Способ обработки яиц (варианты)
Изобретение относится к птицеводству. Из каждого из множества живых яиц извлекают материал. Извлеченный материал анализируют с целью идентифицирования яиц, имеющих определенную характеристику, и затем яйца идентифицированные, как имеющие эту характеристику, обрабатывают соответствующим образом. Изобретение позволяет анализировать извлеченный материал и проводить соответствующую обработку. 9 н. и 49 з.п. ф-лы, 54 ил.
Настоящее изобретение касается способов и устройства для обработки яиц.
Установление различия между яйцами домашней птицы (в дальнейшем "яйцами") на основании некоторого заметного качества хорошо известно и давно используется на практике в птицеводстве на промышленной основе. "Овоскопирование" (проверка сквозным просвечиванием) представляет собой обычное название для одного такого технического приема, этот термин имеет свои корни в первоначальном выполнении проверки яйца с использованием света от свечи. Хотя яичная скорлупа кажется непрозрачной при большинстве условий освещения, фактически яйца немного просвечивают. В соответствии с этим, если яйцо помещено перед светом, можно видеть его содержимое.
В инкубаторных цехах домашней птицы одной целью овоскопирования яиц является опознавание и затем отделение живых яиц (то есть яиц, из которых следует выводить в инкубаторе живую домашнюю птицу) от неживых яиц (например, неоплодотворенных яиц, мертвых яиц, тухлых яиц, пустых яиц и т.д.). В патентах США №4955728 и 4914672 описано устройство для овоскопирования, в котором используются детекторы инфракрасного излучения и инфракрасное излучение, испускаемое из яйца, для идентифицирования живых яиц. В патенте США №4671652 описано устройство для овоскопирования, в котором множество источников света и соответствующих фотоприемников установлены в матрице и в котором для идентифицирования живых яиц яйца пропускают между источниками света и фотоприемниками.
После идентифицирования живые птичьи яйца можно обрабатывать лекарственными препаратами, питательными веществами, гормонами и/или другими полезными веществами, в то время как эмбрионы все еще находятся в яйце (то есть in ovo). Введение in ovo различных веществ в птичьи яйца используют с целью снижения заболеваемости и смертности после выведения, увеличения потенциальной скорости роста или возможной величины вырастающей в результате птицы и даже влияния на определение пола эмбриона. Введение вакцин в живые яйца эффективно используют для иммунизации птиц in ovo. В птицеводстве на промышленной основе дополнительно желательно манипулировать эмбрионом in ovo, чтобы вводить в развивающийся эмбрион инородные молекулы нуклеиновой кислоты (то есть создавать птицу с трансгенной мутацией) или вводить инородные клетки (то есть создавать химерную птицу).
Введение вируса in ovo можно использовать для размножения конкретного вируса, предназначенного для использования в приготовлении вакцин. Примеры веществ, которые использовали или предлагали для введения in ovo, включают в себя вакцины, антибиотики и витамины. Примеры лечебных веществ для введения in ovo и способов введения in ovo описаны в патенте США №4458630 и патенте США №5028421.
Улучшенные способы инъецирования яиц, содержащих эмбрион, можно использовать для взятия образцов из яиц, включая зародышевые и внезародышевые вещества. Кроме того, для других применений может потребоваться вводить датчик внутрь яйца, содержащего эмбрион, для получения оттуда информации, например, как описано в патенте США №6244214.
В промышленных инкубаторных цехах в течение инкубации яйца обычно содержатся в прокладках для закладки яиц. В выбранный момент времени, обычно на восемнадцатый день инкубации, яйца извлекают из инкубатора. Непригодные яйца (а именно мертвые яйца, тухлые яйца, пустые и неоплодотворенные яйца, идентифицирует и удаляют, живые яйца обрабатывают (например, делают прививку) и затем переносят в контейнеры для инкубирования.
При управлении инкубаторными цехами может быть желательным разделять птиц на основании различных характеристик, таких как пол, заболевания, генетические признаки и т.д. Например, может потребоваться делать прививку птицам-самцам конкретной вакциной, а птицам-самкам делать прививку другой вакциной. Половое разделение птиц при выведении может быть важным также по другим причинам. Например, индейки обычно разделяют по полу из-за разницы в скорости роста и потребностях в пище самцов и самок индеек. При производстве несушек или столовых яиц желательно сохранять только самок. При производстве бройлеров желательно разделять птиц на основании пола для получения выигрыша в эффективности использования кормов, улучшения однородности обработки и снижения издержек производства.
К сожалению, обычные способы определения пола птиц могут быть дорогостоящими, трудоемкими, занимать много времени и обычно требуют обученных людей со специализированной квалификацией. Обычные способы определения пола птиц включают в себя определение пола по перьям, клоачный способ определения пола и установление пола по ДНК или крови. Пол по перьям можно определять приблизительно у трех тысяч (3000) цыплят в час, по себестоимости приблизительно от 0,7 до 2,5 цента за цыпленка. Клоачным способом определения пола можно определять пол приблизительно у полутора тысяч (1500) цыплят в час, по себестоимости приблизительно от 3,6 до 4,8 цента за цыпленка. Установление пола по ДНК или крови выполняют с помощью анализа небольшого образца крови, взятого у птицы.
Может быть желательным идентифицировать пол птиц, а также другие характеристики птиц до выведения. Идентификация пола по выведению может существенно снижать затраты для различных партнеров по птицеводству на промышленной основе. Хотя с помощью обычных способов овоскопирования можно до некоторой степени эффективно различать живые и неживые яйца, эти обычные способы овоскопирования не в состоянии надежно определять пол и другие характеристики невылупившихся птиц.
Принимая во внимание вышеизложенное, варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают способы обработки яиц, имеющих идентифицируемую характеристику (например, пол), в котором материал (например, аллантоисную жидкость, амнион, желток, скорлупу, белок, ткань эмбриона, скорлуповую оболочку и/или кровь и т.д.) извлекают из каждого из множества живых яиц, извлеченный материал анализируют с целью идентифицирования яиц, имеющих какую-то характеристику, и затем яйца, идентифицированные как имеющие эту характеристику, обрабатывает соответствующим образом. Например, способ обработки яиц, основанный на поле, в соответствии с вариантами осуществлениянастоящего изобретения включает в себя идентифицирование живых яиц среди множества яиц посредством извлечения аллантоисной жидкости из яиц, идентифицированных как живые яйца, обнаружение присутствия эстрогенного состава в аллантоисной жидкости, извлеченной из каждого живого яйца, для идентифицирования пола каждого живого яйца, выявление изменения цвета аллантоисной жидкости для идентифицирования пола каждого яйца и затем выборочного введения вакцины в живые яйца в соответствии с полом.
В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения извлечение аллантоисной жидкости из яиц включает в себя расположение каждого из живых яиц, по существу, в горизонтальной ориентации, вследствие чего аллантоис каждого яйца принуждается объединяться и увеличивать аллантоисной мешок под верхней частью скорлупы каждого яйца, введение зонда (например, иглы) в каждое яйцо сквозь скорлупу яйца и непосредственно в увеличенный аллантоисный мешок и извлечение образца аллантоисной жидкости из аллантоиса каждого яйца через каждый зонд. В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения обнаружение присутствия эстрогенного состава в аллантоисной жидкости включает в себя распределение аллантоисной жидкости, извлекаемой из живых яиц, в соответствующие сосуды и распределение биосенсора в сосуды, где биосенсор сконфигурирован для химического реагирования с эстрогенным составом в аллантоисной жидкости и изменения цвета аллантоисной жидкости.
В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения выборочное введение вакцины в живые яйца в соответствии с полом включает в себя введение второй вакцины в живые яйца, идентифицированные как самцы, и введение второй вакцины в живые яйца, идентифицированные как самки. В качестве альтернативы выборочное введение вакцины в живые яйца в соответствии с полом включает в себя введение вакцины в живые яйца, идентифицированные как имеющие один и тот же пол.
В соответствии с другими вариантами осуществления настоящего изобретения материал, извлекаемый из яиц можно анализировать, с целью идентифицирования одного или более болезнетворных микроорганизмов внутри каждого яйца. Яйца, идентифицированные как имеющие один или больше болезнетворных микроорганизмов, впоследствии удаляют от остальных живых яиц.
В соответствии с другими вариантами осуществления настоящего изобретения на материале, извлекаемом из яиц, можно проводить генетические исследования.
В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения обеспечена автоматизированная система сортировки по полу, которая включает в себя три независимых модуля, связанных через сеть. Первый модуль представляет собой модуль взятия образцов аллантоисной жидкости. Прокладки для яиц удаляют из инкубатора закладки яиц, обычно на 15, 16 или 17 день 21-дневного инкубационного цикла, и подают на конвейерную ленту. Оптический датчик автоматически идентифицирует живые яйца, и яйца (либо только живые яйца, либо все яйца) переносятся в матрицу гнезд для яиц. Каждое гнездо для яиц сконфигурировано так, чтобы изменять положение соответствующего яйца на его боковое положение и помещать яйцо в центре. Затем в каждое яйцо вводится игла на глубину приблизительно пять-шесть миллиметров (5-6 мм) в месте около средней точки яйца, и извлекается аллантоисная жидкость (например, приблизительно 20 мкл). Образец жидкости из каждого яйца помещают в соответствующую ячейку в снабженном штрих-кодом шаблоне для анализа. Ячейки в шаблоне могут располагаться в такой же периодической структуре, как матрица (периодическая структура) прокладки для яиц, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Каждая игла для взятия образцов подвергается санитарной обработке перед использованием для взятия образца материала из другого яйца.
Положение яиц изменяют посредством гнезд для яиц на вертикальные положения, а затем возвращают в снабженную штрихкодом прокладку для яиц. После этого прокладки для яиц обычно возвращают в инкубатор закладки яиц. Шаблоны для анализа, содержащие отобранный материал (например, аллантоисную жидкость) из яиц, укладывают для обработки, и процессор для обработки данных в сети сличает штриховые коды каждой прокладки для яиц и шаблона для анализа.
Второй модуль представляет собой автоматизированный модуль проведения анализа. Оператор загружает множество шаблонов для анализа, содержащих отобранный материал из яиц (например, аллантоисную жидкость) в модуль проведения анализа. Внутри модуля проведения анализа каждый шаблон для анализа перемещается посредством конвейерной системы под распределительную головку, которая распределяет заранее определенное количество, например приблизительно 75 мкл, реактива (например, маркирующего биосенсора на клеточной основе LiveSensors™, LifeSensors, Inc., Malvern, PA (штат Пенсильвания)) в каждую соответствующую ячейку. Затем каждый шаблон для анализа продвигается через камеру с управляемой окружающей средой в течение заранее определенного периода времени (например, приблизительно 3,5 часов). Каждый шаблон для анализа перемещается посредством конвейерной системы под другую распределительную головку, которая распределяет заранее определенное количество окрашивающего субстрата (например, субстрата на основе ONPG-О-нитрофенил-бета-D-галактопираносида) в каждую ячейку. После этого каждый шаблон для анализа продвигается через камеру с управляемым искусственным климатом в течение заранее определенного периода времени (например, приблизительно 45 минут), чтобы обеспечить возможность проявиться цвету внутри каждой ячейки.
Затем телекамера на ПЗС (приборах с зарядовой связью) сканирует каждую ячейку с целью определения пола соответствующего яйца, отобранный материал которого находится в ячейке. Эта информация сохраняется с помощью процессора обработки данных в сети. В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения после этого реактив (например, маркирующий биосенсор на клеточной основе LiveSensors™) внутри каждой ячейки разрушается (например, с помощью тепла и/или химической обработки) до удаления каждого шаблона для анализа.
Третий модуль представляет собой модуль обработки и сортировки яиц. В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения снабженные штрих-кодом прокладки для яиц удаляют из инкубатора закладки яиц ближе к концу 21-дневного инкубационного цикла (например, на 18 или 19 день и т.д.) и помещают на конвейерную систему. В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения процессор обработки данных в сети определяет, какие яйца являются самцами, а какие являются самками, на основании предварительно запомненной информации. Затем яйца самцов вакцинируют вакциной, выбранной для самцов, а яйца самок вакцинируют вакциной, выбранной для самок. В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения для яиц самцов и самок можно использовать отдельные устройства вакцинации. После вакцинации яйца сортируются по полу и переносятся в контейнеры для инкубирования яиц определенного пола. После этого контейнеры для инкубирования перемещаются в инкубаторы для выведения. В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения яйца одного пола могут быть забракованы и не вакцинированы или перенесены в контейнеры для инкубирования.
В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения яйца сначала разделяют по полу (или другой характеристике), а затем обрабатывают. Например, яйца можно сортировать по полу, а затем яйца самцов и самок обрабатывать отдельно.
В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения выявляются эстрогенные составы, присутствующие в аллантоисной жидкости эмбрионов самок, но не присутствующие у эмбрионов самцов. Птичьи эмбрионы можно сортировать по полу на основании присутствия эстрогенных составов в аллантоисной жидкости эмбрионов самок между тринадцатым и восемнадцатым днями (13-18) инкубации, у эмбрионов бройлеров, производителей бройлеров, индеек и несушек и независимо от возраста или биологического вида группы животных.
Варианты осуществления настоящего изобретения могут способствовать увеличению эффективности производства, обеспечивая экономию пространства инкубирования (например, не выводя цыплят, идентифицированных до выведения как самцы), способствуя экономии при вакцинации, обеспечивая возможность снижения доли физического труда и увеличивая скорости обработки инкубаторного цеха. Например, с помощью вариантов осуществления настоящего изобретения при сортировке по полу и вакцинации можно достичь производительности между приблизительно двадцатью тысячами и тридцатью тысячами (20000-30000) яиц в час и со степенью точности, превышающей девяносто восемь процентов (98%). Поскольку пол яиц известен до вакцинации, может быть получена экономия в затратах на вакцинацию, особенно когда желательно вакцинировать только конкретный пол. Кроме того, варианты осуществления настоящего изобретения могут легко выполнять даже неквалифицированные рабочие.
Ниже изобретение будет описано более подробно с привлечением чертежей, где:
фиг.1 представляет графическую схему операций для обработки яиц в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;
фиг.2 представляет графическую схему операций для определения живых яиц среди множества яиц в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;
фиг.3 представляет графическую схему операций для овоскопирования яиц в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;
фиг.4 представляет графическую схему операций для спектрального овоскопирования яиц в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;
фиг.5 иллюстрирует примерные спектры для трех яиц, подвергнутых операциям спектрального овоскопирования по фиг.4;
фиг.6 представляет графическую схему операций для светового и теплового овоскопирования яиц в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;
фиг.7 представляет графическую схему операций для извлечения материала из яиц в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;
фиг.8 представляет схематическую иллюстрацию яйца в наклоненной ориентации и иллюстрирующую объединение аллантоиса под верхней скорлупой яйца;
фиг.9 представляет графическую схему операций для анализа извлеченного материала яйца с целью идентифицирования характеристики яиц в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;
фиг.10А-10В представляют графические схемы операций для выборочной обработки яиц на основании идентифицированных характеристик в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;
фиг.11 представляет блок-схему систем и способов для обработки яиц в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;
фиг.12 представляет схематическую иллюстрацию архитектуры средств управления верхнего уровня для системы обработки яиц в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения внутри инкубаторного цеха, в котором для управления пунктом извлечения материала, пунктом проведения анализа, пунктами обработки и сортировки яиц соответственно используются отдельные ПЛК (программируемые логические контроллеры);
фиг.13А-13D представляют более подробные иллюстрации архитектуры средств управления верхнего уровня для системы обработки яиц в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения внутри инкубаторного цеха, в котором для управления пунктом извлечения материала (модулем взятия образцов), модулем проведения анализа и модулем перемещения соответственно используются отдельные ПЛК;
фиг.14 представляет вид сбоку в вертикальном разрезе устройства для извлечения материала (также упоминаемого как модуль взятия образцов) из множества яиц в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;
фиг.15 представляет увеличенный вид устройства для извлечения материала по фиг.14, иллюстрирующий устройство перемещения и два устройства взятия образцов на противоположных сторонах устройства перемещения;
фиг.16 представляет вид сверху конвейерных систем прокладок для яиц и гнезда для яиц устройства извлечения материала по фиг.14, взятый по линиям 16-16;
фиг.17 представляет вид сбоку в вертикальном разрезе устройства извлечения материала по фиг.14, иллюстрирующий боковое перемещение устройства перемещения яиц между двумя конвейерными системами прокладок для яиц и гнездами для яиц;
фиг.18А иллюстрирует загрузку поступающих прокладок для яиц на поступающую конвейерную систему прокладок для яиц и загрузку пустых прокладок для яиц на выходную конвейерную систему прокладок для яиц. Фиг.18А также иллюстрирует поступающую прокладку для яиц, установленную внутри области овоскопирования устройства извлечения материала по фиг.14;
фиг.18В иллюстрирует перемещение поступающих прокладок для яиц по поступающей конвейерной системе прокладок для яиц к области захватного устройства, где устройство перемещения яиц перемещает яйца из поступающих прокладок для яиц в гнезда для яиц;
фиг.18С иллюстрирует множество яиц, помещенных внутрь множества гнезд для яиц после перемещения из поступающей прокладки для яиц посредством устройства перемещения яиц;
фиг.18D иллюстрирует передвижение гнезд для яиц к местоположению, где сконфигурировано устройство взятия образцов, для извлечения материала из яиц, установленных внутри гнезд для яиц;
фиг.19 представляет перспективный вид части матрицы гнезд для яиц, сконфигурированных для приема яиц, по существу, в вертикальной ориентации и перемещения яиц, по существу, в горизонтальную ориентацию в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;
фиг.20 представляет увеличенный перспективный вид гнезда для яйца в матрице по фиг.19;
фиг.21 представляет вид сверху гнезда для яйца по фиг.20, взятый по линиям 21-21;
фиг.22 представляет вид сбоку в вертикальном разрезе гнезда для яйца по фиг.20, взятый по линиям 22-22;
фиг.23 представляет вид сбоку устройства расположения яйца в соответствии с альтернативными вариантами осуществление настоящего изобретения, причем яйцо находится, по существу, в горизонтальном положении;
фиг.24 иллюстрирует устройство расположения яйца по фиг.23, в которое: яйцо поворачивают, по существу, в вертикальную ориентацию с помощью элемента для ориентации;
фиг.25 представляет частичный вид сверху устройства расположения яйца по фиг.23, взятый по линиям 25-25 и иллюстрирующий наклонные верхние концы первого и второго участков;
фиг.26 представляет частичный вид с торца устройства расположения яйца по фиг.25, взятый по линиям 26-26;
фиг.27 представляет вид сверху подъемной головки устройства перемещения яиц по фиг.14, иллюстрирующий матрицу коллекторных блоков и вакуумных присосок, в котором матрица находится в расширенной конфигурации;
фиг.28 представляет вид сверху подъемной головки по фиг.27 и на котором матрица коллекторных блоков и вакуумных присосок сжата по первому направлению;
фиг.29 представляет вид сбоку в вертикальном разрезе подъемной головки по фиг.27, взятый по линиям 29-29;
фиг.30 представляет увеличенный вид сбоку одной из гибких присосок подъемной головки по фиг.27, которая сконфигурировала для перемещение соответствующего яйца в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;
фиг.31 представляет вид сбоку головки взятия образцов для извлечения материала из яйца в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;
фиг.32 представляет вид сбоку в разрезе гнезда для яйца внутри иллюстрируемой по фиг.19 матрицы с яйцом, установленным в нем, по существу в горизонтальном положении, и иллюстрирующей головку взятия образцов в контактирующей связи с яйцом;
фиг.33 представляет вид сбоку множества головок взятия образцов для одного из четырех устройств взятия образцов по фиг.14, на котором каждая головка взятия образцов находится в контакте со скорлупой яйца внутри соответствующего гнезда для яйца до извлечения материала из яйца, и на котором игла взятия образцов внутри каждой головки взятия образцов находится во втянутом положении;
фиг.34 иллюстрирует головки взятия образцов по фиг.33, где иглы взятия образцов находятся в первом выпущенном положении, прокололи скорлупу каждого соответствующего яйца и находятся в положении для извлечения материала из каждого соответствующего яйца;
фиг.35 иллюстрирует головки взятия образцов по фиг.33, в которых иглы взятия образцов находятся во втором выпущенном положении для размещения материала, извлеченного из соответствующих яиц, в соответствующие сосуды для образцов в шаблоне для анализа;
фиг.36А иллюстрирует одну из головок взятия образцов по фиг.33 с элементом смещения, иллюстрируемым пунктирной линией;
фиг.36В иллюстрирует головку взятия образцов по фиг.36А, в которой сила смещения воздуха в нижней половине цилиндра головки взятия образцов преодолена так, что игла взятия образцов находится в первом выпущенном положении, проколола скорлупу яйца и находится в положении извлечения материала из яйца;
фиг.36С иллюстрирует головку взятия образцов по фиг.36В, в которой сила смещения смещающего элемента преодолена так, что игла взятия образцов находится во втором выпущенном положении и подготовлена для размещения материала, извлекаемого из яйца, в сосуде для образцов и к последующей санитарной обработке;
фиг.36D иллюстрирует пример дезинфицирующего фонтанчика, который можно использовать для стерилизации соответствующей иглы взятия образцов в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;
фиг.37 представляет вид сверху матрицы головок взятия образцов по фиг.33, взятый по линиям 37-37 и иллюстрирующий блокирующие пластинки в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, которые сконфигурированы для поддержания каждой головки взятия образцов в вертикальном заблокированном положении относительно соответствующего яйца при извлечении материала из яйца;
фиг.38А представляет вид сверху блокирующих пластинок по фиг.37 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.38В представляет вид сверху блокирующих пластинок в соответствии с альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения;
фиг.39А представляет вид сбоку головки взятия образцов из матрицы по фиг.33, иллюстрирующий блокирующую пластинку в незацепленном положении относительно головки взятия образцов;
фиг.39В иллюстрирует головку взятия образцов по фиг.39А, в котором блокирующая пластинка перемещается вправо и входит в зацепление с головкой взятия образцов, чтобы придавить головку взятия образцов к двум неподвижным пластинкам;
фиг.39С иллюстрирует головку взятия образцов по фиг.39А, в которой блокирующая пластинка прикрепляет головку взятия образцов к двум неподвижным пластинкам так, что вертикальное перемещение головки взятия образцов ограничено;
фиг.40 представляет вид сверху лотка для образцов, имеющего множество сосудов для образцов, сконфигурированных для приема материала, извлекаемого из яиц, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;
фиг.41 представляет увеличенный частичный вид сверху лотка для образцов по фиг.40, иллюстрирующий материал, извлеченный из яиц, размещенный внутри соответствующих сосудов для образцов лотка для образцов;
фиг.42А-42В представляют виды сверху системы обработка лотков для образцов в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения и иллюстрирующий лотки для образцов, перемещаемые относительно устройства взятия образцов по фиг.14;
фиг.43-44 представляют блок-схемы систем и способов для анализирования материала, извлеченного из множества яиц, с целью идентифицирования яиц, имеющих одну или более характеристики, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;
фиг.45 представляет вид сверху части лотка для образцов, в котором в каждом сосуде анализировался материал яйца с целью обнаружения видимой индикации характеристики соответствующего яйца;
фиг.46 представляет вид сбоку в вертикальном разрезе устройства проведения анализа для анализирования материала, извлеченного из яиц, содержащегося внутри множества лотков для образцов, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;
фиг.47 представляет вид сбоку в вертикальном разрезе сортировочного устройства в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;
фиг.48 представляет вид сверху сортировочного устройства по фиг.47, взятый по линиям 48-48;
фиг.49 представляет вид сверху устройства закладки и инъецирования, которое предназначено для использования в связи с сортировочным устройством по фиг.47 в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;
фиг.50 представляет вид сверху устройства закладки, которое предназначено для использования в связи с сортировочным устройством по фиг.47 и с устройством обработки в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;
фиг.51 представляет вид сбоку в вертикальном разрезе устройства закладки по фиг.50;
фиг.52 представляет перспективный вид пункта обработки и сортировки в соответствии с другими вариантами осуществления настоящего изобретения;
фиг.53 представляет вид сверху конвейерных систем прокладок для яиц и гнезд для яиц устройства извлечения материала по фиг.14, взятый по линиям 16-16, который включает в себя устройство проведения анализа для анализирования материала, извлекаемого из множества яиц, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения;
фиг.54 представляет схематическое изображение устройства проведения анализа по фиг.53.
Ниже настоящее изобретение будет списано более полно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показаны предпочтительные варианты осуществления изобретения. Однако данное изобретение можно воплощать во многих различных формах и его не следует рассматривать как ограничиваемое сформулированными здесь вариантами осуществления; скорее, эти варианты осуществления выбраны так, чтобы данное раскрытие было полным и законченным и полностью передавало специалистам в данной области техники объем изобретения. Если иначе не определено, все технические и научные термины, использованные здесь, имеют такое же значение, как обычно понимается специалистами в данной области техники, к которой это изобретение принадлежит. Терминология, использованная здесь в описании изобретения, представлена только с целью описания конкретных вариантов осуществления и не предназначена для ограничения изобретения.
В описании изобретения и прилагаемой формуле изобретения формы единственного числа предназначены для того, чтобы включать в себя также и множественные формы, если контекст ясно не указывает на обратное.
Все упомянутые публикации, заявки, патенты и другая справочная информация приводятся здесь путем ссылки.
Термины "птица" и "птичьи", как они используются здесь, включают в себя самцов или самок любых птичьих разновидностей, но прежде всего предназначены для того, чтобы охватить домашнюю птицу, которая коммерчески разводится для получения яиц или мяса. Соответственно, термины "птица" и "птичьи", в частности, предназначены для того, чтобы охватить цыплят, индеек, уток, гусей, перепелов и фазанов. Термин "in ovo" (в яйце), как используется здесь, относится к птицам, содержащимся внутри яйца до выведения. Настоящее изобретение можно осуществить на практике с любым типом яиц птиц, включая, но не ограничиваясь этим, яйца цыплят, индеек, уток, гусей, перепелов и фазанов.
Используемые здесь термины "инъецирование" и "впрыскивание" охватывают способы введения устройства (обычно удлиненного устройства) в яйцо или эмбрион, включая способы выпуска или выделения вещества в яйцо или эмбрион, способы удаления вещества (то есть образца) из яйца или эмбриона и/или способы введения устройства детектора в яйцо или эмбрион.
Используемый здесь термин "аллантоисная жидкость" охватывает аллантоисную жидкость с присутствием других материалов яйца или без них. Например, термин "аллантоисная жидкость" может включать в себя смесь крови и аллантоисной жидкости.
Термин "заранее определенное местоположение", как он используется здесь, указывает на фиксированное положение или глубину внутри яйца. Например, устройство может быть введено в яйцо на установленную глубину и/или в установленное место в яйце. В альтернативных вариантах осуществления введение можно выполнять на основании информации, полученной из яйца, например, относительно положения эмбриона или субгерминальной полости внутри яйца.
Способы и устройство в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения можно использовать для идентификации одной или больше характеристик яйца в любое время в течение его периода эмбрионального развития (также упоминаемого как инкубационный период). Варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены конкретным днем в течение периода эмбрионального развития.
На фиг.1 иллюстрируются способы обработки живых яиц, основанные на идентифицированных характеристиках, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Вначале идентифицируются живые яйца среди множества яиц, подвергаемых инкубации (блок 1000). Например, яйца овоскопируют, чтобы определить, которые яйца являются живыми яйцами. Из каждого живого яйца извлекается материал (блок 2000), и извлеченный материал анализируется с целью определения одной или более характеристик: например, пола, содержания болезнетворных организмов, генетических маркеров, связанных со здоровьем птиц или продуктивностью, пищевыми, эндокринными или иммунными индикаторами или факторами и т.д.) соответствующего яйца (блок 3000). Затем живые яйца выборочно обрабатываются на основании идентифицированных одной или больше характеристик (блок 4000). Каждая из этих операций подробно описана ниже.
На фиг.2 идентифицирование живых яиц среди множества яиц (блок 1000) может содержать различные технические приемы, включая, но не ограничиваясь ими, обычное овоскопирование (блок 1100), спектральное овоскопирование (блок 1200) и комбинацию светового и теплового овоскопирования (блок 1300). Варианты осуществления настоящего изобретения могут использовать любой способ определения, содержит ли яйцо живой эмбрион, и не ограничены только описанными здесь способами.
На фиг.3 обычные технические приемы овоскопирования включают в себя измерение непрозрачности яйца для видимого света, инфракрасного излучения и/или другого электромагнитного излучения (блок 1110) и затем идентификацию живых яиц, используя измеренные значения непрозрачности (блок 1120). Примерные способы и устройство овоскопирования описаны в патентах США №4955728, 4914672 и патенте США №4671652, которые упоминаются здесь в качестве ссылки. Обычные способы овоскопирования должны быть хорошо понятны специалистам в данной области техники, и их не требуется описывать здесь дополнительно.
На фиг.4 спектральное овоскопирование (блок 1200) включает в себя облучение яйца светом на длинах волн как в видимом, так и в инфракрасном диапазоне блок (1210) и затем прием света, проходящего сквозь яйцо, в детекторе, размещенном рядом с яйцом (блок 1220). Например, яйцо можно облучать светом на длинах волн от приблизительно трехсот нанометров до приблизительно одной тысячи ста нанометров (300 - 1100 нм). Интенсивность принимаемого света для яйца определяется на выбранных длинах волн (блок 1230), и генерируется спектр, который отображает интенсивность света на длинах волн видимого и инфракрасного диапазонов (блок 1240). Затем генерированный для яйца спектр сравнивается со спектром, связанным с живым яйцом, чтобы определить, является ли яйцо живым яйцом (блок 1250).
На фиг.5 показаны три спектра для трех соответствующих яиц, овоскопированных с помощью технических приемов спектрального овоскопирования. Длина волны в нанометрах (нм) нанесена по оси X, а единицы счета интенсивности света нанесены по оси Y. Спектр 2 связан с неоплодотворенным яйцом. Спектр 3 связан с преждевременно умершим яйцом. Спектр 4 связан с живым яйцом. Спектральное овоскопирование описано в заявке на патент США №09/742167, зарегистрированной 20 декабря 2000 г.
На фиг.6 световое и тепловое овоскопирование (блок 1300) включает в себя измерение непрозрачности яйца (блок 1310), измерение температуры яйца (блок 1320) и использование измеренных значений непрозрачности и температуры для определения, является ли яйцо живым яйцом (блок 1330). Световое и тепловое овоскопирование описано в заявке на патент США №09/563218, зарегистрированной 2 мая 2000 г.
Со ссылкой на фиг.7 ниже будут описаны операции для извлечения материала из живых яиц (блок 2000) в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Множество живых яиц располагаются, по существу, в горизонтальной ориентации таким образом, что аллантоис каждого яйца неизбежно объединяется внутри аллантоисного мешка под верхним участком скорлупы каждого яйца (блок 2100). Термин "по существу, горизонтальная ориентация", как он используется здесь, означает, что яйцо расположено так, что его продольная ось ориентирована под углом между приблизительно десятью градусами (10°) и приблизительно ста восемьюдесятью градусами (180°) относительно вертикали, где вертикаль под углом нуль градусов (0°) определяется широким концом яйца в направленном вертикально вверх положении. Зонд (например, игла и т.д.) вводится в каждое яйцо сквозь скорлупы яйца и непосредственно в аллантоисный мешок под верхним участком скорлупы яйца (блок 2200). Фиг.8 иллюстрирует объединение аллантоиса 16 в яйце 1 под верхней стороной яйца вследствие невертикальной ориентации яйца (например, длинная ось А ориентирована под углом между приблизительно 10° и приблизительно 180°).
Как должно быть известно специалистам в данной области техники, во время конечных стадий инкубации аллантоис обычно существует как относительно тонкий слой под внутренней скорлуповой оболочкой яйца и, по существу, окружает там эмбрион. На более поздней стадии яиц с развивающимися эмбрионами (в третьей и четвертой четверти), аллантоис может быть трудной целью для точного введения иглы или зонда. В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения яйца ориентируют, по существу, горизонтально так, чтобы на аллантоис можно было надежно нацеливаться in ovo. Благодаря изменению положения яиц, по существу, в горизонтальную ориентацию, доступность аллантоиса увеличивается. См., например, патент США №6176199 и патент США №5699751, которые упоминаются здесь в качестве уровня техники.
Как должно быть понятно специалистам в данной области техники, размер аллантоиса связан со стадией эмбрионального развития яйца, подлежащего инъецированию; таким образом, глубина введения, необходимая для достижения аллантоиса, может изменяться в зависимости от стадии развития яйца, а также биологического вида и разновидности используемого птичьего яйца. Глубина введения должна быть достаточно большой для размещения устройства взятия образцов внутри аллантоиса, но не настолько большой, чтобы проколоть амнион или эмбрион. В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения использование иглы с тупым наконечником может помочь снизить до минимума возможность прокалывания амниона или эмбриона.
Точное размещение и угол введения устройства взятия образцов внутри яйца является вопросом выбора и может производиться в любой области яйца. Ориентация устройства взятия образцов будет зависеть от ориентации яйца, оборудования, доступного для проведения извлечения материала, а также цели извлечения материала.
Варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены извлечением материала из аллантоиса или из областей около верхней поверхности яйца. Удаление материала из аллантоиса, как здесь описано, предложено просто в качестве одного примера возможных вариантов осуществления настоящего изобретения. Варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены только извлечением аллантоисной жидкости. Из яйца можно извлекать и анализировать различные материалы (например, амнион, желток, скорлупу, белок, ткань эмбриона, скорлуповую оболочку и/или кровь и т.д.) с целью идентифицирования одной или более характеристик, как описано ниже. Кроме того, перед извлечением материала из яиц их не требуется переориентировать, по существу, в горизонтальное положение. Материал можно извлекать из яиц, имеющих фактически любую ориентацию.
Из фиг.7 явствует, что образец аллантоисной жидкости извлекается из аллантоиса каждого яйца (блок 2300). Затем яйца переориентируют, по существу, в вертикальное положение для более удобного манипулирования (блок 2400) и перемещают в другое местоположение для последующей обработки (блок 2500).
На фиг.9 описаны операции для анализирования материала, извлекаемого из каждого живого яйца, с целью определения одной или больше характеристик яйца, таких как пол (блок 3000) в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Материал типа аллантоисной жидкости, извлекаемый из каждого яйца, распределяют в соответствующие сосуды для образцов в шаблоне (блок 3100). Биосенсор, который сконфигурирован для химического взаимодействия с материалом яйца и вырабатывания поддающихся обнаружению сигналов (например, электромагнитных сигналов, люминесцентных сигналов, флуоресцентных сигналов, сигналов электропроводимости, колориметрических сигналов, рН-сигналов (сигналов водородного показателя) и т.д.), распределяют в соответствующие сосуды для образцов (блок 3200). В каждый соответствующей сосуд можно добавлять окрашивающий субстрат, например, субстрат на основе ONPG), который сконфигурирован для изменения цвета материала в ответ на химическую реакцию между материалом яйца и биосенсором (блок 3300).
Затем определяется наличие характеристики яйца (блок 3400). Например, изменение цвета может указывать, что в аллантоисной жидкости в соответствующем сосуде для образцов присутствуют эстрогенные составы, таким образом указывая пол соответствующего яйца, из которого производилось взятие образца аллантоисной жидкости. Операции, представляемые блоком 3400, предназначены для включения выявления электромагнитных сигналов, производимых внутри сосудов для образцов, которые обеспечивают индикацию присутствия характеристики яйца. В соответствии с другими вариантами осуществления настоящего изобретения операции, представленные блоком 3400, предназначены для включения обнаружения болезнетворных микроорганизмов в материале яйца.
На материале яиц в сосудах для образцов можно выполнять один или больше дополнительных анализов (блок 3500). Например, на материале можно провести генетический анализ.
На фиг.10А-10В показаны операции для выборочной обработки живых яиц на основании идентифицированных характеристик (блок 4000) в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Не основании идентифицированных характеристик каждого яйца можно вводить in ovo одно или более веществ (блок 4100). Например, в соответствии с полом яиц можно вводить в яйца вакцину. Кроме того, в яйца, идентифицированные как самцы, можно вводить первую вакцину, а в яйца, идентифицированные как самки, можно вводить вторую вакцину. Кроме того, в соответствии с идентифицированными характеристиками живые яйца можно сортировать (блок 4200). Например, если идентифицированная характеристика представляет собой пол, яйца самцов можно отделять от яиц самок.
Сортировку можно выполнять до, после или вместо инъецирования in ovo или другого технологического процесса или обработки. Как иллюстрируется на фиг.10В, операции блоков 4100 и 4200 по фиг.10А можно выполнять в обратном порядке. Например, сначала яйца можно сортировать в соответствии с полом, а затем, на основании пола, инъецировать одним или более веществами (например, самцов можно вакцинировать одним веществом, а самок можно вакцинировать отличающимся веществом и/или в другое время).
На фиг.11 показана соответствующая вариантам осуществления настоящего изобретения система 10 обработки яиц, предназначенная для обработки яиц. Иллюстрируемая система включает в себя сортировочную машину 12, которая сконфигурирована для идентифицирования живых яиц среди множества яиц 1 в поступающей прокладке 5 для яиц. Сортировочная машина 12 оперативно соединена с управляющим устройством 20, которое управляет сортировочной машиной 12 и хранит информацию о каждом яйце 1 (например, является ли яйцо живым, неоплодотворенным, мертвым, тухлым и т.д.). Как описано выше, сортировочная машина 12 может включать в себя систему обычного овоскопирования, систему спектрального овоскопирования, систему овоскопирования, в которой используется комбинация светового и теплового овоскопирования, или любое другое устройство/технический прием для идентифицирования живых яиц и/или мертвых яиц, неоплодотворенных яиц, тухлых яиц и т.д.). Для того, чтобы обеспечить возможность оператору взаимодействовать с управляющим устройством 20, предпочтительно предусмотрено устройство 22 связи оператора с системой (например, дисплей).
Пункт 30 извлечения материала (также упоминаемый как модуль взятия образцов), пункт 40 обработки яиц и пункт 50 сортировки яиц установлены ниже по потоку относительно сортировочной машины 12 и каждый из них оперативно соединен с управляющим устройством 20. Пункт 60 проведения анализа также оперативно соединен с управляющим устройством 20. Пункт 30 извлечения материала сконфигурирован для извлечения материала, типа аллантоисной жидкости, из отобранных яиц. Материал, извлекаемый из каждого яйца, анализируется с помощью пункта 60 проведения анализа с целью идентифицирования одной или более характеристик каждого яйца или для диагностики или других целей. Например, посредством анализирования извлекаемого из яйца материала может быть идентифицирован пол каждого яйца. В качестве альтернативы можно выявлять наличие болезнетворных микроорганизмов и/или на извлеченном материале можно проводить различные генетические исследования.
Пункт 40 обработки сформирован для выполнения обработки отобранных яиц, например, посредством инокуляции веществом обработки (например, вакцинами, питательными веществами и т.д.). Пункт 40 обработки может включать в себя, по меньшей мере, один резервуар 42 для содержания обрабатывающего вещества, подлежащего введению в отобранные яйца. Управляющее устройство 20 производит сигнал выборочной обработки для яйца (или группы яиц) на основании характеристик яйца (или группа яиц), идентифицированных с помощью пункта 60 проведения анализа. Например, яйца, идентифицированные как самки, могут быть инъецированы конкретной вакциной с помощью пункта 40 обработки после получения сигнала обработки из управляющего устройства 20.
Пункт 50 сортировки сформирован для сортировки яиц на основании идентифицированных характеристик. Управляющее устройство 20 производит сигнал селективный сортировки для яйца (или группы яиц, на основании характеристик яйца (или группы яиц) идентифицированных с помощью пункта 60 проведения анализа. Например, яйца, идентифицированные как самцы, можно помещать в первый отсек для выведения, а яйца, идентифицированные как самки, можно помещать во второй отсек для выведения.
Пункт 60 проведения анализа сформирован для выполнения различных испытаний на материале, извлекаемом из яиц, с целью идентифицирования одной или более характеристик (например, пола) каждого яйца. С помощью пункта 60 проведения анализа можно выполнять различные испытания. Настоящее изобретение не ограничено только идентификацией пола яиц.
Управляющее устройство 20 предпочтительно включает в себя процессор или другие подходящие программируемые или непрограммируемые схемы, включая соответствующее программное обеспечение. Управляющее устройство 20 также может включать в себя такие другие приборы, которые подходят для управления пунктом 30 извлечения материала, пунктом 40 обработки яиц, пунктом 50 сортировки яиц и пунктом 60 проведения анализа. Подходящие приборы, схемы и программное обеспечение для реализации управляющего устройства 20 будут вполне очевидны специалистам в данной области техники при чтении приведенных выше и последующих описаний и описания патентов США №5745228 и 4955728.
Устройство 22 связи оператора с системой может быть любым соответствующим пользовательским устройством соединения и предпочтительно включает в себя сенсорный экран и/или клавишный пульт. Устройство 22 связи оператора с системой может обеспечивать возможность пользователю извлекать различную информацию из управляющего устройства 20, устанавливать различные параметры и/или программировать/перепрограммировать управляющее устройство 20. Устройство 22 связи оператора с системой может включать в себя другие периферийные устройства, например, принтер, и подсоединение к вычислительной сети.
В соответствии с альтернативными вариантами осуществления настоящего изобретения одним или больше пунктами системы, описанными относительно фиг.11, можно управлять с помощью индивидуальных программируемых логических контроллеров (ПЛК). Данные могут взаимно переноситься из ПЛК в управляющее устройство базы данных центрального компьютера для хранения и обратно. Например, можно обеспечить центральную базу данных для хранения информации типа пола (также как других идентифицируемых характеристик) обрабатываемых яиц. Управляющее устройство базы данных центрального компьютера скомпоновано так, чтобы отвечать индивидуальным ПЛК, когда они запрашивают данные или посылают данные. Для базы данных центрального компьютера не требуется непосредственно управлять различными пунктами под управлением соответствующих контроллеров ПЛК.
На фиг.12 представлена иллюстрация архитектуры средств управления верхнего уровня варианта осуществления настоящего изобретения внутри инкубаторного цеха, в которой используются индивидуальные ПЛК для управления различными пунктами инкубаторного цеха в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. В иллюстрируемом варианте осуществления множество ПЛК 70а, 70b, 70с управляют пунктом 30 извлечения материала, пунктом 60 проведения анализа и пунктами 40, 50 обработки и сортировки соответственно. Каждый ПЛК 70а, 70b, 70с подсоединен к серверу 72 через локальную вычислительную сеть (ЛВС). Сервер 72 находится в связи с базой данных (которая может быть местной, удаленной или их комбинацией) и записывать/извлекать данные в базе данных/из базы данных в ответ на запросы из индивидуальных ПЛК 70а, 70b, 70с. Сервер 72 способен осуществлять связь с удаленными устройствами через коммуникационную сеть, например, Интернет 90.
В иллюстрируемом варианте осуществления ЛВС представляет собой беспроводную ЛВС, а ПЛК 70а, 70b, 70с осуществляют связь с сервером 72 через мостовые схемы 71а, 71b, 71с рабочих групп беспроводной ЛВС. Однако должно быть понятно, что можно использовать ЛВС любого типа, включая сети ЛВС с проводной связью. Например, на фиг.13А-13D иллюстрируется вариант осуществления ЛВС с проводной связью.
В иллюстрируемом варианте осуществления ПЛК 70а сконструирован для управления пунктом 30 извлечения материала с целью извлечения материала из множества яиц, как описано выше. ПЛК 70а также предназначен для управления подсистемой 74 детектора по выявлению живых/мертвых (например, сортировочной машиной 12, фиг.11), контроллером 75 устройства с шаговым перемещением двухкоординатной платформы, который управляет размещением лотка для образцов для приема материала, извлекаемого из яиц, устройством 77 считывания штрихового кода прокладок для яиц и устройством 78 считывания штрихового кода лотка образцов для анализа. В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения штриховые коды используются, чтобы отслеживать яйца внутри инкубаторного цеха. Например, штриховые коды помещают на прокладках для яиц и считывают в течение различных периодов времени во время обработки внутри инкубаторного цеха. Другие варианты осуществления включают в себя вместо штриховых кодов метки РЧИД (радиочастотной идентификации) и оперативно печатаемые/наносимые идентификаторы либо на прокладках для яиц, либо непосредственно на яйцах.
ПЛК 70b сконструирован для управления пунктом 60 проведения анализа с целью идентифицирования одной или больше характеристик каждого яйца, как описано выше. ПЛК 70b также сконструирован для управления подсистемой 60 устройства считывания анализов (например, системой телекамер на ПЗС, которая сканирует каждый сосуд для образцов в шаблоне для проведения анализов с целью определения пола соответствующего яйца, отобранный материал которого находится в сосуде), контроллером 81 устройства с шаговым перемещением устройства считывания анализов, контроллером 82 устройства с шаговым перемещением распределителя субстрата, контроллером 83 устройства с шаговым перемещением распределителя дрожжей и устройством 84 считывания штрихового кода анализов. Кроме того, ПЛК 70b может быть сконфигурирован для управления пунктом 60 проведения анализа, который непосредственно соединен с пунктом 30 извлечения материала или является автономным устройством.
ПЛК 70с сконструирован для управления пунктом 40 обработки и пунктом 50 сортировки, как описано выше. Кроме того, ПЛК 70с управляет устройством 85 считывания штрихового кода прокладок для яиц, который идентифицирует прокладки для яиц, проходящие через пункты 40, 50 обработки и сортировки.
Фиг.13А-13D представляют более подробные иллюстрации архитектуры средств управления верхнего уровня для системы обработки яиц в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения внутри инкубаторного цеха, в котором индивидуальные ПЛК используются для управления пунктом извлечения материала (модулем взятия образцов), модулем проведения анализа и модулем перемещения соответственно. Иллюстрируемый на фиг.13А-13D вариант осуществления использует вариант осуществления ЛВС с проводной связью, в которой системный сервер (фиг.13А) осуществляет связь с модулем взятия образцов (сиг.13В), модулем проведения анализов (фиг.13С) и модулем перемещения (фиг.13В) (и управляет ими).
Ниже рассмотрен пункт извлечения материала.
На фиг.14-17 показан пункт 30 извлечения материала, предназначенный для извлечения материала из множества яиц, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Пункт 30 извлечения материала включает в себя раму 100 с поступающей конвейерной системой 102 прокладок для яиц и выходной конвейерной системой 104 прокладок для яиц, проходящие, соответственно, вдоль противолежащих сторон 100а, 100b рамы 10С, как иллюстрируется на фиг.16. Пункт 30 извлечения материала также включает в себя сортировочную машину 12 (фиг.16), которая сконструирована с целью идентифицирования живых яиц среди множества яиц, платформу 110 гнезд для яиц, подвижным образом смонтированную на раме 100, устройство 130 перемещения яиц, систему 150 манипулирования лотками для образцов, четыре набора устройств 160 взятия образцов и систему дезинфицирующих средств (не показанную) для дезинфицирования частей взятия образцов устройства.
Поступающая конвейерная система 102 прокладок для яиц сформирована для транспортирования поступающих прокладок 5 для яиц 1 через сортировочную машину 12 и к устройству 130 перемещения яиц. Как будет описано ниже, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения живые яйца удаляют из поступающих прокладок 5 для яиц. Неживые яйца остаются внутри поступающих прокладок 5 для яиц и уносятся поступающей конвейерной системой 102 прокладок для яиц для устранения или другой обработки. Выходная конвейерная система 104 прокладок для яиц, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, сконструирована для транспортирования прокладок 7 для яиц, из которых извлекли материал, в инкубатор для инкубации и/или на последующие пункты обработки и/или сортировки.
Варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены только удалением живых яиц из поступающей прокладки 5 для яиц. Например, из поступающей прокладки 5 для яиц можно удалять все яйца и помещать в матрицу гнезд для яиц. Живые яйца можно отделять от неживых яиц посредством пункта 50 сортировки (фиг.11). Например, с помощью пункта 50 сортировки в контейнер для выведения можно переносить только живые яйца.
В поступающей конвейерной системе 102 для яиц можно использовать ленты и/или другие компоненты конвейерной системы, которые обеспечивают возможность прохождения света через часть ее, чтобы способствовать проведению овоскопирования а сортировочной машине 12. Специалистам в данной области техники известны конвейерные системы прокладок для яиц, и их не требуется дополнительно описывать здесь. Кроме того, варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены иллюстрируемой ориентацией, конфигурацией и/или направлениями перемещения поступающей и выходной конвейерных систем 102, 104. Поступающие и выходящие прокладки для яиц можно перемещать в различных направлениях относительно различных устройств согласно изобретению, и они могут иметь различные конфигурации и ориентации.
Хотя яйца традиционно переносят в прокладках для яиц, можно использовать любой способ перемещения множества яиц к сортировочной машине 12 для идентифицирования живых яиц. Яйца могут проходить через сортировочную машину 12 по одному, или сортировочную машину 12 можно сконструировать так, чтобы через сортировочную машину 12 могло проходить одновременно множество яиц (то есть яиц, находящихся внутри прокладки).
В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения фактически можно использовать поступающие и выходящие прокладки 5, 7 для яиц любого типа. Прокладки могут содержать любое количество рядов, например, семь рядов яиц, где шесть и семь рядов являются наиболее приемлемыми. Кроме того, яйца в смежных рядах могут быть расположены параллельно друг другу, как в "прямоугольной" прокладке, или могут быть расположены в шахматном порядке, как в "смещенной" прокладке. Примеры соответствующих коммерческих прокладок для яиц включают в себя, но не ограничены ими, прокладку "CHICKMASTER 54", прокладку "JAMESWAY 42" и прокладку "JAMESWAY 84" (в каждом случае, число указывает количество яиц, которые переносит прокладка). Прокладки для яиц известны специалистам в данной области техники и не будут здесь описываться дополнительно.
Кроме того, конфигурация матрицы яиц из поступающих прокладок 5 для яиц может отличаться от конфигурации выходящих прокладок 7 для яиц. Устройство 130 перемещения яиц сконструировано так, чтобы подстраиваться к различным конфигурациям матрицы яиц из различных прокладок для яиц, как описано ниже.
Иллюстрируемая платформа 110 гнезд для яиц включает в себя первый, второй и третий наборы гнезд 112 для яиц, расположенные в смежных соответствующих первой, второй и третьей матрицах 113а, 113b и 113с. Иллюстрируемая платформа 110 гнезд для яиц с возможностью скольжения смонтирована на раме 100 между поступающей и выходной конвейерными системами 102, 104 и может перемещаться относительно устройства 130 перемещения яиц каждого из четырех иллюстрируемых устройств 160 взятия образцов по направлению, обозначенному стрелками A1. Платформа 110 гнезд для яиц сконструирована для перемещения таким образом, что, когда одна матрица гнезд (например, 113а, или 113b, или 113с) расположена под устройством 130 перемещения яиц, другая матрица гнезд (например, 113а, или 113b, или 113с) расположена под одним из устройств 160 взятия образцов, как будет подробно описано ниже.
Хотя устройство для извлечения материала из яиц показано с тремя матрицами 113а, 113b, 113с гнезд для яиц и четырьмя устройствами 160 взятия образцов, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения оно может иметь одну или более матриц гнезд 112 и одно или более устройств 160 взятия образцов. Например, устройство для извлечения материала из яиц в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения может иметь одну матрицу гнезд 112 и одно устройство 160 взятия образцов.
На фиг.15 показаны детализированные в увеличенном масштабе подъемная головка 132 иллюстрируемого устройства 130 перемещения и два из устройств 160 взятия образцов фиг.14 на противолежащих сторонах устройства 130 перемещения. Иллюстрируемая подъемная головка 132 включает в себя расширяемую и складывающуюся матрицу коллекторных блоков и вакуумных присосок 137, которое поддерживаются в общем прямоугольной рамой 138. Подъемкам головка 132 сконструирована для подъема множества яиц из матрицы гнезд 112 и размещения яиц внутри выходящих прокладок 7 для яиц.
Иллюстрируемая платформа 110 гнезд для яиц включает в себя множество удлиненных стержней 118, которые одновременно управляются приводным устройством 122, которое перемещает удлиненные стержни 118 между втянутым и выпущенным положениями (обозначенными стрелкой А2) внутри соответствующих гнезд 112, с целью изменения положений яиц из горизонтальных в вертикальные, как будет описано ниже. Каждое устройство 160 взятия образцов включает в себя матрицу головок 162 взятия образцов, которые предназначены для извлечения материала из соответствующего яйца, размещенного внутри гнезда 112 для яйца. Каждая головка взятка образцов сконструирована, по существу, для вертикального перемещения (обозначенного стрелками А3) относительно платформы 110 гнезд для яиц, как будет описано ниже.
Фиг.17 представляет вид сбоку в вертикальном разрезе устройства извлечения материала фиг.14, иллюстрирующий две подъемные головки 132, 134 устройства 130 перемещения яиц. Как показано, подъемные головки 132, 134 сконструированы для бокового перемещения (обозначенного стрелками А4) между поступающей и выходной конвейерными системами 102, 104 прокладок для яиц и платформой 110 гнезд для яиц.
Фиг.18А-18D иллюстрируют продвижение яиц через пункт 30 извлечения материала. Фиг.18А иллюстрирует загрузку поступающих прокладок 5 для яиц, которые содержат множество яиц 1, на поступающей конвейерной системе 102 прокладок для яиц и загрузку пустых прокладок 7 для яиц на выходную конвейерную систему 104 прокладок для яиц. Фиг.18А также иллюстрирует поступающую прокладку 5 для яиц, содержащую множество яиц 1, расположенную в области овоскопирования (то есть под сортировочной машиной 12, показанной на фиг.16) устройства 3D извлечения материала.
Фиг.18В иллюстрирует перемещение поступающей прокладки 5 для яиц по поступающей конвейерной системе прокладок для яиц из области овоскопирования в область захватного устройства. 3 области захватного устройства, перемещающая головка 134 яиц сконструирована для захвата множества яиц 1 из прокладок 5 для яиц и помещения яиц 1 внутри матрицы гнезд 112 на скользящей платформе 110 гнезд для яиц. Пустая выходящая прокладка 7 для яиц располагается рядом с матрицей гнезд 112.
Фиг.18С иллюстрирует множество яиц 1, помещенных внутри множества гнезд 112 для яиц после их перенесения из поступающих прокладок 5 для яиц. Для простоты иллюстрации яйца 1 показаны внутри гнезд 112, по существу, в вертикальной ориентации. Однако, как будет описано ниже, положение яиц 1 изменяется гнездами 112 для яиц, по существу, к горизонтальной ориентации до извлечения материала из яиц 1. Гнезда 112 для яйца также предназначены для изменения положения яиц после того, как материал из них извлечен, по существу, к вертикальной ориентации, до перемещения яиц в выходящую прокладку 7 для яиц.
Яйца 1', из которых извлекли материал, переносят в выходящую прокладку для яиц. Выходящая прокладка 7, в которой находятся яйца, из которых только что взяли образцы, вслед за этим может быть помещена в инкубатор для инкубации в соответствии с обычными процедурами при ожидании результатов из пункта 60 проведения анализа (фиг.11). Когда результаты анализа полностью получены и характеристики каждого яйца идентифицированы (например, пол), яйца можно перемещать из инкубатора к одному или более пунктов 40 обработки (фиг.11) и/или к пункту 53 сортировки фиг.11). В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, описанными ниже, пункт 60 проведения анализа может быть соединен с пунктом 30 извлечения материала и может быть конфигурирован для быстрого анализирозания материала, извлекаемого из яиц. Также прокладки для яиц, из которых извлечен материал, можно удерживать в одном или больше модулей накопления вместо возвращения в инкубатора до транспортировки к пункту (пунктам) обработки/сортировки.
Фиг.18D иллюстрирует перемещение платформы 110 гнезд для яиц в направлении, обозначенном стрелкой A1, к местоположению, где матрица гнезд 112 для яиц, содержащих яйца 1, располагается под одним из устройств 160 взятия образцов (фиг.14).
Фиг.19 иллюстрирует часть примерной матрицы гнезд 112, которая может быть помещена на иллюстрируемую платформу 110 гнезд для яиц. Каждое гнездо 112 предназначено для приема яйца, по существу, в вертикальной ориентации и перемещения яйца, по существу, в горизонтальную и центрированную ориентацию.
Увеличенный перспективный вид гнезда 112 в иллюстрируемой частичной матрице фиг.19 показан на фиг.20 и является показательным для каждого гнезда в частичной матрице. Иллюстрируемое гнездо 112 включает в себя наклонную, аркообразную поверхность 114, которая определяет резервуар для приема яйца. Иллюстрируемая аркообразная поверхность 114 гнезда 112 имеет наклонный верхний участок 114а, нижний участок (или дно) 114b и противолежащие боковые участки 115а, 115b.
Аркообразная поверхность 114 гнезда может иметь в общем вогнутую конфигурацию между противолежащими боковыми участками 115а, 115b. В общем вогнутая конфигурация аркообразной поверхности 114 помогает поддерживать яйцо, по существу, а центрируемом положении на аркообразной поверхности 114. Верхний участок 114а аркообразной поверхности предназначен для приема конца вертикально ориентированного яйца и обеспечения соскальзывания яйца к нижнему участку 114b аркообразной поверхности так, что яйцо устанавливается на нижнем участке 114b аркообразной поверхности, по существу, в наклонной ориентации.
Варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены иллюстрируемым гнездом 112 или иллюстрируемой конфигурацией аркообразной поверхности 114. Аркообразная поверхность 114 гнезда 112 может быть по существу гладкой, непрерывной аркообразной поверхностью. В качестве альтернативы аркообразная поверхность 114 может включать в себя множество плоских, смежных поверхностей, располагаемых так, чтобы образовывать в целом аркообразную конфигурацию. Кроме того, аркообразная поверхность гнезда может иметь, по существу, плоскую конфигурацию между противолежащими боковыми участками 115а, 115b.
Гнезда для яиц, которые предназначены для приема яйца, по существу, в вертикальной ориентации, перемещений яйца, по существу, в горизонтальную ориентацию и переориентирования яйца, по существу, в вертикальную ориентацию для извлечения подробно описаны в заявке на патент США №09/835990.
Каждое иллюстрируемое гнездо 112 также включает в себя пару удлиненных удерживающих рычагов 119, прикрепленных к гнезду 112 на расстоянии друг от друга вдоль соответствующих боковых участков 115а, 115b аркообразной поверхности, как иллюстрируется. Каждый из иллюстрируемых удлиненных рычагов 119 имеет соответствующий конец 119а, который прикреплен к гнезду 112 с помощью крепежных деталей 120, и противолежащий свободный конец 119b. Крепежными деталями 120 могут быть различные известные закрепляющие приспособления, включая, но не ограничиваясь ими, резьбовые крепежные детали (например, винты, болты и т.д.) и нерезьбовые крепежные детали (например, заклепки, сужающиеся штыри, несужающиеся штыри и т.д.). В качестве альтернативы удерживающие рычаги 119 могут быть прикреплены к гнезду 112 клеем или прикреплены к гнезду 112 для яйца с помощью сварки, высокотемпературной пайки, пайки мягким припоем или различными другими известными способами.
Удерживающие рычаги 119 помогают предотвращать скатывание или падение яйца с аркообразной поверхности 114 гнезда. Кроме того, удерживающие рычаги 119 помогают стабилизировать яйцо, которое изменяет положение, по существу, от горизонтального положения к, по существу, вертикальному положению, как описано ниже. Удерживающие рычаги 119 сконструированы так, чтобы сгибаться наружу, как показано на фиг.21, чтобы вмещать большие яйца, хотя в то же самое время обеспечивают поддержку для узких яиц. Кроме тоге, удерживающие рычаги 119 помогают помещать яйцо в центре боком на аркообразной поверхности 114 гнезда так, чтобы длинная ось яйца выравнивалась с длинной осью гнезда, в то время как яйцо находится, по существу, в горизонтальном положении.
Варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены иллюстрируемыми удерживающими рычагами 119. Удерживающие рычаги могут иметь различные конфигурации и могут быть прикреплены к гнезду 112 в различных местоположениях и конфигурациях. Более того, для некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения удерживающие рычаги могут не требоваться.
Каждое гнездо 112 прикреплено к платформе 110 гнезд через закрепляющие приспособления, включая, но не ограничиваясь ими, резьбовые крепежные детали (например, винты, болты и т.д.) и нерезьбовые крепежные детали (например, заклепки, сужающиеся штыри, несужающиеся штыри и т.д.). В качестве альтернативы каждое гнездо 112 может быть прикреплено к платформе 110 гнезд клеем или прикреплено к платформе 110 гнезд с помощью сварки, высокотемпературной пайки, пайки мягким припоем или различными другими известными способами. Фиг.22 иллюстрирует резьбовые проходные отверстия 121 в гнезде 112, которые выполнены для резьбового сцепления соответствующими резьбовыми крепежными элементами (не показанными) с целью крепления гнезда 112 к платформе 110 гнезд в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.
Множество проходных отверстий 116 проходят сквозь каждое гнездо 112 и оканчиваются в соответствующих отверстиях 117 в аркообразной поверхности 114, как иллюстрируется. Удлиненный стержень 118, который служат в качестве элемента для ориентации, предназначен для возвратно-поступательного движения между втянутым положением и выпущенным положением внутри каждого проходного отверстия 116. В выпущенном положении удлиненные стержни 118 для каждого гнезда 112 подталкивают горизонтально расположенное яйцо (или, в ином случае, наклоненное относительно вертикали) на нижнем участке 114b аркообразной поверхности к вертикальной ориентации так, чтобы яйцо можно было удалить из гнезда 112 с помощью устройства 130 перемещения яиц.
Варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены иллюстрируемыми удлиненными стержнями 118 или ориентацией удлиненных стержней 118 относительно каждого гнезда 112. Элементы для ориентации могут иметь различные конфигурации и могут быть установлены внутри гнезда 112 для возвратно-поступательного движения между втянутым и выпущенным положениями различными способами и в различных ориентациях.
Как показано на фиг.15, удлиненные стержни 118 расположены в матрице и одновременно управляются приводным механизмом 122, который перемещает удлиненные стержни 118 между втянутым и выпущенным положениями внутри соответствующих гнезд 112. Когда матрица стержней 118 находится во втянутом положении, яйца внутри гнезд 112 имеют, по существу, горизонтальную ориентацию, как описано выше. Когда стержни 118 перемещают в выпущенное положение, стержни проходят вверх сквозь гнезда, как описано выше, и заставляют яйца перемещаться в общем в вертикальную ориентацию. Приводом 122 для перемещения стержней 118 между втянутым и выпущенным положениями можно управлять пневматически, гидравлически, магнитно и/или можно использовать электромеханические приводы.
Фиг.23-26 иллюстрируют гнездо 212 для яйца, которое можно использовать в соответствии с другими вариантами осуществления настоящего изобретения и которое сконструировано так, чтобы изменять положение яйца из вертикально ориентированного положения в горизонтальное положение и затем обратно в вертикально ориентированное положение согласно альтернативному варианту осуществления настоящего изобретения. Показанное гнездо 212 имеет первый и второй участки 220а, 220b, которые определяют емкость для приема яйца. Иллюстрируемый первый участок 220а имеет пару противолежащих, разнесенных на расстояние элементов 222, 224 с наклонными верхними концами 222а, 224а. Каждый наклонный верхний конец 222а, 224а имеет скошенную внутрь поверхность 226, 228. Иллюстрируемый второй участок 220b имеет пару противолежащих, разнесенных на расстояние элементов 232, 234 с наклонными верхними концами 232а, 234а. Каждый наклонный верхний конец 232а, 234а имеет скошенную внутрь поверхность 236, 238.
Наклонные верхние концы 232а, 234а второго участка 220b выполнены для приема конца вертикально ориентированного яйца и обеспечения скольжения яйца вниз так, что яйцо располагается на первом и втором участках 220а, 220b, по существу, в наклонной ориентации. Конфигурация наклонных верхних концов 222а, 224а, 232а, 234а первого и второго участков 220а, 220с помогает удерживать яйцо в гнезде 212, по существу, в центральном положении.
Второй участок 220b служит в качестве элемента для ориентации и сконструирован для возвратно-поступательного движения между втянутым положением (фиг.23) и выпущенным положением (фиг.24). В выпущенном положении второй участок 220b приводит горизонтально расположенное яйцо (или, в ином случае, наклоненное относительно вертикали) внутри гнезда 212 к вертикальной ориентации.
Как показано на фиг.17, устройство 130 перемещения яиц пункта 30 извлечения материала, изображенного на фиг.14, включает в себя первую и вторую расположенные рядом подъемные головки 132, 134, которые работают в тандеме. Первая подъемная головка 134 предназначена для одновременного подъема множества, по существу, вертикально ориентированных яиц 1 из поступающей прокладки 5 для яиц на поступающей конвейерной системе 102 прокладок для яиц и размещения множества яиц 1 внутри первой матрицы гнезд 112. Яйца обычно установлены внутри поступающей прокладки для яиц с тупым концом яйца, обращенным, по существу, по направлению вверх. Первой подъемной головкой 134 можно управлять для захвата отобранных яиц 1 из поступающей прокладки 5 для яиц. Например, первая подъемная головка 134 может направляться только для захвата живых яиц, идентифицированных сортировочной машиной 12.
Соседняя вторая подъемная головка 132 сконструирована для одновременного подъема и удаления множества яиц 1 из множества гнезд 112 на платформе 110 гнезд для яиц и размещения яиц 1 внутри выходящей прокладки 7 для яиц на выходной конвейерной системе 104 прокладок для яиц. Яйца 1 переориентируют, по существу, в вертикальную ориентацию, чтобы облегчить их удаление из гнезд 112. Яйца обычно размещают внутри выходящей прокладки для яиц с тупым концом, направленным, по существу, вверх.
Иллюстрируемая платформа 110 гнезд для яиц скользящим образом смонтирована на раме 100 и является подвижной относительно первой и второй подъемных головок 134, 132 так, что первая, вторая или третья матрицы 113а, 113b, 113с гнезд 112 для яиц могут быть установлены под устройством 130 перемещения яиц в любой заданный момент времени, чтобы подъемные головки 132, 134 могли разместить яйца внутри гнезд 112 или извлечь их оттуда, как описано выше.
Скользящая конфигурация платформы 110 гнезд для яиц обеспечивает возможность одной матрице гнезд принимать яйца от одной из подъемных головок 132, 134, в то время как другая матрица гнезд установлена под соответствующим устройством 160 взятия образцов таким образом, чтобы из яиц можно извлекать материал, как будет описано ниже. Использование множества матриц гнезд для яиц наряду с возвратно-поступательным движением платформы гнезд для яиц способствует увеличению производительности обработки.
На фиг.27-29 каждая подъемная головка 132, 134 иллюстрируемого устройства 130 перемещения яиц включает в себя расширяемую и складывающуюся матрицу коллекторных блоков 136 и вакуумных присосок 137, которые поддерживаются, по существу, прямоугольной рамой 138. Иллюстрируемая рама 138 включает в себя противолежащие боковые элементы 139а, 139b, которые проходят вдоль первого направления L1, и противолежащие торцевые элементы 140а, 140b, которые проходят вдоль второго направления L2, являющегося, по существу, перпендикулярным направлению L1.
Каждый коллекторный блок 136 и вакуумная присоска 137 поддерживаются с помощью соответствующей поперечной балки 142, которая, как показано, проходит между боковыми элементами 140а, 140b. Средняя одна из поперечных балок зафиксирована между боковыми элементами 140а, 140b. Поперечные балки 142 с любой стороны от зафиксированной средней поперечной балки скользящим образом поддерживаются рамой 138 и выполнены с возможностью передвижения вдоль второго направления L2. Соседние поперечные балки 142 соединены через пару ограничительных элементов 143.
Приводные элементы 144а, 144b соединены с балками 142, как показано, и используются для складывания и расширения матрицы коллекторных блоков 136 и вакуумных присосок 137 вдоль второго направления L2. Каждый из приводных элементов 144а, 144b управляется приводным механизмом 145, который находится в связи с управляющим устройством (например, ПЛК 70а на фиг.12). Приводом 145 можно управлять пневматически, гидравлически, магнитно и/или можно использовать электромеханические приводы.
Фиг.27 иллюстрирует матрицу коллекторных блоков 136 и вакуумных присосок 137 в расширенной конфигурации, а фиг.28 иллюстрирует матрицу коллекторных блоков 136 и вакуумных присосок 137 в сложенной конфигурации. На фиг.28 ограничительные элементы 143 не показаны для ясности. Расширяемый и складываемый характер матрицы коллекторных блоков 136 и вакуумных присосок 137 для каждой подъемной головки 132, 134 обеспечивает возможность поднимать множество (или "сцепление") яиц из прокладок и матриц гнезд для яиц различных размеров конфигураций и вставлять в них.
В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения матрица коллекторных блоков 136 и вакуумных присосок 137 может расширяться и складываться в двух направлениях. Например, конкретная конструкция поступающей прокладки для яиц может обеспечивать один дюйм (1'') между смежными яйцами в ряду и один дюйм (1'') между смежными рядами. Матрица гнезд 112 для яиц в платформе 110 гнезд для яиц может иметь отличающуюся конфигурацию. Например, матрица гнезд для яиц может обеспечивать только половину дюйма (0,5'') между смежными яйцами в ряду и полтора дюйма (1,5'') между смежными рядами. Точно так же выходящая прокладка для яиц может иметь конфигурацию матрицы, отличающуюся от конфигурации матрицы гнезд для яиц. Матрица, которая способна расширяться и складываться в двух направлениях, может приспосабливаться к таким различиям в матрицах прокладок и гнезд для яиц.
Конфигурация матрицы каждой подъемной головки 132, 134 может регулироваться с помощью управляющего устройства, такого как центральный контроллер (ПЛК) или отдельный контроллер (ПЛК) (например, ПЛК 70а на фиг.12) так, чтобы яйца можно было переносить между прокладками для яиц и гнездами, имеющими различные размеры и/или конфигурации матриц. Каждая подъемная головка 132, 134 также предпочтительно легко удаляется, как узел, с целью облегчения очистки.
На фиг.30 каждый коллекторный блок 136 включает в себя торцевой участок 136а и внутреннее проходное отверстие 144, которое оканчивается у насадки 149, проходящей от торцевого участка 136а. Внутреннее проходное отверстие 144 каждого коллекторного блока 136 находится в связи по текучей среде с источником вакуума (не показанным) и источником воздуха через соответствующие вакуумные и воздушные линии, подсоединенное к соответствующим патрубкам на вершине каждого коллекторного блока 136, как должно быть понятно специалистам в данной области техники. Каждый коллекторный блок 136 и вакуумная присоска 137 предпочтительно находятся в связи по текучей среде с отдельным источником подачи вакуума, чтобы обеспечить возможность выборочного перемещения яиц.
Гибкая вакуумная присоска 137 прикреплена к каждой соответствующей насадке 149 коллекторного блока. Каждая гибкая вакуумная присоске 137 предназначена для захвата и удержания яйца зафиксированным к ней образом, когда внутри гибкой присоски 137 обеспечивают вакуум через соответствующее внутреннее проходное отверстие 144, и освобождения соответствующего яйца, когда вакуум внутри соответствующего внутреннего проходного отверстия 144 аннулирован. Можно подавать воздух от источника воздуха во внутреннее проходное отверстие 144, чтобы способствовать удалению яиц из гибкой вакуумной присоски 137.
Для подъемных головок 132, 134 устройства 130 перемещения яиц можно использовать различные подъемные устройства всасывающего типа. Кроме того, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения можно использовать любой подходящий способ для перемещения яиц из прокладки в матрицу гнезд для яиц и из матрицы гнезд для яиц в прокладку.
Каждое устройство 160 взятия образцов устройства 30 извлечения материала по фиг.14 включает в себя матрицу или набор 161 головок 162 взятия образцов. Каждая головка 162 взятия образцов сконструирована для извлечения материала из яйца и размещения извлеченного материала внутри соответствующего сосуда 152 для образцов на лотке 150 для образцов (фиг.40). Каждое устройстве 160 взятия образцов в иллюстрируемом по фиг.14 варианте осуществления зафиксировано, а платформа 110 гнезд перемещается относительно него, как описано выше. Соответственно, когда набор гнезд 112, содержащий яйца 1, расположен под устройством 160 взятия образцов, каждая головка 162 взятия образцов выполнена с возможностью извлечения материала из соответствующего яйца 1 и последующего распределения извлеченного материала в соответствующий сосуд 152 для образцов лотка 150 для образцов.
На фиг.31 каждая головка 162 взятия образцов согласно иллюстрируемому варианту осуществления включает в себя удлиненный корпус 163, имеющий противоположные первый и второй концы 163а, 163b, и удлиненное проходное отверстие (направляющее приспособление) 164, которое проходит между ними. Удлиненная игла 165 размещена внутри удлиненного проходного отверстия 164 и способна перемещаться между втянутым положением и первым и вторым выпущенными положениями. Заостренный конец 166 иглы 165 содержится внутри проходного отверстия 164, когда игла 165 находится во втянутом положении, и заостренный конец 166 иглы 165 выступает из первого конца 163а корпуса, когда игла 165 находится в первом и втором выпущенных положениях. Игла 165, когда находится в первом выпущенном положении, приспособлена для прокалывания отверстия сквозь скорлупу яйца и извлечения материала (например, аллантоисной жидкости) из яйца. Игла 165, когда находится во втором выпущенном положении, приспособлена для выпуска извлеченного материала яйца в соответствующий сосуд для образцов лотка для образцов, как будет описано ниже.
Иглой 165 может быть игла шприца, имеющая конфигурации заостренного конца, прокалывающего скорлупу. В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения заостренный конец 166 иглы может иметь скошенную или притупленную конфигурацию, чтобы облегчать прокалывание отверстия сквозь скорлупу яйца. В соответствии с вариантами осуществление настоящего изобретения игла 165 может иметь отверстие, образованное в боковой ее части, вместо заостренного конца 166, чтобы помогать предотвращать закупорку просвета иглы, вызванную прокалыванием отверстия сквозь скорлупу яйца. Иглы 165 головок для взятия образцов в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, в частности, приспособлены для извлечения аллантоисной жидкости из яиц.
Как известно специалистам в данной области техники, аллантоисная жидкость представляет собой экскреторную питательную среду для азотных метаболитов птичьего эмбриона. Аллантоисная жидкость начинает формироваться примерно на 5 день инкубации. Она достигает максимального объема приблизительно на 13 день инкубации и затем убывает в объеме при продолжении инкубации, что обусловлено потерей влаги и резорбцией жидкости, но все еще присутствует в значительных объемах на 13 день инкубации.
Аллантоисная жидкость отделена от скорлупы яйца внутренней и внешней скорлуповыми оболочками и хориоаллантоисными мембранами. Хотя аллантоисная жидкость окружает всю периферию яйца с развивающимся эмбрионом, аллантоисная жидкость накапливается вверху яйца прямо под мембранами, покрывающими воздушную полость. Накопление аллантоисной жидкости вверху яйца происходит вследствие силы тяжести и смещения плотным эмбрионом и желточным мешком. Попытка точно взять образец аллантоисной жидкости сквозь вершину яйца, в то время как яйцо расположено вертикально, может быть трудной вследствие изменчивости воздушного пространства от яйца к яйцу. Можно использовать силу тяжести с целью объединения аллантоисной жидкости в локализованном местоположении. Когда яйцо поворачивается вдоль своей продольной оси, аллантоисная жидкость объединяется в верхней стороне яйца, прямо под скорлупой. Расположение яйца вдоль его продольной оси приводит к более легкому доступу к аллантоисной жидкости.
Извлечение материала, типа аллантоисной жидкости, из яиц можно выполнять различными способами в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Например, если только живые яйца первоначально помещены внутри гнезд 112 платформы 110 гнезд для яиц, взятие образцов будет производиться из всех яиц. Однако если внутри гнезд 112 платформы 110 гнезд для яиц также размещены неживые яйца, взятие образцов будет производиться только из живых яиц. В качестве альтернативы в скорлупе всех яиц, включая неживые яйца, могут прокалываться отверстия, но материал будет взят только из живых яиц. В соответствии с альтернативными вариантами осуществления каждая головка 162 взятия образцов может содержать биосенсор или другое устройство, предназначенное для анализирования материала яйца (например, аллантоисной жидкости) in situ (на месте). Как будет описано ниже, согласно другим вариантам осуществления настоящего изобретения извлечение материала яйца и анализ извлеченного материала можно выполнять одним и тем же устройством взятия образцов.
Каждая головка 162 взятия образцов иллюстрируемого на фиг.31 варианта осуществления также включает в себя элемент 166 выравнивания. Иллюстрируемый элемент 168 выравнивания включает в себя участок 169 корпуса, который подвижным образом прикреплен к первому концу 163а корпуса головки взятия образцов. Две пары находящихся напротив колесиков 170а, 170b установлены на противолежащих торцевых участках 171а, 171b участка 169 корпуса.
Как иллюстрируется на фиг.32, яйцо 1 удерживается на месте внутри гнезда 112 элементом 168 выравнивания, когда головка 162 взятия образцов приведена в контакт с яйцом внутри гнезда 112. Элемент 168 выравнивания регулирует положение яйца и помещает его в центре внутри гнезда 112. В иллюстрируемом варианте осуществления противолежащие колесики 170а, 170b находятся в соприкосновении со скорлупой яйца наряду с первым концом 163а корпуса головки взятия образцов.
Варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены иллюстрируемой на фиг.31 конфигурацией головки взятия образцов. Например, головка взятия образцов может иметь элемент выравнивания без пары противолежащих колесиков 170а, 170b. Кроме того, варианты осуществления настоящего изобретения могут использовать элементы выравнивания, имеющие различные формы, размеры и конфигурации.
Действия головки взятия образцов показаны на фиг.33-35. Фиг.33 представляет вид сбоку множества головок 162 взятия образцов для одного из четырех иллюстрируемых по фиг.14 устройств 160 взятия образцов. Каждая головка взятия образцов находится в контакте со скорлупой яйца 1 внутри соответствующего гнезда 112 для яйца перед извлечением материала из яйца 1, и игла 165 взятия образцов внутри каждой головки взятия образцов находится во втянутом положении. Кроме того, иллюстрируется привод 180, перемещающий рычаг 182 через приводной поршень 181 из первого положения во второе положение, как обозначено стрелкой A5. Рычаг 182 связан с блокирующими пластинками 185 головок взятия образцов, которые подвижным образом размещены между неподвижными пластинками 186 и 187. Как будет описано ниже, блокирующие пластинки 185 предназначены для поддержания каждой головки 162 взятия образцов в вертикальном заблокированном положении относительно соответствующего яйца 1 внутри гнезда 112, когда из яйца 1 извлекают материал.
На фиг.34 рычаг 182 перемещен во второе положение так, что блокирующие пластинки 185 разнесены на расстояние в заблокированное положение, чтобы ограничить вертикальное перемещение головок 162 взятия образцов. Иглы 165 взятия образцов удлинены до первого выпущенного положения и проткнули скорлупу каждого соответствующего яйца. В первом положении иглы 165 взятия образцов находятся в положении для извлечения материала (например, аллантоисной жидкости) из каждого соответствующего лица.
На фиг.35 рычаг 182 перемещен обратно к первому положению так, что блокирующие пластинки 185 не ограничивают вертикальное перемещение головок 162 взятия образцов. Иглы 165 взятия образцов удлинены до второго выпущенного положения и находятся в положении для распределения материала, извлеченного из соответствующих яиц, в соответствующие сосуды 152 для образцов в матрице 150 для образцов. Второе выпущенное положение обеспечивает достаточный зазор за головкой 162 взятия образцов и/или элементом 168 выравнивания для того, чтобы иглы 165 могли достигать сосудов 152 для образцов в лотке 150 для образцов и чтобы иглы 165 могли достигать очищающих насадок или другого устройства, которое выпускает дезинфицирующую текучую среду в иглы 165.
Варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены головками взятия образцов, в которых иглы имеют первое и второе выпущенные положения. Согласно альтернативным вариантам осуществления игла может перемещаться из втянутого положения только до одного выпущенного положения для извлечения материала из яиц. Для распределения извлеченного материала в сосуд для образцов лоток для образцов можно перемещать вверх к игле. Точно так же можно перемещать вверх к игле очищающую насадку или другое устройство.
Перемещение иглы 165 взятия образцов внутри головки 162 взятия образцов более подробно иллюстрируется на фиг.36А-36С. Каждая головка 162 взятия образцов включает в себя смещающий элемент (например, пружину) 190, как показано на фиг.36А. Перемещение каждой иглы 165 взятия образцов из втянутого положения в первое и во второе выпущенные положения облегчается давлением воздуха (или давлением другой текучей среды), которое обеспечено от источника сжатого воздуха (или источника другой текучей среды). Для перемещения иглы 165 взятия образцов из втянутого положения в первое выпущенное положение (фиг.36В) подается давление воздуха (или другой текучей среды) на уровне, достаточном для преодоления силы смещения воздуха в нижней половине головки 162 взятия образцов (например, 28 psi (фунтов на квадратный дюйм)), но не достаточном для преодоления объединенной силы смещения воздуха в нижней половине головки взятия образцов и смещающего элемента 190. Для перемещения иглы 165 взятия образцов из втянутого положения до второго выпущенного полевения (фиг.36С) подается давление воздуха (или другой текучей среды) через один или более патрубки (не показанные) в головку 162 взятия образцов на уровне, достаточном для преодоления объединенной силы смещения воздуха в нижней половине головки взятия образцов и смещающего элемента 190 (например, 75 psi).
В иллюстрируемом варианте осуществления смещающий элемент 190 сконструирован так, чтобы подталкивать иглу 165 взятия образцов из второго выпущенного положения к первому выпущенному положению, когда давление воздуха внутри нижней половины головки 162 взятия образцов снижено. Давление воздуха в нижней половине головки 162 взятия образцов повышается с целью перемещения иглы 165 взятия образцов во втянутое положение. Смещающий элемент 190 может иметь различные формы, конфигурации и/или размеры и не ограничен конкретным вариантом осуществления.
В иллюстрируемом варианте осуществления воздух подается через насадку 192 в каждую головку 162 взятия образцов для подсушивания внешних участков каждой соответствующей иглы 165 взятия образцов после дезинфекции каждой соответствующей иглы 165 взятия образцов.
На фиг.36D показан пример дезинфицирующего фонтанчика 200, который можно использовать для стерилизации соответствующей иглы 165 взятия образцов в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Иллюстрируемый фонтанчик 200 имеет образованное в нем высверленное отверстие 201, которое предназначено для приема соответствующей иглы 165 взятия образцов. Дезинфицирующая текучая среда подается в фонтанчик из источника через подающий трубопровод 202. Фонтанчик 200 содержит одну или более насадок (не показанные), которые предназначены для опрыскивания иглы 165 взятия образцов дезинфицирующей текучей средой. В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения обеспечена матрица фонтанчиков 200 так, что иглы 165 взятия образцов из соответствующей матрицы головок 162 взятия образцов можно одновременно опускать в соответствующие фонтанчики 200 посла размещения извлеченного материала яйца в сосуды для образцов лотка для образцов. Однако варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены иллюстрируемым дезинфицирующим фонтанчиком 200. Для подачи дезинфицирующей текучей среды в иглы взятия образцов можно применять дезинфицирующие системы, использующие различные типы устройств.
На фиг.37, 38А-38В и 39А-39С дается ссылка при последующем описании блокирующих пластинок 185. Фиг.37 представляет собой вид сверху матрицы головок 162 взятия образцов, взятый по линиям 37-37 на фиг.33, который иллюстрирует блокирующие пластинки 185. Иллюстрируемые блокирующие пластинки 185 включают в себя множество отверстий 300, образованных там в матричной структуре матрицы головок 162 взятия образцов. Каждая головка 162 взятия образцов выполнена так, чтобы с возможностью скольжения располагаться внутри соответствующего отверстия 300, и предназначена для свободного перемещения в вертикальном направлении, когда блокирующие пластинки 185 не находятся в заблокированном изложении.
Внутри каждого иллюстрируемого отверстия имеется пара упругих рычагов 302, которые сконструированы для приложения смещающего усилия к соответствующей головке 162 взятия образцов, когда блокирующие пластинки 185 перемещают в заблокированное положение. Упругие рычаги 302 предназначены для предотвращения заедания всего устройства из-за одной головки взятия образцов, которая несколько больше, чем другие головки взятия образцов, и предотвращения других головок взятия образцов от запирания на месте. В иллюстрируемом на фиг.38А варианте осуществления блокирующие пластинки 185 удаляются друг от друга, когда перемешаются в заблокированное положение. Однако варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены иллюстрируемыми блокирующими пластинками 135 или их направлением перемещения.
Фиг.38Е иллюстрирует блокирующие пластинки 185' согласно другим вариантам осуществления настоящего изобретения. Иллюстрируемые блокирующие пластинки 185' включают в себя множество отверстий 300, сформированных там в матричной структуре матрицы головок 162 взятия образцов. Каждая головка 162 взятия образцов выполнена так, чтобы с возможностью скольжения располагаться внутри соответствующего отверстия 300, и предназначена для свободного перемещения в вертикальном направлении, когда блокирующие пластинки 185' не находятся в заблокированном положении. В иллюстрируемом на фиг.38В варианте осуществления блокирующие пластинки 185' также удаляются друг от друга при перемещении в заблокированное положение.
Внутри каждого иллюстрируемого отверстия имеется пара упругих рычагов 302', опорный блок 303 и пружины 304, подсоединенные к упругим рычагам 302', которые предназначены для прикладывания смещающего усилия к опорному блоку 303. Когда блокирующие пластинки 185' перемещаются относительно фиксированных верхней и нижней пластинок, упругие рычаги 302' зацепляют соответствующую головку взятия образцов, и пружины 304 накладывают смещающее усилие к блоку 303, который ограничивает вертикальное перемещение головки взятия образцов. Как и в варианте осуществления по фиг.38А, упругие рычаги 302' сконструированы для предотвращения заедания всего устройства из-за одной головки взятия образцов, которая несколько больше, чем другие головки взятия образцов, и предотвращения других головок взятия образцов от запирания на месте.
Варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены иллюстрируемыми блокирующими пластинками 185 на фиг.38А-38В. Также можно использовать блокирующие пластинки, имеющие отличающиеся конфигурации. Кроме того, можно использовать другие способы ограничения перемещения головок взятия образцов (например, см. патент США №5136979).
Перемещение блокирующих пластинок 185 показано на фиг.39А-39С. На фиг.39А, как иллюстрируется, блокирующая пластинка 185 находится в незапертом положении, и головка 162 взятия образцов свободна для вертикального перемещения внутри отверстия 300 блокирующей пластинки 185 и соответствующих отверстий 186а, 187а в верхней и нижней неподвижных пластинках 186, 187. На фиг.39В блокирующую пластинку передвигают в заблокированное положение (обозначенное стрелками A6), так что блокирующая пластинка 185 подталкивает головку 162 взятия образцов по направлению к верхней и нижней неподвижным пластинкам 186, 187. На фиг.39С головка 162 взятия образцов заклинивается относительно неподвижных верхней и нижней пластинок 186, 187 блокирующей пластинкой 185 так, что вертикальное перемещение головки 162 взятия образцов ограничено.
Обращаясь теперь к фиг.40, отметим, что на ней иллюстрируется примерный лоток 151 для образцов, содержащий множество сосудов 152 для образцов, сформированных там в различных матрицах. Каждый сосуд 152 для образцов предназначен для приема образца материала, извлеченного из соответствующего яйца, такого как аллантоисная жидкость. В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения можно использовать лотки для образцов, имеющие различные конфигурации и матрицы сосудов для образцов. Лотки для образцов можно изготавливать из различных материалов и с помощью различных технологий. Настоящее изобретение не ограничено иллюстрируемым лотком 150 для образцов.
Фиг.41 представляет увеличенный частичный вид сверху лотка для образцов по фиг.40, иллюстрирующий материал, извлеченный из яиц, размещенный внутри соответствующих сосудов для образцов лотка для образцов. Материал, извлеченный из яиц, можно распределять внутри соответствующих сосудов 152 для образцов лотка 150 для образцов согласно различным схемам распределения. Например, как иллюстрируется на фиг.41, материал из яиц с конкретной прокладки можно размещать внутри первого сосуда 152а в первом ряду группы сосудов. Материал из яиц в следующей прокладке можно размещать во втором сосуде 152b в первом ряду и т.д. Схемами распределения предпочтительно управляют с помощью управляющего устройства (например, ПЛК 70а на фиг.12).
Фиг.42А-42В представляют виды сверху системы 150 манипулирования лотками для образцов в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения и иллюстрирующие лотки 151 для образцов, перемещаемые (как обозначено стрелками А7) относительно устройства 160 взятия образцов фиг.14 (то есть под ним). Поскольку каждое устройство 160 взятия образцов иллюстрируемого устройства извлечения материала по фиг.14 неподвижно, система 150 манипулирования лотками для образцов предназначен для перемещения сосудов 152 для образцов под соответствующими головками 162 взятия образцов так, что материал, извлекаемый из яиц, может быть размещен внутри соответствующих сосудов для образцов. После того, как сосуды 152 для образцов лотка 151 для образцов получили извлеченный из яиц материал, лотки 151 для образцов выгружают (либо вручную, либо автоматически) и извлеченному из яиц материалу дают возможность высохнуть. Как только лоток 151 для образцов выгружен, система 150 манипулирования лотками для образцов перемещается обратно для приема нового лотка 151 для образцов, загружаемого оператором.
Хотя это не показано, система дезинфицирующих средств предпочтительно обеспечена иллюстрируемым устройством 30 извлечения материала по фиг.14. Например, система дезинфицирующих средств может быть оперативно подсоединена к головкам 162 взятия образцов каждого устройства 160 взятия образцов и предназначена для нагнетания дезинфицирующей текучей среды сквозь головки 162 взятия образцов и вокруг их внешних сторон, включая удлиненные иглы 165 и проходные отверстия 164 для игл. Например, иллюстрируемый на фиг.36D фонтанчик 200, который сконструирован для подведения дезинфицирующей текучей среды к игле 165 взятия образцов. Дезинфицирующая текучая среда предпочтительно подается на каждый участок головки 162 взятия образцов, который входит в контакт с яйцом, после распределения материала, извлекаемого из яйца, в соответствующем сосуде 152 для образцов в лотке 150 взятия образцов. Средство для сушки каждой головки 162 взятия образцов, иглы 165 и проходного отверстия 164 предусмотрено, предпочтительно, после подачи в них дезинфицирующей текучей среды. Например, можно обеспечить систему для направления воздуха в каждую головку 162 взятия образцов, иглу 165 и проходное отверстие 164. В иллюстрируемся на фиг.36А-36С варианте осуществления сушильный воздух подают через насадку 192.
Примеры систем дезинфицирующей текучей среды, которые предназначены для обеспечения дезинфицирующей текучей среды и которые можно использовать в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, описаны в патенте США №5176101 и переизданном патенте США 35973.
Варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены иллюстрируемым устройством 30 извлечения материала по фиг.14 или точным процессом, описанным выше. Каждый из компонентов (устройство 130 перемещения яиц, платформа 110 гнезд для яиц, устройство 160 взятия образцов, конвейерные системы 102, 104 прокладок для яиц) могут работать различными способами, пока материал, извлекаемый из яйца, может быть идентифицирован как поступающий из этого конкретного яйца.
Со ссылкой на фиг.43-46 ниже будут описаны пункт 60 проведения анализа и способы использования пункта 60 проведения анализа с целью определения характеристик яиц в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Иллюстрируемый пункт 60 проведения анализа предназначен для обработки множества лотков для образцов, содержащих материал, извлеченный из яиц, как описано выше, для определения одной или более характеристик яиц.
На фиг.43-44 область 410 хранения предназначена для получения и хранения множества лотков для образцов, содержащих материал, извлеченный из множества яиц, в течение заранее определенного периода времени. Затем каждый лоток для образцов переносится из области 410 хранения в область 420 применения биосенсора (например, дрожжей), где биосенсор добавляется в сосуды для образцов в каждом лотке для образцов. После этого каждый лоток для образцов проходит в область 430 применения окрашивания, где окрашивающий субстрат (например, OPNG-субстрат) добавляется в сосуды для образцов в каждом лотке для образцов. В общих чертах, биосенсор и окрашивающий субстрат добавляют к высушенному материалу (например, аллантоисной жидкости), извлеченному из яйца, чтобы вызвать химическую реакцию, которая может изменять цвет высушенного материала на основании характеристики (например, пола) яйца. После прохождения заранее определенного периода времени каждый лоток для образцов перемещается в область 450 "считывания", и цвет материала в каждом сосуде для образцов анализируется с целью определения характеристики. Например, если подлежащей определению характеристикой является пол, материал, извлекаемый из яйца самки, может иметь цвет, который легко отличить от цвета яйца самца. Прежде чем удалить лотки для образцов, предпочтительно уничтожить биосенсор с помощью области 460 дезактивации.
В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, пункт 60 проведения анализа особенно приспособлен для определения пола яиц. Оператор загружает множество шаблонов для образцов, содержащих материал (например, аллантоисную жидкость), извлеченный из яиц, в пункт 60 проведения анализа. Внутри модуля 60 проведения анализа каждый шаблон для образцов перемещается посредством конвейерной системы под распределительную головку, которая распределяет заранее определенное количество (например, приблизительно 75 мкл реактива (например, маркирующий биосенсор на клеточной основе LiveSensors™, LifeSensors, Inc., Malvern, PA) в каждый соответствующий сосуд для образцов. Затем каждый шаблон для образцов продвигается через камеру с управляемой окружающей средой в течение заранее определенного периода времени (например, приблизительно 3,5 часов). Каждый шаблон для образцов перемещается посредством конвейерной системы под другуюраспределительную головку, которая распределяет заранее определенное количество окрашивающего субстрата (например, субстрата на основе ONPG) в каждый сосуд для образцов. Затем каждый шаблон для образцов продвигается через камеру с управляемой окружающей средой в течение заранее определенного периода времени (например, приблизительно 45 минут), чтобы обеспечить возможность развития окрашивания внутри каждой ячейки.
Маркирующий биосенсор на клеточной основе LiveSensors™ используется для определения эстрогенных составов в аллантоисной жидкости. Примерный маркирующий биосенсор на клеточной основе LiveSensors™ представляет собой генетически модифицированные дрожжи, преобразованные с экспрессионирующим вектором дрожжей для человеческого рецептора эстрогенов, ген-оповеститель которого содержит стимулятор с элементами реакции эстрогенов, связанными с β-галактозидазой Е.coli. B присутствии эстрогенов рецептор эстрогенов связывается с элементами реакции эстрогенов и инициирует транскрипцию гена-оповестителя. Концентрации эстрогенов в аллантоисной жидкости коррелятивна с уровнем индукции гена оповестителя. Активность продукта гена оповестителя, β-галактозидазы, измеряют с использованием субстрата на основе ONPG, который дает желтый колориметрический сигнал. Маркирующий биосенсор на клеточной основе LiveSensors™ может определять фемтомолярные уровни эстрогенов. Штамм дрожжей маркирующего биосенсора на клеточной основе LiveSensors™ содержит такой же штамм, который обычно используется в хлебопекарной промышленности, Saccharomyces cerevisiae. Маркирующий биосенсор на клеточной основе LiveSensors™ может различать между собой эмбрионы самцов и самок при использовании приблизительно только четырех микролитров (4 мкл) аллантоисной жидкости.
Более точно, извлеченная аллантоисная жидкость содержит конъюгаты эстрадиола, которые расщепляются ферментом (глюкуронидазой), выделяемым дрожжами, во время начального культивирования аллантоисной жидкости/сенсора дрожжей. Присутствие "свободного" эстрадиола легко индуцирует систему гена-оповестителя внутри дрожжей, производя Бета-галактозидазу. Затем Бета-галактозидаза взаимодействует с субстратом на основе ONPG, добавляемым после культивирования аллантоисной жидкости/сенсора дрожжей, с целью вырабатывания окрашивающего сигнала.
В соответствии с альтернативными вариантами осуществления настоящего изобретения дрожжи можно индуцировать для выделения GFP вместо Бета-галактозидазы, который сам является флуоресцирующим и не требует добавления колориметрического субстрата.
Цвет материала в каждом сосуде для образцов можно определять различными способами. Одна методика может включать в себя освещение извлеченного материала с белым светом и использование телекамеры на ПЗС (приборах с зарядовой связью), которая сканирует каждый сосуд для образцов и с помощью электроники отфильтровывает все окрашенные сигналы, кроме сигнала с определенным цветом (например, желтого, розового и т.д.), который идентифицирует пол (например, самок). Каждый лоток для образцов предпочтительно является прозрачным, и извлеченный материал внутри каждого лотка для образцов освещается снизу. Телекамера на ПЗС может быть сконфигурирована для подсчета количества пикселов (минимальных элементов изображения) цвета в соответствующем сосуде для образцов, с целью определения, превышает ли количество пикселов определенное пороговое значение. Если так, то телекамера на ПЗС может выдавать цифровой сигнал, означающий наличие самки в этом местоположении. Эта информация сохраняется с помощью процессора для обработки данных в сети.
Фиг.45 изображает анализ, проводимый с помощью маркирующего биосенсора на клеточной основе LiveSensors™ для различных количеств аллантоисной жидкости (то есть 4, 10, 20 мкл). Под каждым сосудом для образцов обозначена интенсивность цвета (например, желтого), измеренная телекамерой на ПЗС в пикселах. Как показано, самки имеют большую интенсивность желтого цвета, чем самцы.
В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, затем реактив (например, маркирующий биосенсор на клеточной основе LiveSensors™) внутри каждой ячейки разрушается (например, посредством нагревания и/или химической обработки) в области 460 дезактивации до удаления каждого шаблона для образцов.
В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, использующего маркирующий биосенсор на клеточной основе LiveSensors™, извлеченный из яйца образец материала, типа аллантоисной жидкости, может содержать свыше приблизительно двадцати процентов (20%) примеси крови. Кроме того, температура выращивания может колебаться примерно до пяти градусов по Цельсию (±5°С), и время выращивания образцов может колебаться до тридцати минут или больше. Кроме того, образцы, извлеченные из яиц, могут выдерживаться в течение некоторых периодов времени (например, в течение ночи) до инициирования процессов анализирования в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.
Другая методика может содержать освещение извлеченного материала белым светом и использование матрицы фотодиодов со светофильтрами. Каждый фотодиод будет выдавать сигнал, основанный на интенсивности цвета, который он воспринимает.
Варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены техническими приемами анализирования на основе дрожжей. Кроме того, варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены идентификацией пола яиц. Для анализа материала, извлекаемого из яиц, можно использовать различные технические приемы анализирования с целью идентифицирования различных характеристик яиц (например, пола, содержания болезнетворных организмов, генетических маркеров, связанных со здоровьем или продуктивностью птиц). Например, для выявления эстрогена в материале яиц можно использовать системы и способы на основе антител (например, коммерческие системы и способы тестирования на наличие беременности). Кроме того, системы на основе антител можно использовать для выявления болезнетворных микроорганизмов (например, сальмонеллы и болезни Марека). В качестве другого примера можно использовать анализ РПЦ (реакции полимерных цепей) для определения наличия/отсутствия W-хромосом в материале яиц. Помимо этого, анализ РПЦ можно использовать для определения различных генетических признаков/дефектов в материале яиц. Соответственно, модули проведения анализа могут быть такими, чтобы способствовать выявлению болезнетворных организмов и генетическому анализу птичьих яиц.
На фиг.46 иллюстрируется устройство 60 пункта проведения анализа в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, сконструированное для анализирования материала, извлекаемого из яиц, содержащегося внутри сосудов для образцов в множестве лотков 151 для образцов. Иллюстрируемое устройство 60 включает в себя множество камер или областей, которые соединены через конвейерное системы, созданные для транспортирования лотков для образцов последовательно через области. Области предпочтительно поддерживаются на заранее определенных уровнях температуры и влажности. Также можно использовать дополнительное управление внешними условиями. Например, воздух можно откачивать из устройства 60 посредством вентилятора 416 с определенной скоростью потока и можно фильтровать с помощью системы фильтрации НЕРА ("задержки частиц высокой производительности").
Как показано на фиг.46, множество лотков 151 для образцов загружаются с тележки 405 в область 410 хранения. Область 410 хранения включает в себя первую замкнутую конвейерную систему 411, которая приспособлена для транспортирования множества лотков для образцов на расстоянии друг от друга вверх к области 420 применения биосенсора в течение заранее определенного периода времени. В верхней части области хранения каждый самый верхний лоток для образцов на первой замкнутой конвейерной системе прибывает в область 420 применения биосенсора и под распределители (не показанные), предназначенные для распределения биосенсора (например, дрожжей) в соответствующие сосуды для образцов лотка для образцов.
После того, как биосенсор распределен в сосуды для образцов лотка для образцов, лоток для образцов транспортируют с помощью второй замкнутой конвейерной системы 412 вниз по направлению к области 430 применения окрашивающего субстрата. В нижней части второй замкнутой конвейерной системы 412 каждый самый нижний лоток для образцов прибывает в область 430 применения окрашивающего субстрата и под распределители (не показанные), которые сконструированы для распределения окрашивающего субстрата (например, субстрата на основе ONPG) в соответствующие сосуды для образцов лотка для образцов.
После того, как окрашивающий субстрат распределен в сосуды для образцов лотка для образцов, лоток для образцов транспортируют с помощью третьей замкнутой конвейерной системы 413 вниз по направлению к области 450 считывания. В нижней части третьей замкнутой конвейерной системы 413 каждый самый нижний лоток для образцов прибывает в область 450 считывания и под одну или более телекамеры на ПЗС 415, которые предназначены для "считывания" цвета извлеченного материала в каждом сосуде для образцов, как описано выше. Затем биосенсор в каждом сосуде для образцов разрушается посредством распределения в них химического продукта через распределительную головку 417.
Пункт 40 обработки показанного на фиг.11 варианта осуществления может быть сконструирован для выборочной обработки яиц любым желательным подходящим способом. В частности, предполагается, что пункт 40 обработки инъецирует в живые яйца обрабатывающее вещество. Как используется здесь, термин "обрабатывающее вещество" относится к веществу, которое вводят в яйцо, чтобы достигнуть требуемого результата. Обрабатывающие вещества включают в себя, но не ограничены ими, вакцины, антибиотики, витамины, вирусы и иммуномодулирующие вещества. Вакцины, предназначенные для использования in ovo в борьбе с вспышками птичьих болезней при выведении птиц, являются коммерчески доступными. Как правило, обрабатывающее вещество диспергировано в текучей среде (например, жидкость или эмульсия) или представляет собой твердое вещество, растворенное в текучей среде или суспендированное в текучей среде.
Предпочтительным пунктом 40 обработки для использования в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретение является автоматизированная инъекционная система INOVOJECT® (Embrex, Inc, Research Triangle Park, North Carolina (Северная Каролина)). Однако подходящим для использования в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения является любое устройство инъецирования in ovo, способное оперативно подсоединяться, как здесь описано, к управляющему устройству. Подходящие устройства инъецирования предпочтительно разработаны для работы в связи с коммерческими устройствами яйцесборных тележек или прокладками для яиц, примеры которых описаны выше.
На фиг.47-51 иллюстрируются сортировка и перемещение яиц 1' до последующей обработки в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Согласно фиг.47 пункт 500 сортировки включает в себя замкнутую конвейерную систему 502 и пару перемещающих головок 504, 506, оперативно связанных с ней. Яйца с идентифицированными характеристиками (например, полом) помещают на конвейерную систему 502 на один ее конец 502а в прокладках или других удерживающих контейнерах и перемещают вдоль конвейерной системы в направлении, обозначенном стрелкой A8. Перемещающая головка 504 включает в себя матрицу вакуумных присосок 137, как описано выше применительно к фиг.27-29, которые предназначены для одновременного поднятия множества яиц с конвейерной системы 502 и помещения яиц на первую конвейерную ленту 508 (фиг.48). Перемещающая головка 506 включает в себя матрицу вакуумных присосок 137, которые приспособлены для одновременного поднятия множества яиц с конвейерной системы 501 и помещения яиц на вторую конвейерную ленту 510 (фиг.48).
Каждая перемещающая головка 504, 506 может быть сконструирована для выборочного поднятия яиц с конвейерной системы 502 на основании характеристик яиц (например, пола). Например, перемещающая головка 504 может быть предназначена только для поднятия яиц самцов, в то время как перемещающая головка 506 предназначена для поднятия только яиц самок. Перемещающими головками 504, 506 и конвейерной системой 502 предпочтительно управляет компьютер (например, ПЛК 70с на фиг.12).
Как показано на фиг.48, перемещающие головки 504, 506 сконструированы для перемещения в направлении, обозначенном стрелками А9, таким образом, что яйца можно помешать на соответствующие конвейерные ленты 508, 510. Направление движения конвейерных лент 508, 510 также обозначено стрелками A9.
Согласно фиг.49 каждая конвейерная лента 508, 510 оперативно связана с соответствующим устройством 520 закладки. Каждое устройство 520 закладки сконструировано для ориентирования и поддерживания яиц в заранее определенном положении для обработки (например, инъецирования и т.д.). Каждое иллюстрируемое устройство 520 закладки включает в себя замкнутый конвейер 522, имеющий множество параллельных валиков 524, которые вращающимся образом соединены своими концами с приводным механизмом (например, цепями и т.д.). Валики 524 движутся в направлении, обозначенном стрелками А9 при одновременном вращении в направлении по часовой стрелке, как видно на фиг.51. Под действием перемещения и вращения валиков 524 яйца 1' движутся по направлению, обозначенному стрелкой А9 (с их узкими концами, в общем перпендикулярными направлению движения, обозначенному стрелкой А9) и вводятся в соответствующие каналы 528, а затем в соответствующие принимающие чашки 530, причем их узкие концы обращены вниз, как показано на фиг.51. Принимающие чашки 530 установлены на замкнутой конвейерной системе 540, которая перемещает чашки в направлении, обозначенном стрелками A9. Пример устройства 520 закладки описан в патенте США №3592327.
Каждая принимающая чашка 530 переносит соответствующее яйцо 1' в пункт 40 обработки типа автоматизированной инъекционной системы INOVOJECT®. Например, в иллюстрируемом на фиг.49 варианте осуществления яйца 1' внутри соответствующих принимающих чашек 530 транспортируются через соответствующие пункты 40, 50 обработки и перемещения. Каждый пункт 40 обработки содержит набор устройств подачи инъекций, которые предназначены для введения вещества в яйца 1'. Пункт 50 перемещения установлен ниже по потоку каждого пункта 40 обработки и приспособлен для перемещения яиц 1' в соответствующие контейнеры (не показанные).
Устройство закладки в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения может иметь различные конфигурации и не ограничено иллюстрируемыми вариантами осуществления. Устройство закладки может содержать различные количества каналов и может включать в себя принимающие чашки различных размеров и/или конфигураций. Кроме того, можно использовать различные типы валиков и конвейерных систем без ограничения.
На фиг.52 иллюстрируются пункты 40, 50 обработки и сортировки/перемещения согласно другим вариантам осуществления настоящего изобретения. Когда прокладка 7 с яйцами 1' после взятия образцов транспортируется через пункт 43 обработки, управляющее устройство 20 (фиг.11) селективно производит сигнал инъецирования для пункта 40 обработки, чтобы инъецировать те яйца 1', которые были идентифицированы как имеющие конкретную характеристику. Как должно быть очевидно специалистам в данной области техники, генерирование селективного сигнала инъецирования может быть получено с помощью различных подходов, включая генерирование сигнала, который заставляет инъецировать отобранные яйца, или генерирование сигнала, который не допускает инъецирование не отобранных яиц.
В иллюстрируемом варианте осуществления используется пара инъекционных пунктов 41, 42, таких как автоматизированная инъекционная система INOVOJECT®. Первый инъекционный пункт 41 содержит первый набор устройств подачи инъекций, которые предназначены для введения вещества в яйца 1', идентифицированные как имеющие первую характеристику. Второй инъекционный пункт 42 содержит первый набор устройств подачи инъекций, которые приспособлены для введения вещества в яйца 1', идентифицированные как имеющие вторую характеристику. Например, если идентифицированной характеристикой является пол, первый инъекционный пункт 41 может вводить вакцину или другое вещество в яйца самцов, а второй инъекционный пункт 42 может вводить вакцину или другое вещество в яйца самок.
Пункт 50 сортировки/перемещения может быть установлен ниже по потоку относительно пункта 40 обработки. Управляющее устройство 20 генерирует селективный сигнал удаления, чтобы заставить пункт 50 сортировки/перемещения удалить яйца, имеющие различные идентифицированные характеристики (например, пол). Пункт 50 сортировки/перемещения может использовать подъемные устройства всасывающего типа, как описано выше относительно подъемных головок 132, 134 устройства 30 извлечения материала. Также можно использовать любое другое соответствующее средстве для удаления яиц, такие устройства известны специалистам в данной области техники.
В иллюстрируемом варианте осуществления сортируются яйца, идентифицированные в соответствии с полом. Яйца самцов переносят с прокладок 7 для яиц в соответствующие контейнеры 51, а яйца самок переносят с прокладок 7 для яиц в соответствующие контейнеры 52. Любые неживые яйца могут оставляться в прокладках 7 для яиц для последующей обработки или удаления.
Пункт 50 сортировки/перемещения предпочтительно работает автоматически и роботизированно. В качестве альтернативы отобранные яйца можно идентифицировать в устройстве 22 сопряжения оператора с системой, факультативно маркировать и удалять вручную.
В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения яйца можно сортировать на основании жизнеспособности, содержания болезнетворных организмов и/или генетического анализа. Например, яйца, которые содержат болезнетворные микроорганизмы, можно удалять из нормальней совокупности и не переносить в инкубатор, таким образом предотвращая "горизонтальную" передачу возбудителей болезни.
Системы в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения могут обеспечивать ценную информацию для тех, кто занят в птицеводстве на промышленной основе. Например, идентификация и компиляция (обобщение) классов эмбриональной смертности могут обеспечивать обратную связь по управлению племенным стадом, условия манипулирования и инкубирования яиц. Знание количества жизнеспособных яиц и пола может обеспечивать точное предсказание результата и рационализировать и оптимизировать материально-техническое обеспечение. Идентификация выявления болезнетворных организмов и компиляция данных могут помогать в лечении болезни. Селекционеры могут использовать идентификацию генетических маркеров. Идентификации питательных элементов внутри яйца можно использовать для оптимизирования кормовых рационов и режимов кормления. Идентификации белков или небольших молекул можно использовать для отслеживания, или предсказания, или оптимизирования продуктивности или иммунитета. Кроме того, можно использовать информацию от вариантов осуществления настоящего изобретения для слежения за компонентами яиц и затем связывания их с продуктивностью птиц и использовать эту информацию для разработки новой продукции.
В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения можно сконструировать пункт извлечения материала для выполнения различных методик анализирования с целью определения характеристик яиц. Фиг.53-54 иллюстрируют модуль 600, который предназначен для подсоединения к устройству 30 извлечения материала фиг.14. Примерный модуль 600 для анализирования материала в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения и, в частности, использование описанной ниже процедуры конкурентного анализа антител производятся корпорацией Luminex Corporation, Austin (Остин), шт.Техас.
Иллюстрируемый модуль 600 разработан для извлечения небольших образцов материала, извлеченного из яиц, из соответствующих сосудов для образцов и подачи их в систему устройства считывания для анализа. Лоток 151 для образцов, имеющий множество сосудов 152 для образцов, которые содержат материал, извлеченный из яиц, предпочтительно вводится в иллюстрируемый модуль 600 из системы 150 манипулирования лотками для образцов.
Процедура конкурентного анализа антител используется модулем 600 и основана на антителе, связанном с окрашенными внутри "гранулами". Иллюстрируемый модуль 600 может быть приспособлен для манипулирования одновременно любым количеством лотков 151 для образцов. Для каждого лотка 151 для образцов модуль 600 включает в себя манипулятор для жидкости, который предназначен для извлечения небольших образцов из соответствующих сосудов для образцов в лотке 151 для образцов и подачи их в систему устройства считывания.
В частности, если материал, который извлекли из яиц, представляет собой аллантоисную жидкость, модуль 600 берет аллантоисную жидкость и смешивает ее с микросферами из полистирола или гранулами (поставляемыми в Luminex, Inc., Austin, шт.Техас), которые связаны с молекулами эстрадиола. К смеси гранул/аллантоисной жидкости добавляют меченое с использованием флуоресценции антитело антиэстрадиола и перемешивают. Затем эту смесь инкубируют при комнатной температуре в темноте в течение 15-30 минут. Некоторое количество смеси (например, 50 - 60 мкл) извлекают и результаты анализов обеспечивают с помощью анализатора (Luminex, Inc, Austin, шт.Техас), в котором для определения флуоресцентного сигнала используются лазеры.
Эта процедура анализов основана на конкурентном ингибировании. Конкуренция для меченого с использованием флуоресценции антитела антиэстрадиола устанавливается между эстрадиолом, связанным с гранулами, и эстрадиолом в образце аллантоиса. Если образец аллантоиса получен от эмбриона самки и содержит эстрадиол, эстрадиол в образце конкурирует за меченое с помощью флуоресценции антитело, и с гранулами будет связано меньшее количество антитела. Сигнал анализа, в зависимости от количества антитела, связанного с гранулами, будет более низким от образца, полученного от самок (ингибирование (подавление) флуоресцентного сигнала). Если образец аллантоиса получен от эмбриона самца и не содержит эстрадиол, конкуренция от эстрадиола в образце будет значительно меньше и больше гранул будет иметь связанное антитело. Чем больше антитела, связанного с гранулами, тем выше сигнал.
В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения связанные гранулы и антитело могут уже присутствовать внутри сосудов для образцов лотка для образцов. Благодаря исключению дополнительных этапов добавления гранул и антитела с извлеченной аллантоисной жидкостью время анализирования можно уменьшить, что может быть выгодно с коммерческой точки зрения.
Согласно фиг.54 иллюстрируемый модуль 600 включает в себя систему 602 манипулирования шаблонами, высокопроизводительную систему 604 считывания для анализа образцов, устройство управления 606 и систему 608 подачи и выпуска текучей среды.
Представленное выше описание является иллюстративным для настоящего изобретения и не должно рассматриваться в качестве его ограничения. Хотя были описаны несколько примеров вариантов осуществления этого изобретения, специалисты в данной области техники без труда поймут, что к этим вариантам осуществления можно сделать множество модификаций без существенного отхода от новых положений и без утраты преимуществ данного изобретения. Соответственно, все такие изменения предназначены для включения в объем этого изобретения, как определено в формуле изобретения. Поэтому должно быть понято, что представленное выше описание является иллюстративным для настоящего изобретения и не должно рассматриваться как ограниченное конкретными раскрытыми вариантами осуществления и что видоизменения раскрытых вариантов осуществления, так же как другие варианты осуществления, предназначены для включения в объем притязаний прилагаемой формулы изобретения. Изобретение определено последующей формулой изобретения с эквивалентами пунктов формулы изобретения, подлежащими включению в нее.
1. Способ обработки яиц, имеющих идентифицируемый признак, при котором извлекают материал из каждого из множества яиц, анализируют материал, извлекаемый из каждого яйца, с целью идентификации яиц, имеющих признак, и выборочно обрабатывают яйца, идентифицированные как имеющие такой признак.
2. Способ по п.1, при котором дополнительно идентифицируют живые яйца среди яиц до извлечения материала и извлекают материал из яиц, идентифицированных как живые яйца.
3. Способ по п.2, при котором идентификация живых яиц включает овоскопирование яиц.
4. Способ по п.2, при котором для идентификации живых яиц освещают каждое яйцо светом от источника света, причем свет включает в себя свет на длинах волн как в видимом, так и в инфракрасном диапазоне, принимают свет, проходящий сквозь каждое яйцо, в детекторе, установленном рядом с каждым яйцом, определяют интенсивность принимаемого света на выбранных одних из длин волн в видимом и в инфракрасном диапазонах для каждого яйца, генерируют спектр для каждого яйца, который отображает интенсивность света на множестве длин волн видимого и инфракрасного диапазонов, и сравнивают генерированный спектр для каждого яйца со спектром, связанным с живым яйцом, для идентификации живых яиц.
5. Способ по п.4, при котором при освещении каждого яйца светом освещают каждое яйцо светом на длинах волн в диапазоне от приблизительно 300 нм до приблизительно 1100 нм.
6. Способ по п.2, при котором при идентификации живых яиц измеряют непрозрачность яиц, измеряют температуру яиц, и идентифицируют живые яйца, используя измеренные величины непрозрачности и температуры.
7. Способ по п.1, при котором при извлечении материала из яиц извлекают из яиц аллантоисную жидкость, амнион, желток, скорлупу, белок, ткань эмбриона, скорлуповую оболочку и/или кровь.
8. Способ по п.7, при котором при извлечении материала из яиц располагают каждое яйцо, по существу, в горизонтальной ориентации, вводят зонд в каждое яйцо сквозь скорлупу и извлекают образец аллантоисной жидкости из аллантоиса каждого яйца через каждый зонд.
9. Способ по п.8, при котором расположение каждого из яиц, по существу, в горизонтальной ориентации включает расположение каждого из яиц так, что продольная ось каждого яйца ориентирована под углом между приблизительно 10 градусами и приблизительно 180 градусами от вертикали, причем вертикаль под углом нуль градусов определяется тупым концом яйца, находящимся в направленном вертикально вверх положении.
10. Способ по п.8, при котором дополнительно изменяют положения каждого из яиц от, по существу, горизонтальной ориентации к, по существу, вертикальной ориентации после того, как аллантоисная жидкость из него извлечена, и перемещают, по существу, вертикально ориентированные яйца в другое местоположение.
11. Способ по п.8, при котором анализирование материала, извлекаемого из каждого яйца, с целью идентификации одного или более признаков каждого яйца включает обнаружение присутствия эстрогенного состава в извлеченной аллантоисной жидкости.
12. Способ по п.11, при котором при выявлении присутствия эстрогенного состава распределяют аллантоисную жидкость, извлеченную из яиц, в соответствующие сосуды, распределяют биосенсор в сосуды, причем биосенсор разработан таким образом, чтобы химически взаимодействовать с эстрогенным составом в аллантоисной жидкости и изменять сигнал цвета аллантоисной жидкости, и выявляют изменения сигнала цвета аллантоисной жидкости внутри сосудов.
13. Способ по п.11, при котором при выявлении присутствия эстрогенного состава распределяют аллантоисную жидкость, извлекаемую из яиц, в соответствующие сосуды, причем каждый сосуд содержит биосенсор, выполненный таким образом, чтобы химически взаимодействовать с эстрогенным составом в аллантоисной жидкости и изменять сигнал цвета аллантоисной жидкости, и выявляют изменения сигнала цвета аллантоисной жидкости внутри сосудов.
14. Способ по п.1, при котором анализирование материала, извлекаемого из каждого яйца, для идентификации одного или более признаков каждого яйца включает идентифицирование пола каждого яйца и в котором выборочная обработка живых яиц включает выборочное введение вакцины в яйца определенного пола.
15. Способ по п.13, при котором дополнительно вводят первую вакцину в яйца, идентифицированные как яйца мужского пола, и вводят вторую вакцину в яйца, идентифицированные как яйца женского пола.
16. Способ по п.1, при котором для анализирования материала, извлекаемого из каждого яйца, для идентификации одного или более признаков каждого яйца идентифицируют пол каждого яйца и при котором при обработке живых яиц изымают яйца, идентифицированные как имеющие один и тот же пол.
17. Способ по п.1, при котором для анализирования материала, извлекаемого из каждого яйца, для идентификации одного или более признаков каждого яйца идентифицируют один или более болезнетворных микроорганизмов внутри каждого яйца и при котором при обработке живых яиц удаляют яйца, идентифицированные как имеющие один или более болезнетворных микроорганизмов.
18. Способ по п.1, при котором при анализировании материала, извлекаемого из каждого яйца, для идентификации одного или более признаков каждого яйца выполняют генетический анализ на каждом яйце.
19. Способ обработки яиц, имеющих идентифицируемый признак, являющийся полом, при котором идентифицируют живые яйца среди множества яиц, извлекают материал из яиц, идентифицированных как живые яйца, анализируют материал, извлеченный из каждого живого яйца, для идентификации пола каждого живого яйца и выборочно вводят вакцины в живые яйца в соответствии с полом.
20. Способ по п.19, при котором дополнительно сортируют живые яйца в соответствии с полом до выборочного введения вакцины в живые яйца.
21. Способ по п.19, при котором дополнительно сортируют живые яйца в соответствии с полом после выборочного введения вакцины в живые яйца.
22. Способ по п.19, при котором при идентифицировании живых яиц овоскопируют яйца.
23. Способ по п.19, при котором при идентифицировании живых яиц освещают каждое яйцо светом от источника света, в котором свет включает в себя свет на длинах волн как в видимом, так и в инфракрасном диапазонах, принимают свет, проходящий сквозь каждое яйцо, в детекторе, установленном рядом с каждым яйцом, определяют интенсивность принимаемого света на выбранных одних из длин волн видимого и инфракрасного диапазонов для каждого яйца, генерируют спектр для каждого яйца, который отображает интенсивность света на множестве длин волн видимого и инфракрасного диапазонов, и сравнивают генерированный спектр для каждого яйца со спектром, связанным с живым яйцом, для идентификации живых яиц.
24. Способ по п.19, при котором при освещении каждого яйца светом освещают каждое яйцо светом на длинах волн от приблизительно 300 нм до приблизительно 1100 нм.
25. Способ по п.19, при котором при идентифицировании живых яиц измеряют непрозрачность множества яиц, измеряют температуру множества яиц и идентифицируют живые яйца, используя измеренные величины непрозрачности и температуры.
26. Способ по п.19, при котором при извлечении материала из яиц извлекают аллантоисную жидкость, амнион, желток, скорлупу, белок, ткани эмбриона, скорлуповую оболочку и/или кровь из яиц.
27. Способ по п.26, при котором при анализировании материала, извлекаемого из каждого живого яйца, для идентификации пола каждого живого яйца определяют присутствие эстрогенного состава в аллантоисной жидкости, извлекаемой из каждого живого яйца.
28. Способ по п.26, при котором при извлечении материала из яиц располагают каждое из живых яиц, по существу, в горизонтальной ориентации, вводят зонд в каждое яйцо сквозь скорлупу и извлекают образец аллантоисной жидкости из аллантоиса каждого яйца через каждый зонд.
29. Способ по п.28, при котором при расположении каждого из живых яиц в, по существу, горизонтальной ориентации располагают каждое из живых яиц таким образом, что продольная ось каждого яйца ориентирована под углом между приблизительно 10 градусами и приблизительно 180 градусами от вертикали, причем вертикаль под углом нуль градусов определяется тупым концом яйца, находящимся в направленном вертикально вверх положении.
30. Способ по п.28, при котором дополнительно изменяют положение каждого из живых яиц от, по существу, горизонтальной ориентации к, по существу, вертикальной ориентации после того, как аллантоисная жидкость из них извлечена, и перемещают, по существу, вертикально ориентированные живые яйца в другое местоположение.
31. Способ по п.27, при котором при определении присутствия эстрогенного состава распределяют аллантоисную жидкость, извлекаемую из живых яиц, в соответствующие сосуды, распределяют биосенсор в сосуды, причем биосенсор подобран таким образом, чтобы химически взаимодействовать с эстрогенным составом в аллантоисной жидкости и изменять сигнал цвета аллантоисной жидкости, и выявляют изменения сигнала цвета аллантоисной жидкости внутри сосудов.
32. Способ по п.27, при котором при определении присутствия эстрогенного состава распределяют аллантоисную жидкость, извлеченную из яиц, в соответствующие сосуды, причем каждый сосуд содержит биосенсор, выполненный таким образом, чтобы химически взаимодействовать с эстрогенным составом в аллантоисной жидкости и изменять цвет аллантоисной жидкости, и выявляют изменения сигнала цвета аллантоисной жидкости внутри сосудов.
33. Способ по п.19, при котором при определении присутствия эстрогенного состава распределяют аллантоисную жидкость, извлеченную из яиц, в соответствующие сосуды, причем каждый сосуд содержит биосенсор, предназначенный для химического взаимодействия с эстрогенным составом в аллантоисной жидкости, и вырабатывают поддающийся обнаружению сигнала, и выявляют сигнал, производимый внутри одного или больше сосудов.
34. Способ обработки яиц, имеющих идентифицируемый признак, являющийся полом, при котором идентифицируют живые яйца среди яиц, извлекают аллантоисную жидкость из яиц, идентифицированных как живые яйца, при этом располагают каждое из живых яиц, по существу, в горизонтальной ориентации, за счет чего аллантоис каждого яйца объединяется и увеличивает аллантоисный мешок под верхней частью скорлупы каждого яйца, вводят зонд в каждое яйцо сквозь скорлупу яйца и непосредственно в увеличенный аллантоисный мешок, и извлекают образец аллантоисной жидкости из аллантоиса каждого яйца через каждый зонд, выявляют присутствие эстрогенного состава в аллантоисной жидкости, извлекаемой из каждого живого яйца, для идентифицирования пола каждого живого яйца, при этом распределяют аллантоисную жидкость, извлекаемую из живых яиц, в соответствующие сосуды, распределяют биосенсор в сосуды, причем биосенсор выбран таким образом, чтобы химически взаимодействовать с эстрогенным составом в аллантоисной жидкости и изменять сигнал цвета аллантоисной жидкости, и выявляют изменение сигнала цвета аллантоисной жидкости внутри сосудов, и выборочно вводят вакцину в живые яйца в соответствии с полом.
35. Способ по п.34, при котором дополнительно сортируют живые яйца в соответствии с полом.
36. Способ по п.34, при котором при идентифицировании живых яиц овоскопируют каждое яйцо.
37. Способ по п.34, при котором при выборочном введении вакцины в живые яйца в соответствии с полом вводят первую вакцину в живые яйца, идентифицированные как яйца мужского пола, и вводят вторую вакцину в живые яйца, идентифицированные как яйца женского пола.
38. Способ по п.34, при котором при выборочном введении вакцины в живые яйца в соответствии с полом вводят вакцину в живые яйца, идентифицированные как имеющие один и тот же пол.
39. Способ обработки яиц, имеющих идентифицируемый признак, являющийся болезнетворными микроорганизмами, при котором извлекают материал из каждого из яиц, анализируют материал, извлеченный из каждого из яиц для идентификации яиц, имеющих в себе один или более болезнетворных микроорганизмов, и изымают яйца, идентифицированные как имеющие один или более болезнетворных микроорганизмов.
40. Способ по п.39, при котором дополнительно идентифицируют живые яйца среди яиц, и извлекают материал из яиц, идентифицированных как живые яйца.
41. Способ обработки яиц, имеющих идентифицируемый признак, являющийся болезнетворными микроорганизмами, при котором извлекают материал из каждого из яиц, анализируют материал, извлеченный из каждого из яиц для идентификации пола каждого яйца, анализируют материал, извлеченный из каждого из яиц для идентификации яиц, имеющих в себе один или более болезнетворных микроорганизмов, и изымают яйца, идентифицированные как имеющие один или более болезнетворных микроорганизмов.
42. Способ по п.41, при котором дополнительно идентифицируют живые яйца среди яиц до извлечения материала и извлекают материал из яиц, идентифицированных как живые яйца.
43. Способ по п.41, при котором дополнительно выборочно вводят вакцину в яйца в соответствии с их полом.
44. Способ по п.43, при котором дополнительно вводят первую вакцину в яйца, идентифицированные как яйца мужского пола, и вводят вторую вакцину в яйца, идентифицированные как яйца женского пола.
45. Способ по п.41, при котором дополнительно изымают яйца, идентифицированные как яйца, имеющие один и тот же пол.
46. Способ обработки яиц, имеющих идентифицируемый признак, являющийся болезнетворными микроорганизмами, при котором извлекают материал из каждого из яиц, осуществляют генетический анализ материала, извлеченного из каждого из яиц, анализируют материал, извлеченный из каждого из яиц, для идентификации пола каждого яйца, анализируют материал, извлеченный из каждого из яиц, для идентификации яиц, имеющих в себе один или более болезнетворных микроорганизмов, и изымают яйца, идентифицированные как имеющие один или более болезнетворных микроорганизмов.
47. Способ по п.46, при котором дополнительно идентифицируют живые яйца среди яиц до извлечения материала и извлекают материал из яиц, идентифицированных как живые яйца.
48. Способ по п.46, при котором дополнительно выборочно вводят вакцину в яйца в соответствии с их полом.
49. Способ по п.48, при котором дополнительно выборочно вводят вакцины в яйца в соответствии с их полом.
50. Способ по п.46, при котором дополнительно изымают яйца, иденцифицируемые как яйца одного и того же пола.
51. Способ обработки яиц, имеющих идентифицируемый признак, являющийся болезнетворными микроорганизмами, при котором извлекают материал из каждого из яиц, осуществляют генетический анализ материала, извлеченного из каждого из яиц, анализируют материал, извлеченный из каждого из яиц, для идентификации яиц, имеющих в себе один или более болезнетворных микроорганизмов, и изымают яйца, идентифицированные как имеющие один или более болезнетворных микроорганизмов.
52. Способ по п.51, при котором дополнительно идентифицируют живые яйца среди яиц до извлечения материала и извлекают материал из живых яиц.
53. Способ обработки яиц, имеющих идентифицируемый признак, являющийся полом, при котором извлекают материал из каждого из яиц, осуществляют генетический анализ материала, извлеченного из каждого из яиц, анализируют материал, извлеченный из каждого из яиц, для идентификации пола каждого яйца.
54. Способ по п.53, при котором дополнительно идентифицируют живые яйца среди яиц до извлечения материала и извлекают материал из яиц, идентифицированных как живые яйца.
55. Способ по п.53, при котором дополнительно выборочно вводят вакцину в яйца в соответствии с их полом.
56. Способ по п.55, при котором дополнительно вводят первую вакцину в яйца, идентифицированные как яйца мужского пола, и вводят вторую вакцину в яйца, идентифицированные как яйца женского пола.
57. Способ по п.55, при котором дополнительно изымают яйца, имеющие один и тот же пол.
58. Способ обработки яиц, имеющих идентифицируемый признак, являющийся генетическими признаками, при котором идентифицируют живые яиц среди яиц, извлекают материал из яиц, идентифицированных как живые яйца, и осуществляют генетический анализ материала, извлеченного из каждого из яиц.
