DE60121761T2

DE60121761T2 - Probenbehälter mit radiofrequenz-identifikationsplakette

Info

Publication number: DE60121761T2
Application number: DE60121761T
Authority: DE
Inventors: Douglas Jeffrey Ware VEITCH; A. Robert Ware BIDDLECOMBE
Original assignee: Glaxo Group Ltd
Current assignee: Glaxo Group Ltd
Priority date: 2000-06-06
Filing date: 2001-05-02
Publication date: 2007-08-02
Anticipated expiration: 2021-05-03
Also published as: AU2002213580A1; EP1286775A1; GB0013619D0; US20070075141A1; JP2003535348A; EP1707268A2; EP1286775B1; ATE333939T1; US20040100415A1; US7091864B2; DE60121761D1; WO2001094016A1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Funkfrequenz-Identifizierer-(RFID)-Etikett, das an einem Probenbehälter als eine Identifikationshilfe angebracht ist. Insbesondere betrifft die Erfindung die Anwendung von RFID-Etiketten bzw. -Tags, um bei pharmazeutischen klinischen Versuchen verwendete Probenbehälter zu identifizieren.
Hintergrund der Erfindung
Es besteht insbesondere auf den chemischen und biologischen Gebieten eine andauernde Notwendigkeit innerhalb von Forschungs- und Entwicklungsorganisationen fähig zu sein, individuelle Proben, die eine Vorbereitung oder Analyse durchmachen, zu identifizieren. In der pharmazeutischen Industrie nehmen diese Proben im Allgemeinen die Form von klinischen, biologischen oder chemischen Proben an. Der wachsende Trend hin zur Automatisierung der Probenvorbereitung und -prüfung innerhalb der pharmazeutischen Industrie, um der Entdeckung und Evaluierung neuer Arzneimittel und klinischer Versuchsprogramme nachzukommen, erhöht stark die Notwendigkeit, eindeutige Proben genau und schnell zu identifizieren.
Klinische Versuchsstudien, wie beispielsweise Metabolismus- und Toxizitätsstudien, werden verwendet, um der Entwicklung von potentiellen Arzneimittel-Kandidaten zu helfen. Diese Studien müssen die Gute Laborpraxis (GLP) und andere Durchführungserfordernisse erfüllen, um nationale Behörden zu befriedigen, wo die Registrierung des neuen Arzneimittels gesucht wird. In vielen Fällen muss auch zusätzlichen Einhaltungserfordernissen, wie beispielsweise Gute Herstellungspraktiken (GMP), nachgekommen werden.
Das Verarbeiten, Lagern und Handhaben von Probendaten, insbesondere von klinischen Versuchsproben, erfordert eine sorgfältige Kontrolle, um die Qualität und Sicherheit der Daten sicherzustellen. Es ist jetzt übliche Praxis innerhalb der pharmazeutischen Industrie, Labels mit Text und/oder Strichcodes an klinischen Versuchsproben anzubringen, um sie über einen eindeutigen Identifizierer mit Strichcode zu identifizieren. Während die Verwendung von Strichcodes die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Probenidentifikation, im Vergleich mit einer lediglich auf visueller Texterkennung basierenden Probenidentifikation, stark verbessert hat, sind derartige Prozesse immer noch zeitaufwendig und anfällig für Fehler. Eine beträchtliche Zeit ist erforderlich, um individuelle mit Strichcodes codierte Proben in Datenbanken zu scannen, und häufig erneut zu scannen, vor jeglicher Probenvorbereitung oder -prüfung. Das „Sichtlinien-" Erfordernis für ein Strichcode-Lesegerät, zusammen mit der Notwendigkeit des Scannens einer flachen Oberfläche, erlegt auch der Geschwindigkeit und Genauigkeit des Lesens Einschränkungen auf. Diese Einschränkungen der Lesbarkeit führen häufig dazu, dass Proben manuell in Datenbanken eingegeben werden, wodurch mehr Fehler und Zeitverzögerungen in den Prozess eingeführt werden.
Die Anmelder haben nun ein Verfahren zum Identifizieren und Aufzeichnen von Proben erfunden, das sich den zuvor erwähnten, mit herkömmlichen Strichcode-Techniken assoziierten Problemen widmet. Das Verfahren betrifft die Befestigung eines RFID-Etiketts an einem Probenbehälter, wobei das RFID-Etikett eine Speicherstruktur aufweist, die zulässt, dass große Informationsmengen darauf gespeichert werden. Die Speicherstruktur kann derart angeordnet werden, dass Teile des Speichers ein Nurlesespeicher sind, andere Teile Schreiblesespeicher sind, und weitere Teile verschlüsselt und Passwort-schützbar sind. Die Übertragung von Informationen an den oder von dem Speicher kann durch die Verwendung eines Lesegeräts, das typischerweise entfernt von dem Probenbehälter ist, leicht erreicht werden. Die Verwendung derartiger Lesegeräte beseitigt somit das oben beschriebene „Sichtlinien-" Erfordernis für Strichcodes, und minimiert die Notwendigkeit für jegliche manuelle Handhabung. In weiteren Aspekten kann das Lesegerät angeordnet sein, um gleichzeitig auf den Speicher von mehreren RFID-Etiketten an mehreren Probenbehältern zu lesen und zu schreiben. Die Erfindung kann allein verwendet werden oder in Kombination mit bestehenden Identifikationssystemen, wie beispielsweise Strichcode- und Text-Identifizierern.
Ein Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung ist die Fähigkeit viele Informationsarten in unterschiedlichen Teilen der Speicherstruktur des RFID-Etiketts zu speichern. Die Informationen könnten zum Beispiel Einhaltungs- bzw. Erfüllungsinformationen klinischer Versuche, zu verschiedenen Zeitpunkten in dem Versuchsprozess auf den Speicher geschrieben, umfassen, wodurch eine ausführliche und leicht zugängliche Proben(entstehungs-)geschichte der klinischen Versuchsprobe bereitgestellt wird. Die Informationen könnten auch eine eindeutige Seriennummer umfassen, die in verschlüsselter Form oder in einem Passwort-geschützten Teil des Speichers gespeichert ist, und die den Probenbehälter eindeutig identifiziert.
U.S. Patent Nr. 5,963,136 beschreibt ein interaktives Verschreibungseinhaltungs- und Rettungssystem, welches eine Verifikation aus der Ferne und an der Stelle von Verfahren bereitstellt, die den Gesundheitsstatus eines Patienten betreffen, einschließlich dem Einnehmen von Medizin. Ein Element dieses Systems ist die Verwendung eines an einem Fläschchen, das ein durch einen Arzt verschriebenes Arzneimittel enthält, angebrachten RFID-Etiketts.
U.S. Patent Nr. 5,771,657 beschreibt ein automatisches Verschreibungsabgabe- und Verpackungssystem, wobei leere Verschreibungsflaschen etikettiert und in zugewiesene Stellen in einem Träger geladen werden. Die Träger werden durch die Verwendung eines RFID-Etiketts und zugehörigem Lesegerät identifiziert.
U.S. Patent Nr. 5,777,303 beschreibt ein Testrohr, das mit einer Stütze, die ein RF-Label umfasst, lösbar verbunden ist. Das Gebrauchsmuster DE 299 15 334 beschreibt einen Probenbehälter mit einem Transponder, der in seiner Wand abgedichtet ist. U.S. Patent Nr. 5,874,214 beschreibt eine Matrix-Vorrichtung mit einer zugewiesenen Speicher- und RF-Sender-/Empfänger-Einheit. Das Deutsche Patent Nr. DE 196 21 179 A1 beschreibt Probenbehälter, die mit einem Transponder-Chip verbunden sind. U.S. Patent Nr. 5,961,923 beschreibt einen Probenbehälter gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 hierin.
Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Probenbehälter gemäß den Ansprüchen 1 bis 34, und ein System gemäß den Ansprüchen 35 bis 55, bereitgestellt. Der Probenbehälter umfasst eine Aufnahme zum Halten einer Probe; und einen Funkfrequenz-Identifizierer mit einer Antenne zum Übertragen oder Empfangen von Funkfrequenz-Energie; einem sich mit der Antenne verbindenden integrierten Schaltkreis-Chip; und einem Träger für den Funkfrequenz-Identifizierer, wobei der Funkfrequenz-Identifizierer an dem Träger ist, und der Träger mit der Aufnahme verbunden ist, und wobei der integrierte Schaltkreis-Chip mehrere Speicherbereiche daran umfasst, einschließlich a) eines Nurlesespeicherbereichs, der eine eindeutige Seriennummer enthält, b) eines Schreib-Lesespeicherbereich, der zu einem Nurlesespeicherbereich gemacht werden kann. Optional umfassen die Speicherbereiche c) einen Passwort-geschützten Speicherbereichs, der Daten in verschlüsselter Form enthält.
Die Aufnahme wird aus der Gruppe ausgewählt, die aus einer Vertiefung (well), einem Objektträger, einer Aufnahme mit einer Verschlusskappe, und einem Rohr mit einem Deckel besteht, der aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem Schraubverschluss-Deckel und einem Pressverschluss-Deckel besteht.
Der Funkfrequenz-Identifizierer kann jeder bekannte Funkfrequenz-Identifizierer sein. Derartige Identifizierer sind manchmal als Funkfrequenz-Transponder oder Funkfrequenz-Identifikationsetiketten bekannt. Geeignete Funkfrequenz-Identifizierer umfassen diejenigen, die von Phillips Semiconductors der Niederlande unter den Marken Hitag und Icode verkauft werden, diejenigen, die von Amtech Systems Corporation der Vereinigten Staaten von Amerika unter der Marke Intellitag verkauft werden, und diejenigen, die von Texas Instruments der Vereinigten Staaten von Amerika unter der Marke Tagit verkauft werden.
Geeigneterweise ist die Aufnahme mit einer Kappe abdichtbar. Die Kappe kann zum Beispiel eine Schraubdeckel-Kappe oder eine Schnappverschluss-Kappe sein.
Geeigneterweise umfasst die Aufnahme ein Material, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Glas, organischem Polymer und Metall besteht.
Geeigneterweise kann die Antenne Funkfrequenz-Energie mit einer Frequenz von 50 KHz bis 2,5 GHz übertragen oder empfangen. Das Ultrahochfrequenz-(UHF)-Spektrum fällt in diesen Bereich. Vorzugsweise ist durch die Antenne Funkfrequenz-Energie mit einer Frequenz von 125 KHz übertragbar oder empfangbar. Besonders bevorzugt ist durch die Antenne Funkfrequenz-Energie mit einer Frequenz von 13,56 MHz übertragbar oder empfangbar. Insbesondere bevorzugt ist durch die Antenne Funkfrequenz-Energie mit einer Frequenz von 2,4 GHz übertragbar oder empfangbar.
Geeigneterweise ist der Funkfrequenz-Identifizierer mit einem Haftmittel an dem Probenbehälter anbringbar. Der Träger kann zum Beispiel an dem Probenbehälter durch Verwendung eines geeigneten Klebstoffs angebracht sein. Der Klebstoff sollte Temperatur- und Druckextremen (wie beispielsweise Gefrieren, Kochen, Autoklavieren) standhalten, denen die Probenbehälter ausgesetzt sein können. Ähnlich muss das RFID-Etikett, nachdem es hohen/niedrigen Temperaturen und Drücken ausgesetzt wurde, funktionieren können; typischerweise werden die Etiketten auf eine Sterilisation in einem Ofen (220° Celsius) oder einem Autoklav (135° Celsius bei 3 bar, wobei sie gesättigtem Dampf direkt ausgesetzt sind), und/oder einem Gefrieren bei –200° Celsius während einer kalten Lagerung und/oder Probenvorbereitung in flüssigem Stickstoff folgend betrieben. Vorzugsweise ist der Träger eine starre Scheibe. Besonders bevorzugt ist der Träger ein flexibles Label. Insbesondere bevorzugt ist der Träger ein Ring. Optional ist der Träger an die Aufnahme oder die Kappe formbar.
Geeigneterweise trägt der Träger einen Strichcode an ihm. Die Verwendung eines Strichcodes bietet ein zusätzliches Identifikationsmittel. Die hierin beschriebenen RFID-Etiketten können in Kombination und/oder integriert mit anderen herkömmlichen Produkt-Kenntlichmachungsmethoden, einschließlich visuellem Text, maschinenlesbarem Text und Punkt-Codes, verwendet werden.
Geeigneterweise ummantelt der Träger die Funkfrequenz-Identifizierung. Vorzugsweise bildet der Träger eine hermetische Dichtung für den Funkfrequenz-Identifizierer aus. Besonders bevorzugt umfasst der Träger ein Isoliermaterial. Insbesondere bevorzugt umfasst das Isoliermaterial ein Glasmaterial.
Der integrierte Schaltkreis-Chip weist mehrere Speicherbereiche daran auf, einschließlich eines Nurlesespeicherbereichs, der eine eindeutige Seriennummer enthält, eines Schreib-Lesespeicherbereichs, der zu einem Nurlesespeicherbereich gemacht werden kann; und optional eines Passwort-geschützten Speicherbereichs, der Daten in verschlüsselter Form enthält.
Geeigneterweise weist der Schaltkreis-Chip einen Nurschreibespeicherbereich auf.
Vorzugsweise weist der integrierte Schaltkreis-Chip einen einmalig programmierbaren Speicherbereich auf. Besonders bevorzugt weist der einmalig programmierbare Speicherbereich eine eindeutige Seriennummer auf. Insbesondere bevorzugt weist der integrierte Schaltkreis-Chip einen voreingestellten Nichtlesespeicherbereich oder beschreibbaren Speicherbereich auf.
Geeigneterweise hält der Probenbehälter eine biologische Probe.
Vorzugsweise dient die biologische Probe zur Verwendung in Studien, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus klinischen Versuchen, pharmakokinetischen Studien, Metabolismus-Studien, Toxizitätsstudien und Umweltschicksal-Studien besteht.
Besonders bevorzugt stammt die biologische Probe von Material, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Wasser, Boden, Prion, Virus, Pilz, Alge, Bakterie, Insekt, Nematode, Fisch, Reptil, Pflanze, Vogel, Säugetier und Mensch besteht.
Besonders bevorzugt wird die biologische Probe aus der Gruppe ausgewählt, die aus Blut, Plasma, Urin, Hirn-Rückenmarksflüssigkeit, Kot, Zellen und Gewebe besteht. Insbesondere bevorzugt wird die biologische Probe aus der Gruppe ausgewählt, die aus Protein, Peptid, Aminosäure, Antikörper, Kohlenhydrat, Oligosacccharid, Lipid, Glykolipid, Glycerid, Polynucleotid, Oligonucleotid und Nucleotid besteht.
Geeigneterweise hält der Probenbehälter eine chemische Probe.
Vorzugsweise ist die chemische Probe zur Verwendung bei einer analytischen Prüfung oder Synthesereaktion.
Vorzugweise ist die chemische Probe ein Arzneimittel-Kandidat.
Optional ist die chemische Probe eine Agrikulturchemikalie. Vorzugsweise wird die Agrikulturchemikalie aus der Gruppe ausgewählt, die aus Herbizid, Insektizid, Fungizid, Rodentizid, Nematozid, Akarazid und Pflanzenwachstumsregulator besteht.
Optional ist die chemische Probe ein Markierungsmaterial. Vorzugsweise wird das Markierungsmaterial aus der Gruppe ausgewählt, die aus Toner, Druckfarbe, Farbe, Pigment, Säure und Alkali besteht.
Optional ist die chemische Probe ein lichtempfindliches Material.
Es wird auch ein System zur Identifizierung eines Probenbehälters bereitgestellt, mit einem Probenbehälter gemäß der vorliegenden Erfindung; einer Trägerstütze zum Stützen des Probenbehälters; und einem Lesegerät zum Lesen von Daten von dem Funkfrequenz-Identifizierer durch ein Übertragen von Funkfrequenz-Energie an ihn und ein Empfangen von Funkfrequenz-Energie von ihm.
Geeigneterweise umfasst das System eine Vielzahl von durch eine Trägerstütze gestützten Probenbehältern, wobei das Lesegerät jeden Funkfrequenz-Identifizierer separat lesen kann, durch ein Differenzieren zwischen einzelnen Funkfrequenz-Identifizierern innerhalb des gleichen Antennenfelds.
Vorzugsweise wird die Trägerstütze aus der Gruppe ausgewählt, die aus Ständer, Karussell, Träger, Mikrotiterplatte, Quadrat-Titerplatte (square well plate), Sammelplatte und Rohrblock besteht.
Geeigneterweise kann das Lesegerät mehrere Funkfrequenz-Identifizierer gleichzeitig lesen, durch ein Differenzieren zwischen einzelnen Funkfrequenz-Identifizierern innerhalb des gleichen Antennenfelds.
Geeigneterweise umfasst das System zusätzlich ein Schreibgerät zum Schreiben von Daten an den Funkfrequenz-Identifizierer, durch ein Übertragen von Funkfrequenzenergie an ihn. Vorzugsweise bildet das Schreibgerät einen Teil des Lesegeräts aus, welches somit ein „Schreib-Lesegerät" ist. Besonders bevorzugt kann das Schreib-Lesegerät gleichzeitig an mehrere Funkfrequenz-Identifizierer schreiben, durch ein Differenzieren zwischen einzelnen Funkfrequenz-Identifizierern innerhalb des gleichen Antennenfelds. Vorteile einer derartigen Fähigkeit sind beides, die Geschwindigkeit und die Verringerung von Transkriptionsfehlern.
Geeigneterweise kann das Lesegerät einen oder mehrere Funkfrequenz-Identifizierer gleichzeitig lesen und/oder an ihn/sie schreiben, bei einer geringen Temperatur innerhalb des Bereichs von 4° Celsius bis –200° Celsius. Vorzugsweise liegt die Temperatur in dem Bereich von –15° Celsius bis –25° Celsius. Besonders bevorzugt liegt die Temperatur in dem Bereich von –75° Celsius bis –85° Celsius. Das Lesen eines Funkfrequenz-Etiketts, und das Schreiben an ihn, können deshalb in einer kalten Umgebung, wie beispielsweise einem Gefrierschrank oder einer Kältekammer, ausgeführt werden.
Geeigneterweise ist das Lesegerät mit einer Probenvorbereitungsvorrichtung verbindbar, und die Daten sind von der Vorrichtung produzierbar. Vorzugsweise wird die Vorrichtung aus der Gruppe ausgewählt, die aus Waagschalen, Feststoff-Abgabesystem und Flüssigkeits-Abgabesystem besteht.
Geeigneterweise umfasst das System zusätzlich das Übertragen der Daten von dem Lesegerät an ein elektronisches Datenverwaltungssystem, mit einem Speicher zum Speichern von Daten; einem Mikroprozessor zum Durchführen von Operationen an den Daten; und einer Signalausgabe zum Ausgeben eines Signals, das sich auf die Daten oder den Ausgang einer Operation an den Daten bezieht.
Vorzugsweise ist das elektronische Datenverwaltungssystem von dem Lesegerät trennbar. Besonders bevorzugt sind die Daten von dem Lesegerät an das elektronische Datenverwaltungssystem über ein Netzwerk-Computersystem mit öffentlichem Zugang oder privatem Zugang übertragbar. Die Informationen können deshalb von dem Lesegerät an das elektronische Datenverwaltungssystem über das Internet oder ein sicheres Intranet übertragen werden. Vorzugsweise sind die Daten verschlüsselt.
Optional bildet das elektronische Datenverwaltungssystem einen Teil des Lesegeräts.
Vorzugsweise bildet das elektronische Datenverwaltungssystem einen Teil eines Robotersystems. Besonders bevorzugt verwendet das Robotersystem eine Antenne, um die Position des erfindungsgemäßen Probenbehälters zu orten.
Geeigneterweise umfasst das System zusätzlich ein Dateneingabesystem zur Nutzereingabe von Daten an das elektronische Datenverwaltungssystem. Vorzugsweise umfasst das Dateneingabesystem eine Mensch-Maschine-Schnittstelle. Besonders bevorzugt umfasst das System zusätzlich eine Anzeige zum Anzeigen von Daten von dem elektronischen Datenverwaltungssystem an den Nutzer.
Es wird erwägt, dass Daten von Probebehältern innerhalb einer kontrollierten Umgebung, wie beispielsweise ein Kältekammer oder ein Gefrierschrank, kontinuierlich gelesen werden können, um ihre Identität zu bestimmen. Diese Daten könnten zum Beispiel mit Ergebnissen laufender Prüfungen kombiniert werden, die innerhalb der kontrollierten Umgebung kontinuierlich überwacht werden, wie beispielsweise Daten der chemischen Stabilität, um die Prüfungsdaten über der Zeit aufzuzeichnen. Die Daten könnten dann an das elektronische Datenverwaltungssystem über das Internet oder ein sicheres Intranet übertragen werden.
Ferner wird ein Teilesatz mit einem Probenbehälter gemäß der vorliegenden Erfindung und einem Lesegerät vorgesehen, das, getrennt oder gleichzeitig, jeden Funkfrequenz-Identifizierer lesen und/oder auf ihn schreiben kann, durch ein Differenzieren zwischen verschiedenen Funkfrequenz-Identifizierern innerhalb des gleichen Antennenfelds.
Ferner wird ein Lesegerät vorgesehen, um individuelle Probenbehälter gemäß der vorliegenden Erfindung innerhalb des gleichen Antennenfelds, durch ein Übertragen von Funkfrequenz-Energie daran und durch ein Empfangen von Funkfrequenz-Energie davon, zu identifizieren.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Systemen werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1a eine schematische Vorderseiten-Perspektive eines Probenbehälters gemäß der Erfindung ist.
1b eine schematische Seiten-Perspektive des Probenbehälters von 1a ist.
2 eine vereinfachte Zeichnung des Speichers eines RFID-Chips gemäß der Erfindung ist.
3 eine schematische Darstellung eines einzelnen erfindungsgemäßen Probenbehälters ist, der identifiziert wird.
4 eine schematische Darstellung eines Lesegeräts ist, das individuelle Probenbehälter in einem Träger identifiziert.
5 eine schematische Darstellung eines Roboterarm-Systems ist, das Probenbehälter an verschiedenen Arbeitsstationen und/oder Peripheriegeräten identifiziert.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
1a ist eine Vorderseiten-Perspektive, die ein RFID-Etikett 20 an einem Probenbehälter 10 befestigt zeigt. Daten können durch den RFID-Chip (nicht gezeigt) empfangen werden, oder von ihm übertragen werden, über eine Antenne 26, die mit dem Chip verbunden ist. Die Antenne 26 kann Funkfrequenz-Energie über eine große Bandbreite, die von 50 KHz bis 2,5 GHz reicht, empfangen oder übertragen. Ein Deckel 15 kann in Position an der Öffnung 12 des Behälters 10 gepresst oder geschraubt werden, um die Inhalte (nicht gezeigt) des Behälters zu umschließen.
1b zeigt eine Seiten-Perspektive des Probenbehälters von 1a. Das RFID-Etikett 20 steht von der Seite des Behälters 10 vor, wo es durch ein Lesegerät (nicht gezeigt) gelesen oder auf ihm geschrieben werden kann. Um Daten auf dem Chip zu lesen, wird dem Etikett 20 bei dem Empfangen der Funkfrequenz-Energie von dem Lesegerät Energie zugeführt, und er sendet Informationen an das Lesegerät in Funkfrequenz-Wellenform zurück.
2 ist eine schematische Darstellung der Speicherstruktur des RFID-Chips 121. Derartige Etiketten sind in eindeutige Blöcke unterteilt, deren Anzahl insgesamt typischerweise sechzehn beträgt, wobei die Daten in einem nichtflüchtigen Speicher EEPROM gespeichert werden, der EEPROM eine Speicherkapazität von 512–2000 Bits aufweist und jeder Block aus 4 Bytes besteht. Zur Vereinfachung ist das Etikett in der in 2 gezeigten Darstellung lediglich in vier Blöcke 122–125 unterteilt.
Der erste Block 122 enthält eindeutige Etiketten-Identifizierer, wie beispielsweise Seriennummern und jegliche, durch den Käufer spezifizierte Details, wobei diese Informationen in einem Nurleseformat sind und auf dem Etikett zum Zeitpunkt der Herstellung derart codiert werden, dass diese Informationen nicht verändert werden können sobald sie festgelegt sind.
Der zweite Block 123 gestattet, dass Schreibzugangsbedingungen für die dritten und vierten Blöcke 124, 125 bestimmt werden, zum Beispiel um einen Lese- und Schreibzugang zu den verbleibenden Blöcken zuzulassen. Dieser Block kann als „geheimer Bereich" erachtet werden, dahingehend, dass ein Zugang gegenseitige Authentifikation erfordert und verschlüsselte Datenverbindungen in diesem Bereich verwendet werden. Der zweite Block 123 kann zu einem Nurlesespeicher gemacht werden, sobald Informationen auf ihn geschrieben wurden; d.h. er kann einmalig programmierbar werden.
Der dritte Block 124 ermöglicht, dass eine spezielle Funktionalität auf den vierten Block 125 geschrieben wird, zum Beispiel Verschlüsselungsfähigkeiten innerhalb dieses Blocks 125 festzulegen.
Der vierte Block 125 kann als ein „Nutzer-" oder „öffentlicher" Bereich erachtet werden, dahingehend, dass er durch Block zwei 123 derart programmiert werden kann, dass Informationen von ihm gelesen oder auf ihn geschrieben werden können. Dies ist im Allgemeinen das Format im Betrieb, Informationen werden von diesem Bereich gelesen und auf ihn geschrieben. Der Zugang kann Passwort-geschützt sein und Daten können in einem verschlüsselten Format sein, um die Sicherheit zu steigern.
Bei der Verwendung werden Informationen von Blöcken eins 122 (z.B. die eindeutige Seriennummer) im Allgemeinen verwendet werden, um das Etikett zu identifizieren. Identifikationsdaten (z.B. Patientenname, Geschlecht, Alter) werden von einem Schreibgerät (nicht gezeigt) an Block vier 125 übertragen, wo sie gespeichert werden können und ein Zugang darauf möglich ist durch ein Lesegerät (nicht gezeigt). Zusätzliche Probeninformationsdaten, wie beispielsweise Datumsstempel/ursprüngliches Probengewicht oder -volumen, können auch auf diesen Bereich geschrieben sein. Somit können spezifische Proben von dem RFID-Etikett über die Lebensdauer der Probe identifiziert werden; zum Beispiel von einer anfänglichen Probenahme bis zur abschließenden chemischen Analyse. Jegliche an einer bestimmten Probe erzeugten Daten können an eine elektronische Datenbank (nicht gezeigt) übertragen werden, wo sie gegen den eindeutigen Identifizierer an dem RFID-Etikett spezifisch identifiziert werden. Die elektronische Datenbank kann zum Beispiel ein PC sein, oder einen Teil eines Laborinformationsverwaltungssystems (Laboratory Information Management System, LIMS), und/oder elektronischen Lagerhaltungssystems, bilden.
3 ist ein Diagramm eines RFID-Etiketts 220 an einem einzelnen Probenbehälter 210, das durch das Lesegerät 230 gelesen wird. Das Lesegerät kann zum Beispiel eine in der Hand gehaltene Vorrichtung sein, die Funkfrequenz-Energie an das Etikett 220 überträgt und Funkfrequenz-Energie davon empfängt. Der eindeutige Identifizierer und/oder eindeutige Details in dem mit Daten besetzten Speicher an dem Etikett 220 werden den bestimmten Probenbehälter 210 identifizieren. Die Informationen an dem Etikett 220 können dann von dem Lesegerät 230 an einen Sensor 245 an einer lokalen elektronischen Datenbank 240, wie beispielsweise ein PC, durch Funkeinrichtungen (z.B. Infrarot-Energie) übertragen werden. Jegliche neuen Daten, die für die Probe erzeugt werden, wie durch den eindeutigen Identifizierer identifiziert, können dann zu der elektronischen Datenbank 240 hinzugefügt werden. Die elektronische Datenbank 240 kann die Daten an ein LIMS (nicht gezeigt) übertragen, oder kann einen Teil eines LIMS ausbilden.
4 zeigt ein Lesegerät 330, das einen in einem Probenständer 350 gehaltenen Probenbehälter 310 liest. Der Ständer 350 hält eine Vielzahl von Probenbehältern 310, jeder mit einem RFID-Etikett 320. Jedes Etikett 320 hat einen eindeutigen Identifizierer auf dem Speicher-Chip (nicht gezeigt) verschlüsselt. Bei dem Empfang von Funkfrequenz-Energie von dem Lesegerät 330, überträgt das Etikett 320 Informationen als Funkfrequenz-Energie an die Antenne 326 an dem Lesegerät 330. Diese Informationen identifizieren eindeutig den Probenbehälter 310. Die Informationen können dann an einen Sensor 345, der an einer lokale elektronische Datenbank 340 angebracht ist, durch Funkeinrichtungen, wie beispielsweise Infrarot-Energie, übertragen werden. Jeder Probenbehälter 310 wird deshalb identifiziert und jegliche zusätzliche Daten, die zum Beispiel bei einer chemischen Analyse erzeugt wurden, können zu den Informationen für die spezifische Probe auf der Datenbank hinzugefügt werden. Das Datum und die Zeit der Erzeugung der Daten werden auch gespeichert werden. Die Datenbank 340 kann die Informationen an ein LIMS (nicht gezeigt) übertragen, oder kann einen Teil eines LIMS ausbilden, wodurch sie eine vollständige elektronische Entwicklungsgeschichte der klinischen Versuchsprobe bereitstellt.
5 zeigt ein Roboterarm-System 470, das Probenbehälter 410 an Arbeitsstationen 460–465 identifiziert. Das Roboterarm-System 470 kann verwendet werden, um eine Reihe von Arbeitsvorgängen an den Proben in jedem Probenbehälter 410 durchzuführen, wie beispielsweise eine chemische Reaktion/Prüfung. Die RFID-Etiketten 420 werden verwendet, um jeden Probenbehälter 410 während des Verfahrens zu identifizieren.
Der Roboterarm 472 ist frei, um 360 Grad um seine Achse zu rotieren, wodurch er Zugang auf Arbeitsstationen und/oder Peripheriegeräte 460 bis 465 hat. Die RFID-Etiketten 420 sind an den Probenbehältern 410 in dem Ständer 450 angebracht. Der Roboterarm kann den Ständer 450 an jede der Arbeitsstationen und/oder Peripheriegeräte 460–465 bewegen, so dass unterschiedliche Arbeitsvorgänge an den Proben in jedem Probenbehälter 410 ausgeführt werden.
Bei dem in 5 gezeigten Beispiel, das eine typische chemische Analyse betrifft, identifiziert ein an dem Roboterarm 472 angebrachtes Lese-/Schreibgerät 430 jeden Probenbehälter 410 in dem Ständer 450 durch ein Versorgen des RFID-Etiketts 420 mit Energie und einem Empfangen von Funkfrequenz-Energie, welche die eindeutige Identifikationsnummer trägt. Nachdem der Probenbehälter 410 identifiziert wurde, wird ein Lösungsmittel jedem Behälter durch einen Flüssigkeitsspender an der Arbeitsstation 460 zugeführt. Diese Informationen, wie beispielsweise die Art/das Volumen der Flüssigkeit und Datum/Zeit der Zugabe, können auf das RFID-Etikett 420 durch den Flüssigkeitsspender (nicht gezeigt) geschrieben werden. Der Ständer 450 wird dann durch den Roboterarm 472 an die zweite Arbeitsstation 461 bewegt, wo die Proben in den Probenbehältern 410 getrocknet werden. Beim Bewegen des Ständers 450 zu der dritten Arbeitsstation 462 wird jeder Probenbehälter 410 erneut durch das Lesegerät 430 identifiziert, und ein bekanntes Volumen eines Verdünners zugefügt (wieder können diese Informationen an das RFID-Etikett 420 durch den Flüssigkeitsspender – nicht gezeigt- übertragen werden). Der Ständer 450 wird zu der vierten Arbeitsstation 463 bewegt, und ein flüssiges Reagenz zu jedem Probenbehälter 410 durch einen Spender zugefügt, der Identifikation durch das Lesegerät 430 an dem Roboterarm folgend. Der Spender kann Informationen bezüglich des Reagenzes an das RFID-Etikett 420 übertragen. Eine Inkubation der Probenbehälter 410 findet beim Bewegen des Ständers 450 zu einem erwärmten Wasserbad an der Arbeitsstation fünf 464 statt. Die Reaktion wird durch die Zugabe eines flüssigen Reagenzes an jeden Probenbehälter 410 an der sechsten Arbeitsstation 465 beendet, der Identifikation unter Verwendung des RFID-Etiketts folgend, wie oben beschrieben.
Man wird zu schätzen wissen, dass jegliche der Teile der hierin beschriebenen Erfindung, welche die Probe (wie beispielsweise eine chemische, biologische oder medizinische Probe) berühren, mit Materialien wie beispielsweise Fluorpolymer-Materialien, welche die Neigung der Probe daran anzuhaften vermindern, beschichtet sein können. Geeignete Fluorpolymere umfassen Polytetrafluorethylen (PTFE) und Fluorethylen-Propylen (FEP).

Claims

Probenbehälter, mit: einer Aufnahme (10; 210; 310; 420) zum Halten einer Probe, wobei die Aufnahme aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einer Vertiefung, einem Objektträger, einer Aufnahme mit einer Verschlusskappe, und einem Rohr mit einem Deckel besteht, der aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einem Schraubverschluss-Deckel und einem Pressverschluss-Deckel besteht; einem Funkfrequenz-Identifizierer (20; 120; 220; 320; 420), mit: einer Antenne (26) zum Übertragen oder Empfangen von Funkfrequenz-Energie; einem sich mit der Antenne verbindenden integrierten Schaltkreis-Chip; und einem Träger für den Funkfrequenz-Identifizierer; wobei der Funkfrequenz-Identifizierer an dem Träger ist, und der Träger mit der Aufnahme verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Schaltkreis-Chip mehrere Speicherbereiche daran umfasst, einschließlich a) eines Nurlesespeicherbereichs (122), der eine eindeutige Seriennummer enthält; und b) eines Schreib-Lesespeicherbereichs (123), der zu einem Nurlesespeicherbereich gemacht werden kann.
Probenbehälter nach Anspruch 1, bei dem die Speicherbereiche ferner umfassen: c) einen Passwort-geschützten Speicherbereich (125), der Daten in verschlüsselter Form enthält.
Probenbehälter nach Anspruch 1, bei dem die Aufnahme eine Verschlusskappe aufweist, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einer Schnappverschluss-Kappe und einer Schraubdeckel-Kappe besteht.
Probenbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Aufnahme ein Material umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Glas, organischem Polymer und Metall besteht.
Probenbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Antenne Funkfrequenz-Energie mit einer Frequenz von 50 KHz bis 2,5 GHz übertragen oder empfangen kann.
Probenbehälter nach Anspruch 5, bei dem durch die Antenne Funkfrequenz-Energie mit einer Frequenz von 125 KHz übertragbar oder empfangbar ist.
Probenbehälter nach Anspruch 5, bei dem durch die Antenne Funkfrequenz-Energie mit einer Frequenz von 13,56 MHz übertragbar oder empfangbar ist.
Probenbehälter nach Anspruch 5, bei dem durch die Antenne Funkfrequenz-Energie mit einer Frequenz von 2,4 GHz übertragbar oder empfangbar ist.
Probenbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem der Träger mit einem Haftmittel an dem Probenbehälter anbringbar ist.
Probenbehälter nach Anspruch 9, bei dem der Träger eine starre Scheibe ist.
Probenbehälter nach Anspruch 9, bei dem der Träger ein flexibles Label ist.
Probenbehälter nach Anspruch 9, bei dem der Träger ein Ring ist.
Probenbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem der Träger an die Aufnahme oder die Kappe formbar ist.
Probenbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem der Träger einen Strichcode an ihm trägt.
Probenbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem der Träger die Funkfrequenz-Identifizierung ummantelt.
Probenbehälter nach Anspruch 15, bei dem der Träger eine hermetische Dichtung für den Funkfrequenz-Identifizierer ausbildet.
Probenbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem der Träger ein Isoliermaterial umfasst.
Probenbehälter nach Anspruch 17, bei dem das Isoliermaterial ein Glasmaterial umfasst.
Probenbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei dem der integrierte Schaltkreis-Chip einen Nurschreibespeicherbereich aufweist.
Probenbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 19, bei dem der integrierte Schaltkreis-Chip einen einmalig programmierbaren Speicherbereich aufweist.
Probenbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 20, bei dem der integrierte Schaltkreis-Chip einen voreingestellten Nichtlesespeicherbereich oder beschreibbaren Speicherbereich aufweist.
Probenbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 21, bei dem der Probenbehälter eine biologische Probe hält.
Probenbehälter nach Anspruch 22, bei dem die biologische Probe zur Verwendung in Studien dient, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus klinischen Versuchen, Metabolismus-Studien, pharmakokinetischen Studien, Toxizitätsstudien und Umweltschicksal-Studien besteht.
Probenbehälter nach einem der Ansprüche 22 oder 23, bei dem die biologische Probe von Material stammt, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Wasser, Boden, Prion, Virus, Pilz, Alge, Bakterie, Insekt, Nematode, Fisch, Reptil, Pflanze, Vogel, Säugetier und Mensch besteht.
Probenbehälter nach einem der Ansprüche 22 bis 24, bei dem die biologische Probe aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Blut, Plasma, Urin, Hirn-Rückenmarksflüssigkeit, Kot, Zellen und Gewebe besteht.
Probenbehälter nach einem der Ansprüche 22 bis 25, bei dem die biologische Probe aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Protein, Peptid, Aminosäure, Antikörper, Kohlenhydrat, Oligosacccharid, Lipid, Glykolipid, Glycerid, Polynucleotid, Oligonucleotid und Nucleotid besteht.
Probenbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 21, bei dem der Probenbehälter eine chemische Probe hält.
Probenbehälter nach Anspruch 27, bei dem die chemische Probe für die Verwendung bei einer analytischen Prüfung oder Synthesereaktion ist.
Probenbehälter nach Anspruch 27 oder 28, bei dem die chemische Probe ein Arzneimittel-Kandidat ist.
Probenbehälter nach Anspruch 29, bei dem die chemische Probe eine Agrikulturchemikalie ist.
Probenbehälter nach Anspruch 30, bei dem die Agrikulturchemikalie aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Herbizid, Insektizid, Fungizid, Rodentizid, Nematozid, Akarazid und Pflanzenwachstumsregulator besteht.
Probenbehälter nach Anspruch 27, bei dem die chemische Probe ein Markierungsmaterial ist.
Probenbehälter nach Anspruch 32, bei dem das Markierungsmaterial aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Toner, Druckfarbe, Farbe, Pigment, Säure und Alkali besteht.
Probenbehälter nach Anspruch 27, bei dem die chemische Probe ein lichtempfindliches Material ist.
System zur Identifizierung eines Probenbehälters, mit: einem Probenbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 34; einer Trägerstütze (350; 450) zum Stützen des Probenbehälters; und einem Lesegerät (230; 330; 430) zum Lesen von Daten von dem Funkfrequenz-Identifizierer durch ein Übertragen von Funkfrequenz-Energie an ihn und ein Empfangen von Funkfrequenz-Energie von ihm.
System nach Anspruch 35, mit einer Vielzahl von durch die Trägerstütze gestützten Probenbehältern, wobei das Lesegerät jeden Funkfrequenz-Identifizierer separat lesen kann, durch ein Differenzieren zwischen einzelnen Funkfrequenz-Identifizierern innerhalb des gleichen Antennenfelds.
System nach einem der Ansprüche 35 oder 36, bei dem die Trägerstütze aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Ständer, Karussell, Träger, Mikrotiterplatte, Quadrat-Titerplatte, tiefe Titerplatte, Feststoff-Phase-Extraktionsblock, und Rohrblock besteht.
System nach einem der Ansprüche 35 bis 37, bei dem das Lesegerät mehrere Funkfrequenz-Identifizierer gleichzeitig lesen kann, durch ein Differenzieren zwischen einzelnen Funkfrequenz-Identifizierern innerhalb des gleichen Antennenfelds.
System nach einem der Ansprüche 35 bis 38, zusätzlich mit einem Schreibgerät zum Schreiben von Daten an den Funkfrequenz-Identifizierer, durch ein Übertragen von Funkfrequenzenergie an ihn.
System nach Anspruch 39, bei dem das Schreibgerät gleichzeitig an mehrere Funkfrequenz-Identifizierer schreiben kann, durch ein Differenzieren zwischen einzelnen Funkfrequenz-Identifizierern innerhalb des gleichen Antennenfelds.
System nach Anspruch 39 oder 40, bei dem das Schreibgerät einen Teil des Lesegeräts ausbildet.
System nach einem der Ansprüche 35 bis 41, bei dem das Lesegerät einen oder mehrere Funkfrequenz-Identifizierer gleichzeitig lesen und/oder an ihn/sie schreiben kann, bei einer geringen Temperatur innerhalb des Bereichs von 4° Celsius bis –200° Celsius.
System nach Anspruch 42, bei dem die Temperatur in dem Bereich von –15° Celsius bis –25° Celsius liegt.
System nach Anspruch 42, bei dem die Temperatur in dem Bereich von –75° Celsius bis –85° Celsius liegt.
System nach einem der Ansprüche 41 bis 44, bei dem das Lesegerät mit einer Probenvorbereitungsvorrichtung verbindbar ist, und die Daten von der Probenvorbereitungsvorrichtung produzierbar sind.
System nach Anspruch 45, bei dem die Probenvorbereitungsvorrichtung aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Waagschalen, Feststoff-Abgabesystem und Flüssigkeits-Abgabesystem besteht.
System nach einem der Ansprüche 35 bis 46, zusätzlich mit einem elektronischen Datenverwaltungssystem (240; 340) zum Empfang von Daten von dem Lesegerät, mit: einem Speicher zum Speichern von Daten; einem Mikroprozessor zum Durchführen von Operationen an den Daten; und einer Signalausgabe zum Ausgeben eines Signals, das sich auf die Daten oder den Ausgang einer Operation an den Daten bezieht.
System nach Anspruch 47, bei dem das elektronische Datenverwaltungssystem von dem Lesegerät trennbar ist.
System nach Anspruch 47 oder 48, bei dem sich das elektronische Datenverwaltungssystem mit einem Netzwerk-Computersystem mit öffentlichem Zugang oder privatem Zugang, zur Übertragung von Daten daran, verbindet.
System nach Anspruch 47, bei dem das elektronische Datenverwaltungssystem einen Teil des Lesegeräts bildet.
System nach Anspruch 47, bei dem das elektronische Datenverwaltungssystem einen Teil eines Robotersystems (470) bildet.
System nach Anspruch 51, bei dem das Robotersystem eine Antenne verwendet, um die Position des Probenbehälters zu orten.
System nach einem der Ansprüche 35 bis 52, zusätzlich mit einem Dateneingabesystem zur Nutzereingabe von Daten an das elektronische Datenverwaltungssystem.
System nach Anspruch 53, bei dem das Dateneingabesystem eine Mensch-Maschine-Schnittstelle umfasst.
System nach einem der Ansprüche 47 bis 54, zusätzlich mit einer Anzeige zum Anzeigen von Daten von dem elektronischen Datenverwaltungssystem an den Nutzer.