TW440690B - Assay device processing instrument - Google Patents

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A7 B7 五、發明説明（1 ) 本發明係關於一種分析裝置處理儀器，例如，用於處 理片狀分析裝置之儀器’其中在該片狀分析裝置上係配置 有一系列局部性反應部位，包含有不同種類的反應物體， 舉例來說，不同的抗體。 在本說明書中，“分析”係指對一物質之定量分析，以 決疋某些有用或具藥效之成份的比例，例如在一配藥中的 有效成份。 免疫分析係一種在微生物樣本中檢測物質（檢鱧）存在 之技術’係利用在抗體與抗原之間產生免疫反應來進行檢 測。 在化學/獸醫診斷或藥物篩檢的領域中，必須要分析 樣本以決定某些檢體之存在。近來，已有提出在諸如薄片 之基質上於各別反應部位上提供一組不同抗體之方法。該 樣本係放置在薄片上’且經過一段潛伏期及其他的處理， 並以化學發光體處理來加以觀察，以偵測出在每一部位上 是否存在或不存在適當的檢髏。關於此方面，更詳細地說 明在歐洲專利申請第0902394號中。 以此類薄片來加以分析所會產生之問題係在於，其處 理方式係相當複雜’且需要小心地拿著該薄片，因此係相 當耗费人力。 國際專利申請第WO-A-93/23732號揭露一種用於載 玻片樣本之自動染色裝置，但這係一種組織化學方法，且 與分析無關。 依照本發明之一樣態，提供一種分析裝置處理儀器， 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS )八4规格（210X297公着 91546 坤衣------1T------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 44〇69〇 五、發明説明（2 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 包含複數個分析裝置處理模組；一運送系統，包括用以將 分析裝置傳送至每一處理模組之分析裝置定位組件，該分 析裝置定位組件係用以傳送該分析裝置至每一模組，以使 分析裝置定位棋組在所傳送之分析裝置經過處理之後，可 以傳送另一分析裝置；以及一控制系統’用以控制運送系 統之運轉，使得每一分析裝置係能以一定順序而在模組之 間被傳送’而使得複數個分析裝置可以同時在不同模組中 進行處理。 吾人可以瞭解的是，可以藉由發展出一種運送系統而 發展出一種先進的多功處理儀器’其中該運送系統係可以 運送一分析裝置至一處理模組，以及將該分析裝置傳送出 來’以使該運送系統可以在前一個分析裝置已經處理之後 運送至另一分析裝置。在電腾控制之下，相當多數量之分 析裝置係可以在此一儀器中同時來加以處理。 經濟部智慧財產局員Η消費合作：^印敦 有各種樣式之運送系统係可以使用。在其中一例可以 實現，相當精巧之旋轉式運送系統。該最簡單的旋轉式^系、 統係可以採用一圓形的“軸桿”，且安裝一分析裝置定位組 件可繞著該轴桿而移動，該轴桿係持續轉動直到定位級件 係與各別的處理棋組進入位·置相對齊，以輪入或者取出储 存裝置。 亦可以採用更為複雜的轉動同心式組件/模組。該内 部模組係可以做為一植具有外環圈之培養器/搖動器，而 成為運送系統。因此’舉例來說，該培養器/搖動器亦可 以繞著垂直轴/轴桿而以相當小的角運動來加以搖動。 2 91546 經濟.I智慧財.1局員工消骨合作钍印製. A7 ___B7 五、發明説明（3 ) 該儲存裝置亦可以經由，例如，一推/拉馬達組件而 -被推出/拉入於内部培養器/搖動器及外部運送系統之間， -其中該推/拉馬達係位在内部培養器“環圈”之中央。 在較佳實施例中，該運送系統係包含一導軌；一分析 裝置定位組件係定位成可以在該導軌上移動；以及第一馬 達，可相應於控制系統而將分析裝置定位組件移動至與各 別處理棋組相對齊之位置。最好該導軌係呈直線狀。這可 使該系統比轉動式之系统更增加設計之簡化及容易度以及 修改。 在某些情況下，該運送系統本身係可以反折成多平面 系統，藉此形成一種較以單一平面為基礎之小型化的設 計。 在某些例子中，在每一模組中之運送系統的一部分係 可以包括用以傳送一分析裝置至模組或由模組傳送出分析 裝置之裝置。然而，一種較為簡單且較佳之方式為在該運 送系統設一支撐件，可移動地安裝至導軌；及一臂部，用 以銜接一分析裝置，且可移動地安裝至支撐件上，以相對 於導軌做橫向的移動；以及一位在該支撐件上之第二馬 達，用以造成臂部之橫向移動》在此一例子中，該用以移 動分析裝置之臂部係與支撐件一起沿著導軌而移動，使得 其僅需要單一臂部。一般而言，該臂部將相對於支撐件而 大致垂直於導軌來移動，然而這並非一定需要如此。 通常，臂部係具有抓持分析裝置之裝置，雖然在其他 的例子中，該臂部係可以僅將分析裝置推動至不同的位置 本紙張尺度逋用中國國家標率（CNS..) A4规格（210X297公釐） ~ ' 3 91546 ---------裝------ΐτ------0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以 06 90 at 一______B7__ 五、發明説明（4 ) 即可’或者藉由諸如磁性偶合之其他裝置將其連接。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 然而，最好該分析裝置係被支撐在一分析裝置固定器 中’其中該固定器係具有可以與抓持裝置可拆除式地共同 作動’以使分析裝置可以由臂部所定位之構造。此一設計 係詳細地揭露在歐洲專利第98307732.2號中。 亦可以提供各種不同之模組。一般而言，該模組包括 以下一個或數個構件： a) 緩衝器’用以儲存一個以上之分析裝置或分析裝置 固定器； b) 培養器； c) 清洗站；以及 d) 分析裝置攝像工站。 使用緩衝器係有助於在使需要一段時間來產生反應進 行之期間’可以傳送其他的分析裝置且進行其他的處理。 然而，通常該緩衝器係設在培養器。由於分析裝置通常係 可以内含在培養器中一段時間，這便提供緩衝器可具有雙 重的目的β 經濟部智慧財產局員工消费合作钍印敦 處理後之反應部位需要一攝像工站來觀測，且對於周 圍光線之侵入也須加以限制。因此，該攝像工站在攝像處 理期間便有需要密閉°這可以藉由分開操作使分析裝置通 過的門板。當攝像工站係包括一進入門板而該進入門板係 可以在分析裝置被運送進出攝像工站期間自動地啟動時， 該操作係可加以簡化。 此自動啟動係可以採用感應器等搆件以及可相應於感 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4规格（210X297公釐） 4 91546 經 濟 部- 智 慧 財· 產 局 消 费 合 作 钍 印 製 A7 B7 五、發明説明（5 ) 應器而將門板打開之系統來達成。然而，最好該門板係可 以竣著一上方水平軸而樞轉至攝像工站之壁體，且係藉由 一連結件而結合至攝像工站之一可移動平台，該連結件係 可以同時對平台及門板上框轉，於是，平台從門板之任一 方向門板之方向移動時，將使門板開啟，而一旦當平台已 經由一側通過至另一側時便將其關閉。 如上所述，在免疫分析方法中所需使用之一重要的模 组便係一培養器。此外’通常需要搖動或振動該分析裝置 以促進將發生之化學反應。 培養器之某些實例係揭露在Shane Beck於1998年8 月 17 日出版的“Environmental Shaker/Incubators”一書 令。然而，這些僅係相當簡單的設計β 依照本發明之第二樣態’分析裝置培養器係包含一外 般及一組配置在外般中之分析裝置支撐件；用以獨立地加 熱在外殼中之每一分析裝置之裝置·•以及用以相對於外殼 來搖動該支撐件之裝置。 不像其他的系統，此一新的培養器係可以搖動、培養， 並且在相同時間可以進行精確且獨立的加熱控制，使得在 反應期間分開的搖動及培養棋組之間不需要轉換。 最好’搖動裝置之頻率係可以變動的，且其行程可以 為固定的或可變動的。該行程亦可以為簡單的來回水平運 動，垂直運動，軌道式運動或者這些運動的組合。通常， 運動之類型可加以選擇以使反應之混合程序及速度為最 佳。再者’在搖動程序申亦可以包括週期性的暫停，以使 I, I I I I 裝 I I 訂 I —線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

91546 44 06 9 Ο Α7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 _____ Β7 五、發明説明（6 ) 反應作用最佳。 雖然運送系統係可以調整，以將分析裝置裝載至培養 器中適當的位置，當支撐件係位在一支撐裝置t之不同垂 直位置時，該支撐裝置最好是可以垂直地移動，以使一選 定之支撐件可以與儀器運送系統對齊β 在諸如免疫分析方法之一種分析方法中所使用之另一 個模組是清洗模組。通常，此類棋組係包括用以輸送清洗 流艘之探針，以及用以清除清洗流體之抽吸探針。 依照本發明之第三樣態，係提供一種分析裝置清洗模 組’係用以清洗在一分析裝置井固定器中之分析裝置，該 模組係包含安裝於可移動支撐件之清洗流艘輸送探針以及 一抽吸器探針’該抽吸器探針係以一相對於垂直方向而呈 一角度之方式加以安裝，且支撐件係能以大致相同之角度 來移動’藉此當抽吸器探針係插入至井固定器時，其可以 靠近該井固定器之側邊。 此一新穎的清洗棋組係可以藉由將抽吸探針以一角度 來加以導向’使其可以靠近丼固定器之側邊以及形成在分 析裝置與井固定器之間的槽溝，而增進流體由井固定器抽 取出來之效果。如此於將流體係由包圍分析裝置之槽道中 抽取時，可以完全地避免任何與反應區域接觸以及使分析 裝置受損之風險，因此可以達成較佳的抽吸效果。 有需要在每一分析裝置清洗操作之間來清洗該探針， 所以最好一探針清洗區域係位在井固定器之清洗部位的正 下方’該支撐件可以在將井固定器拆離之情況下移動，以

6 91546 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

V •*τ 經濟命智慧札產局員工消斧合作社印製· 五、發明説明（ 使抽吸器探針可以進入至清洗區域。這提供了清洗該探針 之相當方便的方法’且可以維持清洗模組之自動操作。 最好，該模組進一步包含連結於抽吸器探針之真空供 應系统’該真空供應系統包括真空容器，該真空容器具有 連接至真空源之第一孔口，連接至抽吸器探針之第二孔 口、以及經由排流泵而連接至排流器之第三孔口。 依照本發明之分析裝置處理儀器將在以.下參考所附之 圖式來詳加說明，其申： 第1圈係儀器之方塊圖； 第2圈係主要運送系統之立髏視圖； 第3A圖及3B圈分別係運送系統之抓持臂模組的平 面及立體視圖； 第4圖係一列姥存离部之立艘視圖； 第5圖係用於第4圖所示之一列储存窩部之承載托盤 的立體視圖； 第6A圈至第6D圈分別係培養器/搖動器模組之側視 圖、由上方，一側方及後方觀看的立艎視圖、由上方，前 方及一側方觀看的立饉視圈、以及由上方，前方及另一側 方觀看的立艘視圈； 第6E圈係搖動器配置之概要視圖； 第7圖係載物架清洗棋組之立體視圈，且為了圖式簡 潔，其中某部分係加以省略； 第8圈係用於第7圈所示之載物架清洗棋組之清洗系 統之方塊示意圈； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-二— - 1 I n ^n. 裝· 訂 本紙張·尺度逋用中國國家梯率《CNS ) A4現格（210X297公釐） 7 91546 經濟部智慧財產局員工消«-合作社印製 440690 A7 _______B7五、發明説明（8 ) "' 〜 第9圖係以立體圖顯示在載物架清洗模組與主要運送 系統之間相對位置之示意圖： 第lOAffl係攝像模組之一部分的立體視圖； 第10B圖係通過第i〇A圈所示之元件的裁面視圖： 第11圖係一類似於第3B圖所示之視圖，但係另一 實例而且省略某些元件； 第12圖係由一堆疊裝載器之一側邊觀看的立體視圖； 第13圖係第12圖所示之堆疊裝載器由另一側邊觀看 的立體視圈；以及 第14圈係第12及13圖所示之堆疊裝載器之部分的 放大、立艎視圖。 在圖式中所顯示之免疫分析儀器係用以處理分析裝置 薄片’在該薄片上係配置有一系列内含有不同抗體之局部 反應部位》該薄片通常係以陶材或矽材所製成》該薄片係 以“工廠現做”之方式供應，且具有一系列之反應物體且為 了易於處理於置在各別之储存窩部1-3肀（第4圖—般 而言，一系列儲存窩部及薄片係以封裝之方式運送給遠方 之使用者。這在共同申請之歐洲專利申請第98307732.2 號中有詳細之說明。為了易於處理，一系列儲存窩部1_3 係可拆除式地安裝在一承載托盤20上。此承載托盤（第5 圖）係以塑膠模製之方式製成，且具有兩組橫桿21、22分 別延伸在相對側壁23、24之間。高起之肋部2 Γ係有助 於適當地定位。九個開口 25係設計成可以讓各別之鍺存 本紙浪尺度適用中國國家橾率（CNS ) A4规格（2丨0X297公釐） 8 9I546 1 i ----------Γ f碕先閑讀背面之注意事項再填寫本耳、 -訂 r.

W 經濟t智慧員工消費合作枉印製. 9 五、發明説明（9 ) 离部定位於其中》承載托盤20 —側邊上係具有凸緣突出 部26’而在另一側邊上係具有突伸之突起27，這些突出 部26與突起27之用途將在下文中做更詳細之說明。每三 個一組之儲存窩部係藉由進入至相鄰儲存窩部之橫桿 22在平行於橫桿21之方向上裝載β經裝載之承載托盤 接著以適當之包裝材料加以密封，以利於運送β最好將該 儲存窝部留在承載托盤之定位上，且該托盤係用以將儲存 窝部線著免疫分析處理裝置而移動。或者，儲存窩部係可 以分開來提供，或者由承載托盤2〇上移除。 使用者可以視待測樣本之數量來決定要在托盤上放置 一列、兩列或三列的儲存窩部。 第1圖係以方塊圖之方式親示儀器主要之元件。該儀 器係包含一樣本托獯1〇’該樣本托盤可以容置複數個 待處理之樣本。該樣本托盤10係設在靠近主要運送系統 Π之一端’其t該運送系統11係裝載有抓持臂模組12。 如將在下文中更詳細說明，該抓持臂模組12係可以移動 而與複數個處理模组對準’該處理模組係沿著主要運送系 統11而配置。這些模組包括一裁物架進入模組13、一攝 像模組14、一指示試劑模組15、一載物架清洗模組16、 培養器/摇動器模組17、一調劑模組18、以及一試劑存 玫棋組19。此外，有一液髏處理系統5位在這些模組及 主要運送系統上方β 亦可以依情形需要加入其他之模組，且該儀器之其中 •優點係在於可以使其他之模組輕易地併入。舉例來說， 尽紙^尺度遴用中家橾率（CNS > ( 210X297公釐> 91546 ----------¾------1T------.il (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Α7 Β7 五、發明説明（) 可提供一小型探針清洗模組用於採樣臂及試劑臂。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 該儀器係由一微處理器（300)所控制，該微處理器係 與每一模組及主要運送系統11與液醴處理系統5相連結。 主要運送系統11 第2圖詳細顯示主要運送系統11，該在傳輸系統包 含構成滑座之長形導軌30，而在滑座上安裝有抓持臂模 組12。由微處理器所控制之步進馬達31係安裝在導軌30 之一端’且與一驅動皮帶32相結合，其中該驅動皮帶32 係跨繞在一位於導軌30另一端之惰轉滾子33。皮帶32 係固定於抓持臂模组12之内面》藉由進一步適當地控制 步進馬達31，皮帶32係可以精確地來回運轉，以使得抓 持臂模組12可以定位在所選定之其中一模組1〇、13至19 的相反側。雖然圈上未顯示’然而皮帶32最好係加以包 復隔絕》 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第3Α圈及第3Β圈表示抓持臂模組12。該模組係包 含一平台40,在該平台上係安裝有一對橫向隔開的支撐 件41，該支撐件41具有各別之凹溝42互相對齊。這些 凹溝係用以收納在承載粍盤2〇(第5圖）相對側邊上之滑座 28。第3圖顯示此一托盤2〇係位在抓持臂模組12中。三 組儲存窩部43-45係安裝在承載托盤2〇上。 所女裝之一握持臂組件46係用以在平台4〇上滑動，且 包含一輔助平台47，有一電磁控制器48固定在平台47 上。該電磁控制器48係經由一活節桿組件5〇而連接至一 對烤炎49’該活節桿組件50係延伸通過一支撐外殼51， 本紙張尺度ϋ财卵家揉準（CNS ) A4*tfM__21()x297i^ j----- 91546 A7 B7 五、發明説明（u) 其末端係位在一控制區塊52 t，該控制區塊具有一對選 -擇插銷53延伸至鍔夾49之凹溝54中。該鍔夹49可以樞 .轉至基座40，如在第3A圖中標號55所示》 活節桿組件50係經由一壓縮彈簧56彈壓至一伸長位 置’如第3B圖所示。於是’控制區塊52即朝向遠離電 磁控制器48之方向被彈壓移動，且考慮到在插銷53及凹 溝54之共同動作，此一移動會造成鍔夾49夹住凸緣突起 部26，而將承載托盤20穩定地固持在抓持臂模組上。當 啟動電磁控制器48時，活節桿組件50便會抵抗彈簧作用 而縮回至電磁控制器48中’而控制區塊52相對於鳄夾49 之對應的移動即造成烤失打開’並因此釋放承載托盤 握持臂組件46之移動係藉由齒軌60及小齒輪61來 加以控制’該小齒輪61係連接至一安裝在平台40底面之 步進馬達62 »該步進馬達62係由微處理器所控制，而使 得承載托盤20可以在所對準之棋組上來回移動。 第11圖顯示握持臂組件之另一種形式。在此一圖式 中’相同於第3B圈所用之元件標號，係用以標示相同之 元件。兩種握持臂組件之間的差異係在於第11圖中，該 鍔夹49係由一氣動模組300所操控，該氣動模組300係 藉由一進氣口 301所供應之空氣壓力來加以控制。 在此應加以說明的是’該氣動操控係可以替代電氣式 操作而使用在該儀器令其他的棋組上》 在一典型的操作順序中，抓持臂棋組12係在主要運 送系統導軌11上相對於所要之棋組來移動。接著便啟動 I---------ά I- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家榡率（0师>八4规格（2丨0><297公簸) 11 91546 A7 440690 五、發明説明（i2 ) 該步進馬達62以將平板47及承載托盤20朝向如第3B 圖所示之左邊，該承載托盤20係由凹溝42轉移至位在接 收模組上之對應凹溝中。承載托盤20接著便藉由在突緣 27及安裝在支樓表面後緣端之Bal密封件的夹緊而固定 住。該Bal密封件係一圓形彈簧，係位在突緣27後面之 圓形凹溝29中（第5圖）。此設計之優點係在於Bal密封 件可以相當牢固地固定住承載托盤20，但當密封件由鳄 夾49所拉動時，便可以輕易地釋放該承載托盤2〇。然而， 可以想到的用以固定承載托盤20之另一種方法是包括磁 動爪等方式。 當突緣27被牢固地收納在對應之Bai密封件中時（其 可以由微控制開關及/或藉由步進馬達62之固定的步階數 來加以決定）’該電磁控制器42便可以啟動以釋放鳄夾 49，且馬達62接著便可以在相反方向上啟動，以將鍔夹 組件縮回β 開始初時’支撐在各別承載托盤2〇中之載物架係必 須饋入至儀器中，且這可以藉由任何習知之方式來達成。 在其中一種方法中，載物架（或儲存窩部系列）及承載托盤 係預先包裝且設在捲筒上，以使其可以進行不同範圍之分 析。該捲筒係安裝在載物架進入模组13中，其中托盤及 儲存窩部係可以展開而供應至抓持臂模組12之平台4〇 上，該平台40係適當地鄰接配置於載物架進入模組。 第12至14圖係顯示堆疊裝填器之形成，構成載物架 進入棋組13。在此例中，托盤2〇之堆疊係裝填至一承載 ‘紙张遢用中8|國家揉準(CNS > Α4*(^7ΊΙ^ϋ·) 91546 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 12 經濟I智惠財產局員工消资合作社印製. 13 五、發明説明（η 器500，該承載器500掉落至堆疊裝載器之“管柱，，510的 頂端。一對具有凸齒之齒輪515係位在堆疊裝載器510之 側邊’用以藉由銜接在承載器側邊上相對成對之階梯530 而減緩堆疊物由於重力而下降之速度β下落之堆疊物係停 止在前一個堆疊物上，或者’若堆疊裝載器空了時，停止 在一增量機構520上。 在第14圖中更詳細地顯示增量機構520。該機構係 包含一對單齒臂525(在第14圖中僅顯示其中之一），係可 以將相對配置之階梯530銜接在承載器500上。該臂部525 係結合至梅轉塊535，係可以藉由各別之壓縮彈簧54〇而 前進到第14圖所示之位置上。塊體之移動係由一氣動致 動器5 55所造成’其中該致動器555係經由連接至每一塊 艘535之連接臂550而連接至一氣動操作之活塞545。 當氣動致動器555短暫地動作時，該桿體545便向上 移動以造成塊艎535及臂部525對應之樞轉移動，藉此將 臂部525上之齒部由對應之隋梯上释放，而使得承載器可 以落下。由於此一釋放僅係短暫性的，因此臂部525可以 在彈簧之影響下立刻框轉回到其固持位置，使得下一個階 梯530可以衡接金部》 當承載器500由具齒部之臂部525所固持時，承載托 盤20便可以與出口 560對齊。 在某些例子中’可以使用超過一個以上之堆疊物固持 裝置。再者，亦可以提供一線性餵入系統（未顯示）來將數 個位在一略微向下傾斜之軌道令的堆疊物饋入至堆疊物固 本紙張尺度適用中國國家搮準（CNS > Α4規格（210X297公釐） 91546 ---------裝------、玎------Μ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4^〇6g〇

經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 五、發明説明（14 ) 持裝置之頂部。 欲檢測之樣本係以手動 式裝填於可以收納各式各樣 的樣本管及杯艘之標準商業 rn ^ a Μ ^ 用樣本盤1〇β(不用樣本盤10 而使用物品架或其他裝填系 签你了 *系統(未顯不)亦可）。此儀器接 Γ=Γ且抓持臂模組12係可以移動至預備工站 該液艘處理系統5接著便依照預定程式啟動以由托 t10中抽取出每一種液鍾樣本之一部分，然後將該液趙 樣本加入至-位在預備工站18令之承載托盤20上之薄片 /儲存离部。另一部分則將由相同或另一樣本中抽取出來， 且加入至依序的另-储存窩部令，直到三個错存离部之載 物架或者所要數量之餘存窝部&經填滿為止。抓持臂模組 12接著即移動至試劑存放棋组19,且由該模組中藉由液 體處理系統中抽取出來部分試劑，並加入至每一儲存窩部 中。該承載杷盤20及儲存窩部接著便藉由主要運送系統* 11而移動至培養器/搖動器模组17。 培養器/搖動器模組17 不像習知技術之培養器，如第6圖中所詳細顯示之典 養器亦可以搖動承載托盤20及儲存窩部，以促進化學反 應發生。再者，由於可以容置一個以上之承載托盤，因此 其亦可以做為一緩衝储存器》 培養器/搖動器模组17係包含一支撐器70，其係界 定出一組分開之隔室或隔間（在此一實例中，其係以兩行 各八個之方式界定出十六個隔室）。每一隔室71係具有一 對凹溝76，藉由抓持臂棋組12可使承載托盤20於該凹 J ,/ W--- 請先聞讀背面之注意事項再嗔寫彖f) 訂 r > 本紙張尺度適用中困國家橾率（CNS ) A4规格（2丨0乂297公釐> 14 91546 15 溝76上滑動。再者，每一隔室係具有加熱元件及溫度控 制感應器72，其係位在凹溝76上方。 ,通常每一隔至71及相關之分析裝置（容置有試劑及 微生物薄片）係經由一微處理器（圖上未顯示）來加以獨立 地控制，且對於免疫分析應用上亦可設定為37t。然而， 若有需要，每-隔室71之溫度係可以分開地調整。其溫 度亦可以由室溫至高於7(rc。在適當之分析裝置、加熱 器、感應器及其他培養器元件/材料令，亦可以具有甚至 更高的溫度。亦可以使用特定之溫度/時間分佈以配合 特別的分析處理需求，例如，使溫度迅速地升高到7(rc。 在此一設計t，隔室71之一端係打開的。甚至更緊 密及更均勻的溫度控制係可以維持在隔室71中，且藉由 提供每一隔室具有一個別或共同/共用門板（未顯示）而通 過分析裝置。在此一絕緣壁上之門板係鄰接配置在主要傳 輸軸上，且可以各別地打開/關閉，以使分析裝置定位在 相鄰的培養器縱列中。 另一種方式（圖上未顯示）係將既有之培養器/搖動器 7C全地密封在一較大的溪度控制室中β外部腔室之溫度係 可以藉由溫度略高於所需要之培養器隔室之最低溫度的熱 空氣產生源來加以控制。經由一貫穿每列隔室壁趙之單一 門板便可以進入至各別之隔室中》在絕緣壁體中之門板係 鄰接定位在主要傳輸軸，且可以各別地打開/關閉以使分 析裝置定位在靠近培養器縱列中》藉由在每一隔室中之各 別加熱元件輸入小量的熱量’係可使得各別隔室之溫度可 本紙&尺度朝中ΗΒ5ΠΜΜ CNS > 210X297公釐） 91546 f諳先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} f 1 1 - 裝. 訂 440690 A7 B7 五、發明説明（16 ) 以更精確地加以控制。 裝置70係由一位在各別支撐件77上之凸緣構件73 來加以支撐’其中該支撐件77係牢固至主要外殼200， 且藉由一對垂直延伸之桿體74來加以導引而垂直地移 動’其中該垂直延伸之桿體74係貫穿在凸緣構件73中之 穿孔201。這使得任何一個垂直隔開之隔室71可以定位 成與抓持臂棋組12對齊成一直線。每一隔室71之後面係 具有一如前所述之Bal密封件202，使得當一承載托盤20 滑入至凹溝76時，該突緣27係可以由Bal密封件來加以 銜接且固定。 裝置70之垂直移動係由一步進馬達75所造成，其中 該步進馬達係經由一螺紋桿79而連接至支推件77，其中 該螺紋桿79係連接至支撐件。步進馬達75係藉由微處理 器來加以控制》 除了上述之垂直移動可以使裝置70與抓持臂模組12 對齊成一直線以外，該培養器亦可以造成裝置7〇之水平 搖動。因此’可以瞭解的是，裝置70係經由凸緣構件73 而鬆散地安裝在支撐桿74上，這些凸緣構件73係在支撐 件77上滑動。這表示該裝置70係可以在水平方向上藉由 造成凸緣構件73在支撐構件77上滑動而來回搖動。此一 搖動係藉由操作一馬達205所造成’其中該馬達係可以轉 動一軸桿205A(第6E圖）。一連接臂206 —端206a係速 接至培養器’而另一端20 6B則係經由一奥動銷而連接矣 該轴桿205A上與轉動轴錯開的位置上。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印復 本紙張尺度遑用中國國家橾率（CNS) ( 210x297公爱） 16 91546 A7 A7

其他之設計亦可以採用垂直、執道式或係水平移動或 者這些運動的任意組合。 五、發明説明（ 搖動機構之頻率、振幅（行程）及“操作輪廓，，係可以由 以下所選定之分析性能數據，其中頻率及振幅係會改變 的，且搖動模式之比較（線性、執道式及轉動式與其組合 在一簡單的例子中，該培養器係會依照以下之關係式 而經過一簡單的餘弦波線性運動： 培養器之位移 D = / (L^-r^sin^ 0 )-f (r-rcos 0 ) 其中Θ係位置206之角位置， ω係搖動器及軀動馬達頻率（每秒圈數） t係時間（秒） L係連接桿之長度 d=rcos0，其係驅動銷之位移。 摇動器之行程係可以藉由改變驅動銷相對於馬達之錯 位來加以改變。 操作模式亦可以採取可程式開/關順序來達成，其係 藉由一固定頻率及行程，例如，運轉五分鐘，停止一分鐘。 就線性及其他搖動技術而言，最佳的搖動頻率及振幅 係會特別地由在鍺存窩部中影響流體運動之因素所影響， 例如’分析离部之尺寸’窩部壁之輪廓，以及液體之體積 (深度），以及液體與离部壁材料之物理特性。 當然，培養器係可以内裝在一大致上封閉之外殼中（未 顯示）。 搖動器頻率模式係可以改變的，雖然該行程係預先設 .裝------II------線 f請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟和智蒽^.產馬員工消资合作杜印製_ 本紙張尺度適用中國國家橾率（CNS ) A4规格（210X297公釐） 17 91546 4406 90

五、發明説明（) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 定。一般的行程係大約為2mm，而頻率則係大約為每秒 10-20 圈。 可以瞭解的是’藉由組合培養器及搖動器，時間之縮 減係可以超過先前針對各別模組所需要之時間，且在培養 器中一次提供一個以上之承載托盤，這可以提供有用的緩 衝容量。詳言之’在此應注意的是，就其他的模組而言， 一旦承載托盤已經轉移至培養器/搖動器模組17，主要運 送系統11便不用去處理另一個承載托盤及儲存窩部，因 此可以使儀器增加一次時間可以處理之健存窩部數量。 在使檢體與反應物質結合在一起之一段時間後（通常 大約為30分鐘），承載托盤20係由抓持臂模組12抓取出 來，且移動至載物架清洗模組16。 載物架清洗棋組16 載物架清洗模组16係顯示在第7圖中，且在第8圖 中顯不其概要形狀。該棋組係包含一大想上呈三角形之支 撐塊體100’於該支撐塊體上係可滑動地安裝一搆件102。 構件101沿著支撐塊饉100之位置係由一皮帶103所控 制’其中該構件101係在標號104處固定於皮帶103，該 皮帶係環繞於惰轉滾子105及一驅動滾子106，其中該驅 動滾子106係安裝於支撐塊艘100。驅動滾子106係由一 步進馬達107所控制，而安裝於支撐塊體100，且由.微處 理器所控制》 構件101之水平部分102係支撐九個垂直定位之清洗 傳送喷射器108及九個具有角度之抽引喷射器109，而在 本紙佚尺度逋用中國國家標準（CNS ) M规格（2丨〇><297公釐） 18 91546 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) yr. 訂 r 經濟命智慧^.產局員工消費合作社印製. A7 B7 五、發明説明（I9 ) 圖式中僅顯示出部分之嘴射器β 有一承載托盤支撐外殼110安裝在支撐塊體i00之前 面，且具有一對凹溝111，係收納一承載托盤20之滑座28。 在此一例中’Bal密封件112由第7圈係可以看出，係定 位在承載托盤支撐外殼11〇後面。有一探針清洗貯槽U3 定位在承載托盤位置下方。 在使用上，抓持臂模組12係將承載托盤20傳送至承 載托盤支撐外殼110，其係藉由將托盤之滑座收納在凹溝 111中而達成。該承載托盤20係被向前推，直到突緣27 之凹溝29與一 Bal密封件（未顯示於圖上）銜接為止。該 抓持臂棋組12接著便縮回，而留下承載托盤在位置上。 在此同時，構件101係在其縮回之位置上，如第7圖所示。 該步進馬達107係啟動以將構件ιοί向下滑，造成吸 引喷射器109可以進入至各別之儲存窩部i_3，直到其幾 乎碰觸該位在储存窩部令之薄片。實際上，該吸引喷射器 109係具有角度的’而使得其可以非常地靠近形成在薄片 邊緣及儲存窩部之側壁之間的槽溝。 接著在微處理器之控制下便進行一種習知的清洗過 程，其中該微處理器係結合各種不同之閥體及泵，其將參 照第8圖來加以說明之》在此應說明的是，閥體可以經由 較短的垂直喷射器於三個储存离部之每一載物架且與喷射 器相連接，來進行清洗輸送之各別控制，至於其在每一儲 存离部上之位置則不重要。該較長、具有角度之吸引喷射 器109係由薄片及儲存窩部之基部及側壁上來加以抽吸， 本紙張尺度適用中國國家橾举（CMS ) A4规格（210X297公釐） 91546 I---------妓------、耵------0 (婧先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局MK工消費合作社印製 20 ^440690 A7 _____B7_ 五、發明説明（2〇 ) 以達成高度的液Μ移動。然而，其並不會與反應區域相接 觸，因此不會存在有使薄片受損之風險。 在較佳的設計中，模組係包括一搖動器系統700，其 係用以在清洗過程中搖動該載物架。該搖動器系統係包含 一搖動器馬達710以及一錯開之團塊720。此一搖動/振 動運動相較於培養器/搖動器之運動係較小的。一般而言， 驅動馬達710係以50Hz之頻率轉動，且團塊係可以調整 至最佳的載物架清洗效果《其他的振動裝置亦可用於載物 架清洗搖動/振動’例如，超音波或移動線圈（揚聲器）》 在完成載物架清洗程序之後，步進馬達107便可啟 動，使得抓持臂模组12可以將承載托盤20縮回。在將承 載托盤20縮回之後’步進馬達1〇7便可再次地啟動，以 將構件101降低至一較低之位置，其申該吸引喷射器109 便可以進入至貯槽113來加以清潔之，以避免污染後續之 樣本及分析程序。此一重要之特點係在於該喷射器係採用 不同之液體來加以清洗，舉例來說，乾淨的水，以供應至 喷射器108。這可以防止在探針上產生結晶，這在習知的 系統中係會發生的。 由第8圖可以看出，探針或喷射器1〇8係以三個為一 組的方式連接至各別的泵120上（在圖式中僅顯示一個）， 其接著係經由各別之閥饉122而連接至一清洗緩衝貯槽 121。閥體122之操作係可供應由貯槽123之水與清潔溶 液之成合想至各別的栗120，並進而供應至對應的三個喷 射器108。該貯槽123亦連接至一以微處理器控制之果124 本紙張尺度適用中國國家標準「CNS ) ( 210x297公羡） ~~ * 一 - 91546 I!卜丨|.——^------訂------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 五、發明説明（21 而將乾淨的水傳送至貯槽113。該吸引喷射器丨〇9係連接 至一喷嘴125’接著經由-真空容器ι26、一真空槽128 以及一真空控制閥127而連接至一真空泵129，其中該真 空泵129係在抽吸期間來運轉操作。已被柚吸之液艘係收 集在真空容器126中’且經由一連續運轉之泵13〇來加以 排流至一汲取器131中。該汲取器13ι亦由貯槽113連接 至一排出口 132。 裝 訂 在第8圖中所示之系統的一個重要特徵係在於採用雙 層腔室之設計’以確保由儲存寓部所抽吸之液體係會流入 較小的真空容器126 t，且不會流至主要的真空槽28或 真空泵129。主真空槽及真空控制閥ι27與真空泵129之 使用，係可比僅用簡單的泵還具有較高的“吸力脈衝”。 該系統之操作方式如下。泵12 9之操作係由一微處理 器所控制。在啟動真空泵之後’在較小的真空器126 _係 線 將麼力降低’然後將儲存窩部中所抽取之液體傳送至真空 容器126中。 I · 經濟部和I財產局負工消旁合作社印製. 或者，個別或成組的儲存窩部亦可依序地藉由更換單 一真空控制闕127來加以更換’其係藉由多個閥趙連結至 特定之抽吸喷射器來達成，藉此可更進一步地增加‘‘吸力 脈衝”。 在載物架清洗之後，該承載托盤20接著便藉由主要 運送系統11而傳送至指示試劑模組15或者係回到調劑模 組18，這要看分析係競合式（competitive)或夹入式 (sandwich based)而定。就競合式分析而言，結合劑便需 ΜΛ張尺度逋用中國國家橾準（CNS > A4规格（2IOX297公釐） 91546 4406 90 五、發明説明（22 ) ~~· 要直接地添加至位在將到達之調劑棋組18上的儲存离部 中’而就夹入式分析而言，係需要先加入稀釋分析緩衝劑， 且培養一段時間’然後於加入結合劑之前先加以清洗，然 後再經過培養一段時間後加以清洗之》 該承載托盤20接著係藉由主要運送系統11而傳送至 攝像模組14。然而，在一較佳方式令，一蓋體係可以在 儲存窩部離開指示試劑模組15或調劑模組18之前，將其 復蓋在餘存离部上’以防止光線進入至緒存离部中。在傳 送至攝像棋组14之前或位在攝像模組14時，便可以將該 蓋體移開。 第9圈係顯示主要運送系統11及載物架清洗模組16 與抓持臂模組12定位在可將一承載托盤20傳送至載物架 清洗模組16。第9圖亦顯示另兩模組之承載牦盤支撐件 140、141，而其他的構件則未顯示出來。 攝像模組14 該攝像模组14係具有一大體上習知的型式，係用以 觀測化學發光，且在此將不詳細地加以說明之。然而，承 載托盤輸送至攝像棋組14及由攝像模組14中取出之方 式，將在以下參照第10A圖及第10B圖來加以說明之。 由於在本實例中，由於攝像模組14係必須為不透光 的，因此門板150係位在攝像模組14之入口，其可以在 傳送及接收一承載托盤20之後自動地啟動。 該攝像模組14係包括一承載托盤支撐件151位在攝 像模組14中，如第10A圖及第10B圖所示。承載托盤支 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -s° 經濟部智葸財產局員工消资合作杜印製 本紙浪尺度適用中國國家橾準（CNS > A4規格（210X297公釐） 22 91546 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製* 23 A7 ___ B7 五、發明説明（23) 撐件151係包括一對塊體152’其係界定出可以收納面對 之凹溝153，其中該承載托盤滑座28係可被收納在該凹 -溝t。一塊體154係承載一 Bal密封件（圖上未顯示）。 該承載托盤支撐件151係可滑動地安裝在攝像模組14 中，用以在圖式所示之位置之間滑動至門板150另一側邊 上之相同位置’而使該模組可以與抓持臂模組12對齊成 一直線。承載托盤支撐件151之移動係可以由皮帶155所 控制，其中該皮帶係環繞在惰轉滚子156及一驅動滾子157 上’而該联動皮帶157係由一步進馬達所控制，而步進馬 達則係由微處理器所控制》 在承載托盤支撐件左前方係具有一微動開關，用以導 通及切斷驅動電壓至一鄰接配置於球形密封件之光線發射 偵測器，以在攝像期間消除光線之發射。 承載托盤支撐件151鄰近門板150之一端係承載有一 連結件161，其係柩轉至其中一區塊152及門板150 ^ 當承載托盤支撐件151藉由步進馬達158之運轉而朝 向門板150移動時（朝向第10B圖之右邊），該連接件ι61 將會使門板150繞著一柜軸162而沿逆時針方向轉動，藉 此打開一開孔163,使得承載托盤支撐件151與承載托盤 可以一起移動通過該開孔163而朝向抓持臂模组12移動。 此一移動將會造成連結件161移動，以繞著其樞轉連接部 而沿逆時針方向枢轉，且該連結件161將持續在該逆時針 方向上枢轉，而使門板150可以被密閉在其後面。可以瞭 解的是’當承載托盤支撐件151回到攝像模組14時，其 本紙張尺度ϋ財HB家鮮（CNS ( 2丨GX297公釐) ------ 91546 ---------k.------.訂------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 44 06 90 五、發明説明（24) 將會再度運作相同之程序。 在攝像工站中所進行之攝像程序係可以習知的方式來 進行’或者以歐洲專利第EP-A-0902394號中所說明之方 式來進行》 一旦攝像程序已經完成，該承載托盤20便會藉由馬 達158而經由穿孔163向後移動，而由抓持臂模組12所 取出》該承載托盤接著便會被運送至一廢棄物收集位置（圖 上未類不）以將其丢棄。 [元件符號說明] ^— —1-1.1.—IV- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 5 液體處理系統 10 樣本托盤 11 主要運送系統 12 抓持臂模組 13 載物架進入模組 14 择像模組 15 指示試劑棋組 16 栽物架清洗模組 17 培養器/搖動器模組 18 調#1模組 19 試劑存放模組 用 適 度 尺 張 紙 ___本 經濟部智慧財產局負工消費合作社印製 家

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Claims (1)

1. 第88116413號專利申請案 申請專利範圍修正本 (90年4月6曰） I 一種分析裝置處理儀器，包含複數個分析裝置處理模 组；一運送系統，包括用以將一分析裝置運送至每一 處理模組之分析裝置定位組件，該分析裝置定位組件 係用以傳送該分析裝置至每一模組，俾使分析裝置定 位模組在所傳送之分析裝置進行處理時，可以運送另 一分析裝置；以及一控制系統，用以控制運送系統之 運轉’使得每一分析裝置係能以一定順序而在模組之 間被傳送’而使得複數個分析裝置可以同時在不同模 組中進行處理。 2. 根據申請專利範圍第1項所述之儀器，其中該運送系 統係包含一導軌；一分析裝置定位組件，係定位成可 以在該導軌上移動；以及第一馬達，係可相應於控制 系統而將分析裝置定位組件移動至與各別處理模組相 對齊之位置。 經濟部中央標準局員工福利委員會印製

   4406 9 Ο 3. 根據申請專利範圍第2項所述之儀器，其中該第一焉 達係藉由一駆動皮帶而連接至分析裝置定位組件。 4. 根據申請專利範圍第2項所述之儀器，其中該導執係 呈直線狀。 5. 根據申請專利範圍第2項所述之儀器，其中該運送系 統係進一步包含一支撐件，係可移動地安裝在導軌上丨 一臂部，係用以銜接一分析裝置，且可移動地安裝至 支撐件上，以相對於導軌做橫向的移動’·以及位於該 本紙張从朝巾Η β緖準（CNS ) Α4雜（21GX 297公梦） 1 91546 440690 支撐件上之第二馬達，用以使臂部橫向移動β 6. 根據申請專利範圍第5項所述之儀器，其中該臂部係 大致垂直於導軌而移動。 7. 根據申請專利範圍第5項所述之儀器，其中該第二馬 達係藉由一齒條及小齒輪之配置而結合至臂部。 8·根據申請專利範園第5項所述之儀器，其中該第二馬 達係—種步進馬達》 9·根據申請專利範圍第5項所述之儀器，其中該臂部係 具有彈性負載’且被朝向其缩回位置推進。 1〇·根據申請專利範圍第5項所述之儀器，其中該臂部係 具有用以抓持分析裝置之裝置。 11·根據申請專利範圍第10項所述之儀器，其中該分析裝 置係被支推在一分析裝置固定器上，係具有一構造可 乂舆抓持裝置可拆除式地共同作動’以使分析裝置可 以藉由臂部來加以定位。 12. 根據申請專利範面第u項所述之儀器，其中該分析裝 置定位组件係進一步包含滑座，其中分析裝置固定器 係可以安裝在該滑座上，且藉由傳送系統來加以處理， 濟 部 4

   臂部之移動係會造成分析裝置固定器沿著滑座而滑 動。 13. 根據申請專利範面第2項所述之儀器，其中該模組係 沿著導軌之一側來加以定位。 14. 根據前述申請專利範圍任何一項所述之儀器其中該 模組係包括以下一個或數個構件： a)—緩衝器’用以儲存一個以上之分析裝置或分

   2 91546 4406 9 0 _ H3 析裝置固定器； b) 一培養器； c) 一清洗站；以及 d) 一分析裝置攝像工站。 15. 根據申請專利範圍第14項所述之儀器，其中該緩衝器 係由培養器所提供。 16. 根據申請專利範圍第14項所述之儀器，其中該攝像工 站係包括一進入門板’係可以在將分析裝置傳送至攝 像工站或由攝像工站移出期間自動地啟動。 17. 根據申請專利範圍第16項所述之儀器，其中該門板係 可以繞著一上方水平轴而樞轉至撟像工站之壁體，且 係藉由一連結件而結合至攝像工站之一可移動平台， 其中該連結件係可以同時在平台及門板上樞轉，而使 門板打開，且一旦當平台已經由一側通過至另一側時 便將其關閉。 18. 根據申請專利範圍第17項所述之儀器，其中該平台係 定位成當位在鄰近運送系統外面時，其可以收納一分 析裝置。 刀 經濟部中央標準局員工福利委員會印製 19. 根據申請專利範圍第17項所述之儀器，其中該平台係 可以藉由一第三馬達而移動，其中該第三馬達係結合 至控制系統。 ° 口 20. 根據申請專利範圍第17項所述之儀器，其中該門板係 藉由攝像工站壁艟構成一防止光線穿透之密封咖門、 21 · 一種分析裝置培養器’包含一外殼及—組 :8。 .x 班配置在外殼 中之分析裝置支撐件；用以獨立加熱在外殼 本紙張適用巾ΒΗ緖準（CNS)A4規格（2lGX297&^j------ 91546 3 440690 分析裝置之裝置；以及用以相對於外殼來搖動該支撐 件之裝置。 22. 根據申請專利範圍第21項所述之培養器其中該搖動 裝置係包含用以使分析裝置支撐件水平搖動之裝置。 23. 根據申請專利範圍第22項所述之培養器其中該搖動 裝置係包括一轉動軸，係結合至一馬達，且具有—凸 輪’藉由一凸輪從動件而結合至支撐件。 24. 根據申請專利範圍第21項所述之培養器其令該搖動 裝置之頻率係可變的。 25. —種根據申請專利範圍第1至2〇項任何一項所述之分 ••析奠^置，其中一處理模組係一根據申請專利範圍第21 項所述之培養器。 26. 根據申請專利範圍第21至25項任何一項所述之儀器， 其t該培養器係具有一個以上之支撐件，係定位在一 支律裝置中不同的垂直位置上’該支撐裝置係可以垂 直地移動，以使一選定之支撺件可以與儀器運送系統 對齊。 經濟部中央標準局員工福利委員會印製 27. —種分析裝置清洗模組’用以清洗位在一分析裝置窩 部固定器中之分析裝置，該模組係包含一安裝至一可 移動支撐件之清洗流體輸送探針以及一抽吸器探針， 該抽吸器探針係以一相對於垂直方向而呈一角度之方 式加以安裝’且支樓件係能以大致相同之角度來移動， 藉此當抽吸器探針係插入至窩部固定器時，其可以靠 近該窩部固定器之側邊。 28. 根據申請專利範圍第27項所述之模組_，進_步包含一 本紙張尺度適用中國a家揉準（CNS )A4规格（210X 297公董)· 4 91546 440690 ^ ~ _____H3___ 探針清洗區域，係定位在离部固定器之清洗部位下方， 該支撐件係可以在窩部固定器離開之情況下來移動， 以使抽吸器探針可以進入至清洗區域。 &根據中請專利範圍第28項所述之模組進—步包含一 探針清洗流想輸送系統，係可選擇性地將探針清洗流 艘供應至探針清洗區域。 3〇·根據中請專利範圍第27項所述之模組，進—步包含一 真空供應系統，係結合至抽吸器探針，該真空供應系 統係包括一真空容器’具有一連接至一真空源之第一 孔口、一連接至抽吸器探針之第二孔口、以及一經由 排流泵而連接至排流器之第三孔口。 31.根據申請專利範圍第27項所述之模組進一步包含一 井固定器支撐件；以及用以搖動井固定器支撐件之裝 置。 經濟部中央標準局員工福利委員會印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210X297公金) 5 91546