовании двух и более отдельных систем или устройств для выполнения тех же двух или более процедур подготовки пробы или типов анализа на это обычно требуется гораздо больше времени. При использовании традиционных лабораторных приборов, как правило, процедура подготовки пробы или тип анализа выполняется только после того, как к загрузке в устройство будет готово множество проб от многих субъектов. Поскольку на накопление множества проб от многих субъектов требуется время, на выполнение двух или более процедур подготовки пробы или типов анализа на отдельных системах или устройствах требуется больше времени, чем при работе с предложенными системой или устройством.
[01582] Согласно другим примерам, предложенные система или устройство способны выполнять процедуры подготовки пробы или типы анализа (2 и более) более точно или с лучшей прецизионностью, чем обеспечивало бы выполнение тех же процедур подготовки пробы или типов анализа на двух или более разных устройствах. Использование предложенных системы или устройства позволяет повысить точность и/или прецизионность благодаря, например, сокращению степени участия человека-оператора в процессе подготовки пробы или ее анализа, снижению сложности операций, выполняемых оператором, снижению объема манипуляций с пробой, выполняемых человеком, сокращению объема человеческого контроля за подготовкой проб или проведением анализа и т.д. Соответственно, согласно некоторым вариантам, 2 и более процедуры подготовки пробы и/или проведения анализа могут быть выполнены в предложенных системе или устройстве с меньшим коэффициентом вариации по сравнению с выполнением тех же процедур подготовки проб или проведения анализа на два или большем числе отдельных устройств.
[01583] Согласно еще одному примеру, предложенные система или устройство, способные выполнять 2 или более процедуры подготовки пробы или типа анализа могут обрабатывать пробы двух или более матричных типов (например, крови, мочи, слюны). Это может обеспечить преимущества, например, при анализе проб нескольких типов от одного субъекта на одном устройстве, для получения с одного же устройства различных типов сведений, относящихся к субъекту. Предложенные система или устройство, способные выполнять 2 или более процедуры подготовки пробы или типа анализа, позволяют, таким образом, быстрее, удобнее, более точно и/или воспроизводимо проводить анализы нескольких типов проб от одного субъекта, по сравнению с тем, что обеспечивают два или большее число разных устройств при обработке проб двух или более матричных типов.
[01584] Согласно еще одному примеру, предлагаемые система или устройство, способные выполнять 2 или более процедуры подготовки пробы или типа анализа, позволяют проводить их с меньшими затратами, чем если бы для тех же процедур подготовки пробы или типов анализа использовались 2 или более отдельных устройств или систем.
[01585] В некоторых ситуациях, гистология пробы включает статическую информацию по пробе, а также изменение пробы во времени. Согласно примеру, взятая проба содержит клетки, которые размножаются (или делятся) или метастазируют после взятия пробы.
[01586] Согласно другому варианту, одиночное устройство сконфигурировано на выполнение одного или более типов процедур детектирования проб, таких как описано в соответствующих разделах данного документа.
[01587] Согласно некоторым вариантам, устройства для многоразового или многоцелевого использования сконфигурированы на подготовку и обработку пробы. Такие устройства могут включать 1 и более, или 2 и более, или 3 и более, или 4 и более, или 5 и более, или 6 и более, или 7 и более, или 8 и более, или 9 и более, или 10 и более, или 20 и более, или 30 и более, или 40 и более, или 50 и более, или 100 и более модулей, либо в качестве составной части единой системы, либо во множестве систем, взаимодействующих друг с другом. Модули могут гидравлически сообщаться друг с другом. Как альтернатива, модули могут быть гидравлически разобщенными или независимыми друг от друга. В таком случае, устройство для переноса пробы может обеспечивать перенос пробы в модуль и из него. Такие устройства могут принимать 1 и более, или 2 и более, или 3 и более, или 4 и более, или 5 и более, или 6 и более, или 7 и более, или 8 и более, или 9 и более, или 10 и более, или 20 и более, или 30 и более, или 40 и более, или 50 и более, или 100 и более проб. Согласно варианту, устройства принимают пробы партиями (например, в устройство подаются 5 проб единовременно). Согласно другому варианту, устройства принимают пробы непрерывным образом. Согласно некоторым вариантам, гидравлически разобщенные или гидравлически независимые модули являются гидравлически разобщенными друг от друга.
[01588] Согласно варианту, пробы обрабатываются параллельно. Согласно другому варианту, пробы обрабатываются последовательно (или одна за другой). Предлагаемые устройства могут подготавливать и анализировать одну и ту же пробу или множества разных проб. Согласно примеру, предлагаемые устройства обрабатывают одну и ту же пробу крови, мочи и/или ткани. Согласно примеру, предлагаемые устройства обрабатывают разные пробы крови, мочи и/или ткани.
[01589] Согласно некоторым вариантам, устройства для обработки пробы принимают пробы объемом не менее примерно 1 нанолитра (нл), или 10 нл, или 100 нл, или 1 микролитра (мкл), или 10 мкл, или 100 мкл, или 1 миллилитра (мл), или 10 мл, или 100 мл, или 1 литра (л), или 2 л, или 3 л, или 4 л, или 5 л, или 6 л, или 7 л, или 8 л, или 9 л, или 10 л, или 100 л, или 1000 л. Согласно другим вариантам, устройства для обработки пробы принимают пробы массой не менее примерно 1 нанограмма (нг), или 10 нг, или 100 нг, или 1 микрограмма (мкг), или 10 мкг, или 100 мкг, или 1 миллиграмма (мг), или 10 мг, или 100 мг, или 1 грамма (г), или 2 г, или 3 г, или 4 г, или 5 г, или 6 г, или 7 г, или 8 г, или 9 г, или 10 г, или 100 г, или 1000 г.
[01590] Устройство может выполнять подготовку, обработку и/или детектирование пробы с помощью одного модуля или множества модулей. Например, устройство может выполнять подготовку пробы в первом модуле (например, первом модуле 701, фиг.7) и проводить (выполнить) анализ на пробе во втором модуле (например, втором модуле 702, фиг. 7), отдельном от первого модуля.
[01591] Устройство может принимать одну пробу или множество проб. Согласно варианту, система принимает одну пробу и осуществляет подготовку, обработку или детектирование одной пробы. Согласно другому варианту, система принимает множество проб и осуществляет одновременно подготовку, обработку или детектирование одной или большего числа проб из их множества.
[01592] Согласно некоторым вариантам, один или несколько модулей устройства гидравлически разобщены или гидравлически независимы друг от друга. Согласно варианту, множество модулей 701-706 системы 700 гидравлически разобщено друг от друга. Согласно примеру гидравлическое разобщение обеспечивается с помощью уплотнений, например, жидкостнонепроницаемых уплотнений или уплотнений для работы под давлением. В некоторых случаях такие уплотнения являются герметичными. Согласно другим вариантам, один или несколько модулей системы гидравлически связаны друг с другом.
[01593] В некоторых ситуациях, устройства, в которых имеется множество модулей, сконфигурированы сообщаться друг с другом. Например, первое устройство, имеющее множество модулей, такое как устройство 1000, сообщается с другим устройством, например, подобным или аналогичным устройством, имеющим множество модулей. Таким образом, два или более устройств могут сообщаться друг с другом, например для организованного совместного использования ресурсов.
[01594] Согласно примеру, предложены два устройства стоечного типа, таких как система 700, фиг. 7. Устройства сконфигурированы сообщаться друг с другом, например, с помощью прямой линии связи (например, проводной сети) или беспроводной связи (например, Bluetooth, WiFi). В то время, как первое из двух устройств стоечного типа обрабатывает часть пробы (например, аликвоту крови), второе из устройств стоечного типа проводит детектирование на другой части той же пробы. Затем первое устройство стоечного типа передает свои результаты второму устройству стоечного типа, которое загружает информацию на сервер, находящийся в сетевой связи со вторым устройством стоечного типа, но не с первым устройством стоечного типа.
[01595] Предложенные устройства и методы сконфигурированы на использование в системах по месту обслуживания. Согласно примеру, устройства устанавливаются на объектах поставщиков медицинского обслуживания (например, в аптеках, кабинетах врачей, клиниках, больницах) для подготовки проб, их обработки и/или детектирования. В некоторых ситуациях, предлагаемые устройства сконфигурированы осуществлять лишь взятие и подготовку проб, а обработка (например, детектирование) и/или диагностики выполняется в удаленном учреждении, сертифицированном органом сертификации или лицензирования (например, государственной сертификации).
[01596] Согласно некоторым вариантам, пользователь вводит пробу в систему, имеющую один или несколько модулей, такую как система 700, фиг. 7. Пользователь предоставляет пробу модулю взятия проб системы. Согласно варианту, модуль взятия проб включает в себя, как минимум, ланцет, иглу, микроиглу, средства забора крови из вены, скальпель, чашку, тампон, промывочный раствор, ведро, корзину, комплект, проницаемую матрицу, или любой другой механизм взятия пробы в сочетании с методикой, описанной в соответствующем разделе документа. Затем, система направляет пробу из модуля взятия проб в один или несколько модулей обработки (например, модули 701-706) для подготовки, анализа и/или детектирования проб. Согласно варианту, пробу направляют из модуля взятия проб в один или несколько модулей обработки с помощью системы для манипуляций с пробами, такой как пипетка. Затем, пробу обрабатывают в одном или нескольких модулях. В некоторых ситуациях, пробу анализируют в одном или нескольких модулях, после чего пропускают через одну или несколько процедур детектирования.
[01597] Согласно некоторым вариантам, после обработки в одном или нескольких модулях, система сообщает результаты пользователю или системе (например, серверу), поддерживающему связь с системой. Другие системы или пользователи могут тогда получить доступ к результатам, чтобы оказать помощь в лечении или диагностики субъекта.
[01598] Согласно варианту, система сконфигурирована на поддержание двусторонней связи с другими системами, например, аналогичными или подобными системами (например, стойки, как это описано в контексте фиг. 7) или с другими компьютеризированными системами, включая серверы.
[01599] Положительный эффект предлагаемых устройств и методов может проявиться в том, что, обеспечивая параллельную обработку, они позволяют сократить энергопотребление или выбросы углекислого газа системами по месту обслуживания. В некоторых ситуациях, системы, такие как система 700 фиг. 7, характеризуются показателем экологического влияния не более 10%, или 15%, или 20%, или 25%, или 30%, или 35%, или 40%, или 45%, или 50%, или 55%, или 60%, или 65%, или 70%, или 75%, или 80%, или 85%, или 90% или 95% или 99%, такого показателя других систем по месту обслуживания.
[01600] Согласно некоторым вариантам, предлагаются способы детектирования анализируемых веществ. Согласно варианту, процедура обработки включает в себя определение присутствия или отсутствия анализируемого вещества. Процедура обработки осуществляется с помощью систем и устройств, предлагаемых в настоящем документе. В некоторых ситуациях анализируемые вещества, связанные с биологическими, физиологическими процессами, условиями окружающей среды, условиями взятия пробы, расстройствами или стадиями расстройств, таких как некоторые из аутоиммунных заболеваний, ожирение, гипертония, диабет, заболевания, проявляющиеся в дегенерации нейронов и/или мышц, сердечнососудистые заболевания и эндокринные заболевания.
[01601] В некоторых ситуациях, устройство обрабатывает одну пробу единовременно. Вместе с тем, предлагаемые системы сконфигурированы на мультиплексирование обработки проб. Согласно варианту, устройство обрабатывает множество образцов единовременно, или с перекрытием во времени. Согласно некоторым вариантам, пользователь вводит пробу в систему, имеющую множество модулей, такую как система 700, фиг. 7. Затем устройство обрабатывает пробу с помощью одного или нескольких модулей устройства. В другом примере пользователь вводит множество проб в устройство, имеющее множество модулей. Затем устройство одновременно обрабатывает пробы с помощью множества модулей, путем обработки первой пробы в первом модуле, в то время как вторая проба обрабатывается во втором модуле.
[01602] Система может обрабатывать один тот же тип проб или разные типы проб. Согласно варианту, система одновременно обрабатывает одну или несколько частей одной и той же пробы. Это может быть полезно, если необходимо одновременно исполнять различные протоколы анализа и/или детектирования. Согласно другому варианту, система одновременно обрабатывает разные типы образцов. Согласно примеру система одновременно обрабатывает пробу крови и мочи либо в разных модулях системы, либо в одном модуле, имеющем обрабатывающие станции для обработки проб крови и мочи.
[01603] Согласно некоторым вариантам, способ обработки пробы с помощью системы по месту обслуживания, такой как система 700, фиг. 7, включает принятие критериев тестирования или параметров и определение порядка или графика тестирования, основанного на критериях. Критерии тестирования принимаются от пользователя, от системы, поддерживающей связь с системой по месту обслуживания, или от сервера. Критерии выбираются на основе требуемого или заданного эффекта, такого как сведение к минимуму затрат времени, издержек, использования компонента, стадий и/или энергии. Система по месту обслуживания обрабатывает пробу согласно очередности тестирования или по графику. В некоторых ситуациях контур обратной связи (в сочетании с датчиками) позволяет системе по месту обслуживания контролировать ход процесса обработки пробы и сохранять очередность или график тестирования или вносить изменения. Согласно примеру, если система обнаруживает, что обработка занимает больше времени, нежели отведено по графику, то система ускоряет обработку или корректирует возможно протекающие параллельные процессы, такие как обработка пробы в другом модуле системы. Контур обратной связи позволяет осуществлять контроль в режиме реального времени или псевдореального времени (например, с подключением кэша). В некоторых ситуациях, контур обратной связи может допустить рефлекс-тестирование, что может обусловить запуск последующих тестов, анализов, этапов подготовки и другие процессы, после запуска или завершения другого теста и/или анализа или регистрации одного или нескольких параметров. Такие последующие тесты, анализы, этапы подготовки и/или другие процессы могут быть начаты автоматически, без вмешательства человека.
[01604] Согласно некоторым вариантам, система по месту обслуживания может придерживаться заданного порядка или графика тестирования, основанного на исходных параметрах и/или требуемых эффектах. Согласно другим вариантам, график и/или порядок тестирования может изменяться на лету. График или порядок тестирования может быть изменен в связи с выявлением одного или нескольких состояний, необходимостью в протекании дополнительных процессов, остановке процессов, изменении процессов; изменением использования ресурсов/компонентов, обнаружением ошибок или подачей предупредительного сигнала, исчерпанием ресурсов/компонентов, последующими вводами команд или пробы пользователем, поступлением внешних данных и по любой другой причине.
[01605] В некоторых примерах, одна или несколько дополнительных проб может быть введена в устройство после того, как в него была введена первоначальная проба (одна или несколько). Дополнительные пробы могут быть от того же самого субъекта или разных субъектов. Дополнительные пробы могут быть того же типа, что и первоначальная проба, или иных типов (например, кровь, ткани). Дополнительные пробы могут поступить до, одновременно или после обработки одной или нескольких первоначальных проб на устройстве. В отношении дополнительных проб могут требоваться те же и/или иные тесты или предъявляться те же и/или иные критерии, причем они могут отличаться между собой и/или от тестов/критериев в отношении исходных проб. Дополнительные пробы могут обрабатываться последовательно и/или параллельно с исходными пробами. В дополнительных пробах могут использоваться некоторые из тех же компонентов, что и в исходных пробах, или могут использоваться иные компоненты. Дополнительные пробы могут быть запрошены в связи с одним или несколькими выявленными состояниями исходных проб.
[01606] Согласно некоторым вариантам, система принимает пробу с помощью модуля взятия проб, такого как ланцет, скальпель или сосуд для сбора жидкости. Система затем загружает или обращается к протоколу выполнения одной или нескольких процедур обработки из множества потенциальных процедур обработки. Согласно примеру, система загружает протокол центрифугирования и протокол цитометрии. Согласно некоторым вариантам, протокол может быть загружен из внешнего устройства в устройство обработки проб. Как альтернатива, протокол может быть уже загружен в устройство обработки проб. Протокол может быть генерирован на основе одного или более требуемых критериев и/или процедур обработки. Согласно одному из примеров, генерирование протокола может включать генерирование списка подзадач для каждого из входных процессов. Согласно некоторым вариантам, каждая подзадача должна выполняться одним компонентом одного или нескольких устройств. Генерирование протокола может также включать установление порядка по списку, сроков и/или выделение одного или нескольких ресурсов.
[01607] Согласно варианту, протокол обеспечивает обработку деталей или спецификаций, которые являются характерными для пробы или компонента в пробе. Например, протокол центрифугирования может включать частоту вращения и время обработки, которые соответствуют заданной плотности пробы, что позволяет проводить зависящее от плотности отделение пробы от других материалов, которые могут присутствовать вместе с желательным компонентом пробы.
[01608] Протокол включен в систему, например в репозиторий протоколов системы, или извлекается из другой системы, такой как база данных, во взаимодействии с системой. Согласно варианту, система поддерживает одностороннюю связь с сервером базы данных, который поставляет протоколы в систему по запросу от системы на представление одного или нескольких протоколов обработки. Согласно другому варианту, система поддерживает двустороннюю связь с сервером базы данных, который позволяет системе загружать процедуры обработки для конкретного пользователя в сервер базы данных для будущего использования пользователем или другими пользователями, которые могут применять их в качестве процедур обработки для конкретного пользователя.
[01609] В некоторых случаях, протокол обработки корректируется пользователем. Согласно варианту, пользователь может составить протокол обработки с помощью генератора протоколов, который предоставляет пользователю одну или несколько опций, позволяющих подогнать протокол к конкретному применению. Подгонка может производиться до использования протокола. Согласно некоторым вариантам, протокол может быть модифицирован или обновлен в то время, как протокол уже используется.
[01610] С помощью протокола, система обрабатывает пробу, что может включать подготовку пробы, анализ пробу и детектирование одного или более компонентов, представляющих интерес в пробе. В некоторых случаях система выполняет анализ данных относительно пробы или множества пробы после обработки. В других случаях система выполняет анализ данных во время обработки. Согласно некоторым вариантам, анализ данных выполняется на борту, то есть, в самой системе. Согласно другим вариантам, анализ данных осуществляется с помощью системы анализа данных, которая является внешней по отношению к системе. В таком случае данные направляют в систему анализа в то время, как производится обработка пробы или после обработки.
Точность, чувствительность, прецизионность и коэффициент вариации
[01611] Точность является характеристикой достоверности. Прецизионность характеризует степень воспроизводимости. Точность является мерой близости замера к заданному целевому значению, результату или справочному значению (например, номиналу). Прецизионность является мерой близости множества замеров между собой. В некоторых случаях, прецизионность количественно определяется средней степенью воспроизводимости. Точность может быть количественно определена величиной погрешности или разброса по отношению к заданному значению.
[01612] Согласно некоторым вариантам, система характеризуется чувствительностью, которая является одной и той же, независимо от типа обрабатываемой пробы. В некоторых случаях система способна обнаруживать анализируемое вещество или сигналы в пределах диапазона величиной около одной молекулы (например, молекулы нуклеиновых кислот), 5 молекул, 10 молекул, или в пределах примерно 1 пг/мл, 5 пг/мл, 10 пг/мл, 50 пг/мл, 100 пг/мл, 500 пг/мл, 1 нг/мл, 5 нг/мл, 10 нг/мл, 50 нг/мл, 100 нг/мл, 150 нг/мл, 200 нг/мл, 300 нг/мл, 500 нг/мл, 750 нг/мл, 1 мкг/мл, 5 мкг/мл, 10 мкг/мл, 50 мкг/мл, 100 мкг/мл, 150 мкг/мл, 200 мкг/мл, 300 мкг/мл, 500 мкг/мл, 750 мкг/мл, 1 мг/мл, 1,5 мг/мл, 2 мг/мл, 3 мг/мл, 4 мг/мл, 5 мг/мл, 7 мг/мл, 10 мг/мл, 20 мг/мл или 50 мг/мл. Согласно некоторым вариантам, система, включая один или несколько модулей системы, имеет чувствительность, зависящую от характера пробы. Другими словами, чувствительность детектирования системы зависит от одного или нескольких параметров, которые являются характерными для пробы, например, для типа пробы.
[01613] Согласно некоторым вариантам, система характеризуется точностью, которая является одной и той же, безотносительно к параметрам (минимум одному) пробы, которые характерны для пробы, например, для типа пробы. Согласно варианту, система обладает точностью минимум около 20%. или 25%, или 30%, или 35%, или 40%, или 45%, или 55%, или 60%, или 65%, или 70%, или 75%, или 80%, или 85%, или 90%, или 91%, или 92%, или 93%, или 94%, или 95%, или 96%, или 97%, или 98%, или 99%, или 99,9%, или 99,99% или 99,999%. Модули и/или компоненты могут обладать любой точностью, в том числе указанной в соответствующих разделах документа. Согласно некоторым вариантам, система, включая один или несколько модулей системы, имеет точность, зависящую от характера пробы. Другими словами, точность системы зависит от минимум одного параметра пробы, который является характерным для пробы, например, для типа пробы. В таком случае система способна обеспечивать более точные результаты для одного типа пробы, чем для пробы другого типа.
[01614] Согласно некоторым вариантам, система характеризуется прецизионностью, которая является одной и той же, безотносительно к параметрам (минимум одному), которые характерны для пробы, например, для типа пробы. Согласно другим вариантам, система имеет прецизионность, зависящую от характера пробы. В таком случае, система обрабатывает пробу одного типа с более высокой прецизионностью, чем пробу другого типа.
[01615] Коэффициент вариации представляет собой отношение между стандартным отклонением и абсолютным значением средней величины. Согласно некоторым вариантам, система характеризуется коэффициентом вариации (CV) (именуется здесь "относительным стандартным отклонением") не более примерно 20%, 15%, 12%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,3% или 0,1%. Согласно другому варианту, модуль в системе характеризуется коэффициентом вариации не более примерно 20%, 15%, 12%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,3% или 0.1%. Согласно другому варианту, процедура обработки характеризуется коэффициентом вариации не более примерно 20%, 15%, 12%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0,5%, 0,3% или 0.1%о.
[01616] Предлагаемые системы характеризуются коэффициентами вариации, которые подходят для анализа многолетних тенденций, например, при проведении исследования, которое включает повторные наблюдения одних и тех же переменных на протяжении заданного периода времени, Согласно примеру, результаты, полученные на пробе, обработанной в первой системе, имеющей CV менее 15%), и во второй системе, имеющей CV менее 15%), могут быть скоррелированы для оценки тенденций состояния здоровья или лечения субъекта.
[01617] Предлагаемые системы характеризуются динамическими диапазонами, пригодными для обработки проб с концентрациями в диапазоне свыше 100 порядков величины и более, 50 порядков величины и более, 30 порядков величины и более, 10 порядков величины и более, 7 порядков величины и более, 5 порядков величины и более, 4 порядка величины и более, 3 порядка величины и более, 2 порядка величины и более, или один порядок величины и более. Согласно примеру, система обрабатывает одну и ту же пробу дважды, сначала с объемом пробы около 0,1 мл, и во второй раз с объемом пробы около 10 мл. Результаты обоих случаях соответствуют интервалам точности, прецизионности и коэффициента вариации, описанным выше. Кроме того, предлагаемые системы сконфигурированы на детектирование сигналов в диапазоне ("динамический диапазон") 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, или более порядков величины. В некоторых случаях динамический диапазон обеспечивается путем разбавления. Согласно варианту осуществления, для определения уровня разбавления пробы используется динамическая обратная связь.
Скорости обработки проб
[01618] Согласно варианту, система по месту обслуживания или один или несколько модулей в системе сконфигурированы на центрифугирование пробы в течение периода времени не более 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа или 45 минут, или 30 минут, или 15 минут, или 10 минут, или 9 минут, или 8 минут или 7 минут, или 6 минут, или 5 минут, или 4 минут, или 3 минут, или 2 минут, или 1 минуты, или 45 секунд, или 30 секунд, или 20 секунд, или 10 секунд, или 5 секунд, или 3 секунд, или 1 секунды, или 0,5 секунды или 0,1 секунды. Согласно другому варианту, система по месту обслуживания или один или несколько модулей в системе сконфигурированы на выполнение цитометрического анализа на пробе в течение периода времени не более 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа или 45 минут, или 30 минут, или 15 минут, или 10 минут, или 9 минут, или 8 минут, или 7 минут, или 6 минут, или 5 минут, или 4 минут, или 3 минут, или 2 минут, или 1 минуты, или 45 секунд, или 30 секунд, или 20 секунд, или 10 секунд, или 5 секунд, или 3 секунд, или 1 секунды, или 0,5 секунды или 0,1 секунды. Согласно другому варианту, система по месту обслуживания или один или несколько модулей в системе сконфигурированы на выполнение иммунологического анализа на пробе в течение периода времени не более 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа или 45 минут, или 30 минут, или 15 минут, или 10 минут, или 9 минут, или 8 минут, или 7 минут, или 6 минут, или 5 минут, или 4 минут, или 3 минут, или 2 минут, или 1 минуты, или 45 секунд, или 30 секунд, или 20 секунд, или 10 секунд, или 5 секунд, или 3 секунд, или 1 секунды, или 0,5 секунды или 0,1 секунды. Согласно другому варианту, система по месту обслуживания или один или несколько модулей в системе сконфигурированы на выполнение нуклеинокислотного анализа на пробе в течение периода времени не более 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа или 45 минут, или 30 минут, или 15 минут, или 10 минут, или 9 минут, или 8 минут, или 7 минут, или 6 минут, или 5 минут, или 4 минут, или 3 минут, или 2 минут, или 1 минуты, или 45 секунд, или 30 секунд, или 20 секунд, или 10 секунд, или 5 секунд, или 3 секунд, или 1 секунды, или 0,5 секунды или 0,1 секунды. Согласно другому варианту, система по месту обслуживания или один или несколько модулей в системе сконфигурированы на выполнение анализ на основе рецепторов на пробе в течение периода времени не более 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа или 45 минут, или 30 минут, или 15 минут, или 10 минут, или 9 минут, или 8 минут, или 7 минут, или 6 минут, или 5 минут, или 4 минут, или 3 минут, или 2 минут, или 1 минуты, или 45 секунд, или 30 секунд, или 20 секунд, или 10 секунд, или 5 секунд, или 3 секунд, или 1 секунды, или 0,5 секунды или 0,1 секунды. Согласно другому варианту, система по месту обслуживания или один или несколько модулей в системе сконфигурированы на выполнение колориметрического анализа на пробе в течение периода времени не более 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа или 45 минут, или 30 минут, или 15 минут, или 10 минут, или 9 минут, или 8 минут, или 7 минут, или 6 минут, или 5 минут, или 4 минут, или 3 минут, или 2 минут, или 1 минуты, или 45 секунд, или 30 секунд, или 20 секунд, или 10 секунд, или 5 секунд, или 3 секунд, или 1 секунды, или 0,5 секунды или 0,1 секунды. Согласно другому варианту, система по месту обслуживания или один или несколько модулей в системе сконфигурированы на выполнение ферментативного анализа на пробе в течение периода времени не более 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа или 45 минут, или 30 минут, или 15 минут, или 10 минут, или 9 минут, или 8 минут, или 7 минут, или 6 минут, или 5 минут, или 4 минут, или 3 минут, или 2 минут, или 1 минуты, или 45 секунд, или 30 секунд, или 20 секунд, или 10 секунд, или 5 секунд, или 3 секунд, или 1 секунды, или 0,5 секунды или 0,1 секунды. Согласно другому варианту, система по месту обслуживания или один или несколько модулей в системе сконфигурированы на выполнение масс-спектрометрического (или масс-спектроскопического) анализа на пробе в течение периода времени не более 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа или 45 минут, или 30 минут, или 15 минут, или 10 минут, или 9 минут, или 8 минут, или 7 минут, или 6 минут, или 5 минут, или 4 минут, или 3 минут, или 2 минут, или 1 минуты, или 45 секунд, или 30 секунд, или 20 секунд, или 10 секунд, или 5 секунд, или 3 секунд, или 1 секунды, или 0,5 секунды или 0,1 секунды. Согласно другому варианту, система по месту обслуживания или один или несколько модулей в системе сконфигурированы на выполнение ИК-спектроскопического анализа на пробе в течение периода времени не более 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа или 45 минут, или 30 минут, или 15 минут, или 10 минут, или 9 минут, или 8 минут, или 7 минут, или 6 минут, или 5 минут, или 4 минут, или 3 минут, или 2 минут, или 1 минуты, или 45 секунд, или 30 секунд, или 20 секунд, или 10 секунд, или 5 секунд, или 3 секунд, или 1 секунды, или 0,5 секунды или 0,1 секунды. Согласно другому варианту, система по месту обслуживания или один или несколько модулей в системе сконфигурированы на выполнение рентгено-фотоэлектронного спектроскопического анализа на пробе в течение периода времени не более 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа или 45 минут, или 30 минут, или 15 минут, или 10 минут, или 9 минут, или 8 минут, или 7 минут, или 6 минут, или 5 минут, или 4 минут, или 3 минут, или 2 минут, или 1 минуты, или 45 секунд, или 30 секунд, или 20 секунд, или 10 секунд, или 5 секунд, или 3 секунд, или 1 секунды, или 0,5 секунды или 0,1 секунды. Согласно другому варианту, система по месту обслуживания или один или несколько модулей в системе сконфигурированы на выполнение электрофоретического анализа на пробе в течение периода времени не более 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа или 45 минут, или 30 минут, или 15 минут, или 10 минут, или 9 минут, или 8 минут, или 7 минут, или 6 минут, или 5 минут, или 4 минут, или 3 минут, или 2 минут, или 1 минуты, или 45 секунд, или 30 секунд, или 20 секунд, или 10 секунд, или 5 секунд, или 3 секунд, или 1 секунды, или 0,5 секунды или 0,1 секунды. Согласно другому варианту, система по месту обслуживания или один или несколько модулей в системе сконфигурированы на выполнение нуклеинокислотного секвенирования (например, одномолекулярного секвенирования) на пробе в течение периода времени не более 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа или 45 минут, или 30 минут, или 15 минут, или 10 минут, или 9 минут, или 8 минут, или 7 минут, или 6 минут, или 5 минут, или 4 минут, или 3 минут, или 2 минут, или 1 минуты, или 45 секунд, или 30 секунд, или 20 секунд, или 10 секунд, или 5 секунд, или 3 секунд, или 1 секунды, или 0,5 секунды или 0,1 секунды. Согласно другому варианту, система по месту обслуживания или один или несколько модулей в системе сконфигурированы на выполнение агглютинационного анализа на пробе в течение периода времени не более 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа или 45 минут, или 30 минут, или 15 минут, или 10 минут, или 9 минут, или 8 минут, или 7 минут, или 6 минут, или 5 минут, или 4 минут, или 3 минут, или 2 минут, или 1 минуты, или 45 секунд, или 30 секунд, или 20 секунд, или 10 секунд, или 5 секунд, или 3 секунд, или 1 секунды, или 0,5 секунды или 0,1 секунды. Согласно другому варианту, система по месту обслуживания или один или несколько модулей в системе сконфигурированы на выполнение хроматографического анализа на пробе в течение периода времени не более 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа или 45 минут, или 30 минут, или 15 минут, или 10 минут, или 9 минут, или 8 минут, или 7 минут, или 6 минут, или 5 минут, или 4 минут, или 3 минут, или 2 минут, или 1 минуты, или 45 секунд, или 30 секунд, или 20 секунд, или 10 секунд, или 5 секунд, или 3 секунд, или 1 секунды, или 0,5 секунды или 0,1 секунды. Согласно другому варианту, система по месту обслуживания или один или несколько модулей в системе сконфигурированы на выполнение коагуляционного анализа на пробе в течение периода времени не более 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа или 45 минут, или 30 минут, или 15 минут, или 10 минут, или 9 минут, или 8 минут, или 7 минут, или 6 минут, или 5 минут, или 4 минут, или 3 минут, или 2 минут, или 1 минуты, или 45 секунд, или 30 секунд, или 20 секунд, или 10 секунд, или 5 секунд, или 3 секунд, или 1 секунды, или 0,5 секунды или 0,1 секунды. Согласно другому варианту, система по месту обслуживания или один или несколько модулей в системе сконфигурированы на выполнение электрохимических измерений на пробе в течение периода времени не более 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа или 45 минут, или 30 минут, или 15 минут, или 10 минут, или 9 минут, или 8 минут, или 7 минут, или 6 минут, или 5 минут, или 4 минут, или 3 минут, или 2 минут, или 1 минуты, или 45 секунд, или 30 секунд, или 20 секунд, или 10 секунд, или 5 секунд, или 3 секунд, или 1 секунды, или 0,5 секунды или 0,1 секунды. Согласно другому варианту, система по месту обслуживания или один или несколько модулей в системе сконфигурированы на выполнение гистологического анализа на пробе в течение периода времени не более 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа или 45 минут, или 30 минут, или 15 минут, или 10 минут, или 9 минут, или 8 минут, или 7 минут, или 6 минут, или 5 минут, или 4 минут, или 3 минут, или 2 минут, или 1 минуты, или 45 секунд, или 30 секунд, или 20 секунд, или 10 секунд, или 5 секунд, или 3 секунд, или 1 секунды, или 0,5 секунды или 0,1 секунды. Согласно другому варианту, система по месту обслуживания или один или несколько модулей в системе сконфигурированы на выполнение анализа живых клеток на пробе в течение периода времени не более 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа или 45 минут, или 30 минут, или 15 минут, или 10 минут, или 9 минут, или 8 минут, или 7 минут, или 6 минут, или 5 минут, или 4 минут, или 3 минут, или 2 минут, или 1 минуты, или 45 секунд, или 30 секунд, или 20 секунд, или 10 секунд, или 5 секунд, или 3 секунд, или 1 секунды, или 0,5 секунды или 0,1 секунды.
[01619] Согласно варианту осуществления, система обработки, такая как система по месту обслуживания, сконфигурирована на выполнение минимум одного анализа, выбранного из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и/или других типов анализов или их сочетаний в течение периода времени не более 2 часов, или 1 часа, или 30 минут, или 10 минут, или 1 минуты, или 30 секунд. Согласно другому варианту осуществления, система обработки, такая как система по месту обслуживания, сконфигурирована на выполнение любых двух анализов, выбранных из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и/или других типов анализов или их сочетаний в течение периода времени не более 2 часов, или 1 часа, или 30 минут, или 10 минут, или 1 минуты. Согласно другому варианту осуществления, система обработки, такая как система по месту обслуживания, сконфигурирована на выполнение любых трех анализов, выбранных из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и/или других типов анализов или их сочетаний в течение периода времени не более 3 часов, или 2 часов, или 1 часа, или 30 минут, или 10 минут, или 5 минут, или 1 минуты.
[01620] Согласно варианту, система по месту обслуживания, такая как система 700 на фиг. 7, сконфигурирована на обработку минимум 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10 проб в течение периода времени не более 5 часов, или 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа, или 30 минут или 10 минут, или 5 минут, или 1 минуты или 30 секунд. Согласно другому варианту, множество систем по месту обслуживания, работающих параллельно, сконфигурировано на обработку минимум 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10 проб в течение периода времени не более 5 часов, или 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа, или 30 минут или 10 минут, или 5 минут, или 1 минуты или 30 секунд.
[01621] Согласно варианту осуществления, система обработки, такая как система по месту обслуживания, сконфигурирована на взятие пробы и обработку пробы в течение периода времени не более 5 часов, или 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа, или 30 минут, или 10 минут, или 5 минут, или 1 минуты или 30 секунд. Согласно другому варианту осуществления, система обработки, такая как система по месту обслуживания, сконфигурирована на взятие пробы, обработку пробы и выдачу (или передачу) результатов обработки в течение периода времени не более 5 часов, или 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа, или 30 минут, или 10 минут, или 5 минут, или 1 минуты или 30 секунд.
[01622] Согласно варианту осуществления, система обработки, такая как система по месту обслуживания, сконфигурирована на взятие множества проб и обрабатывает пробы в течение периода времени не более 5 часов, или 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа, или 30 минут, или 10 минут, или 5 минут, или 1 минуты или 30 секунд. Согласно другому варианту осуществления, система обработки, такая как система по месту обслуживания, сконфигурирована на взятие множества проб, обработку проб и выдачу (или передачу) результатов обработки в течение периода времени не более 5 часов, или 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа, или 30 минут, или 10 минут, или 5 минут, или 1 минуты или 30 секунд.
[01623] Согласно варианту осуществления, система обработки, такая как система по месту обслуживания, сконфигурирована на взятие пробы и анализ пробы в течение периода времени не более 5 часов, или 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа, или 30 минут, или 10 минут, или 5 минут, или 1 минуты или 30 секунд. Согласно другому варианту осуществления, система обработки, такая как система по месту обслуживания, сконфигурирована на взятие пробы, анализ пробы и выдачу (или передачу) результатов анализа в течение периода времени не более 5 часов, или 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа, или 30 минут, или 10 минут, или 5 минут, или 1 минуты или 30 секунд.
[01624] Согласно варианту осуществления, система обработки, такая как система по месту обслуживания, сконфигурирована на взятие пробы, подготовку пробы и анализ пробы в течение периода времени не более 5 часов, или 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа, или 30 минут, или 10 минут, или 5 минут, или 1 минуты или 30 секунд. Согласно другому варианту осуществления, система обработки, такая как система по месту обслуживания, сконфигурирована на взятие пробы, подготовку пробы, анализ пробы и выдачу (или передачу) результатов анализа в течение периода времени не более 5 часов, или 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа, или 30 минут, или 10 минут, или 5 минут, или 1 минуты или 30 секунд.
[01625] Согласно варианту осуществления, система обработки, такая как система по месту обслуживания, сконфигурирована на взятие пробы и выполнение множественных анализов на пробе в течение периода времени не более 5 часов, или 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа, или 30 минут, или 10 минут, или 5 минут, или 1 минуты или 30 секунд. Согласно другому варианту осуществления, система обработки, такая как система по месту обслуживания, сконфигурирована на взятие пробы, выполнение множественных анализов на пробе и выдачу (или передачу) результатов анализа в течение периода времени не более 5 часов, или 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа, или 30 минут, или 10 минут, или 5 минут, или 1 минуты или 30 секунд.
[01626] Согласно варианту осуществления, система обработки, такая как система по месту обслуживания, сконфигурирована на взятие множества проб и выполнение множественных анализов на пробах в течение периода времени не более 5 часов, или 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа, или 30 минут, или 10 минут, или 5 минут, или 1 минуты или 30 секунд. Согласно другому варианту осуществления, система обработки, такая как система по месту обслуживания, сконфигурирована на взятие множества проб, выполнение множественных анализов на пробах и выдачу (или передачу) результатов анализа в течение периода времени не более 5 часов, или 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа, или 30 минут, или 10 минут, или 5 минут, или 1 минуты или 30 секунд.
[01627] Система обработки, такая как система по месту обслуживания, может быть сконфигурирована на взятие одной или нескольких проб и секвенирование генетической подписи по пробе. Может быть секвенирован весь геном или могут быть секвенированы отдельные участки генома. Система обработки может быть сконфигурирована на взятие и секвенирование пробы в течение периода времени не более 48 часов, 36 часов, 24 часов, 18 часов, 12 часов, 8 часов, 6 часов, 5 часов, или 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа, или 30 минут, или 10 минут, или 5 минут, или 1 минуты или 30 секунд. Согласно другому варианту осуществления, система обработки, такая как система по месту обслуживания, сконфигурирована на взятие множества проб, выполнение множественных анализов на пробах и выдачу (или передачу) результатов анализа в течение периода времени не более 48 часов, 36 часов, 24 часов, 18 часов, 12 часов, 8 часов, 6 часов, 5 часов, или 4 часов, или 3 часов, или 2 часов, или 1 часа, или 30 минут, или 10 минут, или 5 минут, или 1 минуты или 30 секунд.
[01628] Предлагаемые системы сконфигурированы на хранения данных с помощью модулей хранения данных системы или систем внешнего хранения, связанных с системами. В некоторых ситуациях, данные, собранные и/или генерированные во время или после обработки пробы, сжимают и хранят на физическом носителе накопителя, таком как жесткий диск, память или кэш. Согласно варианту, данные сжимают с помощью сжатия без потерь. Тем самым можно свести к минимуму или устранить любые потери верности данных.
[01629] Описываемые здесь системы обработки сконфигурированы на использования в качестве систем по месту обслуживания. Согласно варианту, система по месту обслуживания представляет собой систему в пункте, где производится медицинское обслуживание. Система по месту медицинского обслуживания может быть использована на объекте по месту обслуживания, таком как место пребывания субъекта (например, дома, на работе, в местах спортивных мероприятий, досмотра службами безопасности, боевых действий), по месту нахождения поставщика медицинских услуг (например, врача), в аптеке или на объекте розничной торговли, в клинике, больнице, приемном отделении скорой помощи, в доме престарелых, в хосписе или лаборатории. Предприятием розничной торговли может быть аптека (например, розничная аптека, аптека в клинике, больничная аптека), предприятие торговли с аптечным отделом, сетевой магазин, супермаркет или бакалейная лавка. Примеры предприятий розничной торговли могут включать, среди прочего, Waigreen's, CVS Pharmacy, Duane Reade, Walmart, Target, Rite Aid, Kroger, Costco, Kaiser Permanente, или Sears. В некоторых ситуациях система по месту обслуживания (включая, среди прочего, систему по месту медицинского обслуживания) развертывается на любом объекте, предназначенном для использования органом сертификации или лицензирования (например, государственным сертифицирующим органом). В других ситуациях система по месту обслуживания может быть использована или встроена в транспортное средство, такое как автомобиль, корабль, грузовик, автобус, самолет, мотоцикл, микроавтобус, передвижная станция медицинской службы, мобильное подразделение, машина скорой помощи, пожарная машина (в том числе с насосным агрегатом), реанимобиль или другое транспортное средство, сконфигурированное перевозить субъекта из одной точки в другую. Пункт взятия проб может находиться в клинической лаборатории, в местах проведения профилактического осмотра или в лечебном учреждении (включая любой из пунктов взятия проб, описанных в соответствующих разделах данного документа, в том числе, среди прочего, приемное отделение скорой помощи, кабинет врача, станции неотложной помощи, палатки для скрининга (в отдаленных районах), а также профессионалов медико-санитарной помощи, посещающих пациентов на дому).
[01630] Система (устройство) или комбинация систем (устройств) может располагаться в стратегически выбранном пункте среди объектов обслуживания. Местоположение пункта может быть выбрано и оптимизировано по различным целевым параметрам, таким как, среди прочего, распространенность заболевания, скорость распространения заболевания, прогнозируемая скорость распространения заболевания, оценка риска вспышки заболевания, демография населения, государственная политика и регламенты, предпочтения клиентов, врачей и пациентов, доступ к другим технологиям в рассматриваемых местах, оценки безопасности и рисков, угрозы безопасности и т.д. Возможно периодические перемещения устройств с объекта на объект для повышения общей эффективности их использования на регулярной основе, например, ежедневно, еженедельно, ежемесячно, ежегодно и т.д. Системы могут модернизироваться для повышения продуктивности и/или добавления дополнительных функциональных возможностей. Системы могут модернизироваться помодульно. Модернизация системы может произойти путем замены аппаратных средств и/или с помощью обновления программного обеспечения. Системы могут быть модернизированы с минимальным временем простоя благодаря функциональным элементам, позволяющих извлекать и вставлять секции типа "лезвие" и/или модули.
[01631] Кроме того, пункт по месту обслуживания, где может производиться взятие пробы у субъекта или сдача ее субъектом может быть расположен удаленно от аналитической лаборатории. Площадка взятия проб может располагаться в помещении, отдельном от лаборатории. Проба может в свежесданном виде забираться у субъекта в пункте по месту обслуживания. Как альтернатива, проба может быть взята от субъекта в каком-либо другом месте и доставлена в пункт по месту обслуживания. Согласно некоторым вариантам, не предусматривается этап подготовки пробы до того, как она будет перенесена в устройство. Например, нет необходимости подготавливать предметное стекло, прежде чем проба будет перенесена в устройство. Как альтернатива, прежде чем проба будет перенесена в устройство, она может пройти один или несколько этапов подготовки.
[01632] Пункт взятия пробы по месту обслуживания может быть станцией переливания крови, или любым другим центром забора телесных жидкостей. Пунктом взятия пробы может быть центр взятия биологических проб. Согласно некоторым вариантам, пунктом взятия проб может быть предприятие розничной торговли. Другими примерами пунктов взятия проб могут быть больницы, клиники, офисы профессиональных медицинских работников, школы, детские сады, медицинские центры, дома престарелых и инвалидов, правительственные учреждения, передвижная станция медицинской службы, или места проживания субъектов. Например, пункт взятия проб может располагаться в доме, где проживает субъект. Пунктом взятия проб может быть любое место, где устройство получает пробу от субъекта. Пункт взятия проб может быть движущемся объектом, например находящимся на пациенте или перемещающимся вместе с ним, или находиться в мобильном блоке или транспортном средстве или вместе с врачом по вызову. Любое место может быть обозначено как пункт взятия проб. Такое обозначение может быть присвоено любой стороной, в том числе, среди прочего, лабораторией, организацией, связанной с лабораторией, правительственным учреждением или регулирующим органом. Любое приводимое здесь описание, касающееся пункта взятия проб или места обслуживания, может относиться или применяться к розничной торговле, больницам, клиникам или любым другим приведенным здесь примерам, и наоборот.
[01633] Системы по месту обслуживания, описываемые в различных вариантах осуществления, такие как системы по месту медицинского обслуживания, сконфигурированы на работу с пробами различных типов, такими как образцы тканей (например, кожи, части органов), жидкостные пробы (например, дыхание, кровь, моча, слюна, цереброспинальная жидкость) и другие биологические пробы от субъекта (например, кал).
[01634] Описываемые здесь системы по месту обслуживания сконфигурированы на обработку образцов в пункте, где пользователю доступна система по месту обслуживания. Согласно примеру, система по месту обслуживания расположена в доме субъекта, и проба забирается у субъекта и обрабатывается в его же доме. Согласно примеру, система по месту обслуживания расположена в магазине с аптечным отделом, и проба забирается у субъекта и обрабатывается в том же магазине с аптечным отделом. В другом примере, система по месту обслуживания расположена в месте пребывания поставщика медицинских услуг (например, в кабинете врача), и проба забирается у субъекта и обрабатывается в месте пребывания поставщика медицинских услуг. В другом примере, система по месту обслуживания расположена на борту транспортной системы (например, в автомобиле), и проба забирается у субъекта и обрабатывается на объекте транспортной системы.
[01635] Согласно некоторым вариантам, система обработки проб может быть развернута в пункте за пределами центральной лаборатории (например, в школе, дома, полевом госпитале, клинике, на работе, в транспортном средстве и т.д.). Согласно некоторым вариантам, система обработки проб может быть развернута в пункте, основным назначением которого не является предоставление лабораторных услуг (например, в школе, дома, полевом госпитале, клинике, на работе, в транспортном средстве и т.д.). Согласно некоторым вариантам, система обработки образцов может быть развернута в пункте, не предназначенном специально для обработки проб, полученных из множества пунктов взятия проб. Согласно некоторым вариантам, система обработки проб может быть расположена на расстоянии менее 1 километра, 500 метров, 400 метров, 300 метров, 200 метров, 100 метров, 75 метров, 50 метров, 25 метров, 10 метров, 5 метров, 3 метра, 2 метра, или 1 метр от места, в котором пробу забирают у субъекта. Согласно некоторым вариантам, система обработки проб может быть расположены в том же помещении, здании или кампусе, в котором пробу забирают у субъекта. Согласно некоторым вариантам, система обработки проб может быть размещена в субъекте или на нем. Согласно некоторым вариантам, проба может быть перенесена непосредственно от субъекта в систему обработки проб. Согласно некоторым вариантам, проба может быть перенесена в систему обработки проб в течение 48 часов, 36 часов, 24 часов, 12 часов, 8 часов, 6 часов, 4 часов, 3 часов, 2 часов, 1 часа, 45 минут, 30 минут, 15 минут, 10 минут, 5 минут, 1 минуты, или 30 секунд от момента взятия пробы у субъекта.
[01636] Согласно некоторым вариантам, система обработки проб может быть переносной. Согласно некоторым вариантам, система обработки проб может иметь общий объем менее 4 м3, 3 м3, 2 м3, 1 м3, 0,5 м3, 0,4 м3, 0,3 м3, 0,2 м3, 0,1 м3, 1 см3, 0,5 см3, 0,2 см3, или 0,1 см3. Согласно некоторым вариантам, система обработки проб может иметь массу около 1000 кг, 900 кг, 800 кг, 700 кг, 600 кг, 500 кг, 400 кг, 300 кг, 200 кг, 100 кг, 75 кг, 50 кг, 25 кг, 10 кг, 5 кг, 2 кг, 1 кг, 0,5 кг, 0,1 кг, 25 г, 10 г, 5 г или 1 г. Согласно некоторым вариантам, система обработки проб может быть сконфигурирована в расчете на амбулаторную обработку проб.
[01637] Согласно некоторым вариантам, анализ после обработки пробы, включая диагностику и/или лечение, осуществляется системой по месту обслуживания в пункте, где расположена система по месту обслуживания. Согласно другим вариантам, анализ после обработки пробы выполняется удаленно от пункта, в котором проба забирается и обрабатывается. Согласно примеру, анализ после обработки пробы проводится в месте нахождения поставщика медицинских услуг. Согласно другому примеру, анализ после обработки пробы проводится в месте нахождения обрабатывающей системы. В другом примере, анализ после обработки пробы выполняется на сервере (например, в облачной инфраструктуре).
[00575] Анализ после обработки пробы может быть произведен в лаборатории или в организации, связанной с лабораторией. Лаборатория может быть организацией или объектом, способным выполнять клинические исследования или анализ собранных данных. Лаборатория может предоставить контролируемые условия, в которых могут проводиться научные исследования, эксперименты и измерения. Лаборатория может быть медицинской или клинической лабораторией, в которой могут проводиться испытания на клинических образцах, или же анализ может проводиться на данных, собранных по результатам испытаний клинических образцов с тем, чтобы получить информацию о состоянии здоровья пациента применительно к диагностике, прогнозу, лечению или профилактике заболевания. Клинический образец может быть пробой, взятой у субъекта. Предпочтительно, чтобы клинический образец можно было забрать у субъекта в пункте взятия проб, который располагается на отдельном от лаборатории объекте, как описано более подробно в соответствующих разделах документа. Клинические образцы могут быть забираться у субъекта с помощью устройства, которое размещено в назначенном пункте взятия проб или же в субъекте или на нем.
[01638] Согласно некоторым вариантам, лаборатория может быть сертифицированной. Сертифицированная лаборатория может быть уполномоченным аналитическим центром. Любое приведенное здесь описание лаборатории может быть применимо к уполномоченному аналитическому центру, и наоборот. В некоторых случаях лаборатория может быть сертифицирована государственным ведомством. Лаборатория может получить сертификат от регулирующего органа или работать под его надзором. Например, лаборатория может быть сертифицирована такой организацией, как Centers for Medicare & Medicaid Services (CMS) (Центры обеспечения услуг по программам "Медикэр" и "Медикэйд"). Например, уполномоченный аналитический центр может быть лабораторией, сертифицированной по нормам CLIA (Законодательные поправки (США) по совершенствованию работы клинических лабораторий - Clinical Laboratory Improvement Amendments) или их эквиваленту в любой иностранной юрисдикции.
[01639] Согласно другим вариантам, анализ после обработки пробы выполняется на устройстве. Анализ после обработки пробы может выполнять то же самое устройство, которое получает пробу и/или ее обрабатывает. Как альтернатива, устройство, которое получает пробу и/или ее обрабатывает, может не использоваться для выполнения анализа после обработки пробы. В некоторых случаях, анализ после обработки пробы может производиться как на боргу устройства, гак и вне его.
[01640] Согласно варианту, анализ после обработки пробы выполняется с помощью модуля завершающей обработки, предусмотренного в системе по месту обслуживания. Согласно другому варианту, анализ после обработки пробы выполняется с помощью модуля завершающей обработки, внешнего по отношению к системе по месту обслуживания. Согласно примеру, такая система завершающей обработки может быть размещена у поставщика медицинских услуг или в другой организации, которая уполномочена выполнять анализ после обработки.
[01641] В некоторых ситуациях, система по месту обслуживания расположена на объекте оплачивающей стороны или организации. Согласно примеру, система по месту обслуживания размещена у поставщика медицинских услуг, который производит (или будет производить) оплату за пользование системой по месту обслуживания. Согласно другому примеру, система по месту обслуживания размещена в магазине с аптечным отделом, который производит (или будет производить) оплату за пользование системой по месту обслуживания.
[01642] Согласно варианту, системы завершающей обработки обеспечивают проведение диагностики, например, диагностики заболеваний. Согласно другому варианту, системы завершающей обработки обеспечивают проведение лечения. Согласно другому варианту, системы завершающей обработки обеспечивают проведение диагностики и лечения. Системы завершающей обработки могут быть полезны для диагностики заболеваний, лечения, мониторинга и/или профилактики.
[01643] Согласно примеру, системы завершающей обработки позволяют проводить скрининг на наркотики. В этом случае, система по месту обслуживания забирает пробу (например, мочу на анализ) у субъекта и обрабатывает пробу, например, выполняя центрифугирование и один или несколько анализов. Далее, система по месту обслуживания генерирует данные для анализа после обработки, который включает установление (или выдачу предупредительных меток) факта обнаружения заданного наркотика в пробе. Анализ после обработки проводится в системе. Как альтернатива, анализ после обработки проводится в пункте, удаленном от расположения системы по месту обслуживания.
[01644] В некоторых случаях, системы по месту обслуживания используются в клинических испытаниях, например, для разработки терапевтических средств. Такие клинические испытания включают одну или несколько процедур, проводимых для обеспечения безопасности (или, точнее, информации о неблагоприятных реакциях на лекарственное средство и нежелательных эффектах других методов лечения) и накопления данных об эффективности лечебно-профилактических мероприятий (например, применения лекарственных средств, диагностика, медицинская техника, протоколы терапии). Рассматриваемые в документе системы по месту обслуживания и информационные системы могут использоваться для организации привлечения пациентов к участию в клинических исследованиях, путем тестирования, через интегрированные системы EMR (электронных медицинских записей) или по обоим направлениям.
[01645] Предлагаемые системы по месту обслуживания систем, в некоторых случаях, сконфигурированы на использование в доклинических исследованиях (или испытаниях). Согласно примеру, система по месту обслуживания, такая как система 700 на фиг. 7, используется для обработки проб и сбора данных для установления возможности тестирования, итеративного тестирования и оценки безопасности, которые могут быть использованы в доклинических исследованиях. Такие испытания могут включать тестирование на животных. Достоинством описываемых здесь системы по месту обслуживания, является возможность проведения тестирования с использованием малообъемных проб со скоростями обработки, позволяющими проводить многочисленные тесты на имеющейся пробе. Доклинические испытания с помощью предлагаемых систем по месту обслуживания позволяют оценивать эффективность и/или токсичность лекарственного препарата или его метаболитов или схемы лечения.
[01646] Предлагаемые системы по месту обслуживания, при необходимости, могут использоваться для тестирования биотоксинов. Система по месту обслуживания может обрабатывать экологические пробы или образцы продукта, и детектировать один или несколько токсинов. Достоинством описываемых здесь системы по месту обслуживания, является возможность проведения тестирования с использованием малообъемных проб со скоростями обработки, позволяющими проводить многочисленные тесты на имеющейся пробе. Тестирование на токсины с помощью предлагаемых систем по месту обслуживания позволяет оценить наличие угрозы в окружающей среде (например, загрязненные вода, воздух, почва) или в продуктах (например, в продуктах питания и/или напитках, строительных материалах и любых других продуктах).
[01647] Предлагаемые системы по месту обслуживания, такие как система 700 на фиг. 7, позволяют проводить филогенетическое классифицирование, идентификацию родителей, судебно-медицинскую идентификацию, тестирование на предмет соблюдения или несоблюдения нормативов, мониторинг побочных реакций лекарственных препаратов (ADR), разработку схем персонифицированной медицины, калибровку лечения или терапевтических систем и методов, оценку надежности лечения или терапевтических систем и методов и/или анализ тенденций (например, анализ многолетних тенденций). Тестирование соблюдения или несоблюдения нормативов, проводимое с помощью описанных выше систем по месту обслуживания, позволяет повысить исполнительность пациента, что может сократить расходы системы здравоохранения, связанные с соблюдением предписанных режимов лечения.
[01648] Согласно принципам персонифицированной медицины, система по месту обслуживания используется для взятия пробы у субъекта и ее обработки. Согласно примеру, у субъекта забирают пробу мочи и тестируют ее на присутствие одного или нескольких заданных лекарственных средств. В некоторых ситуациях взятие проб, их обработка и анализ после обработки предусматривает особый (индивидуализированный) контроль применительно к конкретному субъекту. В некоторых случаях, вслед за взятием у субъекта пробы и ее обработкой система по месту обслуживания или система заключительной обработки выдает уведомление или предупреждение субъекту или поставщику медицинских услуг. Согласно примеру, система по месту обслуживания оповещает лечащего врача субъекта в случае, если система установит, что концентрация контролируемого лекарственного препарата (или его метаболита) выше или ниже заранее заданного предела.
[01649] Согласно варианту, система по месту обслуживания используется для обработки пробы и выполнения последующего анализа для генерирования данных, который используется другими системами. Согласно другому варианту, система по месту обслуживания используется для обработки пробы и направления полученных после обработки данных в другую систему для анализа после обработки, используя такие данные. В таком случае, результаты анализа сконфигурированы на совместное использование другими системами или отдельными лицами, например, если соблюдены определенные требования к доступу. Согласно примеру, данными после обработки или результатами анализа после обработки делятся с плательщиком (например, страховой компанией), поставщиком медицинских услуг, лабораторией, клиникой, другими устройствами или модулями по месту обслуживания, и/или самим субъектом.
[01650] Системы по месту обслуживания могут быть использованы для приема, обработки, и/или анализа небольшого объема пробы, которая может включать объемы, указанные в соответствующих разделах документа. Системы по месту обслуживания могут также использоваться для выдачи быстрых результатов. Системы по месту обслуживания могут быть в состоянии обрабатывать и/или анализировать пробу в течение короткого промежутка времени, который может включать периоды времени, указанные в соответствующих разделах данного документа.
[01651] Предлагаемые системы сконфигурированы на использование в качестве систем по месту обслуживания. Такие системы сконфигурированы на взятие и обработку одной или более проб в различных местах, например, по месту проживания субъекта или в офисе поставщика медицинских услуг. Согласно некоторым вариантам, предлагаемые системы, такие как система 700 на фиг. 7, характеризуются временем простоя не более 2 часов, 1 часа, 30 минут, 10 минут, 5 минут, 1 минуты, 30 секунд, 1 секунды, или 0,5 секунды между процедурами обработки пробы. В некоторых случаях, во время простоя происходит сброс системы в исходное состояние. Согласно другим вариантам, предлагаемые системы, такие как система 700 на фиг.7, сконфигурированы на передачу данных в систему последующей обработки в течение периода времени не более 10 минут, 9 минут, 8 минут, 7 минут, 6 минут, 5 минут, 4 минут, 3 минут, 2 минут, 1 минуты, 30 секунд, 10 секунд, 5 секунд, 1 секунды, 0,5 секунды, 0,1 секунды, или 0,01 секунды или 0,001 секунды после обработки. Согласно примеру, система 700 забирает и обрабатывает первую пробу и передает данные в систему заключительной обработки. Система 700 способна принять для обработки вторую пробу спустя 0,5 секунды после того, как система 700 передаст данные.
[01652] В некоторых ситуациях, система, такая как система 700 на фиг. 7, сконфигурирована на прием 1, или 2, или 3, или 4, или 5, или 6, или 7, или 8 или 9, или 10 проб в рамках процедуры взятия пробы. В других ситуациях, система, такая как система 700 на фиг. 7, сконфигурирована на прием единовременно 1 пробы, с периодом времени не более 10 минут, 9 минут, 8 минут, 7 минут, 6 минут, 5 минут, 4 минут, 3 минут, 2 минут, 1 минуты, 30 секунд, 10 секунд, 5 секунд, или 1 секунда между точками взятия пробы.
[01653] Согласно некоторым вариантам, множество проб может включать множество типов проб. В других случаях, множество проб может включать пробы одного и того же типа. Множество проб может забираться у одного и того же субъекта или у разных субъектов. Множество проб может забираться одновременно или в разные моменты времени. Применительно к множеству проб возможно любое сочетание вышеизложенного.
[01654] Согласно некоторым вариантам, системы по месту обслуживания, такие как система 700 на фиг. 7, сконфигурированы на осуществление дистанционного лечения, например, с помощью звуковых или визуальных средств информации в сочетании с коммуникационной системой, такой как сеть или телефонная система. Согласно примеру субъект сдает пробу в систему по месту обслуживания, которая обрабатывает пробу для генерирования данных для обработки. Далее, система устанавливает связь с удаленным поставщиком медицинских услуг, который изучает данные субъекта и ставит диагноз. Затем поставщик медицинских услуг оказывает субъекту помощь в лечении. Согласно варианту, поставщик медицинских услуг выбирается субъектом.
[01655] Согласно некоторым вариантам, минимум один из компонентов системы изготовлен из полимерных материалов. Примеры полимерных материалов, среди прочего, включают полистирол, поликарбонат, полипропилен, полидиметилсилоксаны (PDMS), полиуретан, поливинилхлорид (PVC), полисульфон, полиметилметакрилат (РММА), акрилонитрил-бутадиен-стирольный сополимер (ABS) и стекло.
[01656] Системы и компоненты систем могут быть изготовлены различными методами, включая, среди прочего, штамповку, литье под давлением, тиснение, литья, формование раздувом, механическую обработку, сварку, ультразвуковую сварку и термоскрепление. Согласно варианту, устройство изготовлено литьем под давлением, термоскреплением и ультразвуковой сваркой. Подкомпоненты устройства могут крепиться друг к другу термоскреплением, ультразвуковой сваркой, фрикционной посадкой (прессовой посадкой), склеиванием, или, в случае некоторых подложек, например, из стекла, или полужестких и нежестких полимерных подложек, благодаря естественной адгезии между двумя компонентами.
[01657] Методы использования и идентификации устройства
[01658] Устройство может быть сконфигурировано только на выполнение обработки пробы и генерирование данных. Как альтернатива, устройство может быть сконфигурировано на выполнение обработки пробы, генерирование данных, а также последующей качественной и количественной оценки. Согласно другим вариантам, одно и то же устройство может выполнять обработку пробы, генерирование данных, и/или качественные или количественные оценки по каждому конкретному случаю. Например, любое сочетание этих функций устройства может задаваться для группы тестеров, серии проб, группы пациентов, клиентов, операторов, и/или для того или иного объекта.
[01659] Перед получением пробы в устройство, одновременно с этим, или после того, может быть проверена личность субъекта. Возможно, у субъекта уже брали пробу. Личность субъекта может быть проверена перед обработкой пробы в устройстве, одновременно с этим, или после того. Тем самым может быть предусмотрена проверка личности субъекта перед подготовкой пробы в устройстве и/или ее анализом, одновременно с этим, или после того.
[01660] Согласно некоторым вариантам, субъект может быть ассоциирован с плательщиком. Например, плательщик, такой как компания медицинского страхования, государственный плательщик или любой другой плательщик, согласно описанию в настоящем документе, может предоставить субъект) страховое покрытие. Плательщик может оплачивать вес или некоторые медицинские счета субъекта. Любое приведенное здесь описание страхового покрытия субъекта и/или верификации страхового покрытия может также распространяться на любое другое покрытие со стороны любого плательщика. Страховое покрытие субъекта может быть верифицировано. Например, система может верифицировать, что субъект является участником, имеющим доступ к страховому покрытию. Система может также верифицировать, что по условиям страхования субъект имеет право на определенные тесты и/или программы. Например, некоторые субъекты могут иметь право на бесплатные диабетические или генетические тесты. В некоторых случаях, разные субъекты могут иметь право на разные тесты. Такая доступность к тестам может быть стандартизована для отдельных субъектов или групп населения. Такая правомочность на проведение тестов может базироваться на наборе правил или руководящих указаний, заданных для страховой компании. Такая верификация членства в программе страхования и/или правомочности на тестирование может осуществляться с помощью системы программного обеспечения.
[01661] Субъект может прибыть в пункт обслуживания и подвергнуться процедуре регистрации. Согласно некоторым вариантам, регистрационная проверка может включать верификацию личности субъекта. Проверка может также определить кто является плательщиком за субъекта, например, имеет ли субъект покрытие медицинской страховкой. В пункте обслуживания такие процедуры могут быть автоматизированы. Пунктом обслуживания может быть офис врача, объект предприятия розничной торговли или любой другой пункт обслуживания, как описано в соответствующих разделах данного документа. Согласно некоторым вариантам, устройство может использоваться для регистрационной проверки субъекта. Как альтернатива, внешнее устройство, которое может (но не обязательно) сообщаться с устройством, может быть использовано для регистрационной проверки субъекта. Проверка субъекта может разрешить системе произвести доступ к одной или множеству уже существующих записей по субъекту.
[01662] Согласно некоторым вариантам, когда субъект прибывает в пункт обслуживания, его идентификация может быть подвергнута проверке. Согласно некоторым вариантам, проба, взятая у субъекта, может прибыть в пункт обслуживания вместе с субъектом или без него. Идентификация субъекта может быть проверена с помощью устройства, и/или проверена персоналом в пункте обслуживания. Например, персонал в пункте обслуживания может изучить идентификационную и/или страховую карточку субъекта. Устройство может (но не обязательно) произвести фотографическую съемку субъекта и/или замерить биометрические параметры субъекта. Устройство может оценить характеристики, связанные с субъектом, в том числе, среди прочего, определить внешний вид субъекта, произвести распознавание по лицу, просканировать сетчатку, отпечатки пальцев, отпечаток руки, определить вес, рост, окружность, голос, походку, движения, пропорции, протеомические данные, генетические данные, уровень содержания анализируемого вещества, частоту сердечного ритма, артериальное давление, электрофизиологические показатели, и/или температуру тела, с тем чтобы помочь идентифицировать субъекта. Оцениваемые характеристики субъекта могут включать физиологические параметры субъекта, в том числе из состава перечисленных выше (например, частота сердечного ритма, артериальное давление, электрофизиологические показатели, температура тела). Устройство может генерировать генетическую подпись субъекта на основе пробы, взятой у субъекта, и сравнить генетическую подпись с заранее введенной в память генетической подписью субъекта. Устройство может генерировать протеомическую подпись субъекта на основе пробы, взятой у субъекта, и сравнить протеомическую подпись с заранее введенной в память протеомической подписью субъекта. Согласно некоторым вариантам, идентификация субъекта может быть верифицирована, когда генетическая подпись совпадает с заранее введенной в память генетической подписью. Может потребоваться точное и/или приблизительное совпадение. Идентификация субъекта может быть верифицирована, когда различие между протеомической подписью и заранее введенной в память протеомической подписью попадает в допустимые пределы. Идентификация субъекта может быть верифицирования с использованием сочетания статической и динамической верификации подписи по одной или нескольким биологическим пробам от субъекта. Например, генетическая подпись субъекта может быть статической, тогда как протеомическая подпись может быть динамической. Другие примеры динамических подписей могут включать уровни содержания анализируемых веществ, и/или другие физиологические характеристики субъекта.
[01663] Проверка подлинности личности может включать в себя сравнение информации статической или динамической подписи с ранее внесенной в память информацией по субъекту. Устройство может иметь доступ к ранее сохраненной информации. Ранее сохраненная информация может находиться на борту или быть вне устройства. Проверка подлинности личности может предусматривать включение общих сведений без привязки к конкретному субъекту. Например, проверка может выдать предупреждение о возможной проблеме при обработке динамической подписи, если претерпел резкое изменение рост субъекта, являющегося вполне зрелым взрослым, но подобное предупреждение не будет выдаваться, если в приемлемом диапазоне меняется рост субъекта, являющегося растущим ребенком или подростком. Общая информация может находиться на борту или быть вне устройства. Общие знания могут храниться в одной или более памяти. Согласно некоторым вариантам, устройство и/или внешнее устройство способно проводить интеллектуальный анализ данных общего пользования, выложенных в сети.
[01664] Верификация может производиться на борту устройства. Как альтернатива, идентификационная информация субъекта может быть собраны по месту обслуживания и дополнительно верифицирована другим юридическим лицом или учреждением. Другое юридическое лицо или учреждение может верифицировать личность и/или страховое покрытие автоматически без вмешательства человека или при вмешательстве человека. Верификация может происходить на борту устройства и/или за его пределами с помощью программного обеспечения. В некоторых примерах, проверять личность субъекта может лаборатория, медицинский работник или плательщик. Устройство, лаборатория, медицинский работник или плательщик может иметь доступ к информации субъекта, такой как электронные медицинские записи истории болезни. Верификация может происходить быстро и/или в режиме реального времени. Например, верификация может произойти в течение 1 часа и менее, 30 минут и менее, 20 минут и менее, 15 минут и менее, 10 минут и менее, 5 минут и менее, 3 минут и менее, 1 минуты и менее, 45 секунд и менее, 30 секунд и менее, 20 секунд и менее, 15 секунд и менее, 10 секунд и менее, 5 секунд и менее, 3 секунд и менее, 1 секунды и менее, 0,5 секунды и менее, или 0,1 секунды и менее. Верификация может быть автоматизирована, не требуя вмешательства человека.
[01665] Система может проверить личность субъекта на предмет внесения записей в систему, определения страхового покрытия, в целях сокращения расходов, экономии времени, предотвращения мошенничества, или с любой другой целью. Верификация может осуществляться устройством. Верификация может осуществляться юридическим лицом или внешним устройством, поддерживающем связь с устройством. Верификация может произойти в любое время. Например, личность субъекта может быть верифицирована до подготовки взятой у субъекта пробы к тестированию. Личность субъекта может быть верифицирована до переноса пробы в устройство и/или картридж. Верификация личности субъекта может быть проведена до проверки страхового покрытия субъекта, во время такой проверки, или после того. Верификация личности субъекта может производиться до проверки факта получения субъектом направления на проведение указанной качественной или количественной оценки, во время такой проверки или после того. Верификация может проводиться путем обращения по связи к поставщику медицинских услуг, лаборатории, плательщику, менеджеру лаборатории по страховым льготам или к любому другому юридическому лицу. Верификация может происходить путем доступа к одному или нескольким блокам хранения данных. Блоки хранения данных могут включать базу данных электронных медицинских записей и/или базу данных плательщика. База данных электронных медицинских записей может включать любую информацию, касающуюся здоровья субъекта, медицинские записи, историю болезни или лечения.
[01666] Верификация может происходить быстро и/или в режиме реального времени. Например, верификация может произойти в течение 10 минут и менее, 5 минут и менее, 3 минуты и менее, 1 минуты и менее, 45 секунд и менее, 30 секунд и менее, 20 секунд и менее, 15 секунд и менее, 10 секунд и менее, 5 секунд и менее, 3 секунды или менее, 1 секунды и менее, 0.5 секунды и менее, или 0,1 секунды и менее. Верификация может быть автоматизирована, не требуя вмешательства человека.
[01667] Верификация может включать информацию, представленную субъектом. Например, верификация может включать в себя сканирование удостоверения личности и/или страховой карточки субъекта. Верификация может включать в себя фотографирование субъекта и/или лица субъекта. Например, верификация может включать в себя фотографирование двухмерного или трехмерного снимка субъекта. Могут быть использованы съемочные камеры, которые могут давать двумерное цифровое изображение субъекта и/или способные составить трехмерное и четырехмерное изображение субъекта. В соответствии с некоторыми вариантами, одновременно может быть использовано множество съемочных камер. Четырехмерное изображение субъекта может включать изменения во времени. Верификация может включать в себя фотографирование лица субъекта для идентификации. Верификация может включать фотографирование другой части лица субъекта для идентификации, включая, среди прочего, все тело пациента, руку, предплечье, ногу, туловище, стопу или любую другую часть тела. Для верификации может использоваться видео камера или микрофон, которые позволяют записать дополнительную визуальную и аудио информацию. Верификация может включать в себя сравнение движений субъекта (например, походки), или голоса.
[01668] Верификация субъекта может предусматривать ввод личной информации, относящейся к субъекту, такой как имя субъекта, номер страхового полиса, ответы на ключевые вопросы, и/или любой другой информации. Верификация может включать в себя сбор одного или нескольких биометрических показателей субъекта. Например, верификация может включать снятие отпечатков пальцев, отпечатка руки, отпечатка стопы, сканирование сетчатки, регистрацию температуры, веса, роста, аудио информации, электрических показателей, или любой другой информации. Биометрическая информация может быть собрана устройством. Например, устройство может иметь сенсорный экран, к которому субъект может приложить свою ладонь для считывания устройством. Сенсорный экран может сканировать одну или несколько частей тела субъекта, и/или принимать показания температуры, электрических параметров, и/или давления от субъекта.
[01669] Согласно некоторым вариантам, сенсорный экран может замерять индекс массы тела субъекта. Такие измерения могут основываться на замерах электрических параметров субъекта. В одном из примеров предлагается способ измерения процента жира в организме субъекта, заключающийся в использовании сенсорного экрана, на который помешают первый палец на первую сторону сенсорного экрана, и второй палец - на вторую сторону сенсорного экрана. Через тело субъекта пропускают электрический ток таким образом, чтобы он проходил через тело субъекта от первого пальца ко второму. Процент жира в организме субъекта определяется замером сопротивления между первым и вторым пальца с помощью электрического тока, проходящего через тело субъекта. Сенсорный экран может быть емкостным или резистивным. В одном примере сенсорный экран является как минимум 60-точечным сенсорным экраном. Первый палец может быть на первой руке субъекта, а второй палец - на второй руке субъекта.
[01670] Как альтернатива, устройство может получать биометрическую информацию от других устройств. Например, устройство может получать показание замера массы субъекта от весов, которые могут находиться отдельно от устройства. Информация может направляться напрямую от других устройств (например, через проводное или беспроводное подключение) или может вводиться вручную.
[01671] Верификация может также включать информацию, основанную на пробе, взятой у субъекта. Например, верификация может включать генетическую подпись субъекта. Когда проба передается в устройство, оно может использовать минимум часть пробы для определения генетической подписи субъекта. Например, устройство может выполнять одну или несколько операций амплификации нуклеиновых кислот и может определить ключевые генетические маркеры субъекта. Тем самым может быть сформирована генетическая подпись субъекта. Генетическая подпись субъекта может быть получена до обработки пробы на устройстве, во время нее, или после того. Генетическая подпись субъекта может храниться в одном или нескольких блоках хранения данных. Например, генетическая подпись субъекта может храниться в электронных медицинских записях субъекта. Собранную генетическую подпись субъекта можно сравнить с генетической подписью субъекта, уже хранящейся в записях, если она существует. Для верификации личности субъекта могут использоваться любые другие уникальные идентификационные характеристики субъекта.
[01672] Методы амплификации нуклеиновых кислот, в том числе ДНК и/или РНК, известны в данной области техники. Методы амплификации могут включать изменения температуры, например, операцию тепловой денатурации, или могут быть изотермическими процессами, не требующими тепловой денатурации. Полимеразная цепная реакция (PCR) использует несколько циклов денатурации, денатурацию пар праймера до противоположных цепей, и продление праймера для экспоненциального увеличения количества копий целевой последовательности. Денатурация ренатурированных цепей нуклеиновых кислот может быть достигнута путем нагревания, повышения местной концентрации ионов металлов (например, патент США №6277605), воздействием ультразвукового излучения (например, заявка WO/2000/049176), напряжения (например, патенты США №№5527670, 6033850, 5939291 и 6333157) и воздействием электромагнитного поля в сочетании с закреплением праймеров на магнитно-чувствительном материале (например, патент США №5545540), которые включены сюда целиком по ссылке. В варианте, именуемом RT-PCR, обратная транскриптаза (RT) используется для создания комплементарной ДНК (cDNA) на основе РНК, cDNA затем амплифицируют с помощью PCR для получения нескольких копий ДНК (например, патенты США №№5322770 и 5310652, которые включены сюда целиком по ссылке).
[01673] [01667] Одним из примеров методики изотермической амплификация является амплификация с замещением цепи, обычно именуемая SDA, которая использует циклы ренатурации пар последовательностей праймера до противоположных цепей целевой последовательности, продление праймера в присутствии dNTP для получения продукта продления дуплекс гемифосфоротиоированного праймера, формированием эндонуклеазо-медитированного разрыва гемимодифицированного сайта распознания рестрикционной эндонуклеазы, и полимеразо-медитированного продления праймера от 3'-конца разрыва для замещения существующей цепи и получения цепи следующего цикла ренатурации праймера, разрыва и замещения цепи, что ведет к геометрической амплификации продукта (например, патенты СИТА №№5270184 и 5455166, которые включены сюда целиком по ссылке). Термофильная SDA (tSDA) использует термофильные эндонуклеазы и полимеразы при повышенных температурах по существенной той же методике (Европейский патент №0684315, включенный сюда целиком по ссылке).
[01674] Другие методы амплификации включают амплификацию по типу катящегося колеса (RCA) (см. например, Lizardi, "Rolling Circle Replication Reporter Systems", патент США №5854033); геликазо-зависимую амплификацию (HDA) (см. например, Kong et al., "Helicase Dependent Amplification Nucleic Acids", публикация патентной заявки США №2004-0058378 A1); и петлевую изотермическую амплификацию (LAMP) (см. например, Notomi et al., "Process for Synthesizing Nucleic Acid," патент США №6410278), которые включены сюда целиком по ссылке. В некоторых случаях изотермическая амплификация использует транскрипцию РНК-полимеразой на основе промоторной последовательности, которая может быть включена в олигонуклеотидный праймер. Методы амплификации на основе транскрипции, широко используемые в данной области техники, включают амплификацию на основе нуклеинокислотных последовательностей, именуемую также NASBA (см. например, патент США №5130238); методы которой базируются на использование РНК-репликазы для амплификации самой молекулы зонда, обычно именуемой Qβ-репликазой (см. например, e.g., Lizardi, P. et al. (1988) BioTechnol. 6, 1197-1202); самоподдерживающуюся репликацию последовательности (см. например, Guatelli, J. et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87, 1874-1878; Landgren (1993) Trends in Genetics 9, 199-202; и Helen H. Lee et al., Nucleic Acid Amplification Technologies (1997)); и методы генерирования дополнительных транскрипционных шаблонов (см. например, патенты США №№5480784 и 5399491), которые включены сюда целиком по ссылке. Дальнейшие методы изотермической амплификации нуклеиновых кислот включают использование праймеров, содержащих неканонические нуклеотиды (например, урацил или РНК-нуклеотиды) в сочетании с ферментом, который расщепляет нуклеиновые кислоты по неканоническим нуклеотидам (например, ДНК-гликозилаза или RNaseH) для обнажения сайтов связывания для дополнительный праймеров (см. например, патенты США №№6251639, 6946251 и 7824890), которые включены сюда целиком по ссылке. Процессы изотермической амплификации могут быть линейными или экспоненциальными.
[01675] Амплификации нуклеиновых кислот для идентификации субъекта может заключаться в последовательной, параллельной или одновременной амплификации множества последовательности нуклеиновых кислот, насчитывающих не менее 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 100 или более целевых последовательностей. Согласно некоторым вариантам, неспецифически усиливается весь геном или весь транскриптом субъекта, продукты которого зондируются на предмет одной или нескольких идентификационных характеристик последовательности. Идентифицирующая характеристика последовательности включает любой признак нуклеинокислотной последовательности, который может служить основой дифференциации между индивидуумами. Согласно некоторым вариантам, индивидуум однозначно идентифицируется по выбранной статистической значимости с использованием не менее 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 100, или более идентифицирующих последовательностей. Согласно некоторым вариантам, статистическая значимость равна не более 10-2, 10-3, 10-4, 10-5, 10-6, 10-7, 10-8, 10-9, 10-10, 10-11, 10-12, 10-13, 10-14, 10-15, и менее. Примеры идентифицирующих последовательностей включают полиморфизм длин рестрикционных фрагментов (RFLP; Botstein, et al., Am. J. Hum. Genet. 32: 314-331, 1980; WO 90/13668), единичный нуклеотидный полиморфизм (SNPs; Kwok, et al., Genomics 31: 123-126, 1996), нерегулярно амплифицированные полиморфные ДНК (RAPD; Williams, et al., Nucl. Acids. Res. 18: 6531-6535, 1990), повторы простых последовательностей (SSRs; Zhao & Kochert, Plant Mol. Biol. 21: 607-614, 1993; Zietkiewicz, et al. Genomics 20: 176-183, 1989), полиморфизм длины амплифицированных фрагментов (AFLP; Vos, et al., Nucl. Acids. Res. 21: 4407-4414, 1995), короткие тандемные повторы (STR), переменное число тандемных повторов (VNTR), микроспутники (Tautz, Nucl. Acids. Res. 17: 6463-6471, 1989; Weber and May, Am. J. Hum. Genet. 44: 388-396, 1989), полиморфизм, амплифицированный интер-ретротранспозонами (IRAP), длинные рассеянные повторы (LINE), длинные тандемные повторы (LTR), мобильные элементы (ME), полиморфизмы, амплифицированные микроспутниками ретротранспозонами (REMAP), полиморфизмы вставки ретротранспозон (RBIP), короткие рассеянные повторы (SINE) и полиморфизм специфичной амплификации последовательностей (SSAP). Дополнительные примеры идентифицирующих последовательностей известны в данной области техники; см. например, патент США №20030170705, включенный сюда по ссылке. Генетическая подпись может состоять из множества идентифицирующих последовательностей одного типа (например, SNP), или может состоять из комбинации двух или более различных типов идентификационных последовательностей в любом числе или сочетании.
[01676] генетические подписи могут использоваться в любом процессе, требующем идентификации одного или нескольких субъектов, таком как тестирование отцовства или материнства, в спорах по вопросам иммиграции и наследования, в тестах по разведению животных, в тестировании зиготности близнецов, в тестах на инбридинга у людей и животных; в оценке пригодности к пересадки органов, таких как трансплантаты костного мозга; в идентификации останков человека и животных; в контроле качества культивируемых клеток; в судебно-медицинском тестировании, таком как судебно-медицинский анализ образцов спермы, пятен крови и других биологических материалов; при составлении характеристик генетического строения опухолей тестированием на потерю гетерозиготности; и при определении аллельной частоты определенной идентифицирующей последовательности. Пробы, полезные для генерирования генетической подписи, включают улики с места преступления, кровь, пятна крови, сперму, пятна спермы, кости, зубы, волосы, слюну, мочу, кал, ногти, мышечную или другую мягкую ткань, сигареты, марки, конверты, перхоть, отпечатки пальцев, предметы, содержащие любую из этих улик и их сочетания. Согласно некоторым вариантам, генерируют и сравнивают две или более генетические подписи. Согласно некоторым вариантам, одну или несколько генетических подписей сравнивают с одной или несколькими известными генетическими подписями, такими как генетические подписи, содержащиеся в базе данных.
[01677] Генетические подписи могут быть генерированы устройством, которое получает пробу. Генетические подписи могут быть генерированы устройством, подготавливающим пробу и/или проводящим один или несколько анализов. Данные, собранные с устройства, могут быть отправлены во внешнее устройство, которое может генерировать генетические подписи. Генетическая подпись может совместно генерироваться на устройстве и на внешнем устройстве.
[01678] Система может также верифицировать, получал ли субъект от медицинского работника указания пройти клинические испытания. Таким образом, система может верифицировать, получал ли субъект от медицинского работника указания пройти качественную и/или количественную оценку биологической пробы. Например, система может верифицировать, получал ли субъект от медицинского работника направление на прохождение теста. Система может верифицировать, получал ли субъект от медицинского работника указания передать пробу устройству. Система также может верифицировать, уполномочен ли субъект явиться в определенный пункт обслуживания, чтобы пройти тест. Верификация может производиться с помощью устройства. Верификация может произойти в любое время. Например, наличие у субъекта полномочий на прохождение теста может быть верифицировано до подготовки взятой у субъекта пробы к тестированию. Наличие у субъекта полномочий на прохождение теста может быть верифицировано до переноса пробы в устройство и/или картридж. Верификация полномочий субъекта может быть проведена после проверки идентификации субъекта. Верификация полномочий субъекта может быть проведена до или после проверки наличия у субъекта страхового покрытия на проведение клинических испытаний. Система может верифицировать, имеется ли субъекта медицинская страховка, покрывающая качественную или количественную оценку пробу, в рамках проверки, выполняемой до обработки биологической пробы с помощью устройства, или передачи данных от устройства, одновременно с этим или после того. Верификация может проводиться путем обращения по связи к поставщику медицинских услуг, лаборатории, плательщику, менеджеру лаборатории по страховым льготам или к любому другому юридическому лицу. Верификация может происходить быстро и/или в режиме реального времени. Например, верификация может произойти в течение 10 минут и менее, 5 минут и менее, 3 минуты и менее, 1 минуты и менее, 45 секунд и менее, 30 секунд и менее, 20 секунд и менее, 15 секунд и менее, 10 секунд и менее, 5 секунд и менее, 3 секунды или менее, 1 секунды и менее, 0.5 секунды и менее, или 0,1 секунды и менее. Верификация может быть автоматизирована, не требуя вмешательства человека.
[01679] Система может также верифицировать, имеется ли у субъекта страховое покрытие (и/или покрытие со стороны другого плательщика), чтобы проводить одну или несколько операций обработки пробы. Система может верифицировать, имеется ли у субъекта страховое покрытие, а также, имеется ли у него покрытие на конкретно запрошенные тесты. Система может верифицировать, имеется ли у субъекта страховое покрытие на передачу пробы в устройство. Система может также верифицировать, имеется ли у субъекта страховое покрытие на явку в пункт обслуживания и прохождение одного или нескольких тестов. Верификация может произойти в любое время. Например, страховое покрытие субъекта может быть верифицировано до подготовки взятой у субъекта пробы к тестированию. Страховое покрытие субъекта может быть верифицировано до переноса пробы в устройство и/или картридж. Верификация страхового покрытия субъекта может быть проведена после проверки идентификации субъекта. Верификация страхового покрытия субъекта может быть предусмотрена до или после проверки, получал ли субъект предписание пройти клинические испытания. Верификация может проводиться путем обращения по связи к поставщику медицинских услуг, лаборатории, плательщику, менеджеру лаборатории по страховым льготам или к любому другому юридическому лицу. Верификация может производиться с помощью устройства. Верификация может происходить быстро и/или в режиме реального времени. Например, верификация может произойти в течение 10 минут и менее, 5 минут и менее, 3 минуты и менее, 1 минуты и менее, 45 секунд и менее, 30 секунд и менее, 20 секунд и менее, 15 секунд и менее, 10 секунд и менее, 5 секунд и менее, 3 секунды или менее, 1 секунды и менее, 0.5 секунды и менее, или 0,1 секунды и менее. Верификация может быть автоматизирована, не требуя вмешательства человека.
[01680] Система также может проверить, подходят ли субъекту клинические испытания. Система может проверить, выдано ли направление на качественную и/или количественную оценку в пределах ограничений руководящих принципов. Такие ограничения руководящих принципов могут быть сформулированы в виде инструкций. Такие ограничения руководящих принципов может быть введены плательщиком, назначающим врачом или другим заказывающим медицинским работником, лабораторией, государственным или надзорно-регулирующим органом или любым другим юридическим лицом. Такая проверка может зависеть от одной или нескольких известных характеристик субъекта, включая, среди прочего, пол, возраст или история болезни в прошлом. Может быть предусмотрена система поддержки клинических решений. Система может быть способна произвести доступ к одной или нескольким медицинским записям, или к информации, связанной с субъектом. Система также может иметь доступ к общим медицинским данным. Система может иметь доступ к записям, относящимся к личности субъекта, страховому покрытию субъекта, методике лечения субъекта в прошлом и настоящем, биологическим особенностям субъекта, и/или рецептам, выписывавшимся субъекту. Система может иметь доступ к электронным медицинским записям и/или обратиться к записям по пациенту и истории болезни. Система также может обращаться к записям плательщика, например, к страховой и финансовой информации, относящейся к этому субъекту. Верификация может производиться с помощью устройства.
[01681] При определении приемлемости теста система может обеспечивать дополнительное обоснование принимаемого решения. Например, если врач заказал провести в отношении субъекта тот же тест, что и на предыдущей неделе, а не тот тип теста, который необходимо повторять в течение недели, то система может счесть, что тест неуместен. В другом примере, если тест как-то конфликтует с предыдущим тестом или не будет целесообразным по причине курса лечения, который проходит субъект, то система может счесть, что тест неуместен.
[01682] Согласно некоторым вариантам, перед тем, как пройти качественную или количественную оценку, система может получить доступ к одной или более базе данных записей и/или базе данных плательщика. В некоторых случаях система может определить, к какой базе данных записей и/или базе данных плательщика необходим доступ для проведения указанной качественной или количественной оценки, и/или перед доступом к указанным базам данных. Кроме того, система может иметь доступ к общей информации, которая может (но не обязательно) быть характерной для субъекта или группы пациентов, аналогичных субъекту. Система может быть способна осуществлять индексирование и/или поиск в массиве общедоступной информации, в том числе информации в сети, такой как интернет. Система может выносить такие суждения, основываясь на сведениях о личности субъекта, информации от плательщика за субъекта, собранной информации о пробе, предполагаемой качественной и/или количественной оценке, и/или другой информации.
[01683] Например, неуместным будет тест на беременность для субъекта мужского пола, или определение уровня PSA (простато-специфического антигена) для субъекта женского пола. Такие тесты могут выходить за рамки ограничений, вносимых руководящими принципами плательщика или назначающего врача. Такие ошибки назначения могут обнаруживаться при изучении назначенного теста и информации, относящейся к субъекту. Такая информация, относящаяся к субъекту, может включать медицинские записи по субъекту или идентифицирующую его информацию. Согласно одному из примеров, целесообразность теста проверяется до подготовки пробы, взятой у субъекта для тестирования. Целесообразность теста для субъекта может быть верифицирована до переноса пробы в устройство и/или картридж, одновременно с этим или после того. Верификация целесообразности теста для субъекта может быть проведена после или до проверки идентификации субъекта и/или страхового покрытия. Верификация может проводиться путем обращения по связи к поставщику медицинских услуг, лаборатории, плательщику, менеджеру лаборатории по страховым льготам или к любому другому юридическому лицу. Система поддержки клинических решений может работать быстро и/или в режиме реального времени. Например, верификация может произойти в течение 10 минут и менее, 5 минут и менее, 3 минуты и менее, 1 минуты и менее, 45 секунд и менее, 30 секунд и менее, 20 секунд и менее, 15 секунд и менее, 10 секунд и менее, 5 секунд и менее, 3 секунды или менее, 1 секунды и менее, 0.5 секунды и менее, или 0,1 секунды и менее. Система поддержки клинических решений может быть автоматизирована, не требуя вмешательства человека.
[01684] Согласно некоторым вариантам, квалифицированный персонал может помочь в сборе сведений о личности субъекта и/или передачу пробы от субъекта в устройство. Квалифицированным персоналом может быть утвержденный техник, который прошел подготовку по использованию устройства. Квалифицированным персоналом может быть назначенный оператор устройства. Квалифицированный персонал может (но не обязательно) быть медицинским работником. Согласно некоторым вариантам, может быть проверена личность квалифицированного персонала. Личность квалифицированного персонала может быть проверена до, в процессе или после получения биологической пробы, электронной передачи данных из устройства и/или анализа передаваемых данных. Личность квалифицированного персонала может быть проверена до, в процессе или после проверки личности субъекта. Личность квалифицированного персонала может быть проверена с использованием одного или нескольких способов, описанных в соответствующих разделах данного документа.
[01685] Система может предоставлять один или несколько отчетов лаборатории. Отчеты лаборатории могут передаваться медицинскому работнику. В некоторых случаях, отчет лаборатории может быть передан субъекту. Отчет лаборатории может быть подан через пользовательский интерфейс на устройстве для обработки проб. Как альтернатива, отчет лаборатории может быть передан в один или несколько модулей. Отчет лаборатории может включать данные, которые могут рассматриваться с точки зрения многолетних наблюдений. Данные могут включать информацию, собранную с течением времени. Такая информация во времени может включать биохимические данные, уровень содержания анализируемого вещества, физиологическую информацию, информацию об образе жизни, медицинском обслуживании и лечении и/или любую другую информацию, которая может быть собрана устройством. Графики или диаграммы могут демонстрировать изменение или стабильность информации с течением времени. Могут также отображаться прогнозируемые тенденции.
[01686] В некоторых ситуациях, отчет лаборатории (или другой отчет относительно здоровья, состояния или самочувствия субъекта) готовится с помощью методов (например, многовариантных методов), представленных в патентной заявке США №12/412,334, Michelson et al. ("Methods and Systems for Assessing Clinical Outcomes"), которая полностью включена сюда по ссылке. Согласно примеру, отчет лаборатории включает в себя подробные данные о динамике, скорости или ускорения прогрессирования состояния субъекта (например, состояния здоровья или развития болезни). Динамика может свидетельствовать о вероятности прогрессирования в направлении клинического исхода. Отчет лаборатории может быть подготовлен методами асинхронного управления данными.
[01687] Согласно некоторым вариантам, многолетние данные могут отображаться на устройстве для обработки проб. Устройство для обработки проб может обрабатывать пробу и передавать данные во внешнее устройство. Анализ может производиться вне устройства или на борту устройства. Результаты анализа, которые могут включать один или несколько отчетов лаборатории, электронные медицинские записи, лабораторный анализ, медицинские консультации, медицинские справки или любую другую демонстрируемую информацию, могут быть отображены на устройстве для обработки проб. Любое приведенное здесь описание отчета лаборатории и/или любой другой позиции в вышеупомянутом списке применимо при упоминании любой другой позиции в этом списке. Как альтернатива, отчет лаборатории, электронные медицинские записи или любая другая выдаваемая информация могут отображаться на устройстве, внешнем по отношению к устройству для обработки проб.
[01688] Выдаваемые на дисплее данные метут включать многолетние данные, представляемые во времени. Такие многолетние данные могут учитывать изменения значений, темпы изменения значений, темпы изменения стоимости, пи любые дальнейшие темпы их изменения. Такие многолетние данные могут включать прогнозные данные и/или ретроспективно оцениваемые данные. Такая информация может включать графики или диаграммы, демонстрирующие такие данные во времени. Такая информация включает видео, которые демонстрируют изменение изображения с течением времени. Такие данные могут включать оценочную информацию. Такая информация может включать сведения, касающиеся диагностики, прогноза и/или лечения.
[01689] Многолетний анализ возможен благодаря низкому коэффициенту вариации собираемых данных. Выдаваемая на дисплей информация и/или результаты анализа могут основываться на данных, коэффициент вариации которых имеет любое из значений, указанных в соответствующих разделах данного документа. В некоторых случаях многолетний анализ возможен благодаря высокой частоте тестирования. В некоторых случаях, высокая частота тестирования обеспечивается удобством расположения пунктов обслуживания в таких местах, как магазины с аптечными отделами, офисы врачей, клиники, больницы, супермаркеты, или места проживания и офисы субъектов.
[01690] Система может обеспечивать поддержку автоматизированного принятия клинических решений. Поддержка принятия клинических решений может включать систему фронтальной поддержки принятия клинических решений и систему серверной поддержки принятия клинических решений. В примере фронтальной системы, при назначении проведения теста субъекту система поддержки принятия клинических решений может указать, является ли тест целесообразным или нецелесообразным для субъекта, проходил ли уже субъект такой тест (например, если тест проводился недавно, система может показать его результаты, вместо рекомендации провести тест), и/или не подвергается ли субъект чрезмерному тестированию. Поддержка принятия клинических решений может также рекомендовать дополнительные тесты для субъекта. Согласно некоторым вариантам, данные могут выдаваться в реальном времени на пользовательском интерфейсе, таком как сенсорный экран. Возможная настройка отображения данных для индивидуального просмотра данных, или же настройка возможна в зависимости от состава данных. Например, представление на дисплее и сопутствующая поддержка принятия клинических решений могут быть настроены в расчете на медицинского работника, исходя из состава биохимических данных. Индивидуализированный отчет о состоянии здоровья или терапевтический анализ могут отображать настраиваемые рекомендации, основанные на передовом опыте, заложенном в соответствующие системы поддержки принятия клинических решений, и обеспечивать лучшее понимание течения начальной фазы заболевания, его прогрессирования и регресса, на основе данных терапевтического анализа, многолетних наблюдений и другого многомерного (или многофакторного) анализа данных. Отчет по материалам терапевтического анализа может включать информацию анализа электронных медицинских записей или возможно имеющиеся результаты каких-либо описываемых здесь тестов, пройденных субъектом, и/или материалы прогноза или планов лечения или иных медицинских рекомендацией применительно к данному субъекту
[01691] Согласно примеру серверной системы, система поддержки принятия клинических решений может отсылать к одному или нескольким документам руководящих принципов или правил. Руководящие принципы и правила могут быть настроены применительно к медицинскому работнику, субъекту, медицинской страховой компании или другому плательщику, больнице, клинике или другой медицинской организации или любой другой группе. В некоторых случаях руководящие принципы и правила могут настраиваться применительно к биохимическим данным. Системы поддержки принятия клинических решений может использовать биохимические данные и индивидуализировать рекомендации под субъекта с учетом сведений об образе жизни, рационе питания или любой другой собранной информации, включая описанную в соответствующих разделах данного документа. В некоторых случаях серверная поддержка принятия клинических решений использует данные (в том числе биохимические данные) применительно к финансовым операциям. Такие финансовые операции могут предусматривать выплаты возмещения страховой компании и/или медицинскому работнику, или выставление счетов за услуги.
[01692] Поддержка принятия клинических решений может быть привязана к записям по субъекту. Поддержка принятия клинических решений может быть привязана к медицинской документации субъекта и/или к записям плательщика. Поддержка принятия клинических решений может включать использование дополнительных общих знаний. Поддержка принятия клинических решений может обновляться периодически или непрерывно с учетом современных клинических знаний. Поддержка принятия клинических решений может включать учет передовых достижений или данных, связанных с диагностикой, лечением, мониторингом и/или профилактикой одного или нескольких заболеваний. Согласно примеру, система поддержки принятия клинических решений может предусматривать инструкции, связанных с лечением диабета. Благодаря привязке к записям по субъекту, система поддержки принятия клинических решений может обеспечить создание условий для индивидуализированного ухода за субъектом. Например, благодаря связи медицинских записей субъекта с системой поддержки принятия клинических решений, последняя может назначать дополнительные тесты или рекомендовать дальнейшие шаги на основе дополнительной информации по субъекту, включая, среди прочего, историю болезни субъекта, историю болезни семьи субъекта, демографическую информацию по субъекту (возраст, пол), информацию об образе жизни субъекта (рацион питания, физические упражнения, привычки), возможный учет экологических факторов (например, живет ли субъект в районе, подвергавшемся воздействию определенных токсинов, или отличающемся повышенным риском некоторых заболеваний), и/или любую другую информацию о субъекте.
[01693] Система поддержки принятия клинических решений может также оказывать поддержку принятию клинических решений, имеющих отношение к некоторой популяции. Система поддержки принятия клинических решений может оказывать поддержку одной или нескольким группам аналогичных пациентов. Такие группы можно выделить по любому принципу. Например, группы может основываться на возрасте, поле, образе жизни, географии, занятости, истории болезни, истории болезни членов семьи, или любых других факторах. Система поддержки принятия клинических решений может использовать эпидемиологические модели для обеспечения поддержки принятия решений. Информация, собранная из эпидемиологических источников может применяться к группам пациентов (одной или более).
[01694] Согласно примеру, человек может явиться и пройти тест на правомочность, чтобы убедиться в наличии или отсутствии у него права на прохождение одного или нескольких тестов. Человек может пройти предварительный скрининг и ответить на вопросы анкеты. Анкета может включать вопросы о стиле жизни субъекта (например, рационе питания, физических упражнениях, привычках) и/или истории болезни. Врач может провести врачебную проверку человека. В некоторых ситуациях анкета включает вопросы о рационе питания субъекта, физических упражнениях, состоянии здоровья и/или психическом состоянии. Состояние здоровья субъекта может быть связано с физиологическим состоянием субъекта. Психическое состояние субъекта может быть связано с аффективным или депрессивным расстройством субъекта, таким как депрессии Анкета может быть построена по схеме наводящих вопросов, задавая множество вопросов в отношении рациона потребления пищи, выполняемых упражнений, состояния здоровья и/или психического состоянии. В некоторых ситуациях анкета представляется вниманию субъекта с помощью системы (или подсистемы), настроенной на обучение по ответам субъекта и корректировку последующих вопросов в зависимости от ответов субъекта. Анкета может быть представлена субъекту с помощью пользовательского интерфейса, такого как графический интерфейс пользователя (GUI), на дисплее устройства.
[01695] Согласно некоторым вариантам, устройством и/или системой могут выдаваться потребителю рекомендации в отношении образа жизни. Такие рекомендации могут даваться перед, одновременно с заполнением анкеты или после того. Такие рекомендации могут даваться на основании информации, собранной в рамках анкеты, медицинских записей, биохимических данных и/или результатов тестирования:
[01696] Устройство может интерпретировать ответы субъекта на вопросы с помощью справочной информации. В некоторых ситуациях справочная информация включает иллюстративное изображение размеров порций рациона питания, уровня нагрузок физических упражнений, текущего состояния здоровья и/или текущего психического состояния. Справочная информация могут быть включена в калибровочную матрицу, хранящуюся в памяти (например, кэш-памяти, на жестком диске, флэш-памяти) устройства.
[01697] Устройство и/или медицинский персонал могут собирать биометрические сведения о субъекте (например, артериальное давление, масса, температура тела). Это может сочетаться с тестированием взятой у субъекта пробы, которая может быть обработана устройством. Вся информация может быть взаимосвязана и доступна для системы поддержки принятия клинических решений. Согласно некоторым вариантам, вся информация может быть взаимосвязана в записях по одному субъекту. Такие процедуры могут быть полезны для ежегодного обследования или организации профилактического ухода. Такие процедуры также могут быть полезны для диагностики, лечения или контроля за заболеванием.
[01698] Поддержка принятия клинических решений позволяет совершенствовать установление очередности оказания медицинской помощи пациентам. Например, система поддержки клинических решений может поставить диагноз или определить состояние субъекта на основе информации пациента (такой как уровень содержания анализируемого вещества, физиологическая информация, дополнительная информация или любое их сочетание). Такие состояния пациента могут быть конкретизированы или им может быть присвоена уточняющая вероятность путем включения информации по субъекту. Поддержка принятия клинических решений позволяет также обозначить одну или несколько критических ситуаций и выдать предупреждение субъекту и/или обслуживающему его медицинскому работнику. Система поддержки принятия клинических решений может обозначить одно или несколько состояний, наступление которых может потребовать дальнейшего ускоренного анализа и инициирования одного или нескольких расследований для оказания помощи в дальнейшем анализе.
[01699] Лечащий врач субъекта может иметь возможность доступ к системе поддержки принятия клинических решений и/или дополнительным записям, относящимся к субъекту. Например, субъект может передать пробу в устройство, которое может провести один или несколько тестов. Система поддержки принятия клинических решений может предоставить результаты тестирования лечащему врачу субъекта. Лечащий врач может иметь возможность просматривать результаты тестирования субъекта и/или результаты тестов в прошлом. Лечащий врач также может иметь возможность просмотра дополнительной информации, представленной системой поддержки принятия клинических решений. Согласно некоторым вариантам, система поддержки принятия клинических решений может предоставить информацию по аспектам вне специализации лечащего врача. Например, если лечащий врач имеет дело с больным раком, то система поддержки принятия клинических решений может помочь лечащему врачу, выдав информацию с учетом специфики рака. Система поддержки принятия клинических решений может предоставить одну или несколько рекомендаций врачу. Решение может включать одно или несколько рекомендаций в отношении врачебного вмешательства. Такие рекомендации могут предоставляться врачу по его просьбе, при обнаружении определенных состояний, когда система поддержки принятия клинических решений завершит проведение анализа, или по графику. Согласно некоторым вариантам, устройство может быть установлено в офисе врача. Субъект может перенести пробу в устройство в офисе врача, и врач может получить один или несколько результатов тестирования во время посещение офиса врача субъектом.
[01700] Система поддержки принятия клинических решений может определить качество обслуживания, предоставляемого тем или иным медицинским работником. В некоторых случаях, качество обслуживания со стороны врача может определяться системой поддержки принятия клинических решений для передачи этой информации еще одному плательщику (например, страховой компании). Качество медицинского обслуживания может быть определено на основании изменений в данных субъекта в период взаимодействия субъекта с медицинским работником. Такие изменения могут включать изменения в образе жизни, биохимических данных, отзывы пациентов, или любую другую информацию.
[01701] Могут быть предложены методы, положительный эффект которых обеспечивает рефлекс-тестирование. На основе результатов одного или нескольких тестов, на устройстве могут быть проведены дополнительные тесты. Такие тесты и последующие тесты могут проводиться в режиме реального времени. Результаты тестов могут поступать на борт устройства, или могут обрабатываться автоматически вне борта устройства, и может инициировать автоматическое выполнение последующих тестов с помощью устройства. Последующие тесты могут проводиться на той же пробе, на которой были проведены исходные тесты. Как альтернатива, устройство может запросить дополнительную пробу от субъекта для выполнения необходимых тестов. Если после проведения первого теста потребуется второй тест, он может быть быстро запущен. Согласно некоторым вариантам, второй тест запускается спустя 4 часа и менее, 3 часа и менее, 2 часа и менее, 1 час и менее, 30 минут и менее, 15 минут и менее, 10 минут и менее, 5 минут и менее, 1 минута и менее, 45 секунд и менее, 30 секунд и менее, 15 секунд и менее, 5 секунд и менее, 1 секунда и менее, или 0,1 секунды и менее после завершения первого теста. Тем самым обеспечивается положительный эффект, обусловленный возможностью выполнения множества тестов без необходимости субъекту многократно являться в пункт взятия пробы. Кроме того, появляется возможность пройти множество тестов, не требуя, чтобы врач назначал дополнительные действия. Значительно может быть сокращено время на диагностику, мониторинг, лечение или профилактику заболевания. Такая рефлекс-процедура может использоваться во время посещения врача субъектом. Такая рефлекс-процедура может быть пройдена до того, как субъект встретится с врачом, в процессе посещения врача субъектом, или после того. При проведении рефлекс-процедуры может использоваться поддержка принятия клинических решений.
[01702] В некоторых случаях, при назначении теста медицинский работник может провести рефлекс-тестирование и определить дополнительные тесты или действия. Как альтернатива, устройство и/или система поддержки принятия клинических решений может предусмотреть рефлекс-тестирование. Например, если значение выпадает из диапазона (например, уровень содержания анализируемого вещества пробы выходит за пределы ожидаемого диапазона), медицинский работник может распорядиться выполнить рефлекс-анализ на той же пробе. Как альтернатива, все тесты могут автоматически проводиться на пробе, и если медицинский работник хочет выполнить еще один тест, из-за выхода какого-то значения за пределы диапазона, то данные могут быть отображены на дисплее. В некоторых случаях данные, выдаваемые на дисплее данные включают только сведения, запрошенные медицинским работником. Как альтернатива, могут отображаться дополнительные данные, которые могут быть сочтены уместными системой поддержки принятия клинических решений.
[01703] В некоторых случаях, один или несколько отчетов лаборатории может направляться медицинскому работнику. В некоторых случаях отчет лаборатории может выдаваться на устройстве для обработки проб или любом внешнем устройстве. Отчеты лаборатории и/или системы направлению в лабораторию могут быть настроены на проведение рефлекс-анализа. Например, бланк заказа позволяет пользователю заказать тест, и может быть также предусмотрено поле для ввода и/или показа информации о желательности рефлекс-анализа. Отчет может продемонстрировать рефлекс-анализ, который был проведен в связи с полученным результатом. Могут также отображаться результаты рефлекс-анализа.
[01704] Систем а поддержки принятия клинических решений может быть способна к самообучению. Согласно некоторым вариантам, может контролироваться реакция субъекта на лечение, и такие данные могут быть доступны системе поддержки принятия клинических решений. Самообучение системы поддержки принятия клинических решений может быть направлено на индивидуальных субъектов. Например, система поддержки принятия клинических решений может узнать, что тот или иной субъект не реагирует положительно на определенный тип лекарственного средства. Самообучение системы поддержки принятия клинических решений может носить генерализованный характер. Например, система поддержки принятия клинических решений может установить, что лица определенной демографической группы или же имеющие некоторые характерные особенности могут не реагировать на то или иное лечение, или реагировать на него. Система поддержки принятия клинических решений может опираться на записи по субъекту, записи по другим пациентам, информацию об общем состоянии здоровья, общедоступную информацию, медицинские данные и статистику, информацию страховых компаний, или другую информацию. Некоторая информация может быть общедоступна в интернете (например, на веб-сайтах, в статьях, журналах, базах данных, медицинской статистике). Система поддержки принятия клинических решений при необходимости может выполнять индексирование веб-сайтов или баз данных для обновления информации. Дополнительная информация, собранная или просмотренная системой поддержки принятия клинических решений может включать собственные исследования организации и сведения об эффективности и токсичности лекарственных препаратов. Согласно некоторым вариантам, самообучение может произойти в облачной инфраструктуре. По мере сбора дополнительных данных, они могут быть загружены в облачную инфраструктуру и могут быть доступны системе поддержки принятия клинических решений.
[01705] Устройство может быть полезным, помогая в выписке рецептов на лекарственные средства. Например, устройство может использоваться для проверки уровней содержания анализируемого вещества в организме субъекта перед тем, как будет выписан рецепт на лекарственное средство. Устройство может определить концентрацию лекарственного средство. Устройство может использоваться для периодического тестирования субъекта, чтобы оценить сколько лекарства принял субъект, независимо от того, когда лекарство было повторно получено по тому же рецепту. Устройство может использоваться для тестирования присутствия лекарственного средства или его уровня содержания в организме субъекта до выписки рецепта на лекарственное средство, одновременно с этим или после того. Такое тестирование для определения уровня содержания лекарственного средства и/или анализируемого вещества может оказаться полезным для тестирования эффективности и безопасности лекарственного средства. После предписания лекарственного средства к приему субъектом, устройство позволяет определить, является ли лекарственное средство безопасным или полезным, исходя из фармакодинамических профилей. Такое тестирование также может быть пригодным для проверки соблюдения и/или несоблюдения субъектом режима 1.риема лекарства (например, не является ли уровень содержания лекарства настолько высоким, что возможна передозировка, не является ли уровень содержания лекарства слишком низким, чтобы полагать, что субъект не принимает лекарство столь часто, как предусматривалось). Устройство может быть полезным для контроля за уровнем содержания лекарства в организме субъекта со временем, чтобы определить, соблюдает ли субъект график приема лекарства. Уровень содержания лекарства и/или анализируемого вещества может быть скоррелирован с фактом соблюдения или несоблюдения. Компонент устройства, такой как модуль типа "лезвие", может хранить лекарства, возможно, в виде таблеток или жидкости. Указанные лекарства могут дозироваться субъектам, основываясь на результатах тестирования, исторических данных, предписаний врача, медицинского руководства и дополнительных медицинских записей. Лекарства могут быть автоматически надлежащим образом упакованы, герметизированы и промаркированы устройством с последующим дозированием субъекту.
[01706] При обнаружении определенных условий медицинскому работнику или субъекту может быть выдано одно или несколько предупреждений. Например, если устройство обнаруживает токсичное или вредное воздействие на субъекта и/или субъект не соблюдает предписанный режим, то могут быть выданы соответствующие предупреждения.
[01707] Проба, или ее часть может быть архивирована устройством для более позднего тестирования. Этот процесс может быть запущен результатом тестирования, ошибкой устройства или другими факторами, как это определяется набором процедур и/или правил. Архивная проба может быть упакована для сохранения ее целостности и может храниться в камере охлаждения. Архивная проба может быть автоматически герметизирована в сосуде и надлежащим образом промаркирована устройством. Архивная проба может быть позднее проанализирована тем же устройством, или перенесена в другое устройство или отправлена в другой центр тестирования. Результаты тестирования с использованием архивных образцов может быть скомбинированы с результатами прежнего тестирования, полученными в ходе тестирования исходной пробы.
[01708] Описанные здесь устройства могут быть полезными для телемедицины. Как описано в соответствующих разделах данного документа, устройства могут быть полезными для проверки личности субъекта и/или оператора устройства. Устройства и/или системы могут подтвердить личность субъекта, произвести доступ к информации плательщика, определить, получал ли субъект предписание пройти тест, проверить, попадает ли тест в рамки правил, произвести доступ к системе поддержки принятия клинических решений, дозировать рецептурное лекарство или выполнить другие действия.
[01709] Устройства могут выполнять качественный или количественный анализ состояния здоровья и/или медицинского состояния субъекта. Например, устройства могут обрабатывать пробу от субъекта, что может быть полезным для определения содержания одного или нескольких анализируемых веществ в организме субъекта. Информация о присутствии и/или концентрации анализируемого вещества может использоваться для оценки состояния здоровья субъекта и/или проверки его личности. Устройство также может собирать физиологические замеры субъекта. Такая информация также может быть полезной для оценки здоровья субъекта и/или проверки его личности. В некоторых случаях дополнительная качественная информация об образе жизни и/или привычках субъекта может собираться и использоваться для оценки здоровья субъекта. Любая описываемая здесь информация, собранная по субъекту, может быть полезной для оценки здоровья субъекта (например, для постановки диагноза, лечения и/или профилактики заболевания субъекта).
[01710] Любая информация, собранная устройством по субъекту, может быть доступна лечащему врачу субъекта или другому медицинскому работнику. Согласно некоторым вариантам, лечащему врачу субъекта может быть доступна только часть информации, собранной устройством. Любое приведенное здесь описание врача применимо к лечащему врачу субъекта, или к другому медицинскому работнику. Врач субъекта может находиться в ином месте, нежели субъект. Как альтернатива, врач субъекта может находиться в том же месте, что и субъект. Врач субъекта может иметь возможность оценить состояние его здоровья, не общаясь с субъектом лично. Устройство может быть предусмотрено по месту обслуживания. Положительный эффект устройства может заключаться в предоставлении субъекту возможности пойти в пункт обслуживания и наличии собранной о субъекте информации, на которой врач может основываться при оценке состояния здоровья субъекта. Врач может быть лечащим врачом субъекта, что позволяет субъекту поддерживать личные отношения с врачом, который знаком с субъектом, его историей болезни и состоянием.
[01711] Согласно другому варианту, устройство может в режиме реального времени предоставлять услуги переводчика, когда пациент и медицинский работник говорят на разных языках. Например, пребывая в какой-либо стране, визитер может пойти в пункт расположения устройства, например, на предприятии розничной торговли, соединиться с лучшим компетентным, квалифицированным или доступным медицинским работником, который гложет не говорить на языке визитера. В этом случае устройство может автоматически обнаружить этот бартер или устройство может попросить пациента или врача задать языковые предпочтения и автоматически предоставит услуги перевода.
[01712] Согласно другому варианту, устройство может быть размещено в отдаленном и недостаточно развитом районе, стране или месте, где многочисленное население никогда не имело доступа к высококачественным медицинским работникам. В этом примере устройство, с помощью внешнего контроллера или облачной технологии автоматически обеспечивает контакт медицинских специалистов из развитых стран с пациентами в отдаленных и сельских районах и выполняет функции языкового и культурного интерпретатора, базируясь не только на разговорном языке, но и языке жестов, язык телодвижений и физической жестикуляции, с помощью камер, анализа изображений и детектирования движений, а также других датчиков в устройстве или модулях.
[01713] Согласно другому варианту, устройство может использовать внешний контроллер и облачную инфраструктуру, чтобы преодолеть определенные культурные барьеры, основанные на местных обычаях, которые препятствуют предоставлению услуг здравоохранения некоторым группам населения. Например, в некоторых районах, где общаться с пациентами женского пола допускают только медицинских работников - женщин, устройство может определить пол пациента и автоматически или с ручной верификацией соединить пациентку с врачом-женщиной в удаленном или уединенном месте, обеспечивая доступ к большему объему медицинских услуг, где доступа к таким услугам нет или очень мало. Для предоставления этой возможности устройство может использовать съемку изображения, идентификацию, голосовые и другие физические особенности, с помощью камер и анализа изображений и распознавания лица.
[01714] Согласно некоторым вариантам, врач может взаимодействовать с субъектом в режиме реального времени через устройство из удаленного пункта, или в том же месте. Согласно другим вариантам, врачу и субъекту не нужно взаимодействовать в режиме реального времени - относящаяся к субъекту информация может быть собрана через устройство, и может быть доступны врачу в другое время. Врач может определить, какими должны быть последующие действия, если они необходимы, и в какой форме следует назначить посещение - в очной, или удаленной.
[01715] Могут быть предусмотрены съемочные камеры (одна или несколько), которые могут захватить изображение субъекта. Для захвата изображения могут быть полезны съемочные камеры или комбинации камер любого, как описано в соответствующих разделах данного документа. Согласно некоторым вариантам, съемочная камера может захватить статическое изображение субъекта или его видео изображение. Например, устройством может быть захвачено потоковое видео субъекта, которое может быть отправлено врачу в удаленное место. Съемочная камера может (но не обязательно) снять изображение врача в его кабинете и отправить это изображение в устройство. Изображение врача может быть снято устройством для обработки проб в кабинете врача. Как альтернатива, изображение врача может быть снято любым другим типом устройства. Например, субъект и врач могут вести видеоконференцию через устройство. Режим видеоконференции может демонстрировать двухмерные изображения субъекта и врача, или их трехмерные изображения. Как альтернатива, может использоваться аудио информация для телеконференции между субъектом и врачом. Может быть захвачено одно или несколько статических и видео изображений и переслано между субъектом и/или врачом.
[01716] Согласно некоторым вариантам, может быть предусмотрен режим конференций между любым количеством сторон. Например, конференция может вестись между двумя сторонами (например, субъектом и его врачом, или лечащим врачом субъекта и врачом-специалистом), тремя сторонами (например, между субъектом, его лечащим врачом и врачом-специалистом), четырьмя, пятью, шестью сторонами и более. Это может оказаться полезным, когда происходит консультирование субъекта одним или большим числом врачей-специализистов или другими медицинскими работниками. Это также может быть полезно, если субъект желает привлечь члена семьи или друга к участию в конференции. Каждая из сторон может находиться в раздельных пунктах, или некоторые из участников могут находиться в одном месте.
[01717] Разговоры между субъектом и/или врачом (или любой из сторон или сочетания указанных сторон) может происходить в режиме реального времени через устройство. Как альтернатива, субъект может наблюдать записанное видео своего врача. Субъект может записать заявление и/или другую информацию со своей стороны. Записанное видео субъекта может быть переслано для его врачу, который может просмотреть его в режиме реального времени или в более позднее время. Любое приведенное здесь описание взаимодействия субъекта с врачом может также применяться к любым другим сторонам, любому числу сторон, или их сочетанию.
[01718] Кроме того, могут быть сделаны снимки субъекта, части субъекта, или пробы, взятой у субъекта, как описано в соответствующих разделах данного документа. Такие изображения могут быть полезны для целей идентификации.
[01719] Снятые изображения могут быть полезны также для дополнительных целей. Например, может быть снято изображение субъекта, проанализировано изменение или сохранение роста субъекта или его размера по окружности с оценкой полученной информации применительно к здоровью и/или в медицинских целях. Например, резкое увеличение или уменьшение окружности субъекта может явиться предупредительным знаком или оцениваться в сочетании с другой информацией, собранной по пробе, чтобы определить, не свидетельствует ли это о проблеме со здоровьем. Может быть проанализирована походка субъекта, чтобы определить, не хромает ли субъект или движется образом, указывающим на травму. Выражения лица субъекта могут быть введены в память или проанализированы, чтобы определить, не пребывает ли субъект в особом психологическом состоянии.
[01720] Могут быть также собраны изображения части тела, чтобы оценить состояние здоровья субъекта. Например, сыпь или изъязвление, родинка на коже субъекта, изображение горла субъекта, или изображения любого другого типа могут быть собраны устройством и/или переданы врачу для изучения. Дерматологические состояния могут оцениваться врачом на основе одного или более снимков кожи субъекта. Врач может наблюдать снимки одного или нескольких отверстий организма субъекта. Согласно некоторым вариантам, передаваемые снимки могут быть двумерными изображениями. Передаваемые снимки могут быть трехмерными изображениями, которые могут быть полезны при изучении одного или нескольких характерных признаков (например, является ли сыпь припухлой).
[01721] Согласно другому примеру, врачу могут быть отправлены снимки пробы, взятой у субъекта. Например, врачу могут быть отправлены снимки (один или несколько) пробы ткани, телесной жидкости или другой пробы. Могут также делаться снимки пробы на различных этапах обработки. Устройство делать снимки быстро, так что врачу, общаясь с субъектом, не нужно ждать их поступления. Согласно некоторым вариантам, такие снимки могут быть доступны лечащему врачу субъекта, патологоанатому или другим медицинским работникам.
[01722] Такие снимки могут быть проанализированы относительно более ранних снимков, собранных по субъекту. Такие снимки могут также анализироваться сами по себе, без привлечения исторических снимков, собранных по субъекту. Согласно некоторым вариантам, на основе собранных по субъекту снимков производится анализ тенденций. Такой анализ тенденций может быть распространен на длительный период времени (например, исторические данные по родинке на теле субъекта, и как она меняется за период множества посещений), или на более короткий период времени (например, как проба реагирует за время посещения врача). Могут быть проанализированы снимки, сделанные во время нескольких посещений субъекта, или во время одного посещения.
[01723] Согласно некоторым вариантам, предлагается способ диагностики или лечения субъекта с помощью устройства. Способ включает аутентификацию субъекта и получение трехмерного представления субъекта с помощью устройства для съемки трехмерных изображений. Устройством для съемки трехмерных изображений может быть любая из съемочных камер или множества съемочных камер, описанных в соответствующих разделах данного документа. Согласно некоторым вариантам, в устройстве для съемки трехмерных изображений может использоваться множество линз и объективов. В устройстве для съемки трехмерных изображений могут использоваться методы оптического, анимационного и/или аудио захвата. Система может включать модуль распознавания изображений для анализа как минимум части динамического трехмерного пространственного представления субъекта для его лечения. Распознавание изображений может производиться на борту устройства, но не обязательно. Способ включает выдачу трехмерного представления на дисплее компьютерной системы медицинского работника, причем компьютерная система коммуникативно связана с устройством для съемки трехмерных изображений, а медицинский работник поддерживает дистанционную связь с субъектом. Способ включает также постановку диагноза или лечение субъекта на основе информации, полученной с помощью трехмерного представления на дисплее компьютерной системы.
[01724] В некоторых случаях, выдаваемые врачу трехмерные изображения могут быть фактическими трехмерными изображениями снимаемой части тела субъекта. Как альтернатива, трехмерное изображение может быть съемочным представлением субъекта. Сюда могут входить упрощенные или модифицированные изображения. Согласно некоторым вариантам, трехмерное представление может включать визуальные индикаторы другой информации, собранной по субъекту. Например, может быть генерировано трехмерное изображение, демонстрирующее сыпь на коже субъекта, а также цветовые индикаторы, которыми указывается температура различных участков сыпи, или концентрация анализируемого вещества на разных участках сыпи. Трехмерное изображение может включать компьютерную модель.
[01725] Субъектом может быть выбран поставщик медицинских услуг (медицинский работник). Согласно некоторым вариантам, поставщиком медицинских услуг является основной лечащий врач субъекта. Диагноз может быть поставлен в режиме реального времени. Согласно некоторым вариантам, постановка диагноза может включать объединение трехмерного представления с характерной информацией по субъекту. Согласно некоторым вариантам, субъект может быть аутентифицирован верификацией его личности. Такая проверка идентификации может использовать любой из методов, описываемых в соответствующих разделах данного документа. В некоторых случаях, субъект может быть верифицирован с помощью отпечатков пальцев или генетической подписи. Субъект может быть верифицирован прикосновением к сенсорному экрану устройства. Аутентификацию производят с помощью таких средств, как сканирование биометрических данных, по карточке медицинского страхования субъекта, по имени субъекта, по водительскому удостоверению субъекта, по идентификационной карточке субъекта, по фотографии субъекта, снятой фотокамерой системы по месту обслуживания, и с помощью аппарата распознавания жестов.
[01726] Для диагностики или лечения субъекта может быть предложена система по месту обслуживания. Система может включать размещенное по месту обслуживания устройство, имеющее аппарат трехмерной съемки для получения динамического трехмерного пространственного представления субъекта; и дистанционной компьютерной системы, пребывающей в коммуникационной связи с аппаратом трехмерной съемки, причем дистанционная компьютерная система для аутентификации субъекта, вслед за указанной аутентификацией, извлекает динамическое трехмерное пространственное представление субъекта. Система может включать модуль распознавания изображений для анализа как минимум части динамического трехмерного пространственного представления субъекта для его лечения.
[01727] Для оценки состояния здоровья субъекта могут быть полезными другие физиологические данные, собранные по субъекту. Например, врач может получить информацию об уровне кровяного давления субъекта, частоте сердечного ритма, и/или температуре тела и оценить их с учетом другой информации по субъекту для оценки состояния здоровья субъекта. Масса тела субъекта также может использоваться для оценки состояния здоровья субъекта. Например, если субъект вдруг набирает или теряет вес, то это может быть индикатором, который может учитываться врачом.
[01728] Физические данные, имеющие отношение к взятой у субъекта пробы, могут быть полезными для оценки состояния здоровья субъекта. Например, взятая у субъекта проба может быть обработана, и собранные данные могут быть доступны врачу субъекта. Согласно некоторым вариантам, перед представлением врачу данных, собранных устройством, они могут быть подвергнуть аналитическим операциям.
[01729] Далее, как описано в других местах документа, может быть собрана информация в отношении образа жизни субъекта и/или его привычек. Такая информация может быть собрана с графического пользовательского интерфейса, как описано в соответствующих разделах данного документа. В некоторых случаях такая информация может собираться в форме опроса, как описано в соответствующих разделах данного документа. В некоторых случаях такая информация может быть получена через внешнее устройство, которое способно общаться с устройством. Внешним устройством может быть компьютер, сервер, планшет, мобильное устройство, или любой другой тип сетевого устройства, описанный в соответствующих разделах данного документа. Такая информация может храниться в устройстве и/или передаваться от устройства для обработки проб. Такая информация может быть доступна врачу субъекта или другому медицинскому работнику.
[01730] Любая информация, собранная по субъекту, может быть доступна одному или нескольким врачам субъекта, и врач может руководствоваться ею при оценке состояния здоровья субъекта. Наличие устройства по месту обслуживания позволяет субъекту явиться в любой из пунктов обслуживания, удобный для субъекта. Тем самым может быть расширен доступ субъекта к различным врачам. Например, если субъект живет в первом пункте, и пользуется услугами основного лечащего врача, который нравится субъекту, то переехав во второй пункт, субъект по-прежнему может взаимодействовать, главным образом, с тем же основным лечащим врачом. Тем самым обеспечивается гибкость координации графиков субъекта и врача. Например, субъект может передать информацию в устройство для обработки проб в тот момент, когда у него на это есть время или когда ему это удобно. У врача может иметься возможность доступа к информации по субъекту, когда в расписании врача появится свободное время. Очные и/или происходящие в режиме реального времени встречи или конференций между врачом и субъектом могут быть запланированы на время, когда или если в них появилась необходимость, но значительный объем работы по предварительному сбору данных и их анализу может быть проведен до таких встреч, что делает такие встречи более эффективными.
[01731] Асинхронное управление данными
[01732] Описываемые здесь системы, могут, при необходимости, использовать асинхронное управление данными. Для асинхронного управления данными может использоваться описываемое здесь устройство для обработки проб. Как альтернатива, асинхронное управление данными может также производиться вне контекста описываемого здесь устройство для обработки проб.
[01733] Могут храниться данные, имеющие отношение к субъекту. Такие данные могут включать медицинские записи по субъекту. Такие медицинские записи могут охватывать временной промежуток (например, несколько посещений), или могут быть результатом одиночного или короткого по времени посещения (например, одно посещение). Такие данные могут быть доступны одной или большему числу сторон. Например, врач субъекта может иметь доступ к информации по субъекту.
[01734] Согласно некоторым вариантам, стороны (одна или более) могут контролировать, кто имеет доступ к информации по субъекту, и к какой информации предоставляется доступ. Например, субъект может определять, какие врачам или медицинским учреждениям предоставить доступ к его данным. Субъект может пожелать выбрать для себя врачей и/или специалистов. Субъект может указать, к каким данным имеют доступ другие участники. Например, субъект может определить, что некоторые медицинские работники имеют доступ только к определенному подмножеству медицинских данных. Субъектом, может определить, что специалисту предоставлен доступ только к данным в пределах области его специализации, или к тем данным, которые касаются специалиста применительно к оценке состояния здоровья субъекта. Разным сторонам может быть предоставлен доступ к разным подмножествам информации. Как альтернатива, субъект может выбрать вариант предоставления разным сторонам права доступа к одной и той же информации. В некоторых случаях, субъект может выбрать вариант предоставления права доступа ко всей информации.
[01735] Согласно некоторым вариантам, другие стороны могут определить, кто может иметь право доступа к информации субъекта. Например, офис врача может собирать информацию о субъекте. Врач и/или юридические лица, связанные с субъектом, могут определять, кто имеет доступ к информации, и к каким частям информации имеют право доступа другие стороны. В некоторых случаях врач может определять, к какой информации имеет право доступа сам субъект. В некоторых случаях, собирающая информацию организация может определять, кто имеет право доступа и к какой информации субъекта. Любая другая сторона может быть назначена стороной, определяющей, кто имеет доступ к информации по субъекту.
[01736] Наделяющая сторона может определять, в какое время другие стороны могут получать возможность доступа к выбранной информации. Например, субъект, врач или любая другая сторона может быть назначена стороной, наделяющей правом доступа. Наделяющая сторона определить срок действия права доступа, и/или указать дату предоставления доступа другой стороне. В некоторых случаях, наделяющая сторона может указать момент времени, когда начинается и/или заканчивается право доступа другой стороны к информации. В некоторых случаях наделяющая сторона не конкретизирует срок действия, и может выбрать вариант прекращения доступа в любое время.
[01737] В некоторых случаях, врач может счесть целесообразным наличие возможности обмениваться информацией с другим врачом, субъектом или лицом, связанным с субъектом. Согласно примеру, врач может пожелать получить заключение другого медицинского работника, такого как специалист в той или иной области. Врач может потребоваться получить разрешение субъекта на обмен информацией. Как альтернатива, врач может быть наделен полномочиями обмениваться некоторыми частями информации. Первая сторона (например, врач) может передать избранные данные второй стороне (например, специалисту) в первом формате. Например, врач может передать диаграммы или другие визуальные отображения данных, включая аудио- и видеозаписи соображений, высказываемых врачом. Обмениваемые и/или передаваемые данные могут соотноситься с правом доступа, которое может быть предоставлено в отношении исходных данных.
[01738] Вторая сторона может просматривать данные в первом формате. Вторая сторона может иметь возможность переводить данные из первого формата во второй формат. Вторая сторона может иметь возможность вставлять или модифицировать некоторые данные, представленные второй стороне. Например, вторая сторона может просматривать диаграммы или другие визуальные изображения данных с записью соображений, высказываемых врачом. Вторая сторона может быть в состоянии остановить запись в любой момент и вставить собственные соображения врача. Например, может быть передано видео, демонстрирующее визуальное (например, данные) и аудио осуществление (например, замечания врача). Вторая сторона может быть в состоянии остановить видео и записать собственный голос и соображения второй стороны, которые могут быть вставлены в видео. Аналогично, вторая сторона может иметь возможность изменять и манипулировать представленными данными. Например, вторая сторона может иметь возможность записать собственные замечания или представления второй стороны в отображаемые данные.
[01739] Помимо добавления или вставки дополнительной информации, вторая сторона может иметь возможность изменять данные, представленные в первом формате. Например, первая сторона может вносить примечания, касающиеся данных. Вторая сторона может иметь возможность изменять примечания - например, изменяя форму линии тренда, или модифицируя уравнение. Данные во втором формате могут быть доступны второй и первой сторонам. В некоторых случаях вторая сторона может отправлять данные в модификации второй стороны обратно первой стороне. Любое упоминание об отправке данных может включать предоставление доступа к исходным данным. Исходные данные могут храниться в одной или нескольких базах данных, или другой памяти. Исходные данные могут храниться в облачной вычислительной инфраструктуре.
[01740] Такие изменения могут происходить асинхронно. Например, первая сторона может отправить информацию в первом формате второй стороне. Вторая сторона может внести такие изменения в другое время во второй формат, после отправки информации. Вторая сторона может затем отправить данные во втором формате первой стороне. Информация может быть отправлена после того, как были внесены изменения. Такие изменения могут манипулировать базовыми оперативными данными. Обсуждение отправки информации может относиться к отправке права доступа к базовым оперативным данным. В некоторых случаях только одна сторона может получить однократный доступ к данным для внесения в них изменений. Как альтернатива, несколько сторон может одновременно получить доступ к данным и/или модифицировать их.
[01741] Согласно некоторым вариантам, могут быть собраны данные от устройства обработки проб. Устройство обработки проб может также включать интерфейс, который позволяет пользователю предоставлять доступ одной или нескольким другим сторонам. Например, предусмотрена кнопка send (отослать) или интерфейс, с которого пользователь может выбрать информацию, чтобы отправить назначенному получателю или предоставить ему право доступа, и/или задать временные рамки. В устройстве может также предусмотрена съемочная камера и/или микрофон, с помощью которых пользователь может записывать комментарии и/или замечания, которые могут сопровождать данные. Пользователь может также иметь возможность добавлять комментарии или замечания с помощью сенсорного экрана или другого пользовательского интерфейса устройства.
[01742] Данные могут храниться в облачной инфраструктуре. Пользователь устройства может иметь возможность выбирать, какие стороны имеют право доступа к информации. Выбранные получатели могут иметь возможность доступа к хранилищу данных в облачной инфраструктуре. Выбранные получатели могут иметь возможность доступа к данным через одно или несколько устройств, которые могут включать в себя устройство обработки проб, компьютер, планшет, мобильное устройство, или любой другой тип сетевого устройства, описанного в соответствующем разделе документа.
[01743] Согласно альтернативным вариантам, такие изменения могут производиться в режиме реального времени. Например, может проводиться видеоконференция, на которой несколько сторон могут одновременно просматривать одну и ту же информацию. Режим конференции позволяет одному или нескольким сторонам модифицировать информацию - например, добавлять замечания, рисовать фигуры, или иным образом манипулировать информацией. Одна или несколько сторон могут манипулировать базовой информацией, или визуальным представлением информации.
[01744] Калибровка и техническое обслуживание устройства
[01745] Согласно некоторым вариантам, устройство может выполнять бортовую калибровку и/или настройку органов управления. Устройство может выполнять одну или больше диагностических операций (например, операцию подготовки и/или анализа). Если результаты выходят за пределы ожидаемого диапазона, часть устройства может быть очищена или заменена. Результаты также могут быть полезны для калибровки устройства. Бортовая калибровка и/или настройка органов управления может производиться без вмешательства человека. Калибровка и настройка органов управления может производиться внутри корпуса устройства.
[01746] Устройство может также выполнять бортовое техобслуживание. Если во время калибровки, работы устройства, диагностического тестирования, или в любой другой момент времени обнаруживается состояние, требующее ремонта или технического обслуживания устройства, то может быть запущена одна или несколько автоматизированных процедур указанного техобслуживания и/или ремонта. Любое описание технического обслуживания может включать ремонт, очистка и/или настройки. Например, устройство может обнаружить, что крепление компонента ослабло, и автоматически затянуть его крепление. Устройство также может обнаружить чрезмерное снижение уровня промывочного раствора или разбавителей в модуле и выдать предупреждение о необходимости добавить их или доставить промывочный раствор или разбавители из другого модуля.
[01747] Система может быть сконфигурирована продолжать функционировать после удаления и/или сбоя определенных модулей.
[01748] Калибровка и/или техническое обслуживание может производиться на периодической основе. Согласно некоторым вариантам, калибровка и/или техническое обслуживание устройства может производиться автоматически с регулярными или нерегулярными интервалами. Калибровка и/или техническое обслуживание устройства может производиться при обнаружении в устройстве одного или нескольких состояний. Например, если возникает подозрение, что какой-то компонент неисправен, то устройство может запустить диагностику связанных с ним компонентов. Калибровка и/или техническое обслуживание устройства может производиться по команде оператора устройства. Калибровка и/или техническое обслуживание устройства может также производиться по команде, автоматически выдаваемой внешним устройством. Внешнее устройство или органы управления могут соблюдать график калибровки и/или график технического обслуживания устройства применительно к множеству устройств. Калибровка и/или техническое обслуживание устройства может производиться согласно графику по времени или по объему использования. Например, устройства, которые используются чаще, чем другие, могут калиброваться или обслуживаться чаще и/или наоборот.
[01749] Согласно некоторым вариантам, устройство может периодически калиброваться в сочетании с контролем качества. Каждый модуль, состоящий из одной или нескольких единиц аппаратных средств, может периодически калиброваться с использованием калибровочного картриджа. Калибровочный картридж может состоять из набора стандартных жидкостей, на которые должным образом откалиброванная система дает известный ответ. Выдаваемые модулем результаты реагирования на эти стандарты считываются, анализируются и, в зависимости от отклонений или их отсутствии, можно определить состояние модуля и, в случае необходимости внести корректировки. Стандарты калибровки либо хранятся в устройстве, либо вводятся отдельно в виде картриджа.
[01750] Согласно некоторым вариантам, некоторые модули могут выполнять автоматическую корректировку, учитывающую возможные изменения в окружающей среде. Например, датчики температуры на пипетке автоматически запускают корректировку требуемого перемещения поршня, чтобы учесть колебания температуры. Вообще говоря, модули, в которых имеется обратная связь по эксплуатационным характеристикам, могут выполнять автоматическую корректировку любых изменений с течением времени.
[01751] Согласно некоторым вариантам, замеры выходных параметров цитометра могут быть откалиброваны для совпадения с результатами от образцового устройства или устройств, использующих другие технологии, по принадлежности.
[01752] Безопасность устройства
[01753] На устройстве для обработки проб могут быть предусмотрены функциональные элементы обеспечения безопасности. На устройстве может иметься один или несколько датчиков движения, определяющих возникновение ситуации, когда устройство меняет ориентацию или перемещается. Устройство может обнаружить, что кто-то пытается его вскрыть. Например, один или несколько датчиков могут обнаружить, что происходит отделение частей устройства друг от друга. Устройство может обнаружить свое падение или опрокидывание. Устройство может зарегистрировать любые перемещения устройства или любые движения рядом с устройством. Например, устройство может зарегистрировать появление какого-либо объекта или человека в пределах определенного расстояния от устройства (например, с помощью датчиков движения, оптических, температурных, или аудио-датчиков). Устройство может определить свое отсоединение от сети питания или возникновение ошибки в устройстве. Любое описание действий, которые могут произойти в результате вскрытия устройства, применимо к любому другому состоянию устройства из числа описанных в документе, и наоборот.
[01754] Согласно некоторым вариантам, может быть предусмотрена подача сигнала тревоги, если кто-то пытается открыть устройство, или если кто-то находится вблизи устройства. В некоторых случаях, сигнал тревоги подается, если нарушается целостность корпуса устройства. Аналогично, сигнал тревоги подается в случае падения устройства, опрокидывания или обнаружения ошибки. В устройстве может быть предусмотрена система стабилизации с возможностью поглощения ударов и амортизацией для предотвращения опрокидывания, например, при перевозке в транспортных средствах с высокой скоростью. В некоторых случаях, если устройством обнаружен факт его вскрытия, близкого приближения к нему, или нарушения пломб, то съемочная камера на устройстве может заснять область его окружения. Устройство может сделать снимок человека, пытающегося открыть устройство. Данные, связанные с устройством могут отправляться в облачную инфраструктуру или во внешнее устройство. С устройства может быть передана информация об орудии, которым производится вскрытие устройства, например, в виде снимка человека, вскрывающего устройство. Данные, связанные с устройством, которое может включать один или несколько снимков, могут храниться в устройстве. В том случае, если устройство не способно сразу же передать данные, они могут быть переданы после того, как устройство сможет это сделать и/или будет подключено к сети.
[01755] Устройство может включать один или несколько микрофонов или прибор детектирования звуков, которые способны записать и/или ретранслировать звук. Например, при вскрытии устройства микрофон может собирать аудио информацию, которая может храниться в устройстве или передаваться с него.
[01756] Устройство может содержать один или несколько датчиков местоположения. Например, в устройстве может иметься GPS-контроллер. При обнаружении каких-либо действий по вскрытию устройства, с него может быть передана информация о его местоположении. Сведения о местоположении могут быть переданы во внешнее устройство или в облачную инфраструктуру. В некоторых случаях, информация о местоположении устройства может транслироваться непрерывно после обнаружения вскрытия, или передаваться с интервалами или вместе с информацией о других обнаруженных событиях. Владелец или лица, связанные с устройством, может отслеживать местоположение устройства. В некоторых случаях, может быть предусмотрено множество датчиков местоположения, так что даже при разборке устройства и/или обнаружении и уничтожении одного или нескольких датчиков местоположения, возможно отслеживание других частей устройства. В случае если устройство неспособно передавать информацию о своем местоположении в тот и иной момент, они может быть в состоянии сохранить информацию о местоположении и передать при первой возможности.
[01757] Согласно некоторым вариантам, устройство выполнено открывающимся только с внутренней стороны, или его можно открыть только изнутри. Например, согласно некоторым вариантам, крепежные детали или винты снаружи устройства не предусмотрены. Любые механические крепления и/или детали, позволяющие открыть устройство, могут располагаться внутри него. Устройство может быть механически заблокировано изнутри корпуса. С наружной стороны корпуса могут отсутствовать какие-либо наружные крепежные детали или запоры. Устройство может открываться изнутри по командам (одной или нескольким) контроллера. Например, устройство может иметь сенсорные экраны (один или несколько) или другой пользовательский интерфейс, который может принять инструкцию пользователя открыть данное устройство. В устройство могут быть предусмотрены коммуникационные блоки (один или несколько), которые получают от внешнего устройства указание открыть устройство. Согласно поданной команде, находящийся внутри устройства открывающий механизм (один или несколько) может исполнить команду открыть устройство. В некоторых случаях, для открывания устройства на него может потребоваться подать электрическую мощность. В некоторых случаях, устройство может открыться только, будучи подключенным к сети. Как альтернатива, устройство может открыться при питании от локальной системы хранения энергии или от энергогенерирующей системы. В некоторых случаях устройство может открыться только после получения инструкции от пользователя, который прошел идентификацию и/или аутентификацию. Например, только определенные пользователи может быть наделены полномочиями выполнить действия, позволяющие открыть устройство.
[01758] В устройстве могут иметься локальные системы хранения энергии (одна или несколько). Система хранения энергии позволяет задействовать одну или несколько частей устройства, даже если устройство отсоединено от внешнего источника энергии. Например, если устройство отсоединено от сети, система хранения энергии может позволить задействовать одну или несколько частей устройства. В некоторых случаях система хранения энергии может позволить задействовать все части устройства. В других примерах, локальная система хранения энергии может обеспечить условия для передачи определенной информации из устройства в облачную инфраструктуру. Локальная система хранения энергии может быть достаточно мощной, чтобы обеспечить питание съемочной камеры, которая может заснять одно или несколько изображений окружения устройства и/или человека, пытающегося вскрыть устройство. Мощности местной системы хранения энергии может быть достаточно для питания GPS или другого датчика местоположения, который может указать, где находится устройство. Мощности местной системы хранения энергии может быть достаточно, чтобы сохранить и/или передать информацию о состоянии устройства, например, типа внесения записи в журнал, чтобы устройство можно было забрать там, где оно было оставлено, и выяснить, какие действия необходимо предпринять. Мощности местной системы хранения энергии может быть достаточно для питания передающего блока, который может отправлять информацию, касающуюся устройства в облачную инфраструктуру или во внешнее устройство.
[01759] Согласно одному из вариантов, устройство и внешний контроллер поддерживают работу механизма безопасности, благодаря которому исключено получение информации тестирования и установление личности прошедшего тест человека кем-либо, кто несанкционированно получил физический доступ к устройству, обеспечивая, таким образом, защиту конфиденциальности медицинских данных пациента. Примером такой ситуации мог бы быть случай, когда устройство принимает идентификационную информацию пользователя, отправляет ее во внешнее устройство или в облачную инфраструктуру, получает секретный ключ из облачной инфраструктуры и стирает всю информацию пациента из устройства. В таком случае, если устройства отправляют какие-либо дополнительные данные об этом пациенте во внешнее устройство, потребуется вводить секретный ключ, уже полученный от внешнего устройства.
[01760] Спектрофотометр
[01761] На фиг. 74A-74D представлен спектрофотометр 7400 в соответствии с описываемым здесь вариантом. Спектрофотометром 7400 может быть спектрофотометр 714, описанный в контексте фиг. 7. Спектрофотометр 7400 содержит блок детектирования 7401 ("блок"), имеющий лазерный диод, светофильтр, датчик (для детектирования электромагнитного излучения) и печатную плату. В некоторых случаях, спектрофотометр 7400 содержит контроллер, имеющий один или несколько процессоров. Источник света, такой как ксеноновый источник света, расположен в отсеке 7402 рядом с блоком 7401. В блоке 7401 предусмотрен порт или канал 7403 гнезда для пробы (или ввод), который сконфигурирован на прием первого расходного элемента 7404 или второго расходного элемента 7405. Первым расходным элементом 7404 является кювета, а вторым расходным элементом - наконечник. Расходные элементы 7404 и 7405 сконфигурированы таким образом, чтобы их можно было перемещать, переносить и манипулировать ими различными системами манипуляций с пробами (например, роботами), предложенными в данном документе. Кювета содержит держатели для пробы.
[01762] Как показано на фиг.74С, первый расходный элемент 7404 предназначен для установки в порте 7403. Индивидуальные держатели 7406 пробы в первом расходном элементе 7404 помещены на линии прямой видимости источника света 7407 (например, ксенонового источника света), обеспечиваемой либо напрямую, либо с помощью оптики. Свет от индивидуальных держателей пробы проходит к детектору 7408 (например, датчик на приборах с зарядовой связью (CCD)) для детектирования. Как показано на фиг. 74D, второй расходный элемент 7405 вставлен в порт 7403 для детектирования пробы. Свет от лазерного диода 7409 направляется во второй расходный элемент 7405. Затем свет проходит к фильтру 7410, который устанавливают на пути света, исходящего от второго расходного элемента 7405. После этого свет направляют на датчик 7408. Свет от первого 7404 или второго 7405 расходного элемента может быть направлен на датчик 7408 с помощью оптики.
[01763] Расходные элементы 7404 и 7405 сконфигурированы держать пробу при детектировании. После использования расходные элементы 7404 и 7405 могут быть выброшены. В некоторых случаях спектрофотометр 7400 сконфигурирован одноразово удерживать один расходный элемент, хотя в некоторых он может удерживать несколько расходных элементов во время обработки. В некоторых ситуациях могут использоваться нерасходуемые держатели проб.
[01764] Согласно одному из вариантов, устройство для манипуляций с жидкостями может использоваться для переноса аналитического сосуда в спектрофотометр, в котором измеряются оптические характеристики пробы. Характеристики могут включать, среди прочего, поглощение, флуоресценцию, мутность и т.д. Спектрофотометр может содержать один или несколько датчиков, способных обработать несколько проб одновременно. Аналогично, одновременно могут быть измерены несколько сигналов (поглощения, мутности и т.д.).
[01765] В спектрометре может быть предусмотрена печатная плата, которая подключается к внешнему компьютеру или блоку обработки. Как альтернатива, компьютер сам может быть составной частью печатной платы. Компьютер может получать данные от датчика спектрофотометр, после обработки платой. Компьютер может быть запрограммирован анализировать данные, отправляемые с платы в режиме реального времени. Согласно одному из вариантов, результаты компьютерного анализа может направляться по обратной связи в плату. Благодаря обратной связи могут вноситься изменения в продолжительность экспозиции, число экспозиций для усреднения и т.д. Согласно некоторым вариантам, эта обратная связь может использоваться для автоматической калибровки компонентов спектрофотометра.
[01766] АНАЛИЗЫ
[01767] Анализы по связыванию с рецептором
[01768] Рецепторы
[01769] Согласно некоторым вариантам, аналитическая станция сконфигурирована на выполнение анализа связывания с рецептором. Вообще говоря, анализ связывания с рецептором заключается в выявлении взаимодействия между двумя партнерами связывания, рецептором анализируемого вещества и самим анализируемым веществом. Вообще говоря, рецептор анализируемого вещества и само анализируемое вещество в той и иной паре партнеров связывания различаются по тому, какое из этих веществ является известным (рецептор анализируемого вещества), и какое из них является детектируемым (анализируемое вещество). Поэтому, описываемые здесь примеры рецепторов анализируемого вещества в других вариантах осуществления могут детектироваться в качестве анализируемых веществ, а описываемые здесь примеры анализируемых веществ в других вариантах осуществления могут использоваться в качестве рецепторов анализируемых веществ для детектирования соответствующих партнеров связывания. Согласно некоторым вариантам, рецептор анализируемого вещества, анализируемое вещество, или оба вещества содержат белок. Рецепторы анализируемого вещества включают, среди прочего: природные или синтетические белки, белки клеточных рецепторов, антитела, ферменты, полипептиды, полинуклеотиды (например, нуклеинокислотные зонды, праймеры и аптамеры), липиды, малые органические или неорганические молекулы, антигены (например, для детектирования антител), металлосвязывающие лиганды и любые другие природные или синтетические молекулы, обладающие сродством связывания анализируемое вещество. Согласно некоторым вариантам, сродство связывания анализируемого вещества рецептом KD составляет менее 5×10-6 М, 1×10-6 М, 5×10-7 М, 1×10-7 М, 5×10-8 М, 1×10-8 М, 5×10-9 М, 1×10-9 М, 5×10-10 М, 1×10-10 М, 5×10-11, 1×10-11, и менее.
[01770] Согласно некоторым вариантам, рецептор анализируемого вещества - это пептид, содержащий распознающую структуру, которая связывается с целевой структурой на анализируемом веществе, такой как белок. В данной области техники известно множество распознающих структур, которые могут быть получены известными методами, включая использование библиотек фагового отображения (см., напр., Gururaja et al. (2000) Chem. Biol. 7: 515-27; Houimel et al., (2001) Eur. J. Immunol. 31: 3535-45; Cochran et al. (2001) J. Am. Chem. Soc. 123: 625-32; Houimel et al. (2001) Int. J. Cancer 92: 748-55, включенные сюда по ссылке). В данной области техники известно множество распознающих структур (см., напр., Cochran et al., (2001) J. Am. Chem. Soc. 123: 625-32; Boer et a1., (2002) Blood 100:467-73; Gualillo et al., (2002) Mol. Cell Endocrinol. 190: 83-9, включенные сюда по ссылке), полученных, например, методами комбинаторной химии, в частности, полимеров со сродством к целевой структуре на белке (см., напр., Barn et al., (2001) J. Comb. Chem. 3: 534-41; Ju et al., (1999) Biotechnol. 64: 232-9, включенные сюда по ссылке).
[01771] Согласно некоторым вариантам, рецептор анализируемого вещества является пептидом, полипептидом, олигопептидом или белком. Пептид, полипептид, олигопептид или белок может состоять из природных аминокислот и пептидных связей или синтетических пептидомиметических структур. Таким образом, термины "аминокислоты", или "пептидный остаток", в используемом здесь виде включают аминокислоты как естественного происхождения, так и синтетические. Например, гомофенилаланин, цитруллин и норлейцин считаются аминокислотами для целей как минимум некоторых описанных здесь вариантов осуществления. Боковые цепочки могут быть либо в (S)-конфигурации, либо в (R)-конфигурации. Согласно некоторым вариантам, аминокислоты находятся в (S)- или (L)-конфигурации. Если используются боковые цепочки, не встречающиеся в природе, то возможно использование неаминокислотных заместителей, например для предотвращения или замедления деградации in vivo. Белки, содержащие аминокислоты, не встречающиеся в природе, могут быть синтезированы или, в некоторых случаях, получены рекомбинантным путем; см., напр., van Hest et al., FEBS Lett 428: (1-2) 68-70 May 22, 1998 и Tang et al., Abstr. Pap Am. Chem. S218: U138 Part 2 Aug. 22, 1999, включенные сюда по ссылке.
[01772] Согласно некоторым вариантам, рецептором анализируемого вещества является молекула сигнальной системы клетки, которая является частью пути клеточной сигнализации, например, рецепторным белком. Рецепторные белки могут быть белками, связанным с мембраной (напр., внеклеточные белки мембраны, внутриклеточные белки мембраны, интегральные белки мембраны, или белки, переходным образом связанные с мембраной), цитозольные белки, белки-шапероны, или белки, связанные с одной или несколькими органеллами (напр., ядерные белки, белки ядерной оболочки, митохондриальные белки, белки комплекса Гольджи и другие транспортные белки, эндосомальные белки, лизосомальные белки и т.д.). Примеры рецепторных белков включают, среди прочего, рецепторы гормонов, стероидов, цитокинов, такие как IL1-α, IL-β, IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, IL-9, IL-10, IL-12, IL-15, IL-18, IL-21, CCR5, CCR7, CCR-1-10, CCL20, рецепторы хемокинов, такие как CXCR4, рецепторы клеточной адгезии и рецепторы фактора роста, в том числе, среди прочего, PDGF-R (рецептор тромбицитарного фактора роста), EGF-R (рецептор эпидермального фактора роста), VEGF-R (рецептор фактора роста сосудистого эндотелия), uPAR (рецептор активатора урокиназы плазминогена), ACHR (ацетилхолиновый рецептор), IgE-R (рецептор иммуноглобулина Е), рецептор эстрогена, рецептор гормона щитовидной железы, CD3 (комплекс рецепторов Т-клеток), BCR (комплекс рецепторов В-клеток), CD4, CD28, CD80, CD86, CD54, CD 102, CD50, ICAMs (напр., ICAMs 1, 2 и 3), опиоидные рецепторы (mu и kappa), FC-рецепторы, рецепторы серотонина (5-НТ, 5-НТ6, 5-НТ7), β-адренергические рецепторы, рецепторы инсулина, рецептор лептина, TNF-рецептор (фактора некроза тканей), рецепторы статинов, FAS-рецептор, BAFF-рецептор, рецептор FLT3-лиганда, GMCSF-рецептор, и рецептор фибронектина. Другие примеры рецепторных белков включают интегриновое семейство рецепторов. Члены интегринового семейства рецепторов функционируют как гетеродимеры, состоящие из различных α- и β-субъединиц, и медиируют взаимодействия между цитоскелетом клетки и внеклеточной матрицей (см. обзор Giancotti and Ruoslahti, Science 285, 13 Aug. 1999). Различные сочетания α- и β-субъединиц порождают широкий спектр лиганд-специфики, который может быть дополнительно расширен присутствием специфических факторов типов клеток. Известно, что кластеризация интегрина активирует ряд внутриклеточных путей, таких как RAS, Rab, МАР-киназный путь, и PI3-киназный путь. Согласно некоторым вариантам, рецептором анализируемого вещества является гетеродимер, состоящий из β-интегрина и α-интегрина, выбранных среди следующих интегринов; β1, β2, β3, β4, β5, β6, α1, α2, α3, α4, α5, и α6, или им является МАС-1 (β2 и cd11b), или αvβ3. Рецепторные белки могут членами группы сигнальных путей клетки, включая, среди прочего МАР-киназный путь, PI3K/Akt, NFkB, WNT, RAS/RAF/MEK/ERK, JNK/SAPK, p38 МАРК, Src-киназный путь, JAK/STAT и/или PKC сигнальные пути.
[01773] Согласно некоторым вариантам, рецептор анализируемого вещества является антителом, и анализ на основе рецептора именуется иммуноферментным анализом, в котором анализируемым веществом являются антигены (один или несколько). Как альтернатива, иммуноферментный анализ может включать использование антигена в качестве рецептора анализируемого вещества с тем, чтобы детектировать присутствие целевого антитела в качестве анализируемого вещества. Термин "антитела" в используемом здесь виде относится к молекулам иммуноглобулина и иммунологически активным частям молекул иммуноглобулина, то есть, к молекулам, которые составляют антиген-связывающую единицу ("Abu" или во множественном числе "Abus"), которая специфически связывает ("иммунореагирует с") антиген. Структурно простейшее встречающееся в природе антитело (например, IgG) состоит из четырех полипептидных цепей, двух тяжелых цепей (Н) и двух легких цепей (L), соединенных дисульфидными связями. Иммуноглобулины представляют собой большое семейство молекул, которые включают несколько типов молекул, например, IgD, IgG, IgA, IgM и IgE. Термин "молекула иммуноглобулина" охватывает, например, гибридные антитела, или измененные антитела и их фрагменты. Антиген-связывающие единицы можно широко разделить на "одноцепочечные" ("Sc") и "неодноцепочечные" ("Nsc") типы на основании их молекулярных структур.
[01774] Под определение терминов "антитела" и "антиген-связывающая единица" попадают молекулы иммуноглобулина и их фрагменты, которые могут быть человеческими, нечеловеческими (происходящие от позвоночных или беспозвоночных), химерными или гуманизированными. Относительно описания концепций химерных и гуманизированных антител см. работу Clark et al., 2000 и приведенные там ссылки (Clark, (2000) Immunol. Today 21: 397-402). Химерные антитела содержат изменяемую область нечеловеческого антитела, например, VH и VL домены, происходящие от мышей или крыс, оперативно связанные с постоянной областью человеческого антитела (см., напр., патент США №4816567). В некоторых вариантах осуществления, антитела согласно настоящему изобретению являются гуманизированными. Под "гуманизированным" антителом здесь имеется в виду антитело, состоящее области человеческого каркаса (FR) и определяющих комплементарность областей (CDR), взятых из нечеловеческого (обычно мышиного или крысиного) антитела. Нечеловеческое антитело, обеспечивающее CDR, именуется "донором", а человеческий иммуноглобулин, обеспечивающий каркас, именуется "акцептором". Гуманизация базируется, в основном, на прививке донорской CDR на VL и VH каркасы (человеческие) акцептора (Winter, патент США №5225539). Эта стратегия именуется "CDR-графтингом". Для восстановления сродства, которое теряется в начальной графт-конструкции часто требуется "обратная мутация" остатков выбранных каркасов акцептора на соответствующие остатки донора (патент США №5530101; патент США №5585089; патент США №5693761; патент США №5693762; патент США №6180370; патент США №5859205; патент США №5821337; патент США №6054297; патент США №6407213). Оптимально, гуманизированное антитело также будет включать минимум часть постоянной области иммуноглобулина, обычно, человеческого иммуноглобулина и, таким образом, будет, как правило, включать Fc-область человека. Способы гуманизации нечеловеческих антител известны в данной области техники, и по существу реализуются по методике Winter с соавторами (Jones et al., 1986, Nature 321:522-525; Riechmann et al., 1988, Nature 332: 323-329; Verhoeyen et al., 1988, Science, 239: 1534-1536). Известны также дополнительные примеры гуманизированных мышиных моноклональных антител, например антитела, связывающие человеческий белок С (O'Connor et al., 1998, Protein Eng 11: 321-8), рецептор интерлейкина-2 (Queen et al., 1989, Proc Natl Acad Sci, USA 86: 10029-33), и рецептор 2 человеческого эпидермального фактора роста (Carter et al., 1992, Proc Natl. Acad Sci USA 89: 4285-9). Согласно альтернативному варианту, антитела в соответствии с настоящим изобретением могут быть полностью человеческими, то есть, последовательности антител являются полностью или существенно человеческими. Известен ряд способов генерирования полностью человеческих антител, включая использование библиотек антител трансгенных мышей (Bruggemann et al., 1997, Curr Opin Biotechnol 8: 455-458) или библиотек человеческих антител в сочетании с методами отбора (Griffiths et al., 1998, Curr Opin Biotechnol 9: 102-108). Кроме того, гуманизированные антитела могут содержать остатки, отсутствующие и в антителе-получателе, и в импортированном CDR или последовательностях каркаса. Такие изменения вносятся для дальнейшего уточнения и оптимизации работоспособности антител и сведения к минимуму иммуногенности при введении в организм человека.
[01775] "Неодноцепочечная антиген-связывающая единица" ("Nsc Abus") представляет собой гетеромульмеры, содержащие легкоцепочечный полипептид и тяжелоцепочечный полипептид. Примеры Nsc Abus включают, среди прочего (i) ccFv-фрагмент, стабилизированный гетеродимеризационными последовательностями; (ii) любые другие одновалентные и многовалентные молекулы, содержащие минимум один ccFv-фрагмент; (iii) Fab-фрагмент, состоящий из доменов VL, VH, CL и CHl; (iv) Fd-фрагмент, состоящий из доменов VH и CH1; (v) Fv-фрагмент, состоящий их доменов VL и VH одного плеча антитела; (vi) F(ab')2-фрагмент, двухвалентный фрагмент, содержащий два Fab-фрагмента, связанных дисульфидным мостиком в области шарнира; (vii) диатело; и (viii) любой другой Nsc Abus, описанный в работе Little et al. (2000) Immunology Today, или в патенте США №7429652.
[01776] Как отмечено выше, Nsc Abus может быть "одновалентным" или "многовалентным". Первый имеет один сайт связывания на антиген-связывающую единицу, тогда как второй содержит множество сайтов связывания, способных связывать не более одного антигена того же или иного вида. В зависимости от числа сайтов связывания, Nsc Abus может быть двухвалентным (имеющим два антиген-связывающих сайта), трехвалентным (имеющим три антиген-связывающих сайта), четырехвалентным (имеющим четыре антиген-связывающих сайта), и т.д.
[01777] Многовалентный Nsc Abus может быть дополнительно классифицирован в зависимости от специфики своего связывания. "Моноспецифичный" Nsc Abu является молекулой, способной связываться с одним или несколькими антигенами одного вида. "Многоспецифичный" Nsc Abu является молекулой, проявляющей специфичность в отношении минимум двух разных антигенов. Хотя обычно такие молекулы связывают только два явно разных антиген (т.е. биспецифичный Abus), этим выражением в данном контексте охватываются также антитела с дополнительной специфичностью, например, трехспецифичные антитела. Примеры биспецифичных антиген-связывающих единиц включают единицы с одним плечом, направленным против антигена опухолевых клеток, и другим плечом, направленным против запускающей цитотоксичность молекулы, такие как анти-CD3/анти-антиген злокачественных В-клеток (1D10), анти-CD3/анти-р185 HER2, анти-CD3/анти-р97, анти-CD3/анти-антиген карциномы почек, анти-CD3/анти-OVCAR-3, анти-CD3/L-D1 (анти-антиген карциномы прямой кишки), анти-СВ3/анти-аналог гормона, стимулирующего меланоциты, анти-FcγRI/aHTH-CD15, анти-р185 HER2 /FcγRIII (CD16), антирецептор EGF/aHTH-CD3, анти-CD3/анти-САМА1, анти-CD3/анти-CD19, анти-CD3/MoV18, анти-Fcγ/анти-ВИЧ; биспецифичный Abus для выявления опухолей in vitro или in vivo, такой как анти-СЕА/анти-EOTUBE, анти-СЕА/анти-DPTA, анти-р 185 HER2 /анти-гаптен; BsAbs в качестве адъювантов вакцины (см. Fanger et al., supra); и биспецифичный Abus в качестве диагностического средства, такого как анти-кроличий IgG/анти-ферритин, анти-пероксидаза хрена (HRP)/анти-гормон, анти-соматостатин/анти-вещество Р, против молекул адгезии нейрональных клеток (NCAM)/анти-CD3, против фолато-связывающего белка (FBP)/анти-CD3, анти-антиген, связанный с карциномой поджелудочной железы (АМОС-31)/анти-CD3; биспецифичный Abus с одним плечом, которое специфично связывается с антигеном опухоли, и плечом, которое связывается с токсином, такой как анти-сапорин/анти-Id-1, анти-CD22/анти-сапорин, анти-CD7/анти-антисапорин, анти-CD38/анти-сапорин, анти-СЕА/анти-цепь А рицина, анти-интерферон-α (IFN-α)/анти-идиотип гибридомы, анти-СЕА/анти-алкалоид барвинка; BsAbs для преобразования фермент-активированных пролекарств, такой как анти-CD30/анти-щелочная фосфатаза (которая катализирует преобразование пролекарства митомицинфосфата в митомициновый спирт); биспецифичный Abus, который используется в качестве фибринолитического агента, такой как анти-фибрин/анти-активатор плазминогена ткани (tPA), анти-фибрид/анти-активатор плазминогена урокиназного типа (uPA); биспецифичные антиген-связывающие единицы, направляющие иммунные комплексы на поверхностные рецепторы клеток, такие как анти-липопротеин низкой плотности (LDL)/анти-Fc рецептор (напр., Fcγ RI, FcγRII или FcγRIII); биспецифичный Abus для применения в терапии инфекционных заболеваний, такой как анти-CD3/анти-вирус herpes simplex (HSV), анти-комплекс рецептор Т-клеток: CD3/анти-грипп, анти-HRP/aHTH-FITC, анти-СЕА/анти-β-галактозидаза (см. Nolan et al., supra). Примеры триспецифичных антител включают анти-CD3/анти-CD4/анти-CD37, анти-CD3/анти-CD5/анти-CD37 и анти-CD3/анти-CD8/анти-CD37.
[01778] "Одноцепочечная антиген-связывающая единица" ("Sc Abu") представляет собой мономерный Abu. Хотя два домена Fv-фрагмента кодируются разными генами, может быть получен синтетический линкер, который позволяет получать их в виде одной белковой цепи (т.е. одноцепочечный Fv ("scFv"), как описано в работе Bird et al. (1998) Science 242: 423-426 и Huston et al. 1988) PNAS 85: 5879-5883) рекомбинантными методами. Другие Sc Abu включают антиген-связывающие молекулы, стабилизированные гетеродимеризационными последовательностями, и фрагменты dAb (Ward et al., (1989) Nature 341: 544-546), которые состоят из VH-домена и изолированной области, определяющей комплементарность (CDR). Примером связывающего пептида является последовательность из четырех глицинов с последующим серином - последовательность из 5 аминокислот, повторяющихся дважды на общем протяжении 15 аминокислот, которые связывающий пептид перекрывает на длине примерно 3,5 нм между карбоксильным окончанием одной V-области и аминовым окончанием другой V-области. Возможно также использование других линкерных последовательностей, и можно получить дополнительные функции, например, средство для прикрепления лекарства или твердую опору. Предпочтительная одноцепочечная антиген-связывающая единица содержит VL- и VH-области, которые связаны между собой и стабилизированы парой рассматриваемых гетеродимеризационных последовательностей. Сборка scFvs может быть произведена в любом порядке, например, VH-(первая гетеродимеризационная последовательность)-(вторая гетеродимеризационная последовательность)-VL, или VL-(первая гетеродимеризационная последовательность)-(вторая гетеродимеризационная последовательность)-VH. Антитело или Abu "специфично связывается с" или "иммуннореагирует с" антигеном, если он связывает его с большим сродством или авидностью, чем он связывает с другими референс-антигенами, включая полипептиды или другие вещества.
[01779] Согласно некоторым вариантам, рецептор анализируемого вещества является ферментом, а целевое анализируемое вещество является субстратом фермента, или рецептор анализируемого вещества является субстратом фермента, а анализируемое вещество является ферментом, который действует на субстрате, так что детектирование осуществляется по активности фермента на субстрате, например, выработкой детектируемого продукта. Известны многие ферменты, полезные при детектировании или обнаружимые по активности на различных субстратах, и включают, среди прочего, протеазы, фосфатазы, пероксидазы, сульфатазы, пептидазы, гликозидазы, гидролазы, оксидоредуктазы, лиазы, трансферазы, изомеразы, лигазы, и синтазы, причем особый интерес представляют собой классы ферментов, обладающие физиологической значимостью. Такие ферменты включают, среди прочего, протеинкиназы, пептидазы, эстеразы, протеинфосфатазы, изомеразы, гликозилазы, синтетазы, протеазы, дегидрогеназы, оксидазы, редуктазы, метилазы и тому подобное. Представляющие интерес ферменты включают те из них, которые участвуют в выработке или гидролизе сложных эфиров, как органических, так и неорганических, гликозилировании и гидролизе амидов. В любом классе могут существовать дополнительные подразделения, как, например, среди киназ, где киназы могут быть специфическими для фосфорилирования остатков серина, треонина и тирозина в пептиды и белки. Так, например, ферменты могут быть киназами из разных функциональных групп киназ, включая протеинкиназы, регулируемые циклическими нуклеотидами, протеинкиназу C, киназы, регулируемые Са2+/калмодулином (СаМ), циклин-зависимые киназы, ERK/MAP-киназы, и протеин-тирозиновые киназы. Киназа может быть протеинкиназным ферментом на сигнальном пути, обеспечивающим фосфорилирование олигопептидного субстрата, таким как ERK-киназа, S6-киназа, IR-киназа, Р38-киназа и AbI-киназа. Применительно к этому, субстраты могут включать олигопептидный субстрат. Другими киназами, представляющими интерес, являются, например, Src-киназа, JNK-, МАР-киназа, циклин-зависимые киназы, Р53-киназы, рецептор фактора роста тромбоцитов, рецептор эпидермального фактора роста и МЕК.
[01780] В частности, полезные для настоящего изобретения ферменты включают любой белок, который обладает ферментативной активностью, например, липазы, фосфолипазы, сульфатазы, уреазы, пептидазы, протеазы и эстеразы, включая кислые фосфатазы, глюкозидазы, глюкоронидазы, галактозидазы, карбоксилэстеразы и люциферазы. Согласно варианту, один из ферментов является гидролитическим ферментом. Согласно другому варианту, как минимум два из ферментов являются гидролитическими ферментами. Примеры гидролитических ферментов включают щелочные и кислые фосфатазы, эстеразы, декарбоксилазы, фосфолипазу D, Р-ксилозидазу, β-D-фкозидазу, тиоглюкозидазу, β-D-галактозидазу, α-D-галактозидазу, α-D-глюкозидазу, β-D-глюкозидазу, β-D-глюкуронидазу, α-D-маннозидазу, β-D-маннозидазу, β-D-фруктофуранозидазу и β-D-глюкозидуроназу. Согласно некоторым вариантам, продукта фермента непосредственно продуцирует обнаружимый признак в реакции (например, изменение цвета, мутность, поглощение длины волны света, флюоресценцию, хемилюминесценцию, электропроводимость или температуру). Согласно некоторым вариантам, продукта фермента обнаруживается косвенно путем связывания рецептора второго анализируемого вещества, имеющего обнаружимую метку.
[01781] Согласно некоторым вариантам, рецептор анализируемого вещества, используемый для определения анализируемого вещества, является аптамером. Аптамер может быть на микроносителе или другой поверхности, например, поверхности типа микроматрицы. Термин "аптамер" используется для обозначения пептида, нуклеиновой кислоты или их сочетания, выбранных по способности специфично связывать одно или несколько целевых анализируемых веществ. Пептидные аптамеры являются агентами сродства, которые обычно включают один или несколько доменов с вариабельной петлей на поверхности каркасного белка. Нуклеинокислотный аптамер кислот является специфически связывающим олигонуклеотидом, способным избирательно формировать комплекс с намеченным целевым анализируемым веществом. Комплексообразование является целе-специфичным в том смысле, что другие материалы, такие как другие анализируемые вещества, которые могут сопровождать целевое анализируемое вещество, не образуют комплекс с аптамером, не проявляя столь значительное сродство. Признано, что комплексообразование и сродство являются количественными понятиями; так что "целе-специфичный" означает, что аптамер связывается с целевым веществом, проявляя к нему гораздо большую степень сродства, нежели к загрязняющим материалам. Таким образом, значение специфичности в этом контексте аналогично по значению специфичности применительно к антителам, например. Аптамер может быть получен любыми известными способами, включая синтетические, рекомбинантные методы и очистку. Далее, термин "аптамер" охватывает также "вторичные аптамеры", содержащий консенсусную последовательность, определенную сравнением двух или более известных аптамеров для заданного целевого вещества.
[01782] Вообще говоря, нуклеинокислотные аптамеры имеют длину от 9 до 35 нуклеотидов. Согласно некоторым вариантам, нуклеинокислотный аптамер имеет длину не менее 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 80, 90, 100 и более нуклеиновых кислот. Хотя олигонуклеотиды аптамеров обычно являются одноцепочечными или двуцепочечными, предполагается, что аптамеры иногда могут быть трех- или четырехцепочечными структурами. Согласно некоторым вариантам, нуклеинокислотный аптамер является кольцевым, таким как в патенте США №20050176940. Специфически связывающие олигонуклеотиды аптамеров должны содержать специфичность, способствующуюпоследовательности, но могут быть продлены фланкирующими областями и модифицированы иным образом, в том числе с образованием производных. Аптамеры, относительно которых определено, что они связываются с целевым анализируемым веществом, могут быть выделены, секвенированы, после чего заново синтезированы как обычные ДНК- или РНК-группы, или могут быть модифированными олигомерами. Эти модификации предусматривают, среди прочего, включение: (1) модифицированных или аналоговых форм Сахаров (напр., рибозы и дезоксирибозы); (2) альтернативных связывающих групп; или (3) аналоговых форм пуриновых и пиримидиновых оснований.
[01783] Нуклеинокислотные аптамеры могут содержать ДНК, РНК, функционализированные или модифицированные нуклеинокислотные основания, аналоги нуклеиновых кислот, модифицированные или альтернативные каркасные химические структуры или их сочетания. Олигонуклеотиды аптамеров могут содержать обычные основания - аденин, гуанин, цитозин и тимин или уридин. Термин аптамеры охватывает синтетические аптамеры, которые включают аналоговые формы пуринов и пиримидинов. "Аналоговые" формы пуринов и пиримидинов известны в данной области техники, и многие из них используются в качестве химиотерапевтических агентов. Примеры аналоговых форм пуринов и пиримидинов (т.е. аналогов-оснований) включают, среди прочего, азиридинцитозин, 4-ацетилцитозин, 5-фторурацил, 5-бромурацил, 5-карбоксиметиламинометил-2-тиоурацил, 5-карбокисметил-аминометилурацил, инозин, N6-изопентениладенин, 1-метиладенин, 1-метил псевдоурацил, 1-метилгуанин, 1-метилинозин, 2,2-диметилгуанин, 2-метиладенин, 2-метилгуанин, 3-метилцитозин, 5-метилцитозин, N6-метиладенин, 7-метилгуанин, 5-метиламинометил-урацил, 5-метоксиаминометил-2-тиоурацил, бета-D-маннозилквеуозин, 5-метоксиурацил, 2-метил-тио-N6-изопентениладенин, метиловый эфир урацил-5-оксиуксусной кислоты, псевдоурацил, квеуозин, 2-тиоцитозин, 5-метил-2-тиоурацил, 2-тиоурацил, 4-тиоурацил, 5-метилурацил, урацил-5-оксиуксусная кислота, 5-пентенил-урацил, и 2,6-диаминопурин. Использование урацила в качестве основания вместо тимина в дезоксирибонуклеиновой кислоте (именуемой в дальнейшем "dU") считается "аналоговой" формой пиримидина применительно к данному изобретению.
[01784] Аптамерные олигонуклеотиды могут содержать известные аналоговые формы рибозных и дезоксирибозных сахаров, включая, среди прочего, 2'-замещенные сахара, такие как 2'-O-метил-, 2'-O-аллил-, 2'-фтор- или 2'-азидорибозу, аналоги карбоциклических Сахаров, альфа-аномерные сахара, эпимерные сахара, такие как арабиноза, ксилозы и ликсозы, пиранозные сахара, фуранозные сахара, седогептулозы, замкнутые нуклеиновые кислоты (LNA), пептидные нуклеиновые кислоты (PNA), ациклические аналоговые и аналоги нуклеотидов, лишенные оснований, такие как метилрибозид.
[01785] Аптамеры могут также включать промежуточные соединения их синтеза. Например, любая из обычно присутствующих гидроксильных групп может быть заменены на фосфонатную группу, фосфатную группу, защищена стандартной защитной группой или активирована к формированию дополнительных связей с дополнительными нуклеотидами или субстратами. Концевая 5'-ОН группа обычно оставляется свободной, но может быть фосфорилированной; ОН-заместители на 3'-конце также могут быть фосфорилированными. Гидроксильные группы также могут быть преобразованы в стандартные защитные группы. Одна или несколько фосфодиэфирных связок может быть замещена альтернативными группами-связками. В число таких альтернативных групп-связок входят, среди прочего, такие варианты осуществления, как замена P(O)O на P(O)S ("тиоат"), P(S)S ("дитиоат"), P(O)NR 2 ("амидат"), P(O)R, P(O)OR', СО или СН 2 ("формацеталь"), где R или R', независимо друг от друга, представляют собой Н или замещенный или незамещенный алкил (1-20 С), при необходимости, содержащий связку простого эфира (-O-), арил, алкенил, циклоалкил, циклоалкенил или аралкил.
[01786] Конкретный вариант аптамеров, пригодных для настоящего изобретения, основан на РНК-аптамерах, как описано в патентах США №№5270163 и 5475096, включенных сюда по ссылке. Упомянутые патенты описывают метод SELEX, который предусматривает выбор из смеси олигонуклеотидов-кандидатов, и ступенчатые итерации связывания, разделения и амплификации по той же схеме общего выбора, для реализации практически любого требуемого критерия сродства связывания и избирательности. Начиная со смеси нуклеиновых кислот, предпочтительно содержащих сегмент с рандомизированной последовательностью, согласно методу SELEX контактируют смесь с целевым веществом, таким как целевое анализируемое вещество, в условиях, благоприятных для связывания, отделяют несвязанные нуклеиновые кислоты от тех нуклеиновых кислот, которые связаны непосредственно с целевыми молекулами, диссоциируют комплексы нуклеиновая кислота-целевое вещество, амплифицируют нуклеиновые кислоты, диссоциированные из комплексов нуклеиновая кислота-целевое вещество с получением лиганд-обогащенной смеси нуклеиновых кислот, затем повторяют операции связывания, отделения, диссоциации и амплификации в течение такого числа циклов, сколько требуется для получения высокоспецифичных лигандов нуклеиновых с высоким сродством к целевой молекуле. Согласно некоторым вариантам, применяется отрицательный скрининг, в котором множество аптамеров вводят в контакт с анализируемыми веществами или другими материалами, пребывание которых вместе с целевыми анализируемыми веществами в анализируемой пробе весьма вероятно, и сохраняют только те аптамеры, которые не связываются.
[01787] Метод SELEX предусматривает идентификацию лигандов нуклеиновых кислот с высоким сродством, содержащих модифицированные нуклеотиды, придающие лиганду улучшенные характеристики, например, повышение стабильности in vivo или улучшение характеристик доставки. Примеры таких модификаций включают химические замещения в рибозе и/или положениях фосфата и/или основания. Согласно некоторым вариантам, два или больше аптамеров соединяют с образованием одной молекулы многовалентного аптамера. Молекулы многовалентного аптамера могут содержать множество копий аптамера, причем каждая копия ориентирована на то же самое анализируемое вещество, два или более разных аптамера ориентированы на разные анализируемые вещества, или их сочетания.
[01788] Рецепторы анализируемых веществ могут использоваться для детектирования анализируемого вещества в любой из описанных здесь схем детектирования. Согласно одному из вариантов, рецепторы анализируемого вещества ковалентно или нековалентно связаны с субстратом. Примеры субстратов, с которыми могут быть связаны рецепторы анализируемых веществ, включают, среди прочего, микроматрицы, микроносители, наконечники пипеток, устройства для переноса проб, кюветы, капилляры или другие трубки, реакционные камеры или элементы любого другого подходящего формата, совместимого с системой детектирования проб, взятых у субъекта. В производстве микроматриц биочипов возможно применение различные технологий производства полупроводников, основанных, например, на химии твердой фазы, комбинаторной химии, молекулярной биологии и робототехнике. Обычно используется фотолитографический процесс производства микроматриц с миллионами рецепторов анализируемых веществ на одном чипе. Как альтернатива, если рецепторы анализируемых веществ синтезированы заранее, то они могут быть закреплены на поверхности матрицы с помощью таких методов, как микроканальная накачка, нанесение пятен устройством типа "струйного принтера", штамповкой по шаблону или фотосшиванием. Пример фотолитографического процесса начинается с покрытия пакетированной кварцевой пластины светочувствительным химическим соединением для предотвращения сцепления между кварцевой пластиной и первым нуклеотидом создаваемого ДНК-зонда. Литографическая маска используется для того, чтобы либо блокировать, либо разрешать пропускание света на определенные участки поверхности пластины. Затем поверхность контактируют с раствором, который может содержать аденин, тимин, цитозин или гуанин, и сцепление происходит только на тех участках поверхности стекла, где с помощью освещения была снята защита. Сцепленный с поверхностью нуклеотид несет светочувствительные защитные группы, что позволяет снова повторить цикл. Таким путем создается микроматрица по мере того, как зонды синтезируются в рамках повторяющихся циклов снятия защиты и обеспечения сцепления. Этот процесс может повторяться, пока зонды не достигнут своей полной длины. Коммерчески доступные матрицы обычно производятся с плотностью более 1,3 миллиона уникальных функциональных элементов на матрицу. В зависимости от требований эксперимента и необходимого числа зондов на матрицу, каждая пакетная пластина может быть разрезана на десятки или сотни отдельных матриц.
[01789] Возможно использование и других методов производства поверхности твердого материала с нанесенными рецепторами анализируемых веществ, к ней прикрепленными. Материалом покрытой твердой поверхности может быть пленка Лэнгмюра-Блоджета, функционализированное стекло, германий, кремний, ПТФЭ, полистирол, арсенид галлия, золото, серебро, мембрана, нейлон, ПВП, полимерная пластмасса или любой другой известный материал, которое может иметь функциональные группы, такие как аминогруппа, карбоксил, реактив Дильса-Альдера, тиол или гидроксил, внедренный на его поверхности. Затем эти группы могут быть ковалентно присоединены к сшивающим агентам, так что последующее связывание рецепторов анализируемых веществ и целевого анализируемого вещества будет происходить в растворе без помех со стороны биочипа. Типичные сшивающие группы включают олигомер этиленгликоля, диамины и аминокислоты. Как альтернатива, рецепторы анализируемых веществ могут связываться с матрицей с помощью ферментативных процедур, например, описанных в патенте США №20100240544.
[01790] Согласно некоторым вариантам, рецепторы анализируемого вещества связаны с поверхностью микроносителя. Известны микроносители, пригодные для связывания с рецепторами анализируемого вещества, такими как олигонуклеотиды, и включают магнитные и немагнитные шарики. Микроносители могут быть помечены с использованием 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 или большего числа красителей для кодирования шариков и идентификации присоединенного к ним рецептора анализируемого вещества. Кодирование микроносителей может позволяет различать не менее 10, 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1500, 2000, 5000, или более разных микрошариков в одном анализе, причем каждый микрошарик соответствует разным рецепторам анализируемого вещества со специфичностью в отношении разных анализируемых веществ.
[01791] Согласно некоторым вариантам, рецепторы анализируемого вещества связаны на поверхности реакционной камеры, такой как наконечник Например, внутренняя поверхность наконечника может быть покрыта рецептором, специфичным для одного анализируемого вещества. Как альтернатива, внутренняя поверхность наконечника может быть покрыта двумя или большим числом рецепторов, специфичных для разных анализируемых веществ. Когда два или более разных рецепторов анализируемых веществ связаны с одной и той же внутренней поверхностью наконечника, каждый из разных рецепторов анализируемых веществ может быть связан в разных известных местах, с тем, чтобы формировались определяемые запросом четкие кольца или полосы в разных позициях вдоль оси наконечника. В этом случае появляется возможность анализировать несколько разных анализируемых веществ при втягивании пробы вверх по наконечнику, что позволяет содержащимся в пробе анализируемым веществам связываться с рецепторами анализируемых веществ, нанесенным в следующих друг за другом позициях вдоль наконечника. Факт связывания затем может быть визуализирован описанным здесь образом, причем местоположение каждой полосы в рисунке полос соответствует определенному известному анализируемому веществу.
[01792] Анализируемые вещества:
[01793] Рецепторы анализируемых веществ могут использоваться в качестве диагностических и прогностических реагентов, реагентов для поиска новых терапевтических средств, реагентов для мониторинга реакции людей на лекарственные средства, и реагенты для поиска новых терапевтических мишеней. Рецепторы анализируемых веществ могут использоваться для детектирования одного или большего числа целевых анализируемых веществ. Термин "анализируемое вещество" относится к любому типу биологических молекул, включая, например, простые промежуточные метаболиты, сахара, липиды и гормоны, а также макромолекул, таких как сложные углеводы, фосфолипиды, нуклеиновые кислоты (напр., ДНК, РНК, mPHK, miPHK, rPHK, tPHK), полипептиды и пептиды. Дальнейшие примеры анализируемых веществ включают, среди прочего, лекарства, лекарства-кандидат, пролекарства, фармацевтические агенты, метаболиты лекарств, биомаркеры, такие как экспрессированные белки и клеточные маркеры, антитела, белки сыворотки, холестерин и другие метаболиты, электролиты, ионы металлов, полисахариды, гены, белки, гликопротеины, гликолипиды, лектины, факторы роста, цитокины, витамины, ферменты, субстраты ферментов, ингибиторы ферментов, стероиды, кислород и другие газы в физиологических жидкостях (напр., CO2), клетки, составляющие клеток, молекулы адгезии клеток, растительные и животные продукты, маркеры поверхности клеток (например, рецепторы поверхности клеток и другие молекулы, которые определены здесь как рецепторные белки) и сигнальные молекулы клеток. Примеры белковых анализируемых веществ включают, среди прочего, белки, связанные с мембраной (напр., внеклеточные белки мембраны, внутриклеточные белки мембраны, интегральные белки мембраны, или белки, переходным образом связанные с мембраной), цитозольные белки, белки-шапероны, белки, связанные с одной или несколькими органеллами (напр., ядерные белки, белки ядерной оболочки, митохондриальные белки, белки комплекса Гольджи и другие транспортные белки, эндосомальные белки, лизосомальные белки и т.д.), секретированные белки, белки сыворотки и токсины. Примеры детектируемых анализируемых веществ включают, среди прочего, адипонектин, аланинаминотрансферазу (ALT/GPT), альфа-фетопротеин (AFP), альбумин, щелочную фосфатазу (ALP), альфа-фетопротеин, аполипопротеин A-I (Аро A-I), аполипопротеин В (АПО-В), аполипопротеин В/аполипопротеин А-1 в соотношении (отношение Аро В/А1), аспартатаминотрансферазу (AST/GOT), AspirinWorks® (11-дегидро-тромбоксан В2), бикарбонат (CO2), билирубин, прямой (DBIL), билирубин, суммарный (TBIL), азот мочевины крови (BUN), карбоксиконцевые сшивки коллагена (Beta-CrossLaps), кальций, антиген рака 125 (СА 125), антиген рака 15-3 (СА 15-3), антиген рака 19-9 (СА 19-9), карциноэмбриональный антиген (СЕА), хлорид (С1), общий клинический анализ крови с подсчетом форменных элементов (СВС), С-пептид, С-реактивный белок (CRP-hs), креатинкиназа (СК), креатинин (сыворотка), креатинин (моча), цитохром Р450, цистатин-С, D-димер, дегидроэпиандростерон-сульфат (DHEA-S), эстрадиол, F2-изопростаны, фактор V Лейдена, ферритин, фибриноген (масса), фолиевую кислоту, фолликулостимулирующий гормон (FSH), свободные жирные кислоты/неэтерифицированные жирные кислоты (FFA/NEFA), фруктозамин, гамма-глютамил-транспептидазу (GGT), глюкозу, HbAlc и оценочно усредненную глюкозу (eAG), HDL2-подкласс, холестерин липопротеинов высокой плотности (HDL-C), число частиц липопротеинов высокой плотности (HDL-P), высокочувствительный С-реактивный белок (hs-CRP), гомоцистеин, инсулин, железо и TIBC, лактатдегидрогеназу (LDH), лептин, липопротеин (а) холестерин (Lp(a) chol), липопротеин (а) масса (Lp(a) mass), липопротеин-асооциированную фосфолипазу А2 (Lp-PLA2), холестерина липопротеинов низкой плотности, прямой (LDL-C), число частиц липопротеинов низкой плотности (LDL-P), лютеинизирующий гормон (LH), магний, метилентетрагидрофолатредуктазу (MTHFR), микроальбумин, миелопероксидазу (МРО), N-концевой натрийуретический пептид Pro b-типа (NT-proBNP), холестерин липопротеинов невысокой плотности, профиль Омега-3-жирных кислот, остеокальцин, паратиреоидный гормон (РТН), фосфор, калий (K+), специфический антиген простаты, суммарный (PSA, total), протромбин, резистин, глобулин связывания полового гормона (SHBG), малоплотные липопротеины низкой плотности (sdLDL), отношение малоплотные липопротеины низкой плотности/холестерина липопротеинов низкой плотности (sd LDL/LDL-C ratio), натрий (Na+), Т-поглощение, тестостерон, тиреостимулирующий гормон (TSH), тироксин (Т4), общий холестерин (TCHOL), общий белок, триглицериды (TRIG), трийодтиронин (Т3), Т4 (свободный), мочевую кислоту, витамин В12, 25-гидрокси витамин D, факторы свертывания крови (например, фактор I (фибриноген), фактор II (протромбин), фактор III (тромбопластин тканей), фактор IV (кальций), фактор V (проакцелерин), фактор VI (больше не считается активным в гемостазе), фактор VII (проконвертин), фактор VIII (антигемофильный фактор), фактор IX (компонент тромбопластина плазмы; кристмас-фактор), фактор X (фактор Стюарта), фактор XI (предшественник тромбопластина плазмы), фактор XII (фактор Хагемана), фактор XIII (фибрин-стабилизирующий фактор)).
[01794] Согласно некоторым вариантам, анализируемое вещество представляет собой сигнальную молекулу клетки, такую как белок. Примерами белков, которые могут быть детектированы в качестве анализируемого вещества, включают, среди прочего, киназы, фосфатазы, липидные сигнальные молекулы, белки-адаптеры/каркасные белки, белки активации ГТФазы, изомеразы, деацетилазы, метилазы, деметилазы, гены супрессоров опухолей, каспазы, белки, участвующие в апоптозе, регуляторы клеточного цикла, молекулярные шапероны, метаболические ферменты, белки везикулярного транспорт, цитокины, регуляторы цитокина, ферменты убиквитинирования, молекулы адгезии, цитоскелетные/сократительные белки, гетеротримерные G-белки, низкомолекулярные ГТФазы, факторы гуанин-нуклеотидного обмена, гидроксилазы, протеазы, ионные каналы, молекулярные транспортеры, факторы транскрипции/факторы связывания ДНК, регуляторы транскрипции и регуляторы трансляции. Анализируемые вещества могут быть членами группы сигнальных путей клетки, включая, среди прочего МАР-киназный путь, PI3K/Akt, NFkB, WNT, RAS/RAF/MEK/ERK, JNK/SAPK, p38 МАРК, Src-киназный путь, JAK/STAT и/или РКС-сигнальные пути. Примеры сигнальных молекул включают, среди прочего, HER-рецепторы, PDGF-рецепторы, Kit-рецептор, FGF-рецепторы, Eph-рецепторы, Trk-рецепторы, IGF-рецепторы, рецепторы инсулина, Met-рецепторы, Ret, VEGF-рецепторы, TIE1, TIE2, FAK, Jak1, Jak2, Jak3, Tyk2, Src, Lyn, Fyn, Lck, Fgr, Yes, Csk, Abl, Btk, ZAP70, Syk, IRAK, cRaf, ARaf, BRAF, Mos, Lim киназы, ILK, Tpl, ALK, TGFβ-рецепторы, BMP-рецепторы, MEKK, ASK, MLKs, DLK, РАК, Mek 1, Мек 2, МКК3/6, МКК4/7, ASK1, Cot, NIK, Bub, Myt 1, Weel, казеинкиназы, PDK1, SGK1, SGK2, SGK3, Akt1, Akt2, Akt3, p90Rsks, p70S6-киназу, Prks, PKCs, PKAs, ROCK 1, ROCK 2, авроракиназы, CaMKs, MNKs, AMPKs, MELK, MARKs, Chk1, Chk2, LKB-1, MAPKAPKs, Pim1, Pim2, Pim3, IKKs, Cdks, Jnks, Erks, IKKs, GSK3α, GSK3β, Cdks, CLKs, PKR, PI3-киназы 1 класса, 2 класса, 3 класса, mTor, SAPK/JNK 1,2,3, p38s, PKR, DNA-PK, ATM, ATR, тирозинфосфатазы рецепторных белков (RPTPs), LAR-фосфатазы, CD45, нерецепторные тирозинфосфатазы (NPRTP), SHP, МАР-киназофосфатазы (МКР), фосфатазы с двойной специфичностью (DUSP), CDC25-фосфатазы, низкомолекулярные тирозинфосфатазы, тирозинфосфатазы гена безглазости (EYA), Slingshot-фосфатазы (SSH), серин-фосфатазы, РР2А, РР2В, РР2С, РР1, РР5, инозитол-фосфатазы, PTEN, SHIP, миотубуларины, фосфоинозитид-киназы, фосфолипазы, простагландин-синтазы, 5-липоксигеназу, сфингозин-киназы, сфингомиелиназы, белки-адаптеры/каркасные белки, She, Grb2, BLNK, LAT, адаптор В-клеток для PI3-киназы (ВСАР), SLAP, Dok, KSR, MyD88, Crk, CrkL, GAD, Nek, Grb2-ассоциированный связывающий белок (GAB), адапторный белок, взаимодействующий с доменом смерти Fas-рецептора (FADD), TRADD, TRAF2, RIP, семейство Т-клеток лейкоза, IL-2, IL-4, IL-8, IL-6, интерферон β, интерферон α, суппрессоры сигнальных путей, активируемых цитокином (SOC), Cbl, SCF-комплекс лигазы убиквигинирования, АРС/С, молекулы адгезии, интегрины, иммуноглобулиноподобные молекулы адгезии, селектины, кадгерины, катенины, киназа фокальной адгезии, p130CAS, фодрин, актин, паксиллин, миозин, белки связывания миозина, тубулин, eg5/KSP, CENP, β-адренергические рецепторы, мускариновые рецепторы, рецепторы аденилциклазы низкомолекулярные ГТФазы, H-Ras, K-Ras, N-Ras, Ran, Rac, Rho, Cdc42, Arfs, RABs, RHEB, Vav, Tiam, Sos, Db1, PRK, TSC1,2, Ras-GAP, Arf-GAPs, Rho-GAPs, каспазы, каспаза 2, каспаза 3, каспаза 6, каспаза 7, каспаза 8, каспаза 9, Bcl-2, Mcl-1, Bcl-XL, Bcl-w, Bcl-B, Al, Bax, Bak, Bok, Bik, Bad, Bid, Bim, Bmf, Hrk, Noxa, Puma, IAPB, XIAP, Smac, сурвивин, Plk1, Cdk4, Cdk6, Cdk2, Cdk1, Cdk7, циклин D, циклин E, циклин А, транпортеры нуклеозидов, Ets, Elk, SMADs, Rel-A (p65-NFKB), CREB, NFAT, ATF-2, AFT, Мус, Fos, Spl, Egr-1, T-bet, β-катенин, HIFs, FOXOs, E2Fs, SRFs, TCFs, Egr-1, β-катенин, STAT 1, STAT 3, STAT 4, STAT 5, STAT 6, циклин В, Rb, p16, p14Arf, p27KIP, p21CIP, молекулярные шапероны, Hsp90s, Hsp70, Hsp27, метаболические ферменты, ацетил-СоА карбоксилаза, АТФ-цитратлиаза, синтаза оксида азота, калвеолины, эндосомальный сортировочный комплекс, необходимый для транспортировки (ESCRT) белков, белки везикулярной сортировки (Vsps), гидроксилазы, пролил-гидроксилазы PHD-1, 2 и 3, трансферазы аспарагингидроксилазы FIH, Pin1-пролилизомераза, topoisomerases, деацетилазы, гистон-деацетилазы, сиритуины, гистон-ацетилазы, семейство СВР/Р300, семейство MYST, ATF2, ДПК-метилтрансфсразы, DMNT1, DMNT3a, DMNT3b, гистоп-Н3К4-деметилазы, Н3К27, JHDM2A, UTX, VHL, WT-1, р53, Hdm, PTEN, убиквитинпротеазы, активатор плазминогена урокиназного типа (uPA) и система uPA-рецепторов (uPAR), катепсины, металлопротеиназы, эстераза, гидролаза, сепараза, калиевые каналы, натриевые каналы, белки резистенции ко многим лекарствам, Р-гликопротеин, р53, WT-1, HMGA, pS6, 4ЕРВ-1, eIF4E-связывающий белок, РНК-полимераза, факторы инициирования, факторы удлинения.
[01795] Согласно некоторым вариантам, целевые анализируемые вещества могут быть выбраны среди эндогенных анализируемых веществ, продуцируемых хозяином, или экзогенных анализируемых веществ, посторонних для хозяина. Подходящие эндогенные анализируемые вещества включают, среди прочего, аутоантигены, которые являются мишенью аутоиммунных реакций, а также антигены рака или опухолей. Иллюстративные примеры аутоантигенов, полезных для лечения или профилактики аутоиммунных заболеваний включают, среди прочего, антигены, ассоциированные с сахарным диабетом, артритом (в том числе ревматоидным артритом, ювенильным ревматоидным артритом, остеоартрозом, псориатическим артритом), болезнью Крона, неспецифическим язвенным колитом, конъюнктивитом, кератоконъюнктивитом, язвенным колитом, астмой, аллергической астмой, кожной красной волчанкой, склеродермией, вагинитом, проктитом, медикаментозной сыпью, обратными реакциями лепры, узловатой эритемой лепры, аутоиммунными увеитами, аллергическим энцефаломиелитом, рассеянным склерозом, миастенией, атопической системной волчанкой, аутоиммунным тиреоидитом, дерматитом (в т.ч. атопическим дерматитом и экзематозными дерматитами), гранулематозом Вегенера, хроническим активным гепатитом, синдромом Стивенса-Джонсона, идиопатической спру, лишаем, офтальмопатией Грейвса, саркоидозом, первичным билиарным циррозом, задним увеитом, псориазом, синдромом Сьегрена, включая сухой кератоконъюнктивит на фоне синдрома Сьегрена, алопецией, аллергическими реакциями на укусы членистоногих, острой некротизирующей геморрагической энцефалопатией, идиопатической двусторонней прогрессирующей нейросенсорной тугоухости, апластической анемии, эритроблатопенией, идиопатической тромбоцитопенией, полихондритом и интерстициальным фиброзом легких. Среди других аутоантигенов следует отметить аутоантигены, происходящие от нуклеосом для лечения системной красной волчанки. Дальнейшие примеры анализируемых веществ включают, среди прочего, U1-RNP, фибриллин (склеродермия), антигены β-клеток поджелудочной железы, GAD65 (связанный с диабетом), инсулин, основной белок миелина, протеолипид миелинового белка, гистоны, PLP, коллаген, глюкозо-6-фосфатизомеразу, цитрулинированные белки и пептиды, антигены щитовидной железы, тиреоглобулин, рецептор тиреотропного гормона (TSH), различные tPHK-синтетазы, компоненты ацетилхолинового рецептора (AchR), MOG, протеиназу-3, миелопероксидазу, эпидермальные кадгерины, ацетилхолиновые рецепторы, антигены тромбоцитов, нуклеиновые кислоты, комплексы нуклеиновая кислота: белок, совместные антигены, антигены нервной системы, белки слюнной железы, кожные антигены, почечные антигены, сердечные антигены, легочные антигены, глазные антигены, антигены эритроцитов, печеночные антигены и желудочные антигены.
[01796] Согласно некоторым вариантам, анализируемое вещество обусловлено наличием рака или другого опухолевого роста. Примеры обусловленных раком и опухолями анализируемых веществ, детектируемых связыванием с соответствующим рецептором, включают, среди прочего, gp100, MART, Melan-А/MART-1, TRP-1, Tyros, TRP2, MC1R, MUC1F, MUC1R, BAGE, GAGE-1, gp100In4, MAGE-1, MAGE-3, MAGE4, PRAME, TRP2IN2, NYNSO1a, NYNSO1b, LAGE1, p97-антиген меланомы, белок p5, gp75, онкофетальный антиген, ганглизиды GM2 и GD2, cdc27, p21ras, gp100Pmel117, etv6, aml1, циклофилин b (острый лимфобластный лейкоз); Imp-1, EBNA-1 (носоглоточный рак); семейство MUC, HER2/neu, c-erbB-2, MAGE-A4, NY-ESO-1 (рак яичников); протато-специфичный антиген Antigen (PSA) и его антигенные эпитопы PSA-1, PSA-2, и PSA-3, PSMA, HER2/neu, c-erbB-2, гликопротеин ga733 (рак простаты); Ig-идиотип (В-клеточная лимфома); Е-кадгерин, α-катенин, β-катенин, γ-катенин, p1120ctn (глиома); p21ras (рак желудка); p21ras (рак желчевыводящих путей); HER2/neu, c-erbB-2 (немелкоклеточная карцинома легких); HER2/neu, c-erbB-2 (рак прямой кишки); вирусные продукты, такие как белки вируса папилломы человека (плоскоклеточный рак шейки матки и пищевода); NY-ESO-1 (рак яичек); семейство MUC, HER2/neu, c-erbB-2 (рак молочной железы); р53, p21ras (рак шейки матки); p21ras, HER2/neu, c-erbB-2, семейство MUC, белок крипто-1, белок Pim-1 (карцинома толстой кишки); колоректальный антиген (CRC)-CO17-1A/GA733, АРС (колоректальный рак); карциноэмбриональный антиген (СЕА) (колоректальный рак, хориокарцинома); циклофилин b (рак эпителиальных клеток); HER2/neu, c-erbB-2, гликопротеин ga733 (рак желудка); α-фетопротеин (гепатоклеточный рак); Imp-1, EBNA-1 (лимфома Ходжкина); СЕА, MAGE-3, NY-ESO-1 (рак легких); циклофилин b (лифоидный лейкоз); семейство MUC, p21ras (миелома); и эпитопы HTLV-1 (С-клеточный лейкоз).
[01797] Согласно некоторым вариантам, анализируемое вещество является посторонним антигеном. Посторонние антигены включают, среди прочего, трансплантационные антигены, аллергены и антигены от патогенных организмов. Трансплантационные антигены могут иметь своим происхождением донорские клетки или ткани от компонентов трансплантатов, например, сердца, легких, печени, поджелудочной железы, почек, нейронных трансплантатов, или от вводящих антиген донорских клеток, несущих главный комплекс гистосовместимости (МНС), загруженный аутоантигеном в отсутствии экзогенного антигена. Примеры аллергенов включают, среди прочего, Fel d 1 (т.е., аллерген кошачьей кожи и слюнной железы домашней кошки); Der р L дер р II, или Der fi (т.е., основные белковые аллергены клеща домашней пыли); и аллергены, происходящие от: пыльцы трав, деревьев и сорных растений (включая амброзию); грибов и плесени; таких продуктов питания, как рыба, моллюски, крабы, омары, арахис, орехи, пшеничный глютен, яйца и молоко; жалящих насекомых, таких как пчелы, осы и шершни и хирономиды (нежалящие комары); других насекомых, таких как домашние мухи, фруктовые мушки, мясная зеленая муха, личинки мясной мухи, зерновой долгоносик, шелкопряд, пчелы, личинки хирономиды (мотыль), личинки пчел, большой мучной хрущак, тараканы и личинки большого мучного хрущака; пауков и клещей, в том числе пылевого клеща; аллергенов, присутствующих в перхоти, моче, слюне, крови или других телесных жидкостях млекопитающих, таких как кошка, собака, корова, свиньи, овцы, лошадь, кролик, крыса, морские свинки, мыши и песчанки; частиц в водухе, в целом; латекса; и добавок в моющие средства для удаления белковых загрязнений.
[01798] Согласно некоторым вариантам, анализируемое веществе представляет собой патоген или продукт или фрагмент. Примеры патогенов включают, среди прочего, вирусы, бактерии, прионы, простейшие, одноклеточные организмы, яйца патогенных организмов, микробы, цисты, плесень, грибы, червей, амебы, патогенные белки, паразитов, водоросли и вироиды. Многие патогены и их маркеры известны в данной области техники (см. напр., Foodbome Pathogens: Microbiology and Molecular Biology, Caister Academic Press, eds. Fratamico, Bhunia, and Smith (2005); Maizels et al., Parasite Antigens Parasite Genes: A Laboratory Manual for Molecular Parasitology, Cambridge University Press (1991); National Library of Medicine; патенты США №№20090215157; и 20070207161). Иллюстративные примеры вирусов включают вирусы, ответственные за болезни, включая, среди прочего, корь, паротит, краснуху, полиомиелит, гепатита (например, гепатит А, В, С, дельта и Е вирусы), грипп, аденовирусная инфекция, бешенство, желтую лихорадку, вирус Эпштейна-Барра и другие герпесвирусы, такие как папилломавирус, вирус Эбола, вирус гриппа, японский энцефалит, вирус денге, хантавирус, вирус Сэндай, респираторно-синцитиальный вирус, вирус везикулярного стоматита, отромиксовирусы, вирус висны, цитомегаловирус и вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). Положительный эффект настоящего изобретения обеспечивается в отношении любого подходящего антигена, производного от таких вирусов. Например, иллюстративные ретровирусные антигены, происходящие от ВИЧ, включают, среди прочего, антигены, такие как генные продукты генов gag, pol и env, белок Nef, обратную транскриптазу и другие компоненты ВИЧ. Иллюстративные примеры вирусных антигенов herpes simplex включают, среди прочего, антигены, такие как предранние белки, гликопротеин D и другие вирусные компоненты антигена herpes simplex. Примеры вирусных антигенов ветряной оспы включают такие антигены, как 9PI, gpll и другие компоненты вирусного антигена ветряной оспы. Примеры вирусных антигенов японского энцефалита включают такие антигены, как белки Е, М-Е, M-E-NS 1, NS 1, NS 1-NS2A, и другие вирусные компоненты антигенов японского энцефалита. Иллюстративные примеры вирусных антигенов гепатита включают, среди прочего, антигены, такие как S-, М- и L-белки вируса гепатита В, пре-S-антиген вируса гепатита В и других гепатитов (например, гепатита А, В и С), вирусные компоненты, такие как вирусная ДНК или РНК. Иллюстративные примеры антигенов вируса гриппа включают, среди прочего, такие антигены как гемагглютинин и нейраминидаза, и другие вирусные компоненты гриппа. Иллюстративные примеры антигенов вируса кори включают, среди прочего, такие антигены как белок слияния вируса кори и других компоненты вируса кори. Иллюстративные примеры антигенов вируса краснухи включают, среди прочего, такие антигены как белки Е1 и Е2 и другие компоненты вируса краснухи; ротавирусные антигены, такие как VP7sc и другие ротавирусные компоненты. Иллюстративные примеры антигенов цитомегаловирусной инфекции включают, среди прочего, такие антигены как гликопротеин B вирусной оболочки и другие компоненты цитомегаловирусного антигена. Примеры антигенов респираторно-синцитиального вируса включают такие антигены, как белок слияния RSV, М2-белок и другие компоненты антигена респираторно-синцитиального вируса. Иллюстративные примеры антигенов вируса бешенства включают, среди прочего, такие антигены, как гликопротеин бешенства, нуклеопротеины бешенства и другие компоненты антигена вируса бешенства. Иллюстративные примеры антигенов папилломавируса включают, среди прочего, капсульные белки LI и L2, а также антигены Е6/Е7, связанные с раком шейки матки. Дополнительные примеры вирусных антигенов см., напр., Fundamental Virology, Second Edition, eds. Fields, B. N. and Knipe, D. M., 1991, Raven Press, New York.
[01799] Иллюстративные примеры грибов включают Acremoniuin spp., Aspergillus spp., Epidermophytoni spp., Exophiala jeanselmei, Exserohilunm spp., Fonsecaea compacta, Fonsecaea pedrosoi, Fusarium oxsporum, Basidiobolus spp., Bipolaris spp., Blastomyces derinatidis, Candida spp., Cladophialophora carrionii, Coccoidiodes immitis, Conidiobolus spp., Cryptococcus spp., Curvularia spp., Fusarium solani, Geotrichum candidum, Histoplasma capsulatum var. capsulatum, Histoplasma capsulatum var. duboisii, Hortaea werneckii, Lacazia loboi, Lasiodiplodia theobromae, Leptosphaeria senegalenisis, Piedra iahortae, Pityriasis versicolor, Pseudallesheria boydii, Pyrenochaeta romeroi. Rhizopus arrhizus, Scopulariopsis brevicaulis, Scytalidium dimidiatum, Sporothrix schenckii, Trichophyton spp., Trichosporon spp., Zygomcete fungi, Madurella grisea, Madurella mycetomatis, Malassezia furfur, Microsporum spp., Neotestudina rosatii, Onychocola canadensis, Paracoccidioides brasiliensis, Phialophora verrucosa, Piedraia hortae, Absidia coryinbifera, Rhizomucor pusillus, и Rhizopus arrhizus. Так, иллюстративные антигены грибов, которые могут использоваться в композициях и способах согласно настоящему изобретению включают, среди прочего, компоненты антигена грибов Candida; антигены криптококковых грибов, такие как капсульные полисахариды и других компоненты антигенов криптококковых грибов; антигены грибов histoplasma, такие как белок теплового шока 60 (HSP60) и другие компоненты антигенов грибов histoplasma; антигены грибов coccidiodes, такие как антигены сферул и других компоненты антигена грибов coccidiodes; и антигены опоясывающего лишая, такие как трихофитии и другие компоненты антигена грибов coccidiodes.
[01800] Иллюстративные примеры бактерий включают бактерии, ответственные за заболевания, включая, среди прочего, дифтерию (напр., Corynebacterium diphtheria), коклюш (напр., Bordetella pertussis), сибирскую язву (напр., Bacillus anthracis), тип, чуму, шигеллоз (напр., Shigella dysenteriae), ботулизм (напр., Clostridium botulinum), столбняк (напр., Clostridium tetani), туберкулез (напр., Mycobacterium tuberculosis), бактериальные пневмонии (напр., Haemophilus influenzae.), холеру (напр., Vibrio cholerae), сальмонеллез (напр., Salmonella typhi), язвенную болезнь (напр., Helicobacter pylori), болезнь легионеров (напр., Legionella spp.), и болезнь Лайма (напр., Borrelia burgdorferi). Другие патогенные бактерии включают Escherichia coli, Clostridium perfringens, Clostridium difficile, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, и Streptococcus pyogenes. Дальнейшие примеры бактерий включают Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus sp., Streptococcus pneumoniae, Streptococcus agalactiae, Enterococcus sp., Bacillus cereus, Bifidobacterium bifidum, Lactobacillus sp., Listeria monocytogenes, Nocardia sp., Rhodococcus equi, Erysipelothrix rhusiopathiae, Propionibacterium acnes, Actinomyces sp., Mobiluncus sp., Peptostreptococcus sp., Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitides, Moraxella catarrhalis, Veillonella sp., Actinobacillus actinomycetemcomitans, Acinetobacter baumannii, Brucella sp., Campylobacter sp., Capnocytophaga sp., Cardiobacterium hominis, Eikenella corrodens, Francisella tularensis, Haemophilus ducreyi, Helicobacter pylori, Kingella kingae, Legionella pneumophila, Pasteurella multocida, Klebsiella granulomatis, Enterobacteriaceae, Citrobacter sp., Enterobacter sp., Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus sp., Salmonella enteriditis, Salmonella typhi, Shigella sp., Serratia marcescens, Yersinia enterocolitica, Yersinia pestis, Aeromonas sp., Plesiomonas shigelloides, Vibrio cholerae, Vibrio parahaemolyticus, Vibrio vulnificus, Acinetobacter sp., Flavobacterium sp., Burkholderia cepacia, Burkholderia pseudomallei, Xanthomonas maltophilia, Stenotrophomonas maltophila, Bacteroides fragilis, Bacteroides sp., Prevotella sp., Fusobacterium. sp., и Spirillum minus. Так, бактериальные антигены, которые могут быть использованы в описываемых здесь композициях и способах, включают, среди прочего: бактериальные антигены коклюша, такие как токсин коклюша, нитчатый гемагглюгинин, пертактин, F M2, FIM3, аденилатциклаза и другие компоненты антигена бактерий коклюша; бактериальные антигены дифтерии, такие как токсин или анатоксин дифтерии и другие компоненты бактериальных антигенов дифтерии; бактериальные антигены столбняка, такие как токсин или анатоксин столбняка и другие компоненты бактериального антигена столбняка, бактериальные антигены стрептококков, такие как М-белки и другие компоненты бактериального антигена стрептококков; бактериальные антигены грамотрицательных бактерий, такие как липополисахариды и другие компоненты антигена грамотрицательных бактерий; бактериальные антигены Mycobacterium tuberculosis, такие как миколовая кислота, белок 65 теплового шока (HSP65), основной секретируемый белок 30 кДа, антиген 85А и другие компоненты антигена микобактерий; компоненты бактериального антигена Helicobacter pylori, бактериальные антигены пневмококковой инфекции, такие как пневмомолизин, капсульные полисахариды пневмококков и другие пневмококковые компоненты бактериального антигена; бактериальные антигены гемофилического гриппа, такие как капсульные полисахариды и другие компоненты бактериального антигена гемофилического гриппа; бактериальные антигены сибирской язвы, такие как защитный антиген сибирской язвы и другие компоненты бактериального антигена сибирской язвы; бактериальные антигены риккетсии, такие как rompA и другие компоненты бактериальных антигенов риккетсии. Наряду с описанными здесь бактериальными антигенами, включены также любые другие антигены бактерий, микобактерий, микоплазмы, риккетсии или хламидий.
[01801] Иллюстративные примеры простейших и других паразитов, ответственных за заболевания, включают, среди прочего, малярию (напр., Plasmodium falciparum), нематоды, цепни, гельминты, власоглавы, дерматофиты, круглые черви, острицы, аскариды, филариды, онхоцеркоз (напр., Onchocerca volvulus), шистосомоз (напр., Schistosoma spp.), токсоплазмоз (напр., Toxoplasma spp.), трипаносомозы (напр., Trypanosoma spp.), лейшманиоз {Leishmania spp.), лямблиоз (напр., Giardia lamblia), амебиаз (напр., Entamoeba histolytica), филяриатоз (напр., Brugia malayi), и трихинеллез (напр., Trichinella spiralis). Так, антигены, которые могут быть использованы в описываемых здесь композициях и способах, включают, среди прочего: антигены Plasmodium falciparum, такие как поверхностные антигены мерозоитов, спорозоитов, антигены обволакивания спорозонта, гаметоциты/поверхностные антигены гамет, гематостадийный антиген pf 155/RESA и другие компоненты антигена плазмодиев; антигены leishmania major и других лейшманиозов, такие как gp63, липофосфогликан и ассоциированный с ним белок и другие компоненты антигена лейшманиоза; антигены токсоплазмоза, такие как SAG-1, р30 и другие компоненты антигена токсоплазмоза; антигены шистосом, такие как глутатион S-трансфераза, парамиозин и другие компоненты антигена шистомоза; и антигены трипаносомоза, такие как антиген 75-77 кДа, антиген 56 кДа и другие компоненты антигена трипаносомоза.
[01802] Согласно некоторым вариантам, анализируемое вещество является лекарством или метаболитом лекарства. Положительным эффектом системы является способность выполнения любого типа анализа на одной и той же системе.
[01803] Детектирование
[01804] Согласно некоторым вариантам, связывание одного или нескольких рецептора анализируемого вещества с одним или несколькими целевыми анализируемыми вещества детектируется с помощью детектируемых меток или тегов (одного или нескольких). Вообще говоря, метка - это молекула, которая может быть обнаружена напрямую (т.е., первичная метка) или косвенно (т.е., вторичная метка); например, метка может быть визуализирована и/или замерена или иным образом идентифицирована таким образом, чтобы стало известно об ее наличии или отсутствии. Метка может быть прямо или косвенно конъюгирована с одним или несколькими рецепторами анализируемого вещества, анализируемым веществом или тегом (например, зондом), который взаимодействует либо с анализируемое вещество или рецептором анализируемого вещества, либо с обоими. Вообще говоря, метка выдает детектируемый сигнал. Примеры меток, полезных к применению согласно изобретению, включают, среди прочего, флуоресцентные красители (например, изотиоцианат флуоресцеин, техасский красный, родамин и т.п.), ферменты (например, LacZ, CAT, пероксидазу хрена, щелочную фосфатазу, I 2-галактозидазу, β-галактозидазу и глюкозооксидазу, ацетилхолинэстеразу и другие, обычно применяемые в качестве детектируемых ферментов), метки квантовых точек, хромофорные метки, ферментные метки, метки лигандов сродства, электромагнитные спин-метки, метки тяжелых атомов, зонды, помеченные светорассеивающими наночастицами, или другими наночастицами, изотиоцианатом флуоресцеина (FITC), TRITC, родамином, тетраметилродамином, R-фикоэритрином, Су-3, Су-5, Су-7, техасским красным, Phar-красным, аллофикоцианином (АРС), эпитопные теги, такие как эпитоп FLAG или НА и ферментные теги, такие как конъюгаты гаптена, такие как дигоксигенин или динитрофенил, или члены связывающей пары, которые способны образовывать комплексы, такие как комплексы стрептавидин/биотин, авидин/биотин или антиген/антитело, включая, например, кроличий IgG и антикроличий IgG; магнитные частицы; электрические метки; термометки; люминесцентные молекулы; фосфоресцентные молекулы; хемилюминесцентные молекулы; флуорофоры, такие как умбеллиферон, флуоресцеин, родамин, тетраметилродамин, эозин, зеленый флуоресцентный белок, эритрозин, кумарин, метилкумарин, пирен, малахитовый зеленый, стильбен, люциферовый желтый, каскад-синий, дихлортриазиниламин-флуоресцеин, дансилхлорид, фикоэритрин, флуоресцентные комплексы лантаноидов, например, включающие европий и тербий: молекулярные маяки и их флуоресцентные производные, такой люминесцентный материал, как люминол; светорассеивающие или плазмон-резонансные материалы, такие как частицы золота или серебра или квантовые точки; радиоактивные метки или тяжелые изотопы, включая 14С, 123I, 124I, 13% 125I, Tc99m, 32Р, 35S или 3Н; или сферические оболочки; и зонды, меченые любым другим сигналом, генерирующим известную метку, как описано, например, в Principles of Fluorescence Spectroscopy, Joseph R. Lakowicz (Editor), Plenum Pub Corp, 2nd edition (July 1999) and the 6 th Edition of the Molecular Probes Handbook by Richard P. Hoagland. Разные метки (две и более) могут использоваться совместно для детектирования двух или нескольких анализируемых веществ в одном анализе. Согласно некоторым вариантам, в одном анализе используется не менее 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, или более разных меток.
[01805] Согласно некоторым вариантам, метка является ферментом, активность которого создает продукт, проявляющий детектируемый сигнал. Субстраты, используемые для чувствительного детектирования могут быть колориметрическими, радиоактивными, флуоресцентными или хемилюминесцентными. Под действием фермента на хромогенный субстрат, обычные колориметрические субстраты продуцируют новый цвет (или вносят изменения в спектральное поглощение). Вообще говоря, колориметрические субстраты продуцируют изменение спектрального поглощения. Согласно некоторым вариантам, ферментом является пероксидаза хрена, субстраты которой содержат, среди прочего, 3,3'-диаминобензидин (DAB), 3-амино-9-этилкарбазол (АЕС) и баджорский пурпурный. Согласно некоторым вариантам, ферментом является щелочная фосфатаза, субстраты которой содержат, среди прочего, прочный красный и Ferangi голубой. Известен широкий ассортимент других ферментных меток и связанных хромогенов, которые доступны от коммерческих поставщиков, таких как Thermo Fisher Scientific. Примером ферментного анализа является ферментный иммуносорбеитпый анализ (ELISA). Методики проведения иммуноферментного анализа ELISA известны в данной области техники, и могут быть аналогичным образом применены в минимум некоторых их описываемых здесь методах. Анализируемое вещество может (но не обязательно) быть связано первым рецептором анализируемого вещества, который не снабжен меткой до того, как вступит в контакт со вторым рецептором анализируемое вещество, который снабжен меткой (например, сэндвич-ELISA) и специфически связывается либо с анализируемым веществом, либо с первым рецептором анализируемого вещества. При проведении типичного иммунноферментного анализа ELISA рецептор анализируемого вещества, связанный с ферментом, является антителом. Аналогичные анализы могут проводиться в случаях, когда антитело заменено другим рецептором анализируемого вещества.
[01806] Подходящие флуоресцентные метки включают, среди прочего, флуоресцеин, родамин, тетраметилродамин, эозин, эритрозин, кумарин, метилкумарины, пирен, малахитовый зеленый, стильбен, люциферовый желтый, Cascade синийтм, техасский красный, IAEDANS, EDANS, BODIPY FL, LC красный 640, Су 5, Су 5.5, LC красный 705 и орегонский зеленый. Подходящие оптические красители описаны в 1996 Molecular Probes Handbook by Richard P. Haugland, включенный сюда по ссылке. Подходящие флуоресцентные метки также включают, среди прочего, зеленый флуоресцентный белок (GFP), усиленный GFP (EGFP), синий флуоресцентный белок (BFP), усиленный желтый флуоресцентный белок (EYFP), люциферазу, β-галактозидазу, и люциферазу Renilla. Дополнительные примеры флуоресцентных меток описываются в патентах WO 92/15673; WO 95/07463; WO 98/14605; WO 98/26277; WO 99/49019; патентах США №№5292658; 5418155; 5683888; 5741668; 5777079; 5804387; 5874304; 5876995; и 5925558, которые включены сюда по ссылке.
[01807] Согласно некоторым вариантам, метки для использования е настоящем изобретении включают: красители Alexa-Fluor (Alexa Fluor 350, Alexa Fluor 430, Alexa Fluor 488, Alexa Fluor 546, Alexa Fluor 568, Alexa Fluor 594, Alexa Fluor 633, Alexa Fluor 660, Alexa Fluor 680), Cascade Blue, Cascade Yellow и R-фикоэритрин (РЕ) (молекулярные зонды) (г. Юджин, шт. Орегон), FITC, родамин, и техасский красный (Pierce, г. Рокфорд, шт. Иллинойс), Су5, Су5.5, Су7 (Amersham Life Science, г. Питтсбург, шт. Пенсильвания). Известны протоколы тандемных конъюгатов для Су5РЕ, Су5.5РЕ, Су7РЕ, Су5.5АРС, Су7АРС. Конъюгация флуоресцентного зонда может быть количественно оценена для определения глубины меток, и специалиста хорошо известны протоколы, включающие спектральные характеристики красителя. Согласно некоторым вариантам, флуоресцентные метки конъюгированы с аминодекстрановым линкером, который конъюгирован с связующим элементом или антителом. Дополнительные метки перечислены и доступны по онлайновым или распечатанным каталогам компаний BD Biosciences, Beckman Coulter, AnaSpec, Invitrogen, Cell Signaling Technology, Millipore, eBioscience, Caltag, Santa Cruz Biotech, Abeam и Sigma, содержимое которых включено сюда по ссылке.
[01808] Метки могут быть ассоциированы с рецептором анализируемого вещества, анализируемым веществом или тем и другим, причем ассоциация может быть ковалентной или нековалентной. Детектирование может производиться либо по увеличению, либо по уменьшению детектируемого сигнала от метки. Согласно некоторым вариантам, степень увеличения или уменьшения коррелирует с количеством анализируемого вещества. Согласно некоторым вариантам, при поведении анализа пробу, содержащую анализируемое вещество, обрабатывают маркирующим соединением для конъюгации анализируемого вещества с меткой, такой как флуоресцентный тег. Затем связывание может измеряться детектированием метки, например измерением флуоресценции, для обнаружения присутствия и, при необходимости, количества одного или нескольких анализируемых веществ, например, в сочетании с рецепторами анализируемого вещества связанными с матрицей, или рецепторов анализируемого вещества, связанными с кодированным микроносителем. Согласно некоторым вариантам, пробу обрабатывают маркирующим соединением для конъюгирования анализируемого вещества с линкером. После связывания линкер функционализуют меткой, например, люминесцентным тегом, и позитивное событие замеряют детектированием тега, например, в виде усиления флуоресценции. Согласно некоторым вариантам, домен рецептора, связывающий анализируемое вещество, привязан к зонду, содержащему метку, например, флуоресцентную; после привязки с анализируемым веществом, зонд высвобождается, что дает измеримое ослабление детектируемого сигнала от метки (например, ослабление флуоресценции). Согласно некоторым вариантам, рецептор анализируемого вещества помечен флуоресценцией и частично привязан к зонду, помеченному гасителем флуоресценции, который находится поблизости от флуоресцентной метки; после связывания с анализируемым веществом, комплементарный зонд высвобождается, что ведет к измеримому усилению флуоресценции метки, конъюгированной с рецептором анализируемого вещества. Согласно некоторым вариантам, рецептор анализируемого вещества привязан к зонду, гибридизация которого загораживает домен, содержащий вторичную структуру; после связывания с анализируемым веществом зонд высвобождается, и вторичная структура становится доступной метке, такой как интеркалирующий краситель, используемый для выработки измеримого сигнала. Метки, полезные для детектировании связывания между рецептором анализируемого вещества и анализируемым веществом в связующей паре, могут включать, например, флуоресцеин, тетраметилродамин, техасский красный или любые другие флуоресцентные молекулы, известные в данной области техники. Уровень содержания детектируемой метки затем изменяют в зависимости от количества целевого анализируемого вещества в анализируемой смеси.
[01809] Согласно некоторым вариантам, высвобожденный зонд конъюгируется с одним из членов пары сродства, таким как биотин. Детектируемая молекула затем конъюгируется с другим членом пары сродства, например, авидином. После того, как тестируемую смесь подают в аналитический блок, содержащий рецепторы анализируемого вещества, добавляют детектируемую молекулу. Количество детектируемых молекул изменяется обратно пропорционально количеству целевой молекулы, присутствующей в тестируемой смеси. Согласно другому варианту, высвобожденный зонд будет помечен биотином и может быть детектирован добавлением флуоресцентно помеченного авидина; после чего сам авидин будет связан с другим флуоресцентно помеченным соединением, конъюгированным с биотином. Биотиновая группа на высвобожденном олигонуклеотиде может также использоваться для связывания репортерного фермента, связанного с авидином; затем фермент будет катализировать реакцию, ведущую к осаждению детектируемого соединения. Как альтернатива, репортерный фермент будет катализировать выработку нерастворимого продукта, который будет локально гасить флуоресценцию неотъемлемо флуоресцентной твердой поверхности. Согласно другому варианту анализа с вытеснением, высвобожденный зонд будет помечен иммунологически детектируемым зондом, таким как дигоксигенин. Затем высвобожденный и вытесненный зонд будет связан первым набором антител, которые специфично распознают зонд. После этого эти первые антитела будут распознаны и связаны вторым набором антител, флуоресцентно помеченных или конъюгированных с репортерным ферментом.
[01810] Согласно некоторым вариантам, рецептор анализируемого вещества, такой как антитело, индуцирует реакцию агглютинации в присутствии одного или нескольких целевых анализируемых веществ (например, антигенов). Типичные реакции агглютинации, использующие антитела включают (i) смешивание поликлональных антител с пробой, содержащей антиген, соответствующий антителам, и наблюдение за формированием иммуноагглютинатов; (ii) смешивание моноклонального антитела с пробой, содержащей антиген, несущий как минимум две антигенные функции (двухвалентный или многовалентный антиген) и наблюдение за формированием иммуноагглютинатов; (iii) смешивание минимум двух разных моноклональных антител с пробой, содержащей моновалентный антиген и наблюдение за иммуноагглютинацией; (iv) любые из упомянутых выше реакций, но с применением антител, или других подходящих описанных здесь рецепторов анализируемого вещества, связанных с частицами, например, латексными частицами, коллоидами и т.д.; и (v) любые из упомянутых выше реакций, но применительно к антигенам на поверхности клеток, и в этом случае количество антигенов на физическую единицу обычно составляет 100 и более, и в этом случае такие клетки могут быть агглютинированы моноклональными антителами, или другим подходящим описанным здесь рецептором анализируемого вещества, даже если каждая молекула антигена является моновалентной. Реакции агглютинации можно наблюдать на поверхности твердого субстрата, такого как стеклянная или пластиковые пластина, или в растворе, например, на микротитровальном планшете, в кювете, наконечнике, капилляре или другом подходящем контейнере. Твердая поверхность или контейнер предпочтительно окрашены контрастно цвету агглютината. Согласно некоторым вариантам, твердая поверхность или контейнер выполнены оптически прозрачными, чтобы агглютинацию можно было измерять по изменению цвета, контрасту, поглощению или описанному здесь детектированию каких-либо других подходящих меток. Согласно некоторым вариантам, измерение агглютинации происходит в потоке жидкости, а наличие агглютината определяется нарушениями в потоке жидкости. Согласно некоторым вариантам, реакция агглютинации является реакцией гемагглютинации. Согласно некоторым вариантам, реакция агглютинации является реакцией ингибирования агглютинации, когда присутствие анализируемого вещества (например, мелких молекул, лекарств или метаболита лекарственного препарата) тормозит или замедляет скорость реакции агглютинации, например, по причине конкуренции за связывание с рецептором анализируемого вещества (например, антитела) в присутствии агглютинируемой мишени (например, микроносителя, покрытого анализируемым веществом).
[01811] Описанные здесь анализы связывания рецептора могут сочетаться с одним или несколькими другими анализами, например на разных пробах (согласно минимум одному варианту осуществления описываемой здесь системы), или на той же самой пробе. Разные анализы могут проводиться одновременно или последовательно на одной или нескольких пробах.
[01812] Согласно некоторым вариантам, возможен одновременный анализ множества анализируемых веществ. Множество анализируемых веществ могут анализироваться в отдельных сосудах или в одном и том же сосуде. Одно и то же анализируемое вещество может анализироваться с использованием разных детекторов. Это позволяет системе поддерживать высокую точность в разных диапазонах концентрации анализируемого вещества.
[01813] Анализы гибридизации нуклеиновых кислот
[01814] Согласно некоторым вариантам, анализируемое вещество является целевой нуклеиновой кислотой (такой как ДНК, РНК, mPHK, miPHK, rPHK, tPHK и их гибриды), детектируемой в реакции гибридизации нуклеиновых кислот. Целевая нуклеиновая кислота в пробе может быть нуклеиновой кислотой от субъекта, у которого взята проба, или от источника, для которого субъект, передающий пробу, является организмом-хозяином, например, будучи описываемым здесь патогеном. Вообще говоря, гибридизацией считается реакция, в которой один или несколько полинуклеотидов реагируют с образованием комплекса, который стабилизируется водородными связями между основаниями нуклеотидных остатков. Водородное связывание может происходить спариванием оснований по Уотсону-Крику, связыванием по Хоогштейну, или любым другим специфическим образом секвенирования. Комплекс может содержать две нити, образующих дуплекс-структуру, три или более нитей, образующих многонитевой комплекс, одну самогибридизирующуюся нить или любое их сочетание. Реакция гибридизации может представлять собой стадию более широкого процесса, таким как инициирование процесса амплификации (напр., PCR, лигазной цепной реакции, самоподдерживающейся репликации последовательности), или ферментативного расщепления полинуклеотида эндонуклеазой. Последовательность, способная гибридизироваться с заданной последовательностью именуется "комплементом" заданной последовательности. Согласно некоторым вариантам, гибридизация происходит между целевой нуклеиновой кислотой (анализируемое вещество) и нуклеинокислотным зондом. Согласно некоторым вариантам, перед гибридизацией с зондом целевую нуклеиновую кислоту модифицируют, например лигированием адаптера с одним или обоими концами целевой нуклеиновой кислоты для получения модифицированной целевой нуклеиновой кислоты. В модифицированной нуклеиновой кислоте, содержащей линкер, зонд может гибридизироваться только с последовательностью линкера, только с целевой последовательностью нуклеиновой кислоты, или же как с линкером, так и с целевой последовательностью нуклеиновых кислот. Примеры использования нуклеинокислотных зондов включают детектирование присутствия последовательностей вирусных или бактериальных нуклеиновых кислот, свидетельствующих об инфекции, детектирование присутствия вариантов или аллелей генов млекопитающих, связанных с заболеваниями и раками, генотипирование одного или нескольких генетических локусов (таких как единичные нуклеотидные полиморфизмы), идентификацию источника нуклеиновых кислот, обнаруженных в судебно-медицинских пробах, и определение отцовства.
[01815] Нуклеинокислотный зонд согласно изобретению может содержать ДНК, РНК, модифицированные нуклеотиды (например, метилированные или меченые нуклеотиды), иметь модифицированный химический состав каркаса (например, каркаса, содержащий морфолиновое кольцо), аналоги нуклеотидов или сочетать два или более вариантов. Зонд может быть кодирующей или комплементарной нитью полного гена или его фрагмента, или продукт его экспрессии. Нуклеотидной последовательностью зонда может быть любая последовательность, обладающей достаточной комплементарностью в отношении последовательности нуклеиновых кислот в биологической пробе для гибридизации зонда с целевой нуклеиновой кислотой в биологической пробе в условиях требуемой гибридизации. В идеале зонд будет гибридизироваться только с представляющей интерес целевой нуклеиновой кислотой в пробе и не будет связываться неспецифичным образом с другими некомплементарными нуклеиновыми кислотами в пробе или в других областях целевой нуклеиновой кислоты в пробе. Условия гибридизации могут изменяться в зависимости от степени строгости, требуемой в реакции гибридизации. Например, если условия гибридизации предназначены для обеспечения высокой строгости, то зонд будет связываться только с последовательности нуклеиновых кислот в пробе, к которым у него очень высокая степень комплементарности. Условия низкой строгости гибридизации позволяют проводить гибридизацию зонда с последовательностями нуклеиновых кислот в пробе, которые обладают некоторой комплементарностью, но не настолько сильно комплементарны в отношении последовательности зона, как того требуется для гибридизации с высокой строгостью. Условия гибридизации будут варьироваться в зависимости от биологической пробы, типа зонда и мишени. Специалисту в данной области техники известно, как оптимизировать условия гибридизации для конкретного применения предлагаемого способа, или как альтернатива, как построить нуклеинокислотные зонды для оптимального использования в заданном наборе условий.
[01816] Нуклеинокислотный зонд может быть получен из коммерческих источников или может быть синтезирован в соответствии с хорошо известными стандартными протоколами синтеза нуклеотидов. Как альтернатива, зонд может быть получен выделением и очисткой последовательности нуклеиновых кислот из биологических материалов методами, стандартными в области молекулярной биологии (Sambrook et al. 1989. Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2d Ed., Cold Spring Harbor Laboratory Pres, Cold Spring Harbor, N.Y.). Нуклеинокислотный зонд может быть амплифицирован согласно известной процедуре амплификации нуклеиновых кислот (например, полимеразной цепной реакцией). Далее, зонд согласно изобретению может быть связан с любой из меток согласно изобретению по стандартным в данной области техники протоколам.
[01817] Далее, предусматривается, что настоящее изобретение также включает способы гибридизации нуклеотидов, в которых нуклеинокислотный зонд используется в качестве праймера для катализируемой ферментом реакции удлинения, такой как PCR, и реакции маркировки удлинения праймера (такой как in situ и in vitro PCR, и другие реакции, основанные на удлинении праймера). Дополнительно включены способы гибридизации in situ.
[01818] Метки, с которыми могут быть соединен нуклеинокислотный зонд согласно изобретению, включают, среди прочего, гаптен, биотин, дигоксигенин, флуоресцеина изотиоцианат (FITC), динитрофенил, аминометилкумаринуксусная кислота, ацетиламинофлуорен и ртуть-сульфгидрильные лигандные комплексы, хромогенные красители, флуоресцентные красители и любые другие описанные здесь подходящие метки» такие как описано применительно к маркировке рецепторов анализируемого вещества. Согласно некоторым вариантам, гибридизация детектируется косвенно по детектированию продукта реакции гибридизации, такой как PCR. Например, продукты амплификации могут быть детектированы красителем или окрашиванием, способным детектировать амплифицированные нуклеиновые кислоты (например, с помощью интеркалирующего или связывающегося по бороздкам красителя), таким как этидийбромид, SYBR зеленый, SYBR синий, DAPI, акрифлавин, фторкумарин, эллиптицин, дауномицин, хлорохин, дистацмицин D, хромомицин, пропидиум иодид, Hoeste, SYBR золотой, акридины, профлавины, акридин оранжевый, гомидий, митрамицин, полипиридильный комплекс рутения, антрамицин и другие подходящие агенты, известные в данной области техники. Согласно некоторым вариантам, несколько зондов, каждый из которых имеет разные целевые нуклеиновые кислоты и иную метку, одновременно гибридизируют с одной пробой, например не менее 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 или более разных зондов.
[01819] Согласно одному из вариантов, нуклеинокислотные зонды ковалентно или нековалентно связаны с субстратом. Примеры субстратов, с которыми могут быть связаны нуклеинокислотные зонды, включают, среди прочего, микроматрицы, микроносители, наконечники пипеток, устройства для переноса проб, кюветы, капилляры или другие трубки, реакционные камеры или элементы любого другого подходящего формата, совместимого с системой детектирования проб, взятых у субъекта. В производстве микроматриц биочипов возможно применение различные технологий производства полупроводников, основанных, например, на химии твердой фазы, комбинаторной химии, молекулярной биологии и робототехнике. Обычно используется фотолитографический процесс производства микроматриц с миллионами нуклеинокислотных зондов на одном чипе. Как альтернатива, если нуклеинокислотные зонды синтезированы заранее, то они могут быть закреплены на поверхности матрицы с помощью таких методов, как микроканальная накачка, нанесение пятен устройством типа "струйного принтера", штамповкой по шаблону или фотосшиванием. Пример фотолитографического процесса начинается с покрытия пакетированной кварцевой пластины светочувствительным химическим соединением для предотвращения сцепления между кварцевой пластиной и первым нуклеотидом создаваемого ДНК-зонда. Литографическая маска используется для того, чтобы либо блокировать, либо разрешать пропускание света на определенные участки поверхности пластины. Затем поверхность контактируют с раствором, который может содержать аденин, тимин, цитозин или гуанин, и сцепление происходит только на тех участках поверхности стекла, где с помощью освещения была снята защита. Сцепленный с поверхностью нуклеотид несет светочувствительные защитные группы, что позволяет снова повторить цикл. Таким путем создается микроматрица по мере того, как зонды синтезируются в рамках повторяющихся циклов снятия защиты и обеспечения сцепления. Этот процесс может повторяться, пока зонды не достигнут своей полной длины. Коммерчески доступные матрицы обычно производятся с плотностью более 1,3 миллиона уникальных функциональных элементов на матрицу. В зависимости от требований эксперимента и необходимого числа зондов на матрицу, каждая пакетная пластина может быть разрезана на десятки или сотни отдельных матриц.
[01820] Возможно использование и других методов производства поверхности твердого материала с нанесенными нуклеинокислотными зондами, к ней прикрепленными. Материалом покрытой твердой поверхности может быть пленка Лэнгмюра-Блоджета, функционализированное стекло, германий, кремний, ПТФЭ, полистирол, арсенид галлия, золото, серебро, мембрана, нейлон, ПВП, полимерная пластмасса или любой другой известный материал, которое может иметь функциональные группы, такие как аминогруппа, карбоксил, реактив Дильса-Альдера, тиол или гидроксил, внедренный на его поверхности. Затем эти группы могут быть ковалентно присоединены к сшивающим агентам, так что последующее связывание нуклеинокислотных зондов и целевого нуклеинокислотного анализируемого вещества может происходить в растворе без помех со стороны биочипа. Типичные сшивающие группы включают олигомер этиленгликоля, диамины и аминокислоты. Как альтернатива, нуклеинокислотные зонды могут связываться с матрицей с помощью ферментативных процедур, например, описанных в патенте США №20100240544.
[01821] Согласно некоторым вариантам, нуклеинокислотные зонды присоединены к поверхности микроносителя. Известны микроносители, пригодные для связывания с нуклеинокислотными зондами, такими как олигонуклеотиды, и включают магнитные и немагнитные шарики. Микроносители могут быть помечены с использованием 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 или большего числа красителей для кодирования шариков и идентификации присоединенных к ним нуклеинокислотных зондов. Кодирование микроносителей может позволить различить не менее 10, 50, 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, 1500, 2000, 5000, или более разных микрошариков в одном анализе, причем каждый микрошарик соответствует разным нуклеинокислотным зондам со специфичностью в отношении разных целевых нуклеинокислотных анализируемых веществ.
[01822] Согласно некоторым вариантам, нуклеинокислотные зонды связаны с поверхностью реакционной камеры, такой как наконечник. Например, внутренняя поверхность наконечника может быть покрыта нуклеинокислотными зондами, специфичными для одного целевого нуклеинокислотного анализируемого вещества. Как альтернатива, внутренняя поверхность наконечника может быть покрыта двумя или большим числом нуклеинокислотных зондов, специфичных для разных целевых нуклеинокислотных анализируемых веществ. Когда два или более разных нуклеинокислотных зондов связаны с одной и той же внутренней поверхностью наконечника, каждый из разных нуклеинокислотных зондов может быть связан в разных известных местах, с тем, чтобы формировались определяемые запросом четкие кольца или полосы в разных позициях вдоль оси наконечника. В этом случае появляется возможность анализировать несколько разных нуклеинокислотных анализируемых веществ при втягивании пробы вверх по наконечнику, что позволяет содержащимся в пробе нуклеинокислотным анализируемым веществам связываться с нуклеинокислотным зондом, нанесенным в следующих друг за другом позициях вдоль наконечника. Факт связывания затем может быть визуализирован описанным здесь образом, причем местоположение каждой полосы в рисунке полос соответствует определенному известному нуклеинокислотному анализируемому веществу.
[01823] Согласно некоторым вариантам, реакцией гибридизации нуклеиновых кислот является реакция секвенирования. Реакции могут протекать непосредственно на нуклеиновых кислотах пробы, или им может предшествовать стадия амплификации, такая как обратная транскрипция и/или PCR. Секвенирование с использованием шаблоно-зависимого синтеза может включать несколько разных процессов. Например, одним из самых ранних способов секвенирования ДНК была методология секвенирования по Сэнгеру с четырехцветным окончанием цепей, согласно которой популяция молекул-шаблонов используется для создания популяции комплементарных фрагментов. Удлинение праймера осуществляется в присутствии четырех естественно встречающихся нуклеотидов и с суб-популяцией помеченных красителем терминаторных нуклеотидов, например, дидезоксирибонуклеотидов, где каждый тип терминатора (ddATP, ddGTP, ddTTP, ddCTP) включает разные детектируемые метки. В результате создается вложенный набор фрагментов, причем фрагменты оканчиваются у каждого нуклеотида в шаблоне вне праймера, и помечены таким образом, что обеспечивается идентификация концевого нуклеотида. Популяция вложенных фрагментов затем подвергается разделению по размерам, например, с использованием капиллярного электрофореза, и идентифицируются метки, ассоциированные с каждым фрагментом иного размера для идентификации концевого нуклеотида. В результате последовательность меток, движущихся мимо детектора в системе разделения обеспечивает прямое считывание информации о последовательностях синтезированных фрагментов, а благодаря комплементарности, и о подлежащем шаблоне (см., напр., патент США №5171534, включенный по ссылки в полном объеме и для всех целей).
[01824] Другие примеры шаблоно-зависимых методов секвенирования включают процессы секвенирования путем синтеза, согласно которым отдельные нуклеотиды идентифицируют итеративно, по мере того, как их добавляют к растущему продукту удлинения праймера. Согласно одной категории секвенирования путем синтеза, нуклеинокислотный синтез-комплекс контактируют с одним или несколькими нуклеотидами в условиях, обеспечивающих добавление одного основания, причем за этим основанием продление не происходит, или является слабым. Затем производят контроль реакции или следят за ее протеканием, чтобы определить, произошло ли включение основания, и идентифицировать его. Во второй категории секвенирования путем синтеза, за добавлением нуклеотидов к растущей зарождающейся нити следят в режиме реального времени по ходу непрерывно протекающей реакции, например, без стадий промывки.
01825] Одним из примеров секвенирования путем синтеза является пиросеквенирование, которое представляет собой процесс, который идентифицирует включение нуклеотида путем анализа результирующей синтез-смеси на присутствие побочных продуктов реакции секвенирования, а именно пирофосфата. В частности, праймер, комплекс полимеразного шаблона контактируют с нуклеотидом одного типа. Если этот нуклеотид включен, то реакции полимеризации отщепляет нуклеозидный трифосфат между α и β фосфатами трифосфатной цепи, высвобождая пирофосфат. Присутствие высвобожденного пирофосфата затем идентифицируют с помощью репортерной системы на базе хемилюминесцентного фермента, которая преобразует пирофосфат, с помощью AMP, в АТР (АТФ), затем измеряют содержание АТФ, используя люциферазный фермент для получения измеримых световых сигналов. Когда свет детектируется, считается, что основание включено, а когда свет не детектируется, то считается, что основание не включено. После соответствующих стадий промывки различные основания циклически контактируют с комплексом для последовательной идентификации последующих оснований в нуклеиновой кислоте шаблона. См., напр., патент США №6210891, включенный сюда по ссылке в полном объеме и для всех целей).
[01826] В процессах аналогичной направленности, комплекс праймер/шаблон/полимераза иммобилизуют на субстрате, и комплекс контактируют с мечеными нуклеотидами. Иммобилизация комплекса может происходить через последовательность праймера, шаблона и/или полимеразного фермента, причем может быть ковалентной или нековалентной. Вообще говоря, согласно предпочтительным вариантам, в частности согласно изобретению, иммобилизация комплекса производится путем связывания полимеразы или праймера с поверхностью субстрата. Для такого закрепления пригодны различные типы связей, в том числе, например, введением биотинилированных компонентов на поверхности, используя, например, химические связи биотин-ПЭГ-силан, с последующим биотинилированием иммобилизуемой молекулы, и последующим связыванием, например, через стрептавидиновый мост. Для иммобилизации могут применяться и другие химические варианты связывания путем синтеза, а также адсорбция неспецифических белков. Согласно альтернативной конфигурации, нуклеотиды вводятся с удаляемыми терминаторными группами, или без них. После внедрения, метка связывается с комплексом и, тем самым, становится детектируемой. В случае нуклеотидов, несущих терминатор, все четыре разных нуклеотида, снабженные индивидуально идентифицируемыми метками, контактируют с комплексом. Внедрение меченого нуклеотида прекращает удлинение из-за присутствия терминатора, и добавляет метку к комплексу. Затем метку и терминатор удаляют содержащего их нуклеотида и, после стадий соответствующей промывки, процесс повторяют. В случае нуклеотидов без терминатора к комплексу добавляют меченый нуклеотид одного типа, чтобы определить, будет ли он включаться, как в случае пиросеквенирования. После удаления маркировочной группы на нуклеотиде и соответствующей промывки, различные разные нуклеотиды циклически пропускают через реакционную смесь в том же процессе. См., напр., патент США №6833246, включенный сюда по ссылке в полном объеме и для всех целей).
[01827] При дальнейшем секвенировании в процессе синтеза, в режиме реального времени наблюдают включение по-разному меченых нуклеотидов по мере того, как проводится шаблоно-зависимый синтез. В частности, отдельный иммобилизованный комплекс праймер/шаблон/полимераза наблюдают в процессе включения флуоресцентно-помеченных нуклеотидов, что позволяет идентифицировать в режиме реального времени каждое добавленное основание в процессе его добавления. В этом процессе маркировочные группы прикрепляются к части нуклеотида, которая расщепляется во время внедрения. Например, прикреплением маркировочной группы к части фосфатной цепи, удаляемой во время внедрения, т.е. β, γ или другой концевой фосфатной группы на полифосфатнуклеозиде, метка не внедряется в зарождающуюся нить, и вместо этого получается натуральная ДНК. Наблюдение отдельных молекул, как правило, предусматривает оптическое ограничение комплекса в пределах очень малого освещаемого объема. Благодаря оптическому ограничению комплекса, создается область мониторинга, в которой случайно диффундирующие нуклеотиды присутствуют в течение очень короткого времени, тогда как внедренные нуклеотиды сохраняются в пределах объема наблюдения на протяжении всего времени своего внедрения. Тем самым создается характерный сигнал, связанный с событием внедрения, которое характеризуется также профилем сигнала, являющимся характерным для добавляемого основания. Согласно смежным вариантам осуществления, взаимодействующие компоненты метки, такие как пары красителей флуоресцентной резонансной передачи энергии (FRET), предусматриваются па полимеразной или другой части комплекса и внедряющегося нуклеотида, так что событие внедрения вводит маркирующие компоненты в интерактивную близость, и появляется характерный сигнал, который вновь характерен для внедряемого основания (см., напр., патенты США №№6056661, 6917726, 7033764, 7052847, 7056676, 7170050, 7361466, 7416844 и опубликованную патентную заявку США №2007-0134128, которые включены сюда по ссылке в полном объеме и для всех целей). Вместо CCD-камеры для детектирования изменения в рассеянии может использоваться фотодетектор. Для усиления сигнала может использоваться сочетание флуоресценции и пропускания.
[01828] Описанные здесь анализы нуклеинокислотной гибридизации могут сочетаться с одним или несколькими другими анализами, например на разных пробах (согласно минимум одному варианту осуществления описываемой здесь системы), или на той же самой пробе. Разные анализы могут проводиться одновременно или последовательно на одной или нескольких пробах.
[01829] Электрофорез
[01830] Согласно некоторым вариантам, в системе предусмотрено подвергать анализируемые вещества электрофорезу. Настоящее изобретение может использоваться для разделения, детектирования и измерения одного или нескольких анализируемое вещество в одной или более пробах, представляющих биологический, экологический или химический интерес. Особый интерес представляют макромолекулы, такие как белки, полипептиды, сахариды и полисахариды, генетические материалы, такие как нуклеиновые кислоты и полинуклеотиды, углеводы, клеточные материалы, такие как бактерии, вирусы, органеллы, фрагменты клеток, метаболиты, лекарственные средства, любое другое описываемое здесь анализируемое вещество, и их сочетания. Представляющие интерес белки включают белки, присутствующие в плазме крови, альбумин, глобулин, фибриноген, факторы свертывания крови, гормоны, интерфероны, ферменты и другие описываемые здесь белки. Другие химические вещества, могут быть разделены и детектированы с помощью настоящего изобретения, включают, среди прочего, фармацевтические препараты, такие как антибиотики, а также сельскохозяйственные химикаты, такие как инсектициды и гербициды.
[01831] Электрофорез может предусматривать использование гелей и/или капилляров. Электрофоретическое разделение может проводиться с использованием или без использования молекулярной матрицы (также именуемой здесь ситовой матрицей или средой, а также разделительной матрицей или средой). В случае, когда матрица не используется в качестве составной части капиллярного электрофореза, такая методология обычно именуется капиллярно-зональным электрофорезом (CZE). В случае, когда матрица используется в сочетании с капиллярным электрофорезом, такая методология обычно именуется капиллярным гель-электрофорезом (CGE). Примеры матриц для использования в процессах электрофореза включают растворы линейных полимеров, таких как раствор поли(этиленоксида), сшитый полиакриламид и агарозу. Подходящие матрицы могут быть в виде жидкости, геля или гранул.
[01832] В электрофорезе, разделительный буфер обычно выбирается таким образом, чтобы он помогал солюбилизации или взвешиванию веществ, присутствующих в пробе. Обычно жидкость является электролитом, содержащий вещества анионного и катионного типа. Предпочтительно электролит содержит около 0,005-10 моль на литр ионного вещества, более предпочтительно около 0,01-0,5 моль на литр ионного вещества. Примеры электролита для типичной электрофоретической системы включают смеси воды с органическими растворителями и солями. Представительные материалы, которые могут быть смешаны с водой для получения соответствующих электролитов, включают неорганические соли, такие как фосфаты, бикарбонатов и бораты; органические кислоты, такие как уксусная, пропионовая, лимонная кислоты, хлоруксусная кислота и их соответствующие соли и т.п.; алкиламины, такие как метиламины; спирты, такие как этанол, метанол и пропанол; полиолы, такие как алкандиолы; азотсодержащие растворители, такие как ацетонитрил, пиридин и т.п.; кетоны, такие как ацетон и метилэтилкетон; и алкиламиды, такие как диметилформамид, N-метил- и N-этилформамид и тому подобное. Указанные ионные вещества и электролиты приведены исключительно с иллюстративными целями. Специалист в данной области техники способен составить электролиты на основе вышеупомянутых веществ и, при необходимости, таких веществ, как аминокислоты, соли, щелочи и т.д., для получения соответствующих опорных электролитов для использования систем капиллярного электрофореза. Величина напряжения, используемого для электрофоретического разделения, не имеет решающего значения для изобретения, и может колебаться в широком диапазоне. Типичные напряжения для капиллярного электрофореза составляют от 500 до 30000 В, предпочтительно около 1000…20000 В.
[01833] Согласно некоторым вариантам, процесс электрофорез является процессом капиллярного электрофореза. В процессе типичного капиллярного электрофореза, заполненный буфером капилляр подвешивают между двумя резервуарами, заполненными буфером. К двум концам капилляра прикладывается электрическое поле. Электрический потенциал, который генерирует электрическое поле, составляет порядка нескольких киловольт. Пробы, содержащие один или несколько компонентов или веществ, обычно вводят со стороны конца с высоким потенциалом и оставляют их под воздействием электрического поля. Как альтернатива, пробу вводят инъекцией с помощью давления или вакуума. Одна и та же пробы может быть введена во множество капилляров, или в каждый капилляр могут быть введены разные пробы. Как правило, матрицу капилляров удерживают в направляющих, и заборные концы капилляров погружают во флаконы, содержащие пробы. После того, как произведен забор проб капиллярами, концы капилляров выводят из флаконов с пробами и погружают в буфер, который может находиться в общем контейнере или в отдельных флаконах. Пробы мигрируют по направлению к концу с низким потенциалом. Во время миграции происходит электрофоретическое разделение компонентов пробы. После разделения компоненты детектируют с помощью детектора. Детектирование может быть осуществлено, пока пробы все еще находятся в капиллярах, или после того, как они вышли из капилляров.
[01834] Длина канала для капиллярного электрофореза выбирается таким образом, чтобы она была эффективной для достижения надлежащего разделения веществ. Вообще говоря, чем длиннее канал, тем большее время пробе потребуется для миграции по капилляру. Таким образом, вещества могут быть отделены друг от друга на все большие расстояния. Однако, увеличение длины каналов способствует уширению полосы, и ведет к чрезмерно длительному времени разделения. Вообще говоря, для капиллярного электрофореза, капилляры имеют длину от 10 см до 5 метров, предпочтительно от 20 до 200 см. При проведении капиллярного электрофореза, в котором обычно используется полимерная разделительная матрица, более предпочтительна длина канала от 10 до 100 см.
[01835] Внутренний диаметр (т.е., размер просвета) капилляров не является критическим, хотя капилляры с малым просветом более пригодны в высоко мультиплексированных приложениях. Изобретение охватывает широкий диапазон размеров капилляров. Вообще говоря, внутренний диаметр капилляры может варьироваться в диапазоне 5-300 мкм, с предпочтением диапазону около 20-100 мкм. Длина капилляра обычно может варьироваться от 100 до 3000 мм, более предпочтительно 300…1000 мм.
[01836] Подходящий капилляр изготавливают из материала, обладающего прочностью и долговечностью с тем, чтобы сохранялась его физическую целостность при многократном использовании в нормальных для капиллярного электрофореза условиях. Обычно он выполняется из непроводящего материала с тем, чтобы к капилляру можно было приложить высокие напряжения без избыточного выделения тепла. Преимущественно используются неорганические материалы, такие как кварц, стекло, плавленый кремнезем, и органические материалы, такие как политетрафторэтилен, фторированные этилен/пропиленовые полимеры, полифторэтилен, арамид, нейлон (т.е., полиамид), поливинилхлорид, поливинилфторид, полистирол, полиэтилен и т.п.
[01837] В тех случаях, когда возбуждение и/или детектирование производится через стенку капилляра, особенно выгодны капилляры, выполненные из прозрачного материала, как описано более подробно ниже. Прозрачный капилляр, по существу не создающий какой-либо флуоресценции, т.е., создающий флуоресценцию ниже фонового уровня, будучи под воздействием света, используемого для облучения целевых веществ, является особенно полезным в случаях, когда возбуждение производится через стенку капилляра. Один из таких капилляров может быть приобретен у компании Polymicro Technologies (г. Феникс, шт. Аризона, США). Как альтернатива, может быть сформирована прозрачная, нефлуоресцирующая часть в стенке в остальном непрозрачного или флуоресцирующего капилляра с тем, чтобы возбуждение и/или детектирование производилось через стенку капилляра. Например, капилляры из плавленого кремнезема обычно поставляются с полиимидным покрытием на внешней поверхности капилляра для повышения его сопротивления излому. Известно, что это покрытие испускает широкий спектр флуоресценции под воздействием длин волн света до 600 нм. Если схема возбуждения через стенку используется без предварительного удаления этого покрытие, то флуоресцентный фон может маскировать слабый сигнал анализируемого вещества. Так, часть флюоресцирующего полимерного покрытия можно удалить любым удобным способом, например, кипячением в серной кислоте, окислением с помощью нагреваемого зонда, такого как проволока, по которой пропущен электрический ток, или соскабливанием ножом. В капилляре с внутренним диаметром приблизительно 0,1 мм и менее, полезная прозрачная часть составляет от 0,01 мм до 1,0 мм в ширину.
[01838] Коагуляционный анализ
[01839] Согласно некоторым вариантам, описываемая здесь система предусматривает проведение коагуляционного анализа анализируемого вещества. Коагуляционный анализ включают, среди прочего, анализы для детектирования одного или нескольких факторов коагуляции и измерения времени свертывания. Обычно, считываемым показателем коагуляционного анализа является факт образования сгустка, скорость образования сгустка или время образования сгустка. Факторы свертывания крови включают фактор 1 (фибриноген), фактор II (протромбин), фактор III (тканевый тромбопластин), фактор IV (кальций), фактор V (проакселерин), фактор VI (больше не считается активным в гемостазе), фактор VII (проконвертин), фактор VIII (антигемофильный фактор), фактор IX (компонент тромбопластина плазмы; кристмас-фактор), фактор X (фактор Стюарта), фактор XI (плазменный предшественник тромбопластина), фактор XII (фактор Хагемана) и фактор XIII (фибрин-стабилизирующий фактор). Диагноз геморрагических состояний, таких как гемофилия, при которой один или несколько из этих двенадцати факторов свертывания крови могут быть дефектными, может быть выполнен с помощью широкого множества коагуляционных тестов. Как альтернатива, разработано несколько тестов для контроля за прогрессом тромболитической терапии. Другие тесты разработаны для подачи сигнала о предтромболитическом или гиперкоагуляционном состоянии, или для контроля эффекта введения протамина пациентам во время операции сердечно-легочного шунтирования. Коагуляционные тесты полезны также при мониторинге оральной и внутривенной антикоагуляционной терапии. Применительно к настоящему изобретению полезны три примера диагностических коагуляционных тестов - активированное парциальное тромбопластиновое время (АРТТ), протромбиновое время (РТ) и активированное время свертывания (ACT).
[01840] АРТТ-тест оценивает внутренние и общие пути коагуляции. По этой причине АРТТ часто используется для мониторинга внутривенной антикоагуляционной терапии гепарином. Более конкретно, измеряется время образования фибринового сгустка после добавления активирующего агента, такого как кальций, и фосфолипида к обработанной цитратом пробе крови. Введение гепарина создает эффект подавления образования сгустков.
[01841] РТ-тест оценивает внешние и общие пути коагуляции (например, преобразование протромбина в тромбин в присутствии ионов кальция и тромбопластина тканей) и может быть использован для мониторинга оральной антикоагуляционной терапии. Оральный антикоагулянт кумадин подавляет образование протромбина. Поэтому, тест основан на добавлении кальция и тромбопластина ткани к пробе крови.
[01842] АСТ-тест оценивает внутренние и общие пути коагуляции. Он часто используется для мониторинга антикоагуляционной терапии с помощью гепарина. АСТ-тест основан на добавлении активатора во внутренний путь к свежей цельной крови, к которой не был добавлен экзогенный антикоагулянт.
[01843] В коагуляционном анализе может использоваться турбидиметрический метод измерения. Согласно примеру коагуляционного анализа, пробы цельной крови собирают в цитратный вакуумный контейнер, после чего центрифугируют. Анализ проводится с плазмой, к которой добавлен достаточный избыток кальция для нейтрализации эффекта цитрата. В случае РТ-теста тромбопластин ткани используют в виде сухого реагента, который воссоздают перед использованием. Реагент термочувствителен и поддерживается при температуре 4°C с помощью инструментальных средств. Аликвоты пробы и реагента переносят в кювету, нагретую до 37°C, и измерение производится по изменению оптической плотности.
[01844] В качестве альтернативы турбидиметрическому методу, Beker et al. (See, Haemostasis (1982) 12:73) был предложен хромогенный РТ-реагент (Thromboquant РТ). Анализ основан на гидролизе п-нитроанилина из модифицированного пептида, Tos-Gly-Pro-Arg-pNA, тромбином, и контролируется спектрофотометрически. Коагуляция может быть также измерена по изменениям или нарушения течения жидкости, например по уменьшению скорости потока, увеличению времени течения между двумя точками и по образованию участков закупорки течения жидкости, например, в капилляре. Стандарты нормальных результатов свертывания, с которыми можно сравнить результат тестирования, зависят от используемого метода, и известны в данной области техники или могут быть определены с помощью контрольной пробы (например, от субъекта, у которого все в норме).
[01845] Цитометрия
[01846] Согласно некоторым вариантам, аналитическая система сконфигурирована на выполнение цитометрических анализов. Цитометрические анализы обычно используются для оптического, электрического или акустического измерения характеристик отдельных клеток. Для целей данного описания, термин "клетки" может охватывать неклеточное пробы, которые обычно имеют размеры, сходные с размерами отдельных клеток, включая, среди прочего, везикулы (такие как липосомы), небольшие группы клеток, вирионы, бактерии, простейшие, кристаллы, тела, образованные агрегированием липидов и/или белков, и вещества, связанные с мелкими частицами, такими как микроносители или микросферы. Такие характеристики включают, среди прочего, размер; форму; гранулярность; диаграмму светорассеивания (или оптическую индикатрису), сведения о том, является ли неповрежденной клеточная мембрана; концентрацию, морфологию и пространственно-временное распределение внутреннего содержимого клеток, включая, среди прочего, содержание белка, модификации белков, содержание нуклеиновых кислот, модификации нуклеиновых кислот, содержание органелл, структуру клеточного ядра, содержание клеточных ядер, внутреннюю клеточную структуру, содержание внутренних везикул (включая pH), концентрации ионов и присутствие других малых молекул, таких как стероиды или лекарства; а также маркеры клеточной поверхности (как клеточной мембраны, так и клеточной стенки), включая белки, липиды, углеводы и их модификации. С помощью соответствующих красителей, окрашивания или другие маркировочных молекул, либо в чистом виде, конъюгированных с другими молекулами, либо иммобилизованных в нано- или микрочастицах, или привязанных ним, цитометрия может использоваться для определения присутствия, количества и/или модификации специфических белков, нуклеиновых кислот, липидов, углеводов или других молекул. Свойства, измеряемые цитометрическими методами включают также меры клеточной функции или активности, включая, среди прочего, фагоцитоз, презентацию антигена, секрецию цитокинов, изменения экспрессии внутренних и поверхностных молекул, связывание с другими молекулами, клетками или субстратами, активный транспорт малых молекул, митоз или мейоз; трансляцию белка, транскрипцию гена, репликацию ДНК, репарацию ДНК, секрецию белка, апоптоз, хемотаксис, подвижность, адгезию, антиокислительную активность, РНК-интерференцию, деградацию белков или нуклеиновых кислот, реакцию на лекарственные средства, инфекционность и активность специфических проводящих путей или ферментов. Цитометрия может также использоваться для получения информации о популяции клеток, в том числе, среди прочего, о количество клеток, проценте от общей популяции и изменчивости выборочной популяции применительно к любой из описанных выше характеристик. Описываемые здесь анализы могут использоваться для измерения одной или нескольких приведенных выше характеристик для каждой клетки, что может быть выгодным для определения корреляций или другие зависимостей между различными характеристиками. Описываемый здесь анализ может также использоваться для получения независимых измерений по множеству популяций клеток, например, введением меток для популяции смешанных клеток с помощью антител, специфических для различных клеточных линий. Модуль микроскопии позволяет проводить гистологический, патологический и/или морфологический анализ с помощью устройства, а также облегчает оценку объектов по физическим и химическим характеристикам. Ткани могут быть гомогенизированы, промыты, осаждены на кювете или предметном стекле, высушены, окрашены (например, антителами), инкубированы, с последующей визуализацией. В сочетании с описываемой здесь технологий передачи данных, эти нововведения обеспечивают передачу изображений от CMOS/CDD или аналогичных датчиков лицензированному патологоанатому для изучения, что невозможно при использовании известных устройств, которые выполняют только проточную цитометрию. Цитометр можно замерить поверхностные антигены, а также морфологию клеток; поверхностные антигены обеспечивают более чувствительное и специфичное тестирование, по сравнению с известными гематологическими лабораторными устройствами. Интерпретация клеточных анализов может быть автоматизирована стробированием одного или большего числа замеров; причем пороги стробирования могут быть заданы специалистом и/или установлены статистическими методами по тренировочным данным; а правила стробирования могут быть специфическими для отдельных субъектов и/или популяций субъектов.
[01847] Согласно некоторым вариантам, включение модуля цитометра в устройство по месту обслуживания обеспечивает измерение клеточных атрибутов, обычно измеряемых общелабораторными приборами и лабораториями для интерпретации и изучения медицинским персоналом, получившим классическую подготовку, с повышением скорости и/или качества принятия клинических решений. Таким образом, устройство по месту обслуживания можно сконфигурировать на выполнение цитофотометрического анализа.
[01848] Цитометрический анализ может проводиться, например, методами проточной цитометрии или микроскопии. В проточной цитометрии обычно используется мобильная жидкая среда, которая последовательно доставляет отдельные клетки к оптическому, электрическому или акустическому детектору. В микроскопии обычно используются оптические или акустические средства для обнаружения стационарных клеток, как правило, путем записи минимум одного увеличенного изображения. Следует иметь в виду, что проточная цитометрия и микроскопия не являются единственно возможными методами. Например, при проведении анализов методом проточной цитометрии микроскопия может использоваться для записи изображений клеток, проходящих мимо оптического детектора. Многие целевые элементы, реагенты, анализы и методы детектирования могут быть одними и теми же для проточной цитометрии и микроскопии. Таким образом, если не указано иное, приведенные ниже описания следует применять к этим и другим видам цитометрического анализа, известным в данной области техники.
[01849] Расположение объектива микроскопа может быть для фокусировки изображения тонко отрегулировано с помощью привода, например, с помощью кулачкового механизма, соединенного с электродвигателем. Объектив может быть сфокусирован на одну или несколько плоскостей пробы. Наряду с другими методами, фокусировка может быть автоматизирована процедурами анализа изображений путем вычисления резкости цифровых изображений.
[01850] Проточная цитометрия
[01851] Проточная цитометрия может быть использована для измерения, например, размера клеток (прямое рассеяние, проводимость), гранулярности клеток (боковое рассеяние под различными углами), содержание ДНК, окрашивания красителями и количественного определения флуоресценции от меченых маркеров. Проточная цитометрия может использоваться для выполнения подсчета клеток, например, маркировкой пробы флуоресцентными маркерами с пропуском мимо регистрирующего устройства. Кроме того, подсчет клеток может быть выполнен на немаркированных пробах.
[01852] Предпочтительно, замеры могут быть произведены на числе клеток до 1 млн. любого заданного типа. В других вариантах производятся измерения на различном числе клеток любого заданного типа, включая, среди прочего, не менее примерно 10 клеток, 30 клеток, 50 клеток, 100 клеток, 150 клеток, 200 клеток, 300 клеток, 500 клеток, 700 клеток, 1000 клеток, 1500 клеток, 2000 клеток, 3000 клеток, 5000 клеток, 6000 клеток, 7000 клеток, 8000 клеток, 9000 клеток, 10000 клеток, 100000 клеток, 1000000 клеток.
[01853] В некоторых вариантах проточная цитометрия может проводиться в микрожидкостных каналах. Анализ методами проточной цитометрии может выполняться в одном канале или параллельно в нескольких каналах. В некоторых вариантах методами проточной цитометрии могут последовательно или одновременно измеряться несколько характеристики клеток. Проточная цитометрия может сочетаться с сортировкой клеток, когда выявленные клетки, соответствующих определенному набору характеристик, выводят из потока и собирают для хранения, дополнительного анализа и/или обработки. Следует иметь в виду, что такая сортировка позволяет разделить несколько популяций клеток, исходя из различных наборов характеристик, например методами 3- или 4-канальной сортировки.
[01854] Микроскопия
[01855] Методы микроскопии, которые могут быть использованы согласно изобретению, включают, среди прочего, микроскопию светлого поля, наклонного освещения, темного поля, дисперсионного окрашивание, фазового контраста, дифференциального контраста интерференции (DIC), поляризованного света, эпифлуоресценции, интерференционного отражения, флуоресценции, конфокальную микроскопию (включая CLASS), конфокальную микроскопию лазерного сканирования (CLSM), микроскопию структурированного освещения, стимулированного эмиссионного истощения, электронную, сканирующую зондовую микроскопию, инфракрасную, лазерную, микроскопию широкого поля, светлопольную микроскопию, безлинзовую голографическую микроскопию на чипе, цифровую и обычную голографическую микроскопию, микроскопию с расширенным полем глубины резкости, микроскопию изображений оптического рассеяния, деконволюционную микроскопию, расфокусированную микроскопию, количественную фазовую микроскопию, дифракционную фазовую микроскопию, конфокальную рамановскую микроскопию, сканирующую акустическую микроскопию и рентгеновскую микроскопию. Примеры уровней увеличения, используемые микроскопией, могут включать, среди прочего, увеличение до 2х, 5х, 10х, 20х, 40х, 60х, 100х, 100х, 100х, или большей кратности увеличения. Целесообразный уровень увеличения зависит от типа используемой микроскопии. Например, изображения, создаваемые некоторыми видами электронной микроскопии, могут предусматривать увеличение в сотни тысяч раз. Множество микроскопических изображений может быть записано по одной и той же пробе для генерирования данных с разрешением во времени, включая видео. Отдельные клетки или множество клеток могут визуализироваться одновременно, параллельной визуализацией или записью одного изображения, которое охватывает множество клеток. Объектив микроскопа может быть погружен в среды для изменения его оптических свойств, например, погружением в масло. Объектив микроскопа может быть перемещен относительно пробы с помощью поворотного кулачка для изменения фокуса. Данные цитометрии могут обрабатываться автоматически или вручную, и могут дополнительно включать анализ морфологии клеток или тканей, например патологоанатомом для диагностических целей.
[01856] Подсчет клеток может производиться с использованием изображений и цитометрии. В ситуациях, когда предметы могут быть освещены в ярком поле, предпочтительным вариантом является освещение предметов спереди белым светом и регистрировать клетки с помощью датчика изображения. Последующей цифровой обработкой будет подсчет числа клеток. В случаях, когда клетки попадаются редко или малы по размеру, предпочтителен вариант прикрепления специфичного или неспецифичного флуоресцентного маркера, с последующим освещением предметного поля лазером. Предпочтительна конфокальная сканирующая визуализация. Предпочтительно, может быть произведен подсчет до 1000 клеток любого заданного типа. В других вариантах производится подсчет различного числа клеток любого заданного типа, включая, среди прочего, не менее 1 клетки, 5 клеток, 10 клеток, 30 клеток, 50 клеток, 100 клеток, 150 клеток, 200 клеток, 300 клеток, 500 клеток, 700 клеток, 1000 клеток, 1500 клеток, 2000 клеток, 3000 клеток, 5000 клеток. Клетки могут подсчитываться с использованием доступных алгоритмов подсчета. Распознавание клеток может производиться по их характерной флюоресценции, размеру и форме.
[01857] Согласно некоторым вариантам микроскопии, освещение методом светлого поля может быть достигнуто с помощью источника белого света в сочетании с конденсором для создания освещения по Келлеру. На светлопольных изображениях клеток, позволяющих детектировать свойства по аналогии с прямым рассеянием в проточной цито летрии, можно определить размер клеток, плотнофазный материал внутри клеток и окрашенные элементы в клетке, если клетки были предварительно окрашены. Согласно одному из примеров, для окрашивания мазка пятна цельной крови человека может использоваться метод Райта-Гимзы. Светлопольная визуализация демонстрирует характерный рисунок окрашивания лейкоцитов человека. На этих снимках по характерной форме могут быть определены эритроциты.
[01858] Согласно некоторым вариантам микроскопии, темнопольная визуализация может быть достигнута использованием освещению кольцевым светильником, или по другим схемам темнопольного эпи- или транс-освещения. Темнопольная визуализация может использоваться, например, для определения светорассеивающих характеристик клеток, что эквивалентно боковому рассеянию в проточной цитометрии, например, при визуализации лейкоцитов человека. На темнопольном снимке внутренние и внешние элементы клетки, которые рассеивают свет в большей степени, выглядят ярче, а элементы, которые слабее рассеивают свет, выглядят темнее. Такие клетки, как гранулоциты, имеют внутренние гранулы размером в диапазоне 100…500 нм, которые могут рассеивать значительное количество света и, в целом, выглядят ярче на темнопольных снимках. Далее, рассеивать свет может внешняя граница любой клетки, проявляясь в виде кольцевого ореола яркого света. По диаметру этого кольца можно непосредственно определить размер клетки. Методы микроскопии могут дополнительно использоваться для измерения объема клетки. Например, может быть измерен объем эритроцитов. Для повышения точности, применением цвиттерионных или анионных ПАВ эритроциты могут быть преобразованы в сферы, с использованием темнопольной визуализации для измерения размера каждой сферы, по которому можно рассчитать объемы клеток.
[01859] Согласно некоторым вариантам микроскопии, мелкие клетки или форменные элементы, которые могут быть мельче ограниченного дифракцией предела разрешения микроскопа, могут быть помечены флуоресцентными маркерами; проба может быть возбуждена светом соответствующей длины волны, и заснято изображение. Дифракционная картина флуоресцентного света, излучаемого меченой клеткой, может быть определена количественно с помощью компьютерного анализа и скоррелирована с размером клетки. Компьютерные программы, используемые для этих вариантов осуществления, описаны здесь в соответствующих разделах. Для повышения точности данного метода, применением анионных и цвиттерионных ПАВ клетки могут быть преобразованы в сферы.
[01860] Визуализация клеток может использоваться для извлечения следующей информации по каждой клетке (среди прочего):
[01861] Размер клетки
[01862] Количественная мера гранулярности клеток или светорассеяния (также именуемого боковым рассеянием в терминологии проточной цитометрии)
[01863] Количественная мера флуоресценции в каждом спектральном канале визуализации, после компенсации перекрестных помех между спектральными каналами, или рисунка внутриклеточного распределения флуоресцентного или иного окрашивания
[01864] Форма клетки, как количественно характеризуемая стандартными и специальными атрибутами формы, такими как соотношение реализации, диаметры Ферэ, эксцесс распределения, момент инерции, округлость, монолитность и т.д.
[01865] Цвет, его распределение и формы клетки, в случаях, когда клетки окрашены красителями (не будучи прикрепленными к антителам или другим видам рецепторов).
[01866] Внутриклеточная картина окрашивания или рассеяния, цвета или флуоресценции, которые задаются в качестве количественных показателей биологической функции, такой как морфология, например, по плотности гранул в клетках при темнопольной визуализации, или по количеству и размеру нуклеолярных лопастей в изображении полиморфноядерных нейтрофилов с окрашиванием по Райту-Гимзе и др.
[01867] Совместная локализация функциональных элементов клетки в изображениях, полученных в разных каналах.
[01868] Пространственное расположение отдельных клеток, клеточных структур, популяций клеток, внутриклеточных белков, ионов, углеводов и липидов или выделений (например, для определения источника секретируемых белков).
[01869] Для использования информации, собранной методами цитометрии, может быть разработан широкий спектр клеточные анализы. Например, может быть предложен анализ для определения лейкоцитарной формулы из 5 частей. В этом случае подотчетным показателем может быть, например, число клеток на микролитр крови для следующих типов лейкоцитов: моноциты, лимфоциты, нейтрофилы, базофилы и эозинофилы. Подотчетные показатели могут также использоваться для классификации лейкоцитарной дифференциации, или определения популяций Т- и В-клеток.
[01870] Флуоресцентная микроскопия
[01871] Флуоресцентная микроскопия, как правило, предусматривает маркировку клеток или других проб флуоресцентными метками, описанными ниже более подробно. Микроскопическая визуализация флуоресцентно меченых проб позволяет собирать информацию в отношении присутствия, количеств и местоположении помеченной мишени в заданный момент или на протяжении некоторого времени. Флуоресценции может также использоваться для повышения чувствительности к детектирующим клеткам, клеточным структурам или клеточной функции. Во флуоресцентной микроскопии луч света используется для возбуждения флуоресцентных молекул, которые затем испускают свет с иной длиной волны для детектирования. В данной области техники известны источники света для возбуждающих флуорофоров, включая, среди прочего, ксеноновые лампы, лазеры, светодиоды и фотодиоды. Детекторы включают, среди прочего фотоумножители, CCD-матрицы и съемочные камеры.
[01872] Электронная микроскопия
[01873] В другом примере микроскопии вместо видимого света используются электронные лучи, например, в просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) и растровой электронной микроскопии (РЭМ). В просвечивающей электронной микроскопии пучок электронов пропускают через тонкую пробу, и картируют увеличение взаимодействия между электронами и образцами. Тем самым просвечивающая электронная микроскопия способна обеспечить разрешение изображений до отдельных атомов. Для контраста в просвечивающей электронной микроскопии может использоваться режим светлопольной визуализации, в котором электроны поглощаются пробой; режим дифракционного контраста, в котором электроны рассеиваются пробой; спектроскопия энергетических потерь электронов (EELS), которая детектирует электроны, которые взаимодействовали со специфическими компонентами пробы в зависимости от их напряжений; фазоконтрастная или просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения; дифракция, которая создает характерные дифракционные картины, которые могут быть проанализированы вычислительными методами для определения структуры пробы; трехмерная визуализация, в которой пробу поворачивают и съемку производят множество раз для восстановления общей трехмерной структуры.
[01874] Пробы для просвечивающей электронной микроскопии могут быть подготовлены образованием разбавленного раствора молекул или срезом проб больших размеров в слой толщиной не более сотни нанометров. Для электронной микроскопии с негативным окрашиванием, биологические пробы обычно распределяют по сетке, сушат и закрепляют негативно окрашивающими реагентами, содержащими тяжелые металлы, такие как осмий, свинец, уран или золото; одним из таких окрашивающим реагентом является уранилацетат. Для крио-электронной микроскопии пробы могут быть внедрены в стекловидный лед с последующим охлаждением до температуры жидкого азота или гелия.
[01875] В растровой электронной микроскопии, сфокусированный электронный пучок сканирует по поверхности с получением вторичных электронов, электронов обратного рассеяния, рентгеновских лучей, света, электрического тока, и/или проходящих электронов. Растровая электронная микроскопия может использоваться для визуализации проб размером менее 1 нм с большой глубиной поля для получения информации о трехмерной структуре поверхности пробы. Растровая электронная микроскопия с обратно-рассеянными электронами может использоваться с таким метками, как коллоидное золото, с прикреплением к иммунным меткам для лучшего детектирования специфических мишеней.
[01876] В случае растровой электронной микроскопии, пробы, как правило, воду не содержат. Биологические пробы, такие как клетки, могут быть закреплены для сохранения их внутренней структуры перед сушкой, например, испарением, нагреванием, или путем высушивания до критической точки, когда вода последовательно заменяется органическим растворителем, и обработкой жидкой двуокисью углерода. Для проводящих проб, как правило, требуется лишь незначительная дополнительная пробоподготовка, или она вообще не нужна, помимо установки на прободержателе, совместимом с растровым электронным микроскопом. На непроводящие пробы может быть нанесен тонкий слой проводящего материала, такого как золото, золото/палладий, платина, осмий, иридий, вольфрам, хром, или графит, который может усилить сигнал, повысить разрешение и ослабить накопление статических электрических зарядов во время облучения. Другие методы повышения проводимости РЭМ-пробы включают окрашивание с использованием тетраоксида осмия (ОТО). Для РЭМ-визуализации непроводящих проб повышенная проводимость не требуется. В качестве примеров, для получения изображения непроводящих проб возможно применение экологической РЭМ эмиссионной электронной пушки (FEG).
[01877] Реагенты
[01878] Клетки могут быть подготовлены для цитометрического анализа любым способом, известным в данной области техники. При необходимости, клетки могут быть закреплены, окрашены и/или иным образом помечены детектируемым маркером. Клетки могут быть закреплены различными известными методами, включая, среди прочего, нагревание, замораживание, перфузию, погружение и химическую фиксацию. Химическая фиксация может быть достигнута с помощью разнообразных агентов, включая, среди прочего, сшивающие агенты (такие как формальдегид, глютаральдегид, другие альдегиды и их производные), осаждающие агенты (такие как этиловый спирт и прочие спирты), окислители (такие как тетраоксид осмия или перманганат калия), бихромат калия, хромовую кислота, ртуть-содержащие фиксаторы, уксусную кислоту, ацетон, пикраты и фиксатор НОРЕ. Клетки также могут быть пермеабилизированы, например, с помощью ПАВ, насколько это может быть полезным для последующей внутренней маркировки или окрашивания.
[01879] Клетки могут быть окрашены любым оптически детектируемыми красителями, прокрасками или окрашивающими агентами, такими как нуклеинокислотные красители (включая интеркаляционные красители), липофильные красители, белковые красители, углеводные красители, прокрасками на основе тяжелых металлов. Такие красители или процессы окрашивания включают, среди прочего, окрашивание кислотостойких бактерий, окрашивание альциановым синим, окрашивание альциановым синим/PAS, краплак красный, окрашивание щелочной фосфатазы, аминостирильные красители, молибдат аммония, Azure A, Azure В, окрашивание по Бельшовскому, бисмарк коричневый, иодид кадмия, карбоцианины, карбогидразид, карбоиндоцианины, кармин, кумасси синий, конго красный, кристаллический фиолетовый, DAPI, этидийбромид, окрашивание Diff-Quik, эозин, хлорид железа, флуоресцентные красители, фуксин, окрашивания по Гимзе, по Гольджи, по Гольджи-Коксу, трихромное окрашивание по Гомори, окрашивание по Гордону-Свитсу, окрашивание по Граму, метенаминовое окрашивание по Грокотту, гематоксилин, гексарнин, прокраска Хехста, гиалуронидазо-альциановый синий, индий трихлорид, индокарбоцианины, индодикарбоцианины, йод, окрашивание по Дженнеру, нитрат лантана, ацетат свинца, цитрат свинца, нитрат свница (II), окрашивание по Лейшману, окрашивание по Луна, луксол-прочный синий, малахитовый зеленый, окрашивание по Мэссон-Фонтане, трихромовое окрашивание по Мэссону, метенамин, метиловый зеленый, метилиновый голубой, окрашивание микроглии, эластичное окрашивание по Миллеру, нейтральный красный, нильский синий, нильский красный, окрашивание по Нисслю, оранжевый G, тетраоксид осмия, окрашивание по Папаниколау, PAS-окрашивание, PAS-диастазное окрашивание, периодная кислоты, окрашивание по Перлсу, фосфомолибденовая кислота, фосфовольфрамовая кислота, гексацианоферрат калия, феррицианид калия, ферроцианид калия, окрашивание по Поше, пропидий иодид (PI), берлинская лазурь, альциановый синий (почечный)/РА8-окрашивание, трихромовое окрашивание (почечное) по Мэссону, PAS-метенаминовое окрашивание (почечное), родамин, окрашивание по Романовскому, рутениевый красный, сафранин-О, нитрат серебра, окрашивание серебром, сириус красный, натрия хлораурат, Саутгейт-мусиканнин, окрашивание Суданом, Sybr зеленый, Sybr золотой, SYTO-красители, SYPRO-окрашивание, нитрат таллия, тиосемикарбазид, толуидиновый синий, уранилацетат, уранилнитрат, окрашивание по Ван-Гизону, ванадилсульфат, окрашивание по фон-Косса, окрашивание по Райт-Гимзе, окрашивание по Райту, X-Gal и окрашивание по Циль-Нельсену. Клетки могут обрабатываться бесцветными прекурсорами, которые преобразуются в детектируемый продукт после обработки, например модификацией ферментом (такими как пероксидазы или люциферазы) или связыванием с ионом (например, ионом Fe, Са2+ или H+).
[01880] Клетки также могут быть помечены флуоресцентными маркерами. Пригодные флуоресцентные маркеры включают природные и искусственные флуоресцентные молекулы, включая флуоресцентные белки, флуорофоры, квантовые точки и другие. Некоторые примеры пригодных для использования флуоресцентных маркеров, включают, среди прочего: 1,5 IAEDANS; 1,8- ANS; 5-карбокси-2,7-дихлорфлуоресцеин; 5-карбоксифлуоресцеин (5-FAM); амидит-флуоресцеин (FAM); 5-карбокиснафтофлуоресцеин; тетрахлор-6-карбоксифлуоресцеин (ТЕТ); гексахлор-6-карбоксифлуоресцеин (HEX); 2,7-диметокси-4,5-дихлор-6-карбоксифлуоресцеин (JOE); VIC®; NED™; тетраметилродамин (TMR); 5- карбокси тетраметилродамин (5-TAMRA); 5-НАТ (гидрокситриптамин); 5-гидрокситриптамин (HAT); 5-ROX (карбокси-Х-родамин); 6-карбоксиродамин 6G; 6-JOE; Light Cycler® красный 610; Light Cycler® красный 640; Light Cycler® красный 670; Light Cycler® красный 705; 7-амино-4-метилкумарин; 7-аминиактиномицин D (7-AAD); 7-гидрокси-4-метилкумарин; 9-амино-6-хлоро-2-метоксиакридин; ABQ; кислый фуксин; АСМА (9-амино-6-хлор-2-метоксиакридин); акридиновый оранжевый; акридиновый красный; акридиновый желтый; акрифлавин; акрифлавин SITSA окрашивания по Фельгену; аутофлуоресцентные белки; техасский красный и родственные молекулы; тиадикарбоцианин (DiSC3); тиазиновый красный R; тиазиновый оранжевый; производные тиофлавина; тиолит; тиозоловый оранжевый; тинопол CBS (калькофлуор белый); TMR; TO-PRO-1; TO-PRO-3; TO-PRO-5; ТОТО-1; ТОТО-3; TriColor (РЕ-Су5); TRITC (тетраметилродамин-изотиоцианат); настоящий синий; настоящий красный; Ultralite; Uranine В; Uvitex SFC; WW 781; Х-родамин; XRITC; ксилольный оранжевый; Y66F; Y66H; Y66W; YO-PRO-1; YO-PRO-3; YOYO-1; интерхелатирующие красители, такие как YOYO-3, Sybr Green, тиазоловый оранжевый; члены серии красителей Alexa Fluor (компания Molecular Probes/Invitrogen), такие как Alexa Fluor 350, Alexa Fluor® 405, 430, 488, 500, 514, 532, 546, 555, 568, 594, 610, 633, 635, 647, 660, 680, 700, и 750; члены серии фторофоров Су Dye (компания GE Healthcare), такие как Су3, Су3В, Су3.5, Су5, Су5.5, Су7; члены группы фторофоровых красителей Oyster (компания Denovo Biolabels), такие как Oyster-500, -550, -556, 645, 650, 656; члены серии DY-меток (Dyomics), такие как DY-415, -495, -505, -547, -548, -549, -550, -554, -555, -556, -560, -590, -610, -615, -630, -631, -632, -633, -634, -635, -636, -647, -648, -649, -650, -651, -652, -675, -676, -677, -680, -681, -682, -700, -701, -730, -731, -732, -734, -750, -751, -752, -776, -780, -781, -782, -831, -480XL, -481 XL, -485XL, -510XL, -520XL, -521 XL; члены АТТО-серии флуоресцентных меток (компания АТТО-ТЕС GmbH), такие как АТТО 390, 425, 465, 488, 495, 520, 532, 550, 565, 590, 594, 610, 61IX, 620, 633, 635, 637, 647, 647N, 655, 680, 700, 725, 740; члены серии красителей CAL Fluor® или Quasar® (компания Biosearch Technologies), такие как CAL Fluor® золотой 540, CAL Fluor® оранжевый 560, Quasar® 570, CAL Fluor® красный 590, CAL Fluor® красный 610, CAL Fluor® красный 635, Quasar® 570, и Quasar® 670.
[01881] Флуоресцентные маркеры могут быть связаны с целевым фрагментом, обеспечивая специфическое связывание или локализацию, например, со специфической популяцией клеток, многие из которых известны в данной области техники. Примеры включают антитела, фрагменты антител, производные антител, аптамеры, олигопептиды, такие как ядерно-локализационная последовательность (NLS), малые молекулы, которые служат в качестве специфических лигандов для рецепторов, включая многие гормоны и лекарства, нуклеинокислотные последовательности (например, для FISH), связывающих белков нуклеиновых кислот (включая репрессоры и факторы транскрипции), цитокины, лиганды, специфичные для клеточных мембран, ферменты, молекулы, специфично связывающиеся с ферментами (например, ингибиторы), липиды, жирные кислоты и членов взаимодействий специфичного связывания, такие как биотин/иминобиотин и авидин/стрептавидин.
[01882] Мишени для маркировки специфичности могут быть естественными или искусственными и могут включать белки, нуклеиновые кислоты, липиды, углеводы, малые молекулы и любые их сочетания. Сюда входят внутриклеточные и поверхностноклеточные маркеры. Внутриклеточные маркеры включают любые молекулы, комплексы или другие структуры внутри клетки. Несколько примеров включают, среди прочего, гены, центромеры, теломеры, комплексы ядерной поры, рибосомы, протеасомы, внутреннюю липидную мембрану, метаболиты, такие как АТФ, NADPH и их производные, ферменты или ферментные комплексы, белковые шапероны, после-трансляционные модификации, такие как продукты фосфорилирования или убиквитинирования, микротрубочки, филаменты актина и многое другое. Поверхностные маркеры клеток включают, среди прочего, такие белки, как CD4, CD8, CD45, CD2, CRTH2, CD19, CD3, CD14, CD36, CD56, CD5, CD7, CD9, CD10, CD11b, CD11c, CD13, CD15, CD16, CD20, CD2i, CD22, CD23, CD24, CD25, CD33, CD34, CD37, CD38, CD41, CD42, CD57, CD122, CD52, CD60, CD61, CD71, CD79a, CD95, CD103, CD117, CD154, GPA, HLA, KOR, FMC7. Согласно некоторым вариантам, мишенями могут быть специфичные области в пределах клетки, например, адресующие вглубь специфичных органелл или связанных с мембраной везикул. Согласно некоторым вариантам, мишень может быть результатом генетических или других манипуляций, таких как клонирование Lac-связывающих сайтов в генетическую последовательность для адресного связывания Lac-меченого белка.
[01883] Клетки могут быть промаркированы различными средствами, включая, среди прочего, поверхностную маркировку, пермеабилизацию клеточной мембраны клетки и/или стенки, активный транспорт или другие клеточные процессы, диффузию через мембраны, частицы-носители, такие как липидные везикулы или других гидрофобные молекулы и выработку клеткой (например, рекомбинантно-флуоресцентных белков).
[01884] Согласно некоторым вариантам, пробы, содержащие смешанные популяции клеток, перед оптическим детектированием могут быть обработаны в целях обогащения применительно к детектированию целевой (ых) популяции (ий) клеток. Некоторые пример способов обогащения включают, среди прочего, центрифугирование, сортировку (с маркировкой или без нее), селективное уничтожение нецелевых клеток, например, с помощью лизиса, и селективную маркировку для улучшения детектирования клеток-мишеней. Для визуализации, клетки могут быть взвешены в жидкой среде (как это предпочтительно для проточной цитометрии), закреплены на поверхности, или ограничены в небольшом объеме, таком как в микрофлюидная лунка или канал.
[01885] Несколько агентов, таких как клеточные активаторы, стимуляторы и ингибиторы, могут быть добавлены ко всей пробе, или к ее части, чтобы определить, как реагируют клетки/пробы. Такие агенты могут быть неспецифическими (например, цитокины), или специфическими (такими как антигены) или их сочетаниями. Тканевые пробы могут быть культивированы в присутствии одного или нескольких агентов для разных периодов времени в разных условиях окружающей среды и проанализированы в режиме реального времени. Условия культивирования могут изменяться с течением времени в зависимости от замеренного отклика, и со временем, при необходимости, добавлены дополнительные агенты. Кроме того, с помощью этих методов возможно изучение чувствительности к некоторым лекарствам, например резистентность к антибиотикам. Пробы могут анализироваться до введения агента, в процессе введения и после того. Воздействие одним или несколькими агентами может быть последовательным и/или повторяющимся во времени. По замеренным откликам может быть оттитрована концентрация агентов.
[01886] Тканевые пробы (например, взятые методом биопсии) могут быть гомогенизированы различными способами, в том числе с помощью мельницы, пульверизатора, воздействием пипетки/патрубков, или центрифугированием с микроносителем (например, наноострых микроносителей) или без него, продавливанием пробы через сетку и/или пропусканием по микроколонке или ультразвуковой обработкой. Может быть выполнена сортировка флуоресцентно-активированных клеток (FACS) может осуществляться с использованием проточных и/или другие способов разделения клеток (таких как магнитная сепарация).
[01887] Спектроскопия
[01888] Спектроскопия включает всевозможные анализы, в которых возникает люминесценция или изменяется свет (например, химия цвета). Сюда включается следующее: спектрофотометрия, флуориметрия, люминометрия, турбидиметрия, нефелометрия, рефрактометрия, поляриметрия и измерение агглютинации.
[01889] Спектрофотометрия относится к измерению отражения или пропускания предметом электромагнитных волн, в том числе видимой части спектра, УФ и инфракрасной. Спектрофотометрия может, например, использоваться для определения концентрации нуклеиновых кислот в пробе, например, измерением поглощения на длине волны около 260, для определения концентрации белка измерением поглощения на длине волны около 280, или для определения концентрации соли измерением поглощения на длине волны около 230.
[01890] Другие примеры спектрофотометрии могут включать инфракрасную (ИК) спектроскопию. Примеры инфракрасной спектроскопия включают спектроскопию ближней ИК-области, спектроскопию дальней ИК-области, лазерно-рамановскую спектроскопию, рамановскую конфокальную лазерную спектроскопию, ИК-Фурье-спектроскопию и любой другой метод инфракрасной спектроскопии. Для дальней ИК-спектроскопии обычно используются частоты менее 650 см-1, для ближней ИК-спектроскопии обычно используются частоты выше 4000 см-1, тогда как частоты между 650 и 4000 см-1 обычно используется для других типов ИК-спектроскопии. ИК-спектроскопия имеет множество биомедицинских применений, в том числе при диагностике рака, артрита, определении химического состава биологических жидкостей, септических состояний, и проч. ИК-спектроскопия может использоваться применительно к твердым пробам, таким как образцы тканей на биопсию, клеточные культуры, или Пап-мазки; или к жидким пробам, таким как кровь, моча, синовиальная жидкость, слизь и др. ИК-спектроскопия может использоваться для дифференцирования нормальных и раковых клеток, как описано в патенте США №5186162, включенном сюда по ссылке. ИК-спектроскопия может также использоваться на пробах крови для детектирования маркеров рака различных солидных органов. ИК-спектроскопия может также использоваться для определения клеточного иммунитета у больных, например, для диагностики иммунодефицитных состояний, аутоиммунных заболеваний, инфекционные заболевания, аллергии, гиперчувствительность и совместимости при пересадке тканей.
[01891] ИК-спектроскопия может использоваться для определения содержания глюкозы в крови, что полезно для больных сахарным диабетом, например для мониторинга инсулиновой реакции. ИК-спектроскопия может использоваться для измерения содержания других веществ в пробах крови, таких как содержание алкоголя, жирных кислот, холестерина, концентрации гемоглобина. ИК спектроскопии позволяет различать синовиальную жидкость здорового человека и больного артритом.
[01892] Флуориметрией именуется измерение света, излучаемого флуоресцентной молекулой, связанной с предметом после возбуждения флуоресцентной молекулы падающим светом. В флуориметрии может использоваться любая из флуоресцентных молекул, меток и мишеней, как это описано выше применительно к цитофотометрическим анализам. Согласно некоторым вариантам, во флуориметрии используются молекулы субстрата, которые изменяют флуоресценцию в зависимости от ферментативной активности, например, при преобразовании NAD+ в NADH и наоборот, или по выработке бета-галактозидазы молекулой прекурсора. Вместе с источником поляризованного возбуждения флуориметрия может использоваться для измерения поляризации флуоресценции или анизотропии предмета, что может давать информацию о размере и/или состоянии связывания.
[01893] Колориметрией именуется измерение поглощения проходящего света предметом, преимущественно с подсветкой предмета белым светом и регистрацией результата датчиком визуализации. Примеры включают некоторые анализы, в которых используются оксидазы или пероксидазы в сочетании с красителем, который становится окрашенным в присутствии перекиси водорода. Один из методов измерения пероксидазной активности в суспензиях цельных белых кровяных клеток человека описан в работе Menegazzi, et al., J. Leukocyte Biol 52: 619-624 (1992), включенной сюда по ссылке полностью. Такие анализы могут быть использованы для детектирования анализируемых веществ, в число которых входят, среди прочего, спирты, холестерины, лактат, мочевая кислота, глицерин, триглицериды, глютамат, глюкоза, холин, NADH. Некоторые из пригодных для использования ферментов включают пероксидазу хрена, лактопероксидазу, микропероксидазу, алкогольоксидазу, холестериноксидазу, NADH-оксидазу. Другие примеры включают колориметрические анализы с использованием красителей, и применяются для определения концентрации белка, в частности методы Бредфорда, Лоури, биуретову реакцию и нано-оранжевого красителя. pH пробы также может быть определен колориметрическим анализом с использованием индикаторных красителей, включая, среди прочего, фенолфталеин, тимолфталеин, ализариновый желтый R, индигокармин, м-крезоловый фиолетовый, крезоловый красный, тимоловый синий, ксилольный синий, 2,2',2'',4,4'-пентаметокситрифенилкарбинол, бензопурпурин 4В, метаниловый желтый, 4-фенилазодифениламин, малахитовый зеленый, квиналдиновый красный, оранжевый IV, тимоловый синий, ксилольный синий и их сочетания.
[01894] В люминометрии освещение каким-либо способом не применяется, поскольку предмет испускает свои собственные фотоны. Испускаемый свет может быть слабым и детектируется чрезвычайно чувствительным датчиком, таким как фотоэлектронный умножитель (РМТ). Люминометрия включает анализы, в которых создается хемилюминесценция, например, с использованием люцифераз, или некоторые анализы, выполняемые с помощью пероксидазы.
[01895] В турбидиметрии, предпочтительным вариантом регистрации является подсветка предмета белым светом, а результат воспринимается датчиком визуализации. В турбидиметрии измеряется ослабление интенсивности пропускаемого света. Турбидиметрия может использоваться, например, для определения концентрации клеток в растворе. Согласно некоторым вариантам, основой измерений в турбидиметрии является нефелометрия.
[01896] Нефелометрия измеряет свет, который проходит или рассеивается после прохождения через предмет в суспензии, причем субстрат обычно привязан к иммуноглобулину, такому как IgM, IgG и IgA.
[01897] Поляриметрия измеряет поляризацию, как правило, электромагнитных волн предметом. В поляриметрическом анализе определяют круговой дихроизм, который дает структурную информацию и данные светорассеяния, по которым можно оценить размер и/или форму предмета. В одном из примеров анализа светорассеяния используется динамическое светорассеяние (DLS). Предметы для этих анализов не требуют маркировки.
[01898] Анализы радиоактивности
[01899] Анализы радиоактивности используют минимум один радиоактивный изотоп в качестве детектируемой метки. Радиоактивные метки могут использоваться в качестве меток для визуализации или расчета ферментативной активности. Измерения такими методами ферментативные анализы могут производиться в конце реакции (анализ в конечной точке) или несколько раз на протяжении реакции (анализ по ходу времени). Пример: АТФ с меткой 32Р на гамма-фосфате может использоваться для анализа активности присутствующих в пробе АТФаз. Согласно другому варианту, меченое соединение-прекурсор или другая молекула могут быть введены в клетку или другую пробу для измерения синтеза молекулы продукта ("импульс"). После такое введения меченого прекурсора может быть добавлен немеченый вариант прекурсора ("чейз"). Некоторые примеры анализов импульс-чейз включают, среди прочего, использование 3Н-лейцина в качестве прекурсора для синтеза инсулина, а 35S-метионин - в качестве прекурсора для синтеза белка. Следует отметить, что в этих видах анализов не обязательно требуется использование радиоактивных меток, как это известно специалисту в данной области техники.
[01900] Масс-спектрометрия
[01901] Согласно некоторым вариантам, минимум часть пробы может быть проанализирована методами масс-спектрометрии. Проба может быть подана в масс-спектрометр в виде твердого вещества, жидкости или газа, и возможно применению одного из множества методов ионизации, включая ионизацию лазерной десорбцией с использованием матрицы (MALDI), электроспрей (включая электроспрей, микроспрей и наноспрей), индуктивно-связанную плазму (ICP), тлеющий разряд, десорбцию полем, бомбардировка ускоренными атомами, термоспрей, десорбцию/ионизацию на кремнии, химическую ионизацию под атмосферным давлением, DART, масс-спектрометрия вторичных ионов, искровую ионизацию, термическую ионизацию и ионизации присоединением ионов. Во время ионизации могут образовываться положительные или отрицательные ионы. Способы реализации этих методов хорошо известны в данной области техники.
[01902] Для твердо- и жидкофазной масс-спектрометрии, пробы могут быть введены на пробовводном устройстве, выполненного из любого подходящего материала, который может быть твердым или жидким. На пробовводной поверхности могут быть закреплены ферменты или ферментные комплексы, которые химически модифицируют или связывают пробу. Примеры химической модификации включают, среди прочего, ферментативное расщепление, очистку и добавление химического фрагмента.
[01903] По методике MALDI, пробы, как правило, заранее смешивают с сильно абсорбирующей матрицей, затем на них воздействуют лазерным светом для ионизации. Пробами для MALDI обычно являются термолабильные, нелетучие органические соединения с высокой молекулярной массой, предпочтительно до 30000 Да. Пробы могут быть представлены в любом соответствующем летучем растворителе. Для положительной ионизации могут использоваться следовые количества трифторуксусной кислоты. Матрицей MALDI может быть любой материал, который солюбилизирует биомолекулы, поглощает энергию света с частотой, легко обеспечиваемой лазером, и инертен в отношении биомолекул. Подходящие матрицы включают никотиновую, пирозиновую, ванилиновую, янтарную кислота, кофейную кислоты, глицерин, мочевину или трис-буфер (pH 7,3). Предпочтительные матрицы включают α-циано-4- гидроксикоричную, гидроксилимонную, 2,5-дигидроксибензойную, синапиевую (или синапиновую) кислоты, 3,5-диметокси,4-гидрокси транс-коричрную кислоту, другие производные коричной кислоты, гентизиновую кислоту и их сочетания.
[01904] При ионизации электроспреем (ESI), пробы обычно растворяют в летучем полярном растворителе, таком как раствор ацетонитрила, и переводят в аэрозоль под высоким напряжением (например, 3-4 кВ, или ниже для небольших проб, используемых в микроспрее и наноспрее) у капиллярного наконечника. Пробы для ESI обычно имеют массу от 100 Да до 1 МДа и выше. Перевод в аэрозольную форму может быть усилен пропуском распыляющего газа мимо капиллярного наконечника, например, газообразного азота. Результирующие заряженные капли дополнительно измельчаются благодаря испарению растворителя с подачей осушающего газа, такого как азот, который обычно подогревают. Для улучшения ионизации в растворитель могут быть добавлены дополнительные реагенты. Например, муравьиная кислота в следовых количествах может способствовать протонированию пробы в случае положительной ионизации, тогда как следовые количества аммиака или летучих аминов могут способствовать депротонизации пробы в случае отрицательной ионизации.
[01905] Анализируемые вещества для масс-спектрометрии включают, среди прочего, белки, углеводы, липиды, малые молекулы, их модификации и/или сочетания. Как правило, белки и пептиды анализируют с положительной ионизацией, тогда как углеводы и олигонуклеотиды - с отрицательной ионизацией. Анализируемые вещества могут быть проанализированы целиком или фрагментами. Масс-спектрометрия может применяться для определения состава смеси, общего размера предмета (ов), химической структуры и последовательностей, например олигопептидных или олигонуклеотидных. Согласно некоторым вариантам, масс-спектрометрия может использоваться для определения взаимодействий связывания, например (среди прочего), между белком и лигандами, включая малые молекулы, пептиды, ионы металлов, нуклеиновые кислоты и других малые молекулы.
Согласно некоторым вариантам, может применяться тандемная масс-спектрометрии, когда несколько (два или более) анализаторов используются последовательно, будучи разделенными столкновительной ячейкой для фрагментации рассматриваемых ионов. Тандемная масс-спектрометрии, таким образом, позволяет вначале определить общую массу предмета, после чего по тому, как фрагментируется предмет, определяется дополнительная структурная информация. Примеры тандемной спектрометрии включают, среди прочего, схемы квадруполь - квадруполь, магнитный сектор - квадруполь, магнитный сектор - магнитные сектор, квадруполь - времяпролетный. Тандемная спектрометрия особенно подходит для определения структур, в том числе малых органических молекул, и для пептидного или олигонуклеотидного секвенирования. Двойной источник света для измерения поглощения и/или флуоресценции, состоящий из широкополосного источника света для измерения поглощения и лазерный диод для измерения флуоресценции. В компактных спектрофотометрах на основе CCD-матриц обычно используют FPGA/CLPD для управления сбора данных; однако в предложенных спектрометрах использован микропроцессор общего назначения, который обеспечивает большую гибкость с точки зрения общецелевых вычислений, а также возможность удаленного обновления прошивки. Кроме того, спектрометр может оснащаться съемочной камерой общего назначения, которая обеспечивает проведения опроса пробы перед считыванием для обеспечения целостности пробы/сосуда. Подобная получаемая по обратной связи информация способствует снижению катастрофических отказов и позволяет вносить исправления в режиме реального времени.
[01906] Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия.
[01907] Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS) или электронная спектроскопия для химического анализа (ESCA) является методом фотоэлектронного спектроскопического анализа для детектирования фотоэлектронов, испускаемых поверхностей проб для определения их состава. Фотоэлектронный спектроскопический анализ может быть далее разделен в зависимости от источника света на XPS и УФ фотоэлектронную спектроскопию (UPS).
[01908] ESCA предусматривает облучение поверхности пробы ультрафиолетовым светом или рентгеновским излучением с детектированием характерных фотоэлектронов, испускаемых элементами пробы. XPS по сути является ESCA, но с использованием рентгеновского излучения. Фотоэлектроны фильтруются электростатическим или магнитным анализатором, который допускает к прохождению через детектор только электроны в указанной узкой полосе энергии. Энергия связывания излучаемых электронов уникальна для каждого элемента, что позволяет идентифицировать каждый элемент на поверхности. Интенсивность выявленного луча обычно соответствует концентрации заданной химической составляющей на поверхности образца или вблизи него. Такая система описывается в патенте США №3766381, включенном сюда по ссылке. ESCA и XPS могут обнаружить любой элемент с атомным номером 3 и выше, и может обнаружить композиции проб на глубине до 10 нм от поверхности. Благодаря этому, ESCA и XPS особенно подходят для определения эмпирических формул чистых материалов, для детектирования загрязнителей в концентрации нескольких частей на миллион, и для определения химического или электронного состояния каждого элемента на поверхности пробы. В XPS пути свободного перемещения испускаемых электронов в твердых пробах между неупругими соударениями, как правило, являются весьма короткими. Поэтому, дальнейшая информация о количестве элемента (такая как глубина, на которую элемент отходит от поверхности) может быть определена анализом угла, под которым испускаемые электроны вылетают с поверхности. ESCA/XPS могут использоваться для анализа проб включая, среди прочего, неорганических соединений, полупроводников, полимеров, сплавов металлов, элементов, катализаторов, стекол, керамики, красок, бумаги, чернил, лесоматериалов, частей растений, макияжа, зубов, костей, медицинских имплантатов, биоматериалов, вязких масел, клеев, ионно-модифицированных материалов.
[01909] Другой метод анализа проб, использующий электроны Оже, именуется электронной оже-спектроскопией (AES), который функционирует аналогично ESCA, за исключением того, что вместо УФ- или рентгеновских лучей используется пучок электронов.
[01910] Хроматография
[01911] Хроматографические методы используют для разделения находящихся в смеси растворенных веществ в смеси имеющиеся у них различие в свойствах. Известно множество хроматографических методов, включая, среди прочего, хроматографию на бумаге, тонкослойную хроматографию (TLC), газовую хроматографию в колонке, жидкостную, аффинную, вытеснительную, ионообменную хроматографии (катионную и анионную), хроматографию гидрофобного взаимодействия, эксклюзионную хроматографию, такую как гель-фильтрация, перфузионную хроматографию, элюентную колоночную хроматографию, обращенно-фазовую хроматографию, плоскостную хроматографию, высокоэффективную жидкостную хроматографию, набивочно-капиллярную хроматографию, жидкостную хроматографию в открытой трубчатой колонке, пиролитическую газовую хроматографию, хиральную хроматографию и многие другие.
[01912] В основу хроматографии обычно положено использование твердой неподвижной фазы и переносящей пробу подвижной фазы (растворителя) Неподвижная фаза может быть выполнена из твердого полимера, например, пластика, стекла, других полимеров, бумаги, целлюлозы, агарозы, крахмала, Сахаров, силиката магния, сульфата кальция, кремниевой кислоты, силикагель, флоризила, оксида магния, оксида алюминия (глинозема), активированного угля, диатомита, перлита, глин или других аналогичных веществ, известных в данной области техники. Неподвижная фаза может быть обработана или иным образом модифицирована с приданием характеристик, способствующих замедлению подвижности минимум одного растворенного вещества в образующей пробу смеси. В случае ионообменной хроматографии неподвижной фазой может быть заряженный остаток, например, анион, который притягивает положительно заряженные растворенные вещества. В эксклюзионной хроматографии неподвижная фаза может содержать поры, тоннели или другие структуры, которые могут замедлять миграцию более мелких молекул растворенных веществ, по сравнению с более крупными. В случае аффинной хроматографии неподвижная фаза может содержать связывающую группировку, которая специфично распознает некоторые растворенные вещества. Как правило, разные растворенные вещества имеют разные характеристики равновесного распределения. Поэтому, разные растворенные вещества будут двигаться по неподвижной фазе с разными скоростями в зависимости от их относительного сродства к неподвижной фазе, с одной стороны, и к растворителю, с другой стороны. По мере разделения компонентов смеси (т.е, анализируемых веществ), они начинают образовывать движущиеся полосы или зоны, которые могут быть обнаружены на неподвижной фазе, что типично для тонкослойной хроматографии, или по мере последовательного элюирования, что типично, но не обязательно, для методов колоночной хроматографии.
[01913] Результаты разделения зависят от многих факторов, включая, среди прочего, выбор неподвижной фазы, полярность растворителя, размер неподвижной фазы (такой как длина и диаметр колонок) относительно количества разделяемого материала, и скорость элюирования. В некоторых случаях для эффективного разделения пробы может потребоваться длинная колонка или несколько колонок, расположенных последовательно. Это особенно верно, когда проба характеризуется относительно низким коэффициентом равновесного распределения между неподвижной фазой и растворителем. В других случаях, проба можно плотно связаться с адсорбентным материалом, и может потребоваться другой растворитель для элюирования пробы из адсорбента. Согласно примеру, белки или пептиды с молекулярной массой более 1000 в водной среде плотно связываются с С-18-алкильной неподвижной фазой. Эта связь настолько прочна, что эффективное удаление белка из неподвижной фазы водой весьма затруднительно. Обычно для удаления белка из неподвижной фазы в качестве элюента может использоваться органический элюент, такой как ацетонитрил, спирт (например, метанол, этанол или изопропанол), другие относительно полярные органические растворители (например, диметилформамид) или их смесь. Другие примеры включают связывающие хроматографические колонки, в которых проба связывается с неподвижной фазой с таким высоким сродством, что для элюирования пробы требуется конкурирующее связующее.
[01914] Хроматографические методы могут использоваться для выделения практически любого вещества из смеси. Несколько примеров включают выделение определенных гормонов, цитокинов, белков, Сахаров или малых молекул, таких как лекарственные средства из биологических проб, таких как кровь. Разделенные пробы могут легко детектироваться после элюирования, или могут быть подвергнуты дальнейшему разделению, очистке или обработке. Например, нуклеиновые кислоты могут быть выделены из пробы и использоваться в качестве шаблонов для нуклеинокислотной амплификации. Возможно разделение и других проб, например, выделение токсинов из экологических проб или представляющих интерес целевых веществ из лизированных клеток.
[01915] Ионообменная хроматография
[01916] Ионообменная хроматография основывается на взаимодействиям зарядов между компонентами пробы и зарядами на неподвижной фазе (такой как смола, упакованная в колонку) и/или подвижной фазой. В катионообменной хроматография, положительно заряженные растворенные вещества связываются с отрицательно заряженными молекулами неподвижной фазы, тогда как в анионобменной хроматографии, отрицательно заряженные растворенные вещества связываются с положительно заряженными молекулами неподвижной фазы. Согласно типичным вариантам осуществления, растворенные вещества связываются с колонкой в растворителе с низкой ионной силой, после чего связанные молекулы элюируют, используя нарастающий градиент второго элюирующего растворителя с более высокой ионной силой. В некоторых примерах, градиент меняет pH или концентрации солей элюирующего растворителя. Ионообменная хроматография хорошо подходит для очистки нуклеиновых кислот, которые обычно заряжены отрицательно, из смешанных проб.
[01917] Общераспространенные смолы для анионобменной хроматографии, включают, среди прочего, Q-смолы, и диэтиламиноэтановые (DEAE) смолы. Катионообменные смолы включают, среди прочего, S-смолы и СМ-смолы. Некоторые коммерчески доступные смолы включают Nuvia, UNOsphere, AG, Bio-Rex, Chelex, Macro-Prep MonoBeads, MiniBeads, Resource Q, Source Media, Capto IEX, Capto MMC, HiScreen IEX, HiPrep LEX, Sepharose Fast Flow, HiLoad IEX, Mono Q, Mono S, и MacroCap SP. Буферы для анионобмена включают, среди прочего, N-метилпиперазин, пиперазин, L-гистидин, бис-Tris, бис-Tris-пропан, триэтаноламин, Tris, N-метил-диэтаноламин, диэтаноламин, 1,3-диаминопропан, этаноламин, пиперидин и фосфатный буфер. Буферы для катионобмена включают в малеиновую, малоновую, лимонную, молочную, муравьиную, янтарную, уксусную кислоты, фосфатный буфер, HEPES-буфер и BICFNE.
[01918] Эксклюзионная хроматография
[01919] Эксклюзионная хроматография (SEC) разделяет растворенные вещества по их размеру и обычно используется для крупных молекул или макромолекулярных комплексов, В эксклюзионной хроматографии неподвижная фаза состоит из пористых частиц, подобранных таким образом, чтобы в частицы могли входить молекулы мельче размера поры. В результате, путь прохождения более мелких растворенных веществ по SEC-колонке оказывается более длинным, а время прохождения более долгим, и они отделяются от более крупных растворенных веществ, которые не помещаются в поры. В эксклюзионной хроматографии могут использоваться водные или органические растворители, причем в зависимости от них эта хроматография именуется гель-фильтрационной или гель-проникающей, соответственно. Эксклюзионная хроматография может также использоваться для определения общей информации по размерам растворенных веществ в сравнении со стандартной макромолекулой известного размера. На эксклюзионную хроматографию влияет также форма растворенного вещества, так что точное определение размера обычно невозможно. Например, эксклюзионная хроматография может сочетаться с динамическим светорассеянием, чтобы получить информацию по абсолютным размерам белков и макромолекул. Для усиления разделения в хроматографической колонке смолы для эксклюзионной хроматографии могут выбираться в зависимости от размера целевого растворенного вещества. Коммерчески доступные смолы для эксклюзионной хроматографии включают смолы Superdex, Sepharcryl, Sepharose и Sephadex. Примеры буферов для эксклюзионной хроматографии включают, среди прочего, трис-NaCl и солевой раствор с фосфатным буфером и трис-NaCl мочевину.
[01920] Аффинная хроматография
[01921] В аффинной хроматографии используются различия в сродстве отдельных растворенных веществ к поверхности, обеспечиваемом, например, комплексообразованием, иммунохимическим связыванием, взаимодействием рецептор-мишень и сочетанием этих эффектов. Любая проба, для которого известен подходящий партнер связывания, желательно с константой диссоциации (Kd) величиной 10-6 и менее, может быть разделена аффинной хроматографией. Согласно некоторым вариантам, мишень может быть построена таким образом, чтобы в ней содержалась искусственная связывающая группировка, такая как полигистидин, полиаргинин, полилизин, GST, МВР или другой пептидный тег (который может быть удален после хроматографии). Лиганды и их молекулы-мишени для аффинной хроматографии включают, среди прочего, биотин и авидин и родственные им молекулы, моноклональные или поликпональные антитела и их антигены, прокаинамид и холинэстеразу, N-метилакридин и ацетилхолинэстеразу; Р-аминобензамидин и трипсин; Р-аминофенол-бета D-тиогалакто-пиранозид и бета галактозидазу; хитин и лизоцим; метотрексат и дигидрофолаиредуктазу; NAD и алкогольдегидрогеназу; сульфаниламид и карбонангидразу; ДНК и ДНК-полимеразу; комплементарные аминокислотные последовательности; окисленный глутатион и глутатионредуктазу; Р-аминобезамидин и урокиназу; трипсин и ингибитор соевого трипсина; N 6-аминокапроил-3',5'- сАМР и протеинкиназу; пепсистатин и ренин; 4-хлорбензиламин и тромбин; М-(4-амино-фенил)-оксаминовую кислоту и вируса гриппа; преальбумин и ретинальсвязывающий белок; нейрофизин и вазопрессин; лизин и плазминоген; гепарин и антитромбин; циклогептаамилозу и амилазу в сыворотке крови человека; кортизол и транскортин; пиридоксаль-5-фосфат и глутамат пируват-трансаминазу; хелатирующие агенты и ионы металлов; хелатирующий агент Cu и супероксиддисмутазу; хелатирующий агент Zn и человеческий фибриноген; коэнзим А и сукцинтиокиназу; флавин и люциферазу; пиридоксаль фосфат и тирозин-аминотранферазу; порфирина и гемопексин, лизин и рибосомную РНК; полиуридин и тРНК; конканавалин А и иммуноглобулины; 3-фосфо-3-гидроксипропионат и енолазу; D-малат и фумартгидратазу; атропин или кобратокси и холинергические рецепторы; 6-аминопенициллановую кислоту и D-аланинкарбоксипептидазу; растительные лектины и рецепторы эпидермального фактора роста; альпренолол и рецепторы эпинефрина; гормон роста и рецепторы пролактина; инсулин и инсулиновые рецепторы; эстрадиол или диэтилстильбэстрол и эстрогеновые рецепторы; дексаметазон и глюкокортикоидные рецепторы; гидроксихолекальциферол и рецепторы витамина D. Подходящие лиганды включают, среди прочего, антитела, нуклеиновые кислоты, антитоксины, пептиды, хелатирующие агенты, ингибиторы ферментов, агонисты рецепторов и антагонисты рецепторов. Термин "антитела" в используемом здесь виде означает иммуноглобулины, такие как IgA, IgG, IgM, IgD и IgE, как моноклональные, так и поликлональные по происхождению. Методы связывания и элюирования связывающихся пар для аффинной хроматографии определяются используемой связывающейся парой и, как правило, хорошо известны в данной области техники. В качестве одного примера, растворенные вещества с метками полигистидина могут быть очищены с помощью смол, включающих, среди прочего, коммерчески доступные смолы, такие как Superflow Ni-HTA (Qiagen) или Talon Cellthru Cobalt (Clontech). Например, меченые полигистидином растворенные вещества могут быть элюированы из таких смол буферами, содержащими имидазол или глицин. Буферы для ионообменной хроматографии могут быть выбраны таким образом, чтобы используемая связывающаяся пара была растворима в буфере. В качестве буферов обычно используются однофазные водные растворы, которые могут быть полярными или гидрофобными.
[01922] Смолы для связывания целеуказующего лиганда могут быть выбраны в зависимости от целеуказующих лигандов и используемых буферов.
[01923] Хроматография гидрофобных взаимодействий
[01924] Хроматография гидрофобных взаимодействий (HIC) основывается на гидрофобных взаимодействиях между растворенным веществом и неподвижной фазой. Как правило, хроматография гидрофобных взаимодействий проводится с буферами высокой ионной силы для повышения силы гидрофобных взаимодействий, а элюирование достигается снижением ионной силы буферной композиции, например, pH, ионной силы, добавлением хаотропных или органических агентов, таких как этиленгликоль. Изменением pH подвижной фазы можно также повлиять на заряд и, тем самым, на гидрофобность субстратов с целью более эффективного разделения. Примеры смол для хроматографии гидрофобных взаимодействий включают, среди прочего, агарозу, сефарозу, целлюлозу или частицы кремнезема, которые могут быть модифицированы бензильными группами, линейными или разветвленными алкильными группами с любой степенью насыщения, содержащими от 2 до 50 атомов углерода, включая октальные, децильные, додецильные, тетрадецильные, гексадецильные, октадецильные и эйкозильные группы. Смолы, содержащие гидрофобные полимеры, могут быть особенно полезными, поскольку они устраняют необходимость в покрытии смолы гидрофобными функциональными группами. Такие твердые гидрофобные полимеры образуют мат из переплетенных гидрофобных полимерных цепей, имеющих молекулярную массу от 10 тыс. до 10 млн. дальтонов. При необходимости, полимер может быть пористым. Подходящие полимерные материалы включают, например, полиэтилен, полипропилен, полиэфирсульфон, полистирол, полидивинилбензол, политетрафторэтилен, полиметилметакрилат, полидиметилсилоксан и их смеси. Полимерная опора может быть в любой форме, включая, например, частицы, микроносители, карты, листы, волокна, полые волокна и полупроницаемые мембраны.
[01925] Электрохимические измерения
[01926] Для электрохимического анализ жидких проб обычно используют электроды, которые погружают в жидкую пробу для электрохимического определения типа анализируемого вещества, измерения концентрации анализируемого вещества, или того и другого. Электроды расположены па расстоянии друг от друга, а электролиты в пробе обеспечивают ионное сообщение между электродами. В большинстве ситуаций проба является статической во время измерения; в некоторых случаях проба протекает через электрохимический детектор, когда проба находится в движении жидкости, как, например, в проточно-инжекционном анализе. Размеры электродов могут определять объем пробы, требуемый для измерения. Ограничения по объему пробы и требования быстроты измерения могут обусловить применение микроэлектродов, когда объем пробы не достаточен для охвата площади поверхности электродов обычного размера. Пробы, пригодные для измерений с помощью электрохимического анализа включают, среди прочего, биологические жидкости, например, обработанную или необработанную кровь или плазму, растворы биологических проб и жидкие пробы из окружающей среды.
[01927] Электрохимические измерения могут использоваться для замера содержания любого реагента, участвующего в реакции, обеспечивающей передачу электронов или зарядов электроду или от него. Реагенты включают, среди прочего, ферменты, такие как глюкозооксидаза, глюкозодегидрогеназа, бетагидроксибутиратдегидрогеназа и лактатдегидрогеназа; медиаторы, такие как ферроцен, феррицианид, хиноны и т.п.; коферменты, такие как никотинамидадениндинуклеотид (NAD), при необходимости; ионофоры; клетки; малые молекулы, такие как глюкоза; и сочетания приведенного выше. Реагенты обычно содержат фермент и медиатор. Медиатор - это химическое вещество, у которого имеется два или больше окислительных состояний с четко выраженными электро-активными потенциалами, которые обеспечивают обратимый механизм передачи электронов или зарядов электроду. Фермент реагирует с анализируемым веществом в пробе, тем самым, катализируя окисление анализируемого вещества. Фермент восстанавливается в реакции окисления, и восстановленный фермент регенерируется медиатором. Как альтернатива, ионные фрагменты и ионы металлов могут быть использованы вместо фермента для формирования электрохимически детектируемых соединений, когда они реагируют с анализируемым веществом, например, ионофоров, используемых для ион-чувствительных электродов.
[01928] При проведении анализов, в которых содержание электроактивные фрагменты в жидкой пробе замеряется вообще без необходимости в каких-либо реагентах, нет необходимости в нанесении какой-либо реагента на проводящий слой, образующий рабочий электрод. Как известно, электрохимические измерения могут выполняться с помощью рабочего электрода, сочетаемого с электродом сравнения. Измерение может предусматривать изменение потенциала (потенциометрия) или выработку электрического тока (амперометрия). Электроды сами по себе не проявляют специфичность по отношению к анализируемому веществу. Специфичность может быть придана электроду введением фермента (в случае биодатчика), который реагирует только с одним из множества анализируемых веществ в их смеси или использованием фильтрационного механизма, который избирательно позволяет только одному из множества анализируемых веществ в их смеси пройти через фильтрационной устройство. При проведении электрохимических измерений отдельных анализируемых веществ, таких как допамин в головном мозге, определение мешающих агентов в "холостом" электроде биодатчика является одним из примеров, когда электрохимическое измерение осуществляется без использования каких-либо реагентов на поверхности рабочего электрода. См., например, патент США №5628890, включенный сюда по ссылке.
[01929] При проведении амперометрических измерений, к рабочему электроду прикладывается постоянное напряжение относительно электрода сравнения, и заменяется электрический ток между рабочим электродом и противоэлектродом. Ответный сигнал электрохимической ячейки имеет два компонента - каталитический (компонент глюкозной реакции), и фарадеевский (компонент сопротивления раствора). Если сопротивление раствора сведено к минимуму, то ответный сигнал электрохимической ячейки в любой момент времени будет представлен существенно более высоким компонентом глюкозной реакции, по сравнению с компонентом сопротивления раствора. Поэтому, появляется возможность добиться хорошей корреляции ответного сигнала электрохимической ячейки с концентрацией глюкозы, даже при короткой продолжительности анализа порядка секунды. Если сопротивление раствора высоко, то возникающее напряжение на рабочем электроде будет значительно отставать от подаваемого напряжения. Это отставание значительно выше для двухэлектродной системы, по сравнению с трехэлектродной. В случае двухэлектродной системы значение iR между рабочим электродом и электродом сравнения значительно выше, чем в трехэлектродной системе. В трехэлектродной системе между рабочим электродом и электродом сравнения ток не течет и, следовательно, падение напряжения ниже. Поэтому, после того как зарядный ток (фарадеевский ток) спадает до минимума (в течение двух-трех миллисекунд), наблюдаемый ток оказывается полностью каталитическим. В двухэлектродной системе зарядный ток не снижается, пока напряжение на рабочем электроде не станет стационарным (с достижением приложенного напряжения). Таким образом, в двухэлектродной системе происходит медленный спад профиля ответного сигнала.
[01930] Проходное пространство электрохимической ячейки может быть заполнено жидкой пробой любым из многочисленных методов. Заполнение может осуществляться, например, благодаря капиллярному притяжению, химически активированному капиллярному впитыванию или под действием вакуума. Как альтернатива, жидкая проба может течь через проходное пространство. Способ заполнения электрохимической ячейки зависит от применения, такого как однократное использование датчика, или непрерывные измерения в проточно-инжекционном анализе.
[01931] Например, электрохимические измерения могут использоваться для измерения уровня глюкозы в пробе крови, что может помочь в определении количества вводимого инсулина. Уровень глюкозы амперометрически измеряется обычно в присутствии фермента, который специфично использует глюкозу в качестве субстрата.
[01932] В настоящее время фермент используемым ферментом является глюкозоксидаза (СОВ), поскольку она очень специфична к глюкозе, не реагирует на какие-либо другие олигосахариды и нечувствительна к колебаниям температуры. Однако, у глюкозоксидазы тот недостаток, что она очень чувствительна к присутствию кислорода. Из-за этого колебания содержания кислорода в пробах крови могут помешать точному измерению уровня глюкозы. Для ослабления или устранения влияния концентрации кислорода, может быть использован медиатор, ускоряющий перенос электрона. Некоторые примеры таких медиаторов включают, среди прочего, ферроцен, его производные, и комплексы осмия, как это описано, например, в патенте США №5393903, включенном сюда по ссылке.
[01933] Альтернативным ферментом для глюкозных анализов может быть глюкозодегидрогеназа (GDH), достоинство которой заключается в нечувствительности к присутствию кислорода. Однако, у глюкозодегидрогеназы тот недостаток, что она менее специфична по отношению к глюкозе, и чувствительна к помехам, вносимым другими сахаридами, олигосахаридами и олигополисахаридами, такими как мальтоза, что ведет к завышению уровня глюкозы.
[01934] Многомерный анализ
[01935] Предлагаемые устройства и системы могут использоваться для многомерного анализа. Тем самым можно характеризовать клинический результат лечения субъекта. Предлагаемые устройств и системы могут использоваться для оказания помощи конечным пользователям при диагностике, составлении прогноза и трактовке клинического результата.
[01936] Предлагаемые устройства и системы могут использоваться при проведении многомерного анализа, в некоторых случаях с привлечением вероятностных методов или модельного пространства. В некоторых случаях, предлагаемые системы и устройства сконфигурированы на сбор данных для их использования с помощью методов, рассмотренных в патентной заявке США №12/412334, поданной Майклсоном и др. (Michelson et al. ("Methods and Systems for Assessing Clinical Outcomes"), материалы которой полностью включены сюда по ссылке. Согласно примеру, система 700 (включая один или несколько модулей 701-706) сконфигурирована на обработку проб для оказания помощи в определении динамики, скорости и/или ускорения лечения или прогресса состояния субъекта (напр., установления здорового состояния или дальнейшего развития болезни). Динамика может свидетельствовать о вероятности прогресса в направлении клинического результата. В другом примере, система 700 собирает данные для использования в анализе тенденций.
[01937] Все сосуды (например, кюветы, наконечники), наконечники, методы, системы и аппараты, описанные в предварительной заявке на патент США №61/435250, поданной 21 января 2011 г. ("Systems And Methods For Sample Use Maximization"), и в патентной публикации США №2009/0088336 ("Modular Point-Of-Care Devices, Systems, And Uses Thereof), полностью включенные сюда по ссылке.
[01938] Уполномоченное тестирование
[01939] Обратимся теперь к фиг. 75, на котором показаны варианты осуществления различных схем уполномоченного тестирования. Следует иметь в виду, что описываемые здесь устройства и/или систем можно сконфигурировать на использование в рамках одной или нескольких нижеследующих парадигм тестирования. Как минимум некоторые из рассматриваемых здесь вариантов предусматривают наличие систем и методов сбора и передачи данных, относящихся к пробе, а зачастую и ее репрезентацию, чтобы дальнейший анализ пробы не требовал ее физической транспортировки. Различные описываемые здесь функциональные признаки могут распространяться на любые приводимые ниже частные приложения или на любые другие виды диагностических или аналитических систем. По крайней мере, некоторые из рассматриваемых здесь вариантов могут быть реализованы в виде автономных систем или методов, или же как составная часть комплексной системы, например в виде системе взаимоотношений между лабораториями, медицинскими работниками и пунктами взятия проб. Следует иметь в виду, что различные функциональные признаки описываемых здесь варианты можно оценены по достоинству индивидуально, коллективно или в сочетании друг с другом.
[01940] На фиг. 75А представлен вариант осуществления системы, состоящей из лаборатории 8110, назначенного пункта взятия пробы 8120 и медицинского работника 8100. Устройство 8130 может быть предусмотрено в назначенном пункте взятия проб. Например, устройство 8130 может быть выбрано, среди любых устройств, описанных в настоящем документе.
[01941] Согласно одному из описываемых здесь вариантов, пункт взятия проб может находиться на первом объекте, а лаборатории может находиться на втором объекте. Первый и второй объекты могут располагаться в разных местах. Первый и второй объекты могут быть расположены таким образом, что они не близки друг к другу. Первый и второй объекты могут быть расположены таким образом, что они удалены друг от друга. Медицинский работник может находиться на третьем объекте, хотя он может быть аффилирован с лабораторией, быть ее сотрудником, или работать по контракту с ней. Третий объект может находиться в другом месте, удаленном от первого и второго. Третий объект может быть расположен так, что не близок у к первому или второму объекту. Лаборатория, медицинский работник и пункт взятия проб могут располагаться на разных объектах. В одном из примеров, лаборатория, медицинский работник, и/или пункт взятия проб находятся на отдельных объектах. Как альтернатива, один или несколько из них могут быть в том же месте.
[01942] Лаборатория может быть организацией или объектом или системой, способными выполнять клинические исследования или анализ собранных данных. Лаборатория может предоставить контролируемые условия, в которых могут проводиться научные исследования, эксперименты и измерения. Лаборатория может быть медицинской или клинической лабораторией, в которой могут проводиться испытания на клинических образцах, или же анализ может проводиться на данных, собранных по результатам испытаний клинических образцов с тем, чтобы получить информацию о состоянии здоровья пациента применительно к диагностике, прогнозу, лечению или профилактике заболевания. Клинический образец может быть пробой, взятой у субъекта. Предпочтительно, чтобы клинический образец можно было забрать у субъекта в пункте взятия проб, который располагается на отдельном от лаборатории объекте, как описано более подробно в соответствующих разделах документа. Клинические образцы могут быть забираться у субъекта с помощью устройства, которое размещено в назначенном пункте взятия проб или же в субъекте или на нем.
[01943] Согласно некоторым вариантам, лаборатория может быть сертифицированной. Сертифицированная лаборатория может быть уполномоченным аналитическим центром. Согласно некоторым вариантам, уполномоченные аналитические центры могут привлекать к работе аналитические центры по контракту. Например, сертифицированная или другая лаборатория может отправлять снимки специалистам в другой лаборатории (которая может быть сертифицированной) для проведения анализа.
[01944] Любое приведенное здесь описание лаборатории может быть применимо к уполномоченному аналитическому центру, и наоборот. В некоторых случаях лаборатории может быть сертифицирована государственным ведомством или профессиональной ассоциацией. Лаборатория может получить сертификат от регулирующего органа или работать под его надзором. Например, лаборатория может быть сертифицирована такой организацией, как Centers for Medicare & Medicaid Services (CMS) (Центры обеспечения услуг по программам "Медикэр" и "Медикэйд"), College of American Pathologists (Колледж американских патоморфологов), по стандартам ISO 15189 или 17025 или их эквивалентам. Например, уполномоченный аналитический центр может быть лабораторией, сертифицированной в США по нормам CLIA (Законодательные поправки (США) по совершенствованию работы клинических лабораторий - Clinical Laboratory Improvement Amendments) или их эквиваленту в любой иностранной юрисдикции. Следует понимать, что при необходимости, варианты осуществления устройств, систем или методов, описанных в данном документе, можно сконфигурировать в расчете на соблюдение норм CLIA, стандартов ISO 15189 или 17025, любого приведенного здесь сертификационного стандарта, и/или других аналогичных стандартов или сертификатов.
[01945] Уполномоченный аналитический центр обычно подлежит надзору или регулированию. Например, лаборатория может быть поднадзорной со стороны организации (которая может включать сертифицированный персонал), сертифицированной соответствующей комиссией. Согласно некоторым вариантам, надзор может включать валидацию одного или нескольких клинических испытаний. Надзор может также включать оценку исполнения, корректировки, калибровки, работы элементов контроля, дубликатов, настроек, или анализа одного или нескольких клинических испытаний. Надзор может включать оценку одного или нескольких наборов данных для обеспечения контроля качества клинических испытаний. Уполномоченный аналитический центр может быть укомплектован квалифицированными специалистами, осуществляющими надзор. Например, патологоанатом (один или несколько) или другой медицинский работник может изучить данные и/или материалы анализа, выполненного центром. Осуществлять надзор может уполномоченный аналитический центр, специально подготовленный патологоанатом или другой сертифицированный медицинский работник. В некоторых случаях, сертифицированным медицинским работником, осуществляющим надзор, может быть специалист следующего профиля: врач, сертифицированный в области патологии, врач с подготовкой в области лабораторных исследований или опытом работы в области специализации в объеме служебных обязанностей рассматриваемого медицинского работника, или человек с опытом работы или с подготовкой в области лабораторных исследований по специальности.
[01946] К функции надзора может также привлекаться сертифицированный медицинский работник, который в состоянии сформулировать процедуры и правила работы лаборатории, решать возникающие проблемы, и/или обучать/оценивать уровень подготовки персонала лаборатории. Надзор может также включать, среди прочего, выбор методологии тестирования, верификацию процедур тестирования и установление показателей исполнения лабораторией работ по тестированию, участие в утвержденных органами здравоохранения программах повышения квалификации в области тестирования, учреждение программы контроля качества применительно к выполняемому объему тестирования, установление параметров приемлемого уровня исполнения анализов, поддержание этих уровней на протяжении всего процесса тестирования, решение технических проблем и обеспечение принятия мер по исправлению ситуации в случае отклонения систем тестирования от установленных показателей эффективности, исключение случаев сообщения результатов пациента до принятия всех меры по исправлению ситуации, выявление потребностей в подготовке кадров и регулярное обучение на рабочем месте каждого исполнителя тестов, оценка компетентности всей исполнителей тестирования и обеспечение поддержания их квалификации по выполнению процедур тестирования (включая, например, процедуры оценки персонала путем: непосредственного наблюдения за выполнением стандартных тестов, мониторинга ведения записей/составления отчетов о результатах, изучением результатов промежуточных тестов, записей и т.д., наблюдения за исполнением технического обслуживания приборов, оценки результативности тестов, оценки навыков решения проблем), и/или оценку и документирование деятельности лиц, ответственных за тестирование средней сложности (например, раз в полгода в течение первого года; после этого минимум раз в год, пока не внесены изменения в методологию и инструментальные средства). Надзор может включать в себя изучение и/или верификацию функциональной пригодности лабораторных процедур или устройств, и/или достоверности собираемых и/или генерируемых данных. Надзор может обеспечить качество всего остального и/или привести данные в состояние, на которое могут полагаться медицинские работники при постановке диагноза, разработке схемы лечения, включая, среди прочего, профилактическое лечение. Надзор может включать эмпирическую экспертизу проводимого теста. Надзор может включать одну и более, две и более, или любое число описываемых здесь позиций.
[01947] В некоторых случаях, надзор может осуществляться надзорным программным обеспечением, а не сертифицированным медицинским работником. В некоторых случаях один, два или более видов надзора могут реализовываться надзорным программным обеспечением. Для обеспечения надзора возможно использование надзорного программного обеспечения вместе с привлечением к этому медицинского работника. В некоторых случаях один, два или более видов надзора могут реализовываться медицинским работником с поддержкой со стороны надзорного программного обеспечения. Например, медицинский работник может определить процедуры и правила, связанные с работой программного обеспечения. В некоторых случаях программное обеспечение может быть самообучающимся. Программное обеспечение может получить доступ к растущему массиву данных и/или к меняющимся правилам или процедурам.
[01948] Согласно некоторым вариантам, программное обеспечение надзора может быть предусмотрено на устройстве. Программное обеспечение надзора может быть предусмотрено в пункте взятия проб, на самом устройстве или вне него. Программное обеспечение может быть предусмотрено в лаборатории, например, в уполномоченном аналитическом центре. Программное обеспечение может быть предусмотрено в уполномоченном аналитическом центре и распространено на устройства, работающие в пункте, удаленном от этого центра. В некоторых случаях устройство может получать обновления для программного обеспечения надзора. Обновления могут быть обеспечены лабораторией, но не обязательно. Программное обеспечение надзора может храниться в памяти, и может включать машиночитаемый носитель, содержащий программный код, инструкции или логику, способные исполнять необходимую операцию. Некоторыми вариантами предусматривается надзор целостности анализа и работы соответствующего регламентам устройства, с тем, чтобы медицинский работник мог использовать результаты указанного анализа для диагностики или лечения указанного субъекта, причем надзор осуществляется одним лишь процессором, или с привлечением лица, представляющего уполномоченный аналитический центр. Некоторые варианты обеспечивают надзор целостности анализа в аналитическом центре и работы соответствующего регламентам устройства в пункте взятия проб, с тем, чтобы медицинский работник мог использовать результаты указанного анализа для диагностики или лечения указанного субъекта, причем надзор осуществляется одним лишь процессором, или с привлечением лица, представляющего уполномоченный аналитический центр, а сам этот центр может быть ограничен лабораторией, соблюдающей нормы CLIA или ISO, но не обязательно.
[01949] В некоторых случаях программное обеспечение надзора может включать один или несколько алгоритмов, которые могут анализировать выполняемую качественную и/или количественную оценки пробы. Программное обеспечение надзора может следить за появлением аномальных значений, определять правильность выполнения качественных и/или количественных оценок, сравнивать с записями или результатами замеров, выполнять статистический анализ оценок, или любые другие контрольно-надзорные действия, как описано в соответствующих разделах данного документа. Программное обеспечение надзора может быть способно выполнять одну или несколько калибровок и/или диагностик. Программное обеспечение надзора может быть запущено удаленно и может выдавать инструкции устройству, находящемуся отдельно от аналитического центра, выполнить одну или несколько калибровок и/или диагностик. При необходимости, программное обеспечение надзора может исполняться как на устройстве, удаленном от аналитического центра, так и одновременно с этим в аналитическом центре.
[01950] Медицинский работник уполномоченного аналитического центра может получать и/или просматривать данные. Медицинский работник уполномоченного аналитического центра может быть с ним аффилирован или ассоциирован. В некоторых случаях медицинский работник может быть сотрудником уполномоченного аналитического центра или работать с ним по контракту. Медицинский работник может находиться в уполномоченном аналитическом центре, располагаться на удалении от него, или находиться в другом аналитическом центре (например, в больнице, центре передового опыта, специализированной ведущей группе). В некоторых случаях медицинскому работнику не требуется все время находиться на объекте в процессе тестирования, или при получении данных уполномоченным аналитическим центром, но он может быть вызван, при необходимости, для консультации. Медицинский работник может быть доступен для консультации на самом объекте, по телефону и/или с помощью электронных средств.
[01951] Медицинский работник, осуществляющий надзор может быть иным лицом или тем же самым, что и медицинский работник, который может получать отчет уполномоченного аналитического центра в отношении диагностики, лечения, мониторинга или профилактики заболевания субъекта. Например, патологоанатом уполномоченного аналитического центра может быть иным лицом, нежели предписывающий назначения врач субъекта. Медицинский работник уполномоченного аналитического центра может быть надзирающим медицинским работником или медицинским работником, проводящим экспертизу. Получающим отчет медицинским работником может быть медицинский работник, заказавший тест, который предпринимается субъектом. Иной медицинский работник может проводить анализ, и иной медицинский работник может осуществлять надзор. Как альтернатива, анализ и надзор может проводить один и тот же медицинский работник.
[01952] Означенный пункт взятия пробы может быть пунктом по месту обслуживания (POS). Любое приведенное здесь описание пункта взятия пробы применимо также к пункту по месту обслуживания, и наоборот. Пункт по месту обслуживания, где может производиться взятие пробы у субъекта или сдача ее субъектом может быть расположен удаленно от аналитической лаборатории. Площадка взятия проб может располагаться в помещении, отдельном от лаборатории. Проба может в свежесданном виде забираться у субъекта в пункте взятия пробы. Как альтернатива, проба может быть взята у субъекта в каком-либо другом месте и доставлена в пункт взятия пробы. Пункт взятия пробы по месту обслуживания может быть станцией переливания крови, или любым другим центром забора телесных жидкостей. Пунктом взятия пробы может быть центр взятия биологических проб. Согласно некоторым вариантам, пунктом взятия проб может быть предприятие розничной торговли. Примеры предприятий розничной торговли более подробно рассмотрены в различных местах данного документа. Другими примерами пунктов взятия проб могут быть больницы, клиники, офисы профессиональных медицинских работников, школы, детские сады, медицинские центры, дома престарелых и инвалидов, правительственные учреждения, передвижная станция медицинской службы, мобильные пункты, транспортные средства службы скорой помощи (напр., самолеты, вертолеты, катера, автомобили скорой помощи) или места проживания субъектов. Например, пункт взятия проб может располагаться в доме, где проживает субъект. Пункт взятия проб может находиться в клинической лаборатории, в местах проведения профилактического осмотра или в лечебном учреждении (включая любой из пунктов взятия проб, описанных в соответствующих разделах данного документа, в том числе, среди прочего, приемное отделение скорой помощи, кабинет врача, станции неотложной помощи, палатки для скрининга (в отдаленных районах), а также профессионалов медико-санитарной помощи, посещающих пациентов на дому). Пунктом взятия проб может быть любое место, где устройство получает пробу от субъекта. Любое место может быть обозначено как пункт взятия проб. Такое обозначение может быть присвоено любой стороной, в том числе, среди прочего, лабораторией, организацией, связанной с лабораторией, правительственным учреждением или регулирующим органом. Любое приводимое здесь описание, касающееся пункта взятия проб или места обслуживания, может относиться или применяться к розничной торговле, больницам, клиникам или любым другим приведенным здесь примерам, и наоборот.
[01953] Устройство может быть предусмотрено в пункте взятия проб. Устройство может быть сконфигурировано на прием пробы. Устройство может именоваться устройством взятия проб. Устройство может также именоваться устройством обработки проб. Устройство может также именоваться считывающим устройством. Любое описание считывающего устройства применимо к любому устройству, способному получать пробу и/или ее обрабатывать. Устройство может принимать пробу, взятую у субъекта в пункте взятия проб, или доставленную субъектом или его доверенным лицом в пункт обслуживания. Устройство может напрямую забирать пробы у субъекта, или же могут использоваться какие-либо промежуточные устройства или процедуры для взятия у него пробы. Примеры процедур и механизмов для взятия проб более подробно рассмотрены в соответствующих разделах данного документа.
[01954] В некоторых случаях, устройство может быть помещено в организм субъекта или находиться на нем самом. Например, устройство может быть проглочено субъектом (см. например, патентные публикации США №№2006/0182738, 2006/0062852, 2005/0147559, 2010/0081894, которые включены сюда целиком по ссылке). Устройство может быть таблеткой или иметь другой формат, который позволяет пройти через пищеварительный тракт субъекта. При необходимости, устройство может быть имплантировано в тело субъекта. Например, устройство может быть подкожно имплантировано в тело субъекта. Согласно другому примеру, субъект может носить устройство на себе. Устройство может крепиться к субъекту с помощью ремня, на клею, быть встроено в одежду, или прикреплено любом другим способом. Устройство может содержать одну или несколько игл или микроигл, проникающих в кожу субъекта. Устройство может быть пластырем, который пациент может носить на себе. Устройство может содержать картридж для автоматизированного прокола ланцетом. Картридж может быть одноразовым. Для взятия пробы у субъекта может использоваться один или несколько одноразовых компонентов. Одноразовый компонент может доставить пробу в многоразовое устройство. Как альтернатива, одноразовый компонент может быть устройством для обработки проб.
[01955] Устройство может получать пробу от субъекта одноразово. Как альтернатива, устройство может периодически получать пробу от субъекта. Это может происходить с регулярными интервалами по запланированному графику или в ответ на обнаружение одного или более условий. Устройство может, при необходимости, вводить субъекту терапевтическое средство. Устройство может вводить субъекту одно или несколько терапевтических средств. Терапевтическое средство может вводиться по запланированному графику или в ответ на обнаружение одного или более условий. Терапевтическое средство может вводиться в ответ на обнаружение по пробе одного или более условий.
[01956] В некоторых случаях, устройство может предоставляться в распоряжение субъекта в означенном пункте взятия проб. Как альтернатива, субъект может получить устройство или возможность войти с ним в контакт в любом другом месте.
[01957] Примеры проб могут содержать различные пробы жидкостей (текучих сред) или твердых веществ. В некоторых случаях пробой может быть взятая у субъекта проба телесной жидкости. Проба может быть водной или газообразной. В некоторых случаях проба может быть твердой или полутвердой. Проба может включать ткани или клетки, взятые у субъекта. Проба может быть пробой биологического материала. Примеры проб биологического материала могут включать, среди прочего, кровь, сыворотку, плазму, мазок из носа или жидкость от промывки носоглотки, слюну, мочу, желудочный сок, спинномозговую жидкость, слезы, кал, сперму, вагинальную жидкость, интерстициальную жидкость, происходящую из опухолевой ткани, внутриглазную жидкость, пот, слизь, ушную серу, кожное сало, секреторные выделения желез, выдыхаемый воздух, волосы, ногти пальцев, клетки кожи, плазму, цереброспинальную жидкость, ткань, мазок из горла, кусочек ткани на биопсию, плацентарную жидкость, амниотическую жидкость, пуповинную кровь, эмфатическую жидкость, полостную жидкость, мокроту, гной, микробиоту, меконий, грудное молоко и/или другие выделения. Примеры могут включать жидкость от промывки носоглотки. Примеры проб тканей субъекта могут включать, среди прочего, соединительную ткань, мышечную ткань, нервную ткань, эпителиальную ткань, хрящ, пробу раковой ткани или кость. Проба может быть взята у человека или животного. Проба может быть взята у млекопитающего, позвоночного, таких как мышиные, обезьянообразные, люди, сельскохозяйственные, спортивные и домашние животные. Проба может быть взята у живого или мертвого субъекта. Проба может быть свежевзятой у субъекта или может быть подвергнутой некоторой предварительной обработке, хранению или транспортировке.
[01958] У субъекта может быть взята одна или более, две или более, три или более, четыре или более, пять или более, шесть или более, семь или более, восемь или более, десять или более, двенадцать или более, пятнадцать или более, или двадцать или более разных типов проб. Один тип пробы или множества типов проб могут быть взяты у субъекта одновременно или в разное время. Один тип пробы или множества типов проб могут быть получены устройством одновременно или в разное время или оно способно это сделать. Множество типов проб может быть обработано устройством параллельно и/или последовательно. Например, устройство может быть способным получить телесную жидкость и ткань, или же пробу кала и телесную жидкость. В другом примере устройство может быть способным получать множество видов телесных жидкостей, таких как кровь и мочу. Например, устройство может быть способно получать один или более, два или более, три или более, четыре или более, пять или более, шесть или более, семь или более, восемь или более, десять или более или двадцать или более типов телесных жидкостей.
[01959] Для взятия множества типов проб могут использоваться разные пробоотборные механизмы или же один и тот же пробоотборный механизм.
[01960] Субъект может сам предоставить пробу, и/или проба может быть у субъекта взята. Субъект может быть человеком или животным. Субъект может быть млекопитающим, позвоночным, таким как мышиные, обезьянообразные, люди, сельскохозяйственные, спортивные и домашние животные. Субъект может быть живым или мертвым. Субъектом может быть пациент, субъект клинического исследования или субъект доклинической подготовки. Субъект может проходить курс диагностики, лечения, мониторинга и/или профилактики заболеваний. Субъект может находиться под наблюдением медицинского работника с оказанием необходимого ухода. Субъектом может быть лицом любого возраста, младенцем, дошкольником, взрослым или престарелым.
[01961] У субъекта может быть взята проба любого объема. Примеры объемов могут включать, среди прочего, около 10 мл и менее, 5 мл и менее, 3 мл и менее, 1 мкл и менее, 500 мкл и менее, 300 мкл и менее, 250 мкл и менее, 200 мкл и менее, 170 мкл и менее, 150 мкл и менее, 125 мкл и менее, 100 мкл и менее, 75 мкл и менее, 50 мкл и менее, 25 мкл и менее, 20 мкл и менее, 15 мкл и менее, 10 мкл и менее, 5 мкл и менее, 3 мкл и менее, 1 мкл и менее, 500 нл и менее, 250 нл и менее, 100 нл и менее, 50 нл и менее, 20 нл и менее, 10 нл и менее, 5 нл и менее, 1 нл и менее, 500 пл и менее, 100 пл и менее, 50 пл и менее, или 1 пл и менее. Количественно проба может быть величиной около капли. Количественно проба может быть величиной объема, взятого из пальца с проколом кожи иглой или скарификатором. Количественно проба может быть величиной объема, взятого из микроиглы или набранного в пробирки из вены. К передаче в устройство может поступить любой объем, включая указанные в настоящем документе.
[01962] Медицинским работником может быть физическое или юридическое лицо, работающее в система здравоохранения. Медицинский работник может быть профессионалом медицинской службы. Медицинским работником может быть врач. Медицинским работником может быть физическое лицо или учреждение, которое осуществляет систематическое профилактическое, лечебное, рекламное или реабилитационное обслуживание отдельных лиц, семей и/или общин. Примерами медицинских работников могут быть врачи (в том числе, широкого профиля и специалисты), стоматологи, отоларингологи, логопеды, врачи-ассистенты, медсестры, акушерки, аптекари/фармакологи, диетологи, терапевты, психологи, хиропрактики, больничные работники, физиотерапевты, эксфузионисты, трудотерапевты, оптометристы, врачи скорой помощи, фельдшеры, техники медицинских лабораторий, техники-протезисты, рентгенологи, социальные работники, и широкое множество людей других профессий, обученных предоставлять некоторые виды услуг медицинского характера. Медицинский работник может быть сертифицирован выписывать предписания и рецепты. Медицинский работник может работать в больницах (госпиталях), центрах оказания медицинской помощи и иного медицинского обслуживания, или быть тесно связанным с такой работой, или же в учебных заведениях, научно-исследовательских организациях и административных службах. Некоторые медицинские специалисты могут предоставлять услуги по уходу и лечению для пациентов в частных домах. Работники общинной системы здравоохранения могут работать вне официальных учреждений здравоохранения. Менеджеры служб здравоохранения, техники и другие вспомогательные работники медицинских регистратур и центров медико-санитарной информации также могут быть медицинскими работниками или тесно связанными с провайдером медицинского обслуживания.
[01963] В некоторых вариантах, медицинский работник уже может быть знакомым с субъектом или с ним общался. Субъект может быть пациентом медицинского работника. В некоторых вариантах, медицинский работник, возможно, уже предписывал субъекту пройти клиническое тестирование. Возможно, что медицинский работник указывал или рекомендовал субъекту пройти клиническое тестирование, проведенное в пункте взятия пробы или в лаборатории. Согласно одному варианту, медицинский работник, возможно, является лечащим врачом субъекта. Медицинским работником может быть любой тип врача, обслуживающего субъекта (в том числе врачом общей практики и специалистом).
[01964] Медицинский работник может быть получателем отчета уполномоченного аналитического центра. Получающим отчет медицинским работником может быть заказавший его медицинский работник или медицинский работник аналитического центра и/или пункта взятия проб.
[01965] Лаборатория 8110 может поддерживать коммуникационную связь с пунктом взятия проб 8120 и медицинским работником 8100. Лаборатория может поддерживать коммуникационную связь с любым числом пунктов взятия проб и медицинских работников. Например, лаборатория может поддерживать коммуникационную связь с одним и более, двумя и более, тремя и более, пятью и более, десятью и более, пятнадцатью и более, двадцатью и более, 30 и более, 50 и более, 100 и более, 200 и более, 500 и более, 1000 и более, 5000 и более, 10000 и более, 100000 и более, и 1000000 и более пунктов взятия проб и/или медицинских работников. В некоторых системах, предусматривается возможность общения одной, двух, трех, четырех или более лабораторий с любым числом пунктов взятия проб и/или медицинских работников. Лаборатории могут (но не обязательно) общаться друг с другом. Пункты взятия проб, лаборатории и/или медицинские работники могут быть географически разбросаны по любым населенным пунктам. Согласно некоторым вариантам, пункты взятия проб и/или медицинские работники, поддерживающие коммуникационную связь с лабораторией, могут находиться том же географическом регионе (например, город, поселок, штат, регион, страна). Как альтернатива, пункты взятия проб и/или медицинские работники, поддерживающие коммуникационную связь с лабораторией могут быть географически разбросаны по всему миру.
[01966] Лаборатория может поддерживать коммуникационную связь с медицинским работником и пунктом взятием проб любым способом, известным в данной области техники. Согласно некоторым вариантам, лаборатории могут общаться непосредственно с устройством, расположенным в пункте взятия проб или на субъекте. Такие сообщения могут передаваться в виде электронных, радиочастотных, оптических сигналов, сигналы сотовой связи или любого другого типа сигналов, которые могут передаваться по проводной или беспроводной линии связи. Любые способы передачи данных или описания электронных данных или передачи, приведенные в разных местах этого документа относятся к электронным., радиочастотным, оптическим сигналам, сигналам сотовой связи или любому другому тип сигналов, которые могут быть переданы по проводной или беспроводной линии связи. Например, данные могут передаваться в электронной форме из пункта взятия проб в лабораторию и наоборот. Данные могут передаваться от устройства, которое может находиться в пункте взятия проб или на самом субъекте в лабораторию и наоборот. Аналогично, данные могут передаваться в электронной форме из лаборатории медицинскому работнику и наоборот.
[01967] Согласно примеру, среди прочего, связь может производиться по сети, такой как локальная сеть (LAN), глобальная сеть (WAN), такая как интернет, персональная сеть, по телекоммуникационной сети, такой как телефонная сеть, сотовая телефонная сеть, мобильная сеть, беспроводная сеть, сеть передачи данных, или любой другой тип сети. Для передачи сообщений могут использоваться беспроводные технологии, такие как Bluetooth или RTM. Как альтернатива, возможно использование различных технологий связи, таких как проводные соединения с модемом по телефону, линии прямой связи форматов TI, ISDN или кабельные линии. Согласно некоторым вариантам, может использоваться беспроводное подключение, типовыми примерами которой являются сотовые, спутниковые или пейджерные сети, GPRS или локальные системы передачи данных, такие как Ethernet или маркерное кольцо token ring по локальной сети. Согласно некоторым вариантам, устройство может общаться беспроводным образом с использованием компонентов связи в ИК-диапазоне. Для обеспечения связи может использоваться устройство 8130, сервер, персональный компьютер, портативный компьютер, планшет, мобильное устройство, мобильный телефон, спутниковый телефон, смартфон (например, iPhone, Android, Blackberry, Palm, Symbian, Windows), персональный цифровой помощник (PDA), устройство Bluetooth, пейджер, наземная телефонная линия или любое другое сетевое устройство. Такие устройства могут быть коммуникационно-обеспеченными. Следует также понимать, что устройством 8130 могут использоваться любые аппаратные средства и/или программное обеспечение сетевого подключения для реализации методов описанного здесь подключения к сети. Сюда входит методология подключения к сети, рассмотренная в тексте описания и на иллюстрациях, связанных с фиг.83-88.
[01968] Лаборатория может общаться с устройством, установленном в пункте взятия проб, внедренным в организм субъекта или находящимся на нем. Из пункте взятия проб устройство может общаться с коммуникационно-обеспеченным устройством в лаборатории. Устройство может передавать данные в облачную вычислительную инфраструктуру, к которой предоставляется доступ с любого коммуникационно-обеспеченного устройства в лаборатории. Устройство может передавать данные в лабораторию.
[01969] Данные, передаваемые устройством, могут включать данные, касающиеся пробы от субъекта. Данные могут быть информацией, необходимой и/или достаточной для качественной и/или количественной оценки пробы. Данные могут включать информацию для осуществления функции надзора. Данные могут включать информацию для анализа. Данные могут быть электронной репрезентацией пробы. Электронная репрезентация пробы может включать электронную репрезентацию всей пробы и/или любой ее части. Данные могут быть электронными. В некоторых случаях данные могут быть разрядами электронной информации, репрезентирующими пробу, реакцию или реагенты. Данные могут быть цифровыми или аналоговыми. Данные могут репрезентировать один или несколько поддающихся измерению параметров пробы, относящихся к ней или на ней основанных.
[01970] Данные могут репрезентировать пробу и/или любую ее часть. В некоторых вариантах, данные являются репрезентацией подготовки собранной пробы биологического материала. Данные могут быть собраны до подготовки пробы, во время нее или после того. Данные могут быть собраны на протяжении времени. Данные могут содержать информацию об одном или нескольких условиях, в которых происходит подготовка собранных проб биологического материала. Примеры таких условий могут содержать характеристики из числа внесенных в группу, включающую: количество биологического материала в пробе, концентрация биологического материала в пробе, качество пробы биологического материала, температура и влажность. Такие условия могут включать условия окружающей среды. Условия окружающей среды могут относиться к условиям самой пробы, и/или к ее окружению. Условия окружающей среды могут быть обеспечены до получения, до подготовки пробы устройством, и/или до передачи данных устройством, во время этого процесса или после того.
[01971] Данные могут включать сведения о количестве, концентрации, пропорциях, чистоте или другую информацию о пробе, реагентах, разбавителям, промывочных растворах, красителях или любых других материалах, которые могут быть вовлечены в подготовку пробы, проведение реакций и/или регулировки/калибровки на устройстве. Физические и химические свойства пробы и/или других материалов, и/или параметры химической реакции могут замеряться одномоментно или в несколько моментов времени, и могут быть агрегированы в виде данные. Согласно некоторым вариантам, данные позволяют определить пригодность пробы, реагента, разбавителей, промывочного раствора, красителя или любого другого материала для использования в устройстве для подготовки указанной пробы и/или для последующей качественной и количественной оценки. Например, данные могут свидетельствовать о каких-либо ошибочных условиях, которые могут указывать на то, что с пробой или каким-либо из других материалов произошло что-то неправильное, или же они непригодны в каком-то другом отношении. В некоторых случаях, данные собирают по ходу любых процессов, которые выполняет устройство.
[01972] Согласно некоторым вариантам, данные могут быть репрезентацией химической реакции, которая может протекать в устройстве. Химическая реакция может включать химическую реакцию, протекающую с участием пробы и без нее. В химической реакции может участвовать один или несколько реагентов, которые могут реагировать с пробой. Химическая реакция может включать контрольную или калибровочную реакцию. Представляющие реакцию данные могут включать один или несколько замеров параметров химической реакции. Данные также могут включать скорость химической реакции, и/или величину ускорения химической реакции. Данные могут включать в себя параметр законченности химической реакции (например, началась ли химическая реакция, протекает ли она, закончилась, какова степень завершенности химической реакции, например, 10%, 50%, и т.д.). Данные могут содержать информацию о контрольной реакции и химической реакции с участием биологического материала пробы. Эти реакции могут протекать одновременно и/или последовательно. Данные могут относиться к одной или нескольким химическим реакциям, которые могут протекать одновременно (но не обязательно). Данные могут относиться к одной или нескольким стадиям подготовки пробы, которые могут производиться одновременно (но не обязательно). Данные также могут включать сведения о физической обработке, такой как центрифугирование, пульверизация или любые другие описываемые здесь действия, которые могут быть представлены в виде разрядов информации. Данные могут быть использованы для надзора, функционально осуществляемого на борту устройства, удаленным медицинским работником, и/или внешним устройством, сконфигурированным выполнять такой надзор.
[01973] В некоторых примерах, в качестве данных могут быть одно или несколько изображений, и/или аудио-данные, представляющие пробу. Изображение может быть цифровым или аналоговым. Аудио-данные могут быть цифровыми или аналоговыми. Данные могут включать видео, представляющее пробу. Изображение может включать видеоизображение. Данные могут включать электронные данные, представляющие цифровое изображение и/или аудио-данные пробы. Например, данные могут включать видео-изображения, на которых могут быть засняты изменения с течением времени. Например, может быть представлено видео для обеспечения оценки по протеканию динамических действий, таких как лизинг, агглютинация, смешивание, движение клеток или других молекул в пробе или матрице, или на основе анализов.
[01974] Данные могут быть собраны единовременно, или за несколько раз. Данные могут собираться в дискретные моменты времени, или же непрерывно во времени. Данные, собираемые с течением времени, могут быть агрегированы и/или проанализированы. В некоторых случаях, данные могут быть агрегированными и полезны для многолетнего анализа, проводимого для облегчения постановки диагноза, лечения и/или профилактики заболеваний.
[01975] Данные могут собираться с устройства на протяжении времени. Агрегированные данные от одного устройства по заданной пробе могут быть полезными для обеспечения качественной и/или количественной оценки пробы. Например, полезной может оказаться способность определять, как проба реагирует и/или изменяется с течением времени, применительно к диагностике, лечению или профилактике заболеваний.
[01976] Согласно некоторым вариантам, данные могут отображаться в отчете лаборатории, медицинской записи истории болезни или в отображении любого другого типа. На дисплее может отображаться состояние здоровья пациента, уровень ухода, обеспечиваемого поставщиком обслуживания, регрессия заболевания, его прогрессирование и/или начало, для чего проводится многолетний анализ высокодостоверных данных, которые можно получать много чаще, или которые поступали с течением времени с необходимой частотой благодаря описанной инфраструктуре.
[01977] Могут быть собраны данные от нескольких устройств. Агрегированные данные от нескольких устройств могут быть полезными для обеспечения качественной и/или количественной оценки пробы. Агрегированные данные могут включать поступившие на несколько устройств данные, касающиеся проб, собранных от одного субъекта. Как альтернатива, агрегированные данные могут включать поступившие на несколько устройств данные, касающиеся проб, собранных от других субъектов. Агрегированные данные могут собираться и/или храниться в базе данных. Доступ к базе данных может производиться для получения данных, необходимых для выполнения многолетнего анализа, который учитывает данные, собранные в прошлом. Может осуществляться мониторинг тенденций и изменений с течением времени. Несколько устройств могут быть стандартизированы и/или могут выдавать данные с качеством, точностью и/или прецизионностью, достаточными для агрегирования данных и выполнения многолетнего анализа на их основе. Можно добиться того чтобы вариативность данных между устройствами была очень мала или вообще отсутствовала. Устройства могут также создавать стандартизированные обстановки, в которых может производиться подготовки проб. Стандартизированные обстановки могут быть обеспечены также в ходе химической реакции. Устройства могут также обеспечить стандартизацию пред-аналитических стадий. Множество устройств может быть распределено по всему миру. Это позволяет создать глобальную инфраструктуру выполнения оценок, что способствует лучшему мониторинг прогрессирования заболевания и/или его регресса. Благодаря стандартизации устройства, появляется возможность проведения многолетнего анализа динамики маркеров по одному или нескольким субъектам с течением времени. Данные могут быть проанализированы и/или отображены в виде отчета лаборатории или электронных медицинских записей или системы поддержки принятия решений для потребителей, поставщиков услуг и/или плательщиков (например, программ медицинского страхования, работодателей, государственных плательщиков и т.д.). Такое представление может включать отображение движения данных с течением времени, что может включать трендовый анализ или другой анализ, относящийся к изменениям значений, темпам изменений или скоростям темпов изменения.
[01978] Качество данных может быть достаточным для многолетнего анализа с течением времени. Данные подходящего качества могут быть полезны для составления отчета лаборатории и/или внесения электронных медицинских записей, которые могут включать данные, собираемые в течение некоторого времени. Сюда могут входить данные, собранные в течение длительных периодов времени (например, нескольких посещений, или на основе множества проб), или более коротких периодов времени (в течение одного посещения, или на основе одной полученной пробы). Данные могут иметь качество, точность и прецизионность, достаточные для многолетнего анализа. Например, проба может браться у субъекта множество раз. Пробы могут браться у субъекта в разное время. Пробы могут браться заданными интервалами или по заранее составленному графику. Как альтернатива, пробы могут браться у субъекта, когда одно или несколько условий или событий делают взятие пробы необходимостью. При многократном взятии проб появляется возможность анализировать пробу на протяжении некоторого периода время, что позволяет проводить многолетний анализ. Согласно некоторым вариантам, для создания условий для многолетнего анализа, данные могут иметь высокую степень прецизионности и/или точности. Согласно примеру, данные могут иметь коэффициент вариации во времени, равный 20% и менее, 15% и менее, 10% и менее, 9% и менее, 8% и менее, 7% и менее, 6% и менее, 5% и менее, 4% и менее, 3% и менее, 2% и менее, 1% и менее, 0,5% и менее или 0,1% и менее. В некоторых случаях несколько устройств могут выдавать данные с коэффициентом вариации во времени, равным 20% и менее, 15% и менее, 10% и менее, 9% и менее, 8% и менее, 7% и менее, 6% и менее, 5% и менее, 4% и менее, 3% и менее, 2% и менее, 1% и менее, 0,5% и менее или 0,1% и менее.
[01979] Данные за длительные периоды времени допускают применение методологии многолетнего анализа. Сюда могут входить изменения данных во времени, скорость изменения данных с течением времени, скорость изменения скорости изменения данных с течением времени, или любой производных параметр на их основе. Например, могут быть собраны или проанализированы такие показатели, как скорость и/или ускорение изменения данных. Параметры увеличения и/или уменьшения значений данных и/или различных темпов изменения могут быть полезными при постановке диагноза, организации лечения и/или профилактики заболеваний.
[01980] Устройство может обрабатывать взятые у субъекта пробы с выдачей данных для последующего анализа. Устройство может быть сконфигурировано на обеспечение условий взятия пробы у субъекта. Устройство может быть сконфигурировано на получение пробы от субъекта. Устройство может быть сконфигурировано на подготовку пробы к проведению клинических испытаний для выявления и/или количественного определения интересующего анализируемого вещества. Устройство может содержать один или несколько реагентов, необходимых для клинических испытаний. Подготовка или клинические испытания могут включать проведение химической реакции с реагентами. Устройство может включать один или несколько детекторов, способных обнаруживать сигналы, генерируемые в процессе обработки пробы. Устройство может передавать данные, относящиеся к пробе. Касающиеся пробы данные могут включать необработанные данные из обнаруженных сигналов, имеющих отношение к пробе, как подвергнутой реакции, так и не реагировавшей, и/или к конфигурациям устройства. В некоторых случаях устройство может предварительно обработать некоторые из исходных данных, чтобы получить его в нужный формат и передавать предварительно обработанные данные. В некоторых случаях устройство может выполнять одну или несколько стадий анализа и передавать проанализированные данные. Как альтернатива, устройство не выполняет какой-либо предварительной обработки и/или анализа. Предварительная обработка и/или анализ может производиться в лаборатории. В некоторых случаях предварительная обработка и/или анализ могут производиться как в устройстве, так и в лаборатории. Лаборатория может включать также больницу, которая может полагаться в своей работе на своих патологоанатомов, так что данные могут передаваться в центры передового опыта для анализа различных типов конкретных условий.
[01981] Согласно сценарию, устройство может выполнять стадию подготовки пробы, не проводя какого-либо анализа или не находясь под каким-либо надзором. Данные со стадии подготовки пробы могут направляться в лабораторию, которая может выполнять анализ, и может быть уполномоченным аналитическим центром, осуществляющим надзор. Согласно другому сценарию, устройство может выполнять один или несколько стадий подготовки пробы и может выполнить анализ на своем борту. Данные анализа могут направляться уполномоченному аналитическому центру, который может обеспечивать надзор. Как альтернатива, надзор может производиться на борту устройства.
[01982] Согласно некоторым вариантам, надзор может включать в себя изучение данных в необработанном виде, предварительно обработанном виде, или после анализа. Надзор может производиться в виде качественной и/или количественной оценки пробы. Примеры качественной оценки пробы могут включать, среди прочего, изучение снимка, видеосъемки или аудио файла. Примеры количественной оценки пробы могут включать числовое значение, указывающее на присутствие или уровень концентрации сигнала, серии сигналов, или анализируемого вещества. Надзор может включать один или несколько, или два или более из примеров, представленных в материалах данного документа. Надзор может осуществляться медицинским работником уполномоченного аналитического центра. В некоторых случаях надзор может осуществляться программным обеспечением или автоматизированной системой контроля данных. Программное обеспечение и/или автоматизированная система контроля данных может находиться под контролем или обслуживаться квалифицированным специалистом, таким как медицинский работник (такой как директор лаборатории).
[01983] Устройство может дублировать выполняемые вручную аналитические процедуры. В некоторых случаях устройство может автоматически выполнять различные действия, такие как дозирование, подготовка фильтратов, нагревание и/или измерение интенсивности цвета. Устройство может использоваться в сочетании с материалами для измерения одного или нескольких анализируемых веществ. Устройство может измерять присутствие или концентрацию одного или нескольких анализируемых веществ. Устройство может включать реагент-содержащие компоненты, которые могут служить в качестве реакционных блоков. Примеры компонентов устройства и действий, которые могут быть предприняты устройством, могут быть описаны более подробно в соответствующих разделах данного документа.
[01984] Устройство может общаться с медицинским работником Лаборатория может создать отчет на основе проанализированных данных. В некоторых случаях лаборатория может анализировать необработанные данные или предварительно обработанные данные, полученные от устройства. Как альтернатива, лаборатория может получать проанализированные данные от устройства. Лаборатория может выполнять дальнейший анализ и/или осуществлять надзор на основе проанализированных данных, полученных от устройства.
[01985] Лаборатория и/или устройство может генерировать отчет, который может представить проанализированные данные в осмысленно-значимом или требуемом виде. Отчет может иметь формат, который позволяет изучающему его лицу полагаться на данные отчета в выработке медицинских суждений. Лаборатория и/или устройство может передавать отчет медицинскому работнику (или директору лаборатории). Согласно некоторым вариантам, патологоанатом, другой медицинский работник или другое квалифицированное лицо может изучить отчет прежде, чем передать его медицинскому работнику. Изучающий отчет медицинский работник может изучить отчет или качественную или количественную оценку, полезную для генерирования отчета, до передачи его заказавшему тест медицинскому работнику. Обзор или надзор может осуществляться в лаборатории на основе проанализированных данных и/или отчета. Как альтернатива, обзор или надзор может осуществляться на борту устройства. Получающий отчет медицинский работник может полагаться (но не обязательно) на материалы отчета при постановке диагноза, организации лечения и/или профилактики заболевания субъекта.
[01986] Лаборатория и/или устройство могут также передать отчет субъекту. Передаваемый субъекту отчет может быть тем же самым или отличаться от отчета, передаваемого медицинскому работнику. Отчет, передаваемый медицинскому работнику, может быть более подробным, и наоборот. Форматы отчетов, передаваемых субъекту и медицинскому работнику, могут различаться, но не обязательно. Как альтернатива, лаборатория и/или устройство не передают отчет субъекту. Субъект может получать составлению на основе отчета информацию от медицинского работника. Устройство или лаборатория может напрямую и автоматически передавать отчет лаборатории потребителю после выполнения теста и/или проведения анализа, или отправив врачу на изучение и/или после изучения врачом.
[01987] Любые передачи данных и/или отчетов могут включать использование облачной вычислительной инфраструктуры. Отправляющая сторона может передать данные в облачную вычислительную инфраструктуру располагать там этими данными. Принимающая сторона или стороны (например, медицинский работник или пациент) могут получить доступ к облачной вычислительной инфраструктуре. Облачная вычислительная инфраструктура может быть предусмотрена на отправляющей стороне и/или на принимающей стороне. Как альтернатива, могут использоваться традиционные методы фиксированного хранения данных.
[01988] На фиг. 75В представлено предприятие розничной торговли 8170, имеющее обрабатывающее устройство 8172, общающееся с лабораторией 8160. Лаборатория или считывающее устройство может поддерживать связь с медицинским работником 8150. Как описывалось выше любое приводимое здесь обсуждение предприятий розничной торговли или других пунктов взятия проб может относиться к любому типу пункта взятия проб и наоборот. Розничный продавец может находиться в первом пункте, а медицинский работник - во втором пункте. Первый и второй пункты могут располагаться в разных местах. Согласно некоторым вариантам первый и второй пункт находятся далеко друг от друга. Лаборатория может находиться в третьем пункте. Третий пункт может находиться в другом месте, удаленном от первого и/или второго пункта. Например, первое, второе и третье места не должны быть рядом друг с другом. Первый, второй и/или третий пункты могут находиться в разных помещениях. Как альтернатива, первый, второй, и/или третий пункты могут находиться в одном и том же месте (пункт обслуживания).
[01989] Предприятием розничной торговли может быть организация, которая продает продукцию или услугу. Согласно некоторым вариантам, продукция или услуга может касаться здоровья или медицинского обслуживания. Например, предприятие розничной торговли может продавать лекарства, расходные материалы и предметы ухода за больными и/или страховки. Согласно некоторым вариантам, предприятием розничной торговли может быть аптека (например, розничная аптека, аптека в клинике, больничная аптека), предприятие торговли с аптечным отделом, сетевой магазин, супермаркет или бакалейная лавка. Примеры предприятий розничной торговли могут включать, среди прочего, Walgreen's, CVS Pharmacy, Duane Reade, Walmart, Target, Rite Aid, Kroger, Costco, Kaiser Permanente, или Sears.
[01990] Предприятие розничной торговли может находиться в своем помещении. Согласно некоторым вариантам, предприятие розничной торговли может географически находиться в ином месте, нежели место расположения медицинского работника и/или лаборатории. Как альтернатива, медицинский работник может находиться на объекте предприятия розничной торговли.
[01991] Предприятие розничной торговли 8170 может быть оснащено на своем объекте устройством для обработки проб 8172. Согласно некоторым вариантам, предприятие розничной торговли может иметь одно или несколько, два и более, три и более, четыре и более, пять и более, шесть и более, или десять и более устройств для обработки проб на своем объекте. Устройство для обработки проб может быть устройством по месту обслуживания. Устройства для обработки проб могут поддерживать связь с коммуникационно-обеспеченными устройствами. Например, устройства для обработки проб на объекте розничной торговли могут общаться друг с другом. Как альтернатива, устройства обработки пробой могут общаться с другими устройствами чтения в соответствующих разделах, как другие сайты коллекции проб, или в или на субъекта. Пример обработки устройства могут общаться с другими видами коммуникационно-обеспеченных устройств, таких как компьютер в лаборатории, и/или биометрических устройств. Такая коммуникационная связь может быть проводной или беспроводной.
[01992] Устройство для обработки проб 8172 может быть сконфигурировано на прием пробы. Устройство для обработки проб может быть сконфигурировано брать пробу непосредственно у субъекта. Устройство для обработки проб может быть сконфигурировано на выполнение одной или нескольких стадий подготовки проб по субъекту. Устройство для обработки проб может быть сконфигурировано на исполнение анализа. Согласно некоторым вариантам, устройство обработки проб может быть сконфигурировано на исполнение одного или нескольких анализов. Устройство обработки проб может быть способно выполнять мультиплексированные анализы на одной пробе. При необходимости, устройство сконфигурировано на выполнение минимум 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 20, 30, 40, 50, 100, 200, 500, 1000 или более тестов. Множество анализов может одновременно выполняться параллельно. Один или несколько контрольных анализов и/или калибраторов (например, включая конфигурацию с контролем калибратора анализов/тестов) также могут быть включены в устройства, чтобы их можно было выполнять параллельно, при желании. В некоторых случаях анализы могут выполняться последовательно, или в любом сочетании последовательного и параллельного выполнения, в зависимости от пробы. В считывающем устройстве может протекать одна, две или несколько химических реакций или других обработок тестирования (например, пульверизация). Устройство обработки проб может быть сконфигурировано детектировать один или более сигналов, относящихся к пробе. Проба может быть пробой телесной жидкости, биологического материала или любым другим примером, как показано в соответствующих разделах данного документа.
[01993] В некоторых вариантах устройство обработки проб 8172 может содержать картридж 8174. Картридж может быть выполнен съемным с устройства обработки проб. Согласно некоторым вариантам, проба может подаваться в картридж устройства обработки проб. Как альтернатива, проба может подаваться в другую часть устройства для обработки проб. Картридж и/или устройство может включать устройство взятия пробы, которое может быть сконфигурировано на прием пробы. Устройство для обработки проб описано более подробно в соответствующих разделах документа. Картридж и устройство могут быть интегрированы в одно устройство, или могут быть раздельными устройствами. Устройство может включать таблетку (гранулу) или пластырь, который может быть соединен беспроводной связью с мобильным устройством или другим сетевым устройством для обработки.
[01994] Субъект 8176 может находиться на объекте розничной торговли 8170. Субъект может ввести пробу телесной жидкости в устройство для обработки проб 8172 и/или картридж 8174 устройства. Телесная жидкость может быть отобрана из организма субъекта и введена в устройство различными способами, включая, среди прочего, прокол скарификатором, ланцетом, инъекцию и/или затягивание пипеткой. Телесная жидкость может быть взята из вены или, не прибегая к такому способу. Телесная жидкость может быть взята с использованием сборника телесной жидкости. Отборщик телесной жидкости может включать ланцет, микроиглу, пористую мембрану (например, для таблетки), капилляр, трубку, пипетку, шприц, шприц с иглой для забора крови из вены или любой другой отборник, описанный в соответствующих разделах данного документа. Согласно одному варианту, ланцетом прокалывают кожу и втягивают пробу, используя, например, гравитацию, капиллярность, аспирацию и/или силу вакуума. Ланцет может быть частью устройства обработки проб, частью картриджа устройства, частью системы или отдельным компонентом. При необходимости, ланцет может быть задействован различными механическими, электрическими, электромеханическими или любыми другими известными механизмами задействования или любым сочетанием таких методов. Согласно одному из примеров на пальце субъекта (или на другой части его тела) может быть сделан прокол для выпуска телесной жидкости. Телесная жидкость может быть собрана с использованием капиллярной трубки, пипетки или любого другого механизма, известного в данной области техники. Капиллярная трубка или пипетка может быть отдельной от устройства и/или картриджа, или же может быть составной частью устройства и/или картриджа. Может потребоваться переносящее устройство, не выполняющее каких-либо действий по обработке, причем оно может быть заранее покрыто антикоагулянтами или подвергнуто другой предварительной обработке для одной действие. Согласно другому варианту, в котором не требуется какой-либо активный механизм, субъект может просто выпустить телесную жидкость на устройство и/или картридж, что делается, к примеру, при взятии пробы слюны или прямым касанием поверхности участком тела, на котором выполнен прокол. Отобранная жидкость может быть помещена в устройство. Отборщик телесной жидкости может быть прикреплен к устройству, в том числе съемным образом, или же может быть отдельным от устройства.
[01995] Картридж 8174 может вставляться в устройство для обработки проб 8172 или сопряжен с устройством каким-либо иным образом. Картридж может быть выполнен съемным с устройства обработки проб. Согласно одному из примеров проба может быть перенесена в пробоотборный узел из картриджа. Проба может быть введена непосредственно в картридж. Проба может быть перенесена в пробоотборный узел через отборщик телесной жидкости, но не обязательно. Отборщик телесной жидкости может быть прикреплен к картриджу, в том числе съемным образом, или же может быть отдельным от картриджа. Отборщик телесной жидкости может быть составной частью пробоотборного узла. В этом случае картридж может быть вставлен в устройство для обработки проб. Как альтернатива, проба может быть напрямую перенесена в устройство для обработки проб, в котором может использоваться картридж. В картридже могут содержаться реагенты, которые используются для работы устройства для обработки проб. Как альтернатива, реагенты (один или несколько) уже могут быть предусмотрены в устройстве для обработки проб.
[01996] Картридж может быть одноразовым (но не обязательно). Картриджи могут быть специально сконфигурированы в расчете на выполнение одного или нескольких типов клинических испытаний. Например, первый картридж может иметь первую конфигурацию для проведения первого набора тестов, а второй картридж может иметь вторую конфигурацию для проведения второго набора тестов. Как альтернатива, могут быть предусмотрены универсальные картриджи, которые могут быть сконфигурированы на один и тот же набор тестов. В некоторых случаях, универсальные картриджи могут динамически программироваться для определенных тестов с использованием дистанционных или бортовых протоколов.
[01997] Когда картридж вставляется в устройство для обработки проб, один или несколько компонентов картриджа могут войти в гидравлическое сообщение с другими компонентами устройства для обработки проб. Например, если проба собирается на картридже, то она может быть перенесена в другие части устройства для обработки проб. Аналогично, если один или несколько реагентов переносятся на картридж, то реагенты могут быть перенесены в другие части устройства для обработки проб, или другие компоненты устройства обработки проб могут быть подведены к реагентам. Один или несколько компонентов картриджа могут быть перенесены в автоматическом режиме к другим частям устройства для обработки проб, и наоборот. Согласно некоторым вариантам, реагенты или компоненты картриджа могут оставаться в пределах картриджа. Согласно некоторым вариантам, не предусмотрены какие-либо элементы пневмогидравлики, для которых требуются трубопроводы или техобслуживание (например, ручное или автоматизированное техобслуживание).
[01998] Устройство для обработки проб может быть выполнено таким образом, его можно быть помещать в организм субъекта или на него. Устройство для обработки проб может получать пробу от субъекта через оболочку устройства. Например, если устройство для обработки проб выполнено проглатываемым или имплантируемым в тело субъект, то для него предусматривается оболочка или биосовместимое покрытие. Биосовместимое покрытие может быть проницаемым для требуемой пробы. Проба может проникать через покрытие или оболочку устройства для обработки проб, в результате чего поступает в устройство для обработки проб. Если устройство для обработки проб находится на субъекте, то проба может быть получена через оболочку и/или покрытие устройства. Как альтернатива, проба может быть получена с помощью одной или нескольких игл или микроигл, которые могут быть предусмотрены на устройстве (которые могут быть предусмотрены на части картриджа устройства, но не обязательно).
[01999] Устройство для обработки проб может быть выполнено таким образом, чтобы обеспечивалось взятие пробы, проба подготавливалась к клиническому тесту и/или может содержать один или несколько реагентов, необходимых для клинического теста. Согласно некоторым вариантам, устройство для обработки проб может быть сконфигурировано на исполнение одного или нескольких анализов на пробе. Химическая реакция или другая обработка может выполняться с пробой или без нее. Согласно некоторым вариантам, могут проводиться такие анализы, как иммунологический или нуклеинокислотный. Примеры операций и/или тестов, которые могут быть подготовлены или выполнены устройством, включают, среди прочего, иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и/или другие типы анализов, центрифугирование, сепарацию, фильтрацию, разбавление, обогащение, очистку, осаждение, пульверизацию, инкубацию, дозирование, транспортировку, лизис клеток, или другие операции подготовки проб, или их сочетания. Обработка пробы может включать химические реакции и/или физическую обработку. Обработка пробы может включать в себя оценку гистологии, морфологии, кинематики, динамики и/или состояния пробы, что может включать также проведение таких оценок для клеток. Устройство может выполнять одну и более, две и более, три и более, или четыре и более указанных операций/тестов.
[02000] Устройство для обработки проб может быть сконфигурировано на выполнение одного, двух и более анализов на небольшой пробе телесной жидкости. Одна или большее число химических реакций может протекать в пробе, имеющей объем, как описано в соответствующих разделах документа. Например, одна или большее число химических реакций может протекать в грануле, имеющей объем меньше фемтолитра. В этом случае, устройство взятия пробы выполнено таким образом, что может принять объем пробы телесной жидкости, эквивалентный одной капле и менее крови или интерстициальной жидкости. Пробоотборный узел может быть в состоянии собрать объем пробы телесной жидкости без прокола кожи субъекта. Согласно примеру, может наблюдаться некоторое сияние света, позволяющее выполнить оптические измерения пробы. В дополнительных примерах возможно применение ультразвука, магниторезонансной томографии или сканирования для неинвазивного выполнения анализа.
[02001] Устройство может быть способным выполнять все бортовые операции за короткое время. Например, на выполнение операций от взятия пробы у субъекта до передачи данных и/или проведения анализа может потребоваться 3 часа и менее, 2 часа и менее, 1 час и менее, 50 минут и менее, 45 минут и менее, 40 минут и менее, 30 минут и менее, 20 минут и менее, 15 минут и менее, 10 минут и менее, 5 минут и менее, 4 минуты и менее, 3 минуты и менее, 2 минуты и менее, 1 минута и менее, 50 секунд и менее, 40 секунд и менее, 30 секунд и менее, 20 секунд и менее, 10 секунд и менее, 5 секунд и менее, 3 секунд и менее, 1 секунда и менее, 500 мс и менее, или 200 мс и менее, или 100 мс и менее. На выполнение операций от приема пробы внутри устройства до передачи данных из устройства и/или проведения в нем анализа может потребоваться 3 часа и менее, 2 часа и менее, 1 час и менее, 50 минут и менее, 45 минут и менее, 40 минут и менее, 30 минут и менее, 20 минут и менее, 15 минут и менее, 10 минут и менее, 5 минут и менее, 4 минуты и менее, 3 минуты и менее, 2 минуты и менее, 1 минута и менее, 50 секунд и менее, 40 секунд и менее, 30 секунд и менее, 20 секунд и менее, 10 секунд и менее, 5 секунд и менее, 3 секунд и менее, 1 секунда и менее, 500 мс и менее, или 200 мс и менее, или 100 мс и менее.
[02002] Лаборатория, устройство или другой объект или программное обеспечение могут выполнять анализ, используя данные, в режиме реального времени. Анализ может включать качественную и/или количественную оценку пробы. Лаборатория, устройство или другой объект может проанализировать данные в течение 48 часов и менее, 36 часов и менее, 24 часов и менее, 12 часов и менее, 8 часов и менее, 6 часов и менее, 4 часов и менее, 3 часов и менее, 2 часов и менее, 1 часа и менее, 45 минут и менее, 30 минут и менее, 20 минут и менее, 15 минут и менее, 10 минут и менее, 5 минут и менее, 3 минут и менее, 1 минуты и менее, 30 секунд и менее, 15 секунд и менее, 10 секунд и менее, 5 секунд и менее, или 1 секунды и менее. Анализ может включать сравнение данных с пороговыми значениями (одним и более). Анализ может включать исследование патологоанатомом или другим квалифицированным лицом, но не обязательно. Время выполнения анализа может включать время составления отчета на основе полученных данных, но не обязательно. Время выполнения анализа может включать время на передачу отчета медицинскому работнику, но не обязательно.
[02003] Лабораторией 8160 в пункте взятия проб 8170 может быть предусмотрено устройство 8172. Устройство может быть продано пункту взятия проб, арендовано пунктом взятия проб, или же пункт взятия проб может использоваться в качестве места, в котором лаборатория может осуществлять взятие проб и/или выполнять другие операции.
[02004] Аналогично, лабораторией 8160 в пункте взятия проб 8170 могут быть предусмотрены картриджи 8174 (один или несколько). Как альтернатива, картридж может быть предоставлен из другого источника. Картридж может быть продан пункту взятия проб, арендован пунктом взятия проб, или же может использоваться как часть места, в котором лаборатория может осуществлять взятие проб и/или выполнять другие операции. Картридж может быть из того же источника, что и устройство, или из другого.
[02005] В лаборатории 8160 может быть установлен процессор 8162 и коммуникационный блок 8164. Лаборатория может располагаться в пределах объекта. Процессор и коммуникационный блок могут располагаться в пределах объекта. Лаборатория может иметь один или несколько процессоров и один или несколько коммуникационных блоков.
[02006] Процессор 8162 может быть сконфигурирован на генерирование отчета для медицинского работника 8150. Процессор может находиться на серверной стороне с программным обеспечением, осуществляющем обработку. Процессор может генерировать отчет, основанный на данных, полученных от устройства для обработки проб 8172, или может осуществлять надзор или выполнять анализ. Процессор может выполнять качественные и/или количественные оценки пробы. Согласно некоторым вариантам, процессор может сравнивать данные, полученные от устройства для обработки проб, с пороговым значением. Пороговое значение может быть задано для одного или нескольких анализируемых веществ. Указанное сравнение может включать сравнение значения данных, определяя, превышает ли значение данных пороговое значение, равно ему или ниже. Путем сравнение может быть определено, является ли значение данных качественно и/или количественно таким же, что и пороговое значение. Сравнение может включать одну или несколько форм статистического или физиологического анализа данных в отношении одного или нескольких хранимых значений. Примеры могут включать анализ с оптимизацией, и/или такие виды анализа, как аппроксимация кривыми, экстраполяция, интерполяция, регрессионный анализ, метод наименьших квадратов, вычисление средних значений, многовариантное тестирование, имитационный анализ или вычисление вариаций. Процессор может анализировать данные, полученные от устройства для обработки проб. Процессор может быть сконфигурирован на выполнения одного или нескольких действий для статистического анализа данных.
[02007] Согласно некоторым вариантам, пороговое значение может задаваться одним значением. Пороговое значение может быть числовым или буквенно-цифровым. Пороговое значение может быть строкой или любой другой формой данных. Пороговое значение может задаваться диапазоном значений и/или набором значений. Пороговое значение может задаваться одиночным значением или множеством значений. Множество значений может образовывать непрерывный спектр (один или несколько). Как альтернатива, множество значений может быть дискретным. Примеры диапазонов пороговых значений могут включать 1-100 единиц, или 5-10 единиц, а примеры наборов пороговых значений могут включать значения, входящих в список, выбранный из числа 1 единицы, 3 единиц, 5 единиц, 8 единиц, 13 единиц, 20 единиц или 50 единиц. Единицей может считаться любое измерение или количество, поддающееся измерению. Такие значения приведены только в качестве примера. В некоторых случаях процессор может сравнивать одно или несколько изображений, видео или аудио файла или другие данные. Процессор может осуществлять такие сравнения относительно одного или нескольких эталонных изображений, видео или аудио файлов или других данных. Алгоритм способен оценить одну или несколько характерных особенностей файлов или других данных. В некоторых случаях процессор может автоматически сортировать файлы для просмотра медицинским работником.
[02008] Процессор может иметь доступ к блокам хранения данных 8166а, 8166b (одному или нескольким), которые могут содержать хранимую информацию. Хранимая информация может включать пороговые значения для анализируемых веществ (одного и более). Пороговые значения необходимы для определения присутствия или концентрации анализируемых веществ (одного и более). Пороговые значения необходимы для выявления ситуаций, когда потребуется выдача предупреждения. Блок хранения данных может включать любую информацию в отношении подготовки проб или проводимых на пробе клинических тестов. В блоке хранения данных могут находиться записи или другая информация, необходимая для составления отчета для медицинского работника. Блоки хранения данных также могут хранить машиночитаемые носители, на которых записан программный код, логика или инструкции процессору по выполнению одной или более операций.
[02009] Согласно некоторым вариантам, блок хранения данных 8166а может находиться в лаборатории 8160. Процессор может иметь доступ к локальному блоку хранения данных. Согласно другому варианту, блок хранения данных 8166b может находиться удаленно от лаборатории. Например, блок хранения данных может находиться в пункте взятия проб 8170 или у медицинского работника 8150. Блок хранения данных может находиться на устройстве. Как альтернатива, блок хранения данных может находиться в любом другом месте. Процесс может использовать блоки хранения информации, размещенные на объектах в любом сочетании. Например, процессор может иметь доступ к блокам хранения данных, которые могут находиться в лаборатории и вне нее.
[02010] Согласно некоторым вариантам, блоки хранения данных могут представлять собой массив электронных медицинских записей (EMR) или баз данных EMR. Блоки хранения данных могут содержать сведения, ассоциированные с субъектом. Ассоциированные с субъектом сведения могут включать медицинские записи субъекта, историю болезни субъекта, идентифицирующую информацию, связанную с субъектом, связанную с ним платежную информацию или любую другую информацию, связанную с субъектом. Блоки хранения данных могут быть базами данных плательщика. Блоки хранения данных могут включать сведения, связанные с плательщиком, таким как медицинская страховая компания или государственный плательщик. Такая информация может включать записи по лечению, страховые записи или финансовую информацию, связанную с субъектом.
[02011] В лаборатории 8160 могут быть установлены коммуникационные блоки 8164 (один или несколько). Лаборатория может располагаться в пункте взятия проб, обрабатывающем центре или больничном офисе, или же в каком-либо ином месте, или же фактически быть таким объектом. Любое приведенное здесь описание лаборатории может быть применимо к любому другому рассмотренному объекту, и наоборот. Коммуникационный блок может быть сконфигурирован на получение данных от устройства 8172. Коммуникационный блок может получать данные, относящиеся к пробе, взятой у субъекта, из устройства в пункте взятия проб 8170. Коммуникационный блок может получать информацию о субъекте от устройства и/или из пункта взятия проб. Коммуникационный блок может получать идентифицирующую информацию о субъекте. Коммуникационный блок может получать информацию от устройства и/или любой другой машины (такой как биометрические устройства, мобильные устройства) или организации, ассоциированной с пунктом взятия проб.
[02012] Коммуникационный блок 8164 может быть сконфигурирован осуществлять передачу данных устройству 8172 и/или любой другой машине или исполнителю, ассоциированному с пунктом взятия проб 8170. Согласно некоторым вариантам, коммуникационный блок может направлять в устройство один или несколько протоколов. Коммуникационный блок может направлять протокол помимо получения данных. Протокол может определять порядок взятия пробы, подготовки пробы для клинических тестов или разрешать проведение химической реакции с одним или несколькими реагентами на устройстве. Протокол может определять порядок исполнения клинического теста на устройстве. Протокол может определять порядок детектирования присутствия и/или концентрации анализируемого вещества в устройстве. Любое описание детектирования и/или анализа, относящееся к присутствию и/или концентрации анализируемого вещества, может включать оценку состояния заболевания и/или применимо к такой оценке. Протокол может определять порядок предварительной обработки исходных данных и/или анализа данных на устройстве.
[02013] Коммуникационный блок может обеспечить двустороннюю связь между пунктом взятия проб и лабораторией. Коммуникационный блок может обеспечить двусторонний обмен данными между устройством для обработки проб в пункте взятия проб, в субъекте или на нем самом, и процессором в лаборатории. Согласно некоторым вариантам, один или несколько протоколов могут быть отправлены в устройство, в зависимости от данных, передаваемых устройством. Данные, отправленные устройством, может включать идентификационную информацию субъекта, информацию, основанную на сигналах выдаваемых и/или детектированных в отношении пробы или реакций, информация для идентификации устройства, идентификационную информацию картриджа или любую другую информацию, отправляемую из устройства. Данные могут собираться из устройства в зависимости от протоколов, переданных устройству. Протоколы могут устанавливать тип собираемых данных и действий, выполняемых устройством. Согласно некоторым вариантам, один, два или большее число последовательных наборов протоколов могут быть отправлены в устройство, в зависимости от данных, собираемых из устройства. Данные из устройства может обеспечивать обратную связь, которая может определять дальнейшие действия, которые должны быть предприняты устройством в соответствии с указаниями протоколов.
[02014] Согласно альтернативному варианту, лаборатории нет необходимости отправлять протоколы в устройство. Протоколы могут храниться локально на устройстве. Как альтернатива, система может обеспечить оправку протоколов в устройство. Протоколы могут поступать от исполнителя, внешнего по отношению к устройству. Протоколы могут находиться в картридже.
[02015] В лаборатории может иметься выходной блок, который выдает на дисплее отчет или передает его медицинскому работнику. Выходным блоком может быть видеодисплей. Как альтернатива, выходной блок может быть коммуникационным блоком. Согласно примеру, выходным блоком может быть сенсорный экран. У сенсорного экрана может иметься неотъемлемая способность визуализации через встроенные датчики, которые могут включать светодиоды или другие источники света.
[02016] Устройство может иметь один или несколько идентификаторов. Устройство может передавать информацию идентификатора устройства в лабораторию. Идентификатор может быть у одного или нескольких компонентов устройства. Например, картридж может иметь один или несколько идентификаторов. Идентификатор картриджа может быть считываемым устройством. Например, когда картридж ставится на устройство, оно может автоматически прочитать идентификатор картриджа. Устройство может передавать идентификатор картриджа или другие идентификаторы компонента в лабораторию. Устройство, картридж или другие идентификаторы компонентов могут предоставить сведения о конфигурации и возможностях устройства, картриджа или других компонентов, соответственно. Например, идентификатор может указывать, какие реагенты или компоненты устройства имеются в распоряжении. На основе полученной идентификационной информации из лаборатории в устройство или из устройства в лабораторию может быть передан протокол. Протокол может исполняться на устройстве согласно идентификационной информации.
[02017] Идентификатор может быть физическим объектом, предусмотренным на устройстве, в картридже или другом компоненте. Например, идентификатор может быть прочитан оптическим сканером. Согласно некоторым вариантам, съемочная камера может захватить изображение идентификатора, и изображение может быть проанализировано для определения устройства, картриджа или другого компонента. Например, идентификатором может быть штрих-код. Штрих-код может быть одномерным или двумерным. Согласно некоторым вариантам, идентификатор может выдавать сигналы (один или более), которые могут идентифицировать устройство, картридж или компонент. Например, идентификатор может выдавать инфракрасный, тепловой, ультразвуковой, оптический, аудио, электрический, химический, биологический или другой сигнал, который может обозначать идентификацию устройству, картриджа или компонента. Идентификатор может использовать метки радиочастотной идентификации (RFID). Идентификатор может храниться в памяти устройства, картриджа или другого компонента. Например, идентификатором может быть машиночитаемый носитель.
[02018] Коммуникационный блок 8164 может быть сконфигурирован на передачу данных медицинскому работнику 150. Согласно некоторым вариантам, коммуникационный блок может передавать отчет или анализ, генерируемый на основе данных в отношении пробы. Коммуникационный блок может общаться с сетевым устройством, используемым медицинским работником. Например, коммуникационный блок может общаться с компьютером, планшетом или мобильным устройством медицинского работника.
[02019] Как альтернатива, другая хозяйственная единица или источник может сгенерировать отчет, и/или передать отчет медицинскому работнику. Например, лаборатория может анализировать данные, переданные устройством в пункте взятия проб или в теле субъекта или на нем самом, или же лабораторией, больницей, пунктом взятия проб или с любого другого описанного здесь объекта. Лаборатория, устройство или другая хозяйственная единица может генерировать отчет или анализ, основанный на анализируемых данных. Отчет может включать многолетний анализ данных за некоторый период, в котором могут быть представлены сведения о концентрации или присутствии одного или нескольких анализируемых веществ или изменениях в состоянии болезни с течением времени. Отчет и/или анализ может предусматривать использование оценок клинического результата, как это описано в патентной публикации США №2009/0318775, включенной сюда по ссылке в полном объеме. Лаборатория, устройство, другая хозяйственная единица или дополнительная хозяйственная единица может передать отчет медицинскому работнику. Одной или несколькими хозяйственными единицами могут быть проведены различные циклы анализа и обработки данных. Различные организации могут находиться на разных объектах. Как альтернатива, некоторые из различных организаций может находиться на одном и том же объекте.
[02020] Согласно некоторым вариантам, процессор, коммуникационный блок и блок хранения данных может находиться на той же машине. Как альтернатива, из числа процессора, коммуникационного блока и блока хранения данных два или более элемента могут находиться на той же машине. Машина может быть компьютером, или любым другим сетевым устройством, как описано в соответствующих разделах данного документа. Из числа процессора, коммуникационного блока и блока хранения данных два или более элемента могут быть на компьютере, находящемся в лаборатории. Как альтернатива, процессор, коммуникационный блок и блока хранения данных, все они могут все находиться на разных машинах. В некоторых случаях, несколько процессоров, коммуникационных блоков и блоков хранения данных могут быть распределены по одной или нескольким машинам.
[02021] На фиг. 76 представлено устройство для обработки проб 8200, поддерживающее по сети 8202 связь с другими устройствами 8204а, 8204b (одним или большим числом).
[02022] Устройство для обработки проб может быть более подробно описано в других разделах документа. Устройство для обработки проб может быть сконфигурировано на прием одного или нескольких картриджей. Устройство для обработки проб может быть сконфигурировано принимать пробу непосредственно у субъекта. Устройство для обработки проб может быть сконфигурировано на осуществление взятия пробы, подготовки пробы для клинического теста и/или химической реакции с одним или несколькими реагентами или другой химической или физической обработки. Устройство для обработки проб может быть сконфигурировано детектировать один или более сигналов, относящихся к пробе. Устройство для обработки проб может быть сконфигурировано на исполнение теста. Тест может включать проведение одной или нескольких химических реакций. Устройство для обработки проб может быть сконфигурировано идентифицировать одно или несколько свойств пробы. Согласно некоторым вариантам, устройство не конфигурируется на выполнение качественной или количественной оценки пробы на борту устройства. Как альтернатива, устройство может выполнять такую качественную или количественную оценку. Например, устройство для обработки проб может быть сконфигурировано на детектирование присутствия или концентрации одного анализируемого вещества или множества анализируемых веществ или болезнетворного состояния в пробе (например, в телесной жидкости, выделяемом секрете, ткани или другой пробе, или через них). Как альтернатива, устройство для обработки проб может быть сконфигурировано на детектирование сигналов, которые могут быть проанализированы для выявления присутствия или определения концентрации одного или нескольких анализируемых веществ (что может свидетельствовать о состоянии болезни) или болезнетворного состояния в пробе. Сигналы могут быть проанализированы на борту устройства, или в другом месте. Исполнение клинического теста может включать любой анализ или сравнение собранных данных, но не обязательно.
[02023] Устройство для обработки проб 8200 может быть сконфигурировано общаться по сети 8202. Устройство для обработки проб может включать коммуникационный модуль, который может взаимодействовать с сетью. Устройство для обработки проб может быть подключено к сети с помощь проводного или беспроводного подключения. Сеть может быть локальной сетью (LAN) или глобальной сетью (WAN), такой как интернет. Согласно некоторым вариантам, сеть может быть персональной сетью. Сеть может включать облачную сеть. Устройство для обработки проб может быть подключено к сети без необходимости в промежуточном устройстве. Могут применяться любые другие описания сетей, представленные в данном документе.
[02024] Согласно некоторым вариантам, устройство для обработки проб 8200 может общаться по сети 8202 с другим устройством 8204а, 8204b. Другое устройство может быть устройством с поддержкой связи. Например, другое устройство может быть клиентским компьютером или мобильным устройством, содержащим видеодисплей с выдачей минимум одной страницы, содержащей данные. Другое устройство может быть сетевым устройством любого типа, включая, среди прочего, персональный компьютер, сервер или переносной компьютер; персональные цифровые помощники (PDA), например, устройство на базе Palm или устройство на Windows СЕ; телефоны, такие как сотовые телефоны, смартфоны (например, iPhone, Android, Blackberry и т.д.), или территориально-ориентированные портативные телефоны (например, GPS); устройство роуминга, например, подключенное к сети; беспроводное устройство, например, беспроводное устройство электронной почты или другое устройство, способного общаться по беспроводной компьютерной сети; или сетевое устройство любого другого типа, которое может общаться, возможно, по сети и обрабатывать электронные трансакции. Любое обсуждение любого упомянутого устройства может быть применимо и к другим устройствам, включая описанные здесь в соответствующих разделах. Устройство для обработки проб может общаться с одним или более, двумя или более, тремя или более или любым количеством других устройств. Такое общение может или не может быть одновременным. Такое общение может включать передачу данных в облачную вычислительную инфраструктуру или любой другой тип инфраструктуры хранения данных, к которому другим устройствам предоставлен доступ.
[02025] Другое устройство 8204а, 8204b, который может общаться с устройством для обработки проб 8200, может иметь видеодисплей. Видеодисплеи могут содержать компоненты, с помощью которых информация может отображаться воспринимаемым пользователем образом, такие как, монитор компьютера, электронно-лучевая трубка, жидкокристаллический дисплей, дисплей на светоизлучающих диодах, сенсорная панель или сенсорный дисплей и/или другие средств, известные в данной области техники для выдачи визуально воспринимаемого выходного сигнала. Видеодисплеи могут быть электронным образом соединены с клиентским компьютером согласно известной технологии аппаратных средств и программного обеспечения.
[02026] Согласно одному описываемому здесь варианту, страница отображения может включать находящийся в памяти компьютерный файл, который может быть передан с сервера по сети на клиентский компьютер или другое устройство, которое может хранить его в памяти. Клиентский компьютер может получить материальные машиночитаемые носители, которые могут содержать инструкции, логику, данные или программный код, которые могут храниться в постоянной или временной памяти компьютера-клиента, или каким-то образом задействовать или инициировать действия с компьютера клиента. Аналогичным образом одно или несколько устройств могут взаимодействовать с одним или несколькими клиентскими компьютерами в сети и могут передавать компьютерные файлы, находящиеся в памяти. Одно или несколько устройств могут передавать компьютерные файлы или гиперссылки, которые могут предоставлять доступ к другим файлам компьютера.
[02027] На клиентском компьютере 8204а, мобильном устройстве 8204b или любом другом сетевом устройстве, как описано в соответствующих разделах данного документа, страница отображения может быть интерпретирована программным обеспечением, заложенным в память клиентского компьютера, мобильного устройства или сетевого устройства, заставляя отображать компьютерный файл на видеодисплее в форме, воспринимаемой пользователем. Описываемые здесь отображения страниц могут быть созданы с использованием языка программирования, известного в данной области техники, такого как, например, язык гипертекстовой разметки ("HTML"), динамический язык гипертекстовой разметки ("DHTML"), расширяемый язык гипертекстовой разметки ("XHTML"), расширяемый язык разметки ("XML") или другой язык программного обеспечения, который может быть использован для создания компьютерного файла, отображаемого на видеодисплее или другом дисплее некоторым образом, воспринимаемым пользователем. Любой машиночитаемый носитель с логикой, программным кодом, данными, инструкциями, может использоваться для исполнения любого программного обеспечения или операций или методологии. Когда сеть включает интернет, страница отображения может содержать веб-страницу известного в данной области техники типа.
[02028] Страница отображения согласно изобретению может включать встроенные функции, содержащие программное обеспечение, хранящиеся в запоминающем устройстве, такие как, например, подпрограммы VBScript, JScript, JavaScript, Java-апплеты, компоненты ActiveX. ASP.NET, AJAX, Flash-апплеты, Silverlight-апплеты или процедуры в среде AIR (Adobe Integrated Runtime).
[02029] Страница отображения может содержать хорошо известные функциональные элементы технологии графического пользовательского интерфейса, такие как, например, фреймы, окна, полосы прокрутки, кнопки, пиктограммы и гиперссылки, а также хорошо известные функции, такие как интерфейс типа "указать и щелкнуть" или интерфейс сенсорного экрана. Указание и щелчок на кнопке, пиктограмме, опции меню или гиперссылке графического пользовательского интерфейса именуется также «выбором» кнопки, опции или гиперссылки. Страница отображения согласно изобретению также может включать мультимедийные функции, мультитач, пиксельное восприятие, поверхности на основе ИК-светодиодов, зрительные взаимодействия с использованием съемочных камер или без них.
[02030] Пользовательский интерфейс может отображаться на видеодисплее или страницы отображения. Пользовательский интерфейс может отображать отчет, созданный на основе проанализированных данных в отношении пробы. Отчет может содержать информацию о присутствии или концентрации одного или нескольких анализируемых веществ. Пользовательский интерфейс может отображать необработанные или проанализированные данные в отношении пробы. Данные могут содержать информацию о присутствии или концентрации одного или нескольких анализируемых веществ. Пользовательский интерфейс может отображать предупреждение. Одним из примеров предупреждения может быть ситуация обнаружения ошибки на устройстве, или если превышения концентрацией анализируемого вещества заданного порогового значения.
[02031] Согласно некоторым вариантам, на лабораторной установке может быть предусмотрено одно или несколько сетевых устройств 8204а, 8204b. Сетевые устройства в лаборатории могут получать данные, выдаваемые устройством для обработки проб 8200, или иметь к ним доступ. В некоторых других вариантах, одно или несколько сетевых устройств может быть предусмотрено у медицинского работника. Согласно некоторым вариантам, устройства, как в лаборатории, так и у медицинского работника, могут получать данные, выдаваемые устройством для обработки проб, или иметь к ним доступ. Согласно дополнительному примеру, одним или несколькими сетевыми устройствами может располагать субъект. В группе, состоящей из лаборатории, медицинского работника и субъекта, один из несколько ее членов могут получать данные, выдаваемые устройством для обработки проб, или иметь к ним доступ. Один или несколько медицинских работников лаборатории и/или субъектов, или же сетевое устройство лаборатории, медицинский работник и/или субъект могут быть подвергнуты процедуре аутентификации перед тем, как получить доступ к данным. Например, персонал лаборатории, медицинский работник и/или субъект могут иметь логин или пароль для доступа к данным. Согласно некоторым вариантам, данные могут отправляться на адрес электронной почты лабораторного персонала, медицинского работника и/или субъекта.
[02032] Согласно некоторым вариантам, устройство для обработки проб может выдавать данные в облачную вычислительную инфраструктуру. Сетевое устройство (например, в лаборатории, у медицинского работника или в других организаций) может получить доступ к облачной инфраструктуре. Согласно некоторым вариантам, выделение вычислительных ресурсов (данных, программного обеспечения) по мере появления соответствующей потребности может производиться через компьютерную сеть, а не с локального компьютера. Сетевое устройство содержит очень мало программного обеспечения или данных (возможно, лишь минимальная операционная система и веб-браузер), выступая в качестве основного дисплейного терминала, подключенного к интернету. Поскольку облако может быть основным механизм доставки, облачные приложения и сервисы могут поддерживать любой тип программного приложения или сервиса. Информация, предоставляемая устройством для обработки проб, и/или доступная благодаря сетевым устройствам, может распределяться по различным вычислительным ресурсам. Как альтернатива, они могут храниться в одном или нескольких фиксированных блоках хранения данных или в базе данных.
[02033] Фиг. 11А иллюстрирует высокоуровневый пример устройства для обработки проб 8300. Устройство для обработки проб может быть установлено в любом месте, в том числе в пункте взятия проб. Устройство для обработки проб может быть внутри субъекта или на нем, или субъект может носить его с собой. Устройство для обработки проб может быть мобильным или транспортируемым. Субъект может брать устройство для обработки проб с собой в поездки. Устройство для обработки проб может быть портативным или настольным. Устройство для обработки проб может находиться вдали от лаборатории. Любое количество устройств для обработки проб может быть географически распределено любым способом. Например, устройства (одно и более) могут быть установлены в одном или нескольких пунктах взятия проб.
[02034] Устройство для обработки проб 8300 может быть сконфигурировано на прием съемного картриджа 8350. Съемный картридж и/или устройство могут иметь любые другие характеристики или компоненты, как описано в соответствующих разделах данного документа. Съемный картридж может быть сконфигурирован на принятие пробы и/или ее доставку в устройство. В съемном картридже могут иметься реагенты (один или несколько), в нем предусмотренных. Например, фиг. 77В иллюстрирует один или несколько реагентов, предусмотренных на съемном картридже. Как альтернатива, один или несколько реагентов 8370 могут быть предусмотрены на борту устройства, как показано на фиг. 77А. Устройство может включать один или несколько реагентных блоков, которые могут содержать и/или вмещать один или несколько реагентов. Реагенты первоначально могут быть предусмотрены на устройстве, в реагентном блоке и картридже, или же как на борту устройства, так и внутри картриджа.
[02035] Согласно другим вариантам, устройство обработки пробы не нуждается в съемном картридже. Одна или несколько функций, описанных для картриджа, могут обеспечиваться самим устройством.
[02036] Устройство для обработки проб и/или картридж могут содержать все реагенты, жидко- и твердофазные реагенты, необходимые для проведения одной или нескольких химических реакций и/или других стадий обработки, включая физическую обработку, как описано в соответствующих разделах документа. Например, в число реагентов для люминогенного иммуноферментного анализа ELISA внутри устройства могут входить разбавитель для проб, детекторный конъюгат (например, антитела, меченные тремя ферментами), промывочный раствор и фермент-субстрат. При необходимости, могут быть предусмотрены дополнительные реагенты. Согласно некоторым вариантам, реагенты могут быть внедрены в устройство для проведения предварительной обработки пробы. Примеры реагентов для предварительной обработки включают, среди прочего, реагенты лизиса белых кровяных телец, реагенты для высвобождения анализируемых веществ от связывающих факторов в пробе, ферменты и ПАВ. Реагенты для предварительной обработки могут быть также добавлены к разбавителю, содержащемуся в устройстве.
[02037] Реагенты согласно изобретению включают, среди прочего, промывочные буферы, ферментные субстраты, буферы разбавления, конъюгаты, в том числе меченые ферментами, ДНК-амплификаторы, разбавители для проб, промывочные растворы, реагенты для предварительной обработки проб, включая такие добавки, как моющие средства, полимеры, хелатирующие агенты, альбумин-связывающие реагенты, ингибиторы ферментов, ферменты, антикоагулянты, агенты агглютинации эритроцитов, антитела и другие материалы, необходимые для проведения анализа в устройстве. Примеры конъюгатов, меченных ферментами, могут быть либо поликлональные антитела, либо моноклональные антитела, меченные ферментом, который выдает детектируемый сигнал по реакции с соответствующим субстратом. Примерами таких ферментов являются, среди прочего, щелочная фосфатаза и пероксидаза хрена. Согласно некоторым вариантам, реагенты содержат реагенты для иммуноанализа. Могут быть предусмотрены реагенты, задающие специфичность анализа, которые, при необходимости, могут включать, моноклональные антитела, поликлональные антитела, белки, нуклеинокислотные зонды или другие полимеры, такие как матрицы сродства, углеводы и липиды. Вообще говоря, реагенты, особенно относительно нестабильные при смешивании с жидкостью, заключаются раздельно в определенной зоне (например, в реагентном блоке) внутри устройства и/или картриджа.
[02038] Согласно некоторым вариантам, реагентный блок может содержать небольшой объем реагента. Например, реагентный блок может содержать примерно от 5 мкл до менее 1 мл жидкости. Согласно некоторым вариантам, блок может содержать 20-200 мкл жидкости. Согласно еще одному варианту, реагентный блок содержит 100 мкл жидкости. Согласно еще одному варианту, реагентный блок содержит около 40 мкл жидкости. Реагентный блок может включать любой описанный здесь объем, в который могут входить объемы пробы. Объем жидкости в реагентном блоке может варьироваться в зависимости от типа выполняемого анализа или представленной пробы телесной жидкости. Согласно варианту, объемы реагентов не следует задавать заранее, но они должны превышать известный минимум. Согласно некоторым вариантам, реагенты изначально хранятся в сухом виде и растворяются после начала анализа, выполняемого в устройстве.
[02039] Устройство для обработки проб может включать дисплей 8310. Дисплей может быть видеодисплеем или другим типом пользовательского интерфейса. Дисплей может функционировать как пользовательский интерфейс. Дисплей позволяет пользователю управлять устройством для обработки проб. Дисплей может быть сконфигурирован на прием вводимой пользователем информации в отношении личности субъекта, других сведений о субъекте, информации о пробе, сведений об одном или нескольких клинических тестах, информации о подготовке пробы, информация о лаборатории и/или сведений о медицинском работнике.
[02040] Дисплей может выдавать информацию оператору устройства. Дисплей может побудить оператора к выполнению одного или нескольких действий в работе устройства. Дисплей может отображать информацию о собранной пробе, субъекте и/или данные в отношении одной или нескольких стадий подготовки или протекающей химической реакции. На дисплей может выводиться информация об одном или нескольких автоматизированных процессах, которые может исполняться устройством. На дисплей могут выводиться предупреждения о выявленной ошибке, или о соответствии одному нескольким параметрам (например, когда определенные детектированные сигналы превышают заданный порог). Дисплей может отображать результаты на устройстве.
[02041] Устройство для обработки проб 8300 может содержать один или несколько компонентов, пригодных для взятия пробы, подготовка пробы для клинических тестов и/или проведения химической реакции, или других тестов или анализов. Устройство для обработки проб также может содержать один или несколько компонентов, пригодных для детектирования одного или более сигналов, связанных с пробой или компонентами устройства. Например, устройство для обработки проб может содержать, среди прочего, блок взятия пробы, центрифугу, магнитный сепаратор, фильтр, пипетку или другую систему манипуляций с жидкостью, сосуды, контейнеры, аналитический блок, реагентный блок, нагреватель, тепловой блок, цитометр, спектрофотометр, систему визуализации, станцию микроскопии, источник света, оптический детектор, фотометр, датчик температуры, датчик движения или датчик электрических свойств. Жидкость может быть передана от одного компонента к другому с помощью системы манипуляций с жидкостями, такой как пипетки, каналы или насосы.
[02042] Согласно некоторым вариантам, система для манипуляций с жидкостями может быть пипеткой. Пипетка может быть многоголовочной. В некоторых случаях, каждая из пипеточных головок может быть однотипной или они могут быть разных типов. Например, пипеточные головки могут быть пипетками с вытеснением воздухом и/или поршневыми. В некоторых случаях система для манипуляций с жидкостями может забирать и/или снимать один или несколько пипеточных наконечников. Пипеточные наконечники могут индивидуально добавляться или сниматься с пипеточной головки. Пипеточная головка может переносить наконечник из одного места в другое. Наконечник пипетки могут быть присоединен к головке с образованием герметичного уплотнения или ввинчен в нее или прикреплен другими способами. Проба или другая жидкость может быть втянута и/или дозирована наконечником пипетки.
[02043] Аналитический наконечник может иметь внутреннюю и наружную поверхности. Наконечник пипетки может иметь первый конец и противоположный второй конец. Согласно некоторым вариантам, оба конца, первый и второй, могут быть открытыми. Согласно некоторым вариантам, первый конец может быть по диаметру больше второго конца. Наконечник пипетки может быть покрыт реагентами и/или захватывающими связующими, такими как антитела. В некоторых случаях внутренняя поверхность наконечника пипетки может быть покрыта реагентом и/или захватывающими связующими. Химическая реакция может протекать внутри наконечника пипетки. Химическая реакция может протекать внутри наконечника пипетки, пока наконечник присоединен к пипеточной головке, или когда наконечник снят с пипеточной головки. Как альтернатива, химические реакции могут протекать внутри одного или нескольких сосудов. Пипетка может доставить пробу или другую жидкость, или втянуть пробу или другую жидкость из сосуда. Наконечник пипетки предусмотрено вставлять в сосуд как минимум частично.
[02044] Пипетка может использоваться для переноса пробы или другой жидкости внутри устройства. Пипетка может помочь с подготовкой пробы. Пипетка может помочь с проведением химической реакции.
[02045] Устройство для обработки проб может выполнять минимум одну операцию подготовки пробы и/или обеспечивать протекание одной и более, двух и более, трех и более, четырех и более, пяти и более, шести и более, семи и более, восьми и более, девяти и более, десяти и более, двадцати и более, тридцати и более, или пятидесяти и более химических реакций. Устройство может выполнять один и более, два и более, три и более, четыре и более, пять и более, шесть и более, семь и более, восемь и более, девять и более, десять и более, двадцать и более, тридцать и более, или пятьдесят и более разных типов анализов. Это может происходить одновременно и/или последовательно. Подготовка проб и/или протекание химических реакций может регулироваться протоколами, которые могут быть индивидуализированы под потребности субъекта и/или передаваться с сервера и обратно и/или хранится или вводится локально. Потребности субъекта может основываться на предписании или инструкциях, полученных субъектом от медицинского работника. Устройство может быть выполнено приспособленным к проведению широкого многообразия подготовок проб и/или химических реакций.
[02046] Устройство для обработки проб 8300 может содержать один или несколько детекторов 8360, которые могут детектировать один или несколько сигналов, относящихся к пробе. Детектор может обнаруживать все излучения электромагнитного спектра. Как альтернатива, детектор может обнаруживать излучение в выбранном диапазоне электромагнитного спектра. Например, оптический детектор может обнаруживать оптический сигнал, относящийся к химической реакции, которая протекает в устройстве. Датчик электрических свойств или другой датчик может детектировать напряжение, электрический ток, полное сопротивление, омическое сопротивление или любые другие электрические свойства пробы. Датчик может определить частоту вращения центрифуги. Датчик может определить скорость центрифуги. Датчик может определить положение, скорость и/или ускорение пипетки или и/или успешное исполнение протокола.
[02047] Один или несколько детектируемых сигналов могут быть обнаружены на детекторе 8360. Детектируемым сигналом может быть сигнал люминесценции, включая, среди прочего, фотолюминесценцию, электролюминесценцию, хемилюминесценцию, флуоресценцию, фосфоресценцию или любое излучение электромагнитного спектра. Согласно некоторым вариантам, при проведении химической реакции могут использоваться метки (одна и более). Метки позволяют генерировать обнаружимый сигнал. Методы детектирования меток хорошо известны специалистам в данной области техники. Так, например, при использовании радиоактивных меток средства для детектирования могут включать сцинтилляционный счетчик или фотопленку, как это делается в ауторадиографии. При использовании флуоресцентных меток, они могут быть обнаружены возбуждением флюрохрома светом соответствующей длины волны с детектированием результирующей флуоресценции, например, микроскопией, визуальной инспекцией, с помощью фотопленки, с использованием электронных детекторов, таких как цифровые съемочные камеры, приборов с зарядовой связью (CCD) или фотоумножителей, или же другими приборами детектирования. В некоторых случаях, в съемочных камерах могут использоваться CCD-матрицы, CMOS-матрицы, они могут быть безлинзовыми камерами (например, Frankencamera), камерами с открытым исходным кодом, или могут использовать любую другую технологию визуального детектирования, известную или появившуюся позднее в данной области техники. Согласно некоторым вариантам, приборы визуализации могут использовать 2-d визуализацию, 3-d визуализацию, и/или 4-d визуализацию (с учетом изменений во времени). Аналогично, ферментативные метки обнаруживаются тем, что предусматриваются подходящие субстраты для фермента, и детектируется конечный продукт реакции. Наконец, колориметрические метки пробы часто детектируются простым слежением за цветом, ассоциированным с меткой. Например, конъюгированное золото часто выглядит розовым, тогда как различные конъюгированные микроносители выглядят имеющими цвет микроносителя.
[02048] В некоторых вариантах может предусматриваться съемочный блок. Примеры съемочных блоков могут включать любой из детекторов и/или устройств для оптического детектирования, как это описано в соответствующих разделах данного документа. Например, съемочными блоками могут быть съемочные камеры, в которых могут использоваться CCD-матрицы, CMOS-матрицы, они могут быть безлинзовыми камерами (например, Frankencamera), камерами с открытым исходным кодом, или использовать любую другую технологию визуального детектирования, известную или появившуюся позднее в данной области техники. Съемочный блок может захватывать статические изображения и/или может захватывать движущиеся изображения. Например, съемочный блок может захватывать последовательность цифровых изображений. Съемочный блок может захватывать видео изображения. Устройством визуализации могут быть съемочные камеры или сенсоры, которые детектируют и/или записывают электромагнитное излучение и соответствующие пространственные или временные измерения.
[02049] Например, съемочный блок может захватывать одно или несколько цифровых изображений пробы. Например, съемочный блок может захватить изображение тканевой пробы. Изображение тканевой пробы может быть передано патологоанатому или другому медицинскому работнику. По изображению тканевой пробы может проводиться анализ и/или осуществляться надзор. Анализ и/или надзор может производиться на борту или удаленно, медицинским работником или программным обеспечением. В других примерах съемочный блок может захватить изображения пробы, и/или какую-либо форму подготовки пробы, такую как химические реакции или операции физической обработки, производимые с пробой. Например, может быть снято видео химической реакции. Любое приводимое здесь описание данных, применимо также к данным, представляющим изображение, и наоборот.
[02050] Устройство для обработки пробы 8300 может иметь процессор 8330, который может выдавать инструкции одному или более компонентам устройства. Процессор может выступать в качестве контроллера, который может давать инструкции одному или нескольким компонентам устройства. Например, процессор может выдать инструкцию пипетки всосать или дозировать жидкость. Процессор может выдать инструкцию, согласно которой регулируется температура нагревателя (который, при необходимости, может обогревать или охлаждать устройство). Процессор может выдать оптическому детектору инструкцию детектировать один или несколько сигналов. Процессор может также получать инструкции и/или собранные данные. Например, процессор может действовать в соответствии с одним или несколькими протоколами. Протокол может быть предусмотрен на борту устройства или может поступать из источника, внешнего по отношению к устройству. Процессор может также получать данные относительно сигналов, детектированных устройством. Процессор может или не может анализировать сигналы, которые детектированы устройством. Процессор может или не может сравнивать один или несколько детектированных сигналов с пороговым значением.
[02051] На устройстве 8300 может быть предусмотрен коммуникационный модуль 8340. Коммуникационный блок может быть частью лаборатории или установки, которая включает в себя устройство. Коммуникационный модуль может разрешить устройству общаться с внешней машиной. Например, коммуникационный модуль может получать один или несколько протоколов или набор инструкций от внешнего источника. Согласно некоторым вариантам, внешним источником может быть лаборатория. Коммуникационный модуль может также разрешить устройству передавать данные внешней машине. Данные могут передаваться через блок передачи. Например, устройство может передавать данные в лабораторию или медицинскому работнику. Устройство может передавать данные в облачную вычислительную инфраструктуру, которая может быть доступна лаборатории, медицинскому работнику или другой хозяйственной единице. Коммуникационный модуль может разрешить беспроводную и/или проводную связь.
[02052] Устройство для обработки проб 8300 может также содержать модуль питания 8320. Модуль питания может подключить устройство к источнику внешнего питания, или может быть предусмотрен в качестве внутреннего источника местного питания. Например, модуль питания может подключать устройство к электросети. Устройство может иметь вилку, которая может быть включена в электророзетку. Устройство может подключаться к любому другому внешнему источнику питания, которым может быть любое генерирующее электроэнергию устройство, такое как генератор, или любой источник возобновляемой энергии (такой как солнечная энергия, энергия ветра, гидроэнергия, геотермальная), или источник-накопитель энергии (например, аккумулятор, ионистор). Модуль питания может быть местным источником питания. Например, модуль питания может быть устройством-накопителем энергии, таким как аккумулятор или ионистор. Возможно применение батареи с любыми происходящими внутри нее химическими процессами, известными в данной области техники или разработанными впоследствии. Как альтернатива, местный источник питания может содержать местное генерирующее электроэнергию устройство, например, устройство, которое использует возобновляемые источники энергии. Модуль питания может обеспечить электроэнергией остальные части устройства для обработки пробы.
[02053] Внутри корпуса может содержаться один или несколько компонентов устройства. Корпус может частично или полностью окружать компоненты устройства. Дисплей может быть установлен на корпусе таким образом, чтобы дисплей был видимым.
[02054] Устройство может быть настольным. Устройство может быть портативным или носимым. В помещении может поместиться множество устройств. Устройства может иметь суммарный объем, меньший, больший или равный примерно 4 м3, 3 м3, 2,5 м3, 2 м3, 1,5 м3, 1 м3, 0,75 м3, 0,5 м3, 0,3 м3, 0,2 м3, 0,1 м3, 0,08 м3, 0,05 м3, 0,03 м3, 0,01 м3, 0,005 м3, 0,001 м3, 500 см3, 100 см3, 50 см3, 10 см3, 5 см3, 1 см3, 0,5 см3, 0,1 см3, 0,05 см3, или 0,01 см3. Устройство может занимать площадь, охватывающую площадь боковой поверхности устройства, В некоторых вариантах, занимаемая устройством площадь может быть меньше, больше или равна примерно 4 м2, 3 м2, 2,5 м2, 2 м2, 1,5 м2, 1 м2, 0,75 м2, 0,5 м2, 0,3 м2, 0,2 м2, 0,1 м2, 0,08 м2, 0,05 м2, 0,03 м2, 100 см2, 80 см2, 70 см2, 60 см2, 50 см2, 40 см2, 30 см2, 20 см2, 15 см2, 10 см2, 7 см2, 5 см2, 1 см2, 0,5 см2, 0,1 см2, 0,05 см2, или 0,01 см2. Устройство и/или его корпус может иметь боковой размер (например, ширину, длину или диаметр) или размер в высоту, меньший, больший или равный примерно 4 м, 3 м, 2,5 м, 2 м, 1,5 м, 1,2 м, 1 м, 80 см, 70 см, 60 см, 50 см, 40 см, 30 см, 25 см, 20 см, 15 см, 12 см, 10 см, 8 см, 5 см, 3 см, 1 см, 0,5 см, 0,1 см, 0,05 см, или 0,01 см. Боковые размеры и/или высота могут различаться между собой по величине. Как альтернатива, они могут быть одинаковыми. В некоторых случаях устройство может быть высоким и узким, или же коротким и широким. Отношение высоты к боковому размеру может большим или равным 100:1, 50:1, 30:1, 20:1, 10:1, 9:1, 8:1, 7:1, 6:1, 5:1, 4:1, 3:1, 2:1, 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:6, 1:7, 1:8, 1:9, 1:10, 1:20, 1:30, 1:50 или 1:100.
[02055] Устройство может иметь любую массу. Устройство может быть поднято вручную человеком. Устройство может быть размещено на человеке или внутри него. Устройство может привинчиваться или монтироваться к полу, стене, потолку и/или стене. Устройства может быть выполнено по размеру или форме таким образом, чтобы его мог проглотить человек. Примеры массы устройства могут включать, среди прочего значения меньше, больше или равные 20 кг, 15 кг, 10 кг, 8 кг, 6 кг, 5 кг, 4 кг, 3 кг, 2 кг, 1 кг, 0,7 кг, 0,5 кг, 0,3 кг, 0,1 кг, 0,05 кг, 0,01 кг, 5 г, 1 г, 0,5 г, 0,1 г, 0,05 г, или 0,01 г.
[02056] Согласно некоторым вариантам, приведенные выше способы, отдельно или в сочетании, осуществляются с помощью одной или нескольких систем и устройств, предложенных в патентной заявке №PCT/US11/53188 (номер дела поверенного №30696-740.601), содержание которой включено сюда в полном объеме.
[02057] Фиг. 78 демонстрирует пример способа взятия пробы, ее обработки и анализа. При реализации этого способа могут возникнуть одно или несколько из следующих действий. Порядок действий может быть изменен, или одно или более действий может стать необязательным или заменено на другое действие.
[02058] Способ может заключаться в том, что у субъекта 8400 берут пробу, пробу подготавливают к проведению химической реакции 8410, позволяют протекать химической реакции с реактивом 8420, детектируют сигнал, относящийся к пробе, химической реакции и/или компоненту устройства 8430, предварительно обрабатывают детектированные сигналы без выполнения анализа, анализируют данные 8450, составляют отчет на основе данных 8460, передают отчет 8470, представляют отчет медицинскому работнику 8480 и/или отображают отчет на устройстве и/или экране или другом отображающем устройства.
[02059] Одно или несколько этих действий могут быть выполнены каким-либо устройством или исполнителем. Разграничительные линии, показанные на фигурах чертежей, приведены исключительно для примера, на самом деле никаких ограничений нет. Например, проба может быть взята блоком 8400, внешним по отношению к устройству 8490. Как альтернатива, проба может быть взята непосредственно на устройстве, или может быть взята с помощью устройства. Это может производиться в пункте взятия проб. Подготовка пробы 8410, химическая реакция 8420 или детектирование сигналов 8430 могут осуществляться устройством 8490.
[02060] Согласно некоторым вариантам, проба может быть подготовлена для последующей качественной и/или количественной оценки. Такая подготовка пробы для оценки может включать одну или несколько операций подготовки пробы 8410, химической реакции 8420 или детектирования сигналов 8430. Согласно некоторым вариантам, проба может быть обработана, для чего получают пробу 8400, и/или подготавливают пробу для последующей качественной и количественной оценки, для получения данных, необходимых для последующей качественной и количественной оценки. Обработка пробы может также включать передачу данных от устройства. В некоторых случаях данные могут быть переданы медицинскому работнику уполномоченного аналитического центра.
[02061] Могут совершаться одно, два или все эти действия, и одно, два или все эти действия могут совершаться в устройстве, установленном в пункте взятия проб. Как альтернатива, они могут совершаться в другой организации, такой как лаборатория. Пунктом обслуживания вблизи субъекта или на нем самом (например, на дому) может быть лаборатория или пункт взятия проб.
[02062] Данные, собранные устройством, могут пребывать в необработанном состоянии. В их состав могут входить сигналы, детектированные на устройстве. При необходимости, данные могут подвергаться предварительной обработке 8440. В ходе предварительной обработка данных не выполняется фактический анализ данных или сравнение с какими-либо пороговыми значениями. Предварительная обработка данных может включать изменение формата данных. В некоторых случаях, предварительная обработка данных может производиться в устройстве 8490 в пункте взятия проб. Затем предварительно обработанные данные могут быть переданы в лабораторию. Как альтернатива, предварительная обработка данных 8440 может производиться в лаборатории 8492. Необработанные данные могут быть отправлены из устройства в лабораторию, где может производиться предварительная обработка. Как альтернатива, способ не предусматривает предварительную обработку.
[02063] Анализ данных может производиться 8450 в соответствии с описанным здесь вариантом осуществления. Анализ данных может включать последующую качественную и/или количественную оценку пробы. Качественная и/или количественная оценка может включать определение клинической полезности или бесполезности пробы биологического материала. Анализ данных может включать одно или несколько сравнений данных с пороговыми значениями. Указанное сравнение может быть использовано для определения присутствия или концентрации одного или нескольких анализируемых веществ, или может быть полезным для аналитических методов и/или патологического анализа, описанных в соответствующих разделах. Анализ данных может производиться в лаборатории 8492. Согласно некоторым вариантам, лаборатория может быть сертифицированной. Анализируемые данные могут быть необработанными или предварительно обработанными. Устройство может обрабатывать пробу, не проводя ее анализа. В этом случае анализ данных на устройстве не производится. Согласно некоторым вариантам, обработка пробы на устройстве не позволяет установить присутствие или концентрацию одного или нескольких анализируемых веществ, двух и более анализируемых веществ, трех и более анализируемых веществ, четырех и более анализируемых веществ, пяти и более анализируемых веществ, шести и более анализируемых веществ, семи и более анализируемых веществ, восьми и более анализируемых веществ, девяти и более анализируемых веществ, десяти и более анализируемых веществ, двенадцати и более анализируемых веществ, пятнадцати и более анализируемых веществ или двадцати и более анализируемых веществ. В некоторых случаях, обработка пробы на устройстве не позволяет установить присутствие или концентрацию одного и более, или любого числа анализируемых веществ (включая описанные в соответствующих разделах), принадлежащих к категории сердечных маркеров, газа в крови, электролита, лактата, гемоглобина или факторов свертывания крови. Согласно некоторым вариантам, обработка пробы на устройстве не позволяет установить присутствие или концентрацию одного и более, двух и более, трех и более или любого числа анализируемых веществ (включая описанные в соответствующих разделах), принадлежащих следующим категориям: натрий, калий, хлорид, общий бикарбонат (TCO2), анионный интервал, ионизированный кальций, глюкоза, азот мочевины, креатинин, лактат, гематокрит, гемоглобин, pH, PCO2, PO2, HCO3, избыток оснований, насыщение кислородом (sO2), каолин-активированное время свертывания (ACT Kaolin), целит-активированное время свертывание (ACT Celite), протромбиновое время/международное нормализованное отношение (PT/INR), тропонин I (cTnI), креатинкиназа MB (СК-МВ) и мозговой натрийуретический пептид (BNP). В некоторых случаях, обработка пробы не предусматривает отображения присутствия или концентрации одного и более, или любого числа анализируемых веществ (включая описанные в соответствующих разделах), принадлежащих к категории сердечных маркеров, газа в крови, электролита, лактата, гемоглобина или факторов свертывания крови. Аналогичным образом, в некоторых случаях, обработка пробы не включают в себя отображение присутствия или концентрации одного и более, или любое числа анализируемых веществ (включая описанные в соответствующих разделах), принадлежащих к следующим категориям: натрий, калий, хлорид, общий бикарбонат (TCO2), анионный интервал, ионизированный кальций, глюкоза, азот мочевины, креатинин, лактат, гематокрит, гемоглобин, pH, PCO2, PO2, HCO3, избыток оснований, насыщение кислородом (sO2), каолин-активированное время свертывания (ACT Kaolin), целит-активированное время свертывание (ACT Celite), протромбиновое время/международное нормализованное отношение (PT/INR), тропонин I (cTnI), креатинкиназа MB (СК-МВ) и мозговой натрийуретический пептид (BNP).
[02064] Анализ данных может включать качественную и/или количественную оценку пробы. Указанная качественная и/или количественная оценка пробы позволяет установить присутствие или концентрацию одного и более, двух и более, трех и более, четырех и более, пяти и более, шести и более, семи и более, восьми и более, девяти и более, десяти и более, пятнадцати и более или двадцати и более анализируемых веществ. В некоторых примерах, анализируемые вещества могут принадлежать к категориям веществ, участвующих в одном или нескольких следующих типов исследования и/или анализов: иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозиметрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ, анализ осмолярности и/или другие типы анализа и их сочетания. Тестируемые анализируемые вещества могут участвовать в одном или нескольких типах реакций, выбранных среди следующего: химический анализ - обычный химический состав; гематология (включая клеточные анализы, коагуляцию и андрологию); микробиология - бактериология (включая "молекулярную биологию"); химический состав - эндокринология; микробиология - вирусология; диагностическая иммунология - общая иммунология; химический состав - общий анализ мочи; иммуногематология - определение группы крови и Rh-типа; диагностическая иммунология - серология на сифилис; химический состав - токсикология; иммуногематология - выявление антител (нетрансфузионное), гистосовместимость; микробиология - микобактериология; микробиология - паразитология; иммуногематология - идентификация антител; иммуногематология - тестирование на совместимость; патология - гистопатология; патологии - оральная патологии; патология - цитология; радиобиологические исследования, или клиническая цитогенетика. Одно или несколько измерений могут включать: белки, нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК, их гибриды, микроРНК, РНК-интерференция, внешняя вспомогательная последовательность (EGS), "антисмысловые" цепи), метаболиты, газы, ионы, частицы (включая кристаллы), малые молекулы и метаболиты, элементы, токсины, ферменты, липиды, углеводы, прионы, форменные элементы (например, клеточных образований (например, цельные клетки, клеточный мусор, поверхностные маркеры клеток)). Согласно некоторым вариантам, одно и более анализируемых веществ принадлежит к категории сердечных маркеров, газа в крови, электролитов, лактатов, гемоглобина или факторов свертывания крови. Согласно некоторым вариантам, одно или более анализируемых веществ может включать натрий, калий, хлорид, общий бикарбонат (TCO2), анионный интервал, ионизированный кальций, глюкоза, азот мочевины, креатинин, лактат, гематокрит, гемоглобин, pH, PCO2, PO2, HCO3, избыток оснований, насыщение кислородом (sO2), каолин-активированное время свертывания (ACT Kaolin), целит активированное время свертывание (ACT Celite), протромбиновое время/между народное нормализованное отношение (PT/INR), тропонин I (cTnI), креатинкиназа MB (СК-МВ) и/или мозговой натрийуретический пептид (BNP).
[02065] Анализируемые данные могут поступать от устройства 8490 или могут быть модифицированы в лаборатории 8492 или другой организации, прежде чем подвергнуться анализу. Согласно другому варианту, анализ данных 8450 может производиться на устройстве без его выполнения в лаборатории. Как альтернатива, анализ данных может производиться, как на устройстве, так и в лаборатории, или же устройство может быть лабораторией. Анализ может производиться по месту обслуживания, например, на дому, в офисе, в офисе врача/больнице, на объекте предприятия розничной торговли или в другом пункте обслуживания. Любое приведенное здесь описание объекта лаборатории или другого объекта может применяться к любому другому пункту обслуживания, описываемому в соответствующих разделах данного документа.
[02066] Отчет может быть составлен 8460 на основе проанализированных данных. Отчет может основываться на проанализированных данных 8450 или на данных в их необработанном или предварительно обработанном виде. Отчет может быть составлен на основе качественной и количественной оценки пробы. Отчет может быть составлен в лаборатории 8492, например, уполномоченном аналитическом центре. Как альтернатива, отчет может составляться на устройстве, или любым другим исполнителем. Отчет может быть передан 8470. Отчет может быть передан тем же исполнителем, который составил отчет. Как альтернатива, отчет может передавать другой исполнитель. Отчет может быть передан лабораторией 8492, например, уполномоченным аналитическим центром, устройством 8490, картриджем или любым другим исполнителем.
[02067] Отчет может быть получен медицинским работником 8480. Медицинский работник может находиться на объекте, отдельном от устройства 8490 или лаборатории 8492. Медицинский работник может полагаться на материалы отчета при диагностике, лечении и/или организации профилактики заболеваний для субъекта.
[02068] Таким образом, как ранее упоминалось, одно или несколько этих действий может быть необязательным. Одно или несколько из следующих действий может выполняться в пункте взятия проб, в организме субъекта или на нем устройством 8490 или может выполняться в лаборатории 8492, или у любого другого исполнителя. Согласно некоторым вариантам, объект, на котором может производиться анализ данных 8450, может быть сертифицированным, или может подвергаться экспертизе или надзору.
[02069] Устройство может быть сконфигурировано на обработку пробы. Согласно некоторым вариантам, обработка пробы может включать получение пробы 8400, и/или подготовку пробы для последующей качественной и количественной оценки, для получения данных, необходимых для последующей качественной и количественной оценки. Подготовка пробы для последующей качественной и/или количественной оценки может включать одну или несколько операций подготовки пробы 8410, химической реакции или физической обработки 8420 или детектирования сигналов 8430. Обработка пробы может включать добавление одного или большего числа реагентов или фиксаторов. Обработка пробы может также включать, при необходимости, электронную передачу данных. Данные могут быть переданы медицинскому работнику уполномоченного аналитического центра и/или отображены на экране. Данные могут передаваться и/или отображаться одновременно.
[02070] Проба может быть взята у субъекта 8400 любым способом, описанным в соответствующих разделах данного документа. Например, пробу у субъекта можно взять проколом скарификатором на пальце. В других примерах, пробу кала, мочи или кусочек ткани можно взять в операционной и/или приемном покое скорой помощи, или с использованием любого другого механизма взятия проб, описываемого в соответствующих разделах данного документа. Собранные пробы могут быть введены в устройство 8490. Взятие пробы может производиться в пункте взятия проб, или где-либо еще. Проба может быть перенесена в устройство в пункте взятия проб.
[02071] При необходимости, пробы могут быть подготовлены для проведения химической реакции и/или операции физической обработки 8410. Операции подготовки пробы может включать следующее: центрифугирование, сепарацию, фильтрацию, разбавление, обогащение, очистку, осаждение, инкубацию, действия пипеткой, транспортировку, хроматографию, лизис клеток, цитометрию, пульверизацию, размол, активацию, ультразвуковую обработку, обработку в микроколонке, обработка магнитными микросферами или наночастицами или другие действия по подготовке пробы. Проба может быть перенесена внутри устройства. Подготовка пробы может включать одну или несколько операций по разделению крови на сыворотку и/или фракции частиц, или по разделению любой другой пробы на различные компоненты. Подготовка пробы может включать одну или несколько операций по разбавлению и/или концентрированию крови или других биологических проб. Подготовка пробы может включать добавление антикоагулянта или других ингредиентов к пробе. Подготовка пробы может также включать ее очистку. Подготовка пробы может включать изменение плотности пробы, и/или создание профиля плотности пробы. В некоторых случаях более плотные части пробы могут быть отделены от ее менее плотной части. Подготовка пробы может включать отделение твердых компонентов пробы от ее водных компонентов. В некоторых примерах, подготовка пробы может включать центрифугирование, инкубацию и/или лизис клеток. Подготовка пробы может включать принуждение пробы течь, например, ламинарно. Подготовка пробы может включать ее транспортировку из одной части устройства в другую. Подготовка пробы может включать ее инкубацию Подготовка пробы может включать процесс придания биологической пробы приемлемого состояния до того, провести химическую реакцию и/или выполнить анализ. Операция подготовки пробы может сделать биологическую пробу готовой к проведению одного или нескольких клинических тестов, что может включать добавление серии реагентов, отработку протокола и/или проведение анализа.
[02072] При необходимости, проба может быть подвергнута химической реакции с реагентом 8420. Химическая реакция может быть проведена после подготовки пробы. Как альтернатива, проводить химическую реакцию после подготовки пробы не нужно. Операции подготовки пробы могут выполняться до химической реакции, одновременной с ней и/или после того. Согласно некоторым вариантам, подготовка пробы для качественной или количественной оценки может включать допущение протекания химической реакции. Может быть произведен анализ одного или более типов, как описано в соответствующих разделах данного документа. Например, стадия подготовки пробы (или, например, химическая реакция, протекающая во время подготовки пробы к качественной и/или количественной оценке) может включать один или большее число типов химических реакций, выбранных из группы, включающей иммунологический анализ, анализ нуклеиновых кислот, анализ на основе рецепторов, цитометрический анализ, колориметрический анализ, ферментативный анализ, электрофоретический анализ, электрохимический анализ, спектроскопический анализ, хроматографический анализ, микроскопический анализ, топографический анализ, калориметрический анализ, турбидиметрический анализ, агглютинационный анализ, радиоизотопный анализ, вискозимегрический анализ, коагуляционный анализ, анализ на время свертывания, анализ на синтез белка, гистологический анализ, культуральный анализ или анализ осмолярности. Согласно некоторым вариантам, может быть использован нагреватель и/или термоблок. Химическая реакция может включать поддержание пробы при требуемой температуре. Химическая реакция может также включать поддержание и/или изменение температуры пробы до химической реакции, во время нее и/или после того. Любое приведенное здесь описание химической реакции может включать любой тип реакции, которая может протекать в устройстве. Например, химические реакции могут включать физические взаимодействия, химические взаимодействия, и/или другие физические взаимодействия или преобразования. Согласно некоторым вариантам, дисплей (например, экран) или датчики в устройстве могут обеспечить визуализацию извне. Например, устройство может выполнять МРТ, УЗИ или другие сканы.
[02073] Подготовка пробы и/или химическая реакция могут происходить в ответ на одну или несколько инструкций. Инструкции могут храниться локально на устройстве или могут поступать из внешнего источника. Согласно некоторым вариантам, внешним источником является лаборатория. Согласно некоторым вариантам, процедуры подготовки пробы и/или химической реакции процедуры могут быть самообучающимися. Например, возможен выбор разных способов подготовки пробы и/или приведения ее в готовность к анализу. Согласно некоторым вариантам, процедуры подготовки пробы могут самонастраиваться на использование различных методов подготовки пробы согласно заданному набору параметров. Корректировка или сохранение процедур подготовки пробы может основываться на сигналах, детектированных в отношении пробы, и/или параметрах и/или инструкциях, задаваемых оператором, но не обязательно. Процедуры подготовки пробы могут быть самообучающимися. Один или несколько контроллеров, которые могут выдавать инструкции по проведению подготовки пробы и/или химической реакции, могут быть способными самообучаться.
[02074] Корректировки могут быть внесены в ответ на новые инструкции, которые могут быть генерированы локально на устройстве, или могут поступить из внешнего источника. Например, новые инструкции могут быть обновлены и/или спущены из внешнего источника. Возможен динамичный процесс, в котором операции подготовки пробы и/или химической реакции и/или физической обработки выполняются в соответствии с изменяемыми инструкциями. Любое приводимое здесь описание в отношении подготовки пробы и/или химической реакции может также включать любые операции физической обработки.
[02075] Из устройства может быть детектирован 8430 один или несколько сигналов. Сигнал может быть детектирован после того, как выполнена операция подготовки пробы и/или после химической реакции или физической обработки. Согласно некоторым вариантам, один или несколько сигналов может быть детектирован, даже если на пробе не производилась какая-либо подготовка и/или не протекала какая-либо химическая реакция. Сигналы могут основаться на считывании пробы, которая может быть подвергнута анализа, но не обязательно. Сигналы могут основываться на замере, выполненном по отношению к устройству.
[02076] В некоторых случаях, могут проводиться дополнительные операции подготовки (одна и более) проб. Например, может быть проведена дополнительная подготовка пробы для качественной и/или количественной оценки. Такая подготовка может быть обусловлена, как минимум: предварительной подготовкой биологической пробы или анализом данных медицинским работником. На основании полученных ранее результатов может быть проведено рефлекс-тестирование. Рефлекс-тестирование может быть проведено автоматическим и динамическим образом до тестирования/анализа, во время него или после того. Предварительные оценки могут потребовать проведения дальнейшего тестирования, которое может быть автоматизировано.
[02077] При необходимости, данные могут подвергаться предварительной обработке 8440. Необработанные данные детектированных сигналов могут подвергаться предварительной обработке, но не обязательно. Предварительная обработка может повлиять на формат исходных данных. Например, предварительная обработка может нормализовать формат данных. Предварительная обработка может привести данные в нужную форму. Предварительная обработка может производиться без выполнения какого-либо анализа данных. Согласно некоторым вариантам, предварительная обработка может изменить форму данных без изменения их содержания. В некоторых случаях, во время предварительной обработки не производится сравнение данных с какими-либо пороговыми значениями или вынесение каких-либо оценочных суждений.
[02078] Данные могут быть проанализированы 8450, как это описано в соответствующих разделах данного документа. Анализ данных может включать последующую качественную и/или количественную оценку пробы. При необходимости, на основе исходных данных, предварительно обработанных данных или анализируемых данных может быть составлен отчет. Отчет и/или данные могут быть переданы медицинскому работнику. Выполнение химического и/или патологического анализа может производиться с использованием программного обеспечения системы, или же работы могут быть распределены между лабораторией, клиникой и рекомендованными/привлеченными по контракту специалистами (например, это сочетание лаборатории и Лаборатории им. Джона Хопкинса в части специалистов по некоторым заболеваниям, или их привлечение к числу исполнителей в сертифицированной лаборатории).
[02079] Согласно некоторым вариантам, отчет может быть подвергнут экспертизе перед передачей медицинскому работнику. В некоторых случаях, экспертиза данных может быть проведена до или после составления отчета. Экспертиза может проводиться одним или несколькими патологоанатомами или другим квалифицированным лицом. Патологоанатом может быть ассоциирован с лабораторией 8492. Патологоанатом может быть физически расположен на объекте лаборатории, но не обязательно. Патологоанатом может быть сотрудником лаборатории. В отношении уполномоченных аналитических центров может быть предусмотрен надзор со стороны регулирующего органа. Согласно некоторым вариантам, лаборатория может быть CLIA-сертифицированной. Сертифицированный комиссией исполнитель (который может включать сертифицированный комиссией персонал) может провести экспертизу данных/отчета и представить меры по обеспечению контроля качества и верификации. Согласно некоторым вариантам, сертифицированный комиссией исполнитель может включать одного или нескольких патологоанатомов.
[02080] Согласно некоторым вариантам, устройство может быть сертифицированным. Устройство может быть под надзором регулирующего органа. Сертифицированный комиссией исполнитель может проводить экспертизу данных/отчетов, выдаваемых устройством, и принимать меры по обеспечению контроля качества, работы калибраторов, проведения теста и верификации. Медицинский специалист может анализировать и/или осуществлять надзор данных/отчетов, поступающих из устройства. Как альтернатива, может быть предусмотрено программное обеспечение, которое может анализировать данные, выдаваемые устройством. Программное обеспечение может быть создано медицинским работником или с привлечением его для экспертизы при создании ПО. Сопровождение программного обеспечения может осуществляться уполномоченным лицом, например, медицинским работником.
[02081] На фиг. 82 приведены примеры системы, обеспечивающей обработку пробы, ее анализ и функции надзора.
[02082] Фиг. 82(i) иллюстрирует пример устройства 8800, способного выполнять операцию обработки пробы 8802. Устройство способно общаться с лабораторией 8810. Лаборатория способна выполнять операцию последующего анализа 8812 и может обеспечить надзор 8814. Надзор и/или анализ может осуществляться медицинским работником и/или программным обеспечением. Устройство может общаться с лабораторией по сети 8850, включая любых участников из числа описываемых в соответствующих разделах данного документа. Может быть предусмотрена облачная вычислительная инфраструктура. Устройство может находиться в субъекте, на нем или в пункте взятия проб. Лаборатория может быть уполномоченным аналитическим центром, например, CLIA-сертифицированным объектом, которым может быть устройство или картридж.
[02083] Фиг. 82(ii) иллюстрирует пример устройства 8820, способного выполнять операцию обработки пробы 8822 и операцию анализа 8824. Устройство способно общаться с лабораторией 8830. Лаборатория может быть способной обеспечить надзор 8832. Надзор может осуществляться медицинским работником и/или программным обеспечением. Устройство может общаться с лабораторией по сети 8860, включающей любых участников из числа описываемых в соответствующих разделах данного документа. Может быть предусмотрена облачная вычислительная инфраструктура. Облачная вычислительная инфраструктура может быть составной частью системы/инфраструктуры/устройства. Устройство может находиться в субъекте, на нем или в пункте взятия проб. Лаборатория может быть уполномоченным аналитическим центром, например, CLIA-сертифицированным объектом.
[02084] Фиг. 82(iii) иллюстрирует пример устройства 8840, способного выполнять операцию обработки пробы 8842, операцию анализа 8844 и осуществлять надзор 8846. Согласно некоторым вариантам, надзор может осуществляться программным обеспечением надзора, установленным на устройстве. Устройство может общаться с сетью 8870, включающей любых участников из числа описываемых в соответствующих разделах данного документа. Может быть предусмотрена облачная вычислительная инфраструктура. Устройство может находиться в субъекте, на нем или в пункте взятия проб. Согласно некоторым вариантам, устройство может быть сертифицировано регулирующим органом. В некоторых случаях устройство может быть CLIA-сертифицированным.
[02085] Согласно некоторым вариантам, может быть предложен способ оценки биологической пробы. Способ может включать получение и/или подготовку пробы на борту устройства. Способ может включать выполнение анализа на борту устройства. Как альтернатива, способ может включать выполнение анализ вне устройства и/или удаленно от него. Например, анализ может производиться в лаборатории или аффилированным с лабораторией исполнителем. Согласно некоторым вариантам, анализ может производиться и на борту устройства, и вне него.
[02086] Анализ может выполняться медицинским работником лаборатории, или любым другим аффилированным с лабораторией исполнителем. Анализ может выполняться программным обеспечением. Процессор может выполнять одно или несколько действий программного обеспечения, тем самым исполняя такой анализ. Согласно некоторым вариантам, один, два или более видов анализа могут исполняться программным обеспечением анализа. Согласно некоторым вариантам, анализ может выполняться медицинским работником и программным обеспечением. В некоторых примерах, анализ может быть выполнен программным обеспечением на борту устройства, медицинским работником, внешним по отношению к устройству, и/или программным обеспечением, внешним по отношению к устройству.
[02087] Способ может также включать осуществление надзора за проведением анализа. Способ может включать осуществление надзора на борту устройства. Как альтернатива, способ может включать осуществление надзора извне устройства и/или удаленно от него. Например, надзор может осуществляться в лаборатории или аффилированным с лабораторией исполнителем. Согласно некоторым вариантам, надзор может осуществляться и на борту устройства, и извне него.
[02088] Согласно некоторым вариантам, анализ может проводиться медицинским работником, а надзор может осуществляться медицинским работником, анализ может проводиться медицинским работником, а надзор может осуществляться программным обеспечением, анализ может проводиться с помощью программного обеспечения, а надзор может осуществляться медицинским работником, или анализ может проводиться с помощью программного обеспечения, а надзор может осуществляться программным обеспечением. Один и тот же медицинский работник или разные медицинские работники могут привлекаться к анализу и/или надзору. Одно и то же программное обеспечение или разные программные обеспечения могут использоваться для анализа и/или надзора. Любое описание лабораторий, медицинских работников, программного обеспечения и/или инфраструктуры, которые могут выполнять надзор, применимо также и к анализу, или наоборот.
[02089] Надзор может осуществляться медицинским работником лаборатории, или любым другим аффилированным с лабораторией исполнителем. Надзор может осуществляться программным обеспечением. Процессор может выполнять одно или несколько действий программного обеспечения, тем самым осуществляя такой надзор. Согласно некоторым вариантам, надзор может осуществляться медицинским работником и программным обеспечением. В некоторых примерах, надзор может осуществляться программным обеспечением на борту устройства, медицинским работником, внешним по отношению к устройству, и/или программным обеспечением, внешним по отношению к устройству. Может быть предусмотрено любое сочетание анализа и надзора.
[02090] Фиг. 79 иллюстрирует работающего в лаборатории менеджера по страховым льготам (LBM) 8510, общающегося с плательщиком 8500 и пунктом взятия проб 8520. LBM может общаться с плательщиком, находящимся в своем офисе, и пунктом взятия проб по месту обслуживания субъекта. LBM может находиться на объекте по месту расположения LBM. LBM может находиться в ином месте, нежели плательщик и пункт взятия проб. Согласно некоторым вариантам, пункт взятия проб может находиться на предприятии розничной торговли, в страховой компании, у исполнителя или быть любым пункте взятия проб, описанным в соответствующих разделах данного документа. Например, плательщик, LBM и место обслуживания могут находиться на разных объектах.
[02091] LBM 8510 может быть хозяйственной единицей. Например, LBM может быть компанией, корпорацией, организацией, партнерством, бизнесом или одним или несколькими лицами, которые составляют хозяйственную единицу. LBM может быть сконфигурирован на общение с одним или несколькими другими исполнителями в отношении финансовых операций и услуг. LBM может выдавать инструкции в отношении финансовых операций и услуг и управления финансовыми процессами.
[02092] Плательщиком 8500 может быть хозяйственная единица, которая может оплачивать или частично оплачивать за одну или несколько услуг медицинского характера субъекту или связанных с его здоровьем. Плательщик может заключить контракт или договор с субъектом или выступать в качестве спонсора субъекта, обеспечивая ему некоторую форму покрытия медицинского страхования. Плательщик может быть общественным или частным плательщиком. В некоторых случаях плательщик может быть государственным плательщиком или медицинской страховой компанией. Примеры государственных плательщиков могут включать, среди прочего Medicare, Medicaid, Federal Employees Health Benefits Program, Veterans Health Administration, State Children's Health Insurance Program, Military Health System/TRICARE, Indian Health Service или другие программы государственного медицинского страхования. Примеры типов частных плательщиков могут включать, среди прочего, закрытые группы поставщиков медицинского обслуживания (НМО), организации рекомендованных поставщиков медицинского обслуживания (РРО), ассоциации независимой медицинской практики (IPA), программы явочного медицинского обслуживания (POS) или программы регулируемой медицинской помощи или страхования возмещения ущерба. Примеры компаний медицинского страхования могут включать, среди прочего, Aetna, Blue Cross Blue Shield Association, CIGNA, Kaiser Permanente, Humana, Health Net, UnitedHealth Group, и Wellpoint.
[02093] Пункт взятия проб 8520 может быть пунктом по месту обслуживания. Пункт взятия проб может находиться в пункте по месту обслуживания. Любое обсуждение места обслуживания может применяться также к пункту взятия проб на объекте по месту обслуживания. Пункт по месту обслуживания, где может производиться взятие пробы у субъекта или сдача ее субъектом, может быть расположен удаленно от LBM. Согласно некоторым вариантам, пунктом взятия проб может быть предприятие розничной торговли. Примеры предприятий розничной торговки более подробно рассмотрены в соответствующих разделах данного документа. Согласно некоторым вариантам, пункт взятия проб может иметь в своем распоряжении устройство, как описано более подробно в соответствующих разделах.
[02094] LBM может получать информацию от пункта взятия проб, и/или может получать информацию от плательщика. LBM может представлять информацию пункту взятия проб, и/или может представлять информацию плательщику. LBM может общаться с плательщиком и пунктом взятия проб в любой форме, известной или разработанной позже в данной области техники, в том числе, среди прочего, использованием устройства для обработки проб, сетевого устройства, мобильного устройства, телефона, почты, курьера, доставкой, или любого другого способа связи, описанного в соответствующем разделе документа. Общение может происходить по сети, включая любую форму сети, как описано в соответствующих разделах данного документа. Может быть установлена односторонняя или двусторонняя связь между LBM и плательщиком, и между LBM и пунктом взятия проб. LBM, плательщик и пункт взятия проб могут иметь один или несколько коммуникационных блоков. Коммуникационный блок может быть сконфигурирован на обеспечение связи между LBM, плательщиком и пунктом взятия проб. Коммуникационный блок может быть сконфигурирован на обеспечение беспроводной или проводной связи.
[02095] LBM может также выполнять финансовые операции с плательщиком и пунктом взятия проб. В некоторых случаях финансовые операции могут быть двусторонними или односторонними. Например, плательщик может заплатить LBM. LBM может заплатить пункту взятия проб. Оплата, которую LBM производит пункту взятия проб, может быть перечислена из суммы оплаты, полученной LBM от плательщика.
[02096] LBM, плательщик и пункт взятия проб могут иметь процессор и запоминающее устройство, где могут отслеживаться сообщения и/или платежи. LBM, плательщик и пункт взятия проб могут взаимодействовать с одной или несколькими сторонними организациями, которые могут отслеживать сообщения и/или платежи. Одной или несколькими сторонними организациями могут быть финансовые учреждения. Процессор может иметь доступ к одному или нескольким запоминающим устройствам, которые могут содержать информацию о полученных или выплаченных платежах. Например, у LBM может иметься процессор, который обращается к одному или нескольким запоминающим устройствам или блокам хранения данных, содержащим информацию о платеже, полученном от плательщика, и о платеже, произведенном пункту взятия проб.
[02097] Платежи могут производиться на основании объема использования устройства, предоставленного в пункте взятия проб. LBM может запросить плательщика произвести оплату, исходя из объема использования устройства. LBM может произвести оплату пункту взятия проб, исходя из объема использования устройства. Как альтернатива, LBM может запросить оплату от пункта взятия проб, исходя из объема использования устройства.
[02098] У LBM может быть в распоряжении один или несколько блоков хранения данных, содержащий информацию о субъекте, или располагающих возможностью доступа к информации по субъекту, причем указанная информация содержит сведения о страховом статусе указанного субъекта, статусе встречной оплаты по прежним и предстоящим клиническим тестам, медицинские записи, относящиеся к субъекту, информацию об оплате, относящейся к субъекту, идентификационную информацию субъекта, или другую информацию в отношении субъекта или по связанным с ним финансовым операциям.
[02099] Согласно некоторым альтернативным вариантам, плательщик может получить электронный счет от пункта взятия проб и/или LBM. В некоторых случаях медицинский работник может получать электронную оплату от пункта взятия проб и/или LBM.
[02100] На фиг. 80 представлена действующая в лаборатории система управления льготами в соответствии с описываемым здесь вариантом. Пункт по месту обслуживания 8620 может поддерживать связь с лабораторией 8630. Пункт по месту обслуживания может быть пунктом взятия проб и любое приведенное здесь описание пункта по месту обслуживания применимо также к пункту взятия проб, и наоборот. Пункт по месту обслуживания также может поддерживать связь с LBM 8610, который может также поддерживать связь с плательщиком 8600 LBM и лаборатория могут поддерживать связь с медицинским работником 8640. Субъект 8650 может передать пробу пункту по месту обслуживания.
[02101] Пункт по месту обслуживания 8620 может быть пунктом взятия проб, на котором может быть установлено устройство, сконфигурированное на обеспечение взятия биологических проб у субъекта 8650. Как описывалось ранее, пробы могут забираться у субъекта в пункте по месту обслуживания, или же переданы там в устройство.
[02102] Центр взятия проб может общаться с лабораторией 8630. Лаборатория может быть сертифицированной. Центр взятия проб может общаться с лабораторией через устройство для обработки проб, расположенное в центре взятия проб. Центр взятия проб может общаться с лабораторией дополнительными способами. Данные, собранные устройством, могут передаваться из пункта по месту обслуживания 8620 в лабораторию. Такие данные могут быть связаны с пробой, взятой у субъекта. Любой описанный ранее тип данных, включая необработанные данные, предварительно обработанные данные, или проанализированные данные, может быть передан в лабораторию.
[02103] Лаборатория может предоставить устройство в пункт по месту обслуживания. Согласно примеру, лаборатория может либо продать устройство, либо сдать его в аренду центру взятия проб. Лаборатория может затребовать у центра взятия проб оплату за продажу устройства центру взятия проб и/или за его аренду. Центр взятия проб может произвести оплату лаборатории за владение или использование данного устройства. Устройство может эксплуатироваться оператором устройства. Оператор может быть аффилирован с пунктом по месту обслуживания. Оператор может быть сотрудником центра взятия проб или иным образом с ним аффилирован. Оператор может быть обучен использованию устройства, но не обязательно. Центр взятия проб может быть другим исполнителем, отдельным от лаборатории. Центр взятия проб может быть аффилирован с пунктом по месту обслуживания или может управляться отдельным исполнителем. Центр взятия проб может быть любым из пунктов по месту обслуживания, описанным в соответствующих разделах документа, включая, среди прочего, сбытовые компании (например, Blue Cross, Blue Shield, Health Net, Aetna, Cigna), больницы, медицинские учреждения и любой другой пункт по месту обслуживания. Например, устройство может эксплуатироваться техником или другим лицом, связанным со сбытовой компанией или другим пунктом по месту обслуживания. Лаборатория может функционировать как оптовый продавец устройства. Как альтернатива, возможно существование одного или нескольких промежуточных образований, которые могут купить устройство у лаборатории и, в свою очередь, предоставить/продать устройства пункту по месту обслуживания.
[02104] В качестве альтернативного примера, лаборатория может произвести оплату пункту по месту обслуживания за предоставление устройства в центре взятия проб, который может находиться в пункте по месту обслуживания. Лаборатория может произвести оплату пункту по месту обслуживания за разрешение использовать там устройство и за разрешение организовать там центр взятия проб. Например, лаборатории может быть разрешено арендовать помещение на предприятии розничной торговли, где лаборатория может организовать центр взятия проб, имеющий одно или несколько устройств. Устройство может эксплуатироваться персоналом, который обучен использованию устройства, но не обязательно. Оператор устройства может быть аффилирован с лабораторией. Оператор устройства может быть сотрудником лаборатории, но не обязательно. Устройство и его оператор может использовать пункт по месту обслуживания в качестве пункта взятия проб, удаленного относительно лаборатории.
[02105] Лаборатория может предоставить картридж в пункт по месту обслуживания. Конфигурацией картридж предусмотрено вставлять его в устройство, или иным образом взаимодействовать с устройством. Картридж может быть одноразовым (но не обязательно). Лаборатория может поставлять элементы одноразового пользования в пункт по месту обслуживания для использования с устройством, но не обязательно. Любое приведенное здесь описание картриджей применимо также в отношении одноразовых элементов, и наоборот. Согласно примеру, лаборатория может либо продать картридж, либо сдать его в аренду центру взятия проб. Центр взятия проб может быть аффилирован с пунктом по месту обслуживания и/или с отдельным исполнителем. Центр взятия проб может управляться пунктом по месту обслуживания и/или отдельным исполнителем. Лаборатория может затребовать у центра взятия проб оплату за продажу картриджа центру взятия проб и/или за его аренду. Центр взятия проб может произвести лаборатории оплату за картриджи. Оператор устройства может быть аффилирован с пунктом по месту обслуживания. Лаборатория может функционировать как оптовый продавец картриджа. Как альтернатива, возможно существование одного или нескольких промежуточных образований, которые могут купить картридж у лаборатории и, в свою очередь, предоставить/продать картридж пункту по месту обслуживания.
[02106] В качестве альтернативного примера, лаборатории не нужно требовать оплату за предоставление картриджа в центр взятия проб. Устройство может эксплуатироваться персоналом, который обучен использованию устройства, но не обязательно. Оператор устройства может быть аффилирован с лабораторией. Оператор устройства может быть сотрудником лаборатории, но не обязательно. Устройство и его оператор может использовать пункт по месту обслуживания в качестве пункта взятия проб, удаленного относительно лаборатории. Картридж может использоваться как часть услуг по взятию проб в пункте по месту обслуживания, применительно к устройству, которое может эксплуатироваться аффилированным с лабораторией лицом.
[02107] Лаборатория 8630 может общаться с медицинским работником 8640. Медицинский работник может находиться в пункте, отдельном от лаборатории, и от пункта по месту обслуживания. У медицинского работника могут иметься действующие взаимоотношения с субъектом 8650, но не обязательно. Медицинский работник мог выписать субъекту направление явиться в пункт по месту обслуживания и выполнить один или несколько тестов. Медицинский работник может иметь отношения с пунктом по месту обслуживания или с лабораторией, но не обязательно. Согласно некоторым вариантам, лаборатория может отправить отчет медицинскому работнику. Медицинский отчет может основываться на данных, собранных с помощью устройства в пункте по месту обслуживания. Медицинский отчет может основываться на анализе данных, собранных из устройства. Согласно некоторым вариантам, анализ данных может включать сравнение собранных данных с одним или несколькими пороговыми значениями для установления присутствия или концентрации минимум одного анализируемого вещества. Согласно некоторым вариантам, в лаборатории может находиться процессор, который может быть сконфигурирован на осуществление доступа к блоку хранения данных, в котором может иметься информация в отношении одного или нескольких пороговых значений. Анализ может производиться в лаборатории 8630, и там же составлен отчет. Как альтернатива, анализ может производиться в устройстве, а отчет составляться устройством или в лаборатории.
[02108] Согласно некоторым вариантам, отчет может быть передан субъекту 8650. Передаваемый субъекту отчет может быть тем же самым или отличаться от отчета, передаваемого медицинскому работнику 8640, но не обязательно. Отчеты могут отправляться одновременно, или же медицинский работник может получить отчет первым, или наоборот.
[02109] Может быть предусмотрен менеджер LBM 8610, который может общаться с плательщиком 8600 и пунктом по месту обслуживания 8620. Менеджер LBM может общаться с медицинским работником 8640 и/или лабораторией 8630. но не обязательно.
[02110] Лаборатория 8630 и менеджер LBM 8610 могут быть самостоятельными исполнителями. Лаборатория и менеджер LBM могут быть отдельными корпорациями, компаниями, организациями, учреждениями, партнерствами, одним или несколькими частными лицами или хозяйственной единицей любого другого типа, как описано в соответствующих разделах данного документа. Лаборатория и менеджер LBM могут быть зарегистрированы как отдельные хозяйственные единицы. LBM может быть менеджером лаборатории по льготам, и лаборатория может быть оптовой организацией. Лаборатория и менеджер LBM могут быть размещены в отдельных помещениях. Как альтернатива, они могут находиться в одном помещении.
[02111] Менеджер LBM 8610 может выставлять счета плательщику 8600, основываясь на объеме использования устройства в пункте по месту обслуживания 8620. Например, за использование устройства, менеджер LBM может выставлять плательщику определенную плату. Размер платы может зависеть от одного или нескольких факторов, таких, как тип использования устройства (например, количество анализируемых веществ, присутствие или концентрации которых были обнаружены, количество химических реакций, объем пробоподготовки, типы проводимых реакций, количество используемых компонентов устройства), характер анализа, проведенного в отношении данных, собранных из устройства (например, за более сложный анализ может взиматься иная плата, чем за более простой анализ), характер отношений плательщика с субъектом, характер отношений плательщик с пунктом по месту обслуживания, если таковые имеются. Между менеджером LBM и плательщиком может действовать договор, которым может определяться схема оплаты между плательщиком и LBM.
[02112] Менеджер LBM 8610 может произвести оплату пункту по месту обслуживания 8620, основываясь на объеме использования устройства в пункте по месту обслуживания. Например, за использование устройства, менеджер LBM может выставлять пункту по месту обслуживания определенную плату. В другом примере, за время пребывания устройства в пункте по месту обслуживания менеджер LBM может произвести оплату пункту по месту обслуживания. Размер платы может зависеть от одного или нескольких факторов, таких, как тип использования устройства (например, количество анализируемых веществ, присутствие или концентрации которых были обнаружены, количество химических реакций, объем пробоподготовки, типы проводимых реакций, количество используемых компонентов устройства), характер анализа, проведенного в отношении данных, собранных из устройства (например, за более сложный анализ может взиматься иная плата, чем за более простой анализ). Между менеджером LBM и пунктом по месту обслуживания может действовать договор, которым может определяться схема оплаты между пунктом по месту обслуживания и LBM. Согласно альтернативным вариантам, менеджер LBM может произвести оплату лаборатории 8630. Любое приводимое здесь описание производства оплаты пункту по месту обслуживания может также применяться к лаборатории. Менеджер LBM может произвести оплату лаборатории вместо оплаты пункту по месту обслуживания, или помимо оплаты пункту по месту обслуживания.
[02113] Согласно некоторым вариантам, менеджер LBM 8610 может разделить оплату от плательщика 8600 на техническую оплату и профессиональный гонорар. В одном из примеров, менеджер LBM может производить оплату медицинскому работнику 8640, исходя из тарифа профессионального гонорара. Менеджер LBM может произвести оплату пункту взятия проб 8620, исходя из тарифа технической оплаты. Согласно некоторым вариантам, оператором центра взятия проб может быть пункт по месту обслуживания, такой как предприятие розничной торговли, больница или любой другой пункт по месту обслуживания. Согласно некоторым вариантам, оператором центра взятия проб может быть лаборатория. Оплата может производиться хозяйственной единице за пункт по месту обслуживания, или лаборатории, которая может быть оператором центр взятия проб в пункте по месту обслуживания.
[02114] Менеджер LBM может установить, как делить оплату, поступающую от плательщика. Тарифы технической оплаты и/или профессионального гонорара могут базироваться на договорах, которые могут быть заключены менеджером LBM с медицинским работником, пунктом по месту обслуживания, и/или лабораторией. Тариф профессионального гонорара также может или альтернативно основываться на договорах, заключенных медицинским работником с плательщиком и/или лабораторией.
[02115] Далее, менеджер LBM может выделить из оплаты от плательщика комиссионные за операцию. Комиссионные за операцию могут быть суммой, идущей самому менеджеру LBM. Менеджер LBM может удержать часть оплаты, произведенной плательщиком.
[02116] На фиг. 81 представлен пример модели взаимоотношений менеджера лаборатории по льготам и оптовым предприятием в соответствии с описываемым здесь вариантом. Предприятие розничной торговли 8700 (или другой пункт по месту обслуживания), такое как аптека, может располагать одним или несколькими устройствами для обработки проб, расположенными на своем объекте. Техник торгового предприятия может эксплуатировать устройство для обработки проб, и может поместить картридж в устройство 8710. Картридж может содержать (но может и не содержать) пробу от субъекта, взятую на объекте торгового предприятия.
[02117] Менеджер лаборатории по льготам 8720 может быть тем самым LBM, описанным в соответствующих разделах данного документа. Менеджер лаборатории по льготам может быть хозяйственной единицей.
[02118] В рамках модели могут действовать менеджер лаборатории по льготам 8720 и оптовое предприятие 8730. Менеджер лаборатории по льготам и оптовое предприятие могут быть раздельными хозяйственными единицами. Менеджер лаборатории по льготам и оптовое предприятие могут быть раздельными юридическими лицами, корпоративными лицами, корпорациями, партнерствами, организациями и/или группами из одного или более частных лиц. Менеджер лаборатории по льготам и оптовое предприятие могут располагаться на различных объектах или в одно и том же учреждении.
[02119] Менеджер лаборатории по льготам 8720 может сообщаться с одним или несколькими плательщиками 8740. Менеджер лаборатории по льготам выписывает плательщикам счет-фактуру за услуги. Плательщик может произвести оплату менеджеру лаборатории по льготам. Например, менеджер лаборатории по льготам может запросить $а (например, $28, в качестве числового примера) комиссии от плательщика, который платит менеджеру лаборатории по льготам, $а. Менеджер лаборатории по льготам может удержать гонорар LBM. Например, гонорар $b (например, $1, в качестве числового примера) может быть удержан менеджером лаборатории по льготам.
[02120] Менеджер лаборатории по льготам 8720 может возместить остаток от суммы торговому предприятию 8700. Например, менеджером лаборатории по льготам может заплатить торговому предприятию оставшиеся $с, (например, $27). $с будут равняться $а минус $b.
[02121] Торговое предприятие также может взимать комиссию, связанную с менеджером лаборатории по льготам и/или оптовым предприятием. Например, предприятие розничной торговли может взимать агентскую комиссию, которую оно может выплачивать менеджеру лаборатории по льготам. Например, агентская комиссия составляет $d (например, $8, в качестве числового примера). Предприятие розничной торговли может также выдать наряд-заказ на покупку или оплатить продукт. Например, розничный продавец может заплатить за покупку или использование устройства на объекте продавца и/или картриджей. Розничный торговец может произвести оплату менеджеру лаборатории по льготам. Как альтернатива, розничный торговец может заплатить оптовику за покупку или использование устройства и/или картриджей. Например, оплата за продукт может составить $е (например, $9, как числовой пример).
[02122] С точки зрения менеджера лаборатории по льготам, следуя модели, можно извлечь финансовую выгоду. Например, менеджер лаборатории по льготам может получить гонорар LBM, основанный на объеме использования устройства. Например, гонорар LBM может составить $b за операцию. Менеджер лаборатории по льготам может также получить агентскую комиссию от розничного торговца. Например, менеджер лаборатории по льготам может получить административный сбор $d. В некоторых случаях менеджер лаборатории по льготам может также получить товарную комиссию от оптовика. Например, менеджер лаборатории по льготам может получить товарную комиссию $е.
[02123] С точки зрения розничного продавца, следуя модели, можно извлечь финансовую выгоду. Например, розничный продавец может получить доход от предоставления услуг $с. Доход от предоставления услуг может быть обеспечен через менеджера лаборатории по льготам. Менеджер лаборатории по льготам может выплатить доход от предоставления услуг на основе оплаты, полученной от плательщика. Менеджер лаборатории по льготам может вычесть гонорар LBM из суммы, полученной от плательщика, и может перечислить остальное розничному продавцу в качестве дохода от предоставления услуг. Согласно дополнительным вариантам, менеджер лаборатории по льготам может также вычесть профессиональный гонорар, который может быть выплачен медицинскому работнику или другой хозяйственной единице, с выплатой балансового остатка розничному продавцу в качестве дохода от предоставления услуг. Таким образом, как показано на фиг.81, из дохода от предоставления услуг $с может быть получена общая выручка. Издержки розничного торговца могут включать административный сбор (например, сумму $d), и/или товарную комиссию (например, сумму $е). Издержки могут составить около $f (напр., $17, в качестве числового примера). $f равняется $d плюс $е. Издержки розничного торговца могут быть ниже дохода от предоставления услуг. Например, у розничного торговца получает валовая прибыль $g (напр., $10 в качестве числового примера). В некоторых случаях, $g=$с минус $f.
[02124] Приведенная ниже таблица иллюстрирует примеры модели.
[02125] Выраженные в долларах суммы приведены исключительно в качестве примера, и не должны толковаться как ограничение. Вместо различных значений в долларах может быть подставлено любое числовое значение.
[02126] Согласно некоторым вариантам, субъект может быть ассоциирован с плательщиком. Например, плательщик, такой как компания медицинского страхования, государственный плательщик или любой другой плательщик, согласно описанию в настоящем документе, может предоставить субъекту страховое покрытие. Плательщик может оплачивать все или некоторые медицинские счета субъекта. Согласно некоторым вариантам, когда субъект прибывает в пункт обслуживания, его идентификация может быть подвергнута проверке. Идентификация субъекта может быть проверена с помощью устройства, и/или проверена персоналом в пункте обслуживания. Например, персонал в пункте обслуживания может изучить идентификационную и/или страховую карточку субъекта. Устройство может (но не обязательно) произвести фотографическую съемку субъекта и/или замерить биометрические параметры субъекта. Верификация может производиться на борту устройства. Как альтернатива, идентификационная информация субъекта может быть собрана по месту обслуживания и дополнительно верифицирована другим юридическим лицом или учреждением. Например, проверять личность субъекта может лаборатория, медицинский работник или плательщик. Устройство, лаборатория, медицинский работник или плательщик может иметь доступ к информации субъекта, такой как электронные медицинские записи истории болезни. Верификация может происходить быстро и/или в режиме реального времени. Например, верификация может произойти в течение 10 минут и менее, 5 минут и менее, 3 минуты и менее, 1 минуты и менее, 45 секунд и менее, 30 секунд и менее, 20 секунд и менее, 15 секунд и менее, 10 секунд и менее, 5 секунд и менее, 3 секунды или менее, 1 секунды и менее, 0.5 секунды и менее, или 0,1 секунды и менее. Верификация может быть автоматизирована, не требуя вмешательства человека.
[02127] Система может проверить личность субъекта на предмет внесения записей в систему, определения страхового покрытия, предотвращения мошенничества, или с любой другой целью. Верификация может осуществляться устройством. Верификация может произойти в любое время. Например, личность субъекта может быть верифицирована до подготовки взятой у субъекта пробы к тестированию. Личность субъекта может быть верифицирована до переноса пробы в устройство и/или картридж. Верификация личности субъекта может быть проведена до проверки страхового покрытия субъекта, во время такой проверки, или после того. Верификация личности субъекта может производиться до проверки факта получения субъектом направления на проведение указанной качественной или количественной оценки, во время такой проверки или после того. Верификация может проводиться путем обращения по связи к поставщику медицинских услуг, лаборатории, плательщику, менеджеру лаборатории по страховым льготам или к любому другому юридическому лицу. Верификация может происходить путем доступа к одному или нескольким блокам хранения данных. Блоки хранения данных могут включать базу данных электронных медицинских записей и/или базу данных плательщика. Верификация может происходить быстро и/или в режиме реального времени. Например, верификация может произойти в течение 10 минут и менее, 5 минут и менее, 3 минут и менее, 1 минуты и менее, 45 секунд и менее, 30 секунд и менее, 20 секунд и менее, 15 секунд и менее, 10 секунд и менее, 5 секунд и менее, 3 секунд или менее, 1 секунды и менее, 0.5 секунды и менее, или 0,1 секунды и менее. Верификация может быть автоматизирована, не требуя вмешательства человека.
[02128] Верификация может включать информацию, представленную субъектом. Например, верификация может включать в себя сканирование удостоверения личности и/или страховой карточки субъекта. Верификация может включать в себя фотографирование субъекта и/или лица субъекта. Например, верификация может включать в себя фотографирование двухмерного или трехмерного снимка субъекта. Могут быть использованы съемочные камеры, которые могут давать двумерное цифровое изображение субъекта и/или способные составить трехмерное и четырехмерное изображение субъекта. Четырехмерное изображение субъекта может включать изменения во времени. Верификация может включать в себя фотографирование лица субъекта для идентификации. Верификация может включать фотографирование другой части лица субъекта для идентификации, включая, среди прочего, все тело пациента, руку, предплечье, ногу, туловище, стопу или любую другую часть тела. Для верификации может использоваться видео камера или микрофон, которые позволяют записать дополнительную визуальную и аудио информацию. Верификация может включать в себя сравнение движений субъекта (например, походки), или голоса.
[02129] Верификация может предусматривать ввод личной информации, относящейся к субъекту, такой как имя субъекта, номер страхового полиса, ответы на ключевые вопросы, и/или любой другой информации. Верификация может включать в себя сбор одного или нескольких биометрических показателей субъекта. Например, верификация может включать снятие отпечатков пальцев, отпечатка руки, отпечатка стопы, сканирование сетчатки, регистрацию температуры, веса, роста, аудио информации, электрических показателей, или любой другой информации. Биометрическая информация может быть собрана устройством. Например, устройство может иметь сенсорный экран, к которому субъект может приложить свою ладонь для считывания устройством. Сенсорный экран может сканировать одну или несколько частей тела субъекта, и/или принимать показания температуры, электрических параметров, и/или давления от субъекта. Как альтернатива, устройство может получать биометрическую информацию от других устройств. Например, устройство может получать показание замера массы субъекта от весов, которые могут находиться отдельно от устройства. Информация может направляться напрямую от других устройств (например, через проводное или беспроводное подключение) или может быть введена вручную.
[02130] Верификация может также включать информацию, основанную на пробе, взятой у субъекта. Например, верификация может включать генетическую подпись субъекта. Когда проба передается в устройство, оно может использовать минимум часть пробы для определения генетической подписи субъекта. Например, устройство может выполнять одну или несколько операций амплификации нуклеиновых кислот и может определить ключевые генетические маркеры субъекта. Тем самым может быть сформирована генетическая подпись субъекта. Генетическая подпись субъекта может быть получена до обработки пробы на устройстве, во время нее, или после того. Генетическая подпись субъекта может храниться в одном или нескольких блоках хранения данных. Например, генетическая подпись субъекта может храниться в электронных медицинских записях субъекта. Собранную генетическую подпись субъекта можно сравнить с генетической подписью субъекта, уже хранящейся в записях, если она существует. Для верификации личности субъекта могут использоваться любые другие уникальные идентификационные характеристики субъекта.
[02131] Методы амплификации нуклеиновых кислот, в том числе ДНК и/или РНК, известны в данной области техники. Методы амплификации могут включать изменения температуры, например, операцию тепловой денатурации, или могут быть изотермическими процессами, не требующими тепловой денатурации. Полимеразная цепная реакция (PCR) использует несколько циклов денатурации, ренатурацию пар праймера до противоположных цепей, и продление праймера для экспоненциального увеличения количества копий целевой последовательности. Денатурация ренатурированных цепей нуклеиновых кислот может быть достигнута путем нагревания, повышения местной концентрации ионов металлов (например, патент США №6277605), воздействием ультразвукового излучения (например, заявка WO/2000/049176), напряжения (например, патенты США №№5527670, 6033850, 5939291 и 6333157) и воздействием электромагнитного поля в сочетании с закреплением праймеров на магнитно-чувствительном материале (например, патент США №5545540), которые включены сюда целиком по ссылке. В варианте, именуемом RT-PCR, обратная транскриптаза (RT) используется для создания комплементарной ДНК (cDNA) на основе РНК, cDNA затем амплифицируют с помощью PCR для получения нескольких копий ДНК (например, патенты США №№5322770 и 5310652, которые включены сюда целиком по ссылке).
[02132] Одним из примеров методики изотермической амплификация является амплификация с замещением цепи, обычно именуемая SDA, которая использует циклы ренатурации пар последовательностей праймера до противоположных цепей целевой последовательности, продление праймера в присутствии dNTP для получения продукта продления дуплекс гемифосфоротиоированного праймера, формированием эндонуклеазо-медитированного разрыва гемимодифицированного сайта распознания рестрикционной эндонуклеазы, и полимеразо-медитированного продления праймера от 3'-конца разрыва для замещения существующей цепи и получения цепи следующего цикла ренатурации праймера, разрыва и замещения цепи, что ведет к геометрической амплификации продукта (например, патенты США №№5270184 и 5455166, которые включены сюда целиком по ссылке). Термофильная SDA (tSDA) использует термофильные эндонуклеазы и полимеразы при повышенных температурах по существенной той же методике (Европейский патент №0684315, включенный сюда целиком по ссылке).
[02133] Другие методы амплификации включают амплификацию по типу катящегося колеса (RCA) (см. например, Lizardi, "Rolling Circle Replication Reporter Systems", патент США №5854033); геликазо-зависимую амплификацию (HDA) (см. например, Kong et al., "Helicase Dependent Amplification Nucleic Acids", публикация патентной заявки США №2004-0058378 A1); и петлевую изотермическую амплификацию (LAMP) (см. например, Notomi et al., "Process for Synthesizing Nucleic Acid," патент США №6410278), которые включены сюда целиком по ссылке. В некоторых случаях изотермическая амплификация использует транскрипцию РНК-полимеразой на основе промоторной последовательности, которая может быть включена в олигонуклеотидный праймер. Методы амплификации на основе транскрипции, широко используемые в данной области техники, включают амплификацию на основе нуклеинокислотных последовательностей, именуемую также NASBA (см. например, патент США №5130238); методы которой базируются на использование РНК-репликазы для амплификации самой молекулы зонда, обычно именуемой QP-репликазой (см. например, e.g., Lizardi, P. et al. (1988) BioTechnol. 6, 1197-1202); самоподдерживающуюся репликацию последовательности (см. например, Guatelli, J. et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87, 1874-1878; Landgren (1993) Trends in Genetics 9, 199-202; и Helen H. Lee et al., Nucleic Acid Amplification Technologies (1997)); и методы генерирования дополнительных транскрипционных шаблонов (см. например, патенты США №№5480784 и 5399491), которые включены сюда целиком по ссылке. Дальнейшие методы изотермической амплификации нуклеиновых кислот включают использование праймеров, содержащих неканонические нуклеотиды (например, урацил или РНК-нуклеотиды) в сочетании с ферментом, который расщепляет нуклеиновые кислоты по неканоническим нуклеотидам (например, ДНК-гликозилаза или RNaseH) для обнажения сайтов связывания для дополнительный праймеров (см. например, патенты США №№6251639, 6946251 и 7824890), которые включены сюда целиком по ссылке. Процессы изотермической амплификации могут быть линейными или экспоненциальными.
[02134] Амплификации нуклеиновых кислот для идентификации субъекта может заключаться в последовательной, параллельной или одновременной амплификации множества последовательности нуклеиновых кислот, насчитывающих около, менее или более 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 100 или более целевых последовательностей. Согласно некоторым вариантам, неспецифически усиливается весь геном или весь транскриптом субъекта, продукты которого зондируются на предмет одной или нескольких идентификационных характеристик последовательности. Идентифицирующая характеристика последовательности включает любой признак нуклеинокислотной последовательности, который может служить основой дифференциации между индивидуумами. Согласно некоторым вариантам, индивидуум однозначно идентифицируется по выбранной статистической значимости с использованием около, менее или более 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 100, или более идентифицирующих последовательностей. Согласно некоторым вариантам, статистическая значимость равна не более 10-2, 10-3, 10-4, 10-5, 10-6, 10-7, 10-8, 10-9, 10-10, 10-11, 10-12, 10-13, 10-14, 10-15, и менее. Примеры идентифицирующих последовательностей включают полиморфизм длин рестрикционных фрагментов (RFLP; Botstein, et al., Am. J. Hum. Genet. 32: 314-331, 1980; WO 90/13668), единичный нуклеотидный полиморфизм (SNPs; Kwok, et al., Genomics 31: 123-126, 1996), нерегулярно амплифицированные полиморфные ДНК (RAPD; Williams, et al., Nucl. Acids. Res. 18: 6531-6535, 1990), повторы простых последовательностей (SSRs; Zhao & Kochert, Plant Mol. Biol. 21: 607-614, 1993; Zietkiewicz, et al. Genomics 20: 176-183, 1989), полиморфизм длины амплифицированных фрагментов (AFLP; Vos, et al., Nucl. Acids. Res, 21: 4407-4414, 1995), короткие тандемные повторы (STR), переменное число тандемных повторов (VNTR), микроспутники (Tautz, Nucl. Acids. Res. 17: 6463-6471, 1989; Weber and May, Am. J. Hum. Genet. 44: 388-396, 1989), полиморфизм, амплифицированный интер-ретротранспозонами (IRAP), длинные рассеянные повторы (LINE), длинные тандемные повторы (LTR), мобильные элементы (ME), полиморфизмы, амплифицированные микроспутниками ретротранспозонами (REMAP), полиморфизмы вставки ретротранспозон (RBIP), короткие рассеянные повторы (SINE) и полиморфизм специфичной амплификации последовательностей (SSAP). Дополнительные примеры идентифицирующих последовательностей известны в данной области техники, см. например, патент США №20030170705, включенный сюда по ссылке. Генетическая подпись может состоять из множества идентифицирующих последовательностей одного типа (например, SNP), или может состоять из комбинации двух или более различных типов идентификационных последовательностей в любом числе или сочетании.
[02135] Генетические подписи могут использоваться в любом процессе, требующем идентификации одного или нескольких субъектов, таком как тестирование отцовства или материнства, в спорах по вопросам иммиграции и наследования, в тестах по разведению животных, в тестировании зиготности близнецов, в тестах на инбридинга у людей и животных; в оценке пригодности к пересадки органов, таких как трансплантаты костного мозга; в идентификации останков человека и животных; в контроле качества культивируемых клеток; в судебно-медицинском тестировании, таком как судебно-медицинский анализ образцов спермы, пятен крови и других биологических материалов; при составлении характеристик генетического строения опухолей тестированием на потерю гетерозиготности; и при определении аллельной частоты определенной идентифицирующей последовательности. Пробы, пригодные для генерирования генетической подписи, включают улики с места преступления, кровь, пятна крови, сперму, пятна спермы, кости, зубы, волосы, слюну, мочу, кал, ногти, мышечную или другую мягкую ткань, сигареты, марки, конверты, перхоть, отпечатки пальцев, предметы, содержащие любую из этих улик и их сочетания. Согласно некоторым вариантам, генерируют и сравнивают две или более генетические подписи. Согласно некоторым вариантам, одну или несколько генетических подписей сравнивают с одной или несколькими известными генетическими подписями, такими как генетические подписи, содержащиеся в базе данных.
[02136] Система может также верифицировать, получал ли субъект от медицинского работника указания пройти клинические испытания. Таким образом, система может верифицировать, получал ли субъект от медицинского работника указания пройти качественную и/или количественную оценку биологической пробы. Например, система может верифицировать, получал ли субъект от медицинского работника направление на прохождение теста. Система может верифицировать, получал ли субъект от медицинского работника указания передать пробу устройству. Система также может верифицировать, уполномочен ли субъект явиться в определенный пункт обслуживания, чтобы пройти тест. Верификация может производиться с помощью устройства. Верификация может произойти в любое время. Например, наличие у субъекта полномочий на прохождение теста может быть верифицировано до подготовки взятой у субъекта пробы к тестированию. Наличие у субъекта полномочий на прохождение теста может быть верифицировано до переноса пробы в устройство и/или картридж. Верификация полномочий субъекта может быть проведена после проверки идентификации субъекта. Верификация полномочий субъекта может быть проведена до или после проверки наличия у субъекта страхового покрытия на проведение клинических испытаний. Система может верифицировать, имеется ли субъекта медицинская страховка, покрывающая качественную или количественную оценку пробу, в рамках проверки, выполняемой до обработки биологической пробы с помощью устройства, или передачи данных от устройства, одновременно с этим или после того. Верификация может проводиться путем обращения по связи к поставщику медицинских услуг, лаборатории, плательщику, менеджеру лаборатории по страховым льготам или к любому другому юридическому лицу. Верификация может происходить быстро и/или в режиме реального времени. Например, верификация может произойти в течение 10 минут и менее, 5 минут и менее, 3 минут и менее, 1 минуты и менее, 45 секунд и менее, 30 секунд и менее, 20 секунд и менее, 15 секунд и менее, 10 секунд и менее, 5 секунд и менее, 3 секунд или менее, 1 секунды и менее, 0.5 секунды и менее, или 0,1 секунды и менее. Верификация может быть автоматизирована, не требуя вмешательства человека.
[02137] Система может верифицировать, имеется ли у субъекта страховое покрытие на клинический тест. Система может верифицировать, имеется ли у субъекта страховое покрытие на передачу пробы в устройство. Система может также верифицировать, имеется ли у субъекта страховое покрытие на явку в пункт обслуживания и прохождение теста. Верификация может произойти в любое время. Например, страховое покрытие субъекта может быть верифицировано до подготовки взятой у субъекта пробы к тестированию. Страховое покрытие субъекта может быть верифицировано до переноса пробы в устройство и/или картридж. Верификация страхового покрытия субъекта может быть проведена после проверки идентификации субъекта. Верификация страхового покрытия субъекта может быть предусмотрена до или после проверки, получал ли субъект предписание пройти клинические испытания. Верификация может проводиться путем обращения по связи к поставщику медицинских услуг, лаборатории, плательщику, менеджеру лаборатории по страховым льготам или к любому другому юридическому лицу. Верификация может производиться с помощью устройства. Верификация может происходить быстро и/или в режиме реального времени. Например, верификация может произойти в течение 10 минут и менее, 5 минут и менее, 3 минут и менее, 1 минуты и менее, 45 секунд и менее, 30 секунд и менее, 20 секунд и менее, 15 секунд и менее, 10 секунд и менее, 5 секунд и менее, 3 секунд или менее, 1 секунды и менее, 0.5 секунды и менее, или 0,1 секунды и менее. Верификация может быть автоматизирована, не требуя вмешательства человека.
[02138] Система также может проверить, подходят ли субъекту клинические испытания. Система может проверить, выдано ли направление на качественную и/или количественную оценку в пределах ограничений руководящих принципов. Такие ограничения руководящих принципов могут быть сформулированы в виде инструкций. Такие ограничения руководящих принципов могут быть введены плательщиком, назначающим врачом или другим заказывающим медицинским работником, лабораторией, государственным или надзорно-регулирующим органом или любым другим юридическим лицом. Такая проверка может зависеть от одной или нескольких известных характеристик субъекта, включая, среди прочего, пол, возраст или история болезни в прошлом. Может быть предусмотрена система поддержки клинических решений. Система может быть способна произвести доступ к одной или нескольким медицинским записям, или к информации, связанной с субъектом. Система может иметь доступ к записям, относящимся к личности субъекта, страховому покрытию субъекта, методике лечения субъекта в прошлом и настоящем, биологическим особенностям субъекта, и/или рецептам, выписывавшимся субъекту. Система может иметь доступ к электронным медицинским записям и/или обратиться к записям по пациенту и истории болезни. Система также может обращаться к записям плательщика, например, к страховой и финансовой информации, относящейся к этому субъекту. Верификация может производиться с помощью устройства.
[02139] Согласно некоторым вариантам, перед тем, как пройти качественную или количественную оценку, система может получить доступ к одной или более базе данных записей и/или базе данных плательщика. В некоторых случаях система может определить, к какой базе данных записей и/или базе данных плательщика необходим доступ для проведения указанной качественной или количественной оценки, и/или перед доступом к указанным базам данных. Система может выносить такие суждения, основываясь на сведениях о личности субъекта, информации от плательщика за субъекта, собранной информации о пробе, предполагаемой качественной и/или количественной оценке, и/или другой информации.
[02140] Например, неуместным будет тест на беременность для субъекта мужского пола, или определение уровня PSA (простато-специфического антигена) для субъекта женского пола. Такие тесты могут выходить за рамки ограничений, вносимых руководящими принципами плательщика или назначающего врача. Такие ошибки назначения могут обнаруживаться при изучении назначенного теста и информации, относящейся к субъекту. Такая информация, относящаяся к субъекту, может включать медицинские записи по субъекту или идентифицирующую его информацию. Согласно одному из примеров, целесообразность теста проверяется до подготовки пробы, взятой у субъекта для тестирования. Целесообразность теста для субъекта может быть верифицирована до переноса пробы в устройство и/или картридж, одновременно с этим или после того. Верификация целесообразности теста для субъекта может быть проведена после или до проверки идентификации субъекта и/или страхового покрытия. Верификация может проводиться путем обращения по связи к поставщику медицинских услуг, лаборатории, плательщику, менеджеру лаборатории по страховым льготам или к любому другому юридическому лицу. Система поддержки клинических решений может работать быстро и/или в режиме реального времени. Например, верификация может произойти в течение 10 минут и менее, 5 минут и менее, 3 минут и менее, 1 минуты и менее, 45 секунд и менее, 30 секунд и менее, 20 секунд и менее, 15 секунд и менее, 10 секунд и менее, 5 секунд и менее, 3 секунд или менее, 1 секунды и менее, 0.5 секунды и менее, или 0,1 секунды и менее. Система поддержки клинических решений может быть автоматизирована, не требуя вмешательства человека.
[02141] Согласно некоторым вариантам, квалифицированный персонал может помочь с сборе сведений о личности субъекта и/или передачу пробы от субъекта в устройство. Квалифицированным персоналом может быть утвержденный техник, который прошел подготовку по использованию устройства. Квалифицированным персоналом может быть назначенный оператор устройства. Квалифицированный персонал может (но не обязательно) быть медицинским работником. Согласно некоторым вариантам, может быть проверена личность квалифицированного персонала. Личность квалифицированного персонала может быть проверена до, в процессе или после получения биологической пробы, электронной передачи данных из устройства и/или анализа передаваемых данных. Личность квалифицированного персонала может быть проверена до, в процессе или после проверки личности субъекта. Личность квалифицированного персонала может быть проверена с использованием одного или нескольких способов, описанных в соответствующих разделах данного документа.
[02142]
Способы подключения к сетям
[02143] Следует иметь в виду, что один или несколько вариантов осуществления анализатора жидкости, других описываемых здесь диагностических устройств, или другого оборудования предусматривает использование одного или нескольких способов повышения вероятности сохранения сетевого подключения. Следует понимать, что как минимум в некоторых вариантах, работающим в сети устройством может быть анализатор жидкости, подключенный к устройству обеспечения сетевого соединения, реализующему описываемые здесь методы подключения. Согласно некоторым вариантам, для этого в анализаторе жидкости или другом диагностическом устройстве предусматривается модуль подключения к сети. При необходимости, аппаратура и программное обеспечение сетевого подключения может быть составной частью системы анализатора жидкости, поддерживая коммуникационную связь с анализатором жидкости, не находясь с ним в механической связи. Другие конфигурации не исключаются до тех пор, пока анализатор жидкости находится в коммуникационной связи с модулем подключения к сети для повышения надежности и эксплуатационных характеристик сетевого соединения. Благодаря этому достигаются различные преимущества, включая, среди прочего, повышение вероятности того что анализатор жидкости, другие описанные здесь диагностические устройства, или другое оборудование, сохраняет способность получать или передавать диагностические протоколы, протоколы калибровки, данные проб и т.п. на сервер или другую аппаратуру, удаленную от устройства в пункте по месту обслуживания.
[02144] Как минимум некоторые из представленных здесь способов, позволяют сетевому электронному устройству подключаться и переподключаться к сети и, в некоторых случаях, оптимизировать и/или улучшить свое сетевое соединений. В некоторых случаях приведенные здесь методы, позволяют сетевому электронному устройству подключаться к сети, которая является оптимальной согласно одному или нескольким рассмотренным здесь критериям (или правилам) подключения. В других случаях, если оптимальное подключение не установилось, представленные здесь методы, позволяют сетевому электронному устройству постоянно оптимизировать подключение к сети с учетом изменяющихся условий.
[02145] Используемый здесь термин "сеть" означает к локальную вычислительную сеть (LAN), городскую сеть (MAN) или глобальную сеть (WAN). В некоторых ситуациях термин сеть включает в себя интернет. Сеть включает в себя проводные или беспроводные компоненты.
[02146] Используемый здесь термин "маршрутизатор" означает устройство, которое перенаправляет или пересылает пакеты данных по одной или нескольким сетям.
[02147] Используемый здесь термин "провайдер сетевого сервиса" означает одну или несколько компьютерных систем или устройств для обеспечения сетевого соединения, или сетевого подключения для электронного устройства. В некоторых ситуациях провайдер сетевого сервиса является маршрутизатором или множеством маршрутизаторов.
[02148] В используемом здесь виде термин "электронное устройство" означает компьютерное устройство, сконфигурированное в расчете на подключение к сети. В некоторых случаях электронное устройство является портативным электронным устройством. Примеры электронных устройств включают смартфоны (например, iPhone®, телефон на ОС Android®, телефон НТС®, Blackberry®), ноутбуки, планшетные персональные компьютеры (например, iPad®) и настольные компьютеры (напр., рабочие станции, серверы), съемочные камеры, игровые станции (напр., Sony® PlayStation®, Microsoft® Xbox), телевизоры, музыкальные проигрыватели (напр., МР3-плееры, радиоприемники, проигрыватели компакт-дисков) и видео плееры (например, DVD-плееры). Электронные устройства могут быть включены в состав других компонентов. Например, электронное устройство может быть частью жилого или коммерческого здания, автомобиля или самолета.
[02149] Используемый здесь термин "сетевое устройство" означает электронное устройство, сконфигурированное в расчете на подключение, переподключение с помощью сети к одному или нескольким электронным устройствам и общение с ними. Согласно примеру, устройство с поддержкой сети (именуемое здесь также "сетевое устройство") включает смартфон и персональный компьютер (ПК). Например, устройством с поддержкой сети является настольный персональный компьютер (PC), портативный персональный компьютер, ЭВМ, телевизионная приставка, персональный цифровой помощник, сотовый телефон, медиа-плеер, веб-пад, планшетный ПК, тонкий ПК или смартфон. В некоторых ситуациях устройство с поддержкой сети включает в себя сетевой интерфейс для обеспечения подключения к сети. Сетевой интерфейс включает в себя, например, интерфейс Ethernet для проводного подключения к сети или беспроводной интерфейс для подключения к беспроводному провайдеру, который, в свою очередь, обеспечивает возможность подключения к сети. Устройство с поддержкой сети может включать несколько беспроводных интерфейсов. Беспроводной провайдер может включать один или несколько маршрутизаторов WiFi (или WiFi) и один или несколько методов доступа к каналу. В некоторых случаях, метод доступа к каналу выбран среди таких как множественный доступ с разделением каналов по частоте (FDMA), множественный доступ с разделением по длине волны (WDMA), множественный доступ с ортогональным частотным разделением (OFDMA), основанные на ортогональном мультиплексировании с частотным разделением (OFDM множественный доступ с передачей на одной несущей FDMA (SC-FDMA) (или линейно предварительно кодированный OFDMA (LP - OFDMA)), множественный доступ с временным разделением каналов (TDMA), множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA) (или множественный доступ с расширением спектра (SSMA)), CDMA с прямой последовательностью (DS-CDMA), CDMA со скачкообразной перестройкой частоты (FH-CDMA), множественный доступ с ортогональной скачкообразной перестройкой частоты ППРЧ (OFHMA), множественный доступ с кодовым разделением и несколькими несущими (MC-CDMA), множественный доступ с пространственным разделением каналов (SDMA), методы с пакетным режимом доступа к каналам (напр., конкурентный произвольный множественный доступ), методы дуплексной передачи (дуплексная передача с разделением по времени (TDD), дуплексная передача с разделением по частоте (FDD)), глобальная система мобильной связи (GSM), GSM с GPRS-пакетом, bluetooth-связь с коммутацией пакетов, беспроводные локальные сети IEEE 802.11b (WLAN), беспроводные локальные радио сети высокой производительности (HIPERLAN/2) и G.hn. Беспроводной провайдер может быть сконфигурирован в расчете на второе поколение технологии беспроводной телефонии (2G), третье поколение мобильной связи (3G), четвертое поколение сотовых стандартов беспроводной связи (4G) или стандарт связи LTE Advanced (LTE). Будучи представленной неограничивающим примером описываемая здесь методика может быть реализована на любом из описанных здесь приборов, в частности, показанном, среди прочих, на фиг. 1÷23.
[02150] Устройство с поддержкой сети может включать несколько интерфейсов. В некоторых случаях, сетевое устройство включает в себя интерфейс Ethernet и беспроводные интерфейсы для подключения к WiFi-маршрутизатору, CDMA-провайдеру или GSM-провайдеру.
[02151] Термин "статический", используемый здесь в контексте сетевых параметров, означает параметр сети, который не меняется в течение конечного периода времени, такого как заданный или предопределенный период времени. Статический адрес интернет-протокола (IP) представляет собой адрес, который не изменяется в течение предопределенного (или заданного) периода времени. В некоторых ситуациях статический IP-адрес является выделенным IP-адрес. Статический унифицированный указатель ресурсов (URL) является адресом сети (или веб-сети), которые не изменяется в течение заданного периода времени. В некоторых ситуациях статический URL-адрес представляет собой выделенный URL-адрес, такой как URL-адрес, выделенный хозяйственной единице (напр., бизнес-предприятию, отдельному человеку). Статический URL-адрес может быть ассоциирован с одним или несколькими серверами хозяйственной единицы.
[02152] Используемый здесь термин "возможность подключения", относится к электронному устройству с сетевой поддержкой, находящемуся в сетевой коммуникационной связи провайдером сетевого сервиса, таким как маршрутизатор (напр., проводной, беспроводной маршрутизатор). Сетевое устройство располагает возможностью подключения к провайдеру сетевого сервиса, если оно способно общаться с провайдером сетевого сервиса, например, подачей запроса ping провайдеру или отправлением данных (напр., пакетов данных) или получением данных от провайдера.
[02153] Согласно описываемому здесь варианту, способ установления подключения сетевого устройства к сети заключается в том, что сетевое электронное устройство (также "сетевого устройства") подключают к провайдеру сетевого сервиса. Затем сетевое устройство пингует первый сервер, имеющий статический IP-адрес, при помощи провайдера сетевого сервиса. Сетевое устройство пингует также второй сервер, имеющий статический URL-адрес при помощи провайдера сетевого сервиса. Первый и второй серверы могут пинговаться одновременно или последовательно (т.е., первый после второго или второй после первого). Далее, сетевое устройство определяет, поддерживается ли подключение к провайдеру сетевого сервиса, судя по тому, получает ли сетевое устройство ответ от первого сервера и/или получает ли оно ответ от второго сервера. Ответ в каждом случае может быть подтверждением, что первый и второй серверы были отпингованы сетевым устройством.
[02154] В некоторых случаях, после пингования второго сервера, имеющего статический (или выделенный) URL-адрес (например, "Google.com"), сервер доменных имен (DNS) системы, поддерживающий связь с провайдером сетевого сервиса преобразует URL-адрес в IP-адрес второго сервера. Затем ping-пакет отправляется второму серверу (на преобразованный IP-адрес). Вторым сервером генерируется ответ и отправляется провайдеру сетевого сервиса, а впоследствии и сетевому устройству. Отсутствие ответа от второго сервера может указывать, что второй сервер является неисправным (или недоступным или недостижимым) или что неисправен DNS-сервер, поддерживающий связи с провайдером сетевого сервиса. В гаком случае сетевое устройство может пинговать третий сервер, имеющий выделенный URL-адрес (например, "Yahoo.com"). DNS-сервер, сообщающийся с провайдером сетевого сервера, преобразует URL-адрес в IP-адрес третьего сервера. Затем ping-пакет отправляется третьему серверу (на преобразованный IP-адрес). Если сетевым устройством не получен ответ от третьего сервера, то сетевое устройство может заключить, что неисправен DNS-сервер, общающийся с провайдером сетевого сервиса. В таком случае, сетевое устройство подключается к другому провайдеру сетевого сервиса, и повторяются шаги, описанные выше.
[02155] В некоторых ситуациях, провайдер сетевого сервиса выбирается из группы, состоящей из беспроводного маршрутизатора, Bluetooth-маршрутизатора, проводного маршрутизатора, маршрутизатора сети сотовой связи, радиочастотного (RF) устройства и оптоэлектронного устройства. Первый сервер имеет статический IP-адрес (напр., "123.123.123.123"), а второй сервер имеет статический URL-адрес (например, "Google.com"). В некоторых случаях, статический URL-адрес обновляется, например, после обновления сети.
[02156] в некоторых случаях, первый сервер идентифицируется пользовательским IP-адресом, т.е. IP-адресом, который определяется или задается пользователем, эксплуатирующим сетевое устройство. В таком случае пользователь может ввести IP-адрес первого сервера в утилиту настройки сетевой конфигурации сетевого устройства, например. Аналогичным образом, в некоторых случаях второй сервер обозначается URL-адресом, который задает пользователь. Например, в утилиту конфигурирования сети пользователь вводит строку, которая задает URL-адрес второго сервера.
[02157] Согласно варианту, проверка утилитой ping первого и второго серверов осуществляется одновременно. Согласно другому варианту, первый сервер пингуется прежде второго сервера. Согласно другому варианту, второй сервер пингуется прежде первого сервера. Пингование первого и второго серверов заключается в отправке (или направления) ping-пакета от сетевого устройства в каждый из серверов - первый и второй. Согласно другому варианту, пингуется только первый или второй сервер. В таком случае, чтобы определить, следует ли поддерживать подключение к провайдеру сетевого сервиса, оценивается ответ после пингования первого или второго сервера.
[02158] Согласно некоторым вариантам, пингуются дополнительные серверы. Согласно варианту, пингуется третий сервер, имеющий статический IP-адрес или выделенный (или статический) URL-адрес. Согласно другому варианту, пингуют минимум 2, или 3, или 4, или 5, или 6, или 7, или 8, или 9, или 10, или 20, или 30, или 40, или 50, или 60 или 70, или 80, или 90 или 100 других серверов, каждый из которых имеет статический IP-адрес и/или выделенный URL-адрес.
[02159] В некоторых ситуациях, когда пингуют первый сервер, сетевое устройство отправляет ping-пакет первому серверу. Аналогично, в некоторых ситуациях, когда пингуют второй сервер, сетевое устройство отправляет ping-пакет второму серверу. Ping-пакет может включать один или несколько предопределенных символов или строк символов (например, "Hello world"). В некоторых случаях ping-пакет включает в себя файл с машино-кодированными данными, например, медиа-файл (напр., закодированный медиа-файл).
[02160] В некоторых ситуациях, если не получен ответ от одного или обоих серверов - первого и второго, то сетевое устройство подключается к другому провайдеру сетевого сервиса (напр., маршрутизатору). Сетевое устройство затем пингует первый и второй серверы, как описано выше.
[02161] В некоторых ситуациях, если получен ответ от одного или обоих серверов - первого и второго, то сетевое устройство подключается ко второму провайдеру сетевого сервиса, исходя из минимум одного заданного критерия подключения к сети ("критерий сетевого подключения"), выбранного из группы, состоящей из полосы пропускания другого провайдера сетевого сервиса, стоимости поддержания подключения к сети другого провайдера сетевого сервиса, стоимости передачи информации с помощью другого провайдера сетевого сервиса, скорости скачивания у другого провайдера сетевого сервиса и скорость закачки у другого провайдера сетевого сервиса. Например, сетевое устройство подключается ко второму провайдеру сетевого сервиса, если второй провайдер обеспечивает более высокую пропускную способность сети, чем первый провайдер сетевого сервиса. В таком случае все соединения с первым провайдером сетевого сервиса могут быть прерваны. В некоторых ситуациях сетевое устройство продолжает определять, могут ли другие провайдеры сетевого сервиса обеспечить лучшее сетевое подключение по сравнению со вторым провайдером сетевого сервиса, исходя из одного или нескольких предусмотренных здесь критериев (правил) подключения к сети.
[02162] Согласно некоторым вариантам, сетевое устройство поддерживает подключение к провайдеру сетевого сервиса, если, в ответ на пингование первого и второго сервера, первый сервер отвечает сетевому устройству и/или второй сервер отвечает сетевому устройству. Согласно варианту, подключение к сети поддерживается, если первый и второй серверы оба отвечают сетевому устройству на их пингование сетевым устройством. Согласно другому варианту, подключение к сети поддерживается, если какой-либо один из серверов, первый или второй, отвечает сетевому устройству. Согласно примеру, ответ первого сервера является достаточным для того, чтобы сетевое устройство сохранило подключение к сети первого провайдера сетевого сервиса. В некоторых случаях, однако, сетевое устройство подключается к другому провайдеру сетевого сервиса, если первый сервер не отвечает сетевому устройству и/или ему не отвечает второй сервер.
[02163] Сетевое устройство может подключиться другому провайдеру сетевого сервиса, даже если первый и второй серверы отвечают сетевому устройству, но не выполняется один или более критериев сетевого подключения. Согласно примеру, сетевое устройство подключается к другому провайдеру сетевого сервиса, если пропускная способность сети ниже заданного предела. В некоторых случаях, сетевое устройство подключается к другому провайдеру сетевого сервиса, если пропускная способность сети ниже заданного порогового значения, такого как, среди прочего, 100 кбит/с, или 500 кбит/с, или 1 Мбит/с, или 2 Мбит/с, или 5 Мбит/с или 10 Мбит/с. Согласно варианту, сетевое устройство подключается к другому провайдеру сетевого сервиса, если пропускная способность сети ниже определенного предела, заданного пользователем.
[02164] Согласно примеру, если первый и/или второй сервер не отвечает сетевому устройству, или если не выполняется один или несколько критериев подключения к сети (например, пропускная способность сети выше заданного предела), то сетевое устройство подключается к второму провайдеру сетевого сервиса и одновременно или последовательно пингует первый и второй серверы с помощью второго провайдера сетевого сервиса.
[02165] В некоторых случаях подключение к второму провайдеру сетевого сервиса предусматривает отключение соединения с другим провайдером сетевого сервиса. Далее, сетевое устройство определяет, поддерживается ли подключение ко второму провайдеру сетевого сервиса, судя по тому, получает ли сетевое устройство ответ от первого сервера и/или получает ли оно ответ от второго сервера.
[02166] В некоторых ситуациях, если сетевое устройство не получает ответ от второго сервера, то сетевое устройство считает, что отсутствует сетевая связь с сервером системы доменных имен (DNS). Это может быть из-за неисправности DNS-сервера, например. В некоторых ситуациях первый сервер представляет собой DNS-сервер (системы доменных имен).
[02167] В некоторых ситуациях, второй сервер включает в себя один или несколько серверов для хостинга URL-адресов. Согласно примеру, второй сервер является выделенным сервером для хостинга URL-адресов.
[02168] Фиг. 83 иллюстрирует способ 9100 подключения устройства с сетевой поддержкой (также именуемого здесь "сетевое устройство") к сети, в соответствии с описываемым здесь вариантом. В качестве первого шага 9105, сетевое устройство подключается к провайдеру сетевого сервиса, например, маршрутизатору проводной или беспроводной сети. Далее на втором шаге 9110, сетевое устройство пингует первый сервер, имеющий статический IP-адрес. На третьем шаге 9115, сетевое устройство пингует второй сервер, имеющий статический URL-адрес. Далее, на четвертом шаге 9120, сетевое устройство определяет, получен ли ответ (напр., ping-пакет) от первого и второго серверов. Если от первого и второго серверов ответ не получен, то на пятом шаге 9125 сетевое устройство подключается к другому провайдеру сетевого сервиса, и процедура 9100 повторяется. Если получен ответ от первого и второго серверов, то затем на необязательном шестом шаге 9130 сетевое устройство определяет, обеспечиваются ли предусмотренные здесь факторы подключения к сети (один и более), такие как, пропускная способность, скорость закачки и/или скорость скачивания. Если один или более факторов подключения к сети не соблюдены, то сетевое устройство подключается к другому провайдеру сетевого сервиса и процедура 9100 повторяется. Однако, если один или более факторов подключения к сети соблюден, то на седьмом шаге 9135 сетевое устройство сохраняет соединение (напр., проводное соединение, беспроводное соединение) с провайдером сетевого сервиса. Пользователь, эксплуатирующий сетевое устройство, будет пользоваться сетью, по своему усмотрению, например, для навигации World Wide Web или отправления и получения электронной почты.
[02169] Сетевое устройство может подключаться к другому провайдеру сетевого сервиса, используя тот же сетевой интерфейс (например, WiFi-интерфейс) или другой сетевой интерфейс. Согласно примеру на шаге 9105 сетевое устройство подключается к WiFi-маршрутизатору, используя первый беспроводной интерфейс (например, WiFi-интерфейс) сетевого устройства. После шага 9130 сетевое устройство подключается к GSM- или CDMA-провайдеру, с помощью второго беспроводного интерфейса, сконфигурированного на обеспечение общения сетевого устройства с GSM- или CDMA-провайдером, и способ 9100 повторяется с использованием второго беспроводного интерфейса.
[02170] Как альтернатива шагу 9120, сетевое устройство определяет, был ли получен ответ вторым сервером, имеющим статический URL-адрес. В таком случае, если ответ получен, то сетевое устройство сохраняет подключение к провайдеру сетевого сервиса. Ответ от первого сервера в этом случае может использоваться для различных целей диагностики сети, например, для определения скорости закачки и скорости скачивания.
[02171] В качестве альтернативы или в сочетании с сетевым устройством, пингующим первый и второй серверы, установление подключения к провайдеру сетевого сервиса включает отправку пакетов данных из сетевого устройства первому и второму серверам. В некоторых ситуациях пакеты данных могут использоваться вместо или совместно с ping-пакетами.
[02172] Согласно некоторым вариантам, способ установления сетевого подключения для сетевого устройства включает подключение к провайдеру сетевого сервиса и отправку первого пакета данных первому серверу, имеющему статический IP-адрес. Первый пакет данных отправляется с помощью провайдера сетевого сервиса. Другими словами, провайдер сетевого сервиса обеспечивает связь сетевого устройства с первым сервером. Далее, сетевое устройство отправляет второй пакет данных второму серверу, имеющему статический URL-адрес. Второй пакет данных отправляется с помощью провайдера сетевого сервиса. Другими словами, провайдер сетевого сервиса обеспечивает связь сетевого устройства со вторым сервером. Первый и второй пакеты данных отправляются первому и второму серверам, соответственно, последовательно или одновременно. В некоторых случаях сетевое устройство отправляет второй пакет данных второму серверу прежде, чем отправлять первый пакет данных первому серверу. Далее, сетевое устройство определяет, следует ли поддерживать подключение к провайдеру сетевого сервиса, сравнивая один или несколько пакетов данных, полученных сетевым устройством от первого и второго серверов. В некоторых случаях сравнение заключается в проверке контрольной суммы для определения сходства между первым и вторым пакетами данных, полученными сетевым устройством, и первым и вторым пакетами данных.
[02173] Затем, сетевое устройство определяет, получены ли какие-либо пакеты данных от первого и/или второго сервера. В некоторых ситуациях, если сетевое устройство не получило какого-либо пакета данных от первого или второго сервера, то сетевое устройство разрывает подключение к провайдеру сетевого сервиса и подключается к сети другого провайдера сетевого сервиса, если он доступен. Пакет данных может не поступить от первого и/или второго сервера по различным причинам, например, нарушена связь между провайдером сетевого сервиса и первым и/или вторым сервером, сеть неисправна, неудовлетворительна целостность сети или первый и/или второй сервер работает с нарушениями.
[02174] В некоторых ситуациях первый сервер представляет собой DNS-сервер (системы доменных имен). Согласно примеру, первый пакет данных и/или второй пакет данных является пакетом эхо-запроса.
[02175] В некоторых ситуациях, второй сервер включает в себя один или несколько серверов для хостинга URL-адресов. Согласно примеру, второй сервер является выделенным сервером для хостинга URL-адресов.
[02176] В некоторых ситуациях, сетевое устройство отправляет первый пакет данных первому серверу, вначале пингуя первый сервер. После успешной ping-диагностики первого сервера, сетевое устройство отправляет первый пакет данных первому серверу. Аналогично, сетевое устройство отправляет второй пакет данных второму серверу, вначале пингуя второй сервер. После успешной ping-диагностики второго сервера, сетевое устройство отправляет второй пакет данных второму серверу. Затем сетевое устройство определяет различные факторы сетевого подключения, беря за основу время, необходимое для получения пакетов данных от первого и второго серверов; время, необходимое для закачки первого и второго пакетов данных в первый и второй серверы, или совпадают ли полученные пакеты данных с тем, что было передано на первый и второй серверы.
[02177] Сетевое устройство поддерживает соединение с провайдером сетевого сервиса, если первый полученный пакет данных из числа указанных одного или нескольких пакетов данных, полученных сетевым устройством, является тем же, что и первый пакет данных, отправленный первому серверу. В некоторых ситуациях, однако, сетевое устройство поддерживает подключение, если сходство первого пакета полученных данных составляет не менее 1%, или 5%, или 10% или 15%, или 20%, или 25%, или 30%, или 35%, или 40%, или 45%, или 50%, или 55%, или 60%, или 65%, или 70%, или 75% или 80%, или 85%, или 90%, или 95% или 99% относительно первого пакета данных. Такое сходство может оцениваться путем сравнения пакетов данных друг с другом, например, сравнением символьных строк друг с другом, если пакеты данных представлены строками символов.
[02178] Аналогично, сетевое устройство поддерживает соединение с провайдером сетевого сервиса, если второй полученный пакет данных из числа указанных одного или нескольких пакетов данных, полученных сетевым устройством, является тем же, что и второй пакет данных, отправленный второму серверу. В некоторых ситуациях, однако, сетевое устройство поддерживает подключение, если сходство второго пакета полученных данных составляет не менее 1%, или 5%, или 10% или 15%, или 20%, или 25%, или 30%, или 35%, или 40%, или 45%, или 50%, или 55%, или 60%, или 65%, или 70%, или 75% или 80%, или 85%, или 90%, или 95% или 99% относительно второго пакета данных.
[02179] Соединение с провайдером сетевого сервиса поддерживают, если контрольная сумма первого полученного пакета данных совпадает с заданным пакетом данных. Согласно примеру, подключение поддерживается, если первый полученный пакет данных совпадает с заданной строкой (например, "Hello world"). В других ситуациях, соединение с провайдером сетевого сервиса поддерживают, если контрольная сумма второго полученного пакета данных совпадает с предопределенным пакетом данных. Как альтернатива, подключение к провайдеру сетевого сервиса поддерживается, если первый пакет данных совпадает с первым полученным пакетом данных и/или второй пакет данных совпадает со вторым пакетом полученных данных. В некоторых случаях, подключение поддерживается, если оба пакета данных, первый и второй, совпадают с первым и вторым пакетами полученных данных, соответственно.
[02180] В некоторых ситуациях, если первый полученный пакет данных отличается от первого пакета данных и/или второй пакет полученных данных отличается от второго пакета данных, то сетевое устройство подключается к другому провайдеру сетевого сервиса. Согласно примеру, сетевое устройство ищет, находит и подключается к другому провайдеру сетевого сервиса, такому как другой беспроводной маршрутизатор.
[02181] Первый и второй пакеты данных (один из них или оба) могут использоваться для определения скорости закачки и скачивания в сети, предлагаемой провайдером сетевого сервиса. Согласно примеру, сетевое устройство использует скорость, с которой первый пакет данных загружается в первый сервер и скачивается из первого сервера и/или скорость, с которой второй пакет данных загружается во второй сервер и скачивается из второго сервера, чтобы определить скорость закачки и скорость скачивания, которая может быть усредненной скоростью закачки и скачивания для рассматриваемой сети. Например, скорость закачки усредняется, используя скорость (и) закачки в первый и второй серверы, и скорость скачивания усредняется, используя скорость (и) скачивания из первого и второго серверов. В свою очередь, это позволяет сетевому устройству определить, следует ли поддерживать подключение к провайдеру сетевого сервиса, или же подключиться к другому провайдеру сетевого сервиса.
[02182] Если провайдер сетевого сервиса не обеспечивает доступ к сети, или обеспечиваемый провайдером доступ к сети не соответствует одному или нескольким критериям или факторам подключения к сети (напр., скорость закачки, скорость скачивания или стоимость сети), то сетевое устройство подключается к другому провайдеру сетевого сервиса и повторяет процедуры, описанные выше. Согласно примеру, если сетевое устройство подключается к другому провайдеру сетевого сервиса, то оно отправляет первый пакет данных первому серверу и второй пакет данных второму серверу. Первый и второй пакеты данных отправляются первому и второму серверам, соответственно, с помощью другого провайдера сетевого сервиса. В таком случае, сетевое устройство определяет, следует ли поддерживать подключение к другому провайдеру сетевого сервиса, сравнивая один или несколько пакетов данных, полученных сетевым устройством от первого и второго серверов, как описано выше.
[02183] В некоторых случаях, при подключении к другому провайдеру сетевого сервиса сетевое устройство прерывает свое подключение к другим провайдерам сетевого сервиса. В других случаях, однако, сетевое устройство поддерживает свое подключение (или соединение) к одному или нескольким другим провайдерам сетевого сервиса. Это позволяет сетевому устройству найти и установить лучшее сетевое подключение, если и когда оно станет доступным.
[02184] Фиг. 84 иллюстрирует способ 9200 подключения устройства с сетевой поддержкой (также именуемого здесь "сетевое устройство") к сети, в соответствии с описываемым здесь вариантом. Опять же, хотя и не исключая наличие других устройств, описываемое здесь сетевое устройство может быть анализатором жидкости или другим диагностическим устройством с оборудованием и программным обеспечением сетевого подключения, позволяющим реализовать описываемые здесь процедуры подключения.
[02185] В качестве первого шага 9205 описываемого варианта осуществления, сетевое устройство подключается к провайдеру сетевого сервиса, такому как маршрутизатор проводной или беспроводной сети, среди прочего затем, на втором шаге 9210, сетевое устройство направляет первый пакет данных первому серверу, имеющему статический IP-адрес. На третьем шаге 9215, сетевое устройство направляет второй пакет данных второму серверу, имеющему статический URL-адрес. Затем, на четвертом шаге 9220, сетевое устройство определяет, получены ли какие-либо пакеты данных от первого и/или второго сервера. Сетевое устройство может постоянно контролировать получение каких-либо пакетов данных или контролировать их получение с заданными интервалами, например, с периодичностью 1 секунда, 10 секунд, 30 секунд, 1 минута, 5 минут или 10 минут. В некоторых случаях, если никакие пакеты не получены, то на пятом шаге 225 сетевое устройство подключается к другому провайдеру сетевого сервиса и процедура 200 повторяется. В других случаях, если получен пакет данных минимум от одного из серверов, первого или второго, то на шестом шаге 230 сетевое устройство определяет, совпадает ли полученный сетевым устройством пакет данных с первым или вторым пакетом данных. Согласно примеру, если первый полученный пакет данных получен сетевым устройством от первого сервера, а второй полученный пакет данных получен сетевым устройством от второго сервера, то сетевое устройство определяет, совпадает ли первый полученный пакет данных с первым пакетом данных, и совпадает ли второй полученный пакет данных со вторым пакетом данных. Если пакеты данных не совпадают, то сетевое устройство подключается к другому провайдеру сетевого сервиса и процедура 9200 повторяется.
[02186] Согласно варианту, возможность подключения к провайдеру сетевого сервиса поддерживается, если минимум один из полученных пакетом данных совпадает с первым или вторым пакетом данных. Согласно другому варианту, возможность подключения к сети провайдера поддерживается, если первый полученный пакет данных от первого сервера совпадает с первым пакетом данных, а второй полученный пакет данных от второго сервера совпадает со вторым пакетом данных.
[02187] В некоторых ситуациях, на седьмом шаге 9235 сетевое устройство определяет, обеспечивается ли один или более приведенных здесь факторов сетевого подключения, таких как пропускная способность, скорость закачки и/или скачивания, когда сетевое устройство получает доступ к сети через провайдера сетевого сервиса. В некоторых случаях, если один или более факторов подключения к сети не соблюдены, то сетевое устройство подключается к другому провайдеру сетевого сервиса и процедура 9200 повторяется. Однако, если один или более факторов подключения к сети соблюден, то на восьмом шаге 9240 сетевое устройство сохраняет соединение (напр., проводное соединение, беспроводное соединение) с провайдером сетевого сервиса. Пользователь, эксплуатирующий сетевое устройство, может пользоваться сетью по своему усмотрению. Будучи представленной неограничивающим примером описываемая здесь методика может быть реализована на любом из описанных здесь приборов, в частности, показанном, среди прочих, на фиг. 1÷23.
[02188] Согласно варианту, подключение к указанному провайдеру сетевого сервиса вначале предусматривает определение местоположения указанного провайдера по области поиска. Согласно варианту, область поиска представляет собой определенную область, заданную пользователем сетевого устройства. Заданное местоположение может быть районом расположения бизнес-предприятия или жилого комплекса, или территории в общественном пользовании (например, парк, улица). Согласно другому варианту, область поиска находится в пределах заданного радиуса от местоположения пользователя. В некоторых ситуациях область поиска имеет радиус не менее 1 метра ("м"»), или 2 м, или 3 м, или 4 м, или 5 м, 6 м, или 7 м, или 8 м, или 9 м, или 10 м, или 20 м, или 30 м, или 40 м, или 50 м, или 60 м или 70 м, или 80 м, или 90 м, или 100 м, или 200 м, или 300 м, или 400 м, или 500 м, или 600 м, или 700 м, или 800 m, или 900 м, или 1000 м, или 2000 м, или 3000 м, или 4000 м или 5000 м. В некоторых случаях область поиска задается пользователем или уточняется сетевым устройством при изменении пользователем своего местоположения.
[02189] В некоторых случаях, когда устройство с поддержкой сети ("сетевое устройство") подключилось к провайдеру сетевого сервиса, оно определяет, следует ли поддерживать подключение к провайдеру сетевого сервиса, судя по одному или нескольким критериям сетевого подключения, выбранным из группы, состоящей из пропускной способности сети ("пропускная способность"), стоимость поддержания подключения к провайдеру, стоимость передачи информации с помощью провайдера сетевого сервиса, скорость скачивания и скорость закачки. В некоторых ситуациях, сетевое устройство производит подобное определение относительно другого провайдера сетевого сервиса и подключается к другому провайдеру, если условия, обеспечиваемые другим провайдером сетевого сервиса, лучше.
[02190] Согласно одному из примеров, сетевое устройство подключается к первому провайдеру сетевого сервиса (например, беспроводному маршрутизатору) и пингует первый сервер (со статическим IP-адресом) и второй сервер (с выделенным URL-адресом). После получения ответа от первого и второго серверов, сетевое устройство определяет, является ли оптимальным (или предпочтительным) доступ к сети через первого провайдера, путем расчета скорости закачки и скачивания в сети, предоставленной первым провайдером сетевого сервиса. Если скорости закачки и скачивания выше заданного предела, то сетевое устройство поддерживает соединение с первым провайдером и пользователь получает доступ к сети через первого провайдера сетевого сервиса. В некоторых случаях сетевое устройство также подключается ко второму провайдеру сетевого сервиса и пингует первый и второй серверы. Подключение ко второму провайдеру может происходить в то время, как сетевое устройство все еще подключено к первому провайдеру сетевого сервиса. Как альтернатива, сетевое устройство может оборвать свое соединение с первым провайдером сетевого сервиса и подключиться ко второму провайдеру сетевого сервиса. После получения ответа от первого и второго серверов, сетевое устройство определяет, является ли оптимальным (или предпочтительным) доступ к сети через второго провайдера, путем расчета скорости закачки и скачивания в сети, предоставленной первым провайдером сетевого сервиса. Если скорости закачки и скачивания оказываются лучше, чем у первого провайдера сетевого сервиса, то сетевое устройство разрывает свое соединение с первым провайдером и поддерживает (или устанавливает) подключение ко второму провайдеру сетевого сервиса. Будучи представленной неограничивающим примером описываемая здесь методика может быть реализована на любом из описанных здесь приборов, в частности, показанном, среди прочих, на фиг. 1÷23.
[02191] В некоторых ситуациях, когда у сетевого устройства имеет возможность использовать несколько провайдеров сетевого сервиса (напр., два, пять или десять провайдеров), таких как первый или второй провайдеры, для подключения к сети, то сетевое устройство использует второго провайдера, если оно определит, что сетевые условия у второго провайдера являются оптимальными, лучше или предпочтительны по сравнению с сетевыми условиями пользования первым провайдером сетевого сервиса. Этот сценарий может быть актуальным, если сетевое устройство пропинговало первый и второй серверы с помощью первого и второго провайдеров сетевого сервиса, и в обоих случаях сетевым устройством был получен ответ. Сетевое устройство использует второго провайдера сетевого сервиса (в противоположность первому провайдеру), руководствуясь, минимум одним критерием сетевого подключения, выбранным из группы, состоящей из пропускной способности второго провайдера, стоимости поддержания подключения ко второму провайдеру, стоимости передачи информации с помощью второго провайдера, скоростью скачивания и закачки в сеть второго провайдера, и режима подключения (т.е., проводного или беспроводного подключения). Например, если сетевое устройство считает, что стоимость подключения и использования сети через второго провайдера сетевого сервиса ниже, чем через первого провайдера, то сетевое устройство осуществит доступ к сети через второго провайдера сетевого сервиса. Согласно другому примеру, если сетевое устройство сочтет, что пропускная способность сети через второго провайдера выше, чем через первого провайдера, то сетевое устройство осуществит доступ к сети через второго провайдера сетевого сервиса. Согласно другому примеру, если доступ к сети через второго провайдера сетевого сервиса осуществляется с помощью проводного соединения, а доступ к сети через первого провайдера - с помощью беспроводного соединения, и проводные соединения являются предпочтительными по сравнению с беспроводными, то сетевое устройство осуществит доступ к сети через второго провайдера сетевого сервиса.
[02192] Согласно некоторым вариантам, способ установления сетевого подключения для сетевого устройства заключается в том, что осуществляют подключение к провайдеру сетевого сервиса и пингуют, с помощью провайдера сетевого сервиса, первый сервер, имеющий статический IP-адреса и/или второй сервер, имеющий статический URL-адрес. Затем, подключение к сети через провайдера сетевого сервиса обрывают, руководствуясь любым одним условием обрыва подключения к сети, выбранным из группы, состоящей из следующего (а) сетевым устройством не получен ответ от первого сервера и/или второго сервера после их пингования, (b) пропускная способность сети через другого провайдера сетевого сервиса выше пропускной способности сети через провайдера, (с) стоимость сети у другого провайдера сетевого сервиса ниже, чем стоимость сети у провайдера, (d) сетевой доступ, обеспечиваемый другим провайдером сетевого сервиса, является более надежным, чем доступ через провайдера сетевого сервиса (е) соединение между сетевым устройством и другим провайдером сетевого сервиса является проводным, а соединение между сетевым устройством и провайдером сетевого сервиса является беспроводным и (f) другой провайдера сетевого сервиса находится ближе к сетевому устройству, чем провайдер сетевого сервиса. В некоторых ситуациях, соединение с провайдером сетевого сервиса обрывают на основании любых двух или трех, или четырех, или пяти условий обрыва соединения, выбранных из группы. В других ситуациях, соединение с провайдером сетевого сервиса обрывают на основании всех условий прерывания сетевого соединения.
[02193] Соединение между сетевым устройством и первым провайдером сетевого сервиса осуществляется через проводной или беспроводной пункт сетевого доступа. Другими словами, в некоторых случаях связь между сетевым устройством (также именуется здесь "устройством с сетевой поддержкой") осуществляется через проводное соединение (например, коаксиальное, оптико-электронное) с первым провайдером сетевого сервиса, а в других случаях связь осуществляется через беспроводное соединение (WiFi, Bluetooth) с первым провайдером. Провайдеры сетевого сервиса подключаются к сети, например, к одному или нескольким серверам, обеспечивающим доступ к сети World Wide Web, посредством проводного или беспроводного соединения с одной или более машин, имеющих доступ к сети.
[02194] Согласно некоторым вариантам, способ установления сетевого подключения для сетевого устройства включает в себя подключение сетевого устройства к первому провайдеру сетевого сервиса. Далее, с помощью первого провайдера сетевого сервиса, сетевое устройство пингует первый и второй серверы. В некоторых ситуациях, первой и второй серверы (один или оба) имеют статические IP-адреса. В некоторых ситуациях, первой и второй серверы (один или оба) имеют статические URL-адреса. В других ситуациях, первый сервер имеет статический IP-адрес и второй сервер имеет статический URL-адрес.
[02195] Затем, сетевое устройство разрывает свое соединение с первым провайдером, и последовательно (или одновременно) устанавливает подключение ко второму провайдеру, если второй провайдер сетевого сервиса соответствует одному или нескольким критериям, не выполняемым первым провайдером. Согласно варианту, один или несколько критериев выбирают из группы, состоящей из следующего: (а) получен ли сетевым устройством ответ от первого и/или второго сервера после указанной проверки утилитой ping, (b) выше ли пропускная способность сети указанного второго провайдера сетевого сервиса, чем у первого провайдера сетевого сервиса, (с) ниже ли стоимость эксплуатации сети у второго провайдера сетевого сервиса в сравнении с аналогичным показателем у указанного первого провайдера сетевого сервиса, (d) обеспечивается ли вторым провайдером сетевого сервиса более стабильный доступ к сети, нежели обеспечиваемый указанным первым провайдером сетевого сервиса, (е) является ли проводным соединение между сетевым устройством и вторым провайдером сетевого сервиса, в противоположность беспроводному соединению между сетевым устройством и указанным первым провайдером сетевого сервиса, и (f) расположен ли второй провайдер сетевого сервиса ближе к сетевому устройству, чем указанный первый провайдер сетевого сервиса. Будучи представленной неограничивающим примером описываемая здесь методика может быть реализована на любом из описанных здесь приборов, в частности, показанном, среди прочих, на фиг. 1÷23.
[02196] В некоторых ситуациях, соединение между сетевым устройством и первым провайдером сетевого сервиса прерывают, если в ответ на пингование первого и второго сервера сетевым устройством, ответ первого или второго сервера сетевым устройством не получен. Как альтернатива, соединение прерывают, если ответ первого или второго сервера сетевым устройством не получен.
[02197] В некоторых случаях, способ установления сетевого подключения для сетевого устройства заключается в подключении сетевого устройства к первому провайдеру сетевого сервиса (напр., беспроводному маршрутизатору) и поиске второго провайдера сетевого сервиса. Второй провайдера сетевого сервиса имеет более высокий рейтинг предпочтения, чем первый провайдер, исходя из одного или нескольких заданных критериев сетевого подключения. Например, второй провайдер сетевого сервиса имеет более высокую пропускную способность, чем первый провайдер. Далее, сетевое устройство подключается ко второму провайдеру сетевого сервиса. Заданные критерии (один или несколько) сетевого соединения выбраны из группы, состоящей из пропускной способности, стоимости эксплуатации сети и близости сетевого устройства к провайдеру сетевого сервиса.
[02198] В некоторых случаях, сетевое устройство выбирает провайдеров сетевых услуг из списка таких провайдеров, генерируемых сетевым устройством. Список может включать провайдеров сетевого сервиса в пределах заданного местоположения или заданного радиуса поиска, например, радиуса не менее 1 метра ("м"), или 2 м, или 3 м, или 4 м, или 5 м, или 6 м, или 7 м, или 8 м, или 9 м, или 10 м, или 20 м, или 30 м или 40 м, или 50 м, или 60 м, или 70 м, или 80 м, или 90 м, или 100 м, или 200 м, или 300 м, или 400 м, или 500 м, или 600 м, или 700 м, или 800 м, или 900 м, или 1000 м, или 2000 м, или 3000 м, или 4000 м или 5000 м. Провайдеры сетевого сервиса могут быть ранжированы в порядке предпочтения, определяемого на основе факторов подключения к сети. Как альтернатива, провайдеры сетевого сервиса могут быть ранжированы, суда по тому, получает ли сетевое устройство ответ после пингования первого и/или второго сервера. Провайдер сетевого сервиса, стоящий в верхней части списка, возможно, получил ответ от первого и второго серверов, тогда как провайдер сетевого сервиса, стоящий в нижней части списка, возможно, не получил ответ от первого или второго сервера. Ранжирование может быть взвешенным. В некоторых случаях ранжирование может быть взвешенным по факторам сетевого подключения. Согласно примеру, взвешивании при ранжировании производится по пропускной способности сети - т.е. невзвешенный ранг x пропускная способности сети / общая пропускная способность сети с суммированием по всем провайдерам сетевого сервиса в списке.
[02199] Порядок ранжирования может быть сохранен в месте хранения информации сетевого устройства, таком как файл данных иди запоминающее устройство, и обновляться вручную пользователем или с заданным интервалом, например, каждую и более секунду, или 2 и более секунды, или 3 и более секунды, или 4 и более секунды, или 5 и более секунд, или 10 и более секунд, или 30 и более секунд, или 1 и более минуту, или 5 и более минут, или 10 и более минут, или 30 и более минут, или 1 и более часа, или 12 и более часов или 1 и более дней.
[02200] Согласно примеру, первый провайдер сетевого сервиса имеет более высокий рейтинг в порядке предпочтения, чем второй провайдер, если первый провайдер обеспечивает более высокую пропускную способность сети, чем второй провайдер. Сетевое устройство подключается к первому провайдеру из списка, но постоянно или периодически определяет, является ли сетевое подключение оптимальным, или же другим провайдером обеспечивается более предпочтительный сетевой доступ. Если доступ к сети через второго провайдера является предпочтительным относительно первого провайдера, например, если второй провайдер сетевого сервиса предлагает более дешевый доступ к интернету или более высокую пропускную способность сети, то сетевое устройство прерывает соединение с первым провайдером и подключается ко второму провайдеру сетевого сервиса.
[02201] Согласно варианту, сетевое устройство подключается к провайдеру сетевого сервиса, только если сетевое устройство успешно пингует первый и второй серверы (т.е., провайдером сетевого сервиса получен ответ после пингования первого и второго серверов). Согласно варианту, первый сервер имеет статический IP-адрес, и второй сервер имеет статический (или выделенный) URL-адрес (унифицированный указатель ресурсов).
[02202] В некоторых ситуациях, второй провайдер сетевого сервиса находят поиском других провайдеров сетевого сервиса в пределах заданного местоположения или заданного пользователем радиуса поиска, например, радиуса не менее 1 метра ("м"), или 2 м, или 3 м, или 4 м, или 5 м, или 6 м, или 7 м, или 8 м, или 9 м, или 10 м, или 20 м, или 30 м или 40 м, или 50 м, или 60 м, или 70 м, или 80 м, или 90 м, или 100 м, или 200 м, или 300 м, или 400 м, или 500 м, или 600 м, или 700 м, или 800 м, или 900 м, или 1000 м, или 2000 м, или 3000 м, или 4000 м или 5000 м. Затем сетевое устройство генерирует список провайдеров сетевого сервиса в пределах радиуса поиска.
[02203] Фиг. 85 иллюстрирует способ 9300 генерирования ранжированного списка провайдеров сетевых услуг, в соответствии с описываемым здесь вариантом осуществления. Первый шаг 9305; сетевое устройство ищет провайдеров сетевых услуг (напр., точки WiFi доступа, сеть 2G, сеть 3G, сеть 4G, сеть 4G LTE, 5G-сети и/или другие сети). Согласно варианту осуществления, область поиска имеет заданный радиус не менее 1 метра ("м"»), или 2 м, или 3 м, или 4 м, или 5 м, 6 м, или 7 м, или 8 м, или 9 м, или 10 м, или 20 м, или 30 м, или 40 м, или 50 м, или 60 м или 70 м, или 80 м, или 90 м, или 100 м, или 200 м, или 300 м, или 400 м, или 500 м, или 600 м, или 700 м, или 800 m, или 900 м, или 1000 м, или 2000 м, или 3000 м, или 4000 м или 5000 м. В других вариантах осуществления радиус поиска задается пользователем. Согласно другому варианту, поиск производится в пределах заданного или выбранного пользователем местоположения, такого как здание (например, торговый центр, школа). Согласно другому варианту, радиус поиска выбирается устройством с помощью запрограммированных инструкций.
[02204] Далее, на втором шаге 9310, сетевое устройство генерирует список провайдеров сетевых услуг, основанных на поиске, проведенных в первом шаге 9305. На третьем шаге 9315, сетевое устройство ранжирует провайдеров сетевого сервиса на основе одного или нескольких первичных факторов подключения к сети. Согласно варианту, один или более первичных факторов подключения к сети выбираются из группы, состоящей из пропускной способности, стоимости поддержания подключения к провайдеру сетевого сервиса, стоимости передачи информации с помощью провайдера сетевого сервиса, скорости скачивания, скорости закачки, и ответа, получен ping-пакет от первого сервера и/или получен ли ping-пакет от второго сервера (см. выше). Согласно примеру, более высокий ранг имеет провайдер сетевого сервиса, предлагающий подключение к сети по более низкой стоимости, чем другой провайдер сетевых услуг. Согласно другому варианту, один или несколько факторов сетевого подключения включают близость к провайдерам сетевого сервиса. В таком случае провайдер сетевого сервиса, который находится вблизи сетевого устройства (по замеру силы сигнала, например) имеет более высокий ранг, чем другой провайдер сетевого сервиса, который находится дальше от сетевого устройства. Сетевое устройство генерирует ранжированный список на основе одного или нескольких первичных факторов подключения к сети.
[02205] Согласно альтернативному варианту, на третьем шаге 9315 ранжированный список провайдеров сетевых услуг создается путем присвоения случайной позиции одному или нескольким провайдеров в списке, созданный во втором шаге 310. Это достигается с помощью генератора случайных или псевдослучайных чисел. В таком случае, провайдер сетевого сервиса, который в противном случае имел бы более низкий ранг, чем другой провайдер, может оказаться в верхней части списка провайдеров сетевого сервиса. В качестве другой альтернативы, список провайдеров сетевого сервиса на втором шаге 9310 заполняется в том порядке, в котором провайдеры сетевых услуг идентифицируются сетевым устройством, и третий шаг 9315 исключается. Согласно примеру, список провайдеров сетевого сервиса заполняется в порядке, в котором провайдеров отвечают сетевому устройству, например, сетевому устройству, пингующему провайдеров сетевого сервиса. В таком случае, первый давший ответ оказывается в списке первым, второй - вторым в списке, и так далее. Согласно другому примеру, список провайдеров сетевого сервиса заполняется в порядке, в котором сетевое устройство получает некоторый идентифицируемый материал от провайдеров сетевого сервиса. Идентифицируемый материал включает в себя текст или другие данные, которые позволяют сетевому устройству идентифицировать каждого из провайдеров.
[02206] Затем, на третьем шаге 9320, сетевое устройство тестирует провайдеров сетевого сервиса в ранжированном списке, руководствуясь одним или несколькими вторичными факторами подключения к сети. Один или более вторичных факторов подключения к сети выбираются из группы, состоящей из пропускной способности, стоимости поддержания подключения к провайдеру сетевого сервиса, стоимости передачи информации с помощью провайдера сетевого сервиса, скорости скачивания, скорости закачки, и ответа, получен ping-пакет от первого сервера и/или получен ли ping-пакет от второго сервера (см. выше). Согласно примеру, если ранжированный список заполнен случайным образом, то вторичные факторы подключения к сети помогают уточнить список, чтобы идентифицировать предпочтительных или более предпочтительных провайдеров сетевого сервиса. Провайдер сетевого сервиса может быть предпочтительным, если, например, провайдер обеспечивает скорость закачки, скачивания и/или пропускную способность сети ("пропускная способность") на уровне или выше заданного предела, или более высоком, чем другие провайдеры в ранжированном списке.
[02207] Далее, пятый шаг 9325: сетевое устройстве перегруппирует список провайдеров сетевого сервиса, основываясь на результатах теста на четвертом шаге 9320. В некоторых ситуациях, тестирование провайдеров сетевого сервиса по вторичным факторам подсоединения к сети не приводит к какой-либо перегруппировке списка, созданного на втором шаге 9310 и третьем шаге 9315.
[02208] Шестой шаг 9330: сетевое устройство подключается к сети провайдера, внесенного в верхнюю часть перегруппированного списка, созданного на пятом шаге 9325. В некоторых ситуациях, процедура 9300 повторяется для постоянного или периодического обновления списка провайдеров, чтобы наиболее предпочтительный провайдер сетевого сервиса находился в верхней части списка. Согласно примеру, если изменяется порядок провайдеров сетевого сервиса, сетевое устройство подключается к новому провайдеру наверху списка. В других ситуациях, процедура 9300 повторяется вручную, например, по запросу пользователя, эксплуатирующего сетевое устройство. Будучи представленной неограничивающим примером описываемая здесь методика может быть реализована на любом из описанных здесь приборов, в частности, показанном, среди прочих, на фиг. 1÷23.
[02209] Согласно варианту, сетевое устройство хранит списки провайдеров сетевых сервиса в файле списков или данных в памяти, кэше или другом месте хранения (например, на жестком диске) сетевого устройства. Согласно другим вариантам, сетевое устройство хранит списки провайдеров сетевого сервиса на сервере. В некоторых случаях список постоянно обновляется и сервер включает в себя наиболее актуальный список провайдеров сетевого сервиса. Если сетевое устройство имеет функции сервиса глобального позиционирования (GPS) или способно выполнять триангуляцию своего местоположения, то указание местоположения сетевого устройства со списком провайдеров сетевого сервиса позволяет составить карту предпочтительных провайдеров сетевого сервиса в зависимости от местоположения.
[02210] Критерии подключения к сетям
[02211] Согласно описываемому здесь варианту осуществления предлагаются критерии (правила) подключения к сети. Такие правила могут использоваться для определения, какого провайдера сетевого сервиса следует использовать для доступа к сети. Например, правило может указать, что провайдер сетевого сервиса будет выбираться по скорости закачки и скачивания. В таком случае, сетевое устройство подключается к провайдеру сетевого сервиса и пингует первый сервер, имеющий статический IP-адрес, и второй сервер, имеющий статический URL-адрес. Это повторяется для любых других провайдеров сетевого сервиса. Составляется список провайдеров сетевого сервиса, включающий провайдеров, которые позволили сетевому устройству успешно пропинговать первый и второй серверы. Согласно одному из вариантов, сетевое устройство выбирает из списка провайдера, который обеспечивает самую высокую скорость закачки и скачивания.
[02212] Согласно некоторым вариантам, правила сетевого соединения выбирают из группы, включающей пропускную способность другого провайдера сетевого сервиса, стоимость поддержания соединения с другим провайдером сетевого сервиса, стоимость передачи информации с помощью другого провайдера сетевого сервиса, скорость скачивания и загрузки данных, обеспечиваемую другим провайдером сетевого сервиса.
[02213] Согласно некоторым вариантам, правила подключения к сети выбирают из группы, состоящей из следующего: (а) получен ли сетевым устройством ответ от первого и/или второго сервера после указанной проверки утилитой ping, (b) выше ли пропускная способность сети указанного второго провайдера сетевого сервиса, чем у первого провайдера сетевого сервиса, (с) ниже ли стоимость эксплуатации сети у второго провайдера сетевого сервиса в сравнении с аналогичным показателем у указанного первого провайдера сетевого сервиса, (d) обеспечивается ли вторым провайдером сетевого сервиса более стабильный доступ к сети, нежели обеспечиваемый указанным первым провайдером сетевого сервиса, (е) является ли проводным соединение между сетевым устройством и вторым провайдером сетевого сервиса, в противоположность беспроводному соединению между сетевым устройством и указанным первым провайдером сетевого сервиса, и (f) расположен ли второй провайдер сетевого сервиса ближе к сетевому устройству, чем указанный первый провайдер сетевого сервиса.
[02214] Правила подключения к сети могут хранится в сетевой папке, доступной сетевому устройству, или в месте хранения (например, в памяти, на жестком диске, в кэше) сетевого устройства. Правила подключения к сети могут быть обновлены вручную или в заранее определенное время, например с заданными интервалами (при обновлении системы или программного обеспечения, например). Правила подключения к сети в некоторых случаях задаются пользователем. В этом случае пользователь модифицирует правила подключения к сети сетевого устройства пользователя. Согласно примеру, пользователь задает правило, предписывающее, чтобы сетевое подключение устанавливалось с использованием провайдера сетевого сервиса, который обеспечивает самый быстрый доступ к сети и самую низкую стоимость сети.
[02215] Согласно некоторым вариантам, правила (или критерии) подключения к сети являются динамическими. Согласно варианту, правила подключения к сети могут изменяться в зависимости от местоположения сетевого устройства. Согласно примеру, правила подключения к сети в первом географическом пункте (например, г. Нью-Йорк, США), отличаются от правил подключения к сети в втором географическом пункте (например, г. Париж, Франция).
[02216] В некоторых ситуациях, сетевое устройства определяет местоположение сетевого устройства с помощью глобальной системы определения координат, такой как служба глобального позиционирования (GPS), и загружает или скачивает правила сетевого подключения для использования на месте. В некоторых случаях сетевое устройство загружает введенные заранее (или по умолчанию) правила, и впоследствии обновляет правила на правила для конкретного местоположения после того, как доступ к сети был установлен с помощью правил по умолчанию. Правила по умолчанию могут храниться на сетевом устройстве.
[02217] Правила для конкретного местоположения могут дать пользователю возможность оптимизировать подключение к сети в различных географических точках. Доступ к сети в одном месте может быть оптимизирован с помощью набора правил, которые являются иными для оптимизации доступа к сети в другом месте. Например, доступ к сети в Париже может быть оптимальным с помощью GSM-провайдера по сравнению с CDMA-провайдером, хотя сетевое устройство способно осуществить доступ к сети через CDMA- или GSM-провайдера. Это может быть в случае, если у пользователя есть контракт с GSM-провайдером, но не с CDMA-провайдером.
[02218] В некоторых случаях, правила могут хронологическими. В хронологических правилах предусматривается их варьирование в зависимости от времени, такого как время дня, день недели, неделя месяца, месяц года, и так далее. В некоторых случаях сетевое устройство использует одно или несколько утренних правил для тестирования сетевого подключения утром, одно или несколько правил во второй половине дня для тестирования сетевого подключения в второй половине дня, и одно или несколько вечерних правил для тестирования сетевого подключения в вечернее время. Утренние, дневные и вечерние правила могут меняться в зависимости от стоимости доступа к сети, скорости закачки и/или скачивания в эти периоды времени.
[02219] В некоторых случаях, правила могут базироваться на пропускной способности, когда правила могут изменяться в зависимости от заданного уровня пропускной способности, доступной для сетевого устройства. Например, если сетевое устройство исчерпало предел своей предписанной пропускной способности при работе с провайдером, то сетевое правило подключения может потребовать, чтобы сетевое устройство использовало другого провайдера. Некоторые правила могут требовать применения определенных руководящих принципов подключения к сети, основанных на пропускной способности (т.е. доступные или потребляемые данных), имеющейся в распоряжении сетевого устройства. Согласно примеру если сетевое устройство не исчерпало свой выделенный лимит пропускной способности (например, 10 гигабит в месяц) через первого провайдера, то сетевое устройство будет использовать первого провайдера; однако если сетевое устройство исчерпало выделенный лимит, то сетевое устройство будет использовать второго провайдера сетевого сервиса. Это может быть полезно, если сетевому устройству будет выставляться штраф за превышение лимита при использовании сетевым устройством первого провайдера.
[02220] Согласно некоторым вариантам, сетевое устройств подключается к сети через одноранговое устройство, такое как другое сетевое устройство. Так, одноранговое устройство может выступать в качестве провайдера сетевого сервиса. В таких случаях сетевое устройство применяет правила, которые могут требовать, чтобы сетевое устройство подключалось к одноранговому устройству при соблюдении определенных условий, например, когда подключение к сети предпочтительнее через одноранговое устройство, нежели через провайдера сетевого сервиса. Это может быть в случае, например, если сетевое устройство исчерпало выделенный объем пропускания (или других ограничений использования) по конкретному провайдеру сетевого сервиса, и подключение к сети через этого провайдера будет непомерно дорогим.
[02221] На фиг. 88 показаны первое сетевое устройство 9605 и второе сетевое устройство 9610. Второе сетевое устройство 9610 подключено к провайдеру 9615 сетевого сервиса, который, в свою очередь, подключен к сети 9620, такой как интранет или интернет. Соединение может происходить через проводной или беспроводной сетевой интерфейс первого сетевого устройства 9605 и второго сетевого устройства 9610. В показанном примере, соединение осуществляется через беспроводной интерфейс первого сетевого устройства 9605 и второго сетевого устройства 9610; соединение между первым сетевым устройством 9605 и вторым сетевым устройством 9610 является беспроводным (пунктирная двусторонняя стрелка). Второе сетевое устройство 9610, в некоторых случаях, успешно пропинговало первый сервер, имеющий статический IP-адрес, и второй сервера, имеющий статический URL-адрес. Кроме того, второе сетевое устройство 9610 может удовлетворять определенным правилам подключения к сети, таким как географические (напр., второе сетевое устройство 9610 выбрало провайдера 9615 по географическому расположению второго сетевого устройства 9610).
[02222] Согласно некоторым вариантам, сетевое устройств подключается к провайдеру сетевого сервиса (напр., маршрутизатору или одноранговому устройству), который является доверяемым провайдером сетевого сервиса, т.е. сетевое устройство доверяется провайдеру. Такое доверие может быть установлено с помощью протокола доверия. Например, пользователь может создать список доверяемых провайдеров сетевого сервиса, или сетевое устройство пользователя может вести запись провайдеров сетевого сервиса, ранее выбранных пользователем для использования.
[02223] В других ситуациях, протокол доверия может поступать через систему, имеющую один или несколько серверов, которые предоставляют протоколы доверия сетевому устройству. Такие протоколы доверия могут быть географическими. Протоколы доверия могут быть включены в правила подключения сетевого устройства, которые могут обновляться вручную или периодически.
[02224] Согласно некоторым вариантам, первое сетевое устройство может общаться с сетью (интранет или интернет) путем подключения ко второму сетевому устройству, которое коммуникационное связано с сетью. В таком случае, сетевое устройство может подключиться к провайдеру сетевого сервиса и успешно пропинговать первый сервер, имеющий статический IP-адрес, и второй сервер, имеющий статический URL-адрес. Первое сетевое устройство может, в свою очередь, обеспечить сетевое подключение к третьему, четвертому, или более сетевому устройству. В некоторых случаях, первое сетевое устройство может получать обновления (например, обновления правил, программного обеспечения) от сети через подключение к сети второго сетевого устройства.
[02225] Сетевые кредиты
[02226] Согласно описываемому здесь другому варианту, предоставляются сетевые кредиты для обеспечения подключения сетевого устройства к сети через одноранговое устройство (напр., другое сетевое устройство), которое подключено к сети. Согласно некоторым вариантам, сетевые кредиты стимулируют сетевое устройства обеспечить сетевое подключение другому сетевому устройству; другое сетевое устройство в таких случаях может предпочесть сетевое подключение через одноранговое устройство по сравнению с провайдером неоднорангового типа (напр., маршрутизатором).
[02227] Согласно примеру, первое сетевое устройство подключается ко второму сетевому устройству, которое успешно подключено к сети через маршрутизатор (например, WiFi-соединение или подключение через точку CDMA-доступа). В некоторых случаях, для первого сетевого устройства сетевое подключение через второе сетевое устройство может быть предпочтительнее, если это дешевле, чем подключение через неодноранговый тип провайдера сетевого сервиса, или если второе сетевое устройство обеспечивает предпочтительный сигнал или преимущественную пропускную способность по сравнению с неодноранговым типом провайдера сетевого сервиса. Это возможно в случае, если первое сетевое устройство исчерпало свой выделенный лимит пропускной способности через конкретного провайдера сетевого сервиса, такого как маршрутизатор, к которому подключено второе сетевое устройство. В обмен на предоставление сетевого подключения к первому сетевому устройству, второе сетевое устройство получает от первого сетевого устройства сетевые кредиты.
[02228] Например, описываемая здесь методика установления сетевого подключения может быть реализована на любом из описанных здесь устройств, в частности, показанных, среди прочих, на фиг.1 23. Например, согласно одному из вариантов, электронное коммуникационное устройство является составной частью анализатора жидкости, диагностического устройства или другого описанные здесь устройства для тестирования, или сообщается с ними.
[02229] Согласно некоторым вариантам, сетевые кредиты стимулируют сетевые устройства подключаться к сети с помощью однорангового соединения (см., например, фиг. 88). Согласно варианту, сетевые кредиты являются обещанием будущей оплаты, например, по заранее установленному тарифу или по тарифу, который согласован пользователями сетевого устройства в момент однорангового подключения. Согласно другому варианту, сетевые кредиты являются обещанием будущего объема сетевого использования. В таком случае, если первое сетевое устройство платит второму сетевому устройству за доступ к сети с помощью сетевых кредитов от первого сетевого устройства, то первое сетевое устройство может предоставить второму сетевому устройству сетевой доступ в какой-то момент в будущем.
[02230] Сетевые кредиты могут быть согласованы между сетевыми устройствами для обхода ограничений на использование доступа, таких как, лимит пропускной способности и время использования. Например, если первое сетевое устройство платит второму сетевому устройству за сетевой доступ с помощью сетевых кредитов, то сетевые кредиты может предоставить второму сетевому устройству определенную пропускную способность (например, 2 мегабит в секунду в течение 30 минут) от первого сетевого устройства в какой-момент в будущем. Как альтернатива, сетевые кредиты могут быть обещанием оплаты заранее определенной или согласованной суммы денег. Согласно некоторым вариантам, заранее установленная или согласованная сумма денег ниже стоимости подключения к сети через неодноранговый тип провайдера сетевого сервиса.
[02231] Системы подключения к сети
[02232] Согласно описываемому здесь другому варианту, система установления подключения сетевого устройства к сети включает в себя систему подключения к сети, сконфигурированную на поиск провайдера сетевого сервиса. Система подключения к сети сконфигурирована на установление соединения с провайдером сетевого сервиса; проверку утилитой ping сетевого соединения первого сервера, имеющего статический IP-адрес (межсетевого протокола), с помощью провайдера сетевого сервиса; проверку утилитой ping сетевого соединения второго сервера, имеющего статический URL (единый указатель ресурсов) и обеспечиваемого провайдером сетевого сервиса; и определение, поддерживается ли подключение к указанному провайдеру сетевого сервиса, исходя из того, получен ли ответ указанным сетевым устройством от первого сервера и/или получен ли ответ сетевым устройством от второго сервера.
[02233] В некоторых случаях, система подключения к сети является составной частью электронного устройства, например, портативного электронного устройства, или ассоциировано с электронным устройством. Система подключения к сети может быть подсистемой более крупной системы. Согласно примеру, контроллер подключения к сети является сетевой картой с сопутствующим программным обеспечением в портативном электронном устройстве. В другом примере, контроллер сетевого подключения является автономной системой, сконфигурированной на обеспечение подключения электронных устройств к сети.
[02234] Система подключения к сети включает в себя одно или более устройств, выбранных из группы, состоящей из центрального процессора (CPU), памяти (например, флэш-память), передатчик и шина (например, последовательная шина). Передатчик может быть радиочастотным («RF») передатчиком или оптико-электронным передатчиком. Одно или несколько устройств или компонентов могут быть взаимосвязанными, например, с помощью цепи в системе подключения к сети, или системной платы (например, материнской платы).
[02235] На фиг. 86 показана система 9400, имеющая электронное устройство 9405, первый провайдер сетевого сервиса 9410, второй провайдер сетевого сервиса 9415, первый сервер 9420 и второй сервер 9425, в соответствии с описываемым здесь вариантом осуществления. Первый сервер 9420 находится в коммуникационной связи с первым провайдером сетевого сервиса 9410 и вторым провайдером сетевого сервиса 9415 через первую сеть 9430, такую как интранет или интернете 9435. Второй сервер 9425 находится в коммуникационной связи с первым провайдером сетевого сервиса 9410 и вторым провайдером сетевого сервиса 9415 через вторую сеть, такую как интранет или интернете 9435. Первый сервер 9420 может быть подключен к интернету 9435.
[02236] Электронное устройство 9405 включает в себя систему подключения к сети для подключения электронного устройства 9405 к первому провайдеру сетевого сервиса 9410 и пингования первого сервера 9420 и второго сервера 9425 или направления первого пакета данных первому серверу 9420, а второго пакета данных второму серверу 425, как описано выше. Сетевой контроллер выдает машиноисполняемые команды (см. ниже) для обеспечения исполнения различных процедур, описанных в данном документе.
[02237] Например, описываемая здесь методика установления сетевого подключения может быть реализована на любом из описанных здесь устройств, в частности, показанных, среди прочих, на фиг. 1÷23. Например, согласно одному из вариантов, электронное коммуникационное устройство 9405 является составной частью анализатора жидкости, диагностического устройства или другого описанные здесь устройства для тестирования, или сообщается с ними. [02238] В некоторых случаях, электронное устройство 9405 является портативным электронным устройством, таким как ноутбук, планшетный ПК или смартфон. В других случаях электронное устройство 9405 является стационарным электронным устройством, таким как настольный компьютер или сервер. Электронное устройство 9405 может подключаться к первому провайдеру сетевого сервиса 9410 и ко второму провайдеру сетевого сервиса в режимах проводной или беспроводной связи. Как показано, электронное устройство 9405 общается с первым провайдером сетевого сервиса 9410 и вторым провайдером сетевого сервиса в режиме беспроводной связи.
[02239] Первый провайдер сетевого сервиса 9410 и второй провайдер сетевого сервиса 9415 являются беспроводными маршрутизаторами. В других случаях первый провайдер сетевого сервиса 9410 и/или второй провайдер сетевого сервиса 9415 является проводным маршрутизатором, или другим устройством, сконфигурированным привести электронному устройству 9405 в коммуникационную связь с сетью 9435. Кроме того, в системе 9400 могут иметься другие провайдеры сетевого сервиса, находящиеся в коммуникационной связи с сетью 9435.
[02240] Согласно примеру, электронное устройство 9405 подключается к первому провайдеру 9410 и пингует первый сервер 9420 и второй сервер 9425. Если электронное устройство 9405 получает ответ от первого сервера 9420 и второго сервера 9425, то электронное устройство 9405 поддерживает свое подключение с первым провайдером и пользователь может получить доступ к интернету 9435. В противном случае электронное устройство 9405 подключается ко второму провайдеру 9410, пингует первый сервер 9420 и второй сервер 9425, и ожидает ответа.
[02241] В случаях, когда будет получен ответ от обоих серверов - первого 9420 и второго 9425, например, через первого провайдера 9410, электронное устройство 9405 может определить, следует ли поддерживать подключение к первому провайдеру 9410 с учетом различных рассмотренных здесь факторов подключения к сети. Например, электронное устройство 9405 разрывает соединения с первым провайдером 9410 и подключается ко второму провайдеру 9415, если сетевая скорость первого провайдера 9410 ниже заданного предела (например, 100 кбит/с).
[02242] Электронное устройство 9405 или компоненты (например, контроллеры сети) электронного устройства 9405 могут включать в себя оперативную памяти (RAM) для обеспечения быстрой передачи информации в (и из) центральный процессор (CPU) и в (и из) модуля хранения, такой как один или несколько блоков хранения, включающих магнитные носители (т.е., жесткие диски), флэш-носители и оптических носителей. Кроме того, система может включать один или более блоков хранения, один или несколько процессоров (CPU), одну или несколько оперативных памятей (RAM), одно или несколько постоянных запоминающих устройств (ROM), один или несколько коммуникационных портов (СОМ-порты), один или несколько модулей ввода/вывода (I/O), такие как интерфейс ввода-вывода, сетевой интерфейс для обеспечения взаимодействия системы с интранетом, включая другие системы и подсистемы, и интернетом, включая World Wide Web. Блок хранения может включать одну или несколько баз данных, например, реляционную базу данных. В некоторых случаях система также включает в себя одно или несколько хранилищ данных для хранения информации (например, о провайдерах сетевого сервиса, историю подключений к сети) и реляционную базу данных. Фиг. 87 демонстрирует функциональную блок-схему аппаратных платформ на базе компьютера общего назначения, сконфигурированных на использование методов и систем, представленных в данном документе.
[02243] Электронное устройство 9405, например, включает в себя интерфейс канала передачи пакетных данных и/или диагностики (пингования) других систем, таких как сервер. В некоторых ситуациях, электронное устройство 9405 включает в себя центральный процессор (CPU), в виде одного или нескольких процессоров, для исполнения инструкций программы. Электронное устройство 9405 может включать внутреннюю коммуникационную шину, хранилище программ и данных для различных файлов данных, предназначенных для обработки и/или передачи системой, хотя система может получать программное управление и данных путем передачи данных по сети. Элементы аппаратных средств, операционные системы и языков программирования таких устройств являются обычными по своей природе, и предполагается, что специалисты в данной области техники с ними достаточно знакомы. Естественно, функции устройства могут быть реализованы распределенным образом по ряду подобных платформ, для распределения нагрузки обработки (см. ниже). Представленные здесь электронные устройства и системы могут включать подсистемы и модули для распределения и/или назначения задач.
[02244] Согласно некоторым вариантам, электронное устройство 9405 включает в себя сетевой контроллер, имеющий процессор для исполнения рассмотренных выше процедур. Процессор сконфигурирован выполнять машиночитаемый программный код (исходный код или скомпилированный объектный код) для обеспечения процедур, описанных в различных вариантах осуществления в данном документе.
[02245] Согласно некоторым вариантам, устройство 9405 включает в себя пользовательский интерфейс для отображения пользователю списка, включающего одного или нескольких провайдеров сетевого сервиса. Пользовательский интерфейс в некоторых случаях является графическим интерфейсом пользователя (GUI). Согласно варианту, GUI демонстрирует ранжированный список провайдеров сетевого сервиса, с указанием более предпочтительного провайдера сетевого сервиса вверху списка. Согласно другому варианту, GUI позволяет пользователю выбрать провайдера сетевого сервиса из списка провайдеров сетевого сервиса. В некоторых ситуациях список провайдеров сетевого сервиса создается с помощью одного или нескольких критериев подключения к сети, как описано выше.
[02246] Следовательно, варианты осуществления, описанных выше процедур могут быть реализованы программными средствами. Программные реализации технологии можно рассматривать как «продукцию» или «производственные изделия», обычно в виде исполняемого программного кода и/или сопряженных с ним данных, переносимых или материализованных в виде машиночитаемого носителя. Носитель типа «хранилища» может включать всевозможные виды материальной памяти компьютеров, процессоров или тому подобного, или ассоциированные их модули, такие как различные виды памяти на полупроводниках, ленточные накопители, дисковые накопители и т.п., которые могут в любое время обеспечивать постоянное хранение информации для программирования программного обеспечения. Все или части программного обеспечения могут время от времени передавать через интернет или различные другие телекоммуникационные сети. Такие коммуникации, например, может обеспечить загрузку программного обеспечения с одного компьютера или процессора в другой, например, из сервера управления или хост-компьютера в компьютерную платформу сервера приложений. Среды, которые могут нести элементы программного обеспечения, включают в себя оптические, электрические и электромагнитные волны, например, используемые для прохождения через физические интерфейсы между локальными устройствами, по проводным и оптическим наземным сетям и по различным радиотрактам. Физические элементы, которые несут такие волны, например, проводные или беспроводные тракты, оптические тракты или т.п., также может рассматриваться как среда, несущая программное обеспечение. В используемом здесь виде, если не считать ограничение невременными материальными средами «хранения», такие термины, как компьютеро- или машино- «читаемая среда» означает любую среду или носитель, участвующие в представлении инструкций процессору для исполнения.
[02247] Машиночитаемый носитель может принимать многие формы, включая, среди прочего, материальный носитель памяти, носитель волновой передачи информации или физическая передающая среда. Энергонезависимый носитель памяти включает, например, оптические или магнитные диски, такие как любое из устройств-накопителей в любом компьютере и т.п., которые могут использоваться для реализации баз данных, и т.д., как показано на чертежах. Энергозависимые носители памяти включают динамическую память, такую как основная память такой компьютерной платформы. Материальные среды передачи информации включают коаксиальные кабели; медные провода и волоконную оптику, в том числе провода, которые составляют шину внутри компьютерной системы. Носитель волновой передачи информации может принимать форму электрических или электромагнитных сигналов, или акустических или световых волн, таких, какие генерируются во время радиочастотной (RF) и инфракрасной (ИК) передачи данных.
[02248] Общераспространенные виды машиночитаемых носителей, поэтому, включают, например: дискету, гибкий диск, жесткий диск, магнитную ленту, любой другой магнитный носитель, CD-ROM, DVD или DVD-ROM, другой оптический носитель, перфокарты, бумажную ленту, любой другой физический носитель с узорами из отверстий, ОЗУ (RAM), ПЗУ (ROM), PROM и EPROM, флэш-EPROM, любые другие запоминающие микросхемы или картриджи, несущая волна, транспортирующая данные или инструкции, кабели или тракты, транспортирующие такую несущую волну, или любой другой носитель, с которого компьютер может считывать программный код и/или данные. Многие из этих форм машиночитаемых носителей могут быть вовлечены в передачу одной или нескольких последовательностей одной или нескольких инструкций процессору для исполнения.
[02249] Процедурные шаги могут реализовываться программным продуктом, включающем машиноисполняемые инструкции, такие как программный код, например, в виде программных модулей, исполняемых системами или машинами в сетевом окружении. Вообще говоря, программные модули могут включать процедуры, программы, объекты, компоненты, структуры данных, и т.д., которые выполняют определенные задачи или реализуют определенные типы абстрактных данных. Машиноисполняемые инструкции, ассоциированные структуры данных и программные модули представляют собой примеры программного кода для исполнения шагов рассматриваемых здесь методов. Конкретная последовательность таких исполняемых инструкций или ассоциированные структуры данных представляют собой примеры соответствующих действий по реализации описываемых в таких шагах функций.
[02250] В некоторых ситуациях, представленные здесь системы и методы осуществляются в сетевой среде с использованием логических соединений с одним или несколькими удаленными компьютерами, имеющими процессоры. Логические соединения могут включать, например, локальную сеть (LAN) и/или глобальную сеть (WAN). Такие сетевые среды можно найти в офисных или корпоративных компьютерных сетях, интранетах и интернете, и они могут использовать широкий спектр разных коммуникационных протоколов. Специалисту в данной области техники понятно, что такие сетевые вычислительные среды могут охватывать многие типы конфигураций компьютерных систем, включая персональные компьютеры, портативные устройства, многопроцессорную или программируемую бытовую электронику, сетевые персональные компьютеры (ПК), серверы, мини-ЭВМ, ЭВМ и т.п.
[02251] Следует отметить, что, хотя приведенные здесь блок-схемы (например, фиг. 83 и 84) демонстрируют определенный порядок процедурных шагов («шаги»), при этом понимается, что последовательность этих шагов может отличаться от представленного. Кроме того, два шага и более могут выполняться одновременно или с частичным наложением. Такие модификации могут определяться выбранным программным и аппаратным обеспечением системы, и выбором проектировщика. Понятно, что все такие модификации включаются в объем изобретения. Аналогично, программное обеспечение и веб-реализации настоящего изобретения могут быть достигнуты по стандартной методологии программирования с основанной на правилах логикой и другой логикой, призванных реализовать различные шаги поиска в базах данных, шаги корреляции, сравнения и принятия решений.
[02252] Примеры
[02253] Пример 1
[02254] устройство находится в зоне с тремя WiFi-маршрутизаторам в пределах дальности беспроводной связи сетевого диапазона антенны устройства. Сетевое устройство подключается к первому WiFi-маршрутизатору. Устройство пингует первый сервер со статическим IP-адресам и второй сервер с выделенным URL-адресом (например, "Google.com"). После пингования второго сервера, DNS-сервер, находящийся в сетевой связи с первым WiFi-маршрутизатор преобразует IP-адрес второго сервера. Затем ping-пакет отправляется второму серверу на преобразованный IP-адрес. Если устройство получает ответ от первого и второго серверов, компьютер устройства поддерживает подключение к первому WiFi-маршрутизатору. Затем устройство подключается к интернету, чтобы получать или передавать нужную информацию. Если устройство не получает ответа от одного или обоих серверов, первого и второго, то устройство подключается ко второму WiFi-маршрутизатору. Будучи представленной неограничивающим примером, устройство может быть реализовано на любом из описанных здесь приборов, в частности, показанном, среди прочих, на фиг. 1÷23.
[02255] Пример 2
[02256] Пользователь находится на самолете с множеством точек доступа к сети (точки WiFi-доступа). Смартфон пользователя автоматически сканирует и создает список точек доступа. Далее смартфон пользователя подключается к первой сетевой точке доступа и пингует первый сервер со статическим IP-адресом и второй сервер с выделенным URL-адресом. Пингование второго сервера предусматривает использование ping-команды с URL-адресом назначения (например, «ping www.Google.com»). DNS-сервер преобразует IP-адрес URL-адреса, чтобы затем пинговать второй сервер с использованием преобразованного IP-адреса. Если смартфон пользователя получает ответ от как первого, так и от второго серверов, то смартфон пользователя поддерживает подключение к первой сетевой точке доступа и пользователь получает доступ к сети. Если смартфон пользователя не получает ответ от одного или обоих серверов, первого и второго, то смартфон пользователя подключается к второй сетевой точке доступа и повторяются шаги, описанные выше. Хотя этот пример описан в контексте телефона с беспроводной сетевой поддержкой, следует понимать, что те же принципы применимы и к анализатору жидкости или другим диагностическим устройствам с аппаратными средствами и/или программным обеспечением сетевого подключения для реализации описанной здесь методологии.
[02257] Пример 3
[02258] А планшетный ПК (например, iPad) снабжен первым беспроводным интерфейсом, сконфигурированным на общение с одним или несколькими WiFi-маршрутизаторами, и вторым беспроводным интерфейсом, сконфигурированным на общение с провайдером сетевого сервиса GSM. Планшетный ПК подключается к WiFi-маршрутизагору с помощью первого беспроводного интерфейса и пингует первый сервер со статическим IP-адресом и второй сервер со статическим URL-адресом. Далее, планшетный ПК подключается к GSM-провайдеру, используя второй беспроводной интерфейс и пингует первый и второй серверы. Затем планшетный ПК оценивает, с помощью своего процессора, возможность сетевого подключения через WiFi-маршрутизатор и GSM-провайдера, чтобы определить, соответствует ли подключение через WiFi-маршрутизатор или GSM-провайдера определенным заданным критериям (или правилам) подключения к сети. Планшетный ПК решает, что подключение к сети через WiFi-маршрутизатор предпочтительнее, поскольку обеспечивается более высокая скорость закачки и скачивания, и это дешевле, чем подключение через GSM-провайдера. Планшетный ПК затем использует WiFi-маршрутизатор для доступа в интернет. Хотя этот пример описан в контексте планшетного ПК, следует понимать, что те же принципы применимы и к анализатору жидкости или другим диагностическим устройствам с аппаратными средствами и/или программным обеспечением сетевого подключения для реализации описанной здесь методологии.
[02259] В то время как приведенное выше является полным описанием предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения, возможно использование различных альтернатив, модификаций и эквивалентов. Поэтому, объем настоящего изобретения следует определять, не руководствуясь приведенным выше описанием, а руководствуясь, вместо этого, прилагаемой формулой изобретения вместе с полным объемом заложенных в них эквивалентов. Любой функциональный элемент, безотносительно к его предпочтительности, может сочетаться с любым другим функциональным элементом, безотносительно к его предпочтительности. Прилагаемую формулу не следует толковать как вносящую ограничение средств выполняемыми им функциями, если в формуле изобретения такое ограничение не обозначено в явном виде с помощью фразы "средство для". Следует понимать, что в том виде, как [английские] артикли "а", "an" и "the" повсеместно используются в тексте описания и формуле изобретения, их значение распространяется на те же понятия во множественном числе, если только контекст не диктует явно иной смысл. Кроме того, в том виде, как [английский] предлог "in" ("в") повсеместно используется в тексте описания и формуле изобретения, он охватывает значения "in" ("в") и "on" ("на"), если контекст не диктует явно иной смысл. Наконец, в том виде, как [английские] союзы "and" ("и") и "or" ("или") повсеместно используются в тексте описания и формуле изобретения, они имеют как соединительное, так и разъединительное значение, и они могут применяться взаимозаменяемым образом, если контекст не диктует явно иной смысл. Таким образом, в контекстах, где используются союзы "and" ("и") и "or" ("или"), их использование не исключает значение "and/or" ("и/или"), если контекст не диктует явно иной смысл.
[02260] Кроме того, концентрации, количества и другие числовые данные могут быть представлены здесь в виде некоторого интервала значений. Следует понимать, что такой интервальный формат используется лишь для удобства и краткости, и его следует толковать гибко как включающий не только числовые значения, явно указанные в качестве пределов интервала, но и включающий все индивидуальные числовые значения или поддиапазоны, охватываемые этим интервалом, как если бы каждое числовое значение и поддиапазон были указаны в явном виде. Например, диапазон размеров от около 1 нм до около 200 нм (1…20 нм или 1÷20 нм) следует толковать не только как включающий явно указанные пределы около 1 нм и около 200 нм, но и индивидуальные размеры, например, 2 нм, 3 нм, 4 нм и поддиапазоны, например, 10…50 нм, 20…100 нм и т.д.
[02261] Данный документ содержит материал, на который распространяется защита авторского права. Например, все приведенные цифры являются предметом авторского права. Владелец авторских прав (в данном случае заявитель) не имеет возражений против факсимильного воспроизведения патентных документов и пояснений в том виде, как они представлены в архиве или записях Ведомства США по патентам и товарным знакам, но в противном случае оставляет за собой все авторские права какого бы то ни было характера. Применяется следующее уведомление: Copyright 2012 Theranos, Inc.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ЗАЩИЩЕННОЕ И КОНФИДЕНЦИАЛЬНОЕ ХРАНЕНИЕ И ОБРАБОТКА РЕЗЕРВНЫХ КОПИЙ ДЛЯ ДОВЕРЕННЫХ СЕРВИСОВ ВЫЧИСЛЕНИЯ И ДАННЫХ | 2010 |
|
RU2531569C2 |
| ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОБ С ПРИМЕНЕНИЕМ ОСТАТОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ОТ ПРЕДЫДУЩЕГО ТЕСТА | 2013 |
|
RU2627383C2 |
| СНЯТИЕ НАКОНЕЧНИКА В МОДУЛЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ПИПЕТКИ | 2020 |
|
RU2809832C1 |
| ПАТРОН ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОБНАРУЖЕНИЯ АНАЛИТА В ПРОБЕ ТЕЛЕСНОЙ ЖИДКОСТИ И СОДЕРЖАЩАЯ ЕГО СИСТЕМА | 2008 |
|
RU2540424C2 |
| СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПЕРЕНОСА РЕАГЕНТА В БЛОК АНАЛИЗА | 2013 |
|
RU2669767C2 |
| СИСТЕМЫ И МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОБРАЗЦА | 2012 |
|
RU2620922C2 |
| СПОСОБ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНФОРМИРОВАНИЯ О ВРЕДОНОСНЫХ ВЕБ-РЕСУРСАХ | 2018 |
|
RU2701040C1 |
| УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ СЧЕТА И ЕГО ОПЛАТЫ | 2011 |
|
RU2581784C2 |
| УСТРОЙСТВО БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ С ПОДДЕРЖКОЙ МНОЖЕСТВА АКТИВНЫХ СЕТЕЙ | 2019 |
|
RU2754353C1 |
| БЛОК НОСИТЕЛЯ РЕАГЕНТОВ, АДАПТЕР И СПОСОБ МАНИПУЛЯЦИИ БЛОКОМ НОСИТЕЛЯ РЕАГЕНТОВ | 2015 |
|
RU2682097C2 |
Изобретение относится к лабораторным исследованиям. Настольная система для анализа пробы включает корпус и множество модулей внутри корпуса, причем отдельно взятый модуль из указанного множества содержит минимум одну станцию, выбранную из группы, состоящей из станции подготовки проб, аналитической станции и станции детектирования. Причем система включает в свой состав систему манипуляций с жидкостями, сконфигурированную на выполнение переноса пробы или реагентов в пределах отдельного модуля или из отдельного модуля в другой модуль в пределах корпуса системы. При этом корпус устройства является непрозрачным и препятствует неконтролируемому проникновению света в систему. Причем система для манипуляций с жидкостями выполнена приспособленной как к а) аликвоте пробы, так и к б) транспортировке аналитического блока к станции подготовки проб, аналитической станции или станции детектирования. Техническим результатом является обеспечение возможности своевременной и точной диагностики. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 123 ил.
1. Настольная система для анализа пробы, включающая:
корпус; и
множество модулей внутри корпуса, причем отдельно взятый модуль из указанного множества содержит минимум одну станцию, выбранную из группы, состоящей из станции подготовки проб, аналитической станции и станции детектирования,
причем система включает в свой состав систему манипуляций с жидкостями, сконфигурированную на выполнение переноса пробы или реагентов в пределах отдельного модуля или из отдельного модуля в другой модуль в пределах корпуса системы;
причем корпус устройства является непрозрачным и препятствует неконтролируемому проникновению света в систему; и
причем система для манипуляций с жидкостями выполнена приспособленной как к а) аликвоте пробы, так и к б) транспортировке аналитического блока к станции подготовки проб, аналитической станции или станции детектирования.
2. Система по п. 1, содержащая систему манипуляций с жидкостью, которая содержит пипетку, сконфигурированную на взятие, дозирование и/или перенос указанной пробы биологического материала.
3. Система по п. 1, дополнительно содержащая устройство съемки изображений, сконфигурированное на получение изображения одного или нескольких представителей группы, состоящей из собранной пробы биологического материала, процесса обработки пробы биологического материала, и реакции, проведенной на системе.
4. Система по п. 1, сконфигурированная на детектирование в указанной пробе множества анализируемых веществ или болезненного состояния, причем концентрации анализируемых веществ в указанном множестве различаются между собой более чем на один порядок величины.
5. Система по п. 1, содержащая узел взятия проб, сконфигурированный на взятие пробы жидкости или образца ткани у субъекта.
6. Система по п. 1, характеризующаяся коэффициентом вариации не более 15%.
7. Способ автоматизированной обработки пробы по месту обслуживания в заданном пункте, заключающийся в том, что:
предоставляют пробу системе по п. 1;
предоставляют указанной системе возможность обработать указанную пробу с выдачей детектируемого сигнала, свидетельствующего о том, что проба обработана.
8. Способ по п. 7, в котором на стадии обработки производят оценку гистологии или морфологии пробы.
9. Способ по п. 7, в котором на стадии обработки производят оценку присутствия и/или концентрации анализируемого вещества в пробе или болезненного состояния, ассоциированного с пробой.
10. Модуль для обработки проб, включающий:
станцию подготовки проб, аналитическую станцию и/или станцию детектирования;
управляющий блок, выдающий исполняемые компьютером команды на обслуживание в заданном пункте с помощью как минимум одной из указанных станции подготовки проб, аналитической станции и станции детектирования; и
минимум одну центрифугу, сконфигурированную выполнять центрифугирование пробы, взятой скарификатором для прокола кожи пальца, и
систему для манипуляций с жидкостями, выполненную приспособленной как к а) аликвоте пробы, так и к б) транспортировке аналитического блока к станции подготовки проб, аналитической станции или станции детектирования.
11. Модуль по п. 10, в котором центрифуга находится в станции подготовки пробы и/или в аналитической станции.
12. Модуль по п. 10, в котором исполняемые компьютером команды, сконфигурированы выполнять действия по месту обслуживания на объекте, выбранном из группы, включающей предприятие розничных операций, место проживания субъекта и учреждение по оценке состояния здоровья и лечению.
13. Система по п. 1, где корпус обеспечивает условия для регулирования температуры, влажности, давления внутри модуля.
| US 6290907 B1, 18.09.2001 | |||
| Устройство для определения толщины гистологического среза | 1980 |
|
SU871034A1 |
| RU 2007140259 A, 10.05.2009 | |||
| US 2010291588 A1, 18.11.2010. | |||
