用于處理生物或微生物材料的樣本的設備和方法
【專利說明】用于處理生物或微生物材料的樣本的設備和方法
[0001]本發明涉及用于處理生物或微生物材料的樣本的設備和方法。本發明具體適用于醫療、臨床和環境部門，以及要對生物、微生物、細菌類型的樣本進行后續分析的所有情況下。
[0002]現有技術包括使用細胞培養和/或細菌培養的各種類型的支持裝置，例如，諸如陪替氏培養皿或膠囊式皿，所述支持裝置由通常是透明的且形狀為圓柱形的平板玻璃容器或更多的時候由平板塑料容器構成。陪替氏培養皿基本上是用于固體和半固體培養基的容器，并且可以用于各種實驗室操作中，特別是用于使用各種技術培養細胞菌落、特別是細菌。設置有培養基的陪替氏培養皿一般接種有生物或微生物樣本，那之后其經歷培育期，使得細胞菌落例如細菌能夠生長。細菌菌落的形態特征可以首先被觀察到，并且通常對細菌菌落進一步進行具體的分析以精確識別存在于初始樣本中的細胞和/或細菌的類型。
[0003]已知的是采集存在于陪替氏培養皿中的隔離菌落細胞樣本，以對菌落進一步進行具體的分析。樣本采集通常由實驗室操作者在由醫生或高度專業化的操作者在細胞和/或細菌生長的分析中預先指示的位置處執行。在現有技術中，以非常近似的方式執行該識別，例如，通過將識別標簽應用于培養皿下方，這種應用利用標記筆或類似工具而實現。
[0004]這種操作方法呈現出非常明顯的局限性，因為這種操作方法的特征在于在對醫生所期望的采集點的識別方面重復性差并且相當不精確，因此在正確識別采集點方面并且因此在采集醫生所期望的樣本方面具有相當大的差錯風險。因此，已知的方法存在極大的分析差錯的風險，這因此對患者的健康造成潛在的嚴重后果。然后可以使用各種類型的分析一一例如也通過將樣本定位在設置有多個沉積部位的基質輸送支持裝置上一一對從培養皿采集的樣本進行分析，其中，可以使用對沉積在基質支持裝置上的樣本自動執行檢查的儀器來接種或布置所述樣本。這些輸送支持裝置的示例由用于質譜檢查如MALDI (基質輔助激光解吸/電離)或MALD1-T0F(飛行時間)的板、用于食品測試、環境分析的抗菌譜支持裝置、用于分子生物學的板和微板等構成。已知各種類型的這種輸送裝置，其具有設置多個部位的支持表面，通過使用常規技術將待被分析的材料樣本接種或布置在部位上。輸送支持裝置的部位可以形成在在支持裝置的表面上(例如，通過切割)、可以由對每個部位進行界定的邊緣而在視覺上進行簡單地界定、或者在使用輸送支持裝置之前不能被明顯限定，并且因此簡單地由支持表面上的位置(僅通過關于根據1軸和X軸的具體坐標可識別)構成，這些位置在樣本沉積之前不以任何方式被界定或被預限定，并且僅通過對樣本進行接種以及沉積來限定。
[0005]然后，對沉積在輸送支持裝置上的樣本進行能夠確定樣本的一些特定性質的特定檢查步驟或分析。將每個樣本一一其與具有確定來源(例如具體的患者或采集部位)的確定類型的材料有關一一接種或沉積在輸送支持裝置上的精確的位置或部位處，然后對其進行分析或診斷類型的實驗室檢查。
[0006]在所有上述的情況下，保留每個樣本在輸送支持裝置上的精確定位的記錄以便能夠對每個樣本的分析結果與其正確來源進行正確配對具有基本重要性。在輸送支持裝置的樣本的定位和/或分析結果與患者或樣本源的先前或后續的配對中的差錯可以產生嚴重的后果，因為差錯可能導致分析結果互換，并且因此導致非常嚴重的錯誤，從而產生假陽性或假陰性。為了降低這些風險，已知的是預設置控制協議，通常在將樣本沉積在輸送支持裝置或目標上之前準備所述控制協議，將涉及每個樣本的各種數據例如樣本的性質和來源輸入該控制協議中，并且該控制協議中包括樣本在目標或輸送支持裝置上的分布的次序或設計。因此，將樣本沉積在目標上的操作者必須參考控制協議并且嚴謹地遵循控制協議以防止差錯。同樣已知輔助操作者準備控制協議的基于計算機的系統和軟件程序，然而，所述控制協議總是是由操作者手動編譯的，并且當沉積樣本時能夠打印出控制協議以供操作者使用。
[0007]可替代地，操作者可以以漸進的順序(progressive order)簡單地沉積樣本，并且因此對控制協議進行編譯，從而在其中報告所執行的任務。在任何情況下，在執行了對樣本的分析之后，根據在控制協議中所確立的順序將其結果與各個患者或樣本源相關聯。本申請人已經發現，前述的已知解決方案在控制協議的編譯期間以及在將樣本在支持裝置上的沉積過程兩者期間以及在接下來的將分析結果與樣本源進行匹配的步驟期間，強烈暴露出人為差錯的風險。事實上，盡管操作者自己具有經驗、使用了管理軟件程序并且對控制協議進行了編輯，但是操作者常常可能在所述步驟的一個步驟中出現差錯，并且因此，上述解決方案在本質上并不安全，并且有可能使患者和參與分析的人員處于致命的風險中。此外，上述解決方案通常復雜、費力并且需要非常充分的準備以及仔細的人員，并且其對所執行的整個方法、以及與所執行的分析、所使用的設備和所涉及的主體相關的病歷不具有充分的可追溯性，從而在一些特定環境下丟失可能非常重要的數據的來源。
[0008]本發明的主要目的是消除現有技術中遇到的一個或更多個缺點。
[0009]本發明的目的是提供用于處理生物或微生物材料的樣本的設備和方法，所述設備和方法使得能夠消除或至少顯著減少在識別待分析的樣本、在執行分析過程和/或在確定其結果時出現人為差錯的風險。
[0010]本發明的另一目的是提供用于處理樣本的設備和方法，所述設備和方法呈現出具有高度可靠性和可重復性的結果。
[0011]本發明的另一目的是提供一種用于處理樣本的設備和方法，所述設備和方法十分靈活且適于多種操作需求和不同類型的分析。
[0012]本發明的另一目的是提供一種用于處理樣本或分析物的設備和方法，所述設備和方法能夠實現與對樣本的分析有關的數據的處理過程的簡化和加速。
[0013]本發明的另一目的是提供一種用于處理樣本的設備和方法，所述設備和方法提供與所執行的分析以及所涉及的設備和主體有關的歷史數據的高度可追溯性，從而能夠進行與結果有關的進一步的研究和統計。
[0014]本發明的另一目的是公開一種用于處理樣本的設備和方法，所述設備和方法能夠明顯提高樣本或分析的分析過程、患者的安全性以及通常分析中所涉及的各主體的安全性。
[0015]本發明的另一目的是公開一種用于處理樣本或分析物的設備和方法，所述設備和方法實現起來簡單并且制造起來并不昂貴。
[0016]根據所附權利要求中的一個或更多個權利要求中所陳述的、采用單獨或組合方式或者與下面所描述的其他方面中的一個或更多個方面任意組合的方式，基本上通過用于處理生物或微生物材料的樣本的設備和方法來達到根據下面的描述將更充分顯現的目的和除此以外的其他目的。
[0017]下文中描述的每個方面可以進一步單獨地實施或者與所描述的其他方面以任意組合的方式實施，并且進一步還結合本申請的權利要求中的任一項權利要求或權利要求的任何組合來實施。
[0018]在一方面，本發明涉及一種用于處理生物或微生物材料的樣本的設備，其中，設備包括至少:用于培養支持裝置、特別是培養皿的第一容置接口裝置，至少生物或微生物材料被布置在培養支持裝置上；第一計算機，該第一計算機至少設置有處理器和存儲器單元；至少一視覺信號發送裝置，該視覺信號發送裝置可操作地連接到第一計算機；至少一第一軟件程序，該第一軟件程序被存儲在第一計算機上且在第一計算機上運行，并且其被配置為對培養支持裝置的至少一所存儲的第一圖像進行處理并用于確定生物或微生物材料在第一圖像中的至少一采集位置，對第一軟件程序進行配置并且進一步可操作地使其活動以控制視覺信號發送裝置的運作，以便對被容置在第一接口裝置中的培養支持裝置發射至少一光信號以在視覺上指示生物或微生物材料在培養支持裝置上的至少采集位置，以對操作者在采集位置處進行的生物或微生物材料樣本的采集進行引導。
[0019]細胞和/或細菌支持裝置一一例如，如陪替氏培養皿或陪替氏膠囊式皿之類一一由通常是透明且通常為圓柱形的平板玻璃或塑料容器構成。培養支持裝置基本上是用于固體和半固體培養基的容器，包括例如瓊脂，并且可以使用各種方法用于各種實驗室操作中，特別是用于培養細胞菌落、特別是細菌。最多使用的培養支持裝置具有包含在約35_與約100mm之間的直徑以及約10mm至15_的高度。培養支持裝置的培養表面包含在約5cm2與約80cm2之間。所采集的生物或微生物材料的樣本是上述表面的非常有限的部分，通常包含在0.1mm2與10mm 2之間。
[0020]在一方面，設備被構造為通過第二計算機上運行的第二軟件程序接收具有由用戶已經預先選定的采集位置的第一圖像。
[0021]在一方面，第一軟件程序被配置為在所存儲的培養支持裝置的第一圖像上顯示采集位置并且使用戶能夠選定采集位置。
[0022]在一方面，第一軟件程序、或第二軟件程序、被配置為自動限定、或能夠手動限定、圍繞采集位置的預定形狀的尺寸和/或輪廓。
[0023]在一方面，本發明還涉及一種用于生物或微生物材料的設備，其中，第一接口裝置和第二接口裝置選擇性地能夠安裝至該設備的同一基體。
[0024]在另一方面，本發明還涉及一種設備，其中，第一接口裝置包括與培養支持裝置、特別是培養皿、互補成形的至少一第一容置部位，并且/或者其中，第二接口裝置包括與輸送支持裝置、特別是MALDI型的板互補成形的至少一第二容置部位。
[0025]在另一方面，本發明還涉及一種設備，其中，第一接口裝置可以用適于不同類型的培養支持裝置的至少一第三接口裝置替代，并且/或者其中，第二接口裝置可以用適于不同類型的輸送支持裝置的至少一第四接口裝置替代。
[0026]在另一方面，本發明還涉及一種設備，其中，第一接口裝置和第二接口裝置被實現且限定在同一基體中。
[0027]在另一方面，本發明還涉及一種設備，其中，視覺信號發送裝置被安裝在設備的支持裝置本體上。
[0028]在一方面，視覺信號發送裝置是激光指針裝置。
[0029]在一方面，視覺信號發送裝置被構造且預設置為發射激光束，所述激光束在培養支持裝置上選擇性地指示采集位置。
[0030]在一方面，視覺信號發送裝置旨在生成至少指向區別于采集位置的一鄰近位置的激光束，優選地指向鄰近于且區別于采集位置的多個位置的激光束。
[0031]在一方面，視覺信號發送裝置旨在生成激光束，所述激光束限定圍繞采集位置形成的預定形狀，所述預定形狀優選地為圓形。
[0032]在一方面，視覺信號發送裝置是自動化的和/或機動化的以選擇性地改變在培養支持裝置上指示的采集位置。
[0033]在一方面，預定形狀由激光束靜態地限定。
[0034]在一方面，預定形狀由激光束動態地限定。
[0035]在另一方面，本發明涉及一種設備，其中，視覺信號發送裝置是激光指針，所述激光指針可旋轉地安裝在支持裝置本體上以能夠繞至少旋轉軸旋轉、優選地繞至少兩個垂直的旋轉軸旋轉或通過球形接頭旋轉，以改變在培養支持裝置上指示的采集位置。
[0036]在一方面，第一容置接口裝置至少設置有參考指示符，所述參考指示符旨在根據培養支持裝置在第一容置接口裝置上所限定的取向來實現精確定位。
[0037]在一方面，參考指示符被確定為能夠布置培養支持裝置的參考元件、優選地為條形碼，在培養支持裝置被布置在第一容置接口裝置中的情況下，參考指示符被確定為處于參考元件處。
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