温度可控试剂盒及其温度控制系统的制作方法

专利2022-06-29  82


相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年11月30日提交的并且标题为“temperature-controllablereagentcartridgeandtemperaturecontrolsystemforthesame”的第62/774,000号美国临时专利申请的优先权,该申请由此通过引用以其整体并入本文。

背景

各种分析仪器例如基因组测序系统可以在各种分析操作期间使用各种各样的试剂。这种仪器可以使用基于盒的框架,其中各种可消耗元件设置在一个或更多个可移除盒例如流动池盒、试剂盒和/或清洗盒中。

这种仪器可以使少量不同的试剂流过例如在流动池内的各种通路和流动路径以支持各种分析操作。每个试剂配给的量、定时和处理可以根据所执行的分析和分析的阶段而改变。

概述

在使用试剂的一些分析仪器中,试剂中的一些或全部可以在分析操作期间被保持在一个或更多个相应的特定温度或该特定温度之下。其他试剂可以在不同的温度例如室温处是可使用的。在这样的系统中,包含试剂的盒可以被保持在分析仪器内的温度控制环境中,例如冷藏室或其中热电冷却器放置成紧邻试剂盒以冷却盒的外部的室。这种系统可以冷却被保持在相应的特定温度之下的试剂和可以被保持在相应的特定温度之上的其他试剂,或者不需要被冷却到相应的特定温度之下的仪器的其他部件。

在本公开中,提供了一种试剂盒,其中在盒内的内部流动路径允许温度控制的流体(即,气体(例如空气)或液体)在从盒排出之前在盒内在容纳在盒中的一个或更多个单独的试剂储器(reservoir)之间循环。一些这样的盒可以具有至少部分地位于由盒外壳限定的内部腔室容积(plenumvolume)内的中央定位的试剂储器的集群(cluster)以及位于该试剂储器的集群外部的穿过盒外壳的入口和出口。这种入口和出口可以通过相应的流动通道与内部腔室容积流体地连接。在一些情况下,可以有位于该集群的外部的更大的辅助试剂储器,并且流动通道可位于这样的辅助试剂储器之间。在冷却剂气体入口/出口和该试剂储器的集群之间的这种偏移安装允许对位于该集群中的更靠近入口的位置处的一些试剂储器进行目标温度控制,而具有较不敏感的试剂的其他试剂储器可以在该集群中位于更远离入口的位置处,且因而在较小程度上是温度控制的。

除了上述特征之外,在分析单元中的温度控制系统还可以展示提供分析盒的增强的低功率温度控制的各种特征。例如,该系统可以展示以下特征:具有分别与盒的流体出口端口和流体入口端口配合的入口/出口的再循环腔室;风扇或其他流体泵可以使流体从再循环腔室的入口流过再循环腔室并流到再循环腔室的出口。环境腔室也可以设置在温度控制系统中;环境腔室也可以具有入口和出口以及使流体从环境腔室的入口流到环境腔室的出口的风扇或其他流体泵。热电热泵可以插在再循环腔室和环境腔室之间,使得在热电热泵的相对侧上并与热电热泵导热地接触的散热器结构可以突出到再循环腔室和环境腔室中,使得热可以从再循环腔室泵送到环境腔室中,反之亦然。在一些实现方式中,诸如例如再循环腔室可用于冷却的那些实现方式中,再循环腔室可安置在环境腔室中,例如具有“u”形横截面的再循环腔室安置在具有“u”形横截面的环境腔室中,以减少再循环腔室的被暴露的冷表面并减少在温度控制系统上的冷凝物,而同时为在这两个腔室之间的热交换提供更大的热/冷表面积。

上述讨论和在附图说明之后的进一步讨论以及附图本身提供了本文讨论的概念的讨论和示例,包括但不限于下面的实现方式。

在一些实现方式中,可以提供包括试剂盒的系统。试剂盒可以包括限定内部腔室容积并被设计为由分析仪器接纳的盒外壳。试剂盒还可以包括至少部分地位于内部腔室容积内的第一组试剂储器。在这样的实现方式中,第一组试剂储器的每个试剂储器可以部分地由侧壁限定,并且可以包含相应的试剂,并且第一组试剂储器的第一试剂储器可以与第一组试剂储器的第二试剂储器间隔开,以在第一试剂储器和第二试剂储器的相应侧壁之间形成流体流动通道。试剂盒还可以包括穿过盒外壳并与盒外壳的内部腔室容积流体连通的流体入口,当试剂盒由分析仪器接纳时,流体入口将分析仪器的温度控制系统的流体供应端口与内部腔室容积流体地连接。试剂盒还可以包括穿过盒外壳并与盒外壳的内部腔室容积流体连通的流体出口,当试剂盒由分析仪器接纳时,流体出口将分析仪器的温度控制系统的流体返回端口与内部腔室容积流体地连接。在这样的实现方式中,盒的流体入口可以被设计成在预定温度处从分析仪器的温度控制系统接收流体,使得第一试剂储器中的试剂处于第一温度,并且第二试剂储器中的试剂处于不同于第一温度的第二温度。

在系统的一些这样的实现方式中,第一试剂储器可以包含一种或更多种试剂,例如三(羟丙基)膦,乙醇胺,三(羟甲基)氨基甲烷,三(羟甲基)膦,或三(羟甲基)氨基甲烷、乙酸和edta(乙二胺四乙酸)的混合物。

在系统的一些实现方式中,在盒外壳内的从流体入口到第一组试剂储器的第一试剂储器的最短流动路径可以比在盒外壳内的从流体入口到第一组试剂储器的第二试剂储器的最短流动路径更短。

在一些实现方式中,流体入口可以位于第一组试剂储器的最小围合周界(enclosingperimeter)之外。

在系统的一些实现方式中,第一组试剂储器可以沿着一个或更多个同心圆布置,并且流体入口可以位于一个或更多个同心圆的外部。

在该系统的一些实现方式中,第一组试剂储器可以围绕位于盒外壳中的旋转阀按集群布置,在第一组试剂储器中的试剂储器的侧壁之间可以存在多个流体流动通道,并且多个流体流动通道可以提供围绕旋转阀的一个或更多个流体流动路径。

在该系统的一些实现方式中,该系统还可以包括流体地连接流体入口和内部腔室容积并且流体地插在流体入口和内部腔室容积之间的入口通道。在这样的实现方式中,该系统还可以包括流体地连接流体出口和内部腔室容积并且流体地插在流体出口和内部腔室容积之间的出口通道。在这样的系统中,入口通道、出口通道和第一试剂储器都可以至少部分地位于以第一组试剂储器中的试剂储器的平均中心点为中心的参考圆的公共象限内。

在该系统的一些实现方式中,该试剂盒还可以包括流体地连接流体入口和内部腔室容积并且流体地插在流体入口和内部腔室容积之间的入口通道。这种系统的试剂盒还可以包括流体地连接流体出口和内部腔室容积并且流体地插在流体出口和内部腔室容积之间的出口通道。在这样的系统中,入口通道可以至少部分地位于以第一组试剂储器中的试剂储器的平均中心点为中心的参考圆的第一象限内,出口通道可以至少部分地位于参考圆的第二象限内,并且第一象限和第二象限可以围绕平均中心点与彼此异相180°或者实质上彼此相对。

在系统的一些实现方式中,可以包括第二组试剂储器。在一些这样的系统中,第二组试剂储器的每个试剂储器可以部分地由相应侧壁限定,第二组试剂储器的每个试剂储器可以包含相应的试剂,在第二组试剂储器中的试剂储器的第一子集中的两个试剂储器可以彼此间隔开以在其相应侧壁之间形成入口通道,并且入口通道可以流体地连接流体入口和内部腔室容积并且可以流体地插在流体入口和内部腔室容积之间。在这种系统的一些另外的实现方式中,在第二组试剂储器中的试剂储器的第二子集中的两个试剂储器可以彼此间隔开以在其相应侧壁之间形成出口通道,出口通道可以流体地连接流体出口和内部腔室容积并且可以流体地插在流体出口和内部腔室容积之间,并且第一子集和第二子集可以是不相同的。在又一些另外的实现方式中,第二组试剂储器中的试剂储器可以围绕内部腔室容积的外周界布置,并且第二组试剂储器中的至少一些试剂储器的侧壁的部分可以至少部分地限定内部腔室容积的外周界。

在一些实现方式中,系统还可以包括分析仪器,其可以包括温度控制系统。温度控制系统可以包括:具有腔室入口和腔室出口的再循环腔室;流体地插在再循环腔室的腔室入口和再循环腔室的腔室出口之间并被配置成当被激活时将再循环腔室内的流体从再循环腔室的腔室入口推向再循环腔室的腔室出口的第一流体泵;以及一个或更多个热电热泵,每个热电热泵与位于再循环腔室内的相应的第一散热器结构导热地接触。在这样的系统中,再循环腔室的腔室入口可以与流体返回端口流体地连接,并且再循环腔室的腔室出口可以与流体供应端口流体地连接。在系统的一些这样的实现方式中,温度控制系统还可以包括具有腔室入口和腔室出口的环境腔室以及流体地插在环境腔室的腔室入口和环境腔室的腔室出口之间并被配置成在被激活时将环境腔室内的流体从环境腔室的腔室入口推向环境腔室的腔室出口的第二流体泵。在这样的系统中,每个热电热泵也可以与位于环境腔室内的相应的第二散热器结构导热地接触。在该系统的又一些另外的实现方式中,对于再循环腔室的至少一部分的再循环腔室的横截面可以嵌套在对于环境腔室的至少相应部分的环境腔室的相应横截面内。

在一些实现方式中,可以提供一种分析仪器,其包括被配置为接纳包含多种液体试剂的试剂盒的盒容器(receptacle)。该分析仪器还可以包括温度控制系统,该温度控制系统包括:具有腔室入口和腔室出口的再循环腔室;具有腔室入口和腔室出口的环境腔室;流体地插在再循环腔室的腔室入口和再循环腔室的腔室出口之间并且被配置成当被激活时将再循环腔室内的流体从再循环腔室的腔室入口推向再循环腔室的腔室出口的第一流体泵;流体地插在环境腔室的腔室入口和环境腔室的腔室出口之间并且被配置为当被激活时将环境腔室内的流体从环境腔室的腔室入口推向环境腔室的腔室出口的第二流体泵;一个或更多个热电热泵,每个热电热泵与位于再循环腔室内的相应的第一散热器结构导热地接触;流体供应端口;以及流体返回端口。在这种分析仪器中,再循环腔室的腔室入口可以与流体返回端口流体地连接,并且再循环腔室的腔室出口可以与流体供应端口流体地连接。

在一些这样的实现方式中,对于再循环腔室的至少一部分的再循环腔室的横截面可以嵌套在对于环境腔室的至少相应部分的环境腔室的相应横截面内。

在分析仪器的一些实现方式中,分析仪器还可以包括试剂盒,试剂盒又可以包括限定内部腔室容积并被配置为由分析仪器的盒容器接纳的盒外壳。试剂盒还可以包括至少部分地位于盒外壳的内部腔室容积内的第一组试剂储器。在这样的实现方式中,第一组试剂储器的每个试剂储器可以部分地由侧壁限定,并且可以包含相应的试剂,并且第一组试剂储器的第一试剂储器可以与第一组试剂储器的第二试剂储器间隔开以在第一试剂储器和第二试剂储器的相应侧壁之间形成流体流动通道。这种试剂盒还可以包括穿过盒外壳并与盒外壳的内部腔室容积流体连通的流体入口,流体入口将流体供应端口与内部腔室容积流体地连接,以及这种试剂盒还可以包括穿过盒外壳并与盒外壳的内部腔室容积流体连通的流体出口,流体出口将流体返回端口与内部腔室容积流体地连接。在这种试剂盒中,盒的流体入口可以被设计成在预定温度从分析仪器的温度控制系统接收流体,使得第一试剂储器中的试剂处于第一温度,并且第二试剂储器中的试剂处于不同于第一温度的第二温度。

在一些实现方式中,可以提供一种方法,该方法包括(a)提供试剂盒,该试剂盒具有:限定内部腔室容积的盒外壳、穿过盒外壳的流体入口、穿过盒外壳的流体出口以及至少部分地位于盒外壳的内部腔室容积内的第一组试剂储器。在这样的实现方式中,第一组试剂储器的每个试剂储器可以部分地由侧壁限定并包含相应的试剂,并且第一组试剂储器的第一试剂储器可以与第一组试剂储器的第二试剂储器间隔开以在第一试剂储器和第二试剂储器的相应侧壁之间形成流体流动通道。该方法还可以包括(b)将试剂盒插入分析仪器中,(c)将分析仪器的温度控制系统的流体供应端口连接到盒外壳的流体入口,(d)将分析仪器的温度控制系统的流体返回端口连接到盒外壳的流体出口,以及(e)激活温度控制系统以使在第一预定温度的流体从流体供应端口流到流体入口,从流体入口流到盒内的内部腔室容积,从内部腔室容积流到流体出口,并且从流体出口流到流体返回端口,从而使第一试剂储器中的试剂在第一温度,并且第二试剂储器中的试剂在不同于第一温度的第二温度。

在该方法的一些实现方式中,在盒外壳内的从流体入口到第一组两个或更多个试剂储器的第一试剂储器的最短流动路径可以比在盒外壳内的从流体入口到第一组两个或更多个试剂储器的第二试剂储器的最短流动路径短,并且(e)的执行可以使流体分别沿着到第一试剂储器和第二试剂储器的对应的最短流动路径从流体入口流到第一试剂储器和第二试剂储器。

在该方法的一些实现方式中,第一预定温度可以在大约0℃到大约20℃之间,并且在第一试剂储器中包含的试剂可以包括以下项中的一种或更多种:三(羟丙基)膦,乙醇胺,三(羟甲基)氨基甲烷,三(羟甲基)膦,以及三(羟甲基)氨基甲烷、乙酸或edta(乙二胺四乙酸)的混合物。

附图说明

在附图的各图中,通过示例而不是通过限制示出了本文公开的各种实现方式,在附图中相似的参考数字指相似的元件。

图1描绘了示例分析仪器及其可移除盒。

图2描绘了图1的示例可移除盒以及用于分析仪器的温度控制系统。

图3描绘了用于分析仪器的示例可移除盒的分解图。

图4描绘了来自图3的示例可移除盒的顶部截面图。

图5描绘了来自图4的示例可移除盒的截面的更详细视图。

图6a至图6d描绘了温度可控盒的试剂储器的各种额外布置。

图7描绘了用于分析仪器的示例温度控制系统。

图8以部分分解的形式描绘了图7的示例温度控制系统。

图9描绘了图7的示例温度控制系统的横截面。

图10a至图10d描绘了各种示例温度控制系统的各种额外腔室配置。

图11描绘了图7的温度控制系统的剖视图。

图12和图13描绘了展示湿度控制端口的特征的图7的一部分的视图。

图14描绘了温度控制系统的另一个示例。

图15描绘了图14的示例温度控制系统的部分分解图。

图16描绘了图14的示例温度控制系统的剖视图。

图17描绘了图14的示例温度控制系统的另一剖视图。

图18描绘了图14的示例温度控制系统的又一剖视图。

图19描绘了图14的示例温度控制系统的额外剖视图。

上面的附图仅仅是落入本公开的范围内的实现方式的代表性示例,并且本公开应当理解为不仅限于在附图中描绘的实现方式。其他实现方式对本领域中的普通技术人员将明显,并且也被认为在本公开的范围内。

详细描述

图1描绘了示例分析仪器及其可移除盒。在图1中,分析仪器102被提供并且包括被配置为接纳试剂盒104的容器、狭槽或其他接口103,试剂盒104可以类似于下面描述的试剂盒。

如前面提到的,分析仪器例如在图1中描绘的分析仪器可以包括温度控制系统,该温度控制系统可以与可移除盒(在本文也被称为“试剂盒”)接口连接(interface)以在盒安装在分析仪器中时提供盒的温度控制。图2描绘了图1的示例可移除盒以及用于分析仪器的温度控制系统。虽然未示出分析仪器102的其余部分,但温度控制系统250和盒204都被描绘为在盒204插入分析仪器102之后这样的物品将处于的相对定位中。

虽然在图2中未示出,但在分析仪器102内的一个或更多个引导件或其他设备可以在盒204完全插入或安装到分析仪器102中之后使盒204相对于温度控制系统250定位在预定位置上。分析仪器102可以包括狭槽、容器或其他接口,其被配置为接纳盒,确保它被正确地定向,并将它固定在适当的位置上,使得分析操作可以由分析仪器102使用盒204来执行。这种定位可以使在盒204上的气体入口和气体出口(在图2中未示出)分别相对于气体供应端口252和气体返回端口254对准,气体供应端口252和气体返回端口254可以分别通过气体供应管道256和气体返回管道258而与温度控制系统250流体地连接。为了减小流入和流出盒204的气体的泄漏的可能性,在一些实现方式中,气体供应端口252和气体返回端口254可以配备有柔性波纹管(bellow)260或其他类型的顺应性密封件,当盒204与柔性波纹管260接触时,柔性波纹管260或其他类型的顺应性密封件可以抵靠盒204的盒外壳206弹性地压缩。例如在一些实现方式中,可以例如通过加载机构或其他接口的操作来使盒204在盒204安装到分析仪器102内期间(相对于图定向)垂直地向上移动并与柔性波纹管260接触;在另外其它实现方式中,柔性波纹管260可以由可移动接口支撑,在盒204完全插入到分析仪器102中之后,可移动接口可以由致动机构(未示出)稍微降低或升高,以便使柔性波纹管260与盒外壳206接触或脱离接触。

在温度控制系统250的操作期间,可以使温度-控制气体(在本文中以未附加连字号的形式也被简单地称为“温度控制气体”)从温度控制系统250经由气体供应管道256流到气体供应端口252,并进入盒204内;来自盒204的废气可以通过气体返回端口254并经由气体返回管道258返回到温度控制系统250。温度控制气体可以是空气,尽管如果需要的话,也可以使用替代的温度控制气体,例如氮气、氩气等。温度控制系统250可以被配置成例如通过加热和/或冷却温度控制气体来控制它的温度,以便向盒204提供在预定温度处的温度控制气体。

将理解,虽然本讨论主要聚焦于利用温度控制流体(其为气体)的温度控制系统和温度可控盒,但本文讨论的构思也可以在温度控制流体是液体例如水的系统中被使用。在利用液体的系统中,确保温度控制流体所沿行的流动路径都被密封到足够的程度使得将不会发生温度控制流体的泄漏可能是优选的。然而,在使用作为气体的温度控制流体的系统中,某种程度的泄漏可以是可接受的,特别是如果温度控制流体是空气的话,这种情况不需要单独的供应源(从周围环境可得到)并且在泄漏的情况下对用户不造成安全风险。在本公开中,短语“温度控制流体”和“温度控制气体”可以相对可互换地使用,但应当理解,在使用液体的温度控制系统中,“温度控制气体”或“温度控制流体”可以替代地被替换成“温度控制液体”。

虽然在图2中不明显,但盒204可以容纳多个试剂储器,每个试剂储器包含不同的试剂,其中可以在分析仪器的分析期间使用一种或更多种试剂;可以在图3中看到这种盒204的示例内部结构,图3描绘了用于分析仪器的示例可移除盒的分解图。

在图3中,示出了在顶部206a从底部206b移除的情况下的图2的盒204的盒外壳206。如可以看到的,顶部206a包括气体入口220和气体出口222。在这种情况下,气体入口220和气体出口222是在盒外壳206的外壁中形成的开口或孔;在其他实现方式中,这种开口或孔可以由可安装在盒外壳206中的单独部件例如配件提供。将理解,在盒中也可以有多个气体入口和/或多个气体出口,例如,可以有较小开口的集群,其被设计成都接收来自单个源的温度控制气体或将温度控制气体从盒排出,并且协作地以与所描绘的气体入口220或所描绘的气体出口222相同的能力工作,尽管每个这样的较小开口也可以视情况单独被认为是气体入口220或气体出口222。在其他实现方式中,可以有位于不同位置处的多个气体入口220和/或多个气体出口222,例如这些气体入口和/或气体出口不是整体上用作单个气体入口或气体出口的较小开口的集群的一部分。在这种实现方式中,这种气体入口或气体出口可以提供用于将温度控制气体引入到试剂盒或从试剂盒移除温度控制气体的替代路线。不管这种气体入口/出口如何被提供,气体入口220和气体出口222都可以穿过盒外壳206,并提供温度控制流体可以通过其而被引入到盒204的内部腔室容积和从盒204的内部腔室容积移除的机构,即,气体入口220和气体出口222可以与在盒外壳内的内部腔室容积流体连通或流体地连接。

如本文使用的短语“流体连通”指两个或更多个容积由一个或更多个通道、孔口或其他特征连接使得流体可以在它们之间流动的状态。一般来说,该短语应该被理解为意味着存在提供流体连通的某种形式的结构,而不是仅仅暴露于周围环境。例如,并排位于直立位置上的两个敞顶桶不被认为是“流体连通的”(即使流体例如气体可以可想象地从一个桶飘荡扩散到另一个桶),而将软管的一端放置到这两个相同的敞顶桶中的每一个内将使桶被视是彼此“流体连通的”,因为存在用于在它们之间提供流体流动通道的结构。

如本文使用的短语“流体地连接或流体连接”指建立本质上是流体的连接或指本质上是流体的连接,即,类似于“电连接”可如何用于描述能够支持在电气系统中的电流流动的连接,“流体地连接”可用于指能够支持在流体系统中的流体流动的连接。将理解,两个部件可以直接地——即,其中在这两个部件之间没有为了使流体从一个部件到达另一个部件而流体必须流过的其它部件——或者间接地——即,其中一个或更多个中间部件流体地插在两个部件之间——流体地连接。流体连接可以是密封的,即不允许流体的明显泄漏,但本质上也可以是非密封的。例如,波纹管260可以抵靠外壳206形成大致紧密的密封,但仍然可能有温度控制气体从这样的界面的泄漏。一般来说,如果部件被布置成使得从在一个部件中的开口流出的流体的至少50%或更多进入在另一个部件中的相应开口或区域内,则在这两个部件之间的流体连接可以被认为存在。因此,例如盒(其被插入到分析仪器中,使得从在分析单元内的温度控制系统流出的温度控制气体大量流入盒上的气体入口内)将被认为与气体入口和温度控制系统流体地连接。然而,当盒从系统被移除时,流体连接将被认为被破坏并且停止存在,这不管下面的事实:在理论上,从温度控制系统泵出的一些温度控制气体仍然可能最终扩散到开放的空气中并到达盒上的气体入口。然而,在这样的实例中,只有这种温度控制气体的很小一部分将进入盒,并且没有流体连接将被视为存在。

在该示例中,盒外壳206的底部206b包括多个储器,每个储器可以包含可以由分析仪器在分析期间使用的试剂。在这个示例中,有大约25个这样的试剂储器,其为了讨论的目的可以在本文被称为第一试剂储器210或第二试剂储器212。本公开还可以指不同组的试剂储器,例如第一组试剂储器(例如,第一试剂储器中的一些或全部)、第二组试剂储器(例如,第二试剂储器中的一些或全部)等。将理解,各种盒的实现方式可以展示不同数量和布置的试剂储器的特征,并且这种替代变型也被认为在本公开的范围内。

盒204可以包括微流控板(未示出),该微流控板包括多个流动通路,每个流动通路可以与试剂储器之一流体地连接。为了允许试剂选择性地流过微流控板的通路,一个或更多个阀例如旋转阀236可以被包括在盒204中。这种旋转阀236可以被配置成具有可旋转部分,可以例如通过由分析仪器102提供的旋转输入来使可旋转部分旋转以使不同的试剂储器在不同的时间与在微流控板内的一个或更多个试剂流动通道流体连通。

在这个示例中,在盒204中的试剂储器各自由一个或更多个侧壁214限定,侧壁214从底部(floor)(例如微流控板)升高,并且在第一试剂储器210的情况下由箔密封件234封盖(capped),箔密封件234可以粘附或结合到第一试剂储器210的侧壁214的上边缘。在第二试剂储器212的情况下,具有附接到其的额外箔密封件234的储器盖240可以粘附或结合到那些第二试剂储器212的侧壁214的上边缘。箔密封件234可被提供来密封试剂储器并防止包含在其内的试剂的泄漏。当盒204安装在分析仪器102中时,分析仪器102可以使穿刺盘(puncturedisk)238被启动。穿刺盘238可以具有多个突起,每个突起位于密封特定储器的箔密封件上,使得当穿刺盘238朝着试剂储器被启动时,突起刺穿箔密封件234,从而允许试剂从试剂储器被排出(如果密封件没有被刺穿以允许试剂储器的排放,则分析仪器102也许不可能由于压力效应而使试剂从试剂储器被排出)。在一些实现方式中,盒外壳206的顶部206a和/或储器盖240以及箔密封件234可以是可移除的或可替换的,使得新试剂可以被添加到第一试剂储器210和第二试剂储器212以再填充或再利用盒204。将理解,其他实现方式可以展示试剂储器的其他布置或设计的特征,并且本公开不仅限于所示的特定实现方式。例如,一些实现方式可以不对储器的顶部使用箔密封件。

在一些实现方式中,在其正常和预期的使用期间,盒204是可再利用或可再填充的。更具体地,外壳206的顶部206a可以可移除地耦合到外壳206的下部206b和/或其他部分,使得外壳206的顶部206a可以由用户手动地与盒204分离或从盒204移除。储器盖240和容纳在外壳206的下部206b内的元件的其他布置或设计由此可以被暴露,使得这些设计配置和布置对用户来说可见并可接近。在一些实现方式中,当顶部206a被移除时,多个流动通路是可见的。通过这些实现方式,盒204的储器210和储器212可被再填充,从而允许盒204在其作为其正常和预期使用的一部分的商业寿命期间的某个时间被再填充和/或再利用。

在该示例中,第一试剂储器210在盒204的中心附近聚集在一起,第二试剂储器212围绕第一试剂储器210的集群的外围布置。在这个示例中,一些第二试剂储器212彼此间隔开,从而通道被限定在它们之间。例如,两个第二试剂储器212的侧壁214可以彼此间隔开以形成将气体入口220与围绕或部分地围绕第一试剂储器210的内部腔室容积或空间流体地连接的入口通道230;换句话说,入口通道230可以流体地插在气体入口220和内部腔室容积208之间。类似地,两个第二试剂储器212的侧壁214可以彼此间隔开以形成将气体出口222与围绕第一试剂储器210的内部腔室容积208或空间流体地连接的出口通道232,即,出口通道232可以流体地插在气体出口222和内部腔室容积之间。在该特定示例中,第二试剂储器212之一的侧壁214的部分限定入口通道230和出口通道232的部分,尽管在其他实现方式中入口通道230和出口通道232可以由完全不同组的第二试剂储器212限定。在另外其他实现方式中,入口通道和出口通道中的一个或两个在被使用的情况下可以由独立于试剂储器侧壁的结构提供,例如,可以提供不用于限定试剂储器的侧壁以便限定入口通道和/或出口通道。

如本文使用的短语“流体地插入”指从第一部件流向第二部件的流体在到达第二部件之前通常流经第三部件的状况;第三部件将被描述为流体地插在第一部件和第二部件之间。例如,炉可以通过管道与加热调节器(heatingregister)连接;管道将被描述为流体地插在炉和加热调节器之间,因为来自炉的热空气通常在到达加热调节器之前流过管道。在使用气体作为流体的系统中,可能存在允许流体从一个部件流到另一个部件而不流过流体地插在这两个部件之间的部件的一些泄漏路径或其他流动路径,但是应当理解,如果在这两个部件之间流动的流体的大部分在到达这两个部件中的后者之前通过第三部件,则该第三部件仍然可以被认为“流体地插在”在这两个部件之间。还将理解,流体地插在两个其他部件之间的部件不一定意味着该部件物理地位于其他两个部件之间。例如,部件a、b和c可以按那个顺序物理地布置在一条线中,其中b物理地位于a和c之间。然而,软管可以将a连接到c并接着将c连接到b,使得c流体地插在a和b之间。

为了帮助更好地理解,图4描绘了来自图3的示例可移除盒的顶部截面图。图5描绘了来自图4的示例可移除盒的薄片截面(slicesection)的更详细视图(盒的剩余部分未示出)。如可在图4和图5中看到的,每个第一试剂储器210和每个第二试剂储器212可以包含试剂216。试剂216可以是液体试剂,尽管试剂216中的一个或更多个可以是固体,例如可以在使用之前用液体重构的粉末化或粉碎状试剂,或者在一些实现方式中试剂是气态的。如在本文使用的,术语“试剂”指在分析操作以及其他操作(例如清洁或清洗操作)期间可以被输送通过盒的物质。这种试剂可以包括荧光标记、染料、洗涤流体、缓冲溶液等;虽然大部分试剂可以以某种方式化学地起反应或者与彼此或者与被分析的样品起反应,但一些试剂通常与其它试剂例如洗涤流体或可以用于将干试剂溶解成液体形式的重构流体(reconstitutionfluid)不起反应。如前面讨论的,这些试剂中的一些可能比其他试剂对温度更敏感。例如,包括有机膦或有机胺的试剂例如三(羟丙基)膦(也被称为thp或thm)、乙醇胺、三(羟甲基)氨基甲烷(也被称为tris)、三(羟甲基)膦和/或tae(三(羟甲基)氨基甲烷、乙酸和edta(乙二胺四乙酸)的混合物)可能需要被冷却到较低的温度以促进试剂的稳定性和耐久性(longevity),这在分析仪器中可能是特别重要的,这些仪器可以在长时间段例如24到48个小时内在或多或少地处于连续的操作中。例如在一些实现方式中,所使用的一些试剂可能需要被冷却到在0摄氏度(℃)和20℃之间的温度。

在图4和图5中,用对角线交叉阴影指示试剂储器的侧壁214(例如参见右边的图例),以及用点阴影(dot-shading)指示在容器中包含的试剂216。如上面所提到的,第一试剂储器210可以位于内部腔室容积208内。如在图5中可以看到的,第一试剂储器210可以被布置成使得在它们各自的侧壁214之间存在限定多个流体流动通道218的间隙。流体流动通道218可以位于内部腔室容积208内,并且可以与其以及与气体入口220和气体出口222流体地连接,使得经由气体入口220流入盒204内的温度控制流体例如气体在例如经由气体出口222或其他出口路径离开盒之前流经在至少一些第一试剂储器210之间的流体流动通道218。

在图5中同样可见的是参考圆242,其被分成四个象限并以所示的第一试剂储器210的平均中心点为中心。为了清楚起见,平均中心点指16个第一试剂储器的平均xy坐标,即由对这些第一试剂储器210的所有x坐标和所有y坐标取平均产生的坐标对。为了平均目的,每个第一试剂储器210的xy坐标可以在每个第一试剂储器210的中心或质心处被评估。如可以看到的,入口通道230和出口通道232都位于参考圆242的同一象限内。在其他实现方式中,如稍后讨论的,入口通道230和出口通道232可以位于这种参考圆的不同的不相邻的象限中。

在一些实现方式中,第一试剂储器210可以被布置成使得当在特定温度处的温度控制流体流过气体入口220并进入内部腔室容积208内时,第一试剂储器210中的至少两个分别经历不同量的热移除或热添加并因而经历不同量的冷却或加热。可以例如通过将这种第一试剂储器210定位在内部腔室容积208内使得在外壳206内的从气体入口220到至少两个这种第一试剂储器210中的每一个的最短流动路径具有不同的长度来引起在加热或冷却中的这种变化。然后流过内部腔室容积208的温度控制流体可以在它流过内部腔室容积208时经历流到或来自它流过的第一试剂储器210的侧壁214的热流,使温度控制流体在它流动时冷却或加热,因而减小在第一试剂储器210的侧壁214和温度控制流体之间的温度梯度,这降低了流到或来自第一试剂储器210的热流的速率。因此,具有小于从气体入口220到另一个第一试剂储器的最短流动路径的离气体入口220的最短流动路径的第一试剂储器210可能比具有离气体入口220的较长最短流动路径的第一试剂储器210经历更多的加热或冷却(取决于温度控制气体是由温度控制系统250加热还是冷却的)。通过运用冷却或加热效率的这种降低,这种盒204能够允许不同的试剂在试剂盒内被保持在不同温度处,同时接受来自单个供应源例如温度控制系统250的温度控制流体。

在该示例中,在包含入口通道230的参考圆242的象限内的第一试剂储器比例如位于在参考圆的相对侧上(即与包含入口通道230的象限异相180°)的参考圆242的象限中的第一试剂储器210具有离气体入口220的更短的最短流动路径(用虚线轮廓指示;气体出口222也用虚线指示)。

在所描绘的盒的示例中,每个第一试剂储器210通常在内部腔室容积208内是独立的,例如,第一试剂储器210的侧壁214不被任何相邻地定位的第一试剂储器210(或其他储器)共用,并且在每个第一试剂储器210和与其紧邻的所有第一试剂储器210之间存在流体流动通道218。然而,在其他实现方式中,第一试剂储器210中的两个或更多个可以共同地共用一个或更多个侧壁。

在所示的特定示例中,第一试剂储器210通常沿着以旋转阀236之一为中心的两个同心圆228布置,这可以是特别适合于以这种旋转阀236为特征的盒的布置。为了清楚起见,“沿着圆布置”意指大致布置成使得如此布置的每个物品的一部分位于圆上或与圆相交(将理解,该圆不需要是“可见的”圆,即,它可以是参考圆)。例如,在同心圆228的中心上的旋转阀236可以通过在形成第一试剂储器210的底部的微流控板中的流动路径流体地连接到第一试剂储器210中的每一个;这种流动路径可以向外呈辐射状延伸到在第一试剂储器210中的相应放泄孔。所示的布置允许围绕旋转阀236聚集的类似尺寸的第一试剂储器210的非常紧凑的布局,同时也允许大量流体流动通道218将温度控制流体分配到各种第一试剂储器,从而促进温度控制流体围绕该旋转阀236的流动。在所示的布置中,当温度控制流体从气体入口220被泵送到内部腔室容积208内时,最靠近气体入口220和入口通道230的第一试剂储器210可以比更远离气体入口220的第一试剂储器210经历更多的加热或冷却。因此,可能需要相对于其他试剂216被保持在较高或较低温度处的试剂216可以储存在相比可能具有不太严格温度要求的那些试剂216更靠近气体入口220的第一试剂储器210中。在多个第一试剂储器沿着一个或更多个圆布置的一些实现方式中,如图5所示,气体入口和/或气体出口可以位于这样的圆中的最大的圆之外;然而在其他实现方式中,气体入口或气体出口可以至少部分地位于一个或更多个圆中的一个内。

所描绘的示例还展示布置在内部腔室容积208周围的多个第二试剂储器212的特征;在这种情况下,第二试剂储器212的一些侧壁214例如与圆228同心的侧壁214的弓形部分实际上部分地限定内部腔室容积208的一部分,尽管其他实现方式可以以另外方式限定内部腔室容积208。换句话说,第二试剂储器可以围绕内部腔室容积的外周界布置,并且其侧壁214的部分可以实际上至少部分地限定内部腔室容积208的外周界。

如图5所示和如前面提到的,在一些实现方式中,可以提供允许温度控制流体分别按规定路线被传送到内部腔室容积208和按规定路线从内部腔室容积208传送出的入口通道230和出口通道232。如图5的示例所示,入口通道230和出口通道232都由两个相邻的第二试剂储器212的侧壁的部分限定(在该示例中,第二试剂储器212之一夹在入口通道230和出口通道232之间,并且该第二试剂储器212的侧壁的部分因此部分地限定入口通道230和出口通道232,尽管在一些其他实现方式中入口通道230和出口通道232可以布置成使得它们至少部分地由完全不同的第二试剂储器212的侧壁限定)。如果第二试剂储器212包含可能具有特定的温度敏感性的试剂216,那么在一些实现方式中这种第二试剂储器212可以直接定位成相邻于入口通道230,使得温度控制流体在进入内部腔室容积208内并到达第一试剂储器210之前经过这种第二试剂储器212。通过这种布置,即通过首先将这种第二试剂储器212的侧壁214的部分暴露于被引入到盒204的温度控制流体,与这种温度控制流体在它继续流过盒204时将具有的温度相比,温度控制流体在它流过这种第二试剂储器212时(如果用于加热)将具有最高或(如果用于冷却)将具有最低的温度,并且当它与其流过或在附近流动的剩余试剂储器交换热时冷却或加热。这可以允许这种第二试剂储器212的更准确地加热或冷却,因为在这种第二试剂储器212和温度控制流体之间的更大的温度差和因而热流也许是可能的,而不使第一试剂储器受到相同程度的热流。这可以允许这样的第二试剂储器212容纳与第一试剂储器210中的试剂相比被保持在更高或更低温度的试剂,和/或允许这样的第二试剂储器212比第一试剂储器210容纳更大容积的试剂。

将理解,在一些实现方式中,可以没有任何入口通道和/或任何出口通道。例如,气体入口220和/或气体出口222可以简单地终止于内部腔室容积内的位置处,因而提供在这种气体入口220和/或气体出口222与内部腔室容积之间的直接流体连接。在一些这样的实现方式中(以及同样在具有入口通道和/或出口通道的实现方式中),如果需要,气体入口220和/或气体出口222可以被定位在位于第一试剂储器210的最小围合周界之外的位置处。如本文使用的短语“一个或更多个物品(例如两个或更多个第一试剂储器210)的最小围合周界”指包围物品并且具有最小总边缘长度(周界)的多边形或其他形状;在一个或更多个物品中的所有物品将完全位于最小围合周界内,尽管最外面的物品可以具有与最小围合周界重合(即接触最小围合周界)的边缘,并且一些物品可以完全位于最小围合周界内且也可以根本不接触最小围合周界。

图6a至图6d描绘了温度可控盒的试剂储器的各种额外的示例布置。在图6a中,示出了六个第一试剂储器610,每个第一试剂储器由一个或更多个侧壁614限定,并且每个第一试剂储器包含试剂616。在这个示例中,类似于图4和图5中的那些试剂储器,有三个共同地共用一些侧壁614的第一试剂储器610(图6a中的上面的试剂储器)以及三个独立的第一试剂储器610(图6a中的下面的试剂储器)。在其他实现方式中,底部的三个第一试剂储器610可以以类似于顶部的第一试剂储器610的方式被构造,反之亦然。一般来说,在多个第一试剂储器610之间(或者在一些实现方式中,在多个第一试剂储器610和其他结构例如限定内部腔室容积608的结构之间)具有至少一个流体流动通道是合乎需要的,尽管在多个第一试剂储器610之间的多个流体流动通道如可以在图6b中被看到的可以允许第一试剂储器610对温度控制流体的增加的暴露且因而允许更好的加热和/或冷却效果。

第一试剂储器610可以位于内部腔室容积608内,内部腔室容积又可以与入口通道630和出口通道632流体地连接,该入口通道630和出口通道632又可以分别与气体入口和气体出口(未示出,但是类似于例如上面关于图3讨论的那些气体入口和气体出口)流体地连接。当温度控制气体从入口通道630被引入到内部腔室容积608内时,温度控制气体可以流过在多个第一试剂储器610之间的流体流动通道以及在第一试剂储器610和例如其它结构例如限定内部腔室容积608的边界的结构之间限定的额外流体流动通道。在该示例中,在有机会到达最右边的第一试剂储器610之前,大部分温度控制气体可以通过出口通道632从内部腔室容积608排出,从而减小了对与最左边的第一试剂储器610相对的这种第一试剂储器610的温度控制效果,最左边的第一试剂储器610最靠近入口通道630和出口通道632且因此将接收对温度控制流体的最多暴露。在该示例中,入口通道630和出口通道632都至少部分地位于参考圆642的公共象限内,类似于图5的入口通道230和出口通道232。

图6a的示例还包括代表性的最小围合周界626的描绘,该最小围合周界626通常是可以完全包围第一试剂储器中的两个或更多个的最小多边形或其他形状的周界;在该示例中,最小围合周界626包围在内部腔室容积608中的所有的第一试剂储器610,并且气体入口和气体出口(其将位于入口通道630和出口通道632附近)位于最小围合周界626的外部(当在大致垂直于穿过第一试剂储器610之间的流体流动通道的流体流动方向(例如垂直于盒的基面的方向)上观看时)。

图6b描绘了类似于图6a的布置的示例布置,除了出口通道632位于第一试剂储器610的与入口通道630所位于的一侧相对的一侧上以外,例如,入口通道630和出口通道632各自至少部分地位于参考圆642的彼此异相180°的两个不同象限内,从而使温度控制流体大体上流过所有的第一试剂储器610(与图6a的布置相反,其中一些温度控制流体可以从不流过最右边的两个第一试剂储器610)。在图6b所示的布置中,最左边的第一试剂储器610将比最右边的第一试剂储器610经历更多的加热或冷却(取决于相对于第一试剂储器610的温度的温度控制流体的温度),尽管该温度梯度可能不如图6a的布置明显。

图6c描绘了类似于图6a的布置的另一个示例布置,除了有以大致六边形布置而不是矩形布置来布置的七个第一试剂储器610以外。在该示例中,入口通道630和出口通道632通常都位于第一试剂储器610的同一侧上,例如,入口通道630和出口通道632都至少部分地位于参考圆642的公共象限内,这可以导致最左边的第一试剂储器610比最右边的第一试剂储器610优先的冷却或加热。再次,气体入口和气体出口(未示出)可以位于图6c中的第一试剂储器610的最小围合周界626之外。

图6d描绘了类似于图6c的布置的另一示例布置,除了出口通道632位于第一试剂储器610的与入口通道630所位于的一侧相对的一侧上,例如,入口通道630和出口通道632各自至少部分地位于参考圆642的彼此异相180°的两个不同象限内,从而使温度控制流体大体上流过所有的第一试剂储器610(与图6c的布置相反,其中一些温度控制流体可能从不流过最右边的第一试剂储器610)。在图6d所示的布置中,最左边的第一试剂储器610将比最右边的第一试剂储器610经历更多的加热或冷却(取决于相对于第一试剂储器610的温度的温度控制流体的温度),尽管该温度梯度可能不如图6a的布置明显。

将理解,虽然上述讨论大体上聚焦于气体入口和气体出口位于盒的所有第一试剂储器的最小围合周界之外的实现方式,但其他实现方式可以展示气体入口和气体出口的特征,即,气体入口和气体出口位于在给定盒内的仅一些第一试剂储器的最小围合周界之外但仍然在导致在盒内的第一试剂储器的可变加热和/或冷却的位置上。例如,在一些实现方式中,气体入口可以位于在给定盒内的所有的第一试剂储器的最小围合周界内,但在这些第一试剂储器的子集的最小围合周界之外,例如关于图6c在12点钟位置处,在最上面的两个第一试剂储器610之间并且在所示的七个第一试剂储器610的最小围合周界内,这样的位置仍然在由下面的五个第一试剂储器610限定的不同的最小围合周界之外。

虽然上述讨论的焦点主要在本文所讨论的盒的特征例如试剂盒的试剂储器及气体入口和气体出口的结构布置上,但这种盒依赖于与温度控制流体源的连接,以便提供对其中包含的试剂的温度控制。下面的讨论涉及可用于向本文讨论的盒提供这种温度控制流体的温度控制系统的类型的各种示例。

图7描绘了用于分析仪器的示例温度控制系统。在该示例中,所描绘的温度控制系统250是图2的相同温度控制系统,尽管将理解,其他类型的温度控制系统也可以与本文讨论的盒一起使用。

温度控制系统250可以包括两个通常分开的腔室:再循环腔室264,其可以与气体供应端口252和气体返回端口254流体地连接;以及环境腔室274,其可以与周围环境或例如比所使用的温度控制流体的容积大得多(例如大多个数量级)的流体的容积流体地连接,并且可以用作将从盒204中的试剂储器提取或被供应到盒204中的试剂储器的热的热沉(heatsink)或热源。

再循环腔室264通常可以由一个或更多个管道组成,这些管道将温度控制流体从再循环腔室264的腔室入口266输送到再循环腔室264的腔室出口268。为了便于温度控制流体流过再循环腔室264,温度控制系统250还可以包括第一流体泵270,其在该示例中是通过再循环腔室264的腔室入口266吸入气体并接着推进或推动气体通过形成再循环腔室的大部分的管道的叶轮(impeller)或鼓风机风扇。例如,第一流体泵270可以流体地插在再循环腔室264的腔室入口266和再循环腔室的腔室出口268之间。在其他实现方式中,如果需要的话,可以替代地使用其他形式的流体泵,例如基于螺旋桨的泵、正排量式泵、蠕动泵等。

还可以有环境腔室274的腔室入口(不可见,但在该示例中是位于温度控制系统250的与再循环腔室264的腔室入口266相对的一侧上的开口);环境腔室274的腔室入口可以是例如第二流体泵280的进口(intake),第二流体泵280可以是例如另一叶轮或鼓风机风扇。第二流体泵280可以被配置成使环境流体例如环境空气从环境腔室274的腔室入口被泵送通过或推过环境腔室274并接着通过环境腔室274的腔室出口278泵送出或推出。类似于第一流体泵270,第二流体泵280可以相应地流体地插在环境腔室274的腔室入口276和环境腔室的腔室出口278之间。

在一些实现方式例如所描绘的实现方式中,再循环腔室264和环境腔室274可以布置成使得它们对于其至少一些部分共用公共壁或另外具有足够接近热电热泵284的大致为平面的表面,热电热泵284可以插在再循环腔室264和环境腔室274之间,使得热电热泵284的主要相对表面各自面向再循环腔室264或环境腔室274,从而允许热电热泵284将热从一个腔室泵送到另一个腔室。可以使用一个或更多个传感器例如温度传感器286来监控在温度控制系统250内的温度,并且来自传感器的数据由控制器使用来便于热电热泵284的正确操作以实现通过再循环腔室264循环的温度控制流体的期望程度的加热或冷却。

在所描绘的示例中,再循环腔室264在第一流体泵270的下游分成三个不同的管道或管道区域;这三个管道或管道区域具有在大致垂直于温度控制流体的流动方向的平面中以及在热电热泵284附近的横截面,其可以被描述为u形的。在该示例中,环境腔室274在相同的区域和平面中展示相似但较大的大致为u形的横截面;这允许再循环腔室264的管道嵌套在环境腔室274的管道内,其中热电热泵284夹在这两组管道之间。这在图8中更好地示出。

图8以部分分解的形式描绘了图7的示例温度控制系统。如在图8中可以看到的,温度控制系统250被分成三个主要的子组件。最右边的子组件包括第一流体泵270和第二流体泵280以及再循环腔室264和环境腔室274的腔室入口。中间子组件包括被布置成产生在前面段落中讨论的横截面的各种管道以及热电热泵284(通过在左侧上的该子组件的暴露端是可见的)。最左边的子组件包括再循环腔室264和环境腔室274的腔室出口。

在图8中,当温度控制单元是激活的时,通过再循环腔室的再循环流体(即温度控制流体)的流动通过使用深色阴影箭头来指示;用较浅阴影箭头示出通过环境腔室274的环境流体(例如空气)的流动。如可以看到的,温度控制流体和环境流体两者的流动都被所使用的管道布置分成三个部分,其中温度控制流体被限制到被嵌套在由热电热泵284所占据的区域中的环境流体所沿行的流动路径内的流动路径。在用于使冷却的温度控制流体循环以冷却盒的试剂的温度控制系统中,这种布置可能是有益的,因为它减少了再循环腔室264的暴露外表面区域的量,并因而减少了暴露的“冷”表面区域的量,这可能导致来自围绕温度控制系统250的周围环境的冷凝物的量的减少,冷凝物可能聚集在其暴露外表面上并且需要被处置以防止对分析仪器造成可能的受潮损坏。这在以这种示例温度控制系统250为特征的分析单元在具有高环境湿度的环境中操作时可能是特别有益的。这种布置还允许非常紧凑的温度控制系统250,与其中管道以更线性的方式布置(例如用于再循环腔室和环境腔室的单个或多个管道沿单条线布局)的系统相比的话。

图9描绘了图7的示例温度控制系统的横截面。在图9中,再循环腔室264和环境腔室274的管道的u形布置是更清楚地明显的,插在这样的管道之间并形成这样的管道的公共壁的热电热泵284也是如此。如可以看到的,每个热电热泵284夹在再循环腔室264的管道和相应的环境腔室274的管道之间,通过选择性地控制热电热泵284,热可以被促使从再循环腔室264中的温度控制流体流到流经环境腔室274的环境流体以便冷却温度控制流体,如果替代地需要温度控制流体的加热,反过来也可以。为了便于在温度控制流体或环境流体与热电热泵284之间的热传递,每个热电热泵284可以与一个或更多个散热器结构导热地接触,该散热器结构例如是相对于它们安装于的容积的表面积具有大量暴露表面积(例如,所描绘的散热器结构可以具有比它们安装于的管道的容积的表面积大10倍的暴露表面积)并且由具有高导热性的材料例如铜、铝或其合金构成以促进在温度控制流体或环境流体与热电热泵284之间的热传递的结构。在图9中,第一散热器结构272可以位于再循环腔室264内,并且与热电热泵284的面向再循环腔室264的一侧导热地接触,以及第二散热器结构282可以在环境腔室274内并且与热电热泵284的面向环境腔室274的一侧导热地接触。如可以看到的,在该示例中的散热器结构由手风琴式折叠(accordion-folded)的、波纹管折叠的、重复折叠的或打褶的材料的薄片组成,其沿着散热器结构的一侧的薄片褶痕接触热电热泵284。在一些实现方式中,界面材料例如导热油脂或粘合剂可以夹在散热器结构和热电热泵284之间以提供在整个该界面上的增强的热传递。在其他实现方式中,这种散热器结构可以具有薄的外皮(outerskin),该外皮例如通过焊接、铜焊或导热粘合剂而与这种打褶结构结合;然后可以将外皮放置成与热电热泵284导热地接触。

图10a至图10d描绘了各种示例温度控制系统的各种额外腔室配置。将认识到,再循环腔室264和环境腔室274的其他布置也可以提供合乎需要的防冷凝性能和/或更紧凑的包装容积,例如,如图10a至图10d所示的。图10a至图10d是示出在例如散热器结构附近的再循环腔室264和环境腔室274的各种替代布置的简化的横截面图。

例如,图10a描绘了一种布置,其中环境腔室1074形成连续的“u”形,且嵌套在它里面的再循环腔室1064形成“o”形,即,不像图9中的示例的情况那样具有中空部(hollow)或穴(well)。如果温度控制系统用于冷却,这可以进一步减小再循环腔室1064的外部暴露面积,并因而进一步减小在外表面上形成冷凝物的可能性。如可以看到的,热电热泵1084可以被放置在再循环腔室1064和环境腔室1074之间,类似于图9中的布置(没有散热器结构在这些图中示出,但也可以被实现,类似于它们如何在图9中被实现)。

图10b描绘了与图10a的布置类似的布置,除了环境腔室1074是o形的并且大体上完全围绕再循环腔室1064延伸以外,因而进一步减少了再循环腔室1064的潜在暴露的外表面,并且因而进一步减少了冷凝物形成的可能性。在该示例中,热电热泵1084邻接再循环腔室1064的所有四个侧面,提供比图10a所示的示例更大的热传递能力。

图10c描绘了类似于图10a的实现方式的示例实现方式,但环境腔室1074分成多个管道;这个布置与在图9中描绘的布置非常相似。图10d描绘了一个示例,其中再循环腔室1064可以具有环形外观(aspect),例如具有环绕中空空间的管道,并且环境腔室1074可以分成多个管道,每个管道相邻于再循环腔室1064的不同侧。

将理解,其他实现方式可以展示再循环腔室1064和环境腔室1074的不同横截面几何形状的特征,并且本公开不仅限于图中所示的变型。

图11描绘了图7的温度控制系统的剖视图。图11可以提供关于在温度控制系统250内的流体流以及前面没有讨论的一些特征的额外的清晰度。如可以看到的,在一些实现方式中,再循环腔室264和环境腔室274可以聚在一起,并且在相邻于热电热泵284或在热电热泵284附近的区域中共用公共壁,而热电热泵284可以同时提供该共用的公共壁的一部分。在一些实现方式中,形成再循环腔室264和环境腔室274的管道可以被布置成使得仅存在包括热电热泵284的小区域,其中这样的腔室共用公共壁;环境腔室274和再循环腔室264的剩余部分可以由在两个腔室之间未共用的壁来限定。这减小了热将从高温腔室流到低温腔室的可能性,这通常起作用来阻碍热电热泵284的操作。

在图11中也可见的是环境腔室入口276、在再循环腔室入口266和再循环腔室出口268处的温度传感器286以及在再循环腔室入口266和第一流体泵270之间的大致圆锥形的扩散形喷嘴的双壁部分292。当温度控制流体从再循环腔室入口266抽出时,所产生的容积膨胀可引起温度的突然下降;通过在该区域中使用双壁(例如,如果被使用,双壁可以围绕该区域的整个圆周或者可选地仅围绕其一部分延伸),减少了冷凝物在该喷嘴区域外部上出现的机会。在图11中可见的另一个特征是湿度控制端口,其包括多个第一放泄孔294。在图12和图13中更详细地讨论了这一特征,图12和图13描绘展示湿度控制端口的特征的图7的一部分的视图。

温度控制系统和相关盒(例如本文所述的盒)可以被配置成通常使温度控制流体再循环。在盒中的第一试剂储器暴露于液体温度控制流体是不需要的实现方式中,例如因为盒可能不容易被制成防漏的或者可能有液体温度控制流体可能例如通过可能存在的通气孔而污染试剂储器的可能性,所以可以利用气态温度控制流体来代替液体温度控制流体。在这样的实现方式中,不仅防止或减少在温度控制系统250的外表面上的冷凝可能是合乎需要的,而且防止或减少在再循环腔室264内的冷凝可能也是合乎需要的,因为这样的冷凝物可接着在使用期间聚集在盒204中并呈现污染或其他问题,例如从盒泄漏到分析仪器中。在许多实现方式中,例如由于穿过外壳的机械界面、所使用的构造技术(例如,不气密的咬合式(snap-together)外壳)以及其他考虑因素,完全密封穿过盒的温度控制流体流动路径可能是不可行的。因此,一定量的温度控制流体例如空气可能在使用期间从盒和/或温度控制系统泄漏出来。相反,环境空气也可能在使用期间泄漏到盒和温度控制系统中。因此,可能难以控制在盒和温度控制系统内的温度控制流体的湿度,即使温度控制流体最初作为洁净的干燥空气被提供,但例如随时间的推移,它将合并大量的环境空气以及这种环境空气随之带来的任何水分。湿度控制端口例如在图11中部分地可见(第一放泄孔294指示在再循环腔室264内的湿度控制端口的位置)。

如在图12和图13中可以看到的,湿度控制端口可以设置在再循环腔室264的壁之一中;一般来说,使湿度控制端口位于“底部”表面(即重力将使水分聚集在其上的表面)上是合乎需要的。还可以期望的是将湿度控制端口定位在热电热泵284的“下游”,使得流过湿度控制端口的温度控制流体通常比在温度控制系统中的其它地方时处于更低的温度(从而增加温度控制流体中的任何水分将凝结到在湿度控制端口附近的再循环腔室264的表面上的机会),而流经同一区域的环境流体的温度将升高,导致这种水分的快速蒸发(将理解,这个讨论与用于盒的冷却的温度控制系统相关,尽管通常与用于加热目的的温度控制系统无关)。

例如,湿度控制端口可展示一种构造的特征,其中两个面板、板或另外类似的表面可以每个具有穿过其的一个或更多个放泄孔。例如,限定再循环腔室264的一部分的板可以具有多个第一放泄孔294,以及限定环境腔室274的一部分的另一个板可以在其中具有多个第二放泄孔。两个板可以布置成使得当沿着垂直于板的方向被观看时第一放泄孔294和第二放泄孔296不与彼此重叠。因此,通过两个板的任何气体或液体流可以首先流过第一放泄孔294,然后在夹在这两个板之间的容积中侧向地流动并接着从第二放泄孔296流出。在用于冷却的温度控制系统中,随后流过在环境腔室274中的第二放泄孔296的环境空气可以具有升高的温度,且因而促进存在的任何水分的蒸发;然后,具有已蒸发的水分的环境空气在它流出环境腔室274之后可以返回到周围环境。

这种湿度控制端口还可以包括夹在两个板之间的一层芯吸材料298,从而将这两个板间隔开芯吸材料298的厚度并提供从第一放泄孔294到第二放泄孔296的流动路径。芯吸材料298可以是例如纤维材料,例如聚丙烯,例如热粘合聚丙烯纤维的薄片可以被使用。芯吸材料的厚度可以是相对小的,例如在毫米左右的数量级,使得由此提供的流动路径具有相对高的流动阻力,以便阻止温度控制流体通过第一放泄孔294和第二放泄孔296流动。一般来说,聚集在湿度端口上的液体将通过第一放泄孔294排入芯吸材料298内,通过毛细作用芯吸到第二放泄孔296,且然后通过较热的环境空气流而从第二放泄孔296蒸发。这种布置提供了过量水分从温度控制流体的有效去除。

图14至图19描绘了用于分析仪器的另一示例温度控制系统。在该示例中,所描绘的温度控制系统1450不同于图2的温度控制系统,尽管将理解,温度控制系统1450可以在许多方面上提供类似的功能。

图14示出了具有气体供应管道1456和气体返回管道1458的温度控制系统1450,其可以与例如分析仪器的盒流体地连接,以便使冷却的空气循环通过盒。

图15描绘了温度控制系统1450的部分分解图。如在图15中可以看到的,温度控制系统1450被分成四个主要的子组件。最左边的子组件包括第一流体泵1470和第二流体泵1480以及再循环腔室1464和环境腔室1474的腔室入口,例如第一腔室入口1466;环境腔室1474的腔室入口可以简单地是在第二流体泵1480的顶部中的开孔。左中间子组件包括被布置成产生夹在环境腔室的两个部分之间的再循环腔室的一部分的横截面堆叠的各种管道;右中间子组件包括热电热泵1484、第一散热器结构1472和第二散热器结构1482。最右边的子组件包括再循环腔室1464和环境腔室1474的腔室出口,例如再循环腔室出口1468和环境腔室出口1478。如同温度控制系统250一样,各种温度传感器1486可以被包括,以便监控温度控制系统1450的性能的各种方面。

图16描绘了温度控制系统1450的等距局部剖视图。在图16中,来自第二流体泵1480的空气可以被引导到环境腔室1474中,在环境腔室中空气可以在流过第二散热器结构1482之前被分成例如两个大致平行的流体流,第二散热器结构1482可以与热电热泵1484导热地接触。然后,环境空气可以在流出环境腔室出口1478之前流过环境腔室1474的剩余部分。

同时,再循环的空气或其他温度控制流体可通过第一流体泵1470流过再循环腔室1464,例如通过再循环腔室入口1466被抽到温度控制系统1450内,穿过再循环腔室1464,穿过第一散热器结构1472(在这里不是可见的)并借助于再循环腔室出口1468从温度控制系统1450出来。

如图17所示,当环境空气流过环境腔室1474时,空气(或其他气体或气体混合物)可以通过第一流体泵1470流过再循环腔室1464。因此,可以使再循环的温度控制流体流经第一散热器结构1472,由此可以使热电热泵1484经由第二散热器结构1482将热从再循环温度控制流体传递到环境气体。

图18和图19示出了温度控制系统的类似视图,但具有同时显示再循环和环境气体流的不同剖视图。

图14至图19的温度控制系统与前面讨论的温度控制系统稍微不同,不同之处在于由温度控制系统1450提供的腔室配置是简单的环境-再循环-环境的堆叠,例如再循环腔室的一部分夹在环境腔室的两个部分之间。在所描绘的实现方式中,热电热泵1484通常都是共面的,即,使得不存在跨越在布置成与“跨越”热泵正交的其他热电热泵之间的热电热泵,例如,如图10a和图10b所示的。这种布置允许热同时从再循环腔室的相对侧泵送出,同时允许不太复杂的组装。

将理解,作为示例,如果图7至图9和图11至图13或图14至图19的温度控制系统在冷却背景中被使用,则热电热泵284或1484可以被操作以从在再循环腔室264或1464中的温度控制流体(例如空气)泵送热,从而在温度控制流体流过第一散热器结构272或1472时将温度控制流体冷却到例如约2℃的温度。同时,热电热泵284或1484可以将热引导到第二散热器结构282或1482中,从而将流过环境腔室274或1484的环境空气加热到高得多的温度,例如40℃至50℃。这种性能允许这样的温度控制系统250向试剂盒204提供冷却空气,该冷却空气可以用于将在试剂盒内的各种试剂保持在例如20℃之下,即使在高达30℃和100%相对湿度的周围环境中在延长的时间段例如连续使用的24至48小时期间操作。仅作为示例,在类似于图7至图9和图11至图13所示的实现方式的一个实现方式中,所使用的热电热泵包括三个热电热泵,每个热电热泵具有约1200平方毫米的传热面积,且每个热电热泵具有约22w的最大热泵送速率,其用于支持温度控制流体的高达0.2立方米/分钟的流体流速,环境流体流速高达2.3立方米/分钟。

还将理解,上面提出的概念可以便于使用作为“全合一(all-in-one)”盒的试剂盒,即作为在分析仪器中使用的唯一可消耗的盒。这种全合一试剂盒不仅可以包括这种分析所需的所有试剂,而且还可以如所示包括阀硬件(例如旋转阀236)以及还有一个或更多个微流控流动结构,例如包含流道或反应区域的微流控板。使用如本文所公开的具有盒内冷却(或加热)系统的全合一试剂盒可以允许使用小得多容积的试剂,因为必须被经过的流体流动路径(以及因而其工作流体容积)将比在使用单独试剂盒的系统中的小得多。

本文描述的实现方式可以是包括试剂盒的系统。试剂盒包括:盒外壳,其限定内部腔室容积,该盒外壳由分析仪器接纳;第一组试剂储器,其至少部分地位于盒外壳的内部腔室容积内,其中:第一组试剂储器的每个试剂储器部分地由侧壁限定,并且包含相应的试剂,以及第一组试剂储器的第一试剂储器与第一组试剂储器的第二试剂储器间隔开,以在第一试剂储器和第二试剂储器的相应的侧壁之间形成流体流动通道。试剂盒还可以包括流体入口,其穿过盒外壳并与盒外壳的内部腔室容积流体连通,当试剂盒由分析仪器接纳时,流体入口将分析仪器的温度控制系统的流体供应端口与内部腔室容积流体地连接。试剂盒还可以包括流体出口,其穿过盒外壳并与盒外壳的内部腔室容积流体连通,当试剂盒由分析仪器接纳时,流体出口将分析仪器的温度控制系统的流体返回端口与内部腔室容积流体地连接,其中盒的流体入口用于从分析仪器的温度控制系统接收处于预定温度的流体,使得第一试剂储器中的试剂在第一温度,并且第二试剂储器中的试剂在不同于第一温度的第二温度。

在这里描述的系统的一些实现方式中,第一试剂储器包含选自包括以下项的组的一种或更多种试剂:三(羟丙基)膦,乙醇胺,三(羟甲基)氨基甲烷,三(羟甲基)膦,以及三(羟甲基)氨基甲烷、乙酸和edta(乙二胺四乙酸)的混合物。

在这里描述的系统的一些实现方式中,在盒外壳内从流体入口到第一组试剂储器的第一试剂储器的最短流动路径可以比在盒外壳内的从流体入口到第一组试剂储器的第二试剂储器的最短流动路径短。

在本文描述的系统的一些实现方式中,流体入口位于第一组试剂储器的最小围合周界之外。

在本文描述的系统的一些实现方式中,所述第一组试剂储器沿着一个或更多个同心圆布置,并且流体入口位于一个或更多个同心圆的外部。

在本文描述的系统的一些实现方式中,第一组试剂储器围绕位于盒外壳中的旋转阀布置成集群,在第一组试剂储器中的试剂储器的侧壁之间存在多个流体流动通道,以及多个流体流动通道提供围绕旋转阀的一个或更多个流体流动路径。

在本文描述的系统的一些实现方式中,试剂盒中还包括:入口通道,其流体地连接流体入口和内部腔室容积并且流体地插在流体入口和内部腔室容积之间;以及出口通道,其流体地连接流体出口和内部腔室容积并且流体地插在流体出口和内部腔室容积之间,其中入口通道、出口通道和第一试剂储器都至少部分地位于以第一组试剂储器中的试剂储器的平均中心点为中心的参考圆的公共象限内。

在本文描述的系统的一些实现方式中,该系统还包括:入口通道,其流体地连接流体入口和内部腔室容积并且流体地插在流体入口和内部腔室容积之间;以及出口通道,其流体地连接流体出口和内部腔室容积并且流体地插在流体出口和内部腔室容积之间,其中入口通道至少部分地位于以第一组试剂储器中的试剂储器的平均中心点为中心的参考圆的第一象限内,出口通道至少部分地位于参考圆的第二象限内,以及第一象限和第二象限围绕平均中心点与彼此异相180°。

在本文描述的系统的一些实现方式中,系统还包括第二组试剂储器,其中第二组试剂储器的每个试剂储器部分地由相应的侧壁限定,第二组试剂储器的每个试剂储器包含相应的试剂,在第二组试剂储器的试剂储器的第一子集中的试剂储器中的两个试剂储器彼此间隔开以在该两个试剂储器的对应的侧壁之间形成入口通道,以及入口通道流体地连接流体入口和内部腔室容积并且流体地插在流体入口和内部腔室容积之间。

在本文描述的系统的一些实现方式中,在第二组试剂储器中的试剂储器的第二子集中的两个试剂储器彼此间隔开以在该两个试剂储器的对应的侧壁之间形成出口通道,出口通道流体地连接流体出口和内部腔室容积并且流体地插在流体出口和内部腔室容积之间,以及第一子集和第二子集不是相同的。

在本文描述的系统的一些实现方式中,第二组试剂储器中的试剂储器围绕内部腔室容积的外周界布置,以及第二组试剂储器中的试剂储器中的至少一些试剂储器的侧壁的部分至少部分地限定内部腔室容积的外周界。

在本文描述的系统的一些实现方式中,系统还包括分析仪器,其中分析仪器包括温度控制系统,以及温度控制系统包括:再循环腔室,其具有腔室入口和腔室出口;第一流体泵,其流体地插在再循环腔室的腔室入口和再循环腔室的腔室出口之间并被配置成当被激活时将再循环腔室内的流体从再循环腔室的腔室入口推向再循环腔室的腔室出口;以及一个或更多个热电热泵,每个热电热泵与位于再循环腔室内的相应的第一散热器结构导热地接触,其中再循环腔室的腔室入口与流体返回端口流体地连接,以及再循环腔室的腔室出口与流体供应端口流体地连接。

在本文描述的系统的一些实现方式中,温度控制系统还包括:环境腔室,其具有腔室入口和腔室出口;以及第二流体泵,其流体地插在环境腔室的腔室入口和环境腔室的腔室出口之间并被配置成在被激活时将环境腔室内的流体从环境腔室的腔室入口推向环境腔室的腔室出口,其中每个热电热泵也与位于环境腔室内的相应的第二散热器结构导热地接触。

在本文描述的系统的一些实现方式中,其中对于再循环腔室的至少一部分的再循环腔室的横截面嵌套在对于环境腔室的至少相应部分的环境腔室的相应横截面内。

本文描述的另一实现方式可以是一种分析仪器,该分析仪器包括:盒容器,该盒容器被配置为接纳包含多种液体试剂的试剂盒;以及温度控制系统,该温度控制系统具有:再循环腔室,其具有腔室入口和腔室出口;环境腔室,其具有腔室入口和腔室出口;第一流体泵,其流体地插在再循环腔室的腔室入口和再循环腔室的所述腔室出口之间并且被配置成当被激活时将再循环腔室内的流体从再循环腔室的腔室入口推向再循环腔室的腔室出口;第二流体泵,其流体地插在环境腔室的腔室入口和环境腔室的腔室出口之间并且被配置为当被激活时将环境腔室内的流体从所述环境腔室的所述腔室入口推向环境腔室的腔室出口;一个或更多个热电热泵,每个热电热泵与位于再循环腔室内的相应的第一散热器结构导热地接触;流体供应端口;以及流体返回端口,其中再循环腔室的腔室入口与流体返回端口流体地连接,以及再循环腔室的腔室出口与流体供应端口流体地连接。

在本文描述的分析仪器的一些实现方式中,对于再循环腔室的至少一部分的再循环腔室的横截面嵌套在对于环境腔室的至少相应部分的环境腔室的相应横截面内。

在本文描述的分析仪器的一些实现方式中,分析仪器还包括试剂盒,其中试剂盒包括:盒外壳,其限定内部腔室容积,盒外壳将由分析仪器的盒容器接纳;以及第一组试剂储器,其至少部分地位于盒外壳的内部腔室容积内,其中第一组试剂储器的每个试剂储器部分地由侧壁限定,并且包含相应的试剂,以及第一组试剂储器的第一试剂储器与第一组试剂储器的第二试剂储器间隔开以在第一试剂储器和第二试剂储器的相应侧壁之间形成流体流动通道;流体入口,其穿过盒外壳并与盒外壳的内部腔室容积流体连通,流体入口将流体供应端口与内部腔室容积流体地连接;以及流体出口,其穿过盒外壳并与盒外壳的内部腔室容积流体连通,流体出口将流体返回端口与内部腔室容积流体地连接,其中盒的流体入口用于从分析仪器的温度控制系统接收处于预定温度的流体,使得第一试剂储器中的试剂在第一温度,并且第二试剂储器中的试剂在不同于第一温度的第二温度。

本文描述的另一种实现方式可以是一种方法,该方法包括:(a)提供试剂盒,该试剂盒具有:盒外壳,其限定内部腔室容积;流体入口,其穿过盒外壳;流体出口,其穿过盒外壳,以及第一组试剂储器,其至少部分地位于盒外壳的内部腔室容积内,其中第一组试剂储器的每个试剂储器部分地由侧壁限定并包含相应的试剂,以及第一组试剂储器的第一试剂储器与第一组试剂储器的第二试剂储器间隔开以在第一试剂储器和第二试剂储器的相应侧壁之间形成流体流动通道;(b)将试剂盒插入分析仪器中;(c)将分析仪器的温度控制系统的流体供应端口连接到盒外壳的流体入口;(d)将分析仪器的温度控制系统的流体返回端口连接到盒外壳的流体出口;以及(e)激活温度控制系统以使在第一预定温度的流体从流体供应端口流到流体入口,从流体入口流到盒内的内部腔室容积,从内部腔室容积流到流体出口,并且从流体出口流到所述流体返回端口,从而使第一试剂储器中的试剂在第一温度,并且第二试剂储器中的试剂在不同于第一温度的第二温度。

在本文描述的方法的一些实现方式,在盒外壳内的从流体入口到第一组两个或更多个试剂储器的第一试剂储器的最短流动路径比在盒外壳内的从流体入口到第一组两个或更多个试剂储器的第二试剂储器的最短流动路径短,以及(e)的执行使流体分别沿着到第一试剂储器和第二试剂储器的对应的最短流动路径从流体入口流到第一试剂储器和第二试剂储器。

在本文描述的方法的一些实现方式,第一预定温度在大约0℃到大约20℃之间,以及在第一试剂储器中包含的试剂包括选自包括以下项的组的一种或更多种:三(羟丙基)膦,乙醇胺,三(羟甲基)氨基甲烷,三(羟甲基)膦,以及三(羟甲基)氨基甲烷、乙酸和edta(乙二胺四乙酸)的混合物。

在本公开和权利要求中顺序指示符例如(a)、(b)、(c)…等——如果有的话——的使用应被理解为不传达任何特定的顺序或次序,除了在这样的顺序或次序被明确指示的程度上以外。例如,如果有被标记为(i)、(ii)和(iii)的三个步骤,应当理解,这些步骤可以以任何顺序(或者甚至同时,如果没有另外禁忌)被执行,除非另有指示。例如,如果步骤(ii)涉及在步骤(i)中创建的元素的处理,则步骤(ii)可以被视为发生在步骤(i)之后的某个时间。类似地,如果步骤(i)涉及在步骤(ii)中创建的元素的处理,则相反的情况应该被理解。

还应当理解,对“用于(to)”的使用例如“盒的气体入口用于接收来自温度控制系统的气体”可以与语言例如“被配置为”例如“盒的气体入口被配置为接收来自温度控制系统的气体”是可替换的。

术语例如“大约”、“近似”、“实质上”、“标称”等当关于数量或类似的可量化属性被使用时应被理解为包括所规定的值的±10%以内的值,除非另有指示。

应当理解,短语“对于一个或更多个<项>中的每个<项>、“一个或更多个<项>中的每个<项>”或诸如此类如果在本文被使用应当被理解为包括单项组和多项组,即短语“对于……每一个”在它在编程语言中用于指所提到的任何项的群体的每个项的意义上被使用。例如,如果所提到的项的群体是单个项,那么“每一个”将仅指该单个项(尽管有“每一个”的字典定义经常将该术语定义为指“两个或更多个事物中的每一个”的事实),并且并不意味着必须有这些项中的至少两个。

应该认识到,前述概念的所有组合(假设这样的概念不是相互不一致的)被设想为本文公开的创造性主题的一部分。特别是,所要求保护的主题的所有组合被设想为本文公开的创造性主题的一部分。还应当认识到,也可以出现在通过引用并入的任何公开中的在本文中明确地使用的术语应当被赋予与本文公开的特定概念最一致的含义。

虽然关于附图描述了本文的概念,但将认识到,许多修改和改变可以由本领域中的技术人员做出而不偏离本公开的精神。


技术特征:

1.一种用于控制试剂盒中的温度的系统,包括:

所述试剂盒,所述试剂盒包括:

盒外壳,其限定内部腔室容积,所述盒外壳由分析仪器接纳;

第一组试剂储器,其至少部分地位于所述盒外壳的所述内部腔室容积内,其中:

所述第一组试剂储器的每个试剂储器部分地由侧壁限定,并且包含相应的试剂,以及

所述第一组试剂储器的第一试剂储器与所述第一组试剂储器的第二试剂储器间隔开,以在所述第一试剂储器和所述第二试剂储器的相应的侧壁之间形成流体流动通道;

流体入口,其穿过所述盒外壳并与所述盒外壳的所述内部腔室容积流体连通,当所述试剂盒由所述分析仪器接纳时,所述流体入口将所述分析仪器的温度控制系统的流体供应端口与所述内部腔室容积流体地连接;以及

流体出口,其穿过所述盒外壳并与所述盒外壳的所述内部腔室容积流体连通,当所述试剂盒由所述分析仪器接纳时,所述流体出口将所述分析仪器的所述温度控制系统的流体返回端口与所述内部腔室容积流体地连接,其中所述试剂盒的所述流体入口用于从所述分析仪器的所述温度控制系统接收处于预定温度的流体,使得所述第一试剂储器中的试剂在第一温度,并且所述第二试剂储器中的试剂在不同于所述第一温度的第二温度。

2.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一试剂储器包含选自包括以下项的组的一种或更多种试剂:三(羟丙基)膦,乙醇胺,三(羟甲基)氨基甲烷,三(羟甲基)膦,以及三(羟甲基)氨基甲烷、乙酸和edta(乙二胺四乙酸)的混合物。

3.根据权利要求1所述的系统,其中在所述盒外壳内从所述流体入口到所述第一组试剂储器的所述第一试剂储器的最短流动路径比在所述盒外壳内从所述流体入口到所述第一组试剂储器的所述第二试剂储器的最短流动路径更短。

4.根据权利要求3所述的系统,其中所述流体入口位于所述第一组试剂储器的最小围合周界之外。

5.根据权利要求3所述的系统,其中所述第一组试剂储器沿着一个或更多个同心圆布置,并且所述流体入口位于所述一个或更多个同心圆的外部。

6.根据权利要求1所述的系统,其中:

所述第一组试剂储器围绕位于所述盒外壳中的旋转阀布置成集群,

在所述第一组试剂储器中的试剂储器的侧壁之间存在多个流体流动通道,以及

所述多个流体流动通道提供围绕所述旋转阀的一个或更多个流体流动路径。

7.根据权利要求1所述的系统,其中在所述试剂盒中还包括:

入口通道,其流体地连接所述流体入口和所述内部腔室容积并且流体地插在所述流体入口和所述内部腔室容积之间;以及

出口通道,其流体地连接所述流体出口和所述内部腔室容积并且流体地插在所述流体出口和所述内部腔室容积之间,其中:

所述入口通道、所述出口通道和所述第一试剂储器都至少部分地位于以所述第一组试剂储器中的试剂储器的平均中心点为中心的参考圆的公共象限内。

8.根据权利要求1所述的系统,还包括:

入口通道,其流体地连接所述流体入口和所述内部腔室容积并且流体地插在所述流体入口和所述内部腔室容积之间;以及

出口通道,其流体地连接所述流体出口和所述内部腔室容积并且流体地插在所述流体出口和所述内部腔室容积之间,其中:

所述入口通道至少部分地位于以所述第一组试剂储器中的试剂储器的平均中心点为中心的参考圆的第一象限内,

所述出口通道至少部分地位于所述参考圆的第二象限内,以及

所述第一象限和所述第二象限围绕所述平均中心点与彼此异相180°。

9.根据权利要求1所述的系统,还包括第二组试剂储器,其中:

所述第二组试剂储器的每个试剂储器部分地由相应的侧壁限定,

所述第二组试剂储器的每个试剂储器包含相应的试剂,

在所述第二组试剂储器的试剂储器的第一子集中的试剂储器中的两个试剂储器彼此间隔开以在这两个试剂储器的对应的侧壁之间形成入口通道,以及

所述入口通道流体地连接所述流体入口和所述内部腔室容积并且流体地插在所述流体入口和所述内部腔室容积之间。

10.根据权利要求9所述的系统,其中:

在所述第二组试剂储器中的试剂储器的第二子集中的两个试剂储器彼此间隔开以在这两个试剂储器的对应的侧壁之间形成出口通道,

所述出口通道流体地连接所述流体出口和所述内部腔室容积并且流体地插在所述流体出口和所述内部腔室容积之间,以及

所述第一子集和所述第二子集是不相同的。

11.根据权利要求10所述的系统,其中:

所述第二组试剂储器中的试剂储器围绕所述内部腔室容积的外周界布置,以及

所述第二组试剂储器中的试剂储器中的至少一些试剂储器的侧壁的部分至少部分地限定所述内部腔室容积的所述外周界。

12.根据权利要求1所述的系统,还包括所述分析仪器,其中:

所述分析仪器包括所述温度控制系统,以及

所述温度控制系统包括:

再循环腔室,其具有腔室入口和腔室出口,

第一流体泵,其流体地插在所述再循环腔室的腔室入口和所述再循环腔室的腔室出口之间并被配置成当被激活时将所述再循环腔室内的流体从所述再循环腔室的腔室入口推向所述再循环腔室的腔室出口,以及

一个或更多个热电热泵,每个热电热泵与位于所述再循环腔室内的相应的第一散热器结构导热地接触,其中:

所述再循环腔室的腔室入口与所述流体返回端口流体地连接,以及

所述再循环腔室的腔室出口与所述流体供应端口流体地连接。

13.根据权利要求12所述的系统,其中所述温度控制系统还包括:

环境腔室,其具有腔室入口和腔室出口;以及

第二流体泵,其流体地插在所述环境腔室的腔室入口和所述环境腔室的腔室出口之间并被配置成在被激活时将所述环境腔室内的流体从所述环境腔室的腔室入口推向所述环境腔室的腔室出口,其中每个热电热泵也与位于所述环境腔室内的相应的第二散热器结构导热地接触。

14.根据权利要求13所述的系统,其中对于所述再循环腔室的至少一部分的所述再循环腔室的横截面嵌套在对于所述环境腔室的至少相应部分的所述环境腔室的相应横截面内。

15.一种分析仪器,包括:

盒容器,所述盒容器被配置为接纳包含多种液体试剂的试剂盒;以及

温度控制系统,所述温度控制系统具有:

再循环腔室,其具有腔室入口和腔室出口,

环境腔室,其具有腔室入口和腔室出口,

第一流体泵,其流体地插在所述再循环腔室的腔室入口和所述再循环腔室的腔室出口之间并且被配置成当被激活时将所述再循环腔室内的流体从所述再循环腔室的腔室入口推向所述再循环腔室的腔室出口,

第二流体泵,其流体地插在所述环境腔室的腔室入口和所述环境腔室的腔室出口之间并且被配置为当被激活时将所述环境腔室内的流体从所述环境腔室的腔室入口推向所述环境腔室的腔室出口,

一个或更多个热电热泵,每个热电热泵与位于所述再循环腔室内的相应的第一散热器结构导热地接触,

流体供应端口,以及

流体返回端口,其中:

所述再循环腔室的腔室入口与所述流体返回端口流体地连接,以及

所述再循环腔室的腔室出口与所述流体供应端口流体地连接。

16.根据权利要求15所述的分析仪器,其中对于所述再循环腔室的至少一部分的所述再循环腔室的横截面嵌套在对于所述环境腔室的至少相应部分的所述环境腔室的相应横截面内。

17.根据权利要求15所述的分析仪器,还包括所述试剂盒,其中所述试剂盒包括:

盒外壳,其限定内部腔室容积,所述盒外壳将由所述分析仪器的所述盒容器接纳;

第一组试剂储器,其至少部分地位于所述盒外壳的所述内部腔室容积内,其中:

所述第一组试剂储器的每个试剂储器部分地由侧壁限定,并且包含相应的试剂,以及

所述第一组试剂储器的第一试剂储器与所述第一组试剂储器的第二试剂储器间隔开以在所述第一试剂储器和所述第二试剂储器的相应侧壁之间形成流体流动通道;

流体入口,其穿过所述盒外壳并与所述盒外壳的所述内部腔室容积流体连通,所述流体入口将所述流体供应端口与所述内部腔室容积流体地连接;以及

流体出口,其穿过所述盒外壳并与所述盒外壳的所述内部腔室容积流体连通,所述流体出口将所述流体返回端口与所述内部腔室容积流体地连接,

其中所述试剂盒的流体入口用于从所述分析仪器的所述温度控制系统接收处于预定温度的流体,使得所述第一试剂储器中的试剂在第一温度,并且所述第二试剂储器中的试剂在不同于所述第一温度的第二温度。

18.一种用于控制试剂盒中的温度的方法,包括:

(a)提供所述试剂盒,所述试剂盒具有:

盒外壳,其限定内部腔室容积,

流体入口,其穿过所述盒外壳,

流体出口,其穿过所述盒外壳,以及

第一组试剂储器,其至少部分地位于所述盒外壳的所述内部腔室容积内,其中:

所述第一组试剂储器的每个试剂储器部分地由侧壁限定并包含相应的试剂,以及

所述第一组试剂储器的第一试剂储器与所述第一组试剂储器的第二试剂储器间隔开以在所述第一试剂储器和所述第二试剂储器的相应侧壁之间形成流体流动通道;

(b)将所述试剂盒插入分析仪器中;

(c)将所述分析仪器的温度控制系统的流体供应端口连接到所述盒外壳的所述流体入口;

(d)将所述分析仪器的所述温度控制系统的流体返回端口连接到所述盒外壳的所述流体出口;以及

(e)激活所述温度控制系统以使在第一预定温度的流体从所述流体供应端口流到所述流体入口,从所述流体入口流到所述试剂盒内的所述内部腔室容积,从所述内部腔室容积流到所述流体出口,并且从所述流体出口流到所述流体返回端口,从而使所述第一试剂储器中的试剂在第一温度,并且所述第二试剂储器中的试剂在不同于所述第一温度的第二温度。

19.根据权利要求18所述的方法,其中:

在所述盒外壳内的从所述流体入口到所述第一组试剂储器的所述第一试剂储器的最短流动路径比在所述盒外壳内的从所述流体入口到所述第一组试剂储器的所述第二试剂储器的最短流动路径更短,以及

(e)的执行使流体分别沿着到所述第一试剂储器和所述第二试剂储器的对应的最短流动路径从所述流体入口流到所述第一试剂储器和所述第二试剂储器。

20.根据权利要求18所述的方法,其中:

所述第一预定温度在0℃到20℃之间,以及

包含在所述第一试剂储器中的试剂包括选自包括以下项的组的一种或更多种:三(羟丙基)膦,乙醇胺,三(羟甲基)氨基甲烷,三(羟甲基)膦,以及三(羟甲基)氨基甲烷、乙酸和edta(乙二胺四乙酸)的混合物。

技术总结
提供了温度可控试剂盒和用于控制在这种试剂盒中的温度的系统。这种系统的示例可以包括具有至少部分地位于盒外壳的内部腔室容积内的试剂储器的试剂盒。在这样的示例系统中,每个试剂储器可以部分地由侧壁限定,并且第一试剂储器可以与第二试剂储器间隔开以在其相应侧壁之间形成流体流动通道。可以提供穿过盒外壳的流体入口,当试剂盒被分析仪器接纳时,该流体入口将内部腔室容积与分析仪器的温度控制系统的流体供应端口流体地连接;还可以提供穿过盒外壳的流体出口,该流体出口将内部腔室容积与温度控制系统的流体返回端口流体地连接。

技术研发人员:阿希什·库马尔;凯文·迈克尔·费斯蒂尼;文卡特施·迈索尔·纳加拉贾拉奥;埃里克·刘易斯·威廉姆森
受保护的技术使用者:伊鲁米那股份有限公司;伊鲁米那新加坡私人有限公司
技术研发日:2019.12.02
技术公布日:2020.06.09

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