FI122208B - Tarvikesarja ja menetelmä biologisten näytteiden prosessoimiseksi ja näytelevy - Google Patents

Description

Tarvikesarja ja menetelmä biologisten näytteiden prosessoimiseksi ja näytelevy

Keksinnön tausta

Keksinnön ala 5 Esillä oleva keksintö kohdistuu välineisiin biologisten näytteiden prosessoimiseksi. Keksintö kohdistuu erityisesti näytelevyyn, jossa on useita näytekaivoja, sekä tarvikesarjaan biologisten näytteiden prosessoimiseksi. Tällaisia levyjä käytetään esimerkiksi lämpösykli-laitteissa polymeraasiketjureaktion (lyhennettynä PCR) suorittamiseksi. Esillä oleva keksintö koskee myös menetelmää biologisten näytteiden prosessoimiseksi.

10

Tekniikan tason kuvaus

Biologisia näytteitä prosessoidaan teollisessa ja kliinisessä diagnostiikassa sekä farmaseuttisissa käyttökohteissa ja tutkimuksen yhteydessä, ja prosessien parantuessa myös näytteiden määrän ja prosessointinopeuden lisäämisen tarve on kasvanut. Tämä on johtanut näy-15 tesäiliöiden standardoimiseen käyttämällä pohjana muutamaa historiallisesti merkittävää standardia, joiden käyttäjät ovat voineet käyttää suurta määrää instrumentteja tai robottikä-sittelijöitä, jotka oli suunniteltu toimimaan tämän standardin kanssa.

Yleisimmin käytetyt standardit perustuvat mikrofugiputken, mikroskooppilevyn ja mikro-20 tiitterilevyn muotoihin. Mikrofugiputkia on saatavana useina, yleensä toisiinsa sopimattomina kokoina, jotka perustuvat käsiteltävän näytteen haluttuun kokoon, ja niitä käytetään ^2 yleensä 0,01 - 1,5 ml:n nestenäytteille. Mikroskooppilevyjä käytetään kudosnäytteille ja o ^ erittäin tiheille pienten näytteiden ruudukoille, jotka voidaan kiinnittää levyn pintaan. Mik- ° rotiitterilevyt muodostetaan erittäin pienten mikrofugiputkien ruudukkojen kaltaisina ja ^ 25 niitä on saatavilla useina eri muotoina, joiden materiaalit, kaivojen geometriat ja näyteti-

X

Q- heydet vaihtelevat, mutta niiden kaikkien pohjapinta on sama ja niitä käytetään tyypillisesti 5 nestenäytteille, joiden tilavuus on 10 - 500 μΐ. On mielenkiintoista havaita, että viime vuo-

(M

g sinä useat uudet tekniikat, kuten mikroruudukot ja mikrofluidiikkakäyttökohteet, joiden oj kehittelyyn on käytetty runsaasti tutkimusresursseja, on lähes aina toteutettu jonkin näiden 30 kolmen standardin mukaisesti, jotta näitä standardeja varten kehitettyjä työkaluja voitaisiin käyttää.

2

Vaikka mikrofugiputket tarjoavatkin suhteellisen suuren tilavuuden reaktiota varten ja biologisten näytteiden suhteellisen pienen prosessointikapasiteetin, kliinisten diagnoosien, teollisuuden mikrobien havaitsemisen ja farmaseuttisen sekä akateemisen tutkimuksen 5 trendinä on ollut reaktion tilavuuden pienentäminen ja prosessien nopeuden lisääminen. Tämän vuoksi suurtiheyksisten mikrotiitterilevyjen ja levypohjaisten mikroruudukoiden käyttämisestä on tullut entistä yleisempää. Nämä muodot ovat erittäin mielenkiintoisia, sillä ne tarjoavat mahdollisuuden suorittaa rinnakkaisia kokeita, pienentää reagentin kulutusta ja ne tuottavat mahdollisuuden käyttää pienempää ja hinnaltaan suhteellisesti edulli-10 sempaa laboratorio- ja analyysilaitteita.

Mikrotiitterilevyt ovat noin 85 mm leveitä, 127 mm pitkiä ja 25 mm korkeita. Niitä on saatavana useina eri muotoina, mutta molekyylibiologian käyttökohteissa 96-kaivoiset ja 384-kaivoiset muodot ovat selvästi yleisimpiä. 96-kaivoiset mikrotiitterilevyt muodostuvat tyy-15 pillisesti toistensa keskipisteistä 9 mm:n päässä ja sisähalkaisijaltaan 5-6 mm olevien kartiomaisten kaivojen muodostamasta 8xl2-ruudukosta. Levyn vaihtelun mukaan kunkin kaivon reaktiotilavuus voi olla enintään 100 - 200 μΐ. 384-kaivoisten levyjen kaivojen välistys on puolet tästä siten, että levyt ovat nyt 16x32-muodossa, etäisyys keskipisteestä keskipisteeseen on 4,5 mm, sisähalkaisij at ovat 3 - 3,5 mm ja näytteen suurin tilavuus on 20 40 - 50 μΐ. Useimmat mikrotiitterilevyjen avulla tehtävät biologisen kemian toimet ovat liuospohjaisia, mutta myös pintapohjaista kemiaa voidaan suorittaa.

-1- Mikrolevyruudukoita on saatavana useina eri näytetiheyksinä, mutta seuraavat seikat ovat δ w yhteisiä niille: i) mikroruudukon pohjapinta-ala on tyypillisesti 25x75 mm, ii) ne perustu ko o 25 vat yleisesti pintakemiaan eikä iii) niissä tyypillisesti ole yksittäistä kolmiulotteista suhdet- o -1- ta kunkin näytteen käsittelemiseksi. Näytteen tiheydet voivat vaihdella muutamasta tuhan- x £ nesta yli sataan tuhanteen levyä kohti.

sr ^t·

CM

o 00 o Mikrotiitterilevyt ja mikroruudukot eroavat kyvyssään käsitellä yksittäisiä näytteitä. Mik-

CM

30 rotiitterilevyt mahdollistavat kaivojen välistyksen ja näyteastian kolmiulotteisuuden, jolloin kutakin näytekaivoa voidaan manipuloida yksilöllisesti, mikä mahdollistaa sekä näytteen että reaktantin vaihtelun yhdellä levyllä. Mikroskooppikokoiset mikroruudukot taas 3 eivät yleensä mahdollista kaikkia näytteen ja reaktanttien permutaatioiden tekemistä yhdellä mikroruudukkolevyllä. Tämän pääeron syy on, että mikrotiitterilevyjen välit mahdollistavat vakiopipetoijien ja nestettä käsittelevien robottiasemien sekä lisätä että vähentää nestettä kustakin kaivosta, mikä mahdollistaa näytteen ja reaktanttien yksilöllisten yhdistelmi-5 en käyttämisen yhdellä levyllä. Mikroruudukoilla taas ei yleensä ole näytteen säilytyksen kolmiulotteisuutta eikä niitä ole mahdollista käsitellä vakiopipetoijilla ja nesteenkäsittely-roboteilla, joita yleensä tarvitaan tällaisessa yksilöllisessä nesteenkäsittelyssä. On syytä havaita, että olemassa on muutamia mikroskooppilevyyn perustuvia astioita, jotka sisältävät sadoista satoihin tuhansiin kuoppaa tai reikää, jotka tuottavat kolmiulotteisen tilan, 10 jossa nestefaasireaktiot voidaan suorittaa. Koska tällaisten tilojen tilavuudet ovat kuitenkin pikolitrojen luokkaa ja tiheys on niin suuri, yksilöllinen näytteen manipulointi ei ole mahdollista kaupallisesti saatavilla nesteenkäsittelylaitteilla.

Lämpösyklilaitteet ovat molekyylibiologiassa esimerkiksi PCR:n ja syklien jaksottamisen 15 kaltaisissa käyttökohteissa yleisesti käytettäviä instrumentteja, ja erilaisia instrumentteja on kaupallisesti saatavilla. Näiden instrumenttien alijoukkoa, joka käsittää DNA:n monistamisen optisen havainnoinnin sisäänrakennetun mahdollisuuden, kutsutaan reaaliaikaisiksi instrumenteiksi. Vaikka näitä voidaan joskus käyttää muissa käyttökohteissa kuin muissa kuin reaaliaikaisissa lämpösyklilaitteissa, ne toimivat samojen lämpöparametrien ja näyt-20 teenvalmisteluparametrien perusteella.

Tärkeät parametrit, jotka määrittävät lämpösyklilaitteen toiminnan laatua, ovat: tasaisuus, tarkkuus ja termisen ohjauksen toistettavuus kaikkien käsiteltyjen näytteiden osalta, mah- ^ dollisuus toimia halutussa ympäristössä, toiminnan nopeus ja näytteiden prosessointikapa- i § 25 siteetti. Kun prosessit muuttuvat monimutkaisemmiksi ja automaation määrä lisääntyy, eri i ^ prosessivaiheiden ja tekniikoiden yhteensopivuuden ja niiden välisen joustavuuden merki- tys korostuu.

CL

C\l

O

g Näytteiden prosessointikapasiteetin tarpeet ovat kehittyneet ajan mittaan. Kaikki nykyisin o ^ 30 tuotettavat lämpösyklilaitteet voidaan jakaa ryhmityksiin sen mukaan, miten näytteet sopi vat niihin. Ensimmäiset instrumentit valmistettiin siten, että niihin sopii pieni määrä putkia, jotka käsiteltiin ja ladattiin laitteeseen yksitellen (esimerkki: Perkin-Elmer 4800). Kun 4 näytteiden prosessointikapasiteetin tarpeet kasvoivat, kehitettiin instrumentteja, joihin sopi muovisia alustoja (mikrotiitterilevyjä), jotka olivat olennaisesti 384:n tai 96:n putken ruudukotta (esimerkkejä: Perkin-Elmer 9600, MJ research PTC-200, Eppendorf MasterCy-cler). Kummassakin näistä muodoista pyritään käyttämään metallilohkoja putkien lämmit-5 tämiseen ja jäähdyttämiseen, mikä asettaa joitakin rajoituksia lämpösykliprosessoinnin nopeudelle metallilo hkon massan lämmittämisen ja jäähdyttämisen vaatiman ajan vuoksi.

Useimmat nykyisin käytössä olevista lämpösyklilaitteista ovat lohkopohjaisia lämpösykli-laitteita, joihin voidaan asettaa mikrotiitterilevyjä. Syynä tähän - näiden instrumenttien 10 hitaista syklinopeuksista huolimatta - on se, että mikrotiitterilevyjä voidaan käyttää erittäin laajalla nestetilavuusalueella ja tiettynä aikana käsiteltävissä olevien näytteiden todellinen kapasiteetti on varsin suuri. Tämä viimeinen ominaisuus on ainoastaan osittain itse laitteen funktio; se riippuu myös laitteista, joita voidaan käyttää prosessissa ja näytteiden asettamiseen ennen lämpösyklireaktiota ja sen jälkeen. Suurin osa käytössä olevista mikrotiitterile-15 vyistä on edellisen vuosikymmenen aikana Society for Bio molecular Screeningin (SBS) laatimien standardien mukaisia. Levyissä on tyypillisesti 6, 24, 96, 384 tai jopa 1536 näy-tekaivoa, jotka on järjestetty 2:3-suhteessa olevaksi suorakulmaiseksi ruudukoksi. Tämä standardi säätelee myös kaivojen mittoja (esimerkiksi niiden halkaisijaa, niiden välistystä sekä syvyyttä) sekä levyjen ominaisuuksia (esimerkiksi mittoja ja jäykkyyttä).

20 SBS-mikrolevyjen käsittelemistä varten on kehitetty joukko robotteja. Nämä robotit voivat olla nesteen käsittelylaitteita, jotka aspiroivat tai jakavat nestenäytteitä näiltä levyiltä ja näille levyille, tai levyjen liikuttajia, jotka kuljettavat niitä instrumenttien välillä. Myös ^ tiettyjä levyissä käsiteltävien näytteiden biologisia, kemiallisia tai fysikaalisia tapahtumia i § 25 tunnistavia levyjen lukulaitteita on kehitetty, o

X

cc “ SBS-mikrotiitterilevystandardien noudattaminen on mahdollistanut robotiikkaratkaisujen, esimerkiksi nesteenkäsittelykoneiden, helpon integroinnin näytteiden valmisteluprosessiin, o § ja sillä on ollut suuri vaikutus mahdollisuuteen lisätä näytteiden käsittelykapasiteettia.

o 0X1 30 Voidaan siis tehdä se päätelmä, että näytteiden käsittelykapasiteettia edelleen lisäävien innovaatioiden on toimittava vaarantamatta mahdollisuutta työskennellä SBS-määritysten mukaisesti.

5 EP-julkaisussa 408280 esitetään erityisesti suunniteltu monen kaivon levyformaatti näytteiden rinnakkaiseksi prosessoimiseksi manuaalisesti. Julkaisuja, jotka liittyvät mikro-skooppilevyjen ja vastaavien rinnakkaiseen prosessointiin ovat WO 99/61152, DE 5 10002666, US 2004/071605 and US 2005/135974.

Julkaisuissa WO 01/52988, EP 1316360 sekä WO 99/61152 esitetään tarvikesarjoja biologisten näytteiden prosessoimiseksi. Nämä tarvikesarjat käsittävät alustaväli-neen sekä näytelevyjä, jotka ovat sovitettavissa alustavälineeseen.

10

Keksinnön yhteenveto

Esillä olevan keksinnön tarkoitus on tuottaa uudenlainen tarvikesaija biologisten näytteiden prosessoimiseksi.

15 Keksinnön toinen tarkoitus on tuottaa uudenlainen näytelevy.

Esillä olevan keksinnön tarkoitus on erityisesti tuottaa mikrotiittcri 1 cvyjärjestelmä, joka etenee askeleen pidemmälle biolääketieteen prosessointiformaattien evoluutiossa mahdollistamalla pienen koon, pienemmän reagenttimäärän ja mikroskooppimuodon rinnakkaisen 20 luonteen etujen yhdistämisen tavallisten nesteen käsittelyt yyppien ja mikrotiitterilevymuo-i- don instrumenttien yhteensopivuuden kanssa.

δ

CM

ώ o o Esillä olevan keksinnön tarkoitus on myös tuottaa uusi menetelmä biologisten näytteiden x prosessoimiseksi mainitun tarvikcsarjan avulla.

CL

^ 25 sj-

CM

§ Nämä ja keksinnön muut kohteet sekä sen edut tekniikan tason mukaisiin menetelmiin ja o cm laitteisiin nähden saavutetaan esillä olevan keksinnön avulla oheisen keksinnön selityksen ja oheisten patenttivaatimusten mukaisesti.

6

Keksintö perustuu ajatukseen yksilöllisesti käsiteltävien kaivojen, joilla on huomattava kolmiulotteinen näytetilavuus, yhdistämisestä levyyn, jonka pohjapinta on mikroskooppi-levyn kokoinen. Joukko näitä mikroskooppilevyn kokoisia levyjä voidaan yhdistää vierekkäin uudenlaiselle alustavälineelle siten, että ne muodostavat suuremman levy-yksikön, 5 erityisesti levy-yksikön, jonka mitat vastaavat SBS:n määrittämän vakiomikrotiitterilevyn mittoja.

Esillä olevan keksinnön mukainen näytteenprosessointisarja käsittää siis kehyksen ja joukon mikrotiitterilevyjä, jotka on suunniteltu sopimaan kehykseen alustakokonaisuuden 10 muodostamiseksi. Kehyksen muoto on yleisesti suorakulmainen ja se käsittää kaksi samansuuntaista, yleisesti pitkänomaista ensimmäistä kehyselementtiä ja kaksi samansuuntaista yleisesti pitkänomaista toista elementtiä. Ensimmäisten elementtien keskiakselit on sovitettu yleisesti kohtisuoraan suhteessa toisten elementtien keskiakseleihin ja ensimmäinen ja toinen elementti on yhdistetty kohtisuoraan kuhunkin toiseen keskeisen näytelevyn vas-15 taanottavan osion määrittävän suorakulmaisen kehyksen muodostamiseksi, joka osio voi olla keskisen syvennyksen muodossa, erityisesti keskisen aukon muodossa. Tämä aukko voi olla ilman sekundäärisiä rakenteellisia osia tai se voi muodostua sarjasta tukielementte-jä, joiden sisään voi mahtua yksi kaivo tai useita kaivoja. Kehys on suunniteltu sisältämään joukko näytelevyjä, jotka voidaan asentaa tai koota rinnakkain kehykseen siten, että ke-20 hyksen vastaanottava osa tukee niitä. Kukin näytelevyistä käsittää joukon ruudukoksi järjestettyjä yksilöllisiä näytekaivoja. Yleisesti näyte levyt ovat v-pohjatyyppisiä, mikä tarkoittaa sitä, että ne käsittävät useita yksittäisiä kaivoja, jotka muodostuvat ohuesta seinä-mämateriaalista, jolloin näytekaivot on sovitettu ainakin osittain työntymään kehyksen näytelevyjä vastaanottavan osion läpi. o

CM

cd 25 o $5 Levyjen koko ensimmäisessä suunnassa on enintään kehyksen koko vastaavassa suunnas- ir sa, ja levyn dimensio toisessa suunnassa, joka on kohtisuorassa ensimmäiseen suuntaan, on

CL

enintään puolet kehyksen keskisen syvennyksen tai aukon dimensiosta tässä suunnassa. m- o Kukin levyistä käsittää välineet levyjen lisäämiseksi ja niiden poistamiseksi kehyksestä co § 30 automatisoidusti robottijärjestelmän avulla.

CM

7

Esillä olevan keksinnön mukainen näytelevy käsittää joukon kaivoja, jotka on järjestetty ruudukoksi, jonka välistys on ennalta määritetty. Kaivojen määrä levyn ensimmäisessä suunnassa vastaa kaivojen määrää SBS-standardin mukaisen mikrotiitterilevyn ensimmäisessä suunnassa ja kaivojen määrä levyn toisessa suunnassa vastaa kaivojen määrän murto-5 osaa SBS-standardin mukaisen mikrotiitterilevyn toisessa suunnassa.

Menetelmä biologisten näytteiden prosessoimiseksi esillä olevan keksinnön mukaisesti käsittää seuraavat jossakin järjestyksessä suoritettavat vaiheet: otetaan joukko näytelevyjä, joista kukin käsittää joukon ruudukoksi jäljestettyjä 10 näytekaivoja; annostellaan biologisia näytteitä näytelevyihin; otetaan alusta useiden näytelevyjen pitelemiseksi; ja sijoitetaan näytelevyt vierekkäin alustalle näytteiden samanaikaisen prosessoinnin mahdo llistamiseksi.

15

Esillä olevan keksinnön mukaiselle tarvikcsarjallc on erityisemmin tunnusmerkillistä se, mitä patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa on kerrottu.

Näytelevylle on pääasiassa tunnusmerkillistä se, mitä patenttivaatimuksen 10 tunnusmerk-20 kiosassa on mainittu.

δ w Esillä olevan keksinnön mukainen menetelmälle biologisten näytteiden prosessoimiseksi

CD

? on tunnusmerkillistä se, mitä patenttivaatimuksen 15 tunnusmerkkiosassa on mainittu, o

X

cc

CL

25 Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Keksinnön mukainen näytelevy mahdol- c\i listaa tilavuudeltaan vähäisten biologisten näytteiden suuren tiheyden käsittelemisen mo- oo seen joko ennen yhteistä prosessointia tai sen jälkeen ilman, että näytteitä on siirrettävä kaivosta toiseen. Koska levyt voidaan valmistaa ensimmäisessä suunnassa vakiokokoisina 30 ja kehys voidaan varmistaa täysin standardien mukaiseksi, järjestelmän käyttäminen ei g nissa eri laboratorio laitteissa. Yksittäisiä näytelevyjä voidaan käsitellä ja prosessoida erik- c\j 8 edellytä huomattavia laitteistopäivityksiä. Niinpä keksintö tuo automatisoidun rinnakkaisprosessoinnin hyödyt v-pohjaisten mikrotiitterilevyjen teknologia-alueelle.

Nykyinen muoto mahdollistaa molekyylibiologisten reaktioiden suorittamisen suhteessa 5 erityisesti seuraavat mahdollisuudet: 1. suuremman näytetiheyden (välistys 2,25 mm ja pienempi), 2. vähäisemmän reagentin käytön, 3. yksittäin käsiteltävissä o levät näytteet, j a 4. SBS-standardin mukaisia mikrotiitterilevyjä pienempien, hinnaltaan edullisten lait- 10 teiden kehittämisen biologisten analyysien suorittamiseen.

Suurempia näytetiheyksiä voidaan saavuttaa, sillä pienempikokoinen levy on fyysisesti lujempi (erityisesti vääntymistä ja kutistumista aiheuttavien lämpörasitusten suhteen), jolloin tarvitaan ohuempia rakenteellisia seiniä ja vähemmän materiaalia. Ohuemmat seinät ja 15 tarvittavat pienemmät rakenteelliset yksityiskohdat mahdollistavat pienemmät kaivot, jotka on pakattu tiiviimmin toisiinsa nähden.

Vähäisempi reagentin käyttö on pienempien kaivojen tulos. Pienemmillä kaivoilla on pienempi pinta-ala (ja päätila), jonka kautta näytettä häviää höyrynpaineen kautta, ja pienem-20 mät kartio maiset pohjat tekevät näytteen noutamisesta toistettavaa.

δ ^ Molekyylibiologisissa reaktioissa käytettävät suurempitiheyksiset muodot eivät tyypillises ti ? ti joko mahdollista yksittäisten reaktioiden manipulointia tai jos yksittäinen manipulointi o on mahdollista, mahdollisuus säätää reaktantteja manuaalisesti kunkin reaktion osalta on x £ 25 rajoitettua. Kuten edellä on kerrottu, levyn kokoinen muoto mahdollistaa yksittäisten reak- ^ tiokammioiden tiheän ruudukon ja lisäksi nämä kammiot (tai kaivot) ovat kooltaan (kolmi- cvi § ulotteinen tila) ja väleiltään riittävän suuria, jotta nestettä voidaan käsitellä ja poistaa ja sitä o rajoittaa ainoastaan nesteannostelijan ominaisuudet.

9

Pienten, edullisempien instrumenttien valmistaminen on myös levyn pienemmän koon seuraus. Esimerkkinä voidaan käyttää lämpösyklilaitetta, joka on suunniteltu pienemmille, mikroskooppilevyn kokoiselle muodolle. Tällaisen instrumentin tehontarve on pienempi, sillä ainoastaan 1/4 tavallisen kokoisen mikrotiitterilevyn alueesta on lämmitettävä ja jääh-5 dytettävä. Tähän liittyen termisesti johtavan näytepitimen jäähdytyslevy voi levyn koon ja vähäisemmän tehonkäytön vuoksi myös olla kooltaan 1/4. Sekä pienempi teholähde että pienempi jäähdytyslevy voivat merkitä huomattavasti pienempää järjestelmää, sillä teholähde ja jäähdytyslevy voivat olla kooltaan jopa 50 % instrumentin tilavuustarpeesta.

10 Lisäksi mahdollisuus yhdistää useita, tyypillisesti neljä, tällaista kooltaan pienennettyä levyä yhdeksi mikrotiitterilevyn kokoiseksi kokonaisuudeksi säilyttää joitakin mikrotiitterilevyn kokoisten levyjen tärkeimmistä eduista ja yhteensopivuudesta olemassa olevien esimerkiksi lämpösyklilaitteiden kaltaisten laboratorio- ja analyysilaitteiden kanssa.

15 Keksinnön erään näkökohdan mukaan suoritusmuotojen mukaisia näytelevyjä voi käyttää sekä yhdistelmänä tässä dokumentissa kuvatun uudenlaisen alustan kanssa mutta myös erikseen. Koska levyt ovat yhdessä dimensiossa SBS-standardien mukaisia, ne ovat erittäin yhteensopivia aiemmin luotujen levynkäsittelylaitteiden kanssa, joissa tyypillisesti käsitellään levyjä yhdessä dimensiossa. Useita tällaisia levyjä voidaan tarvittaessa kiinnittää alus- 20 tavälineelle niiden yhteisen prosessoinnin mahdollistamiseksi esimerkiksi SBS- yhteensopivassa lämpösyklilaitteessa. Tämä tarkoittaa, että näytelevyt mahdollistavat joustavamman prosessin, jossa useita näyteryhmiä voidaan käsitellä sekä erikseen että yhdessä. Tekniikan tason mukaisissa levyissä tällainen toimi edellyttäisi näytteiden uudelleen levit-^ tämistä.

i

CD

9 25 o

Lisäksi näytelevyjä voidaan käyttää pienemmissä ja/tai nopeammissa, mahdollisesti kan- cn “ nettavissa, lämpösyklilaitteissa, joilla on mahdollisuus yleistyä tutkimus- ja diagnostiik- ^ kayhteisöissä.

o oo o o

(M

30 Useimmat puoliautomaattiset ja täysin automaattiset molekyylibiologisten reaktioiden nes-teenkäsittelylaitteet poistavat ja käsittelevät nestettä joko yksikärkisenä, 4, 8 tai 12 käijen 10 rivinä tai 96 tai 384 käqen ruudukkona (8 - 12- tai 16 - 24 -kärkisenä ruudukkona). Tällaiset nesteen manipulointilaitteet on suunniteltu pitämään tavallista SBS-yhteensopivaa mikrotiitterilevyä paikallaan suhteessa annostelukärkiin ja joko siirtämään kärkiä tai levyä (tai molempia) oikeiden kaivojen käsittelemiseksi. Yhteensopivuuden ylläpitämisen tärkein 5 seikka on tarjota lokero, jonka X-Y-mitat ovat oikeat sekä keskenään yhteensopivat levyt, joiden kaivojen väliset välit ovat oikeat. Samoin kuin nesteenkäsittelylaitteiden kanssa yleisimmät laboratorio laitteiden ja analyyttisten instrumenttien tyypit on suunniteltu toimimaan erityisesti tietyt X-Y-mitat ja kaivojen väliset välit käsittävien mikrotiitterilevyjen kanssa. Yhdistetty kooltaan pienennetty levy ja kehys -jäqestely säilyttää nämä kummat-10 kin standardit, mikä mahdollistaa yksinkertaisen yhteensopivuuden näiden laitteiden kanssa.

Kooltaan 1/4 mikrotiitterilevystä olevan pienen näytelevyn tapauksessa (mikroskooppile-vyä vastaava levy) saavutetaan erityinen etu, sillä mikroskooppilevyjen käsittelemiseen 15 tarkoitettuja tavallisia laboratorio laitteita voidaan käyttää myös tämän pienen näytelevyn käsittelemiseen.

Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, jotka kuvaavat keksinnön esimerkinomaista suoritusmuotoa.

20

Piirustusten lyhyt kuvaus

Kuvio la esittää perspektiivinäkymänä esillä olevan keksinnön edullisen suoritusmuodon o mukaista alustaa j a mikroskooppilevyn kokoista levysaqaa; i o Kuvio Ib esittää perspektiivinäkymänä levyillä täytettyä alustaa; o ^ 25 Kuvio 2a esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaista alustaa yksityiskohtaisena yl-

X

o- häältä nähtynä näkymänä; sj- oJj Kuvio 2b esittää kuvion 2a alustaa yksityiskohtaisena sivunäkymänä; o oo o Kuvio 2c esittää kuvion 2a alustaa yksityiskohtaisena sivunäkymänä;

(M

Kuvio 2d esittää kuvion 2a alustaa yksityiskohtaisena ylhäältä nähtynä perspektiivinäky-30 mänä; 11

Kuvio 2e esittää kuvion 2a alustaa yksityiskohtaisena alhaalta nähtynä perspektiivinäky-mänä;

Kuvio 3 esittää alustan poikkileikkausnäkymää pitkin kuvion 2a linjaa A-A;

Kuvio 4a esittää esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukaista mikroskooppile-5 vyn kokoista levyä ylhäältä nähtynä;

Kuvio 4b esittää kuvion 2a levyä sivusta nähtynä;

Kuvio 4c esittää kuvion 2a levyä sivusta nähtynä;

Kuvio 5a esittää levyn poikkileikkausnäkymää pitkin kuvion 4a linjaa A-A; ja Kuvio 5b esittää kuvion 4b levyn yksityiskohdan C poikkileikkausnäkymää.

10

Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus

Kuten edellä on kuvattu, esillä olevan keksinnön mukainen näytelevy käsittää yleisesti kehyksen, jossa on kaksi samansuuntaista ensimmäistä päätyosuutta ja kaksi samansuuntaista toista päätyosuutta. Päätyosuudet, siis kehyselementit, on yhdistetty päistään toisiinsa 15 siten, että ne muodostavat mikrotiitterilevyille olennaisesti suorakulmaisen kiinnitysraken-teen.. Tällöin päätyosuuksien sisäreunat muodostavat keskiaukon, johon näytelevyjen kaivot voidaan sovittaa siten, että kehyksen päätyosuudet kiinnittävät levyt liikkumattomasti kehykseen nähden. Kuten aiemmin on mainittu, keskiaukossa voi olla toissijainen tukiruu-dukko, mutta tämä ei ole välttämätöntä. Kehyksen ulommat äärimitat ovat SBS-20 standardien mukaisia, jolloin esillä olevaa näytelevyjärjestelyä voidaan käyttää biologisten näytteiden käsittelemiseen esimerkiksi lämpösyklilaitteissa, joissa tavanomaisesti käyte- ^ tään SBS-standardin mukaisia mikrotiitterilevyjä.

c5j i

CD

O

° On syytä korostaa, että seuraava keksinnön kuvaus keskittyy lähinnä kahteen keksinnön c 25 edulliseen suoritusmuotoon: 96-kaivoiseen mikroskooppilevyn kokoiseen levyyn ja 384-

CL

^ kaivoiseen mikroskooppilevyn kokoiseen levyyn. Näissä suoritusmuodoissa kaivojen mää- o rän suhde kussakin suunnassa on 3:8. Alustaväline voi kuitenkin olla sellainen, että eri- oo o tyyppiset levyt sopivat siihen tai ne voidaan suunnitella erikseen kutakin levytyyppiä var-

CM

ten.

30 12

On myös syytä huomata, että termejä ’’näytclevyjärjeste 1 y” ja näytclcvysarja” käytetään keskenään vaihdettavasti kuvaamaan järjestelyä, joka käsittää kehysrakenteen, jossa on sisäinen aukko ja joukko yksittäisiä näytelevyjä, jotka voidaan sovittaa kehykseen.

5 Vaikka esillä olevan keksinnön mukainen edullinen suoritusmuoto käsittääkin rakenteen, jossa kehyselementit muodostavat avoimen kehyksen, jossa mikrotiitterilevyn kaivot suuntautuvat kehyselementtien muodostaman keskiaukon läpi rajoittamattoman kosketuksen muodostamiseksi esimerkiksi lämpösyklilaitteen pitimen/lämmönsiirtovälineen kanssa, ja on myös mahdollista tuottaa kehyksen yhteyteen taustalevy- tai kappale, johon on edulli-10 sesti sovitettu aukkoja rajoittamattoman lämmönsiirron sallimiseksi. Tällainen taustalevy vahvistaa rakennetta. Tämän vuoksi, vaikka seuraavassa kuvauksessa alustan osiota, joka voi ottaa vastaan näytelevyt, kuvataankin ’’aukoksi”, on syytä havaita, että suoritusmuodot, joissa syvennys tai joukko syvennyksiä on muodostettu osittain avoimeen kehysrakenteeseen, kuuluvat myös esillä olevan keksinnön piiriin.

15

Termiä ”SBS-standardin mukainen levy” käytetään tässä kuvauksessa synonyyminä termin ”SBS-standardin mukaisen mikrotiitterilevy” kanssa, ja se tarkoittaa levyjä, jotka ovat Society for Bio molecular Screeningin (SB S) määrittämien mikrotiitterilevyjä koskevien standardien mukaisia levyjä. Yleisesti tällaisissa levyissä on 6, 24, 96, 394 tai jopa 1536 näyte-20 kaivoa, jotka on järjestetty suorakulmaiseksi matriisiksi. Lisäksi SBS-standardi määrittää kaivojen mitat (esimerkiksi halkaisijan, välistyksen ja syvyyden) sekä myös levyjen ominaisuudet (esimerkiksi mitat ja jäykkyyden). Toinen näytelevyjen dimensio, jota käytetään nykyisten alustojen yhteydessä, voi olla SBS-mikrotiitterilevystandardin murto-osa, esi- g merkiksi 1/2, 1/3, 1/4, tai 1/16 tällaisen levyn koosta, ja ne voivat olla valmistettuja siten, i § 25 että ne ovat SBS-standardin kaivojen 9 mm:n, 4,5 mmm tai 2,25 mm:n välien mukaisia.

i 0 cc

Kuviot la ja Ib esittävät esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukaista tarvike- ^ sarjaa. Kuvio la esittää järjestelmän edullista kokoamismekanismia. Alusta on merkitty o g viitenumerolla 10 ja neljä näytelevyä on merkitty viitenumeroilla 11-14. Kuvio Ib esittää ° . .

00 30 sarjaa koottuna, jolloin se muistuttaa tavanomaista mikrotiitterilevyä.

13

Kuviot 2a - 2e esittävät 4 x 96 (=384) kaivolle tarkoitetun alustavälineen edullista suoritusmuotoa. Alusta käsittää kaksi yleisesti pitkänomaista samansuuntaista elintä 21 ja 22 (joita kutsutaan jäljempänä ’’ensimmäisiksi elimiksi”), ja kaksi yleisesti pitkänomaista samansuuntaista elintä 23 ja 24 (siis "toista elintä"). Ensimmäiset elimet on yhdistetty päis-5 tään toisten elinten päihin siten, että muodostuu suorakulmainen kehys. Kehys muodostaa keskiaukon. Toisissa elimissä voi olla aaltomainen sisäreuna 26, jotta se sopisi levyn uloimpaan kaivoriviin. Sisäreuna voi vaihtoehtoisesti olla myös yleisesti suora esimerkiksi erikokoisten levyjen kanssa käytettävien monitoimialustojen yhteydessä.

10 Kiinnityselimet, esimerkiksi ohjainelimet 25 ja 27, on edullisesti järjestetty toisten elinten sisä- tai ulkoreunaan. Ohjainelimet estävät näytelevyjen mahdolliset liikkeet vaakasuunnassa (pitkin elimiä) ja auttavat levyjen sijoittamisessa alustalle siten, että kaivot työntyvät keskiseen aukkoon. Lisäksi voidaan järjestää aukot 32 (tai vastaavat) levyjen vapautettavan lukituksen järjestämiseksi alustaan.

15

Kuviot 4a - 4c esittävät näytelevyn erästä suoritusmuotoa. Kuviossa 4a levyn pystysuora dimensio vastaa vakiolevyn (siis SBS-levyn) ensimmäistä dimensiota ja pienennetty vaakasuora dimensio vastaa vakiolevyn toista dimensiota. Kaivot 43 on järjestetty ruudukoksi, jolla on tietty kaivojen keskipisteiden välinen väli. Levyn kahdessa päässä on levyn kiinni-20 tyselimet, esimerkiksi ulkonemat 44, jotka on sovitettu sopimaan alustaan. Ulkonemissa 44 voi olla aukkoja, joita levynkäsittelyrobotit voivat käyttää levyjen asettamiseksi ja poistamiseksi alustalta. Viitaten kuvioon 5b, joka esittää kuvion 4b yksityiskohtaa C, ulkonema 44 voi käsittää vaakasuoran osan 53, pystysuoran osan 52 ja kärjen 51, joka lukitsee levyn ^ alustaan liukumalla uraan 32 (ks. kuvio 2d).

i

CO

9 25 o 96-kaivoisen mikroskooppilevyn kokoisen levyn muoto on 6 x 16 näytettä, jossa viereisten cc “ kaivojen keskipisteiden välinen väli on 4,5 mm. Tämä tarkoittaa, että neljä tällaista levyä voidaan kiinnittää pitkistä sivuistaan toisiinsa SBS-standardin mukaisen 384-kaivoisen o § mikrotiitterilevyn muodostamiseksi. Näytteen suurin tilavuus on 50 μΐ. Levy voidaan tii- ° w 30 vistää jollakin seuraavista menetelmistä, jotka mahdollistavat jopa 2 μ1:η reaktiotilavuuden tiivistämisen kohdistamalla painetta ylhäältä päin: 1. lämpötiivistettävät kalvot, 14 2. painetiivistettävät kalvot, 3. korkkinauhat, j a 4. uudelleen käytettävät tiivistematot.

5 Tämän levyn kaivot ovat kartio maisia ja ne mahdollistavat lämmön tehokkaan siirtymisen lämmityslohkosta mainituissa kaivoissa olevaan nesteeseen, aina 50 μ1:η määrään asti, sekä reaktiotilavuuksien poistamisen tavallisten pipetointityökalujen avulla. Levyjen materiaali on polypropyleeni tai vastaava materiaali, jonka lämmönjohtavuus ja hydrofobisuus on hyvä ja jonka interferenssi biologisten reaktioiden kanssa on vähäinen.

10 384-kaivoisen mikroskooppilevyn kokoisen levyn muoto on 12 x 32 näytettä, joiden keskipisteiden välistys on 2,25 mm. Neljä tällaista levyä voidaan asettaa alustalle vierekkäin tavallisen 1536-kaivoisen levyn muodostamiseksi. Näytteen suurin tilavuus on 20 μΐ. Levy voidaan tiivistää jollakin seuraavista menetelmistä, jotka mahdollistavat jopa 1 μ1:η reak-15 tiotilavuuden tiivistämisen kohdistamalla painetta ylhäältä päin: 1. lämpötiivistettävät kalvot, 2. painetiivistettävät kalvot, ja 3. uudelleen käytettävät tiivistematot t.

20 Samoin kuin 96-kaivoisessa versiossa, kaivot on suunniteltu mahdollistamaan näytteiden tehokas lämmönsiirto aina 20 μ1:η tilavuuteen asti sekä vähäisten reaktiotilavuuksien pois-^ taminen tavallisilla pipetointityökaluilla.

CD

cp o

Yhteen kehykseen kiinnitettävien levyjen määrä on tyypillisesti 2, 3, 4, 5, 6 tai 8, mutta <r “ 25 myös sellaiset ratkaisut kuuluvat keksinnön piiriin, joissa levyjen määrä ja kaivosarakkei- den määrä kehyksen toisessa dimensiossa ovat yhtä suuret, siis siten, että kukin levy koos-o § tuu vierekkäisten kaivojen nauhasta (1 x N -ruudukko, jossa N on kokonaisluku väliltä 1 - o ™ 32).

15

Levyt muodostetaan tyypillisesti termoplastisesta materiaalista, joka kestää biologisten näytteiden lämpöprosessoinnin tyypilliset lämpötilat, jotka sisältävät kuumennussyklejä, joissa lämpötila nostetaan yli 80 °C:n tasolle. Lisäksi materiaalin hydrofobisuuden on oltava hyvä ja sen interferenssin molekyylibiologisten reaktioiden kanssa on oltava vähäinen.

5 Esimerkkejä sopivista materiaaleista ovat erilaiset polyolefiinilaadut, polyesterit ja poly-karbonaatit. Polypropyleeni on erityisen edullinen materiaali, edullisesti sulakäsittelyyn, esimerkiksi ruiskuvaluun, painevaluun, alipainevaluun, ekstruusioon tai puhallusvaluun, soveltuva laatu. Polypropyleeni voi olla nukleoitua tai nukleoimatonta ja se voi sisältää lämmön ja valon stabilointtäneitä, antistaattisia aineita, antioksidantteja sekä täyteaineita, 10 esimerkiksi kiillettä, kalsiumkarbonaattia, talkkia ja wollastoniittia, sekä pigmenttejä, kuten karbonaattia, titaanidioksidia, hiilimustaa, kinakridonia, ftalosyaniinisinistä ja isoindo-linonia. Muut esillä olevaan keksintöön sopivat termoplastiset hartsit ovat erilaiset laadukkaat polyetyleeni-, polybutyleeni- ja poly(etyleenitereftalaatti) laadut.

15 Lisäksi näyteputket on edullisesti valmistettu polypropyleenistä tai muusta PCR-yhteensopivasta materiaalista. Levy on tyypillisesti pinnoittamaton, mutta siinä voi olla yläpinnoite, joka käsittää esimerkiksi piidioksidia, polyaniliinia tai vasta-aineita, aina käyttökohteen mukaan.

20 Neljä 96-kaivoista mikroskooppilevyn kokoista levyä tai neljä 384-kaivoista mikroskoop-pilevyn kokoista levyä voidaan liittää jäykkään kehykseen siten, että valmis järjestely muistuttaa läheisesti tavallista mikrotiitterilevyn kokoista levyä. Liitetyn kehyksen ja levyn muodostaman järjestelyn muoto on 16 x 24 kaivoa 96-kaivoisille mikroskooppilevyn ko- ^ koisille levyille ja 32 x 48 kaivoa 384-kaivoisille mikroskooppilevyn kokoisille levyille.

i g 25 Ulkomittojen ja ominaisuuksien osalta varsinainen kehys on SBS-standardin mukainen ja i ^ se on valmistettu materiaalista, joka on sekä jäykkää että lämpöä kestävää, joten se pitää mikroskooppilevyn kokoiset levyt säännöllisessä ja toistettavissa olevassa asennossa jopa

CL

^ tavallisten laboratorioprosessien ja -olosuhteiden aiheuttamien rasitusten jälkeen. Myös sj- lämmönjohtavuus yksittäisistä levyistä alustavälineeseen pienenee levyjen ja alustan väli- oo § 30 sen materiaalin epäjatkuvuuksien vuoksi, mikä tuottaa myös korkeammat lämpötilan muu-

(M

tosnopeudet. Levyjen ja alustan materiaalit voivat tarvittaessa olla erilaiset. Tyypillisesti alustat on valmistettu jostakin edellä levyjen yhteydessä kuvatusta materiaalista.

16

Levyn tai levysarjan lisääminen tai poistaminen kehysvälineestä voidaan tehdä manuaalisesti, ilman työkaluja, tai se voidaan vaihtoehtoisesti yhdistää robottijärjestelmään, joka tekee tällaiset toimet automaattisesti.

5

Kuten aiemmin on kuvattu, edellä mainittu suoritusmuoto, joka käsittää avoimen kehyksen, jossa on keskiaukko levyille sekä siinä oleville kaivoille, ja joka edelleen käsittää ke-hyselinten reunoilla olevat kiinnityselimet levyille, on ainoastaan yksi keksinnön yleisen ajatuksen konkreettinen muoto. On myös mahdollista korvata avoin kehysrakenne saman-10 laisella alustalla, jossa on keskinen syvennys ja rei’itetty taustalevy. Vaihtoehtoisesti tasomainen rakenne, jossa on keskinen ’’levyn vastaanotto-osio”, on yhtä lailla mahdollinen. Kummassakin näistä vaihtoehtoisista suoritusmuodoista näytelevyn kaivojen pitää voida olla sijoitettavissa rajoittamattomaan lämmönsiirtoyhteyteen analysointilaitteiston pidin-/lämmityselimen kanssa. Näin ollen tausta- tai vastaanotto levyjen on oltava revitettyjä, 15 jotta kaivoille tai kaivojen pohjille saadaan aukot.

Yhdistetty kehys/levy-jätjestely on yhteensopiva yleisten laboratoriolaitteiden ja analyyttisten instrumenttien kanssa. Tällaisiin yleisiin laboratorio laitteisiin sisältyy sentrifugeja, jotka on sovitettu pyörittämään yksittäisiä ja pinottuja mikrotiitterilevyjä; lämpösyklilait-20 teitä, joihin voidaan asettaa v-pohjaisia mikrotiitterilevyjä; yksinkertaisia kuumentimia ja jäähdyttimiä, joihin voidaan asettaa mikrotiitterilevyjä; ja nesteenkäsittelylaitteita, jotka on suunniteltu manipuloimaan mikrotiitterilevymuotoon sovitettujen kaivojen reaktioita. Mik-rotiitterilevyn kokoisia levyjä käyttävien analyyttisten laitteiden esimerkkejä ovat auto-

S

w maattiset DNA-sekventointijäijestclmät, fluoresenssi- ja kolorimetrilevylukijat sekä reaali- (0 25 aikaiset, kvantitatiiviset PCR-laitteet.

0

CC

CL

Tyypillisessä käyttökohteessa näytelcvyjä tai alustasarjaa käytetään PCR-prosessin suoritti tamiseen lämpösyklilaitteessa. Tällaiset laitteet käsittävät näytteen pitimen, joka on suunni- o teltu vastaanottamaan mikrotiitterilevy ja mahdollistamaan laitteen kuumen ee 30 nus/jäähdytyselementin ja näytekaivojen välinen terminen reitti. Kuumen- nus/jäähdytyselementti käsittää tyypillisesti peltier-moduulin, joka on kytketty teholähteeseen j a j äähdytyslevyyn.

17 Näytteenpidin on edullisesti valmistettu metallista. Se voidaan koneistaa yhtenäisestä alumiini- tai hopeakappaleesta. Yleisesti näytteen pitimen massa on edullisesti alhainen, jotta sen muodostama lämpövarasto pysyy pienenä ja voidaan saavuttaa suuremmat lämpötilan 5 muutosnopeudet. Lohkon yleiset edellytykset ovat hyvä lämmönjohtavuus ja alhainen lämpökapasiteetti.

Vaikka peltier-moduulit ovatkin kätevä tapa näytteiden lämmittämiseksi ja jäähdyttämiseksi, myös muita lämmönsiirtomenetelmiä voidaan käyttää. Näitä ovat esimerkiksi kuu-10 man/viileän ilman konvektio puhaltimien avulla, lämmitys/jäähdytysncstcpohjaisct jäijes-telmät ja lohkon mekaaninen kosketus kuuma- tai kylmävarastoihin.

Tyypillisesti teho- ja ohjauselimet on käytännössä järjestetty elektronisten elementtien muodossa PCR-prosessin olennaisten toimintojen suorittamiseksi. Ohjelmistoelementtejä 15 voidaan käyttää automaattisen tarkkailun sekä prosessin käyttöliittymän tuottamiseksi. Lisäksi on jäljestetty mekaanisia elementtejä, joiden avulla voidaan varmistaa, että putket ovat asettuneet tiiviisti lohkoon, auttamaan näytteiden helppoa käsiteltävyyttä ja pitämään kaikkia laitteiston komponentteja tukevasti paikallaan. Alan ammattilainen pystyy helposti suunnittelemaan kaikki nämä elementit.

20 δ

(M

CD

cp

O

X

cc

CL

CM

o co o o

CM

Claims (16)

18

1. Tarvikesaqa biologisten näytteiden prosessoimiseksi, joka tarvikesaqa käsittää alustavä-lineen (10) ja joukon näytelevyjä (11, 12, 13, 14), jotka on suunniteltu sopimaan alustavä-lineeseen (10), jossa 5. alustaväline (10) käsittää yleisesti suorakulmaisen kehyksen, jossa on kohtisuoraan yhdistetyt kehyselementit (21, 22, 23, 24), jotka muodostavat levyn vastaanottavan keskisen osion, jolla on leveys ja pituus ja jossa näytelevyt (11, 12, 13, 14) mahtuvat mainittuun alustavälineeseen (10) vierekkäin levyn vastaanottavalle osiolle; ja - kukin näytelevyistä (11, 12, 13, 14) käsittää joukon yksittäisiä näytekaivoja (43), 10 jotka on järjestetty ruudukoksi ja levyn (11, 12, 13, 14) dimensio ensimmäisessä suunnassa on enintään kehyksen leveys ja levyn dimensio toisessa suunnassa on enintään puolet kehyksen levyn vastaanottavan osion pituudesta, tunnettu siitä, että - näytekaivot (43) ovat kartiomaisia ja sovitettu suuntautumaan ainakin osittain ke- 15 hyksen levyjä vastaanottavan osion läpi, - alustavälineen (10) kehyselementit (23, 24) käsittävät urat (32) tai vastaavat näyte-levyjen lukitsemiseksi vapautettavasti alustavälineeseen (10), ja - näytelevyt (11, 12, 13, 14) käsittävät ulkonemat (44) niiden vastakkaisissa päissä, ulkonemien käsittäessä vaakasuoran osan (53) ja pystysuoran osan (52), joka jatkuu 20 vaakasuorasta osasta (53), sekä pystysuoraan (52) osaan sovitetun käqen (51), joka on sovitettu lukitsemaan levyn alustavälineeseen (10) liukumalla mainittuun auk-koon (32). δ CM ώ o

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tarvikesaqa, tunnettu siitä, että alustavälineen (10) x 25 ulkomitat vastaavat SBS-standardin mukaisen levyn ulkomittoja. en CL CM

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen tarvikesaqa, tunnettu siitä, että levyn vastaanot- o g tava osio käsittää keskiaukon tai keskisen syvennyksen. 19

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen tarvikesarja, tunnettu siitä, että kehyselementit (21, 22, 23, 24) muodostavat aukon tai syvennyksen.

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen tarvikesarja, tunnettu siitä, että levyn vastaanot-5 tava osio käsittää rei’itetyn levyn, jossa on aukkoja yksittäisiä näytekaivoja varten.

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen tarvikesaija, tunnettu siitä, että näytelevyt (11, 12, 13, 14) peittävät alustavälineen (10) syvennyksen kokonaan, kun ne on sovitettu alustalle vierekkäin syvennyksen pituussuunnassa. 10

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen tarvikesarja, tunnettu siitä, että näytelevyjä (11, 12, 13, 14) on neljä, joilla kullakin on ensimmäisessä dimensiossa kaivojen lukumäärä, joka vastaa SBS-standardin mukaisen levyn kaivojen lukumäärää ensimmäisessä dimensiossa tietylle näytevälistykselle ja toisessa dimensiossa kaivojen lukumää- 15 rä, joka vastaa neljäsosaa SBS-standardin mukaisen levyn toisessa dimensiossa olevista kaivoista.

8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen tarvikesarja , tunnettu siitä, että näytelevyt käsittävät elimet, jotka mahdollistavat levyjen lisäämisen kehykseen ja poista- 20 misen kehyksestä automaattisesti robottijärjestelmän avulla.

9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen tarvikesarja, tunnettu siitä, että CM cd kehyselementtien (21, 22, 23, 24) sisäreunat ovat aaltomaisia ainakin kehyksen joltakin o o osalta, jotta ne sopivat tiukasti näytelevyjen (11, 12, 13,14) kaivojen (43) seinämiä vasten. £ 25 CL ^ 10. Näytelevy (11, 12, 13, 14) useiden biologisten näytteiden pitämiseksi, joka levy käsit- CM § tää joukon kaivoja (43), jotka on sovitettu ruudukoksi, jolla on ennalta määrätty välistys ja o oj jossa kaivojen määrä levyn ensimmäisessä dimensiossa vastaa kaivojen määrää SBS- standardin mukaisen levyn ensimmäisessä dimensiossa ja kaivojen määrä levyn toisessa 30 dimensiossa vastaa kaivojen murto-osaa SBS-standardin mukaisen levyn kaivojen määräs- 20 tä toisessa dimensiossa, tunnettu siitä, että näytelevyn kaivot ovat kartiomaisia ja että näy-televy käsittää ulkonemat (44) sen vastakkaisissa päissä, ulkonemien käsittäessä vaakasuoran osan (53) ja pystysuoran osan (52), joka jatkuu vaakasuorasta osasta (53), sekä pystysuoraan (52) osaan sovitetun kärjen (51). 5

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen näytelevy, tunnettu siitä, että mainittu murto-osa on pienempi kuin puolet kaivojen mainitusta määrästä SBS-standardin mukaisen levyn toisessa dimensiossa.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen näytelevy, tunnettu siitä, että mainittu murto-osa on yhtä suuri kuin neljäsosa kaivojen mainitusta määrästä SBS-standardin mukaisen levyn toisessa dimensiossa.

13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen näytelevy, tunnettu siitä, että levyn (11, 12, 15 13, 14) ulkomitat vastaavat mikroskooppilevyn kokoisen mikroruudukon ulkomittoja mik ro fluidiikkalaitteiden ja mikroruudukkojen käsittelylaitteiden samanaikaisen yhteensopivuuden takaamiseksi.

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen näytelevy, tunnettu siitä, että levyn koko on noin 75 20 x 25 mm.

15. Menetelmä biologisten näytteiden prosessoimiseksi instrumentissa, joka menetelmä (M to käsittää seuraavat vaiheet: o i ° - otetaan useita patenttivaatimuksen 10 mukaisia näy te levyjä, X 25. ladataan biologisia näytteitä näytelevyihin (11, 12, 13, 14), ja sj- ^ - otetaan alustaväline (10), joka käsittää kehyksen, jossa on kaksi samansuuntaista o § ensimmäistä kehyselementtiä (21, 22) ja kaksi samansuuntaista toista kehysele- o ^ menttiä (23, 24), jotka kehyselementit on yhdistetty kohtisuoraan toisiinsa muodol taan yleisesti suorakulmaisen kehyksen muodostamiseksi ja jossa kehyselementtien 30 sisäreunat määrittävät keskiaukon ja johon kehykseen voidaan sijoittaa ja kiinnittää 21 joukko vierekkäin olevia näytelevyjä (11, 12, 13, 14) siten, että niiden näytekaivot (43) työntyvät ainakin osittain kehyksen keskiaukon läpi, jolloin kehyselementit (23, 24) käsittävät urat (32) tai vastaavat näytelevyjen lukitsemiseksi vapautettavas-ti alustavälineeseen (10), ja 5. lukitaan näytelevyt (11, 12, 13, 14) vierekkäin alustavälineeelle, jolloin mainitut kärjet (51) asettuvat mainittuihin uriin (32) näytteiden samanaikaisen prosessoinnin mahdollistamiseksi lämpösyklilaitteessa, ja - prosessoidaan näytteitä PCR-prosessin mukaisesti mainitussa lämpösyklilaitteessa.

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ladattujen näytelevy jen (11, 12, 13, 14) näytteet prosessoidaan erikseen ennen yhteistä prosessointia tai sen jälkeen. δ (M CD cp O X cc CL CM o co o o CM 22