ホーム > 特許ランキング > Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ ＳＥ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-02-14
(54)【発明の名称】実験試料を自動処理するための自動実験システム
(51)【国際特許分類】
G01N 35/10 20060101AFI20220204BHJP
【ＦＩ】
G01N35/10 G
G01N35/10 C
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021533628
(86)(22)【出願日】2019-12-11
(85)【翻訳文提出日】2021-07-05
(86)【国際出願番号】 EP2019084629
(87)【国際公開番号】W WO2020120567
(87)【国際公開日】2020-06-18
(31)【優先権主張番号】18212806.6
(32)【優先日】2018-12-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】591121683
【氏名又は名称】エッペンドルフ エスイー
【氏名又は名称原語表記】Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ ＳＥ
【住所又は居所原語表記】Ｂａｒｋｈａｕｓｅｎｗｅｇ １， Ｄ－２２３３９ Ｈａｍｂｕｒｇ， Ｇｅｒｍａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】100093056
【弁理士】
【氏名又は名称】杉谷 勉
(74)【代理人】
【識別番号】100142930
【弁理士】
【氏名又は名称】戸高 弘幸
(74)【代理人】
【識別番号】100175020
【弁理士】
【氏名又は名称】杉谷 知彦
(74)【代理人】
【識別番号】100180596
【弁理士】
【氏名又は名称】栗原 要
(74)【代理人】
【識別番号】100195349
【弁理士】
【氏名又は名称】青野 信喜
(72)【発明者】
【氏名】イェンス－ペーター・クローク
【テーマコード（参考）】
2G058
【Ｆターム（参考）】
2G058AA05
2G058CA01
2G058CB08
2G058CC01
2G058CD11
2G058CF01
2G058EA02
2G058EA04
2G058ED02
2G058ED10
2G058ED20
2G058ED36
(57)【要約】
実験試料を自動処理するための自動実験システムであって、
作業領域と、
作業領域にある、実験アイテム用の予め画定された複数のワークステーションであって、標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合するフォーマットを備えている、複数のワークステーションと、
ツールを作業領域の上に移動させる少なくとも１つの移動装置と、
実験アイテムを作業領域に再配置するために、移動装置によって移動可能な少なくとも１つの搬送ツールと、
作業領域において、ピペット・チップを取り上げたり解除したりし、かつピペット・チップによって液体を吸い上げて分注するために、移動装置によって移動可能な少なくとも１つのピペッティング・ツールと、
ピペット・チップ保持具用のホルダと、を備え、
ピペット・チップ保持具用のホルダが、矩形の貫通開口部を有する少なくとも１つの保持装置と、保持装置に接続されている支持装置とを有するホルダとを備え、
支持装置を備えたホルダが、ワークステーションに取り付けられているピペット・チップ保持具の隣の作業領域に載置されるので、標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合したフットプリントを有するピペット・チップ保持具の上に保持装置が載置され、保持装置の下に取り付けられたピペット・チップ保持具から、ピペット・チップをピペッティング・ツールによって保持装置の貫通開口部を通して取り出すことが可能であり、標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合したフットプリントを有するピペット・チップ保持具を保持装置に取り付けることが可能であり、
自動実験システムは電子制御装置を備え、この電子制御装置は、移動装置に接続されており、ピペッティング・ツールによってピペット・チップを保持装置に取り付けられたピペット・チップ保持具から取り出すことができるように、ピペット・チップ保持具を搬送ツールによって保持装置から取り外すことができるように、かつ保持装置の下に取り付けられたピペット・チップ保持具から、保持装置の貫通開口部を通してピペット装置によってピペット・チップを取り出すことができるように、搬送ツールの動きとピペッティング・ツールの動きとを移動装置によって制御するように設計されている。
作業領域と、
作業領域にある、実験アイテム用の予め画定された複数のワークステーションであって、標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合するフォーマットを備えている、複数のワークステーションと、
ツールを作業領域の上に移動させる少なくとも１つの移動装置と、
実験アイテムを作業領域に再配置するために、移動装置によって移動可能な少なくとも１つの搬送ツールと、
作業領域において、ピペット・チップを取り上げたり解除したりし、かつピペット・チップによって液体を吸い上げて分注するために、移動装置によって移動可能な少なくとも１つのピペッティング・ツールと、
ピペット・チップ保持具用のホルダと、を備え、
ピペット・チップ保持具用のホルダが、矩形の貫通開口部を有する少なくとも１つの保持装置と、保持装置に接続されている支持装置とを有するホルダとを備え、
支持装置を備えたホルダが、ワークステーションに取り付けられているピペット・チップ保持具の隣の作業領域に載置されるので、標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合したフットプリントを有するピペット・チップ保持具の上に保持装置が載置され、保持装置の下に取り付けられたピペット・チップ保持具から、ピペット・チップをピペッティング・ツールによって保持装置の貫通開口部を通して取り出すことが可能であり、標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合したフットプリントを有するピペット・チップ保持具を保持装置に取り付けることが可能であり、
自動実験システムは電子制御装置を備え、この電子制御装置は、移動装置に接続されており、ピペッティング・ツールによってピペット・チップを保持装置に取り付けられたピペット・チップ保持具から取り出すことができるように、ピペット・チップ保持具を搬送ツールによって保持装置から取り外すことができるように、かつ保持装置の下に取り付けられたピペット・チップ保持具から、保持装置の貫通開口部を通してピペット装置によってピペット・チップを取り出すことができるように、搬送ツールの動きとピペッティング・ツールの動きとを移動装置によって制御するように設計されている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
実験試料を自動処理するための自動実験システムであって、作業領域（２）と、
前記作業領域（２）にある、実験アイテム用の予め画定された複数のワークステーション（３）であって、標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合するフォーマットを備えている、複数のワークステーション（３）と、
ツールを前記作業領域（２）の上に移動させる少なくとも１つの移動装置（２９）と、
実験アイテムを前記作業領域に再配置するために、前記移動装置（２９）によって移動可能な少なくとも１つの搬送ツール（３１）と、
前記作業領域（２）において、ピペット・チップ（２５）を取り上げたり解除したりし、かつ前記ピペット・チップ（２５）によって液体を吸い上げて分注するために、前記移動装置（２９）によって移動可能な少なくとも１つのピペッティング・ツール（３０）と、
ピペット・チップ保持具（７）用のホルダ（９．１，９．２）と、を備え、
前記ピペット・チップ保持具（７）用のホルダ（９．１，９．２）が、矩形の貫通開口部（１９）を有する少なくとも１つの保持装置（１０）と、前記保持装置（１０）に接続されている支持装置（１２）とを有し、
前記支持装置（１２）を備えたホルダ（９．１，９．２）が、ワークステーション（３）に取り付けられているピペット・チップ保持具（７）の隣の前記作業領域（２）に載置されるので、前記標準マイクロタイター・プレートの前記フットプリントに適合したフットプリントを有する前記ピペット・チップ保持具（７）の上に前記保持装置（１０）が載置され、前記保持装置（１０）の下に取り付けられた前記ピペット・チップ保持具（７）から、前記ピペット・チップ（２５）を前記ピペッティング・ツール（３１）によって前記保持装置（１０）の前記貫通開口部（１９）を通して取り出すことが可能であり、前記標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合したフットプリントを有する前記ピペット・チップ保持具（７）を前記保持装置（１０）に取り付けることが可能であり、
前記自動実験システムが電子制御装置を備え、前記電子制御装置は、前記移動装置（２９）に接続されており、前記ピペッティング・ツール（３０）によって前記ピペット・チップ（２５）を前記保持装置（１０）に取り付けられた前記ピペット・チップ保持具（７）から取り出すことができるように、前記ピペット・チップ保持具（７）を前記搬送ツール（３１）によって前記保持装置（１０）から取り外すことができるように、かつ前記保持装置の下に取り付けられた前記ピペット・チップ保持具（７）から、前記保持装置（１０）の前記貫通開口部（１９）を通して前記ピペッティング・ツール（３０）によって前記ピペット・チップ（２５）を取り出すことができるように、前記搬送ツール（３１）の動きと前記ピペッティング・ツール（３０）の動きとを前記移動装置（２９）によって制御するように設計されている、自動実験システム。
【請求項2】
前記ホルダ（９．１，９．２）が担持装置（１４）を備え、前記支持装置（１２）が前記担持装置（１４）を介して前記作業領域（２）上に支持され、前記担持装置（１４）は、矩形の受容開口部（２２）に標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合するフットプリントを有するピペット・チップ保持具（７）またはピペット・チップ・ホルダ（８）を受容するように、あるいは前記ピペット・チップ保持具またはピペット・チップ・ホルダを縁部に支持するように設計されている、請求項１に記載の自動実験システム。
【請求項3】
前記保持装置（１０）が矩形の第１のフレーム（１１）であり、前記担持装置（１４）が矩形の第２のフレーム（１５）である、請求項１または２に記載の自動実験システム。
【請求項4】
前記支持装置（１２）が、前記保持装置（１０）の上部および前記担持装置（１４）の底部に接続される少なくとも１つのロッド（１３）または別の線状接続バーを備える、請求項２または３に記載の自動実験システム。
【請求項5】
前記ワークステーション（３）が第１の整列要素（４）の配置によって境界を定められており、前記第１の整列要素（４）は間に挿入された標準マイクロタイター・プレートを前記ワークステーション（３）に位置合わせするように設計されており、前記ホルダ（９．１，９．２）が、その下縁部領域に、前記ホルダ（９．１，９．２）を前記第１の整列要素（４）に位置合わせするために、前記第１の整列要素（４）に対して相補的な形状を有する第２の整列要素（２３）を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の自動実験システム。
【請求項6】
前記第１の整列要素（４）が複数の第１のピン（５）と少なくとも１つの第１のばね要素（６）とを備え、前記ワークステーション（３）の角部において前記作業領域（２）から上を向いており、前記第２の整列要素（２３）が前記第１のピン（５）と前記第１のばね要素（６）を受けるように設計されている第１の整列孔（２４）を備える、請求項５に記載の自動実験システム。
【請求項7】
前記保持装置（１０）が、前記ホルダ（９．１，９．２）の底面からある距離をおいて配置されており、その距離は、前記ピペット・チップ保持具（７）が上に載置された前記ピペット・チップ・ホルダ（８）と前記ピペット・チップ保持具に保持されている前記ピペット・チップ（２５）からなる配置の高さを超える、請求項１から６のいずれか一項に記載の自動実験システム。
【請求項8】
前記保持装置（１０）と前記ホルダ（９．１，９．２）の底面との距離は、前記保持装置（１０）に載置されている前記ピペット・チップ保持具（７）に保持された前記ピペット・チップ（２５）が、ピペット・チップ・ホルダ（８）に載置されている前記ピペット・チップ保持具（７）にあるピペット・チップ（２５）の上の底部で終端するようになっている、請求項７に記載の自動実験システム。
【請求項9】
少なくとも２つの平行のフレーム部の内面に、前記ホルダ（９．１，９．２）の前記第１のフレーム（１１）が、前記第１のフレーム（１１）の上面に対して下方に中心をずらして配置されているレスト・レッジ（２０）を備え、レスト・レッジ（２０）は、ピペット・チップ保持具（７）またはピペット・チップ・ホルダ（８）を少なくとも２つの平行な端部に取り付けるための貫通開口部（１９）を画定する、請求項３から８のいずれか一項に記載の自動実験システム。
【請求項10】
前記ホルダ（９．１，９．２）の前記第１のフレーム（１１）が、少なくとも１つのフレーム部分（２６）の外縁部にピペット・チップ（２５）を受けるための孔の列（２７）を備える、請求項３から９のいずれか一項に記載の自動実験システム。
【請求項11】
前記搬送ツールが、水平軸を中心に旋回可能な把持アーム（３２）を備えるグリッパ・ツール（３１）であり、前記把持アームは、互いに対向する内面に突出しているニードル（３３）を備え、実験アイテムを把持するために前記移動装置（２９）を用いて共に旋回し、かつ実験アイテムを解除するために離れるように旋回することが可能である、請求項１から１０のいずれか一項に記載の自動実験システム。
【請求項12】
前記搬送ツール（３１）用の前記作業領域（２）内の所定の保管場所と、前記保管場所にその下縁部の近くに載置可能な、矩形のチューブ（４３）を有するアダプタ（４０）とを備え、前記アダプタ（４０）は、前記搬送ツール（３１）への確実な接続装置（４９）を有し、その上縁部は中に挿入されている前記ピペット・チップ（２５）が前記チューブ（４３）に到達するように前記ピペット・チップ保持具（７）を担持するように設計されている、請求項１から１１のいずれか一項に記載の自動実験システム。
【請求項13】
前記保管場所が、第３の整列要素（４２）の配置を備え、前記アダプタ（４０）が、前記保管場所の前記第３の整列要素（４２）と前記アダプタ（４０）を位置合わせするために、前記第３の整列要素と相補的な形状を有する第４の整列要素を底部に備え、かつ／または、前記アダプタ（４０）が、第５の整列要素（４５）の配置を上縁部に備え、前記第５の整列要素（４５）は、前記アダプタ（４０）に標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合したフットプリントを有するピペット・チップ保持具（７）を位置合わせするように設計されている、請求項１２に記載の自動実験システム。
【請求項14】
液体実験試料を自動処理するための、請求項１から１３のうちのいずれか一項に記載の自動実験システムの使用であって、標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合するフットプリントを有するピペット・チップ保持具（７）内にあるピペット・チップ（２５）が、所定のワークステーション（３）に設けられ、
保持装置（１０）が前記ピペット・チップ保持具（７）の上に配置されるように、支持装置（１２）を備えたホルダ（９．１，９．２）が作業領域（２）上の前記ワークステーション（３）に取り付けられているピペット・チップ保持具（７）に隣接して載置され、
標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合するフットプリントを有するピペット・チップ保持具（７）にあるピペット・チップ（２５）が、前記ホルダ（９．１，９．２）の前記保持装置（１０）に設けられ、
ピペット・チップ（２５）がピペッティング・ツール（３０）を用いて前記保持装置（１０）の前記ピペット・チップ保持具（７）から取り出され、それによって液体が移送された後に解除され、
前記ピペット・チップ保持具（７）が搬送ツール（３１）を用いて前記保持装置（１０）から取り外され、
ピペット・チップ（２５）が前記ピペッティング・ツール（３０）を用いて前記保持装置（１０）の貫通開口部（１９）を通して前記保持装置の下に配置されているピペット・チップ保持具（７）から取り出され、液体を移送するのに使用される、自動実験システムの使用。
【請求項15】
前記ピペット・チップ保持具（７）が前記ワークステーション（３）に載置されて、その中に保持されているピペット・チップ（２５）が前記ワークステーション（３）の凹部に到達し、あるいはピペット・チップ保持具（７）がピペット・チップ・ホルダ（８）に載置されて、前記ピペット・チップ・ホルダ（８）が前記ワークステーション（３）に載置され、かつ／あるいは、前記ピペット・チップ保持具（７）が前記保持装置（８）に載置され、または前記ピペット・チップ保持具（７）が前記ピペット・チップ・ホルダ（８）の上部に載置されて、前記ピペット・チップ・ホルダ（８）が前記保持装置（１０）に載置される、請求項１４に記載の使用。
【請求項16】
ピペット・チップ保持具（７）がホルダ（９．１，９．２）の前記保持装置（１０）に配置されない場合、前記搬送ツール（３１）を用いてピペット・チップ保持具（７）を前記アダプタ（４０）から取り外し、前記ホルダの前記保持装置（１０）またはその上に配置されているピペット・チップ・ホルダ（８）に載置し、前記ピペッティング・ツール（３０）を用いてピペット・チップ（２５）を前記ピペット・チップ保持具（７）から取り出し、液体を移送するのに使用される、請求項１４または１５に記載の使用。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、実験試料を自動処理するための自動実験システムに関する。
【0002】
自動実験システムは、特に、生物学的実験室、生化学的実験室、医学的実験室、法医学的実験室、または化学的実験室において、主に液体実験試料を処理するために使用されている。処理操作は、特に、試料の計量、混合、分割、希釈、加熱／冷却、生化学的または化学的な変質、または分析を含む。その過程で、試料は、その量や組成に関して、または物理的に、生化学的に、化学的に、あるいは他の方法で、変質されてもよい。自動実験システムは、特に、希釈系列の作製、試薬の分配、容器からプレートへの試料の移送、試料の規格化、ＰＣＲの設定、リアルタイムＰＣＲ、磁気ビーズ法を用いた核酸の精製、次世代シーケンシングのための試料の調製、細胞試験の処理や通常のピペット操作に使用されている。自動的に試料を処理することは、これらを手動で行うよりも迅速で、正確で、かつ信頼性が高い。自動実験システムおよび実験試料を処理する方法は、欧州特許公開第２ ７１３ １６６Ａ１号に記載されている。
【0003】
エッペンドルフ社（Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ ＡＧ）の自動実験システムｅｐＭｏｔｉｏｎ（登録商標）５０７０、５０７３、および５０７５には、実験アイテム用のワークステーションを備えた作業領域や、グリッパやピペッティング・ツールを保管する保管領域がある。試料は、実験アイテム内に保管され取り扱うことができる。実験アイテムは、たとえば、試薬容器、反応容器、リザーバ、マイクロタイター・プレート（マイクロプレート）、ピペット・チップ、および廃棄物容器を含む。実験アイテムは、ワークステーションに直接配置されるか、ワークステーション上の保管装置に保管される。この保管装置は、たとえば、ピペット・チップ保持具、ピペット・チップ保持具用ホルダ、リザーバまたは容器用のラック、マイクロタイター・プレートの高さを調整するアダプタを含む。ピペット・チップ・ホルダおよびピペット・チップ保持具を備えるピペット・チップ用保持具は、独国特許第１０ ２００９ ００６ ５１１Ｂ４号に記載されている。実験液用のモジュール式貯蔵システムは欧州特許第２ １６８ ６８４Ｂ１号に記載されている。
【0004】
さらに、自動実験システムは、ツール・ホルダを有するＸＹＺロボット・アームを備え、ツール・ホルダにはグリッパ・ツールおよびピペッティング・ツールが任意選択的に接続可能である。自動実験システム用のグリッパ・ツール、ピペッティング・ツール、およびツール・ホルダは、欧州特許公開第１ ４０７ ８６１Ｂ１号に記載されている。ロボット・アームは、グリッパまたはピペッティング・ツールを保管場所から取り出すために、あるいはこのツールをその上に配置するために、グリッパ・ツールを使用して作業領域に実験アイテムを再配置するために、ピペッティング・ツールを使用してピペット・チップを取り出したり解除したりするために、ピペット・チップを用いて液体を吸い上げて分注するために、プログラム制御下で移動可能である。
【0005】
ピペッティング・ツールは、少なくとも１つのネックを有し、そこにピペット・チップが密閉式に固定可能である。ピペット・チップの下開口部を通して液体を吸引または排出するために、ピペッティング・ツールに配置されており、電線を介してネックの孔に接続された変位装置を用いて、ピペット・チップの上開口部を通して空気を移動させることができる。マルチ・ピペッティング・ツールの場合、ピペット・チップに固定するためのネックは、標準マイクロタイター・プレート内のウェルの少なくともいくつかに対応する１つ以上の列に配置される。標準マイクロタイター・プレートには９６ウェルまたは３８４ウェルがあり、そのウェルの間隔に適合したマルチ・ピペッティング・ツールを有するものが、特に使用されている。測定中の異なる実験試料サンプルの交差汚染を防止するために、プラスチック材料から作られたピペット・チップが、ピペッティング・ツールから分離され、１回の使用後に廃棄物容器に廃棄することができる。
【0006】
ワークステーションには、その上に標準マイクロタイター・プレート、ピペット・チップ保持具、または標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに対応するフットプリントを備えた他の実験アイテムを保存するために、標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合する矩形のフォーマット（ＳＢＳ／ＡＮＳＩフォーマット）がある。ワークステーションのフットプリントは、確実に実験アイテムを正確に位置合わせする整列手段によって制限されている。
【0007】
ピペット・チップ保持具は、孔に複数のピペット・チップを保持する。その孔は、標準マイクロタイター・プレートのウェルに対応するように配置されている。標準マイクロタイター・プレートのいくつかのウェルまたはすべてのウェルの配置に対応する配置にある複数のピペット・チップを保持する複数のピペッティング・ツールを用いて、複数のピペット・チップを同時にピペット・チップ保持具から取り出すことが可能であり、液体をマイクロタイター・プレートの複数のウェルに同時に分注したり吸い上げたりすることが可能である。
【0008】
実験試料を処理するために、自動実験システムのワークステーション上に設けられるべき複数のピペット・チップ保持具にある多数のピペット・チップが、しばしば必要とされる。自動実験システムｅｐＭｏｔｉｏｎ（登録商標）５０７０、５０７３、および５０７５には、４個、６個、および１２個から１５個のワークステーションがある。自動実験システムを設定するのに必要な設置面積は、ワークステーションの数によって増大する。
【0009】
さらに、片側に、マガジンと、ピペット・チップが保持されるピペット・チップ保持具の供給装置とを含む自動実験システムが知られている。これらの付加的な装置によって、自動実験システムの設置面積が増大する。しかし、設置スペースは、たいていの実験室では限られている。
【0010】
米国特許公開第２００９／２９３６４３Ａ１号は、実験試料を自動処理するための自動実験システムを記載しており、実験アイテム用のワークステーションを有する作業領域と、作業領域で実験アイテムを移動させるロボット・アームと、作業領域で移動可能なピペット・ヘッドと、ピペット・チップ用保持具とを備える。
【0011】
中国特許公開第１０８９７０６６４Ａ号は、ピペット・チップを移送する装置を記載しており、この装置は、ホルダ上に櫛状の保持具を上下に配置したマガジン・ボックスと、ホルダ内に実験用チップ・ボックスとを備える。ピペット・チップは、この櫛状の保持具に保持されている。保持装置を引き出すことによって、ピペット・チップが下方に運搬され、実験用チップ・ボックス内に入る。実験用チップ・ボックスが満杯になると、ピペット・チップを充填するために、そのチップ・ボックスをホルダから取り外して空の実験用チップ・ボックスをホルダに挿入することができる。
【0012】
このことより、本発明の目的は、より多数のピペット・チップを省スペースで保管することができる自動実験システムを提供することである。さらに、ピペット・チップを省スペースで収納可能な自動実験システムの使用が提案されている。
【0013】
本目的は、請求項１に記載の自動実験システムによって達成される。本自動実験システムの有利な実施形態は、従属請求項に明記されている。
【0014】
本発明による、液体実験試料を自動処理するための自動実験システムであって、
・ 作業領域と、
・ 作業領域にある、実験アイテム用の予め画定された複数のワークステーションであって、標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合するフォーマットを備えている、複数のワークステーションと、
・ ツールを作業領域の上に移動させる少なくとも１つの移動装置と、
・ 実験アイテムを作業領域に再配置するために、移動装置によって移動可能な少なくとも１つの搬送ツールと、
・ 作業領域において、ピペット・チップを取り上げたり解除したりし、かつピペット・チップによって液体を吸い上げて分注するために、移動装置によって移動可能な少なくとも１つのピペッティング・ツールと、
・ ピペット・チップ保持具用のホルダであって、矩形の貫通開口部を有する少なくとも１つの保持装置と、保持装置に接続されている支持装置とを有するホルダと、を備え、
・ ワークステーションの隣の作業領域に支持装置を配置するように、ワークステーションに取り付けられており、標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合したフットプリントを有するピペット・チップ保持具の上に保持装置を保持するように、保持装置の下に取り付けられたピペット・チップ保持具から、ピペット・チップをピペッティング・ツールによって保持装置の貫通開口部を通して取り出すように、標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合したフットプリントを有するピペット・チップ保持具を保持装置に取り付けるように、ホルダが設計されており、
・ 電子制御装置をさらに備え、当該電子制御装置は、移動装置に接続されており、ピペッティング・ツールによってピペット・チップを保持装置に取り付けられたピペット・チップ保持具から取り出すことができるように、ピペット・チップ保持具を搬送ツールによって保持装置から取り外すことができるように、かつ保持装置の下に取り付けられたピペット・チップ保持具から、保持装置の貫通開口部を通してピペット装置によってピペット・チップを取り出すことができるように、搬送ツールの動きとピペッティング・ツールの動きとを移動装置によって制御するように設計されている。
・ 作業領域と、
・ 作業領域にある、実験アイテム用の予め画定された複数のワークステーションであって、標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合するフォーマットを備えている、複数のワークステーションと、
・ ツールを作業領域の上に移動させる少なくとも１つの移動装置と、
・ 実験アイテムを作業領域に再配置するために、移動装置によって移動可能な少なくとも１つの搬送ツールと、
・ 作業領域において、ピペット・チップを取り上げたり解除したりし、かつピペット・チップによって液体を吸い上げて分注するために、移動装置によって移動可能な少なくとも１つのピペッティング・ツールと、
・ ピペット・チップ保持具用のホルダであって、矩形の貫通開口部を有する少なくとも１つの保持装置と、保持装置に接続されている支持装置とを有するホルダと、を備え、
・ ワークステーションの隣の作業領域に支持装置を配置するように、ワークステーションに取り付けられており、標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合したフットプリントを有するピペット・チップ保持具の上に保持装置を保持するように、保持装置の下に取り付けられたピペット・チップ保持具から、ピペット・チップをピペッティング・ツールによって保持装置の貫通開口部を通して取り出すように、標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合したフットプリントを有するピペット・チップ保持具を保持装置に取り付けるように、ホルダが設計されており、
・ 電子制御装置をさらに備え、当該電子制御装置は、移動装置に接続されており、ピペッティング・ツールによってピペット・チップを保持装置に取り付けられたピペット・チップ保持具から取り出すことができるように、ピペット・チップ保持具を搬送ツールによって保持装置から取り外すことができるように、かつ保持装置の下に取り付けられたピペット・チップ保持具から、保持装置の貫通開口部を通してピペット装置によってピペット・チップを取り出すことができるように、搬送ツールの動きとピペッティング・ツールの動きとを移動装置によって制御するように設計されている。
【0015】
本発明による自動実験システムでは、ピペット・チップが中に保持されている多数のピペット・チップ保持具を作業領域に保管することができる。というのは、ピペット・チップが中に保持されているピペット・チップ保持具は、１つまたは複数のワークステーションに、ホルダを用いて、少なくとも２つの異なる高さで上下に取り付けられるからである。対応するホルダの設計では、２つ以上のピペット・チップ保持具のみを同じワークステーションに上下に取り付けることができる。実験試料を自動的に処理する前に、自動実験システムは、ピペット・チップが中に保持されているピペット・チップ保持具を手動で装着することができる。自動シーケンスの間、ピペッティング・ツールは、ホルダの最上段にあるピペット・チップ保持具からピペット・チップを取り出し、ピペット操作が終了すると、汚れたピペット・チップを廃棄物容器に落下させることができる。すべてのピペット・チップが最上段のピペット・チップ保持具から除去されると、自動実験システムは搬送ツールを用いてホルダからその最上段のピペット・チップ保持具を取り外すことができ、このピペット・チップ保持具を廃棄物容器に落下させることもできる。その後、自動実験システムは、ピペッティング・ツールを用いて、ホルダの保持装置の下に配置されているピペット・チップ保持具から、ホルダの保持装置の貫通開口部を通してピペット・チップを取り出すことができる。ピペット・チップがすべてこのピペット・チップ保持具から取り出され、ピペット・チップが別の保持装置にある別の下のピペット・チップ保持具に保管されると、搬送ツールは空のピペット・チップ保持具を除去し、ついで、ピペッティング・ツールは、２つの上側の保持装置の下に配置されているピペット・チップ保持具から、２つの上側の保持装置の貫通孔を通して、ピペット・チップを取り出すことができる。このようにして、同じワークステーションに取り付けられているピペット・チップ保持具のすべてからピペット・チップを除去することができる。
【0016】
本発明による自動実験システムでは、作業領域に保管されているピペット・チップの数は複数であってもよい。上下２段だけの配置の場合、ピペット・チップの数を２倍にすることができ、上下２段よりも多い配置の場合には、それに応じてピペット・チップの数を増やして収納することができる。
【0017】
本願では、「標準マイクロタイター・プレート」という用語は、米国国立標準研究所（ＡＮＳＩ）によるＳＢＳ（Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）の推奨（ＡＮＳＩ ＳＬＡＳ １－４－２００４およびＡＮＳＩ ＳＬＡＳ ６－２０１２）に従って基準化されたマイクロタイター・プレートを指す。これらのマイクロタイター・プレートは、略矩形のフットプリントを有し、外寸（長さ１２７．７６ｍｍ、幅８５．４８ｍｍ）、角の丸み、および公差は、ＡＮＳＩ ＳＬＡＳ規格１－２００４（旧ＡＮＳＩ／ＳＢＳ １－２００４）に規定されている。本発明による自動実験システムでは、マイクロタイター・プレートおよび標準マイクロタイター・プレートのフットプリントを有する他の実験アイテムがその上に載置されるように、ワークステーションが設計されている。
【0018】
本願において、「ピペット・チップ保持具」という用語は、ピペット・チップが挿入可能な、マトリックス配置にある複数の孔を備えたプレート状の装置を指す。ピペット・チップ・ホルダは断面が矩形のチューブまたは箱であり、ピペット・チップが上側開口部を通ってチューブまたは箱に係合するように、ピペット・チップ保持具をチューブまたは箱の上縁部に載置可能である。ピペット・チップ保持具およびピペット・チップ・ホルダのフットプリントは、標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合する。
【0019】
本発明の一実施形態によると、ホルダは、単一のみの保持装置を備え、ピペット・チップ保持具を保持装置の上に取り付け可能であり、その下に、別のピペット・チップ保持具を同じワークステーション上に載置可能である。別の実施形態によると、ホルダは、１つ以上の保持装置を備え、複数のピペット・チップ保持具を上下に保持装置に取り付け可能であり、その下に、別のピペット・チップ保持具を同じワークステーションに載置可能である。保持装置に取り付けられていないピペット・チップ保持具を、ワークステーションに載置されているピペット・チップ・ホルダに取り付け可能である。この場合、ピペット・チップ保持具に挿入されているピペット・チップは、ピペット・チップ・ホルダ内に到達している。さらに、このピペット・チップ保持具をワークステーションに直接載置することが可能であり、ワークステーションは、ピペット・チップ保持具に保持されているピペット・チップが中に到達する凹部を備える。さらに、ワークステーションは、ピペット・チップが中に保持されているピペット・チップ保持具を挿入可能な凹部を備えていてもよく、ピペット・チップ保持具に保持されているピペット・チップが凹部の中に下方に十分な空間を持てるように、ピペット・チップ保持具は、凹部の底部の上からある距離をもって凹部内に支持されている。本実施形態は、ピペット・チップ保持具を２つ以上の高さで同じワークステーションに収納するのに有利である。
【0020】
本発明の一実施形態によると、ホルダが、支持装置がそれを介して作業領域上に支持される担持装置を備え、担持装置は、矩形の受容開口部に標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合するフットプリントを有するピペット・チップ保持具を受容するように、あるいはこのピペット・チップ保持具を縁部に支持するように設計されている。担持装置はまた、ワークステーションにホルダと所定の方法で、および／または、ホルダにピペット・チップ保持具と所定の方法で位置合わせするように設計されていてもよい。別の実施形態では、ホルダが担持装置を備えず、支持装置が作業領域に直接支持されている。
【0021】
別の実施形態によると、支持装置が矩形の第１のフレームであり、かつ／または、担持装置が矩形の第２のフレームである。フレームの設計は、ホルダをワークステーション上で正確に位置合わせし、ピペット・チップ保持具をホルダ上で正確に位置合わせするのに有利であり、ホルダの資源を節約しやすくなり、また安定した設計を容易にする。
【0022】
ホルダは、複数のピペット・チップを１つのマルチチャネルのピペッティング・ツールに同時に固定もしながら、押圧力に十分に耐えるように安定して設計することができる。８チャネルのピペッティング・ツールの場合、この力は、たとえば、合計で１２０ニュートンに達する可能性がある。ホルダは、たとえば、ステンレス鋼や他の金属材料、および／または適切な強度を備えたプラスチック材料から製造される。
【0023】
別の実施形態によると、第１のフレームにおける貫通開口部の寸法は、第２のフレームにおける受容開口部の寸法よりも小さく、そのため、保持装置は、ピペット・チップ保持具を外縁部で支持することが可能であり、担持装置は、ピペット・チップ保持具を受容開口部に受容することができる。
【0024】
別の実施形態によると、支持装置が、保持装置の上部に接続される少なくとも１つのロッドまたは別の線状接続バーを備える。別の実施形態によると、少なくとも１つのロッドまたは別の線状接続バーが、担持装置の底部に接続される。別の実施形態によると、少なくとも１つのロッドまたは別の線状接続バーが、第１のフレームの上部および第２のフレームの底部に接続される。これらの実施形態は、特に、材料を節約することができ安定性がある。別の実施形態によると、第１のフレームおよび第２のフレームが、これらのフレームの平行面に互いに対抗する少なくとも１組のロッドまたは他の線状接続バーを介して相互に連結されている。別の実施形態によると、第１のフレームおよび第２のフレームが、それぞれ２つのロッドを介してフレームの同じ面に相互に連結されている。別の実施形態によると、これらのフレームがフレームの長辺で相互に連結されている。
【0025】
ピペット・チップ保持具がフレームを用いて均等に縁部に支持されているので、ピペット・チップがピペッティング・ツールの座部に固定される場合にピペット・チップ保持具に均一に負荷がかかり、材料を節約して設計することができる。別の実施形態では、保持装置および／または担持装置は、いずれの場合も、複数の保持要素および／または担持要素を備え、その上にピペット・チップ保持具を支持することができる。本実施形態では、関連するピペット・チップ保持具が、複数の部分において間に支持体なしで外縁部に支持することができる。本実施形態は、たとえば、保持装置の下に配置されたピペット・チップ保持具を、搬送ツールを用いて支障なく把持したり除去したりすることができるように使用されてもよい。
【0026】
別の実施形態によると、ワークステーションが第１の整列要素の配置によって境界を定められており、第１の整列要素は間に挿入された標準マイクロタイター・プレートをワークステーションに位置合わせするように設計されており、ホルダが、その下縁部領域に、ホルダを第１の整列要素に位置合わせするために、第１の整列要素に対して相補的な形状を有する第２の整列要素を備える。その結果、ホルダをワークステーションに正確に位置合わせすることができる。
【0027】
別の実施形態によると、第１の整列要素が複数の第１のピンと少なくとも１つの第１のばね要素とを備え、ワークステーションの角部に隣接する作業領域から上を向いており、第２の整列要素が第１のピンと第１のばね要素を受けるように設計されている第１の整列孔を備える。別の実施形態によると、第１の整列孔が第２のフレームの内側に向かって開口している。その結果、第１の整列要素は、ホルダと標準マイクロタイター・プレートまたはワークステーションにある標準マイクロタイター・プレートのフットプリントを有する別の実験アイテムとを同時に位置合わせすることができる。
【0028】
別の実施形態によると、保持装置が、ホルダの底面からある距離をおいて配置されており、その距離は、ピペット・チップ保持具が上に載置されたピペット・チップ・ホルダとピペット・チップ保持具に保持されているピペット・チップからなる配置の高さを超える。この距離は、従来のピペット・チップ・ホルダ、ピペット・チップ保持具、およびピペット・チップを使用するには、３５ｍｍから１１０ｍｍの範囲内であることが好ましい。本実施形態は、第１の保持装置の下にある対応する装置との衝突を防ぐために、保持装置の上部にピペット・チップ・ホルダとピペット・チップ保持具からなる装置を配置するのに特に適している。
【0029】
別の実施形態によると、保持装置とホルダの底面との距離は、保持装置に載置されているピペット・チップ保持具に保持されたピペット・チップが、ピペット・チップ・ホルダに載置されているピペット・チップ保持具にあるピペット・チップの上の底部で終端するようになっている。この距離は、従来のピペット・チップ・ホルダ、ピペット・チップ保持具、およびピペット・チップを使用するには、７０ｍｍから２３０ｍｍの範囲内であることが好ましい。本実施形態によると、保持装置に直接載置されるピペット・チップ保持具内のピペット・チップが、保持装置の下にあるピペット・チップ・ホルダ上のピペット・チップ保持具に保持されたピペット・チップに衝突したり、詰まったりすることを防止する。
【0030】
別の実施形態によると、少なくとも２つの平行のフレーム部の内面に、ホルダの第１のフレームが、第１のフレームの上面に対して下方に中心をずらして配置されているレスト・レッジを備え、そのレスト・レッジは、ピペット・チップ保持具またはピペット・チップ・ホルダを少なくとも２つの平行な端部に取り付けるための貫通開口部を画定する。レスト・レッジに載置されているピペット・チップ保持具またはピペット・チップ・ホルダは、貫通開口部の縁部を用いて案内され、ホルダに位置合わせすることができる。ピペット・チップ保持具またはピペット・チップ・ホルダを２つの平行縁部にのみ支持させることによって、ピペッティング・ツールを挿入するための大きな貫通開口部を設けることができる。別の実施形態では、２つのレッジが第１のフレームの２つの幅狭面に配置されている。
【0031】
別の実施形態によると、ホルダの第１のフレームが、少なくとも１つのフレーム部分の外縁部にピペット・チップを受けるための孔の列を備える。これによって、さらなるピペット・チップを収容することができるので、実験試料を自動処理するのに有用なピペット・チップの数をさらに増やすことができる。ピペット・チップ保持具にあるピペット・チップと同じ種類のピペット・チップや、別の種類のピペット・チップを、フレームの孔に保持することができる。別の実施形態によると、第１のフレームが、幅狭のフレーム面にピペット・チップを受けるための孔の列を備える。
【0032】
別の実施形態によると、ピペッティング・ツールは少なくとも１つのプランジャ・シリンダ装置を備えるピペッティング・ツールであり、１つ以上のピペット・チップに固定するための１つ以上のネックまたは他のシートを備え、プランジャ・シリンダ装置が１つ以上のラインを介して各シートの孔に接続されている。ピペット・チップは、シートに直接固定されることによって、あるいはシートに保持されている少なくとも１つのＯリングを用いて密封することによってのいずれかで、シートに堅固に固定される。ネックは円錐形または円筒形が好ましい。プランジャはそれぞれ、移動装置を用いてプランジャ・シリンダ装置のシリンダ内で移動可能である。ピペット装置は、欧州特許第１ ４０７ ８６１Ｂ１号の計量ツールのように設計されることが好ましい。この明細書に記載の計量ツールは、マルチチャネル計量ツールとして設計されてもよく、出力部はピペット・チップを嵌合させるための、平行ネックに接続されている複数の平行なプランジャ・シリンダ装置に接続されている。代替として、ピペッティング・ツールは、独国特許公開第１０ ２０１６ １１１ ９１０Ａ１号または独国特許公開第１０ ２０１６ １１１ ９１２Ａ１号の計量ツールのように設計されでもよい。この点に関して、上述の文献を参照し、これによってその内容は本願に組み込まれるものとする。
【0033】
別の実施形態によると、搬送ツールがグリッパ・ツールであり、水平軸を中心に旋回可能な把持アームを備える。把持アームは、互いに対向する内面に突出しているニードルを備え、実験アイテムを把持するために移動装置を用いて共に旋回し、かつ実験アイテムを解除するために離れるように旋回することが可能である。グリッパ・ツールは、欧州特許第１ ４０７ ８６１Ｂ１号に記載されているように設計されることが好ましい。この点に関して、欧州特許第１ ４０７ ８６１Ｂ１号の文献を参照し、これによってその内容は参照により本願に組み込まれるものとする。
【0034】
別の実施形態は、搬送ツール用の作業領域内の所定の保管場所と、保管場所にその下縁部の近くに載置可能な、矩形のチューブを有するアダプタを備える。アダプタは、搬送ツールへの確実な接続装置を有し、その上縁部は中に挿入されているピペット・チップがチューブに到達するようにピペット・チップ保持具を運搬するように設計されている。この結果、さらなる保管場所がピペット・チップ用の作業領域に設けられる。原則として、ピペット・チップ保持具をアダプタ上に配置すれば、ピペット・チップをピペット・チップ保持具から取り外すことができる。搬送ツールがピペット・チップ保持具からピペット・チップを除去することを妨げる場合、まず、搬送ツールを保管場所から移動させ、別の場所に搬送させることができる。他の保管場所が利用できない場合や、移動装置がピペット装置を用いてアダプタのピペット・チップ保持具からすべてのピペット・チップを除去するのに適していない場合、まず、搬送ツールを用いてピペット・チップ保持具をアダプタから取り外し、ホルダの保持装置またはワークステーション上のピペット・チップ・ホルダに載置することができる。その後、ピペット装置を用いて、ピペット・チップをこのピペット・チップ保持具から除去することができる。
【0035】
別の実施形態によると、保管場所が、第３の整列要素の配置を備え、アダプタが、保管場所の第３の整列要素とアダプタを位置合わせするために、第３の整列要素と相補的な形状を有する第４の整列要素を底部に備え、かつ／または、アダプタは、第５の整列要素の配置を上縁部に備え、第５の整列要素は、アダプタに標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合したフットプリントを有するピペット・チップ保持具を位置合わせするように設計されている。このことによって、ピペット・チップ保持具を保管場所に正確に位置合わせすることが可能となり、グリッパ・ツールによりピペット・チップ保持具を、および／または、ピペッティング・ツールによってピペット・チップを、自動的に取り出すことが簡単となる。別の実施形態によると、第３の整列要素が、保管場所から上方を向いている複数の第２のピンを備え、第４の整列要素が、アダプタの底面に、第２のピンを受けるように設計された第２の整列孔を備える。別の実施形態によると、第５の整列要素が複数の上向きの第３のピンと、少なくとも１つの第２のばね要素をアダプタの上縁部の角部に備える。アダプタはまた、たとえばマイクロタイター・プレートなどの別の実験アイテムや、そのフットプリントが標準マイクロタイター・プレートのフットプリントと適合する別の実験アイテムを保管するのにも適している。
【0036】
別の実施形態によると、移動装置が、ピペッティング・ツールまたはグリッパ・ツールまたは別の搬送ツールのいずれかに接続されるように設計されているツール・ホルダを備える。別の実施形態によると、ツール・ホルダが、少なくとも１つのプランジャ・シリンダ装置のプランジャの移動または実験アイテムを把持する把持アームもしくは別の要素の移動を制御するために、駆動装置を移動装置からピペッティング・ツールまたは搬送ツールまで移動させるように設計されている。
【0037】
別の実施形態によると、ツール・ホルダは、欧州特許第１ ４０７ ８６１Ｂ１号に記載されているように設計されている。この点に関して、欧州特許第１ ４０７ ８６１Ｂ１号の文献を参照し、これによってその内容は参照により本願に組み込まれるものとする。
【0038】
液体の実験試料や試薬、および他の液体を、本発明による自動実験システムを用いて処理することができる。このような液体には、純粋な液体、単相および多相の液体混合物（溶液やエマルジョンなど）、ならびに液体および固体の混合物（懸濁液など）が含まれる。
【0039】
本発明は、請求項１４に記載の自動実験システムの使用によってもまた達成される。
【0040】
液体試料を自動処理するための、請求項１から１３のうちのいずれか一項に記載の本発明による自動実験システムの使用において、
・ 標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合するフットプリントを有するピペット・チップ保持具内にあるピペット・チップが、所定のワークステーションに設けられ、
・ 保持装置がピペット・チップ保持具の上に配置されるように、支持装置を備えたホルダが作業領域上にピペット・チップ保持具に隣接して載置され、
・ 標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合するフットプリントを有するピペット・チップ保持具にあるピペット・チップが、ホルダの保持装置に設けられ、
・ ピペット・チップがピペッティング・ツールを用いて保持装置のピペット・チップ保持具から取り出され、それによって液体が移送された後に解除され、
・ ピペット・チップ保持具が搬送ツールを用いて保持装置から取り外され、
・ ピペット・チップがピペッティング・ツールを用いて保持装置の貫通開口部を通して保持装置の下に配置されているピペット・チップ保持具から取り出され、液体を移送するのに使用される。
・ 標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合するフットプリントを有するピペット・チップ保持具内にあるピペット・チップが、所定のワークステーションに設けられ、
・ 保持装置がピペット・チップ保持具の上に配置されるように、支持装置を備えたホルダが作業領域上にピペット・チップ保持具に隣接して載置され、
・ 標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合するフットプリントを有するピペット・チップ保持具にあるピペット・チップが、ホルダの保持装置に設けられ、
・ ピペット・チップがピペッティング・ツールを用いて保持装置のピペット・チップ保持具から取り出され、それによって液体が移送された後に解除され、
・ ピペット・チップ保持具が搬送ツールを用いて保持装置から取り外され、
・ ピペット・チップがピペッティング・ツールを用いて保持装置の貫通開口部を通して保持装置の下に配置されているピペット・チップ保持具から取り出され、液体を移送するのに使用される。
【0041】
上述の自動実験システムの有利な効果は、この使用にも適用される。これは、以下の使用の実施形態についても同様である。
【0042】
一実施形態によると、ピペット・チップ保持具がワークステーションに載置されて、その中に保持されているピペット・チップがワークステーションの凹部に到達し、あるいはピペット・チップ保持具がピペット・チップ・ホルダに載置されて、ピペット・チップ・ホルダがワークステーションに載置され、かつ／あるいはピペット・チップ保持具が保持装置に載置され、またはピペット・チップ保持具がピペット・チップ・ホルダの上部に載置されて、ピペット・チップ・ホルダが保持装置に載置される。
【0043】
別の実施形態によると、ピペット・チップ保持具が保持装置に配置されない場合、搬送ツールを用いてピペット・チップ保持具をアダプタから取り外し、ホルダの保持装置またはその上に配置されているピペット・チップ・ホルダに載置し、ピペッティング・ツールを用いてピペット・チップを保持装置のピペット・チップ保持具から取り出し、液体を移送するのに使用される。
【0044】
ピペット・チップがピペット・チップ保持具と複数の所定のワークステーション上のホルダに上下に配置される別の実施形態によると、まず、ピペット・チップがピペッティング・ツールを用いてワークステーション上の最上段のピペット・チップ保持具から取り出され、ついで最上段のピペット・チップ保持具が搬送ツールを用いて最上段の保持装置から取り外され、ついで、ピペット・チップがピペッティング・ツールを用いて最上段の保持装置の下に取り付けられているピペット・チップ保持具から取り出され、ピペット・チップが同じワークステーションに配置されているすべてのピペット・チップ保持具から取り出されるまでこの工程が適宜繰り返される。ついで、ピペット・チップが、別のワークステーション上に様々な高さで配置されているピペット・チップ保持具から取り出される。代替実施形態では、まず、ピペット・チップがピペッティング・ツールを用いて様々なワークステーションの上にある様々なホルダに配置されているピペット・チップ保持具から取り出される。ついで、搬送ツールが最上段の保持装置からピペット・チップ保持具を取り外し、ついで、ピペッティング・ツールは最上段の保持装置の下に取り付けられているピペット・チップ保持具からピペット・チップを取り出すことができる。この結果、搬送ツールとピペッティング・ツールを交互にのみ備えることの可能な移動装置を含む自動実験システムの場合、ツールの交換時間を短縮することが可能である。
【0045】
例示的実施形態の添付の図面を参照しつつ、本発明を以下にさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1】ホルダおよびピペット・チップ保持具を備えた自動実験システムの作業領域におけるワークステーションを、上部および側部から斜めに見た斜視図である。
【図2】下側ホルダ、ピペット・チップ・ホルダ、およびピペット・チップ保持具を備えたワークステーションを上部から斜めに見た斜視図である。
【図3】下側ホルダを上部から斜めに見た斜視図である。
【図4】ピペット・チップを下側のピペット・チップ保持具から取り外す際の大ホルダを上部から斜めに見た斜視図である。
【図5】大きなピペット・チップ・ホルダとピペット・チップ保持具を備えた２つのワークステーションを上部から斜めに見た斜視図である。
【図6】自動実験システムを上部から斜めに見た斜視図である。
【図7】ピペット・チップ保持具を上に配置したアダプタを上部から斜めに見た斜視図である。
【図8】アダプタが上に載置され、ピペット・チップ保持具がアダプタに載置され、グリッパ・ツールがアダプタに取り付けられている、自動実験システムの作業領域にある保管場所を、上部から斜めに見た斜視図である。
【0047】
図１によると、自動実験システム１が、標準マイクロタイター・プレート用の複数のワークステーション３を平坦な作業領域２（天板）に備える。したがって、各ワークステーション３は、標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合するフォーマットを備えている。
【0048】
各ワークステーション３は、作業領域に堅固に接続されている４つの第１のピン５および第１のばね要素６によって形成される第１の整列要素４の配置によって境界が定められる。２つの第１のピン５は、ワークステーションの長辺および短辺の端部にあるワークステーションの角部の横に配置されている。第１のばね要素６は、この角部と直径方向に対向するワークステーションの角部に配置されている。さらなる第１のピン５が、ワークステーション３の長辺および短辺の縁部に隣接した別の角部の横に配置されている。
【0049】
本実施例では、自動実験システムが６つのワークステーション３を備える。
【0050】
標準マイクロタイター・プレートはそれぞれのワークステーション３に載置可能であり、マイクロタイター・プレートは第１の整列要素４に包囲されている。これに関連して、マイクロタイター・プレートは、第１のピン５によって横方向に案内され、第１のばね要素６によって第１のピン５に押圧される。
【0051】
ピペット・チップ保持具７およびピペット・チップ・ホルダ８および図に示す他の実験アイテムのフットプリントは、標準マイクロタイター・プレートのフットプリントに適合する。下部領域では、これらは第１の整列要素４を用いてワークステーション３に位置合わせができるように設計されている。
【0052】
１つの下側ホルダ９．１および１つの大ホルダ９．２はピペット・チップ保持具７とピペット・チップ・ホルダ８とを保持するのに使用されるが、２つのワークステーション３上に配置されている。図３によると、下側ホルダ９．１は、その上部に矩形の第１のフレーム１１によって形成される保持装置１０を備える。さらには、下側ホルダ９．１は、４つのロッド１３の形態をした支持装置１２を備える。ロッド１３は第１のフレームの底面から突出し、そこに接続されている。最終的に、下側ホルダ９．１は、矩形の第２のフレーム１５の形態をした担持装置１４を備え、そこにロッド１３が接続され、その上面からロッド１３が上方に突出する。ロッド１３はねじ１６を用いて第１のフレーム１１および第２のフレーム１５に接続されている。ねじのねじ頭１７はフレーム１１および１５の凹部１８内に配置されているので、外側に突出しない。
【0053】
第１のフレーム１１は、矩形の貫通開口部１９を備える。平行な短いフレーム部の両方ともに、第１フレーム１１はレスト・レッジ２０および２１を有し、これらはその上面に対して下方にずれており両面の貫通開口部１９を区分する。
【0054】
第２のフレーム１５は、矩形の受容開口部２２を備える。受容開口部２２の寸法は貫通開口部１９の寸法よりも大きいので、受容開口部２２は標準マイクロタイター・プレートを受けることができる。
【0055】
第２のフレーム１５は角部に、第１の整列孔２４の形態をした第２の整列要素２３を備え、これらは第１のピン５および第１のばね要素６を受けるように設計されている。第１の整列孔２４は、第２のフレーム１５の内側に向かって開口している。
【0056】
ホルダは、たとえばステンレス鋼から製造される。
【0057】
【0058】
ピペット・チップ・ホルダ８は第１のフレーム１１に載置され、ピペット・チップ２５が中に保持されているピペット・チップ保持具７はピペット・チップ・ホルダの上縁領域に載置される。上縁部の角部に、ピペット・チップ・ホルダ８は上方に突出したピン２６を有し、ピン２６はピペット・チップ保持具７の縁領域にある孔２７に下から係合する。この結果、ピペット・チップ保持具７がピペット・チップ・ホルダ８上で位置合わせされる。ピペット・チップ・ホルダ８は、貫通開口部１９内で係合し、レスト・レッジ２０および２１にその下縁部を載せて幅狭面に支えられている。ピペット・チップ保持具７がホルダ９．１上に位置合わせされるように、ピペット・チップ・ホルダ８は貫通開口部１９の縁部を用いて位置合わせされる。
【0059】
別のピペット・チップ・ホルダ８がワークステーション３に直接載置され、別のピペット・チップ保持具７を上縁領域に担持する。
【0060】
下側ピペット・チップ・ホルダ８は、受容開口部２２に挿入されている。第１の整列孔２４が第２のフレーム１５の内側に向かって開口しているという事実により、ピペット・チップ・ホルダ８が受容開口部２２内で位置合わせされる。さらには、あるいは代替として、ピペット・チップ・ホルダ８は受容開口部の内縁部を用いてホルダ９．１内で位置合わせされてもよい。
【0061】
上側ピペット・チップ保持具７に配置されているピペット・チップ２５は、第１のフレーム１１の底面より上に突出しない。このように、第１のフレーム１１は下側ピペット・チップ保持具７に保持されているピペット・チップ２５からの距離が短くて十分である。
【0062】
図１および図４は、ホルダ９．２の広範な実施形態をさらに示しており、下側ホルダ９．１と異なるのは、第１のフレーム１１と第２のフレーム１５との距離がより大きい点である。第１のフレーム１１は、下側ホルダ９．１上の上側ピペット・チップ・ホルダ７の上面と同じ高さである。したがって、大ホルダ９．２では、上側ピペット・チップ保持具７は第１のフレーム１５のレスト・レッジ２０および２１に直接載置可能であり、ここでは、ピペット・チップ２５が第１のフレーム１１の貫通開口部１９を通って下方に突出している。ホルダ９．２はより高いため、下に配置されているピペット・チップ２５と衝突しない。
【0063】
図５は大ホルダ９．３の別の実施形態を示す図であり、第１のフレーム１１は、短いフレーム部分２６の側方に突出している縁部にそれぞれピペット・チップ２５を受けるための一列の孔２７を備える。すべてのピペット・チップ２５が第１のフレーム１１とほぼ同じ高さで配置され、ピペッティング・ツールを用いて取り出すことができるように、ピペット・チップ・ホルダ７は上側フレーム１１に直接載置されている。
【0064】
図６によると、自動実験システム１は、筐体１．１において、作業領域２の上にあるＸＹＺロボット・アーム（三軸式搬送手段）２９にツール・ホルダ２８を備える。筐体１．１は側壁に窓１．２と前面に上方にスライド可能な扉１．３とを有する。ツール・ホルダ２８は、少なくとも１つのピペッティング・ツール３０およびグリッパ・ツール３１（図１、４および８を参照）を含む様々なツールを受容することのできるネック容器を備える。
【0065】
少なくとも１つのピペッティング・ツール３０（図１および４を参照）はマルチチャネルのピペッティング・ツールであり、たとえば８チャネルのピペッティング・ツールである。シングルチャネルのピペッティング・ツールもまた、設けることができる。いろいろな容積範囲を網羅する複数のマルチチャネル・ピペッティング・ツール、および／または複数のシングルチャネル・ピペッティング・ツールを設けてもよい。
【0066】
グリッパ・ツール３１（図８を参照）は、把持アーム３２を備える。把持アーム３２は、水平軸を中心に旋回可能であり、実験アイテムを堅固に固定するために相互に対向している内面に突出するニードル３３を備える。
【0067】
ツール３０および３１はすべて、頂部に締結ネック３４を有し、締結ネック３４はツール・ホルダ２８のネック容器に挿入可能であり固定可能である。締結ネック３４がネック容器に挿入されると、ロボット・アーム２９は駆動装置を関連したツール３０および３１まで移動させる。このために、ドライブ軸がツール・ホルダ２８に設けられており、連結装置を介してドライブ軸に連結可能なスピンドルがそれぞれツール３０および３１に設けられている。ピペッティング・ツール３０では、この駆動装置によって、シリンダ内のピストンが移動し、エア・クッションを移動させ、１つ以上のピペット・チップ２５から液体を吸い上げたり吐出したりする。グリッパ・ツール３１では、この駆動装置によって把持アーム３２が旋回する。
【0068】
自動実験システム１用のピペッティング・ツール３０、グリッパ・ツール３１、およびツール・ホルダは、欧州特許公開第１ ４０７ ８６１Ｂ１号に記載されている。
【0069】
ピペッティング・ツール３０は、横梁２５を上面に備え、そこから締結ネック３４が上方に突出している。横梁は端部に孔３６がある。後ろに、上端部にネック３８を備えるロッド３７が作業領域から上に突出しており、１組のロッドがそれぞれピペッティング・ツール３０用の保管場所３９を形成している。横梁の孔を用いて、ピペッティング・ツール３０はロッドの上端にあるネックに押されネックの上に保持される。
【0070】
図７および８によると、グリッパ・ツールは作業領域２にあるアダプタ４０に取り付け可能である。この目的を達成するために、作業領域２は、２つの上向きピン４２の形態をした第３の整列要素４１を備える。ピン４２は、作業領域２に堅固に接続されている（図６を参照）。アダプタ４０は、基台４４によって底部が閉止されている矩形チューブ４３を備える。基台には、アダプタ４０は、垂直な整列孔の形態をした第４の整列要素を備える。
【0071】
チューブ４３の上縁部は、ピペット・チップ保持具７を支持するように設計されているので、その中に保持されたピペット・チップ２５はチューブ内に到達する。アダプタ４０は、ピペット・チップ保持具７をアダプタに位置合わせするための第５の整列要素４５の配置を、その上縁部に備える。このような第５の整列要素の配置は、第３のピン４６と第２のばね要素４７との配置によって形成され、この配置はワークステーション３の境界を定める第１のピン５と第１のばね要素６との配置に対応する。角部には、アダプタが突起リブ４８を備え、その上端部に第３のピン４６と第２のばね要素４７とが固定されている。ピペット・チップ保持具７は、その側縁部がアダプタ４０の側壁と面一に終端するように、アダプタ４０に保持されている。
【0072】
側壁に、アダプタ４０は搬送ツールへの確実な接続装置４９を備える。この装置４９は、心出し孔５０によって形成され、グリッパ・ツール３１のニードル３３を中に係合することができる。図８は、アダプタ４０に確実に接続されているグリッパ・ツール３１を示す。グリッパ・ツール３１はそれによって、アダプタ４０の上縁部に載置されているピペット・チップ保持具７を跨ぐ。
【0073】
図１および６によると、リザーバまたは容器のためのラック５１が別のワークステーション３に保持されている。この種のラック５１や関連したリザーバならびに容器を保持するモジュールは、たとえば欧州特許２ １６８ ６８４Ｂ１号に記載されている。
【0074】
作業領域は前部に、タブ形の廃棄物容器５３を受ける凹部５２がある。
【0075】
ピペット・チップ２５は、マルチチャネル・ピペッティング・ツール３０を用いてピペット・チップ保持具７から取り出し可能である。ついで、ピペット・チップ２５はピペット操作に使用可能である。ピペット操作が終了すると、ピペット・チップ２５は廃棄物容器５３に廃棄可能である。すべてのピペット・チップ２５がホルダ９．１および９．２の第１のフレーム１１に配置されているピペット・チップ保持具７から取り出されると、ピペッティング・ツール３０をロッド３７に配置し、ツール・ホルダ２８から分離することが可能である。ついで、グリッパ・ツール３１はツール・ホルダ２８に接続可能であり、ピペット・チップ保持具７をホルダ９．１および９．２の第１のフレーム１１から除去するために使用することができる。ピペット・チップ保持具７は、たとえば廃棄物容器５３に廃棄してもよい。
【0076】
その後、グリッパ・ツール３１を再度アダプタ４０に取り付けることができ、ツール・ホルダ２８をピペッティング・ツール３０に連結することができる。図１および４によると、第１のフレーム１１の下にあるピペット・チップ・ホルダ８に取り付けられているピペット・チップ保持具７からピペット・チップ２５を取り出すために、ピペッティング・ツール３０は第１のフレーム１１の貫通開口部１９に導入可能である。
【0077】
アダプタ４０に保管されているピペット・チップ２５を使用するために、ピペッティング・ツール３０をその保管場所３９まで下げて、ツール・ホルダ２８をグリッパ・ツール３１に接続する。グリッパ・ツール３１を用いて、ピペット・チップ保持具７がアダプタ４０から取り出され、ピペット・チップ保持具７が支えられていないホルダ９．１および９．２の第１のフレーム１１まで下げられる。ついで、グリッパ・ツール３１をアダプタ４０に取り付け、ピペッティング・ツール３０をツール・ホルダ２８に接続する。その後、ピペット・チップ２５は、ピペット・チップ保持具７から取り出し可能である。
【0078】
作業領域２は実験試料の処理より前に手動でピペット・チップ２５を備えてもよい。このために、ピペット・チップ保持具７が載置されておりピペット・チップ２５がピペット・チップ保持具に保持されているピペット・チップ・ホルダ８を、１つ以上のワークステーションに載置可能である。その後、少なくとも１つのホルダ９．１および９．２が作業領域２に載置され、第１の整列要素４が第２の整列要素２４に導入される。ホルダ９．１および９．２の設計に応じて、ピペット・チップ保持具７は第１のフレーム１１に直接載置されるか、ピペット・チップ保持具７が上に載置されているピペット・チップ・ホルダ８がこの第１のフレーム１１に載置されるかのどちらかである。ホルダ９．３では、第１のフレーム１１の孔２７が追加的に２列のさらなるピペット・チップ２５を備えていてもよい。
【0079】
最終的に、アダプタ４０は別のピペット・チップ保持具７を備えていてもよい。
【0080】
プログラムを実行している間、自動実験システム１は少なくとも１つのホルダ９．１および９．２の様々なフレーム１１および１５に保管されているピペット・チップ２５、ならびにアダプタ４０に保管されているピペット・チップ２５を利用する。
【符号の説明】
【0081】
１ 自動実験システム
１．１ 筐体
１．２ 窓
１．３ 扉
２ 作業領域
３ ワークステーション
４ 整列要素
５ 第１のピン
６ 第１のばね要素
７ ピペット・チップ保持具
８ ピペット・チップ・ホルダ
９．１ 下側ホルダ
９．２ 大ホルダ
９．３ 大ホルダ
１０ 保持装置
１１ 第１のフレーム
１２ 支持装置
１３ ロッド
１４ 担持装置
１５ 第２のフレーム
１６ ねじ
１７ ねじ頭
１８ 凹部
１９ 貫通開口部
２０，２１ レスト・レッジ
２２ 受容開口部
２３ 整列要素
２４ 整列孔
２５ ピペット・チップ
２６ ピン
２７ 孔
２８ ツール・ホルダ
２９ ロボット・アーム
３０ ピペッティング・ツール
３１ グリッパ・ツール
３２ 把持アーム
３３ ニードル
３４ 締結ネック
３５ 横梁
３６ 孔
３７ ロッド
３８ ネック
３９ 保管場所
４０ アダプタ
４１ 整列要素
４２ ピン
４３ チューブ
４４ 基台
４５ 整列要素
４６ 第３のピン
４７ 第２のばね要素
４８ リブ
４９ 接続装置
５０ 心出し孔
５１ ラック
５２ 凹部
５３ 廃棄物容器
１．１ 筐体
１．２ 窓
１．３ 扉
２ 作業領域
３ ワークステーション
４ 整列要素
５ 第１のピン
６ 第１のばね要素
７ ピペット・チップ保持具
８ ピペット・チップ・ホルダ
９．１ 下側ホルダ
９．２ 大ホルダ
９．３ 大ホルダ
１０ 保持装置
１１ 第１のフレーム
１２ 支持装置
１３ ロッド
１４ 担持装置
１５ 第２のフレーム
１６ ねじ
１７ ねじ頭
１８ 凹部
１９ 貫通開口部
２０，２１ レスト・レッジ
２２ 受容開口部
２３ 整列要素
２４ 整列孔
２５ ピペット・チップ
２６ ピン
２７ 孔
２８ ツール・ホルダ
２９ ロボット・アーム
３０ ピペッティング・ツール
３１ グリッパ・ツール
３２ 把持アーム
３３ ニードル
３４ 締結ネック
３５ 横梁
３６ 孔
３７ ロッド
３８ ネック
３９ 保管場所
４０ アダプタ
４１ 整列要素
４２ ピン
４３ チューブ
４４ 基台
４５ 整列要素
４６ 第３のピン
４７ 第２のばね要素
４８ リブ
４９ 接続装置
５０ 心出し孔
５１ ラック
５２ 凹部
５３ 廃棄物容器
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【国際調査報告】