DE60130320T2

DE60130320T2 - Behältertransfer und verarbeitungssystem

Info

Publication number: DE60130320T2
Application number: DE60130320T
Authority: DE
Inventors: Hideji Matsudo-shi TAJIMA
Original assignee: Precision System Science Co Ltd
Current assignee: Precision System Science Co Ltd
Priority date: 2000-01-17
Filing date: 2001-01-16
Publication date: 2008-05-29
Anticipated expiration: 2021-01-17
Also published as: JP4141608B2; JP2001194372A; EP1256808B1; US6691748B1; EP1256808A1; EP1256808A4; WO2001053839A1; DE60130320D1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem. Die vorliegende Erfindung betrifft Gebiete, die viele verschiedene Verarbeitungen mittels chemischer Reaktionen erfordern, etwa das Gebiet der Technik, das Gebiet der Landwirtschaft in bezug auf die Nahrungsmittelindustrie, das Gebiet der Industrie landwirtschaftlicher Produkte und Meeresprodukte usw., das Gebiet der Pharmazie, die medizinischen Gebiete der Hygiene, Gesundheit, Immunisierung, Krankheiten, Gentechnik usw., wobei diese Gebiete die so genannten naturwissenschaftlichen Gebiete wie etwa Chemie oder Biologie und dergleichen sind. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem, das eine hohe Ver- bzw. Bearbeitungsfähigkeit (hohen Durchsatz) hat durch Aufnahme von plattenförmigen Behältern, die jeweils eine bestimmte Menge an Aufnahmeteilen haben, um effizient und rasch eine Bearbeitung in bezug auf DNA, Immunisierung, chemische Reaktionen und dergleichen auszuführen.
STAND DER TECHNIK
Wie in 12 zu sehen ist, gibt es bisher ein Set von Behälterarbeitseinrichtungen 200 zum Bearbeiten einer großen Menge an Behältern, während die Behälter gleichzeitig inline überführt werden, wobei nur Roboter verwendet werden.
Diese in der Figur gezeigte Einrichtung hat folgendes: ein langgestrecktes Anbringteil 201 zum Anbringen plattenförmiger Behälter 11, einen Roboter 202, der entlang dem Anbringteil 201 bewegbar ist und einen an dem Anbringteil 201 angebrachten Behälter 11 ergreift und imstande ist, den Behälter 11 innerhalb des Anbringteils 201 zu transportieren, während er gleichzeitig entlang der Längsrichtung des Anbringteils folgt, und zur Außenseite des Anbringteils 201 zu transportieren, während er gleichzeitig senkrecht zu der Längsrichtung folgt, eine Reihe von verschiedenen Arten von Arbeitseinrichtungen 203, 204, 205, 206, 207, 208 und 209 zur Ausführung verschiedener Operationen an den Behältern, die entlang der Längsrichtung des Anbringteils 201 angeordnet sind.
Der vorgenannte Roboter 202 hat einen beweglichen Teil 211, der sich auf einer Schiene 210 bewegt, die entlang der Längsrichtung des Anbringteils 201 verlegt ist, einen Arm 212 vom Polarkoordinatentyp und einen Halteteil 213, der mit dem Arm 212 verbunden ist.
204 bezeichnet einen Plattenstapler zum Stapeln von plattenförmigen Behältern, 205 und 206 sind Spender, 207 bezeichnet eine Wärmekreislaufeinheit, 208 bezeichnet eine Abgabe- bzw. Spendereinheit, und 209 bezeichnet einen Plattenleser.
Außerdem gibt es bisher eine Überführungseinrichtung zum Überführen einer großen Anzahl fest angebrachter Behälter gemeinsam hintereinander in einer Richtung und eine Bearbeitungsvorrichtung (nicht gezeigt) mit verschiedenen Arbeitseinrichtungen, die entlang der Route der Überführungseinrichtung ausgefluchtet sind, wobei hier kein Roboter verwendet wird, der imstande ist, Behälter zwischen fakultativen Positionen zu überführen.
Beispiele von bekannten Vorrichtungen sind in WO99/5756 oder in DE-A-4032048 angegeben.
Bei der bekannten Einrichtung der oben als Stand der Technik beschriebenen Bearbeitungsvorrichtung kann im übrigen ein Roboter nur jeweils einen Behälter einzeln überführen. Es besteht daher das Problem, daß in der Zeit, in der ein Roboter einen Behälter zu einer bestimmten Bearbeitungseinrichtung überführt, der Überführungsvorgang für die anderen Behälter nicht ausgeführt werden kann. Ungeachtet des Grads des Bearbeitungsvermögens der verschiedenen Arten von Bearbeitungseinrichtungen ist das Bearbeitungsvermögen oder die Bearbeitungsgeschwindigkeit für die Gesamtvorrichtung durch die Überführungskapazität des Roboters begrenzt, so daß der Gesamtbetrieb nicht rasch oder effizient ausgeführt werden kann.
Da andererseits bei einer Vorrichtung, die eine Anzahl von Behältern mittels einer linear ausgefluchteten Überführungseinrichtung gemeinsam überführt, wobei verschiedene Ar ten von Arbeitseinrichtungen entlang der Überführungseinrichtung angeordnet sind, diese Vorrichtung die Behälter in nur einer Richtung überführt, ist die Konstruktion derart, daß dann, wenn ein Behälter die verschiedenen Arten von Arbeitseinrichtungen durchlaufen hat, der Behälter nicht zurückkehren kann. Daher muß die Konstruktion derart sein, daß der Behälter erst dann weiterbewegt wird, wenn der Prozeß zur Überführung zu den verschiedenen Arten von Arbeitseinrichtungen abgeschlossen ist.
Bei der Überführung sämtlicher Behälter miteinander ist ferner die für jede Art von Operation erforderliche Zeitdauer im allgemeinen verschieden. Bei dem Verfahren zum Überführen sämtlicher Behälter auf einmal muß also die Überführung mit jeder Operation synchronisiert sein. Dabei ergibt sich das Problem, daß die Überführung durch die Operation begrenzt ist, die am längsten dauert, so daß die Gesamtoperation weder rasch noch effizient durchgeführt werden kann.
Insbesondere dann, wenn ein Vorgang wie eine Inkubation auszuführen ist, der im Vergleich mit anderen Operation besonders lang dauert, wird die Reihe an dieser Stelle angehalten, so daß die verlorene Wartezeit länger wird, was einen großen Einfluß auf die Funktionalität des Prozesses haben kann. Ferner tritt das Problem auf, daß dann, wenn eine Störung wie etwa ein Ausfall an einem Prozeß auftritt, die anschließende Bearbeitung unmöglich und der Gesamtbetrieb angehalten wird, was in einem Verlust an Zuverlässigkeit resultiert.
Ferner besteht das Problem, daß eine automatische Steuerung bei beiden Vorrichtungen schwierig ist, weil die Betriebszeiten nicht konstant, sondern veränderlich sind, so daß eine planmäßige Prozeßdauer nicht definiert werden kann. Ferner sind beide Vorrichtungen mit dem Problem behaftet, daß die Gesamtprozeßdauer die Summe der Prozeßdauern an jeder Bearbeitungsstelle ist und somit die Gesamtfunktionalität der Bearbeitung mit zunehmender Bearbeitungsmenge rasch abnimmt.
Deshalb ist eine Überführungssteuerung für beide Vorrichtungen notwendig, die vollständige Prozesse berücksichtigt, wobei kontinuierliche, gleichbleibende Schritte keinen Mangel an Übereinstimmung sowie der Ausgabe- und Eingabezeitpunkte aufweisen dürfen. Hierfür ist äußerst komplexe Hardware und Software erforderlich.
Die vorliegende Erfindung dient der Lösung der oben angesprochenen technischen Probleme; eine erste Aufgabe ist die Bereitstellung eines Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystems, das die Gesamtkonstruktion und Steuerung vereinfachen kann, die Herstellungszeit und -kosten nicht erhöht, einfach im Gebrauch ist und effizient arbeitet, indem geschickte Kombinationen angewandt werden: standardisierter, gleichmäßiger oder regelmäßiger Transport großer Mengen entlang einer vorgegebenen Route, individueller beliebiger oder unregelmäßiger Transport, sowie freie Wahl von Operationen innerhalb oder außerhalb der Route.
Eine zweite Aufgabe ist die Bereitstellung eines Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystems, für das jeweilige Operationen einfach geplant und gesteuert und leicht gehandhabt werden können, und zwar mit minimaler Beeinflussung zwischen Operationen aufgrund der Menge und Operationsdauer anderer Operationen, indem geschickte Kombinationen angewandt werden: standardisierter, gleichmäßiger oder regelmäßiger Transport großer Mengen entlang einer vorgegebenen Route, individueller beliebiger oder unregelmäßiger Transport, sowie freie Wahl von Operationen innerhalb oder außerhalb der Route.
Eine dritte Aufgabe ist die Bereitstellung eines hochzuverlässigen Behälterüberführungs← und -bearbeitungssystems, das auch dann, wenn ein Zwischenfall wie etwa ein Fehler auftritt, dessen Einfluß auf ein Minimum begrenzen und sofort Maßnahmen zur Behandlung des Zwischenfalls durchführen kann und das Operationen zuverlässig handhaben kann, indem geschickte Kombinationen angewandt werden: standardisierter, gleichmäßiger oder regelmäßiger Transport großer Mengen entlang einer vorgegebenen Route, individueller beliebiger oder unregelmäßiger Transport, sowie freie Wahl von Operationen innerhalb oder außerhalb der Route.
Eine vierte Aufgabe ist die Bereitstellung eines flexiblen, erweiterungsfähigen und Mehrzweck-Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystems, das modifizierbar ist, indem etwa die Bearbeitungsvorrichtung einfach vergrößert wird, ohne daß eine grundsätzliche Modifikation der Konstruktion erfolgt, indem geschickte Kombinationen angewandt werden: standardisierter, gleichmäßiger oder regelmäßiger Transport großer Mengen entlang einer vorgegebenen Route, individueller beliebiger oder unregelmäßiger Transport, sowie freie Wahl von Operationen innerhalb oder außerhalb der Route.
Eine fünfte Aufgabe ist die Bereitstellung eines Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystems, das Diversität aufweist und die Bearbeitung von Objekten auf viele verschiedene Weisen und mit verschiedenen Verfahren durchführen kann, indem geschickte Kombinationen angewandt werden: standardisierter, gleichmäßiger oder regelmäßiger Transport großer Mengen entlang einer vorgegebenen Route, individueller beliebiger oder unregelmäßiger Transport, sowie freie Wahl von Operationen innerhalb oder außerhalb der Route.
Eine sechste Aufgabe ist die Bereitstellung eines Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystems, das eine umfangreiche Bearbeitung rasch und einfach durchführen kann, indem geschickte Kombinationen angewandt werden: standardisierter, gleichmäßiger oder regelmäßiger Transport großer Mengen entlang einer vorgegebenen Route, individueller beliebiger oder unregelmäßiger Transport, sowie freie Wahl von Operationen innerhalb oder außerhalb der Route.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Ein erster Aspekt der Erfindung zur Lösung dieser technischen Probleme ist ein Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem, das folgendes aufweist: eine Simultanüberführungseinrichtung, die fähig ist zur Aufnahme einer bestimmten Menge an plattenförmigen Behältern, die jeweils eine bestimmte Menge an Aufnahmeteilen haben, oder einer bestimmten Menge an Pipettenspitzengestellen, die jeweils eine bestimmte Menge an Pipettenspitzen aufnehmen, und zum gleichzeitigen Überführen derselben entlang einer bestimmten Route, ein Set von Behälterarbeitseinrichtungen zum Ausführen von verschiedenen Arten von Operationen an den Behältern oder Behälterinhalten, die innerhalb der Route sind, oder an den Behältern oder Behälterinhalten, die außerhalb der Route sind, eine Einzelüberführungseinrichtung, die imstande ist, die Behälter oder die Spitzengestelle einzeln zu überführen zwischen beliebigen Positionen im Inneren eines Bereichs, der die Anbringpositionen der Behälter einschließt, auf der Route der Simultanüberführungseinrichtung und an dem Set von Behälterarbeitseinrichtungen, und ein Steuerungsteil zum Durchführen sowohl der Überführung der Überführungseinrichtungen als auch der Steuerung des Betriebs des Sets von Behälterarbeitseinrichtungen.
Dabei sind "plattenförmige Behälter, die eine bestimmte Menge an Aufnahmeteilen haben", Behälter mit beispielsweise 48, 96 oder 384 Aufnahmeteilen (Mulden). Aufnahmeteile, die in Matrixform angeordnet sind, werden als Mikroplatten bezeichnet. Ferner nehmen "Pipettenspitzengestelle, die jeweils eine bestimmte Menge von Pipettenspitzen aufnehmen", Pipettenspitzen auf, die im Gebrauch an dem Set von Behälterarbeitseinrichtungen angebracht oder davon entfernt werden. Anzahl und Anordnung der Pipettenspitzengestelle ist abhängig von der Anzahl und Anordnung der Mundstücke jedes Sets von Behälterarbeitseinrichtungen. Die Überführung der Spitzengestelle wird notwendig, wenn das Set von Behälterarbeitseinrichtungen eine Dispensiervorrichtung oder eine integrierte Magnetteilchen-Behandlungsvorrichtung eines Typs hat, der abnehmbare Pipettenspitzen verwendet. Dies ist dann nicht notwendig, wenn die Dispensiervorrichtung oder die integrierte Magnetteilchen-Behandlungsvorrichtung vom Mundstückwasch- und -wiederverwendungstyp sind. "Anbringen einer bestimmten Menge" wird beliebig bestimmt in Abhängigkeit von der Größe der Behälter oder Spitzengestelle, der Routenlänge, der Anzahl, die bearbeitet werden kann, der Überführungsgeschwindigkeit usw.
Ferner wird "ein Set von Behälterarbeitseinrichtungen" je nach den Inhalten der in dem Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem durchgeführten Bearbeitung geeignet ausgewählt. Beispielsweise im Fall einer DNA-Extraktion handelt es sich dabei um eine Dispensier- bzw. Abgabeeinrichtung (ein Pipettenspitzen-Einmaltyp oder ein Wasch← und Wiederverwendungstyp, womit Proben oder Reagenzien abgegeben und gerührt oder angesaugt, überführt und an andere Behälter abgegeben werden) mit 8, 12 oder 96 Köpfen, ein Reagenzbad, eine Konstanttemperaturvorrichtung (die auf eine Vielzahl von Zuständen zwischen 0 °C und 96 °C einstellbar ist), einen Lumineszenzdetektor (einen Plattenleser für Chemolumineszenz, Absorptionsvermögen, Fluoreszenz usw.) und so weiter. Im Fall einer Immunitätsmessung ist außerdem die Hinzufügung einer Wascheinrichtung etc. erforderlich.
Für eine DNA-Funktionsanalyse und dergleichen ist eine große Anzahl von Behältern und Pipettenspitzen erforderlich. Zusätzlich zu der oben angegebenen Vorrichtung wer den benötigt: eine Stapelvorrichtung wie etwa eine Reaktionsplatte, ein Pipettenspitzengestell und dergleichen, eine automatische Zuführeinheit für die Zuführung einer großen Anzahl von Behältern und Abgabespitzen, eine PCR-Temperaturwechseleinrichtung, eine PCR-Produkt-Reinigungseinrichtung und eine Sequenzprodukterzeugungseinrichtung. Wenn Magnetteilchen verwendet werden, wird eine integrierte Magnetteilchen-Behandlungsvorrichtung hinzugefügt, so daß die Magnetteilchen im Inneren des plattenförmigen Behälters kollektiv gerührt, gewaschen, getrennt und überführt werden können. Ebenso wie die vorher erwähnten Behälteraufnahmeteile hat "die integrierte Magnetteilchen-Behandlungsvorrichtung" in Matrixform angeordnete Mundstücke zum Ansaugen und Ablassen von Flüssigkeit sowie an den Mundstücken abnehmbar angebrachte Pipettenspitzen. Außerdem hat sie einen Magnetteil, der ein Magnetfeld an das Innere der Pipettenspitzen anlegen oder davon entfernen kann. Die Steuerung der "Überführung" der Simultanüberführungseinrichtung und der Einzelüberführungseinrichtung durch das Steuerungsteil umfaßt die Befehlsgabe und Steuerung der folgenden Vorgänge: Stoppen, Überführungsgeschwindigkeit, Überführungs- und Stoppdauer, Überführungszyklus, Überführungs- und Stoppzeitpunkt sowie Überführungs- und Stopp-Positionen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden in Kombination verwendet: eine Simultanüberführungseinrichtung, die imstande ist, gleichzeitig eine große Menge an plattenförmigen Behältern zu überführen, und eine Einzelüberführungseinrichtung, die imstande ist, die Behälter einzeln zwischen beliebigen Positionen zu überführen, an denen die Behälter angebracht werden können. Es ist somit möglich, eine große Anzahl von Behältern gleichzeitig zwischen jeder Art von Sets von Behälterarbeitseinrichtungen zu überführen unter Verwendung der Simultanüberführungseinrichtung, die für die regelmäßige gleichbleibende Überführungsbearbeitung großer Mengen geeignet ist, jedoch nicht eine Vielzahl von Typen individuell überführen und bearbeiten kann. Ferner ist es auch möglich, Behälter einzeln zu beliebigen Positionen je nach den Inhalten der Operation oder den Umständen der Operation zu überführen durch Verwendung der Einzelüberführungseinrichtung, die das flexible Überführen und Bearbeiten von Behältern individuell auf verschiedene Arten und nichtperiodisch ausführen kann, sich aber nicht für die Überführung und Bearbeitung großer Mengen eignet. Es ist somit möglich, die Bearbeitung einer großen Menge effizient und rasch mittels der Simultanüberführungseinrichtung durchzuführen. Außerdem ist es auch möglich, eine positive Bearbeitung effizient mit größter Ge nauigkeit und hoher Zuverlässigkeit auszuführen in Übereinstimmung mit den Operationsinhalten für jeden Behälter oder je nach der individuellen Flexibilität wie etwa in einem Fall, in dem es erforderlich ist, den Prozeß entsprechend verschiedenen Situationen zu modifizieren, etwa nach einem Unfall, einer Störung oder einem Spezialfall, ohne daß die Überführungssequenz oder Überführungsdauer, die in bezug auf die große Behältermenge bestimmt sind, die von der Simultanüberführungseinrichtung vorgegeben ist, insgesamt beeinträchtigt wird.
Beispielsweise in bezug auf zeitaufwendige Operationen wie etwa eine Inkubation werden diese Operationen nicht auf der Überführungsroute durch die Simultanüberführungseinrichtung ausgeführt, sondern außerhalb der Überführungsroute, und die Behälterüberführung zwischen Behältern an beliebigen Positionen innerhalb der Route und Anbringpositionen des Sets von Behälterarbeitseinrichtungen, welche die vorgenannten Operationen ausführen, erfolgt durch die Einzelüberführungseinrichtung. Infolgedessen kann die Effizienz des Betriebs verbessert werden, weil andere Operationen durch Vorgänge wie eine Inkubation nicht eingeschränkt werden.
Ferner wird ein Behälter, dessen Behandlung durch einen Unfall verzögert ist, zur Außenseite der Route überführt, und die anderen Behälter werden von der Simultanüberführungseinrichtung gleichmäßig überführt, und die anderen Operationen werden vorzugsweise ausgeführt, wodurch ein Aufenthalt der Operationen einer großen Anzahl von Behältern aufgrund der Verzögerung der Operation einer kleinen Anzahl von Behältern verhindert wird und eine effiziente Bearbeitung durchgeführt werden kann.
Da ferner bei der vorliegenden Erfindung die Einzelüberführungseinrichtung imstande ist, eine Überführung zwischen beliebigen Positionen in einem Gesamtbereich, der die Route der Simultanüberführungseinrichtung einschließt, durchzuführen, ist es nicht notwendig, spezielle Setüberführungseinrichtungen etwa zur Überführung nur zwischen bestimmten Positionen zu vervielfachen. Dies trägt also zu einer Konstruktionsvereinfachung und einer Verkleinerung des Arbeitsraums bei.
Durch Kombination der Simultanüberführungseinrichtung mit der Einzelüberführungseinrichtung ist es also möglich, verschiedene Fehler auszugleichen und präzise Operationen in großen Mengen und verschiedener Art effizient und rasch auszuführen.
Da es nur erforderlich ist, eine oder einige wenige Einzelüberführungseinrichtungen bereitzustellen (nicht mehr als die Anzahl von Sets von Behälterarbeitseinrichtungen genügt), die eine Überführung zwischen beliebigen Positionen durchführen können, kann eine Vereinfachung der Konstruktion erreicht werden im Gegensatz zu einer Vervielfachung von Überführungseinrichtungen zwischen einer großen Anzahl von bestimmten Positionen.
Durch Vorsehen einer Einzelüberführungseinrichtung, um eine Alternativrouten-Überführung für die Überführungsrouten der Simultanüberführungseinrichtung zu ermöglichen, können die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Überführung verbessert werden.
Da ferner gemäß der vorliegenden Erfindung die Einzelüberführungseinrichtung vorgesehen ist, können Operationen an Behältern in einer beliebigen Sequenz durchgeführt werden, ohne die Position oder Sequenz entlang einer Überführungsroute der Simultanüberführungseinrichtung für das Set von Behälterarbeitseinrichtungen einzuschränken. Somit können sequentielle Operationen von Positionen aus durchgeführt werden, an denen Operationen möglich sind, um mit den Operationsumständen in Übereinstimmung zu sein, und daher kann eine effiziente Bearbeitung mit hoher Geschwindigkeit erfolgen.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung besteht darin, daß bei dem ersten Aspekt die Route der Simultanüberführungseinrichtung geschlossen ist und die Überführungsrichtung sowohl in der Vorwärts- als auch der Rückwärtsrichtung entlang der Route ist und die Einzelüberführungseinrichtung ein Roboter ist, der in einem innerhalb der Route eingeschlossenen Innenbereich vorgesehen ist und der ein Halteteil, das den Behälter oder die Spitzengestelle halten kann, und einen Arm hat, der das Halteteil innerhalb des Bereichs bewegen kann.
Dabei ist "eine geschlossene Route" eine Route, die beispielsweise in Form eines Kreises oder eines Rings ausgebildet ist. Eine Simultanüberführungseinrichtung, für welche die Route eine Schleife ist, wird speziell als eine Drehscheibe bezeichnet. Ferner ist der Arm des Roboters beispielsweise ein Polarkoordinatentyp oder ein Gelenktyp mit mehr als einem Gelenk. Ferner ist das Halteteil so konstruiert, daß es z. B. ein horizontal angebrachtes Plattenelement und ein Einspannelement hat, das unter dem Plattenelement vorgesehen ist, um den Behälter von beiden Seiten fest eingespannt zu halten.
Nach dem zweiten Aspekt der Erfindung ist die Route der Simultanüberführungseinrichtung geschlossen. Infolgedessen können Behälter, deren Bearbeitung abgeschlossen ist, automatisch in ihre Ausgangspositionen zurückgebracht werden. Es ist also nicht erforderlich, daß die Einzelüberführungseinrichtung oder eine Person die Behälter in ihre Ausgangspositionen zurückbringt, und somit werden die Bearbeitungsvorgänge vereinfacht. Nach der vorliegenden Erfindung kann ferner als die Einzelüberführungseinrichtung ein handelsüblicher Roboter verwendet werden, so daß eine kostengünstige Herstellung möglich ist.
Ein dritter Aspekt der Erfindung ist, daß bei dem ersten Aspekt der Erfindung das Set von Behälterarbeitseinrichtungen eine Vielfalt von Operationen ausführt wie etwa Stapeln der Behälter oder der Spitzengestelle, Dispensieren in Behälter, Zuführen von Reagenzien zum Dispensieren in Behälter, Mischen und Rühren in einem Behälter, Trennen der Inhalte eines Behälters, Erwärmen von Behältern, Waschen von Behältern, Messen in bezug auf die Inhalte eines Behälters, Reinigen von Lösungskanälen, die in Behälter eingesetzt worden sind, usw.
Nach dem dritten Aspekt der Erfindung dient das Set von Behälterarbeitseinrichtungen der Durchführung der Stapelung usw. der Behälter. In dieser Form kann daher eine Vielfalt von Vorgängen für die Behälter ausgeführt werden.
Ein vierter Aspekt der Erfindung ist, daß bei dem ersten Aspekt der Erfindung eines von den Sets von Behälterarbeitseinrichtungen eine Dispensiervorrichtung ist und die anderen Sets von Behälterarbeitseinrichtungen eine oder zwei oder mehr Vorrichtungen haben, die ausgewählt sind aus: einer integrierten Magnetteilchen-Behandlungsvorrichtung, einer Meßvorrichtung, einer Konstanttemperaturvorrichtung zum Kühlen oder Erwärmen, einer Stapelvorrichtung für die Behälter oder Spitzengestelle, einer Reagenzzuführvorrichtung, einem Separator, einer Vorrichtung oder einem Behälter zum Ausfällen und einer Flüssigkeitskanalwaschvorrichtung.
Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung wird die gleiche Wirkung wie für den dritten Aspekt der Erfindung gezeigt.
Ein fünfter Aspekt der Erfindung ist, daß bei dem zweiten Aspekt der Erfindung der Roboter eine Drehachse und eine Vertikalbewegungsachse hat, die beide entlang Richtungen, die zu einer Überführungsfläche der Simultanüberführungsvorrichtung senkrecht sind, innerhalb eines Bereichs der Überführungseinrichtung folgen.
Gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung ist der Roboter axial so abgestützt, daß die Drehwelle entlang einer Richtung gehalten wird, die zu einer Überführungsfläche der Überführungsvorrichtung senkrecht ist. Dadurch ist für die gesamte Überführungsroute durch Rotation des Roboters eine einfache Überführung möglich.
Ein sechster Aspekt der Erfindung ist, daß bei dem fünften Aspekt der Erfindung die Route der Simultanüberführungseinrichtung kreisförmig ausgebildet ist und die Drehachse des Roboters mit einem Drehmittelpunkt der Simultanüberführungseinrichtung konzentrisch vorgesehen ist.
Da bei dem sechsten Aspekt der Erfindung die Route der Simultanüberführungseinrichtung kreisförmig ausgebildet ist und die Drehachse des Roboters mit einem Drehmittelpunkt der Simultanüberführungseinrichtung koinzident ist, wird die Herstellung erleichtert, und die Steuerung wie etwa zur Positionierung ist nur von dem Drehwinkel abhängig, was die Steuerung einfach macht.
Ein siebter Aspekt der Erfindung ist, daß nach dem zweiten oder dem fünften Aspekt der Erfindung der Roboter so vorgesehen ist, daß er entlang einer Routenrichtung der Simultanüberführungseinrichtung innerhalb eines Bereichs im Inneren der Simultanüberführungseinrichtung bewegbar ist.
Dabei eignet sich die vorliegende Erfindung im Unterschied zum sechsten Aspekt der Erfindung für den Fall, daß die Route der Simultanüberführungseinrichtung länger und die Anzahl der zu manipulierenden Behälter groß ist.
Bei dem siebten Aspekt der Erfindung ist der Roboter so vorgesehen, daß er entlang der Routenrichtung der Simultanüberführungseinrichtung innerhalb eines Bereichs im Inneren der Überführungseinrichtung bewegbar ist. Daher kann auch der Fall, daß die Überführungsroute der Simultanüberführungseinrichtung lang ist, mit nur einem Roboter gehandhabt werden. Dies trägt also zur Vereinfachung der Konstruktion und einer Senkung der Herstellungskosten bei.
Ein achter Aspekt der Erfindung ist, daß nach dem vierten Aspekt der Erfindung die Dispensiervorrichtung folgendes hat: einen Dispenser, der eine Vielzahl von Flüssigkeitskanälen hat, durch deren Inneres Flüssigkeit fließt, ein Magnetkraftteil zum Anlegen und Entfernen eines Magnetfelds von außen an die und von den Flüssigkeitskanälen, eine Drucksteuereinheit zum Steuern des Drucks im Inneren der Flüssigkeitskanäle, um Flüssigkeit anzusaugen und abzulassen, und ein Bewegungsteil zur Relativbewegung zwischen der Dispensiervorrichtung oder den Flüssigkeitskanälen und den Behältern.
Bei dem achten Aspekt der Erfindung ist eine Dispensiervorrichtung, die auf das Innere des Flüssigkeitskanals eine Magnetkraft aufbringen kann, an einem der Sets von Behälterarbeitseinrichtungen vorgesehen. Daher kann auch ein Vorgang unter Verwendung von Magnetteilchen ausgeführt werden, und somit kann eine Vielzahl verschiedener Vorgänge effizient ausgeführt werden.
Ein neunter Aspekt der Erfindung ist, daß nach dem vierten Aspekt der Erfindung die integrierte Magnetteilchen-Behandlungsvorrichtung folgendes hat: eine Vielzahl von Flüssigkeitskanälen, durch deren Inneres Flüssigkeit fließt und die in Matrixform angeordnet sind, ein Magnetkraftteil zum Anlegen und Entfernen eines Magnetfelds von außen an die und von den Flüssigkeitskanälen, und eine Drucksteuereinheit zum Steuern des Drucks im Inneren der Flüssigkeitskanäle, um Flüssigkeit anzusaugen und abzulassen.
Nach dem neunten Aspekt der Erfindung ist an einem der Sets von Behälterarbeitseinrichtungen eine integrierte Magnetteilchen-Behandlungsvorrichtung vorgesehen. Für die in jedem Aufnahmeteil eines plattenförmigen Behälters aufgenommenen Magnetteilchensuspensionen kann daher eine rasche und effiziente Bearbeitung durchgeführt werden. Somit kann die Bearbeitung der Magnetteilchen effizient mit hoher Geschwindigkeit und auf verschiedene Weisen durchgeführt werden.
Ein zehnter Aspekt der Erfindung ist, daß nach dem neunten Aspekt der Erfindung das Magnetkraftteil imstande ist, in einem stationären Zustand nahe einer Außenseite der Flüssigkeitskanäle eine Magnetkraft auf jedes Mundstückinnere aufzubringen und davon zu entfernen.
Da nach dem zehnten Aspekt der Erfindung die integrierte Magnetteilchen-Behandlungsvorrichtung imstande ist, in einem stationären Zustand nahe der Außenseite der jeweiligen Flüssigkeitskanäle eine Magnetkraft auf jedes Mundstückinnere aufzubringen und davon zu entfernen, kann eine kompakte integrierte Magnetteilchen-Behandlungsvorrichtung hergestellt werden.
Ein elfter Aspekt der Erfindung ist, daß nach dem zehnten Aspekt der Erfindung das Magnetkraftteil imstande ist, in einem stationären Zustand nahe einer Außenseite der Flüssigkeitskanäle eine Magnetkraft auf jedes Flüssigkeitskanalinnere aufzubringen und davon zu entfernen, und zwar dadurch, daß es imstande ist, ein externes Element der Flüssigkeitskanäle, das in der Nähe angeordnet oder mit einer Außenfläche jedes Flüssigkeitskanals in Kontakt ist, zu magnetisieren und zu entmagnetisieren.
Nach dem elften Aspekt der Erfindung wird eine Wirkung erhalten, die gleich wie diejenige für den zehnten Aspekt der Erfindung ist.
Ein zwölfter Aspekt der Erfindung ist, daß nach dem elften Aspekt der Erfindung das Magnetkraftteil ein Magnetmaterialelement hat, das aus einem Magnetmaterial gebildet ist, das mit einer Vielzahl von Einsetzteilen zur Aufnahme jedes Flüssigkeitskanals versehen ist, und das externe Element der Flüssigkeitskanäle ein Wandteil der Einsetzteile ist.
Nach dem zwölften Aspekt der Erfindung wird eine Wirkung erhalten, die gleich wie diejenige für den zehnten Aspekt der Erfindung ist.
Ein dreizehnter Aspekt der Erfindung ist, daß nach dem vierten Aspekt der Erfindung in der Dispensiervorrichtung oder der integrierten Magnetteilchen-Behandlungsvorrichtung eine Aufnahmeschale zur Aufnahme von aus irgendwelchen der Flüssigkeitskanäle austretender Flüssigkeit so vorgesehen ist, daß sie in bezug auf einen Bereich unter sämtlichen Flüssigkeitskanälen der Dispensiervorrichtung oder der integrierten Magnetteilchen-Behandlungsvorrichtung einsetzbar und entfernbar ist.
Nach dem dreizehnten Aspekt der Erfindung kann eine zuverlässige Bearbeitung ohne Kreuzkontaminierung durchgeführt werden, weil die Aufnahmeschale zum Verhindern eines Überlaufens von Flüssigkeit unter dem Unterende der Flüssigkeitskanäle vorgesehen ist.
Ein vierzehnter Aspekt der Erfindung ist, daß nach dem vierzehnten Aspekt der Erfindung eine Vorrichtung zum Stapeln der Behälter oder Spitzengestelle die Behälter oder Spitzengestelle vertikal gestapelt aufnimmt und folgendes hat: eine Vielzahl von Aufnahmeteilen, die axialsymmetrisch angeordnet sind, eine Drehachse, die auf einer Symmetrieachslinienposition vorgesehen ist, eine Dreheinrichtung, die sich um die Drehachse dreht, und eine Überführungseinrichtung zum Überführen der Aufnahmeteile in der Vertikalrichtung auf der Basis der Anzahl von in den Aufnahmeteilen aufgenommenen Behältern oder Spitzengestellen.
Da nach dem vierzehnten Aspekt der Erfindung die Behälter oder Spitzengestelle kompakt lagenweise gestapelt werden können, kann der zum Arbeiten erforderliche Platz verringert und die Arbeitseffizienz gesteigert werden.
Ein fünfzehnter Aspekt der Erfindung ist, daß nach dem vierten Aspekt der Erfindung die Vorrichtung zum Waschen von Behältern folgendes hat: eine Vielzahl von Flüssigkeitskanälen, die in jedes Aufnahmeteil des Behälters einsetzbar sind, eine Hebeeinrichtung zum Heben der Flüssigkeitskanäle, und eine Ansaug- und Ablaßeinrichtung zum Ansaugen und Ablassen von Flüssigkeit, und die Flüssigkeitskanäle einen inneren Flüssig keitskanal und einen äußeren Flüssigkeitskanal haben, wobei der innere Kanal durch den äußeren Kanal verläuft und so vorgesehen ist, daß er von dem äußeren Kanal am unteren Ende geringfügig vorsteht, und die Ansaug- und Ablaßeinrichtung so gesteuert wird, daß sie Reinigungslösung aus dem inneren Kanal abläßt oder ansaugt und Reinigungslösung aus dem äußeren Kanal ansaugt oder abläßt.
Nach dem fünfzehnten Aspekt der Erfindung können die montierten Behälter zuverlässig, effizient und rasch gewaschen werden, indem Reinigungslösung in bezug auf die Behälter, die eine Vielzahl von Aufnahmeteilen aufweisen, angesaugt und abgelassen wird.
Ein sechzehnter Aspekt der Erfindung ist, daß nach dem vierten Aspekt der Erfindung die Konstanttemperaturvorrichtung folgendes hat: ein Anbringteil, das aus wärmeleitfähigem Material zum Anbringen von Behältern besteht, ein Peltier-Element, das unter dem Anbringteil vorgesehen und von einem Strom einer vorbestimmten Richtung angetrieben wird, Rippen, die unter dem Peltier-Element vorgesehen sind, und ein Gebläse, das unter den Rippen angeordnet ist, wobei das Anbringteil, das Peltier-Element und die Rippen in einem Unterbringungsteil aufgenommen sind, das aus einem Wärmedämmaterial besteht und eine Öffnung in einem oberen Ende und einem unteren Ende hat, wobei das Gebläse in die Öffnung in dem unteren Ende des Unterbringungsteils eingebaut ist.
Da nach dem sechzehnten Aspekt der Erfindung Behälter erwärmt oder gekühlt werden können, indem die Behälter einfach angebracht werden, können die Verfahrensschritte ohne Vergrößerung der Vorrichtung einfach ausgeführt werden.
Ein siebzehnter Aspekt der Erfindung ist, daß nach dem vierten Aspekt der Erfindung die Reagenzzuführvorrichtung folgendes hat: eine Vielzahl von Reagenzbädern, die aus transparentem oder durchscheinendem Material bestehen, zur Aufnahme von Reagenzien, ein Rohrset, das mit einer Reagenzzuführquelle kommuniziert, um den Reagenzbädern Reagenz zuzuführen, wobei Spitzen in die Reagenzbäder so einführbar sind, daß sie frei eingeführt und entfernt werden können, Schwimmer, die in den Reagenzbädern vorgesehen sind, ein Lichtabgabeteil, das außerhalb der Reagenzbäder vorgesehen ist, um Licht auf die Reagenzbäder abzustrahlen, und ein Lichtempfangsteil, das außerhalb der Reagenzbäder so vorgesehen ist, daß es Licht von den Reagenzbädern empfangen kann.
Die Reagenzzuführvorrichtung detektiert kontinuierlich den Flüssigkeitspegel, und wenn das in dem Reagenzbad aufgenommene Reagenz unzureichend ist, wird Reagenz zugeführt, so daß immer eine konstante Menge an Reagens aufgenommen werden kann. Ein Rohr zur Reagenzzuführung ist ebenfalls in dem Reagenzbad so vorgesehen, daß es frei angebracht und abgenommen werden kann. Daher werden die Anbringung und Entfernung des Reagenzbads vereinfacht, und das Waschen oder Ersetzen des Reagenzbads kann leicht durchgeführt werden.
Eine Dispensiervorrichtung mit einer Aufnahmeschale ist so vorgesehen, daß sie in bezug auf einen Bereich unter sämtlichen Flüssigkeitskanälen der Dispensiervorrichtung einsetzbar und entfernbar ist, um Flüssigkeit aufzunehmen, die aus beliebigen Flüssigkeitskanälen austritt.
Eine integrierte Magnetteilchen-Bearbeitungsvorrichtung mit einer Aufnahmeschale kann so vorgesehen sein, daß sie in bezug auf einen Bereich unter sämtlichen Flüssigkeitskanälen der integrierten Magnetteilchen-Bearbeitungsvorrichtung einsetzbar und entfernbar ist, um Flüssigkeit aufzunehmen, die aus beliebigen Flüssigkeitskanälen austritt.
Die Vorrichtung zum Stapeln der Behälter oder der Spitzengestelle ist eine Behälterstapelvorrichtung, welche die vertikal gestapelten Behälter oder Spitzengestelle aufnimmt und folgendes hat: eine Vielzahl von Aufnahmeteilen, die axialsymmetrisch angeordnet sind, eine Drehachse, die auf einer Symmetrieachslinienposition vorgesehen ist, eine Dreheinrichtung, die sich um die Drehachse dreht, und eine Überführungseinrichtung zum Überführen der Aufnahmeteile in der Vertikalrichtung auf der Basis der Anzahl von in den Aufnahmeteilen aufgenommenen Behältern oder Spitzengestellen.
Eine Behälterwaschvorrichtung hat folgendes: eine Vielzahl von Flüssigkeitskanälen, die in jedes Aufnahmeteil des Behälters einsetzbar sind, eine Hebeeinrichtung zum Heben der Flüssigkeitskanäle, und eine Ansaug- und Ablaßeinrichtung zum Ansaugen und Ablassen von Flüssigkeit, wobei die Flüssigkeitskanäle einen inneren Flüssigkeitskanal und einen äußeren Flüssigkeitskanal haben, wobei der innere Kanal durch den äußeren Kanal verläuft und so vorgesehen ist, daß er von dem äußeren Kanal am unteren Ende geringfü gig vorsteht, und wobei die Ansaug- und Ablaßeinrichtung so gesteuert wird, daß sie Reinigungslösung aus dem inneren Kanal abläßt oder ansaugt und Reinigungslösung aus dem äußeren Kanal ansaugt oder abläßt.
Eine Konstanttemperaturvorrichtung hat folgendes: ein Anbringteil, das aus wärmeleitfähigem Material zum Anbringen von Behältern besteht, ein Peltier-Element, das unter dem Anbringteil vorgesehen und von einem Strom einer vorbestimmten Richtung angetrieben wird, Rippen, die unter dem Peltier-Element vorgesehen sind, und ein Gebläse, das unter den Rippen angeordnet ist, wobei das Anbringteil, das Peltier-Element und die Rippen in einem Unterbringungsteil aufgenommen sind, das aus einem Wärmedämmaterial besteht und eine Öffnung in einem oberen Ende und einem unteren Ende hat, wobei das Gebläse in die Öffnung in dem unteren Ende des Unterbringungsteils eingebaut ist.
Eine Reagenszuführvorrichtung hat folgendes: eine Vielzahl von Reagenzbädern, die aus transparentem oder durchscheinendem Material bestehen, zur Aufnahme von Reagenzien, ein Rohrset, das mit einer Reagenzzuführquelle kommuniziert, um den Reagenzbädern Reagens zuzuführen, wobei Spitzen in die Reagenzbäder so einführbar sind, daß sie frei eingeführt und entfernt werden können, Schwimmer, die in den Reagenzbädern vorgesehen sind, ein Lichtabgabeteil, das außerhalb des Reagenzbads vorgesehen ist, um Licht auf das Reagenzbad abzustrahlen, und ein Lichtempfangsteil, das außerhalb des Reagenzbads vorgesehen ist und dem Lichtabgabeteil durch das Reagenzbad hindurch zugewandt ist.
Nach dem achtzehnten Aspekt der Erfindung hat das Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem folgendes: eine Drehscheibe als eine Simultanüberführungseinrichtung, die fähig ist zur Aufnahme einer bestimmten Menge an plattenförmigen Behältern, die jeweils eine bestimmte Menge an Aufnahmeteilen haben, die in Matrixform angeordnet sind, oder einer bestimmten Menge an Pipettenspitzengestellen, die jeweils eine bestimmte Menge an Pipettenspitzen aufnehmen, und zum gleichzeitigen Überführen derselben sowohl in einer Vorwärts- als auch in einer Rückwärtsrichtung entlang einer kreisförmigen Route, eine Vielzahl von Behälterarbeitseinrichtungen, die in einem Bereich außerhalb der Route der Drehscheibe und entlang der Routenrichtung angeordnet sind, zum Ausführen von verschiedenen Arten von Operationen an den Behältern, die an der Dreh scheibe angebracht sind, oder an deren Inhalten oder an Behältern, die an vorbestimmten Positionen der Drehscheibe angebracht sind, oder an deren Inhalten, einen Roboter, der in einem von der Route umgebenen inneren Bereich vorgesehen ist und ein Halteteil hat, das imstande ist, die Behälter oder die Spitzengestelle zu halten, und einen Arm hat, der mit dem Halteteil verbunden und imstande ist, das Halteteil im Inneren eines Bereichs, der Anbringpositionen der Behälter auf der Drehscheibe und an den Sets von Behälterarbeitseinrichtungen aufweist, zu bewegen, und ein Steuerungsteil zum Durchführen der Überführung der Drehscheibe, des Betriebs der Sets von Behälterarbeitseinrichtungen und der Steuerung des Roboters; wobei die Vielzahl von Sets von Behälterarbeitseinrichtungen folgendes sind: eine Dispensiervorrichtung, eine integrierte Magnetteilchen-Behandlungsvorrichtung, eine Konstanttemperaturvorrichtung zum Kühlen oder Erwärmen, eine Stapelvorrichtung für die Behälter oder die Spitzengestelle, eine Reagenszuführvorrichtung, eine Behälterwaschvorrichtung, eine Mundstückspitzen-Waschvorrichtung und eine Meßvorrichtung zum Messen der Inhalte der Behälter.
Dabei gibt es zwei Arten von "Spitzengestell", und zwar eines zum Anordnen der Spitzen in Matrixform entsprechend der integrierten Magnetteilchen-Bearbeitungsvorrichtung, und eines zum Anordnen einer Anzahl Spitzen gleich der Anzahl Mundstücke, die der Dispensiervorrichtung entsprechen. "Inhalte in einem Behälter" umfaßt beispielsweise Genmaterial wie DNA, Biopolymere wie Proteine, Mikroorganismen wie Zellen und Bakterien, biomedizinisches Gewebe von Organismen usw.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt das Prinzip eines Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Detailansicht eines Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 eine Vorderansicht und eine Draufsicht auf eine integrierte Magnetteilchen-Bearbeitungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 eine Vorderansicht und eine Draufsicht auf eine Dispensiervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 eine Draufsicht auf eine Reagenzzuführvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 eine Ansicht einer Konstanttemperaturvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 eine Ansicht einer Behälterwaschvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ein Arbeitsablaufdiagramm des Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 ein anderes Arbeitsablaufdiagramm des Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10 eine Ansicht einer anderen Behälterüberführungs- und -bearbeitungsvorrichtung, die einen Roboter verwendet, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
11 eine Ansicht der Behälterüberführungs- und -bearbeitungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung; und
12 eine Ansicht einer Behälterüberführungs- und -bearbeitungsvorrichtung nach einem herkömmlichen Beispiel.
BESTE ART DER DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird ein Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem nach einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Diese Ausführungsform schränkt die vorliegende Erfindung nicht ein, wenn nichts anderes gesagt wird.
1 zeigt das Prinzip eines Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystems 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Wie die Figur zeigt, hat das Behälterüberführungs← und -bearbeitungssystem 10 beispielsweise zum Überführen von plattenförmigen Behältern 11, die jeweils z. B. 96 (8×12) in Matrixform angeordnete Aufnahmeteile haben, oder von Spitzengestellen, in denen ebenso angeordnete Pipettenspitzen aufgenommen sind, eine Drehscheibe 12 als eine Simultanüberführungseinrichtung zur Simultanüberführung der Behälter, die maximal 12 Objekte trägt und so vorgesehen ist, daß sie entlang einer geschlossenen kreisförmigen Route sowohl in Vorwärts- als auch Rückwärtsrichtung drehbar ist. Die inneren Böden der Aufnahmeteile des Behälters 11 sind beispielsweise als runder Boden ausgebildet, so daß dann, wenn eine Spitze eingesetzt ist, die Spitze etwas ansaugen oder ablassen kann, während sie mit dem Boden in Kontakt ist.
In einem Bereich außerhalb der Route der Drehscheibe 12 ist ein Basistisch 13 vorgesehen, und im Inneren des Bereichs der Drehscheibe 12 ist eine Drehwelle installiert, die konzentrisch mit dem Drehmittelpunkt der Drehscheibe 12 eingebaut ist und einen Roboter 14 hat, der so vorgesehen ist, daß er um mindestens ±360° drehbar ist, um die Behälter 11 oder die Spitzengestelle einzeln nacheinander individuell zu überführen.
Dieses Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem 10 weist folgendes auf: eine Betriebsvorrichtung (in den Figuren nicht gezeigt), die folgendes aufweist: eine Tastatur zur Eingabe oder Bezeichnung von Bearbeitungs- oder Operationsinhalten durch einen Bediener, eine Maus, einen Sensorbildschirm, ein Diskettenlaufwerk, einen Eingabeteil wie etwa eine Kommunikationsvorrichtung, einen Displayteil wie etwa eine Kathodenstrahlröhre bzw. CRT oder LCD, eine Druckeinrichtung oder Kommunikationseinrichtung und einen Ausgabeteil mit einem Diskettenlaufwerk oder dergleichen, und einen Steuerungs abschnitt (in den Figuren nicht gezeigt) mit einer CPU oder dergleichen für die Analyse von Befehlsinhalten und für die Befehlsgabe zur Steuerung der Drehscheibe.
Im Außenbereich der Drehscheibe 12, der den Basistisch 13 umfaßt, ist entlang der Peripherie der Drehscheibe 12 eine Vielzahl von Behälterarbeitseinrichtungen 15₁ bis 15₈ angeordnet, die vielfältige Operationen ausführen.
Der Roboter 14 kann die plattenförmigen Behälter 11 oder Spitzengestelle 37 zwischen beliebigen Positionen im Inneren eines die Anbringposition der Behälter auf der Drehscheibe 12 einschließenden Bereichs und an den Sets von Behälterarbeitseinrichtungen 15₁ bis 15₈ überführen. Der Roboter 14 hat einen Handteil 16 als einen Halteteil, der die Behälter 11 oder die Spitzengestelle halten kann, und einen Arm 24, der mit dem Handteil 16 verbunden ist und den Handteil 16 innerhalb des die Anbringpositionen der Behälter 11 oder Spitzengestelle auf der Drehscheibe 12 einschließenden Bereichs und an den Sets von Behälterarbeitseinrichtungen 15₁ bis 15₈ überführen kann.
Der Arm 24 ist ein gelenkiger Roboter, der folgendes hat: einen ersten Arm 18 zum drehbaren Verbinden mit dem Handteil 16 über eine Verbindung 17, einen zweiten Arm 19 zum drehbaren Verbinden mit dem ersten Arm 18 durch ein Gelenk 20, und eine Basis 21 zum drehbaren Verbinden mit dem zweiten Arm 19 durch ein Gelenk 22. Die Basis 21 des Roboters 14 hat eine Drehwelle 23, die mit einem Drehmittelpunkt der Drehscheibe 12 konzentrisch ist. Der Arm 24 wird so gesteuert, daß er mit den Sets von Behälterarbeitseinrichtungen 15₁ bis 15₈ nicht kollidiert.
2 zeigt sämtliche Sets von Behälterarbeitseinrichtungen 10 im einzelnen.
Wie 2(a) zeigt, besteht das Set von Behälterarbeitseinrichtungen 15₁ bis 15₈ beispielsweise aus: einer Stapelvorrichtung 15₁ zum Stapeln der Behälter 11 und Spitzengestelle 37 außerhalb der Überführungsroute, Konstanttemperaturvorrichtungen 15₂ bis 15₅ zum Erwärmen oder Kühlen der Behälter 11 außerhalb der Überführungsroute, einer Behälterwaschvorrichtung 15₆ zum Waschen jedes Aufnahmeteils des Behälters 11 außerhalb der Überführungsroute, einer integrierten Magnetteilchen-Bearbeitungsvorrichtung 15₇ zur Durchführung verschiedener Bearbeitungsarten an Magnetteilchen enthaltenden Sus pensionen, die in den Behältern 11 im Inneren der Überführungsro9ute aufgenommen sind, oder zum Anbringen oder Entfernen von Pipettenspitzen an bzw. von den Spitzengestellen 37, einer Vielfachreihen-Dispensiervorrichtung 15₈ zum Durchführen einer Abgabe oder dergleichen in bezug auf die Behälter 11 außerhalb der Überführungsroute, und einer Reagenzzuführvorrichtung zum Zuführen verschiedener Arten von Reagenzien zu den Behältern 11 außerhalb der Überführungsroute.
Die Behälter 11, die von der Behälterüberführungs- und -bearbeitungsvorrichtung zu bearbeiten sind, sind in ihren Positionen auf der Drehscheibe 12 so befestigt, daß sie sich nicht bewegen, indem vier Befestigungselemente 11a für jeden Behälter 11 an jeder Ecke des Behälters 11 vorgesehen sind.
Ein Halteteil 16 des Roboters 14 hat, wie 2(b) zeigt, ein L-Element 16a und ein Festlegeteil 16b unter dem L-Element 16a und einen Motor 16c zum Antreiben des Festlegeteils 16b, die durch das Gelenk 17 mit dem Arm 18 verbunden sind.
Die Drehscheibe 12 wird von einem Motor 25 über einen Synchronriemen 26 drehangetrieben. Lager 27 sind zwischen der Drehscheibe 12 und dem Basistisch 13 vorgesehen.
Die Sets von Behälterarbeitseinrichtungen 15₂ bis 15₈ mit Ausnahme der Drehscheibe, des Basistischs 13, des Roboters 14 und der Behälterstapelvorrichtung 15₁ sind in einer hermetischen Aufnahmekammer 30 aufgenommen. Es ist somit möglich, äußere Einflüsse auf das Bearbeitungsmaterial oder eine Streuung von Material, das schädliche Auswirkungen auf Menschen oder die Umgebung haben könnte, ins Freie zu verhindern. Außerdem ist in der Aufnahmekammer 30 eine Tür 31 vorgesehen, die ungehindert geöffnet oder geschlossen werden kann, und eine Displayeinrichtung 32 ist an der Aufnahmekammer 30 vorgesehen, um Bearbeitungsergebnisse der Behälterüberführungs- und -bearbeitungsvorrichtung 10, Aspekte der Bearbeitung, Bearbeitungseinstellungen usw. anzuzeigen. Ferner können in der Aufnahmekammer 30 Abzugsöffnungen mit Filtern (in den Figuren nicht gezeigt) vorgesehen sein, um im Inneren angesammeltes Gas abzuleiten.
In 2(b) sind unter der Drehscheibe 12 und dem Basistisch 13 vorgesehen: Reagenzflaschen 34 zur Aufnahme von Reagenz für die Zuführung zu der Reagenzzuführvorrich tung 33, in der Reagenz zur Abgabe durch die Dispensiervorrichtung 15₈ aufgenommen wird, Flaschen 35 zur Aufnahme von Reinigungslösung für die Zuführung zu der Waschvorrichtung 15₆ und ein Gebläse 36 zur Zuführung von Luft zu der Waschvorrichtung 15₆ und dergleichen.
Die Behälterstapelvorrichtung 15₁ hat Aufnahmeteile 38 und 39 zur Aufnahme der plattenförmigen Behälter 11 bzw. der Spitzengestelle 37 durch axialsymmetrische Stapelung und Anordnung. Ferner ist auf damit symmetrischen Achsen vorgesehen: eine Drehwelle 40, ein Motor 41, der die jeweiligen Aufnahmeteile 38 und 39 um die Drehwelle 40 dreht, und ein Motor 42 zum Auf- und Abbewegen der jeweiligen Aufnahmeteile 38 und 39. 43 bezeichnet ein Lager. Die äußere Behälterstapelvorrichtung 15₆ und die Aufnahmekammer 30 können durch Vorsehen von Gleitrollen 43 und 45 und Füßen 44 und 46 beweglich gemacht sein.
Es folgt eine Beschreibung von anderen Sets von Behälterarbeitseinrichtungen 15₂ bis 15₈ gemäß dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Dabei wird zuerst eine integrierte Magnetteilchen-Bearbeitungsvorrichtung 15₇ unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
Diese integrierte Magnetteilchen-Bearbeitungsvorrichtung 15₇ hat: Pipettenspitzen 50 aus in Matrixform angeordneten 8 Reihen × 12 Spalten (in der Figur sind nur die 12 Spalten gezeigt), Mundstücke 51, die abnehmbar in die Spitzen 50 eingesetzt sind (es gibt 8 Reihen × 12 Spalten, aber der Einfachheit halber ist in der Figur nur eine Reihe gezeigt), Zylinder 52, die mit den Mundstücken 51 kommunizieren (es gibt 8 Reihen × 12 Spalten, aber der Einfachheit halber ist in der Figur nur eine Reihe gezeigt), und Kolben 53, die in Matrixform angeordnet sind und in jedem der Zylinder 52 aufgenommen sind, so daß sie auf- und abbewegbar sind (es gibt 8 Reihen × 12 Spalten, aber der Einfachheit halber ist in der Figur nur eine Reihe gezeigt). Diese Kolben 53 sind an dem oberen Ende an einem bewegten Teil 54 angebracht. Das bewegte Teil 54 ist so vorgesehen, daß es relativ zu einer Spritzengrundplatte 57 über ein Führungsteil 55 entlang einer vertikal verlegten Schiene 56 gleitbar ist.
Das bewegte Teil 54 ist drehbar mit dem unteren Ende einer Kugelumlaufspindel 58 verbunden, und die Kugelumlaufspindel 58 ist in eine Mutter 59 geschraubt. Die Mutter 59 wird von einem Motor 60 über einen Synchronriemen 61 drehangetrieben. Der Motor 60, die Zylinder 52, die Mundstücke 51 und die Pipettenspitzen 50 sind an der Spritzengrundplatte 57 festgelegt.
Die Spritzengrundplatte 57 sowie die daran festgelegten Mundstücke 51, die Zylinder 52 und die Pipettenspitzen 50 werden durch eine Vertikalbewegungseinrichtung 62 auf- und abbewegt. Die Vertikalbewegungseinrichtung 62 hat: eine Schiene 64 zum Leiten eines Führungselements 63, das fest an der Spritzengrundplatte 57 vorgesehen ist, eine mit dem Führungselement 63 der Spritzengrundplatte 57 verbundene Mutter 65, eine in die Mutter 65 geschraubte Kugelumlaufspindel 66 nd einen Motor 68 zum Vertikalbewegen der Mutter 65 durch Drehantreiben der Kugelumlaufspindel 66 über eine Kupplung 67. Das untere Ende der Kugelumlaufspindel 66 ist von einem Lager 64 drehbar abgestützt.
Ferner ist die Vertikalbewegungseinrichtung 62 so abgestützt, daß sie in der Radialrichtung durch ein Schienenelement 70 bewegbar ist, das entlang der Radialrichtung der Drehscheibe 12 vorgesehen ist. Das Schienenelement 70 ist an dem Basistisch 13 über eine Abstützung 71 festgelegt.
Eine Aufnahmeschale 72 zur Aufnahme von Leckflüssigkeit aus den Pipettenspitzen 50 ist an der unteren Seite der Vertikalbewegungseinrichtung 62 so vorgesehen, daß es in den und aus dem Bereich unter den Spitzen 50 in der Figur eingeführt und entfernt werden kann. 73 bezeichnet einen Motor zum Bewegen der Aufnahmeschale 72 zum Zweck der Einführung und Entnahme. Die Aufnahmeschale 72 besteht aus biegsamem Material und ist an der hinteren Position entlang der gekrümmten Fläche 74 in 3(b) umgebogen. Ein Magnetkraftteil 75 ist unter der Aufnahmeschale 72 am unteren Ende der Vertikalbewegungseinrichtung 62 vorgesehen. Das Magnetkraftteil 75 hat: eine Magnetquelle 78, deren Position in der Figur quer einstellbar ist in bezug auf den unteren Endteil der Vertikalbewegungseinrichtung 62, und zwar über ein Führungsteil 76 und eine Schiene 77 zum Leiten des Führungsteils 76, und eine Magnetsubstanz 79, die mit der Magnetquelle 78 magnetisch gekoppelt ist und eine Vielzahl von Einführungsteilen hat, in welche die in Matrixform angeordneten Spitzen 50 eingeführt werden können.
80 in 3 bezeichnet eine Waschvorrichtung zum Waschen von Spitzen oder Mundstücken, und 81 bezeichnet eine Öffnung zum Entnehmen und Entsorgen der Spitzen. Ferner bezeichnet 82 einen Motor zum Bewegen eines Teils einschließlich der Vertikalbewegungseinrichtung 62 in einer Radialrichtung der Drehscheibe 12, und 83 bezeichnet eine Abstützung zum gleitbaren Abstützen eines Teils, das die Vertikalbewegungseinrichtung 62 an dem Schienenelement 70 umfaßt.
Es folgt nun eine Beschreibung der Dispensiervorrichtung 15₈ unter Bezugnahme auf 4.
Die Dispensiervorrichtung 15₈ hat eine Vielzahl von beispielsweise acht Sets von Mundstücken.
Die Dispensiervorrichtung 15₈ hat Spitzen 85 mit Spitzenenden, die in die Aufnahmeteile der Behälter 11 eingeführt werden können, Zylinder 86 mit Mundstücken, an denen die Spitzen 85 angebracht und frei bewegt werden können, Kolben 87, die in den Zylindern 86 gleitbar untergebracht sind, um durch Vertikalbewegung anzusaugen und abzulassen, eine Mutter 88, die mit den Kolben 87 verbunden ist, eine Kugelumlaufspindel 89, die in die Mutter 88 geschraubt ist, und einen Motor 90 zum Drehen und Antreiben der Kugelumlaufspindel 89.
Die Kolben 87, die Mutter 88, die Kugelumlaufspindel 89 und der Motor 90 bilden eine Ansaug- und Ablaßeinrichtung 91. Die gesamte Ansaug- und Ablaßeinrichtung 91, die Pipettenspitzen 85 und die Zylinder 86 mit daran angebrachten Mundstücken sind an einer Halterung 92 befestigt. Durch die Halterung 92 sind die Pipettenspitzen 85 und andere Teile so gehaltert, daß sie von einer Vertikalbewegungseinrichtung 93 auf- und abbewegt werden können.
Die Vertikalbewegungseinrichtung 93 hat eine Kugelumlaufspindel 94, die in eine (nicht gezeigte) an der Halterung 92 vorgesehene Mutter geschraubt ist, und die Kugelumlaufspindel 94 wird von einem Motor 95 über einen Synchronriemen 96 gedreht und angetrieben.
Am unteren Ende der Vertikalbewegungseinrichtung 93 ist eine Aufnahmeschale 97 zur Aufnahme von Leckflüssigkeit aus den Vorderenden der Spitzen 85 so vorgesehen, daß sie in den und aus dem Bereich unter den Spitzen 85 eingeführt und entnommen werden kann, und ferner ist ein Antriebsmotor 98 zum Einführen und Entnehmen der Aufnahmeschale 97 vorgesehen.
Die Vertikalbewegungseinrichtung 93, die Ansaug- und Ablaßeinrichtung 91 und die Pipettenspitzen 85 usw. sind so vorgesehen, daß sie von einem Motor 101 und einem Riemen 101a in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung entlang einer an einem Arm 99 vorgesehenen Schiene 100 bewegbar sind. Der Gesamtmechanismus einschließlich des Arms 99 ist von einer Basis 102 abgestützt und an einem Basistisch 13 festgelegt,
Innerhalb eines Bereichs, in dem die Spitzen 85 der Dispensiervorrichtung 15₈ vorwärts und rückwärts bewegbar sind, sind vorgesehen: eine Platte 11 mit einer Vielzahl von Aufnahmeteilen, ein Reagenzzuführteil 33 zur Zuführung von Reagenz, und ein Spitzengestell 103 zum Halten der Spitzen, die an dem mit Mundstücken ausgebildeten Zylinder 88 anzubringen sind, oder von Spitzen, die davon entnommen worden sind. Dieses Spitzengestell 103 kann auch von der Drehscheibe 12 überführt werden. In bezug auf die Spitzengestelle 37 und 103 kann eine Abdeckung zum Trennen jeder Spitze unter dem Spitzengestell 103 vorgesehen sein, um eine Kreuzkontaminierung zwischen benachbarten Spitzen zu verhindern, wenn die gebrauchten Spitzen zum Recyclieren angebracht sind. Die Abdeckung kann beispielsweise eine Abdeckung sein, in der Löcher zum Einsetzen der Spitzen in Polystyrolschaum vorgesehen sind.
5 zeigt Einzelheiten des Reagenzzuführteils 33.
Das Reagenzzuführteil 33 hat zur Aufnahme von Reagenzien bestimmte Reagenzbäder 110, die parallel in einer Anzahl entsprechend der Anzahl von Mundstücken der Dispensiervorrichtung 15₈ vorgesehen sind und aus durchsichtigem oder halbdurchsichtigem Material hergestellt sind. In jedem Reagenzbad 110 ist ein kugelförmiger Schwimmer 111, der an der Flüssigkeitsoberfläche des aufgenommenen Reagenzes schwimmt, so vorgesehen, daß er an einem Ende im Inneren des Reagenzbads 110 auf- und abbewegbar ist.
In jedes Reagenzbad 110 ist ein Vorderende eines Metallrohrs 113 mit kleinem Durchmesser zur Zuführung von Reagenz von oberhalb eines offenen Teils jedes Reagenzbads 110 entfernbar eingesetzt. Jedes dieser Rohre 113 ist an einem Halteteil 116 angebracht, der über ein Scharnier 115 mit einem Rahmen 114 des Reagenzzuführteils 33 zum Öffnen und Schließen verbunden ist.
Das Rohr 113 ist mit einem biegsamen Rohr 117 verbunden, das mit einem Behälter zur Aufnahme an Reagenzien in Verbindung ist. Das biegsame Rohr 117 ist an einem biegsamen Rohrverbindungsteil 119 eines Rohrverlegeteils 118 angebracht. Der Rohrverlegeteil 118 dient dem Verlegen der Rohre 113 in einem Fall, in dem der Halteteil 116 geöffnet ist und die Rohre 113 aus dem Reagenzbad 110 entnommen sind. 120 bezeichnet Aussparungen, in die die Rohre 113 eingesetzt und verlegt werden.
Ferner sind in dem Reagenzzuführteil 33 eine Lichtabgabediode (Lichtdetektor) 121 und ein Lichtdetektor (Lichtabgabediode 122) so vorgesehen, daß ihre optische Achse durch einen vorbestimmten Positionsbereich jedes Reagenzbads 110 geht, der aus durchsichtigem oder halbdurchsichtigem Material besteht. Wenn eine vorbestimmte Reagenzmenge in dem Reagenzbad 110 aufgenommen ist, gelangt der Schwimmer 111 in den vorbestimmten Positionsbereich, und Licht von der Lichtabgabediode 121 (122) wird von dem Schwimmer 111 blockiert, so daß die von dem Lichtdetektor 122 (oder 121) empfangene Lichtmenge geringer als eine bestimmte Menge ist.
Wenn andererseits das Reagenz auf weniger als eine vorbestimmte Menge reduziert ist, sinkt der Schwimmer 111 unter den vorbestimmten Positionsbereich, und wenn die Lichtempfangseinrichtung 122 (121) nahezu die gesamte Lichtmenge von der Lichtabgabediode 121 (122) empfängt, wird der Mangel an Reagenz in einem Reagenzbad 110 detektiert. Es ist somit möglich, die Steuerung so auszuführen, daß dem Inneren des Reagenzbads 110 ständig eine bestimmte Reagenzmenge zugeführt wird.
123 bezeichnet einen Aluminiumblock zur Reagenzkühlung.
6 zeigt die Konstanttemperaturvorrichtungen 15₂ bis 15₅ zum Erwärmen oder Kühlen.
Die Konstanttemperaturvorrichtungen 15₂ bis 15₅ haben wärmeleitfähiges Material 130 zur Anbringung eines Behälters 11 an dem Oberende und ein Peltier-Element 131, das in Abhängigkeit von der Richtung des elektrischen Stroms zu einer Heizquelle oder einer Kühlquelle wird. Bei Verwendung zum Erwärmen fließt der elektrische Strom so, daß an der oberen Oberfläche des Peltier-Elements 131 Wärme erzeugt und die untere Oberfläche gekühlt wird, wogegen bei Verwendung zum Kühlen der elektrische Stom umgekehrt so fließt, daß die obere Oberfläche gekühlt und die untere Oberfläche erwärmt wird.
Rippen 132 zur Strahlungserwärmung oder Strahlungskühlung sind unter dem Peltier-Element 131 vorgesehen, und ein Gebläse 133 zum Einleiten von Außenluft zu den Rippen 132 ist unter den Rippen 132 vorgesehen. Das wärmeleitfähige Material 130, das Peltier-Element 131 usw. sind in einem Kasten 134 aufgenommen, der aus Wärmedämmstoff besteht.
7 zeigt eine Waschvorrichtung 15₆ für plattenförmige Behälter. Die Behälterwaschvorrichtung 15₆ ist eine Vorrichtung zum Waschen von angebrachten plattenförmigen Behältern 11 und hat Doppelleitungen 140, die in Matrixform angeordnet sind zur Einführung in die Aufnahmeteile der plattenförmigen Behälter 11. Die Doppelleitungen 140 weisen eine äußere Leitung 141 und eine innere Leitung 142 auf, die durch die äußere Leitung 141 verläuft.
Die innere Leitung 142 dient dem Aufsprühen oder Abgeben von Reinigungslösung von jedem Aufnahmeteil und ist in Verbindung mit den vorgenannten Reinigungslösungsflaschen 35 durch einen Reinigungslösungshalteteil 143, der Reinigungslösung vor der Abgabe vorübergehend aufnimmt. Die äußere Leitung 141 dient dem Absaugen von Reinigungslösung, die auf jeden Aufnahmeteil gesprüht oder abgegeben wurde und ist in Verbindung mit einem Reinigungslösungsabgabeteil und saugt oder gibt ab unter Verwendung des vorgenannten Gebläses 36. Dabei umfaßt der Begriff Reinigungslösung beispielsweise destilliertes Wasser.
Die Doppelleitungen 140, der Reinigungslösungshalteteil 143 und der Reinigungslösungsabgabeteil 144 sind an einem Anbringteil 145 angebracht oder festgelegt. Der Anbringteil 145 ist mit einer Mutter 146 verbunden. Die Mutter 146 ist mit einer Kugelumlaufspindel 147 verschraubt, und durch Drehen der Kugelumlaufspindel 147 werden die Mutter 146 und der Anbringteil und damit die Doppelleitungen 140 aufwärts- und abwärtsbewegt. Die Kugelumlaufspindel 147 wird von einem Motor 149 über einen Synchronriemen 148 gedreht und angetrieben. Diese Vertikalbewegungseinrichtungen sind so vorgesehen, daß sie über einen Ständer 150 an einem Basistisch 13 befestigt sind.
Eine Führung 152 ist an dem Anbringteil 145 vorgesehen, und durch Auf- und Abbewegen der Führung 152 unter Führung durch eine Schiene 153 wird der Anbringteil 145 stabil nach oben und unten bewegt. Durch Auf- und Abbewegen der Doppelleitungen 140 kann bei dieser Vorrichtung ein Ansaugen und Ablassen an verschiedenen Positionen in der Vertikalrichtung im Inneren des Aufnahmeteils durchgeführt werden, wodurch ein zuverlässiges Waschen ermöglicht wird. Außerdem kann mit dieser Vorrichtung das Abgabevolumen der Reinigungslösung variabel eingestellt werden und kann dadurch in Übereinstimmung mit Behältern gebracht werden, die unterschiedliches Aufnahmevermögen haben.
Der Betrieb des Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystems 10 gemäß der Ausführungsform wird nunmehr auf der Grundlage von 8 erläutert.
Wenn ein Bediener durch Eingabe des Prozeßinhalts unter Anwendung der vorgenannten Betriebsvorrichtung einen Prozeß bezeichnet, erkennt der Steuerungsteil den Prozeßinhalt. Wie 8 zeigt, entnimmt dann in Schritt 51 der Roboter 14 einen Behälter 11, in dem Proben wie etwa Präparate in jedem Aufnahmeteil aufgenommen sind, von der Stapelvorrichtung 15₁ und überführt diesen und bringt ihn an der Drehscheibe 12 an.
In Schritt S2 überführt dann die Drehscheibe 12 den Behälter 11 in den Bereich der Dispensiervorrichtung 15₈ auf der Drehscheibe 12, und in Schritt S4 wird er von dem Roboter 14 zu einem Arbeitsbereich der Dispensiervorrichtung 15₈ überführt. In Schritt S5 werden von der Dispensiervorrichtung 15₈ ein Reagenz und eine Magnetteilchensuspension, die für den vorgenannten Prozeß notwendig sind, in der erforderlichen Menge an je den Aufnahmeteil des Behälters 11 abgegeben. Auf die Magnetteilchen ist ein zum Einfangen eines Zielmaterials notwendiges Fangmaterial aufgetragen.
Inzwischen entnimmt der Roboter 14 in Schritt S3 von der vorgenannten Behälterstapelvorrichtung 15₁ Spitzengestelle 37, in denen die Spitzen 50 angeordnet sind, und überführt diese und bringt sie an der Drehscheibe 12 an. Die Spitzengestelle 37 werden von der Drehscheibe 12 in den Bereich der integrierten Magnetteilchen-Bearbeitungsvorrichtung 15₇ überführt, und in Schritt S8 werden diese auf der Route alle gemeinsam an den Mundstücken 51 angebracht, indem die Mundstücke 51 der integrierten Magnetteilchen-Bearbeitungsvorrichtung 15₇ auf die Spitzengestelle 37 abgesenkt werden.
Andererseits wird in Schritt S7 ein Behälter 11, der den Dispensiervorgang unterzogen worden ist, von dem Roboter 14 überführt und an der Drehscheibe 12 angebracht, und in Schritt S9 wird er von der Drehscheibe 12 in den Bereich der integrierten Magnetteilchen-Bearbeitungsvorrichtung 15₇ überführt. In Schritt S10 werden dann die Pipettenspitzen 50, die an den Mundstücken 51 der integrierten Magnetteilchen-Bearbeitungsvorrichtung 15₇ angebracht sind, in den Behälter 11 eingesetzt, um den Prozeß für die Magnetteilchen auszuführen. Dieser Prozeß umfaßt Vorgänge wie Ansaugen, Ablassen, Mischen, Trennen, Aufspalten des Zielmaterials und erneutes Suspendieren.
Wenn der Prozeß abgeschlossen ist, wird in Schritt S11 das aufgespaltene Zielmaterial in einem Behälter 11 gemeinsam mit einem notwendigen Reagenz aufgenommen und durch Anbringen an der Drehscheibe 12 überführt. Außerdem wird im Fall der Recyclierung des gebrauchten Behälters 11 der Behälter 11 in Schritt S13 von dem Roboter 14 (auch die Drehscheibe 12 kann verwendet werden) zu der erwähnten Waschvorrichtung 15₆ für plattenförmige Behälter überführt, und in Schritt S14 wird der Waschvorgang durchgeführt.
In Schritt S15 wird der gewaschene Behälter 11 von dem Roboter überführt und an der Drehscheibe 12 angebracht. Ferner werden die gebrauchten Pipettenspitzen 50, die an der integrierten Magnetteilchen-Bearbeitungsvorrichtung 15₇ angebracht sind, je nach der Notwendigkeit bei der Magnetteilchenbearbeitung von Schritt S10 von der Waschvorrich tung 80 von 3(b) gewaschen, während sie an den Mundstücken angebracht sind. In Schritt S12 können die gebrauchten und nicht mehr benötigten Spitzen 50 abgenommen und in dem Spitzengestell 37 aufgenommen und in die Nähe der Stapelvorrichtung 15₁ an der Drehscheibe 12 überführt werden und können dann von dem Roboter 14 in der Stapelvorrichtung 15₁ aufgenommen werden.
Andererseits wird in Schritt S11 der Behälter 11, in dem das Zielmaterial und notwendiges Reagenz aufgenommen sind, in die Nähe von einer der Konstanttemperaturvorrichtungen 15₂ bis 15₅ überführt. In Schritt S16 wird er von dem Roboter 14 an einer der Konstanttemperaturvorrichtungen 15₂ bis 15₅ angebracht, und in Schritt S17 wird die Inkubation ausgeführt. Wenn die vergleichsweise lange Inkubationsperiode beendet ist, entnimmt in Schritt S18 der Roboter 14 den Behälter 11 aus einer der Konstanttemperaturvorrichtungen 15₂ bis 15₅ und überführt den Behälter 11 zu der Drehscheibe 12 und bringt ihn daran an.
In Schritt S19 bringt die integrierte Magnetteilchen-Bearbeitungsvorrichtung 15₇ neue Pipettenspitzen 50, die in dem an der Drehscheibe 12 angebrachten Spitzengestell 37 angeordnet sind, an den Mundstücken 51 an und führt in Schritt S21 die Bearbeitung der Magnetteilchen durch. Auch hier wird die Magnetteilchensuspension in den Behälter 11 eingemischt, das bearbeitete Zielmaterial wird an den Magnetteilchen eingefangen, und nach Beseitigung der Restflüssigkeit wird das Zielmaterial dissoziiert und erneut suspendiert und in einem neuen Behälter 11 aufgenommen. Dann wird in Schritt S22 der neue Behälter, in dem das bearbeitete Zielmaterial aufgenommen ist, unter Verwendung der Drehscheibe 12 überführt und dann unter Verwendung des Roboters 14 in der Stapelvorrichtung 15₁ aufgenommen.
Ferner werden die gebrauchten Spitzen 50 von der Waschvorrichtung 80 gewaschen und dann in Schritt S23 abgenommen und schließlich zu der Stapelvorrichtung 15₁ zurückgebracht. Der gebrauchte Behälter 11 wird in Schritt S24 von dem Roboter 14 (auch die Drehscheibe 12 kann verwendet werden) zu der Waschvorrichtung 15₆ für plattenförmige Behälter überführt. Nach dem Waschen in Schritt S25 wird der Behälter in Schritt S26 von dem Roboter 14 erneut zu der Drehscheibe 12 überführt und schließlich unter Verwendung des Roboters 14 zu der Stapelvorrichtung 15 überführt und aufbewahrt.
Da bei dieser Ausführungsform in bezug auf die Überführung durch den Roboter 14 die Überführung durchgeführt wird, wenn ein Behälter 11 von der Drehscheibe 12 in die Nähe jedes Sets von Behälterarbeitseinrichtungen gebracht wird, wird die Belastung des Roboters 14 verringert, und es wird effektiv die Gesamtbearbeitungsgeschwindigkeit und die Effizienz gesteigert.
Die obigen Schritte zeigen ein Beispiel des Ablaufs von Prozessen, wobei zur Vereinfachung der Erläuterung nur auf die Bearbeitung unter Verwendung eines Zielmaterials Bezug genommen wird. Es ist jedoch möglich, effizient und rasch durch kontinuierliche Bearbeitung in Verbindung mit anderen Prozessen zu arbeiten oder während der Bearbeitung in Schritt S17, Schritt S10 oder Schritt S21 in 8 parallel zu bearbeiten.
Ein Beispiel der Anwendung bei einem Farbnachbereiter-Clean-up-Prozeß ist auf der Basis von 9 gezeigt.
Wenn ein Bediener einen Prozeß bezeichnet durch Eingabe des Prozeßinhalts unter Verwendung der erwähnten Betriebsvorrichtung, erkennt der Steuerungsteil den Prozeßinhalt. In Schritt S101 entnimmt dann der Roboter 14 von der Stapelvorrichtung 15₁ einen plattenförmigen Behälter 11 mit fünf Sets von 96 Aufnahmeteilen und überführt ihn sequentiell und bringt ihn an der Drehscheibe 12 an.
In Schritt S102 wird der Behälter 11 in den Bereich der Dispensiervorrichtung 15₈ überführt, und in Schritt S104 wird er von dem Roboter 14 sequentiell zu einem Arbeitsbereich der Dispensiervorrichtung 15₈ überführt.
Mittels der Dispensiervorrichtung 15₈ werden in Schritt S105 die Proben sequentiell in den ersten Behälter abgegeben, die Magnetteilchensuspension wird in den zweiten Behälter abgegeben, die Bindungs-Pufferlösung wird in den dritten Behälter abgegeben, 70 % Ethanollösung wird in den vierten Behälter abgegeben, und Füllpufferlösung wird in den fünften Behälter abgegeben. Auf die Magnetteilchen ist ein erforderliches Einfangmaterial aufgetragen.
In Schritt S103 entnimmt der Roboter 14 inzwischen ein Spitzengestell 37 mit 96 Spitzen 50, die in Matrixform angeordnet sind, aus der Stapelvorrichtung 15₁ und überträgt dieses und bringt es an der Drehscheibe 12 an. Das Spitzengestell 37 wird dann von der Drehscheibe 12 zu der integrierten Magnetteilchen-Bearbeitungsvorrichtung 15₇ überführt. In Schritt S108 wird auf der Route jedes Mundstück 51 der integrierten Magnetteilchen-Bearbeitungsvorrichtung 15₇ auf das Spitzengestell 37 gesenkt, um die Pipettenspitzen 50 sämtlich gemeinsam anzubringen.
Andererseits werden in Schritt S107 die fünf Behälter 11, die dem Dispensiervorgang unterzogen wurden, sequentiell von dem Roboter 14 überführt und an der Drehscheibe 12 angebracht. In Schritt S109 werden sie dann von der Drehscheibe 12 zu der integrierten Magnetteilchen-Bearbeitungsvorrichtung 15₇ überführt. In Schritt S110 werden die 96 Pipettenspitzen 50, die in Matrixform angeordnet und an den Mundstücken 51 der integrierten Magnetteilchen-Bearbeitungsvorrichtung 15₇ angebracht sind, zuerst in jeden Aufnahmeteil des ersten Behälters eingeführt, um die Probe anzusaugen.
Die Pipettenspitzen 50, welche die Probe angesaugt haben, werden einmal gehoben, und wenn der zweite Behälter direkt unter die Pipettenspitzen 50 überführt ist, werden diese in jeden Aufnahmeteil des zweiten Behälters eingeführt, um die Probe in die Magnetteilchensuspension abzugeben und dann die Mischflüssigkeit anzusaugen. Die Pipettenspitzen 50, welche die Mischflüssigkeit angesaugt haben, werden erneut gehoben, und wenn der dritte Behälter direkt unter die Pipettenspitzen 50 überführt wird, wird die Mischflüssigkeit in die Bindungs-Pufferlösung abgelassen.
In Schritt S112 wird der dritte Behälter von der Drehscheibe 12 nahe zu einer der Konstanttemperaturvorrichtungen 15₂ bis 15₅ überführt, die eine Temperatur von 15 °C aufweist. In Schritt S114 wird dann der dritte Behälter von dem Roboter 14 an einer der Konstanttemperaturvorrichtungen 15₂ bis 15₅ angebracht, und in Schritt S113 wird er dort für beispielsweise fünf Minuten belassen.
Nach Ablauf der fünf Minuten wird der Behälter in Schritt S114 von dem Roboter 14 erneut an der Drehscheibe 12 angebracht. In Schritt S115 wird der dritte Behälter zu einem Arbeitsbereich der integrierten Magnetteilchen-Bearbeitungsvorrichtung 15₇ überführt. In Schritt S116 werden die Pipettenspitzen 50 in jeden Aufnahmeteil des dritten Behälters eingeführt, und dann wird unter Aufbringen des Magnetfelds auf das Innere der Pipettenspitzen 50 die Mischflüssigkeit angesaugt, und mit den an der Innenwand der Pipettenspitzen 50 haftenden Magnetteilchen, die somit abgetrennt sind, werden die Pipettenspitzen 50 angehoben.
Dann wird der dritte Behälter mit der darin aufgenommenen Restflüssigkeit von der Drehscheibe 12 und dem Roboter 14 zu der Stapelvorrichtung 15₁ überführt, um entfernt zu werden. Nachdem der vierte Behälter von der Drehscheibe 12 zu einem Arbeitsbereich der integrierten Magnetteilchen-Bearbeitungsvorrichtung 15₇ überführt worden ist, werden die Pipettenspitzen 50 mit den an ihren Innenwänden haftenden Magnetteilchen in jeden Aufnahmebehälter eingeführt, und Ansaugen und Ablassen wird wiederholt in 50 μl einer 70 % Ethanollösung durchgeführt, wobei das Magnetfeld entfernt ist, um die Magnetteilchen erneut zu suspendieren.
Wenn in Schritt S117 der vierte Behälter von der Drehscheibe 12 in die Nähe einer der Konstanttemperaturvorrichtungen 15₂ bis 15₅ bewegt worden ist, wird er in Schritt S118 von dem Roboter 14 zu einer der Konstanttemperaturvorrichtungen 15₂ bis 15₅ überführt, die auf 80 °C bis 90 °C gehalten wird, und wird dort für zwei Minuten belassen.
Nachdem in Schritt S119 zwei Minuten abgelaufen sind, wird in Schritt S120 der vierte Behälter von dem Roboter 14 an der Drehscheibe 12 angebracht, und in Schritt S121 wird der vierte Behälter zu einem Arbeitsbereich der integrierten Magnetteilchen-Bearbeitungsvorrichtung 15₇ überführt. Dann werden in Schritt S122 die Pipettenspitzen 50 zum Ansaugen veranlaßt, während sie in jeden Aufnahmeteil des vierten Behälters eingeführt sind, wobei das Magnetfeld angelegt ist, so daß die Magnetteilchen abgetrennt werden und an der Innenwand anhaften, und in diesem Zustand werden die Pipettenspitzen 50 gehoben.
Somit wird der vierte Behälter mit der darin aufgenommenen restlichen Ethanollösung überführt, die dann entfernt wird. Wenn danach der fünfte Behälter zu einem Arbeitsbereich der integrierten Magnetteilchen-Bearbeitungsvorrichtung 15₇ überführt ist, werden die Pipettenspitzen 50 mit den an ihren Innenwänden haftenden Magnetteilchen in jeden Aufnahmeteil eingeführt, und Ansaugen und Ablassen wird wiederholt in 2 bis 5 μl der Füllpufferlösung bei entferntem Magnetfeld ausgeführt, um die Magnetteilchen wieder zu suspendieren. Danach wird die suspendierte Flüssigkeit bei angelegtem Magnetfeld angesaugt, und die Magnetteilchen haften an der Innenwand der Pipettenspitzen 50 an und werden somit abgetrennt und entfernt, so daß in dem fünften Behälter ein gereinigtes Produkt erzeugt wird.
In Schritt S123 wird der fünfte Behälter von der Drehscheibe 12 in die Nähe der Stapelvorrichtung 15₁ überführt, und in Schritt S124 wird er in der Stapelvorrichtung 15₁ von dem Roboter 14 gestapelt, so daß er zum Gebrauch im nächsten Prozeß bereit ist.
Wie oben beschrieben wird, können diese Prozesse auch eine Kreuzkontaminierung vollständig verhindern, indem die 96 Spitzen und fünflagige plattenförmige Behälter für 96 Proben verwendet werden. In diesem Fall werden an der Drehscheibe 12 sechs Behälteranbringpositionen einschließlich eines Spitzengestells verwendet. Da die Drehscheibe 12 zwölf Behälteranbringpositionen hat, ist mit dieser Ausführungsform durch Einstellen der Inkubationsdauer eine Ausführung möglich, bei der zwei Prozesse gemeinsam gleichzeitig ausgeführt werden.
In dem obigen Beispiel umfaßt die Bearbeitung die Verwendung von abnehmbaren Pipettenspitzen an den Mundstücken. Anstelle dieser Bearbeitung können durch zusätzliches Vorsehen eines Schritts zum Waschen der Dispensierspitzen und Waschen der Behälter die verwendeten Anbringpositionen an der Drehscheibe 12 reduziert werden, und die Anzahl von Prozessen, die gemeinsam gleichzeitig durchgeführt werden, kann gesteigert werden.
10 zeigt ein Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem nach einer weiteren Ausführungsform.
Das Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem verwendet einen Roboter 160 vom Polarkoordinaten-Typ anstelle des Roboters 14 vom Vielgelenk-Typ.
Der Roboter 160 ist im Innenbereich der Drehscheibe 12 angebracht und hat eine Drehwelle, die mit einem Drehmittelpunkt der Drehscheibe konzentrisch vorgesehen ist. Der Roboter 160 hat einen Arm 161, der ausgehend von dem Drehmittelpunkt entlang der Radialrichtung über der Drehscheibe 12 installiert ist, und einen Handteil 162, der unter dem Arm 161 installiert ist, so daß plattenförmige Behälter von ihren Seiten her in einer zu der Längsrichtung des Arms 161 senkrechten Richtung fest gehalten werden.
An dem Arm 161 ist eine Mutter 163 angebracht, und die Mutter 163 ist mit einer Kugelumlaufspindel 164 verschraubt, die entlang der Vertikalrichtung vorgesehen ist. Die Kugelumlaufspindel 164 wird von einem Motor 165 über einen Synchronriemen 166 gedreht und angetrieben, um dadurch den Arm 161 in der Vertikalrichtung zu bewegen.
Der Handteil 162 ist mit der Mutter verbunden, die mit der an dem Arm 161 vorgesehenen Kugelumlaufspindel 164 verschraubt ist, und ist so vorgesehen, daß durch den Drehantrieb des Motors 168 der Handteil 162 in der Radialrichtung der Drehscheibe 12 vorwärts und rückwärts bewegt werden kann. Der Handteil 162 ist so vorgesehen, daß er in der zu der Längsrichtung des Arms 161 senkrechten Richtung von einem Luftzylinder 169 bewegbar ist und somit einen Gegenstand sicher halten kann. Das den Roboter verwendende Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform eignet sich im Vergleich mit der Verwendung des Vielgelenkroboters 14 für Operationen in kleinerem Umfang.
11 zeigt ein Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem 180 gemäß einer anderen Ausführungsform.
Das Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem 180 ist ein System, das sich dann eignet, wenn die Anzahl Behälter zur Überführung erheblich größer ist als für das Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem nach der vorhergehenden Ausführungsform.
Das Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem 180 unterscheidet sich von dem Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem 10 dadurch, daß insgesamt 60 Behälter, wobei die Behälter 11 in zwei konzentrischen Reihen mit jeweils 30 Behälter pro Reihe angeordnet sind, an einer Drehscheibe 181 angebracht sind, die eine Simultanüberfüh rungseinrichtung ist. Außerdem ist es auch möglich, die Spitzengestelle 182 zusätzlich zu den Behältern 11 an der Drehscheibe 181 anzubringen.
Ferner ist im Inneren der Überführungsroute der Drehscheibe 181 ein Roboter (in der Figur nicht gezeigt) so angeordnet, daß er entlang einer geschlossenen Schiene 183, die in Kreisform verlegt ist, bewegbar ist. Außerdem sind im Außenbereich der Drehscheibe 181 viele verschiedene Arten von Vorrichtungen entlang der Route angeordnet, die als das Set von Behälterarbeitseinrichtungen wirksam sind.
Die Behälterarbeitseinrichtung hat folgendes: einen Mikrostapler 184 vom Drehtyp zum Stapeln der plattenförmigen Behälter 11, eine integrierte Bearbeitungsvorrichtung 185, die imstande ist, an die 96 Aufnahmeteile des Behälters 11 eine gleichzeitige Abgabe auszuführen, einen Dispenser 186 mit einem Mundstück mit acht Köpfen, einen Plattenstapler 187, der die Mikroplatten 11 in 20 Lagen an einem Stapelteil 188 unter Niedrigtemperaturbedingungen stapeln kann, einen Plattenleser 189 zum Lesen von an den Mikroplatten 11 angezeigten Informationen, Konstanttemperaturvorrichtungen 190₁ , 190₂ , 190₃ und 190₄ zum Halten der Mikroplatten auf einer hohen Temperatur, einen Dispenser 191 und einen Personalcomputer 193 für die Antriebssteuerung. 193 ist ein Überführungsstraßenzuführteil 193 zum Zuführen von Behältern 11 auf die Drehscheibe 181.
Die Inhalte dieser Ausführungsformen werden insbesondere zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung beschrieben und sind nur beispielhaft und sollen keine Einschränkung darstellen. Daher sind Änderungen innerhalb eines Umfangs möglich, der den Kern der Erfindung nicht verändert. Beispielsweise wurde in der vorstehenden Beschreibung nur der Fall einer Drehscheibe als Simultanüberführungseinrichtung beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Fall beschränkt, und daher ist beispielsweise auch eine Überführungseinrichtung mit einer linearen Route, einer elliptischen Route oder einer polygonförmigen Route möglich.
Ferner wurde in der obigen Beschreibung der Fall von nur einem Roboter innerhalb der Überführungsroute beschrieben. Es ist aber auch ein Fall möglich, in dem zwei oder mehr vorgesehen sind. Außerdem wurde der Fall beschrieben, in dem jeder plattenförmige Behälter 96 Aufnahmeteile hat, die Erfindung ist aber nicht auf diesen Fall beschränkt.
In der vorstehenden Beschreibung waren die Behälterarbeitseinrichtungen acht Maschinen, und die im Inneren der Route durchgeführte Bearbeitung war nur die Bearbeitung, die auf die integrierte Magnetteilchen-Bearbeitungsvorrichtung bezogen war. Die Anzahl von Behälterarbeitseinrichtungen ist aber dadurch nicht eingeschränkt, und es ist auch ein Fall möglich, in dem die Anzahl geringer als die angegebene ist oder andere Arten von Behälterarbeitseinrichtungen hinzugefügt sind. Solche Einrichtungen sind beispielsweise eine PCR-Temperaturwechseleinrichtung und ein Chemolumineszenz-(Fluoreszenz-, Absorptionsvermögen-)Plattenleser.
Hinsichtlich der im Inneren der Route durchgeführten Bearbeitung kann nicht nur die Bearbeitung mit der integrierten Magnetteilchen-Bearbeitungsvorrichtung erfolgen, sondern andere Bearbeitungsvorgänge können innerhalb der Route durchgeführt werden. Als solche Vorrichtungen gibt es eine Rührvorrichtung zum Bewegen von in dem Behälter aufgenommenem Material durch Rütteln des Behälters. Durch geeignete Überwindung von Hindernissen beim Bewegen des Roboterarms kann an der Route ein Betriebsbereich nicht nur für die integrierte Magnetteilchen-Bearbeitungsvorrichtung, sondern auch für die Dispensiervorrichtung oder die Waschvorrichtung vorgesehen sein. Somit kann die Überführungszeit für den Roboter verkürzt und eine Geschwindigkeitssteigerung erreicht werden. Außerdem sind die Sets von Behälterarbeitseinrichtungen nicht auf den Fall beschränkt, in dem diese ortsfest vorgesehen sind, sondern sie können auch in dem Maß bewegbar sein, das für eine Vermeidung einer Kollision oder eines Kontakts mit dem Roboter erforderlich ist.
In der vorstehenden Beschreibung wurde ferner nur eine Behälterart beschrieben. Es ist aber auch möglich, Behälter zu verwenden, die viele Arten von Formen haben, so daß sie den Prozeßinhalten entsprechen. Beispielsweise können in Normalprozessen Behälter verwendet werden, bei denen die Aufnahmeteile Rundböden haben, wogegen für die Bearbeitung einschließlich PCR Behälter verwendet werden können, die Aufnahmeteile mit kleinerem Durchmesser haben.

Claims

Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem (10), das Folgendes aufweist: eine Simultanüberführungseinrichtung (12), die fähig ist zur Aufnahme einer bestimmten Menge an plattenförmigen Behältern (11), die jeweils eine bestimmte Menge an Aufnahmeteilen haben, oder einer bestimmten Menge an Pipettenspitzengestellen (37), die jeweils eine bestimmte Menge an Pipettenspitzen aufnehmen, und zum gleichzeitigen Überführen derselben entlang einer bestimmten Route, eine oder zwei oder mehr Behälterarbeitseinrichtungen (15₁ bis 15₈ ) zum Ausführen von verschiedenen Arten von Operationen an den Behältern oder Behälterinhalten, die innerhalb der Route sind, oder an den Behältern oder Behälterinhalten, die außerhalb der Route sind, Einzelüberführungseinrichtungen (14, 18), die imstande sind, die Behälter oder die Spitzengestelle einzeln zu überführen unabhängig von dem Zustand der Simultanüberführungseinrichtung in bezug auf beliebige Positionen, an denen die Behälter oder die Spitzengestelle im Inneren eines Bereichs anbringbar sind, der Positionen aufweist, an denen der Behälter auf der Route der Simultanüberführungseinrichtung und an dem Set von Behälterarbeitseinrichtungen anbringbar ist, und ein Steuerungsteil zum Durchführen sowohl der Überführung der Überführungseinrichtung als auch der Steuerung des Betriebs des Sets von Behälterarbeitseinrichtungen.
Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem nach Anspruch 1, wobei die Route der Simultanüberführungseinrichtung geschlossen ist, und die Überführungsrichtung sowohl in der Vorwärts- als auch der Rückwärtsrichtung entlang der Route ist, und die Einzelüberführungseinrichtung ein Roboter ist, der in einem innerhalb der Route eingeschlossenen Innenbereich vorgesehen ist und der ein Halteteil, das imstande ist, den Behälter oder die Spitzengestelle zu halten, und einen Arm hat, der imstande ist, das Halteteil innerhalb des Bereichs zu bewegen.
Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Set von Behälterarbeitseinrichtungen eine Vielfalt von Operationen ausführt, wie etwa Stapeln der Behälter oder der Spitzengestelle, Dispensieren in Behälter, Zuführen von Reagenzien zum Dispensieren in Behälter, Mischen und Rühren in einem Behälter, Trennen der Inhalte eines Behälters, Erwärmen von Behältern, Waschen von Behältern, Messen in bezug auf die Inhalte eines Behälters, Reinigen von Lösungskanälen, die in Behälter eingesetzt worden sind.
Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei eines von den Sets von Behälterarbeitseinrichtungen eine Dispensiervorrichtung ist und die anderen Sets von Behälterarbeitseinrichtungen eine oder zwei oder mehr Vorrichtungen haben, die ausgewählt sind aus: einer integrierten Magnetteilchen-Behandlungsvorrichtung, einer Meßvorrichtung, einer Konstanttemperaturvorrichtung zum Kühlen oder Erwärmen, einer Stapelvorrichtung für die Behälter oder Spitzengestelle, einer Reagenszuführvorrichtung, einem Separator, einer Vorrichtung oder einem Behälter zum Ausfällen und einer Flüssigkeitskanalwaschvorrichtung.
Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem nach den Ansprüche 2 bis 4, wobei der Roboter eine Drehachse und eine Vertikalbewegungsachse hat, die beide entlang Richtungen, die zu einer Überführungsfläche der Simultanüberführungseinrichtung senkrecht sind, innerhalb eines Bereichs der Überführungseinrichtung folgen.
Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem nach Anspruch 5, wobei die Route der Simultanüberführungseinrichtung kreisförmig ausgebildet ist und die Drehachse des Roboters mit einem Drehmittelpunkt der Simultanüberführungseinrichtung konzentrisch vorgesehen ist.
Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 und 5, wobei der Roboter so vorgesehen ist, dass er entlang einer Routenrichtung der Simultanüberführungseinrichtung innerhalb eines Bereichs im Inneren der Simultanüberführungseinrichtung bewegbar ist.
Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem nach den Ansprüchen 4 bis 7, wobei die Dispensiervorrichtung hat: einen Dispenser, der eine Vielzahl von Flüssigkeitskanälen hat, durch deren Inneres Flüssigkeit fließt, ein Magnetkraftteil zum Anlegen und Entfernen eines Magnetfelds von außen an die und von den Flüssigkeitskanälen, eine Drucksteuereinheit zum Steuern des Drucks im Inneren der Flüssigkeitskanäle, um Flüssigkeit anzusaugen und abzulassen, und ein Bewegungsteil zur Relativbewegung zwischen der Dispensiervorrichtung oder den Flüssigkeitskanälen und den Behältern.
Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem nach den Ansprüchen 4 bis 8, wobei die integrierte Magnetteilchen-Behandlungsvorrichtung Folgendes hat: eine Vielzahl von Flüssigkeitskanälen, durch deren Inneres Flüssigkeit fließt und die in Matrixform angeordnet sind, ein Magnetkraftteil zum Anlegen und Entfernen eines Magnetfelds von außen an die und von den Flüssigkeitskanälen, und eine Drucksteuereinheit zum Steuern des Drucks im Inneren der Flüssigkeitskanäle, um Flüssigkeit anzusaugen und abzulassen.
Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem nach Anspruch 9, wobei das Magnetkraftteil imstande ist, in einem stationären Zustand nahe einer Außenseite der Flüssigkeitskanäle eine Magnetkraft auf jedes Mundstückinnere aufzubringen und davon zu entfernen.
Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem nach Anspruch 10, wobei das Magnetkraftteil imstande ist, in einem stationären Zustand nahe einer Außenseite der Flüssigkeitskanäle eine Magnetkraft auf jedes Flüssigkeitskanalinnere aufzubringen und davon zu entfernen, und zwar dadurch, dass es imstande ist, ein externes Element der Flüssigkeitskanäle, das in der Nähe angeordnet oder mit einer Außenfläche jedes Flüssigkeitskanals in Kontakt ist, zu magnetisieren und zu entmagnetisieren.
Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem nach Anspruch 11, wobei das Magnetkraftteil ein Magnetmaterialelement hat, das aus einem Magnetmaterial gebildet ist, das mit einer Vielzahl von Einsetzteilen zur Aufnahme jedes Flüssigkeitskanals versehen ist, und das externe Element der Flüssigkeitskanäle ein Wandteil der Einsetzteile ist.
Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem nach den Ansprüchen 4 bis 12, wobei in der Dispensiervorrichtung oder der integrierten Magnetteilchen-Behandlungsvorrichtung eine Aufnahmeschale zur Aufnahme von aus irgendwelchen der Flüssigkeitskanäle austretender Flüssigkeit so vorgesehen ist, dass sie in bezug auf einen Bereich unter sämtlichen Flüssigkeitskanälen der Dispensiervorrichtung oder der integrierten Magnetteilchen-Behandlungsvorrichtung einsetzbar und entfernbar ist.
Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem nach den Ansprüchen 4 bis 13, wobei eine Vorrichtung zum Stapeln der Behälter oder Spitzengestelle die Behälter oder Spitzengestelle vertikal gestapelt aufnimmt und Folgendes hat: eine Vielzahl von Aufnahmeteilen, die axialsymmetrisch angeordnet sind, eine Drehachse, die auf einer Symmetrieachslinienposition vorgesehen ist, eine Dreheinrichtung, die sich um die Drehachse dreht, und eine Überführungseinrichtung zum Überführen der Aufnahmeteile in der Vertikalrichtung auf der Basis der Anzahl von in den Aufnahmeteilen aufgenommenen Behältern oder Spitzengestellen.
Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem nach den Ansprüchen 4 bis 14, wobei die Vorrichtung zum Waschen von Behältern Folgendes hat: eine Vielzahl von Flüssigkeitskanälen, die in jedes Aufnahmeteil des Behälters einsetzbar sind, eine Hebeeinrichtung zum Heben der Flüssigkeitskanäle, und eine Ansaug- und Ablasseinrichtung zum Ansaugen und Ablassen von Flüssigkeit, und wobei die Flüssigkeitskanäle einen inneren Flüssigkeitskanal und einen äußeren Flüssigkeitskanal haben, wobei der innere Kanal durch den äußeren Kanal verläuft und so vorgesehen ist, dass er von dem äußeren Kanal am unteren Ende geringfügig vorsteht, und die Ansaug- und Ablasseinrichtung so gesteuert wird, dass sie Reinigungslösung aus dem inneren Kanal ablässt oder ansaugt und Reinigungslösung aus dem äußeren Kanal ansaugt oder ablässt.
Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem nach den Ansprüchen 4 bis 15, wobei die Konstanttemperaturvorrichtung Folgendes hat: ein Anbringteil, das aus wärmeleitfähigem Material zum Anbringen von Behältern besteht, ein Peltier-Element, das unter dem Anbringteil vorgesehen und von einem Strom einer vorbestimmten Richtung angetrieben wird, Rippen, die unter dem Peltier-Element vorgesehen sind, und ein Gebläse, das unter den Rippen angeordnet ist, und wobei das Anbringteil, das Peltier-Element und die Rippen in einem Unterbringungsteil aufgenommen sind, das aus einem Wärmedämmmaterial besteht und eine Öffnung in einem oberen Ende und einem unteren Ende hat, und wobei das Gebläse in die Öffnung in dem unteren Ende des Unterbringungsteils eingebaut ist.
Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem nach den Ansprüchen 4 bis 16, wobei die Reagenszuführvorrichtung Folgendes hat: eine Vielzahl von Reagenzbädern, die aus transparentem oder durchscheinendem Material bestehen, zur Aufnahme von Reagenzien, ein Rohrset, das mit einer Reagenzzuführquelle kommuniziert, um den Reagenzbädern Reagenz zuzuführen, wobei Spitzen in die Reagenzbäder so einführbar sind, dass sie frei eingeführt und entfernt werden können, Schwimmer, die in den Reagenzbädern vorgesehen sind, ein Lichtabgabeteil, das außerhalb der Reagenzbäder vorgesehen ist, um Licht auf die Reagenzbäder abzustrahlen, und ein Lichtempfangsteil, das außerhalb der Reagenzbäder so vorgesehen ist, dass es Licht von den Reagenzbädern empfangen kann.
Behälterüberführungs- und -bearbeitungssystem nach Anspruch 1, das Folgendes hat: eine Drehscheibe als eine Simultanüberführungseinrichtung, die fähig ist zur Aufnahme einer bestimmten Menge an plattenförmigen Behältern, die jeweils eine bestimmte Menge an Aufnahmeteilen haben, die in Matrixform angeordnet sind, oder einer bestimmten Menge an Pipettenspitzengestellen, die jeweils eine bestimmte Menge an Pipettenspitzen aufnehmen, und zum gleichzeitigen Überführen derselben sowohl in einer Vorwärts- als auch in einer Rückwärtsrichtung entlang einer kreisförmigen Route, eine Vielzahl von Behälterarbeitseinrichtungen, die in einem Bereich außerhalb der Route der Drehscheibe und entlang der Routenrichtung angeordnet sind, zum Ausführen von verschiedenen Arten von Operationen an den Behältern, die an der Drehscheibe angebracht sind, oder an deren Inhalten oder an Behältern, die an vorbestimmten Positionen außerhalb der Drehscheibe angebracht sind, oder an deren Inhalten, einen Roboter als eine Einzelüberführungseinrichtung, der in einem von der Route umgebenen inneren Bereich vorgesehen ist und ein Halteteil hat, das imstande ist, die Behälter oder die Spitzengestelle zu halten, und einen Arm hat, der mit dem Halteteil verbunden und imstande ist, das Halteteil zu bewegen, unabhängig von dem Zustand der Drehscheibe in bezug auf beliebige Positionen, an denen die Behälter oder die Spitzengestelle im Inneren eines Bereichs anbringbar sind, der Positionen aufweist, an denen die Behälter an der Drehscheibe und an dem Set von Behälterarbeitseinrichtungen anbringbar sind, und ein Steuerungsteil zum Durchführen der Überführung der Drehscheibe, des Betriebs der Sets von Behälterarbeitseinrichtungen und der Steuerung des Roboters; und wobei die Vielzahl von Sets von Behälterarbeitseinrichtungen Folgendes sind: eine Dispensiervorrichtung, eine integrierte Magnetteilchen-Behandlungsvorrichtung, eine Konstanttemperaturvorrichtung zum Kühlen oder Erwärmen, eine Stapelvorrichtung für die Behälter oder die Spitzengestelle, eine Reagenszuführvorrichtung, eine Behälterwaschvorrichtung, eine Mundstückspitzen-Waschvorrichtung und eine Messvorrichtung zum Messen der Inhalte der Behälter.