試劑卡對(duì)齊系統(tǒng)和方法
【專利摘要】試劑卡分析機(jī)包括被構(gòu)造成發(fā)送光學(xué)信號(hào)的光學(xué)信號(hào)源以及光學(xué)信號(hào)探測(cè)器，該光學(xué)信號(hào)探測(cè)器與光學(xué)信號(hào)源間隔開一定距離以限定所述光學(xué)信號(hào)所被發(fā)送至的光學(xué)信號(hào)路徑，該光學(xué)信號(hào)探測(cè)器被構(gòu)造成探測(cè)所述光學(xué)信號(hào)并且輸出指示所述光學(xué)信號(hào)的電信號(hào)。讀取器被構(gòu)造成讀取試劑卡的試劑墊。試劑卡移動(dòng)機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成使得具有包括前端和后端的試劑墊的試劑卡移動(dòng)通過(guò)光學(xué)信號(hào)路徑。光學(xué)探測(cè)器接口電耦合至光學(xué)信號(hào)探測(cè)器，并且被構(gòu)造成接收電信號(hào)并且當(dāng)試劑卡運(yùn)動(dòng)通過(guò)光學(xué)信號(hào)路徑時(shí)輸出指示前端和后端中的至少一者的墊探測(cè)信號(hào)。
【專利說(shuō)明】試劑卡對(duì)齊系統(tǒng)和方法
[0001]參考結(jié)合
于2011年12月16日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)61/576，503的全部?jī)?nèi)容被明確地并入本文以供參考。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本文公開的本發(fā)明原理大體涉及非接觸位置探測(cè)，并且更具體地但并非限制性地涉及經(jīng)由試劑卡對(duì)齊系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的用于醫(yī)療診斷的試劑測(cè)試墊的光學(xué)位置探測(cè)和分析。
【背景技術(shù)】
[0003]試劑測(cè)試條廣泛地用于醫(yī)學(xué)和臨床化學(xué)領(lǐng)域。測(cè)試條通常具有一個(gè)或更多個(gè)測(cè)試區(qū)域，并且每個(gè)測(cè)試區(qū)域均能夠響應(yīng)于與液體標(biāo)本的接觸而經(jīng)歷顏色變化。液體標(biāo)本通常包含一種或更多種感興趣的成分、物質(zhì)或性質(zhì)。通過(guò)分析測(cè)試條所經(jīng)歷的顏色變化可確定標(biāo)本中這些感興趣成分的存在性和濃度。通常，這種分析包括在測(cè)試區(qū)域或測(cè)試墊與顏色標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)尺之間的顏色比較。以此方式，試劑測(cè)試條有助于醫(yī)生診斷疾病和其他健康問(wèn)題。
[0004]為了滿足醫(yī)療行業(yè)的需求以及其他外延技術(shù)(例如釀造工業(yè)、化學(xué)制造業(yè)等等)的需求，已經(jīng)研發(fā)了無(wú)數(shù)分析過(guò)程、組成物和工具，包括所謂的“浸入即讀”型試劑測(cè)試裝置。不管浸入即讀測(cè)試裝置是用于生物流體或組織的分析還是用于商業(yè)或工業(yè)流體或物質(zhì)的分析，大體過(guò)程均包括測(cè)試裝置接觸要被測(cè)試的樣品或標(biāo)本，并且手動(dòng)或儀器地分析所述測(cè)試裝置。
[0005]本領(lǐng)域一直尋求經(jīng)濟(jì)地且快速地實(shí)施多次測(cè)試、特別是經(jīng)由使用自動(dòng)過(guò)程來(lái)實(shí)施的測(cè)試工具和方法。自動(dòng)分析機(jī)系統(tǒng)在每次測(cè)試的成本、測(cè)試處理容積和/或獲得測(cè)試結(jié)果或其他信息的速度方面優(yōu)于手動(dòng)測(cè)試。
[0006]近年來(lái)的發(fā)展是引入了多簡(jiǎn)檔(multiple-profile)試劑卡和多簡(jiǎn)檔試劑卡自動(dòng)分析機(jī)。多簡(jiǎn)檔試劑卡實(shí)質(zhì)上是卡形測(cè)試裝置，其包括基體和被定位在基體上的多個(gè)浸潰試劑的墊(或陣列)，以用于同時(shí)地或順序地執(zhí)行多次分析物分析，例如在美國(guó)專利號(hào)4，526，753中所公開的，其全部?jī)?nèi)容被明確地并入本文以供參考。
[0007]多簡(jiǎn)檔試劑卡實(shí)現(xiàn)了執(zhí)行自動(dòng)分析的高效、經(jīng)濟(jì)性、快速且方便的方法。被構(gòu)造成使用多簡(jiǎn)檔試劑卡的自動(dòng)分析機(jī)通常例如從存儲(chǔ)抽屜或盒取出多簡(jiǎn)檔試劑卡，并且經(jīng)由卡移動(dòng)機(jī)構(gòu)使得多簡(jiǎn)檔試劑卡在行進(jìn)表面上方前進(jìn)通過(guò)分析機(jī)?？ㄒ苿?dòng)機(jī)構(gòu)可以是例如傳送帶、棘輪機(jī)構(gòu)、滑動(dòng)坡道或者卡抓取或拉動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)多簡(jiǎn)檔試劑卡沿行進(jìn)表面運(yùn)動(dòng)或行進(jìn)時(shí)，一個(gè)或更多個(gè)樣品分配器(例如手動(dòng)或自動(dòng)移液器或移液器桿)可以將一個(gè)或更多個(gè)樣品或試劑沉積或分配到一個(gè)或更多個(gè)試劑墊上。之后，可以(例如手動(dòng)或自動(dòng)地)分析多簡(jiǎn)檔試劑卡以便測(cè)定測(cè)試結(jié)果，例如經(jīng)由光學(xué)成像系統(tǒng)、顯微鏡或分光計(jì)來(lái)進(jìn)行。最后，所用試劑卡從分析機(jī)被移除并且以適當(dāng)方式被丟棄或處置。
[0008]在多簡(jiǎn)檔試劑卡的制造期間，試劑墊通常成行地(例如形成一個(gè)或更多個(gè)測(cè)試條)附接到試劑卡的基體上。然而，典型制造容差允許成行試劑墊相對(duì)于試劑卡的基體的位置具有大約2_的可能變化，且相鄰行的試劑墊通常彼此分開大約5_。
[0009]進(jìn)一步，因?yàn)樵噭|的形狀是大體矩形的，所以最優(yōu)的是將樣品基本沉積在試劑墊的中心或試劑墊的中央?yún)^(qū)域，以便有助于確保試劑墊徹底飽和有樣品，并且基本防止樣品泄漏出試劑墊并漏到試劑卡的基體上或漏到相鄰試劑墊中。
[0010]由于需要將樣品精確地分配到試劑墊上并且由于試劑卡上的試劑墊位置具有相對(duì)大的制造容差這一事實(shí)，對(duì)于自動(dòng)分析機(jī)而言重要的是，在沉積樣品在試劑墊上之前將試劑墊精確放置在多簡(jiǎn)檔試劑卡上。
[0011]多種現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)試圖解決這一問(wèn)題而沒有成功。多種這樣的系統(tǒng)是接觸系統(tǒng)，其復(fù)雜并且不準(zhǔn)確，并且會(huì)導(dǎo)致試劑卡的誤傳送或者由于與其接觸而導(dǎo)致對(duì)試劑卡或試劑墊的損壞。
[0012]為此，現(xiàn)有技術(shù)中需要一種非接觸光學(xué)方法和對(duì)齊系統(tǒng)，其用于精確地確定試劑卡的位置以及試劑卡上的一個(gè)或更多個(gè)試劑墊的位置。本文公開的本發(fā)明原理涉及這種光學(xué)卡對(duì)齊系統(tǒng)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]在一個(gè)方面，本文公開的本發(fā)明原理涉及一種試劑卡分析機(jī)，其包括:光學(xué)信號(hào)源，該光學(xué)信號(hào)源被構(gòu)造成發(fā)送具有一定強(qiáng)度的光學(xué)信號(hào)；以及光學(xué)信號(hào)探測(cè)器，該光學(xué)信號(hào)探測(cè)器與光學(xué)信號(hào)源間隔開一定距離以致光學(xué)信號(hào)源和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器協(xié)作以限定光學(xué)信號(hào)源發(fā)送光學(xué)信號(hào)所處的光學(xué)信號(hào)路徑。光學(xué)信號(hào)探測(cè)器被構(gòu)造成探測(cè)光學(xué)信號(hào)并且輸出指示該光學(xué)信號(hào)的強(qiáng)度的電信號(hào)。讀取器被構(gòu)造成讀取試劑卡的試劑墊。試劑卡移動(dòng)機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成使得具有包括前端和后端的試劑墊的一個(gè)或更多個(gè)試劑卡移動(dòng)通過(guò)光學(xué)信號(hào)路徑并且朝向讀取器移動(dòng)。光學(xué)探測(cè)器接口電耦合至光學(xué)信號(hào)探測(cè)器，并且被構(gòu)造成接收來(lái)自光學(xué)信號(hào)探測(cè)器的電信號(hào)并且當(dāng)試劑卡運(yùn)動(dòng)通過(guò)光學(xué)信號(hào)路徑時(shí)輸出指示試劑墊的前端和后端中的至少一者的墊探測(cè)信號(hào)。
[0014]光學(xué)信號(hào)路徑可以在第一位置，并且被構(gòu)造成分配一定量的樣品的樣品分配器可以被定位在與第一位置間隔開一個(gè)已知距離的第二位置?？ㄒ苿?dòng)機(jī)構(gòu)可以被構(gòu)造成移動(dòng)所述一個(gè)或更多個(gè)試劑卡以致所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊基于墊探測(cè)信號(hào)大致定位在第二位置。在一些示例性實(shí)施例中，所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊可以具有中央?yún)^(qū)域，并且樣品分配器可以被構(gòu)造成在所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊的中央?yún)^(qū)域上分配一定量的樣品。讀取器可以包括成像系統(tǒng)，其被構(gòu)造成在與第一位置間隔開一個(gè)已知距離的第三位置處捕捉所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊的圖像?？ㄒ苿?dòng)機(jī)構(gòu)可以被構(gòu)造成移動(dòng)所述一個(gè)或更多個(gè)試劑卡以致所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊基于墊探測(cè)信號(hào)大致定位在第三位置。光學(xué)信號(hào)可以具有大約850納米的波長(zhǎng)。光學(xué)信號(hào)源可以包括豎直腔面發(fā)射激光器。豎直腔面發(fā)射激光器可以被構(gòu)造成發(fā)射包括具有小于大約2°的角展度的光束的光學(xué)信號(hào)。
[0015]在另一方面，本文公開的本發(fā)明原理涉及一種試劑卡分析機(jī)，其包括:光學(xué)信號(hào)源，該光學(xué)信號(hào)源附接到支架并且被構(gòu)造成發(fā)送具有一定強(qiáng)度的光學(xué)信號(hào)；以及光學(xué)信號(hào)探測(cè)器，該光學(xué)信號(hào)探測(cè)器被附接到支架并且與光學(xué)信號(hào)源間隔開一定距離，以致光學(xué)信號(hào)源和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器協(xié)作以限定在第一位置處的光學(xué)信號(hào)路徑，該光學(xué)信號(hào)探測(cè)器被構(gòu)造成探測(cè)光學(xué)信號(hào)并且生成指示光學(xué)信號(hào)的電信號(hào)。讀取器被構(gòu)造成讀取位于第二位置處的試劑卡的一個(gè)或更多個(gè)試劑墊，該第二位置距第一位置一個(gè)已知距離。樣品分配器被構(gòu)造成在試劑卡的所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊上分配一定量的樣品并且被定位在第三位置處。卡移動(dòng)機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成使得試劑卡在光學(xué)信號(hào)源和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器之間移動(dòng)以致試劑卡干涉光學(xué)信號(hào)，并且移動(dòng)試劑卡以致將所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊大致定位在第二和第三位置處。光學(xué)探測(cè)器接口電耦合到光學(xué)信號(hào)探測(cè)器，并且被構(gòu)造成接收來(lái)自光學(xué)信號(hào)探測(cè)器的電信號(hào)并且當(dāng)試劑卡在光學(xué)信號(hào)源和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器之間運(yùn)動(dòng)時(shí)輸出指示試劑墊的前端和后端中的至少一者的墊探測(cè)信號(hào)。控制器被構(gòu)造成控制讀取器、樣品分配器和移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述控制器電耦合至光學(xué)探測(cè)器接口，其中所述控制器被構(gòu)造成操作卡移動(dòng)機(jī)構(gòu)以移動(dòng)所述一個(gè)或更多個(gè)試劑卡，以致所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊基于墊探測(cè)信號(hào)大致被定位在第二位置處或大致被定位在第三位置處。
[0016]所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊可以具有中央?yún)^(qū)域，并且樣品分配器可以被構(gòu)造成在所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊的中央?yún)^(qū)域上分配一定量的樣品。讀取器可以包括成像系統(tǒng)，其被構(gòu)造成在第三位置處捕捉所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊的圖像。光學(xué)信號(hào)可以具有大約850納米的波長(zhǎng)。光學(xué)信號(hào)源可以包括豎直腔面發(fā)射激光器。豎直腔面發(fā)射激光器可以被構(gòu)造成發(fā)射包括具有小于大約2°的角展度的光束的光學(xué)信號(hào)。
[0017]在另一方面，本文公開的本發(fā)明原理涉及一種方法，其包括:使得具有包括前端和后端的一系列試劑墊的試劑卡通過(guò)由彼此間隔開一定距離的光學(xué)信號(hào)源和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器限定的光學(xué)信號(hào)路徑。該方法還包括:由電耦合到光學(xué)信號(hào)探測(cè)器并被構(gòu)造成接收來(lái)自光學(xué)信號(hào)探測(cè)器的電信號(hào)的光學(xué)探測(cè)器接口來(lái)接收來(lái)自光學(xué)信號(hào)探測(cè)器的電信號(hào)。該方法還包括:當(dāng)試劑卡運(yùn)動(dòng)通過(guò)光學(xué)信號(hào)路徑時(shí)，輸出指示所述一系列試劑墊的前端和后端中的至少一者的一系列墊探測(cè)信號(hào)。
[0018]在另一方面，本文公開的本發(fā)明原理涉及一種方法，其包括:將光學(xué)信號(hào)源和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器附接到樣品分配器上游的分析機(jī)的支架，以便引導(dǎo)光學(xué)信號(hào)跨過(guò)分析機(jī)內(nèi)的預(yù)定卡行進(jìn)路徑；以及將光學(xué)探測(cè)器接口耦合到光學(xué)信號(hào)探測(cè)器和分析機(jī)的控制器，所述光學(xué)探測(cè)器接口被構(gòu)造成接收來(lái)自光學(xué)信號(hào)探測(cè)器的電信號(hào)并且當(dāng)試劑卡在光學(xué)信號(hào)源和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器之間運(yùn)動(dòng)時(shí)向控制器輸出指示試劑墊的前端和后端中的至少一者的墊探測(cè)信號(hào)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]當(dāng)參考其下述具體描述時(shí)可以更佳地理解本文公開的本發(fā)明原理的實(shí)施方式。這樣的描述參考所附示意性繪圖、示意圖、圖表、圖解或附圖。附圖不必要成比例，并且附圖的某些特征和某些視圖可以因清楚簡(jiǎn)潔的原因而被放大、按比例或示意性示出。圖中相同的附圖標(biāo)記可以代表并指代相同或類似的元件或功能。在附圖中:
圖1是根據(jù)本文公開的本發(fā)明原理的卡分析機(jī)的示例性實(shí)施例的立體圖，其中為了清晰沒有示出外部殼體。
[0020]圖2是圖1的卡分析機(jī)的立體圖，其示出了根據(jù)本文公開的本發(fā)明原理的卡對(duì)齊系統(tǒng)的示例性實(shí)施例。
[0021]圖3是圖1的卡分析機(jī)的局部立體圖，其示出了卡對(duì)齊系統(tǒng)。
[0022]圖4是圖3的卡對(duì)齊系統(tǒng)的示例性實(shí)施例的另一局部立體圖。[0023]圖5是圖3的卡對(duì)齊系統(tǒng)的立體圖。
[0024]圖6是根據(jù)本文公開的本發(fā)明原理的卡對(duì)齊系統(tǒng)的控制器的示例性實(shí)施例的圖
/Jn ο
[0025]圖7是示出根據(jù)本文公開的本發(fā)明原理由信號(hào)比較器電路處理的電信號(hào)的圖示。
[0026]圖8是根據(jù)本文公開的本發(fā)明原理的分析機(jī)的局部立體圖，其中卡的邊緣位于其卡對(duì)齊系統(tǒng)的光學(xué)信號(hào)源和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器之間。
[0027]圖9是圖8的分析機(jī)的局部立體圖，其中墊的前端被示為位于其卡對(duì)齊系統(tǒng)的光學(xué)信號(hào)源和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器之間。
[0028]圖10是圖8的分析機(jī)的局部立體圖，其示出了沿行進(jìn)表面前進(jìn)的試劑卡以及被分配到其試劑墊之一上的樣品。
【具體實(shí)施方式】
[0029]在具體解釋本文公開的本發(fā)明原理的至少一個(gè)實(shí)施例之前，應(yīng)該理解，本發(fā)明原理不將其應(yīng)用限于在下述描述中列出的或附圖中示出的部件或步驟或方法的構(gòu)造和布置細(xì)節(jié)。本文公開的本發(fā)明原理能夠是其他實(shí)施例或以各種方式被實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行。同樣，應(yīng)該理解的是，本文所使用的表述和術(shù)語(yǔ)是用于描述目的并且不應(yīng)該被看作以任何方式限制本文所公開并要求保護(hù)的本發(fā)明原理。
[0030]在本發(fā)明原理的實(shí)施例的下述具體描述中，提出了大量具體細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明原理的更全面理解。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將顯而易見到，可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐本公開范圍內(nèi)的本發(fā)明原理。在另一些情況下，沒有具體描述已知特征以便避免使得當(dāng)前公開不必要地復(fù)雜化。
[0031]如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”、“具有”或其任意其他變型試圖涵蓋非排他性包括。例如，包括一系列元素的過(guò)程、方法、物品或設(shè)備不必要局限于僅這些元素，而是可以包括沒有被明確列出或固有地存在于其中的其它元素。
[0032]除非以相反的方式明確說(shuō)明，否則“或”指代的是包含性“或”而不是排他性“或”。例如，下列任意一項(xiàng)均滿足條件A或B:A真(或存在)并且B偽(或不存在)，A偽(或不存在)并且B真(或存在)，以及A和B均真(或存在)。
[0033]此外，“一”或“一個(gè)”的使用被用于描述本文的實(shí)施例的元素和部件。這僅是為了方便而這樣做并且給出了本發(fā)明原理的大體含義。這種描述應(yīng)該被認(rèn)為是包括一個(gè)或至少一個(gè)，并且單數(shù)形式也包括復(fù)數(shù)形式，除非明顯地以其他方式說(shuō)明。
[0034]進(jìn)一步地，如本文所使用的，對(duì)“一種實(shí)施例”或“一個(gè)實(shí)施例”的引用意味著結(jié)合該實(shí)施例描述的具體元素、特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在至少一個(gè)實(shí)施例中。在說(shuō)明書中各處出現(xiàn)的術(shù)語(yǔ)“在一種實(shí)施例中”不必須均指的是同一實(shí)施例。
[0035]最后，如本文所使用的，例如“大約”、“近似”和“基本/大致”的限定詞試圖表明被限定的物品不限于列出的準(zhǔn)確值，而是包括稍許改變或偏離，所述改變或偏離是例如由測(cè)量誤差、制造容差、施加在各零件上的應(yīng)力、損耗及其組合造成的。
[0036]本文公開的本發(fā)明原理大體涉及醫(yī)療診斷系統(tǒng)，并且更具體地但非限制性地涉及制造和使用自動(dòng)多簡(jiǎn)檔試劑卡分析機(jī)的非接觸試劑卡對(duì)齊系統(tǒng)和方法。在本文公開的本發(fā)明原理的一些示例性實(shí)施例中，公開了非接觸方法和系統(tǒng)，以基本準(zhǔn)確地(在大約小于0.2mm之內(nèi))確定多簡(jiǎn)檔試劑卡(在下文被稱為“試劑卡”或“卡”)的基體的邊緣位置以及附接到試劑卡的基體的一個(gè)或更多個(gè)試劑墊的端部的位置。
[0037]本文公開的本發(fā)明原理可以使用基于光學(xué)信號(hào)(例如激光器)的方法來(lái)確定試劑卡的基體邊緣以及試劑墊端部的位置。例如，光學(xué)信號(hào)源可以被定位在試劑卡行進(jìn)或前進(jìn)所在的表面上方，并且光學(xué)信號(hào)探測(cè)器可以被定位在試劑卡行進(jìn)所在的表面下方，以便試劑卡可以沿該表面前進(jìn)并且被定位在光學(xué)信號(hào)源和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器之間。光學(xué)信號(hào)源可以發(fā)射或者發(fā)送可以由光學(xué)信號(hào)探測(cè)器探測(cè)的光學(xué)信號(hào)。當(dāng)沒有試劑卡被定位在光學(xué)信號(hào)源和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器之間時(shí)，光學(xué)信號(hào)探測(cè)器所探測(cè)的光學(xué)信號(hào)會(huì)是相對(duì)強(qiáng)的，因?yàn)楫?dāng)光學(xué)信號(hào)在光學(xué)信號(hào)源和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器之間行進(jìn)時(shí)僅存在與其干涉的空氣。光學(xué)信號(hào)探測(cè)器可以探測(cè)相對(duì)強(qiáng)的光學(xué)信號(hào)并且可以產(chǎn)生相對(duì)強(qiáng)的第一電信號(hào)，所述第一電信號(hào)指不相對(duì)強(qiáng)的光學(xué)信號(hào)。第一電信號(hào)可以被發(fā)送到光學(xué)探測(cè)器接口，如下所述。
[0038]當(dāng)試劑卡的前緣沿行進(jìn)表面前進(jìn)并且被定位成至少部分地處于光學(xué)信號(hào)源和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器之間時(shí)，試劑卡的基體開始干涉光學(xué)信號(hào)源所發(fā)射的光學(xué)信號(hào)，從而導(dǎo)致到達(dá)光學(xué)信號(hào)探測(cè)器的光學(xué)信號(hào)的強(qiáng)度下降?；w可以是用作光學(xué)擴(kuò)散器的半透明塑料或者其他材料，從而例如散射在光學(xué)信號(hào)源和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器之間的光學(xué)信號(hào)。為此，光學(xué)信號(hào)探測(cè)器探測(cè)光學(xué)信號(hào)，其與在光學(xué)信號(hào)源和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器之間不存在卡時(shí)接收的相對(duì)強(qiáng)的信號(hào)相比相對(duì)較弱。光學(xué)信號(hào)探測(cè)器可以產(chǎn)生相對(duì)弱的第二電信號(hào)，所述第二電信號(hào)指示相對(duì)弱的光學(xué)信號(hào)。例如，光學(xué)信號(hào)探測(cè)器可以發(fā)送第二電信號(hào)到光學(xué)探測(cè)器接口。
[0039]當(dāng)試劑卡沿行進(jìn)表面進(jìn)一步前進(jìn)時(shí)，試劑墊的前端被定位成至少部分地處于光學(xué)信號(hào)源和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器之間，并且試劑墊開始進(jìn)一步干涉光學(xué)信號(hào)源所發(fā)射的光學(xué)信號(hào)并且導(dǎo)致到達(dá)光學(xué)信號(hào)探測(cè)器的光學(xué)信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)一步下降。光學(xué)信號(hào)探測(cè)器探測(cè)這個(gè)相對(duì)較弱的光學(xué)信號(hào)并且產(chǎn)生指示相對(duì)較弱的光學(xué)信號(hào)的第三電信號(hào)。例如，光學(xué)信號(hào)探測(cè)器可以發(fā)送第三電信號(hào)到光學(xué)探測(cè)器接口。
[0040]第二電信號(hào)和第三電信號(hào)之間的差異會(huì)是非常小的，因此第二電信號(hào)和第三電信號(hào)可以由例如如下所述的光學(xué)探測(cè)器接口放大、偏置或以其他方式處理，以便提供指示試劑卡的哪部分(如果有的話)定位在光學(xué)信號(hào)源和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器之間的信息。
[0041]光學(xué)探測(cè)器接口電路可以通過(guò)從接收的信號(hào)減去低于最小測(cè)量信號(hào)的范圍并且放大得到信號(hào)(例如大約2.5倍)來(lái)偏置進(jìn)入的第一、第二和第三電信號(hào)，以生產(chǎn)指示試劑卡的部分(如果有的話)的處理信號(hào)，所述處理信號(hào)例如當(dāng)前與光學(xué)信號(hào)干涉。
[0042]因此可以探測(cè)和/或確定試劑卡的基體的前緣和試劑墊的前端和后端的基本準(zhǔn)確位置，并且這個(gè)信息可以與樣品分配器的已知位置相結(jié)合以便操作機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)通過(guò)使得試劑卡例如在行進(jìn)表面上前進(jìn)一距離來(lái)使試劑卡前進(jìn)以便使得試劑墊在樣品分配器下方大致居中。樣品可以例如被分配到一個(gè)或更多個(gè)試劑襯墊的中央?yún)^(qū)域上。這個(gè)信息也能夠與成像系統(tǒng)的已知位置相結(jié)合，以致試劑卡可以前進(jìn)到成像系統(tǒng)的視野中的任意所需位置或指定目標(biāo)區(qū)域，并且試劑卡和/或試劑墊的一個(gè)或更多個(gè)圖像可以例如被成像系統(tǒng)捕捉。
[0043]在一方面，本文公開的本發(fā)明原理涉及一種用于自動(dòng)分析機(jī)器械的卡定位系統(tǒng)，其利用一次性多簡(jiǎn)檔試劑卡，所述試劑卡具有基體和位于基體表面上的浸潰有各種試劑的墊陣列。試劑卡和墊能夠精確對(duì)齊以便以最佳樣品分布的方式將樣品分配到墊的中央?yún)^(qū)域上。在一種示例中，墊被粘結(jié)到卡且具有大約2毫米的可能變化。之后，板載光學(xué)系統(tǒng)或其他成像系統(tǒng)可以例如采集成行墊的數(shù)字圖片。光學(xué)系統(tǒng)可以被構(gòu)造成例如讀取試劑卡的醫(yī)學(xué)診斷裝置。試劑卡可以被存儲(chǔ)在試劑箱中的堆?；蚝袃?nèi)，并且可以一次遞增地前進(jìn)一個(gè)試劑卡的方式經(jīng)過(guò)防潮閘口。一旦經(jīng)過(guò)該閘口，則例如尿液的體液樣品可以通過(guò)例如移液器桿的樣品分配器被分配在試劑卡上的每個(gè)墊上。之后分析機(jī)可以使得卡前進(jìn)到目標(biāo)區(qū)域以便由光學(xué)系統(tǒng)成像。
[0044]為了由光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)讀取，裝置可以確定并確認(rèn)卡和墊的放置。為了完成這些，裝置可以裝備有卡對(duì)齊系統(tǒng)，卡對(duì)齊系統(tǒng)包括例如激光器的光學(xué)信號(hào)源和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器，光學(xué)信號(hào)探測(cè)器利用卡運(yùn)動(dòng)的三個(gè)不同情況之間的光吸收水平的差異。探測(cè)器可以例如感測(cè)沒有卡片(零吸收率)、卡片邊緣或基體(在大約99.90%和大約99.99%的吸收率之間)、以及墊末端(除99.90%至99.99%的吸收率之外附加約30%)。卡基體的光學(xué)性能可以在第一批卡基體和第二批卡基體之間不同，并且卡對(duì)齊系統(tǒng)可以被校準(zhǔn)到新一批的每個(gè)第一卡或者每個(gè)新盒，如下所述。在一些示例性實(shí)施例中，光學(xué)信號(hào)源可以包括稱為VCSEL(代表豎直腔面發(fā)射激光器)的特殊類型的激光二極管。這個(gè)光學(xué)信號(hào)源可以以850 nm的可見波長(zhǎng)操作，并且可以呈現(xiàn)產(chǎn)生窄(例如小于大約2。)圓筒形光束的獨(dú)特性質(zhì)，該光束對(duì)于例如進(jìn)行位置測(cè)量是非常有用的。在一些示例性實(shí)施例中，光學(xué)信號(hào)源和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器可以被放置在試劑卡行進(jìn)表面之上和之下以便進(jìn)行適當(dāng)讀取。
[0045]現(xiàn)在參考圖1-2，在本文示出了根據(jù)本文公開的本發(fā)明原理的自動(dòng)分析機(jī)100的示例性實(shí)施例的透視圖。例如，分析機(jī)100可以包括:存儲(chǔ)隔室組件102，其被構(gòu)造成接收其內(nèi)具有一個(gè)或更多個(gè)試劑卡106的試劑卡盒104 ;卡行進(jìn)組件108，其被構(gòu)造成使得多簡(jiǎn)檔試劑卡106沿行進(jìn)表面110移動(dòng)經(jīng)過(guò)樣品交付組件112 ;以及成像系統(tǒng)114。
[0046]存儲(chǔ)隔室組件102可以例如包括存儲(chǔ)隔室116、閘口組件118、卡剝除組件120和卡對(duì)齊系統(tǒng)122。
[0047]存儲(chǔ)隔室116可以被實(shí)施為被構(gòu)造成在其內(nèi)接收和存儲(chǔ)一個(gè)或更多個(gè)試劑卡106的任意適當(dāng)殼體，以致所述一個(gè)或更多個(gè)試劑卡106可以一次一個(gè)地從存儲(chǔ)隔室116剝除或移除并且可以在行進(jìn)表面110上前進(jìn)，如下所述。存儲(chǔ)隔室116可以被構(gòu)造成在其內(nèi)接收和保持一堆試劑卡106，或者可以例如被構(gòu)造成在其內(nèi)接收包含一個(gè)或更多個(gè)試劑卡106的筒或盒104。
[0048]存儲(chǔ)隔室116可以包括門124和底部126。門124可以被實(shí)施為可以選擇性打開和關(guān)閉以允許通達(dá)到存儲(chǔ)隔室116的任意構(gòu)件，以致一個(gè)或更多個(gè)試劑卡106或盒104可以被引入到存儲(chǔ)隔室116或從存儲(chǔ)隔室116移除。在本文公開的本發(fā)明原理的一些示例性實(shí)施例中，存儲(chǔ)隔室116和門124可以是基本防蒸汽透過(guò)的，以便保護(hù)位于存儲(chǔ)隔室116內(nèi)的任意試劑卡106免受蒸汽、濕氣或者其他污染物，如從本公開受益的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見到的。進(jìn)一步地，當(dāng)門124和閘口組件118的閘口大致關(guān)閉時(shí)，存儲(chǔ)隔室116可以例如使得在可見光范圍內(nèi)的光基本不透過(guò)，以致可見光范圍內(nèi)的光基本不進(jìn)入或離開存儲(chǔ)隔室116。進(jìn)一步地，在一些示例性實(shí)施例中，存儲(chǔ)隔室116可以基本不透過(guò)非可見光范圍內(nèi)的光學(xué)信號(hào)，以致非可見光范圍內(nèi)的光學(xué)信號(hào)基本不可以進(jìn)入或離開存儲(chǔ)隔室116。
[0049]底部126可以被實(shí)施為任意適當(dāng)構(gòu)件，并且可以至少部分限定行進(jìn)表面110，如從本公開受益的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將顯而易見的。[0050]例如，閘口組件118可以包括與閘口抬升機(jī)構(gòu)130可操作地聯(lián)接的閘口 128。閘口 128被示為形成存儲(chǔ)隔室116的一部分，以致可以通過(guò)閘口抬升機(jī)構(gòu)130選擇性打開和關(guān)閉閘口 128以便允許一個(gè)或更多個(gè)試劑卡106離開存儲(chǔ)隔室116并在行進(jìn)表面110上前進(jìn)。在一些示例性實(shí)施例中，例如，閘口 128也可以被構(gòu)造為蒸汽或濕氣屏障，從而保護(hù)存儲(chǔ)隔室116內(nèi)部免受濕氣和污染物。進(jìn)一步地，例如，閘口 128可以操作為光屏障，以便當(dāng)閘口 128大致關(guān)閉時(shí)，可見光或非可見光范圍內(nèi)的光學(xué)信號(hào)基本不會(huì)進(jìn)入或者離開存儲(chǔ)隔室 116。
[0051 ] 閘口 128可以由任意適當(dāng)?shù)拈l口抬升機(jī)構(gòu)(例如閘口抬升機(jī)構(gòu)130 )操作，所述閘口抬升機(jī)構(gòu)可以是手動(dòng)或自動(dòng)的并且可以例如包括齒輪機(jī)構(gòu)、伺服器、電動(dòng)馬達(dá)、致動(dòng)器及其組合。在一些示例性實(shí)施例中，執(zhí)行處理器可執(zhí)行代碼的計(jì)算機(jī)處理器(未示出)可以操作閘口抬升機(jī)構(gòu)130，以抬升和降低閘口 128并且操作卡剝除組件120，以便使得一個(gè)或更多個(gè)試劑卡106部分地或基本完全地前進(jìn)經(jīng)過(guò)閘口 128并到達(dá)行進(jìn)表面110上。
[0052]例如，卡剝除組件120可以至少部分延伸到存儲(chǔ)隔室116內(nèi)，并且可以被構(gòu)造成從存儲(chǔ)隔室116 (例如，從盒104或者從一堆試劑卡106)剝除、驅(qū)出、前進(jìn)或以其他方式移除試劑卡106，并且使得該試劑卡106至少部分地前進(jìn)經(jīng)過(guò)閘口 128。
[0053]在一些示例性實(shí)施例中，當(dāng)閘口 128部分地或完全地抬升或打開時(shí)，卡剝除組件120可以被構(gòu)造成使得一個(gè)或更多個(gè)試劑卡106前進(jìn)離開存儲(chǔ)隔室116并且至少部分地或基本完全地經(jīng)過(guò)閘口 128。在一些示例性實(shí)施例中，當(dāng)試劑卡106部分地前進(jìn)離開存儲(chǔ)隔室116時(shí)，閘口 128可以被降低到試劑卡106上。
[0054]例如，卡剝除組件120可以包括任意合適的機(jī)構(gòu)，例如傳送帶或者其內(nèi)形成有卡剝除凸起134的可動(dòng)板132以及其組合。可動(dòng)板132可以沿或鄰近于存儲(chǔ)隔室116的底部126運(yùn)動(dòng)，以致卡剝除凸起134可以接合試劑卡106的后緣并且使試劑卡106朝向閘口 128前進(jìn)并在閘口 128打開或抬升時(shí)至少部分地經(jīng)過(guò)或超過(guò)閘口 128。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員意識(shí)到的，可動(dòng)板132可以由任意適當(dāng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)，該機(jī)構(gòu)例如包括馬達(dá)、托架、伺服器、致動(dòng)器或其組合。移動(dòng)機(jī)構(gòu)可以被構(gòu)造成例如沿或者鄰近于底部126來(lái)移動(dòng)可動(dòng)板132。
[0055]應(yīng)該理解，在本文公開的本發(fā)明原理的一些示例性實(shí)施例中，卡剝除組件120可以被省略并且一個(gè)或更多個(gè)試劑卡106可以以任意適當(dāng)方式前進(jìn)經(jīng)過(guò)閘口 128，例如經(jīng)由重力、傳送帶、彈簧加載彈出機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)、手動(dòng)地及其組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步地，在本文公開的本發(fā)明原理的一些示例性實(shí)施例中，存儲(chǔ)隔室116可以被省略并且一個(gè)或更多個(gè)試劑卡106可以以任意適當(dāng)方式被引入到行進(jìn)表面110上，包括被手動(dòng)插入或饋送到分析機(jī)100中、以卷繞件被提供或其組合。
[0056]所述一個(gè)或更多個(gè)試劑卡106可以包括具有前緣136、后緣138的基體135并且可以具有位于其上的一個(gè)或更多個(gè)試劑墊140，以致所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊140均對(duì)齊以限定測(cè)試條142。如圖2所示，試劑墊140可以具有前端144和后端146，并且可以彼此間
隔開一定距離。
[0057]現(xiàn)在參考圖3-5，卡對(duì)齊系統(tǒng)122可以包括由可以連接到閘口 128的殼體152支撐的光學(xué)信號(hào)源150以及光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154，光學(xué)信號(hào)探測(cè)器被裝納在由卡存儲(chǔ)隔室116的底部126支撐的底座156內(nèi)，以致光學(xué)信號(hào)源150和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154彼此間隔開一定距離，并且例如以致光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154被定位在行進(jìn)表面110處或下方，并且光學(xué)信號(hào)源150被定位在行進(jìn)表面110上方,或反之亦可。例如,光學(xué)信號(hào)源150和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154可以彼此對(duì)齊以便協(xié)作以在其間限定光學(xué)信號(hào)路徑158 (圖5)。
[0058]應(yīng)該理解的是，在本文公開的本發(fā)明原理的一些示例性實(shí)施例中，光學(xué)信號(hào)源150可以被支撐被底部126支撐，并且光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154可以被連接到閘口 128，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到的。進(jìn)一步地，應(yīng)該理解的是，在一些示例性實(shí)施例中，如果例如當(dāng)試劑卡106朝向閘口 128前進(jìn)、經(jīng)過(guò)閘口 128和/或沿行進(jìn)表面110前進(jìn)時(shí)，試劑卡106可至少部分地位于光學(xué)信號(hào)路徑158內(nèi)，則光學(xué)信號(hào)源150和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154可以以任意所需方式(例如通過(guò)被連接到分析機(jī)100的任意所需部件或結(jié)構(gòu)或者由所述任意所需部件或結(jié)構(gòu)來(lái)支撐)被支撐在行進(jìn)表面110上方和下方以便限定光學(xué)信號(hào)路徑158。
[0059]例如，光學(xué)信號(hào)源150可以被實(shí)施為被構(gòu)造成發(fā)射或者發(fā)送光學(xué)信號(hào)的任意合適的裝置，例如豎直腔面發(fā)射激光器。光學(xué)信號(hào)源150可以被構(gòu)造成發(fā)射光學(xué)信號(hào)，其包括相對(duì)窄的光束(例如，具有小于大約2。的相對(duì)窄的角展度)和例如具有大約850 nm波長(zhǎng)的任意所需波長(zhǎng)。在本文公開的本發(fā)明原理的一些示例性實(shí)施例中，光學(xué)信號(hào)源150可以發(fā)射或者發(fā)送具有任意所需波長(zhǎng)的光學(xué)信號(hào)，例如在大約800 nm和大約900 nm之間變化的波長(zhǎng)。應(yīng)該理解的是，例如，光學(xué)信號(hào)源150可以被實(shí)施為任意適當(dāng)裝置(例如發(fā)光二極管、激光器、量子阱發(fā)射器)，并且可以具有任意波長(zhǎng)，例如包括可調(diào)波長(zhǎng)和基本恒定波長(zhǎng)及其組合。進(jìn)一步地，光學(xué)信號(hào)源150可以發(fā)射任意所需尺寸的光束，其例如具有在大約0°至大約5°或更大角度之間變化的角展度。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到的，卡對(duì)齊系統(tǒng)的準(zhǔn)確度和精確度隨著由光學(xué)信號(hào)源150發(fā)射的光束的寬度和/或角展度的減小而增加。
[0060]光學(xué)信號(hào)源150可以以任意適當(dāng)方式被附接到殼體152，例如通過(guò)粘結(jié)劑、焊接螺栓、縫合、接頭及其組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一些示例性實(shí)施例中，光學(xué)信號(hào)源150和殼體152可以被實(shí)施為整體式主體，而在一些不例性實(shí)施例中殼體152可以被省略并且光學(xué)信號(hào)源150可以被直接地附接到閘口 128或分析機(jī)100的任意其他所需部件。
[0061]殼體152可以類似地以任意所需方式被附接到閘口 128?？蛇x的電連接器160(圖
5)可以被實(shí)施為任意理想連接器160并且可以被電聯(lián)接至光學(xué)信號(hào)源150和任意合適的電源和/或控制信號(hào)源(例如，控制器162，圖6)，所述電源和/或控制信號(hào)源被構(gòu)造成給光學(xué)信號(hào)源150提供功率并且例如控制由光學(xué)信號(hào)源150發(fā)射的光學(xué)信號(hào)的強(qiáng)度。如從本公開受益的普通技術(shù)人員將顯而易見的，希望的是，光學(xué)信號(hào)源150發(fā)射具有相對(duì)或基本恒定的強(qiáng)度或密度的光學(xué)信號(hào)，但是這樣的強(qiáng)度或密度可以是可調(diào)的以便例如校準(zhǔn)卡對(duì)齊系統(tǒng)122。為此，控制器162 (圖6)可以被操作地聯(lián)接至光學(xué)信號(hào)源150并且可以被構(gòu)造成例如確保光學(xué)信號(hào)源150發(fā)射基本恒定的光學(xué)信號(hào)和/或校準(zhǔn)所述光學(xué)信號(hào)源150，如下所述。
[0062]如從本公開受益的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到的，例如在由光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154探測(cè)到之前，由光學(xué)信號(hào)源150發(fā)射的光學(xué)信號(hào)可以由一個(gè)或更多個(gè)透鏡(未示出)、濾波器(未不出)、準(zhǔn)直器(未不出)、擴(kuò)散器(未不出)、折射鏡(未不出)、反射鏡(未不出)、棱鏡(未示出)和其他裝置或其組合來(lái)處理、調(diào)制、濾波、擴(kuò)散、極化或其他方式調(diào)制。
[0063]進(jìn)一步地，在本文公開的本發(fā)明原理的一些示例性實(shí)施例中，例如，光學(xué)信號(hào)源150可以以任何所需方式被支撐在行進(jìn)表面110上方，例如通過(guò)以任意所需方式(例如經(jīng)由接頭、縫合、螺栓、支架、緊固件、焊接或其組合)被連接到閘口 128或者通過(guò)存儲(chǔ)隔室116或者通過(guò)分析機(jī)100的任意其他所需部件來(lái)實(shí)現(xiàn)。[0064]如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到的，在本文公開的本發(fā)明原理的一些示例性實(shí)施例中，可以采用一個(gè)以上的光學(xué)信號(hào)源150，例如兩個(gè)或兩個(gè)以上的光學(xué)信號(hào)源150。
[0065]可選的輥組件164可以與殼體152 —起被實(shí)施并且可以具有輥166，其被構(gòu)造成當(dāng)試劑卡106前進(jìn)通過(guò)光學(xué)信號(hào)路徑158時(shí)沿試劑卡106滾動(dòng)，以便例如確保:當(dāng)試劑卡106行進(jìn)進(jìn)入并通過(guò)光學(xué)信號(hào)路徑158時(shí)，試劑卡106的基體135被維持在距離光學(xué)信號(hào)源150和/或光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154 —受控距離處。當(dāng)在光學(xué)信號(hào)源150和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154之間不存在試劑卡106時(shí)，可選輥組件164可以例如開始接觸光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154的底座156。在本文公開的本發(fā)明原理的一些示例性實(shí)施例中，輥組件164可以被構(gòu)造成作為開關(guān)操作，以致例如當(dāng)輥組件164不接觸底座156或試劑卡106時(shí)光學(xué)信號(hào)源150關(guān)閉、并且以致當(dāng)輥組件164接觸底座156或試劑卡106時(shí)光學(xué)信號(hào)源150開啟。例如，可選輥組件164可以操作地聯(lián)接至控制器162 (圖6)。
[0066]光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154可以被實(shí)現(xiàn)為被構(gòu)造成探測(cè)光學(xué)信號(hào)并將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的任意裝置，例如硅PIN 二極管探測(cè)器、電荷耦合裝置或者任意其他合適的裝置。光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154被構(gòu)造成探測(cè)由光學(xué)信號(hào)源150發(fā)射的光學(xué)信號(hào)并且產(chǎn)生指示探測(cè)的光學(xué)信號(hào)的強(qiáng)度或密度(或任意其他特性、性質(zhì)或?qū)傩?的電信號(hào)。例如，在一些實(shí)施例中，光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154可以產(chǎn)生與由光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154探測(cè)的光學(xué)信號(hào)的密度或強(qiáng)度成比例的電流。理想地，光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154具有相對(duì)窄的孔隙或者探測(cè)面積，例如大約I平方毫米的孔隙或探測(cè)面積，以便改善光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154所實(shí)現(xiàn)的信噪比。應(yīng)該理解的是，光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154可以使用其他孔隙尺寸或探測(cè)面積，例如從大約O平方毫米到大約5平方毫米或以上變化。
[0067]光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154可以經(jīng)由底座156被連接到底部126,該底座156可以被實(shí)現(xiàn)為以任意所需方式(例如經(jīng)由螺釘、粘結(jié)劑、螺栓、接頭、縫合、支架及其組合)連接到底部126的適當(dāng)支撐結(jié)構(gòu)。底座156可以具有上表面168,例如光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154可以被結(jié)合到該上表面168內(nèi)。在一些示例性實(shí)施例中，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到的，光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154可以在上表面168下方或上方部分地延伸。在本文公開的本發(fā)明原理的一些示例性實(shí)施例中，底座156可以被構(gòu)造成當(dāng)試劑卡106前進(jìn)離開存儲(chǔ)隔室116時(shí)允許一個(gè)或更多個(gè)試劑卡106在底座156之上滑動(dòng)。進(jìn)一步地，在一些示例性實(shí)施例中，底座156的上表面168可以至少部分地限定行進(jìn)表面110，或者可以被定位成與行進(jìn)表面110基本齊平并與其相鄰。
[0068]如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到的，在一些示例性實(shí)施例中，底座156可以被省略，或者底座156和底部126可以被形成為整體式主體。進(jìn)一步地，在本文公開的本發(fā)明原理的一些示例性實(shí)施例中，可以采用一個(gè)以上的光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154，例如兩個(gè)或兩個(gè)以上的光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154。
[0069]如下所述，光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154可以操作地聯(lián)接至控制器162 (圖6)。
[0070]往回參考圖1-2，卡行進(jìn)組件108可以被構(gòu)造成使得試劑卡106沿行進(jìn)表面110移動(dòng)。
[0071]卡行進(jìn)組件108可以包括可動(dòng)卡夾持器170，其被構(gòu)造成使得試劑卡106沿行進(jìn)表面110移動(dòng)，這例如通過(guò)夾持所述試劑卡106并且使試劑卡106沿行進(jìn)表面110滑動(dòng)或其他方式前進(jìn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。卡行進(jìn)組件108可以相對(duì)于行進(jìn)表面110大致縱向地運(yùn)動(dòng)，例如經(jīng)由可動(dòng)托架來(lái)運(yùn)動(dòng)?？▕A持器170可以被構(gòu)造成例如當(dāng)試劑卡106前進(jìn)經(jīng)過(guò)閘口 128時(shí)夾持、抓住或其他方式接合試劑卡106的一部分。
[0072]行進(jìn)表面110可以被底座172支撐并且可以被實(shí)現(xiàn)為基本平坦表面，該表面被構(gòu)造成允許試劑卡106在其上行進(jìn)，例如在行進(jìn)表面110之上滑動(dòng)。行進(jìn)表面110可以鄰近閘口 128大致水平地延伸，以致前進(jìn)經(jīng)過(guò)閘口 128的試劑卡106可以在行進(jìn)表面110之上前進(jìn)或其他方式行進(jìn)。在一些示例性實(shí)施例中，行進(jìn)表面110可以部分地延伸經(jīng)過(guò)閘口 128并進(jìn)入存儲(chǔ)隔室116內(nèi)，以致閘口 128被降低到行進(jìn)表面110上，如從本公開受益的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將顯而易見的。
[0073]行進(jìn)表面110可以由任意適當(dāng)材料構(gòu)成，例如塑料、金屬、非金屬、熱固性材料、玻璃、樹脂及其組合。行進(jìn)表面110可以通過(guò)使用任意適當(dāng)技術(shù)構(gòu)造，例如注塑、鑄造、機(jī)加工、3D打印及其組合。
[0074]樣品交付組件112可以被實(shí)現(xiàn)為被構(gòu)造成遞送或分配一定量樣品到試劑墊140和/或試劑卡106上的任意所需系統(tǒng)，并且可以包括樣品分配器174 (例如，自動(dòng)移液器桿、手動(dòng)移液器、端口、注射器、流體泵及其組合)。樣品分配器174可以被可運(yùn)動(dòng)地支撐在行進(jìn)表面110上方且在存儲(chǔ)隔室116外部，以致樣品分配器174可以例如相對(duì)于行進(jìn)表面110沿著直線176橫向或側(cè)向地運(yùn)動(dòng)。樣品分配器174可以在行進(jìn)表面110上沿直線176遞送或分配一定量的樣品。直線176可以被稱為樣品遞送位置或線，并且例如當(dāng)試劑卡106、試劑墊140或測(cè)試條142被置于直線176上時(shí)，一定量樣品可以沿直線176上的任意點(diǎn)由樣品分配器174來(lái)遞送或分配。
[0075]卡對(duì)齊系統(tǒng)122可以與卡剝除組件120結(jié)合地起作用，以將一個(gè)或更多個(gè)試劑墊140精確地定位在直線176上，以致一定量樣品可以由樣品分配器174沉積到試劑墊140或測(cè)試條142上，所述試劑墊或測(cè)試條大致居中在直線176上且在樣品分配器174下方，如下文具體描述的。樣品可以被沉積在試劑墊140的中央?yún)^(qū)域上，該中央?yún)^(qū)域可以例如包括試劑墊140的中心以及包括或圍繞試劑墊140的中心并圍繞試劑墊140的中心延伸達(dá)試劑墊140的寬度(例如試劑墊140的前端144和后端146之間的距離)的大約0%至50%之間的區(qū)域。大致居中在一個(gè)或更多個(gè)試劑墊140上的一定量一個(gè)或更多個(gè)樣品的沉積可以確保:所沉積的樣品基本被所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊140吸收并且不泄漏到試劑卡106的基體135上，以便避免污染試劑卡106或鄰近的試劑墊140，如從本公開受益的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到的。
[0076]如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到，在本文公開的本發(fā)明原理的一些示例性實(shí)施例中，樣品分配器174可以是靜止的，并且/或者兩個(gè)或更多個(gè)樣品分配器174可以沿直線176定位，以致一定量樣品可以由所述兩個(gè)或更多個(gè)樣品分配器174遞送到定位成大致居中在直線176上的兩個(gè)或更多個(gè)試劑墊140。
[0077]成像系統(tǒng)114可以被實(shí)現(xiàn)為且用作任意所需讀取器，并且可以被支撐在行進(jìn)表面110上方的位置處，以致試劑墊140的圖像可以被例如成像系統(tǒng)114捕捉。成像系統(tǒng)114可以例如獲取沿行進(jìn)表面110的任意所需目標(biāo)位置或區(qū)域(包括直線176)處或者任意其他所需位置或區(qū)域或者多個(gè)位置或區(qū)域處的試劑墊140圖像。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到的，將試劑墊140精確地定位在直線176上還將允許分析機(jī)100將試劑卡106的試劑墊140精確地定位在沿行進(jìn)表面110的任意所需位置，以致成像系統(tǒng)114可以獲取試劑卡106或試劑墊140的任意所需部分的圖像。在一些示例性實(shí)施例中，成像系統(tǒng)114可以獲取在試劑墊140被定位在直線176時(shí)試劑墊140的圖像，而在另一些示例性實(shí)施例中，成像系統(tǒng)114可以獲取在試劑墊140前進(jìn)經(jīng)過(guò)直線176時(shí)試劑墊140的圖像，以及這二者組合。進(jìn)一步地，成像系統(tǒng)114可以獲取在試劑墊140被定位在行進(jìn)表面110上的指定目標(biāo)位置或區(qū)域(未提及)時(shí)試劑墊140的圖像，該指定目標(biāo)位置或區(qū)域可以是行進(jìn)表面110的任意部位或區(qū)域，例如包括直線176。
[0078]成像系統(tǒng)114可以包括任意所需數(shù)字或模擬成像器，例如數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、模擬攝像機(jī)、CMOS成像器、二極管及其組合。成像系統(tǒng)114也可以例如包括任意所需照明源和/或透鏡系統(tǒng)。進(jìn)一步地，成像系統(tǒng)114不限于可見光譜內(nèi)的光學(xué)成像系統(tǒng)，并且可以例如包括微波成像系統(tǒng)、X射線成像系統(tǒng)和其他的所需成像系統(tǒng)。
[0079]現(xiàn)在參考6-7，分析機(jī)100可以具有光源接口 180和光學(xué)探測(cè)器接口 182。大體而言，光源接口 180包括模擬和/或數(shù)字電路，其經(jīng)由控制線184從控制器162接收激活信號(hào)。一旦接收到來(lái)自控制器162的激活信號(hào)，則光源接口 180產(chǎn)生控制信號(hào)并且將該控制信號(hào)經(jīng)由控制線186和188提供給光學(xué)信號(hào)源150。具體地，例如根據(jù)光學(xué)信號(hào)源150的構(gòu)造，控制信號(hào)能夠是預(yù)定電流信號(hào)或者預(yù)定電壓信號(hào)。在任一情況下，例如，控制信號(hào)均可以被控制成提供恒定幅值或強(qiáng)度，以致由光學(xué)信號(hào)源150產(chǎn)生和發(fā)射的光學(xué)信號(hào)包括基本固定的且預(yù)定的幅值或強(qiáng)度。在一種實(shí)施例中，例如，控制線186提供預(yù)定量的電流至光學(xué)信號(hào)源150，而控制線188用作光學(xué)信號(hào)源150的電流吸收器。可選地，控制器162可以經(jīng)由控制線190被電耦合到光源接口 180，以致控制器162可以供應(yīng)參考信號(hào)至光源接口 180。參考信號(hào)能夠被光源接口 180用于設(shè)定被供應(yīng)到光學(xué)信號(hào)源150的控制信號(hào)的幅值。
[0080]大體而言，光學(xué)探測(cè)器接口 182可以包括模擬和/或數(shù)字電路，其經(jīng)由線194接收來(lái)自光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154的信號(hào)并且詮釋該信號(hào)以便經(jīng)由控制線196提供卡探測(cè)傳感器信號(hào)至控制器162并且經(jīng)由控制線198提供墊探測(cè)傳感器信號(hào)至控制器162。從光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154接收到的信號(hào)理想地是相對(duì)于光學(xué)信號(hào)源150所提供的光學(xué)信號(hào)的幅值或強(qiáng)度具有線性特性的電信號(hào)。在一種實(shí)施例中，光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154是光電二極管。在任意情況下，從光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154接收到的信號(hào)可以是這樣的電信號(hào)，其幅值指示了由光學(xué)信號(hào)源154接收的光學(xué)信號(hào)的密度或強(qiáng)度。
[0081]在一種實(shí)施例中，光學(xué)探測(cè)器接口 182具有放大器200、卡比較器電路202和墊探測(cè)器電路204。由光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154生成的電信號(hào)經(jīng)由線194被饋送到放大器200。放大器200接收電信號(hào)并放大該電信號(hào)，以致電信號(hào)的變化能夠被卡比較器電路202詮釋以便探測(cè)基體135的前緣136和后緣138，并且被墊探測(cè)器電路204詮釋以便探測(cè)試劑墊140的前端144和后端146。放大器200可以包括被構(gòu)造為反相電流-電壓放大器的運(yùn)算放大器。
[0082]圖7中示出了指示放大器200的示例性輸出的波形208。如上所討論的，基體135的前緣136沿行進(jìn)表面110前進(jìn)并且被定位成至少部分地處于光學(xué)信號(hào)源150和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154之間(例如在光學(xué)信號(hào)路徑158內(nèi)),試劑卡106的基體135開始干涉光學(xué)信號(hào)，從而導(dǎo)致到達(dá)光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154的光學(xué)信號(hào)的強(qiáng)度下降。放大器200可以被設(shè)計(jì)成使得:在光學(xué)信號(hào)源150和光學(xué)信號(hào)發(fā)生器154之間不存在試劑卡106的情況下，由放大器200產(chǎn)生的第一電信號(hào)210是飽和的。在所不不例中，第一電信號(hào)210的電壓大約為5 V0[0083]基體135可以是用作光學(xué)擴(kuò)散器的半透明塑料，從而例如散射在光學(xué)信號(hào)源150和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154之間的光學(xué)信號(hào)。為此，光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154接收光學(xué)信號(hào)，該光學(xué)信號(hào)與在光學(xué)信號(hào)源150和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154之間不存在試劑卡106的情況下所接收的相對(duì)強(qiáng)的信號(hào)相比相對(duì)較弱。光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154可以產(chǎn)生相對(duì)較弱的且指示相對(duì)較弱的光學(xué)信號(hào)的信號(hào)。光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154可以經(jīng)由線194發(fā)送信號(hào)到放大器200。響應(yīng)于此，放大器200生成第二電信號(hào)212，其在圖7所示示例中具有在大約3和大約3.5 V之間的電壓水平。
[0084]由放大器200生成的電信號(hào)(包括第一和第二電信號(hào)210和212)經(jīng)由線216被提供給卡比較器電路202并且經(jīng)由線218被提供給墊探測(cè)器電路204。大體而言，卡比較器電路202可以包括模擬和/或數(shù)字電路，以便形成比較器以將由放大器200生成的電信號(hào)的幅值與固定或可編程參考電壓進(jìn)行比較。在圖6所示示例中，固定的參考電壓被提供給卡比較器電路202。固定的參考電壓被選擇成具有在第一電信號(hào)210和第二電信號(hào)212之間的幅值，例如在大約5 V和大約3.5 V之間的幅值。在這種示例中，固定的參考電壓被選擇成是大約4.5V，以致卡比較器電路202將探測(cè)基體135的前緣136?？ū容^器電路202的輸出經(jīng)由控制線196被提供給控制器162，并且控制器162監(jiān)測(cè)控制線196來(lái)確定何時(shí)基體135的前緣136進(jìn)入光學(xué)信號(hào)路徑158。
[0085]當(dāng)試劑卡106沿行進(jìn)表面110進(jìn)一步前進(jìn)時(shí),試劑墊140的前端144被定位成至少部分地處于光學(xué)信號(hào)源150和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154之間(例如在光學(xué)信號(hào)路徑158內(nèi))，并且試劑墊140開始進(jìn)一步干涉光學(xué)信號(hào)并且導(dǎo)致到達(dá)光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154的光學(xué)信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)一步下降。光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154探測(cè)這個(gè)相對(duì)弱的光學(xué)信號(hào)并且產(chǎn)生指示所述相對(duì)弱的光學(xué)信號(hào)的電信號(hào)。光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154可以發(fā)送電信號(hào)到光學(xué)探測(cè)器接口 182的放大器200。響應(yīng)于此，放大器200生成如圖7所示的第三電信號(hào)220。
[0086]第二電信號(hào)212和第三電信號(hào)220之間的差異會(huì)非常小，以致第二電信號(hào)212和第三電信號(hào)220可以使得電氣偏置被移除，之后進(jìn)行放大以放大所述第二電信號(hào)212和第三電信號(hào)220之間的差異，以便有助于由墊探測(cè)器電路204探測(cè)試劑墊140的前端144和后端146。
[0087]在圖6所示的實(shí)施例中，墊探測(cè)器電路204具有偏置移除電路230、第一放大器電路232、墊比較器電路234和第二放大器電路236。偏置移除電路230可以經(jīng)由線240被電耦合到第一放大器電路232。第一放大器電路232可以經(jīng)由線242被電耦合到墊比較器電路234。第二放大器電路236可以經(jīng)由線244被電耦合到墊比較器電路234。
[0088]大體而言，偏置移除電路230被構(gòu)造成從由放大器200輸出的電信號(hào)來(lái)移除固定或可編程量的電壓，以便增加墊探測(cè)器電路204的靈敏度，如上所討論的。偏置移除電路230的輸出經(jīng)由線240被饋送到第一放大器電路232。第一放大器電路232接收偏置移除電路230的輸出并且用于放大偏置移除電路230的輸出。來(lái)自第一放大器電路232的被放大信號(hào)經(jīng)由線242被提供到墊比較器電路234。并且，由第二放大器電路236生成的參考電壓經(jīng)由線244被提供到墊比較器電路234。
[0089]墊比較器電路234經(jīng)由線242和244接收電信號(hào)，并且比較這些信號(hào)的幅值以便生成墊探測(cè)傳感器信號(hào)250，其在圖7中通過(guò)示例的方式被示出。墊探測(cè)傳感器信號(hào)經(jīng)由控制線198被提供到控制器162。可以由控制器162通過(guò)使用控制線252來(lái)控制從第二放大器電路236提供給襯墊比較器電路234的參考信號(hào)的水平。
[0090]在一種實(shí)施例中，例如，偏置移除電路230被構(gòu)造成從由放大器200供應(yīng)的電信號(hào)移除1.235V ;第一放大器電路232被構(gòu)造成將來(lái)自偏置移除電路230的電信號(hào)放大3.57倍；并且第二放大器電路236被構(gòu)造成將來(lái)自控制器162的電信號(hào)放大2.0倍。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，包括偏置量的參數(shù)以及由第一放大器電路232和第二放大器電路236所用的放大倍數(shù)能夠基于分析機(jī)100要處理的試劑卡106的具體類型被改變和/或校準(zhǔn)。例如，偏置移除電路230可以通過(guò)從接收的信號(hào)中減去低于最小測(cè)量信號(hào)的范圍并且放大得到信號(hào)(例如大約2.5倍)來(lái)偏置進(jìn)入的信號(hào)，以生產(chǎn)指示當(dāng)前與光學(xué)信號(hào)干涉或位于光學(xué)信號(hào)路徑158內(nèi)的試劑卡部分(如果有的話)的處理信號(hào)。
[0091]因此，例如，可以探測(cè)試劑卡106的基體135的前緣136以及試劑墊140的前端
144和后端146的大致準(zhǔn)確位置，并且這個(gè)信息可以與樣品分配器174的已知位置相結(jié)合以便操作卡行進(jìn)組件108和/或卡剝除組件120，以便通過(guò)使得試劑卡106在行進(jìn)表面110之上前進(jìn)某一距離來(lái)使試劑卡106前進(jìn)以便使得試劑墊140在樣品分配器174之下(例如在直線176上)大致居中。例如，大致居中應(yīng)該被理解成包括試劑墊140居中在直線176上方，并且還包括試劑墊140居中在直線176上方且具有試劑墊140的寬度的大約0%至30%之間的變化。進(jìn)一步地，例如，這個(gè)信息可以結(jié)合成像系統(tǒng)114的已知位置以便將一個(gè)或更多個(gè)試劑墊140定位在沿行進(jìn)表面110的指定目標(biāo)位置或區(qū)域，以致成像系統(tǒng)114可以獲得一個(gè)或更多個(gè)試劑墊140的一個(gè)或更多個(gè)圖像或視頻。
[0092]因此，控制器162接收指示基體135的前緣136和后緣138的準(zhǔn)確位置的卡探測(cè)傳感器信號(hào)；以及指示由基體135支撐的試劑墊140的前端144和后端146的準(zhǔn)確位置的墊探測(cè)傳感器信號(hào)?？刂破?62也可以將從卡探測(cè)傳感器信號(hào)和墊探測(cè)傳感器信號(hào)接收的信號(hào)關(guān)聯(lián)于來(lái)自卡行進(jìn)組件108的信息。例如，當(dāng)卡行進(jìn)組件108包括用于移動(dòng)試劑卡106的螺紋機(jī)構(gòu)時(shí)，控制器162可以計(jì)數(shù)該螺紋機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)以便確定用于使得試劑卡106從試劑墊140的前端144前進(jìn)到后端146的螺紋機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)數(shù)。例如，圖7中示出了示出用于監(jiān)測(cè)螺紋機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)的信號(hào)254的波形。在所示示例中螺紋機(jī)構(gòu)的七圈旋轉(zhuǎn)被用于將試劑卡106從第一位置移動(dòng)到第二位置,其中在第一位置處前端144位于光學(xué)信號(hào)路徑158內(nèi)，在第二位置處后端146處于光學(xué)信號(hào)路徑158內(nèi)。例如，這個(gè)信息允許控制器162和分析機(jī)100通過(guò)測(cè)量試劑墊140的前端144和后端146之間的距離來(lái)計(jì)算和確定試劑墊144的寬度。
[0093]例如，使得試劑卡106從墊140的前端144移動(dòng)到后端146的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)能夠被控制器162用來(lái)操作卡行進(jìn)組件108的機(jī)構(gòu)，其使得試劑卡106前進(jìn)以使得試劑墊140在樣品分配器174下方大致居中，或者使得試劑墊移動(dòng)到指定位置以便成像系統(tǒng)114獲取試劑墊140的圖像。
[0094]如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到的，制成試劑卡106的基體135的貨料的吸收率可以在大約99.90%和大約99.99%之間改變。因此，例如，在每個(gè)新盒104或每批新試劑卡
106的情況下，可以通過(guò)光源接口 180和/或控制器162來(lái)執(zhí)行對(duì)光學(xué)信號(hào)源150所發(fā)射的光學(xué)信號(hào)的強(qiáng)度或幅值的校準(zhǔn)。在示例性實(shí)施例中，校準(zhǔn)可以這樣被執(zhí)行:如上所述地放置試劑卡106的邊緣136,之后使得試劑卡106前進(jìn)通過(guò)光學(xué)信號(hào)路徑158給定距離以定位試劑卡106，以致光學(xué)信號(hào)路徑158被大致定位在第一測(cè)試條142和第二測(cè)試條142之間(例如，在第一試劑墊140和第二試劑墊140之間)。然后，可以改變或調(diào)節(jié)由光源接口 180通過(guò)控制線186提供給光學(xué)信號(hào)源150的電流，以致指示由光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154探測(cè)的光學(xué)信號(hào)的電信號(hào)不會(huì)使放大器200的輸出飽和，而是具有足夠能量來(lái)探測(cè)試劑墊140的前端144和后端146?？梢酝ㄟ^(guò)改變?cè)诳刂凭€186供應(yīng)的電流的量(例如用于一批卡基體135)來(lái)控制由光學(xué)信號(hào)源150發(fā)射的光學(xué)信號(hào)的強(qiáng)度或幅值。因此，校準(zhǔn)會(huì)得到理想的光學(xué)信號(hào)水平以便實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確探測(cè)閾值。
[0095]現(xiàn)在參考7-10，在操作中，分析機(jī)100可以如下方式來(lái)運(yùn)行。包括一個(gè)或更多個(gè)試劑卡106的筒或盒104可以被裝載存儲(chǔ)隔室116內(nèi)，這例如通過(guò)打開門124以及將盒104插入存儲(chǔ)隔室116內(nèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)。門124可以例如被關(guān)閉以便保護(hù)存儲(chǔ)隔室116。
[0096]光學(xué)信號(hào)源150可以被激活，以致光學(xué)信號(hào)源150發(fā)射光學(xué)信號(hào)，該光學(xué)信號(hào)可以被光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154探測(cè)作為第一光學(xué)信號(hào)。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到的，在這個(gè)階段在光學(xué)信號(hào)源150和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154之間(例如，在光學(xué)信號(hào)路徑158中)沒有試劑卡106。光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154可以探測(cè)由光學(xué)信號(hào)源150發(fā)射的光學(xué)信號(hào)并且可以產(chǎn)生指示探測(cè)的第一光學(xué)信號(hào)的第一電信號(hào)。例如，第一電信號(hào)可以被發(fā)送到光學(xué)探測(cè)器接口 182并且可以被控制器162處理，如上文參考圖6-7所述的。
[0097]分析機(jī)100可以操作卡剝除組件120，以使得試劑卡106至少部分地前進(jìn)離開盒104并且使得試劑卡106朝向閘口 128 (例如，經(jīng)由可動(dòng)板132)前進(jìn)。例如，當(dāng)試劑卡106的前緣136前進(jìn)并至少部分地位于光學(xué)信號(hào)源150和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154之間(例如，前緣136至少部分地在光學(xué)信號(hào)路徑158中前進(jìn))時(shí)，試劑卡106干涉由光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154探測(cè)的光學(xué)信號(hào)，并且因此光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154探測(cè)比第一光學(xué)信號(hào)相對(duì)較弱的第二光學(xué)信號(hào)并且產(chǎn)生指示第二光學(xué)信號(hào)的第二電信號(hào)。例如，第二電信號(hào)可以被發(fā)送到光學(xué)探測(cè)器接口 182并且可以被控制器162處理。
[0098]例如，當(dāng)試劑卡朝向閘口 128進(jìn)一步前進(jìn)時(shí)，試劑卡106可以前進(jìn)，以致試劑墊140的前端144被定位在光學(xué)信號(hào)源150和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154之間(例如前端144至少部分地位于光學(xué)信號(hào)路徑158內(nèi))，以致墊140干涉由光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154探測(cè)的光學(xué)信號(hào)。例如，光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154可以探測(cè)比上述第二光學(xué)信號(hào)相對(duì)較弱的第三光學(xué)信號(hào)，并且可以產(chǎn)生指示第三光學(xué)信號(hào)的第三電信號(hào)，并且傳送第三電信號(hào)至光學(xué)探測(cè)器接口 182或至控制器162，如上文參考圖6-7所述的。
[0099]試劑卡106可以由卡剝除組件120進(jìn)一步前進(jìn)。例如，如果試劑卡106是來(lái)自新一批試劑卡和/或來(lái)自新盒104的第一試劑卡106，則可以通過(guò)如上所述校準(zhǔn)光學(xué)信號(hào)源150來(lái)校準(zhǔn)對(duì)齊系統(tǒng)122。例如，閘口抬升機(jī)構(gòu)130可以由分析機(jī)100激活或操作以便至少部分地抬升閘口 128，以致試劑卡106可以至少部分地前進(jìn)經(jīng)過(guò)閘口 128并且到達(dá)行進(jìn)表面110上。例如，一個(gè)或更多個(gè)試劑墊140或者測(cè)試條142可以前進(jìn)經(jīng)過(guò)閘口 128。閘口 128可以例如在相鄰試劑墊140之間被降低到試劑卡106上，如從本公開受益的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將顯而易見的。
[0100]當(dāng)試劑墊140的后端146前進(jìn)通過(guò)光學(xué)信號(hào)路徑158并離開光學(xué)信號(hào)路徑158時(shí)，由光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154探測(cè)的光學(xué)信號(hào)會(huì)增加，并且可以變成大致等于第二光學(xué)信號(hào)。因此，光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154可以產(chǎn)生可以大致類似或大致等于第二電信號(hào)的電信號(hào)并且將這個(gè)電信號(hào)發(fā)送到光學(xué)探測(cè)器接口 182，如上所述。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到的，例如，隨后的試劑墊140通過(guò)光學(xué)信號(hào)路徑158的前進(jìn)會(huì)導(dǎo)致光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154交替地探測(cè)到第二光學(xué)信號(hào)和第三光學(xué)信號(hào)，并且生成并輸出對(duì)應(yīng)的第二電信號(hào)和第三電信號(hào)至光學(xué)探測(cè)器接口 182。進(jìn)一步地，例如，當(dāng)試劑卡106的后緣138前進(jìn)通過(guò)光學(xué)信號(hào)路徑158時(shí)，并且在第二試劑卡106的前緣136至少部分地位于光學(xué)信號(hào)路徑158內(nèi)之前，光學(xué)信號(hào)探測(cè)器154可以探測(cè)到第一光學(xué)信號(hào)，并且可以生成基本類似于或基本相等于第一電信號(hào)的信號(hào)，并且輸出這個(gè)電信號(hào)至光學(xué)探測(cè)器接口 182，如上所述。
[0101]當(dāng)試劑卡106至少部分地前進(jìn)經(jīng)過(guò)閘口 128時(shí)，卡夾持器170可以接合試劑卡106，以致試劑卡106可以通過(guò)卡行進(jìn)組件108經(jīng)由卡夾持器170在行進(jìn)表面110上方前進(jìn)。
[0102]控制器162可以操作卡行進(jìn)組件108，以使得試劑卡106沿著行進(jìn)表面前進(jìn)到與光學(xué)信號(hào)路徑158間隔開第一距離的指定位置。例如，試劑卡106沿著行進(jìn)表面110前進(jìn)的距離可以基本等于第一距離加上試劑墊140的大約一半寬度(當(dāng)該寬度已知時(shí))。作為另一示例，試劑卡106沿著行進(jìn)表面110前進(jìn)的距離可以基本等于第一距離加上試劑墊140的前端144和后端146之間距離(如上所述，由控制器162確定)的大約一半。
[0103]例如，當(dāng)試劑卡106在行進(jìn)表面110上方前進(jìn)以致一個(gè)或更多個(gè)試劑墊140大致居中在直線176上(包括在試劑墊140的寬度(例如試劑墊140的前端144和后端146之間的距離)的大約0%至50%之間的變化)時(shí)，一定量的樣品可以由樣品分配器174分配到所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊140的中央?yún)^(qū)域上，如圖10所示。所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊140的大致準(zhǔn)確定位可以由控制器162控制，如上所述。進(jìn)一步地，例如，成像系統(tǒng)114可以在所述一定量樣品已經(jīng)被分配到所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊140上之后的任意時(shí)刻獲取所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊140的一個(gè)或更多個(gè)圖像，而與試劑卡106在行進(jìn)表面110上的位置無(wú)關(guān)。在一些不例性實(shí)施例中，與將一定量樣品分配到所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊140上同時(shí)地、在將一定量樣品分配到所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊140上之前、恰在將一定量樣品分配到所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊140上之后或者在將一定量樣品分配到所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊140上之后一預(yù)設(shè)時(shí)間下，可以由成像系統(tǒng)114獲得所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊140的圖像。在一種示例性實(shí)施例中，當(dāng)所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊140沿行進(jìn)表面110前進(jìn)時(shí)并且當(dāng)一定量樣品被沉積在所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊140上時(shí)，可以獲取所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊140的視頻或一系列圖像。
[0104]在一些示例性實(shí)施例中，當(dāng)所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊140被定位在直線176上或在沿行進(jìn)表面110的指定目標(biāo)位置或區(qū)域(未示出)時(shí)，成像系統(tǒng)114可以獲取所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊140的一個(gè)圖像、一系列圖像或視頻。
[0105]例如，當(dāng)試劑卡106已經(jīng)由卡夾持器170沿行進(jìn)表面110前進(jìn)以致試劑卡106的后緣138前進(jìn)經(jīng)過(guò)成像系統(tǒng)114時(shí)，可以從行進(jìn)表面110移除試劑卡106(例如通過(guò)由卡夾持器170推離行進(jìn)表面110的邊緣)，并且該試劑卡106可以以任意所需方式被丟棄。例如，可以允許試劑卡106被丟到垃圾箱(未示出)內(nèi)，或者試劑卡106可以從分析機(jī)100被手動(dòng)移除，或者其組合方式。
[0106]兩個(gè)或更多個(gè)試劑卡106可以以此方式或類似方式被移動(dòng)通過(guò)分析機(jī)100。例如，如果需要的話或者理想的話，當(dāng)先前盒104在其內(nèi)的試劑卡106被用光時(shí)，或者當(dāng)不同的試劑卡106需要由分析機(jī)100進(jìn)行樣品分析時(shí)，或者這二者的組合時(shí)，更換盒104可以被插入到存儲(chǔ)隔室116內(nèi)。校準(zhǔn)程序可以針對(duì)新盒104被運(yùn)行，如上所述。[0107]雖然已經(jīng)結(jié)合各種附圖的示例性實(shí)施例描述了本文所公開的本發(fā)明原理，但是本發(fā)明原理不限于此并且應(yīng)該理解的是，可以使用其他類似實(shí)施例或者可以對(duì)所述實(shí)施例進(jìn)行修改和添加以便執(zhí)行本文公開的本發(fā)明原理的相同功能，而不背離本發(fā)明原理。因此，本文公開的本發(fā)明原理不應(yīng)該受限于任意單個(gè)實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)根據(jù)所附權(quán)利要求在廣度和范圍上被解釋。而且，所附權(quán)利要求應(yīng)該被認(rèn)為包括本領(lǐng)域技術(shù)人員可以做出的不背離本發(fā)明真實(shí)精神和范圍的本文公開的本發(fā)明原理的其它變體和實(shí)施例。
[0108]從上面的描述，可以顯而易見到本文公開的本發(fā)明原理非常適于執(zhí)行本文提到的目標(biāo)并且獲得本文提到的優(yōu)點(diǎn)以及本文公開的本發(fā)明原理的那些固有優(yōu)點(diǎn)。雖然本文公開的本發(fā)明原理的示例性實(shí)施例已經(jīng)為了本公開的目標(biāo)而被描述，但是應(yīng)該理解的是，可以做出大量修改，且本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)顯而易見到這些修改，并且這些修改落入本文公開的本發(fā)明原理的范圍內(nèi)且如所附權(quán)利要求所限定的。
【權(quán)利要求】
1.一種試劑卡分析機(jī),包括: 光學(xué)信號(hào)源，該光學(xué)信號(hào)源被構(gòu)造成發(fā)送具有一定強(qiáng)度的光學(xué)信號(hào)； 光學(xué)信號(hào)探測(cè)器，該光學(xué)信號(hào)探測(cè)器與所述光學(xué)信號(hào)源間隔開一定距離，以致所述光學(xué)信號(hào)源和所述光學(xué)信號(hào)探測(cè)器協(xié)作，以限定所述光學(xué)信號(hào)源發(fā)送所述光學(xué)信號(hào)所處的光學(xué)信號(hào)路徑，該光學(xué)信號(hào)探測(cè)器被構(gòu)造成探測(cè)所述光學(xué)信號(hào)并且輸出指示所述光學(xué)信號(hào)的強(qiáng)度的電信號(hào)； 讀取器，所述讀取器被構(gòu)造成讀取試劑卡的試劑墊； 試劑卡移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述試劑卡移動(dòng)機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成使得具有包括前端和后端的所述試劑墊的一個(gè)或更多個(gè)試劑卡移動(dòng)通過(guò)所述光學(xué)信號(hào)路徑并且朝向所述讀取器移動(dòng)；以及 光學(xué)探測(cè)器接口，所述光學(xué)探測(cè)器接口電耦合至所述光學(xué)信號(hào)探測(cè)器，并且被構(gòu)造成接收來(lái)自所述光 學(xué)信號(hào)探測(cè)器的電信號(hào)并且當(dāng)所述試劑卡移動(dòng)通過(guò)所述光學(xué)信號(hào)路徑時(shí)輸出指示所述試劑墊的前端和后端中的至少一者的墊探測(cè)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析機(jī)，其中所述光學(xué)信號(hào)路徑處于第一位置，并且所述分析機(jī)還包括樣品分配器，該樣品分配器被構(gòu)造成在與所述第一位置間隔開已知距離的第二位置處分配一定量樣品，并且其中所述卡移動(dòng)機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成移動(dòng)所述一個(gè)或更多個(gè)試劑卡，以致所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊基于所述墊探測(cè)信號(hào)大致被定位在所述第二位置處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分析機(jī)，其中所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊具有中央?yún)^(qū)域，并且其中所述樣品分配器被構(gòu)造成在所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊的所述中央?yún)^(qū)域上分配一定量樣品。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分析機(jī)，其中所述讀取器包括成像系統(tǒng)，所述成像系統(tǒng)被構(gòu)造成在與所述第一位置間隔開已知距離的第三位置處捕捉所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊的圖像，并且其中所述卡移動(dòng)機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成移動(dòng)所述一個(gè)或更多個(gè)試劑卡，以致所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊基于所述墊探測(cè)信號(hào)大致被定位在所述第三位置處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析機(jī)，其中所述光學(xué)信號(hào)具有大約850納米的波長(zhǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析機(jī)，其中所述光學(xué)信號(hào)源包括豎直腔面發(fā)射激光器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分析機(jī)，其中所述豎直腔面發(fā)射激光器被構(gòu)造成發(fā)送包括具有小于大約2°的角展度的光束的光學(xué)信號(hào)。
8.—種試劑卡分析機(jī),包括: 光學(xué)信號(hào)源，該光學(xué)信號(hào)源被附接到支架并且被構(gòu)造成發(fā)送具有一定強(qiáng)度的光學(xué)信號(hào); 光學(xué)信號(hào)探測(cè)器，該光學(xué)信號(hào)探測(cè)器被附接到所述支架并且與所述光學(xué)信號(hào)源間隔開一定距離，以致所述光學(xué)信號(hào)源和所述光學(xué)信號(hào)探測(cè)器協(xié)作以限定在第一位置處的光學(xué)信號(hào)路徑，該光學(xué)信號(hào)探測(cè)器被構(gòu)造成探測(cè)所述光學(xué)信號(hào)并且生成指示所述光學(xué)信號(hào)的電信號(hào); 讀取器，其被構(gòu)造成讀取位于距所述第一位置已知距離的第二位置處的試劑卡的一個(gè)或更多個(gè)試劑墊； 樣品分配器，其被構(gòu)造成在所述試劑卡的所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊上分配一定量樣品，所述樣品分配器被定位在第三位置處； 卡移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其被構(gòu)造成使得所述試劑卡在所述光學(xué)信號(hào)源和所述光學(xué)信號(hào)探測(cè)器之間移動(dòng)以致所述試劑卡干涉所述光學(xué)信號(hào)，并且移動(dòng)所述試劑卡以便將所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊大致定位在所述第二位置和所述第三位置處； 光學(xué)探測(cè)器接口，其被電耦合到所述光學(xué)信號(hào)探測(cè)器，并且被構(gòu)造成接收來(lái)自所述光學(xué)信號(hào)探測(cè)器的電信號(hào)并且當(dāng)所述試劑卡在所述光學(xué)信號(hào)源和所述光學(xué)信號(hào)探測(cè)器之間移動(dòng)時(shí)輸出指示所述試劑墊的前端和后端中的至少一者的墊探測(cè)信號(hào)；和 控制器，其被構(gòu)造成控制所述讀取器、所述樣品分配器和所述卡移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述控制器電耦合至所述光學(xué)探測(cè)器接口，其中所述控制器被構(gòu)造成操作所述卡移動(dòng)機(jī)構(gòu)以移動(dòng)所述一個(gè)或更多個(gè)試劑卡，以致所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊基于所述墊探測(cè)信號(hào)大致被定位在所述第二位置處或大致被定位在所述第三位置處。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分析機(jī)，其中所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊具有中央?yún)^(qū)域，并且其中所述樣品分配器被構(gòu)造成在所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊的所述中央?yún)^(qū)域上分配一定量樣品。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分析機(jī)，其中所述讀取器包括成像系統(tǒng)，其被構(gòu)造成在所述第三位置處捕捉所述一個(gè)或更多個(gè)試劑墊的圖像。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分析機(jī)，其中所述光學(xué)信號(hào)具有大約850納米的波長(zhǎng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分析機(jī)，其中所述光學(xué)信號(hào)源包括豎直腔面發(fā)射激光器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的分析機(jī)，其中所述豎直腔面發(fā)射激光器被構(gòu)造成發(fā)送包括具有小于大約2°的角展度的光束的光學(xué)信號(hào)。
14.一種方法,包括: 使得具有包括前端和后端的一系列試劑墊的試劑卡通過(guò)由彼此間隔開一定距離的光學(xué)信號(hào)源和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器限定的光學(xué)信號(hào)路徑； 由光學(xué)探測(cè)器接口接收來(lái)自所述光學(xué)信號(hào)探測(cè)器的電信號(hào)，所述光學(xué)探測(cè)器接口電耦合到所述光學(xué)信號(hào)探測(cè)器并被構(gòu)造成接收來(lái)自所述光學(xué)信號(hào)探測(cè)器的電信號(hào)；以及 當(dāng)所述試劑卡運(yùn)動(dòng)通過(guò)所述光學(xué)信號(hào)路徑時(shí)輸出指示所述一系列試劑墊的所述前端和所述后端中的至少一者的一系列墊探測(cè)信號(hào)。
15.—種方法,包括: 將光學(xué)信號(hào)源和光學(xué)信號(hào)探測(cè)器附接到樣品分配器上游的分析機(jī)的支架，以便引導(dǎo)光學(xué)信號(hào)跨過(guò)所述分析機(jī)內(nèi)的預(yù)定卡行進(jìn)路徑；以及 將光學(xué)探測(cè)器接口耦合到所述光學(xué)信號(hào)探測(cè)器和所述分析機(jī)的控制器，所述光學(xué)探測(cè)器接口被構(gòu)造成接收來(lái)自所述光學(xué)信號(hào)探測(cè)器的電信號(hào)并且當(dāng)所述試劑卡在所述光學(xué)信號(hào)源和所述光學(xué)信號(hào)探測(cè)器之間運(yùn)動(dòng)時(shí)向所述控制器輸出指示試劑墊的前端和后端中的至少一者的墊探測(cè)信號(hào)。
【文檔編號(hào)】G01N21/01GK103988065SQ201280062058
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月16日
【發(fā)明者】L.邁爾斯基, G.N.贊托斯 申請(qǐng)人:西門子醫(yī)療保健診斷公司