JP7449872B2 - 試料取扱いシステム、質量分析計および関連方法 - Google Patents
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Description
この出願は、あたかも内容の全体が本明細書で詳述されたかのように参照によって本明細書に組み込まれている2018年2月13日出願の米国仮特許出願第62/629,746号、および2018年3月28日出願の米国仮特許出願第62/648,973号の利益および優先権を主張するものである。
Claims (26)
- スライドポートを有する前面壁を備えるハウジングと、
スライド受入れチャネルを備える少なくとも1つの回転可能な回転ラックを備える入出力モジュールであって、前記回転ラックが第1の位置と第2の位置の間で回転し、前記第1の位置が、スライドを摺動自在に受け取ることができるように前記スライドポートと整列する前記スライド受入れチャネルの開放端を外向きに位置決めするスライド取入れ位置であり、前記第2の位置が、前記スライド受入れチャネルの前記開放端を前記ハウジングの内部に向けて設置するものである、入出力モジュールと、
前記回転可能な回転ラックと通信するロボットであって、前記ハウジングの内部に存するスライドグリッパを保持するロボットアームを有し、前記ロボットアームが前記ハウジングの中で3次元に動くことができる、ロボットと、
長手方向に対向した第1の端部および第2の端部、貫通チャネル、ならびに前記第2の端部に対して密封可能に結合されたドアを有するロードロックチャンバと、
XYステージと真空密封接触面を有するスライド保持具とを有する収集真空チャンバであって、前記スライド保持具が、前記ロードロックチャンバの前記ドアが閉じられた後に、前記ロードロックチャンバの中へ延びて、前記ロードロックチャンバの前記第1の端部を密封し、前記ロボットの前記スライドグリッパから前記スライド保持具にスライドが移された状態で、前記収集真空チャンバの中へ引っ込むことができる、収集真空チャンバとを備える、スライド試料の取扱いおよび/または分析のシステム。 - 前記回転ラックが、前記回転ラックの中心を横切って前記回転ラックの直径の主要部よりも長く延在するある長さを有する前記スライド受入れチャネルを1つ有するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記スライド受入れチャネルの前記開放端が、前記回転ラックの外径に対して内側へ引っ込んだ周囲を有する、請求項1または2に記載のシステム。
- 前記スライドグリッパが備える平行して並んだ第1のグリッパアームと第2のグリッパアームが、前記スライドグリッパの上あごおよび下あごに隣接して横方向に延在するシャフトによって枢動可能に保持されており、前記第1のグリッパアームが前記スライドグリッパの前記上あごに結合されており、前記第2のグリッパアームが前記スライドグリッパの前記下あごに結合されている、請求項1から3のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記スライドグリッパの前記上あごが、ノッチが前記下あごより上に存する状態で整列部材を受け取るように構成されたノッチを備える、請求項4に記載のシステム。
- 前記第1および第2のグリッパアームに結合されたグリッパモータと、
各々が前記第1および第2のグリッパアームのうち少なくとも1つに結合されているホームセンサ、グリップセンサおよびスライド存在センサと、
前記グリッパモータならびに前記ホームセンサ、前記グリップセンサおよび前記スライド存在センサと通信する制御回路であって、前記ホームセンサ、前記グリップセンサおよび前記スライド存在センサからセンサデータを受け取って、前記上あごおよび前記下あごの開閉状態を識別し、どちらも閉状態であればスライドが存在するかどうかを識別する制御回路とをさらに備える、請求項4または5に記載のシステム。 - 前記第1のグリッパアームが、前記第2のグリッパアームに隣接するがより高いところに存し、前記ホームセンサと前記グリップセンサが、前記第1のグリッパアームの端部に結合されたプリント回路基板上で、一方が他方よりも高いところに存するように整列されている、請求項6に記載のシステム。
- 前記第2のグリッパアームの端部が前記スライド存在センサに結合されており、前記スライド存在センサが、前記ホームセンサおよび前記グリップセンサに対して隣接するが間隔を置いて前記プリント回路基板上に存在する、請求項7に記載のシステム。
- 前記プリント回路基板が、前記ロボットの前記ロボットアームの枢動可能なアームセグメントに取り付けられている、請求項7または8に記載のシステム。
- 前記収集真空チャンバに接続された第1の真空ポンプおよび前記ロードロックチャンバに接続された第2の真空ポンプをさらに備え、前記ハウジングの中で、前記第1の真空ポンプが前記第2の真空ポンプよりも高いところに存する、請求項1から9のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記スライドポートをもたらす取外し可能なベゼルフェースプレートをさらに備え、前記ベゼルフェースプレートが、前記ハウジングの内部に存し前記ベゼルフェースプレートに隣接した位置から上部のセグメントへ5~45度の角度で内向きに傾斜する上部のブラケット部材に結合されている開いた窓を有する斜面ブラケットによって保持されている、請求項1から10のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記ベゼルフェースプレートが4~6インチの幅および6~10インチの高さを有することと、
前記ハウジングは幅×長さ×高さが0.7m×0.7m×1.1mに構成されたテーブルトップハウジングであることと、
前記ハウジングは幅×長さ×高さが0.25m×0.3m×0.3mの寸法の内部試料保管スペースを含むこととのうち1つまたは複数を含む、請求項11に記載のシステム。 - 前記取外し可能なベゼルフェースプレートが、カメラを保持する上部のブラケット部材を有する内部ベゼルブラケットプレートに取り付けられており、前記上部のブラケット部材が、前記ベゼルフェースプレートに接近したセグメントから上部のセグメントまで5~45度の角度で内向きに延在し、前記回転ラックが前記第2の位置にあるとき、前記カメラが、少なくとも前記スライドの端部をカバーする視野を有する、請求項11または12に記載のシステム。
- 前記入出力モジュールが、前記回転ラックを前記第1の位置と前記第2の位置の間で回転させる、前記回転ラックの下の駆動シャフトに結合された駆動モータを備え、前記取外し可能なベゼルフェースプレートが操作窓を露出するために前記ハウジングから分離されたとき、前記回転ラックが、洗浄のために前記ハウジングの前記操作窓から取り出され得る、請求項11から13のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記ハウジングの後部の、フィルタを有する吸気ファンと流体連通する、複数の、間隔を置いた入力通気口と、前記ハウジングの頂部の出力ファンと流体連通する複数の出力通気口とをさらに備え、前記吸気ファンと前記出力ファンが、前記ハウジングの内部に正圧をもたらすように協働し、前記ハウジングからの受動的な空気流および/またはファンで駆動された空気流のうち少なくとも1つが前記ハウジングに夾雑物が入るのを阻止する、請求項1から14のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記ホームセンサおよび前記グリップセンサが、前記第1のグリッパアームの第1の端部の位置によって個別にトリガ可能であり、前記スライド存在センサが、前記第2のグリッパアームの第1の端部の位置によってトリガ可能である、請求項6から9のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記ハウジングの前部の入口から前記ハウジングの頂部の出口まで延在するレーザ冷却剤経路をさらに備える、請求項15に記載のシステム。
- 前記ロボットが、前記ハウジングの床面に取り付けられた基部を有し、前記入出力モジュールが有する基部が、前記ハウジングの前記床面に、前記ロボットの基部に隣接して、前記ロボットの基部よりも前記ハウジングの前部に近い位置に取り付けられている、請求項1から17のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記スライドポートが、横方向次元において横長であり、横方向に対向したアーチ形の端部を伴う、請求項1から18のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記ロードロックチャンバの前記貫通チャネルは、横幅が高さよりも大きく、1cc~100ccの容積を有する、請求項1から19のいずれか一項に記載のシステム。
- スライドをつかむためのスライドグリッパ組立体を動作させる方法であって、
隣接する第1のアームと第2のアームに結合されたグリッパモータならびにホームセンサ、グリップセンサおよびスライド存在センサを有するスライドグリッパ組立体を設けることであって、前記第1のアームと第2のアームの一方が下あごに取り付けられ、もう一方が協働する上あごに取り付けられており、ホームセンサ、グリップセンサおよびスライド存在センサの各々が前記第1および第2のアームのうち少なくとも1つに結合されている、スライドグリッパ組立体を設けることと、
前記グリッパモータならびに前記ホームセンサ、前記グリップセンサおよび前記スライド存在センサと通信する制御回路を介して、前記上あごと前記下あごの開閉を電子的に管理することにより、前記ホームセンサ、前記グリップセンサおよび前記スライド存在センサのうち1つまたは複数の状態を前記上あごと下あごの位置に関連づけて、前記上あごと下あごの開閉状態を識別し、前記上あごと下あごが閉状態にある場合にスライドが存在しているかどうかを識別することとを含む、スライドグリッパ組立体を動作させる方法。 - (a)前記電子的に管理するステップのために、前記ホームセンサと前記グリップセンサが、前記第1のアームの第1の端部の位置によって個別にトリガ可能であり、前記スライド存在センサが、前記第2のアームの第1の端部の位置によってトリガ可能であることと、
(b)前記第1のアームが、前記第2のアームより上にあって前記下あごに取り付けられている上アームであり、前記第1のアームと前記第2のアームが、前記上あごおよび前記下あごに隣接して横方向に延在するシャフトによって互いに取り付けられており、前記方法が、スライドが前記上あごと前記下あごの間に存在するときに限って、前記シャフトを水平方向の配向になるように枢動させることにより、次いで、前記電子的に管理するステップのために、前記スライド存在センサによるスライドの現在の状態の識別をトリガすることとのうち1つまたは複数を含む、請求項21に記載の方法。 - 分析用の試料を扱う方法であって、
質量分析計を有するハウジングと、対向する第1の端部と第2の端部を有するロードロックチャンバと、収集真空チャンバとを設けることであって、前記ロードロックチャンバの前記第1の端部が、前記収集真空チャンバの中に、または隣接して存在し、前記第2の端部が、前記第1の端部から間隔を置いて存在し、密封取付け可能なドアを有する、ハウジングとロードロックチャンバと収集真空チャンバとを設けることと、
前記ハウジングの内部において前記収集真空チャンバの外部に正圧を供給することと、
前記ハウジングの前部のポートを通じて、回転ラックのスライド受入れチャネルに分析用のスライドを受け取ることと、
前記回転ラックを回転させることと、
ロボットのアームによって保持されたスライドグリッパで前記スライドの端部をつかむことと、
前記ハウジングの中で、前記スライドを、前記回転ラックから前記ロードロックチャンバまたは収納ラックに向けて3次元に移動させることと、
前記ドアが前記ロードロックチャンバの前記第2の端部に対して密封可能に閉じている間に、XYステージのスライド保持具を前記収集真空チャンバから前記ロードロックチャンバに挿入することと、
前記スライド保持具が前記ロードロックチャンバの前記第1の端部の密封接触面と係合したとき、前記ロードロックチャンバの前記第1の端部を前記収集真空チャンバから自動的に密封することと、
前記ロードロックチャンバに大気への通気口をつけることと、
前記ドアを開くことと、
前記スライドを、前記ロードロックチャンバの前記第2の端部から前記ロードロックチャンバの中に挿入して、前記スライドグリッパから前記ロードロックチャンバの中の前記スライド保持具に移すことと、
前記ドアを閉じて前記ロードロックチャンバを密封することと、
前記ロードロックチャンバを真空圧まで真空引きすることと、
前記ドアが閉じられて前記ロードロックチャンバが減圧下の状態で、前記スライド保持具を前記スライドとともに前記収集真空チャンバの中へ引っ込ませることとを含む、分析用の試料を扱う方法。 - 前記スライドにおける試料または前記スライド上の試料を分析することをさらに含み、前記試料が、2000~20,000ダルトンの質量範囲を分析することによって1つまたは複数の微生物を識別するように分析される、請求項23に記載の方法。
- (a)前記スライドグリッパを、前記ハウジングの中の固定された構造体によって保持された整列部材まで移動させ、前記整列部材を前記スライドグリッパに対して摺動自在に出し入れして、前記スライド保持具の、前記回転ラックとの間の移動および前記ロードロックチャンバの中への移動を含む、前記ハウジングの中の動作位置を通る自動的なロボットの移動に用いる、前記ハウジングの中のX、Y、Zの較正された位置を定義することと、
(b)レーザ冷却剤気流経路を、前記ハウジングの前部からレーザの放熱板の上に、次いで上昇して前記ハウジングの頂部から出るように生成することと、
(c)前記ハウジングの前記前部の前記ポートを保持する前記ハウジングの前面壁から、分離可能なベゼルプレートを取り外し、次いで、前記ハウジングの前記前部を通して前記回転ラックを取り出すこととのうち1つまたは複数をさらに含む、請求項24に記載の方法。 - 前記固定された構造体が、前記収納ラックである、請求項25に記載の方法。
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