实验室装置与用于操作实验室样本的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于操作至少一个实验室样本，尤其用于混合和/或调节布置在至少一个样本容器元件（8）中的生化实验室样本（9）的温度的实验室装置（100），所述实验室装置（100）具有：承载器件（3），其用于承载至少一个样本容器元件的；电子控制器件（5），其设置为控制或设定控制此操作的实验室装置的至少一个操作参数；以及至少一个传感器器件（20），其用于记录至少一个测量值，通过所述测量值可以确定至少一个样本容器元件的至少一个几何特性，至少一个传感器器件信号连接到电子控制器件，电子控制器件设定为通过至少一个控制步骤根据至少一个测量值和至少一个设定的操作参数来控制对至少一个实验室样本的操作。本发明专利技术还涉及用于通过实验室装置操作至少一个实验室样本的方法以及用于执行该方法的计算机程序产品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】实验室装置与用于操作实验室样本的方法
本专利技术涉及用于操作实验室样本的实验室装置，尤其是用于混合和/或调节医学、生物或生化实验室中的液体样本的温度的实验室装置。本专利技术还涉及用于操作此实验室样品的方法。
技术介绍
在医学、生物或生化实验室中的实验室样本包括具有分子或细胞尺寸的元素，例如生化分析物与试剂、细菌或细胞。待处理的样本的功能性通常关键地取决于外部环境参数（温度、PH值等），这需要适于特定的条件，尤其是要求所包含的元素的生存条件的地方。由于此样本的敏感性，对它们的操作与处理存在相对于细心与准确性的特殊要求。通常在几微升与几毫升之间变化的极小样本体积中处理实验室样本。用于样本操作的通常管状的样本容器布置在相应的实验室装置中并且然后对它们进行（半）自动地操作/处理，例如它们受到温度调节处理和/或混合处理。使用的样本容器的属性对在实验室装置中的操作效率具有直接影响。例如，如果根据温度调节程序对样本加热与冷却，那么样本容器的尺寸、材料与壁厚是重要的。在热传递的可行性或效率取决于样本容器的几何形状的实验室装置中，可能发生多种错误情形。例如，在具有过高样本容器布置在其下方的可加热避免冷凝罩（heatablecondensationavoidancehoods）的温度调节器件的情形中（诸如在DE102010019232中公开的），可以发生样本容器的过热。在此情形中，可以损坏或毁坏实验室样本。由此此实验室样本有时代表相当大的材料值或者由于特殊的重要性，例如在法医实验室样本的情形中，用户必须极其细心地操作处理此样本的实验室装置。另一个实例是用于混合样本的实验室装置。混合处理的结果受到样本容器元件的质量和重力中心和使用的操作模式的影响。如果样本容器承载过多质量或者通过过度频率和振幅实施振荡混合运动，则通过已知的实验室样本混合器件例如观察到样本容器可以引起极大的不平衡或者甚至从它们的安装件抛出，致使样本损失，因此DE102006011370提出了改进的实验室样本混合器件，其中加速度传感器间接执行质量确定和/或质量依赖振动分析，并且必要时减小旋转速度。然而，通过此种方式不能排除一些错误。尤其对于动态测量来说，样本容器的移动必须已经开始以允许确定结果，由此在适应旋转速度之前错误可能已经发生。此外，此概念不适于其中实验室样本不移动的这些实验室装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供实验室装置以及用于操作至少一个实验室样本的方法，通过所述方法提高了操作实验室样本的可靠性。本专利技术通过根据权利要求1的用于操作至少一个实验室样本的实验室装置与根据权利要求16的用于操作至少一个实验室样本的方法以及通过根据权利要求18的计算机程序的计算机程序产品实现了此目的。本专利技术的优选构造是从属权利要求的主题。在本专利技术的第一优选实施方式中，实验室装置设计为实验室混合器件。在本专利技术的第二优选实施方式中，实验室装置设计为实验室温度调节器件。在本专利技术的第三优选实施方式中，实验室装置设计为结合的实验室混合器件与实验室温度调节器件。在每种情形中，操作实验室装置的实验室样本的其它功能与方式也是可能的。然而，本专利技术不限于这些实施方式。下面进一步描述用于操作实验室样本的根据本专利技术的实验室装置以及根据本专利技术的方法的优选特征和优点。本专利技术提供了启动操作的优点，尤其是在获得根据至少一个操作参数用于启动对实验室样本进行操作的启动信号以后，启动不会无条件地发生而是包括至少一个控制步骤，由此启动取决于至少一个样本容器元件的至少一个几何特性的至少一个测量值。因此，对至少一个实验室样本的操作是更安全且可靠的。为此目的，优选地在操作控制步骤的实际开始以前，即在移动开始以前或者在实验室混合器件的情形中混合运动改变以前或者在温度调节开始以前或者在实验室温度调节器件的情形中温度调节的改变以前执行控制器件。通过此控制步骤，可以自动地检查操作参数的计划设定或改变是否符合检测到的测量值，以描述样本容器元件的几何特性。基于测量值，用于操作的预定操作参数可以不改变与批准为用于操作，或者可以改变，或者询问可以指向用户或者操作可以阻断或终止。启动信号优选地通过经由实验室装置的用户界面执行的用户输入发生。此用户输入可以在例如手动地选择操作参数以后在操作开始以前发生，或者如果例如用户手动地改变当前操作参数，那么此用户输入可以在操作过程中发生。几何特性可以是至少一个样本容器元件的尺寸，例如高度值、宽度值或深度值，尤其是样本容器元件的最大或特征高度、宽度或深度。几何特性可以例如是几何对比的逻辑结果值，例如测量值与参照值的比较，即确定测量值是大于还是小于参考值。结果值还可以是测量值与参考值的差值或比率。例如，参考值可以是传感器元件相对于样本容器元件支撑点位置的或用于样本容器元件的承载板的接收区域的已知位置。图4a、图4b中示出的示例性实施方式解释了用于执行几何比较的高度测量器件如何能够通过光学传感器器件实现，以便获得代表样本容器元件的几何特性的结果值。通过考虑至少一个样本容器元件的至少一个几何特性，尤其根据它们的几何特性可实现在样本容器元件中操作的实验室样本。通过进行测量，样本容器元件的至少一个几何特性是可确定的并且可以尤其通过控制器件一个或多个控制步骤考虑或确定。这允许防止某些错误，尤其仅当测量样本容器元件的质量时不能检测到的这些错误。例如，可以防止执行的操作与样本容器元件的一定高度不相符合。这具有的优点在于，发展不平衡的风险减小并且由此装置的稳定性增加。这产生了安全性的普遍增加的总体优点。例如，在实验室混合器件的振荡混合的情形中，能够防止样本被抛出或损坏，这在选定的旋转速度下、保持力由于样本容器元件重力的几何中心将被克服时可能发生。此外，例如在实验室温度调节器件的情形中，能够发生布置在样本容器元件上方的避免冷凝罩的设定点温度设置太高并且样本由此热损坏。在本专利技术的优选实施方式中，电子控制器件设置为在获得用于启动操作的启动信号以后根据至少一个操作参数执行至少一个控制步骤，如果期望的话能够基于记录（确定的测量值）的至少一个测量值通过此控制步骤并且基于执行或不执行的此操作，尤其基于此控制步骤中断或终止此操作，来改变至少一个操作参数。控制器件基于测量值控制/操纵此操作。控制模式例如可以包括执行预定的第一操作，如果测量值实现第一条件，例如位于预定的第一值的范围内，并且进一步执行第二预定操作，如果测量值实现第二条件，例如位于预定的第二值的范围内，其中所述范围可以存储在实验室装置的存储器中。可能存在不止两种情况与相关的操作，以便实现较高的分级控制（differentiatedcontrol）。在控制系统的控制构造为基于测量值执行是/否决定的情形中，利用单个条件，可以存在第一操作，如果满足此单个条件就执行第一操作并且如果不满足此单个条件就执行第二操作。第一操作可以是如所描述的根本不执行的操作（不采取动作），并且另选的操作可以执行一个预定的操作，例如实验室装置的控制参数的设置。尤其，根据所述实施方式的本专利技术的一个优点是，在具有样本容器元件的实验室装置的加载与开始操作之间的时间期间、尤其就在操作的开始以前，发生的样本容器的改变通过控制步骤进行考虑，因此对测量值的考虑发生在同样执行操作的相同的控制步骤中，以便在必要时例如修改本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实验室装置（1；1'；100；200；300），其用于操作至少一个实验室样本，尤其用于混合和/或调节生化实验室样本的温度，其布置在至少一个样本容器元件（8；8’；8"；108；108'）中，所述实验室装置具有：承载器件（3；30；3a；3b；3c；30；130），其用于承载所述至少一个样本容器元件；电子控制装置（5），其设定为控制所述实验室装置，以及至少一个传感器器件（20；20'；20"；20″′；220；320），其用于记录至少一个测量值，通过所述测量值可以确定所述至少一个样本容器元件的至少一个几何特性，所述至少一个传感器器件信号连接至所述电子控制器件，所述电子控制器件设定为通过至少一个控制步骤根据至少一个测量值和至少一个操作参数来控制对所述至少一个实验室样本的操作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.08.03 DE 102011109332.3;2011.08.03 US 61/514,1.一种实验室装置，其用于操作至少一个实验室样本，其布置在至少一个样本容器元件中，所述实验室装置具有：承载器件，其用于承载所述至少一个样本容器元件；电子控制装置，其设定为控制所述实验室装置，以及至少一个传感器器件，其用于记录至少一个测量值，通过所述测量值确定所述至少一个样本容器元件的至少一个几何特性，所述至少一个传感器器件信号连接至所述电子控制器件，其中，所述至少一个几何特性是所述至少一个样本容器元件的高度，所述电子控制器件设定为通过至少一个控制步骤根据至少一个测量值和至少一个操作参数来控制对所述至少一个实验室样本的操作，其中，所述至少一个传感器器件被设计为用于测量布置在所述实验室装置上的至少一个样本容器元件的高度的高度测量器件；其中，所述实验室装置被设计为用于混合至少一个实验室样本的实验室混合装置，所述至少一个操作参数为影响承载器件移动的移动参数，所述至少一个传感器器件连接到所述承载器件，所述承载器件可移动地布置在所述实验室装置上，并且所述实验室装置具有用于执行所述承载器件的移动的移动器件，通过所述移动器件产生的移动导致所述承载器件以及连接到所述承载器件的所述传感器器件的移动；或者，其中，所述实验室装置被设计为用于调节所述至少一个样本容器元件的温度的实验室温度调节器件，所述实验室装置具有用于覆盖所述至少一个样本容器元件的温度控制的盖件，并且所述操作参数是所述盖件的设定点温度，其中所述盖件的设定点温度基于测量值由控制器件进行选择。2.根据权利要求1所述的实验室装置，其特征在于，所述电子控制装置设置为在根据所述至少一个操作参数获得用于启动所述操作的启动信号以后执行至少一个控制步骤，根据记录的至少一个测量值通过此至少一个控制步骤改变或不改变所述至少一个操作参数，并且根据至少一个操作参数通过所述至少一个控制步骤执行或不执行所述操作。3.根据权利要求1或2所述的实验室装置，其特征在于，所述测量值代表所述至少一个样本容器元件的类型，并且控制装置设定为在此至少一个控制步骤中执行比较操作，其中所述测量值与先前已知的样本容器类型数据进行比较并且检测所述类型，以便根据所述比较结果执行所述至少一个操作参数的设定。4.根据权利要求1所述的实验室装置，其特征在于，所述测量值表示单个样本容器元件，并且所述控制器件设计为使用所述测量值以将所述单个样本容器元件与多个其它单个样本容器元件区分开。5.根据权利要求1所述的实验室装置，其特征在于，所述控制器件设置为在所述至少一个控制步骤中通过所述传感器器件测量所述至少一个测量值。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：佛罗里安·迪尔，吕迪格·胡恩，曼努埃尔·迈尔，雅尼娜·勒尔斯，格利特·瓦尔特，沃尔夫·温特，
申请(专利权)人：埃佩多夫股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE