專利名稱：堆垛器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1的前述部分的用于儲(chǔ)存多個(gè)微板
(microplate)的堆垛器(stacker),特別是涉及一種存儲(chǔ)單元，其包括多個(gè) 堆垛器、用于堆垛器或存儲(chǔ)單元的冷凍盒、具有冷凍盒的微板操作系統(tǒng)、用 于微板操作系統(tǒng)的冷室、和涉及使用微板操作系統(tǒng)的微板操作方法。
背景技術(shù)：
在化學(xué)、生物化學(xué)、生物學(xué)和藥物學(xué)的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究中，自動(dòng)高通量 化驗(yàn)頻繁用于獲取化合物、生物試樣、臨床試樣和與化驗(yàn)的化合物和試樣相 關(guān)的處理的信息。例如，在藥物開發(fā)的過程中，要進(jìn)行很多種高通量的實(shí)驗(yàn)， 以研究分子的生物活性。特別地，在僅有一點(diǎn)生物目標(biāo)和與該生物目標(biāo)互相 作用的化合物之間的結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系的認(rèn)識(shí)的情況下，典型地使用高通量篩 選(HTS )。
通常在HTS實(shí)驗(yàn)中，大量的化合物試樣被化驗(yàn)，其中試樣頻繁地被少 量地使用，例如在幾微升的范圍內(nèi)，且在微板中操作。定義約127.76mm長(zhǎng)、 85.48mm寬和各種高度的、包括96384或1536孔的微板的普遍標(biāo)準(zhǔn)由Society for Biomolecular Sciences(SBS)開發(fā)，且由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)(ANSI)批準(zhǔn) ( 參見 Society for Biomolecular Sciences. ANSI/SBS 1-2004: Microplates-Footprint Dimensions, ANSI/SBS 2-2004: Microplates-height Dimensions, ANSI/SBS 3-2004: Microplates-Bottom Outside Flange Dimensions and ANSI/SBS 4-2004: Micropaltes-Well Position, http:〃www. sbsonling.org: Society for Biomolecular Sciences, 2004 )。使用這樣的微板，每個(gè)試樣被保持 在板中的固定和精確定位的位置處，使得可以進(jìn)行試樣的自動(dòng)操作。作為具 有用于容納試樣的孔的微板的替代，也可使用具有可移動(dòng)微管而非孔的符合 標(biāo)準(zhǔn)的微板。這樣的微板可具有優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗鼈兛杀幻芊馇矣纱嗽诿芊鉅顟B(tài) 下容易地在幾個(gè)微板之間傳送。特別地，當(dāng)試樣還被冷凍保持在微管的內(nèi)部 時(shí)，它們可高效地從一個(gè)微板傳送到另一個(gè)微板，而不損害試樣的冷凍狀態(tài)。對(duì)于準(zhǔn)備完畢的試樣，當(dāng)需要高通量實(shí)驗(yàn)時(shí)，特定的庫(kù)被建立，其中大 量的試樣，即許多的化合物試樣，可貯藏在相應(yīng)的大量的微板中。 一般地， 這些包括化合物的微板被由此冷卻到例如-20。C以確保長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定性，且 被儲(chǔ)存在濕度控制的房間內(nèi)。這些微板可安置在具有抽屜的架子上，其中每 個(gè)抽屜、每個(gè)微板以及每個(gè)孔或微管可被編碼。需要的化合物通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)
置在冷卻的、濕度控制的房間內(nèi)的機(jī)器人(robot)自動(dòng)采集。例如，當(dāng)使
用具有微管的微板時(shí)，機(jī)器人可被移動(dòng)到預(yù)定的抽屜、打開該抽屜且獲取保 持具有選擇的化合物試樣的微管的源微板。然后，機(jī)器人從源微板取出微管， 且將其插入傳送微板中。該步驟例如可通過把微管推壓穿過源微板進(jìn)入傳送 微板而高效地執(zhí)行。類似地，機(jī)器人采集用于其相應(yīng)的源微板的相同的高通 量實(shí)驗(yàn)的下一選定的化合物，并將其推入相同的傳送微板。最后，機(jī)器人提
供一組保持選擇用于特定HTS實(shí)驗(yàn)的化合物的傳送微板。由于一般地在HTS 實(shí)驗(yàn)中需要大量的具有特定性質(zhì)的化合物，當(dāng)所有化合物在具有如上所述的 架子的試樣庫(kù)中邏輯有序時(shí)，機(jī)器人可高效地采集選擇的化合物。
這樣的具有設(shè)置在冷卻到例如-20。C的濕度控制的房間中的具有抽屜的 架子和采集機(jī)器人的試樣庫(kù)例如在EP0904841B1中被描述，其中保持在源 微板中的單獨(dú)的微管被推到處于分開的傳送站中的傳送微板中，使得源微板 必須重新定位到傳送站然后返回到抽屜。
如上所述的高通量化驗(yàn)還用于臨床研究，其中使用包括例如血液和血清 的試樣而非化合物。所述試樣還被在微板中操作，當(dāng)然，具有這樣的試樣的 庫(kù)也被建立。為了長(zhǎng)期儲(chǔ)存這樣的試樣，把這些試樣冷卻到如上所述的范圍 的低溫是不夠的，它們需要被冷卻到例如約-80。C的更低溫度范圍。然而， 將用于儲(chǔ)存保持如上所述試樣的微板的完全濕度控制的房間的冷卻到所述 溫度在經(jīng)濟(jì)上是不可行的。而且，在所述溫度下，標(biāo)準(zhǔn)操作裝置，例如機(jī)器 人，通常不能正常工作。因此，專門用于微板的長(zhǎng)期儲(chǔ)存的盒子在本領(lǐng)域是 已知的。通過使用這樣的盒子，且由此減少了需要冷卻到所述溫度的空間， 可以相對(duì)經(jīng)濟(jì)地儲(chǔ)存微板。
例如，這樣的盒子示出在US-B-6688123中，其中具有垂直架子和交換 機(jī)構(gòu)的傳送帶設(shè)置在盒子的內(nèi)部。微板設(shè)置在垂直架子上，使得交換機(jī)構(gòu)能 推動(dòng)微板下的交換盤，且由此從架子移走微板。由于該交換盤必須在微板下 被推動(dòng)，微板必須彼此間隔開。另外，交換機(jī)構(gòu)必須也設(shè)置在盒子內(nèi)部。因此，必須要冷卻的盒子的內(nèi)部空間相對(duì)較大。此外，交換機(jī)構(gòu)必須設(shè)置為可 以在上述的溫度范圍工作，這減小了可配置性。此外，操作微板時(shí)防止結(jié)水 是一較難的任務(wù)，其可減少操作效率或且可甚至損壞儲(chǔ)存在微板內(nèi)的試樣。 因此，需要能緊湊地、高效地、經(jīng)濟(jì)地儲(chǔ)存微板和其中的試樣的裝置， 并需要能高效地、經(jīng)濟(jì)地操作微板和其中的試樣的方法和裝置。

發(fā)明內(nèi)容
特別地，本發(fā)明涉及一種用于儲(chǔ)存多個(gè)微板的堆垛器，每個(gè)微板具有頂 部表面?zhèn)群团c頂部表面?zhèn)认鄬?duì)的底部表面?zhèn)取Ｔ摱讯馄靼んw和移動(dòng)門， 該移動(dòng)門用于把多個(gè)微板的微板移出殼體。堆垛器被設(shè)置為可以在殼體的內(nèi) 部容納多個(gè)微板，使得多個(gè)微板中的一個(gè)微板的頂部表面?zhèn)染o靠著多個(gè)微板
的相鄰微板的底部表面?zhèn)龋⑹沟迷摎んw鄰接(adjoin)多個(gè)微板。使用所 述的堆垛器，多個(gè)微板可以以緊湊的方式設(shè)置和儲(chǔ)存，其中多個(gè)微板的單個(gè) 微板仍可選擇地且高效地存取。此外，由于經(jīng)由移動(dòng)門對(duì)設(shè)置在堆垛器的殼 體內(nèi)的多個(gè)微板的受控存取，微板的結(jié)水可被最小化。適當(dāng)?shù)兀軌蛟O(shè)置在 堆垛器內(nèi)的微板的數(shù)量被限制到一組例如約五到約一百個(gè)微板，尤其限制到
一組十到五十個(gè)微板。
優(yōu)選地，殼體包括四個(gè)基本垂直設(shè)置的壁，其中當(dāng)所述殼體容納多個(gè)微 板時(shí)，所述每個(gè)壁鄰接所述多個(gè)微板的每個(gè)微板。特別地，當(dāng)使用矩形基底 的、且因此還具有矩形底部表面?zhèn)群途匦雾敳勘砻鎮(zhèn)鹊臉?biāo)準(zhǔn)化^t板時(shí)，這樣 垂直設(shè)置的壁允許多個(gè)微板牢固、密封且緊湊地設(shè)置在殼體中。另外，微板 可在裝入殼體和從殼體移出時(shí)被準(zhǔn)確地引導(dǎo)。此外，由于設(shè)置在所述堆垛器 的殼體內(nèi)的多個(gè)微板的緊湊且密封的設(shè)置，當(dāng)微板被裝入堆垛器和從堆垛器 移出時(shí)以及當(dāng)微板儲(chǔ)存在堆垛器中時(shí)，微板的結(jié)冰可被最小化。殼體的壁可 由任意合適的材料制造，且特別是由合適的塑料材料制造，其能以相對(duì)較低 的生產(chǎn)成本制造結(jié)實(shí)的殼體。特別地，殼體可通過模制工藝制造，其能以相 對(duì)較低的生產(chǎn)成本高效且靈活地制造殼體。在優(yōu)選實(shí)施例中，殼體的壁是由 透明材料制造，其允許用肉眼檢查堆垛器的裝填狀態(tài)并允許透過這些壁自動(dòng) 掃描附著于微板的編碼。
優(yōu)選地，每個(gè)壁都具有鄰接多個(gè)微板的每個(gè)微板的輪廓部分。這樣，可 以在多個(gè)微板、即微板的堆垛，和較寬間距的壁之間提供精確限定的較小間距，用于防止微板在堆垛器殼體內(nèi)意外地卡住。由此，殼體被設(shè)置為當(dāng)微板
內(nèi)的微板的密封儲(chǔ)存。
移動(dòng)門優(yōu)選地設(shè)置在殼體的縱向開口端且優(yōu)選地具有用來將多個(gè)微板 保持于殼體內(nèi)的保持裝置，使得當(dāng)堆垛器處于封閉狀態(tài)時(shí)，這樣的保持裝置 在縱向開口端的邊沿上朝殼體的內(nèi)部凸出。這樣，當(dāng)堆垛器處于封閉狀態(tài)時(shí)， 設(shè)置在殼體內(nèi)的微板通過保持裝置保持在殼體內(nèi)。為了把設(shè)置在殼體內(nèi)的微 板移出殼體，堆垛器可例如通過移動(dòng)保持裝置而進(jìn)入打開狀態(tài)，使得它們不 再在殼體的縱向開口端上朝其內(nèi)部凸出。特別地，移動(dòng)門可設(shè)置在堆垛器底 部的縱向開口端，使得當(dāng)堆垛器處于打開狀態(tài)時(shí)，設(shè)置在殼體內(nèi)的微板可利 用重力被移出殼體。此外，用于保護(hù)殼體內(nèi)部的蓋可設(shè)置在堆垛器的沒有設(shè) 置移動(dòng)門的第二縱向開口端。
在優(yōu)選實(shí)施例中，保持裝置被彈性地設(shè)置，使得它們?cè)诙讯馄魈幱诜忾] 狀態(tài)時(shí)被放松，而在堆垛器處于打開狀態(tài)時(shí)被拉緊。這樣，相對(duì)簡(jiǎn)單的設(shè)置 可以確保當(dāng)沒有外力作用在移動(dòng)門上時(shí)堆垛器處于其封閉狀態(tài)，使得設(shè)置在 堆垛器內(nèi)的微板不會(huì)意外地從堆垛器移出。保持裝置可包括成角的板簧狀 片，例如由金屬制造，該板簧狀片具有安裝部分和與其成角設(shè)置的保持部分。 遠(yuǎn)離保持部分的安裝部分的端部可被安裝到靠近縱向開口端的對(duì)應(yīng)的壁上， 使得保持部分朝向殼體的內(nèi)部凸出。為了打開移動(dòng)門，成角的板簧狀片可被 彎曲，使得保持部分不再朝向殼體的內(nèi)部凸出。優(yōu)選地，這樣的成角的板簧 狀片被設(shè)置在殼體的兩個(gè)相對(duì)壁上。此外，保持部分優(yōu)選地相對(duì)于安裝部分 以銳角設(shè)置。由此，保持部分不僅朝向殼體的內(nèi)部凸起而且在殼體的內(nèi)部中。
優(yōu)選地，堆垛器包括用于搬運(yùn)堆垛器的手柄，其能相對(duì)容易地手工操作 堆垛器。
本發(fā)明的第二方面涉及存儲(chǔ)單元，其包括多個(gè)固定地互連的如上所述的 堆垛器，其中每個(gè)堆垛器鄰接與其相鄰的堆垛器。這樣的存儲(chǔ)單元允許緊湊 地儲(chǔ)存和高效地操作多個(gè)堆垛器。特別地，其還允許高效地并行操作儲(chǔ)存在 存儲(chǔ)單元的多個(gè)堆垛器中的一些堆垛器中的一些微板。例如,通過存取最靠 近每個(gè)堆垛器移動(dòng)門的所有微板， 一整組微板可在一步中同時(shí)從存儲(chǔ)單元移 出。合理地，組成存儲(chǔ)單元的堆垛器的數(shù)量被限制到一組約三到約十個(gè)堆垛 器，特別限制到一組六到八個(gè)堆垛器。在優(yōu)選實(shí)施例中，堆垛器被成行設(shè)置。這樣的存儲(chǔ)單元在自動(dòng)操作和儲(chǔ) 存方面具有優(yōu)勢(shì)。特別地，當(dāng)存儲(chǔ)單元的單個(gè)堆垛器具有上述的矩形基底時(shí)， 堆垛器優(yōu)選地在它們的寬側(cè)互連。
優(yōu)選地，存儲(chǔ)單元還包括連接到每個(gè)堆垛器的底端的底板。這樣的底板 除了例如改善存儲(chǔ)單元的穩(wěn)定性，還改善了存儲(chǔ)單元的操作性。
底板優(yōu)選地包括用于把微板移出存儲(chǔ)單元的移動(dòng)開口 ，每個(gè)開口都被設(shè) 置鄰接一個(gè)堆垛器的移動(dòng)門。這樣，設(shè)置在存儲(chǔ)單元中的多個(gè)微板的微板可 經(jīng)由底板的開口被移出存儲(chǔ)單元或裝入存儲(chǔ)單元，而不必把底板從存儲(chǔ)單元 移除。相應(yīng)地，開口的形狀可與微板基底區(qū)域的形狀相符。
在優(yōu)選實(shí)施例中，存儲(chǔ)單元還包括升降裝置。升降裝置還改善了存儲(chǔ)單 元的操作性，且更特別地，它們?cè)试S方便地從其它裝置取出存儲(chǔ)單元并方便 地將存儲(chǔ)單元落入其它裝置，例如下文所述的冷凍盒。升降裝置可包括兩個(gè) 條，其每個(gè)具有箭頭且每個(gè)設(shè)置在存儲(chǔ)單元的側(cè)向端部。這樣的具有箭頭的
升降裝置允許其勾在升降設(shè)備中，例如龍門式機(jī)器人，使得存儲(chǔ)單元可方便 地被升降設(shè)備以自動(dòng)的方式操作。
本發(fā)明的第三方面涉及用于調(diào)節(jié)如上所述的堆垛器或如上所述的存儲(chǔ) 單元的溫度的冷凍盒。冷凍盒具有可調(diào)溫的內(nèi)部，其被設(shè)置用于容納堆垛器 或存儲(chǔ)單元，且具有位于冷凍盒的頂側(cè)或前側(cè)的開口，用于接收堆垛器或存 儲(chǔ)單元到冷凍盒的內(nèi)部或從冷凍盒的內(nèi)部移出。這樣的允許設(shè)置堆垛器或存 儲(chǔ)單元的冷凍盒，由于僅冷凍盒的內(nèi)部必須被冷卻到低溫，分別設(shè)置在堆垛 器或存儲(chǔ)單元內(nèi)部的微板內(nèi)設(shè)置的試樣可以經(jīng)濟(jì)的方式長(zhǎng)期低溫儲(chǔ)存。特別
地，當(dāng)需要低于-2(TC的冷卻或更特別地約-8(TC或更低的冷卻時(shí)，冷凍盒允 許相對(duì)較小的必須被冷卻的空間，以充分冷卻，用于堆垛器或存儲(chǔ)單元內(nèi)的 試樣的長(zhǎng)期儲(chǔ)存，使得可以高效且經(jīng)濟(jì)地冷卻試樣。此外，由于冷凍盒內(nèi)的 冷卻空氣的密度相對(duì)于冷凍盒外的暖空氣的密度較高，當(dāng)開口沒有被蓋住 時(shí)，在冷凍盒的內(nèi)部和冷凍盒的外部之間、經(jīng)由冷凍盒的頂側(cè)處的開口僅有 極少的對(duì)流熱交換。因此，開口不需要被蓋住以防止冷凍盒內(nèi)的堆垛器或存 儲(chǔ)單元內(nèi)的試樣變熱，使得至少堆垛器和存儲(chǔ)單元的裝載和取回可以分別容 易地進(jìn)行。冷凍盒內(nèi)的空間根據(jù)冷凍盒使用的需求來連續(xù)設(shè)置多個(gè)冷凍盒，
侈寸^!口成4亍的。
優(yōu)選地，冷凍盒具有長(zhǎng)方體形狀和多個(gè)豎井，其中每個(gè)豎井在冷凍盒的頂側(cè)具有其開口端且每個(gè)豎井被設(shè)置用于容納堆垛器或存儲(chǔ)單元。這樣的冷 凍盒允許進(jìn)一步分別改善多個(gè)堆垛器或存儲(chǔ)單元的溫度調(diào)節(jié)。其將需要調(diào)溫 的總空間保持在較小的水平，允許高效且經(jīng)濟(jì)地分別調(diào)節(jié)多個(gè)堆垛器或存儲(chǔ) 單元的溫度。
本發(fā)明的第四方面涉及微板操作系統(tǒng)，其包括如上所述的冷凍盒、板托、 定位布置器和機(jī)器人臂。板托和定位布置器被設(shè)置以容納至少一個(gè)具有多個(gè) 微管的源微板和傳送微板，使得傳送微板的頂部表面?zhèn)饶鼙辉O(shè)置成面對(duì)至少 一個(gè)源樣支板的底部表面?zhèn)取６ㄎ徊贾闷骶哂幸苿?dòng)裝置，其用于在板托和定位 布置器容納至少一個(gè)源微板和傳送微板時(shí)，將所述至少一個(gè)源微板(21 )和
傳送微板(22 )相對(duì)于彼此平行地移動(dòng)到預(yù)定位置。機(jī)器人臂具有推動(dòng)裝置， 其用于當(dāng)板托和定位布置器容納至少 一個(gè)源微板和傳送微板時(shí)和當(dāng)至少一 個(gè)源微板和傳送微板被移動(dòng)裝置移動(dòng)到預(yù)定位置時(shí)把多個(gè)微管中的預(yù)定微 管從至少一個(gè)源微板推入傳送微板。
這樣的微板操作系統(tǒng)允許高效且快速地操作儲(chǔ)存在冷凍盒中的堆垛器 或存儲(chǔ)單元中的微板。特別地，如果被儲(chǔ)存在冷凍盒中的堆垛器或存儲(chǔ)單元 內(nèi)的預(yù)定微管中的多個(gè)預(yù)定試樣必須被選取，例如用于執(zhí)行特定的高通量化 驗(yàn)，微板操作系統(tǒng)允許提供至少一個(gè)攜帶具有預(yù)定試樣的微管的傳送板。典 型地，傳送微板根據(jù)如上所述的一般微板標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，且可容納微管到對(duì)應(yīng)的 接收裝置中。優(yōu)選地，至少一個(gè)微板和傳送微板是同一類型，使得一種單一 類型的微板可被用于整個(gè)微板操作系統(tǒng)。
微板操作系統(tǒng)的定位布置器和板托允許相對(duì)于彼此非常準(zhǔn)確地定位至 少一個(gè)源微板和傳送微板，使得機(jī)器人臂可準(zhǔn)確地把預(yù)定的微管從至少一個(gè) 源微板推入傳送微板。本領(lǐng)域公知的相對(duì)較快、準(zhǔn)確且成本較低的合適的機(jī) 器人例i口是,Selective Compliant Articulated/Assembly Robot Arm (SCARA),其中根據(jù)本發(fā)明，這樣的SCARA還附帶地設(shè)置有推動(dòng)裝置。本 領(lǐng)域技術(shù)人員可以看到，本發(fā)明的機(jī)器人臂還可用于本領(lǐng)域公知的其它微板 操作系統(tǒng)中，例如用在如上所述的EP0904841B1的系統(tǒng)中。此外，機(jī)器人 臂還具有傳感器，例如照相機(jī)，用于檢測(cè)至少一個(gè)源微板的精確位置。合適 的推動(dòng)裝置可包括銷，其用于把至少一個(gè)源微板中的預(yù)定微管推入傳送板。 在一個(gè)實(shí)施例中，通過機(jī)器人臂的其它部分的推動(dòng)機(jī)構(gòu)可將這樣的銷移動(dòng)到 單個(gè)微管的方向中，使得銷可以相對(duì)于機(jī)器人臂的其它部分移動(dòng)。在另一實(shí)施例中，銷被固定地與機(jī)器人臂的其它部分連接且通過機(jī)器人臂自己的運(yùn)動(dòng) 而被移動(dòng)到預(yù)定微管的方向中。
在優(yōu)選實(shí)施例中，板托被設(shè)置用于在預(yù)定位置固定地容納至少 一個(gè)源微 板，且定位布置器被設(shè)置用于可移動(dòng)地容納傳送微板。定位布置器的移動(dòng)裝 置被設(shè)置，用于當(dāng)定位布置器容納傳送微板且板托容納至少 一個(gè)源微板時(shí)， 移動(dòng)傳送微板到預(yù)定位置，同時(shí)傳送微板的頂部表面?zhèn)绕叫杏谥辽僖粋€(gè)源微 板的底部表面?zhèn)取Ｒ驗(yàn)榭梢苿?dòng)件的數(shù)量可被減少且因?yàn)楫?dāng)至少一個(gè)源微板被 固定地容納時(shí)其相對(duì)簡(jiǎn)單地提供足夠的準(zhǔn)確度，板托和定位布置器的這種設(shè) 置是相對(duì)高效的。此外，當(dāng)傳送微板的頂部表面?zhèn)让鎸?duì)至少一個(gè)源微板的底 部表面?zhèn)葧r(shí)，至少 一個(gè)源微板的微管可相對(duì)容易地從源微板被推入傳送微 板。此外，由于傳送微板相對(duì)于至少一個(gè)源微板平行移動(dòng)，可沿兩個(gè)維度移 動(dòng)傳送微板的定位布置器就足夠以滿足要求。這允許定位布置器的相對(duì)簡(jiǎn)單 的設(shè)置，即使在需要精確的移動(dòng)時(shí)。
優(yōu)選地，當(dāng)板托容納至少一個(gè)源微板時(shí)，板托具有至少一個(gè)鄰接至少一 個(gè)源微板的底部表面?zhèn)鹊耐?。這樣的板托允許輕松地把微管經(jīng)由至少 一個(gè) 通孔從至少一個(gè)源孩史板推入傳送微板，同時(shí)至少一個(gè)源微板可被保持在準(zhǔn)確 地預(yù)定的位置。例如，通孔的邊沿可被設(shè)置為臺(tái)階，其具有踏板和豎板，其 中豎板基本垂直地鄰接板托的頂側(cè)，而踏板基本垂直地鄰接豎板。在使用中， 微板可位于開口中，使得所述至少一個(gè)通孔中的踏板接觸微板的底部表面?zhèn)?的邊沿部分，且使得豎板把微板固定在準(zhǔn)確地預(yù)定位置。
在優(yōu)選實(shí)施例中，微板操作系統(tǒng)還包括設(shè)置在冷凍盒的頂部上的平臺(tái)、 特別是機(jī)器人平臺(tái)，和設(shè)置在平臺(tái)上的龍門式機(jī)器人，其中平臺(tái)具有通孔且 龍門式機(jī)器人具有用于抓住堆垛器或存儲(chǔ)單元的抓緊裝置，使得堆垛器或存 儲(chǔ)單元可被龍門式機(jī)器人通過平臺(tái)的通孔從冷凍盒升起，且使得堆垛器或存 儲(chǔ)單元可被龍門式機(jī)器人通過平臺(tái)的通孔落入冷凍盒。平臺(tái)和龍門式機(jī)器人 的這種設(shè)置允許相對(duì)于冷凍盒高效地操作全部堆垛器和存儲(chǔ)單元。如果使用 如上所述的具有多個(gè)豎井的冷凍盒，平臺(tái)可相應(yīng)地具有對(duì)應(yīng)多個(gè)豎井中的幾 個(gè)豎井的幾個(gè)開口 。抓緊裝置可被-沒置，以與存儲(chǔ)單元的升降裝置互相作用， 例如可被設(shè)置，以勾在升降裝置的箭頭內(nèi)和松開升降裝置的箭頭。此外，冷 凍盒可被連接到導(dǎo)軌，且平臺(tái)可具有相應(yīng)的移動(dòng)裝置，使得平臺(tái)可沿以一行 或幾行方式設(shè)置的冷凍盒移動(dòng)。優(yōu)選地，微板操作系統(tǒng)還包括源微板操作布置器，其具有移動(dòng)裝置，
用于當(dāng)?shù)谝欢讯馄骰虻谝淮鎯?chǔ)單元被提升出冷凍盒時(shí)把至少一個(gè)源微板移
出第一堆垛器或移出第一存儲(chǔ)單元；和容納裝置，用于傳送至少一個(gè)源微板 到板托和用于在板托上容納至少一個(gè)源微板；以及安放裝置，用于把至少一 個(gè)源微板從板托傳送到第二堆垛器或第二存儲(chǔ)單元并用于把至少一個(gè)源微 板推入第二堆垛器或第二存儲(chǔ)單元。特別地，源微板操作布置器的移動(dòng)裝置 可具有釋放裝置，用于把第一堆垛器或第一存儲(chǔ)單元設(shè)置到其打開狀態(tài)， 例如通過彎曲相應(yīng)的保持裝置；板升降器，用于容納從堆垛器移出的單個(gè)微 板或從存儲(chǔ)單元移出的單行微板。這樣的設(shè)置允許在被機(jī)器人臂處理前，預(yù) 定微板或一行預(yù)定微板的移動(dòng)或定位，以及在被機(jī)器人臂處理后，允許預(yù)定 微板或一行預(yù)定微板移動(dòng)到第二堆垛器或第二存儲(chǔ)單元內(nèi)。典型地，在操作 中，第一堆垛器或第一存儲(chǔ)單元的所有微板被傳送到的第二堆垛器或第二存 儲(chǔ)單元內(nèi)，其中不攜帶預(yù)定微管的微板可直接被傳送到第二堆垛器或第二存 儲(chǔ)單元，而不被機(jī)器人臂處理。
在優(yōu)選實(shí)施例中，微板操作系統(tǒng)還包括傳送微板操作布置器，其具有如 上所述的附加的堆垛器，及安放裝置，其用于把傳送微板傳送到附加的堆垛 器并把傳送微板安放到附加的堆垛器中。這樣，采集有微管的幾個(gè)傳送板可 被收集在作為操作單元的單獨(dú)的堆垛機(jī)中。
優(yōu)選地，微板操作系統(tǒng)還包括中間儲(chǔ)存器，其中機(jī)器人臂具有用于抓住 傳送微板的抓緊裝置，使得傳送微板可被機(jī)器人臂移動(dòng)到中間儲(chǔ)存器內(nèi)。這 樣的中間儲(chǔ)存器允許提供多個(gè)傳送板，其包括微管的獨(dú)立集合。中間儲(chǔ)存器 可被設(shè)置為架子，其可被機(jī)器人臂的抓緊裝置容易地訪問。
在優(yōu)選實(shí)施例中，微板操作系統(tǒng)還包括牢固地連接到平臺(tái)的調(diào)溫罩，其 具有調(diào)溫裝置且封閉板托、定位布置器、機(jī)器人臂和龍門式機(jī)器人，使得調(diào) 溫罩的內(nèi)部通過與冷凍盒調(diào)溫獨(dú)立的調(diào)溫裝置來進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。使用這樣的 調(diào)溫罩允許在一溫度下操作微板，該溫度不同于用于試樣長(zhǎng)期儲(chǔ)存的最佳溫 度，例如冷凍盒中的-8(TC，且其不同于微板操作系統(tǒng)外的溫度，例如其可 以是+4。C或室溫。由此，可以提供適于微板操作系統(tǒng)的機(jī)械零件例如機(jī)器人 臂的操作的溫度，和合適的用于在微板被操作過程中不損壞微板內(nèi)的試樣的 溫度。相應(yīng)的溫度可以例如是-2(TC。
本發(fā)明的第五方面涉及用于如上所述的微板操作系統(tǒng)的冷室，其至少包括第一隔間、第二隔間、第三隔間和干燥空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在升高的溫度如約 + 4匸下被操作的第一隔間具有對(duì)接口 ，用于把微板操作系統(tǒng)的冷凍盒裝入冷
室和用于把微板操作系統(tǒng)的冷凍盒從冷室移出。第二隔間在例如約-80°C的
低溫下操作，用于儲(chǔ)存如上所述的堆垛器或如上所述的存儲(chǔ)單元，且第三隔
間在例如約-20。C的中間溫度下操作，適于自動(dòng)微板操作。第一隔間的對(duì)接 口允許方便地把冷凍盒裝入冷室和方便地把冷凍盒從冷室移出。中間溫度可 以足夠高，以避免由于非常低的溫度環(huán)境造成的機(jī)械問題，同時(shí)可以足夠低， 以保持試樣冷凍且由此在自動(dòng)試樣操作期間保證試樣質(zhì)量。冷室的干燥空氣 調(diào)節(jié)系統(tǒng)防止在微板儲(chǔ)存和微板操作過程中結(jié)霜。
本發(fā)明的第六方面涉及利用如上所述的微板操作系統(tǒng)的微板操作方法， 其包括步驟:
a) 調(diào)節(jié)冷凍盒的溫度到預(yù)定的溫度范圍；
b) 將具有多個(gè)堆垛器的多個(gè)存儲(chǔ)單元存入冷凍盒內(nèi)，每個(gè)堆垛器具有 多個(gè)源微板，源微板具有多個(gè)微管；
c) 提供對(duì)應(yīng)所述存儲(chǔ)單元的空的第二存儲(chǔ)單元；
d) 將傳送微板容納在定位布置器上；
e) 把多個(gè)存儲(chǔ)單元的一個(gè)存儲(chǔ)單元移出冷凍盒；
f) 經(jīng)由對(duì)應(yīng)至少一個(gè)堆垛器的移動(dòng)門把至少一個(gè)源微板傳送到板托；
g) 同時(shí)定位傳送微板和機(jī)器人臂，使得所述至少一個(gè)源微板的預(yù)定微 管的底側(cè)被設(shè)置為在傳送微板的預(yù)定接收裝置處靠近傳送微板的頂部表面 側(cè)，且使得機(jī)器人臂的推動(dòng)裝置設(shè)置為靠近預(yù)定微管的頂側(cè);
h) 用機(jī)器人臂把預(yù)定微管從所述至少一個(gè)源微板推入傳送微板的預(yù)定 接收裝置中；
i) 重復(fù)步驟g)和h)，直至所述至少一個(gè)源微板的所有預(yù)定微管都被推 入傳送孩i板；
j)把所述至少一個(gè)源微板傳送到第二存儲(chǔ)單元內(nèi)； k)重復(fù)步驟f)到j(luò))，直至存儲(chǔ)單元的所有微板位于第二存儲(chǔ)單元的內(nèi) 部；和
1)把第二存儲(chǔ)單元移動(dòng)到冷凍盒內(nèi)。
這樣的方法能高效地操作微板且特別能高效地采集儲(chǔ)存在堆垛器或存 儲(chǔ)單元內(nèi)的預(yù)定試樣。


根據(jù)本發(fā)明的堆垛器、根據(jù)本發(fā)明的存儲(chǔ)單元、根據(jù)本發(fā)明的冷凍盒、 根據(jù)本發(fā)明的微板操作系統(tǒng)、根據(jù)本發(fā)明的冷室、和根據(jù)本發(fā)明的方法通過 示例性實(shí)施例和參考附圖在下文中予以詳細(xì)描述，其中
圖l顯示了根據(jù)本發(fā)明的堆垛器的透視圖2顯示了圖l的堆垛器的前視圖，其中堆垛器的前壁的兩部分顯示為
示意性地剖開，以使得堆垛器的內(nèi)部可見；
圖3顯示了處于封閉狀態(tài)的圖1的堆垛器的右下角部分的前視圖，其中
前壁的角部顯示為示意性地剖開，以使得堆垛器的內(nèi)部可見；
圖4顯示了處于打開狀態(tài)的圖1的堆垛器的右下角部分的前視圖，其中
前壁的角部顯示為示意性地剖開，以使得堆垛器的內(nèi)部可見； 圖5顯示了具有可移動(dòng)手柄的圖1的堆垛器的透視圖； 圖6顯示了根據(jù)本發(fā)明的存儲(chǔ)單元的第 一 實(shí)施例的透視圖； 圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的微板操作系統(tǒng)的透視圖，其包括根據(jù)本發(fā)明的
第二實(shí)施例的存儲(chǔ)單元；
圖8顯示了從圖7的^t板操作系統(tǒng)選擇的部分的透^L圖9顯示了從圖7的微板操作系統(tǒng)選擇的部分的另一透視圖IO顯示了從圖7的微板操作系統(tǒng)選擇的部分的透視圖，尤其關(guān)于推
動(dòng)機(jī)構(gòu)；
圖11顯示了根據(jù)本發(fā)明的冷室的頂視圖；和 圖12顯示了圖11的冷室的透^L圖13顯示了根據(jù)本發(fā)明的冷室的其他實(shí)施例的布置的透視圖； 圖14顯示了圖13的冷室的設(shè)置的頂視圖；和
圖15顯示了在臨床研究期間和之后的試樣流程(sample flow)的實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
在下面的描述中，某些術(shù)語的使用是為了方便，而非限定性的。術(shù)語 "右"、"左"、"底部"、"頂部"—和"向上"是指圖中的方向。術(shù)語包括明確 提及的術(shù)語以及它們的派生詞和具有類似意義的術(shù)語。在圖1中，根據(jù)本發(fā)明的堆垛器1具有殼體，殼體有兩個(gè)相對(duì)且平行的 寬側(cè)壁11 (在圖1中僅一個(gè)寬側(cè)壁可見)和與寬側(cè)壁11垂直設(shè)置的兩個(gè)相 對(duì)且平行的窄側(cè)壁12 (在圖1中僅一個(gè)窄側(cè)壁12可見)。每個(gè)寬側(cè)壁11具
有兩個(gè)平行的輪廓部分(contoured section )111,每個(gè)窄側(cè)壁12具有一個(gè)輪 廓部分121,其中所有輪廓部分lll、 121具有稍微延伸到殼體內(nèi)部的條形。 殼體具有兩個(gè)縱向開口端，其中頂部縱向開口端凈皮蓋14封閉，底部縱向開 口端設(shè)置有移動(dòng)門13。移動(dòng)門13包括兩個(gè)成角的(angled)板簧狀片131 (在圖1中，僅一個(gè)成角的板簧狀片131可見)，其每個(gè)設(shè)置在一個(gè)寬側(cè)壁 11上。成角的板簧狀片131通過四個(gè)橫梁132互連(在圖1中僅兩個(gè)橫梁 132可見)，其中窄側(cè)壁12的每個(gè)上都平行設(shè)置有兩個(gè)橫梁132。橫梁132 通過鉚釘、螺釘?shù)妊b置固定到成角的板簧狀片131。每個(gè)成角的板簧狀片131 包括安裝到一個(gè)寬側(cè)壁11上的安裝部分1311、保持部分1312、從成角的板 簧狀片131伸出的彎曲限制器1313以及臺(tái)架弧(carriagearc) 1314。此外， 堆垛器1用條形碼15編碼以供識(shí)別，條形碼15附著到一個(gè)窄側(cè)壁12上。
下文致力于該說明書的其余部分。為了闡明附圖，如果附圖包括沒有在 直接相關(guān)的說明書部分解釋的參考標(biāo)號(hào)，則參考前面的說明書部分。
圖2顯示了裝有多個(gè)源微板21的堆垛器1,每個(gè)源微板21具有頂部表 面?zhèn)?11和底部表面?zhèn)?12。源微板21設(shè)置在殼體內(nèi)部，使得除了多個(gè)源微 板21的頂部源微板21以外，每個(gè)微板的頂側(cè)211緊靠(abut)著其上方的 相鄰源微板21的底側(cè)212。寬側(cè)壁11的輪廓部分111和窄側(cè)壁12的輪廓部 分121與多個(gè)源微板21鄰接(adjoin),以在殼體內(nèi)準(zhǔn)確地引導(dǎo)它們。寬側(cè) 壁11和窄側(cè)壁12的其它部分被設(shè)置稍微離開源微板21，使得可以防止源微 板21在殼體內(nèi)卡住。
包括源微板21的堆垛器l提供同時(shí)用于多個(gè)源微板21的緊湊堅(jiān)固的操 作單元，使得源微板21僅占用很小的儲(chǔ)存空間，同時(shí)仍然易于操作，特別 是被自動(dòng)系統(tǒng)操作。此外，由于源微板21和殼體的緊湊設(shè)置(tight arrangment)，可防止源微板21的結(jié)水，使得可以暴露于相當(dāng)大的溫度變化， 而沒有損壞設(shè)置在微板21中的物質(zhì)的危險(xiǎn)。因此，堆垛器l是高效且方便 的操作單元，特別適于在非常低的溫度下儲(chǔ)存源微板21,例如在-8(TC。應(yīng) 理解，堆垛器還可裝有除了源微板21之外的任意其它類型的微板，例如特_ 別是傳送微板。在圖3中，堆垛器1顯示為處于封閉狀態(tài)。成角的板簧狀片131處于放 松位置，其中保持部分1312在殼體的底部縱向開口端的邊沿112上朝向殼 體的內(nèi)部凸出，由此覆蓋殼體的部分底部縱向開口端。設(shè)置在堆垛器l內(nèi)的 多個(gè)源微板21的底部源微板21的外邊沿壓在保持部分1312上，使得源微 板21被保持部分1312保持在殼體的內(nèi)部。此外，保持部分1312相對(duì)于安 裝部分1311成銳角設(shè)置，使得其向上進(jìn)一步延伸到殼體的內(nèi)部。
圖4顯示了處于打開狀態(tài)的堆垛器l,其中保持部分1312向殼體外彎曲 (在圖4中顯示為向右手側(cè))，使得殼體的底部縱向開口端是自由的，且源 微板21可經(jīng)由殼體的底部縱向開口端從堆垛器1移出。成角的板簧狀片131 的朝向殼體外的彎曲動(dòng)作一定程度上被彎曲限制器1313阻止。
為了給堆垛器1裝載另外的源微板21，當(dāng)堆垛器1處于封閉狀態(tài)時(shí)，另 外的源微板21可自下而上推壓在保持部分1312上。由此，成角的板簧狀片 131被向外彎曲，直至其被彎曲限制器1313阻止。堆垛器1便處于其打開狀 態(tài)，且另外的源微板21可被推入殼體，其中已經(jīng)處于殼體中的其它源微板 21被向上舉起。為了把底部源微板21移出堆垛器1,保持部分1312必須通 過適當(dāng)?shù)囊苿?dòng)裝置使之主動(dòng)地向上彎曲。這樣的移動(dòng)裝置可以例如包括板升 降器，其可被自下而上推壓保持部分1312，由此使保持部分1312向殼體外 彎曲。底部源微板21然后通過重力落在移動(dòng)裝置的板升降器上。通過降低 板升降器，底部源微板從堆垛器1被移出，且同時(shí)保持部分1312被成角的 板簧狀片131的彈力向回移動(dòng)，直至堆垛器l再次處于其封閉狀態(tài)。
如圖5所示，堆垛器1可裝備有手柄16，其具有兩個(gè)平行的安裝條162， 在它們的頂部縱向端通過把手161互連。每個(gè)安裝條162在其底部縱向端具 有鉤子163,每個(gè)鉤子163可連接到移動(dòng)門13的一個(gè)臺(tái)架弧1314。手柄16 可被連接到堆垛器1以手工操作堆垛器1,且可以從堆垛器l去除，使得單 個(gè)手柄可以用于多個(gè)堆垛器1的手工操作。
在圖6中，存儲(chǔ)單元3的第一實(shí)施例被示出，其包括七個(gè)被成行設(shè)置的 堆垛器1,使得一個(gè)堆垛器1的兩個(gè)寬側(cè)壁11中的一個(gè)面對(duì)其相鄰堆垛器1 的兩個(gè)寬側(cè)壁11中的一個(gè)。存儲(chǔ)單元3還包括兩個(gè)平行的寬側(cè)板31，其通 過兩個(gè)垂直設(shè)置的窄側(cè)板32互連。側(cè)板31、 32—起將七個(gè)堆垛器固定在其 彼此的適當(dāng)位置。
圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明的微板操作系統(tǒng)，其包括根據(jù)本發(fā)明的冷凍盒4，在其中可設(shè)置多個(gè)根據(jù)本發(fā)明存儲(chǔ)單元30第二實(shí)施例的存儲(chǔ)單元30。冷凍 盒4具有長(zhǎng)方體形狀，且具有多個(gè)平行豎井41,它們的開口端411設(shè)置在冷 凍盒4的頂側(cè)。每個(gè)存儲(chǔ)單元30具有如上所述的成行設(shè)置的六個(gè)堆垛器1, 且底板310代替存儲(chǔ)單元3的第一實(shí)施例(見圖6 )中的寬側(cè)板31和窄側(cè)板 32，用于將六個(gè)堆垛器1固定在相對(duì)于彼此的適當(dāng)位置。每個(gè)豎井41被冷 卻，優(yōu)選地冷卻到約-80°C,且被設(shè)置以容納一個(gè)存^f諸單元30。存儲(chǔ)單元30 可經(jīng)由開口端411落入對(duì)應(yīng)的豎井和從其中取出。為了存儲(chǔ)單元30的所述 的取出和落入，微板操作系統(tǒng)包括龍門式機(jī)器人(gantry robot)(圖7中未 示出)。
兩個(gè)平行導(dǎo)軌53沿著冷凍盒4設(shè)置在其旁邊，平臺(tái)51，即機(jī)器人平臺(tái)， 可移動(dòng)地定位在平行導(dǎo)軌53上，所述平臺(tái)51具有六個(gè)腳511,其中三個(gè)可 滑動(dòng)地設(shè)置在導(dǎo)軌53的一個(gè)上。平臺(tái)具有三個(gè)設(shè)置為與冷凍盒4的開口 411 對(duì)應(yīng)的開口。龍門式機(jī)器人設(shè)置在平臺(tái)51的頂部，使得其可以經(jīng)由豎井41 的開口端411和經(jīng)由平臺(tái)51的一個(gè)開口把存儲(chǔ)單元30從一個(gè)豎井41取出 到平臺(tái)51的上方。在圖7中，兩個(gè)存儲(chǔ)單元30被顯示在平臺(tái)51的上方， 同時(shí)一個(gè)存儲(chǔ)單元30——右手邊的那個(gè)——被顯示在對(duì)應(yīng)的豎井41內(nèi)。平 臺(tái)51可沿導(dǎo)軌53在冷凍盒4上方移動(dòng)，使得每個(gè)豎井41都可以被設(shè)置在 平臺(tái)51的至少一個(gè)開口下。
在平臺(tái)51的開口周圍的源微板操作布置器(handling disposition) 63、 在源微板操作布置器63左端的板托61和作為定位布置器的傳送微板操作布 置器62被設(shè)置在平臺(tái)51上，其中板托61被部分地設(shè)置在傳送微板操作布 置器62的上方。板托61具有六個(gè)通孔611，其對(duì)應(yīng)于且對(duì)準(zhǔn)存儲(chǔ)單元30 的六個(gè)堆垛器l。示例性的，在圖7中，源微板21設(shè)置在板托61的一個(gè)通 孔611中。
在平臺(tái)51的左邊部分上，設(shè)置有兩個(gè)中間儲(chǔ)存架8(在圖7中僅一個(gè)中 間儲(chǔ)存架8可見)和SCARA 7。 SCARA 7具有固定地連接到平臺(tái)51的支柱71 和可移動(dòng)地連接到支柱71的臂72。在傳送微板操作布置器62的上端區(qū)域， 設(shè)置有如上所述的用于容納被操作的傳送微板的單獨(dú)的堆垛器1，。示例性 的，在圖7中， 一個(gè)傳送微板22被設(shè)置在傳送微板操作布置器62上，且一 個(gè)傳送微板22被設(shè)置在SCARA 7的臂72上。此外，調(diào)溫罩(tempering cap) 52 被設(shè)置在平臺(tái)51上，覆蓋設(shè)置在平臺(tái)51上的微板操作系統(tǒng)的零件，包括例如SCAM 7、中間儲(chǔ)存架8、傳送微板操作布置器62、板托61、源微板操作 布置器63、傳送微板22、龍門式機(jī)器人和至少取出的存儲(chǔ)單元30。調(diào)溫罩 52示意性地顯示為對(duì)角地剖開，以使其內(nèi)部可見。由于調(diào)溫罩52，可以在 操作溫度下操作調(diào)溫罩52內(nèi)部的源微板21，優(yōu)選地在-2(TC的溫度下，其不 像優(yōu)選的用于試樣的長(zhǎng)期儲(chǔ)存的溫度特別是-8(TC—樣冷，但是其足夠冷， 使得試樣在它們的操作期間不被損壞，例如被解凍。在這個(gè)操作溫度下，微 板操作系統(tǒng)的機(jī)械移動(dòng)件，例如SCARA7、傳送微板操作布置器62、源微板 操作布置器63或龍門式機(jī)器人可以高效、經(jīng)濟(jì)且正確地工作。
在圖8和圖9中，微板操作系統(tǒng)的零件被特別地示出，以用于解釋源微 板21和傳送微板22的操作運(yùn)動(dòng)。傳送微板操作布置器62包括滑動(dòng)臺(tái)架621， 其可移動(dòng)地安裝在兩條平行縱向?qū)к?22上，縱向?qū)к?22再被可移動(dòng)地安 裝在兩條平行橫向?qū)к?23上，縱向?qū)к?22和橫向?qū)к?23被垂直地設(shè)置， 且滑動(dòng)臺(tái)架621可在^1托61的所有六個(gè)通孔611下面移動(dòng)。在滑動(dòng)臺(tái)架621 上，設(shè)置有傳送微板22,其可被定位在設(shè)置在板托61的任意一個(gè)通孔611 中的源微板21下面。板托61在其縱向端部被安裝到兩個(gè)導(dǎo)軌612。
SCARA 7在其臂的端部具有抓緊裝置73，其能夾住傳送微板22且將其 從滑動(dòng)臺(tái)架621傳送到一個(gè)中間儲(chǔ)存架8并返回。設(shè)置在比板托61低的水 平面的源微板操作布置器63包括移動(dòng)裝置632,其在它們的縱向端部可移動(dòng) 地安裝到兩個(gè)導(dǎo)軌631。移動(dòng)裝置632具有六個(gè)板升降器6321，其每個(gè)都可 以設(shè)置在板托61的一個(gè)通孔611下和升起的存儲(chǔ)單元30的一個(gè)堆垛器1下。 存儲(chǔ)單元30具有抓緊裝置160,其具有箭頭(arrowhead) 161Q,允許龍門 式機(jī)器人抓住堆垛器且分別將其提升出冷凍盒4或?qū)⑵渎淙肜鋬龊?內(nèi)。
在使用中， 一個(gè)存儲(chǔ)單元30被龍門式機(jī)器人從冷凍盒4提升出來，且 然后第二存儲(chǔ)單元30被平行且靠近該存儲(chǔ)單元30地設(shè)置。為了在板托61 上容納至少一個(gè)tU反，板托61沿導(dǎo)軌612移動(dòng)，直至六個(gè)通孔611準(zhǔn)確地 位于堆垛器1的六個(gè)移動(dòng)門13下。同時(shí)，移動(dòng)裝置632沿導(dǎo)軌631移動(dòng)， 直至六個(gè)板升降器6321準(zhǔn)確地位于六個(gè)通孔611下。然后，至少一個(gè)板升 降器6321穿過對(duì)應(yīng)的通孔611升高到對(duì)應(yīng)的堆垛器1，然后源微板21被從 堆垛器1松開，如上所述。所述至少一個(gè)板升降器6321接著下降，直至源 微板21被容納在通孔611中。為了把源微板21容納在板托61的通孔611 中，通孔611的邊沿具有臺(tái)階，其具有踏板(tread) 6112和豎板(riser)6111,其中豎板6111基本垂直地鄰接板托61的頂側(cè)，且踏板6112基本垂 直地鄰接豎板6111，使得源微板21以這樣的方式位于開口中，該方式為踏 板6112接觸源微板21的底側(cè)的邊沿部分而豎板6111固定源微板21。然后， 板托61被移動(dòng)回到固定的微管推出位置。
如圖IO清晰地所示，SCARA 7裝備有銷74。為了把預(yù)定的微管從設(shè)置 在板托61上的且其同時(shí)處于其微管推出位置的源微板21中推出，銷依次作 用在每個(gè)預(yù)定的微板上，由此把微管從源微板21轉(zhuǎn)移到設(shè)置在對(duì)應(yīng)的微管 下的傳送微板的接收裝置中。為了起作用，銷74可被獨(dú)立的布置裝置相對(duì) 于SCARA 7的臂72任意布置，或其可通過移動(dòng)臂72而作為包括銷74的整 體被布置。.
在至少一個(gè)源微板21已在板托61上被處理后，板托61和板升降器6321 被定位在第二存儲(chǔ)單元30下，使得至少一個(gè)源微板21可被再次移動(dòng)穿過板 托61的對(duì)應(yīng)開口的板升降器6321重新裝入第二存儲(chǔ)單元30的一個(gè)堆垛器1 中。然后，板托61準(zhǔn)備從存儲(chǔ)單元30裝載隨后的至少一個(gè)源微板。在存儲(chǔ) 單元30的所有源微板21被處理后，源微板21被設(shè)置在第二存儲(chǔ)單元30中， 該第二存儲(chǔ)單元30可被龍門式機(jī)器人再次落入冷凍盒4。
當(dāng)傳送微板22攜帶所有預(yù)定的微管時(shí)，例如客戶選擇的，其被重新裝 入傳送堆垛器l，，使得傳送堆垛器l，具有設(shè)置在其內(nèi)部的多個(gè)傳送微板22, 其例如可以是用于幾個(gè)客戶的傳送微板22。為了傳送微板22的重新裝載， 滑動(dòng)臺(tái)架621可以向上升起。為了在處理單個(gè)存儲(chǔ)單元30同時(shí)可以并行處 理幾個(gè)傳送微板22，設(shè)置在傳送微板操作布置器62中的傳送微板22可被 SCARA 7的抓緊裝置73抓住，使得SCARA 7可以將傳送微板22重新裝載到 中間儲(chǔ)存架8中。
圖11和12顯示了根據(jù)本發(fā)明的冷室9的實(shí)施例。冷室9包括第一隔間 (compartment ) 91、第二隔間和兩個(gè)第三隔間92。第二隔間包括設(shè)置在第 三隔間92中的冷凍盒4的多個(gè)豎井。每個(gè)冷凍盒4上，承載SCARA 7的平 臺(tái)51可在導(dǎo)軌53，上移動(dòng)。第一隔間91通過對(duì)接口 911連接到每個(gè)第三隔 間92。人可以通過門93進(jìn)入第一隔間91。此外，第三隔間92具有窗口， 通過該窗口，從第一隔間91可看到第三隔間92的內(nèi)部。
在使用中，第一隔間91被優(yōu)選地冷卻到約+4。C的溫度，使得人類可相 對(duì)方便地在第一隔間91內(nèi)工作。第三隔間92由此優(yōu)選地冷卻到約-2(TC,使得微板被SCARA 7自動(dòng)地機(jī)械操作是經(jīng)濟(jì)可行的。此外，第二隔間，即冷 凍盒4的豎井41被優(yōu)選地冷卻到約-8(TC或更低，使得可以長(zhǎng)期儲(chǔ)存試樣。 冷凍盒4經(jīng)由對(duì)接口 911可方便地存取。冷室9的干燥空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)防止在 微板儲(chǔ)存和微板操作期間結(jié)霜。
圖13和14顯示了冷室的其它實(shí)施例9a和9b的布置。冷室9a是作為
"機(jī)器人儲(chǔ)存器"的實(shí)施例，多個(gè)立式的-80。C的冷凍盒4a設(shè)置在其中，堆 垛器1或存儲(chǔ)單元30可被儲(chǔ)存在冷凍盒4a中。用于操作堆垛器1或存儲(chǔ)單 元3G或具有微管的微板的機(jī)器人7a被設(shè)置成可以沿形成在兩行冷凍盒4a 之間的通道移動(dòng)。機(jī)器人7a所處的空間的溫度約為-20°C。輸入和輸出緩沖 器(Input and output buffer) 911a可被設(shè)置為結(jié)合部(interface),其允許 操作人手工地或利用機(jī)器人7a的輔助把堆垛器或存儲(chǔ)單元拿出或放入機(jī)器 人儲(chǔ)存器。從機(jī)器人儲(chǔ)存器取出的堆垛器或存儲(chǔ)單元可被放入移動(dòng)傳送冷凍 盒921中，其可被對(duì)接在輸入/輸出緩沖器911a處，以維持冷鏈
(cold-chain )。同樣的保持用于把堆垛器或存儲(chǔ)單元從移動(dòng)傳送冷凍盒傳 送到機(jī)器人儲(chǔ)存器中的傳送。這樣的"機(jī)器人儲(chǔ)存器，，尤其適于臨床研究期 間使用的試樣的儲(chǔ)存，在臨床研究期間有時(shí)不得不存取許多試樣。
另一方面，冷室9b是作為"歸檔儲(chǔ)存器"(archive store)的實(shí)施例， 且包括多個(gè)立式的-80。C的冷凍盒4b。然而，冷室9b不包括^L器人，由于通 常儲(chǔ)存在-8 0 °C的冷凍盒4b中的試樣不需要存取或僅在及其罕見的情況下存 取。然而，即使在臨床研究完成后，可能有責(zé)任或要求去繼續(xù)儲(chǔ)存試樣一定 時(shí)間(如高達(dá)15年)，通常不需要存取儲(chǔ)存在歸檔存儲(chǔ)器中的試樣，但是具 有在以后分析試樣的可能性。把所述"歸檔"試樣儲(chǔ)存在"機(jī)器人儲(chǔ)存器" 中，需要較大的"機(jī)器人儲(chǔ)存器"，且這對(duì)于想要的目的來說表現(xiàn)出過高的 費(fèi)用。在試樣需要從-8(TC冷凍盒4b中取出的情況下，操作者可借助各種合 適的裝置根據(jù)各自的原則把它們從各自的冷凍盒4b中取出，然而，必須記 住的是這僅發(fā)生在罕見的情況下。使用"機(jī)器人儲(chǔ)存器"和"歸檔儲(chǔ)存器" 模塊，根據(jù)特殊需要來方便地?cái)U(kuò)大儲(chǔ)存設(shè)施，就是說依賴于是用于臨床研究 的試樣的儲(chǔ)存設(shè)施還是用于不需要經(jīng)常存取的試樣的長(zhǎng)期儲(chǔ)存設(shè)施，很容易 使存儲(chǔ)設(shè)施成比例的增加。
圖15顯示了臨床研究中或之后的試樣流程的實(shí)施例。因此，臨床試樣
(A-和B-試樣)1A、 1B、 2A、 2B..... pB、…nB被首先儲(chǔ)存在所謂的原管冷藏室(primary tube freezer)中，它們被收集和臨時(shí)儲(chǔ)存在那里。試樣接著 準(zhǔn)備用于多個(gè)化驗(yàn)且分成用于多個(gè)化驗(yàn)的多個(gè)等分試樣。例如，臨床試樣2A 被準(zhǔn)備且分成多個(gè)等分試樣2A. 1、 2A. 2、 2A. i、…2A.m。當(dāng)然，準(zhǔn)備用于化 驗(yàn)的等分試樣可被進(jìn)一步分成用于次級(jí)化驗(yàn)的等分試樣。這些等分試樣然后 被傳送到機(jī)器人儲(chǔ)存器，例如圖13和14所示的機(jī)器人儲(chǔ)存器9a。在臨床研 究期間，如上文詳細(xì)描述，儲(chǔ)存在機(jī)器人儲(chǔ)存器中9a中的等分試樣可被相 對(duì)容易地存取。不需要用于臨床研究的那些等分試樣可被傳送到歸檔儲(chǔ)存 器，例如圖13和14所示的歸檔儲(chǔ)存器9b。如果需要或必要，儲(chǔ)存在歸檔儲(chǔ) 存器9b中的等分試樣可被傳送回機(jī)器人儲(chǔ)存器9a,或者當(dāng)不再它們被需要 時(shí)可被銷毀。
權(quán)利要求
1、一種用于儲(chǔ)存多個(gè)微板(21，22)的堆垛器(1，1’)，每個(gè)所述微板具有頂部表面?zhèn)?211)和與所述頂部表面?zhèn)?211)相對(duì)的底部表面?zhèn)?212)，該堆垛器(1，1’)包括殼體和移動(dòng)門(13)，該移動(dòng)門(13)用于把所述多個(gè)微板(21，22)的微板(21，22)移出所述殼體，其特征在于所述堆垛器(1，1’)被設(shè)置為可以容納所述多個(gè)微板(21，22)在所述殼體的內(nèi)部，使得所述多個(gè)微板(21，22)的一個(gè)微板(21，22)的頂部表面?zhèn)?211)緊靠著所述多個(gè)微板(21，22)的相鄰微板(21，22)的底部表面?zhèn)?212)，且使得該殼體與所述多個(gè)微板(21，22)鄰接。
2、 如權(quán)利要求1所述的堆垛器(1， l，)，其中所述殼體包括四個(gè)基本 垂直設(shè)置的壁(ll, 12),其中當(dāng)所述殼體容納所述多個(gè)微板(21， 22)時(shí)， 所述壁(11， 12)中的每個(gè)鄰接所述多個(gè)微板(21, 22)的每個(gè)微板(21， 22 )。
3、 如權(quán)利要求2所述的堆垛器(1， l，)，其中所述壁(ll, 12)中的每 個(gè)都具有鄰接所述多個(gè)微板(21, 22)的每個(gè)微板(21， 22)的輪廓部分(111, 121 )。
4、 如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的堆垛器(1， l，)，其中所述移動(dòng)門 (13)設(shè)置在所述殼體的縱向開口端，且其中所述移動(dòng)門(13)具有用來將所述多個(gè)微板(21， 22)保持于所述殼體內(nèi)的保持裝置(131),使得當(dāng)所述 堆垛器(l, l，)處于封閉狀態(tài)時(shí)，所述保持裝置(131)在所述縱向開口端 的邊沿(112)上朝所述殼體的內(nèi)部凸伸。
5、 如權(quán)利要求4所述的堆垛器(1， l，)，其中所述保持裝置(131)被 彈性地設(shè)置，使得它們?cè)谒龆讯馄?1， 1，)處于封閉狀態(tài)時(shí)被放松，且在所述堆垛器(i, r)處于打開狀態(tài)時(shí)被拉緊。
6、 一種存儲(chǔ)單元(3; 30),其包括多個(gè)固定地互連的如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的堆垛器(i, r)，其中每個(gè)所述堆垛器(i, r)鄰接其相鄰的 堆垛器(i, r)。
7、 如權(quán)利要求6所述的存儲(chǔ)單元(3; 30),其中所述堆垛器(l, 1，) 被設(shè)置成行。
8、 如權(quán)利要求6或7所述的存儲(chǔ)單元(3; 30),還包括連接到每個(gè)所述堆垛器(i, r)的底端的底板(310)。
9、 如權(quán)利要求8所述的存儲(chǔ)單元(3; 30)，其中所述底板(310)包括 用于把微板(21, 22)移出所述存儲(chǔ)單元(3; 30)的移動(dòng)開口，每個(gè)所述 移動(dòng)開口被設(shè)置鄰近所述堆垛器(1, l，)中的一個(gè)的移動(dòng)門(13)。
10、 如權(quán)利要求6至9任一項(xiàng)所述的存儲(chǔ)單元(3; 30)，還包括升降裝 置(16; 160)。
11、 一種用于如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的堆垛器(1, 1，)的溫度 調(diào)節(jié)或用于如權(quán)利要求6至IO任一項(xiàng)所述的存儲(chǔ)單元(3; 30)的溫度調(diào)節(jié) 的冷凍盒(4),該冷凍盒(4)具有可調(diào)節(jié)溫度的內(nèi)部(41),其凈皮設(shè)置用于 容納堆垛器(l， l')或存儲(chǔ)單元(3; 30),且該冷凍盒(4)在頂側(cè)或前側(cè) 具有開口 (411)用于接收所述堆垛器(1, 1，)或存儲(chǔ)單元(3; 30)到冷 凍盒(4)的內(nèi)部(41)或從其中移出。
12、 如權(quán)利要求11所述的冷凍盒(4),其具有長(zhǎng)方體形狀且具有多個(gè) 豎井(41)，其中每個(gè)所述豎井(41)在所述冷凍盒(4)的頂側(cè)具有開口端(411)且每個(gè)所述豎井(41)被設(shè)置為用于容納堆垛器(1， 1，)或存儲(chǔ)單 元(3; 30)。
13、 一種微板操作系統(tǒng)，其包括如權(quán)利要求11或12所述的冷凍盒(4 )、 板托(61)、定位布置器(62)和機(jī)器人臂(7),其中所述板托(61)和定 位布置器(62)被設(shè)置為可以容納至少一個(gè)具有多個(gè)微管的源微板(21)和 容納傳送微板(22),使得所述傳送微板(22)的頂部表面?zhèn)饶鼙辉O(shè)置為面 對(duì)所述至少一個(gè)源微板(21 )的底部表面?zhèn)?212),其中所述定位布置器(62) 具有移動(dòng)裝置(621, 622, 623),用于當(dāng)所述板托(61)和定位布置器(62 ) 容納所述至少一個(gè)源微板(21)和傳送微板(22)時(shí)，將所述至少一個(gè)源微 板(21 )和傳送微板(22)相對(duì)于彼此平行地移動(dòng)到預(yù)定位置，且其中所述 機(jī)器人臂(7 )具有推動(dòng)裝置(74 ),用于當(dāng)所述板托(61 )和定位布置器(62 ) 容納所述至少一個(gè)源微板(21 )和傳送微板(22)時(shí)和當(dāng)所述至少一個(gè)源微 板(21)和傳送微板(22)被所述移動(dòng)裝置(621, 622， 623 )移動(dòng)到所述 預(yù)定位置時(shí)把所述多個(gè)微管中的預(yù)定微管從所述至少一個(gè)源微板(21 )推入 所述傳送微板(22)。
14、 如權(quán)利要求13所述的微板操作系統(tǒng)，其中所述板托(61 )被設(shè)置為 用于在預(yù)定位置處固定地容納所述至少一個(gè)源微板(21)，且所述定位布置器(62)被設(shè)置為用來可移動(dòng)地容納所述傳送微板(22),其中所述定位布 置器(62)的移動(dòng)裝置(621， 622， 623 )被設(shè)置，用于當(dāng)所述定位布置器 (62)容納所述傳送微板(22)且所述板托(61)容納所述至少一個(gè)源微板 (21)時(shí)，移動(dòng)所述傳送微板(22)到所述預(yù)定位置處，同時(shí)所述傳送微板 (22 )的頂部表面?zhèn)绕叫杏谒鲋辽僖粋€(gè)源微板(21 )的底部表面?zhèn)?212 )。
15. 如權(quán)利要求14所述的微板操作系統(tǒng)，其中當(dāng)板托(61)容納所述至 少一個(gè)源微板(21 )時(shí)，所述板托(61)具有至少一個(gè)鄰接所述至少一個(gè)源 微板(21)的底部表面?zhèn)?212)的通孔(611)。
16. 如權(quán)利要求13至15任一項(xiàng)所述的微板操作系統(tǒng)，其還包括設(shè)置在 所述冷凍盒(4)的頂部上的平臺(tái)(51)，和設(shè)置在所述平臺(tái)(51)上的龍門 式機(jī)器人，其中所述平臺(tái)(51 )具有通孔且所述龍門式機(jī)器人具有用于抓住 所述堆垛器(1， 1，)或存儲(chǔ)單元(3; 30 )的抓緊裝置，使得所述堆垛器(1， 1，)或存儲(chǔ)單元(3; 30)可被龍門式機(jī)器人通過所述平臺(tái)(51)的通孔從 所述冷凍盒(4)提升出來，和使得所述堆垛器(1, 1，)或存儲(chǔ)單元(3; 30 )可被所述龍門式機(jī)器人通過所述平臺(tái)(51 )的通孔落入所述冷凍盒(4 )。
17. 如權(quán)利要求14至16任一項(xiàng)所述的微板操作系統(tǒng)，其還包括源微板 操作布置器(63)，該源微板操作布置器(63)具有移動(dòng)裝置(632),用 于當(dāng)?shù)谝欢讯馄?l, 1，)或第一存儲(chǔ)單元(3; 30)被提升出所述冷凍盒(4) 時(shí)將所述至少一個(gè)源微板(21)移出所述第一堆垛器(1， 1，)或移出所述 第一存儲(chǔ)單元(3; 30);和容納裝置(612， 63),用于傳送所述至少一個(gè)源 微板(21 )到所述板托(61 )和用于容納所述至少一個(gè)源微板(21 )于所述 板托(61)上；以及安放裝置(612, 63)，用于把所述至少一個(gè)源微板(21 ) 從所述板托(61)傳送到第二堆垛器(1, 1，)或第二存儲(chǔ)單元(3; 30)和 用于把所述至少一個(gè)源微板(21)放入所述第二堆垛器(1, 1，)或第二存 儲(chǔ)單元(3; 30)。
18. 如權(quán)利要求13至17任一項(xiàng)所述的微板操作系統(tǒng)，其還包括傳送微 板操作布置器(62 ),該傳送微板操作布置器(62 )具有附加的如權(quán)利要求1 至7任一項(xiàng)所述的堆垛器(i， i，)，和安放裝置(621， 622, 623 ),用于把 所述傳送微板(22)傳送到所述附加的堆垛器(1, 1，)和用于把所述傳送 微板(22)放到所述附加的堆垛器(1, 1，)中。
19. 如權(quán)利要求13至18任一項(xiàng)所述的微板操作系統(tǒng)，其還包括中間儲(chǔ)存器(8),其中所述機(jī)器人臂(7)具有用于抓住所述傳送微板(22)的抓 緊裝置(73),使得所述傳送微板(22)可被所述機(jī)器人臂(7)移動(dòng)到所述 中間儲(chǔ)存器(8)內(nèi)。
20. 如權(quán)利要求16至19任一項(xiàng)所述的微板操作系統(tǒng)，其還包括堅(jiān)固地 連接到所述平臺(tái)(51)的調(diào)溫罩(52)，該調(diào)溫罩(52)具有調(diào)溫裝置且封 閉所述板托(61)、定位布置器(62)、機(jī)器人臂(7)和龍門式機(jī)器人，使 得所述調(diào)溫罩(52)的內(nèi)部可以通過所述調(diào)溫裝置獨(dú)立于所述冷凍盒(4) 的調(diào)溫而^皮調(diào)溫。
21. —種冷室(9),用于如權(quán)利要求13至20任一項(xiàng)所述的微板操作系 統(tǒng)，該冷室(9)包括至少第一隔間(91)、第二隔間Ul)、第三隔間(9" 和干燥空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中在升高的溫度下操作的所述第一隔間(91)具有 對(duì)接口 (911),用于把所述微板操作系統(tǒng)的冷凍盒(4)裝入所述冷室(9) 和用于把所述微板操作系統(tǒng)的冷凍盒(4 )從所述冷室(9 )移出，其中所述 第二隔間(41 )在低溫下操作，用于儲(chǔ)存如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的堆 垛器(1 )或如權(quán)利要求6至10任一項(xiàng)所述的存儲(chǔ)單元(3; 30 )，且其中所 述第三隔間(92)在中間溫度下操作，用于自動(dòng)微板操作。
22. 利用如權(quán)利要求13至20任一項(xiàng)所述的微板操作系統(tǒng)的微板操作方 法，其包括步驟a) 調(diào)節(jié)所述冷凍盒(4)的溫度到預(yù)定的溫度范圍；b) 將具有多個(gè)堆垛器(1, 1，)的多個(gè)存儲(chǔ)單元(3; 30)存入所述冷 凍盒(4)內(nèi)，其中每個(gè)所述堆垛器(1， 1，)具有多個(gè)源微板(21， 22), 該源微板(21， 22)具有多個(gè)微管；c) 提供對(duì)應(yīng)所述存儲(chǔ)單元(3; 30)的空的第二存儲(chǔ)單元(3; 30);d) 將傳送微板(22)容納在所述定位布置器(62)上；e) 把所述多個(gè)存儲(chǔ)單元(3; 30)中的一個(gè)存儲(chǔ)單元(3; 30)移出所 述冷凍盒(4);f) 經(jīng)由對(duì)應(yīng)至少一個(gè)堆垛器(1, 1，)的所述移動(dòng)門(13)把至少一個(gè) 源微板(21 )傳送到所述板托(61);g) 同時(shí)定位所述傳送微板(22)和機(jī)器人臂(7),使得所述至少一個(gè) 源微板(21 )的預(yù)定微管的底側(cè)設(shè)置為在所述傳送微板(22)的預(yù)定接收裝 置處靠近所述傳送微板(22)的頂部表面?zhèn)?，且使得機(jī)器人臂(7)的所述推動(dòng)裝置(74)設(shè)置在靠近所述預(yù)定微管的頂側(cè)；h) 用所述機(jī)器人臂(7)把所述預(yù)定微管從所述至少一個(gè)源微板(21 ) 推入所述傳送4效板(22)的預(yù)定接收裝置中；i) 重復(fù)步驟g)和h),直至所述至少一個(gè)源微板(21)的所有預(yù)定的微 管都被推入所述傳送微板(22);j)把所述至少一個(gè)源微板(21)傳送到所述第二存儲(chǔ)單元(3; 3G )內(nèi)； k)重復(fù)步驟f)到j(luò)),直至所述存儲(chǔ)單元(3; 30)的所有源微板。1) 位于所述第二存儲(chǔ)單元(3; 30)的內(nèi)部；和1)把所述第二存儲(chǔ)單元(3; 30)移動(dòng)到所述冷凍盒(4)內(nèi)。
全文摘要
一種用于儲(chǔ)存多個(gè)微板的堆垛器(1)，每個(gè)微板具有頂部表面?zhèn)群团c頂部表面?zhèn)认鄬?duì)的底部表面?zhèn)取Ｔ摱讯馄?1)包括殼體和移動(dòng)門(13)，該移動(dòng)門(13)用于把所述多個(gè)微板的微板移出所述殼體。堆垛器(1)被設(shè)置為可以在所述殼體的內(nèi)部容納多個(gè)微板，使得所述多個(gè)微板中的一個(gè)微板的頂部表面?zhèn)染o靠著所述多個(gè)微板的相鄰微板的底部表面?zhèn)?，和使得該殼體鄰接(adjoin)所述多個(gè)微板。使用這樣的堆垛器(1)，所述多個(gè)微板可以以緊湊的方式設(shè)置和儲(chǔ)存，其中多個(gè)微板的單個(gè)微板仍可選擇性地和高效的存取。此外，當(dāng)堆垛器被冷卻以長(zhǎng)期儲(chǔ)存設(shè)置在微板內(nèi)的試樣時(shí)，由于經(jīng)由所述移動(dòng)門13對(duì)于設(shè)置在所述堆垛器1的殼體內(nèi)的多個(gè)微板的受控存取，微板的結(jié)冰可被最小化。
文檔編號(hào)G01N35/02GK101320045SQ20081008845
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2008年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月29日
發(fā)明者克里斯托夫·法廷格, 托馬斯·朱姆斯坦, 迪特爾·沃格林, 雷默·A·霍克斯特拉澤 申請(qǐng)人:霍夫曼-拉羅奇有限公司