ITMI20120975A1 - Apparato di interfacciamento tra un impianto di automazione di laboratorio e una piattaforma per la movimentazione di consumabili e liquidi nell'ambito della biologia molecolare. - Google Patents

Apparato di interfacciamento tra un impianto di automazione di laboratorio e una piattaforma per la movimentazione di consumabili e liquidi nell'ambito della biologia molecolare. Download PDF

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Description

DESCRIZIONE
“Apparato di interfacciamento tra un impianto di automazione di laboratorio e una piattaforma per la movimentazione di consumabili e liquidi nell’ ambito della biologia molecolareâ€
La presente invenzione riguarda un apparato di interfacciamento tra un impianto di automazione di laboratorio e una piattaforma per la movimentazione di consumabili e liquidi nell’ambito della biologia molecolare.
La biologia molecolare à ̈ una branca della biologia che studia gli esseri viventi a livello dei meccanismi molecolari alla base della loro fisiologia, concentrandosi in particolare sulle interazioni tra le macromolecole, ovvero proteine e acidi nucleici (DNA e RNA). Per biologia molecolare si intendono spesso una serie di tecniche che consentono la purificazione, la manipolazione, l'amplificazione (PCR, Polimerase Chain Reaction), la rilevazione, l'analisi e la copia (clonaggio) degli acidi nucleici.
Tali operazioni vengono condotte in laboratori altamente specializzati grazie all’uso di sofisticate apparecchiature che agiscono sui campioni di materiale biologico, opportunamente prelevati in precedenza ai pazienti, realizzando gli opportuni trattamenti di cui sopra al fine di giungere ad un risultato e ad emettere un referto medico.
Tipicamente un ciclo analitico di questo tipo può durare anche diverse ore, poiché spesso si deve attendere che all’interno di uno degli analizzatori avvengano le reazioni biochimiche dei campioni, che necessitano di un lasso di tempo anche molto lungo per essere portate a teimine.
I sistemi noti presentano delle piattaforme che accolgono i campioni di materiale biologico e ne dispensano il contenuto in appositi contenitori (tipicamente piastre per microtitolazione o tubi di reazione) definiti in gergo “consumabili†, poiché trattasi di strumenti usa e getta che una volta completate le elaborazioni sui campioni che ospitano devono essere buttati.
La separazione avviene grazie a dei puntali che, agganciati ad opportune appendici collegate ad un braccio robotizzato, prelevano il campione biologico per indirizzarlo negli alloggiamenti (denominati pozzetti) delle piastre di cui sopra. Ad ogni singola operazione di prelievo di liquido, tipicamente da più provette in contemporanea, à ̈ associato uno specifico set di puntali, da sostituire immediatamente con altri per qualunque operazione di prelievo di liquido successiva; si comprende dunque come anch’essi facciano parte della categoria dei prodotti consumabili o semplicemente consumabili.
A bordo di tali piattaforme possono poi avvenire altre operazioni sui campioni già trasferiti nelle piastre, quali ad esempio aggiunta di reagenti (sempre mediante puntali), centrifugazione e sigillatura della piastra; trattasi in ogni caso di operazioni preliminari rispetto all’ analisi vera e propria.
Soltanto in una fase successiva infatti la piastra contenente i campioni, dopo essere stata vantaggiosamente identificata mediante un lettore di codice a barre, viene indirizzata in un impianto di automazione specifico per raccoglimento e il trasporto di tali piastre verso altri dispositivi di automazione oppure di analisi posti a valle.
Si manifestano dei problemi nelle soluzioni note dato che esse non possono prescindere dalla presenza di un operatore che carichi manualmente le provette, tipicamente alloggiate in appositi contenitori multi-locazione, sulla piattaforma.
Tali contenitori multi-locazione possono essere di svariate dimensioni, e dunque contenere un numero qualsiasi di provette, ma appare chiaro come in ogni caso sia necessaria, come detto, la presenza di un operatore che effettui tale operazione di caricamento manualmente, contenitore dopo contenitore, in accordo con le tempistiche di lavoro della piattaforma. Ciò à ̈ particolarmente inefficiente dal punto di vista dello sfruttamento delle risorse-uomo nel laboratorio, poiché costringe l’operatore preposto ad essere sempre vigile, e a ricordarsi di dover caricare di volta in volta un contenitore nuovo quando si à ̈ concluso il processamento di uno precedente, non potendo egli dunque dedicarsi con continuità ad altre attività nel laboratorio.
Uno svantaggio ancor più evidente à ̈ determinato dal fatto che, con tale caricamento manuale, le provette rimangono bloccate sulla piattaforma, all’ interno dei contenitori, finché non si à ̈ concluso il processamento all’ interno della piattaforma stessa di tutti i campioni contenuti in un singolo contenitore multi-locazione, ovvero finché non à ̈ concesso all’operatore di sostituire tale contenitore con uno nuovo.
Tale processamento come detto può durare anche alcune ore, e si comprende dunque come ciò porti con sé una notevole inefficienza, e una drammatica moltiplicazione dei tempi, considerando un contenitore dopo l’altro; oltretutto i campioni bloccati all’interno della piattaforma, al di là dei pochi istanti in cui dagli stessi viene prelevato materiale biologico, sono per larghi tratti fermi sulla piattaforma senza poter subire altre operazioni.
Ulteriore svantaggio derivante dal caricamento manuale à ̈ la possibilità d’errore che comporta gravi conseguenze derivanti per esempio dall’analisi di un campione “sbagliato†.
Scopo della presente invenzione deve essere dunque, nell’ambito della ricerca sempre più spinta di una maggiore efficienza ovvero di un’automatizzazione totale del maggior numero possibile di operazioni all’ interno di un laboratorio di analisi (TLA, Total Laboratory Automation ), quello di realizzare un apparato per caricare automaticamente i campioni biologici su una piattaforma come quelle in uso nell’ambito della biologia molecolare, alleggerendo perciò di tale compito l’operatore di laboratorio preposto, che può dunque nel frattempo dedicarsi ad altre attività, riducendo la possibilità d’errore.
Si deve in altre parole puntare ad un Walk-Away System, in cui un operatore debba solo occuparsi di allestire inizialmente la porzione di impianto comprendente i macchinari che svolgono le attività tipiche della biologia molecolare; una volta avviato l’impianto, la sopracitata porzione di esso deve essere in grado di gestire autonomamente le movimentazioni dei diversi macchinari che lo compongono, senza più bisogno di alcun intervento umano.
Un altro scopo deve essere quello di realizzare un apparato che eviti che i campioni rimangano bloccati per ore all’interno della piattaforma, nonostante all’atto pratico l’operazione di prelievo di materiale biologico su ciascuno di essi, preso singolarmente, duri in realtà solo pochi secondi. In altre parole, si rende necessario ottimizzare il processo di prelievo e dunque liberare i campioni dall’interazione con la piattaforma in maniera pressoché istantanea dopo il prelievo.
Questo ed altri scopi vengono raggiunti da un apparato per il riempimento automatico di locazioni di piastre con materiale biologico proveniente da un impianto di automazione di laboratorio per il trasporto di campioni biologici oppure reagenti contenuti in provette, ed indirizzamento automatico di dette piastre verso moduli di trattamento di detto materiale biologico, caratterizzato dal fatto di comprendere una piattaforma interposta tra detto impianto di automazione di laboratorio ed un impianto di movimentazione di prodotti consumabili, che prevede un traverso orizzontale su cui sono scorrevolmente montati un primo robot dotato di mezzi di presa di puntali atti al prelievo e al rilascio del materiale biologico o del reagente, ed un secondo robot dotato di mezzi di presa di prodotti consumabili, detto impianto di automazione comprendendo una scheda di controllo in mutua comunicazione con una scheda di controllo di detta piattaforma in modo che l’operazione di prelievo di materiale biologico o reagenti dall’impianto di automazione possa contemporaneamente avvenire su un numero di provette variabile e pari, al massimo, al numero di detti mezzi di presa di detto primo robot.
Queste ed altre caratteristiche della presente invenzione saranno rese maggiormente evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una sua forma di realizzazione, illustrata a titolo illustrativo e non limitativo nei disegni allegati, in cui:
la figura 1 mostra una vista prospettica di un apparato secondo la presente invenzione;
la figura 2 illustra una vista in pianta dell’apparato di figura 1 ;
la figura 3 rappresenta una vista frontale dell’apparato di figura 1.
Una piattaforma 1 per attività di biologia molecolare à ̈ situata in un laboratorio di analisi.
La piattaforma 1 comprende un piano 2 con una serie di alloggi 3 per piastre 4; tali alloggi 3 non sono tutti equivalenti tra loro, dato che ad ognuno di essi, in base alla posizione rispetto al piano 2, può corrispondere uno specifico trattamento sul materiale biologico contenuto nella relativa piastra 4 ospitata dall’ alloggio 3. In figura 1 alcuni degli alloggi 3 ospitano una piastra 4, gli altri sono vuoti.
Le piastre 4 comprendono una serie di locazioni o pozzetti 41 atte ad ospitare materiale biologico.
La piattaforma 1 Ã ̈ dotata inoltre, sempre lungo il piano 2, di alcuni dispositivi 5 che possono realizzare operazioni di varia natura sulle piastre 4, ad esempio operazioni di sigillatura o centrifugazione della piastra 4 stessa.
La piattaforma 1 à ̈ sormontata da un traverso orizzontale 6 su cui sono agganciati due robot 7, 8 scorrevoli lungo detto traverso 6. Al primo robot 7 sono collegati dei dispositivi di presa 9, ovvero delle dita, ciascuna delle quali à ̈ deputata ad agganciare puntali 10 che effettuino il prelievo o il rilascio di liquidi nelle varie fasi operative, secondo quanto verrà spiegato meglio in seguito. Il secondo robot 8 presenta invece un dispositivo di presa 11 deputato ad agganciare e dunque trasportare, lungo la piattaforma 1 ma anche in ingresso e in uscita da essa, le piastre 4 e contenitori 100 di puntali 10, ovvero più genericamente prodotti consumabili.
Un’apparecchiatura nota analoga alla piattaforma 1 à ̈ descritta nel brevetto EP-1627687.
La piattaforma 1 à ̈ interfacciata, tramite detto traverso 6, sia ad un impianto di automazione di laboratorio 12 per la movimentazione di contenitori di prodotti biologici, o provette 13, (analogo a quello descritto nel brevetto EP-2225567 della presente Richiedente) sia ad un impianto 14 adibito alla movimentazione di prodotti consumabili 4, 100. Le piastre 4 possono muoversi neH’impianto 14 vuote oppure contenenti materiale biologico atto a subire processi di analisi da parte del modulo analizzatore 18.
Ci si limita, nella descrizione che segue, ad analizzare Γ interfacciamento di una piattaforma 1 con un impianto 12 e un impianto 14, tenendo presente che in base ai volumi operativi di ciascun laboratorio di analisi, in termini di numero di campioni biologici in gioco, si può prevedere l’uso di più di una piattaforma 1, da interfacciare con più di un impianto 12, 14.
L’impianto di automazione di laboratorio 12 comprende una corsia principale 15 e una corsia secondaria 16 lungo la quale i campioni biologici, contenuti nelle provette 13, vengono deviati nel caso debbano interfacciarsi con la piattaforma 1.
Dall’altro lato della piattaforma 1, rispetto a quello che si interfaccia con rimpianto di automazione 12, si trova invece rimpianto di movimentazione consumabili 14, al quale sono collegati uno o più dispositivi 17 di immagazzinamento di prodotti consumabili (figura 2), ovvero dei contenitori (spesso chiamati “hotel†nello stato dell’arte) che sui loro scaffali possono ospitare i contenitori 100 di puntali 10 oppure piastre 4 vuote, da riempire successivamente con materiale biologico. In generale, tali dispositivi di immagazzinamento 17 contengono dunque prodotti consumabili 4, 100 da indirizzare selettivamente (attraverso una rotazione intorno all’asse verticale del dispositivo stesso e un meccanismo di movimentazione dei vari scaffali di cui à ̈ composto) e all’ occorrenza sull’impianto di movimentazione consumabili 14, per poi essere prelevati dal secondo robot 8 e posizionati sulla piattaforma 1.
Operativamente il robot 8 preleva dall’impianto 14 una piastra vuota 4 ed un contenitore 100 di puntali nuovi 10 posizionandoli sulla piattaforma 1 su differenti alloggi 3.
Le provette 13 contenenti campioni primari da prelevare vengono opportunamente deviate dalla corsia principale 15 alla corsia secondaria 16 dell’impianto di automazione 12. La prima di tali provette 13 viene arrestata da un cancelletto di arresto 19 (figura 2) e le seguenti si posizionano in coda ad essa. Una volta deviato il necessario numero di provette 13, il primo robot 7 si attiva andando a prelevare da un alloggio 3 lungo la piattaforma 1 un numero di puntali 10 pari alle provette 13 ferme in coda lungo la corsia secondaria 16.
La soluzione à ̈ dunque adattabile ad un numero variabile di puntali 10 da prelevare contemporaneamente, tenendo presente che vi à ̈ un numero massimo, stabilito dal numero di puntali 10 che può ospitare su una stessa fila il contenitore che li alloggia, e che tale numero rappresenta dunque anche il numero massimo di provette 13 da cui à ̈ possibile prelevare contemporaneamente materiale biologico. Solitamente i contenitori di puntali 10, come del resto le piastre 4, hanno dimensioni standard con novantasei locazioni disposte in file da otto. Opportunamente, anche il numero delle dita di presa 9 collegate al primo robot 7 à ̈ dunque pari a tale numero massimo (ovvero otto, nella forma di realizzazione illustrata in figura 1).
Il fatto che, appena giunto l’opportuno quantitativo di provette 13 lungo la corsia secondaria 16, venga comandata l’attivazione del primo robot 7 per favorirne il prelevamento di puntali 10 à ̈ frutto di un interfacciamento a livello software tra una scheda di controllo 20 dell’impianto di automazione 12 ed una scheda di controllo 21 della piattaforma 1.
Tale interfacciamento può avvenire mediante una rete CAN, ed un protocollo di comunicazione di tipo CANopen, ed à ̈ bidirezionale poiché, così come in questo caso à ̈ la scheda di controllo 20 a comandare l’azionamento della piattaforma 1 (e in particolare del primo robot 7), allo stesso modo a prelievo avvenuto à ̈ la scheda di controllo 21 a comandare il rilascio delle provette 13, precedentemente bloccate al cancelletto di arresto 19, lungo rimpianto 12.
Più in generale vi à ̈ un continuo scambio di informazioni, tramite le schede di controllo 20 e 21, tra rimpianto 12 e la piattaforma 1; ad esempio à ̈ la piattaforma 1 che può necessitare del prelievo di materiale biologico da un determinato numero di campioni primari, e dunque mandare all’impianto di automazione 12 una richiesta in merito a tale determinato numero di provette 13 da deviare, e al volume di campione che à ̈ necessario prelevare da ognuna di esse.
A sua volta l’impianto di automazione 12 avverte, come già detto, la piattaforma 1 quando à ̈ stato deviato lungo la corsia secondaria 16 l’opportuno numero di provette 13, affinché la piattaforma 1 avvìi il primo robot 7 ed avvenga il prelievo dai campioni primari. Nel dettaglio, l’opportuno quantitativo di puntali 10 viene prelevato dall’apposito contenitore 100 di puntali 10 sito in uno degli alloggi 3, grazie alle dita 9 del primo robot 7, che si muove verticalmente agganciando i puntali 10. Successivamente, il primo robot 7 si posiziona sulla verticale rispetto alla corsia secondaria 16 che ospita le provette 13 con campioni primari . Durante tale spostamento, le dita 9 si aprono a ventaglio, tramite opportuni mezzi di apertura a ventaglio 91, in modo che anche ogni singolo puntale 10 sia sulla verticale rispetto ad ogni provetta 13 ferma.
Le dita 9 vengono a questo punto abbassate, e viene prelevato l’opportuno volume di campione da ciascuna provetta 13 (figura 1).
I campioni prelevati vengono successivamente trasportati dal primo robot 7 e scaricati nelle diverse locazioni 41 di una stessa fila di una piastra 4, per poi da quel momento subire nuove operazioni (ad esempio l’aggiunta di reagenti) gestite in tutto e per tutto dalla piattaforma 1 . 1 reagenti infatti sono contenuti in una diver sa piastra 42 di un diverso alloggio 3.
E’ da notare che al termine di ogni operazione di prelievo di materiale biologico o di reagente, i puntali 10 vengono sostituiti; più precisamente il robot 7 prima si posiziona su un cestino 71 della piattaforma 1 e scarica i puntali usati 10 azionando il rilascio dei mezzi di presa delle dita 9; poi il robot 7 si posiziona sul contenitore 100 nel quale sono contenuti puntali nuovi 10 ed aziona la presa delle dita 9 di detti puntali nuovi 10.
Nel frattempo le provette 13 da cui à ̈ appena stato prelevato del materiale biologico vengono rilasciate mediante ritrazione del cancelletto di arresto 19 (grazie, come già accennato, al passaggio dell’ informazione di prelievo avvenuto dalla scheda di controllo 21 della piattaforma 1 alla scheda di controllo 20 dell’impianto 12) e quindi possono rientrare nella corsia principale 15 per essere indirizzate verso altri punti dell’impianto di automazione di laboratorio 12.
All’arrivo di nuove provette 13 da cui sia necessario prelevare del materiale biologico, esse vengono deviate lungo la corsia secondaria 16, e il loro contenuto viene prelevato da nuovi puntali 10, nel frattempo afferrati dalle dita 9, e scaricato nelle locazioni 41 appartenenti alla fila successiva della piastra 4.
Come già accennato, uno degli alloggi 3 situati alla base della piattaforma 1 à ̈, nelle soluzioni note, dedicato ad ospitare piastre 42 con locazioni 43 ciascuna delle quali contiene un diverso reagente che va aggiunto ai campioni di materiale biologico appena scaricati nelle locazioni 41 della piastra 4; ciò à ̈ funzionale all’ accadimento di determinate reazioni chimiche sul campione biologico, in particolar modo per favorire la separazione delle molecole di DNA da analizzare in seguito, dopo che la piastra 4 verrà indirizzata agli opportuni strumenti 18, posti a valle dell’impianto di movimentazione piastre 14.
Essendo tali locazioni 43 dì reagente già posizionate in partenza sulla piattaforma 1, nelle soluzioni note, à ̈ consentita solamente una lavorazione a batch, ovvero a lotti, dato che il quantitativo di reagente all’intemo delle locazioni 43 à ̈ calibrato in modo da essere sufficiente per un numero definito di campioni, vantaggiosamente un multiplo rispetto al numero massimo di provette 13 da cui può avvenire contemporaneamente un prelievo di materiale biologico, secondo quanto appena descritto.
Supponendo di nuovo che tali campioni siano otto, la lavorazione a batch può implicare un quantitativo di reagente sufficiente ad esempio per ventiquattro campioni, ossia per tre cicli successivi di prelievo.
Ciò à ̈ particolarmente scomodo nei casi in cui il numero di provette 13 primarie da cui prelevare campioni biologici superi tale cifra, poiché esaurito il trattamento sui primi ventiquattro campioni non c’à ̈ più reagente per gli ultimi due, e quindi si deve attendere un nuovo riempimento manuale delle locazioni 43 di reagente da parte dell’operatore, che può avvenire solo al termine del ciclo operativo della piattaforma 1, che come detto può durare anche ore,,
L’interfacciamento tra rimpianto di automazione di laboratorio 12 e la piattaforma 1 consente di superare anche questo limite della lavorazione a lotti, poiché si possono far viaggiare lungo l’impianto 12 anche delle provette 13 riempite di reagente anziché di materiale biologico; di conseguenza, può avvenire il prelievo di reagente allo stesso modo di quanto già descritto in precedenza per i campioni primari, mediante deviazione di un opportuno numero di provette 13 di reagente lungo la corsia secondaria 16. In questo modo può essere aggiunto in tempo reale un quantitativo di reagente calibrato sull’effettivo numero di provette 13 da cui prelevare campioni biologici, senza la necessità di lavorare per forza a lotti.
Uno degli aspetti innovativi secondo la presente invenzione à ̈ dunque dato dalla possibilità di effettuare il prelievo di campioni biologici oppure reagenti (da indirizzare ad una piattaforma 1 per la biologia molecolare) da provette 13 che vengono aH’occorrenza deviate lungo la corsia secondaria 16 dell’impianto di automazione 12, e successivamente rilasciate dopo pochi istanti dal suddetto prelievo, potendo dunque tornare in circolo lungo rimpianto 12 ed essere eventualmente subito indirizzate a nuovi moduli di automazione o analizzatori che si interfacciano con l’impianto 12 stesso.
Di conseguenza, le provette 13 non lasciano mai 1’impianto di automazione 12; ciò non avviene nelle soluzioni note, nelle quali le provette contenenti materiale biologico vengono alloggiate in grande quantità in un apposito contenitore, che viene poi manualmente inserito da un operatore sulla piattaforma 1. Svantaggiosamente in questo modo l’intero quantitativo di provette, prima di essere rimosso sempre manualmente dall’operatore e sostituito con uno successivo, deve attendere che all’interno della piattaforma 1 si completi il ciclo operativo sulle stesse. Ciò implica che le prime provette alle quali viene prelevato del materiale biologico devono comunque attendere il completamento delle operazioni sulle ultime provette allocate nello stesso contenitore, e dunque non solo che su queste ultime avvenga il prelievo ma anche i successivi trattamenti sul campione prelevato, che possono durare ore. Allo stesso modo le ultime, pur entrando in scena più tardi, rimangono comunque ferme sulla piattaforma già molto tempo prima, ossia mentre avviene il prelievo sulle prime. In sostanza dunque, al di là dei pochi istanti in cui da esse viene prelevato il campione, nelle soluzioni note le provette rimangono bloccate a vuoto sulla piattaforma 1.
Vantaggiosamente l’interfacciamento della piattaforma 1 con un impianto di automazione 12 consente di far viaggiare lungo rimpianto stesso anche delle provette 13 contenenti i reagenti da combinare con i campioni di materiale biologico per far sì che accadano nelle locazioni 41 delle piastre 4 determinate reazioni chimiche. Il reagente necessario viene in questo modo reso disponibile man mano all’interno della piattaforma 1, e solo quando serve; ciò consente di superare il limite rappresentato dall’obbligo di avere una lavorazione a lotti ( batches ) di provette, derivante dal fatto di avere fin dall’inizio disponibile, aH’intemo della piattaforma 1, un quantitativo di reagente fisso che sia sufficiente solo per un predeterminato numero di campioni.
In generale, nella soluzione secondo la presente invenzione si evidenzia una maggiore automatizzazione del processo operativo, dato che non à ̈ più necessaria la presenza dell’operatore che manualmente sostituisca, sulla piattaforma 1, il contenitore di provette 13 su cui à ̈ esaurito il processamento con uno nuovo da processare. Si tratta dunque di un sistema Walk-Away dove l’operatore può in sostanza allontanarsi dai macchinari coinvolti, e dedicarsi ad altri compiti all’interno del laboratorio di analisi. Vantaggiosamente si verifica una drastica riduzione se non completa eliminazione degli errori dovuti alle operazioni manuali e ripetitive dell’operatore.
Tutto ciò rientra nell’ambito della ricerca sempre più spinta di una Total Laboratory Automation (TLA), e dunque di una maggiore efficienza, in un laboratorio di analisi che svolga anche attività legate alla biologia molecolare, annullando sostanzialmente la possibilità d’errore umano.
L’invenzione così concepita à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo.
In pratica i materiali impiegati nonché le forme e le dimensioni potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze.

Claims (1)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato pei il riempimento automatico di locazioni (41) di piastre (4) con materiale biologico proveniente da un impianto di automazione di laboratorio (12) per il trasporto di campioni biologici oppure reagenti contenuti in provette (13), ed indirizzamento automatico di dette piastre (4) verso moduli (18) di trattamento di detto materiale biologico, caratterizzato dal fatto di comprendere una piattaforma (1) interposta tra detto impianto di automazione di laboratorio (12) ed un impianto di movimentazione (14) di prodotti consumabili (4, 42, 100), che prevede un traverso orizzontale (6) su cui sono scorrevolmente montati un primo robot (7) dotato di mezzi di presa (9) di puntali (10) atti al prelievo e al rilascio del materiale biologico o del reagente, ed un secondo robot (8) dotato di mezzi di presa (11) di prodotti consumabili (4, 42, 100), detto impianto di automazione (12) comprendendo una scheda di controllo (20) in mutua comunicazione con una scheda di controllo (21) di detta piattaforma (1) in modo che l’operazione di prelievo di materiale biologico o reagenti dall’impianto di automazione possa contemporaneamente avvenire su un numero di provette (13) variabile e pari, al massimo, al numero di detti mezzi di presa (9) di detto primo robot (7)· 2. Apparato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta piattaforma (1) comprende alloggi (3) per piastre (4, 42) atte ad alloggiare materiale biologico o reagenti ed alloggi (3) per contenitori (100) di puntali (10). 3. Apparato secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la piattaforma (1) comprende alloggi (3) per mezzi di trattamento (5) del materiale biologico prelevato. 4. Apparato secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la piattaforma (1) comprende mezzi (71) per lo smaltimento di puntali (10) usati. 5. Apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta operazione di prelievo avviene su provette (13) opportunamente indirizzate da una corsia principale (15) verso una corsia secondaria (16) e bloccate da un cancelletto di arresto (19) fino al termine di detto prelievo. 6. Appaiato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di presa (9) di detto primo robot (7) sono dotati di mezzi di apertura a ventaglio. 7. Procedimento per il riempimento automatico di locazioni (41) di piastre (4) con materiale biologico proveniente da un impianto di automazione di laboratorio (12) per il trasporto di campioni biologici oppure reagenti contenuti in provette (13), ed indirizzamento automatico di dette piastre (4) verso moduli (18) di trattamento di detto materiale biologico, caratterizzato dal fatto di prevedere le fasi di - posizionamento di prodotti consumabili (4, 42, 100) su una piattaforma (1) posta tra detto impianto di automazione (12) ed un impianto di movimentazione (14) di prodotti consumabili (4, 42, 100), - prelievo di materiale biologico o di reagente da provette (13) in sosta in una corsia (16) dell’ impianto di automazione (12), - deposito di materiale biologico o di reagente in locazioni (41) di una piastra (4), - indirizzamento della piastra (4) carica di materiale biologico verso moduli (18) di trattamento di detto materiale biologico, dette fasi avvenendo indipendentemente l’una rispetto all’altra tramite la mutua comunicazione tra una scheda di controllo (20) dell’impianto di automazione (12) ed una scheda di controllo (21) della piattaforma (1), in modo da ottimizzare i tempi di processamento del materiale biologico contenuto in ogni locazione (41) della piastra (4). 8. Procedimento secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che in caso di mancanza di reagente all’interno di una piastra (42) di reagenti, la scheda di controllo (21) della piattaforma (1) comanda alla scheda di controllo (20) dell’impianto di automazione (12) di fornire alla corsia di sosta (16) ima o più provette (13) cariche di reagente.
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US14/405,286 US9927330B2 (en) 2012-06-05 2013-06-04 Interfacing apparatus between a laboratory automation system and a platform for handling consumables and liquids in the field of molecular biology
BR112014030334-7A BR112014030334B1 (pt) 2012-06-05 2013-06-04 método para transferir automaticamente material biológico e reagentes a partir de um sistema de automação de laboratório e aparelho para realizar respectivo método
EP13726533.6A EP2856175B1 (en) 2012-06-05 2013-06-04 Interfacing apparatus between a laboratory automation system and a platform for handling consumables and liquids in the field of molecular biology
AU2013270739A AU2013270739B2 (en) 2012-06-05 2013-06-04 Interfacing apparatus between a laboratory automation system and a platform for handling consumables and liquids in the field of molecular biology
ES13726533T ES2723275T3 (es) 2012-06-05 2013-06-04 Aparato de interfaz entre un sistema de automatización de laboratorio y una plataforma para la manipulación de consumibles y líquidos en el campo de la biología molecular
JP2015515493A JP6251254B2 (ja) 2012-06-05 2013-06-04 分子生物学の分野における実験室自動化システムと、消耗品や液体を取り扱うためのプラットフォームとの間のインターフェース装置
PCT/EP2013/061431 WO2013182538A1 (en) 2012-06-05 2013-06-04 Interfacing apparatus between a laboratory automation system and a platform for handling consumables and liquids in the field of molecular biology
RU2014153447A RU2633402C2 (ru) 2012-06-05 2013-06-04 Устройство сопряжения между лабораторной автоматизированной системой и платформой для обработки расходных материалов и жидкостей в области молекулярной биологии
CN201380029521.3A CN104350385B (zh) 2012-06-05 2013-06-04 在化验室自动系统与用来处置在分子生物学领域中的可消耗品和液体的平台之间的接口设备
TR2019/04961T TR201904961T4 (tr) 2012-06-05 2013-06-04 Moleküler biyoloji alanında tüketilebilir ürünlerin ve sıvıların taşınmasına yönelik bir laboratuar otomasyon sistemi ve bir platform arasındaki arayüz aparatı.
IN11160DEN2014 IN2014DN11160A (it) 2012-06-05 2014-12-29
US15/910,037 US20190072462A1 (en) 2012-06-05 2018-03-02 Laboratory automation system for conveying test tubes

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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5669528B2 (ja) 2010-11-17 2015-02-12 株式会社日立ハイテクノロジーズ 自動分析装置
CN107532979B (zh) * 2015-06-22 2020-12-22 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 样本分析装置及其控制方法
WO2016210420A1 (en) 2015-06-26 2016-12-29 Abbott Laboratories Reaction vessel exchanger device for a diagnostic analyzer
JP7022880B2 (ja) * 2016-11-18 2022-02-21 モラレー リサーチ インク. 生物サンプル調製システムおよび関連方法
IT201600130628A1 (it) * 2016-12-23 2018-06-23 Inpeco Holding Ltd Apparato per la gestione di liquidi
CN107589273A (zh) * 2017-09-30 2018-01-16 迈克医疗电子有限公司 样本分析检测单元
EP3872499A1 (en) 2018-04-25 2021-09-01 Aoi Seiki Co., Ltd. Holder transport apparatus
WO2020021837A1 (ja) * 2018-07-27 2020-01-30 株式会社日立ハイテクノロジーズ 自動分析システム
CN109775373A (zh) * 2019-03-18 2019-05-21 北京爱博生生物技术有限公司 一种货场式全自动微孔板洗板工作站
CA3218077A1 (en) * 2021-04-29 2022-11-03 Abbott Laboratories Systems and methods for pooling samples for high-throughput analysis
WO2023065747A1 (zh) * 2021-10-21 2023-04-27 英诺维尔智能科技(苏州)有限公司 用于大分子抽提的系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992005448A2 (en) * 1990-09-18 1992-04-02 Anagen Limited Assay or reaction apparatus
US6358470B1 (en) * 1998-10-12 2002-03-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Automatic distribution apparatus for inserting nozzles into tips
EP1353183A2 (en) * 2002-03-29 2003-10-15 Aloka Co. Ltd. Sample pretreatment system
US20040096360A1 (en) * 2002-11-15 2004-05-20 Hiroatsu Toi Microplate liquid handling system
WO2008043463A1 (de) * 2006-10-10 2008-04-17 Hte Ag The High Throughput Experimentation Company Vorrichtung und verfahren zur herstellung von substanzformulierungen -formulierungsstation
WO2009068555A1 (en) * 2007-11-30 2009-06-04 Inpeco Ip Ltd. System for automatically identifying, conveying and addressing biological material specimens

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH671526A5 (it) * 1985-12-17 1989-09-15 Hamilton Bonaduz Ag
US6202829B1 (en) * 1997-11-14 2001-03-20 Bayer Corporation Conveyor system for clinical test apparatus
US20020121139A1 (en) * 2001-03-02 2002-09-05 Purpura Paul E. Adapter for holding a sample container to facilitate sensing of liquid level in the sample container
US7105129B2 (en) 2002-05-15 2006-09-12 Genetix Limited Liquid handling robot for well plates
US8211381B2 (en) * 2003-10-28 2012-07-03 Diesse Diagnostica Senese S.P.A. Device for performing analyses on biological fluids and related method
JP4086815B2 (ja) * 2004-06-29 2008-05-14 アロカ株式会社 分注装置
US7666355B2 (en) * 2005-03-07 2010-02-23 Tino Alavie Automated analyzer
US8703492B2 (en) * 2007-04-06 2014-04-22 Qiagen Gaithersburg, Inc. Open platform hybrid manual-automated sample processing system
US8222048B2 (en) * 2007-11-05 2012-07-17 Abbott Laboratories Automated analyzer for clinical laboratory
ITMI20072386A1 (it) * 2007-12-19 2009-06-20 Dachi S R L "apparato di deposito, conservazione e recupero automatico di campioni di materiale biologico in un magazzino refrigerato"
EP2192411B1 (en) * 2008-11-28 2017-08-09 F. Hoffmann-La Roche AG System and method for the processing of liquid samples
IT1393352B1 (it) * 2009-03-16 2012-04-20 Inpeco Ip Ltd Ora Inpeco Holding Ltd Apparato di aliquotazione di contenitori di materiale biologico.
US8309036B2 (en) * 2009-05-15 2012-11-13 Gen-Probe Incorporated Method for separating viscous materials suspended from a pipette

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992005448A2 (en) * 1990-09-18 1992-04-02 Anagen Limited Assay or reaction apparatus
US6358470B1 (en) * 1998-10-12 2002-03-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Automatic distribution apparatus for inserting nozzles into tips
EP1353183A2 (en) * 2002-03-29 2003-10-15 Aloka Co. Ltd. Sample pretreatment system
US20040096360A1 (en) * 2002-11-15 2004-05-20 Hiroatsu Toi Microplate liquid handling system
WO2008043463A1 (de) * 2006-10-10 2008-04-17 Hte Ag The High Throughput Experimentation Company Vorrichtung und verfahren zur herstellung von substanzformulierungen -formulierungsstation
WO2009068555A1 (en) * 2007-11-30 2009-06-04 Inpeco Ip Ltd. System for automatically identifying, conveying and addressing biological material specimens

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Publication number Publication date
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