CN101151099A - 微孔板存储设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一个实施方式具有一种侧板，所述侧板带有一体的搁架构件和一体的定位构件，该搁架构件和定位构件都从该侧板弯折。一种用于制造该搁架构件的方法包括：将该搁架构件和定位构件的模板切割到该侧板上，然后将该侧板的被切割部分弯折以形成搁架构件和定位构件。

Description

微孔板存储设备及方法

技术领域

本发明总体上涉及存储设备。更具体地，本发明涉及微孔板存储设备。

背景技术

确定并实现允许蛋白质从溶液结晶的合适条件通常需要在确定并实现蛋白质及试剂的合适浓度之前进行许多尝试。此外，即使在条件允许结晶时，结晶速率通常非常低，时间为星期甚至月的量级。因而，人工进行蛋白质结晶实验是非常耗费劳力和时间的过程。一种在最初实验中增加获得蛋白质结晶的机会从而显著地节省时间的方法是在最初的实验中尝试尽可能多的不同的蛋白质和试剂浓度。

因为蛋白质结晶实验传统上在微孔板中进行，微孔板存储栈(hotel)已经用于在实验过程中存储所准备的大量的微孔板。而且，因为准备相当大数目的微孔板和对用于蛋白质结晶的每个微孔板进行周期性检查是非常耗费劳力的，所以已经研发了自动式蛋白质结晶器。这些自动式蛋白质结晶器能够利用多个微孔板存储栈，以增大能够在单次实验中测试的条件的数目。自动式蛋白质结晶器的多个微孔板存储栈对微孔板的提供高密度存储，而且成为结晶器总成本的主要部分。

在使用多个微孔板存储栈来构造复杂的自动式仪器时的一个问题是需要知道每个栈和微孔板定位在何处，以及栈相对于其它栈以及系统支架的对齐(alignment)和记录。该信息是必需的，以便于由自动的板装卸装置正确地自动装载微孔板并从微孔板存储栈自动卸载微孔板。若微孔板存储栈不正确地定位，那么自动的板装卸装置将不能正确地接合栈中的微孔板。

因此，希望提供一种低成本微孔板存储栈。还希望提供一种方法，以确定微孔板存储栈的定位、对齐和记录。

发明内容

前述需要在很大程度上由本发明满足，其中在一些实施方式中，提供有一种设备，其一体地带有多个搁架构件和定位构件，其具有一对侧板，用于构造微孔板存储栈。此外，在本发明的一些实施方式中，微孔板存储栈具有带一体特征的底板，这些一体特征提供栈的位置、对齐和记录信息。

根据本发明的一个实施方式，提供一种侧板。该侧板具有多个一体的搁架构件、位于该搁架构件侧面的多个一体的定位构件、和位于该侧板顶部上的一体的锁定片，这些构件和锁定片由一块不间断的材料形成。在本发明的一些实施方式中，侧板连接到底板，该底板具有定位槽和对齐槽。

根据本发明的另一实施方式，提供一种用于制造侧板的方法。该方法包括采用单个模板将该搁架构件和定位构件激光切割到该侧板上，然后将侧板的被切割部分弯折以形成搁架构件和定位构件。

根据本发明的另一实施方式，提供一种用于确定存储单元的位置的方法。该方法包括找出与该存储单元相关联的定位槽的右边缘的位置，找出与该存储单元相关联的定位槽的左边缘的位置，并找出与该存储单元相关联的定位槽的上边缘的位置。

根据本发明的另一实施方式，提供一种用于对齐并记录该存储单元的方法。该方法包括将对齐杆配合到该底板上的对齐槽中，然后扫描位于在该底板上限定定位槽的表面上的条码。

根据本发明的另一实施方式，提供一种侧板。该侧板包括用于搁放物体的一体装置，和用于将物体定位在该搁架上的一体装置。该侧板还包括用于将该侧板锁定在合适位置的一体装置、用于将侧板附连到底板以形成存储单元的装置、用于确定该存储单元位置的装置、和用于确定该存储单元的对齐和记录的装置。

从而，这里已经相当清楚地概述了本发明的某些实施方式，使得可更好地理解这里对其进行的详细说明，并且使得可更好地意识到本发明对现有技术的贡献。当然，本发明存在其它的实施方式，这些实施方式将在下面描述并且其将构成所附带的权利要求的主旨。

在此方面，在详细地解释本发明的至少一个实施方式之前，需要理解的是，本发明在其应用中不限于下面的说明和附图中所描述的构造的细节以及部件的结构。除了所描述的实施方式之外，本发明还能够有其它实施方式，并且能够以多种方式实现并实施。而且，需要理解的是，这里所采用的用语和术语以及缩写是出于说明的目的，而不应认为是限制性的。

同样地，本领域的技术人员将明白本文件所基于的概念可容易地用作实现本发明的多个目的的其它结构、方法和系统的设计基础。从而，重要的是权利要求应该被认为在范围上包括不偏离本发明的精神和范围的所有这些等同的构造。

附图说明

图1是根据本发明一个实施方式的用于蛋白质结晶的自动式板存储和成像设备的侧视图。

图2是图1中示出的用于蛋白质结晶的自动式板存储和成像设备的俯视图。

图3是根据本发明一个实施方式的微孔板存储栈的立体图。

图4是图3中示出的微孔板存储栈的侧视图。

图5是图3中示出的微孔板存储栈的正视图。

图6是根据本发明一个实施方式的微孔板存储栈的侧板的立体图。

图7是图6中示出的微孔板存储栈的侧板的侧视图。

图8是图6中示出的微孔板存储栈的侧板的正视图。

图9是根据本发明一个实施方式的微孔板存储栈的底板的立体图。

图10是根据本发明一个实施方式的微孔板存储栈的顶板的立体图。

具体实施方式

现在将参照附图描述本发明，其中在全文中类似的附图标记指代类似的部件。根据本发明的一个实施方式提供一种在复杂仪器中以高密度且低成本的方式存储微孔板的方法。此外，一些实施方式还提供一种方法，以确定微孔板存储栈相对于其它栈以及相对于仪器支架的位置、对齐和记录。

图1示出用于蛋白质结晶的自动式板存储和成像设备20的侧视图。该设备20具有系统支架22，系统支架22支撑多个微孔板存储栈24的壳体。在图2中示出并由计算机系统28控制的自动的微孔板装卸装置26用于将微孔板30传送到成像器32。计算机系统28具有监视器34并用于分析由成像器32采集的数据。成像器32能够在亮背景、暗背景和极化照明下获取图象，然后所获取的图像能够由计算机系统28分析，用于探测和评定蛋白质结晶。成像器32能够是电荷耦合器件(CCD)照相机或者其它光学或非光学成像设备。计算机系统28是完全可编程的，从而在任意限定的时间以任意的特定顺序分析微孔板30。这使得在一段时间内通过分析微孔板30而确定蛋白质结晶成长速率非常简单。

如图1所示，微孔板存储栈24能够在系统支架22上以高密度的构造彼此相邻地存储。这允许在比较小的空间内存储大量的微孔板30，从而节省宝贵的实验室空间以用于其它仪器或者用于其它目的。

图3是微孔板存储栈24的一个实施方式的立体图。栈24具有两个平行且彼此相同的侧板36和38。每个侧板36和38能够用作左侧或者右侧板36和38。两个平行的侧板36和38在一端连接到底板40并且在另一端连接到顶板42。该连接可通过使用铆钉、螺母和螺栓、螺钉、钉子、其它机械方式、有焊料焊接、无焊料焊接、电弧焊、点焊、吹管焊接、其它焊接方式、胶、环氧树脂、树脂、其它粘附方式、或者通过其它合适的方式将物体连接到一起而实现。侧板36和38、底板40和顶板42能够由金属、塑料、木材或其它适于构造目的的材料构造成。在一个实施方式中，侧板36和38由不锈钢制成，底板40和顶板42由铝制成。

侧板36和38具有多个一体的搁架构件44和多个一体的定位构件46和48，搁架构件44和定位构件46和48的功能分别是用于保持微孔板30(参见图1)和在搁架槽50中对齐微孔板30。一体的定位构件46和48具有表面52(参见图6)，表面52定位成大约45度角，这有助于将微孔板30引导到由搁架构件44和侧板36和38所限定的搁架槽50中。将微孔板30插入到微孔板存储栈24中通过将微孔板30在定位构件46和48之间插入到所希望的搁架槽50中而实现。若微孔板30开始时被放错地方，则定位构件46和48帮助微孔板30在搁架槽50中居中。

一体的搁架构件44以下述方式从侧板36激光切割并冲压而形成：使得一行水平的搁架构件44突出到微孔板存储栈24的内部中。位于搁架构件44侧面的一体的定位构件46和48与搁架构件44同时由一个模板激光切割和冲压，这提高了最终的搁架组件的精度。制造一体的搁架构件44以及定位构件46和48的技术不限于激光切割；例如机械切割或者模压出搁架构件44以及定位构件46和48的其它制造技术是遵循本发明的。

底板40具有定位槽54，定位槽54使得微孔板存储栈24的位置可以由自动的微孔板装卸装置26(参见图2)上的传感器确定，该自动的微孔板装卸装置26对定位槽54的左边缘56或者定位槽54的右边缘58以及定位槽54的上边缘60进行定位。因为定位槽54在底板40上居中并且对于栈24的多个实施方式制成为一个宽度，所以一个侧边缘56或58以及上边缘60的定位就足以让自动的微孔板装卸装置26上的传感器结合计算机系统28(参见图1)来确定微孔板存储栈24的位置。

侧板36具有一体的锁定片62，锁定片62不仅在放置在自动式板存储和成像设备20(参见图1)中时用作将微孔板存储栈24锁定在合适位置的机构，还用作手柄66的附着点64。手柄66能够由钢、铝、其它的金属或者金属合金、塑料或其它合适的材料制成。锁定片62接合到系统支架22(参见图1)上的锁定机构。

图4示出微孔板存储栈24的一个实施方式的侧视图。侧板36上的定位构件46和48朝向搁架构件44倾斜，并且这有助于在搁架构件44上对齐微孔板30(参见图1)。微孔板30在搁架构件44上的精确定位对于从微孔板存储栈24自动移走微孔板30以及插入微孔板30是必须的。此图还示出锁定片62和手柄附着点64。螺栓、螺钉、钉子、铆钉、焊接、或其它的合适方法能够用于将手柄66附着到手柄附着点64。侧板36上的两个底部附着点68将侧板36连接到底板40，同时侧板36上的两个顶部连接点70将侧板36连接到顶板42，如图3所示。在附着点68和70处能够使用螺栓、铆钉、其它机械方式、焊接或者粘合剂。

对齐槽72位于底板40的底部。该对齐槽72配合到位于系统支架22(参见图1)上的相应的对齐杆，以使微孔板存储栈24与系统支架22对齐。当对齐杆安装到对齐槽72中时，微孔板存储栈24定向为正确的方向。在对齐后，自动的微孔板装卸装置26(参见图1)上的传感器能够读取位于底板40上的示于图3中的条码74，以便于记录微孔板存储栈24。微孔板存储栈24的记录允许自动式板存储和成像设备20(参见图1)知道正在使用何种微孔板存储栈24，此外，记录还允许用户将与每个微孔板存储栈24以及存储在该栈24中的微孔板30有关的定制信息编程到计算机系统28中(参见图1)。

图5示出微孔板存储栈24的一个实施方式的正视图。如图5所示，搁架构件44从侧板36和38水平地突出到微孔板存储栈24的内部中，并为微孔板30的左侧和右侧边缘提供支撑。通过改变搁架构件44突出到微孔板存储栈24的内部中的突出量，能增加或减少对微孔板30(参见图1)的支撑量。搁架构件44突出到微孔板存储栈24的内部中越多，对微孔板30的支撑量越大。相应的一对搁架构件44之间的竖直缝隙允许自动的微孔板装卸装置26(参见图2)被略微低于微孔板30地插入，并被抬起直到接触到微孔板30的底部，且进一步抬起以使微孔板30与搁架构件44分离，并：无阻碍地经过定位构件46和48(参见图3和4)，最后将微孔板30从微孔板存储栈24取下。

将微孔板30(参见图1)插入到微孔板存储栈24中以与取下微孔板30相反的顺序进行。带有微孔板30的自动的微孔板装卸装置26(参见图2)通过在定位构件46和48上方水平插入而插入到微孔板存储栈24的搁架槽50中，接着降低该自动的微孔板装卸装置，直到微孔板30搁置在搁架构件44上。该自动的微孔板装卸装置26然后降低到不与微孔板30接触，并且最后从微孔板存储栈24取下搁架30。若微孔板30错误地放置到搁架槽50中而使得该微孔板30的一个边缘搁置在一对定位构件46和48的上方，则微孔板30将易于沿着倾斜的定位构件46和48滑下，直到其在搁架槽50中正确地搁置在搁架构件44上。

如在图5中可见的，插入和取下微孔板30既能够在微孔板存储栈24的前方进行也能在其后方进行，因为在前方入口和后方入口都没有障碍；因此微孔板存储栈24能够穿过。这使得自动的微孔板装卸装置26(参见图2)在微孔板存储栈24的一侧进出，并在微孔板存储栈24的另一侧手动地进出。

图5中还可看见定位槽54，定位槽54位于底板40的前部上。

图6是侧板36的立体图，其示出：搁架构件44、定位构件46和48、和锁定片62都一体地形成到侧板36。此外，图6和7示出两个底部附着点68和两个顶部附着点70的位置。如上所述，侧板36的一件式构造使得搁架构件44的定位和对齐是精确的并具有再现性，而且使得定位构件的定位和对齐是精确的并具有再现性。因为微孔板30精确地定位在栈24中有利于从微孔板存储栈24(参见图1)自动插入和取下微孔板30(参见图1)，所以，侧板36中特征的一体化以及在图9中示出的底板40的一体的特征增强了微孔板存储系统的总体性能，并减小了在插入和取下过程中机械失效的可能性。

图7提供了侧板36的侧视图，图8提供了侧板36的其正视图。图8示出大致倾斜为45度角的定位构件46和48。然而，其它倾斜角也是合适的，并且能够遵循本发明的实施方式使用。

图9示出底板40的立体图，在图上部示出定位槽54，在中间具有横向的对齐槽72。在图9中可见四个底板40附着点76，附着点76将底板40连接到侧板36和38(参见图3)。而且，可见四个固定的附着点78，附着点78用于将微孔板存储栈24(参见图3)锚定在固定的位置。在自动式板存储和成像设备20(参见图1)操作过程中微孔板存储栈24不移动时，使用固定的附着点78。能够使用螺母和螺栓将底板40紧固到系统支架22(参见图1)。

还示出定位槽54的三个边缘56、58和60，所述三个边缘用于确定微孔板存储栈24定位在合适位置：定位槽54的左边缘56、定位槽54的右边缘58、和定位槽54的上边缘60。例如，在本发明的一个实施方式中，位于自动的微孔板装卸装置26(参见图2)上的光学传感器能够用于找出定位槽54的左边缘56和右边缘58的位置，接着找出定位槽54的上边缘60的位置。然后，由该光学传感器采集的信息能够由计算机系统28(参见图1)分析，以确定微孔板存储栈24定位在合适位置。

图9中示出的对齐槽72沿着底板40的底面的中部延伸。在本发明的一个实施方式中，相应的对齐杆配合到该对齐槽72中，以使得该微孔板存储栈24(参见图1)相对于其它微孔板存储栈24以及系统支架22(参见图1)对齐。

图9示出前底板孔洞80和后底板孔洞82，其用于减轻底板40的重量，并且在本发明的一些实施方式中，用于减少构造底板40所需要材料的量。

图10示出顶板42的立体图。与图9中示出的底板40类似，顶板42也具有孔洞84，孔洞84用于减轻顶板42的重量，并且在本发明的一些实施方式中，用于减少构造顶板42所需要材料的量。最后，示出了四个顶板42附着点86，附着点86将顶板42连接到侧板36和38(参见图3)。

尽管微孔板存储栈24(参见图1)示出为使用微孔板30(参见图1)，但是可以理解的是也能够在栈24中存储其它物体。而且，尽管微孔板存储栈24有益于高密度地存储微孔板30，其也能够用于以低成本的方式高密度地存储其它物体。

从详细说明可明白本发明的许多特征和优点，因而，所附带的权利要求意在覆盖本发明的所有这些落入本发明的真正精神和范围内的特征和优点。而且，因为对于本领域的技术人员而言，容易得到许多改进和变化形式，所以不希望将本发明限制在所解释和描述的具体构造和操作中，因此，所有合适的改进和等同形式都落入本发明的范围内。

Claims (25)

1.一种侧板，其包括：多个一体的搁架构件；和多个一体的定位构件，其位于该搁架构件的两侧并朝该搁架构件倾斜；这些搁架构件和定位构件由一块不间断的材料形成。

2.根据权利要求1所述的侧板，还包括一体的锁定片。

3.根据权利要求1所述的侧板，和相对于第一侧板镜像设置的第二侧板，还包括底板，该底板附着到该第一侧板和第二侧板的底部，以形成存储单元。

4.根据权利要求3所述的侧板，其中该第一侧板与该第二侧板大致相同。

5.根据权利要求3所述的侧板，其中该存储单元进一步包括顶板，该顶板附着到该第一侧板和第二侧板两者的顶部。

6.根据权利要求3所述的侧板，其中该存储单元进一步包括位于该底板中的定位槽。

7.根据权利要求3所述的侧板，其中该存储单元进一步包括位于该底板中的对齐槽。

8.根据权利要求3所述的侧板，其中该存储单元还包括由两个相邻的搁架构件和两个侧板限定的搁架槽，该搁架槽带有通向该存储单元的前方和后方的开口。

9.根据权利要求3所述的侧板，其中该存储单元还包括位于每个侧板顶部的一体的锁定片。

10.根据权利要求9所述的侧板，其中该存储单元还包括附着到该锁定片的手柄。

11.根据权利要求3所述的侧板，其中该存储单元还包括：

顶板，其附着到该第一侧板和第二侧板两者的顶部；

底板，其具有定位槽和对齐槽；和

侧板，其具有一体的锁定片。

12.根据权利要求11所述的侧板，其中该存储单元还包括具有内部孔洞空间的底板和顶板。

13.根据权利要求11所述的侧板，其中该侧板由不锈钢制成，该底板由铝制成，并且该顶板由铝制成。

14.一种用于制造该侧板的方法，包括下面的步骤：

由单个模板将该搁架构件和定位构件切割到该侧板上；和

将该侧板的被切割部分弯折以形成搁架构件和定位构件。

15.根据权利要求14所述的方法，其中切割用激光实现。

16.根据权利要求14所述的方法，其中该搁架构件和定位构件的切割同时进行。

17.一种用于确定存储单元的位置的方法，包括下面的步骤：

找出与该存储单元相关联的定位槽的一个侧边缘的位置；和

找出与该存储单元相关联的定位槽的上边缘的位置。

18.一种用于对齐和记录存储单元的方法，包括下面的步骤：

将对齐杆配合到该底板上的对齐槽中；和

扫描位于该底板上的条码。

19.根据权利要求18所述的方法，其中该条码设置在该定位槽附近。

20.一种侧板，其包括用于搁置物体的一体装置和用于将该物体定位在该搁架上的一体装置，该用于定位的一体装置位于该用于搁置的装置的侧面并朝其倾斜。

21.根据权利要求20所述的侧板，还包括用于将该侧板锁定在合适位置的一体装置。

22.根据权利要求20所述的侧板，还包括用于将第一侧板和第二侧板附着到底板以形成存储单元的装置。

23.根据权利要求22所述的侧板，其中该存储单元还包括用于确定该存储单元的位置的装置。

24.根据权利要求22所述的侧板，其中该存储单元还包括用于确定该存储单元的对齐和记录的装置。

25.根据权利要求22所述的侧板，其中该存储单元还包括用于从该存储单元的前侧和后侧对该存储单元进行存取的装置。

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