CN101918581A - 用于鉴定尿中细菌的系统 - Google Patents

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Abstract

用于进行尿样品中微生物例如细菌鉴定和定量的系统，包括：1)用于容纳包括离心管、容积为1ml的移液管吸头、容积为0.5ml的第二移液管吸头和光学杯或比色杯的四个一次性部件的几个一次性盒；2)用于接收一次性盒和处理尿样品的样品处理器，包括将处理过的尿样品转移到光学杯；和3)用于接收一次性盒和经配置分析尿样品中微生物的类型和数量的光学分析仪。具有包括光学杯或比色杯的部件的一次性盒用于样品处理器中，而且含有处理过的尿样品的光学杯或比色杯用于光学分析仪中，以鉴定和定量存在于处理过的尿样品中微生物的类型。

Description

用于鉴定尿中细菌的系统
引用的相关申请
本申请要求2007年10月10日提交的美国临时专利申请60/978,810、60/978,820、60/978,856以及60/978,862号的优先权，在此通过引用将这些临时申请全文并入。
发明领域
本发明涉及用于鉴定和定量尿样品中微生物例如细菌的系统。更具体地说，本发明涉及用于鉴定尿样品中细菌的系统，其包括：1)用于容纳包括离心管、两个不同容积的移液管吸头和光学杯或比色杯的一次性部件的一次性盒或保持器(holder)；2)用于处理或制备尿样品的样品处理器；和3)用于分析处理过的尿样品的光学分析仪。具有四个部件的一次性盒用于样品处理器中，而且光学杯或比色杯尤其用于光学分析仪中。
发明背景
通常，微生物学实验室中用于鉴定尿样品中微生物例如细菌的当前实践，涉及复杂、冗长且昂贵的鉴定和具体说明微生物的过程。当前的过程中，实验室接收样品(sample)。然后将这些样本(specimen)分类标记，之后利用无菌环将它们接种到血琼脂培养基上。然后将这些样本插入到专用培养箱，保持24小时。一天后，实验室技术员筛选样本的阳性和阴性培养物。通常，大多数的培养为阴性的，而且被人工报告。分离阳性培养的有机体并悬浮于生化流体中。这涉及悬浮、稀释、涡旋和浊度测量，从而产生生化废弃产物。然后将悬浮液暴露于许多试剂下对培养物进行种类鉴定和抗生素易感性测试。在另一个6-24小时培养周期后，实验室技术员解释和报告研究结果。全部的过程通常采取11个步骤，耗费50个小时以获得样本结果，而且该过程是劳动密集型的。
通常，共同拥有的美国公开US 2007/0037135 A1号公开了鉴定和定量悬浮在液体中的生物样品的系统，其内容在此通过引用并入。该公开的段落[0038]规定使用样品比色杯(cuvette)。据说这些比色杯在本领域内是熟知的，而且形状通常为正方形或矩形(具有适宜的范围以包含样品)和由诸如玻璃的透明材料或聚合材料制成。
因此，尤其对于上述种类鉴定的实验室程序而言，需要提供效率更高、耗时更少、要求劳动力更少的过程。
发明概述
本发明的系统使获得样本结果的当前系统有效率。该系统是环保的，能够快速诊断，结果可靠，不需要试剂而且是多功能诊断的。尿样品包含于一次性盒(cartridge)内，其容纳四个一次性部件，即离心机、两个不同容积的移液管吸头和光学比色杯。盒标有条形码，与患者的标识符(ID)绑定。将盒插入到盒匣(magazine)中，然后将盒匣插入到处理样本的样品处理器中。将制备的样本转移到光学比色杯中然后将盒匣插入到分析样本的光学分析仪中。光学分析仪分析并产生能最终处理细菌的完整结果。该系统不要求富有经验的操作者而且可快速给出结果。该系统提高了效率，改善了工作量，节约了时间和金钱而且操作简便。样品制备可与样本分析过程平行进行，且可同时分析1-50份样本。
该系统包括：多个一次性盒，其用于容纳包括离心管、容积为1ml的第一移液管吸头、光学尿样品比色杯和容积为0.5ml的第二移液管吸头的多个一次性部件；样品处理器，其用于接收多个一次性盒和经配置处理和制备每个一次性盒的尿样品及将尿样品转移到每个一次性盒的各自的光学比色杯中；以及光学分析仪，其用于接收具有含有处理过的尿样品的光学比色杯的盒并分析、产生样本结果。样品处理器中处理尿样本和光学分析仪中对它们进行分析的全部过程，对单个样本而言耗费约20分钟，对50个样本而言达2小时。
一次性盒和一次性部件提高了效率，改善了工作量，节约了时间和金钱，因为尿样品制备或处理所必需的部件便利地位于一个地方，即在盒中。此外，尿样品处理/分析所需的部件的人力或人工操作更少。因为盒及其部件为一次性的，因而也增加了便利性。换而言之，这些物品在下一个尿样本鉴定过程中不需要消毒，而且使工作区域和/或周围环境的污染最小化。
本发明的样品处理器使处理尿样品以用于分析的当前实践有效率。本发明的样品处理器为自动化的，十分紧凑的，整装的而且不需要任何试剂。将尿样品注射到由移动性盒承载的离心管中。样本标有条形码而且与也标有条形码的盒绑定。将盒安装于盒匣中，然后将盒匣被插入到为分析作准备而处理样本的样品处理器中。样品处理器不要求富有经验的操作者而且快速处理样品或样本。样品处理器提高了效率，改善了工作量，节约了时间和金钱而且操作简便。几个样品的处理对单个样本而言进行约20分钟，对约50个样本而言达1小时。
光学分析仪包括含光学系统、热控制以及抽屉，所述抽屉具有旋转台(rotatable table)，用于接收、支撑和旋转含有多个带有光学杯或比色杯的一次性盒的盒匣，其中光学杯或比色杯含有待分析的尿样品。光学分析仪也包括用于盘点尿样品的条形码读出器和用以证实每一个光学杯或比色杯含有正确体积的处理过的尿样品的水平传感器。当带有盒匣的抽屉被插入到光学分析仪中时，支撑盒匣的旋转台的驱动机构使盒匣旋转，并使盒匣相对于条形码读出器对准，然后使盒匣旋转并使盒匣相对于光学系统对准。光学系统包括激发模块单元(excitationmodule unit)、光采集模块单元(optical collection unit)和分光计。在增加荧光信号时，将每一个杯或比色杯的温度降低到将使尿样品中细菌的新陈代谢减慢的温度。热控制使大的热质冷却，该热质位于旋转平台上，在含有带有尿样品杯或比色杯的一次性盒的盒匣下面。红外线温度传感器探测并监控每一个尿样品的温度。
相关的用于鉴定尿样品中微生物的类型并对其定量的方法包括的步骤如下：获得尿样品；使尿样品通过10微米过滤器；获得2ml的过滤尿并将其置于离心管中；通过以12,000g离心力(g-force)离心2ml样品，倾析出约95％的离心管内的流体，并用盐溶液代替倾析出的溶液，重复这些步骤约5次而获得的保留尿样品中细菌的尿中溶解物的1,000,000∶1的稀释液；将最终的溶液转移到光学杯或比色杯中；并将光学杯或比色杯进行具有光学器件的光学分析，其包括利用至少5种不同的波长激发尿样品，收集并检测荧光发射；将荧光发射光谱引导到分光计。
本发明的这些及其他目标和优势根据下文的描述结合附图变得明晰。
附图说明
图1A为具有多个一次性盒的盒匣的顶立体图。
图1B为图1A中所显示的盒匣中所用的一次性盒的顶立体图。
图2为以剖视方式图示图1的一次性盒的部件的前剖视图。
图3A为样品处理器的立体图，其以剖视方式图示本发明系统的样品处理器的几个部件。
图3B为样品处理器的另一立体图，其以剖视方式图示本发明系统的样品处理器的几个部件。
图4A为光学分析仪的立体图，其以剖视方式图示本发明系统的光学分析仪的几个部件。
图4B为光学系统的立体图，其以剖视方式图示本发明系统的光学器件的几个部件。
图4C为光学分析仪的另一立体图，其以剖视方式图示本发明系统的光学分析仪的几个部件。
图5为图示可提供于分光计狭缝入口处的反射凸状“角”(mirroredconvex“horn”)的示意图。
图6为离心机的立体图，其以剖视方式图示本发明系统的离心机的几个部件。
图7为样品处理器的另一立体图，其以剖视方式图示本发明系统的样品处理器的几个部件。
发明详述
将通过参考附图对本发明进行描述，其中同样的参考编号对应于同样的元件。
参考图1-4，用于进行尿样品中细菌鉴定的系统包括：一次性盒12(图1和2)；样品处理器14(图3A、3B、6和7)；以及光学分析仪16(图4A、4B和4C)。如图1和2所示，盒12含有4个一次性部件，其为离心管18、容积为1ml的第一移液管吸头、光学杯或比色杯22和容积为0.5ml的第二移液管吸头24。可以理解的是，目前所述的发明系统适合于鉴定任何流体中细菌，并不限于尿中所含的细菌样品。
离心管18为容器，该容器具细长体18b，该细长体18带有18a所指示的锥形末端。通常，离心管18首先含有尿样品，且第一移液管吸头20可用于稀释溶解尿的组成成分，而第二移液管吸头24可用于将稀释的尿样品转移到光学杯或比色杯22，用于光学分析。一次性盒12及其一次性部件18、20、22以及24可由易于塑造且生产成本低廉的塑胶材料制成。
仍然参考图2，一次性部件18、20、22和24的每一个都分别被包含在一次性盒12的单独位置30、32、34和36。如所示，接收并运载第一移液管吸头20的隔间32的底部是封闭的，从而来自第一移液管的任何点滴将不会污染一次性盒12的下表面。部件18、20、22和24的每一个经由分别附接于每个部件18、20、22和24的边缘(lip)40、42、46和48悬挂于其各自的位置30、32、34和36，每个部件18、20、22和24由一次性盒12的上表面50支撑。
参考图2和4A，光学杯或比色杯22可用于图4A的光学分析仪16中。优选地，利用盐溶液制备尿样品，因为盐溶液使背景荧光最小化，同时维持细菌的完整性，这在尿分析过程中利用光学器件时尤其重要。光学杯或比色杯22包括辅助光学分析的反射涂层。光学杯或比色杯22可由ABS塑胶材料、玻璃或金属材料，例如铝制成，然后涂覆或覆有反射材料。可选地，在制造光学杯或比色杯22中，反射材料层被合并到塑胶材料、玻璃或金属材料上。如图2中最佳所示，光学杯或比色杯22包括22a所指示的辅助光学分析的锥形末端。可预期的是光学分析仪16(图4A、4B和4C)中的UV光源被向下引导到杯或比色杯22的中间，用于对杯或比色杯22中的尿样本进行光学分析。
然后将每一个都含有4个一次性部件18、20、22和24的几个一次性盒12插入到图1顶部所示的盒匣26中，然后将盒匣26装载到如图3所示的样品处理器14中。盒匣26含有几个一次性盒12，其中一些是编号的，每一个盒12都有如图1中28所指示的唯一的条形码，其与患者的样本匹配。然可选地后将盒匣26插入到用以进行尿样品光学分析的装置中。优选将样品处理器中获得处理过的尿样品所用的同一盒匣26用于对处理过的尿样品进行光学分析的装置。
图3A和3B的样品处理器14含有离心机30；旋转性夹钳机构32，其捡取每一个一次性盒12的离心管18(图1)并将离心管18插入到离心机30；两个移动性流体转移臂34、34a，其用于经由移液管吸头20(图1和2)稀释尿样品中溶解的物质并经由移液管吸头24将稀释的样品转移到光学杯或比色杯22(图2)中；以及注射泵分配流体系统(syringe pump dispenser fluid system)36，其用于为达到稀释目的而将水送递到样品。样品处理器14也包括抽屉38，其具有一个旋转台40，当抽屉38插入到样品处理器14中时，旋转台40接收、支撑并旋转盒匣26。抽屉38含有旋转盒匣26的盒匣驱动机构(未示出)。
通常，离心管18含有约2ml的由使用者放入到离心管中的过滤过的尿的样品。然后可利用盐溶液或水，通过离心样品随后使用容积为1.0ml的第一移液管吸头20倾析出两个倾析周期中的上清液，随后用盐溶液或水再灌满离心管18来充分稀释样品。然后用容积为0.5ml的第二移液管吸头24自离心管18抽取500μl流体，然后将这500μl流体分配到指定患者的各自的光学杯或比色杯22。然后将第二移液管吸头24插入到第一移液管吸头20中，并适当处理移液管吸头20、24这两者。可以相信的是，可用一个移液管吸头而不是两个移液管吸头稀释和抽取。这一过程可手动或自动完成。
利用安装在旋转台40上的几个一次性盒12(图1和2)，实现盒匣26的装卸。手动控制的抽屉含有盒匣驱动机构(未示出)。一旦将盒匣26插入到样品处理器14中，旋转台40的驱动机构(未示出)就使盒匣26旋转；条形码读出器(图4A中的部件58)盘点样品，水平传感器(未示出)证实样品的剂量正确；第二传感器(未示出)证实所有必需的一次性部件18、20、22和24(图2)都包含在每一个一次性盒12中。
现在将描述离心管18(图2)向离心机30(图3A和3B)的转移。离心机30的离心机盖30a定向允许旋转性夹钳机构单元32接近并装载离心机30。配置旋转性平台40的驱动机构，以使每一个一次性盒12的离心管18相对于旋转性单元32对准。旋转性夹钳机构32的夹钳32a选择离心管18以自盒匣26转移到离心机30。离心机转子(未示出)经配置，使离心机30的空离心机保持器对准装载位置。称为“Theta Z夹钳”的夹钳32a为辐射状构件，其旋转和上下运动以捡取并将离心管18放置到离心机30的空离心管支架中。在所有的离心管18都被放置到离心机30中后，离心机30的盖关闭。
离心机30(图6)自动运转，以约12,000g离心力使离心管18旋转约2分钟。离心机30包括管支架，其经配置，在离心机30旋转基础上使每个离心管18旋转约90度。因离心机允许精确定位和位置追踪，从而在离心后，使正确的离心管返回盒匣中的盒。这一作用使存在于尿样品中的细菌在离心管18的底部形成固体。
有两个流体转移臂34、34a(图3A和3B)，用于自两个一次性盒12的两个样品中一次移除上清液。在两个流体转移臂34、34a(图3A和3B)获得容积为1ml的移液管吸头20(图2)后，流体转移臂34和34a(图3A和3B)的每一个对离心管18进行两次连续的行进(trip)，每次都自管18中抽出流体，并在使移液器吸头20返回其一次性盒上的取样位置前，且在经旋转而对准样品处理器14的取样位置的一次性盒12中继续下一次取样前，将该流体分配到样品处理器14的废弃口(未示出)。
注射泵分配流体系统36，其用于为稀释目的而向样品送递水或盐水。如上述段落中所述的自离心管18倾析出的废弃流体，经由系统36被干净的处理流体所代替。两个注射泵将该干净的处理流体分配到在上一个步骤中废弃流体已自其中移除的离心管18中。在最终的再灌满步骤期间，使用较少量的干净流体以便使离心管18中的细菌水平达到要求的浓度。
在利用干净的流体充分稀释离心管18中的样品后，两个流体转移臂34，34a(图3A和3B)中的一个将离心管中处理过的样品转移到其各自一次性盒12的光学杯或比色杯22。流体转移臂34、34a中的一个抓住其直到现在还没有在这一过程中使用的容积为0.5ml的移液管吸头24。容积较小的移液管吸头24被用于自离心管18抽取约500μl，并将这流体分配到指定患者的各自的光学杯或比色杯22。然后经由流体转移臂34或34a，将容积更小的这一移液管吸头24插入到容积更大的移液管吸头20中，以处理移液管吸头20、24两者。
上文所述的测量/倾析、测量/再灌满和测量/流体转移过程优选获得溶解的、将细菌保留在离心管18中尿样品的物质的约1,000,000∶1的稀释液。这可通过以下步骤实现1)通过本领域技术人员所知的方法，以12,000g离心力离心尿样品；2)通过用第一移液管吸头20倾析出约95％的流体；3)用盐溶液代替2)倾析出的溶液；及4)通过用第一移液管20重复步骤1)、2)和3)至少5次。然后经由第二移液管24，将离心管18中最终处理过的尿样品倾析到光学杯或比色杯22中。
然后可将光学杯或比色杯22中最终处理过的尿样品可用于光学分析，以在光学杯或比色杯22中确定尿样品中微生物的身份和/或数量。这种信息可通过使用如上述美国专利发表No.2007/0037135 A1所公开的系统来获得。
就一个离心管18所叙述的步骤中的每一个，是在就盒匣26中每一个一次性盒12的样品处理器14中完成的。可以理解的是每一个一次性盒12的废弃液被处理到样品处理器14的贮藏器(receptacle，未示出)中或直接垂直进入排水管(drain)。当盒匣26在样品处理器14处理下一批尿样品的下一次操作作准备时是未装载的，则废弃的一次性用品，即一次性盒12和一次性部件18、20、22和24仍保持在盒匣26上，将其手动移除。
下述的步骤涉及在准备经由图4A、4B和4C的光学分析仪分析的过程中，处理尿样品。通常，在试管中获得尿样品。将该样品通过10微米过滤器，并自此获得2ml样品，并将其置于离心管18中。所想要得到的稀释样品，即仍保离尿样品中细菌的溶解物质的1,000,000∶1稀释液，通过以下步骤获得：以约12,000g离心力离心该2ml样品，并倾析出95％的流体。后一步骤重复5次，其中每次都用盐溶液代替倾析出的溶液。选择盐溶液用于这一过程是因为它能使背景荧光最小化而同时维持细菌的完整性，而背景荧光在处理过的尿样品被插入到光学分析仪16时开始起作用。
现在将描述图4A、4B和4C的光学分析仪16。参考图4A，光学分析仪16包括：光学系统44(图4B和4C中显示更多的细节)；热控单元(未示出)；抽屉50以及条形码读出器58(图4A)，抽屉50具有旋转台52，旋转台52接收、支撑和旋转含有多个支架56的盒匣54，支架56接收一次性盒12，且一次性盒12中的杯或比色杯22含有待分析的处理过的尿样品。
应当理解的是，将具有杯或比色杯22的盒12置于盒匣54的支架56，所述杯或比色杯22含有用于光学分析的处理过的尿样品。图4A图示安装在被装载进入光学分析仪16的旋转台52上的盒匣54。手动拉出抽屉50以装载和卸载盒匣54。抽屉50含有热控单元(未示出)和驱动机构(未示出)。盒匣54和抽屉50的对准特征允许操作者在盒匣54被装载到旋转台52上时，将盒匣54正确地定向于驱动机构和热控制单元上。一旦抽屉50和盒匣54被手动插入到光学分析仪16中，驱动机构就使盒匣54旋转，同时条形码读出器站(bar code reader station)58(图4A)盘点样品。水平传感器(未示出)证实，每一个光学杯或比色杯22都含有正确的样品体积。当用户界面指示已分析杯或比色杯22中所有的样品和阻止打开抽屉50时，操作者可接近光学分析仪16，且当光学分析仪16的任一部件在运行中或光学系统44的UV光源打开时，防止抽屉5被打开。
图4A图示当被定位在光学分析仪16中时旋转台52上的盒匣54。光学分析仪16还包括机械锁定系统(未示出)，其将抽屉50相对于光学系统44精确定位。驱动机构经配置，自动旋转盒匣54而将每一个盒12定位到条形码读出器站58并与光学系统44精确对准。第二机械锁定系统(未示出)用于确保每一个杯或比色杯22处于其相对于进行光学分析的光学系统44的正确位置。
图4A图示光学杯或比色杯22的热控制。优选，每一个杯或比色杯22的温度降低到其可使细菌新陈代谢减慢而同时增加荧光信号的温度。作为热电冷却器的热控制单元46，冷却位于盒匣54下面的旋转性平台52上的大热质60。热质60(图4A)直接接触光学杯或比色杯22，而且红外线温度传感器(未示出)探测及监控每一个样品在光学系统44中旋转和定位之前的温度。
现在对光学分析仪16的光学系统44进行描述。图4B显示了光学系统的更多细节。光学系统44含有三个独立的单元，就是说，激发单元44(a)、光采集单元44(b)以及分光计。激发由紫外线(UV)光源提供，其优选为LED(发光二极管)。提供给激发部件44(a)的一系列五个LED模块以五种不同的激发波长，依次向每一个样品杯或比色杯22提供激发信号，将该激发波长以同样的顺序应用于每一个样品杯或比色杯22。激发时间约为14秒/波长。激发发射经由透镜和滤光器44(d)被引导，引导到如图2中所示的比色杯22中样品的上表面。为使每个激发波长狭窄或控制其形状，使用狭窄的带宽滤光片。这些滤光器将激发波长E以向下方向引导到样品杯或比色杯22，而荧光发射物F将自盒体(cassette)的同一位置以向上的方向被反射到光采集单元。荧光发射可经由滤光器的排列而分开和定向。图4C图示光学系统44的定位。如上文所述，机械锁定特征定位驱动机构，从而使样品杯或比色杯22精确对准。这一精确对准允许荧光发射反射到光学系统44，从而允许测量荧光。利用光学元件(未示出)聚集荧光发射物并将其引导到用于测量的分光计。
另外，光采集单元包括光学元件，其聚集杯或比色杯22中样品的荧光发射物并将其导向分光计。
光学系统44可包括带有CCD(电荷耦合装置)光子探测器的查尔尼-特纳(Czemy-Tumer)分光计，借此荧光光子在接触CCD装置前被几个镜子反射。发射的荧光通过整合一段时间在CCD器件上受到监控。也可以预想的是，用邻近入射狭缝和CCD装置的另外的柱状透镜改进查尔尼-特纳(Czemy-Tumer)分光计，以提高光子使用效率。另外，如图5所示意性图示的，可以将反射凸状角H提供于分光计SM狭缝入口处，以引导其他光子穿过狭缝S。
参考图4A，光学系统44包括防光罩(light-tight enclosure)或外壳(housing)64，以便能使进入光学系统44的光最少，而且CCD装置的照相机包括热电冷却器(thermal electric cooler，TEC)(未示出)，以将热量自照相机芯片转移到光学系统44的罩或外壳64。
样品处理器14和光学分析仪16这两者都具有HEPA空气过滤系统，其在过滤进出样品处理器14和光学分析仪16的空气中用于通风目的。样品处理器14和光学分析仪16在操作期间也有轻微的正压。然而，当允许使用者打开门时，这一压力将降低至大气压。样品处理器14和光学分析仪16这两者的动力由安装在电源模块(power supplymodule)上的单独的齿轮提供。
还可以预想的是，监控LED强度，以使发射的荧光与激发荧光的强度关联。尤其是，通过光学分析仪16获得的信息，可以用于产生类似于美国专利公开2007/0037135 A1号图的图5-图9的图，下文做了更详细的描述。图代表样品杯或比色杯22中细菌的浓度、荧光强度、发射波长以及激发波长。
如上文所述，光学分析仪16提供结果，然后该结果用于鉴定尿样品中细菌的类型。通过使光学分析仪16与计算机模块(未示出)耦合，及将光学分析仪16的所获得的诸如荧光发射的信息输入计算机模块来完成这一过程。计算机模块可在尿样品的荧光激发-发射矩阵上进行多元分析，以便以类似于上述美国专利公开2007/0037135 A1号所公开的方式鉴定和定量尿样品。在此，该系统包括荧光激发模块，其包括激发光源，将定位样品以接收光源的样品界面模块(sample interfacemodule)，荧光发射模块和检测装置。上述的计算机模块与荧光模块耦合。多元分析可包括用于鉴定和定量尿样品的扩展的偏最小二乘分析(extended partial least squared analysis)。
可更进一步预想的是，“同源管(homogenitor tube)”可用于将不同的LED程序包输出混合到统一的UV光源。典型的用于本发明的“同源管”类似于本领域技术人员所知的那些。
已参考优选实施方案对本发明进行了描述。在阅读和理解上述详述基础上其他人会想到明显的改进和改变。因此意图将本发明解释为其包括所有此类改进和改变。

Claims (66)

1.用于鉴定和定量流体样品中微生物的一次性盒，包括：
盒体；
未处理的流体样品的管；
多个一次性部件，包括所述盒体所接收的离心管；
移动性移液管吸头；
光学杯或比色管，含有用于光学分析的处理过的流体样品；
光学杯或比色管，具有锥形末端和用于提高光学分析的反射表面，光源在锥形末端中传播以用于对处理过的尿样品进行光学分析。
2.如权利要求1所述的盒，还包括第二移液管吸头。
3.如权利要求1所述的盒，其中所述移液管吸头的容积为1.0ml。
4.如权利要求2所述的盒，其中所述第二移液管吸头的容积为0.5ml。
5.如权利要求1所述的盒，其中所述流体样品为尿。
6.如权利要求1所述的盒，其中所述移液管吸头固定在所述一次性盒内。
7.如权利要求1所述的盒，其中所述的光源为紫外(UV)光。
8.如权利要求1所述的盒，其中所述的盒体标有条形码。
9.用于容纳处理过的流体样品和在光学分析中使用的光学杯或比色杯，包括：
具有锥形末端和用于提高光学分析的反射表面的容器，光源在锥形末端中传播以用于对所述流体样品进行光学分析。
10.如权利要求9所述的光学杯或比色管，其中所述流体样品为尿。
11.如权利要求9所述的光学杯或比色管，其中所述光源为紫外(UV)光。
12.如权利要求9所述的光学杯或比色管，其中所述容器由选自塑胶、玻璃和铝的材料制成，且其中所述反射表面选自包括涂层材料或材料层。
13.如权利要求9所述的光学杯或比色管，其中所述反射表面为所述容器的内反射表面。
14.如权利要求9所述的光学杯或比色管，其中所述容器由一次性材料制成。
15.用于制备进行尿样品中微生物鉴定和定量所用的流体样品的样品处理器，包括：
a)旋转台；和
b)由旋转台支撑、适于包含盒的盒匣，其含有用于容纳包括离心管和光学杯或比色杯的多个一次性部件的多个盒。
16.如权利要求15所述的样品处理器，还包括第二移液管吸头。
17.如权利要求15所述的样品处理器，其中所述移液管吸头的容积为1.0ml。
18.如权利要求16所述的样品处理器，其中所述第二移液管吸头的容积为0.5ml。
19.如权利要求15所述的样品处理器，其中所述流体样品为尿。
20.如权利要求15所述的样品处理器，还包括离心机，用于接收对其中的所述尿样品进行离心的所述多个盒的离心管。
21.如权利要求15所述的样品处理器，还包括将每一个离心管从所述盒匣转移到所述离心机及返回原处的旋转性夹钳机构。
22.如权利要求16所述的样品处理器，还包括移动性流体转移臂，用于通过使用移液管稀释所述流体样品中的溶解的物质和通过使用所述第二移液管吸头将稀释的流体尿转移到每一个盒的光学杯或比色杯。
23.如权利要求15所述的样品处理器，还包括注射泵分配流体系统，用于将干净的流体送递到流体样品以稀释所述流体样品中溶解的物质。
24.如权利要求15所述的样品处理器，其中所述流体样品为尿。
25.为鉴定和定量流体样品中微生物作准备而所说处理流体样品的方法，其步骤包括：
a)获得流体样品；
b)使所述流体样品通过过滤器；
c)获得过滤的流体样品的样品并将其置于离心管中；
d)通过进行下列步骤，获得所述流体样品中溶解的物质的稀释液同时保留所述流体样品中的细菌：
1)离心步骤c)的所述样品；
2)倾析出步骤1)的离心管中流体的一部分；
3)用盐溶液代替步骤2)的倾析出的溶液；以及
e)将步骤4)的最终溶液转移到光学杯或比色杯用于分析。
26.如权利要求25所述的方法，其中所述流体样品为尿。
27.如权利要求25所述的方法，其中步骤d)产生约1,000,000∶1的稀释液。
28.如权利要求25所述的方法，其中所述步骤(d)(1)的样品以约12,000g离心力离心。
29.如权利要求25所述的方法，其中约95％的步骤(d)(2)的流体被倾析出。
30.用于分析流体样品的光学分析仪，包括：
a)具有旋转台和盒匣的抽屉，所述盒匣由所述旋转台支撑并适于含有多个带有杯或比色杯的盒，每一个杯或比色杯含有流体样品；和
b)用于分析每一个流体样品的光学系统。
31.如权利要求30所述的光学分析仪，还包括条形码读出器站。
32.如权利要求30所述的光学分析仪，还包括热控制，其位于旋转台下面，且经配置降低和保持每一个流体样品的温度以减慢细菌的新陈代谢同时增加荧光信号。
33.如权利要求30所述的光学分析仪，还包括探测和监控每一个流体样品的温度的红外线温度传感器。
34.如权利要求31所述的光学分析仪，还包括驱动机构，所述驱动机构用于自动地使所述旋转台和所述多个带有杯或比色杯的盒旋转并使所述旋转台和所述多个带有杯或比色杯的盒相对于所述条形码读出器和所述光学系统对准就位。
35.如权利要求30所述的光学分析仪，还包括在相对于光学系统的位置上维持所述抽屉的第一机械锁定系统。
36.如权利要求30所述的光学分析仪，还包括维持每一个杯或比色杯相对于所述光学系统就位的第二机械锁定系统。
37.如权利要求30所述的光学分析仪，其中所述光学系统由激发模块单元、光采集单元和分光计组成。
38.如权利要求30所述的光学分析仪，其中所述激发模块单元包括多个以多个不同的激发波长依次向每一个液体样品提供激发信号的LED模块；
其中所述光采集单元为CCD光子探测器；和
其中所述的分光计为查尔尼-特纳分光计。
39.如权利要求37所述的光学分析仪，其中所述分光计包括入射狭缝、位于邻近所述入射狭缝的柱状透镜和反射凸状角，以引导其他光子穿过入射狭缝。
40.如权利要求37所述的光学分析仪，其中所述的流体样品为尿。
41.用于进行流体样品中微生物鉴定和定量的系统，包括：
多个一次性盒，用于容纳多个包括离心管、移动性移液管吸头、包含未处理的流体样品的管以及光学样品杯或比色杯的一次性部件；
样品处理器，用于接收所述多个一次性盒且经配置制备流体样品并将所述流体样品转移到每一个所述一次性盒的各自的光学样品杯或比色杯；以及
光学分析仪，用于接收所述多个一次性盒并分析所述流体样品中包含的微生物的类型和数量。
42.如权利要求41所述的系统，还包括第二移液管吸头。
43.如权利要求41所述的系统，其中所述移液管吸头的容积为1.0ml。
44.如权利要求42所述的系统，其中所述第二移液管吸头的容积为0.5ml。
45.如权利要求41所述的系统，其中所述流体样品为尿。
46.如权利要求1所述的系统，其中所述移液管吸头固定于所述一次性盒内。
47.如权利要求41所述的系统，其中所述一次性盒还包括盒体。
48.如权利要求47所述的系统，其中所述盒体标有条形码。
49.如权利要求41所述的系统，其中所述光学杯或比色杯包括具有锥形末端和提高光学分析的反射表面的容器，光源在锥形末端中传播以用于对所述流体样品进行光学分析。
50.如权利要求49所述的系统，其中所述光源为紫外(UV)光。
52.如权利要求49所述的系统，其中所述容器由选自包括塑胶、玻璃和铝的材料制成，且其中所述反射表面选自包括涂层材料或材料层。
53.如权利要求49所述的系统，其中所述反射表面为所述容器的内反射表面。
54.如权利要求49所述的系统，其中所述容器由一次性材料制成。
55.如权利要求49所述的系统，其中所述的流体样品为尿。
56.鉴定流体样品中微生物类型和数量的方法，其步骤包括：
a)获得流体样品；
b)使所述流体样品通过过滤器；
c)获得过滤的流体的样品并将其置于离心管中；
d)通过进行下列步骤，获得尿样品中溶解的物质的稀释液同时保留所述尿样品中细菌：
1)离心步骤c)的样品；
2)倾析出步骤1)的离心管中流体的一部分；
3)用盐溶液代替步骤2)的倾析出的溶液；和
e)将步骤4)的最终溶液转移到光学杯或比色杯；以及
f)对光学杯或比色杯进行具有光学器件的光学分析，其包括利用多个不同的波长激发所述流体样品，收集并检测所述荧光发射以及将荧光发射引导到分光计。
57.如权利要求56所述的方法，其中步骤d)产生约1,000,000∶1的稀释液。
58.如权利要求56所述的方法，其中步骤(d)(1)的样品以约12,000g离心力离心。
59.如权利要求56所述的方法，其中约95％的步骤(d)(2)的流体被倾析出。
60.如权利要求25所述的方法，其中在步骤d(3)后，还包括重复步骤(1)、(2)以及(3)和然后将最终的溶液转移到光学杯或比色杯以进行分析的步骤。
61.如权利要求25所述的方法，其中在步骤(d)(3)后，还包括多次重复步骤(1)、(2)以及(3)和然后将最终的溶液转移到光学杯或比色杯以进行分析的步骤。
62.如权利要求61所述的方法，其中所述多次为至少5次。
63.如权利要求56所述的方法，其中在步骤d(3)后，还包括重复步骤(1)、(2)以及(3)和然后将最终的溶液转移到光学杯或比色杯以进行分析的步骤。
64.如权利要求56所述的方法，其中在步骤(d)(3)后，还包括多次重复步骤(1)、(2)以及(3)和然后将最终的溶液转移到光学杯或比色杯以进行分析的步骤。
65.如权利要求64所述的方法，其中所述多次为至少5次。
66.如权利要求30所述的光学分析仪，还包括热控制以维持每一个流体样品的温度。
67.如权利要求38所述的光学分析仪，其中所述多个LED模块为至少5个LED模块。
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