自動液體處理裝置本申請要求于2010年7月23日提交的待決美國臨時專利申請No.61/367,216的申請日權益,因此其全部公開內容通過引用并入本文。技術領域本發(fā)明通常涉及自動液體處理系統,更具體而言,涉及一種適用于實驗室和其它環(huán)境中的自動移液系統。
背景技術:樣品制備通常通過手工或通過功能受限的高度專業(yè)化的昂貴自動系統來完成。例如,傳統的自動系統一般在其移液能力方面受限和/或可能需要特定類型、品牌、布置、或體積容量的實驗室器皿。因此,每種生物分子技術或測定可能需要用于獲得高通量分析和數據的單獨自動系統。對于那些資源有限的實驗室而言,個性化的系統在經濟上不可行,且實驗室可能限于通過手工制備樣品,從而導致通量降低而且可能會增加移液變化和誤差。對適用于廣泛技術范圍的完全自動的樣品制備系統仍然存在需求。此外,樣品制備系統優(yōu)選與其它樣品處理系統接口連接(interface)且滿足日益增加實驗室需求。
技術實現要素:本發(fā)明通過增加液體處理的靈活性和自動液體處理的可擴展性來克服傳統液體處理系統的上述問題和其它缺點、缺陷和挑戰(zhàn)。雖然本發(fā)明將結合某些實施例來進行描述,但是應該理解本發(fā)明并不限于這些實施例。與此相反,本發(fā)明包括可能會落入本發(fā)明精神和范圍之內的所有替代、變型以及等同物。如本文所述的那樣,本發(fā)明的各種實施例涉及一種提供一系列移液選項的自動液體處理系統。所述自動液體處理系統可包括可更換的移液頭,每個移液頭具有以特定的空間布置的一個或多個流體通道且其配置成吸取和分配特定體積的液體以便以高通量或批處理模式的方式來執(zhí)行生物分子技術或測定。根據本發(fā)明的一個實施例,液體處理系統被設置成使其配置成接納移液頭,所述移液頭選自于多個可更換的移液頭。該系統包括殼體以及設置于該殼體內用于吸取和分配液體的至少一個移液頭。鎖定機構可更換地接納所述至少一個移液頭,并包括適配器板和支撐塊。所述適配器板可操作地耦聯到所述殼體,且所述支撐塊可操作地耦聯到所述至少一個移液頭。所述支撐塊進一步配置成可操作地耦聯到適配器板。根據本發(fā)明的另一個實施例,可提供移液頭鎖定機構。所述鎖定機構包括可操作地耦聯到所述液體處理系統的適配器和可操作地耦聯到移液頭的支撐塊。所述支撐塊具有殼體,所述殼體具有柱塞和設置于其中的鎖定銷。所述柱塞和鎖定銷可相對于所述殼體移動。所述柱塞的移動使得所述鎖定銷從縮回位置移動到延伸位置,其中,當所述鎖定銷處于延伸位置時,可由適配器板接納支撐塊以及可從適配器板移除支撐塊。根據本發(fā)明的另一實施例,提供適于陣列式移液頭的泵致動機構。所述陣列式移液頭由殼體接納,所述殼體具有可操作地耦聯到其的電機??刹僮鞯伛盥摰剿鰵んw的電機致動陣列式移液頭內的分配器機構。殼體內的柱塞板使電機與陣列式移液頭接口連接。本發(fā)明的又一實施例涉及一種適用于陣列式移液頭的液體處理裝置。該裝置包括接納陣列式移液頭的對準塊??刹僮鞯伛盥摰綄蕢K的電機致動陣列式移液頭內的分配器機構。本發(fā)明的另一個實施例包括可調臺架,其可配置到所需數目的工作表面。所述可調臺架包括多個工作表面,每個工作表面配置成接納實驗室器皿。工作表面中的第一工作表面由第一可動支撐件支撐;工作表面中的第二工作表面由第二可動支撐件支撐。所述第二可動支撐件在第一位置和第二位置之間移動。在第一位置,所述工作表面中的第二工作表面位于所述工作表面中的第一工作表面的上方。在第二位置,所述工作表面中的第二工作表面偏離于所述工作表面中的第一工作表面。根據本發(fā)明的另一個實施例,描述適用于液體處理系統的移液吸頭彈出裝置。所述移液吸頭彈出裝置包括接納來自移液頭的一次性移液吸頭的移液吸頭接納井。彈出端口從所述移液吸頭接納井延伸以便收集和釋放一次性移液吸頭??尚D的嘴部可操作地耦聯到所述彈出端口。在第一位置,所述可旋轉的嘴部將所收集的一次性移液吸頭保持在所述彈出端口內。在第二位置,所述可旋轉的嘴部從所述彈出端口釋放所收集的一次性移液吸頭。從附圖及其描述將明了本發(fā)明的上述和其它目的以及優(yōu)勢。附圖說明并入并構成本說明書一部分的附圖示出本發(fā)明的實施例,并連同上面所給出的本發(fā)明的一般性描述以及下面給出的實施例的詳細描述來用于解釋本發(fā)明的原理。圖1是根據本發(fā)明一個實施例的自動液體處理裝置的透視圖;圖2是構成鎖定機構的支撐塊和適配器板的一個實施例的透視圖;圖3是圖2中所示支撐塊的俯視圖;圖4A-4B是沿著圖3中的線4A-4A所取的支撐塊的橫截面視圖;圖5A-5C是圖1所示自動液體處理裝置的上部殼體的透視圖,示出圖2中所示支撐塊的豎直平移;圖6是用于接納和致動陣列式移液頭的保持架(cage)的透視圖;圖7是不帶有陣列式移液頭的保持架的前視圖;圖8A是被裝入保持架內的陣列式移液頭的透視圖;圖8B是如圖8A中所示的保持架和陣列式移液頭的前視圖;圖9A-9C是示出保持架與陣列式移液頭耦聯的放大前視圖;圖10是陣列式移液頭的板塊(magazine)的透視圖;圖11是保持架的板塊夾子的頂視圖;圖12是圖11所示板塊夾子的橫截面視圖;圖13是裝入保持架內的陣列式移液頭與移液吸頭的板塊的透視圖;圖14是用于接納和致動單個或線性陣列移液頭的適配器保持架的透視圖;圖15是圖14所示的適配器保持架安裝到圖1所示自動液體處理裝置上部殼體的透視圖;圖16是具有一次性移液吸頭的12-通道移液頭的透視圖;圖17是通過圖14所示適配器保持架的彈出板和移液器塊的橫截面視圖;圖17A是沿著圖17中的線17A-17A所取的橫截面視圖;圖18A和19A分別是處于松弛和激活狀態(tài)的防碰撞裝置的透視圖;圖18B和19B分別是通過圖18A和19A所示防碰撞裝置的橫截面視圖;圖20是圖16所示的12-通道移液頭處于延伸狀態(tài)的橫截面視圖,其延伸通過移液管和彈出板以便激活圖18A所示防碰撞裝置;圖21A和22A分別是位于下部殼體底表面上方以及耦聯到下部殼體底表面的托盤支撐表面的透視圖;圖21B和22B分別是如圖21A和22A所示托盤支撐表面的放大透視圖;圖22C是通過當其耦聯到下部殼體底表面時的托盤支撐表面的橫截面視圖;圖23A是用于將可調臺架耦聯到下部殼體底表面的支撐鉤子的另一實施例的分解側視圖;圖23B是當其耦聯到下部殼體底表面時的支撐鉤子的組裝側視圖;圖24A是配置成支撐四個托盤的可調臺架的透視圖;圖24B是擴展以便支撐6個托盤的可調臺架的透視圖;圖25A是如圖24A中所示可調臺架的頂視圖;圖25B是如圖24A中所示可調臺架的側視圖;圖25C是如圖24B中所示可調臺架的頂視圖;圖25D是如圖24B中所示可調臺架的側視圖;圖26是具有移液吸頭彈出裝置的可調臺架的透視圖;圖27A和28A分別是彈出端口處于閉合和開放位置的移液吸頭彈出裝置的透視圖;圖27B和28B分別是如圖27A和27B所示的移液吸頭彈出裝置的側視圖。具體實施方式參照附圖,特別是參照圖1,根據本發(fā)明一個實施例的自動液體處理裝置50包括用于封閉工作空間54的下部殼體52(即第一殼體)和用于封閉液體處理系統58的上部殼體56(即第二殼體)。應該理解上部殼體56和下部殼體52也可以形成為一體的殼體,上部殼體56和下部殼體52可以共用一個共同的后壁60(圖5A)或后壁60的至少一部分(圖5A)。上部殼體56還可包括門62,其通過一個或多個鉸鏈64耦聯到上部殼體56,用于接近上部殼體56的內部腔室66和用于改變液體處理系統58和/或包括液體處理系統的附件,如將在下面更詳細說明的那樣。門62還可包括由門的開口72接納的磁性閂鎖68和/或搭鉤子70,以便將門62與上部殼體56的側壁74固定和/或鎖定。在上部殼體56內的液體處理系統58適于沿著后壁60的內表面80豎直平移。上部殼體56適于允許各種類型液體處理系統58之間的快速替換,其各個實施例在下面詳細地描述。一般而言,系統50配置成使得液體處理系統58的各個實施例可經由鎖定機構82安裝于上部殼體56內,該鎖定機構82在圖2-4B中示出和進行描述。在圖2中,所示的鎖定機構82包括支撐塊84和適配器板86。支撐塊84具有至少一個橫向位移的凸緣或臂部(圖中示出兩個臂部88a,88b),其向后延伸且間隔開以便延伸通過設置于上部殼體56后壁60中的開口((圖5A)示出分別對應臂部88a,88b的兩個開口92a,92b)。支撐塊84還包括向前延伸的鎖定銷94和在大致與臂部88a,88b相對的方向上從支撐塊84突出的橫向定位支承肋96a,96b。柱塞98垂直于鎖定銷94定位且從支撐塊84的頂表面100向上延伸。鎖定銷94和支承肋96a,96b可操作成用于以下面描述的方式以及以促進液體處理系統58快速替換的方式將支撐塊84耦聯到適配器板86。在支撐塊84內,柱塞98和鎖定銷94在一對相應成角度的表面102,104處接合。如圖4A中所示,第一成角度的表面102形成于鎖定銷94的內端上,第二相應成角度的表面104由位于柱塞98內、圍繞柱塞98或以其它方式與柱塞98相關聯的楔形件106形成。柱塞98和楔形件106位于在支撐塊84內的第一孔108內;鎖定銷94位于與第一孔108相交(任選地,正交)的第二孔110內。柱塞98可為“T”形的,以便將兩個柱塞彈簧(只示出一個彈簧114)捕獲于柱塞98的頂臂(圖中未示出)和支撐塊84的內側底部116之間。柱塞彈簧l14將柱塞98向上偏壓,如圖4A中所示?,F在參照兩幅附圖4A和4B,更詳細地示出柱塞98和鎖定銷94的操作。當向下指向的力施加到圖4A所示的柱塞98上時,柱塞98克服彈簧114的偏壓平移進入到支撐塊84的第一孔108內并沿其平移。當柱塞98向下移動直到柱塞98的底表面112接觸底表面112且楔形件106以類似的方式移動。繼續(xù)施加被施加到柱塞98上的向下指向的力使楔形件106向下移動到圖4B中所示的位置。楔形件106的向下運動經由相應成角度的表面102,104將柱塞98的垂直運動轉換成鎖定銷94在第二孔110內的水平方向的運動。以這種方式,施加到柱塞98上的向下指向的力使鎖定銷94上的頭部118遠離支撐塊84的外側表面120移動。隨著鎖定銷94的頭部118從圖4B中所示的外側表面120橫向伸出,支撐塊84懸空以便由適配器板86接納。再次參照圖2,適配器板86可包括安裝表面126,其配置成由合適的固定裝置(例如,螺栓、螺釘或粘接劑)耦聯到液體處理系統58(圖1)。鎖定側128與安裝表面126相對,并且可包括導軌132和/或凹槽134,導軌132和/或凹槽134間隔開且尺寸定制成可滑動地接納支撐塊84的支承肋96a,96b。鍵槽136從適配器板86的底表面138向上延伸且從底表面138附近的較寬第一寬度w1收斂到具有較窄第二寬度W2的部分140,其與適配器板86的內側后表面142間隔開并最終終止于定位在適配器板86的大致中央或適配器板86中部附近的封閉端144。在使用中,以及當支撐塊84的鎖定銷94橫向延伸(如圖4B中所示)時,鎖定銷94的頭部118可從適配器板86的底表面138向上滑動并進入鍵槽136。隨著支撐塊84繼續(xù)向上滑動,頭部118在適配器板86的窄寬度部分140和內側后表面142之間滑動。當支撐塊84完全插入鍵槽136內時,施加到柱塞98上的向下指向的力可被釋放。柱塞98的釋放也使得施加到柱塞彈簧114上的壓縮力被釋放,導致柱塞彈簧114松弛以及向上偏壓柱塞98。由于柱塞彈簧114的松弛,與柱塞98相關聯的楔形件106向上移動,這樣相應成角度的表面102,104使柱塞98的垂直運動轉換成鎖定銷94的水平且向內地運動。更具體地,柱塞98和楔形件106的向上運動轉換成使得鎖定銷94向內運動,平移到達圖4A中所示的位置,其將適配器板86的窄寬度部分140捕獲于鎖定銷94的頭部118和支撐塊84的外側表面120之間。現在參照圖5A-5C,根據本發(fā)明的一個實施例來描述鎖定機構82在自動液體處理系統50(圖1)內的垂直平移。鎖定機構82(圖5A-5C中僅示出支撐塊84)可沿著上部殼體56的后壁60垂直地平移。為了垂直平移,電機(未示出)可包括于電機室150內,電機室150可位于上部殼體56內以及位于后部壁60的相反側上。如圖所示,一系列的皮帶輪152和由皮帶輪152驅動的皮帶154可操作地耦聯到電機(未示出)且位于電機室150的頂表面156上。電機(圖中未示出)以已知的方式驅動皮帶輪152和皮帶154,以便使得鎖定機構82的支撐塊84(圖2)沿著一對開口92a,92b垂直平移。這種用于液體處理裝置的電機和皮帶輪組件在由Hamel等人的美國專利No.6,982,063中進行了更詳細的描述,該美國專利No.6,982,063的名稱為“自動移液系統(AUTOMATEDPIPETTINGSYSTEM)”,因此其全部公開內容通過引用并入本文。更具體地,雖然未示出,電機可通過軸(圖中未示出)可操作地耦聯到皮帶輪152中的至少一個。軸(圖中未示出)和相關聯皮帶輪(152)的旋轉經由皮帶154轉換成其余皮帶輪(152)的旋轉。延伸通過后部壁60內開口92a,92b的支撐塊84的臂部88a,88b(圖2)鄰接橫跨間隔件170且可操作地耦聯到皮帶輪152。其結果是,支撐塊84的凹入表面164(圖2)沿著間隔件170滑動駐留。釋放構件180在開口92a,92b和電機室150的頂表面156之間安裝在分隔件170上。釋放構件180包括釋放桿182,其通過底座184以鉸接方式耦聯到后壁60,這樣釋放桿182可在向上位置(圖5A)到向下位置(圖5B)之間旋轉。在圖5A中,當釋放桿182旋轉到向上位置時,支撐塊84的柱塞98完全延伸以及鎖定銷94的頭部118位于鄰近外側表面120的靜止位置內,且如果在適配器板86(圖2)存在的情況下,將鎖定地接合適配器板86。在圖5B中,用戶將釋放桿182旋轉到向下位置。當電機(圖中未示出)啟動以便引導支撐塊84時,柱塞98接觸或抵接釋放桿182。隨著支撐塊84繼續(xù)向上運動且如圖5C所示,釋放桿182以類似于參照圖4B所述的方式下壓柱塞98,上述使得鎖定銷94的頭部118遠離支撐塊84的外側表面120向外移動。結果,適配器板86(圖2)將可從支撐塊84移除。根據在所述自動液體處理系統50內垂直平移的一個方法,參照圖6-13來描述液體處理系統58的第一實施例及其使用。在圖6中,示出配置成接合且操作陣列式移液頭192的保持架190。保持架190包括適配器板86,其安裝到背面上以便經由鎖定機構82(圖2)快速耦聯到上部殼體56(圖1)的后壁60(圖5A)以及從上部殼體56(圖1)的后壁60(圖5A)移除。保持架190為適于陣列式移液頭192的機電泵致動機構,并包括殼體194,其封裝用于使得致動器板200在殼體194內垂直移動的電機(圖中未示出)和皮帶輪系統(圖中未示出)。電機和皮帶輪系統(圖中未示出)可配置成以下述方式操作,即其與同系統50(圖1)的上部殼體56(圖1)相關聯但尺度更小的電機(圖中未示出)和皮帶輪系統152(圖5A)相一致。致動器板200配置成與移液頭192相互作用,如在下面詳細描述的那樣。保持架190還包括遠離殼體194向下延伸且配置成接納移液頭192的塊202。例如,塊202可包括用于與移液頭192的肩狀部206接口連接的擱板204;但是也可以使用將陣列式移液頭192與保持架190接口連接的其它方法。陣列式移液頭192通??砂ㄈ魏慰諝馕灰苹蛘灰频囊埔侯^結構,其具有任何數量的通道,但通道數量通常在從96至384或更大的范圍內。這些通道通常以二維陣列布置。如圖所示,移液頭192具有主體部208,頂板210和底板212,其中示出主體部208的橫向尺寸比至少頂板210的橫向尺寸小以便限定肩狀部206。主體部208包含二維陣列的微管214,每個微管214接納延伸通過其活塞216。每個活塞216的頂部嵌入到柱塞板218內,使得所有活塞216同時致動以便將計量量的流體傳送到多井托盤224(圖1)、容器或任何其它合適的實驗室器皿。參照圖8A-9C來描述將移液頭192耦聯到保持架190的一種方法。在圖8A和8B中,通過使得肩狀部206沿著塊202的擱板204滑動,移液頭192完全插入到保持架190的塊202內。當移液頭192正確且完全定位于塊202內時,塊202的球頭柱塞220與移液頭192的對準孔222配合。因此,球頭柱塞220有利于保持架190組裝的一致性?,F在具體參照圖9A-9C,繼續(xù)參考圖8A和8B,保持架190的致動器板200被降低以便經由活塞板218將移液頭192耦聯到保持架190。在圖9A中,保持架190的致動器板200被降低到移液頭192的活塞板218上方的位置。在該位置,致動器板200的夾子226鄰近活塞板218的鉤子228。夾子226和鉤子228分別具有便于接合的相應形狀以及便于接合的相應成角度外表面230、232。隨著致動器板200繼續(xù)朝著活塞板218降低,夾子226的成角度外表面230受到橫向偏壓(如圖9B中所示)且沿著鉤子228的成角度外表面232滑動,直到夾子226與鉤子228接合(如圖9C中所示)。因此,致動器板200的垂直平移使得活塞板218垂直平移,且根據需要合適地吸入和/或分配流體。隨著移液頭192可操作地固定于保持架190內,保持架190已經準備好接納一板塊的一次性移液吸頭以便于流體輸送。圖10示出板塊236的一種合適的實施例,諸如商業(yè)上可獲得的陣列式D.A.R.T.(一次性自動研究移液吸頭)移液吸頭(ThermoFisherScientific);然而,也可以使用其它一次性移液吸頭。如圖所示,板塊236包括陣列式移液吸頭238,其中構成陣列的移液吸頭238的數目等于移液頭192的微管214(圖6)的數目。移液吸頭238在大小和形狀上可能會有所不同,例如其容量可涵蓋適于96陣列配置的從0.5μL到30μL的范圍或從5.0μL到300μL的范圍,以及在384陣列配置中的0.5μL到30μL或1.0μL到100μL的范圍。每個移液吸頭238包括向遠側逐漸變細的設計,具有延伸通過其的管腔,如由本領域的那些普通技術人員所公知的那樣。每個移液吸頭238也遠離支撐體240延伸,且在一些實施例中可與支撐體240構造成一體的結構。支撐體240可進一步包括當將板塊236從塊202移除時易于處理的突片242和配置成接合塊202的板塊夾子246的擱板244。圖11和12更詳細地示出板塊夾子246。板塊夾子246包括具有第一對突片250a,250b的第一臂部248以及具有第二對突片254a,254b的第二臂部252。每個臂部248,252駐留于塊202(圖6)的相對內表面上的槽256內。因此,當板塊236(圖10)隨著擱架244(圖10)沿著下部基座257滑動而滑入板塊夾子246內時,突片250a,250b,254a,254b接合和包圍板塊236(圖10)的擱板244(圖10)的橫向端部。當板塊236(圖10)被完全插入時,如圖12中的橫截面視圖所示,臂部248,252在槽256內向后滑動。為了保持板塊夾子246在塊202(圖6)內對準,每個臂部248,252在此可分別包括可滑動地接納銷262、264的槽258、260。以這種方式,臂部248、252可只以銷262、264保持于槽258、260內的方式進行滑動。傳感器266可位于板塊夾子246的后部以便提供對自動液體處理裝置58(圖1)的一個或多個電機(圖中未示出)或控制器(圖中未示出)進行的反饋控制相關聯的電子信號,以防止用戶操作未對準的板塊236。更具體地,傳感器266檢測板塊236相對于板塊夾子246的接近程度。如果板塊夾子246未完全裝載到板塊236內,如由傳感器266所檢測到的那樣,則控制器(圖中未示出)的反饋控制機制限制系統50(圖1)的一個或多個電機(圖中未示出)的操作。以這種方式,控制器(圖中未示出)和反饋控制機制可以防止用戶操作自動液體處理裝置50(圖1),其中移液頭192(圖6)相對于保持架190未對準(經由保持架190后壁內的移液頭傳感器268),或板塊236相對于移液頭192未對準(經由板塊傳感器266)?,F在參照圖13,其中致動器板200和活塞板218接合,以及板塊236正確地安裝于移液頭192內,保持架190的電機(圖中未示出)可被操作以便在保持架190內升高致動器板200。因為夾子226與鉤子228接合,升高致動器板200也提升移液頭192的活塞板218以及耦聯到其的活塞216,從而將流體吸入到微管214內,如美國專利No.6,932,063中所述的那樣。降低致動器板200同樣降低活塞板218和活塞216以便從微管214分配流體。當用戶期望更換液體處理系統58,例如,在96陣列的移液頭到384陣列的移液頭之間進行切換時,在用戶操作保持架190的電機(圖中未示出),以利用活塞板218降低致動器板200,直到活塞板218相對于移液頭192的頂板210位于靜止位置處。通過用戶拉動突片242以便使得板塊236沿著底部基座257從移液頭192向外滑動,可以移除板塊236。因為板塊夾子246的每個臂部248、252與偏壓的球窩接頭270、272可操作地相關聯,從移液頭192撤回板塊236不會將板塊夾子246從塊202移除。更具體地,每個球窩接頭270、272包括彈簧274、276,其將球軸承278、280橫向向內偏壓且偏壓到槽256內。當板塊236從板塊夾子246撤回以及臂部248、252在槽256內向前拉動時,彈簧274、276向外偏壓相應的球軸承278、280,直到每個球軸承278、280被接納于每個相應臂部248、250的槽282、284內。一旦球軸承278、280接合相應的槽282、284,臂部248、250被阻止從塊202撤回。當板塊236被移除時,用戶可再次啟動電機(圖中未示出),以進一步將致動器板200降低到在圖9C中示出位置之外的位置。這種持續(xù)運動將夾子226從鉤子228釋放,其結果是將移液頭192從保持架190釋放。然后,用戶可將移液頭192沿著擱板204從塊202中滑出。在某些情況下,用戶可能希望利用更小的液體處理系統58,例如,單個移液管(圖中未示出)或線性陣列的移液通道,諸如8-通道的移液頭286(圖1)或12-通道的移液頭292(圖1)。圖14-20示出適配器保持架290,其配置成接納適用于自動液體保持系統50(圖1)內的單個或線性陣列的移液頭286、292(圖1)。轉到圖14,更詳細地示出用于接納移液頭286、292的適配器保持架290。適配器保持架290的后表面294包括其內安裝適配器板86的凹部296。通過使得適配器板86遠離后表面294凹入,凹部296可接納支撐塊84,同時后表面294接觸上部殼體56(圖1)的后壁60(圖5A),并沿著上殼體56(圖1)的后壁60(圖5A)垂直平移,如圖15中所示的那樣。在示例性實施例中,適配器保持架290具有從后表面294向前延伸的楔形形狀件,其具有大致水平的上表面298和向前逐漸變窄的側壁300;但是,很容易理解的是適配器保持架290并不限于所示的特定形狀。楔形形狀件限定大體積端302,其配置成容納和支撐下述(盡管沒有具體示出)中的一個或多個:x-方向的電機,與x-方向的電機可操作地相關聯的一系列皮帶輪,y-方向的電機,以及與y-方向的電機可操作地相關聯的一系列皮帶輪。每個電機和相關聯的一系列的皮帶輪可類似于如上所述的電機(圖中未示出)和皮帶輪152。大體積端302內的電機、皮帶輪、皮帶配置成移動分別在x-方向和y-方向從適配器保持架290向下延伸的移液器塊304和彈出板306。移液器塊304配置成接納移液頭286、292,這樣適配器保持架290的移動也使得移液頭286、292在x-方向和/或y-方向上移動,且與多井托盤224(圖1)、容器或本領域的那些普通技術人員所公知的任何其它實驗室器皿對準。大體積端302還可包括z-方向的電機(圖中未示出),其具有一系列皮帶輪和皮帶(圖中未示出),用于操作移液頭286、292以便吸入和/或分配流體,如在下面詳細描述的那樣?,F在轉到圖16,圖16示出和簡要描述12-通道的線性陣列移液頭292的一個示例性實施例。移液頭292包括殼體310,其內支撐線性陣列的管(圖中未示出),其中管數等于構成線性陣列的通道數。每個管(圖中未示出)包括遠端插座314,其具有一定的尺寸和形狀以便接納具有合適尺寸和形狀的移液吸頭316a、316b。在圖10中仍更詳細地示出移液吸頭316a、316b的兩個實施例。具體地,移液吸頭316a可構造成錐形形狀,類似于前面所述的移液吸頭238或者可以是截頭形狀。還已知移液吸頭316的其它形狀,且可根據需要由所述液體處理系統58(圖1)來實施。再次返回到圖16,殼體310內的分配器機構(圖中未示出)可操作地耦聯到每個管(圖中未示出),以便將流體致動吸入到移液吸頭316內以及從移液吸頭316分配流體。一個示例性的分配器機構諸如在美國專利No.7,284,454中所述的柱塞,因此其全部公開內容通過引用并入本文。柱塞(未示出)可操作地耦聯到延伸部318,其從柱塞(圖中未示出)向上伸出以及從殼體310向外伸出,從而可操作地耦聯移液頭292(圖10)?,F在轉到圖17和17A,更詳細地描述移液器塊304和彈出板306。移液器塊304包括兩個槽334、336,每一個分別處于x-方向和y-方向上。槽334、336具有一定的形狀和尺寸以容納移液頭292(圖16)的殼體310。例如,槽334、336可配置成使得在x-方向上延伸的槽334接納12-通道的移液頭292(圖16)以及使得在y方向上延伸的槽336接納8-通道的移液頭286(圖1)。一般而言,槽334、336的方向選擇成最有效地與多井布置的托盤224(圖1)或其它實驗室器皿相互作用。例如,一些實驗室器皿包括多個井,其配置成8排和12列(96陣列)、16排和24列(384陣列)或24排和64列(1536陣列),其中排在y-方向上以及列在x-方向上。因此,8-通道或12-通道移液頭286、292的選擇可至少部分地基于相對于實驗室器皿轉移液體的最有效方式。移液器塊304由肩狀部的螺栓338安裝到彈出板306,其中一個或多個彈簧340也在其間延伸以便將移液器塊304偏壓遠離彈出板306。對準塊310和彈出板306包括中心設置的孔342,其配置成接納移液頭292(圖16)的延伸部318(圖16)。通過彈簧345朝向孔342偏壓的一個或多個可縮回耳部344接合延伸部318,從而將移液頭292耦聯到移液器塊304,同時還提供快速釋放機構。當移液頭292被插入到對準塊310內時,延伸部318被引導到中央設置的孔342內,以及將殼體310引導到相應的槽334,336內。當移液頭292正確對準和插入時,可縮回的耳部344接合殼體316且將殼體316保持在位。因為移液器塊304由一個或多個彈簧340偏壓遠離彈出板306,移液頭292將緊密地適配到槽334、336內,并鎖定在位。一旦移液頭292定位在移液器塊304內,這降低了移液頭292意外進行角運動或旋轉運動的可能性。當延伸部318完全延伸通過中央設置的孔342時,則其可操作地與防碰撞裝置346相關聯,在圖18A-20中示出了防碰撞裝置346的一個示例性實施例。防碰撞裝置346包括阻擋殼體348、插入件350以及位于阻擋殼體348內以便將插入件350向外偏壓的壓縮彈簧352。一個或多個耦聯器354從插入件350延伸通過阻擋殼體348到達環(huán)356。環(huán)356、阻擋殼體348,彈簧352以及插入件350都包括中央設置的孔358,其與中央設置的端口342共線以便接納移液頭292(圖16)的延伸部318。事實上,在圖20中所示的組裝好的實施例中,延伸部318還包括位于其上的帶螺紋套筒357,其配置成接合插入件350的內螺紋表面359。在圖18A中,當防碰撞裝置346的偏壓彈簧352處于第一松弛狀態(tài)時,插入件350在阻擋殼體348內延伸,以及環(huán)356沿著阻擋殼體348的頂表面360駐留。圖18B以橫截面示出相同位置。當插入件350被壓入阻擋殼體348中時,如圖19A中所示,彈簧352被壓縮。結果,耦聯器354迫使環(huán)356向上移動,這樣其遠離阻擋殼體348的頂表面360而間隔開。圖19B以橫截面示出該位置的內部結構。在操作時,如在圖20中所示,參照圖15-17,當用戶操作電機(圖中未示出)以便使得適配器保持架290沿后壁60向下平移時,移液吸頭316可接合到駐留于或位于下部殼體52(圖1)的臺架362(圖21)上的托盤224(圖1)、井陣列、容器或任何其它實驗室器皿,且防止移液頭292進一步運動。然而,電機(圖中未示出)可繼續(xù)操作并進一步迫使適配器保持架290向下移動。由適配器保持架290向上平移通過移液頭292(其可操作地耦聯到防碰撞裝置346)所施加的該向下的力在插入件350上產生向上的力。當插入件350克服彈簧352的偏壓向上移動時,耦聯器354和環(huán)356也向上移動。一旦環(huán)356移離阻擋殼體348的頂表面360,則環(huán)356接觸開關366的臂部364;環(huán)356的繼續(xù)向上移動使得臂部364移動,并激活開關366,這依次又終止電機(圖中未示出)的操作以及移液頭292的向下運動。本領域中的那些普通技術人員將理解開關366也可以是傳感器、微動開關或其它類似的設備?,F在轉到臺架的細節(jié),且具體地,參照圖21A-22B示出和描述臺架362的第一實施例。臺架362包括托盤支撐表面378,其可包括一個或多個分隔件380以便將托盤支撐表面378分隔成兩個或多個區(qū)域376a、376b,用于在其上固定兩個或多個托盤224(圖1)。臺架362通過臺架支撐部384耦聯到工作空間54的底表面382(圖1)。臺架支撐部384向上延伸通過底表面382中的第一開口386。如果需要的話,下部殼體52(圖1)還可以包括條形碼讀取器416(圖1)或位于工作空間54內(圖1)內且緊密靠近臺架362的其它類似裝置。該條形碼讀取器416(圖1)配置成掃描或檢測位于托盤224(圖1)的一個或多個表面上的條形碼、射頻識別標簽(“RFID”)或其它相似的常規(guī)標記。該臺架362包括支撐腿部390,其從臺架362的底部延伸并懸空以便由臺架支撐部384所接納。然后可利用一個或多個固定裝置392(諸如螺釘、螺栓、銷、桿等等)來將臺架362固定到支撐腿部390。支撐腿部390包括分別以下文所述的方式延伸到臺架支撐部384的孔400、402、404內的兩個定位銷394、396和一個中央固定裝置398,例如,螺釘。當支撐腿部390的定位銷394、396被引導到臺架支撐部384的孔400、402內之后,螺釘398可向下延伸通過支撐腿部390內的帶螺紋孔406,并進入到臺架支撐部384的所設計的孔404內。如圖22C中所示,通過擰緊螺釘398,臺架362則可固定到臺階支撐部384。盡管未示出,臺架362可進一步包括類似于支撐腿部390的第二支撐腿部(圖中未示出),其將耦聯到第二臺架支撐部414,其從形成于下部殼體52(圖1)的底表面382中的第二開口408向上延伸。然而,只需要一條支撐腿部390來將臺架362固定到殼體52。在一些實施例中,雖然沒有具體示出,支撐腿部390和臺架支撐部384可操作地與電機(圖中未示出)耦聯,以便使得臺架362在y-方向上沿著下部殼體52的底表面382(圖1)平移。因此,導軌410可從臺架362向下延伸以便沿著下部殼體52(圖1)的底表面382中的導向槽412騎行。臺架362的移動不是必須的?,F在轉到圖23A和23B,臺架支撐部384可配置成接納臺架的其它實施例,諸如可調臺架420(圖24A),其允許用戶根據特定的需求來調節(jié)工作空間52(圖1)。在任何情況下,耦聯到臺架的支撐鉤子422配置成耦聯到臺架支撐部384的鉤子418。更具體地,支撐鉤子422可模制有成角度的表面424,其可被鍵入以匹配鉤子418的成角度開口426。具有壓縮彈簧430的按鈕428位于臺架支撐部384內,在鉤子418的前方且由固定裝置432(例如,螺栓、螺釘或已知的其它設備)固定。在操作中,根據臺架的特定實施的實施例中,支撐鉤子422被向下引導以便下壓按鈕428及壓縮彈簧430。當壓下按鈕428時,則臺架鉤子422可在向后方向上滑動以便與鉤子418的成角度開口426配合。當臺架鉤子422位于臺架支撐部384的鉤子418內時,由按鈕428施加到彈簧430上的壓縮力被釋放。彈簧430向上偏壓按鈕428,從而將臺架鉤子422相對于鉤子418鎖定。在圖24A-25D中,可調臺架420的一個實施例描述成允許下部殼體52內(圖1)的工作空間54(圖1)可適于支撐四個托盤224(圖1)或六個托盤224(圖1)。在該方面,可調臺架420具有基座440,其通過一個或多個腿部442耦聯到下部殼體52(圖1)的底表面382(圖21A)?;?40支撐下部嵌套部444和第一上部嵌套部446,其中,下部嵌套部444鄰近底表面382(圖21A)且遠離底表面382(圖21A)而被間隔開,第一上部嵌套部446通過兩個或多個支撐部448遠離基座向上延伸。比基座440長且可滑動地聯接到基座440的平移表面450包括向上延伸到第二上部嵌套部454的至少一個支撐部452??烧{臺架420還包括第一電機456,其可操作地耦聯到平移表面450,以便使得平移表面450和相關聯的第二上部嵌套部454在x-方向上移動。如果需要的話,第二電機458可操作地耦聯到下部嵌套部444以便使得下部嵌套部444同時與第一和第二上部嵌套部446,454在x-方向上平移。而示出和描述的電機456、458不是必需的,相反,嵌套部444、446、454可以手動移動。下部嵌套部444以及第一和第二上部嵌套部446、454中的每一個包括托盤支撐表面460(其具有或不具有分隔件462),其類似于圖21A的托盤支撐表面378。因此,示例性的可調臺架420具有六個托盤支撐空間464a、464b、464c、464d、464e、464f?,F在轉到圖26,第二上部嵌套部454可配置成包括吸頭彈起彈出裝置466(但是彈出裝置466不限定于第二上部嵌套部454)。彈出裝置466可在分隔件462處可操作地耦聯到第二上部嵌套部454,使得第二上部嵌套部454仍可將一個或兩個托盤224接納于托盤空間464e、464f內。在圖27A和28A中更詳細地示出彈出裝置466。具體地,所示的實施例包括吸頭接納井468,其成形為在如上所述的分隔件462(圖26)的上方延伸。例如,間隙470成形為接納第二上部嵌套部454,這樣吸頭接納井468可至少部分地在第二上部嵌套部454的上方延伸。吸頭接納井468的內部底表面472可以是傾斜的,這樣安置于其中的吸頭316a、316b(圖10)被朝向彈出端口474引導。吸頭接納井468可在鄰近彈出端口474的位置處橫向擴大,以便提供其內捕獲被彈出吸頭316a、316b(圖10)的較大區(qū)域。彈出端口474包括蓋476和可旋轉的嘴部478??尚D的嘴部478在接近擴展部分中的點479處可操作地耦聯到吸頭接納井468,其中彈簧480將嘴部478朝向蓋476偏壓且將彈出端口474(如圖27B中所示)保持在閉合位置。當彈出端口474閉合時,彈出端口474從移液頭積攢使用過的一次性移液吸頭316a、316b(圖10)。當第一電機456(圖23)操作以便使得第二上部嵌套部454移動到緊密靠近下部殼體52的側壁74(如圖26中所示)中時,耦聯到可旋轉嘴部478的下部外表面484的彈出桿482可接合側壁74。隨著第一電機456的進一步操作,彈出桿482抵制可轉動嘴部478的進一步平移移動,同時吸頭接納井468和蓋476繼續(xù)移動??尚D嘴部478克服彈簧的偏壓而旋轉,并打開彈出端口474,如圖28A和28B中所示。則移液吸頭316a、316b(圖10)可以從吸頭彈起彈出裝置466掉落出來且掉落到適當的廢物容器(圖中未示出)或回收箱(圖中未示出)內。雖然在此沒有具體示出,但本領域的普通技術人員將容易地理解自動液體處理裝置50(圖1)可與其它常規(guī)設備以及用于穿孔、抽真空、洗滌、泵送、條形碼讀取器、RFID讀取器或臺架的熱控制設備兼容,其它常規(guī)設備諸如從Waltham,MA的ThermoFisherScientific商購到的RAPIDSTAK,Orbitor或CatalystExpress系統,以便將托盤傳送進入自動液體處理裝置以及將托盤從自動液體處理裝置傳送出去。本領域的普通技術人員將理解圖1的自動液體處理裝置50可包括可旋轉的側板486(圖1)以便從自動液體處理裝置50的一側或兩側提供接近下部殼體52內工作空間54的可能性。雖然通過各種實施例的描述已對本發(fā)明進行了解釋說明,且這些實施例在一些細節(jié)方面已經進行了描述,但是它們并不意旨限定或以任何方式限制本發(fā)明所公開的范圍。本領域內的技術人員將很容易地明了其它優(yōu)點和修改。根據用戶的需求和偏好,本發(fā)明中的各個特征可以單獨使用或任意組合地使用。上述是本發(fā)明連同目前已知的實施本發(fā)明的方法的說明。