EP1060396A1 - Method and device for conducting a large number of identical biological/chemical tests on the microscale - Google Patents

Method and device for conducting a large number of identical biological/chemical tests on the microscale

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Publication number
EP1060396A1
EP1060396A1 EP99900048A EP99900048A EP1060396A1 EP 1060396 A1 EP1060396 A1 EP 1060396A1 EP 99900048 A EP99900048 A EP 99900048A EP 99900048 A EP99900048 A EP 99900048A EP 1060396 A1 EP1060396 A1 EP 1060396A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plates
plate
stack
treatment
stacks
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99900048A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ernst BÜRGISSER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EPR Labautomation AG
Original Assignee
Discovery Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Discovery Technologies AG filed Critical Discovery Technologies AG
Publication of EP1060396A1 publication Critical patent/EP1060396A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/04—Details of the conveyor system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277—Apparatus
    • B01J2219/00279—Features relating to reactor vessels
    • B01J2219/00306—Reactor vessels in a multiple arrangement
    • B01J2219/00313—Reactor vessels in a multiple arrangement the reactor vessels being formed by arrays of wells in blocks
    • B01J2219/00315—Microtiter plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
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    • B01L2300/0893—Geometry, shape and general structure having a very large number of wells, microfabricated wells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C40—COMBINATORIAL TECHNOLOGY
    • C40B—COMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
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    • C40B60/14—Apparatus specially adapted for use in combinatorial chemistry or with libraries for creating libraries
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    • G01N2035/0498—Drawers used as storage or dispensing means for vessels or cuvettes
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    • G01N35/0099—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor comprising robots or similar manipulators

Definitions

  • the invention is in the field of automated microanalysis and relates to a method according to the preamble of the first independent claim.
  • the method is used to carry out large numbers of identical biological / chemical tests (test series) on a micro scale.
  • Substance libraries are used to carry out such test series and all or selected substances present in the substance library are subjected to the same test.
  • the method can also be used to select substances from a substance library.
  • the invention also relates to a device according to the preamble of the corresponding independent patent claim, which device serves to carry out the method.
  • Substance libraries for example libraries of synthetic, organic molecules, are known in the form of large numbers of plates, each with a plurality of cavities, with one of the substances being introduced into each cavity in solution in a standard solvent, in an amount suitable for one large number of micro tests is sufficient.
  • plates with such large amounts of substance are called "library plates”.
  • to Carrying out a test series is based on library plates 'test plates' by taking test quantities of the substances from cavities of the library plates and inserting them into empty cavities of other plates. Test plates with only one substance per cavity and also test plates with substance mixtures in the Both library plates and test plates can be stored for longer periods if the appropriate means are used to ensure that contact with atmospheric oxygen is prevented or at least severely restricted.
  • each test plate is usually treated for a plurality of successive treatment steps at a plurality of treatment stations.
  • Such a treatment consists, for example, of the following steps: adding one or more liquid reagents to trigger a reaction with the substance to be tested; Incubation in a given atmosphere at a given temperature for a given time; Addition of further liquid reagents to stop the reaction and / or for a color reaction; Measurement of a specific property of the reaction mixture (color, fluorescence, radioactive radiation etc.).
  • a step of separating the reaction mixture e.g., filtration or centrifugation
  • removing a portion of the reaction mixture may also be provided.
  • standardized plates with, for example, 96 (8 ⁇ 12) cavities are usually used, which plates normally have means which stabilize stacks of such plates (for example a beaded edge on the top of the plate and a corresponding groove the underside of the plate).
  • the treatment stations necessary for loading the plates with the substances to be tested and for carrying out the test series as well as the means for transporting the plates from one treatment station to the next are controlled by a central control.
  • the treatment route from a first treatment station to a last treatment station, which each plate has to cover for a test can be different for different tests.
  • the plates usually follow one another on the treatment route in such a way that a plurality of plates are always on the way on the treatment route.
  • the transport of the individual plates from a warehouse to a first and subsequent treatment stations and possibly back to a warehouse is usually carried out with a controllable robot arm, within the reach of which all treatment stations and storage containers are arranged.
  • This robot arm through which all the plates on the treatment path are to be transported, carries out a very high number of different transport steps per unit of time, and with each such transport step it moves a plate over a section of the treatment path, for example from one treatment station to the next transported. It is obvious that the robot arm has to go through very complicated sequences of movements and that between the actual transport steps it also has to perform a large number of empty movements (without a plate). It also shows that the robot arm is the link in a test system that imposes an upper limit on the plate throughput per unit of time.
  • the object of the invention is to provide a method and a device with which significantly more tests can be carried out in the same time periods than is possible with the conventional methods and devices, and without a substantial increase in the number of apparatuses (treatment stations).
  • the method and the device according to the invention it should be possible to carry out services in the order of magnitude of 100,000 tests per day using known microtest plates with 96 cavities without parallel connections.
  • the method and the device should not be bound to these specific plates, so that further increases in performance can be achieved by using plates with more cavities.
  • the method should be able to be carried out with known treatment stations.
  • the basic idea of the method according to the invention consists essentially in handling stacked plates rather than individual plates as before, all plate stacks advantageously having the same size, that is to say always having the same number of plates.
  • all plates test plates, empty plates and library plates
  • plates are stored in such stacks
  • plates are manipulated in plate stacks
  • plates are transported in plate stacks. Plates from stacks are only combined for treatment in the treatment stations. time, treated as single plates and put back in stacks after the treatment. With such a stack management, the movement of the plates on the treatment path can be simplified and accelerated compared to the known single plate management, and the plate throughput can thereby be increased significantly.
  • a plate stack u holds, for example, ten plates, each plate covering the lower one and a cover plate without any other function being arranged on top of the stack to cover the top plate. Because the plates are arranged in a stack of plates for most of the time that they are underway for a test, in which they are covered by an upper plate, there is no need to cover the individual plates, which is a further advantage of the method according to the invention
  • a plurality of treatment stations are provided, each of which is equipped with at least one plate separating means, that is to say with a means by which a plate is removed from a stack of plates, positioned in a treatment position and after the treatment again in a stack can be classified.
  • a plurality of transport means are provided with which at least one stack of plates can be transported individually on a treatment path, and stack manipulation means with which stack of plates can be removed from storage containers and loaded onto transport means and removed from transport means and put back into storage.
  • the device according to the invention which essentially consists of treatment stations with plate separating means, stack transport means, storage containers and stack manipulation means, is controlled in the same way as is usual for devices with plate management, so that test series can be carried out runs fully automated. It turns out that it is advantageous if each specific plate has a constant place in a specific stack, to which it is returned after each separation. It also shows that it is advantageous in the same way if each specific stack of multiple-use plates (library plates) has a constant storage location for storage in a storage container, to which the stack is always returned.
  • the plate separating means must be designed in such a way that they can remove any plate from a stack and position it again in its place.
  • storage containers and stacking tanipu means are to be designed in such a way that each stored stack can be removed from or put into storage, regardless of which other stacks are stored.
  • the condition of the essentially unchangeable disk space in the stack and the unchangeable stack storage space is not essential for the method according to the invention.
  • the storage containers must be designed in such a way that arbitrary access to stacks is possible, such that the selection of plate stacks from a storage container is completely free for loading plates with substances and for carrying out tests and is completely independent of the storage regulations This does not apply to individual panels in the area of storage. If, for example, only one plate from a stack is to be treated, the entire stack is removed and transported and is sent to the only the individual plate to be treated. In other words, this means that arbitrary access to individual stacks must be guaranteed for storage and retrieval, and arbitrary access to individual disks for plate separation.
  • storage containers are used with pull-out trays on which the plate stacks are positioned at a distance from one another, such that each stack can be removed from a pulled-out tray and / or with the aid of a stack manipulating means which has a corresponding gripper can be positioned on such in a free place on the tray.
  • movable, individual stack transport means are provided on a rail system with controllable switches, which are loaded with at least one stack each by the stack manipulation means and travel to a predetermined sequence of treatment stations on a path predetermined for a specific test series.
  • FIG. 1 shows an exemplary plate stack as used in the method according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a test implementation using the method according to the invention
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the production of test plates from library plates or from a further generation of library counter tops from an existing generation of library tops according to the inventive method
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of an exemplary embodiment of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention.
  • FIG. 5 shows a diagram of an exemplary embodiment of a plate separating agent
  • Figure 6 shows a detail of the plate separating means.
  • FIG. 1 shows a stack 1 of plates 2 with cavities 3, as is used in the method according to the invention.
  • the stack 1 carries a cover plate 4 which, as shown, has no cavities or empty cavities and their only function is that Cover cavities of the second top plate. The covering function for all other plates in the stack is taken over by the plate above in the stack.
  • the plates 2 have stacking means matched to one another on their upper sides and on their undersides, for example bead-like edges 5 on the upper side and corresponding grooves (not shown) on the underside, so that the stack is relatively stable.
  • surfaces 6 on which stacks are positioned are also equipped with the same stacking means, for example trays of storage containers, support surfaces of transport means and treatment positions of treatment stations, so that the stacks can be easily and precisely positioned in definite positions.
  • the bottom plate of each stack for the position- tion has other positioning means cooperating with corresponding means of a support surface, or that each stack has a specific lowermost positioning plate for this function, as the cover plate serves no other function
  • FIG. 2 shows a very schematic illustration of an exemplary test implementation using the method according to the invention.
  • the stack or plate movements to be carried out are shown by arrows, groups of phases being repeated if necessary.
  • the individual phases are:
  • a a stack 1 of test plates is stored with other test plate stacks in a storage container 10 with trays 11.
  • a storage container 10 with trays 11.
  • Storage container 10 opened and the tray 11 pulled out;
  • the stack 1 is gripped by a stacking mamu means (not shown) and lifted from the tray 11;
  • the stack 1 is loaded onto a transport means 12 and transported to a treatment station 12;
  • a plate of the stack 1 (for example that directly below the cover plate) is positioned in the treatment position 13 of the treatment station 12 with the aid of a plate separating means (not shown) and is treated;
  • the plate is removed from the treatment position using the plate separating means (not shown) and is positioned again in stack 1; steps d and e are optionally repeated for further plates of stack 1;
  • steps d, e and f may be repeated at a next treatment station
  • the stack is transported back to the storage container 10 and repositioned on the tray 11 by the stack manipulation means (not shown);
  • FIG. 2 illustrates the treatment path of only one stack 1.
  • FIG. 3 shows in the same schematic manner as FIG. 2 a treatment in which two plates or two plate stacks are always involved, with for example the production of library plates (further generation) on which a selection of substances from a mother library are applied or the production of test plates with the help of library plates.
  • the outsourcing and storage of the plate stack is not shown. It takes place immediately, as has already been described in connection with FIG. 2.
  • Figure 3 shows in successive phases k to p with arrows the stack and plate movements to be carried out:
  • a stack 1.1 of library plates and a stack 1.2 of empty plates are each transported on a means of transport 12 to a treatment station 20, which treatment station 20 is equipped for removing liquid from cavities and for adding liquid
  • Cavities liquid handling station and which treatment station 20 is equipped with two plate separating means (not shown);
  • a library plate is removed from the stack 1.1 and brought into the treatment position and substance is removed from at least one cavity;
  • an empty plate is removed from the stack 1.2 and brought into the treatment position and the at least one substance removed from the library plate is introduced into a cavity, so that a test plate or a further library plate is produced from the empty plate;
  • test plate is positioned again in stack 1.2; steps 1 to o are optionally repeated with further plates from stack 1.1 and / or from stack 1.2;
  • the stacks are transported away, the stack 1.1 being stored again, for example, and the stack 12 being treated directly on a treatment path or likewise being stored again.
  • FIG. 3 could give the impression that the movements of the stacks 1.1 and 1.2 are simultaneous. This is in no way a condition for the method according to the invention. If, for example, library plates of a second generation or test plates containing only a selection of substances from a mother library are created, substances from several mother library plates are applied to only one empty plate and the stacking movements to and from the treatment station are in no way simultaneous.
  • FIG. 4 again shows a very schematic representation of an exemplary device for carrying out the method according to the invention, as was described in connection with FIGS. 1 to 3.
  • the device has a storage area shown on the left and a treatment area shown on the right.
  • a plurality of storage containers 10 with pull-out trays are provided in the storage area and can optionally be moved, for example on a rail 30 (dash-dotted line) into the area of a stacking manipulator 31.
  • the stack manipulator is shown as a double arrow connecting the storage area to the treatment area.
  • more than one stack manipulator 31 (for example two) is provided. such that plates from several storage containers can be treated simultaneously without the storage containers having to be moved.
  • At the locations of the stack manipulation means 31 means for opening the storage containers 10 and for pulling out the trays 11 are also to be provided.
  • the treatment area has a plurality of treatment stations 12 with a plate separation means 32 and treatment stations 20 with two or more plate separation means 32.
  • the plate separating means are shown as double arrows which connect a stack transport system to treatment stations 12 or 20.
  • the stack transport system consists of a rail system 33 (dash-dotted lines) with branches on which controllable switches are provided.
  • the rail system is advantageously self-contained and leads into the area of the stack manipulation means 31 and the plate separation means 32, these areas all being advantageously bypassable on a bypass 34 each.
  • Stack transport means 12 can be moved individually on the rail system.
  • the rail system can only be navigable in one direction (for example clockwise), with possible treatment routes differing by bypassing treatment stations.
  • the rail system can also have cross connections 35 and have areas that can be driven in two directions, such that, for example, treatment routes with different treatment sequences or an abbreviated return of stacks (library plates) are possible.
  • a plate stack represents a relatively large mass in which different positions reach a target temperature with very different delays if the stack is brought into an environment of the target temperature. For this reason, it is proposed to preheat the incubation in the stack, to isolate the plates and to preheat them in succession, for example by briefly positioning them on a metal plate at the desired temperature. The preheated plates are put back into the stack and this is fed into the incubator.
  • the incubator is advantageously a continuous device through which at least one rail part of the transport system leads
  • one of the treatment stations is equipped as a preheating station (12.1) and it is followed by a DurcMaufincubator 36, which is passed through by a plurality of stacks on transport means at such a speed that the stacks reach the exit if they have the specified one Incubation period has expired.
  • a treatment station for preheating or incubation is also conceivable, which is assigned a separating means at each of an entry point and an exit point and which has an internal plate transport means from the entry point to the exit point. Plates are fed individually from the first separating means to the entry point, transported from the entry point to the exit point and preheated or incubated, and are then individually received by the second separating means at the exit point and stacked again in a stack.
  • FIG. 5 shows a diagram of an exemplary embodiment of the plate separating means, which is shown schematically in FIG.
  • the plate separating agent is shown in three different functional phases labeled a, b and c
  • the plate separating means has a stacking bucket 40 and a plate slide 41. These can be moved into the following positions using appropriate drive means and control devices:
  • the stacking bucket 40 passes underneath a stack 1, which is kept ready on a transport means (not shown) in a transfer position 42.
  • the stacking bucket 40 moves the stack 1 from the reloading position 42 into a working position 43 (horizontal double arrow).
  • the stacking bucket 40 is brought to a height such that the plate to be removed from the stack 1 has the same height as the plate carriage 41 (vertical double arrow).
  • the plate 2 to be removed is conveyed with the aid of the plate carriage 41 into the treatment position 13 of the treatment station (horizontal double arrow).
  • the steps outlined above are carried out in reverse order.
  • FIG. 6 shows the means by which the stack 1 is brought into a configuration on the stacking bucket 40, which is moved up and down in the working position 43, in such a way that a plate 2 'can be removed from the stack 1 and integrated into the stack again.
  • FIG. 6 is a view from the left of the working position 43 of the stacking bucket 40, as shown in FIG. 5.
  • the means which interact with the stack 1 for separating a plate 2 ' are an upper and a lower pair 50 and 51 of pivotable support parts which can be pivoted independently of one another from a holding position into a rest position. In the holding position, the underlay parts of a pair 50 and 51 engage under each of those plates 2 and 2 'from opposite sides which have the corresponding height in a stack 1 positioned on the stacking bucket 40.
  • the lower pair 51 of support parts is arranged at a height such that a plate resting thereon can be grasped by the plate slide (not shown).
  • FIG. 6 shows two functional phases, designated a and b, of the pairs 50 and 51 of supporting parts. These are:
  • the stacking bucket 40 lifts the stack 1 to a height such that the plate positioned above the plate 2 'to be removed is at the height of the upper pair 50 of pad parts is positioned.
  • the upper pair 50 of support members are pivoted from the rest position to the holding position, while the lower pair 51 of support members remain in the rest position
  • the stacking bucket 40 is lowered slightly so that there is a gap between the plate resting on the upper pair 50 and the lower part of the stack. Then the lower pair 51 of support parts is pivoted into the holding position, so that the plate 2 ′ to be removed rests on these support parts, and the stacking bucket 40 is again slightly lowered. The plate 2 'to be removed is now separated from the adjacent plates in such a way that it can be removed from the stack 1 by the plate layer (not shown) and can be integrated into the stack again after processing.
  • the stacking shovel 40, plate layers 41 and pairs 50 and 51 of support parts shown in FIGS. 5 and 6 are to be driven according to their function with suitable drive means and with suitable control means. It is easily possible for the person skilled in the art to implement the necessary drives and control means, so that it is not necessary to describe them in detail in the above description.

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Abstract

In order to conduct a large number of identical chemical/biological tests on a microscale using a large number of substances from substance libraries, said substances are inserted in the cavities of test plates and tested in the cavities, whereby the plates are treated in different treatment stations (12, 12.1, 20). The plates are stored in storage containers (10) in the form of plate stacks (1). Said plate stacks (1) are loaded and unloaded using stack manipulation means (31). The plate stacks are then loaded on a means of conveyance (12) and individually transported by said means of conveyance (12) to the treatment stations (12, 12.1, 20) on a rail system (33/34/35). The plates are separated from the stack for treatment once they have reached the treatment stations (12, 12.1, 20), after which they are once again placed in a plate stack (1). Each treatment station (12, 12.1, 20) comprises at least one plate separation element (32) to carry out this separation function. Each plate stack (1) has a plurality of plates stacked on top of each other and a cover plate. Advantageously, all stacks are substantially the same size.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR DURCHFÜHRUNG VON METHOD AND DEVICE FOR IMPLEMENTING
GROSSEN ZAHLEN VON GLEICHEN BIOLOGISCH/CHEMISCHENLARGE NUMBERS OF SAME BIOLOGICAL / CHEMICAL
TESTS IN EINEM MIKROMASSSTAB.TESTS ON A MICRO SCALE.
Die Erfindung hegt auf dem Gebiete der automatisierten Mikroanalytik und betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des ersten, unabhängigen Patentanspruchs. Das Verfahren dient zur Durchführung von grossen Zahlen von gleichen biologisch/chemischen Tests (Testserien) in einem Mikromassstab. Zur Durchführung derartiger Testserien kommen Substanzbibliotheken zur Anwendung und es werden alle oder ausgesuchte der in der Substanzbibliothek vorhandenen Substanzen demselben Test unterzogen. Das Verfahren kann auch zur Auslese von Substanzen aus einer Substanzbibliothek angewendet werden. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung nach dem Oberbe- griff des entsprechenden, unabhängigen Patentanspruchs, welche Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens dient.The invention is in the field of automated microanalysis and relates to a method according to the preamble of the first independent claim. The method is used to carry out large numbers of identical biological / chemical tests (test series) on a micro scale. Substance libraries are used to carry out such test series and all or selected substances present in the substance library are subjected to the same test. The method can also be used to select substances from a substance library. The invention also relates to a device according to the preamble of the corresponding independent patent claim, which device serves to carry out the method.
Substanzbibliotheken, beispielsweise Bibliotheken von synthetischen, organi- sehen Molekülen, sind bekannt in Form von grossen Zahlen von Platten mit je einer Mehrzahl von Kavitäten, wobei in jeder Kavität eine der Substanzen gelöst in einem Standardlösungsmittel eingebracht ist und zwar in einer Menge, die für eine grosse Zahl von Mikrotests ausreicht. Im folgenden werden Platten mit derart grossen Substanzmengen "Bibliotheksplatten" genannt. Zur Durchführung einer Testserie werden ausgehend von Bibliotheksplatten 'Testplatten" hergestellt, indem aus Kavitäten der Bibliotheksplatten Testmengen der Substanzen entnommen und in leere Kavitäten von anderen Platten eingebracht werden. Dabei werden Testplatten mit je nur einer Substanz pro Kavi- tat und auch Testplatten mit Substanzgemischen in den Kavitäten hergestellt. Sowohl Bibliotheksplatten wie auch Testplatten sind über längere Zeiträume lagerbar, wenn durch entsprechende Mittel dafür gesorgt wird, dass Kontakt mit Luftsauerstoff verhindert oder mindestens stark eingeschränkt wird.Substance libraries, for example libraries of synthetic, organic molecules, are known in the form of large numbers of plates, each with a plurality of cavities, with one of the substances being introduced into each cavity in solution in a standard solvent, in an amount suitable for one large number of micro tests is sufficient. In the following, plates with such large amounts of substance are called "library plates". to Carrying out a test series is based on library plates 'test plates' by taking test quantities of the substances from cavities of the library plates and inserting them into empty cavities of other plates. Test plates with only one substance per cavity and also test plates with substance mixtures in the Both library plates and test plates can be stored for longer periods if the appropriate means are used to ensure that contact with atmospheric oxygen is prevented or at least severely restricted.
Mit Hilfe von Testserien an Substanzen aus Substanzbibliotheken werden beispielsweise Substanzen gesucht, die eine spezifische pharmakologische Wirkung haben. Für die Durchführung der Tests wird üblicherweise jede Testplatte für eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Behandlungsschritten an einer Mehrzahl von Behandlungsstationen behandelt Eine derartige Behandlung besteht beispielsweise aus den folgenden Schritten: Zugabe von einem oder mehreren flüssigen Reagentien zur Auslösung einer Reaktion mit der zu testenden Substanz; Inkubation in einer vorgegebenen Atmosphäre bei vorgegebener Temperatur während einer vorgegebenen Zeit; Zugabe weiterer flüssiger Reagentien zum Stoppen der Reaktion und/oder für eine Farbreaktion; Messung einer spezifischen Eigenschaft des Reaktionsgemisches (Farbe, Fluoreszenz, radioaktive Strahlung etc.). Es kann auch ein Schritt zur Auftrennung des Reaktionsgemisches (z.B. Filtrierung oder Zentrifugierung) und zur Entfernung eines Teils des Reaktionsgemisches vorgesehen sein.With the help of test series of substances from substance libraries, substances are searched for, for example, that have a specific pharmacological effect. To carry out the tests, each test plate is usually treated for a plurality of successive treatment steps at a plurality of treatment stations. Such a treatment consists, for example, of the following steps: adding one or more liquid reagents to trigger a reaction with the substance to be tested; Incubation in a given atmosphere at a given temperature for a given time; Addition of further liquid reagents to stop the reaction and / or for a color reaction; Measurement of a specific property of the reaction mixture (color, fluorescence, radioactive radiation etc.). A step of separating the reaction mixture (e.g., filtration or centrifugation) and removing a portion of the reaction mixture may also be provided.
Zur Durchführung der oben beschriebenen Testserien kommen üblicherweise genormte Platten mit beispielsweise 96 (8 x 12) Kavitäten (Mikrotestplatten) zur Anwendung, welche Platten normalerweise Mittel aufweisen, die Stapel von derartigen Platten stabilisieren (beispielsweise ein wulstartiger Rand auf der Plattenoberseite und eine entsprechende Rille auf der Plattenunterseite). Die für die Beschickung der Platten mit den zu testenden Substanzen und für die I ιrchführung der Testserien notwendigen Behandlungsstationen wie auch die Mittel zum Transport der Platten von einer Behandlungsstation zur nächsten werden von einer zentralen Steuerung gesteuert. Der Behandlungsweg von einer ersten Behandlungsstation zu einer letzten Behandlungsstation, den jede Platte für einen Test zurückzulegen hat kann für verschiedene Tests verschieden sein. Üblicherweise folgen die Platten einander auf dem Behandlungsweg, derart, dass immer eine Mehrzahl von Platten auf dem Behandlungsweg unterwegs ist.To carry out the test series described above, standardized plates with, for example, 96 (8 × 12) cavities (micro test plates) are usually used, which plates normally have means which stabilize stacks of such plates (for example a beaded edge on the top of the plate and a corresponding groove the underside of the plate). The treatment stations necessary for loading the plates with the substances to be tested and for carrying out the test series as well as the means for transporting the plates from one treatment station to the next are controlled by a central control. The treatment route from a first treatment station to a last treatment station, which each plate has to cover for a test, can be different for different tests. The plates usually follow one another on the treatment route in such a way that a plurality of plates are always on the way on the treatment route.
Der Transport der einzelnen Platten aus einem Lager zu einer ersten und zu folgenden Behandlungsstationen und gegebenenfalls zurück in ein Lager wird üblicherweise mit einem steuerbaren Roboterarm durchgeführt, in dessen Reichweite alle Behandlungsstationen und Lagerbehälter angeordnet sind. Dieser Roboterarm, durch den alle sich auf dem Behandlungswege befindlichen Platten zu transportieren sind, führt pro Zeiteinheit eine sehr hohe Anzahl von verschiedenen Transportschritten aus, wobei er mit jedem derartigen Transportschritt eine Platte über ein Teilstück des Behandlungsweges, bei- spielsweise von einer Behandlungsstation zur nächsten transportiert. Es ist offensichtlich, dass der Roboterarm sehr komplizierte Bewegungsabfolgen zu durchlaufen hat und dass er zwischen den eigentlichen Transportschritten auch eine grosse Zahl von Leerbewegungen (ohne Platte) ausführen muss. Es zeigt sich denn auch, dass der Roboterarm dasjenige Glied eines Testsystems ist, das dem Plattendurchsatz pro Zeiteinheit eine obere Grenze aufzwingt.The transport of the individual plates from a warehouse to a first and subsequent treatment stations and possibly back to a warehouse is usually carried out with a controllable robot arm, within the reach of which all treatment stations and storage containers are arranged. This robot arm, through which all the plates on the treatment path are to be transported, carries out a very high number of different transport steps per unit of time, and with each such transport step it moves a plate over a section of the treatment path, for example from one treatment station to the next transported. It is obvious that the robot arm has to go through very complicated sequences of movements and that between the actual transport steps it also has to perform a large number of empty movements (without a plate). It also shows that the robot arm is the link in a test system that imposes an upper limit on the plate throughput per unit of time.
Die Anzahl der Substanzen, die eine der beschriebenen Substanzbibliotheken enthalten muss, um für umfassende Tests genügend zu sein, ist sehr gross und wächst dauernd. Substanzbibliotheken mit mehreren Hunderttausend Substanzen sind gebräuchlich und werden weiter erweitert. Mit den Bibliotheken wachsen auch die Zahlen von Tests in einer Testserie, wodurch es immer wichtiger wird, Testsysteme mit einem möglichst hohen Plattendurchsatz zur Verfügung zu haben, damit derartig grosse Testserien noch in einem vertretbaren Zeitraum durchgeführt werden können. Es besteht ein Bedürfnis nach Mitteln und Wegen, mit denen die Leistungsfähigkeit von Verfahren und Vorrichtungen zur Durchfülrrung von Testserien nicht nur graduell vergrössert sondern in eine andere Grössenordnung gehoben werden kann.The number of substances that one of the substance libraries described must contain in order to be sufficient for extensive tests is very large and is constantly growing. Substance libraries with several hundred thousand substances are in use and are being expanded further. With the libraries The number of tests in a test series is also growing, which makes it increasingly important to have test systems with the highest possible plate throughput so that such large test series can still be carried out within a reasonable period of time. There is a need for means and ways with which the performance of methods and devices for carrying out test series can not only be gradually increased but also increased to another order of magnitude.
Die Erfindung stellt sich aus diesem Grunde die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung aufzuzeigen, mit denen in gleichen Zeiträumen bedeutend mehr Tests durchführbar sind, als dies mit den herkömmlichen Verfahren und Vorrichtungen möglich ist, und zwar ohne wesentliche Aufstockung an Apparaturen (Behandlungsstationen). Mit dem erfindungsgemässen Verfahren und der erfindungsgemässen Vorrichtung soll es möglich werden, unter Verwendung von bekannten Mikrotestplatten mit 96 Kavitäten ohne Parallelschaltungen Leistungen in der Grössenordnung von 100O00 Tests pro Tag durchzuführen. Das Verfahren und die Vorrichtung sollen aber nicht an diese spezifischen Platten gebunden sein, sodass durch Verwendung von Platten mit mehr Kavitäten weitere Leistungssteigerungen erreichbar sind. Das Verfahren soll mit bekannten Behandlungsstationen durchführbar sein.For this reason, the object of the invention is to provide a method and a device with which significantly more tests can be carried out in the same time periods than is possible with the conventional methods and devices, and without a substantial increase in the number of apparatuses (treatment stations). With the method and the device according to the invention, it should be possible to carry out services in the order of magnitude of 100,000 tests per day using known microtest plates with 96 cavities without parallel connections. However, the method and the device should not be bound to these specific plates, so that further increases in performance can be achieved by using plates with more cavities. The method should be able to be carried out with known treatment stations.
Die Grundidee des erfindungsgemässen Verfahrens besteht im wesentlichen darin, nicht wie bis anhin einzelne Platten sondern Plattenstapel zu handhaben, wobei alle Plattenstapel vorteilhafterweise dieselbe Grosse haben, das heisst immer dieselbe Anzahl von Platten aufweisen. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren werden alle Platten (Testplatten, leere Platten und Bibliotheksplatten) in solchen Stapeln gelagert, werden Platten in Plattenstapeln manipuhert und werden Platten in Plattenstapeln transportiert. Nur für die Behandlung in den Behandlungsstationen werden Platten aus Stapeln verein- zeit, als Einzelplatten behandelt und nach der Behandlung wieder in Stapel eingefügt. Durch ein derartiges Stapelmanagement lässt sich die Bewegung der Platten auf dem Behandlungsweg gegenüber dem bekannten Einzelplat- tenmanagement vereinfachen und beschleunigen und dadurch der Platten- durchsatz bedeutend erhöhen.The basic idea of the method according to the invention consists essentially in handling stacked plates rather than individual plates as before, all plate stacks advantageously having the same size, that is to say always having the same number of plates. According to the method according to the invention, all plates (test plates, empty plates and library plates) are stored in such stacks, plates are manipulated in plate stacks and plates are transported in plate stacks. Plates from stacks are only combined for treatment in the treatment stations. time, treated as single plates and put back in stacks after the treatment. With such a stack management, the movement of the plates on the treatment path can be simplified and accelerated compared to the known single plate management, and the plate throughput can thereby be increased significantly.
Ein Plattenstapel u fasst beispielsweise zehn Platten, wobei jede Platte die untere abdeckt und zuoberst auf dem Stapel zur Abdeckung der obersten Platte eine Deckplatte ohne andere Funktion angeordnet ist. Dadurch, dass die Platten während der meisten Zeit, die sie für einen Test unterwegs sind, in einem Plattenstapel eingeordnet sind, in dem sie von einer oberen Platte abgedeckt sind, erübrigt sich ein Abdecken der einzelnen Platten, was einen weiteren Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens darstelltA plate stack u holds, for example, ten plates, each plate covering the lower one and a cover plate without any other function being arranged on top of the stack to cover the top plate. Because the plates are arranged in a stack of plates for most of the time that they are underway for a test, in which they are covered by an upper plate, there is no need to cover the individual plates, which is a further advantage of the method according to the invention
Zur r_)urchführung des erfindungsgemässen Verfahrens werden eine Mehrzahl von Behandlungsstationen vorgesehen, die jede mit mindestens einem Plattenvereinzelungsmittel ausgerüstet ist, das heisst mit einem Mittel, mit dem eine Platte aus einem Plattenstapel entnommen, in einer Behandlungsposition positioniert und nach der Behandlung wieder in einem Stapel eingeordnet werden kann. Ferner werden eine Mehrzahl von Transportmitteln vorgesehen, mit denen je mindestens ein Plattenstapel individuell auf einem Behandlungsweg transportierbar ist, und StapelmanipuMermittel, mit denen Plattenstapel aus Lagerbehältern entnommen und auf Transportmittel geladen und von Transportmitteln entfernt und wieder eingelagert werden können. Die erfin- dungsgemässe Vorrichtung, die im wesentlichen aus Behandlungsstationen mit Plattenvereinzelungsmitteln, Stapeltransportmitteln, Lagerbehältern und Sta- pelmanipiulieπnitteln besteht, wird in derselben Art, wie dies für Vorrichtun- gen mit Plattenmanagement üblich ist, von einem zentralen Rechner gesteuert, sodass die Durchführung von Testserien voll automatisiert abläuft. Es zeigt sich, dass es vorteilhaft ist, wenn jede spezifische Platte in einem spezifischen Stapel einen gleichbleibenden Platz hat, an den sie nach jeder Vereinzelung wieder zurückgebracht wird. Es zeigt sich auch, dass es in der- selben Art vorteilhaft ist, wenn jeder spezifische Stapel von mehrfach benötigten Platten (Bibliotheksplatten) für die Lagerung in einem Lagerbehälter einen gleichbleibenden Lagerplatz hat, an den der Stapel immer wieder zurückgebracht wird. Damit unter dieser Bedingung Testserien ohne Einbusse von Freiheitsgraden gegenüber dem Einzelplattenmanagement durchführbar sind, sind die Plattenvereinzelungsmittel derart auszugestalten, dass sie aus einem Stapel jede beliebige Platte entnehmen und wieder an ihrem Platz positionieren können. Ferner sind Lagerbehälter und Stapeln-tanipuhermittel derart auszugestalten, dass jeder gelagerte Stapel aus- oder eingelagert werden kann, unabhängig davon, welche anderen Stapel eingelagert sind.To carry out the method according to the invention, a plurality of treatment stations are provided, each of which is equipped with at least one plate separating means, that is to say with a means by which a plate is removed from a stack of plates, positioned in a treatment position and after the treatment again in a stack can be classified. Furthermore, a plurality of transport means are provided with which at least one stack of plates can be transported individually on a treatment path, and stack manipulation means with which stack of plates can be removed from storage containers and loaded onto transport means and removed from transport means and put back into storage. The device according to the invention, which essentially consists of treatment stations with plate separating means, stack transport means, storage containers and stack manipulation means, is controlled in the same way as is usual for devices with plate management, so that test series can be carried out runs fully automated. It turns out that it is advantageous if each specific plate has a constant place in a specific stack, to which it is returned after each separation. It also shows that it is advantageous in the same way if each specific stack of multiple-use plates (library plates) has a constant storage location for storage in a storage container, to which the stack is always returned. So that test series can be carried out under this condition without sacrificing degrees of freedom compared to individual plate management, the plate separating means must be designed in such a way that they can remove any plate from a stack and position it again in its place. Furthermore, storage containers and stacking tanipu means are to be designed in such a way that each stored stack can be removed from or put into storage, regardless of which other stacks are stored.
Die Bedingung des im wesentlichen unveränderbaren Plattenplatzes im Stapel und des unveränderbaren Stapel-Lagerplatzes ist aber für das erfindungsge- mässe Verfahren nicht zwingend. Mit Hilfe einer entsprechend aufwendigen, softwaremässigen Verwaltung ist es auch möglich, Platten und Stapel in einer sich dauernd ändernden "Unordnung" zu jedem Zeitpunkt zu lokalisieren und einer Behandlung zxizuführen.However, the condition of the essentially unchangeable disk space in the stack and the unchangeable stack storage space is not essential for the method according to the invention. With the help of a correspondingly complex, software-based administration, it is also possible to localize plates and stacks in a constantly changing "disorder" at any time and to carry out a treatment.
Auf jeden Fall sind die Lagerbehälter derart auszugestalten, dass ein arbiträrer Zugriff auf Stapel möghch ist, derart, dass für die Beschickung von Platten mit Substanzen und für die Durchführung von Tests die Auswahl von Plattenstapeln aus einem Lagerbehälter absolut frei und von der Lagerordnung absolut unabhängig ist Dies gilt im Bereiche der Lagerung nicht für einzelne Platten. Ist beispielsweise nur eine Platte aus einem Stapel zu behandeln, wird der ganze Stapel ausgelagert und transportiert und wird an den Behandlungs- stationen nur die zu behandelnde Platte vereinzelt. Das heisst mit anderen Worten, dass für die Ein- und Auslagerung ein arbiträrer Zugriff auf einzelne Stapel gewährleistet sein muss, für die Plattenvereinzelung ein arbiträrer Zugriff auf einzelne Platten.In any case, the storage containers must be designed in such a way that arbitrary access to stacks is possible, such that the selection of plate stacks from a storage container is completely free for loading plates with substances and for carrying out tests and is completely independent of the storage regulations This does not apply to individual panels in the area of storage. If, for example, only one plate from a stack is to be treated, the entire stack is removed and transported and is sent to the only the individual plate to be treated. In other words, this means that arbitrary access to individual stacks must be guaranteed for storage and retrieval, and arbitrary access to individual disks for plate separation.
Für die Lagerung der Plattenstapel werden beispielsweise Lagerbehälter verwendet mit ausziehbaren Tablaren, auf denen die Plattenstapel voneinander beabstandet positioniert sind, derart, dass mit Hilfe eines Stapelmanipulier- mittels, das einen entsprechenden Greifer aufweist, von oben jeder Stapel von einem ausgezogenen Tablar entnehmbar und/oder auf einem solchen an einer freien Stelle auf dem Tablar positionierbar ist. Zum Transport der Stapel sind beispielsweise auf einem Schienensystem mit steuerbaren Weichen bewegbare, individuelle Stapeltransportmittel vorgesehen, die durch das Stapelmanipulier- mittel mit je mindestens einem Stapel beladen werden und auf einem für eine bestimmte Testserie vorgegebenen Pfad eine vorgegebene Sequenz von Behandlungsstationen anfahren.For the storage of the plate stacks, for example, storage containers are used with pull-out trays on which the plate stacks are positioned at a distance from one another, such that each stack can be removed from a pulled-out tray and / or with the aid of a stack manipulating means which has a corresponding gripper can be positioned on such in a free place on the tray. To transport the stacks, for example, movable, individual stack transport means are provided on a rail system with controllable switches, which are loaded with at least one stack each by the stack manipulation means and travel to a predetermined sequence of treatment stations on a path predetermined for a specific test series.
Das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Vorrichtung werden anhand der folgenden Figuren im Detail beschrieben. Dabei zeigen:The method according to the invention and the device according to the invention are described in detail with reference to the following figures. Show:
Figur 1 ein beispielhafter Plattenstapel, wie er im erfindungsgemässen Verfahren zur Anwendung kommt;FIG. 1 shows an exemplary plate stack as used in the method according to the invention;
Figur 2 eine schematische Darstellung einer Testdurchführung nach dem erfindungsgemässen Verfahren;FIG. 2 shows a schematic illustration of a test implementation using the method according to the invention;
Figur 3 eine schematische Darstellung der Herstellung von Testplatten aus Bibliotheksplatten oder von einer weiteren Generation von Biblio- theksplatten aus einer bestehenden Generation von Bibliotheksplatten nach dem erfindungsgemässen Verfahren;FIG. 3 shows a schematic representation of the production of test plates from library plates or from a further generation of library counter tops from an existing generation of library tops according to the inventive method;
Figur 4 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungs- form der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens.FIG. 4 shows a schematic illustration of an exemplary embodiment of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention.
Figur 5 ein Schema einer beispielhaften Ausführungsform eines Plattenver- einzelungsmittels;FIG. 5 shows a diagram of an exemplary embodiment of a plate separating agent;
Figur 6 ein Detail des Plattenvereinzelungsmittels.Figure 6 shows a detail of the plate separating means.
Figur 1 zeigt einen Stapel 1 von Platten 2 mit Kavitäten 3, wie er in dem erfindungsgemässen Verfahren zur Anwendung kommt Zuoberst trägt der Stapel 1 eine Deckplatte 4, die, wie dargestellt, keine Kavitäten aufweist oder leere Kavitäten und deren einzige Funktion darin besteht, die Kavitäten der zweitobersten Platte abzudecken. Die Deckfunktion für alle anderen Platten des Stapels wird jeweils von der im Stapel darüberliegenden Platte übernom- men.FIG. 1 shows a stack 1 of plates 2 with cavities 3, as is used in the method according to the invention. At the top, the stack 1 carries a cover plate 4 which, as shown, has no cavities or empty cavities and their only function is that Cover cavities of the second top plate. The covering function for all other plates in the stack is taken over by the plate above in the stack.
Die Platten 2 besitzen an ihren Oberseiten und an ihren Unterseiten aufeinander abgestimmte Stapelmittel, beispielsweise wulstartige Ränder 5 auf der Oberseite und entsprechende Rillen (nicht dargestellt) auf der Unterseite, sodass der Stapel relativ stabil ist. Vorteilhafterweise sind auch auf Oberflächen 6, auf denen Stapel positioniert werden, also beispielsweise Tablare von Lagerbehältem, Auflageflächen von Transportmitteln und Behandlungspositionen von Behandlungsstationen mit denselben Stapelmitteln ausgerüstet, sodass die Stapel einfach und genau in definitiven Positionen positionierbar sind. Es ist auch vorstellbar, dass die unterste Platte jedes Stapels für die Postitionie- rung andere mit entsprechenden Mitteln einer Auflagefläche kooperierende Positionierungsmittel aufweist oder dass jeder Stapel für diese Funktion eine spezifische, wie die Deckplatte keiner anderen Funktion dienende, unterste Positionierplatte aufweistThe plates 2 have stacking means matched to one another on their upper sides and on their undersides, for example bead-like edges 5 on the upper side and corresponding grooves (not shown) on the underside, so that the stack is relatively stable. Advantageously, surfaces 6 on which stacks are positioned are also equipped with the same stacking means, for example trays of storage containers, support surfaces of transport means and treatment positions of treatment stations, so that the stacks can be easily and precisely positioned in definite positions. It is also conceivable that the bottom plate of each stack for the position- tion has other positioning means cooperating with corresponding means of a support surface, or that each stack has a specific lowermost positioning plate for this function, as the cover plate serves no other function
Figur 2 zeigt als sehr schematische Darstellung eine beispielhafte Testdurchführung nach dem erfindungsgemässen Verfahren. In aufeinanderfolgenden Phasen a bis i sind mit Pfeilen die durchzuführenden Stapel- bzw. Plattenbe- wegungen dargestellt, wobei Gmppen von Phasen gegebenenfalls wiederholt werden. Die einzelnen Phasen sind:FIG. 2 shows a very schematic illustration of an exemplary test implementation using the method according to the invention. In successive phases a to i, the stack or plate movements to be carried out are shown by arrows, groups of phases being repeated if necessary. The individual phases are:
a ein Stapel 1 von Testplatten ist mit anderen Testplattenstapeln in einem Lagerbehälter 10 mit Tablaren 11 gelagert. Um die in den Kavitäten der Testplatten des Stapels 1 vorhandenen Testsubstanzen zu testen wird dera a stack 1 of test plates is stored with other test plate stacks in a storage container 10 with trays 11. In order to test the test substances present in the cavities of the test plates of stack 1, the
Lagerbehälter 10 geöffnet und das Tablar 11 ausgezogen;Storage container 10 opened and the tray 11 pulled out;
b der Stapel 1 wird von einem Stapelmampuüermittel (nicht dargestellt) erfasst und vom Tablar 11 gehoben;b the stack 1 is gripped by a stacking mamu means (not shown) and lifted from the tray 11;
c der Stapel 1 wird auf ein Transportmittel 12 geladen und zu einer Behandlungsstation 12 transportiert;c the stack 1 is loaded onto a transport means 12 and transported to a treatment station 12;
d eine Platte des Stapels 1 (beispielsweise diejenige direkt unter der Deck- platte) wird mit Hilfe eines Plattenvereinzelungsmittels (nicht dargestellt) in der Behandlungsposition 13 der Behandlungsstation 12 positioniert und wird behandelt;d a plate of the stack 1 (for example that directly below the cover plate) is positioned in the treatment position 13 of the treatment station 12 with the aid of a plate separating means (not shown) and is treated;
e die Platte wird mit Hilfe des Plattenvereinzelungsmittels (nicht darge- stellt) von der Behandlungsposition entfernt und wird wieder im Stapel 1 positioniert; die Schritte d und e werden gegebenenfalls für weitere Platten des Stapels 1 wiederholt;e the plate is removed from the treatment position using the plate separating means (not shown) and is positioned again in stack 1; steps d and e are optionally repeated for further plates of stack 1;
f der Stapel 1 wird weitertransportiert;f the stack 1 is transported on;
die Schritte d, e und f werden gegebenenfalls an einer nächsten Behandlungsstation wiederholt;steps d, e and f may be repeated at a next treatment station;
g der Stapel wird zum Lagerbehälter 10 zurück transportiert und durch das Stapelmanipuliermittel (nicht dargestellt) wieder auf dem Tablar 11 positioniert;g the stack is transported back to the storage container 10 and repositioned on the tray 11 by the stack manipulation means (not shown);
h das Tablar 11 wird in den Lagerbehälter 10 eingeschoben;h the tray 11 is inserted into the storage container 10;
i der Lagerbehälter 10 wird geschlossen.i the storage container 10 is closed.
Die Figur 2 veranschaulicht den Behandlungsweg nur eines Stapels 1. Bei der I)urchführung einer Testserie sind nun aber eine Mehrzahl von Stapeln auf- einander folgend auf dem Behandlungsweg unterwegs, derart, dass aus dem Lagerbehälter oder sogar aus einer Mehrzahl von Lagerbehältem dauernd Stapel ausgelagert und andere wieder eingelagert werden, und derart, dass in den Behandlungsstationen Platten von einem Stapel nach dem anderen behandelt werden, wobei die beladenen Transportmittel vor Behandlungsstatio- nen auch gepuffert werden können. Nach dem Entladen eines Transportmittels wird dieses aus dem gleichen oder aus einem anderen Lagerbehälter wieder beladen.FIG. 2 illustrates the treatment path of only one stack 1. When carrying out a test series, however, a plurality of stacks are now in succession on the treatment path, in such a way that stacks are continuously removed from the storage container or even from a plurality of storage containers and others are put back into storage, and in such a way that plates are treated from stack to stack in the treatment stations, the loaded means of transport also being able to be buffered before treatment stations. After unloading a means of transport, it is loaded again from the same or a different storage container.
Figur 3 zeigt in derselben schematischen Art wie die Figur 2 eine Behandlung, in der immer zwei Platten bzw. zwei Plattenstapel involviert sind, bei- spielsweise eine Herstellung von Bibhotheksplatten (weitere Generation) auf denen eine Auswahl von Substanzen aus einer Mutterbibliothek aufgebracht werden oder eine Herstellung von Testplatten mit Hilfe von Bibliotheksplatten. Die Auslagerung und Einlagerung der Plattenstapel ist nicht dargestellt. Sie läuft gleich ab, wie dies im Zusammenhang mit der Figur 2 bereits beschrieben wurde.FIG. 3 shows in the same schematic manner as FIG. 2 a treatment in which two plates or two plate stacks are always involved, with for example the production of library plates (further generation) on which a selection of substances from a mother library are applied or the production of test plates with the help of library plates. The outsourcing and storage of the plate stack is not shown. It takes place immediately, as has already been described in connection with FIG. 2.
Figur 3 zeigt in aufeinanderfolgenden Phasen k bis p mit Pfeilen die durch- zuführenden Stapel- und Plattenbewegungen:Figure 3 shows in successive phases k to p with arrows the stack and plate movements to be carried out:
k ein Stapel 1.1 von Bibhotheksplatten und ein Stapel 1.2 von leeren Platten werden je auf einem Transportmittel 12 zu einer Behandlungsstation 20 transportiert, welche Behandlungsstation 20 ausgerüstet ist zur Entnah- me von Flüssigkeit aus Kavitäten und zur Zugabe von Flüssigkeit zuk a stack 1.1 of library plates and a stack 1.2 of empty plates are each transported on a means of transport 12 to a treatment station 20, which treatment station 20 is equipped for removing liquid from cavities and for adding liquid
Kavitäten (liquid handling Station) und welche Behandlungsstation 20 mit zwei Platteπvereinzelungsmitteln (nicht dargestellt) ausgerüstet ist;Cavities (liquid handling station) and which treatment station 20 is equipped with two plate separating means (not shown);
1 eine Bibliotheksplatte wird aus dem Stapel 1.1 entnommen und in Be- handlungsposition gebracht und aus mindestens einer Kavität wird Substanz entnommen;1 a library plate is removed from the stack 1.1 and brought into the treatment position and substance is removed from at least one cavity;
m die Bibliotheksplatte wird wieder im Stapel 1.1 positioniert;m the library plate is positioned again in stack 1.1;
n eine leere Platte wird aus dem Stapel 1.2 entnommen und in Behandlungsposition gebracht und die mindestens eine der Bibliotheksplatte entnommene Substanz wird in eine Kavität eingebracht, sodass aus der leeren Platte eine Testplatte oder eine weitere Bibliotheksplatte entsteht;n an empty plate is removed from the stack 1.2 and brought into the treatment position and the at least one substance removed from the library plate is introduced into a cavity, so that a test plate or a further library plate is produced from the empty plate;
o die Testplatte wird wieder im Stapel 1.2 positioniert; die Schritte 1 bis o werden gegebenenfalls mit weiteren Platten aus dem Stapel 1.1 und/oder aus dem Stapel 1.2 wiederholt;o the test plate is positioned again in stack 1.2; steps 1 to o are optionally repeated with further plates from stack 1.1 and / or from stack 1.2;
p die Stapel werden weg transportiert, wobei der Stapel 1.1 beispielsweise wieder eingelagert wird und der Stapel 12 auf einem Behandlungsweg direkt behandelt oder ebenfalls wieder eingelagert wird.p the stacks are transported away, the stack 1.1 being stored again, for example, and the stack 12 being treated directly on a treatment path or likewise being stored again.
Die Figur 3 könnte den Eindruck erwecken, dass die Bewegungen der Stapel 1.1 und 1.2 simultan sind. Dies ist in keiner Weise eine Bedingung für das erfindungsgemässe Verfahren. Werden beispielsweise Bibliotheksplatten einer zweiten Generation oder Testplatten erstellt, die nur eine Auswahl von Substanzen einer Mutterbibliothek enthalten, werden beispielsweise Substanzen von mehreren Mutterbibliotheksplatten auf nur eine leere Platte aufgebracht und die Stapelbewegungen zur Behandlungsstation und von ihr weg sind in keiner Weise simultan.FIG. 3 could give the impression that the movements of the stacks 1.1 and 1.2 are simultaneous. This is in no way a condition for the method according to the invention. If, for example, library plates of a second generation or test plates containing only a selection of substances from a mother library are created, substances from several mother library plates are applied to only one empty plate and the stacking movements to and from the treatment station are in no way simultaneous.
Figur 4 zeigt wiederum in einer sehr schematischen Darstellung eine bei- spielhafte Vorrichtung zur Durchfühmng des erfindungsgemässen Verfahrens, wie es im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 3 beschrieben wurde. Die Vorrichtung weist einen links dargestellten Lagerbereich und einen rechts dargestellten Behandlungsbereich auf.FIG. 4 again shows a very schematic representation of an exemplary device for carrying out the method according to the invention, as was described in connection with FIGS. 1 to 3. The device has a storage area shown on the left and a treatment area shown on the right.
Im Lagerbereich sind eine Mehrzahl von Lagerbehältem 10 mit ausziehbaren Tablaren vorgesehen, die beispielsweise auf einer Schiene 30 (strichpunktierte Linie) wahlweise in den Bereich eines Stapelmanipuüeπnittels 31 bewegbar sind. Das StapelmanipuHermittel ist als den Lagerbereich mit dem Behand- lungsbereich verbindender Doppelpfeil dargestellt Es wird vorteilhafterweise mehr als ein Stapelmanipuüermittel 31 (beispielsweise zwei) vorgesehen, derart, dass gleichzeitig Platten aus mehreren Lagerbehältem behandelbar sind, ohne dass die Lagerbehälter bewegt werden müssen. An den Stellen der StapelmanipuHermittel 31 sind auch Mittel zum Öffnen der Lagerbehälter 10 und zum Ausziehen der Tablare 11 vorzusehen.A plurality of storage containers 10 with pull-out trays are provided in the storage area and can optionally be moved, for example on a rail 30 (dash-dotted line) into the area of a stacking manipulator 31. The stack manipulator is shown as a double arrow connecting the storage area to the treatment area. Advantageously, more than one stack manipulator 31 (for example two) is provided. such that plates from several storage containers can be treated simultaneously without the storage containers having to be moved. At the locations of the stack manipulation means 31, means for opening the storage containers 10 and for pulling out the trays 11 are also to be provided.
Der Behandlungsbereich weist eine Mehrzahl von Behandlungsstationen 12 mit einem Plattenvereinzelungsmittel 32 und Behandlungsstationen 20 mit zwei oder mehreren Plattenvereinzelungsmitteln 32 auf. Die Plattenverein- zelungsmittel sind dargestellt als Doppelpfeile, die ein Stapeltransportsystem mit Behandlungsstationen 12 oder 20 verbinden. Das Stapeltransportsystem besteht aus einem Schienensystem 33 (strichpunktierte Linien) mit Verzweigungen, an denen steuerbare Weichen vorgesehen sind. Das Schienensystem ist vorteilhafterweise in sich geschlossen und führt in den Bereich der Stapel- manipuliermittel 31 und der Plattenvereinzelungsmittel 32, wobei diese Bereiche alle vorteilhafterweise auf je einem Bypass 34 bypassierbar sind.The treatment area has a plurality of treatment stations 12 with a plate separation means 32 and treatment stations 20 with two or more plate separation means 32. The plate separating means are shown as double arrows which connect a stack transport system to treatment stations 12 or 20. The stack transport system consists of a rail system 33 (dash-dotted lines) with branches on which controllable switches are provided. The rail system is advantageously self-contained and leads into the area of the stack manipulation means 31 and the plate separation means 32, these areas all being advantageously bypassable on a bypass 34 each.
Auf dem Schienensystem sind Stapeltransportmittel 12 individuell bewegbar. Das Schienensystem kann nur in einer Richtung befahrbar sein (beispielsweise im Uhrzeigersinn), wobei mögliche Behandlungswege sich durch Bypassieren von Behandlungsstationen unterscheiden. Das Schienensystem kann aber auch Querverbindungen 35 aufweisen und in zwei Richtungen befahrbare Bereiche haben, derart, dass beispielsweise Behandlungswege mit verschiedenen Be- handlungssequenzen oder eine abgekürzte Rückführung von Stapeln (Bibliotheksplatten) möghch werden.Stack transport means 12 can be moved individually on the rail system. The rail system can only be navigable in one direction (for example clockwise), with possible treatment routes differing by bypassing treatment stations. However, the rail system can also have cross connections 35 and have areas that can be driven in two directions, such that, for example, treatment routes with different treatment sequences or an abbreviated return of stacks (library plates) are possible.
Die meisten durch- iführenden Tests beinhalten, wie bereits eingangs erwähnt, eine Inkubation in einer vorgegebenen Atmosphäre und bei einer vorgegebenen Temperatur. Im erfindungsgemässen Verfahren ist es besonders vorteil- haft, die Platten in Stapeln zu inkubieren. Ein Plattenstapel stellt aber eine relativ grosse Masse dar, in der verschiedene Positionen mit sehr verschiedenen Verzögerungen eine Solltemperatur erreichen, wenn der Stapel in eine Umgebung der Solltemperatur gebracht wird. Aus diesem Grunde wird vor- geschlagen, der Inkubation im Stapel eine Vorwärmung vorzuschalten, für die Platten vereinzelt und in der vereinzelte Platten nacheinander beispielsweise durch kurzes Positionieren auf einer Metallplatte mit Solltemperatur vorgewärmt werden. Die vorgewärmten Platten werden wieder in den Stapel eingebracht und dieser wird in den Inkubator gefördert. Der Inkubator ist vorteil- hafterweise ein Durchlaufgerät, durch das mindestens ein Schienenteil des Transportsystems führtMost of the tests carried out, as already mentioned at the beginning, involve incubation in a given atmosphere and at a given temperature. In the method according to the invention, it is particularly advantageous to incubate the plates in stacks. However, a plate stack represents a relatively large mass in which different positions reach a target temperature with very different delays if the stack is brought into an environment of the target temperature. For this reason, it is proposed to preheat the incubation in the stack, to isolate the plates and to preheat them in succession, for example by briefly positioning them on a metal plate at the desired temperature. The preheated plates are put back into the stack and this is fed into the incubator. The incubator is advantageously a continuous device through which at least one rail part of the transport system leads
In der Figur 4 ist eine der Behandlungsstationen als Vorwärmstation (12.1) ausgerüstet und es ist ihr ein DurcMaufinkubator 36 nachgeschaltet, der von einer Mehrzahl von Stapeln auf Transportmitteln mit einer derartigen Geschwindigkeit durchlaufen wird, dass die Stapel den Ausgang erreichen, wenn für sie die vorgegebene Inkubationszeit abgelaufen ist.In FIG. 4, one of the treatment stations is equipped as a preheating station (12.1) and it is followed by a DurcMaufincubator 36, which is passed through by a plurality of stacks on transport means at such a speed that the stacks reach the exit if they have the specified one Incubation period has expired.
Es ist auch eine Behandlungsstation zur Vorwärmung oder Inkubation vorstellbar, der an einer Eingangsstelle und an einer Ausgangsstelle je ein Vereinzelungsmittel zugeordnet ist und die ein internes Plattentransportmittel von der Eingangsstelle zur Ausgangsstelle aufweist. Platten werden vom ersten Vereinzelungsmittel einzeln der Eingangsstelle zugeführt, von der Eingangsstelle zur Ausgangsstelle transportiert und dabei vorgewärmt oder inkubier und werden dann vom zweiten Vereinzelungsmittel einzeln an der Ausgangsstelle in Empfnag genommen und wieder zu einem Stapel aufgestapelt. Figur 5 zeigt ein Schema einer beispielhaften Ausführungsform des Plattenvereinzelungsmittels, das in Figur 4 schematisch mit einem Doppelpfeil dargestellt und mit 32 bezeichnet ist und das in der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Anwendung kommt, um einen Stapel 1 von einer Transportvorrich- tung in eine Arbeitsposition zu bringen, um eine Platte 2 aus dem Stapel 1 zu entnehmen, auf der Behandlungsposition 13 einer Behandlungsstation zu positionieren und nach der Bearbeitung wieder im Stapel 1 unterzubringen und um den Stapel 1 wieder auf die Transportvorrichtung zu laden. Das Plattenvereinzelungsmittel ist in drei verschiedenen mit a, b und c bezeichneten Funktionsphasen dargestelltA treatment station for preheating or incubation is also conceivable, which is assigned a separating means at each of an entry point and an exit point and which has an internal plate transport means from the entry point to the exit point. Plates are fed individually from the first separating means to the entry point, transported from the entry point to the exit point and preheated or incubated, and are then individually received by the second separating means at the exit point and stacked again in a stack. FIG. 5 shows a diagram of an exemplary embodiment of the plate separating means, which is shown schematically in FIG. 4 with a double arrow and is designated by 32 and which is used in the device according to the invention to bring a stack 1 from a transport device into a working position, in order to remove a plate 2 from the stack 1, to position it in the treatment position 13 of a treatment station and to place it again in the stack 1 after processing, and to reload the stack 1 onto the transport device. The plate separating agent is shown in three different functional phases labeled a, b and c
Das Plattenvereinzelungsmittel weist eine Stapelschaufel 40 und einen Plattenschlitten 41 auf. Diese sind mit entsprechenden Antriebsmitteln und Steu- ermitteln in die folgenden Positionen bewegbar:The plate separating means has a stacking bucket 40 and a plate slide 41. These can be moved into the following positions using appropriate drive means and control devices:
a Die Stapelschaufel 40 unterfährt einen Stapel 1, der auf einem Transportmittel (nicht dargestellt) in einer Umladeposition 42 bereitgehalten wird. Die Stapelschaufel 40 bewegt den Stapel 1 von der Umladeposition 42 in eine Arbeitsposition 43 (waagrechter Doppelpfeil).a The stacking bucket 40 passes underneath a stack 1, which is kept ready on a transport means (not shown) in a transfer position 42. The stacking bucket 40 moves the stack 1 from the reloading position 42 into a working position 43 (horizontal double arrow).
b Die Stapelschaufel 40 wird in eine Höhe gebracht, derart, dass die aus dem Stapel 1 zu entnehmende Platte die gleiche Höhe hat wie der Plattenschlitten 41 (vertikaler Doppelpfeil).b The stacking bucket 40 is brought to a height such that the plate to be removed from the stack 1 has the same height as the plate carriage 41 (vertical double arrow).
Die zu entnehmende Platte 2 wird mit Hilfe des Plattenschlittens 41 in die Behandlungsposition 13 der Behandlungsstation befördert (horizontaler Doppelpfeil). Für die Entfernung der Platte 2 von der Behandlungsposition 13, für die Wiedereingliederung der Platte im Stapel 1 und für die Verladung des Stapels auf das Transportmittel werden die oben skizzierten Schritte in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt.The plate 2 to be removed is conveyed with the aid of the plate carriage 41 into the treatment position 13 of the treatment station (horizontal double arrow). For the removal of the plate 2 from the treatment position 13, for the reintegration of the plate in the stack 1 and for loading the stack onto the means of transport, the steps outlined above are carried out in reverse order.
Figur 6 zeigt die Mittel mit denen der Stapel 1 auf der in der Arbeitsposition 43 auf und ab bewegten Stapelschaufel 40 in eine Konfiguration gebracht wird, derart, dass eine Platte 2' aus dem Stapel 1 entfernbar und wieder in den Stapel integrierbar ist. Die Figur 6 ist eine Ansicht von links der Arbeitsposition 43 der Stapelschaufel 40, wie sie in der Figur 5 dargestellt ist. Die Mittel, die für die Vereinzelung einer Platte 2' mit dem Stapel 1 interagieren, sind zusätzlich zur Stapelschaufel 40 ein oberes und ein unteres Paar 50 und 51 von verschwenkbaren Unterlageteilen, die voneinander unabhängig ansteu- erbar von einer Halteposition in eine Ruheposition schwenkbar sind. In der Halteposition untergreifen die Untelageteile eines Paares 50 bzw. 51 von einander gegenüberliegenden Seiten je diejenige Platte 2 bzw. 2', die in einem auf der Stapelschaufel 40 positionierten Stapel 1 die entsprechende Höhe aufweist.FIG. 6 shows the means by which the stack 1 is brought into a configuration on the stacking bucket 40, which is moved up and down in the working position 43, in such a way that a plate 2 'can be removed from the stack 1 and integrated into the stack again. FIG. 6 is a view from the left of the working position 43 of the stacking bucket 40, as shown in FIG. 5. In addition to the stacking bucket 40, the means which interact with the stack 1 for separating a plate 2 'are an upper and a lower pair 50 and 51 of pivotable support parts which can be pivoted independently of one another from a holding position into a rest position. In the holding position, the underlay parts of a pair 50 and 51 engage under each of those plates 2 and 2 'from opposite sides which have the corresponding height in a stack 1 positioned on the stacking bucket 40.
Das untere Paar 51 von Unterlageteilen ist auf einer Höhe angeordnet, derart, dass eine darauf aufliegende Platte vom Plattenschlitten (nicht dargestellt) erfassbar ist.The lower pair 51 of support parts is arranged at a height such that a plate resting thereon can be grasped by the plate slide (not shown).
Figur 6 zeigt zwei mit a und b bezeichnete Funktionsphasen der Paare 50 und 51 von Unterlageteilen. Diese sind:FIG. 6 shows two functional phases, designated a and b, of the pairs 50 and 51 of supporting parts. These are:
a Die Stapelschaufel 40 hebt den Stapel 1 auf eine Höhe derart, dass die über der zu entnehmenden Platte 2' positionierte Platte auf der Höhe des oberen Paares 50 von Unterlageteilen positioniert ist. Das obere Paar 50 von Unterlageteilen wird von der Ruheposition in die Halteposition geschwenkt, während das untere Paar 51 von Unterlageteilen in der Ruheposition verbleibta The stacking bucket 40 lifts the stack 1 to a height such that the plate positioned above the plate 2 'to be removed is at the height of the upper pair 50 of pad parts is positioned. The upper pair 50 of support members are pivoted from the rest position to the holding position, while the lower pair 51 of support members remain in the rest position
b Die Stapelschaufel 40 wird leicht gesenkt, sodass zwischen der auf dem oberen Paar 50 aufliegenden Platte und dem unteren Teil des Stapels ein Zwischenraum entsteht. Dann wird das untere Paar 51 von Unterlageteilen in die Halteposition geschwenkt, sodass die zu entnehmende Platte 2' auf diesen Unterlageteilen aufliegt, und die Stapelschaufel 40 wird nochmals leicht gesenkt. Die zu entnehmende Platte 2' ist nun von den benachbarten Platten derart getrennt, dass sie vom Plattenschhtten (nicht dargestellt) aus dem Stapel 1 entfernbar und nach einer Bearbeitung wieder in den Stapel integrierbar ist.b The stacking bucket 40 is lowered slightly so that there is a gap between the plate resting on the upper pair 50 and the lower part of the stack. Then the lower pair 51 of support parts is pivoted into the holding position, so that the plate 2 ′ to be removed rests on these support parts, and the stacking bucket 40 is again slightly lowered. The plate 2 'to be removed is now separated from the adjacent plates in such a way that it can be removed from the stack 1 by the plate layer (not shown) and can be integrated into the stack again after processing.
Mit den in der Figur 6 schematisch dargestellten Mitteln ist es auch möghch, in einem Stapel eine Lücke zu erzeugen, um darin eine Platte zu deponieren, oder in einem Stapel eine durch eine entfernte Platte erzeugte Lücke zu schliessen.With the means shown schematically in FIG. 6, it is also possible to create a gap in a stack in order to deposit a plate therein, or to close a gap created by a removed plate in a stack.
Die in den Figuren 5 und 6 dargestellten Stapelschaufel 40, Plattenschhtten 41 und Paare 50 und 51 von Unterlageteilen sind mit geeigneten Antriebsmitteln und mit geeigneten Steuermitteln ihrer Funktion entsprechend anzutreiben. Es ist für den Fachmann problemlos möghch, die notwendigen Antriebe und Steuermittel zu realisieren, sodass es sich erübrigt, diese in der vorhegenden Beschreibung im Detail zu beschreiben. The stacking shovel 40, plate layers 41 and pairs 50 and 51 of support parts shown in FIGS. 5 and 6 are to be driven according to their function with suitable drive means and with suitable control means. It is easily possible for the person skilled in the art to implement the necessary drives and control means, so that it is not necessary to describe them in detail in the above description.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E PATENT CLAIMS
1. Verfahren zur Durchfühmng von grossen Zahlen von gleichen chemisch/- biologischen Tests, wobei grosse Zahlen von verschiedenen Substanzen in Kavitäten (3) von Platten (2) eingebracht werden, wobei Substanzen in Kavitäten (3) von Platten (2) gelagert werden und wobei mit Substanzen in Kavitäten (3) von Platten (2) Testreaktionen und Messungen durchgeführt werden, indem die Platten (2) aufeinander folgenden Behandlungsstationen (12, 12.1, 20) zugeführt und die Substanzen in den Kavitäten (3) der Platten (2) in den Behandlungsstationen (12, 12.1, 20) behandelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (2) als Platten- Stapel (1) gelagert, als Plattenstapel (1) manipuliert und als Plattenstapel transportiert werden, wobei jeder Plattenstapel (1) eine Anzahl von aufeinander positionierten Platten (1) und eine auf der obersten Platte (1) positionierte Deckplatte (4) aufweist, und dass in den Behandlungsstationen (12, 12.1, 20) einzelne Platten (2) aus Stapeln (1) entnommen und nach der Behandlung wieder in Stapeln (1) positioniert werden.1. Method for carrying out large numbers of the same chemical / biological tests, large numbers of different substances being introduced into cavities (3) from plates (2), substances being stored in cavities (3) from plates (2) and Test reactions and measurements are carried out with substances in cavities (3) of plates (2) by feeding the plates (2) to successive treatment stations (12, 12.1, 20) and the substances in the cavities (3) of the plates (2). are treated in the treatment stations (12, 12.1, 20), characterized in that the plates (2) are stored as a stack of plates (1), manipulated as a stack of plates (1) and transported as a stack of plates, each stack of plates (1) being one Number of plates (1) positioned one on top of the other and a cover plate (4) positioned on the top plate (1), and that in the treatment stations (12, 12.1, 20) individual plates (2) are removed from stacks (1) and the like nd be positioned in stacks (1) after the treatment.
2. Verfahren nach Anspmch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Platte (2), die aus einem Plattenstapel (1) entnommen wird nach einer Behandlung wieder an derselben Stelle desselben Stapels (1) positioniert wird.2. The method according to Anspmch 1, characterized in that each plate (2) which is removed from a plate stack (1) is positioned again after treatment at the same location of the same stack (1).
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Stapel (1) ein spezifischer Lagerplatz in einem Lagerbehälter (10) zugeordnet wird. 3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that each stack (1) is assigned a specific storage location in a storage container (10).
4. Verfahren nach Anspmch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Platten (2) normierte Mikrotestplatten verwendet werden.4. The method according to Anspmch 1 to 3, characterized in that standardized microtest plates are used as plates (2).
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenstapel (1) mit Hilfe von individuell antreibbaren Transportmitteln (12) auf einem System von Schienen (33/34/35) und Weichen von einem Lagerbereich zu den Behandlungsstationen (12, 12.1, 20) und von einer Behandlungsstation (12, 12.1, 20) zu einer nächsten Behand- lungsstation (12, 12.1, 20) transportiert werden.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the plate stack (1) by means of individually drivable transport means (12) on a system of rails (33/34/35) and switches from a storage area to the treatment stations ( 12, 12.1, 20) and from a treatment station (12, 12.1, 20) to a next treatment station (12, 12.1, 20).
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Platten (2) für eine Vorwärmung vereinzelt werden und unmittelbar nach der Vorwaπnung als Plattenstapel (1) inkubiert werden.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that plates (2) are separated for preheating and incubated immediately after the prewarning as a stack of plates (1).
7. Verfahren nach Anspmch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Plattenstapel (1) für die Inkubierung durch einen DurcWaufinkubator (36) trans- portiert werden.7. The method according to claim 6, characterized in that the plate stacks (1) are transported for incubation by a DurWWauf incubator (36).
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, welche Vorrichtung Mittel zur Lagerung von Platten (2), eine Mehrzahl von Behandlungsstationen (12, 12.1, 20), Mittel zur Positionierung von Platten (2) in Behandlungspositionen (13) von Behandlungsstationen (12, 12.1, 20) und Mittel zum Transportieren von Platten (2) von der Lagerung zu den Behandlungsstationen (12, 12.1, 20) und zwischen den Behandlungsstationen (12, 12.1, 20) aufweist, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Mittel zur Lagerung der Platten (2) Stapellager sind, in denen Plattenstapel (1) einzeln und in frei wählbarer reihenfolge ein- und auslagerbar sind, dass das Mittel zum Transportieren von Platten (2) ein Stapeltransportsystem zum individuellen Transport von Plattenstapeln (1) ist, dass die Vorrichtung zusätzlich mindestens ein Stapelmam^uHermittel (31) zum Ein- und Auslagern von Stapeln und zum Beladen und Entladen von Stapeltta portmitteln (12) aufweist und dass jeder Behandlungsstation (12, 12.1, 20) mindestens ein Plattenvereinzelungsmittel (32) zur frei wählbaren Entnahme einzelner Platten (2) aus einem Plattenstapel (1) und zur Repositionierung einzelner Platten (2) in einem Plattenstapel (1) zugeordnet ist.8. Device for performing the method according to one of claims 1 to 7, which device means for storing plates (2), a plurality of treatment stations (12, 12.1, 20), means for positioning plates (2) in treatment positions (13 ) of treatment stations (12, 12.1, 20) and means for transporting plates (2) from the storage to the treatment stations (12, 12.1, 20) and between the treatment stations (12, 12.1, 20), characterized in that that the means for storing the plates (2) are stacked, in which plate stacks (1) individually and in a freely selectable order can be outsourced that the means for transporting plates (2) is a stack transport system for the individual transport of plate stacks (1), that the device additionally has at least one stacking means (31) for storing and unloading stacks and for loading and unloading Has stacking port means (12) and that each treatment station (12, 12.1, 20) has at least one plate separating means (32) for freely selectable removal of individual plates (2) from a plate stack (1) and for repositioning individual plates (2) in a plate stack ( 1) is assigned.
9. Vorrichtung nach Anspmch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Lagerung von Plattenstapeln (1) Lagerbehälter (10) mit ausziehbare Tablaren (11) sind, wobei die Plattenstapel voneinander beabstandet auf den Tablaren (11) positionierbar sind.9. The device according to Anspmch 8, characterized in that the means for storing plate stacks (1) are storage containers (10) with pull-out trays (11), the plate stacks being spaced apart on the trays (11).
10. Vorrichtung nach Anspmch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Lagerbehältem (10) auf einer Schiene (30) beweglich angeord- net ist10. The device according to Anspmch 9, characterized in that a plurality of storage containers (10) is movably arranged on a rail (30)
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Stapeltransportsystem ein Schienensystem (33/34/35) mit steuer- baren Weichen ist, auf dem individuell angetriebene Transportmittel (12) bewegbar sind.11. Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the stack transport system is a rail system (33/34/35) with controllable switches, on which individually driven transport means (12) can be moved.
12. Vorrichtung nach Anspmch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Schie- nensystem einen in sich geschlossenen Schienenstrang (33) aufweist. 12. The device according to claim 11, characterized in that the rail system has a self-contained rail track (33).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das StapelmanipuHermittel (31) einen Greifer aufweist, der von oben gegen ein ausgezogenes Tablar (11) bewegbar ist, mit dem ein Plattenstapel (1) erfassbar ist und der über ein Transportmittel (12) auf dem Schienensystem (33/34/35) bewegbar und auf dieses absenkbar ist.13. Device according to one of claims 9 to 12, characterized in that the stack manipulator means (31) has a gripper which can be moved from above against an extended tray (11), with which a stack of plates (1) can be grasped and which via a Transport means (12) on the rail system (33/34/35) can be moved and lowered onto this.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Plattenvereinzelungsmittel (32) das jeder Be- handlungsstation (12, 12.1, 20) zugeordnet ist, Mittel zur Entnahme einer beliebigen Platte (2) aus einem Plattenstapel (1) und zur Positionierung einer Platte (2) an einem behebigen Platz in einem Plattenstapel (1) und Mittel zur Positionierung einer aus einem Stapel (1) entfernten Platte (2) in der Behandlungsposition (13) der Behandlungsstation aufweist.14. Device according to one of claims 8 to 13, characterized in that the at least one plate separating means (32) which is assigned to each treatment station (12, 12.1, 20), means for removing any plate (2) from a plate stack ( 1) and for positioning a plate (2) at an inflexible position in a plate stack (1) and means for positioning a plate (2) removed from a stack (1) in the treatment position (13) of the treatment station.
15. Vorrichtung nach Anspmch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Plattenvereinzelungsmittel (32) eine Stapelschaufel (40) aufweist, mit der ein Stapel (1) in einer Umladeposition (42) von einem Transportmittel lad- bar, in eine Arbeitsposition (43) bewegbar und in der Arbeitsposition (43) in verschiedene Höhen hebbar ist.15. The device according to claim 14, characterized in that the plate separating means (32) has a stacking scoop (40) with which a stack (1) can be loaded by a means of transport in a transfer position (42) and moved into a working position (43) and can be raised to different heights in the working position (43).
16. Vorrichtung nach Anspmch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Platten- Vereinzelungsmittel (32) in der Arbeitsposition (43) mit der Stapelschaufel (40) kooperierendes oberes Paar (50) und ein ebensolches unteres Paar (51) von Unterlageteilen aufweist, wobei die Unterlageteile in eine Ruheposition und eine Halteposition schwenkbar sind. 16. The device according to Anspmch 15, characterized in that the plate separating means (32) in the working position (43) with the stacking blade (40) cooperating upper pair (50) and an equally lower pair (51) of support parts, the Support parts are pivotable into a rest position and a holding position.
17. Vorrichtung nach Anspmch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Plattenvereinzelungsmittel (32) einen zwischen der Behandlungsposition (13) der Behandlungsstation und der Arbeitsposition (43) verschiebbaren Plattenschlitten (41) aufweist.17. The device according to claim 16, characterized in that the plate separating means (32) has a plate slide (41) which can be displaced between the treatment position (13) of the treatment station and the working position (43).
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Behandlungsstation eine Vorwärmstation (12.1) ist und dass dieser Vorwärmstation (12.1) ein Inkubator (36) nachgeschaltet ist.18. Device according to one of claims 8 to 17, characterized in that at least one treatment station is a preheating station (12.1) and that this preheating station (12.1) is followed by an incubator (36).
19. Vorrichtung nach Anspmch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Inkubator (36) eine DurcUaufinkubator ist, durch den mindestens ein Schienen- sträng führt19. Device according to Anspmch 18, characterized in that the incubator (36) is a DurcUaufinkubator, through which at least one rail track leads
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Behandlungsstationen ein von einer Eingangs- stelle zu einer Ausgangsstelle führendes Plattentta portmittel aufweist und dass dieser Behandlungsstelle ein erstes Vereinzelungsmittel zur Positionierung von einzelnen Platten in der Eingangsstelle und ein zweites Vereinzelungsmittel zur Entfernung von einzelnen Platten von der Ausgangsstelle zugeordnet ist. 20. Device according to one of claims 1 to 19, characterized in that at least one of the treatment stations has a plate removal means leading from an entry point to an exit point and that this treatment point has a first separating means for positioning individual plates in the entry point and a second Separating means for removing individual plates from the exit point is assigned.
EP99900048A 1998-01-16 1999-01-13 Method and device for conducting a large number of identical biological/chemical tests on the microscale Withdrawn EP1060396A1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6611634B2 (en) 1996-03-19 2003-08-26 University Of Utah Research Foundation Lens and associatable flow cell
DE20006549U1 (en) * 2000-04-08 2001-08-16 Mwg Biotech Ag Device for carrying out chemical or biological processes
DE20006548U1 (en) * 2000-04-08 2001-08-23 Mwg Biotech Ag Device for carrying out chemical or biological processes
NL1019563C2 (en) * 2001-12-13 2003-06-17 Labiron Systems B V Sample plate stacking and unstacking, involves removing or adding plate whilst holding other plates in position
JP4333701B2 (en) * 2006-06-14 2009-09-16 村田機械株式会社 Transport system
JP4367440B2 (en) * 2006-06-14 2009-11-18 村田機械株式会社 Transport system
US9164114B2 (en) 2011-04-19 2015-10-20 Roche Molecular Systems, Inc. Supply unit for continuous loading

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6038660B2 (en) * 1979-05-11 1985-09-02 オリンパス光学工業株式会社 Sample supply device
DE8129742U1 (en) * 1981-10-12 1982-04-22 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt "STACKED CONTAINER FOR MICROTITER PLATES"
DE3144081C2 (en) * 1981-11-06 1983-09-22 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Automated process for the selection of cell clones for submerged cultures
DE3246274C2 (en) * 1981-12-14 1985-05-30 Olympus Optical Co., Ltd., Tokio/Tokyo Analyzer working with immunological agglutination reaction
EP0759406B1 (en) * 1995-08-16 1998-11-04 André Dr. von Froreich Separating device for material carriers, especially for use in medical laboratories

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9936787A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
AU1746899A (en) 1999-08-02
WO1999036787A1 (en) 1999-07-22
CA2318548A1 (en) 1999-07-22
JP2002509255A (en) 2002-03-26

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