[发明专利]模块化液体处理系统

说明书

本公开描述了集成的模块化液体处理系统。所述模块化液体处理系统可以被定制用于各种应用，包括样品处理、测定、诊断分析以及生物分子的分离。所述液体处理系统可以包括各种集成模块，所述集成模块提供包括以下各项的功能：液体的分配、液体的抽吸、液体参数的感测以及信号的检测。

相关申请的交叉参考

本申请要求2015年8月10日提交的美国临时申请号62/203,358以及2015年9月14日提交的申请号62/218,463的权益，所述申请全部通过引用的方式整体并入本文。

技术领域

本发明涉及液体处理领域，具体地说用于处理样品，检测样品中的物质和/或实施测定的液体处理系统和方法。

背景技术

研究或诊断实验室通常处理生物样品来提取靶分子，诸如蛋白质或DNA以用于后续研究或诊断目的，或检测样品中感兴趣的物质。一致的样品处理或诊断测定要求训练有素的技术人员长时间劳动或使用先前已知的样品处理系统，所述样品处理系统具有低样品处理量并且在测定或其他程序要求多个步骤时要求使用多个装置。

先前已知的液体处理系统在能够同时处理的样品数量方面是有限的，提供有限的多功能性来进行各种测定或靶分子提取或者集成不同的处理步骤，并且生成大量固体和液体废物。例如，先前的自动化液体处理系统通常能够分配或抽吸单一液体。涉及不同液体或不同处理步骤，诸如分配和抽吸液体以及检测靶分子的多个操作要求使用不同的装置，这既费时又费力。另外，先前已知的自动化样品处理系统往往受限于特定方案，而快速交换萃取化学性质或更改处理步骤来适应特定实验室的需求的能力却很小。

先前已知的手动或自动化样品处理系统还会产生大量固体或液体废物，诸如用过的移液管尖端或血液提取物，这必须在巨大开销下冒着让工人暴露于大量危险废物的风险单独地进行处理或处置。

需要一种用于处理与研究或诊断性样品处理、测定和靶分子提取相关联的液体的改良的系统。

发明内容

提供了用于液体处理的模块化系统以及使用这类系统的方法。

一方面，提供了一种用于液体处理的集成的模块化系统，所述系统包括：(a)机器人系统，所述机器人系统包括(i)平台，所述平台被配置成支撑包括多个孔的样品处理板或样品试管的架子，所述平台安装在平面表面台架上，所述平面表面台架被配置用于使平台在基本上水平的平面方向上(例如，在“x”和/或“y”方向上)滑动；(ii)支撑件，所述支撑件用于附接至少一个模块化装置，所述至少一个模块化装置执行与样品处理板的孔中或样品试管中的液体相关的一个或多个功能，所述支撑件安装在轨道上，所述轨道被配置用于使支撑件在基本上垂直的方向上(例如，在“z”方向上)滑动；(iii)用于使平台相对于至少一个模块化装置可滑动地移动的机构；以及(iv)用于使支撑件相对于平台沿着轨道可滑动地移动的机构，(b)泵送系统，所述泵送系统用于经由至少一个模块化装置将液体移入和移出样品处理板的孔或移入和移出样品试管；以及(c)控制系统，所述控制系统用于控制与样品处理板的孔中或样品试管中的液体相关的功能和/或用于控制板相对于模块化装置的移动。

在一些实施方案中，机器人系统可被配置成包括多个模块化装置，所述多个模块化装置沿着轨道定位在不同位置处或与该系列中的第一装置串联地附接在一起，所述第一装置包括近侧表面或附接点，所述近侧表面或附接点附接或紧固到轨道上的支撑件；以及远侧表面或附接点，所述远侧表面或附接点附接或紧固到该系列中的第二模块化装置。附加模块化装置(如果有的话)也可以进行附接，即串联地附接到第二模块化装置的远侧表面或附接点。多个模块化装置可以执行一个或多个功能，包括但不限于：将液体分配到样品处理板的孔中或样品试管中、将样品转移到样品处理板的孔中或样品试管中、从样品处理板的孔中或从样品试管中抽出液体、感测样品处理板的孔或样品试管中的液位、感测样品处理板的孔或样品试管中的温度、检测样品处理板的孔或样品试管中的信号和/或吸引样品处理板的孔中或样品试管中的磁性材料，诸如磁性珠粒以有助于混合板的孔中或样品试管中的磁性材料与液体。