基于识别样本身份和样本类型的自动样本和标准品制备

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2018年9月28日提交、名称为“AUTOSAMPLERWITH AUTOMATIC SAMPLE AND STANDARD PREPARATION BASED ON RECOGNITION OF SAMPLEIDENTITY”的美国临时申请序号62/738,527的权益，该美国临时申请序号62/738,527的全部内容通过引用并入本文。

背景技术

在许多实验室场合中，通常需要同时分析大量的化学或生化样本。为了使这些过程流水线化，已经使对样本的操纵机械化。这种机械化取样通常被称为自动取样，并且利用自动取样装置或自动取样机来执行。

发明内容

描述了用于基于检测到的唯一样本身份和位置来管理样本制备和分析系统的系统及方法，其具有集成的信息系统，以自动识别唯一样本，并基于唯一样本身份应用指定的分析协议来排序和制备样本和标准品以进行分析。系统的实施例包括但不限于，样本分析信息系统，其与样本数据管理器、样本记录管理器和样本制备系统中的每个通信连接，其中，所述样本数据管理器将样本类型与供所述样本制备系统执行的样本类型协议存储在所述样本分析信息系统上，所述样本记录管理器将被定位在所述样本容器上的唯一识别符分配给被存储在所述样本分析信息系统上的所述样本类型，所述样本制备系统包括用于识别所述唯一识别符的识别符捕获装置，从所述样本分析信息系统访问所述样本类型协议，并响应于与通过所述样本数据管理器分配给所述样本类型的样本顺序相关联的排序来执行所述样本类型协议。

提供本发明内容是为了以简化的形式介绍将在下文具体实施方式中进一步描述的概念的拣选。本发明内容并不旨在确定要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用作确定所要求保护的主题的范围的辅助手段。

附图说明

参考附图对具体实施方式进行描述。在说明书和附图中的不同实例中使用相同的附图标记可表示相似或相同项。

图1是根据本公开的示例性实现方式的示例性样本制备系统网络的图，该样本制备系统网络用于根据唯一样本身份自动识别唯一样本并应用指定的样本制备协议，以将样本和标准品排序并使其准备好用于分析。

图2是根据本公开的示例性实现方式的样本数据管理器的示例性用户界面的图示。

图3是根据本公开的示例性实现方式的样本记录管理器的扫描器与样本分析信息系统的视图，该样本记录管理器用于记录与样本容器的唯一身份相关联的信息。

图4是具有待由样本记录管理器和样本制备系统扫描的唯一识别符的示例性样本容器的等距视图。

图5是根据本公开的示例性实现方式的样本记录管理器的示例性用户界面的图示。

图6是根据本公开的示例性实施例的具有质量秤的样本制备系统的等距视图，该质量秤用于测量样本的重量，并便于提供指定的重量边界以按重量制备样本。

图7A是在样本制备系统处被定位样本支架或保持器中的示例性样本容器的等距视图。

图7B是根据本公开的示例性实现方式的具有用于扫描样本容器上的唯一识别符的识别符捕获装置的样本制备系统的等距视图。

图7C是根据本公开的示例性实现方式的具有识别符捕获装置的样本制备系统的等距视图，该识别符捕获装置用于扫描由样本支架保持的样本容器上的唯一识别符。

图8是具有识别符捕获装置的样本制备系统的识别装置臂组件的等距视图。

图9A是样本制备系统的用户界面的图示，该用户界面显示了被接收在样本支架的位置1至6中的样本容器。

图9B是根据本公开的示例性实现方式的正在进行发现操作以扫描样本容器上的唯一识别符的样本制备系统以及该样本制备系统在扫描后的用户界面的图示。

图10是根据本公开的示例性实现方式的样本分析信息系统的示例性用户界面的图示，其示出根据样本制备系统识别到的样本类型分配的样本排序。

图11是根据本公开的示例性实现方式的样本分析信息系统的示例性用户界面的图示，其示出各种元素的示例性浓度数据。

图12是根据本公开的示例性实现方式的用于管理与样本制备和分析相关联的数据的方法的流程图。

图13是根据本公开的示例性实现方式的用于管理与样本制备和分析相关联的数据的方法的流程图。

具体实施方式

在实验室或工业场合中，通常对大量的样本进行分析。自动取样机经常被用于收集和引入样本，以便后续对这些样本的成分进行测试。与手工制备方法相比，使用自动取样机通常允许制备和测试更多的样本和其它溶液。在样本制备过程期间，可以使用多个容器来制备样本、制备标准品(standard)(例如，以生成一条或多条校准曲线)、将标准品加料(spike)引入样本、盛放各种试剂、盛放样本或等。确定样本中的微量元素浓度或量可以提供样本纯度或样本作为试剂、反应性组分等使用的可接受性的指示。例如，在某些生产或制造过程(例如，采矿、冶金、半导体制造、制药加工等)中，对杂质的容许程度是非常严格的，例如，以ppb(parts per billion)的量级。例如，半导体工艺会要求工艺化学品中杂质的超低检测限，所述工艺化学品包括但不限于，用于清晰晶圆的超纯水(UPW)、用于干燥晶圆的异丙醇(IPA)、过氧化氢(H

自动取样机可用的各种容器的排序会影响由对容器中容纳的样本进行分析而产生的数据的准确性。例如，自动取样系统可以依靠样本容器被保持在样本支架内的特定或预定排列，同时探针以连续方式引入到每个样本容器。随后，在连续进程之后，样本的分析结果与特定或预定的排列相联系。如此，如果人员在将样本容器放置在(一个或多个)样本支架中时偏离特定或预定的排列，则这种分析的结果会是错误的。如果在自动取样机处的人员与处理最初收集样本的人员不同，则发生错误的风险会增加。例如，在从取样点转运样本期间或之后，错误地标示或错误地识别样本会导致与一个样本相关联的信息被与其它样本错误地关联，例如由于将样本容器错误地放置在样本支架内、将样本错误地防止在特定样本容器内等。

此外，即使在样本被正确识别的情况下，人员可能对特定样本实施不正确的样本制备协议(protocol)或样本分析协议。例如，人员可能利用不正确的校准协议、不正确的稀释因子、将不正确的液体引入样本、未能将样本分离成足够数量的样本复制物或者针对样本其它类似情况，从而影响样本分析结果的有用性。这种风险会随着执行样本制备的人员数量的增加而增大，由于培训和监督成本的增加，执行样本制备的人员数量的增加对实验室或工业来说是个问题。此外，样本由样本制备系统处理的具体顺序也会对系统的性能产生影响。例如，在不同样本类型之间没有完全洗涤掉样本会导致系统的流体管线内发生化学反应，从而导致分析结果偏斜，甚至仪器损坏(例如，在测试强酸之前立即测试碱)。

因此，描述了一种用于管理样本制备和分析系统的系统，其具有集成的信息系统，以自动识别唯一的样本，并基于唯一的样本身份应用指定的分析协议来排序和制备样本和标准品以用于分析。系统的实施例包括样本分析信息系统，其与样本数据管理器、样本记录管理器、样本制备系统和样本分析系统中的每个通信。

在示例性实现方式中，样本数据管理器给人员提供了用户界面，以设定用于期望由分析设备进行分析的不同样本类型(或组、类等)的样本处理协议，所述分析设备诸如为电感耦合等离子体光谱仪(例如，ICP质谱仪(ICPMS)、ICP原子发射光谱仪(ICPAES)等。例如，第一样本类型可以包括第一酸(例如，硫酸H

通过用户界面用样本记录管理器将样本身份分配给样本容器中的样本。例如，通过样本记录管理器，用户扫描位于样本容器上的识别符(例如，条形码、二维条形码等)，并在样本记录管理器中输入与样本容器相关联的信息，其包括但不限于，与样本记录管理器交互的用户的身份(例如，通过唯一的登录)、样本数据输入的日期、样本数据输入的时间、样本的来源(例如，设施内的取样点、客户来源等)、与样本相关联的注释等。经标记的样本容器可以放置在样本支架中或样本制备系统的取样台上，而无需将容器相对于其它容器进行指定的排列。在各实现方式中，样本制备系统在发现操作期间动态扫描经标记的样本容器的存在，并通过与样本分析信息系统通信基于对通过样本记录管理器输入的与样本相关联的信息的编译和通过样本数据管理器输入的样本类型协议来安排对容器内的样本的样本制备。样本制备系统根据识别的样本类型对样本进行排序和处理，其中样本在样本支架内的位置决定了样本探头在排序期间的定位，而不是通过各样本支架位置的静态连续前进。

参考图1至图13，示出了根据本公开的示例性实现方式的用于管理样本制备和分析系统的管理系统100。管理系统100一般包括样本制备系统网络，其用于自动识别唯一样本，并且基于该唯一样本的身份应用指定的分析协议来制备样本和标准品以用于分析，并对样本的处理进行排序。参考图1，系统100被示出为包括样本分析信息系统102，其与样本数据管理器104、样本记录管理器106、样本制备系统108和样本分析系统110中的每个通信连接。一般而言，样本数据管理器104提供了平台，以用于通过与样本分析信息系统102通信来查看数据和编辑与系统100处理的样本的样本制备和分析相关联的协议，样本记录管理器106提供了平台，以用于基于位于样本容器上的唯一样本识别符将流体样本与特定样本容器相关联，并将样本类型分配给特定样本容器中的样本，样本制备系统108提供了平台，以用于执行与给定样本类型相关联的样本协议(例如，以稀释样本、将样本分成多个容器、向样本中添加流体或试剂、提供指定重量边界以按重量制备样本、制备若干校准分析等)，样本分析系统110从一个或多个样本制备系统108接收样本，以分析测定样本中存在的一种或多种成分。样本分析系统110被联接到样本制备系统108，以接收流体样本，用于分析测定其中包含的一种或多种元素，并且可以包括但不限于电感耦合等离子体光谱仪，诸如ICP质谱仪(ICPMS)、ICP原子发射光谱仪(ICPAES)等。

在各实现方式中，样本制备系统108包括样本记录管理器106，以在样本制备系统108处使样本类型与样本容器相关联(例如，通过扫描位于样本容器上和/或样本支架上的样本识别符)。样本制备系统108可以包括例如质量秤(例如，参考图6描述)、从样本容器中移走流体并将流体添加到样本容器的样本探针(例如，用于离线样本制备)、在线稀释系统(例如，用于自动在线样本稀释和校准标准制备)等中的一者或多者。在各实现方式中，样本制备系统108包括样本探针，其与在线样本稀释系统流体连通，以从样本探针接收样本，并且根据由样本数据管理器104建立并通过样本记录管理器106与特定样本相关联的一个或多个样本制备协议例如通过将稀释剂、标准品、加料液(spike fluid)或其组合在线引入样本来制备样本以用于通过样本分析系统110进行分析。例如，样本制备系统108可以包括在美国专利申请第13/656,972号中描述的可变在线稀释系统、在美国专利申请第15/368,803号中描述的在线稀释和自动校准系统、在美国专利申请第16/119,228号中描述的用于在线样本稀释的系统、或者它们组件或组合中的一种或多种，这些美国专利申请通过引用并入本文。

在各实现方式中，样本分析信息系统102包括数据库(例如，结构化查询语言(SQL)数据库)，其通过一个或多个网络与样本数据管理器104、样本记录管理器106、样本制备系统108和样本分析系统110中的每个通信连接。样本分析信息系统102还可以与实验室信息管理系统(LIMS)、一个或多个客户端设备(例如，移动计算设备)等通信连接，以接收或发送用于管理样本制备的数据。网络可以包括各种不同的通信途径和网络连接，这些途径和网络连接可以单独或组合地被采用，以在系统100的组件之间通信。因此，一个或多个网络可以代表使用单个网络或多个网络实现的通信途径。此外，一个或多个网络代表可设想到的各种不同类型的网络和连接，包括但不一定限于：互联网；内网；个人区域网(PAN)；局域网(LAN)(例如，以太网)；广域网(WAN)；卫星网络；蜂窝网络；移动数据网络；有线和/或无线连接；等等。无线网络的示例包括但不一定限于：根据以下标准配置以进行通信的网络：电气和电子工程师协会(IEEE)的一个或多个标准，例如802.11或802.16(Wi-Max)标准；Wi-Fi联盟颁布的Wi-Fi标准；蓝牙技术联盟的蓝牙标准；等等。还设想到有线通信，诸如通过通用连续总线(USB)、以太网、连续连接等。

样本分析信息系统102承载或以其它方式存储与样本类型分析协议、样本名称、样本类型、稀释方法、稀释因子、标准品类型、样本处理协议、校准类型、样本顺序、校准点数量、洗涤方法、与给定样本相关联的物流信息等相关联的信息。这种示例性样本信息可以通过人员与同样本数据管理器104、样本记录管理器106和样本制备系统108中的一个或多个相关联的用户界面进行交互来输入、修改或删除，或者从样本数据管理器104、样本记录管理器106或样本制备系统108自动输入、修改或删除，以例如针对指定的一个或多个样本实施合适的样本制备或分析协议。可以基于用户安全或访问凭证来限制对样本分析信息系统102、样本数据管理器104、样本记录管理器106和样本制备系统108中的每个的访问。例如，诸如负责收集样本的实验室技术员之类的用户可以具有安全访问样本记录管理器106和样本制备系统108的登录凭证，但不具有足以访问样本数据管理器104的安全凭证。诸如负责监督实验室取样和处理的一致性的实验室管理员之类的其它人员可以有安全访问样本数据管理器104、样本记录管理器106和样本制备系统108的登录凭证。

样本数据管理器104给人员提供接口，以查看数据和编辑与由系统100处理的样本的样本制备和分析相关联的协议。参考图2，示出了样本数据管理器104的示例性用户界面。样本数据管理器104允许用户(例如，实验室管理员)将特定的样本类型协议引入到系统100中，使得将样本类型分配给样本容器或者在样本制备系统108处识别特定样本类型的样本将使得样本制备系统108自动对该样本执行样本类型协议。在各实现方式中，系统100要求用户具有通过样本数据管理器104添加或修改特定样本类型协议的修改权限，这可以使系统100能够利用一致的协议来制备样本，以供样本分析系统110进行分析。样本类型协议可以包括但不限于，指定的样本制备方法、标准类型、分析协议、样本顺序、校准类型、校准点数量、与每个校准点相关联的稀释因子、洗涤方法、制备方法、目标样本重量或体积等。

由样本制备系统108执行的样本类型协议或其各部分可以取决于样本容器所在的样本制备系统108的硬件。例如，当样本制备系统108包括质量秤(例如，在图7A所示)时，样本制备系统108可以执行样本类型协议中与目标样本重量相关联的部分。作为另一示例，当样本制备系统108包括具有样本探针的自动取样机以在容器之间移动流体时(例如，如图7B和图7C所示)，示例性制备系统108可以执行样本类型协议中与离线样本制备相关联的部分，其包括但不限于将样本移动到多个样本容器中以进行复制、向样本中添加流体(例如，用于样本消解的酸添加)、稀释样本等。作为另一示例，当样本制备系统108与样本分析系统110流体联接时，示例性制备系统108可以执行样本类型协议中与制备标准溶液相关的部分，以建立校准曲线、在线标准加料、在线稀释等。指定的样本制备方法可以包括与样本制备系统108的脚本相关联的因素，以用于协调泵和阀的操作，从而促进用于样本分析系统110分析的流体样本的所需转移、稀释、标准品引入和处理。指定的样本制备方法可以包括与样本制备系统108的样本回路或样本保持线相关联的样本尺寸。分析协议可以包括但不限于，应由样本分析系统110分析的哪些分析物的列表，每个标准品校准的校准水平(例如，选定元素的标准1是1ppt，选定元素的标准2是2ppt，选定元素的标准3是5ppt，选定元素的标准4是10ppt等)，每个标准品校准的稀释因子等。在各实现方式中，只有与分析协议中识别的分析物相关联的数据才会从由样本分析系统110确定的结果中填充到样本分析信息系统102中，即使样本分析系统110针对给定的样本类型生成了没有在分析协议中的元素的数据。样本分析系统102可以存储与没有在分析协议中的元素的数据相关联的信息，以便以后由系统100的用户的子集(例如，在系统100内具有修改权限的用户)进行审查或审阅。

样本类型协议的样本顺序提供了由样本制备系统108处理给定样本类型相对于其它样本类型的相对顺序。例如，盐酸的样本类型可以具有在样本数据管理器104中分配为3的样本顺序，而过氧化氢的样本类型可以具有在样本数据管理器104中分配为2的样本顺序，氟化氢的样本类型可以具有在样本数据管理器104中分配为1的样本顺序。因此，如果样本制备系统108具有通过样本记录管理器106分配的样本类型为过氧化氢的样本和通过样本记录管理器106分配的样本类型为盐酸的样本，由于分配给过氧化氢样本的样本顺序较低，样本制备系统108将在处理盐酸样本之前处理过氧化氢样本。样本顺序提供了样本相对于其它样本的用户定义顺序，以提升系统100的性能，例如通过避免或减轻系统流体管线内的化学反应(如果发生样本的不完全洗涤)。在本文中将结合图9A和图9B进一步讨论基于待由样本制备系统108处理的样本类型的样本排序的生成。

样本类型协议的校准类型指定了建立校准曲线的频率、由样本制备系统108执行离线标准稀释(例如，使用样本探针将标准品和稀释剂一起分配在容器内)或者在线标准稀释或添加(例如，MSA标准)等。在各实现方式中，校准类型是外部校准类型、MSA校准类型或添加校准类型中的一种。外部校准类型指导样本制备系统108制备单条校准曲线，随后对所有排序等待分析的样本进行分析。MSA校准类型指示样本制备系统108给排序等待分析的每个个体样本制备单独的校准曲线。添加校准类型指导样本制备系统108给排序等待分析的每个样本类型制备单独的校准曲线(即，给具有第一样本类型的所有样本制备第一校准曲线，给具有第二样本类型的所有样本制备第二校准曲线等)。样本类型协议的校准点的数量指定了测量多少标准点以建立标准校准曲线，其中可以设定每个点的稀释因子。例如，通过样本分析系统110对第一稀释因子下的标准品进行分析得到第一校准点，通过样本分析系统110对第二稀释因子下的标准品进行分析得到第二校准点，以此类推，与样本类型协议相关联的每个校准点。

样本类型协议的洗涤方法指定了由样本制备系统108用于协调泵和阀的操作的脚本，以便于所需的洗涤协议(例如，漂洗液的体积、漂洗时间、漂洗次数、(一种或多种)漂洗液的类型等)，其中不同的样本类型可以具有不同的洗涤方法。该制备方法提供了可定制的样本制备协议，例如，离线自动稀释或向样本添加流体，通过将流体从第一样本容器移动到一个或多个另外的样本容器来制备样本复制件等。例如，样本制备系统108可以执行样本类型协议的制备方法，以控制样本制备系统108的样本探针或单独的自动取样机将样本/标准品和稀释剂或其它流体一起分配到到容器内。可选地或额外地，制备方法可以包括在线稀释或流体添加。目标样本重量或体积是指对样本探针114进行注射器控制以取得特定体积的样本，例如悬浮在溶液中的固体样本或具有特定密度的样本，以便在样本之间抽取一致的量进行分析。对于涉及样本重量的样本协议，目标样本重量可以给指定的样本类型提供指定的重量边界(例如，最小目标重量和最大目标重量)。

样本记录管理器106给人员(例如，实验室技术员)提供接口，以基于位于样本容器上的唯一样本识别符将流体样本与特定样本容器相关联。参考图3，样本记录管理器106可以包括条形码扫描器300、光学设备或其它识别设备，以扫描位于样本容器304上的样本识别符302。例如，用户可以通过计算设备306输入与样本相关联的信息，以便通过样本记录管理器106将与样本识别符302相关联的信息存储在样本分析信息系统102处。可选择地或另外地，样本记录管理器106被包括在一个或多个样本制备系统108中，以允许人员选择与特定样本容器相关联(例如，通过样本识别符302)的特定样本类型。例如，样本制备系统108可以包括集成在质量秤中的扫描器，以扫描放置在质量秤上的样本容器304上的唯一识别符302，其中质量秤与样本分析信息系统102通信，以识别先前分配给样本容器304的样本类型，或者在先前没有分配样本类型的情况下将样本类型分配给样本容器304。作为另一示例，样本制备系统108可以包括扫描器(例如，本文所述的识别符捕获装置708)，以在样本容器304被定位在自动取样机台的台面上进行离线样本制备或在线样本制备以用于分析时，便利通过样本记录管理器106记录样本信息。

在各实现方式中，样本识别符302对于特定样本容器304是唯一的，使得不同的样本容器304具有不同的样本识别符302。样本识别符302可以包括一维条形码或数据矩阵式二维(2D)条形码，诸如12×12矩阵式、13×13矩阵式、14×14矩阵式、或任何其它合适的矩阵形式。虽然方形矩阵作为示例性的数据矩阵条形码提供，但设想到也可以利用矩形矩阵。样本识别符302可以包括其它识别标记，包括但不限于：被配置成由光学照相机或传感器识别的字符和/或图案；射频识别(RFID)标签；用于由触摸传感器、光学传感器等识别的升起表面；被配置成产生特定颜色(或波长)、光的图案等的照射源；被配置成由样本制备系统108的识别符捕获装置识别的其它识别标记；等等。图3和图4中提供了示例性样本容器304。

样本容器304可以包括多个样本识别符302，其可以是彼此相同或不同的类型。例如，参考图3，样本容器304被示出为具有第一容器识别符302A和第二容器识别符302B，帽盖308具有第三容器识别符302C。第一容器识别符302A被示出为数据矩阵式二维条形码，而第二容器识别符302B被示出为一维条形码。第一容器识别符302A和第二容器识别符302B中的每个可以唯一地识别样本容器304，并且可以允许多个扫描设备识别样本容器304。例如，第一容器识别符302A可以被本文描述的样本制备装置208的识别符捕获装置访问和识别，并且第二容器识别符302B可以被实验室或现场中可用的条形码扫描器300或其它扫描器访问和识别。帽盖308上的第三容器识别符302C可以相对于任何其它帽盖或相对于任何容器或容器体唯一地标识帽盖308。因此，与帽盖308相关联的数据(例如，污染物水平或污染物历史)可以通过第三容器识别符302C独立于与帽盖308所在或先前所在的样本容器304相关联或与样本容器304内容纳或先前容纳的样本相关联的数据被追踪。

用户可以在扫描样本识别符302之后，通过样本记录管理器106(例如，通过计算设备304、通过与样本制备系统108通信连接的计算设备、移动计算设备或其它终端)输入与样本相关联的信息，其中这些数据被存储在样本分析信息系统102处以用于以后检索，从而便于在样本制备设备108处执行样本类型协议和样本排序。参考图5，示出了样本记录管理器106的示例性用户界面。在各实现方式中，用户可以通过样本数据管理器104从输入到系统100中的预先输入的样本类型列表中选择样本类型，其中，样本类型随后通过系统100的组件与样本分析信息系统102之间的通信耦合而被与在整个系统100中唯一的样本识别符302相关联。样本记录管理器106还可以便利输入附加信息以与唯一识别符302相关联，包括但不限于，与样本记录管理器106交互的用户的身份(例如，通过唯一登录)、样本数据输入日期、样本数据输入时间、样本的来源(例如，设施内的取样点、客户来源等)、与样本相关联的注释等。

样本记录管理器106根据用户选择的样本类型自动将样本类型协议与唯一识别符302相关联，以向样本制备系统108提供合适的协议，而无需用户与样本记录管理器106进一步交互。由于样本数据管理器104与样本记录管理器106无关地管理样本类型和样本类型协议，因此可以管理和监控样本类型和样本类型协议，以提供在整个设施或设施组中用于化学分析的一致协议。例如，实验室管理员、技术管理员或一组人员可以建立在整个设施或设施组中使用的通用协议，与获得样本以进行分析的人员数量无关。因此，数百个或更多的样本可以由系统100用由样本制备系统108制备样本和由样本分析系统110分析样本的合适和一致的样本类型协议处理。相应地，样本类型协议可以通过样本数据管理器104进行管理，以在具有相同样本类型的样本之间实现一致性，而不是依赖于在收集样本或将样本引入自动取样装置期间与样本类型协议相关的额外数据输入(与通过样本记录管理器106选择样本类型无关)。

可以扫描位于样本制备系统108处的样本，以确定唯一识别符302是否位于样本容器304上，或者存在于样本容器304上的唯一识别符302是否与样本类型(即，先前通过样本记录管理器106输入)相关联。如果不存在唯一识别符302，或者如果没有样本类型已经与存在的唯一识别符302相关联，则可以利用样本记录管理器106在样本制备系统108处给样本容器304分配样本类型。样本制备系统108可以包括例如质量秤、从样本容器中移走流体以及向样本容器中添加流体的样本探针(例如，用于离线样本制备)、在线稀释系统(例如，用于自动在线样本稀释和校准标准品制备)等中的一个或多个。

参考图6，样本制备系统108被示出为包括质量秤500，其具有用于支撑样本容器304的表面502，以用于称量样本容器304和其中存在的任何样本。质量秤500包括扫描器，以用于识别定位在样本容器304上(例如，在样本容器304的底面上)的样本识别符302。扫描器可以包括例如条形码扫描器、RFID读取器、照相机、光学检测器等中的一个或多个。例如，质量秤500可以包括在表面502下面的壳体504，以容纳被定向成透过表面502进行扫描以检测定位在表面502上的样本识别符302的扫描器。在各实现方式中，表面502包括透光材料，以允许扫描器透过表面502检测样本识别符302。在各实现方式中，质量秤500与样本分析信息系统102通信连接，以确定由质量秤500检测的样本识别符302是否与样本类型相关联。例如，如果用户先前将样本类型与样本容器304中的唯一样本识别符302相关联，则质量秤可以通过样本数据管理器104访问针对该样本类型建立的合适样本类型协议。质量秤500的样本类型协议可以包括样本的最小目标重量和样本的最大目标重量。例如，可以将样本容器304放置在表面502上，质量秤500的去皮功能可以使样本容器304的重量归零。显示器(例如，质量秤500上的显示器506、与质量秤500通信连接的计算装置的显示器或其组合)可以在将样本引入样本容器304时显示样本容器304中样本的当前重量。质量秤可以将样本的当前重量与由与唯一识别符302相关联的样本类型分配的最小目标重量和最大目标重量进行比较。在各实现方式中，在当前重量低于样本的最小重量或高于样本的最大重量时，显示器以第一格式显示质量秤500上所持样本的当前重量，并且在当前重量处于样本的最小重量、处于样本的最小重量与样本的最大重量之间或者处于样本的最大重量时，响应于执行样本类型协议以第二格式显示质量秤500上所持样本的当前重量。例如，在当前重量在最小重量或最大重量之外时，显示器能够以第一颜色、大小或字体(例如，红色)显示当前重量，而在当前重量处于最小重量、处于最大重量或处于最小重量与最大重量之间时，显示器能够以第二颜色、大小或字体(例如，绿色)显示当前重量。

参考图7A，示出了示例性样本保持器600，其在样本制备系统108处保持样本容器304，以便由被支撑器602支撑的样本探针接近。例如，在图7B和图7C中示出了示例性样本制备系统108，其包括识别符捕获装置，以扫描定位在样本容器304上的唯一样本识别符302，从而识别存在于样本制备系统108的样本的类型和位置。样本制备系统108包括被联接到支撑器602的探针臂组件700，以支撑样本探针702，样本或其它流体可以被从样本容器304中抽出而进入样本探针702并进入管704中，并且通过样本探针702引入到样本容器304(例如，通过泵作用、通过与真空源的流体连通等)。管704与样本制备系统108的其它部分联接，以方便在线稀释、标准品添加等。支撑器602和探针臂组件700的位置由电机(未示出)控制，该电机允许支撑器602平移通过中心槽706。识别符捕获装置708通过识别装置臂组件710联接到支撑器602，以允许识别符捕获装置708在样本容器304定位于其上的升起表面712下面通过。识别符捕获装置708从升起表面712下面通过，以提供对样本容器304的底部和相关联的样本识别符302的接近。例如，如图7B所示，样本保持器600可以定位在升起表面712上，识别符捕获装置708从下面通过，以扫描定位在被保持于样本保持器600中的样本容器304的底面上的样本识别符302。升起表面712可以在样本保持器600和/或样本容器604所处的表面上限定间隙714。通过这种方式，当识别符捕获装置708被定位在升起表面712下方时，识别符捕获装置708可以接近位于样本容器304的基部或底部处的样本识别符302。可选择地，升起表面712或其一部分可以由大致透明(clear)、透光或透明的材料构造，以将样本容器304的底部部分暴露于识别符捕获装置708。另外地或可选择地，识别符捕获装置708或另外的识别符捕获装置可以定位在升起表面712上方(例如，安装到探针臂组件700上)。

识别符捕获装置708被配置成在识别装置臂组件710在样本容器304下方移动识别符捕获装置708时，捕获、成像或以其它方式识别样本识别符302。例如，如图8所示，识别符捕获装置708包括成像装置800以及一个或多个光源802(例如，闪光源)。在各实现方式中，成像装置800包括相机或其它光学检测器，其被配置成在成像装置800移动、静止或处于移动和静止两者时捕获、成像或以其它方式识别样本识别符302。例如，成像设备800可以捕获样本识别符302和周围区域的视频图像，使得成像设备800可以与用于显示捕获图像的显示器相关联，例如在实时或连续的基础上。可选择地或另外地，成像设备800被配置成提供诸如样本识别符302之类的目标的静态图像。光源802可以被配置成照亮样本容器304和/或样本保持器600的底部，使得在对样本识别符302成像期间，样本识别符302对成像设备800具有增加的可见性。在实现方式中，识别符捕获装置708由外部光源804辅助，以补充于光源802或代替光源802提供照明。例如，外部光源804可以安装在识别装置臂组件710上。

在各实现方式中，样本制备系统108执行发现操作，以向系统100引入关于在样本制备系统108的特定支架和小瓶槽中的样本的位置和身份的数据。关于图9A和图9B描述了示例性发现操作，其中六个样本容器304分别由第一样本保持器600A保持在位置1至6中。样本制备系统108的识别符捕获装置708扫描定位在样本容器304上的唯一样本识别符302，其中支架/保持器和小瓶信息被传送到样本分析信息系统102，以便与根据唯一样本识别符302识别的样本关联。例如，识别符捕获装置708在升起表面712下方行进，通过控制识别符捕获装置708沿着中心槽706的定位以及识别符捕获装置708通过支撑器602和识别装置臂组件710的旋转来扫描定位在每个样本容器304的底面上的每个唯一样本识别符302。在各实现方式中，支架/保持器和小瓶信息是基于支撑器602在中心槽706内的定位和识别符捕获装置708(例如，相对于分度点、相对于升起表面712等)的位置或旋转。例如，当系统100识别到识别符捕获装置708被定位在处于位置1的第一样本保持器600A的下方时(例如，基于平移和/或从分度点的旋转)，系统100可以将归属于处于位置1的第一样本保持器600A的支架/保持器和小瓶信息输入到样本分析信息系统102，而不是归属于位于升起表面712的中心槽716的相反侧或第一样本保持器600A的不同位置的第二样本保持器600B的支架/保持器和小瓶信息。

图9B示出了在发现操作之后被保持在第一样本保持器600A中的样本类型的示例性分布。由样本制备系统108执行的发现操作可以导致基于唯一样本识别符302识别存在于样本保持器600内特定位置的特定样本身份。例如，系统100可以检索与通过样本记录管理器106输入的唯一样本识别符302相关联的样本类型信息和其它数据。例如，系统100识别与存在于第一样本保持器600A的位置3和5的超纯水(UPW)样本类型相关联的样本识别符302、与存在于位置1和4的过氧化氢(H2O2)样本类型相关联的样本识别符302以及与存在于位置2和6的硫酸(H2SO4)样本类型相关联的样本识别符302。在各实现方式中，样本制备系统108使识别符捕获装置708以连续方式沿着样本容器304的位置移动，但是也可设想到采用非连续扫描方法(例如，在扫描期间跟踪识别符捕获装置708，以考虑非连续扫描期间的定位)。在各实现方式中，如果在样本保持器的预定数量的位置没有检测到样本识别符302(例如，在一个位置、两个位置、三个位置等)，则样本制备系统108将识别符捕获装置708引导到不同的样本保持器上以扫描样本识别符302。例如，如果样本保持器600的前两个位置是空的，则样本制备系统108跳过该样本保持器600的其余位置，将这些其余位置当作空的来进行，以执行与当没有发现样本识别符302时识别符捕获装置708经过样本保持器的每个位置相比更快的发现操作。

在发现之后，系统100可以根据通过样本数据管理器104输入的与样本类型相关联的信息，自动给样本排序以进行样本制备和分析，包括将流体引入到样本容器中(例如，离线或在线)、将样本从一个样本容器移动到一个或多个样本容器中(例如，以提供复制品、可存档的样本等)、引入不同稀释因子的标准品以建立样本的校准曲线、在不同样本类型之间引入洗涤程序等。例如，系统100可以根据分配给样本的通过样本记录管理器106输入的样本类型相关联的样本顺序来给识别到的样本进行排序。在各实现方式中，具有相同样本类型的样本在具有不同样本类型的样本之前被依次处理。例如，具有氟化氢样本类型的所有样本将在具有过氧化氢样本类型的样本之前被处理(基于前面的示例，氟化氢的样本顺序为1，过氧化氢的样本顺序为2)。如此，样本的处理不需要在样本保持器600内对样本进行连续排列，其中排序可以产生要处理的样本容器的非连续分布。在图9B的示例性样本配置中，将首先处理UPW样本类型的样本(例如，首先处理位置3处的样本容器，随后处理位置5处的样本容器)，随后处理H

在各实现方式中，排序还包括在处理完给定样本类型的所有样本后引入洗涤程序(例如，以通过样本制备系统108、样本分析系统110或其组合的流体管线引入洗涤流体)。例如，在图9B的示例性样本配置中，在位置3和5中的样本都被处理之后安排第一洗涤程序(例如，包括用于建立相应校准曲线的相应标准)，在位置1和4中的样本都被处理之后安排第二洗涤程序，并且在位置2和6中的样本都被处理之后安排第三洗涤程序。使洗涤程序不同可以在执行样本类型协议的洗涤程序时，通过样本制备系统108的阀和泵控制来引入不同的流体、具有不同的洗涤量或流率等。

发现操作有利于发现样本类型及其特定的支架/小瓶位置，而不管在样本制备系统108处如何定位。如此，样本制备系统108根据在样本的特定支架/小瓶位置处识别出的样本类型来处理样本，而不是依赖于样本在容器保持器600处的连续分布。相应地，系统100自动地给每个样本协调正确的顺序和样本类型协议，而无需将样本单独放置在样本制备系统108处以将样本放置成特定排列，并且无需人员来针对样本输入样本类型协议。在各实现方式中，给用户提供手动输入特征，以手动输入存在于样本制备系统108处的样本并将样本类型与该样本相关联，例如用于先前未输入样本记录管理器106中的样本(例如，由于扫描器故障或其它原因)。在各实现方式中，样本数据管理器104可以提供由系统100确定的样本排序的实时视图。参考图10示出了样本数据管理器104的显示样本排序的示例性用户界面。

当样本和相关联的标准品由样本制备系统108制备时，其被传送到样本分析系统110，以对其内容物进行分析测定。分析测定的结果被提供给样本分析信息系统102，分析测定的结果通过样本数据管理器104或其它访问终端进行查看。在各实现方式中，样本分析系统110的操作结果被实时提供给样本分析信息系统102。参考图11，示出了显示各种元素的浓度数据的样本数据管理器104的示例性用户界面。

现在参考图12，示出了根据本公开的示例性实现方式的用于管理与样本制备和分析相关联的数据的方法1200的流程图。该方法1200包括在框1202，通过样本数据管理器存储样本类型和样本类型协议。例如，具有修改权限的用户(例如，实验室管理员)可以通过样本数据管理器104输入与样本类型和样本类型协议相关联的数据，以便存储在样本分析信息系统102上，其中样本类型协议变得可供样本制备系统108执行。因此，样本数据管理器104便利添加或修改指定的样本类型协议，以便由样本制备系统108自动执行，这可以使系统100能够利用一致的协议来制备样本以供样本分析系统110进行分析。方法1200还包括在框1204，通过样本记录管理器存储被定位在样本容器上的唯一识别符与样本类型之间的关联。例如，用户(例如，实验室技术员)可以用条形码扫描器300扫描样本容器304上的样本识别符302，并通过样本记录管理器106选择样本类型(通过样本数据管理器104建立)，以将样本类型与特定样本容器304和相应的样本识别符302相关联。

该方法1200还包括在框1206，通过样本制备系统的识别符捕获装置识别唯一识别符。例如，样本制备系统108利用识别符捕获装置708扫描样本容器304上的样本识别符302，以识别样本容器304及其对应的样本识别符302被保持在样本制备系统108的样本保持器600中的唯一位置。方法1200还包括在框1208，根据与唯一识别符相关联的样本类型访问样本类型协议。例如，样本分析信息系统102、样本数据管理器104、样本制备系统108或系统100的其它部分中的一个或多个可以根据分配给唯一识别符302的样本类型通过样本记录管理器106访问由样本数据管理器104给被样本制备系统108识别的唯一识别符302建立的样本类型协议。方法1200还包括在框1210，根据通过样本数据管理器分配给样本类型的样本顺序来使取样程序依序执行样本类型协议。例如，样本分析信息系统102、样本数据管理器104、样本制备系统108或系统100的其它部分中的一个或多个可以基于通过样本数据管理器104分配给特定样本类型的样本顺序，对在样本制备系统108处识别的每个样本执行通过样本数据管理器104建立的样本类型协议。样本类型协议可以包括例如，制备和分析多个标准溶液以为每个样本建立校准曲线，在完成对存在于样本制备系统108的一组相同样本类型的分析之后执行洗涤程序等。

现在参考图13，示出了根据本公开的示例性实现方式的用于管理与样本制备和分析相关的数据的方法1300的流程图。该方法1300包括在框1302，通过样本数据管理器存储样本类型和样本类型协议。例如，具有修改权限的用户(例如，实验室管理员)可以通过样本数据管理器104输入与样本类型和样本类型协议相关联的数据，以便存储在样本分析信息系统102上，其中样本类型协议变得可供样本制备系统108执行。因此，样本数据管理器104便于添加或修改指定的样本类型协议，以便由样本制备系统108自动执行，这可以使得系统100能够利用一致的协议来制备样本以供样本分析系统110进行分析。该方法1200还包括在框1304，通过样本制备系统的识别符捕获装置识别被定位在样本容器上的唯一识别符。例如，样本制备系统108扫描样本容器304上的样本识别符302(例如，通过识别符捕获装置708、通过质量秤500的扫描器等)，以识别存在于样本制备系统108的样本，或者在样本制备系统108没有识别到存在样本。

方法1300还包括在框1306，通过样本记录管理器存储被定位在样本容器上的唯一识别符与样本类型之间的关联。例如，用户(例如，实验室技术员)可以扫描样本容器304上的样本识别符302(例如，通过条形码扫描器300、通过识别符捕获装置708、通过质量秤500的扫描器等)，并通过样本记录管理器106选择样本类型(通过样本数据管理器104建立)，以将样本类型与特定样本容器304和对应的样本识别符302相关联。

方法1300还包括在框1308，根据与唯一识别符相关联的样本类型访问样本类型协议。例如，样本分析信息系统102、样本数据管理器104、样本制备系统108或系统100的其它部分中的一个或多个可以根据通过样本记录管理器106分配给唯一识别符302的样本类型访问由样本数据管理器104给被样本制备系统108识别的唯一识别符302建立的样本类型协议。方法1300还包括在框1310，通过样本制备系统执行样本类型协议。例如，样本制备系统108可以对在样本制备系统108处识别的每个样本执行通过样本分析信息系统访问并通过样本数据管理器104建立的样本类型协议，以制备样本进行分析或便于样本准备好在将来进行分析。样本类型协议可以包括根据通过样本数据管理器104输入的与样本类型相关联的信息，例如将液体引入到样本容器中(例如，离线或在线)，将样本从一个样本容器移动到一个或多个样本容器中(例如，提供复制品、可存档的样本等)，引入不同稀释因子的标准品以给样本建立校准曲线，在不同样本类型之间引入洗涤程序等。

系统100还可以便利在一个设施或一组设施中跟踪样本容器304。样本容器304上的唯一识别符302可用于在样本容器使用周期的各个部分期间通过扫描唯一识别符(例如，通过条形码扫描器300或其它设备)并通过样本分析信息系统102或系统100的其它部分存储和访问数据来跟踪与每个样本容器304相关联的数据。例如，与每个样本容器304相关联的数据可以包括但不限于：样本容器的当前状态、样本容器的位置、样本容器中当前容纳的样本类型、样本容器中当前容纳的分析物浓度、样本容器中容纳的样本类型的历史、样本容器中容纳的分析物的浓度历史等。

样本容器304的状态取决于样本容器304的使用周期的特定部分，并且可以包括但不限于：可用状态、取出状态、接收状态、分析状态、完成状态、清洁状态和验证状态。可用状态可以指样本容器304被收纳处于清洁状态，准备好用于容纳样本。例如，用户可以利用样本记录管理器106和条形码扫描器300或其它设备来扫描样本容器304的样本识别符302，并输入要与特定样本识别符302相关联的可用状态(例如，存储在样本分析信息系统102)。在各实现方式中，能够通过样本记录管理器106选择的样本容器状态通过样本数据管理器104接口输入到系统100中。

取出状态可以指将样本容器304从收纳中移走以将特定样本收集在样本容器304中。例如，用户可以利用样本记录管理器106和条形码扫描器300或其它设备来扫描样本容器304的样本识别符302，并在从收纳中移走之后输入与特定样本识别符302相关联的取出状态。一旦将样本引入到样本容器304中，用户就可以将样本容器304转移到实验室或其它位置以分析样本。接收状态可以指在分析样本容器304中容纳的样本之前(例如，样本正在等待分析)在实验室或其它位置接收样本容器304。例如，用户可以利用样本记录管理器106和条形码扫描器300或其它设备来扫描样本容器304的样本识别符302，并在将样本容器304转移到实验室或其它位置进行分析之后，输入要与特定样本识别符302相关联的接收状态。

分析状态可以指对样本进行处理以进行分析。例如，样本制备系统108可以扫描样本识别符302(例如，在本文描述的发现操作期间)并将分析状态上传到样本分析信息系统102。可选择地或另外地，用户可以利用样本记录管理器106和条形码扫描器300或其它设备，在将样本容器放置在样本制备设备108处(例如，在样本保持器600中)时扫描样本容器304的样本识别符302。完成状态可以指样本分析系统110对样本的分析已经完成。例如，一旦将样本的感兴趣分析物的浓度数据提供给样本分析信息系统102、样本数据管理器104或系统100的其它部分，样本分析系统110可以将完成状态上传到样本分析信息系统102。

清洁状态可以指洗涤样本容器304以移除对样本进行分析之后的残留污染物或残留样本。例如，用户可以利用样本记录管理器106和条形码扫描器300或其它设备来扫描样本容器304的样本识别符302，并在分析来自样本容器304的样本之后输入与特定样本识别符302相关联的清洁状态。可选择地或另外地，洗涤站可以包括条形码扫描器300、识别符捕获装置708或其它扫描装置，以在接收以进行洗涤时、在洗涤期间、在洗涤之后等自动扫描样本识别符302，从而将清洁状态与样本识别符302相关联，以便在样本分析信息系统102访问。在清洁之后，可以将样本容器304引入收纳器，在该处将样本识别符302与可用状态相关联，或者将样本容器304转移到样本制备系统108，以从样本容器304中制备样本以由样本分析系统110分析，从而分析验证样本容器304的清洁度。例如，样本制备系统108可以扫描样本识别符302(例如，在本文描述的发现操作期间)并将验证状态上传到样本分析信息系统102。可选择地或另外地，用户可以利用样本记录管理器106和条形码扫描器300或其它设备来扫描样本容器304的样本识别符302，同时将样本容器放置在样本制备设备108处(例如，在样本保持器600中)以进行验证。

本文描述的系统100的各个方面在计算机系统中执行。例如，样本分析信息系统102、样本数据管理器104、样本记录管理器106、样本制备系统108和样本分析系统110的一个或多个组件包括计算设备、通过网络与计算设备通信、或者包括计算设备且通过网络与计算设备通信，以便利本文描述的公开的各个方面。例如，样本分析信息系统102、样本数据管理器104、样本记录管理器106、样本制备系统108和样本分析系统110的一个或多个组件可以包括计算机控制器，或者能够操作地与计算机控制器联接，以执行本文描述的操作。例如，系统100可以包括计算设备，其具有处理器和存储器，或者与处理器和/或存储器通信联接。处理器给计算设备提供处理功能，并且可以包括任意数量的处理器、微控制器或其它处理系统，以及用于存储由计算设备访问或生成的数据和其它信息的驻留或外部存储器。处理器可以执行实现本文描述的技术的一个或多个软件程序。处理器不受由其形成的材料或其中采用的处理机制的限制，因此，可以通过半导体和/或晶体管(例如，电子集成电路(IC))等实现。

能够由控制器访问的存储器是设备可读存储介质的一个示例，其提供存储功能以存储与计算设备的操作相关联的各种数据，例如软件程序或代码段，或其它数据，以命令处理器和计算设备的其它元件执行本文描述的技术。可以采用多种类型和组合的存储器。存储器可以与处理器成一体、可以是独立存储器或者可以是这两者的组合。存储器可以包括例如可移动存储元件和不可移动存储元件，诸如RAM、ROM、闪存(例如，SD卡、mini-SD卡、micro-SD存储卡)、磁存储器、光学存储器、USB存储装置等。在计算设备的实施例中，存储器可以包括可移除的集成电路卡(ICC)存储器，这种存储器诸如为由SIM(用户身份模块)卡、USIM(通用用户身份模块)卡、UICC(通用集成电路卡)等提供的存储器。

计算设备包括显示器，以向计算设备的用户显示信息。在各实施例中，显示器可以包括CRT(阴极射线管)显示器、LED(发光二极管)显示器、OLED(有机LED)显示器、LCD(液晶二极管)显示器、TFT(薄膜晶体管)LCD显示器、LEP(发光聚合物)或PLED(聚合物发光二极管)显示器等，其被配置成显示文本和/或图形信息，例如图形用户界面。显示器可以是通过背光的背光式的，使得其可以在黑暗或其它低光环境中观看。显示器可以提供触摸屏以接收来自用户的输入(例如，数据、命令等)。例如，用户可以通过触摸触摸屏和/或通过在触摸屏上执行手势来操作计算设备。在一些实施例中，触摸屏可以是电容式触摸屏、电阻式触摸屏、红外触摸屏、其组合等。计算设备还可以包括一个或多个输入/输出(I/O)设备(例如，键盘、按钮、无线输入设备、拇指轮输入设备、轨迹杆输入设备等)。I/O设备可以包括一个或多个音频I/O设备，例如麦克风、扬声器等。用户界面可以提供功能，以允许用户通过触摸屏和/或I/O设备提供输入(例如，样本身份、样本位置、样本类型协议、样本支架类型、流体流率、分析系统操作、阀定时、泵定时等)与计算设备的一个或多个应用进行交互。例如，用户界面可导致生成应用编程接口(API)，以将功能暴露给样本分析信息系统控制器，以允许用户通过触摸屏和/或I/O设备提供输入来与应用进行交互，从而提供所需的样本处理量或样本制备和后续分析。

计算系统还可以包括通信接口，以在不同设备(例如，组件/外设)之间和/或通过一个或多个网络传输数据或控制指令。通信接口可以包括各种通信组件和功能，包括但不一定限于：浏览器；发射器和/或接收器；数据端口；软件接口和驱动程序；网络接口；数据处理组件；等等。

一个或多个网络代表各种不同的通信途径和网络连接，其可单独或组合地采用，以在系统100的组件之间进行通信。因此，一个或多个网络可以代表使用单个网络或多个网络实现的通信途径。此外，一个或多个网络代表了可设想的各种不同类型的网络和连接，包括但不一定限于：互联网；内网；个人区域网(PAN)；局域网(LAN)(例如，以太网)；广域网(WAN)；卫星网络；蜂窝网络；移动数据网络；有线和/或无线连接；等等。无线网络的示例包括但不一定限于：根据以下标准配置以进行通信的网络：电气和电子工程师协会(IEEE)的一个或多个标准，例如802.11或802.16(Wi-Max)标准；Wi-Fi联盟颁布的Wi-Fi标准；蓝牙技术联盟的蓝牙标准；等等。还设想到有线通信，诸如通过通用连续总线(USB)、以太网、连续连接等。

尽管已经说明了本发明的特定实施例，但是，显然本领域的技术人员可以在不脱离上述本发明的范围和精神的前提下作出本发明的各种修改和实施例。因此，本发明的范围应仅由权利要求限定。

尽管以特定于结构特征和/或工艺操作的语言描述了本主题，但是应当理解到，被限定在权利要求中的主题不必限于上述具体特征或动作。更确切地说，上述的特定特征和动作被公开为实现权利要求的示例性形式。