JP2002500759A - 液体サンプル中の有用な化学物質を迅速にスクリーニング、同定するための自動ロボットシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 この発明は、有用な活性を有する化学化学物質を同定するための自動化され並びに統合化可能なワークステーションを利用したシステムおよび方法に関するものである。この発明は更に、この発明のワークステーションの操作により得られ又は見出される化学的実体および情報（例えば、化学物質の化学的又は生物学的活性）に関する。本発明は、各ワークステーションでの処理時間を最小化するようプログラム化可能に制御され、並びにこのプロセスの開始から終了まで液体サンプルの処理時間を最小にするよう統合化することのできる自動化ワークステーションを含む。

Description

【発明の詳細な説明】 液体サンプル中の有用な化学物質を迅速にスクリーニング、同定するための自動 ロボットシステムおよび方法発明の技術分野 本発明は、液体サンプル中の生物学的活性を有する化学物質を迅速に同定する ための自動化統合化システムおよび方法、特に、新規な医薬、農薬、化粧品につ いて少容量のサンプルを自動的にスクリーニングすることに関する。発明の背景 サンプル中、特に少量の液体サンプル中の生物学的活性を有する化学物質を迅 速に同定するためのシステムおよび方法は、多くの異なる分野において有益なも のである。例えば、農薬、製薬および化粧品の分野では、化学物質を含む多数の 液体サンプルを処理する場合に適用される。現在、これらの多くの分野では処理 時間を短縮するための種々の方策、例えば化学工程の簡略化、半自動化、ロボッ ト化などが採用されている。これらの方策は特定の種類の液体サンプル、処理工 程又は化学反応について処理時間の改善を図ることができるが、そのような方法 および装置はプロセス全体を統合化することはできない。特に、少量での化学的 現象の発生および検知を統合化することはできない。更に、このような装置はし ばしばその用途が限られる。なぜならば、その多くは、もっぱら特定の種類の液 体サンプル又は化学反応のために設計されているからである。 液体サンプルが関与するほとんどのプロセスにおいては、液体サンプル処理の 複雑性が増すにつれサンプル当たりの処理時間が増大する。コンテナ化液体の製 造の場合のように、或る種の非常に単純な化学反応又は液体処理法では極めて高 い処理速度を達成することができるが、液体の複雑な処理では、一般に数オーダ ーの大きさで処理速度が緩慢になる。或る場合においては、例えば薬剤の回収の ため複雑な液体処理を通常要する製薬技術における液体サンプルの処理において １日当たり約３，０００個のサンプルの処理速度を得ることができる。しかし、 この種の処理は一般に１００ないし２００マイクロリットルのオーダーの液体サ ンプル量を用い、これにはしばしば、比較的大量の新型で高価な試薬を必要とし 、液体試薬の大きな貯蔵部への自動化アクセスを一般的には持たない。 従って、有益な活性を有する化学物質を識別するため、液体サンプルを高い処 理速度で、特に１ないし１０マイクロリットルのオーダーの量の液体サンプルを 高い処理速度で迅速に処理するための構成部材、システムおよび方法に対する必 要性が存在する。 図面の簡単な説明 図１は、液体サンプル処理システム、情報経路の例、およびその中でのプレー ト移動の１具体例を示す。 図２は、有用な化学物質を同定するために使用する液体サンプル処理システム 、情報経路の例、およびプレート移動の１具体例を示す。 図３は貯蔵および回収モジュールの１具体例を示す。 図４はサンプル分配モジュールの１具体例を示す。 図５はスクリーニングシステムの１具体例を示す。 図６Ａおよび６Ｂはワークステーションインターフェースの具体例を示す。 図７は試薬ディスペンサーの１具体例を示す。 図８は検知器の１具体例を示す。 図９はデータ構成の１具体例を示す。 図１０Ａはユーザーインターフェースの具体例を示す。 図１０Ｂはユーザーインターフェースの具体例を示す。 図１１はスクリーニングシステムの１具体例を示す。 図１２はスクリーニングシステムの物質の流れの１具体例を示す。 図１３はユーザー対話（user interaction）フロー図の１具体例を示す。 図１４は貯蔵および回収末端アクチュエーターの１具体例を示す。 図１５Ａおよび１５Ｂはユニバーサルスタッカーの１具体例を示す。 図１６Ａおよび１６Ｂは輸送システム要素の１具体例を示す。 図１７はヒットプロファイリング(hit profiling)・ワークステーションの１ 具体例を示す。 図１８は異なる分配位置を示す。 図１９Ａおよび１９Ｂはスクリーニング試薬分配ロボットの１具体例を示す。発明の概要 本発明は、有用な活性を有する化学物質を迅速に同定するための自動化並びに 統合化可能なワークステーションを利用したシステムおよび方法に関する。本発 明は更に、本発明のワークステーションの操作により生じた又は見出された化学 的実体および情報（例えば、化学物質の化学的又は生物学的活性）に関する。 本発明は、各ワークステーションでの処理時間を最小にするようプログラム的 に制御され、処理の開始から完了まで液体サンプルの処理時間を最小にするよう 統合化することのできる自動化ワークステーションを含むものである。 一般的に、本発明のシステムは以下の構成要素を含む： Ａ．アドレス呼び出し可能（addressable）な化学物質ウエルに複数の化学物 質溶液を貯蔵するための貯蔵場所、化学物質ウエル回収装置を含み、アドレス呼 び出し可能な化学物質ウエルのプログラム化可能可能可能可能可能(programmabl e)な選択および回収を有し、少なくとも１００，０００個のアドレス呼び出し可 能なウエルの貯蔵容量を有する貯蔵および回収モジュール； Ｂ．選択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルから溶液を吸引し又は 分配するための液体ハンドラーを含むサンプル分配モジュールであって、該サン プル分配モジュールが選択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルのプロ グラム化可能な選択と、選択されたアドレス呼び出し可能なサンプルウエルから のプログラム化可能な吸引とを有すると共に、選択されたアドレス呼び出し可能 なサンプルウエルへのプログラム化可能な分配を有するもの(１センチ平方当た りのアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルの異なる密度を有するアドレス呼び 出し可能な化学物質ウエル列への分配を含む。)； Ｃ．選択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルをサンプル分配モジュ ールへ輸送するためのサンプルトランスポータであって、選択されたアドレス呼 び出し可能な化学物質ウエルの輸送のプログラム化可能な制御（適応的経路選択 および平行処理を含む。）を適宜具備してなるもの； Ｄ．選択されたアドレス呼び出し可能なサンプルウエルへ試薬を分配するため の試薬ディスペンサー、又は選択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエル における化学反応を検知するための蛍光検知器のいずれかを含む反応モジュール ；および Ｅ．データ処理および統合モジュール(integration module)。 貯蔵および回収モジュール、サンプル分配モジュールおよび反応モジュールは 、データ処理および統合モジュールにより統合され、プログラム式に制御される 。 貯蔵および回収モジュール、サンプル分配モジュール、サンプルトランスポータ ー、反応モジュールおよびデータ処理および統合モジュールは、作動可能(opera bly)に連結されていて、アドレス呼び出し可能なサンプルウエルの迅速な処理の 容易化が図られている。一般に、本発明の装置は２４時間で、少なくとも１００ ，０００個のアドレス呼び出し可能なウエルを処理することができる。 発明の詳細な説明 定義： 特別の指示がない限り、本明細書中の全ての技術的および科学的用語は本発明 が属する技術分野の当業者が通常、理解されているものと同一の意味を有する。 一般に、本明細書で用いられている術語、以下に記載した多くのオートメーショ ン、コンピュータ、検知、化学および実験の手法は周知のものであり、一般に用 いられている。通常、標準的技術が工業技術、ロボット工学、情報科学、光学、 分子生物学、コンピュータソフトウエアおよび統合について使用されている。一 般に、化学反応、細胞アッセイ、酵素反応は、問題のない限り、製造メーカーの 仕様書に従って行われている。技術および手法は一般に当該分野で、および種々 の一般的参考文献で知られている従来の方法が採用されている（例えば、コンピ ュータ手法については、Knuth，Donald E.，The Art of Computer Programming ，Vol.l，Fundamental Algorithms,第３版(Reading，Massachusetts:Addison-We sley，1997);Vol.2，Seminumerical Algorithms，第２版(Reading，Massachuset ts:Addison-Wesley，1981);Vol.3，Sorting and Searching， (Reading，Massachusetts:Addison-Wesley，1973);蛍光技術については、Lakowi cz，J.R．Principles of Fluorescence Spectroscopy，ニューヨーク：Plenum P ress(1983);分子生物学手法については、Sambrookら，Molecular Cloning:A Lab oratory Manual，第２版,(1989)Cold Spring Harbor Laboratory Press，Cold S pring Harbor，ニューヨーク、これら文献は本明細書全体について参照として組 み込まれている)。本明細書で用いられている術語、以下に記載の化学、分子生 物学、オートメーション、コンピュータ科学、薬剤発見についての実験手法は周 知のものであり、一般に当該分野で使用されている。化学合成、化学分析、薬剤 スクリーニングおよび診断については、標準的技法がしばしば用いられている。 明細書全体について使用されている以下の用語は特に指示がない限り、以下のよ うな意昧を有するものと理解されたい。 “適応的経路選択”とは、処理の或る段階において遭遇する条件の結果、ワー クユニットにより追従されるべき通路の変化を指すものである。このような条件 には、先の処理工程の結果、装置の故障、処理上の優先、その他の要因などが含 まれる。この通路は、ワークユニットを処理するために求められる工程の連続で ある。例えば、この通路は、特定の処理装置とは独立した分析確定において求め られる工程の連続である。システムプロセスは一般にワークステーションで行わ れ、従って、適応的経路選択により別のワークステーションがコンピュータ化さ れた指令により置換されるのを可能とする。 “ドータプレート”とは、同一又は異なるウエル密度のマスタープレートのウ エル中の液体の一部を含むプレートを指す。また、マスタープレートとは親株溶 液を収容したウエルを有するプレートを意味する。 “モジュレーション(変調)”とは、生物学的活性又はプロセスの機能的特性（ 例えば、酵素活性、レセプター結合）を高揚させ、又は抑制させるための能力を 指すものである。このような高揚、抑制は特定の事象の発生（例えば、信号変換 通路の活性化）に付随し、および／又は特定の細胞型においてのみ現れる。 “モジュレータ”とは、化合物(天然又は非天然のもの)、例えば生物学的巨大 分子（例えば、核酸、たんぱく質、非ペプチド、又は有機分子）；あるいはバク テリア、植物、菌、動物（特に、哺乳動物）細胞又は組織からの抽出物を指す。 モ ジュレータは、生物学的プロセスの抑制剤又は活性化剤（直接的又は間接的）( 例えば、作動剤、部分拮抗剤、部分作動剤、拮抗剤、抗腫瘍剤、細胞毒性剤、腫 瘍形質転換又は細胞増殖の抑制剤、細胞増殖促進剤など)としての潜在的活性度 について本明細書に記載されたスクリーニング分析により評価される。モジュレ ータの活性度については、既知、未知あるいは部分的に知られているものもある 。 “自然発生”とは、或る目的物に当てはめて見た場合、その目的物が自然界で 見出すことができるという事実を指す。例えば、生物体（ウイルスを含む）中に 存在し、自然界の源から単離することができ、実験室で人により意図的に変性さ れていないポリペプチド又はポリヌクレオチド配列は自然発生のものである。 “操作上連結された”とは、複数の当該成分が意図する様式に機能させる関係 に置かれている並置の状態を指す。例えば、２つの成分がコンベヤー手段によリ 機械的に連結された場合は、操作上連結されたと言うことができる。 “平行処理”とは、複合ワークステーションでの多数のワークユニットの同時 の取扱いを容易にする物質流の経路を指す。ワークステーション間の平行処理は 、個々のワーク列を各ワークステーションのための輸送システム内に保持させ、 多数の液体取扱い操作を同時に行わせることにより達成される。例えば、輸送シ ステム上に配置されたワークステーションのそれぞれに対し複数のワークユニッ トを平行に移送させ、一方、他のユニットはこれらのワークステーションでの後 の操作のために行列で待たせる。ワークステーションからの移送もこれと同様に 行われる。ワークステーション内では、多くの平行機器が多数のユニットに対し 同時に作業を行うようになっている。例えば、４つの平行吸引／分配装置（ディ スペンサー）がワークステーション内の４つのプレート上で同時に操作し得るよ うになっている。この平行処理の用語が用いられる場合、特別の断りがない限り 、他の型の処理、例えばシリアル処理を除外するものではない。 “ポリヌクレオチド”とは、少なくとも１０個の塩基の長さのヌクレオチドの ポリマー型であるリボヌクレオチド又はデオキシヌクレオチドあるいはこれらの ヌクレオチドの変性型を指す。この用語はＤＮＡの単一又は二重連鎖型を含む。 “薬品プレート”とは、薬品を有するプレート、例えば親株溶液を有するマス タープレート、親株溶液又はその希釈液を有するドータプレートを指す。薬品プ レートのウエルは通常、溶液中に１種のみの薬品を有する。 “サンプルプレート”とは、処理すべきサンプルを有するプレート、例えば試 験又は合成のためのサンプルを有するプレートを指す。サンプルプレートは通常 、反応モジュールで用いられ、化学反応を生じさせたり、サンプルの物理的特徴 を検知するのに利用される。 “試験薬品”とは、本発明の１又はそれ以上のスクリーニング装置又は方法に より推定モジュレータとして試験されるべき薬品を指す。 “蛍光ラベル”とは、例えば、標的に結合する化学的本体に蛍光成分を組み入 れることによる、あるいはアビジンにより検知されるビオチニル成分のポリペプ チドに蛍光成分を組み入れることによる、検知可能なマーカーの組み入れを指す (例えば、蛍光検知方法により検知することができる蛍光ラベル又は酵素活性を 有するストレプトアビジン)。ポリペプチドおよび糖たんぱく質をラベリングす るための種々の方法が公知であり、これらを利用することができる。ポリペプチ ドのための標識の例としては、例えば染料(例えば、ＦＩＴＣおよびローダミン) 、内因的蛍光たんぱく質、ランタニド系蛍光体がある。或る例においては、この ラベルは潜在的立体障害を抑制するため種々の長さのスペーサーアームにより結 合される。 “レポータ遺伝子”とは、たんぱく質を暗号化するヌクレオチド配列を指し、 その存在又は活性により容易に検知することができ、ルシフェラーゼ、グリーン 蛍光たんぱく、クロラムフェニコールアセチルトランスラーゼ、ベーターガラク トシダーゼ、胎盤分泌アルカリ性ホスファターゼ、ベーターラクタマーゼ、ヒト 成長ホルモン、その他の分泌酵素レポータなどが含まれる。一般に、レポータ遺 伝子はホスト細胞によって他ならず作られるポリペプチドを暗号化し、これは細 胞の分析により検知することができる。例えば、細胞の直接的蛍光測定、ラジオ アイソトープ又は分光光度測定分析により、好ましくはウエルの信号分析のため 細胞を除去する必要なく、検知することができる。好ましくは、この遺伝子は、 ホスト細胞の蛍光測定特性に変化を生じさせる酵素を暗号化させ、これは転写活 性の定性的、定量的又は半定量的機能により検知することができる。この酵素の 例としては、エステラーゼ、ホスファターゼ、プロテアーゼ（組織プラスミノゲ ン活性化物質又はウロキナーゼ）およびその他の酵素でその機能が、当業者にと って公知の適当な色原体又は蛍光原体物質により検知可能なものが挙げられる。 レポータ遺伝子のたんぱく質、特に酵素も、例えば標的又は標的に結合する化学 的本体に正しく接合した後においては生化学的分析においてプローブとして使用 することができる。 “薬剤又は医薬”とは、患者に正しく投与された時、所望の治療効果を誘起し 得る化学的化合物又は組成物を指す。 その他の、本明細書で用いられている化学用語は当該分野で従来使用されてい るものであり、例えばMcGraw-Hill Dictionary of Chemical Terms(編集Parker ，S.，1985，McGraw-Hill，サンフランシスコ；参照のため、ここに組込まれた ものである)に記載されている。序文 本発明は、有用な活性を有する化学薬品を識別するための自動化並びに統合化 されたワークステーションを利用したシステムおよび方法に関するものである。 本発明は更に、本発明のワークステーションの操作により発生し又は発見された 化学的本体および情報（例えば、化学薬品の化学的又は生物学的活性）に関する 。 本発明は、一般に、各ワークステーションでの処理時間を短縮するためプログ ラム式に制御され、プロセスの開始から終了までの液体サンプルの処理時間を短 縮するよう統合可能な自動化ワークステーションを含む。一般に、本発明のシス テムは有用な薬品を識別するために液体サンプルを処理するのに用いられる構成 要素のほとんど全てを含み、それには異なる試薬（通常、液体）の蓄積から始ま って、その後の処理工程、例えば化学反応、分析物の検知、サンプルの物理的特 性の測定、このプロセスから得られる情報を収集するための要素などが含まれる 。 図１に示すように、このシステムは、以下の要素を通常、含む。 ａ）非常に多数（少なくとも１００，０００）の異なる試薬を容器に貯蔵し、 容器から回収するための貯蔵、回収モジュール； ｂ）少ない量の液体を高速で取扱う（例えば、容器からサンプルを吸引し、容 器へサンプルを分配する）ためのサンプル分配モジュール； ｃ）選択された要素から試薬を悪影響を及ぼさない処理速度で他の要素へ輸送 するためのサンプルトランスポータ； ｄ）高処理速度で化学反応又は物理的測定を行うための反応モジュール(例え ば、試薬分配器又は検知器)；および ｅ）モジュール操作を制御するためのデータ処理および統合モジュール。 所望に応じ、これら個々のモジュールを統合し、プログラム式に制御し液体サ ンプルの迅速な処理の容易化を図ってもよく、あるいはこれら個々のモジュール を連結し液体サンプルの迅速な処理の容易化を図ってもよい。 本発明の範囲を限定するものでないが、本発明は以下の幾つかの一般的および 有益な態様を含む。 １）システムを形成する統合された要素の集合体(例えば、貯蔵、回収モジュ ール、サンプル分配モジュール、サンプルトランスポータ、反応モジュールおよ びデータ処理および統合モジュールを含むシステム)； ２）個々の要素(例えば、貯蔵、回収モジュール、サンプル分配モジュール、 サンプルトランスポータ、反応モジュール又はデータ処理および統合モジュール )； ３）有用な薬品を識別するための方法； ４）上述のような要素又はシステムの操作により発見される薬品； ５）上述のような要素又はシステムの操作により発見された変調活性を有する 薬品を用いて生物学的プロセスを変調するための方法および組成物；および ６）本発明の要素又はシステムの操作、又は要素又はシステムにより発生され た情報に関係するコンピュータプログラム産物、コンピュータ方法および貯蔵装 置。 本発明のこれらの態様および本明細書に記載された他の態様は、本明細書に記 載された装置、組成物および方法を用いることにより達成することができる。本 発明の十分な発明の範囲として、本発明の種々の態様を組合せて得られる発明の 好ましい態様も含まれる。例えば、本発明はサンプルトランスポータおよびサン プル分配モジュールに対するコンピュータ装置にプログラム式に統合された貯蔵 、回収モジュール、サンプルトランスポータおよびサンプル分配モジュールに操 作可能に連結された貯蔵、回収モジュールを含むものである。このような組合せ は 特に有用で強固な本発明の態様を生じさせる。 図１は液体処理システムの１例を示すもので、貯蔵、回収モジュール、サンプ ル分配モジュール、サンプルトランスポータ、反応モジュールおよびデータ処理 及び統合モジュールを具備してなる。更に詳述すると、データ処理及び統合モジ ュールは種々のモジュールを統合し、これらモジュールおよびサンプルトランス ポータ並びに経路選択（例えば、適応経路選択）のコンピュータ制御を提供する ことができ、更に、各ワークステーションにより行われる作業の平行処理を可能 にする。情報移転はデータ処理及び統合モジュールからワークステーションへ、 並びにワークステーションからデータ処理及び統合モジュールへと行うことがで きる。物質移動（この場合はプレート）はモジュール相互間で発生し、これらモ ジュールをサンプルトランスポータと操作可能に連結することにより容易化を図 ることができる。本発明は液体処理ワークステーションの統合（集積）について の柔軟性が非常に大きいため、多くの態様が考えられる。例えば図２に示すよう に、ここでは、液体処理システムが、以下に詳述するように有用な薬品を識別す るために使用できる追加のワークステーションを更に具備してなる。 本発明を最初に、システムとして詳述し、ついで要素別ベースで説明する。特 定の用途に適したシステムおよび方法の具体例、本発明で発見される薬品、生物 学的プロセスをこの薬品で変調することに関する方法について次に説明する。こ れらの例の前に、本発明の要素又はシステムの操作、又は要素又はシステムによ り発生された情報に関係するコンピュータプログラム産物、コンピュータ方法お よび貯蔵装置について説明する。液体サンプルを迅速に処理するためのシステム 本発明は液体サンプルを迅速に処理するためのシステムを提供するものであり 、複数のワークステーションを具備してなり、これらワークステーションはプロ グラム式に統合され、かつ、操作可能に連結されていて液体サンプルの処理の容 易化と処理時間の短縮化が図られている。このシステムは貯蔵、回収モジュール を含み、これはアドレス呼び出し可能な薬品ウエル（溜め）中に複数の薬品溶液 を収容することができる。薬品ウエル回収装置（リトリーバー）は、上記貯蔵、 回収モジュール中に貯蔵することができるアドレス呼び出し可能な薬品ウエルを 貯 蔵および回収するよう配置されている。この貯蔵、回収モジュールをコンピュー タ制御し、アドレス呼び出し可能な薬品ウエルのプログラム式な選択および回収 を提供することもできる。この貯蔵、回収モジュールに適宜、アドレス呼び出し 可能なウエル選別機を具備させ、一時的アドレス呼び出し可能なウエル貯蔵のた めのバッファーとして作用させてもよい。 サンプルトランスポータは上記貯蔵、回収モジュールに操作可能に連結してい て、選択されたアドレス呼び出し可能な薬品ウエルをサンプル分配モジュールへ 輸送させる。このサンプルトランスポータは適宜、コンピュータ制御させ、選択 されたアドレス呼び出し可能な薬品ウエルをサンプル分配モジュールへ直接、輸 送させてもよい。 サンプル分配モジュールは液体ハンドラーを具備し、選択されたアドレス呼び 出し可能な薬品ウエルから溶液を吸引し、分配するようになっている。このサン プル分配モジュールは、選択されたアドレス呼び出し可能な薬品ウエルのプログ ラム式な選択と、該薬品ウエルからのプログラム式な吸引とを提供すると共に、 アドレス呼び出し可能なサンプルウエルへのプログラム式な分配を提供する。 更なる処理を行うため、反応モジュールが提供されていて、これは反応のため 試薬（例えば、薬品）をアドレス呼び出し可能なサンプルウエルへ分配するため の試薬ディスペンサー、又はアドレス呼び出し可能なサンプルウエルにおける化 学反応を検知するための検知器を具備してなる。 これらのモジュールは、データ処理および統合モジュールを用いて個々に制御 され、又はプログラム式に制御され、更に統合されている。このデータ処理およ び統合モジュールは編成処理を可能にし、これによりアドレス呼び出し可能な薬 品ウエル又はアドレス呼び出し可能なサンプルウエルをワークステーションへ移 送させ、これにより処理時間を短縮することができ、所望によりアドレス呼び出 し可能な薬品ウエル又はアドレス呼び出し可能なサンプルウエルの平行処理が可 能となる。一般に、貯蔵、回収モジュール、サンプル分配モジュール、サンプル トランスポータ、反応モジュールおよびデータ処理および統合モジュールは、操 作上連結されていて、アドレス呼び出し可能なサンプルウエル又はアドレス呼び 出し可能なサンプルウエルの迅速な処理の容易化が図られている。 本発明のシステムは液体サンプルの高処理量並びに溶液として貯蔵されている 薬品の巨大な貯蔵からの貯蔵および回収を可能にする。一般的に、貯蔵、回収モ ジュールは少なくとも２００，０００個のアドレス呼び出し可能な薬品ウエルの ための貯蔵位置を有する。貯蔵および回収を容易にするため、このようなウエル はしばしば、それぞれ多数のアドレス呼び出し可能な薬品ウエル（又は任意の型 のアドレス呼び出し可能なウエル）を保持する複数のアドレス呼び出し可能な薬 品プレートに組織化され又は統合される。この貯蔵、回収モジュールは少なくと も１つのプレートバッファーに操作的に連結されている。このプレートバッファ ーは、アドレス呼び出し可能な薬品プレートを所定の順序で搭載し、又は搭載を 解除するが、その順序はアドレス呼び出し可能な薬品プレートの選択順序に依存 させても依存させなくてもよい。この構成は、プレートバッファーの下流側のワ ークステーションにおいて、貯蔵、回収モジュールからの回収時間を短縮させな がら、薬品プレートを処理時間を短縮させる方式でバッファーから回収させ得る という利点を有する。薬品ウエル回収装置は、選択されたアドレス呼び出し可能 な薬品プレートを回収し、置換するようになっていて、この薬品ウエル回収装置 の回収、置換時間を短縮するようプログラムにより制御させることができる。 上記貯蔵、回収モジュールも、アドレス呼び出し可能なサンプルウエルのため の貯蔵位置を提供することができる。通常、これらのアドレス呼び出し可能なサ ンプルウエルは複数のサンプルプレートに組織化され又は統合される。各サンプ ルプレートを標準フートプリントで設計すること、更に、サンプルプレートのフ ートプリントを薬品プレートのフートプリントに適合させることが好ましい。薬 品ウエル回収装置は、選択されたアドレス呼び出し可能なサンプルプレートを貯 蔵および回収するように適応させ、更にアドレス呼び出し可能な薬品プレートと 異なる厚みのアドレス呼び出し可能なサンプルプレートを回収するように適応さ せることができる。一般的に、貯蔵、回収モジュールは少なくとも２０，０００ 個のアドレス呼び出し可能なサンプルウエルを収容することができる。この構成 は、異なる深さ（つまり、プレートの厚みの異なる）およびウエル容積のウエル を有するプレートの貯蔵および回収を可能にしつつ、プレートを貯蔵、回収する ために要する回収装置の型を減少させることができるという利点を提供する。 本発明によれば、処理される薬品又はサンプルの量を減少させる利点を有する 。液体サンプルの処理時間はこの量の減少により利益がもたらされる。なぜなら ば、液体分配時間が減少し、液体吸引時間が減少し、試薬又はサンプルの添加後 の拡散時間が減少し、この少ない量の温度制御がより均一になり、消費されるコ ストの著しい減少が図られるからである。試薬（又は薬品）を減少させ、更によ り小さいサンプルへの希釈を可能にさせるため、サンプル分配モジュールに液体 ハンドラーを具備させることができる。この液体ハンドラーは、約２，０００ナ ノリットル未満の所定量の液体を所定の選択されたアドレス呼び出し可能な薬品 ウエルから所定の選択されたアドレス呼び出し可能なサンプルウエルへ個々に分 配することができる複数のナノリットルディスペンサーを具備してなる。好まし くは、液体ハンドラーは、所定量の液体を所定の選択されたアドレス呼び出し可 能な薬品ウエルから所定の選択されたアドレス呼び出し可能なサンプルウエルへ 個々に分配することができる複数のナノリットルディスペンサーを具備してなる 。これらナノリットルディスペンサーは一般には、相互間（センター間）の間隔 が９．０ｍｍ未満となっている。この構成により、ここに記載したように、種々 のプレートフォーマットとの関連で液体取扱いが可能となる。更に、ここに記載 され、当該分野で公知のようにナノリットルおよびピコリットルのディスペンサ ーの異なる型のもの、並びに将来開発されるディスペンサーをも使用することが できる。 多くのプロセスの適用において、反応モジュールを含めることが望ましい。こ の反応モジュールは、化学反応又は分析成分（例えば、薬品又は細胞）の添加を 行わせるための試薬ディスペンサー、又はアドレス呼び出し可能なサンプルウエ ルにおけるサンプルの化学反応あるいはサンプルの物理的特性の変化を検知する ための検知装置であってもよい。ここに詳述するように、光学的検知方法はしば しば、コスト的に有利であり、サンプルの高い処理量を可能にする。好ましくは 、この検知装置は、光学的検知モジュールの一部として選択されたアドレス呼び 出し可能なサンプルウエルに光を照射させるよう光学的に配置される。 アドレス呼び出し可能な薬品ウエル又はサンプルウエルの経路選択を容易にす るため、データ処理および統合モジュールをプログラム化して被処理物の種々の ワークステーションへの経路が輸送時間を、又は多数のワークステーションへの 走行に関連する処理時間を短縮させるようすることができる。このデータ処理お よび統合モジュールは、選択されたアドレス呼び出し可能な薬品ウエルの回収、 アドレス呼び出し可能な薬品ウエルから選択された薬品の吸引、予め特定された 経路に沿う輸送、アドレス呼び出し可能なサンプルウエルのサンプル分配モジュ ールへの輸送、選択されたサンプルウエルへの分配、サンプルウエルの検知装置 への経路選択、および検知装置から出力されたデータの収集および貯蔵を制御す ることができる。このデータ処理および統合モジュールは更に、アドレス呼び出 し可能な薬品ウエルおよびアドレス呼び出し可能なサンプルウエルのワークステ ーションへの経路選択を行うための適応処理プログラムを含むものであってもよ い。 本発明によれば、統合化され、操作上連結されたシステムを用いることにより 極めて大きい液体サンプル処理量を達成することができる。一般に、統合システ ムはシステムの複数のモジュール（例えば、貯蔵、回収モジュール、サンプル分 配モジュール、およびデータ処理および統合モジュール）を統合し、これらモジ ュールをサンプルトランスポータと共に操作的に連結させ、アドレス呼び出し可 能なサンプルウエルを１日当たり約１００，０００個の速度で処理することを可 能にする。このような極めて大きい液体サンプル処理速度は、サンプル分配モジ ュール、サンプルトランスポータおよび反応モジュールが、ウエル中において約 ５ないし１０マイクロリットル未満のサンプル量のアドレス呼び出し可能な微小 化サンプルウエルを処理し得るように適応されている場合に、容易に達成するこ とができる。貯蔵、回収モジュール 本発明は、複数の薬品溶液を個々に貯蔵できる貯蔵、回収モジュールを提供す る。一般に、各薬品はウエル中に個々に貯蔵される。一般に、これらのウエルは 、コンピュータ（例えば、特定のウエルの貯蔵又は回収を指示する手段）により アドレス呼び出しが可能となっている。このコンピュータ指示は分離された単一 のウエルに対するもの、又はプレート上のウエル列に対するものであってもよい 。プレートとウエルは識別システム（例えば、バーコード）により識別すること ができる。ウエルの貯蔵および回収はアドレス呼び出し可能な薬品ウエルのプロ グ ラム式な選択を可能にする。貯蔵、回収モジュールの１例が図５に示されている 。これは操作的にサンプルトランスポータに連結されている。 貯蔵、回収モジュールは、薬品ウエル回収装置を含み、これはコンピュータ制 御により貯蔵、回収モジュール中にアドレス呼び出し可能なウエルを貯蔵又は回 収させる。薬品ウエル回収装置は一般に特定のＸ，Ｚ座標で所定の位置にアドレ ス呼び出し可能なウエルを貯蔵又は回収させる。好ましくは、この薬品ウエル回 収装置は可動バッファーを有し、これは薬品ウエル回収装置を再配置させる必要 を伴うことなく、多数のアドレス呼び出し可能なウエルが搭載されたり、搭載か ら解除されたりすることを可能にする。これにより、貯蔵および回収のため各プ レートを個々に貯蔵位置から非搭載位置へ移動させる場合に比較して、貯蔵、回 収モジュール中でアドレス呼び出し可能なウエルを走行させる走行距離、時間を 減少させることが可能になる。この薬品ウエル回収装置はしばしば、蓋付きのプ レートを取扱うことができる。好ましくは、この薬品ウエル回収装置は所定のフ ートプリントを有するあらゆる型のプレートを取扱うことができるようにする。 好ましくは、この薬品ウエル回収装置はプレートをその側面から掴むロボットハ ンドを使用しないようにする。それに代わって、例えばプラテン（ｐｌａｔｅｎ ）を用いて底からプレートを回収させるようにすることが好ましい。この薬品ウ エル回収装置は通常、ここに記載されているように、サンプルトランスポータと しては使用されない。ユニバーサルプレートハンドラーを用いることにより、薬 品ウエル回収装置は柔軟な貯蔵および回収システムを提供することになる。ユニ バーサルプレートハンドラーの１例が本発明のスクリーニングについて言及した 箇所で記載されている。 一般的に、貯蔵、回収モジュールは、標準フートプリント（予め決められた基 準又は工業基準）を有するプレートを取扱う。“標準フートプリント”とはプレ ートのＸ，Ｙ方向の寸法（長さおよび幅）を指す。貯蔵および回収の密度の変更 は、ウエル間の距離を変化させることにより行うことができる。好ましくは、標 準フートプリントは約１２．８ｍｍ×８．５ｍｍとする。これらプレートはプレ ートホテル内に収納される。このプレートホテルはプレートを貯蔵させるのに十 分で、かつ、薬品ウエル回収装置が特定のプレートにアクセスすることが可能な 程 度の十分な空間を有するものである。好ましくは、薬品ウエル回収装置は、プレ ートの底部を介してプレートと係合するようにし、プレートホテルの寸法を小さ くさせ、プレートの外形に対する依存性を少なくする。薬品ウエル回収装置は、 当該分野で公知であるところの、又は将来開発されるかも知れないアドレス呼び 出し可能なウエルを取扱うことができる他の装置と同様に、スクリーニングの用 途に使用することもできる。この貯蔵、回収モジュールは、少なくとも約２５， ０００ないし５０，０００個のアドレス呼び出し可能なウエル、約５００，００ ０個のアドレス呼び出し可能なウエル、約１，０００，０００個のアドレス呼び 出し可能なウエル、あるいは約１０，０００，０００個のアドレス呼び出し可能 なウエルのための貯蔵位置を配置させることができる。この貯蔵、回収モジュー ルは、更に、上下動可能な部材上にホテルを具備させ、ホテルへのアクセス又は ホテルの選別を可能にするようにしてもよい。 ほとんどの例において、この貯蔵、回収モジュールを少なくとも１つの他のワ ークステーション（通常、サンプルトランスポータ）と統合および操作的に連結 することが望ましい。この統合はコンピュータおよび関連する制御プログラムを 用い薬品ウエル回収装置に指示を与えることにより行うことができる。液体処理 システムの実施に際し、データ処理および統合モジュール型装置をここに記載し たように使用することができ、当該分野で公知であるところの、又は将来開発さ れるかも知れない機器を統合し得る他のコンピュータ装置も同様に使用すること ができる。その他、貯蔵、回収モジュールを他のワークステーションと直接、統 合させることなく使用することができる。つまり、グループとしてアドレス呼び 出し可能なウエルを追跡し、そのアドレス呼び出し可能なウエルを、アドレス呼 び出し可能なウエルが識別されているところの他のワークステーションへ機械的 に又は手動により輸送させる。このアプローチは可能であるが(特に、低い処理 量の場合)、より大きい処理量の場合に好ましくない。なぜならば、より迅速な 処理時間につながる直接統合に欠け、しばしばエラーとなり易い（特にサンプル の処理数が多い場合）手動操作に依存するからである。好ましくは、貯蔵、回収 モジュールは他のワークステーションと統合させて、アドレス呼び出し可能なウ エルを他のワークステーションへ移送させることに関係する手動操作が極めて少 な いか又は殆どないモードで操作させる。 他の態様、特に温度又は大気に敏感な薬品のための貯蔵、回収モジュールにお いては、貯蔵、回収モジュールの環境(例えば、貯蔵、回収モジュールの温度、 不活性ガスおよび湿度)を調節させる環境制御ユニットを含めることが好ましい 。これは、貯蔵、回収モジュールをアドレス呼び出し可能なウエル回収装置を含 めて、適当な制御ユニットを備えた絶縁ケースに収納することにより行うことが できる。好ましくは、この適当な制御ユニットは温度を２０ないし２５℃、０な いし５℃、又は−２０ないし−２５℃に維持可能なものとする。所望により、薬 品又は溶媒が吸湿性の場合、除湿機を含めるようにし、湿気を除去するようにす る。貯蔵、回収モジュールは通常、半永久貯蔵（少なくとも約３０日ないし１０ 日）が可能で、薬品の再試験が可能なように設計される。 図３はホテル１１０およびプレートのためのラック（棚）１２０を備えた貯蔵 、回収モジュールの１例を示している。薬品ウエル回収装置１３０はホテル中の ラックからプレート中のアドレス呼び出し可能なウエルを貯蔵、回収し、回収装 置を位置決めさせる水平垂直トラック１４０上に配置されている。薬品ウエル回 収アーム１５０はプレートの底面と係合し、プレートをラックへ載置させ又はプ レートをラックから取り出すよう作用する。手動で除去することができる除去可 能な貯蔵部１６０も示されている。この貯蔵、回収モジュールは、進入／放出ジ ャンクション１７０でサンプルトランスポータと操作的に連結される。サンプル分配モジュール 本発明は更に、通常、少量である多数の溶液を分配又は吸引することができる サンプル分配モジュールを提供する。このサンプル分配モジュールが貯蔵、回収 モジュールと統合させた場合は、サンプル分配モジュールにとって、液体ハンド ラーを用いて溶液を吸引および分配するのに有利となる。多くの場合、サンプル 分配モジュールは、アドレス呼び出し可能な薬品ウエル中に多数の異なる貯蔵薬 品水溶液又は非水溶液（例えば、水又はジメチルスルホキシド(ＤＭＳＯ)）を保 持している。これらの貯蔵溶液の迅速な移動を容易にするため、サンプル分配モ ジュールがアドレス呼び出し可能な薬品ウエルから貯蔵溶液を吸引し、その溶液 の一部又は全てをアドレス呼び出し可能なサンプルウエル又は他のアドレス呼び 出し可能なウエルへ分配するようにすることが好ましい。この一連の動作はプロ グラム的に制御させ、予め選択されたアドレス呼び出し可能な薬品ウエルから貯 蔵溶液が吸引され、それが予め選択されたアドレス呼び出し可能なサンプルウエ ルへ分配されるのを確かなものとすることができる。この種のサンプル分配モジ ュールおよびプロセスはマスタープレートからドータプレートを発生させたり、 薬品プレートからの薬品溶液をサンプルプレートに対し、移転させたり、希釈さ せたりするのに有利となる。一般に、サンプルトランスポータは、ドータプレー ト作成のため、サンプル分配モジュールを貯蔵、回収モジュールに機械的に連結 するのに使用することができる。このサンプル分配モジュールも他の要素と統合 させることができる。例えば、コンベヤートランスポートシステムを用いてサン プル分配モジュールを反応モジュールと連結させることができる。 このサンプル分配モジュールは、異なるウエル密度のプレートを取扱う場合に 特に有利となる。これは通常、標準フートプリントを有するプレートを認識でき るサンプル分配モジュールにより行うことができる。つまり、ウエル密度が異な るが、同様の標準フートプリントを有するプレートを処理することができる。異 なるウエル密度のプレートを取扱う場合、プレートバーコード（又はラジオ周波 数などの他のプレート認識システム）に連結されたデータベースを用いてこのプ レートの密度を追跡させ、バーコードが合致するサンプル分配モジュールが提供 される。データ処理および統合モジュールコントローラと共に使用する場合、デ ータ貯蔵部から複数のプレートおよびウエル情報がバーコードにより容易に照合 され、従って、バーコード自体についての暗号化データは全く必要としない。従 って、サンプル分配モジュールがプレートのウエル密度に対応して吸引又は分配 するよう正しく指示される。これにより、１つのウエル密度において吸引を行い 、第２のウエル密度において分配を行うことが可能となる。従って、より高い密 度のプレートへの液体の移動により低い密度のプレートの圧縮と、より低い密度 のプレートへの液体の移動により高い密度のプレートの膨脹が発生する。この特 徴によりサンプル分配モジュールを、異なるウエル密度の複数のプレートを個々 に利用する他の複数のワークステーションと機能的にインターフェース連結させ ることが可能となる。 例えば、従来の９６ウエルプレートを用いて貯蔵、回収モジュール中にてマス タープレートの薬品溶液を貯蔵することができる。このサンプル分配モジュール は、マスタープレートのアドレス呼び出し可能な薬品ウエルの全てから所定量の 薬品溶液を吸引する。ついで、このサンプル分配モジュールは、所定量の薬品溶 液を３８４ドータプレートのアドレス呼び出し可能なウエルの予め選択された部 位へ分配する(すなわち、圧縮)。このプロセスを繰返して、同一又は異なるドー タプレート上に複製を形成させてもよい。 異なる密度の複数のプレートに対する吸引および分配は、プレートの自動化さ れた直交配置により行うことができる。一般に、プレートは直交配置装置上に安 定的に配置される。この直交配置装置は、第１の密度のプレートのウエルを液体 ハンドラーのＸ，Ｙ位置との関連でＸ，Ｙ位置に移動させる。通常、液体ハンド ラーは吸引ヘッドおよび／又は分配ヘッドの列を具備している。多数の吸引ヘッ ド／分配ヘッドが同時に操作される。この直交配置装置は、各ウエルを適当な分 配ヘッドと整合させる。好ましくは、予め選択されたアドレス呼び出し可能なウ エルの所定位置（例えば、中央）が分配ヘッドの流体軌跡の中央と整合される。 他の整合の仕方、例えば実施例に記載の方法などであってもよい。ヘッドがウエ ルの直径よりも実質的に小さいので、この直交配置により、異なる密度のプレー トおよびウエル径への吸引および分配が可能となる。 直交配置装置は、一般に、ウエルを所定位置に移動させ、又は液体ハンドラー （例えば、分配ヘッド）を所定位置に移動させる機械的手段を用いて、分配ヘッ ド列をＸ，Ｙ方向においてウエル列に整合させることができる。好ましくは、液 体ハンドラーよりは、むしろプレート上のウエル列を移動させるようにする。こ のように設計することにより、信頼性を向上させることができる。なぜならば、 プレートは通常、液体ハンドラーのように面倒でなく、かつ、重くないからであ る。これにより、直交配置装置に対する機械的ストレスを少なくすることができ 、移動精度を向上させることができる。更に、比較的軽く、小さいプレートは大 きな部材と比較して、より迅速に、かつ、正確に移動させることができるから、 液体処理時間の短縮化を図ることができる。この機械的手段はＸ路上に配置させ たベースを駆動させる第１のコンピュータ制御サーボモータ並びにＸ路上に配置 さ せたＹ路を駆動させる第２のコンピュータ制御サーボモータであってもよい。上 記ベースはプレートを確実に配置させ、フィードバック機構又ば正確なデカルト マッピングシステム、あるいはこれら双方はウエルをヘッドに正しく整合させる のに用いることができる。当該分野で公知であり、又は将来開発されるであろう ところの、他の型の類似装置でも、上述のような作業をおこなわせることができ る。通常、このような装置はＸ，Ｙ位置精度が、Ｘ方向において少なくとも±０ ．３ｍｍの精度、Ｙ方向において少なくとも±０．３ｍｍの精度、好ましくはＸ 方向において少なくとも±０．０９ｍｍの精度、Ｙ方向において少なくとも±０ ．０９ｍｍの精度、より好ましくはＸ方向において少なくとも±０．０１ｍｍの 精度、Ｙ方向において少なくとも±０．０１ｍｍの精度のものとする。このよう な装置はウエル又はプレートが直交位置にあるか否かを識別する検知器を具備し ていることが好ましい。所定のＸ，Ｙ座標のためのこのような直交配置装置は、 ステッパーモータと共に正確で細かいピッチの親ネジを用いることにより作成す ることができる(例えば、Compumotor Stages from Parker，Rohnert Park，CA， USA)。このようなモータは適当な電気的入力によりコンピュータ制御させること ができる。直交配置装置は、本発明の他の構成要素、例えば試薬ディスペンサー 、検知器と共に使用してサンプルプレートを位置決めさせてもよい。その他、液 体ハンドラーを、Ｘ，Ｙポジショナーを有するＺ方向ポジショナー上に配置させ 、液体ハンドラーのＸ，ＹおよびＺ方向の正確な位置決めを行い得るようにして もよい(例えば、英国のLinear Drives)。 セットアップ中に照合点（例えば、基準点）を含ませ、所望のアドレス呼び出 し可能なウエルが所望のアドレス呼び出し可能なヘッドと正しく整合するのを確 実にさせてもよい。例えば、プレート、直交配置装置又は液体ハンドラーに照合 点を加入し、液体ハンドラーとの関連で、プレートおよびアドレス呼び出し可能 なウエルのＸ，Ｙ整合を案内させてもよい。例えば、液体ハンドラーに、プレー トの各コーナーに対しＸ，Ｙ方向で対応する検知器を具備させる。また、プレー トには、液体ハンドラーの位置検知器に対しＸ，Ｙ方向で対応する複数の孔（又 はマーク）を設ける。このプレートの孔は、対応するＸ，Ｙ位置において直交配 置装置上に位置させたコンピュータ制御識別光源からの光を通過させ又は反射さ せるようになっている。当該分野で公知の他の光学的位置決め装置を、或る場合 においては使用することもできる(ＰＣＴ特許出願ＷＯ９１／１７４４５(Kuresh y))。直交配置装置からの光の液体ハンドラーによる検知によりプレートの整合 が実証される。プレートの整合が実証されると、吸引又は分配が開始される。ス テッパーモータは、米国特許５，２０６，５６８（Bjornson）に記載されている ように或る用途において制御することができる。 液体ハンドラーは一般にＺ次元ポジショナー上に配置され、液体移動高さを調 節させる。この特徴により、広範のプレート高さ、吸引および分配チップ（先端 ）を所望に応じてサンプル分配モジュールにて使用することが可能になる。更に 、ウエル表面又はウエル中の液体表面と液体ハンドラーとの間の分配距離を、静 電気、重力および気流の影響が少なくなるように、調整することが可能になり、 また、ウエルの特定の位置への液体の分配を行う場合において、分配のＸ，Ｙ位 置の精度を向上させることができる。その他、プレートをＺ次元ポジショナー上 に配置させ、液体移動高さを調節させてもよい。静電中和装置を用い静電気を抑 制させるようにしてもよい。一般に、液体移動高さは約２ｃｍ未満とする。好ま しくは、少量のものを、約１０ｍｍの液体移動高さ、より好ましくは約２ｍｍの 液体移動高さで分配させる。場合によっては、ここに記載するように、あるいは 当該分野で公知のように、吸引および分配チップを制御下で溶液に接触させるこ とが好ましい。 サンプル分配モジュールは汚染を少なくするよう構成させることができる。液 体ハンドラーはセンサー（例えば、音響および屈折率）を用いて、液体に対する その先端の露出が少なくなるよう構成させることができる。例えば、プローブの 液体表面との接触は、分配チップ上に液体センサーを設けることにより少なくす ることができる。このような液体センサーの例としては、導電性センサー又はキ ャパシタンスセンサーがあり、これはフィードバックシステムを形成して先端が 液中に入るのを制御する。１つのプレートから次のプレートに対する持越しの影 響（キャリーオーバー）は、チップの吹き飛ばし、あるいはセンサーを用いて先 端の液中への浸入を抑制することにより、許容レベルに抑制することができる。 好ましくは、サンプル分配モジュールは容量制御手段および液体ハンドラー洗浄 手段を具備するようにする。その他、データ処理および統合モジュールは、上記 チップを適当な測定距離だけ展開させるため、および異なる高さのプレートのた めに調整可能とするため、使用および予想される蒸発に基づいてウエル中の残留 液体レベルを計算できるようにする。 サンプル分配モジュールはプレートバッファー（例えば、スタッカー）を含む ものであってもよい。このバッファーは、アドレス呼び出し可能なウエル又はプ レートのための一時的貯蔵所として作用する。好ましくは、プレートバッファー からのプレートの回収を事前に定める。プレートの回収は選択の順序に依存させ ても又は依存させなくともよく、コンピュータ制御により行ってもよい。好まし くは、データ処理および統合モジュールは、以下に記載のように貯蔵および回収 時間を短縮するためのルーチンを含むものであってもよい。更に、貯蔵、回収モ ジュールで使用されるウエル回収装置の輸送時間を短縮するためのルーチンを具 備させることが好ましい。アドレス呼び出し可能なウエルが貯蔵、回収モジュー ルにより回収される際、プレートバッファーがアドレス呼び出し可能なウエルを 取得できるようにすることにより、貯蔵、回収モジュールの輸送ルーチンを、そ の回収時間が、アドレス呼び出し可能なウエルを連続した順序で回収するよりも 短くなるように設計することができる。 スタッカーはプレートバッファーとして使用することができる。一般に、プレ ートスタッカーは、標準フートプリントおよび異なる密度を有するプレート（例 えば、９６(例えば、１ｃｍ)、３８４，８６４および３，４５６（例えば、１な いし３ｍｍ）ウエルフォーマット、あるいはそれ以上のもの（例えば６，９１２ 又は１３，０２４）の深穴マイクロプレート（例えば、５ｃｍ）又は浅穴マイク ロプレート）を積み上げたり、下げたりするためのものである。コンピュータ制 御システムによりスタッカーの内容が追跡される。このスタッカーは適宜、蓋付 きプレートの蓋を除去するためのデリッダーを具備していてもよい。 サンプル分配モジュールの操作は通常、柔軟性が高く、種々の異なる液体処理 への要望に適用することができる。予め定められた操作を末端利用者の選択のた めに提供することができる。若しくは、末端利用者が全く新たな方法を作りだし てもよい。この操作は広範な種類のプレートについて行うことができ、プレート のバッチサイズも適宜変更することができる。サンプルプレートおよび薬品プレ ートも分配プレート（例えば、ドータプレート）から異なるフォーマットで選択 することができる。サンプル分配モジュールは通常、サンプルをプールする機能 を有する。成功、失敗およびエラーの報告はコントロールプロセッサーへ送り返 したり、末端利用者のためのディスプレーへ送り返すことができる。サンプル分 配モジュールは通常、スタンド・アロン・モードを供給するが、好ましくはこれ をデータ処理および統合モジュールと統合させる。 一態様において、液体ハンドラーは、それぞれ所定量を分配することのできる 複数のナノリットルディスペンサーを具備してなる。一般に、これらディスペン サーは二次元列に配列され、異なるウエル密度のプレート（例えば、９６、３８ ４，８６４および３，４５６）を取扱うことができる。 通常、分配される容量は約２，０００ナノリットル未満であり、これは所定の 選択されたアドレス呼び出し可能な薬品ウエルから吸引され、所定の選択された アドレス呼び出し可能なサンプルウエルへ分配される。好ましくは、ナノリット ルディスペンサーにより約５００ナノリットル未満、より好ましくは、約１００ ナノリットル未満、最も好ましくは、約２５ナノリットル未満の量を分配させる 。２５ナノリットル未満の分配は以下に記載するディスペンサーにより行うこと ができる。好ましい分配最小量は、５ナノリットル、５００ピコリットル、１０ ０ピコリットル、１０ピコリットルである。このような少量を分配することので きるディスペンサーは、より大量のものも分配することができる。分配最大量は 、分配時間、貯蔵部の大きさ、チップ径、ディスペンサーの型に大きく依存する 。分配最大量は、約１０．０マイクロリットル、１．０マイクロリットル、２０ ０ナノリットルである。好ましくは、上記液体ハンドラーは、分配と吸引の双方 を行うことができる。通常、ナノリットルディスペンサー（又は、より小さい容 量のディスペンサー）は、所定の選択されたアドレス呼び出し可能なウエル（例 えば、薬品ウエル）から液体を吸引するための流体チャンネルを有する。液体ハ ンドラーについては、更に後述するが、或る容量について、特にマイクロリット ルのオーダーの範囲について、当該分野で公知であるところの、又は将来開発さ れるかも知れない適当な液体ディスペンサーを使用することができる。マスター プ レートからドータプレートを作成したい場合、約１ないし２０マイクロリットル の容量のものを扱うことのできる液体ハンドラーを使用することば特に有益であ る。このような場合、好ましくは、液体ハンドラーには、少量の液体を分配する ことのでき、流体貯蔵部を有するチップを固定できる分配ノズルが含まれる。 一例として、ナノリットルディスペンサーはソレノイド弁を有し、これはアド レス呼び出し可能な薬品ウエルからの液体のための貯蔵部に連通している。この 流体貯蔵部はナノリットルディスペンサーにより吸引された流体を保持し得るデ ィスペンサーチップの領域であってもよい。通常、チップ貯蔵部は、最小分配量 の少なくとも約１００倍ないし１０，０００倍、より好ましくは約２５０，００ ０倍までの量を保持する。上記ソレノイド弁は上記貯蔵部における陽液圧を制御 し、動作時に液体を解放させる。分配のための陽圧は油圧又は空気圧手段、例え ばモータにより駆動されるピストン又はガスボトルにより発生させることができ る。吸引のための負圧は真空手段（例えば、モータによりピストンの引き）によ り作り出すことができる。分配の制御を更に大きくするために、２以上のソレノ イド弁を使用することができ、この場合、これらの弁は直列に連通させる。 他の例において、ナノリットルディスペンサーは電気的感応性容量置換ユニッ トを有し、これは流体貯蔵部と連通している。一般に、流体貯蔵部はアドレス呼 び出し可能な薬品ウエルから吸引された液体を保持している。電気的感応性容量 置換ユニットは変化する容量により電流に応答する物質を具備している。一般に 、この物質は、電流に応答するよう適当に形づけられた圧電材料からなる。この 電気的感応性容量置換ユニットは、分配ノズルと振動的に連通している。従って 、振動により所定量がノゾルから射出されるようになっている。好ましくは、圧 電材料はディスペンサーにおいて、約１０未満ないし１ナノリットルの量のため に用いられ、５００ないし１ピコリットルの少量を分配することができる。圧電 ディスペンサーは米国コネクチカット州、Packard Instrument社から入手するこ とができる(例えば、MultiProbe 104のための付属品)。この装置は、用途に応じ てここに記載した他の液体取扱い装置においても使用することができる。このよ うな小さい分配容量により、より大きい希釈が可能になり、液体取扱い時間の節 約、短縮を図ることができる。 或る態様においては、液体ハンドラーを大量分配のために用いることができる (例えば、洗浄のため)。大量分配手段をこの液体ハンドラーに接続させることに より、大量の特定の溶液を多数回、分配することができる。このような大量分配 手段は公知であり、将来においても開発することができる。 多くの態様において、サンプル分配モジュールを少なくとも１つの他のワーク ステーション（通常、サンプルトランスポータ）に統合ないし操作上連結させる ことが好ましい。この統合はコンピュータおよび関連する制御プログラムを用い 液体ハンドラーに指示を与えることにより行うことができる。液体処理システム の実施に際し、データ処理および統合モジュール型装置をここに記載したように 使用することができ、当該分野で公知であるところの、又は将来開発されるかも 知れない機器を統合し得る他のコンピュータ装置も同様に使用することができる 。その他、反応モジュールを他のワークステーションと直接、統合させることな く使用することができる。つまり、グループとしてアドレス呼び出し可能なウエ ルを追跡し、そのアドレス呼び出し可能なウエルを、アドレス呼び出し可能なウ エルが識別されているところの他のワークステーションへ機械的に又は手動によ り輸送させる。例えば、反応モジュールを貯蔵、回収モジュールおよびサンプル トランスポータに対し直接、統合させ、操作的に連結させ、手動操作を介して別 の検知器に間接的に連結させる。このアプローチは可能であるが(特に、低い処 理量の場合)、より大きい処理量の場合に好ましくない。なぜならば、より迅速 な処理時間につながる直接統合に欠けるからである。手動操作もしばしばエラー を生じ易い(特にサンプルの処理数が多い場合)。好ましくは、反応モジュールを 他のワークステーションと統合させて、アドレス呼び出し可能なウエルを他のワ ークステーションへ移送させることに関係する手動操作が極めて少ない又は殆ど ないモードで操作させる。 図４は、コンベヤー手段２１０を有するサンプル分配モジュールの１例を示す もので、このコンベヤー手段２１０はサンプル分配モジュールプラットホーム２ ２０の全長に沿って走行する回転ベルトを具備し、プレートを輸送し得るように なっている。バーコード読取り機２３０がコンベヤー手段上のプレートを記録す る。一連の液体ハンドラー２４０がコンベヤー手段に沿って配置されている。４ 個の薬品プレート中のアドレス呼び出し可能なウエルが液体ハンドラーに保持さ れた液体から同時に吸引され、ついで他のプレート中に分配される。蓋は蓋着脱 部材２５０により除去又は置き換えられる。基端プレートスタッカー２６０およ び先端プレートスタッカー２６０を用いプレート（例えば薬品プレートおよびサ ンプルプレート）を一時的に貯蔵することができるようになっている。これはプ レートの選択を容易にする。サンプル分配モジュールを進入／放出ジャンクショ ン２７０でサンプルトランスポータと操作的に連結させることができる。サンプルトランスポーター 本発明は、プレート上のアドレスで呼出可能な（addressable）ウェルまたは 作業の単位をワークステーションへ輸送することができるサンプルトランスポー ターを提供する。サンプルトランスポーターは、直列または並列の経路指示（ro uting）ならびに、直列および並列の処理の組合せを使用する組合せ経路指示を 使用することができる。そのような組合せは、プログラムされたフレキシブル経 路指示を与えて、輸送時間を減らし、ワークステーション間の輸送時間を最小に することができる。これはまた、ワークステーションでの処理時間を増して、全 体に亘る処理時間を減らすことができる。多重並列路がまた、フレキシブル処理 を高めることができる。典型的には、サンプルトランスポーターは、少なくとも ２の並列レーンおよび好ましくは少なくとも４の並列レーンを含む。典型的には 、サンプルトランスポーターのレーンは、アドレスで呼出可能なウェル（例えば アドレスで呼出可能な化学品ウェルまたはサンプルウェル）を輸送方向を変える ことによって、両方向の二方向輸送（例えば同じレーンであるが異なる時間に北 向きと南向きの動き）で、輸送することができる。しかしながら、いくつかの場 合には、１以上のレーンを一方向の輸送に供して、輸送方向を変えることに関連 する移行時間を減らすことが望ましいであろう。各レーンへのおよび各レーンか らのアドレスで呼出可能なウェルの輸送を可能にする１以上の交差点を有するよ うに、各レーンを配置することができる。そのような交差点を使用してアドレス で呼出可能なウェルをワークステーションへ経路指示することができる。典型的 には、少なくとも１または２のワークステーションが操作可能にサンプルトラ ンスポーターに結合されているであろうが、しかしより多くのワークステーショ ン（例えば３〜６またはそれ以上）が操作可能に結合されて、交差点および複雑 なプロセスの並列処理を用いてフレキシブル経路指示からの最大の利益を得るこ とができる。 １の実施態様においては、サンプルトランスポーターは、摩擦を減らしたオル トマルチレーンコンジットである。この実施態様においては、サンプルトランス ポーターは、マルチプルレーンを使用して、アドレスで呼出可能なウェルを目的 地点へ真直ぐに、好ましくは回転式ではなしに輸送する。そのようなレーンは、 交差点およびハイウェイからなる処理グリッドを作ってアドレスで呼出可能なウ ェルの通行を指令するのに使用され得る。好ましくは、そのようなグリッドは同 じ平面に配置されるが、多面グリッドを使用することができる。プレートが交差 点を通って通行するのを可能にするために各レーンでの輸送が止められることが あるが、各レーンは、プレートが流れることができる連続コンジットである。プ レートはコンジットの動く表面上で休止することができ、またはコンジット表面 が輸送が可能である限り、コンジットの表面または側面に固定されることができ る。全体にわたる操作を容易にするために、ウェルの流れはコンピュータ制御さ れ得る。いくつかの限定された単純なアプリケーションにおいては、レーンは、 コンピュータを使用することなく、対象の存在によって、プレートとして単純に 活性化され、または不活性化され得る。好ましくは、コンジットは表面材料を使 用して、摩擦を減らして動作のために必要とされる力を最小にし、かつ輸送の滑 らかさを増加させてこぼれ、汚染を減らし、かつ所望ならウェル内容物の設定（ settling）を準備することができる。そのような材料としては、Teflon（登録商 標）およびDelrin（登録商標）を包含する。この材料は、レーンを形成するトラ ックに接続されたローラーまたは可動ベースとして使用され得る。しばしば、摩 擦を減らしたオルトマルチレーンコンジットが操作可能に、ワークステーション に配置されたプレート緩衝器（buffer）に結合されて輸送を促進し、プレート例 えば化学品プレートまたはサンプルプレートのフレキシブル経路指示を可能にす るか、または緩衝器もしくは待ち行列（queue）それ自体を形成するかもしれな い。 サンプルトランスポーターの輸送容量は、それが操作可能に結合されるシステ ムの意図された処理量（throughput）と釣り合うべきである。例えば、標準プレ ートについてプレート輸送の速度は、典型的には少なくとも約６ｍ／分、好まし くは少なくとも約15m／分である。レーンは、典型的には幅約15〜25cmであり、 長さは列を作る必要条件に基づき得るように、好ましくは約１〜５ｍである。サ ンプルトランスポーターは、典型的には全体にわたる処理量速度約40,000〜60,0 00ウェル／日、好ましくは約80,000〜120,000ウェル／日、より好ましくは約250 ,000〜500,000ウェル／日を支持するであろう。より大きい輸送処理量はまた、 ウェル密度に依存して、約1,000,000〜10,000,000のアドレスで呼出可能なウェ ルで達成することができる。速いプレート輸送速度と共にマルチプルレーンを使 用することによって、そのような処理量を達成することができる。 サンプルトランスポーターの設計および操作の例として、サンプルトランスポ ーターは、連続並列処理薬剤スクリーニングシステムにおいて配置されて、サン プル、特に液体サンプルをより効率良く処理することができる。このタイプの配 置は、多数のワークステーションを有するシステムにおけるプレートの輸送を改 善して、より便利に超高処理量速度を達成することができる。連続並列処理薬剤 スクリーニングシステムは、以下の特徴の１以上を提供することができる：固定 された作業単位、フレキシブル経路指示、適応性の経路指示、待ち行列、ワーク ステーションへのアクセスおよび並列もしくは直列処理。連続並列処理薬剤スク リーニングシステムの全体にわたる設計は、有用な化学品のスクリーニング、化 学合成、環境試料の分析または生物学試料の分析（例えば医療診断）のために特 に、作業のフレキシブル配送および提示を提供する。 システムにおける作業は２つのタイプの要素に分けられる：1)複数のワークス テーションに対する作業および2)特定の「作業単位」へと組織される作業、これ は共通の物理的な形（例えばプレート）を有する。いくつかのプレートは貯蔵の ために使用され、一方、一般に類似の他のプレートはスクリーニングのために使 用される。すべての操作は、監視制御コンピュータ、例えばデータ処理および統 合モジュールにより命令される。コンピュータは、ワークステーションおよび各 作業単位のために詳細な指示を与えるデータ記憶装置（data store）からその作 業スケジュールを受け取る。データ記憶装置の構造は、本明細書に与えられたタ イプまたは当分野で公知の適当なデータ記憶装置のものとすることができる。 ワークフロー（作業の流れ）は、システムの主な物理的組織化に従って分ける ことができる。 このシステムは、化学品の貯蔵および回収モジュール、サンプルトランスポー ター、および種々の他のワークステーションを含むことができる。図５は、処理 システムの等角投影図を示す。 作業単位、例えばプレートの貯蔵は、ラックシステムを用いて達成される。複 数の個々の貯蔵シェルフは、モジュラーホテル301に含まれる。モジュラーホテ ルは、調整可能なトラックシステム上に装備され、貯蔵フレームワーク302に取 り付けられる。各ホテルの容量は、典型的には約20〜40シェルフである。ホテル は、XとZと称される二次元にて貯蔵装置に配列される。シェルフの２つの対峙す る配列は、中心アイル303の反対側にその入口を有して提供される。 中心アイルにおける「X」軸に沿った移動は、作業単位を貯蔵し回収するため のロボット手段である。ロボット手段は、作業単位を貯蔵および回収モジュール における任意の位置で拾いかつ置くことができる。ロボット手段は、X軸移動を 最適化するための統合された緩衝器を含む。これにより、回収命令のプログラム された列（sequence）を経て、最も効率的に拾いまたは置くことができる。ロボ ット手段は、統合された緩衝器が完全に負荷をかけられているときを除いて、中 心の入力／出力位置に戻ることなしに複数のプレート上で作動することができる 。ロボットの末端作動装置はまた、垂直もしくは「Y」方向に移動する。プラテ ン装置(platen device)は、本明細書に記載されているように「Y」軸で動いてシ ェルフから作業の単位を得、当分野で公知のもしくは将来開発されるようなプレ ート回収手段として使用され得る。 貯蔵および回収モジュールのいくつかの区分は、除去可能な容量(removable c apacity)（例えばホテル）306を任意に含むことができる。除去可能なホテルは 、固定ホテルと同じであるが、カートに取り付けられ、物理的に場所305にはま り込む。可動だが安全な（securable）カートを使用して、大量の作業を貯蔵装 置中へとまたは貯蔵装置から外へ移動する。それらは、内容物を補充するために 使用 され、または空の媒体を提供し、特定のアプリケーション、例えば薬剤スクリー ニングアプリケーションにおいて終了した作業を集めることができる。 コンベアの中心における入口および出口位置304には、作業単位を積重ねるま たは分類することができる積重ね（スタッキング）手段または分類手段がある。 例えば、入口では、アップスタッカーがスタックを作り、これはグループとして ロボット手段へ運ばれる。作業のこれらの単位は次に、個別に貯蔵および回収モ ジュールのシェルフに置かれる。出口位置では、作業の単位を分離するためのダ ウンスタッカー308および分類手段309が、要求される正確な順序で作業の単位が サンプルトランスポーターに提示されるように、作業単位を整理し直す。 サンプルトランスポーター310は好ましくは、入口および出口位置304の中心近 くで貯蔵および回収モジュールに接続されて、移動時間を減らす。サンプルトラ ンスポーターは、作業単位をワークステーションに運ぶためのコンベアおよび、 装置から光電セルを経て作業単位在庫（inventory）システム（例えばバーコー ドまたは他のシステム）へ作業単位の移動を助けるためのアンロード手段および オフロード手段を含むことができる。サンプルトランスポーターは、速い速度で 単位を任意のワークステーションから任意の他のランダムなワークステーション へと動かすことができる。それは、直列の経路指示しか提供しないロボット手段 とは違って、フレキシブル並列経路指示を提供する。このことは、薬剤発見アプ リケーションにおいて明確な利点であり、それは、迅速な液体処理の信頼性およ び柔軟性を改善することができる。 作業単位輸送は、図５のように４つのレーンに分けられる。待ち行列レーン31 1は、ワークステーションのために待ち行列レーンを提供することによって、作 り上げられる作業単位を妨げる。通過レーン312は、遠いワークステーションへ の作業単位の迅速な輸送を可能にする。同様に、戻りレーンは通過レーン313お よび待ち行列レーン314を提供する。 コンベアに沿った予め決められた位置にあるのは、引上げおよび移動メカニズ ム(LAT)315である。各LATは、単位を１つのレーンから別のレーンへプログラム 制御下で動かすことができる。LATは、作業単位をコンベアからワークステーシ ョンまたは別のコンベアへ移動し、かつそれを提示することができる。それは、 同様のやり方でプレートをワークステーションからコンベアへ移動することがで きる。典型的には、LATは、レーンと交差する、ベルトで運転されるコンベアで ある。ベルトは、LATが運転されていないときにはレーンの平面の下に位置され る。活性化されると、LATは上げられて、ベルトを、運ばれるべきプレートの底 と接触させる。ベルトは次に、プレートを予め決められた位置に運ぶ。LATは次 に下げられ、それによってプレートをワークステーションまたはコンベアに解放 する。 １つのワークステーション、条件またはローディングで得られた結果に基づい て、監視制御システムは、輸送システムに、異なるワークステーションに単位を 動かすように命令することができる。このやり方で、使用中（busy）または作動 しない（malfunctioning）ワークステーションは避けることができる。この適応 性の経路指示性能は、自動化されたプロセス、特に液体処理において特に有利で あり、本明細書に記載したように、その操作のために監視制御システムを用いて 実行することができる。 監視制御システムは、データ処理および統合モジュールの一部として実行する ことができ、制御のためのコンピュータデバイスおよび情報記憶および回収のた めのデータ記憶装置を含む。好ましい実施態様における監視制御システムは、リ アルタイム制御のための特殊化したコンピュータを含む。これらは典型的には、 プログラム可能なロジックコントローラであり、これは、ネットワークまたはシ リアルインターフェースによって監視コンピュータに接続される。監視制御シス テムにおける監視コンピュータは、プログラム可能なロジックコントローラと連 結して、サンプルトランスポーターにおける電気機械装置にプレートを運びかつ そらす（divert）ことを命ずる命令を与える。それはまた、サンプルトランスポ ーターの現在の状態でプログラム可能なロジックコントローラから情報を受け取 る。監視コンピュータは、データ処理および統合モジュールデータ記憶装置およ び直接接続されたバーコードリーダーにおける情報に基づいてその行動を決める 。作業の各単位（プレート）は、データ処理および統合モジュールデータベース によって参照される唯一の識別子（identifier）を持つ。サンプルトランスポー ターは、監視制御システムがプレートの次の経路指示を決定しなければならない 、 多数の決定点または位置を含む。各決定点でのリーダーは、監視コンピュータが プログラム可能なロジックコントローラに最適命令を与えるのを可能にする。い くつかの決定点は、情報がどこか他から、すなわち監視制御システム自体におけ るスタックおよび列データから入手可能であるなら、リーダーを省略することが できる。 化学品トランスポーター自体は好ましくは、統合可能な区分において組み立て られる。例えば図５においては、３つの区分が示されている。これらの３つの区 分内に、６つのワークステーションが規定され、５つが示されている。スクリー ニングサンプルトランスポーターが貯蔵および回収モジュールに接続されている 、入口／出口接合点もまた示されている。より大きい配置は、追加の輸送区分を 含んで、追加のワークステーションを支持することができる。各輸送区分は普通 、個別に動力を供給され、制御される。運転モーターおよび制御配線が各区分31 6の底に配置される。 化学品トランスポーターは、同時に多数の作業単位を収容する（accommodate ）ことができる。典型的には、本発明者らは、各輸送区分に列を作った、または 動いている36ものプレートを有していた。普通は、スクリーニングサンプルトラ ンスポーターは、動く表面上に少なくとも10の作業単位、好ましくは少なくとも 25の作業単位、より好ましくは少なくとも50のもしくは少なくとも100の作業単 位を収容する。ワークステーションで処理を待つ作業は、ワークステーションマ シーンが利用可能になったらすぐに作業単位の完全なバッチが利用可能となるよ うに、スクリーニングサンプルトランスポーターで列をつくることができる。各 コンベア区分310の長さは、各ワークステーションで予想される、列をつくった 単位の最大数に直接関係する。本実施態様においては、区分は長さ約９フィート であり、これは標準フットプリントプレートの大きさ（例えば8.5cm×12cm）の 作業単位１６の待ち行列を可能とする。当分野で公知のコンベアが、いくつかの 実施態様において使用できる(例えばシャトルワース(Shuttleworth)、IN、USAに よるスリップ-トルク(slip-torque)コンベアシステム)。 種々のワークステーションでの同時処理における渋滞を減らすために、化学品 トランスポーターが設計される。作業単位は普通、各ワークステーションで2〜4 秒毎に約１の速度で、スクリーニングサンプルトランスポーター上に、またはト ランスポーター上から運ぼれることができるが、好ましくは500〜1000ミリ秒毎 に１のより速い時間が企図される。輸送は自然には並列であるので、６つの示さ れたワークステーションのそれぞれは非同期に作動し得る。 図５に示されたワークステーションは、液体処理において使用することができ 、ワークフローインストラクションによって供給することができる典型的な装置 を表す。右下隅に示されたワークステーションは、作業単位複製装置またはサン プル分配ロボット317である。サンプル分配ロボットは、本明細書に記載したよ うなサンプル分配モジュールの１つの形である。サンプル分配ロボットは、ワー クステーション内で典型的なワークフローを表す。サンプル分配ロボットは、こ こではLAT315を通る輸送に操作可能に結合され、コンピュータ処理された制御を 経て統合されることができる。それは多くの操作、例えばデリッディング(delid ding)、４つの吸引(aspirate)／分配(dispense)ステーションおよび２つのスタ ッカー／デスタッカーを含むことができる。ワークステーションにおけるワーク フローは、単位の処理を提供する。最初に中、最後に外の処理は、単位の処理に おいて多くの利点を有し、それは、リッド(lid)を適当な作業単位に合わせる能 力(もし、リッドが望まれるなら)、および複製された作業単位がスクリーニング サンプルトランスポーターまで戻るときに親作業単位を保持する能力を包含する 。 図５に関して、318でのワークステーションは、ヒットプロファイリングロボ ット318である。ヒットプロファイリングロボットは、本明細書に記載されたよ うなサンプル分配モジュールの別の形である。ヒットプロファイリングロボット は、作業単位の吸引／分配のために単一のウェルアクセスデバイスを加える。ま た示されているのは、高容量スタッキング319を提供するワークステーションで ある。追加の単位、例えばマニュアルワークステーション、スクリーニングワー クステーションおよび他のデバイスがまた、本発明の一部として包含される。そ れらのワークフローは、すでに記載したデバイスと同様である。 「ハンドシェーキング ロジック(handshaking logic)」は、引上げおよび移 動メカニズムとサンプルトランスポーターまたはデータ処理および統合モジュー ル との間で使用されることができ、図６Aに記載されている。そのようなロジック は、すべてのまたは少なくとも５つの示されたロジックステップ、より好ましく は少なくとも８つのロジックステップを含んで、引上げおよび輸送のタイミング を制御することができる。以下の表は、図６Aに与えられた入出力ポイント定義( I/O Point definition)を記載する。これらの入出力ポイントは、サンプルトラ ンスポーター上の引上げおよび移動ステーションについて定義される。各引上げ および移動ステーションは、作業の単位（例えばプレート）を１つのレーンから 別のレーンへと動かす、またはプレートをどちらかの側に配置されたワークセン ターへ運ぶことができる。 図６Bは、サンプルトランスポーターを用いてワークステーション（作業中心 ）を統合するために使用される電気的詳細を示す。示されたピンのすべてが、ワ ークステーションとサンプルトランスポーターとの間の物理的ハンドシェイク接 続 のために使用され得る。好ましくは、示されたピンのうちの少なくとも５つが使 用され、より好ましくは少なくとも８のロジックの示されたピンが、サンプルト ランスポーターまたは他のモジュールを用いてワークステーションを統合するた めに使用される。 スクリーニングサンプルトランスポーターが、待っているもしくは多数のワー クステーションへ動いている多数の作業単位の並列処理を提供する一方で、ワー クステーションそれ自体はまた、並列操作を提供することができる。示されたサ ンプル分配ロボットは、４つの並列な吸引／分配デバイスを持ち、すべてが、同 時に異なる単位上で操作可能であり得る。これは、システムの処理量を増加させ る１つの手段である。スクリーニングサンプルトランスポーターは６以上のワー クステーションを収容することができ、各ワークステーションは４以上のプレー ト上で同時に作動することができるので、多数の並列操作が任意の瞬間に行われ ることができる。 さらに、サンプル輸送手段は、液体処理システムの構成成分またはモジュール 内の構成成分を操作可能に結合するために使用され得る。そのようなサンプル輸 送手段は、コンベアベルト、関節のある（articulated）ロボットアーム、摺動 メカニズム、自動化され導かれた輸送手段(vehicle)および当分野で公知のもの または将来開発されるものを包含することができる。反応モジュール 試薬ディスペンサー １の実施態様においては、本発明は、試薬（例えば試験されるべき薬品または 標的）を予め決められたやり方で、アドレスで呼出可能なウェルに供給するため の試薬ディスペンサーである反応モジュールを提供する。試薬ディスペンサーは 、データ処理および統合モジュールと共に他のワークステーションに統合され、 操作可能にサンプルトランスポーターと結合される。１以上の試薬ディスペンサ ーが、図５に示されたようにサンプルトランスポーターに操作可能に結合され得 る。好ましくは、試薬ディスペンサーは実施例に記載されたタイプを有する。デ ータ処理および統合モジュールならびにサンプルトランスポーター（サンプルト ラン スポーターへの操作可能な結合が望ましい場合）と適合性のある、当分野で公知 または将来開発されるような他の試薬ディスペンサーが使用できる。 図７は、プレート930の位置決めを制御するための２つのステッパーモータ920 と共に、X、Yポジショナー910を含む試薬ディスペンサーの１つの実施態様を示 す。X、Yポジショナーは、液体ディスペンサー940の配置に対応する予め決めら れたX、Y座標にプレートを置く。高密度形式プレートのアドレスで呼出可能なウ ェルを線状配列下に配置するために、X、Yポジショナーは好ましくは、予め決め られたX、Y座標を約50〜200ミクロン以内に配置することができなければならな い。したがって、ステッパーモータをうまく制御するためのデータ処理および統 合モジュールを用いて、試薬ディスペンサーならびに他の構成成分のX、Yボジシ ョナーを統合し、制御することが望ましい。あるいは、試薬ディスペンサーは、 ステッパーモータを、それ自体のコンピュータまたはプログラム可能なロジック コントローラーを用いて、うまく制御することができる。 本発明のいくつかの実施態様について、特にプレート当たり96、192、384およ び864個のウェルを有するプレートについて、システムへの統合のためにディス ペンサーが利用可能である。そのようなディスペンサーは、米国特許第5,525,30 2号(Astle)、米国特許第5,108,703号(Pfost)、米国特許第5,226,462号（Carl） およびPCT特許出願WO 95/31284(Gordon)に記載されている。 検知器 １の実施態様においては、本発明は、蛍光をモニタリングするための蛍光検知 器である反応モジュールを提供する。蛍光検知器は、データ処理および統合モジ ュールと共に他のワークステーションに統合され、サンプルトランスポーターと 操作可能に結合される。好ましくは、蛍光検知器は、本明細書に記載されたタイ プを有し、エピ‐蛍光(epi-fluorescence)のために使用できる。データ処理およ び統合モジュールならびにサンプルトランスポーター(サンプルトランスポータ ーへの操作可能な結合が望ましい場合)と適合性のある、当分野で公知のまたは 将来開発されるような他の蛍光検知器が使用できる。本発明のいくつかの実施態 様について、特にプレート当たり96、192、384および864個のウェルを有するプ レートについて、システムへの統合のために検知器が利用可能である。そのよう な 検知器は、米国特許第5,589,351号(Harootunian)、米国特許第5,355,215号(Schr oeder)およびPCT特許出願WO 93/13423(Akong)に記載されている。あるいは、イ メージャー、例えば分子動力学蛍光‐イメージャー(Molecular Dynamics Fluor- Imager)595を用いて、全プレートを「読む」ことができる。 図８は、プレート1110（平面図）および1120（側面図）の配置を制御するため に、２つのステッパーモータ（示されていない）と共にX、Yボジショナー1110を 含む蛍光検知器の１つの実施態様を示す。X、Yポジショナーは、光収集アセンブ リ1130の配列に対応する、予め決められたX、Y座標中にプレートを置く。高密度 形式プレートのアドレスで呼出可能なウェルを線状配列下に配置するために、X 、Yポジショナーは好ましくは、予め決められたX、Y座標を約50〜200ミクロン以 内に配置することができなければならない。したがって、ステッパーモータをう まく制御するためのデータ処理および統合モジュールを用いて、蛍光検知器のX 、Yポジショナーを統合し、制御することが望ましい。フィルターホィール(filt er wheel)1140は、特定の光収集アセンブリに対応する、各繊維光束1160から放 出される光をフィルターにかける発光光学リレーシステム(emission optical re lay system)の一部である。光学リレー手段1152は、束を光子検出手段1150に光 学的に接続する。光源1192から励起光を集束させるために、視野レンズ1170(fie ld lens)が使用される。励起光をフィルターにかけるために、第２のフィルター ホィール1192が使用される。次に、光は視野レンズ1190にリレーされた後、制御 可能なアパーチュア1180を通過する。次いで光は最後に、アドレスで呼出可能な ウェルへの発光のために繊維光束に集束される。 検知器は好ましくは、400〜800nm範囲で蛍光発光測定ができる。典型的には検 知器は、350〜800nm範囲で蛍光の励起のための手段を含む。検知器はしばしば、 薬剤発見アッセイの必要条件を容易にする多くの異なる操作モードが可能である 。これらの操作モードは、次のものを含むことができる：１発光波長検出を用い た１励起波長、１励起波長、２発光波長検出、２発光波長検出および比率測定を 用いた連続した２励起波長、４発光波長検出および比率測定を用いた連続した２ 励起波長、１励起波長および１発光波長検出を用いた均一時間解像された(homog eneous time resolved)蛍光、１励起波長および２発光波長検出ならびに比 率測定を用いた均一時間解像された蛍光、連続２励起波長および２発光波長検出 ならびに比率測定を用いた均一時間解像された蛍光、比率測定を用いた２連続励 起波長および１発光波長検出、２波長での発光測定を用いた１波長での発光測定 、比率測定を用いた２波長での発光測定、および時間解像された蛍光発光(結合 の発生を伴うまたは伴わない、固有染料特性)。 好ましい実施態様においては、検知器は、電力供給に依存して連続およびパル ス(１kHz)の出力間で切り替えることができる光源アセンブリ(例えばキセノン) を含む。それは、蛍光について視野の励起を制御するために励起光アパーチュア を含む。励起光および発光光の最大の伝達のために、溶融シリカ繊維光学光ガイ ドを使用することができる。ガイドは、極端に低い自動‐蛍光およびラマンバッ クグラウンドについて選択される。光収集アセンブリは、アドレスで呼出可能な ウェル（例えばボールレンズ光収集アセンブリを有する同軸の繊維光学配置）か らの光を集めるために最適化される。レンズの表面は好ましくは、検出中、バッ クグラウンド信号レベルを減らす反射防止コーティングで被覆される。繊維光学 ガイド／収集アセンブリは、光のクロストークを収集部位において無視できるま たは受け入れ可能なレベルに下げるように励起光に命令する、ガイド／収集アセ ンブリの予め決められた物理的間隔を有するよう設計される。物理的間隔はまた 、信号を送られた(interrogated)プレートのアドレスで呼出可能なウェルのウェ ル密度に空間的に対応することができる。光収集アセンブリの密度より大きいウ ェル密度を有するプレートは、より高いウェル密度についてX、Y配置を適応させ るために空間的に配置された光収集アセンブリを用いて信号を送られ得る。これ は、液体を取り扱う装置のために本明細書に記載したようなX、Yポジショナーを 用いて達成することができる。好ましくは、２発光収集繊維光ガイドを使用して 、光学リレーシステムのいかなる移動もなしに、検出中に２つの発光波長の同時 収集が可能とする。検知器は、発光干渉フィルターセットを急速に変えるための 励起干渉フィルターまたは発光フィルター「ホィール」を急速に変えるための励 起フィルター「ホィール」を含むことができる。検知器はまた、収集アセンブリ とウェルまたはプレート（普通、プレートの底）との間の距離を変えて信号収集 を最適化するために、Zポジショナーを含むことができる。典型的には、繊維光 ガイ ドおよび光収集アセンブリは、２次元の配列（例えば96ウェルプレートに対応す る）で配置されて、すべてのアドレスで呼出可能なウェルまたは一部のアドレス で呼出可能なウェルのマトリックスの同時検出を可能にする。検知器は、光子放 出、例えばCCD、フォトダイオードまたはPMTを測定するための光子感受性表面を 含むことができる。検知器は、光子増強装置を用いて、信号および、所望ならゲ ートを増強することができる。好ましくは、検知器は、長い検出統合のための増 強装置なしに、高量子効率CCDを用いることができる。あるいは、検知器は、光 子検出および計量のためにPMTまたは多数部位(multi-site)PMTを使用することが できる。 検知器は、好ましい照度がプレートの底からのもので、好ましい収集がまたプ レートの底からのものである、エピ‐蛍光(epi-fluorescence)モードで主として 機能する。検知器は、プレートの底を見て、上記されたモードのすべてにおいて 機能することができる。検知器は普通、信号の読み取りからの信号の応答におい て、３〜４桁のダイナミックレンジの振幅が可能である。好ましい実施態様にお いては、検知器は、アッセイウェルから放出された光子の像を作り、これを検出 するためにCCDチップを使用する。 検知器は典型的には、一度に96アッセイウェルについて、同時２波長で放出出 力を測定することができる。検知器は、２波長検出に基づいて96アッセイウェル で比率測定をすることができ、または、キセノンアークランプ光源の前のフィル ター要素における変化によって、96アッセイウェルの励起比率測定をすることが できる。励起比率測定は、検出すべき96アッセイウェルのそれぞれのセットにお いて直列に測定することができる。検知器は、１秒未満で96アッセイウェルを読 むことができる。これは、「従来の状態(state-of-the-art)」の蛍光読み取り装置 を越える劇的な改善である。これは、現在の読み取り装置より30〜200倍速い。 検知器の光ガイド／収集アセンブリは、１マイクロリットルの溶液で、同時に２ 波長で、５ｘ10^-12モルもの少ないフルオレセインを用いてサンプルからの蛍光 を測定した。 検知装置の比率モードは、複雑な較正なしに、観察されるべき相対信号レベル に関して信号レベルの変化を可能にする。検知装置の比率モードは、分離された 標的、細胞、細胞へロードされる染料の量における差異に寛容である。このため 、ウェル間の差異は、細胞および染料レベルについて存在し得るが、１つのウェ ル内ではこれらの差異は強度の相対変化に標準化することができる。比率測定検 出(ratiometric detection)することなく、絶対信号レベルによって各ウェル内 のわずかな変化を覆い隠すことができる。 スクリーニングシステムにおける検知装置の処理量は、多数のアッセイプレー トを処理する上でスローステップであることが多い。検知装置（単数または複数 ）は普通、分析されるべきアッセイプレートの数とペースをそろえなければなら ない。最後に、スクリーニング実験における速度限定ステップによって、所定の 時間で分析され得るアッセイプレートの数が決定される。例えば、好ましい検知 装置は、読みごとに１励起波長（１束セット）および２発光波長（２束セット） を可能にする、96配列三叉繊維アセンブリを使用する。励起比率測定が必要とさ れる場合には、検知装置は、２励起波長を連続して伝え、次いで４発光波長結果 まで供給することができる。追加の発光波長の読みは、発光フィルターを連続し てスイッチを切ることによって得ることができる。3,456ウェルプレートの場合 には、36の別々の読みが、すべての3,456のアドレス指定可能なウェルからの蛍 光を完全に検出するために必要とされるであろう。読み当たり１秒とすると、検 出時間は、プレートの入／出および個別の(discreet)動きを数えないで約36秒で ある。検知装置に入る／検知装置から出るプレートの移動時間が24秒であるなら 、全プレート読み時間はプレート当たり１分である。このことは、１時間当たり 60の3,456ウェルプレートまたは１時間当たり207,360のアドレス指定可能なウェ ル（24時間当たり4,976,640のアドレス指定可能なウェル）の処理をもたらす。 検知装置の異なる操作モードの選択は、行うべきアッセイのタイプに基づくこ とが多い。したがって、検知装置は普通、検出にフレキシビリティを与える多数 の操作モードを用いて設計される。各モードは、蛍光プローブおよび試薬の特定 のセットとの適合性に基づいて選択される。検知装置は次に、アッセイおよびプ ローブの要件に合うように調整される。 表２は、96マトリックス光学配置検知装置について計算された検出時間を示す 。 検知装置は、アッセイの要件に応じて、可変のデータ収集時間を持つことがで きる。読み／統合時間が96要素当たり１秒なら、プレート読み時間は１分未満で ある。プレートが入る／プレートが出る操作が１分なら、１時間当たり30の3,45 6プレートを２波長で読むことができる。30のそのようなプレートは、１時間当 たり90,000サンプル以上に相当する(制御等にプレートの10％が使用されると仮 定して)。８時間の作業時間の間、約720,000のサンプルを処理することができる 。本発明者らは、約100ミリ秒での比率測定蛍光測定モードにおいて、マイクロ リットルのウェル（アッセイ容量は約２マイクロリットル）からの信号を測定し た。蛍光測定 異なるタイプの蛍光監視システムが、蛍光プローブ、例えば蛍光染料または基 質を用いて本発明を実施するのに使用できることが認識される。好ましくは、高 処理量スクリーニング、例えば96ウェル以上のマイクロタイタープレート専用の システムが使用される。蛍光物質でのアッセイを行う方法は当該技術分野で公知 であり、例えばLakowicz，J.R.，Principles of Fluorescence Spectroscopy，N ew York:Plenum Press(1983)；Herman，B.，Resonance Energy Transfer Micros copy,in:Fluorescence Microscopy of Living Cells in Culture，Part B，Meth ods in Cell Biology，Vol.30，ed．Taylor，D.L．& Wang，Y.L.，San Diego:Ac ademic Press(1989)，pp．219-243;Turro，N.J.，Modern Molecular Photochemi stry，Menlo Park:Benjamin/Cummings Publishing Col，Inc．(1978)，pp．296-361およびthe Molecular Probes Catalog(1997)，OR，USAに記載されている。 サンプルにおける蛍光は、本明細書に記載された、または多数ウェルプレート について当該技術分野で公知の検知装置を用いて測定できる。一般に、第１の波 長を有する励起源からの励起放射は、励起光学素子を通過する。励起光学素子は 、サンプルを励起させる励起放射を引き起こす。応答では、サンプルの蛍光プロ ーブは、励起波長とは異なる波長を有する放射を行う。収集光学素子は次に、サ ンプルからの発光を収集する。この装置は温度コントローラーを含んでおり、ス キャンしながらサンプルを特定の温度に維持することができる。１つの実施態様 にしたがって、多軸移動ステージ(multi-axis translation stage)（例えば専用 のX,Yポジショナー）は、曝露すべき異なるウェルを配置するために、複数のサ ンプルを保持するマイクロタイタープレートを動かす。多軸移動ステージ、温度 コントローラー、自動焦点調整機能ならびにイメージングおよびデータ収集に関 連するエレクトロニクスは、適当にプログラムされたデジタルコンピュータによ って管理することができる。コンピュータはまた、アッセイ中に収集したデータ を、提示のため別のフォーマットに変えることができる。 好ましくは、サンプル（細胞サンプルまたは生化学のサンプル）中のプローブ を監視する手段として、FRET（蛍光共鳴エネルギー移動）を使用する。FRETの程 度は、励起された構成物の任意のスペクトルまたは蛍光寿命特性によって、例え ばドナーからの蛍光信号の強度、アクセプターからの蛍光信号の強度、アクセプ ターの発光最大に近い蛍光振幅とドナーの発光最大に近い蛍光振幅との比、また はドナーの励起状態寿命を測定することによって決定され得る。例えば、リンカ ーの開裂は、ドナーからの蛍光の強度を増加させ、アクセプターからの蛍光の強 度を減少させ、アクセプターからの蛍光振幅とドナーからの蛍光振幅との比を減 少させ、かつドナーの励起状態寿命を増加させる。 好ましくは、信号における変化は、２つの異なる発光波長の比、すなわち「レ イショイング(ratioing)」と称されるプロセスとして測定される。プローブ(ま たは基質)、細胞、励起強度ならびに、アドレス指定可能なウェル間の濁度また は他のバックグラウンド吸光度の絶対量における差異は、蛍光信号に影響を及ぼ し 得る。したがって、２つの発光強度の比は、発光強度単独よりも確実で好ましい 活性測定である。 比率測定蛍光プローブシステムが、本発明と共に使用できる。例えば、PCT公 報WO96/30540(Tsien)に記載されたリポーターシステムが、発現もしくは非発現 の両方の単一生細胞を感度よく検出および分離することを可能にするので、遺伝 子組込みの分析のための既存のリポーターを上回る有意な利点を有する。このア ッセイシステムには、容易にロードされ、次いで細胞内にトラップされる、無毒 性の非極性蛍光基質が使用される。β‐ラクタマーゼによる蛍光基質の開裂は、 基質が生成物に転化されるので、蛍光発光のシフトを生じる。β‐ラクタマーゼ リポーターの読出しは比率測定的であるので、変数、例えば個々の細胞にロード された基質の量を制御することにおいて、リポーター遺伝子アッセイのうちで独 特なものである。安定な容易に検出される細胞内の読出しは、洗浄段階の必要性 を減じることによってアッセイ手順を簡略化し、本発明を使用した細胞によるス クリーニングを容易にする。データ処理および統合モジュール 本発明は、液体サンプルの処理のために先例のない処理量速度を提供するので 、本発明の多くの実施態様において、特にシステムの実施態様において、モジュ ールを統合し、ワークフローを指令し、かつそのようなシステムによって生成さ れる情報を管理することが重要となる。このことは、ワークステーションおよび ワークフローを統合し、プログラム可能に制御することができ、各ワークステー ションからの情報を収集し、記憶することができるプロセッサーを有するコンピ ュータモジュールを提供することによって達成され得る。ほとんどのそのような システムに適用できる中心の特徴は、作業単位を経路指示し、作業単位在庫を追 跡し、液体サンプルを適当なワークステーションを介して処理する指示を与える コンピュータモジュールである。典型的には、コンピュータは、液体サンプルを 処理するための情報を含む関係のあるデータベースを含み、任意にプロセスから 生じる情報を使用して、データの追加の分析を支持するために、または、プロセ スの単一もしくは多数サイクルにおいて得られる結果に基づいたプロセスを自動 的 に修正するために使用し得る出力情報のデータベースを作成する。 １の実施態様において、データ処理および統合モジュールは、貯蔵および回収 モジュール、サンプル分配モジュールならびに反応モジュールを統合し、プログ ラム可能に制御して、該アドレス指定可能なサンプルウェルの迅速処理を容易に することができる。 好ましくは、データ処理および統合モジュールは、プログラム可能に制御され た適応経路指示、および任意に、アドレス指定可能なウェルのプログラム可能に 制御された並列処理によって、プログラム可能にワークフローをモジュールへ経 路指定することができる。 システムにおいて情報を管理するために、データ処理および統合モジュールは 、データを記憶し、管理し、回収するための要素を含んでおり、これはデータ記 憶デバイスおよびプロセッサーを包含する。データ記録デバイスは、関係のある データベース、物理的ディスクドライブ（例えばランダムアクセスディスクドラ イブ）の配列およびネットワークを通じて他のシステム構成成分への接続を保有 することができる。データ記憶デバイスは、例えば環境、診断、化学合成および 薬剤発見の用途のための関連するデータベースを記憶することができる。例えば 、１つの特に有用な関連するデータベースを、Oracleによって提供することがで き、ネットワークは、TCP/IP（転送通信プロトコール）イーサネットLAN（ロー カルエリアネットワーク）であることができる。 システムは、監視制御プログラムを用いて制御することができ、必ずしもデー タ記憶デバイスと同じコンピュータに設置されない。例えば、システムの１つの 実施態様においては、異なる監視制御コンピュータが、貯蔵および回収、試薬移 送ならびに試薬分配機能のそれぞれのために提供される。監視制御コンピュータ は、データ記憶デバイスからのデータを使用し、かつワークステーションまたは 構成成分、例えば貯蔵および回収、反応モジュールまたはサンプル移送装置上で 作動する特定のサブシステムを制御するようにプログラムされたコンピュータで ある。 データ記憶デバイス内では、情報のための構造が、テーブルと関係(relation) の形で存在する。この構造は、システムの特定の要求に合うように設計され、自 動化されたシステムの処理量要求を適応させなければならず、結果の分析および 視覚化のための情報の提示を容易にしなければならない。データ記憶デバイスは 、あらゆる化学的、生物学的試薬、操作、作業単位ならびにワークステーション および他の関連する作業のトラックを正確に維持しながら、典型的には、１日当 たり100,000トランザクション（特定のデータを読むまたは書く）を超えて処理 することができる。データ記憶デバイスの保全性(integrity)は典型的には、同 時の多数のユーザーおよびプロセスについて維持される。 データ記憶デバイスの関連するデータベースにおける情報は、行うべき操作を 定義するのに使用され、システムを通じたあらゆる作業単位上のあらゆる操作の 完全な検査追跡を維持することができる。 本発明と共に使用するのに適した記憶デバイスは周知であり、多くの製造業者 から入手可能であり、例えば２ギガバイトのDifferential System Disk、部品番 号FTO-SD8-2NCおよび10ギガバイトのDLTテープドライブ、部品番号P-W-DLT(両方 共、Mountain View，CaliforniaのSilicon Graphics，Inc.により作られている) または等価物（例えば光学ディスク）である。好ましい実施態様では、RAID-5と して形成されたNetserver LX ProにおけるHewlett Packard 4GB Hot Swap Drive を使用する。 図９は、監視制御システムにおけるテーブルと関係を説明するデータ構造ダイ アグラムを示す。データ構造は、機能セクタ、例えば薬品およびサンプル管理、 ワークフローおよびアッセイデザイン、スクリーニング情報ならびにサブシステ ム制御に分けることができる。 薬品およびサンプル管理によって、データ管理、例えば化学的および物理的特 性を含むことができる外形特徴データベース603のための他のコンピュータ化さ れたシステムへのリンクを具体化することができる。システムは任意に、薬品の 特性または構造の一般的検査に関連する情報を含んでいてもよい。そのような情 報は、化学構造テーブル602に含まれる。薬品それ自体は、薬品テーブル601に示 され、化学式、科学的名称およびテキスト記述子に関するデータを含む。薬品の 特定の例についての全ての情報は、サンプルテーブル604に示される。サンプル は供給業者から得ることができ、あるいは、化学者によって、またはソーステ ーブル605に定義された任意の他の手段から作成することができる。図９はまた 、各テーブル間で最も重要である他の関係を記載する。 薬品およびサンプル管理はまた、マスターテーブル606において共にグループ 化することができる複数のサンプルを含む。本発明者らは、約10,000サンプルま たは薬品のオーダーでそのような収集を作成した。約50,000、約100,00および50 0,000を超える（例えば約1,000,000〜約10,000,000）より大規模の収集も意図し ている。マスターテーブルは、薬品が共通フォーマットで存在するときに生じる ような、薬品のグループ化を定義するのに使用される。 マスターテーブル中の各薬品も、アリコートテーブル607に示す。システムに よって管理される任意の薬品からのアリコートの作成は、任意のフォーマットで あってよく、多数ウェルプレートに限定されない。薬品は個別に追跡され、また はそれが複数の他の薬品と共に存在する（この場合、１つの薬品よりはむしろグ ループがシステムによって追跡され得る）マスター配置の一部になり得る。各追 跡された制御主体（例えば作業単位）は、フォーマットテーブル608においてエ ントリとして記録される。各追跡された制御主体の現在位置は、その制御主体を 示すテーブルにおけるその同定と共に記憶される。典型的なフォーマットは、種 々の容量を有する管またはびん、種々の多数ウェルプレートにおけるようなウェ ルの配置、または所望される任意の他のフォーマットを含むことができる。１つ のフォーマットで貯蔵された任意の薬品または薬品のグループは、例えば特有の バーコードラベルによって同定することができる。 データ記憶のワークフローおよびアッセイデザイン領域は、典型的には行うべ き作業プロセスおよび、システムの自動化を制御するのに必要なパラメータを定 義する。自動化は、両方の個々のワークステーションに言及し、移送ならびに貯 蔵および回収機能を含むことができる。外部の技術者インターフェースプログラ ムが、ワークフローおよびアッセイデザインテーブルにおける値を満たすのに使 用され、次いでオペレーターインターフェースプログラムによってスケジュール し、実行することができる。技術者インターフェースの幾つかの要素のフローチ ャートを図10Aに示し、技術者インターフェースの１つの実施態様を図10Bに示す 。 ワークフローおよびアッセイデザインアルゴリズムは、複数の監視制御コンピ ュータにおいて、または１つの監視制御コンピュータを用いて実行することがで きる。これらのプログラムは、バッチプロセス制御システム（パラメータまたは 命令の所望のシーケンスが、操作の単位において作成され実行されることを意味 する）を、連続した別個の要素（システムが、プロセス変数ならびにリアルタイ ム事象、例えばインタラプトに基づく連続制御を管理しなければならないことを 意味する）を用いて構成することができる。データ記憶構造は、パラメータを提 供し、ワークフローを定義するために、かつこれらの監視制御コンピュータから の結果を受け取るために存在する。 アッセイは、アッセイテーブル610で定義することができ、３つの要素からな る：薬品選択セットテーブル611からの選択、ワークフローテーブル612で定義さ れた、使用すべきワークステーションのシーケンス、および作業命令テーブル61 3において定義された、ヒトが読むことができるテキスト。作業命令は、オペレ ーターがアッセイのために各ワークステーションを準備するのに必要な段階、例 えば試薬の準備、機械の清掃およびセットアップならびに任意の他のマニュアル 操作を含む。 ワークフローの定義は、技術者インターフェースソフトウェアによって行うこ とができる。図表のユーザーインターフェースが、システムに存在する種々のワ ークステーションから、アッセイまたは他の液体サンプルプロセスをコンピュー タ画面上に作るのに使用される。これらのワークステーションは、ワークステー ションテーブル614に示され、これはそれ自体、器具(equipment)テーブル615に 対する参照および、器具パラメータテーブル617における対応するエントリから なる。それによって、技術者インターフェースは、ワークステーションの提示を 広げて、ワークステーションでの器具の各部分のための任意の配置の必要条件ま たはプログラムを表示することができる。異なるワークステーションは異なるパ ラメータを必要とし、スクリーニングは器具パラメータテーブルにその情報を入 れるために特別に開発されるものである。 データ記憶のスクリーニング情報部分が、薬品とワークフローを伴い、スクリ ーニング（または代替的分析または合成）を行うために使用される。各スクリー ニングは、スクリーニングテーブル620で定義される。一旦スクリーニングが定 義されれば、スケジュールテーブル621を修正するオペレータインターフェース によって運転をスケジュールすることができる。多くのスクリーニングがアッセ イテーブル610において同じエントリを用いて定義され得る。スクリーニングお よびスクリーニングに関係すると定義された薬品、すなわち、ワークフローおよ びアッセイデザインにおいて定義された薬品選択セットテーブル611におけるエ ントリに基づいて、オペレータインターフェースプログラムは、マスターから作 成すべき必要とされる反復のリストを作成し、反復テーブル622においてエント リを作成するであろう。反復はいつも、特定の方法でマスターと関連している。 多数のマスターが反復上で反復され得るが、各反復は少なくとも１つのマスター を持たなければならない(例えば、マスタープレートおよび娘プレートの提示)。 これは、多数の記憶プレートを１つの高密度プレートに結合することを可能にす る。 スクリーニングシステムの自動化部分、例えばフォーマット複写デバイスは、 反復を作成する。反復テーブル622が、それらのパラメータ、すなわち使用され るバーコードラベル、プレートタイプおよびマスタープレートを記録するために 使用される。普通、反復記録がそれ自体薬品についての情報を含まないことが有 利である。反復についてさらに操作を行うためには、操作は全部のフォーマット 上にある。分析の目的のために、各反復に関連するマスターレコードにおいて、 化学的情報が容易に入手可能である。スクリーニングについての反復のリストは 、スクリーニングセットのテーブル623に置かれる。スクリーニングセットは、 薬品選択セットテーブル611においてすでに記載した、薬品選択セットを示すの に必要なプレートのリストである。 データ記憶デバイスは、自動化された操作プロセスに関連するアイテムを含む ことができる。コンピュータプログラムが、システムにおける各ワークステーシ ョンを制御するのに使用される。有利な設計要素は、それぞれの操作テーブル63 4におけるワークステーションを操作するのに必要な全ての情報を含む。本明細 書に与えられた操作テーブルは代表的なものであり、システムにおいて利用可能 な異なる操作について変動するものである。 エラーコードテーブル634におけるエラーコード、検査追跡テーブル636におけ る操作の履歴、または検知装置配列テーブル637に示されたような生のデータを 記録するためのワークステーションに応じて、追加のテーブルが存在する。サブ システムの結果は、サブシステム結果テーブル633にまとめられ、これは、技術 者インターフェースプログラムによって定義されたワークフローテーブル612の 内容に関連する。分析のため、サブシステム結果テーブル633の内容を、完成し たスクリーニングを視覚化するために使用する。 類似のアプリケーションのための先のデータ記憶は、作業単位の物理的提示に 集中していた。これらのシステムは、作業単位の手動での取扱いに適合し、精密 なデータエントリメカニズムを使用することが多かった。本発明は、作業単位の 自動化された取り扱いに焦点を当て、典型的には、処理されたウェル量および密 度が、監視する人間のオペレーターにとって妥当であるものをはるかに超えるも のと思われる。その結果、このデータ記憶は、性能を上げるために構築される。 例えば、１つの高密度作業単位の反復は、他の設計において幾千ものデータベー スのトランザクションを必要とするが、本発明においては、反復テーブルに対し て１つのトランザクションで成し遂げることができる。 データ記憶へのおよびそこからのデータフローは、第一に、統合された道具、 コントローラーおよびデバイスを介するものである。典型的には、取り扱い、例 えばプレートを動かすこと、分配、吸引およびその他は、データベースに記録さ れる。 検知装置、例えば反応モジュールにおいて見出されるものは、各ウェルに関連 した大量のデータを生じる道具である。このデータは、データ処理および統合モ ジュールにおいて処理され、記憶される。データ処理および統合モジュールは、 所定の作業単位またはアドレス指定可能なウェルについてのすべての操作および 結果の履歴記録を提供することも望ましい。好ましい実施態様においては、アド レス指定可能なウェルは、処理された検知装置結果に基づいて試験することがで き、すべての先の結果および操作の階層的考察が得られる。化学物質をスクリーニングすることに関する特定のシステム、物質フローおよび ワークフロー 本発明の１つの実施形態は、図２に示したような、化学物質を有用な活性につ いてスクリーニングするための液体処理システムである。このスクリーニングシ ステムは、容器中の莫大な数の異なる試薬を貯蔵し、回収するための貯蔵および 回収モジュール、小容量の液体を高速で取り扱う（容器から試薬を吸引し、他の 容器へ試薬を分配する）ためのサンプル分配モジュール、試薬を、選択された成 分から別の成分へ適合可能な処理量速度で輸送するためのサンプルトランスポー タ、有用な活性を有すると推測される化学物質を含むアドレス指定可能なウェル から選択された溶液を吸引し、分配するためのヒットプロファイリングロボット (HPR)、より大きい回収の可撓性のためにプレートを一時的に貯蔵するためのプ レート緩衝器として働く高容量スタッキングシステム(HCSS)、高い処理量速度で の化学反応または物理的測定のための反応モジュール(例えば、第２の試薬分配 器または検出器)、ならびにデータ処理および統合モジュールを含む。データ処 理および統合モジュールは、コンピュータプログラムを使用して、任意的にスク リーニングプロセスを行うために予め決められた修正可能な命令を含むデータベ ースを用いて、各構成成分を統合する。サンプルトランスポータは、プレートを １つの成分から別の成分へ輸送することによって、システムを機能しうる形で統 合する。好ましくは、サンプルトランスポータは、並列処理および任意的に適応 可能な経路指示を許し、その例が本明細書に記載されている。データ処理および 統合モジュールはまた好ましくは、他の成分を用いてサンプルトランスポータを 統合して、プレートの並列処理および適応可能な経路指示を容易にすることがで きる。好ましい成分および方法が本明細書に記載されている。適当な従来の成分 が、そのような成分がデータ処理および統合モジュールを用いて統合することが でき、かつスクリーニングシステムの他の成分に機能しうる形で連結され得る限 り、置換されることができる。他の成分、例えば図２に示されている成分がまた 、システムに含まれ得る。 スクリーニングシステムの好ましい実施形態が図11に示されている。図11に示 されているのは、貯蔵および回収モジュール、ランダムアクセス高密度プレート 表示モジュール、実質的割合のプレートに、使用されるべき試薬を分配するた めの複数の試薬分配ロボット、化学事象の温度を制御するための複数のインキュ ベーター、アドレス指定可能なウェルにおいて各サンプルの蛍光を検出するため の蛍光検出器、プレートを輸送するためのプレートトランスポーターならびに各 成分を統合するためのデータ処理および統合モジュールである。このタイプのシ ステムは、複雑なスクリーニング手順のために望ましく、ここでは、異なる試薬 が、試薬、溶媒またはスクリーニングプロセスのタイプに基づいて、異なる試薬 分配ロボットを必要とし得る。１つの試薬分配ロボットが水性試薬のために供さ れ、第２のものが非水性溶媒のために、および第３のものが生物学的材料、例え ば細胞のために供され得る。そのようなシステムはまた、環境条件を制御し、ア ッセイプレートを加湿して蒸発を減らすためのインキュベーターを含むことがで きる。従来のインキュベーターをそのような使用のために適合させることができ 、そのようなものは、例えば米国特許第5,149,654号および米国特許第5,525,512 号に記載されたものである。好ましくは、マルチ‐レーンサンプルトランスポー ターによって各成分が提供されて、並列処理が可能となる。 作業ユニット（例えばプレート）取り扱いの例 スクリーニングシステムは典型的には、標準化された処理フォーマットを用い て、作業ユニット（ユニット）上で作動する。作業ユニットは時々、特定の処理 フォーマット、例えばプレートに体現される。そのような作業ユニットはしばし ば、外部寸法、構成材料、物理的デザインおよび密度（またはウェルの数）にお いて変化する。スクリーニングシステムは好ましくは、フレキシブル作業ユニッ トを考慮に入れる標準処理フォーマットを取り扱うためのワークステーションを 用いて構成される。このアプローチは、多数の自動化された実験室および化学物 質発見システムにおいて必要とされるような、作業ユニットの完全な均一性の必 要性を減じる。したがって、本発明のスクリーニングシステムは、調整または較 正なしに、多くの作業ユニットの混合物を用いて機能することができる。これは 、システムが標準化された処理フォーマットの様々な作業ユニットをあまねく取 り扱うことを可能にする。普通、そのようなシステムまたは成分は、標準フォー マットで少なくとも２の作業ユニット密度、好ましくは標準フォーマットで少な くとも３の作業ユニット密度、より好ましくは標準フォーマットで少なくとも４ の 作業ユニット密度を取り扱うであろう。 典型的には、記憶および回収の末端作動装置(end actuator)、普遍的スタッカ ー／デスタッカー輸送システム要素および登録デバイスはすべて、標準処理フォ ーマットで作業ユニットを取り扱うために設計されたデバイスである。好ましく は、ワークフローおよび処理量を高めるために、作業ユニットを取り扱うデバイ スはすべて、同じ標準化された処理フォーマットを取り扱うように設計される。 これらのタイプのデバイスの例が本明細書に、特に実施例において記載されてい る。 スクリーニングシステムを通る物質フロー スクリーニングシステムの操作および液体処理段階は、物質フローとして説明 することができる。物質フローを説明するときは、作業ユニットは、配列された １以上の化学物質（溶液中の化学物質）を含むと考えることができる。作業ユニ ットは、化学物質ライブラリのメンバーであってもよく、または、特定の目的の ために設計されたフォーマット、例えば多ウェルフォーマット薬剤スクリーニン グプレートであってもよい。本明細書に記載されているように、ワークフロー処 理量は、並列処理、適応性経路指示および関連データベースからのコンピュータ 化された命令を用いて、最適化され増加され得る。スクリーニングシステムを通 る実際の物質フローの例を以下に記載する。 図12は、スクリーニングシステムおよびプレ‐スクリーニング処理における物 質フローを示す。マスター液貯蔵800（いつもスクリーニングシステムの一部と いうわけではない）は、化合物調製801で製造された化学物質の長期間貯蔵であ る。化学物質はまた、化合物調製段階801において作業ユニットへとフォーマッ トされ得る。化合物調製は、測定された化学サンプルの製造、液体中の希釈また は溶媒での溶解、および化学溶液を測定されたアリコートに分割することを含む 。普通、そのような化学物質アリコートが試薬である。スクリーニングに関して は、それらはしばしば、試験化合物と称される。公知の濃度を示す化学溶液を次 に、貯蔵作業ユニット（例えばアドレス指定可能なウェル）において共にグルー プ化する。好ましい実施形態においては、これらは、高体積容量の多ウェル貯蔵 プレート（例えばウェル当たり200〜500マイクロリットルの96ウェル）である。 独 立型サンプル二重化ロボットは、化合物調製プロセスを助けることができる。作 業ユニットは次に、除去可能なカート802を用いて、貯蔵および回収モジュール に直接運ばれ、または、補充サイクル中に除去可能なカート803を用いて、貯蔵 物回収モジュール804へ運ばれる。それぞれの除去可能なカートは、複数の貯蔵 物作業ユニット（例えば約488）を含むことができる。親ライブラリ作業ユニッ トは、量が消耗され、または時間が終了したときに、貯蔵物回収モジュールを補 充するために使用される。データ処理および統合モジュールは、貯蔵物作業ユニ ットにおける溶液のレベルならびに、試薬もしくは試験化合物を有する各作業ユ ニットのための終結日を追跡することができる。 貯蔵および回収モジュール804は、多数の化学物質を作業ユニットに貯蔵する ことができる。普通、貯蔵および回収モジュールは、少なくとも約2,000の作業 ユニット上に少なくとも約200,000の別々の化学物質、好ましくは少なくとも約4 ,000の作業ユニットおよび少なくとも約10,000,000の作業ユニット上に少なくと も約1,000,000の別々の化学物質を貯蔵することができる。そのような貯蔵のた めの貯蔵体積が本明細書に記載されている(例えば20〜100マイクロリットル)。 空の作業ユニットがまた、貯蔵域に含まれることができ、除去可能なカート803 を用いて補充することができる。貯蔵および回収モジュールは、作業ユニットの 環境保護を提供し、これは、室温で個々に接近可能である。貯蔵および回収モジ ュールの内容は無作為に取り上げられ、輸送のためのスクリーニングトランスポ ーター805に配送されることができる。輸送機能は、ワークステーションで作業 ユニットを提示すること、任意のワークステーションから任意の他のものへ、ワ ークステーションでの作業ユニットの待ち行列を経路指示すること、および、ス クリーニングシステムのワークステーションを機能しうる形で連結することを含 む。 作業ユニットのフォーマット化（貯蔵および回収モジュールの作業ユニットを 二重化または再フォーマット化すること）は、プレート反復ワークステーション 806を含む。プレートの反復において使用されるデバイスは、サンプル二重化ロ ボットであり得る。作業ユニットを再フォーマット化することは、例えばより高 い密度の作業ユニットがスクリーニング操作で必要とされるときに必要とされる ような、１つの作業ユニットフォーマットから別のものへ化学物質を運ぶことを 含む。例えば、貯蔵プレート（しばしば、プレート当たり96ウェルで）の高密度 プレート（例えばプレート当たり、少なくとも約864〜3,456ウェル以上の密度と して）へのフォーマット化である。プレート反復ワークステーションは、１組の 貯蔵作業ユニットから複数のスクリーニング作業ユニットを効率的に作ることが できる。もし、スクリーニング作業ユニットが直ちに必要とされるわけではない なら、それらは、貯蔵物除去モジュールへ送られることができる。 作業ユニットは、スクリーニングを命令されると、スクリーニングトランスポ ーター805またはプレート反復ワークステーション806のいずれからでも、それら はスクリーニングトランスポーター805によってスクリーニングアッセイシステ ム807へ運ばれる。一旦作業ユニットがスクリーニングアッセイシステムにおい て使用されたら、それは普通消耗され、貯蔵および回収モジュールに戻されるこ とはない。いくつかのスクリーニングアプリケーションにおいては、同じ作業ユ ニット上で第２のテストを行うのが望ましく、その場合には、作業ユニットを、 システムを通して戻す経路指示をするのが望ましい。 スクリーニングアッセイシステム807は典型的には、アッセイシーケンスで定 義された一連の段階からなる。技術者インターフェース（すなわち、コンピュー タ画面または像）は各アッセイを定義するのに使用でき、これは次に、データ処 理および統合モジュールの一部であるデータ記憶デバイスで提示される。物質フ ローは、アッセイのソフトウェア定義により改変される。 スクリーニングアッセイシステムの一般的特徴は、使用する時間およびデバイ スに関して、すべての作業ユニットが実質的に類似の物質フローに続いて、結果 が作業ユニット間で同等であることを確認しなければならないことである。技術 者インターフェースを用いたアッセイのセットアップは、物質フローの定義、タ イミング、ワークステーションのセットアップ必要条件、試薬調製、最大処理時 間、ならびに、処理される、貯蔵および回収モジュールにおける化学物質ライブ ラリ貯蔵からの作業ユニットを含む。 プレート反復ワークステーション806によるスクリーニングのために特別にフ ォーマット化された作業ユニット810は、スクリーニングトランスポーター805 によって配送される。アッセイで定義されたワークフローに依存して、それらは 次に、一連の段階を経て一貫して処理される。試薬添加段階811において、細胞 および多数の試薬が作業ユニットに分配され得る。公知のアゴニストが細胞ベー スのアッセイにおいて細胞を活性化させるために添加され得る。液体リッドが分 配され得る。そのような液体リッドは、不活性物質であり、ウェルからの液体の 蒸発を減じる。 作業ユニットは次に、インキュベーション段階812へ移動される。インキュベ ーション時間および環境条件（温度、湿度および窒素を含む）が、注意深く制御 され得る。このワークステーションにおける条件は、他の全てにおけるように、 アッセイが展開されるとき、技術者インターフェースソフトウェアにおいて定義 されてきた。このことは、特定の作業ユニットのためのワークステーションオペ レーション表（データ処理および統合モジュールにおいて）におけるエントリー をもたらす。作業ユニットが処理されると、エントリーが監視コントローラーに よって作られ、各作業ユニットのためのプロセス偏差の、監視の形跡およびエラ ー告示を任意的に提供することができる。 インキュベーション812に続いて、作業ユニットは、追加の試薬添加ワークス テーション813へ運ばれ得る。この時点で、染料、基質または追加の指示薬が加 えられて、検出器の操作を容易にする。必要なら、追加のインキュベーション81 4が提供され得る。幾つかの場合には、このインキュベーションは、測定された 時間の遅れを通して検出器ワークステーションへの輸送操作の一部として単純に 行われる。 作業ユニットは次に、検出器815へ運ばれる。検出器はアッセイに依存して変 わることができ、多数検出器が同じシステムに存在し得る。典型的な検出器は、 放出された光もしくは蛍光を測定し、または作業ユニットの各ウェルからの光の 計算された比を測定する。作業ユニットが検出器で処理された後、それは、廃棄 物ステーションに運ばれ、または貯蔵および回収モジュールに戻されることがで きる。 図13は、ユーザーの視点から見た流れを記載するユーザーインターラクション フローチャートを示す。技術者とオペレーターとの両方のインターフェースが典 型的には提供されるので、システムのオペレーターは、自動化された単位の瞬間 の操作の必要条件に主として関わる。単一のオペレーターインターフェースが普 通は使用される。含まれる典型的な操作は、：(1)化合物の添加、(2)補充、(3) プレート生成、(4)アッセイまたは手順の定義、(5)スクリーンの実行、(6)作業 の予定を立てる、および他の操作が必要でないときは、(7)システム操作の観察 である。 いくつかの実施形態においては、インキュベータを含むことが望ましい。その ようなスクリーニングシステムの例が図11に示されている。インキュベータは、 雰囲気(例えば、細胞のための二酸化炭素および酸素レベル)、湿度および温度の 環境制御を有することができる。その容量ならびに入口および出口点は好ましく は、自動化によるランダムアクセスを可能にする。 任意のプレートが共通のインターフェース点に位置され得るように、インキュ ベータを輸送メカニズムと機能しうる形で連結するのがまた望ましい。コンジッ ト（例えば直線状および直交のコンジット）は、制御された環境内でプレートを 、それらが要求されるように、それらが共通のアクセス点に示されるように、輸 送する。このコンジット内の空の場所は、新しいプレートが、制御された雰囲気 に入ることを可能にする。環境パラメータが、適当なセンサを有する比例統合の 誘導体コントローラを経て測定され、制御される。比例統合の誘導体コントロー ラは、反応の数学的パラメータを測定された値の変化に適用し、コントロール出 力を生成する。 ５ 有益な化学物質の同定方法 本発明は有益な化学物質の同定方法を含む。たとえば、その方法は、 A.貯蔵および回収モジュールからアドレス指定可能化学物質ウェル中の溶液中 の複数の化学物質を回収し、試薬ウェル回収装置はアドレス指定可能化学物質ウ ェルのプログラム可能な選択および回収を有し、そしてアドレス指定可能ウェル の少なくとも100,000について貯蔵容量を有し、 B.選択されたアドレス指定可能化学物質ウェルをサンプルトランスポーターで サンプル分配モジュールに輸送し、そのサンプルトランスポーターは必要により 選択されたアドレス指定可能化学物質ウェルの輸送のプログラム可能な制御 を有し、 C.複数の化学物質を液体ハンドラーを含むサンプル分配モジュールで吸引して 選択されたアドレス指定可能化学物質ウェルから溶液を吸引し、そのサンプル分 配モジュールは選択されたアドレス指定可能化学物質ウェルのプログラム可能な 選択およびウェルからの吸引を有し、 D.コンピュータプログラム可能な分配を使用して複数の化学物質をサンプル分 配モジュールでアドレス指定可能サンプルウェルに分配し、 E.アドレス指定可能サンプルウェルをサンプルトランスポーターで試薬分配モ ジュールに輸送し、必要によりアドレス指定可能サンプルウェルの輸送のプログ ラム可能な制御を有し、 F.少なくとも一種のアッセイ溶液を試薬ディスペンサーでアドレス指定可能サ ンプルウェルに分配し、そして G.アドレス指定可能サンプルウェル中のシグナルを蛍光検出器で検出すること を含んでなる。 貯蔵および回収モジュール、サンプル分配モジュール、および反応モジュール が一体にされ、データ処理および統合モジュールによりプログラム上制御され、 そして貯蔵および回収モジュール、サンプル分配モジュール、サンプルトランス ポーター、反応モジュール並びにデータ処理および統合モジュールが機能しうる 形で連結されてアドレス指定可能サンプルウェルの迅速な処理を促進する。典型 的には、その方法は24時間で単一系によりアドレス指定可能サンプルウェル中の 少なくとも25,000の選択された別個の化学物質を個々にスクリーニングし得る。 化学物質ライブラリーは構造上関連した化学物質の少なくとも一つの化学物質 ライブラリーを使用してスクリーニングされることが好ましい。化学物質ライブ ラリーは構造活性関係または特定の化学部分の化学に基いて誘導された化学物質 ライブラリーであることが好ましい。化学物質ライブラリーおよびスクリーニン グ（たとえばランダムライブラリースクリーニング）の例が本明細書に記載され ており、当業界で知られている。そのシステムはまた化学物質のプールをつくる のに使用し得る。 輸送工程はサンプルトランスポーターによるアドレス指定可能ウェルの平行処 理のための平行輸送であることが好ましい。プレートの輸送方法の一部としてデ ータ処理および統合モジュールにより、プログラム上制御された、適応経路指示 を含むことが特に望ましいであろう。輸送はアドレス指定可能サンプルウェルを サンプルトランスポーターとの接触から分離し、アドレス指定可能サンプルウェ ルをワークステーション中のＸ，Ｙポジショナーたとえば試薬分配モジュールと 接触させることを更に含むことができる。サンプルトランスポーターはプレート を約３メートルにわたって毎時約500のプレートを輸送し得るコンベヤ手段であ ってもよい。 分配工程は約1,000〜5,000倍の希釈を与えることが好ましい。小容積への分配 が処理を促進する。それぞれのアドレス指定可能サンプルウェルについての約５ マイクロリットル未満の容積が特に有益である。分配は典型的には５ミリメート ル未満のウェル中心からウェル中心への距離を有するアドレス指定可能サンプル ウェルになすものであり、通常のマイクロタイタープレートフットプリントより 大きくない通常のフットプリントを有するプレートに配置される。分配は典型的 にはアドレス指定可能サンプルウェルに、標的を含むアッセイ溶液の所定の容積 を分配することを含んでなる。標的は、本明細書に記載されたもの、当業界で知 られているもの、または将来にたとえばゲノミックス(genomics)から開発される ものであってもよい。標的は膜タンパク質および可溶性タンパク質の如きタンパ ク質を含む。分配はまた標的と相互作用して陽性対照または陰性対照として使用 するアゴニスト、アンタゴニストまたはその他の化学物質を含むアッセイ溶液の 所定の容積を分配することを含むことができ、これは試験化学物質の活性のレベ ルを測定することを助けることができる。試験化学物質によるアドレス指定可能 サンプルウェル中のシグナルは対照に応じて対照よりも少なくてもよく、また多 くてもよい。活性は標的に対する化学物質の活性を間接または直接に示すリポー ターからしばしば測定される。殆どの状況では、リポーターがアゴニスト単独の 存在よりもモジュレーターの存在下で少しのシグナルを生じる場合、それはモジ ュレーターがアンタゴニストであることを示し得る。殆どの状況では、リポータ ーがアンタゴニストの存在よりもモジュレーターの存在下で多くのシグ ナルを生じる場合、それはモジュレーターがアゴニストであることを示し得る。 複数の化学物質が平方cm当たりのウェルの第一密度で第一プレートに配置され た選択されたアドレス指定可能化学物質ウェルから吸引される。次に第一プレー トが液体ハンドラーから輸送され、平方cm当たりのウェルの第二密度で第二プレ ートに配置されたアドレス指定可能サンプルウェルが液体ハンドラーに輸送され る。次に第二プレートが液体ハンドラーによる分配のために位置決めされる。液 体ハンドラーによる選択されたアドレス指定可能化学物質ウェルからの複数の化 学物質の分配が第二プレートに配置された選択されたアドレス指定可能サンプル ウェルの第一組に進行する。第二プレートは典型的にはスクリーニングのために 第一プレートよりも高い密度のウェルを有する。 多くの異なるアッセイ、たとえば生化学的アッセイおよび細胞をベースとする アッセイが本発明により使用し得る。蛍光プローブは適当な条件下で蛍光シグナ ルを生じ得る酵素基質、色素、蛍光タンパク質およびあらゆるその他の部分であ ってもよい。たとえば、PCT出願PCT US95/14692(Tsien)、PCT出願PCT US96/0405 9(Tsien)、PCT出願PCT US96/09652(Tsien)、および米国特許出願08/680,877(Tsi enおよびCubitt)、米国特許出願08/706,408(Tsien)に記載されたプローブが使用 し得る。 別の実施形態では、本発明は治療化学物質の開発方法を提供する。その方法は (a)本発明のデバイス中で標的の活性のモジュレートについて化学物質を試験し 、(b)工程(a)で測定されたモジュレート活性について分子標的に対し化学物質を 試験し、(c)モジュレート活性について異なる分子標的に対し化学物質またはそ の誘導体を試験し、そして(d)工程(c)で試験された化学物質または誘導体をモジ ュレート活性について動物中で試験することを含んでなる。標的 本発明の一つの方法は標的の活性をモジュレートするのに有益である化学物質 を同定するために標的を使用する。標的はあらゆる生物学的物体、たとえばタン パク質、糖、核酸または脂質であってもよい。典型的には、標的はタンパク質た とえば細胞表面タンパク質または酵素であろう。標的は生化学的アッセイ(細 胞を含まない標的)、または細胞をベースとするアッセイ（細胞に関連する標的 ）でアッセイし得る。 たとえば、細胞はリポート受容体またはイオンチャンネル活性、たとえばカル シウムチャンネルまたはＮ−メチル−Ｄ−アスパルテート(NMDA)受容体、GABA受 容体、カイネート/AMPA受容体、ニコチンアセチルコリン受容体、ナトリウムチ ャンネル、カルシウムチャンネル、カリウムチャンネル興奮性アミノ酸(EAA)受 容体、ニコチンアセチルコリン受容体に対するイオンまたは電圧感受性色素を装 填されてもよい。このような受容体の活性を測定するためのアッセイはアゴニス トおよびアンタゴニストを使用して陰性対照または陽性対照として使用して試験 化学物質の活性を評価し得る。受容体またはイオンチャンネルの機能をモジュレ ートする能力を有する化学物質（たとえば、アゴニスト、アンタゴニスト）を同 定するための自動化アッセイの好ましい実施形態では、細胞質中のイオンのレベ ルまたは膜電位の変化がそれぞれイオン感受性指示薬または膜電位蛍光指示薬を 使用してモニターされるであろう。使用し得るイオン感受性指示薬および電圧プ ローブの中に、本明細書に参照により組み入れられたMolecular Probes 1997 Ca talogに開示されたものがある。 本発明のその他の方法は受容体の活性の測定に関する。受容体活性化は第二メ ッセンジャーとしての使用のためのカルシウムイオンの細胞内貯蔵を放出するそ の後の細胞内イベントを時々開始し得る。幾つかのＧタンパク質結合受容体の活 性化はホスファチジルイノシトールのホスホリパーゼＣ媒介加水分解によリイノ シトールトリホスフェート(IP3aGタンパク質結合受容体第二メッセンジャー)の 生成を刺激する(BerridgeおよびIrvine(1984)，Nature 312:315-21)。IP3は次に 、細胞内カルシウムイオン貯蔵の放出を刺激する。こうして、細胞内貯蔵からの カルシウムイオンの放出により生じた細胞質カルシウムイオンレベルの変化がＧ タンパク質結合受容体機能を信頼できる程に測定するのに使用し得る。Ｇタンパ ク質結合受容体の中に、ムスカリン様アセチルコリン受容体(mAChR)、アドレナ リン受容体、セロトニン受容体、ドーパミン受容体、アンジオテンシン受容体、 アデノシン受容体、ブラジキニン受容体、代謝調節型興奮性アミノ酸受容体等が ある。このようなＧタンパク質結合受容体を発現する細胞は細 胞内貯蔵およびイオンチャンネルの活性化の両方からの寄与の結果として増大さ れた細胞質カルシウムレベルを示すかもしれず、この場合、このようなアッセイ を、必要によりEGTAの如きキレート剤を補給されていてもよい、無カルシウム緩 衝液中で行って内部貯蔵からのカルシウム放出により生じる蛍光応答を区別する ことが望ましいかもしれないが、必要ではない。 その他のアッセイは、活性化された時に、細胞内環状ヌクレオチド、たとえば 、cAMP、cGMPのレベルの変化をもたらす受容体の活性を測定することを含むこと ができる。たとえば、或る種のドーパミン受容体、セロトニン受容体、代謝調節 型グルタメート受容体およびムスカリンアセチルコリン受容体の活性化が細胞質 のcAMPまたはcGMPレベルの減少をもたらす。更に、cAMPまたはcGMPの結合による 活性化後に陽イオン透過性である環状ヌクレオチドゲートイオンチャンネル、た とえば、棒状フォトレセプター細胞チャンネルおよび嗅覚ニューロンチャンネル (Altenhofen,W．ら(1991)Proc.Natl.Acad.Sci U.S.A．88:9868-9872およびDhall anら(1990)Nature 347:184-187を参照のこと)がある。受容体の活性化が環状ヌ クレオチドレベルの減少をもたらす場合、受容体活性化化合物をそのアッセイで 細胞に添加する前に、細胞内環状ヌクレオチドレベルを増大する薬剤、たとえば 、フォルスコリンに細胞を暴露することが好ましいかもしれない。この型のアッ セイのための細胞は環状ヌクレオチドゲートイオンチャンネルをコードするDNA および受容体（たとえば、或る種の代謝調節型グルタメート受容体、ムスカリン アセチルコリン受容体、ドーパミン受容体、セロトニン受容体等）をコードする DNAによる宿主細胞の同時トランスフェクションにより作られ、これらは、活性 化された時に、細胞質中の環状ヌクレオチドレベルの変化を生じる。 細胞アッセイにおける測定に充分な量のタンパク質標的を発現するあらゆる細 胞が本発明に使用し得る。内因的に発現する細胞だけでなく、異種核酸から発現 されたタンパク質が作用し得る。たとえば、一種以上のこのような標的をコード する好適なベクターでトランスフェクトし得る細胞が当業者に知られており、ま たは当業者により同定し得る。内在性イオンチャンネルまたは受容体活性を発現 する本質的にあらゆる細胞が使用し得るが、受容体またはチャンネルを標的と して使用する場合、単一の型のイオンチャンネルまたは受容体を主として発現す るようにこのようなイオンチャンネルおよび／または受容体をコードする異種DN Aで形質転換またはトランスフェクトされた細胞を使用することが好ましい。異 種細胞表面タンパク質を発現するように遺伝子操作し得る多くの細胞が知られて いる。このような細胞として、ベビーハムスター腎臓(BHK)細胞(ATCC No.CCL10) 、マウスＬ細胞(ATCC No.CCLI.3)、Jurkats(ATCC No.TIB 152)および153 DG44細 胞［Chasin（1986）Cell.Molec.Genet．12:555を参照のこと］ヒト胚腎臓(HEK) 細胞(ATCC No.CRL1573)、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞(ATCC Nos．CRL 9618、CCL61、CRL9096)、PC12細胞(ATCC No．CRL17.21)およびCOS-7細胞(ATCC N o．CRL1651)が挙げられるが、これらに限定されない。異種細胞表面タンパク質 発現に好ましい細胞は容易かつ有効にトランスフェクトし得る細胞である。好ま しい細胞として、Jurkat細胞およびHEK 293細胞、たとえば、米国特許第5,024,9 39号およびStillmanら(1985)Mol.Cell.Biol．5:2051-2060に記載された細胞が挙 げられる。 例示の膜タンパク質として、表面受容体およびイオンチャンネルが挙げられる が、これらに限定されない。表面受容体として、ムスカリン受容体、たとえば、 ヒトM2（GenBank受託番号M16404）、ラットM3（GenBank受託番号M16407）、ヒト M4（GenBank受託番号M16405）、ヒトM5(Bonnerら，（1988）Neuron 1，pp.403-4 10)等、ニューロンニコチンアセチルコリン受容体、たとえば、USSN 504，455（ 1990年４月３日に出願、これが本明細書に参照によりそのまま明らかに組み込ま れる）に開示されたヒトα₂、α₃、およびβ₂サブタイプ、ヒトα₅サブタイプ(C hiniら(1992)Proc.Natl.Acad.Sci U.S.A．89:1572-1576)、ラットα₂サブユニッ ト(Wadaら(1988)Science 240，pp．330-334)、ラットα₃サブユニット(Boulter ら(1986)Nature 319，pp．368-374)、ラットα₄サブユニット(Goldmanら(1987)C ell 48，pp．965-973)、ラットα₅サブユニット(Boulterら(1990)J.Biol.Chem． 265，pp．4472-4482)、ニワトリα７サブユニット(Cout-urierら(1990)Neuron 5 :847-856)、ラットβ₂サブユニット(Denerisら(1988)Neuron 1，pp．45-54)、ラ ットβ₃サブユニット(Denerisら(1989)J.Biol.Chem．264，pp．6268-6272)、ラ ットβ₄サブユニット (Duvoisinら(1989)Neuron 3,pp．487-496)、ラットαサブユニット、βサブユニ ットおよびａサブユニットおよびｐサブユニットの組み合わせ、GABA受容体、た とえば、ウシｎサブユニットおよびｐサブユニット(Schofieldら(1987)Nature 3 28，pp．221-227)、ウシｎサブユニットおよびａサブユニット(Levitanら(1988) Nature 335，pp．76-79)、γサブユニット（Pritchettら(1989)Nature 338，pp ．582-585）、ｐサブユニットおよびｐサブユニット(Ymerら(1989)EMBO J．8，p p．1665-1670)、６サブユニット(Shivers,B.D.(1989)Neuron 3，pp．327-337)等 、グルタミン酸受容体、たとえば、ラットGluR1受容体(Hollmanら(1989)Nature 342，pp．643-648)、ラットGluR2受容体およびGluR3受容体(Boulterら(1990)Sci ence 249:1033-1037、ラットGluR4受容体(Keinanenら(1990)Science 249:556-56 0)、ラットGluR5受容体(Bettlerら(1990)Neuron 5:583-595)ｇラットGluR6受容 体(Egeb-jergら(1991)Nature 351:745-748)、ラットGluR7受容体(Bettlerら(199 2)ne-uron 8:257-265)、ラットNMDAR1受容体(Moriyoshiら(1991)Nature 354:31- 37およびSugiharaら(1992)Biochem.Biophys.Res.Comm．185:826-832)、マウスNM DA el受容体(Meguroら(1992)Nature 357:70-74)、ラットNMDAR2A、NMDAR2Bおよ びNMDAR2C受容体(Monyerら(1992)Science 256:1217-1221)、ラット代謝調節型mG luR1受容体(Houamedら(1991)Science 252:1318-1321)、ラット代謝調節型mGluR2 、mGluR3およびmGluR4受容体(Tanabeら(1992)Neuron 8:169-179)、ラット代謝調 節型mGluR5受容体(Abeら(1992)I.Biol.Chem．267:13361-13368)等、アドレナリ ン受容体、たとえば、ヒトp1(Frielleら(1987)Proc.Natl.Acad.Sci．84，pp．79 20-7924)、ヒトα2(Kobilkaら(1987)Science 238，pp．650-656)、ハムスターβ 2（Dixonら(1986)Nature 321，pp．75-79）等、ドーパミン受容体、たとえば、 ヒトD2(Stormannら(1990)Molec.Pharm．37，pp．1-6)、哺乳類ドーパミンD2受容 体(米国特許第5,128,254号)、ラット(Bunzowら(1988)Nature 336，pp．783-787) 等、NGF受容体、たとえば、ヒトNGF受容体(Johnsonら(1986)Cell 47，pp.545-55 4)等、セロトニン受容体、たとえば、ヒト5HT1a（Kobilkaら(1989)Nature 329， pp．75-79）、セロトニン5HT1C受容体(米国特許第4,985,352 号)、ヒト5HT1D受容体(米国特許第5,155,218号)、ラット5HT2（Juliusら(1990)P NAS 87，pp.928-932）、ラット5HT1c（Juliusら(1988)Science 241，pp.558-564 ）等が挙げられるが、これらに限定されない。 イオンチャンネルとして、それぞれ1991年８月15日および1992年４月10日に出 願された共有米国特許出願第07/745,206号および同第07/868,354号（これらの内 容が参照により本明細書に組み込まれる）(またWO89/09834を参照のこと；ヒト ニューロンα₂サブユニット)に開示されたヒトカルシウムチャンネルα₂βおよ び／またはγサブユニットを含むカルシウムチャンネル、ウサギ骨格筋alサブユ ニット(Tanabeら(1987)Nature 328，pp．313-E318)、ウサギ骨格筋α₂サブユニ ット(Ellisら(1988)Science 241，pp．1661-1664)、ウサギ骨格筋ｐサブユニッ ト(Ruthら(1989)Science 245，pp．1115-1118)、ウサギ骨格筋γサブユニット(J ayら(1990)Science248，pp．490-492)等、カリウムイオンチャンネル、たとえば 、ラット脳(BK2)（McKinnon,D．(1989)J.Biol Chem．264，pp．9230-8236）、マ ウス脳(BK1)（Tempelら(1988)Nature 332，pp．837-839）等、ナトリウムイオン チャンネル、たとえば、ラット脳ＩおよびII（Nodaら(1986)Nature 320，pp．18 8-192)、ラット脳III(Kayanoら(1988)FEBS Lett．228，pp．187-194)、ヒトII(A TCC No.59742、59743およびGenomics 5:204-208(1989)、塩素化物イオンチャン ネル(Thiemannら(1992),Nature 356，pp．57-60およびPaulmichlら(1992)Nature 356，pp．238-241)、並びに当業界で知られており、または開発されたその他の ものが挙げられるが、これらに限定されない。 細胞内受容体、たとえば、エストロゲン受容体、グルココルチコイド受容体、 アンドロゲン受容体、プロゲステロン受容体、およびミネラロコルチコイド受容 体がまた本発明において標的として使用されてもよい。また、転写因子およびキ ナーゼが標的、並びに植物標的として使用し得る。 標的に関して化学物質の活性を同定するための種々の方法が適用でき、イオン チャンネル(PCT公開WO 93/13423)、細胞内受容体(PCT公開WO 96/41013)、米国特 許第5,548,063号、米国特許第5,171,671号、米国特許第5,274,077号、米国特許 第4,981,784号、EP 0 540 065 A1、米国特許第5,071,773号、お よび米国特許第5,298,429号を含む。以上の文献の全てが参照により本明細書に そのまま組み込まれる。成分またはシステムの実施により発見された化学物質および関連組成物 本発明は本明細書に記載された方法、システムまたは成分の実施により活性を 有するものとして同定された新規化学物質を含む。このような新規化学物質はこ の出願の出願日の時点で当業界で既に公に知られている化学物質を含まない。典 型的には、化学物質は本発明を使用することにより活性を有するものとして同定 され、次にその構造が化学構造の所有データベースから明らかにされ、または分 析技術を使用して測定される。 本発明の一実施形態は分子標的の活性をモジュレートするものとしてシステム により同定された化学物質を含んでなる有益な活性を有する化学物質である。 そのシステムは(a)アドレス指定可能化学物質ウェル中の溶液中に複数の試薬を 貯蔵するための貯蔵位置を含む貯蔵および回収モジュール(試薬ウェル回収装置 はアドレス指定可能化学物質ウェルのプログラム可能な選択および回収を有し、 そしてアドレス指定可能ウェルの少なくとも100,000の貯蔵容量を有する)、(b) 選択されたアドレス指定可能化学物質ウェルからの溶液を吸引または分配するた めの液体ハンドラーを含むサンプル分配モジュール(そのサンプル分配モジュー ルは選択されたアドレス指定可能化学物質ウェルのプログラム可能な選択および ウェルからの吸引ならびに選択されたアドレス指定可能サンプルウェルへのプロ グラム可能な分配を有し、液体ハンドラーは平方センチメートル当たり異なる密 度のアドレス指定可能ウェルでアドレス指定可能ウェルのアレイに分配すること ができる)、(c)選択されたアドレス指定可能化学物質ウェルをサンプル分配モジ ュールに輸送し、必要により選択されたアドレス指定可能化学物質ウェルの輸送 のプログラム可能な制御を有するサンプルトランスポーター、(d)反応のために 試薬を選択されたアドレス指定可能サンプルウェルに分配するための試薬ディス ペンサーまたは選択されたアドレス指定可能サンプルウェル中の化学反応を検出 するための蛍光検出器を含む反応モジュール、および(e)データ処理および統合 モジュールを含んでなる、液体サンプルを迅速に処理するためのデ バイスである。貯蔵および回収モジュール、サンプル分配モジュール、ならびに 反応モジュールは一体にされ、データ処理および統合モジュールによりプログラ ム制御され、貯蔵および回収モジュール、サンプル分配モジュール、サンプルト ランスポーター、反応モジュールおよびデータ処理および統合モジュールは機能 しうる形で連結されてアドレス指定可能サンプルウェルの迅速な処理を促進する 。そのデバイスは24時間で少なくとも25,000のアドレス指定可能ウェルを処理す ることができる。また、本発明は本発明によりモジュレート活性を有するものと して同定された化合物で細胞（たとえば、in vivoまたはin vitro）中の標的を モジュレートする方法を含む。 また、本発明は本明細書に記載されたシステムにより標的の活性をモジュレー トするものとして同定された化学物質を含んでなる組成物を含む。組成物は化学 物質の担体を含む。このような組成物中の殆どの化学物質は少なくとも50重量％ 純粋であり、好ましくは少なくとも80重量％純粋であり、更に好ましくは少なく とも95重量％純粋であり、最も好ましくは少なくとも99重量％純粋である。しか し、天然産物およびコンビナトリアル化学生成物は80重量％未満の純度をしばし ば有する。 このような化学物質として、当業界で利用できる技術により容易に合成され、 また将来開発される小さい有機分子、核酸、ペプチドおよびその他の分子が挙げ られる。たとえば、下記のコンビナトリアル化合物がスクリーニングに適してい る：ペプトイド(PCT公開番号WO 91/19735，1991年12月26日)、コードされたペプ チド(PCT公開番号WO 93/20242，1993年10月14日)、ランダムバイオオリゴマー(P CT公開番号WO 92/00091，1992年１月９日)、ベンゾジアゼピン(米国特許第5,288 ,514号)、ダイバーソマー(diversomers)、たとえば、ヒダントイン、ベンゾジア ゼピンおよびジペプチド(Hobbs DeWitt,S.ら，Proc.Natl.Acad．Sci.USA90:6909 -6913(1993))、ビニロガス(vinylogous)ポリペプチド(Hagiharaら，J.Amer.Chem .Soc．114:6568(1992))、β-D-グルコーススカホールディングを有する非ペプチ ドのペプチド擬態(Hirschmann,R.ら，J.Amer.Chem.Soc.114:9217-9218(1992))、 小さい化合物ライブラリーの類似有機合成(Chen,C.ら，J.Amer.Chem.Soc．116:2 661(1994))、オリゴカルバメー ト(Cho,C.Yら,Science261:1303(1993))、および／またはペプチジルホスホネー ト(Campbell,D.A.ら，J.Org.Chem．59:658(1994))が挙げられる。一般にGordon, E.M．ら，J.Med Chem．37:1385(1994)を参照のこと。上記刊行物の全ての内容が 参照により本明細書に組み込まれる。 医薬組成物 また、本発明は貯蔵およびその後の投与のために調製された医薬組成物を含み 、これらは製薬上許容される担体または希釈剤中に先に開示された医薬有効量の 生成物を有する。治療用に許容される担体または希釈剤は製薬分野で公知であり 、たとえば、Remington's Pharmaceutical Sciences，Mack PublishingCo．(A.R .Gennaro edit.1985)に記載されている。防腐剤、安定剤、色素更には矯味矯臭 薬が医薬組成物中に用意されてもよい。たとえば、安息香酸ナトリウム、ソルビ ン酸およびp-ヒドロキシ安息香酸のエステルが防腐剤として添加されてもよい。 加えて、酸化防止剤および懸濁剤が使用されてもよい。 本発明の組成物は経口投与について錠剤、カプセルまたはエリキシル剤、直腸 投与について座薬、注射投与について滅菌溶液、懸濁液等として製剤化され、使 用されてもよい。注射液は液体溶液もしくは懸濁液、注射前の液体中の溶液もし くは懸濁液に適した固体形態、またはエマルションとして通常の形態で調製し得 る。好適な賦形剤は、たとえば、水、食塩水、デキストロース、マンニトール、 ラクトース、レシチン、アルブミン、グルタミン酸ナトリウム、システイン塩酸 塩等である。加えて、所望により、注射可能な医薬組成物は少量の無毒性の補助 物質、たとえば、湿潤剤、pH緩衝剤等を含んでもよい。所望により、吸収増進製 剤（たとえば、リポソーム）が利用されてもよい。 投薬として必要とされる組成物の医薬有効量は投与の経路、治療される動物の 型、および考慮中の特定の動物の肉体的特徴に依存するであろう。投薬は所望の 効果を得るように調整し得るが、体重、食事、同時の投薬および医療分野の当業 者が認めるその他の因子の如き因子に依存するであろう。 本発明の方法を実施する際に、生成物または組成物は単独もしくは互いに組み 合わせて、またはその他の治療薬もしくは診断薬と組み合わせて使用し得る。こ れらの生成物は通常哺乳動物、好ましくはヒト中にin vivo、またはin vitroで 利用し得る。それらをin vivo使用する際に、生成物または組成物は種々の投薬 形態を使用して非経口、静脈内、皮下、筋肉内、結服、直腸、鼻または腹腔内を 含む種々の方法で哺乳動物に投与し得る。このような方法はまた化学活性をin v ivo試験するのに適用されてもよい。 当業者に容易に明らかであるように、投与される有益なin vivo投薬量および 投与の具体的な様式は年齢、体重および治療される哺乳動物種、使用される特定 の化合物、およびこれらの化合物が使用される特定の使用に応じて変化するであ ろう。有効投薬量レベル、すなわち所望の結果を得るのに必要な投薬量レベルの 決定は当業者により行い得る。典型的には、生成物のヒト臨床適用は低投薬量レ ベルで開始され、所望の効果が得られるまで投薬量レベルが増加される。 非ヒト動物研究では、潜在的生成物の適用が高投薬量レベルで開始され、所望 の効果が最早得られないか、または副作用が消えるまで投薬量が減少される。本 発明の生成物に関する投薬量は所望の影響および治療適応症に応じて広い範囲で あってもよい。典型的には、投薬量は体重1kg当たり約10kg〜100mg、好ましくは 体重1kg当たり約100kg〜10mgであってもよい。投与は毎日基準で経口であること が好ましい。 正確な製剤化、投与の経路および投薬量は患者の症状に鑑みて個々の医師によ り選ばれる(たとえば、Finglら，The Pharmacological Basis of Therapeutics, 1975を参照のこと)。担当医師は毒性、または臓器不全のために投与を終了し、 中断し、または調節する方法および時期を知ることに注意すべきである。逆に、 担当医師はまた臨床応答が適切ではなかった場合（毒性を除く）に治療を高レベ ルに調節することを知るであろう。関係する疾患の処理における投与される投薬 量の大きさは治療される症状の重度および投与の経路により変化するであろう。 症状の重度は、たとえば、通常の予知評価方法により一部評価されてもよい。更 に、投薬量そしておそらく投薬頻度がまた個々の患者の年齢、体重、および応答 に従って変化するであろう。先に説明したプログラムに匹敵するプログラムが獣 医療に使用されてもよい。 治療される具体的な症状に応じて、このような薬剤が製剤化され、全身または 局所に投与されてもよい。製剤化および投与に関する技術がRemington's Pharma ceutical Sciences，第18版，Mack Publishing Co.，Easton，PA(1990)に見られ る。好適な経路として、経口投与、直腸投与、経皮投与、膣投与、経粘膜投与、 または腸投与；筋肉内注射、皮下注射、髄内注射だけでなく、髄腔内注射、直接 脳室内注射、静脈内注射、腹腔内注射、鼻内注射、または眼内注射を含む、非経 口送達が挙げられる。 注射について、本発明の薬剤は水溶液、好ましくは生理学上適合性の緩衝液、 たとえばハンクス溶液、リンゲル溶液、または生理食塩緩衝液中で製剤化されて もよい。このような経粘膜投与について、透過されるバリヤーに適したペネトラ ントが製剤中に使用される。このようなペネトラントは一般に当業界で知られて いる。本発明の実施について本明細書に開示された化合物を全身投与に適した投 薬に製剤化するための製薬上許容される担体の使用は本発明の範囲内である。担 体および好適な製造実施の適切な選択により、本発明の組成物、特に、溶液とし て製剤化された組成物は非経口、たとえば、静脈内注射により投与されてもよい 。化合物は当業界で公知の製薬上許容される担体を使用して経口投与に適した投 薬に容易に製剤化し得る。このような担体は本発明の化合物が治療される患者に よる経口摂取のために錠剤、ピル、カプセル、液体、ゲル、シロップ、スラリー 、懸濁液等として製剤化されることを可能にする。 細胞内に投与されることが意図される薬剤は、当業者に公知の技術を使用して 投与されてもよい。たとえば、このような薬剤はリポソームに封入されてもよく 、次に上記のように投与されてもよい。リポソーム形成の時点で水溶液中に存在 する全ての分子が水内部にとり込まれる。リポソーム内容物は、リポソームが細 胞膜と融合するので、外部微小環境から保護されるとともに、細胞質に有効に送 達される。更に、それらの疎水性のために、小さい有機分子が細胞内に直接投与 されてもよい。 本発明における使用に適した医薬組成物として、活性成分がその意図される目 的を達成するのに有効な量で含まれる組成物が挙げられる。有効量の決定は、特 に本明細書に示された詳細な開示に鑑みて、当業者の能力内にある。活性成分に 加えて、これらの医薬組成物は賦形剤および製薬上使用し得る製剤への活性化合 物の処理を促進する補助剤を含んでなる好適な製薬上許容される担体を含んでも よい。経口投与のために製剤化された製剤は錠剤、糖剤、カプセル、または溶液 の形態であってもよい。本発明の医薬組成物はそれ自体知られている方法、たと えば、通常の混合、溶解、グラニュール化、糖剤製造、浮揚、乳化、カプセル化 、閉じ込め、または凍結乾燥方法により製造されてもよい。 非経口投与のための医薬製剤は水溶性形態の活性化合物の水溶液を含む。更に 、活性化合物の懸濁液が適当な油性注射懸濁液として調製されてもよい。好適な 親油性溶媒またはビヒクルとして、ゴマ油の如き脂肪油、もしくはオレイン酸エ チルもしくはトリグリセリドの如き合成脂肪酸エステル、またはリポソームが挙 げられる。水性注射懸濁液は懸濁液の粘度を増大する物質、たとえば、カルボキ シメチルセルロースナトリウム、ソルビトール、またはデキストランを含んでも よい。必要により、懸濁液はまた好適な安定剤または化合物の溶解性を増大して 高度に濃縮された溶液の調製を可能にする薬剤を含んでもよい。 経口使用のための医薬製剤は、活性化合物を固体賦形剤と合わせ、必要により 得られる混合物を粉砕し、グラニュールの混合物を加工し、所望により好適な補 助剤を添加した後に、錠剤または糖剤コアーを得ることにより得られる。好適な 賦形剤は、特に、充填剤、たとえばラクトース、蔗糖、マンニトール、もしくは ソルビトールなどの糖；セルロース製剤、たとえば、トウモロコシ澱粉、小麦澱 粉、米澱粉、ジャガイモ澱粉、ゼラチン、トラガカントゴム、メチルセルロース 、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウ ム、および／またはポリビニルピロリドン(PVP)である。所望により、崩壊剤た とえば、架橋ポリビニルピロリドン、寒天、またはアルギン酸もしくはその塩、 たとえば、アルギン酸ナトリウムが添加されてもよい。糖剤コアーには適当な被 覆を施す。この目的のために、濃縮糖溶液が使用されてもよく、これらは必要に よりアラビアゴム、タルク、ポリビニルピロリドン、カルボポールゲル、ポリエ チレングリコール、および／または二酸化チタン、ラッカー溶液、および好適な 有機溶媒または溶媒混合物を含んでもよい。色素または顔料が同定のためまたは 活性化合物投薬量の異なる組み合わせを特徴付けるために錠剤または糖剤被覆物 に添加されてもよい。コンピュータプログラム製品、計算方法、データベースおよび成分またはシステ ムの実施により生じた情報をベースとする貯蔵デバイス 一実施形態では、本発明はサンプルを処理するためのコンピュータプログラム 製品および方法を提供する。コンピュータプログラム製品は本明細書に記載され た方法の多く、たとえば、データベース、ワークフロー、構造活性関係、コンピ ュータインターフェース、化学物質の同定、平行処理および適応経路指示に関す る方法を含むことができる。 たとえば、本発明はシステム中でコンピュータプロセッサーが液体サンプルプ ロセス特性の所定の組を有する液体サンプルプロセスを行うことを助けることを 可能にするためにコンピュータプログラムロジックを記録したコンピュータ使用 可能媒体を含んでなるコンピュータプログラム製品を含み、そのシステムが貯蔵 および回収命令に従って貯蔵し、回収するための貯蔵および回収モジュール、複 数のアドレス指定可能ウェル；輸送命令に従って、複数のアドレス指定可能ウェ ルを輸送するためのサンプルトランスポーター、および複数のアドレス指定可能 ウェル中で、反応または検出命令に従って、化学物質を反応させ、または物理的 性質を検出するための反応モジュールを含む。コンピュータプログラムロジック は、 A.コンピュータプロセッサーがシステムの一体化成分のプロセス特性を特定す ることを可能にしてシステム中のワークフローの分配を増進するためのワークフ ローモデル手段、および B.1)貯蔵および回収命令、2)輸送命令、および3)励起された時に、システムが アドレス指定可能ウェルを迅速に処理することを可能にする反応および検出命令 を含む経路指示ワークフローのためにコンピュータプロセッサーが処理命令を発 生することを可能にするための処理命令手段 を含む。 別の実施形態では、本発明は別個の化学物質の活性データを含む、化学構造お よび標的に対する活性の計算分析のためのデータベースを含む。データはコンピ ュータアクセス可能貯蔵媒体に貯蔵される。データは分子標的の活性のモジュレ ートについて試験し得るシステムにより発生される。システムはアドレス指定可 能化学物質ウェル中の溶液中の複数の化学物質を貯蔵するためのラック、化学物 質ウェルレトリーバーを含み、そしてプログラム可能な選択およびアドレス指定 可能化学物質ウェルの回収を有し、かつアドレス指定可能ウェルの少なくとも１ 00,000の貯蔵容量を有する貯蔵および回収モジュール、選択されたアドレス指定 可能化学物質ウェルから溶液を吸引または分配するための液体ハンドラーを含む サンプル分配モジュールを含んでなる、液体サンプルを迅速に処理するためのデ バイスである。サンプル分配モジュールは選択されたアドレス指定可能化学物質 ウェルのプログラム可能な選択およびウェルからの吸引ならびにアドレス指定可 能サンプルへのプログラム可能な分配を有する。サンプル分配モジュールの液体 ハンドラーは平方センチメートル当たりの異なる密度のアドレス指定可能ウェル でアドレス指定可能ウェルのアレイに分配することができる。また、それは選択 されたアドレス指定可能化学物質ウェルを必要により選択されたアドレス指定可 能化学物質ウェルの輸送のプログラム可能な制御を有するサンプル分配モジュー ルおよび反応のためにアドレス指定可能サンプルウェルに試薬を分配するための 試薬ディスペンサーまたはアドレス指定可能サンプルウェル中の化学反応を検出 するための蛍光検出器を含む反応モジュール、ならびにデータ処理および統合モ ジュールに輸送するためのサンプルトランスポーターを含む。貯蔵および回収モ ジュール、サンプル分配モジュール、および反応モジュールは一体にされ、デー タ処理および統合モジュールによりプログラム制御され、そして貯蔵および回収 モジュール、サンプル分配モジュール、サンプルトランスポーター、反応モジュ ールならびにデータ処理および統合モジュールは機能しうる形で連結されてアド レス指定可能サンプルウェルの迅速な処理を促進する。そのデバイスは24時間で 少なくとも25,000のアドレス指定可能ウェルを処理することができる。その他の データベース関連実施形態が本明細書に記載されたその他のシステム、ならびに データベースを使用する方法およびデータベースを貯蔵する貯蔵デバイスととも に意図されている。 実施例実施例１−スクリーニングサンプル分配モジュール スクリーニングサンプル分配モジュールは化学物質、たとえば、処理可能な化 学ウェルからの試験化学物質および生物学的試薬（たとえば、細胞または単離さ れた分子標的）によるプレートの調製を可能にする。スクリーニング分配モジュ ールの一次機能は溶液を一つのプレートから吸引し、それらを別のプレートに移 動することである。これは通常液体ハンドラー（handler）(たとえば、液体取り 扱いヘッド：head)の配列、好ましくは少なくとも約50、更に好ましくは少なく とも約100、最も好ましくは少なくとも約200の配列で行われる。配列は本明細書 に記載されたようなＭ液体ハンドラー×Ｎ液体ハンドラー（Ｍはプレートの行中 の処理可能ウェルの数またはその整数倍数であり、かつＮはこのようなプレート の列中の処理可能ウェルの数またはその整数倍数である）(ＭおよびＮは同じ整 数倍数を有することが好ましい)であることが最も好ましい。サンプル分配モジ ュールは、たとえば、データ処理および積分モジュールとともに図１に示された ように、スクリーニング系に組込み得る。スクリーニングサンプル分配モジュー ルはサンプルトランスポータによりその他のワークステーションに機能しうる形 で連結され、それをまた図２に示す。ある実施形態における吸引および分配の両 方のためのサンプル分配モジュールはディスペンサー、スタッカー(stacker)、 液体、リーダー（reader）およびコンベヤを含む。 ディスペンサー ある実施形態では、スクリーニングサンプル分配モジュールを液体ハンドラー で設計し、200μＬ、50μＬおよび20μＬ容積中でポジティブディスプレイスメ ント（positive displacement）使い捨てチップを使用し得る96ディスペンサー を有していた。使い捨て200μＬチップヘッドは１μＬで10％〜200μＬで３％の 精度で１μＬ〜200μＬの範囲の容積を送出することができる。オプションの使 い捨て20μＬチップは0.1μＬで10％〜20μＬで３％の精度で0．１μＬ〜20μＬ の範囲の容積を送出することができる。ディスペンサーはＺ軸（垂直軸、すなわ ち床の面に垂直）で移動することができ、これがＺポジショナーで調節され、コ ンベヤの下から、洗浄ステーションまたは試薬トラフへ向かう、 コンベヤの上への移動距離を有する。ふた付きの深いウェルプレートが下を通過 することができる(約３〜5.5cmの距離)。分配軸（容積ディスプレイスメントに 関する軸）は完全なピペッティング容積を置換するために少なくとも10,000ステ ップ（サーボモーター）であろう。分配速度はシャフトの正の移動により調節さ れ、１mm/秒から50mm/秒まで調節し得る。ｚ軸の分解はコンベヤの下から完全に 引っ込んだ位置までの75mmの移動にわたって少なくとも25,000ステップであろう 。位置フィードバック、たとえば、エンコーダー、液面レベルおよび限界スイッ チがｚ軸およびｄ軸（分配軸）の両方に必要とされるかもしれない。両方の軸が 互いに独立に同時に機能し得るであろう。ディスペンサーアッセンブリーはプレ ートコンベヤに関して+/-10.0mmの位置範囲で“Ｘ”および“Ｙ”で連続的に調 節可能である必要がある(もどり止めまたは停止なし)。ディスペンサーは流れて いる洗浄ステーションおよび再充填試薬トラフを収容することができる。ディス ペンサーは384ウェルプレートだけでなく、96ウェルプレートを収容することが できる。ディスペンサーは、本明細書に記載され、もしくは当業界で知られてお り、または将来開発されるピエゾ装置またはソレノイドであってもよい。 吸引および分配の両方のための液面レベルはセンサー、たとえば、電気センサ ーを液体ハンドラーの先端付近に配置することにより監視し得る。たとえば、米 国特許第5,365,783号(Zweifel)に記載された容量センサーが使用し得るだけでな く、当業界で知られているその他の好適なセンサーが使用し得る。このような方 法がまた本明細書に記載されたその他の液体取り扱い装置に適用し得る。 スタッカーマガジン（stacker magazine） ある実施形態では、スクリーニングサンプル分配モジュールを約50の標準ミク ロプレートの収容能力を有するスタッカーマガジンで設計した。ふた付きプレー トまたはふたなしプレートによる二方向性の積み重ねが望ましい。スタッカーマ ガジンは通常の高さのプレートまたは深いウェルプレートを所定のスタック中に 収容することができ、プレート型は典型的には積層中で混合されないであろう。 リッダー(lidder) ある実施形態では、スクリーニングサンプル分配モジュールを二方向性プレー トデリッダー(delidder)およびレリッダー(relidder)で設計した。リッダーはプ レートリッドを一方向に毎分約５〜11のプレートの速度で除去し、置換する。リ ッダーは約60のリッドを貯蔵することができる。改良リッドが分離に使用される ことが好ましい。 バーコードリーダー ある実施形態では、スクリーニングサンプル分配モジュールをバーコードリー ダーで設計して入ってくるプレートをスキャンし、スクリーニングサンプル分配 モジュール中でプレート位置を確かめ、処理可能ウェルの位置付けを可能にした 。典型的には、操作が行われる前に、バーコードを検出してプレートの位置を確 認する。バーコードラベルをプレートの狭い端部、行12側に配置し、Intermec,E ve-rett，WAからの３対１の比、0.25"x1.0"、10ミルのバーコード128であろう。 誤って読み取ったラベルまたは読み取りできないラベルは監視制御系に利用でき るエラーコードを生じるであろう。ラベルおよび接着剤は溶媒の作用および環境 条件に耐える必要がある。 コンベヤ ある実施形態では、サンプル分配モジュールをサンプル分配モジュール内の二 方向性コンベヤトランスポートプレートで設計した。それは必要によりモジュー ル成分（たとえば、ディスペンサーヘッドアッセンブリーおよびスタッカーマガ ジン）間の移動のためにプレートを輸送するのに使用し得る。コンベヤは2-4秒 以下のモジュール間の走行時間を可能にする速度で運転する。ゲートがプレート を前もって決めたモジュール位置に静止するのに利用できる。ゲートによるコン ベヤ上のプレートのデテイニング(detaining)はプレートを振動または移動させ ず、その結果、その位置と関連するモジュールはその機能を発揮できない。サン プル分配モジュール用のコンベヤはベルト駆動されることが好ましく、回転ベ ルトをプレート底部と接触させる。 インターフェース／情報伝達 ある実施形態では、スクリーニングサンプル分配モジュールを外部情報伝達お よびプログラミング（またはGPIBインターフェース）のために開いた最低二つの RS-232ポートを有するように設計した(ラダーロジック(ladder logic)によるプ ログラム可能なロジックコントローラー)。ラダーロジックによるプログラム可 能なロジックコントローラーはラダーロジックによるプログラム可能なロジック コントローラーをトランスミッションコントロールプロトコル／インターネット プロトコルにより別のコンピュータと情報伝達することを可能にするイーサネッ トコミュニケーションカードを有するであろう。ラダーロジックによるプログラ ム可能なロジックコントローラーは四つの別個のインプットおよびコンベヤ系へ の接続のために開いた三つの別個のアウトプットを有するであろう。コンベヤ制 御ロジックは図６に概説されたハンドシェーキングロジックに合致するように記 載される。サンプル重複ロボットE-停止スイッチは外部E-停止ループがスイッチ を通って配線されることを可能にするように二重ポール設計である必要がある。 エラー条件 サンプル分配モジュールが所定時間内にプログラムされた機能を発揮すること ができないことはまたエラーを構成するであろう。機能の能力が測定可能なパラ メーターの範囲外となるときもエラーを構成するであろう。エラーはそうする装 置の能力内で自動的に修正されるであろう。回復できないエラーはタッチスクリ ーンおよび外部リンクの両方によりユーザーに知らせることができ、エラーが修 正されるまでハンドシェーキングロジックをセットして更なるプレートインプッ トを拒絶するであろう。エラー条件の所定の一群について、応答を、たとえば、 回復できるエラー、バーコードエラーについて特定し得る。自動的に回復できる エラーについて、応答パラメーターが存在して装置を停止し、エラーを報告し、 またはエラーから自動的に回復し、エラーを報告／記録し、操作を再開する。 回復できるエラーは、時間が限界値を越える場合、回復を停止するための中断機 能を有するであろう。複製／拡張(マスターから多重ドーター(daughter)へ)。マスタープレートは一つ 以上のドータープレートに分配し得る。マスタープレートはサンプル分配モジュ ール中でピペッティングステーションの一つ以上から吸引される。ドータープレ ートはこれらのピペッターの下に配置される。複製容積が大きい場合、たとえば 、容積×複製数がチップ容積より大きい場合、マスターからの多くの吸引が必要 とされる。更に、それぞれのマスターが完全に複製されるまで四つのマスターそ して次に四つのドーター（それぞれのマスターについて一つ）を運び、これを繰 り返すことが多くの場合速い。マスターはまた384ウェルプレートであってもよ く、及び複製が96ウェルプレートであってもよい。この場合、唯一の相違はマス ターがそれぞれのピペッターの下を移動してそれぞれの４分円に接近する必要が あることである。その後、マスターは864ウェルであってもよく、９のドーター を生成させてもよい。 プーリング／圧縮（多重マスターから単一ドーターへ）多重マスタープレートが 別々のピペッターの下に配置される。単一ドーターがそれぞれのピペッターによ り分配される。これは同じウェルまたは384ウェルプレートもしくはそれより大 きい密度の別個のウェル中であってもよい。プーリングは単一ドーターに組み合 わされる４より多いマスターからなってもよい。これはドーターが隔離されるこ とを必要とし、一方、新しいマスターが吸引される。その後に、これは一つの3, 456ウェルプレートに対し少なくとも36のマスターであり得る。実施例２−プレートの取り扱い及びサンプルトランスポータ 上記スクリーニングシステムは、通常は標準化された処理フォーマットにより ワークユニット(ユニット)上で機能する。このワークユニットは、プレートのよ うな特定の処理フォーマットを実施するものである場合もある。このようなワー クユニットは、外部寸法、構成材料、物理的設計、及び密度(つまりウェルの数) が変更されることも多い。このスクリーニングシステムは、好ましくは、融通の きくワークユニットを使用できる標準的処理フォーマットを取り扱うためのワー クステーションを用いて構築するのが好ましい。この方法によって、多くのラボ ラトリーオートメーションや検出システムにおいて要求されるような、ワークユ ニットの完全な均一性の必要性が低減される。従って、スクリーニングシステム は、調整や補正を行うことなく多種のワークユニットを混在させた状態で機能で きる。これにより、標準化された処理フォーマットの様々なワークユニット全般 をこのシステムにより取り扱えることになる。サンプルトランスポータは、汎用 的なプレートの取り扱いを可能とする部品を備えていることが好ましい。図11に 示すように、このサンプルトランスポータを用いてワークステーション同士を機 能可能なように結合することができる。 貯蔵・回収モジュール及び機能可能なように結合されたサンプルトランスポー タは、一般には貯蔵・回収用エンドアクチュエータ、汎用スタッカー／デスタッ カー、輸送システム部品、及び記録装置を有するが、これらは標準化された処理 フォーマットによりワークユニットを取り扱うために設計されているものである 。作業の流れを円滑にし情報量を増すために、ワークユニットを取り扱う全ての 装置は、同一の標準的プレートフットプリントを取り扱うように設計するのが好 ましい。 図14に、貯蔵・回収モジュールの一部とともに、貯蔵・回収用エンドアクチュ エータの一部を示す。この貯蔵・回収用エンドアクチュエータは、汎用エンドア クチュエータとして用いることができ、標準化された処理フォーマットによるワ ークユニットを動かすように適合させることができる。例えば、貯蔵・回収用エ ンドアクチュエータは、ウェルを取り出すための貯蔵・回収モジュールの部品を 構成し得る。貯蔵・回収モジュールの設計上の優先事項は、所定の縦横空間内に 入るユニットの数を最大化することである。ワークユニットの何れか一方の側に アクセス空間ができるのは望ましくない。この貯蔵・回収用エンドアクチュエー タには、他の多くのアクチュエータと比較して、プレートを動かすための横側の 空間が不要であるという利点がある。 貯蔵・回収モジュールからワークユニットを取り出すために、Ｘ軸・Ｚ軸方向 ポジショナ(positioner)を用いて貯蔵・回収用エンドアクチュエータを貯蔵・回 収モジュール内の特定のホテルの前に配置することができる。図14では、プラテ ン701が、ホテル708の囲いの中の凹部付ホテル状棚部702の内部であるが、ワ ークユニット704の僅かに下に位置している。駆動手段703は、プッシュ／プルフ ック706を、ワークユニットの下のプラテンの端部に廷ばしたり引き込んだりす る。ここで、Ｘ軸・Ｚ軸方向ポジショナがプラテンを僅かに持ち上げ、これによ りフックをワークユニット704の下に係合する。ワークユニットは、フックが係 合するような開口を備えていなければならない。プッシュ／プル手段は、ワーク ユニットをプラテン上に引き出すように作用する。この移動により、後にエンド アクチュエータのスタッカ707においてユニットを積み上げる操作を行うために ユニットをプラテン上の中央に位置させることができる。図示していないが、ユ ニットがプラテン上の中心に位置するようにガイド部をあてることができる。貯 蔵・回収用エンドアクチュエータの利点は、市販のプレートに見られるような凹 部あるいは中空部の底部のような開口部を備えた任意のワークユニットを操作で きる点である。この貯蔵・回収用エンドアクチュエータは、ワークユニットのそ の他の物理的寸法あるいは特別の器具を必要としないが、そのようなものは好ま しい。 貯蔵・回収モジュールへの(つまり、サンプルトランスポータ上への)ワークユ ニットの設置は同様な操作であるが、ただしプッシュ／プルフックがその前縁部 によりワークユニットを凹部付ホテル状棚部に押し込むことができるようにプッ シュ／プルフックを位置させる。ワークユニットを貯蔵するためには、プラテン を、凹部付ホテル状棚部の床部より僅かに上に位置させる。貯蔵・回収用エンド アクチュエータは、所望に応じて、バーコードや他の識別マークによってワーク ユニットを識別する検出器を備えた構成にすることもできる。 汎用スタッカー／デスタッカーは、いずれも蓋部とともにあるいは蓋なしでワ ークユニットの積み上げ操作及び引き下ろし操作を行うことによりワークユニッ ト(例えばプレート)を取り扱うことができる。これは多くの場合、貯蔵・回収モ ジュールとサンプルトランスポータの間の緩衝物として作用し得る。汎用スタッ カー／デスタッカーは、積み上げられたスタックの高さが最小となるようにしな ければならない。理想的には、スタックの高さが積み上げられた各ユニットの高 さの合計を超える高さであってはならない。汎用スタッカー／デスタッカーは、 高さの異なるプレートを取り扱うこともできなければならない。プレートの高さ は、ウェルの容積に応じて変わり得る(通常は、1.2cm〜5.5cm)。従って、通常は セパレータ装置を用いることはできない。積み上げ操作及び引き下ろし操作は、 スタックの位置を動かさずにスタックのプレートを底部から載せたり下ろしたり できるプレート昇降機によって行う。あるいは、汎用スタッカー／デスタッカー が上下に移動し、プラテンがそのＺ軸方向の位置を維持するようにすることがで きる。プレートは、汎用スタッカー／デスタッカーのフレーム上に設けられたプ レート保持手段、またはプラテン上に設けられたプレート保持手段(例えば、プ ラテンが引き込まれたとき、１枚のプレートが中に入るがスタックの残りのプレ ートは残るプラテン上の凹部)の何れかによって一定の位置に維持する。好まし くは、汎用スタッカー／デスタッカーは、スタック全体を輸送することが必要な 場合には、スタック全体を取り出すことも可能なものとするべきである。 図15A(平面図)及び図15Bは、汎用スタッカー／デスタッカーを、プラテン715 上のワークユニット710(蓋部とともに示す)とともに示す。ワークユニットを積 み上げるため、プラテンを汎用スタッカー／デスタッカーのフレーム内に垂直方 向に持ち上げる。垂直方向の持ち上げ距離は、ワークユニットの種類に基づいて 算出される距離とし得る。この値は、その後プラテンの垂直方向の持ち上げを調 節するためにデータ処理・集積モジュールで使用し得る。この情報は、データ処 理・集積モジュールのデータ記憶部(Data Store)に含めることができ、ワークユ ニットのユニットＺ軸方向位置決め装置を駆動するために利用することができる 。ワークユニットは３つの側面を有するスタック貯蔵部711により案内される。 ワークユニットが持ち上げられると、ワークユニットは、(圧力ピン714に係合す るその上にある別のワークユニットを介して)間接的に、あるいは上に別のワー クユニットがない場合は直接的に圧力ピン714に接触することになる。ワークユ ニットが十分に持ち上げられると、圧力ピン714は新たに入ってきたワークユニ ットの直上のワークユニットを解放し、新たなワークユニットに係合する。次に この新たなワークユニット、及びそれより高い位置にある全ての積み上げられた ユニット712が、プレート713の下側スカート部が確実に圧力ピン714に係合する ように計算された距離だけ持ち上げられる。圧力ピンは、貯蔵式ばねやばね状構 造によって生ずる所定圧力、あるいはコンピュータ制御の貯蔵式ピストンによる 可変圧力でワークユニットに係合し、ワークユニットの係脱を行うことができる 。 引き下ろし操作は、上記と逆の手順で行う。圧力ピンを駆動し、圧縮空気で開 放する。蓋部の情報を考慮に入れて計算するので、蓋部付きユニットの存在が操 作の妨げになることはない。圧力ピン714を開放し、プラテン715にスタック全体 を移送させることにより、スタック全体をインプット／アウトプットステーショ ンに運ぶことができる。 図16A(側面図)及び図16B(平面図)に、サンプルトランスポータで使用され得る トラック部分における輸送システム部品721を示す。輸送システム部品は、ワー クユニット720の底部に接触し、それに作用する。ワークユニットは、一連の動 力駆動式輸送システム部品(例えばローラ)721上を輸送される。一般に、通常の 輸送状態では、５個以上のローラがワークユニット720に接触している。ローラ とローラの間には空間722を存在させ、これによりワークユニットの輸送に対す る妨害を最小限にしながら検知装置による検知や、物理的アクチュエータによる 駆動を可能とすることができる。装置には、プレートの停止や誘導のための、機 械的に駆動されるストップ部723を設けることができる。一部のローラ721の回転 を下側からローラに係合することによって止めるブレーキ724を設けることもで きる。より大形の検知装置の使用を可能にするために、輸送効率を下げずにロー ラ全体725を取り除くことができる。ユニットはその縁部で移送することが可能 であり、平坦なベッド状のローラ群は必要でないからである。中央の726におい てローラを取り除き、ユニットの縁部以外の底面全体に対しての処理を可能にす ることができる。これにより識別・検出装置を設けることができる。ある位置に おいてローラを除去したり(例えば、トラック全体に延在していないローラ)、ロ ーラ間の空間を利用して、ワークユニットの側部または底部に係合するＺ軸方向 ポジショナを配置することができる。このＺ軸方向ポジショナは、ワークユニッ トをローラから持ち上げ、さらに位置を決めたり(例えば、ワークステーション 内における位置決め)、あるいはユニットを(例えばワークステーションから)ロ ーラ群の上に下ろす操作を行う。 ローラの材料として好ましいのは、ワークユニットの底部との摩擦を最小限に してワークユニットの輸送に必要な力を最小限にするとともに、輸送の障害とな るスリップを防ぎ、所望の位置で正確に止めることができる程度の十分な摩擦が 生ずるような材料である。通常ローラの材料には、溶媒に対して比較的不活性な ポリマー、好ましくはTelfon^TMやDelrin^TMを用いる。一定のプレートに対するロ ーラの摩擦は、ローラに小さな溝を刻むことによって調節することができる。溝 の数を増やしたり、溝の幅を広くすると、ローラとワークユニットとの間の摩擦 は増加する。ウェルの攪拌が望ましくない場合は、溝は、処理可能なウェルの内 容物を著しくかき乱さないような大きさのものでなくてはならない。ローラは、 エレクトロニクス部品製造の分野で知られたもの及びエレクトロニクスまたは他 の産業の分野で今後開発されるようなものを使用することができる。しかし、こ のようなローラを、エレクトロニクス産業からスクリーニング及びラボラトリー オートメーションの用途に供することは他に類のないことである。実施例３−ヒットプロファイラー（hit profiler）装置 スクリーニングシステムは、スクリーニングにおいて活性を示す試験化学物質 、即ちヒットを示す試験化学物質を調製するためのヒットプロファイリングロボ ット(HPR)を備え得る。ヒットプロファイリングロボットの主な機能は、「ヒッ ト」を元のプレート(例えば、マスタープレートまたはドータープレート)から２ 次プレート(又は目的)プレートに再フォーマットして、活性の確認や、例えばEC 50のようなヒットのプロファイリングを行うことである。通常、ヒットプロファ イリングロボットは、96ウェル及び384ウェルプレート、好ましくは3,465ウェル プレートを取り扱うことができ、標準的な高さ及び深いウェルを有するプレート からの吸引が可能な液体取り扱いヘッドを有する。吸引の前に蓋付きプレートの 蓋を外し、吸引後に蓋を戻すデリッダ／リリッダを設けることもできる。図２に 示すように、ヒットプロファイリングロボットは、データ処理・集積モジュール を使用して他のワークステーションと一体化したり、サンプルトランスポータで 他のワークステーションと機能可能なように結合することができる。 このヒットプロファイリングロボットは、所定の制御方法のなかから末端使用 者が選択できる、あるいは末端使用者が全く新しい制御方法を作成できるコンピ ュータで制御できる。通常は、所望の化学物質を含む処理可能な複数のウェルを 選択し、そこに少なくとも１つの液体取り扱いヘッドを向けて、処置可能なウェ ルから溶液を吸引し、少なくとも１つの他の処理可能なウェル、例えば２次プレ ートのウェルに溶液を分配する。たいていの用途では、２次プレートを作製する ために使用される元のプレートの数はさまざまであり、ヒットプロファイリング ロボットは、スタッカーにある複数の元のプレートを保持するように設計するこ とができる。通常は、元のプレートと目的プレートの高さと密度は異なっている 。高さの異なるプレートの吸引や分配を行うため、ヒットプロファイリングロボ ットにおいてＺ軸方向ポジショナに液体取り扱いヘッドを設けるか、あるいは、 プレートをＺ軸方向ポジショナに保持させるとともに液体取り扱いヘッドを定位 置に置く。ヒットプロファイリングロボットを制御するコンピュータには、その ヒットプロファイリングロボットの機能に関する成功、失敗、エラーの報告も行 わせることができる。 図17は、ポジティブディスプレイスメントディスペンサを使用できる連接型の 特別な４つのディスペンサ1210を備えたHPRを示す。ピペッッティング容量全体 にわたって、サーボモータを利用して3,000以上の段階からなる分配の軸が設け られる。Ｘ軸方向の分解能は100μｍ以上で、これはＸ軸・Ｙ軸方向ポジショナ によって得られる。全方向の軸について位置情報のフィードバックが用いられる が、これはコンピュータ制御式のＸ軸・Ｙ軸方向ポジショナ及びＺ軸方向ポジシ ョナによって行われる。このような制御により、不使用のヘッドをその位置から 外して単独のウェルにアクセスすることが可能となる。ピペッティングの速度は 電子的に制御する。液体取り扱いヘッドは、本明細書に記載されているような適 当な液体取り扱い装置とすることができ、例えばソレノイドを用いた装置、圧電 素子に基づく装置、その他の知られた装置もしくは今後開発される他の低容量液 体取り扱い装置である。ピペット処理の容積は通常1〜2,000ナノリットルの範囲 で、ピコリットルオーダーの容量は、圧電式ヘッドによって得られる(例えば10 〜500ピコリットル)。所望に応じて、液体取り扱いヘッドが、静電容量または抵 抗率センサーの何れかを利用して吸引、分配両方の液体量を検知可能なようにす ることができる。このようなセンサでは、先端部の液体にさらされる部分を最小 限のものにすることができる。所望に応じて先端部は交換することができ る。元のプレートの１個またはそれ以上のウェルから得た単独の未希釈サンプル が、目的プレートに移送される。元プレートから行先プレートに連続希釈物を作 製することができる。スタッカー1230を設けて、それをコンベヤ1220がアクセス できるようにすることができる。 流動洗浄ステーション及び再充填される試薬用のトラフを設けることもできる 。これによりキャリーオーバーが減り、通常100ppm以下となる。プローブ洗浄の ための容量、時間、及び流量はコンピュータ制御される。 ヒットプロファイリングロボットには、入ってくるプレートを走査するバーコ ードリーダのような識別コードシステムを設けることができる。このバーコード リーダ1240は、他の何らかの操作が行われる前にプレートの読出しを行うような 位置にあり、バーコード識別はプレートが入ってくると同時に行われる。 プレートのヒットプロファイリングロボットへの移送は両方向コンベヤによっ て行い、この両方向コンベヤによってヒットプロファイリングロボットが他のモ ジュールに機能可能なように結合され得る(図２参照)。このコンベヤは、モジュ ール間の移送時間が2.5秒以下となるような速度で作動できる。所定のモジュー ルの位置において、ゲートがプレートを捕捉することができる。プレートのモジ ュールへの移送が不適切に行われることを防止するため、ゲートがコンベヤ上の プレートを捕捉するが、このプレートの捕捉は振動や位置ずれが最小となるよう に行う。移動機能により目的プレートを「休止」させることができる。ヒットプ ロファイリングロボットは、プレートをヒットプロファイリングロボットに移送 する手段を用いてコンベヤ式移送システムと一体化される。あるいは、ヒットプ ロファイリングロボットが独立した様式で動作することも可能である。 ヒットプロファイリングロボットは、その動作時に、単なるプレートの再フォ ーマッティング(即ち、あるプレート密度から別のものへの溶液の移送)、同時に 希釈を行う再フォーマッティング、及び同時にプーリングを行う再フォーマッテ ィングを行うことができる。例えば、ヒットプロファイリングロボットは、複数 の元のプレートから１個の目的プレートに溶液を移送することが可能である。あ るいは、ヒットプロファイリングロボットは、複数のマスタープレートから１個 のドータープレートにプーリング(又は圧縮)を行うようにすることが可能である 。 複数のマスタープレートを独立した各液体取り扱いヘッドの下に位置させ、各液 体取り扱いヘッドにより１枚のドータープレートが作製される。これは、384穴 プレートの同じウェル群、あるいは別のウェル群において可能である。例えば、 プーリングは、４枚以上のマスタープレートが１枚のドータープレートに合わせ られるものとし得る。この場合、マスタープレートを吸引する間、ドータープレ ートを隔離する必要がある。実施例４−高収容能スタッキングシステム(HCSS) このスクリーニングシステムには、プレート緩衝物(バッファー)として機能し 得る高収容能スタッキングシステムを備えるのが好ましい。このHCSSは、プレー トスタックの２次元配列を有する。プレートは下部からアクセスできる。最下部 のプレートは、プレート移送コンベヤの上に複数のスタック群を位置させ、第１ のスタックから第２のスタックへの積み上げや引き下ろしを行う(例えば、所望 のプレートを回収すためにスタック間でプレートを移しかえる)ことによりラン ダムにアクセスすることができる。この高収容能スタッキングシステムは、50枚 のプレートを積み重ねたスタックで、２本(のプレート移送コンベヤ)×５個(の スタック)のスタック配列として実現した場合、500枚のプレート収容能を有する ことになる。好ましい態様の高収容能スタッキングシステムは、液体処理システ ム用のインプットソース及びアウトプットバッファーとして使用される(図11参 照)。あるいはこの高収容能スタッキングシステムを、スクリーニングサンプル 分配モジュールやヒットプロファイリングロボット用のプレート交換装置として 用いることができる。 この高収容能スタッキングシステムを使用して、スクリーニングのためのさま ざまなプレート分類機能を果たさせることにより、スクリーニングプロトコルで の適応ルーティング、つまり自由度を改善することができる。例えば、まず技術 者が、サンプルトランスポータに沿ってリフト及び輸送ステーションに取り付け られた高収容能スタッキングシステムの10個のスタックに500枚の空のプレート を載せる(図11参照)。貯蔵・回収モジュールがそこからマスタープレートを取り 出し、高収容能スタッキングシステムが、サンプルトランスポータ上の別のリ フト及び輸送ステーションにあるスクリーニングサンプル分配モジュールにおい て複製を行うために空のプレートを供給する。得られたドータープレートは、高 収容能スタッキングシステムに戻され、そこから技術者が回収すことになる。回 収し可能なスタックにより、一群のワークステーションがインプット及びアウト プットの形式を共有できることになる。つまり、ワークステーション間でスタッ クを交換することが可能となり、ワークステーション同士を結合することが可能 となる。実施例５−ランダムアクセス高密度プレート表示モジュール ランダムアクセス高密度プレート表示モジュールは、サンプルトランスポータ に高密度プレートを渡す(図11参照)。このランダムアクセス高密度プレートプレ ゼンテーションモジュールは、プラテンを利用してサンプルトランスポータと機 械的に結合させることができる。このプラテンを動かして、それが部分的にサン プルトランスポータの上にくるようにし、プレートをサンプルトランスポータ上 にスライドさせることによって、プレートをサンプルトランスポータ上に位置さ せる。この際、プラテン上の部材がプレートをスライドさせてプラテンから放し 、サンプルトランスポータ上に位置させる。プレートがサンプルトランスポータ 上にすベり落ちるのを避けるため、ランダムアクセス高密度プレートプレゼンテ ーションモジュールにおいて、プラテンまたはプレートに係合してプラテンから プレートを持ち上げるリフティングプラテンをサンプルトランスポータ上に設け ることができる。この時点でプラテンは引き込まれ、リフティングプラテンが、 プレートがサンプルトランスポータ上に静止できるような位置に置かれる。また このランダムアクセス高密度プレートプレゼンテーションモジュールは、コンベ ヤ手段によってサンプルトランスポータと機械的に結合させることもできる。ラ ンダムアクセス高密度プレートプレゼンテーションモジュールは、プレートを保 持する複数のスタック、好ましくは取外し可能なスタック群を有する。各スタッ クは、プラテンか、リフティングプラテンを備えたコンベヤシステムの何れかに 結合している。コンベヤシステムのリフティングプラテンは、プレートの底部に 係合することによって、プレートをスタックに積み上げたり、スタックから外し た りする。あるいは、従来型のスタッキングシステム、例えばCarl Creative Syst ems(Carson City，CA，USA)やPackard Instrument Company(Meriden，CT，USA) から市販されているものを用いたり、今後開発されるスタッキングシステムを用 いることも可能である。実施例６−スクリーニング試薬分配ロボット スクリーニング試薬分配ロボットは、スクリーニングを行うのに必要な試薬を 分配することができるものである。スクリーニング試薬分配ロボットは、処理可 能なウェルへの所定の容量の溶液の分配を、速やかに、正確に、かつ再現性をも って行うことができる。多くの態様においては、スクリーニング試薬分配ロボッ トは、配列をなすディスペンサあるいは複数のディスペンサであり、これらは試 薬貯蔵容器と流体が流通できるように連通している。ディスペンサによる吸引は 通常不要である。スクリーニング試薬分配ロボットは、特定の種類の試薬のみの 分配、あるいは試薬によっては異なる種類の試薬の分配を行うように適合させる ことができる。通常、試薬を切り換えたときには、相互の混入を最小限にするた めに洗浄過程が必要である。スクリーニング用の試薬としては、試薬バッファー 、色素、アゴニスト、アンタゴニスト、細胞等が挙げられる。複数スクリーニン グ試薬分配ロボットは、例えば図11に示すように、スクリーニングシステムにそ の一部として機能可能なように結合させ、一体化することができる。 ある態様においては、スクリーニング試薬分配ロボットが、電圧のパルス幅、 電圧の振幅、及び逆起電力損失の正確な制御のためのコンピュータ制御の電子弁 ドライバを備えたものとする。分配速度が高速(例えば少なくとも約50〜1000マ イクロ秒)であることが重要な用途では、流体の流量を制御するために高速で作 動する弁を選択しなければならない。これは、高い分解能、正確性、及び再現性 での弁の制御が必要となることが多い分配量の範囲の下限において特に有益であ る。好ましくは、空気弁ではなく、電子制御弁(例えばソレノイド弁)を用いる。 このような場合には、プログラム可能なロジックコントローラまたはコンピュー タにおけるソフトウェアが、マイクロ秒の分解能と精度を有する。ある態様にお いては、本発明者らは、マイクロ秒の精度とプログラム可能なタイミング制御を もっ て、最大96個の弁に最大200ボルトを同時に供給できるハードウェアタイミング ドライバを利用した。 48のディスペンサの直線状配列についての、分配時間の測定値と計算値を表３ に示す。 このディスペンサは、約５ナノリットル〜10マイクロリットルの範囲のダイナ ミックレンジを有するソレノイド式ディスペンサであった。流体圧は約7psiであ った。プレートあたり１分として、直線状配列ディスペンサは、１時間当たり約 30枚の3,456ウェルプレートに分配することができる。これは、プレートの交換 に約１分間かかるという最悪の場合を想定している。30枚のこのようなプレート は、１時間当たり90,000個以上のサンプルに相当する。プレートの10％が対照に 使用されると仮定すると、８時間の作業時間で720,000個のサンプルを処理でき る(12時間の作業時間では1,080,000個のサンプルを処理できる)。 好ましくは、スクリーニング試薬分配ロボットではソレノイド弁を用いる。こ のような弁は、適切な形状の先端部を用いると、わずか５ナノリットルの分配を 可能とする。本明細書に記載する口径の先端部を用いた場合、最小分配量は約25 ナノリットルの水準である。最大分配量を規制するのは、主として試薬貯蔵容器 の大きさである。当分野で知られたものあるいは今後開発されるであろう同等な 弁を好ましい態様において用いることができる。この他、圧電式のディスペンサ を、ピコリットルオーダーの量(例えば、約5〜500ピコリットル、好ましくは約1 00ピコリットル)を分配するために用いることができる。このような圧電素子は 、 本明細書に記載する発売元から市販されている。 スクリーニング試薬分配ロボットには、先端部間の間隔を小さくできるマニホ ールドを取付けられるように特別に設計したディスペンサ先端部を備えることも できる。通常、先端部間の間隔は約５mm未満、好ましくは約１mm未満である。先 端部への流体通路(例えば、チャネル)は、通常先端部間の間隔より大きいのが好 ましい。これにより流量が増大し、流体抵抗が最小になり、詰まりが少なくなる 。流体通路は、適切な傾斜角の先端部が所望の間隔で配置された遠位端を有する ことを可能とするようなパターンで配置する。通常、流体通路は軸線に沿って交 互に位置をずらして設け、先端部を流体通路に角度をつけて結合し、その遠位端 が軸線に沿って所望の間隔で位置するようにする。好ましくは、先端部は内径１ mmのウェル内への分配が行えなければならず、試薬のウェルへの分配の際に泡が 生じないように直径１mmより有意に小さい直径の流れを作り出すことができなけ ればならない。さらに、ディスペンサ先端部は、通常100ナノリットルの個々の 分配を反復的に行うことができるものとする。 先端部は、さまざまな構成を用いて流体通路に角度をつけて結合させることが できる。例えば、弁の出口の端は、外径0.020インチ(0.51mm)、内径0.010インチ (0.25mm)の長さ0.2インチ(5.08mm)のステンレス鋼製の管である。この管は、長 さ1.25インチ(31.75mm)のタイプ304ステンレス鋼製管(ゲージ33、外径0.008イン チ(0.20mm)、内径0.004インチ(0.10mm))と嵌合する。ゲージ33の管を弁入口管内 側に嵌合させ、この２つの管はTeflon熱収縮性／溶融性チューブ(Small Parts,I nc．カタログ番号E-SMDT-036)を用いて結合する。25°の曲りが先端部の分配端 から0.5インチのところに存在する。この0.5インチの部分は、各先端部を直線状 配列に整列させた先端部ブロックにある。残りの0.75インチの部分は上方向また は下方向に10°曲がり、２つの弁ブロックの一方の弁と位置を合わせる。 ディスペンサの先端部を保持し、1.5mmのピッチで直線状配列に配置するため に、ステンレス鋼製のブロックを用いることができる。各先端部はブロック中の スロットに嵌合される。このブロックは、各スロットと交差するＵ字形の溝を有 する。全ての先端部を所定位置に配置し、整列させた上で溝内に保持バーを螺 合する。これにより各先端部が押さえられて、その所定位置に固定される。 またステンレス鋼製ブロックは、弁を所望のピッチの直線状配列に保持、配置 させることもできる。例えば、6.0mmのピッチは12個の下流弁を用いた48ヘッド 配列について適合する。各弁をブロック内の円筒形溝にすべり込ませ、先端部ブ ロックの先端部保持部で所定位置に保持させる。４つのこの弁ブロックは、一定 の角度をなして隣接し、互いに1.5mmオフセットしており、これによって48個の 弁先端部を直線状に配置することができる。高速フラッシュソレノイド弁を用い る場合は、流体通路と先端部をTeflon製チューブで連結することが望ましい。 スクリーニング試薬分配ロボットは各先端部及び弁への流体路を有するが、こ の流体路は容積及びデッドスペースを最小限のものとする。各先端部への流体路 は他のディスペンサと同一(必ずしも共有されている必要はないが)であるのが好 ましい。この先端部は流体流に対する抵抗が最も大きく、このため各弁／ディス ペンサ先端部の間での分配量のばらつきを最小にするために、各ディスペンサ間 でその設計はできる限り同一であるのが好ましい。この弁システムでは、新たな 試薬の分配前に洗浄すべき残留試薬が残っていてもよい。全ての流体路は、Tefl on^TM(例えばFEP)やシリコーン、もしくは化学的に不活性の材料であるのが好ま しい。この唯一の例外は先端部で、通常は高品質の研磨処理されたステンレス鋼 製である。流体マニホールドは通常Teflonにより製造され、弁入口と摩擦嵌合さ れている。流体マニホールドは通常複数の弁により共有されており、例えば12の 弁に結合されている。流体マニホールドは両端にポートを有し、流体を通過させ るようにしてもよく、流路の終端部とすることもできる。全ての弁は、マニホー ルドを並列または直列に連結することにより、単一の試薬貯蔵容器と連通させる ことができる。 前記流体貯蔵容器は、用途や必要な容積及び溶剤によって変わる。使用する貯 蔵容器の型によってさまざまな容積範囲が可能である。さまざまな試薬容器の使 用が可能な、例えばEFD製のもの(Model 615DTH)のような圧力チャンバを使用す ると、容器全体を加圧されたチャンバ内に設置できることから有利である。代替 的な方法としては、容器のみを加圧して、その容器を遮蔽された安全チャンバ 内に設置する。第３の代替的方法としては、低圧を保持するように設計された流 体貯蔵容器を用いる。 生細胞の培養液を分配する場合は貯蔵容器としては攪拌式容器が推奨される。 一例として攪拌式濾過容器(Amicon,MA,USA)が挙げられ、これはさらに細胞を懸 濁した状態に維持する組込まれた攪拌機構を備えているという利点を有する。こ の容器は、3、10、50、200、及び400mlのサイズのものが利用できる。分配のル ーチンにかなり時間かかる(数分以上)場合には、細胞の接着やプーリングを防止 するために、流体システムを通して細胞培養物を再循環させる必要がある。この 再循環はぜん動ポンプで行うことができるが、細胞を損なう可能性がより低いこ とから回転ピストンポンプを用いるのが好ましい。 流体、例えば気体を利用して試薬貯蔵容器を加圧することにより、流体を弁に 供給する。Porter Instrument Co.製のModel 8310(0〜10psi)圧力レギュレータ 等を用いることができる。圧力の監視にはHoneywell Microswitch圧力センサを 使用し、定格10psiのリリーフ弁等を備えることもできる。優れた圧力の制御及 び分配のために、弁を直列に配置し、電子的に制御して分配を調整し所望の圧力 を得ることができる。これにより、必要な場合に流体系において圧力を変えるこ とができるようになる。 ディスペンサ配列は、通常Ｘ軸・Ｙ軸方向ポジショナを用いて所望のウェルの 上に配置する。適当なＸ軸・Ｙ軸方向ポジショナは、先端部の間隔より大きい、 あるいは小さい密度を有するウェルの上に配列を配置できることが好ましい。こ れにより、スクリーニング試薬分配ロボットを異なるウェル密度のプレートに用 いることができるようになる。 図18は、異なるウェル密度と、異なるディスペンサ配列の先端部位置との関係 を示す。ウェル1810は、可能な先端部1820(黒丸)で処理される。ウェル密度によ ってウェルの処置が可能であったり、不可能であったりする先端部位置1830(白 丸)も図示する。図示した各バンクは配列である。ディスペンサの空間密度が高 くなり、目標プレートの２次元的密度が高くなると、位置決めについてかなりの 精度が要求されるようになる。分配のためにウェルにおける適切な位置の確保を 可能とするためには、位置決め精度の許容誤差は、通常約200μｍ以下、 好ましくは約50μｍ以下である。あるいは、そのような位置決め法を検出器につ いて利用することができる。 試薬分配ロボットには、全分配操作を管理し指示するための一体型コンピュー タ制御部を設けることができる。直線状配列ディスペンサ及びそれに組み込まれ た位置決めに必要とされる部品は、効率的な操作のために高機能のコンピュータ 制御を利用することができる。このコンピュータは、主要なセンサ(例えば試薬 容器圧力、液面、プレート位置、及び位置決め限界スイッチ)の状態を監視する ばかりでなく、高密度プレートに対する特定の液体分配パターンや分配量を生成 するためのインタフェースも与える。分配のタイミングは、これまで当分野で知 られた、あるいは今後開発されるであろう種々の手段によって得られる。但し、 このようなタイミング手段は要求される時間の枠や制御に適したものでなければ ならない。例えば、National Instruments社のAT-MIO-16XE-50ボードを、２つの 同社のAT-DIO-32Fボードにタイミング信号を送るためのタイミング手段として用 いることができる。これらの32Fボード上の64のポートは通常は高レベルに維持 されており、低レベルのタイミング信号を送り出す。インバーターボードを用い てタイミング部分を高くし、この高レベル信号を弁を動かす高電圧リレー(Opto ODC5A)を閉じるのに用いる。OV'Rドライバー(Lee Companyカタログ番号DRVA0000 010A)は、長い時間弁が開状態に維持される際に過熱するのを防止するために用 いる。 スクリーニングシステムに一体に組み込むため、あるいは独立して使用するた めに、弁(またはディスペンサ)を制御するソフトウェアを作成することができる 。実験室計器のためのソフトウェアは当分野で知られており、それらを使用する ことができる。例えば、LabVIEW(National Instruments,TX,USA)でソフトウェア の作成ができる。弁を開く時間と開かれる弁をユーザが選択する。このプログラ ムを、他の機構(例えばＸ軸・Ｙ軸方向ポジショナ)を制御するより大きいプログ ラムに組み込むことで、自動式のディスペンサが得られる。 材料は全て、その材料が使用される時間枠のなかで必要となる試薬と実質的に 適合するものでなければならない。試薬は、構成材料に対して比較的不活性なも のでなければならず、ディスペンサを構成するのに用いられる材料は、試薬に対 して比較的不活性なものでなければならない。このことは、スクリーニングアッ セイで用いられる可能性がある生存全細胞について特に重要である。材料は、生 物学的材料に対して非毒性、非溶血性、非表面凝集性、及び非付着性であるのが 好ましい。 液体に対する輸送力は、(好ましい態様においては)加圧した容器により、ある いはシリンジ、ピストン、ぜん動式及び回転ポンプ機構を有する容積式手段によ り与えることができる。インライン濾過または入口濾過をシステムに導入して汚 染粒子を減らすことができる。 スクリーニング試薬分配ロボットの好ましい態様は、Ｘ軸・Ｙ軸方向ポジショ ナ上に設けられた２本以上のディスペンサの直線状配列(バンク)のセットであっ て、ディスペンサが複数の電子制御式弁(例えばソレノイド弁または圧電式弁)に 流体連通し、これらの弁が１以上の試薬貯蔵容器に流体連通しているものである 。ディスペンサ先端部は、プレート上の処理可能なウェルの密度に対応できる間 隔を有する。例えば、高密度のプレートの場合、先端部は約1.5mm間隔である。 Ｘ軸・Ｙ軸方向ポジショナによって、好ましくは他のバンクとは独立して、１つ のバンクにおいて各先端部を所望のウェルの上に配置することができる。各弁は 個別に電子的に制御され、同時にあるいはマイクロ秒オーダーの分解能をもって 任意のパターンで開くことができる。一般に、このディスペンサは、約50〜10,0 00ナノリットル(または約25ピコリットル〜1,000ナノリットルのより低い範囲) の１種類の試薬を、高密度プレートのウェルの所定の組み合わせに対して、好ま しくは物理的な接触なしに分配することができる。スクリーニング試薬分配ロボ ットは、水、アルコール、及びDMSOをベースとする試薬を含む異なる分配溶液に 適合する。 図19A(組立てたユニットの切欠き図)及び図19B(1本のバンクを露出した図)は 、スクリーニング試薬分配ロボットの１つの態様の部品を示し、弁1910、弁先端 部1920(図19Bはまっすぐな先端部、図19Aは曲げられた先端部)、先端部ブロック 1930、弁ブロック1940、弁ブロックアセンブリ1950、流体路1960、及び流体マニ ホールド1970が含まれており、流体貯蔵容器1980及び圧力システムは図示されて いない。 好ましい態様においては、12の弁の４本の直線状配列(バンク)をそれぞれ並べ て設置する。これらの配列のそれぞれにおける弁及びディスペンサ先端部の間隔 は６mmで、各配列は1.5mmずつ交互に位置をずらして配置される。弁の先端部群 は、同一の流体路構造を有し、1.5mm間隔の48個の先端部の直線状配列に整列す るように構成する。１本の弁のバンクからの先端部は６mmの間隔で、48の先端部 の配列の４番目毎の先端部として配置される。別の態様においては、各弁間の間 隔をより大きくすることが必要な大形の弁を使用する。この態様の先端部は、弁 と先端部を結合するために柔軟なチューブを使用する。 異なる分配パターンに対応できるように、各弁を個別に制御することができる 。この配列は、列プレート毎に48個のウェルに分配を行うように設計されている が、他の形状のプレートにも分配することができる。例えば、864ウェルプレー ト(24×36ウェル)、384ウェルプレート(16×24ウェル)、または96ウェルプレー ト(8×12ウェル)に対しては、それぞれ２番目毎の弁、３番目毎の弁、または６ 番目毎の弁を用いることによって適合する。プレートをＸ軸方向だけでなくＹ軸 方向にも動かせる場合は、12個の弁からなる４本のバンクのそれぞれに異なる試 薬を配管供給することによって、48個の弁配列のそれぞれが、最大４種の異なる 試薬を分配できる。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向両方向にプレートを動かすことによって 、各ウェルを各バンクからの弁先端部に位置を合わせることができる。 プレートがＸ軸方向にしか動かせない場合は、48個のディスペンサ配列を用い て以下の分配処理配置が可能である(図19参照)。 96ウェルプレート(6.5mm径ウェル)複数試薬方式 １本の48弁直線状配列で、最大４種の異なる試薬を96ウェルプレートに分配す ることができ、これは１本のバンクで各ウェルに供給できるからである。各バン クは、異なる試薬を取り込めるように配管されている。各試薬についてプレート をＹ軸方向に適切に固定することができ、その１種類の試薬を分配する際にプレ ートをＹ軸方向に移動する必要はない。 384ウェルプレート(3.4mm径ウェル)単一試薬方式 384ウェルプレートの各ウェルに分配するため、各バンクからの弁を使用しな ければならない。従って、48先端部配列から分配できるのはただ１種類の試薬で ある。 864ウェルプレート(2.0mm径ウェル) 各ウェルには、バンク１及び３、またはバンク２及び４の何れかを用いてアク セスできる。このため、各試薬についてプレートがＹ軸方向に適切に整列されて いるならば、２種の異なる試薬を供給することができる。 動作時には、ディスペンサの直線状配列を、高密度プレート、例えば48×72ウ ェルプレート上で位置決めすることができる。このプレートのウェルは、ディス ペンサと同じ間隔(1.5mm間隔)である。ディスペンサが作動し、１本の列の各ウ ェルに同時に試薬が分配される。次にプレートを１列上に動かし、ディスペンサ が再び作動する。この操作をプレート全体について反復する。分配量は、弁開放 時間と試薬を弁に供給する圧力によって調節する(他の因子、特に流量の制限に よっても分配量が調節される)。弁開放のタイミングや、弁の直線状配列全体に わたる分配パターンを制御することによって、各ウェルへの分配量を変えること ができる。直線状配列の各ディスペンサは、ソフトウェアにより個別に制御する ことができる。 初めに４つの流体マニホールドを洗浄し、次に48個の弁のそれぞれを洗浄する ことによって、流体路全体をフラッシュ洗浄することができる。３つの三方弁( 流体マニホールドのインプット側の２つ、アウトプット側の１つ)により、洗浄 液及び空気によるフラッシングが可能となる。装置の洗浄は、試薬交換の間や長 期間にわたる不使用の場合に行うことができる。１個の弁／先端部の部品及び／ または弁のバンク全体の交換や修理を容易にするために、弁アセンブリをモジュ ールの形態に設計することができる。流体路のデッドスペースは、フラッシュ洗 浄のための容量を最小にするように設計するのが好ましい。 別の態様においては、ディスペンサ先端部間隔のオンザフライ制御を可能にす るカムシャフト機構を介して、ディスペンサ先端部ピッチを調節することができ る。 別の態様においては、各弁配列が異なる種類の試薬を含み、直線状配列ディス ペンサの下での追加の位置決めのための移動によりアッセイにおいて必要な分配 処理を行うことができる。 特許文書及び科学文献を含む本明細書で引用した全ての文献は、あらゆる目的 においてその全内容を本明細書の一部とするものであり、その効果は個々の文献 を引用により個別に本明細書の一部としたものと同じとする。 全てのタイトルは読者の便宜を図るためのものであり、特に明記されていない 限りタイトルの後の本文の内容の意味を限定するために用いてはならない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ベッキー，サミュエル，エス. アメリカ合衆国 92122 カリフォルニア 州，サンディエゴ，トスカナウェイ 247 番 5265 (72)発明者 シュメイト，クリストファー，ベントレイ アメリカ合衆国 92037 カリフォルニア 州，ラホヤ，ボネイル 12番 365 (72)発明者 コアシン，ピーター，ジェイ. アメリカ合衆国 92024 カリフォルニア 州，エンシニタス，トラベルト ランチ ロード 1301

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．(ａ)アドレス呼び出し可能な化学物質ウエルに複数の化学物質溶液を貯蔵 するための貯蔵場所、化学物質ウエル回収デバイスを含み、該アドレス呼び出し 可能な化学物質ウエルのプログラムか可能な選択および回収を有し、少なくとも １００，０００個の該アドレス呼び出し可能な化学物質ウエルの貯蔵容量を有す る、貯蔵および回収モジュール； (ｂ)選択された該アドレス呼び出し可能な化学物質ウエルから溶液を吸引し又 は分配するための液体ハンドラーを含むサンプル分配モジュールであって、該サ ンプル分配モジュールが選択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルのプ ログラム化可能な選択と、選択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルか らのプログラム化可能な吸引とを有すると共に、選択された該アドレス呼び出し 可能なサンプルウエルへのプログラム化可能な分配を有し、該液体ハンドラーが １センチ平方当たりのアドレス呼び出し可能なウエルの異なる密度を有するアド レス呼び出し可能なウエル列に分配することができる、サンプル分配モジュール ； (ｃ)選択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルを該サンプル分配モジ ュールへ輸送するためのサンプルトランスポータであって、該選択されたアドレ ス呼び出し可能な化学物質ウエルの輸送のプログラム化可能な制御を適宜有して なる、サンプルトランスポータ； (ｄ)該選択されたアドレス呼び出し可能なサンプルウエルへ試薬を分配するた めの試薬ディスペンサー、又は該選択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウ エルにおける化学反応を検知するための蛍光検知器のいずれかを含む反応モジュ ール：および (ｅ)データ処理および統合モジュール を含み、 該貯蔵および回収モジュール、サンプル分配モジュールおよび反応モジュール が、データ処理および統合モジュールにより統合され、プログラム化可能に制御 され；該貯蔵および回収モジュール、サンプル分配モジュール、サンプルトラン スポータ、反応モジュールおよびデータ処理および統合モジュールが、作動可能 に連結されて、該アドレス呼び出し可能なサンプルウエル の迅速な処理の容易化が図られていることを特徴とする、有用な化学化学物質を 同定するためのデバイス。 ２．上記貯蔵および回収モジュールが少なくとも２００，０００個のアドレス 呼び出し可能な化学物質ウエルのための貯蔵場所を複数のアドレス呼び出し可能 な化学物質プレート中に有し、該アドレス呼び出し可能な化学物質プレートが所 定の順序で該アドレス呼び出し可能な化学物質プレートを搭載又は搭載解除する ための少なくとも１つのプレートバッファーに作動可能に連結されており、該所 定の順序が該アドレス呼び出し可能な化学物質プレートの選択の順序に依存しあ るいは依存せず、該化学物質ウエル回収デバイスが選択された該アドレス呼び出 し可能な化学物質プレートを回収し、置換するようになっていて、該回収、置換 の間、この化学物質ウエル回収デバイスの回収、置換時間を短縮するようプログ ラムにより制御されるようになっている請求項１記載のデバイス。 ３．上記複数のアドレス呼び出し可能な化学物質プレートの或るものが標準フ ートプリントを有する請求項２記載のデバイス。 ４．上記アドレス呼び出し可能な化学物質プレートが約４ｍｍ以下のウエル間 間隔を有する請求項３記載のデバイス。 ５．上記貯蔵および回収モジュールが更に少なくとも２０，０００個のアドレ ス呼び出し可能なサンプルウエルのための貯蔵場所を複数のアドレス呼び出し可 能なサンプルプレート中に有し、各サンプルプレートが標準フートプリントを有 し、該化学物質ウエル回収デバイスが選択された該アドレス呼び出し可能なサン プルプレートを貯蔵し、回収するようになっていて、該化学物質ウエル回収デバ イスが該アドレス呼び出し可能な化学物質プレートと異なる高さのアドレス呼び 出し可能なサンプルプレートを回収するようになっている請求項３記載のデバイ ス。 ６．上記貯蔵および回収モジュールが更に、該貯蔵および回収モジュールの温 度および湿度を調節するための環境制御ユニットを含む請求項５記載のデバイス 。 ７．上記サンプルトランスポータが低摩擦のオルトマルチレイン導管であり、 これにより該プレートバッファーを該サンプル分配モジュールに作動可能に接続 させて、該アドレス呼び出し可能な化学物質プレート又はアドレス 呼び出し可能なサンプルプレートの移送を容易にしている請求項５記載のデバイ ス。 ８．上記化学物質ウエル回収デバイスが、蓋を有する選択された該アドレス呼 び出し可能な化学物質プレートを貯蔵、回収するようになっている請求項５記載 のデバイス。 ９．上記化学物質ウエル回収デバイスが、ユニバーサルプレートハンドラーを 有する請求項８記載のデバイス。 １０．上記液体ハンドラーが複数のディスペンサーを含み、これが所定の選択 された上記アドレス呼び出し可能な化学物質ウエルから吸引された約２，０００ ナノリットル未満の所定の最小容量の液体を、所定の選択された上記アドレス呼 び出し可能なサンプルウエルへ個々に分配し得るようになっている請求項２記載 のデバイス。 １１．上記複数のディスペンサーがソレノイド弁を含み、これがアドレス呼び 出し可能な化学物質ウエルから吸引された液体のための貯蔵部に流体連通し、該 ソレノイド弁により該貯蔵部の液圧の解放を制御するようになっている請求項１ ０記載のデバイス。 １２．上記複数のディスペンサーが、電気的感応容量置換ユニットを有し、こ れがアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルからの液体のための貯蔵部に流体連 通している請求項１０記載のデバイス。 １３．上記所定量が約１００〜１，０００ピコリットルである請求項１０記載 のデバイス。 １４．上記複数のディスペンサーが、所定の選択された上記アドレス呼び出し 可能な化学物質ウエルから液体を吸引するための流体チャンネルを含む請求項１ ０記載のデバイス。 １５．上記ソレノイド弁が直列に配置され、約５ナノリットル程度の最小容量 を分配するための分配ノズルと流体連通している請求項１１記載のデバイス。 １６．上記電気的感応容量置換ユニットが分配ノズルと振動的に連通している 請求項１２記載のデバイス。 １７．上記反応モジュールが、アドレス呼び出し可能なサンプルウエル中で信 号を検知する検知装置を有し、該検知装置が光学的に接続されていて選 択されたアドレス呼び出し可能なサンプルウエル中に光を照射するようになって いる請求項２記載のデバイス。 １８．上記検知装置が、所定の選択された該アドレス呼び出し可能なサンプル ウエル中に光を照射し、該アドレス呼び出し可能なサンプルウエルからの蛍光を 検出する請求項１７記載のデバイス。 １９．該アドレス呼び出し可能なサンプルウエルを配置させる直交ポジショナ ーを更に有し、所定の選択されたアドレス呼び出し可能なサンプルウエルについ てのインテロゲーションを可能にし、該検知装置が、該直交ポジショナーからの 実質的な干渉を受けることなく、光を照射し得るよう配置されている請求項１８ 記載のデバイス。 ２０．該検知装置が、所定数のアドレス呼び出し可能なサンプルウエルに対応 する複数の独自の繊維光学路を有する光学的繊維束を含む請求項１９記載のデバ イス。 ２１．該複数の独自の繊維光学路のセンター間距離が約０．５ｍｍ〜１．０ｍ ｍである請求項２０記載のデバイス。 ２２．該直交ポジショナーが、最小センター間距離が約０．０５ｍｍ〜０．２ ｍｍの該アドレス呼び出し可能なサンプルウエルを配置させうるものである請求 項２０記載のデバイス。 ２３．上記データ処理および統合モジュールが、選択されたアドレス呼び出し 可能な化学物質ウエルの回収、該アドレス呼び出し可能な化学物質ウエルからの 選択された試薬の吸引、該サンプルウエルのサンプル分配モジュールへの移送、 選択されたサンプルウエルへの分配、該検知装置へのサンプルウエルの経路選択 、および該検知装置からの出力データの収集並びに貯蔵を制御するものである請 求項２記載のデバイス。 ２４．上記データ処理および統合モジュールが、該アドレス呼び出し可能なサ ンプルウエルのワークステーションへの経路選択のための適応性処理プログラム を含む請求項２３記載のデバイス。 ２５．上記液体ハンドラーが複数のナノリットルディスペンサーを含み、これ らは個々に、所定の選択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルからの所 定量の液体を所定の選択されたアドレス呼び出し可能なサンプルウエルへ分配さ せるものであって、該ナノリットルディスペンサーはそのセ ンター間距離が約１．０ｍｍ〜３．０ｍｍである請求項１記載のデバイス。 ２６．上記反応モジュールが、該アドレス呼び出し可能なサンプルウエル中の 化学物質を検出する検知装置を有し、該検知装置が光学的に接続されていて選択 されたアドレス呼び出し可能なサンプルウエル中に光を照射するようになってい る請求項１記載のデバイス。 ２７．上記貯蔵および回収モジュール、サンプル分配モジュール、サンプルト ランスポータ、反応モジュール、およびデータ処理並びに統合モジュールが、該 アドレス呼び出し可能なサンプルを１日当たり少なくとも１００，０００個の割 合で処理し、該サンプル分配モジュール、サンプルトランスポータおよび反応モ ジュールが約５マイクロリットル未満のサンプル量を有する微小化アドレス呼び 出し可能なサンプルウエルを処理し得るようになっている請求項１記載のデバイ ス。 ２８．検査溶液を該アドレス呼び出し可能なサンプルウエル中に分配するため のアッセイディスペンサーを更に含み、該アッセイディスペンサーが該サンプル トランスポーターと作動可能に連結されていて該溶液をワークステーションへ移 送させるようになっている請求項１記載のデバイス。 ２９．上記液体ハンドラーが、選択された上記アドレス呼び出し可能な化学物 質ウエルから吸引された化学物質を、選択された上記アドレス呼び出し可能なサ ンプルウエルへ、少なくとも約１，０００倍の希釈を以て分配し得るようになっ ている請求項１記載のデバイス。 ３０．上記サンプル分配モジュール又は反応モジュールが、標準フートプリン トを有するプレートのためのＸ，Ｙポジショナーを有し、該プレートがアドレス 呼び出し可能なウエルを有し、該ウエルの相互間距離が約９ｍｍを１〜１０の整 数で割った値のものである請求項１記載のデバイス。 ３１．上記デバイスが１００ピコリットル〜２００マイクロリットルの動的範 囲の液体分配を可能とするものである請求項１記載のデバイス。 ３２．上記デバイスが、試薬ディスペンサーを有する第２の反応モジュールを 有し、該試薬ディスペンサーが異なるウエル密度のプレートに対し分配を行うよ うにした請求項３１記載のデバイス。 ３３．上記デバイスが、エピ蛍光のための検知装置を有する請求項３２記載の デバイス。 ３４．該検知装置がＣＣＤを含む請求項３３記載のデバイス。 ３５．該検知装置が光電子増倍管およびフォトダイオードアレイから選ばれる ものである請求項３３記載のデバイス。 ３６．該デバイスが、２４時間で１００，０００個以上のアドレス呼び出し可 能なウエルを処理できるものである請求項３３記載のデバイス。 ３７．貯蔵および回収モジュールが、少なくとも１，０００，０００個のアド レス呼び出し可能なウエルを貯蔵することができ、該デバイスが、２４時間で少 なくとも２５０，０００個のアドレス呼び出し可能なウエルを処理できるもので ある請求項３６記載のデバイス。 ３８．更に試薬ディスペンサーを含み、これにより相互に接触させることなく 、試薬溶液をアドレス呼び出し可能なウエル中に注入させるようにした請求項３ ６記載のデバイス。 ３９．該サンプルトランスポーターがコンベヤー手段を有する請求項３６記載 のデバイス。 ４０．(ａ)貯蔵および回収モジュールからアドレス呼び出し可能な化学物質ウ エル中の複数の化学物質溶液を回収する工程であって、化学物質ウエル回収デバ イスがアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルのプログラム化可能な選択および 回収を有すると共に、少なくとも１００，０００個のアドレス呼び出し可能なウ エルの貯蔵容量を有し； (ｂ)選択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルをサンプルトランスポ ータによりサンプル分配モジュールへ移送させる工程であって、該サンプルトラ ンスポーターが適宜、選択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルの移送 をプログラム化可能に制御し； (ｃ)該複数の化学物質溶液を液体ハンドラーを備えたサンプル分配モジュール により吸引する工程であって、選択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエ ルから該溶液を吸引し、該サンプル分配モジュールが選択されたアドレス呼び出 し可能な化学物質ウエルのプログラム化可能な選択と吸引とを行うものであり； (ｄ)コンピュータプログラム化可能な分配を用い、該サンプル分配モジュール により該複数の化学物質溶液を、アドレス呼び出し可能なサンプルウエルに分配 する工程； (ｅ)該サンプルトランスポーターを用いてアドレス呼び出し可能なサンプルウ エルを試薬ディスペンサーモジュールへ移送するものであって、適宜、アドレス 呼び出し可能な化学物質ウエルの移送をプログラム化可能に制御する工程； (ｆ)少なくとも１つの検査溶液を試薬ディスペンサーを用いて該アドレス呼び 出し可能なサンプルウエル中に分配する工程；および (ｇ)該アドレス呼び出し可能なサンプルウエル中の信号を蛍光検知装置を用い て検知する工程 を含み、 上記貯蔵および回収モジュール、サンプル分配モジュールおよび反応モジュー ルが、データ処理および統合モジュールにより統合され、プログラム化可能に制 御され、上記貯蔵および回収モジュール、サンプル分配モジュール、サンプルト ランスポーター、反応モジュールおよびデータ処理および統合モジュールが、作 動可能に連結されていて、アドレス呼び出し可能なサンプルウエル中の迅速な処 理の容易化が図られ； 該方法が、２４時間でアドレス呼び出し可能なサンプルウエル中の少なくとも ２５０，０００個の選択された化学物質を個々にスクリーニングすることができ るものである； ことを特徴とする有用な化学物質を同定する方法。 ４１．上記複数の化学物質溶液が少なくとも１つの化学ライブラリーを有する 請求項４０記載の方法。 ４２．上記化学ライブラリーが、構造的に関連する化学物質および既知のモジ ュレータの指令された化学ライブラリーである請求項４０記載の方法。 ４３．上記化学ライブラリーが、ペプチド、核酸、ペプトイド、ペプチド核酸 、ランダムバイオオリゴマー、ベンゾジアゼピン、ダイバーソマー(diversomere s)、ビニロガスポリペプチド、ベータ−Ｄ−グルコース・スカホールディングを 有する非ペプチド性ペプチドミメテック、オリゴカルバメート、ペプチジルホス ホナートからなる群から選択されるものである請求項４０記載の方法。 ４４．上記貯蔵および回収モジュールが少なくとも５００，０００個のアドレ ス呼び出し可能なウエルを貯蔵し得るものであり、各ウエルが化学物質 溶液を有し、該化学物質ウエル回収デバイスが１時間当たり６００個のプレート を移送することができ、該アドレス呼び出し可能なウエルが１プレート当たり約 ５００個の密度でプレート上に配置されている請求項４０記載の方法。 ４５．上記移送が、該サンプルトランスポーターでアドレス呼び出し可能なウ エルを平行処理するための平行移送である請求項４０記載の方法。 ４６．上記移送が、該データ処理および統合モジュールによりプログラム化可 能に制御される適応的経路選択からなる請求項４５記載の方法。 ４７．上記吸引が、該データ処理および統合モジュールによりプログラム化可 能に制御される適応的経路選択からなる請求項４５記載の方法。 ４８．上記分配が、約１，０００〜５，０００倍の希釈を与え、各アドレス呼 び出し可能なサンプルウエルについて約５マイクロリットル未満の容量とするも のである請求項４０記載の方法。 ４９．上記アドレス呼び出し可能なサンプルウエルが、そのウエルセンター間 の距離が５ｍｍ未満であり、標準マイクロリットルプレートフートプリントより も大きくない標準フートプリントを有するプレート上に配置されたいる請求項４ ８記載の方法。 ５０．上記移送が、該アドレス呼び出し可能なサンプルウエルを該サンプルト ランスポータとの接触から離し、該試薬ディスペンサーモジュール内で該アドレ ス呼び出し可能なサンプルウエルをＸ，Ｙポジショナーと接触させて行われる請 求項４０記載の方法。 ５１．上記サンプルトランスポータがコンベヤー手段であり、約３メートルの 間を１時間当たり約５００個のプレートの速度でプレートを移送させるものであ る請求項４０記載の方法。 ５２．上記分配が、標的を含む検査溶液の所定量を該アドレス呼び出し可能な サンプルウエルへ分配させることからなる請求項４０記載の方法。 ５３．上記標的が、イオンチャンネルである請求項５２記載の方法。 ５４．上記標的が、カルシュウムチャンネル、Ｎ−メチル−Ｄ−アスパラギン 酸レセプター、ＧＡＢＡレセプター、ナトリウムチャンネル、カリウムチャンネ ル、カイニン酸レセプター、ＡＭＰＡレセプター、ニコチン酸アセチルコリンレ セプター、興奮性アミノ酸レセプターおよび環式ヌクレオチド −ゲート化イオンチャンネルからなる群から選択されるものである請求項５２記 載の方法。 ５５．上記標的が、Ｇ−たんぱく結合レセプターである請求項５２記載の方法 。 ５６．上記標的が、ムスカリン作動性アセチルコリンレセプター、アドレナリ ン作動性レセプター、セロトニンレセプター、ドーパミンレセプター、アンギオ テンシンレセプター、アデノシンレセプター、ブラジキニンレセプターおよびメ タボトロピック興奮性アミノ酸レセプターからなる群から選択されるものである 請求項５５記載の方法。 ５７．上記標的が、転写ファクター、プロテアーゼ、キナーゼおよびホスファ ターゼからなる群から選択されるものである請求項５２記載の方法。 ５８．上記標的が、可溶たんぱく質である請求項５２記載の方法。 ５９．上記標的が、エストロゲンレセプター、グリココルチコイドレセプター 、アンドロゲンレセプター、プロゲステロンレセプターおよびミネラロコルチコ イドレセプターからなる群から選択されるものである請求項５２記載の方法。 ６０．上記標的が、膜たんぱく質である請求項５２記載の方法。 ６１．選択されたアドレス呼び出し可能なウエルを、分配のため、ヒットプロ ファイリングロボットへ移送させることを更に含む請求項５２記載の方法。 ６２．該分配が、標的の作動剤を含む検査溶液の所定量を該アドレス呼び出し 可能なサンプルウエルへ分配させ、該標的の拮抗剤であるモジュレータについて スクリーニングすることを含む請求項５２記載の方法。 ６３．該アドレス呼び出し可能なサンプルウエル中の信号が、レポータからの ものであり、該レポータは該作動剤のみの存在下よりも、むしろ該モジュレータ の存在下でより少ない信号を生じさせる請求項６２記載の方法。 ６４．該分配が、標的の拮抗剤を含む検査溶液の所定量を該アドレス呼び出し 可能なサンプルウエルへ分配させ、該標的の作動剤についてスクリーニングする ことを含む請求項５２記載の方法。 ６５．該アドレス呼び出し可能なサンプルウエル中の信号が、レポータからの ものであり、該レポータは該拮抗剤のみの存在下よりも、むしろ該モジ ュレータの存在下でより大きい信号を生じさせる請求項６４記載の方法。 ６６．該複数の化学物質の吸引が、１平方センチ当たり第１の密度のウエルを 有する第１のプレートに配置され、選択された該アドレス呼び出し可能な化学物 質ウエルからのものであり、該第１のプレートが該液体ハンドラーから離れて移 送され、１平方センチ当たり第２の密度のウエルを有する第２のプレートに配置 された該アドレス呼び出し可能なサンプルウエルが該液体ハンドラーへ移送され 、該第２のプレートが該液体ハンドラーによる分配のために配置されるものであ り、選択された該アドレス呼び出し可能な化学物質ウエルからの該複数の化学物 質の該液体ハンドラーによる分配が選択されたアドレス呼び出し可能なサンプル ウエルの第１のセット中に行われ、該第２のプレートが該第１のプレートよりも 高い密度のウエルを有する請求項５２記載の方法。 ６７．該複数の化学物質を、該アドレス呼び出し可能なサンプルウエル中で所 定時間培養させ、その後に検出工程を行う請求項５２記載の方法。 ６８．該アドレス呼び出し可能なサンプルウエルが生化学分析における標的を 含む請求項６７記載の方法。 ６９．該生化学分析が。蛍光プローブを含む請求項６８記載の方法。 ７０．該アドレス呼び出し可能なサンプルウエルが、細胞に基づく検査におい て標的を含む請求項６７記載の方法。 ７１．該細胞に基づく検査が蛍光検知のための膜浸透基質を含む請求項７０記 載の方法。 ７２．該細胞に基づく検査が放射分析蛍光検知のための染料を含む請求項７０ 記載の方法。 ７３．該細胞に基づく検査が下記群：ＢＨＫ細胞、Jurkat細胞、マウスＬ細胞 、ＤＧ４４細胞、ＨＬ６０細胞、ＭＣＦ−７細胞、ＨＥＫ細胞、ＣＨ０細胞、Ｐ Ｃ１２細胞およびＣＯＳ−７細胞から選択される細胞を含む請求項７０記載の方 法。 ７４．(ａ)アドレス呼び出し可能な貯蔵モジュレータプレートに配置された複 数の推定モジュレータ溶液、モジュレータプレート回収装置を含み、該アドレス 呼び出し可能なモジュレータプレートのプログラム化可能な選択および回収を有 し、少なくとも１００，０００個のアドレス呼び出し可能 なモジュレータプレートのための貯蔵場所を有する貯蔵および回収モジュール； (ｂ)選択された該アドレス呼び出し可能なモジュレータプレートから溶液を吸 引し又は分配するための液体ハンドラーを含むサンプル分配モジュールであって 、該サンプル分配モジュールが、選択された該アドレス呼び出し可能なモジュレ ータプレートのプログラム化可能な選択と、選択された該アドレス呼び出し可能 なモジュレータプレートからのプログラム化可能な吸引とを有すると共に、選択 されたアドレス呼び出し可能なサンプルウエルへのプログラム化可能な分配を有 し、該液体ハンドラーが約４００ナノリットル未満の所定量の液体を、所定の選 択された該アドレス呼び出し可能なモジュレータプレートから所定の選択された アドレス呼び出し可能なサンプルウエルへ個々に分配することができるもの； (ｃ)選択された該アドレス呼び出し可能なモジュレータプレートをサンプル分 配モジュールへ平行輸送し、平行処理を容易にするためのモジュレータトランス ポータであって、選択されたアドレス呼び出し可能なモジュレータプレートの輸 送のプログラム化可能な制御を適宜具備し、ここで該モジュレータトランスポー タが該モジュレータプレート回収デバイスでないもの； (ｄ)反応のため試薬を該アドレス呼び出し可能なサンプルウエルへ分配するた めの試薬ディスペンサー； (ｅ)該アドレス呼び出し可能なサンプルウエルにて該分子標的を有するモジュ レータの活性を検出するための検知装置；および (ｆ)データ処理および統合モジュール を含み、 上記貯蔵および回収モジュール、サンプル分配モジュールおよび試薬ディスペ ンサーが、データ処理および統合モジュールにより統合され、プログラム化可能 に制御され、上記貯蔵および回収モジュール、サンプル分配モジュール、モジュ ールトランスポータ、反応モジュールおよびデータ処理および統合モジュールが 、作動可能に連結されていて、アドレス呼び出し可能なサンプルウエルの迅速な 処理の容易化が図られ、ここで該検知装置およびデータ処理および統合モジュー ルが１日当たり少なくとも５０，０００個の割合 で該アドレス呼び出し可能なサンプルウエルの処理が可能となっていることを特 徴とする分子標的を含むサンプルを迅速にスクリーニングするためのデバイス。 ７５．治療化学物質を同定するための方法であって： （ａ）迅速に液体サンプルを処理するためのデバイス内にて、分子標的の活性を モジュレートするための化学物質を試験する工程であって、該デバイスが以下の 構成からなり； (ｉ)アドレス呼び出し可能な化学物質ウエルに複数の化学物質溶液を貯蔵する ためのラック、化学物質ウエル回収装置を含み、アドレス呼び出し可能な化学物 質ウエルのプログラム化可能な選択および回収を有し、少なくとも１００，００ ０個のアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルの貯蔵容量を有する貯蔵および回 収モジュール； (ｉｉ)選択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルから溶液を吸引し又 は分配するための液体ハンドラーを含むサンプル分配モジュールであって、該サ ンプル分配モジュールが選択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルのプ ログラム化可能な選択と、該選択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエル からのプログラム化可能な吸引とを有すると共に、該アドレス呼び出し可能なサ ンプルウエルへのプログラム化可能な分配を有し、該液体ハンドラーが１センチ 平方当たりのアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルの異なる密度を有するアド レス呼び出し可能な化学物質ウエル列に分配することができるサンプル分配モジ ュール； (ｉｉｉ)該選択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルを該サンプル分 配モジュールへ輸送するためのサンプルトランスポータであって、該選択された アドレス呼び出し可能な化学物質ウエルの輸送のプログラム化可能な制御を適宜 有してなるサンプルトランスポータ； （ｉｖ）該選択されたアドレス呼び出し可能なサンプルウエルへ試薬を反応の ため分配するための試薬ディスペンサー、又は該選択されたアドレス呼び出し可 能なサンプルウエルにおける化学反応を検知するための蛍光検知器のいずれかを 含む反応モジュール；および （ｖ）データ処理および統合モジュール を含み、 該貯蔵および回収モジュール、サンプル分配モジュールおよび反応モジュール が、データ処理および統合モジュールにより統合され、プログラム化可能に制御 され；該貯蔵および回収モジュール、サンプル分配モジュール、サンプルトラン スポータ、反応モジュールおよびデータ処理および統合モジュールが、作動可能 に連結されて、アドレス呼び出し可能なサンプルウエルの迅速な処理の容易化が 図られ、該デバイスが、２４時間で少なくとも２５，０００個のアドレス呼び出 し可能なウエルを処理できるものである； （ｂ）上記工程（ａ）で測定したモジュレーティング活性について、分子標的に 対し該化学物質を試験する工程；および （ｃ）モジュレーティング活性について、異なる分子標的に対し該化学物質又は その誘導体を試験する工程； （ｄ）モジュレーティング活性について、動物において上記工程（ｃ）で試験し た該化学物質又はその誘導体のいずれかを試験する工程； を含むことを特徴とする方法。 ７６．分子標的のモジュレーティング活性を有するものとしてシステムにより 同定された化学物質を含む有用な活性を備えた化学物質であって、該システムが 液体サンプルを迅速に処理するためのデバイスであって、以下の構成からなるも の： (ａ)アドレス呼び出し可能な化学物質ウエルに複数の化学物質溶液を貯蔵する ための貯蔵場所、化学物質ウエル回収装置を含み、アドレス呼び出し可能な化学 物質ウエルのプログラム化可能な選択および回収を有し、少なくとも１００，０ ００個のアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルの貯蔵容量を有する、貯蔵およ び回収モジュール； (ｂ)該選択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルから溶液を吸引し又 は分配するための液体ハンドラーを含むサンプル分配モジュールであって、該選 択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルのプログラム化可能な選択と、 該選択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルからのプログラム化可能な 吸引とを有すると共に、該選択されたアドレス呼び出し可能なサンプルウエルへ のプログラム化可能な分配を有し、該液体ハンドラーが１センチ平方当たりのア ドレス呼び出し可能な化学物質ウエルの異なる密度を有するアドレス呼び出し可 能な化学物質ウエル列への分配する ことができる、サンプル分配モジュール； (ｃ)該選択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルを該サンプル分配モ ジュールへ輸送するためのサンプルトランスポータであって、該選択されたアド レス呼び出し可能な化学物質ウエルの輸送のプログラム化可能な制御を適宜有し てなるサンプルトランスポータ； (ｄ)該選択されたアドレス呼び出し可能なサンプルウエルへ試薬を反応のため 分配するための試薬ディスペンサー、又は該選択されたアドレス呼び出し可能な サンプルウエルにおける化学反応を検知するための蛍光検知器のいずれかを含む 反応モジュール；および (ｅ)データ処理および統合モジュール を含み、 該貯蔵および回収モジュール、サンプル分配モジュールおよび反応モジュール が、データ処理および統合モジュールにより統合され、プログラム化可能に制御 され、該貯蔵および回収モジュール、サンプル分配モジュール、サンプルトラン スポーター、反応モジュールおよびデータ処理および統合モジュールが、作動可 能に連結されていて、該アドレス呼び出し可能なサンプルウエルの迅速な処理の 容易化が図られ、該デバイスが、２４時間で少なくとも２５，０００個のアドレ ス呼び出し可能なウエルを処理できるものである。 ７７．分子標的のモジューレーティング活性を有するものとしてシステムによ り同定された化学物質を含む組成物であって、該システムが液体サンプルを迅速 に処理するためのデバイスであって、以下の構成からなるもの： (ａ)アドレス呼び出し可能な化学物質ウエルに複数の化学物質溶液を貯蔵する ためのラック、化学物質ウエル回収装置を含み、アドレス呼び出し可能な化学物 質ウエルのプログラム化可能な選択および回収を有し、少なくとも１００，００ ０個の該アドレス呼び出し可能な化学物質ウエルの貯蔵容量を有する、貯蔵およ び回収モジュール； (ｂ)該選択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルから溶液を吸引し又 は分配するための液体ハンドラーを含むサンプル分配モジュールであって、該選 択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルのプログラム化可能な選択と、 該選択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルからのプログラム化可能な 吸引とを有すると共に、該選択されたアドレス呼び出 し可能なサンプルウエルへのプログラム化可能な分配を有し、該液体ハンドラー が１センチ平方当たりのアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルの異なる密度を 有するアドレス呼び出し可能な化学物質ウエル列に分配することができるサンプ ル分配モジュール； (ｃ)該選択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルを該サンプル分配モ ジュールへ輸送するためのサンプルトランスポーターであって、該選択されたア ドレス呼び出し可能な化学物質ウエルの輸送のプログラム化可能な制御を適宜有 してなるサンプルトランスポーター； (ｄ)該選択されたアドレス呼び出し可能なサンプルウエルへ試薬を反応のため 分配するための試薬ディスペンサー、又は該選択されたアドレス呼び出し可能な サンプルウエルにおける化学反応を検知するための蛍光検知器のいずれかを含む 反応モジュール；および (ｅ)データ処理および統合モジュール を含み、 該貯蔵および回収モジュール、サンプル分配モジュールおよび反応モジュール が、データ処理および統合モジュールにより統合され、プログラム化可能に制御 され、該貯蔵および回収モジュール、サンプル分配モジュール、サンプルトラン スポーター、反応モジュールおよびデータ処理および統合モジュールが、作動可 能に連結されて、該アドレス呼び出し可能なサンプルウエルの迅速な処理の容易 化が図られ、該デバイスが、２４時間で少なくとも２５，０００個のアドレス呼 び出し可能なウエルを処理できるものであり； 更に該デバイスがキャリアを有する、デバイス。 ７８．分子標的を含むサンプルを迅速にスクリーニングするためのデバイスで あって、以下の構成からなるもの： (ａ)複数のアドレス呼び出し可能なサンプルウエルの平行処理を容易にするた めにプログラム化可能に制御されたスクリーニング用サンプルトランスポータ； (ｂ)該検査用サンプルトランスポータに作動可能に連結され、該検査用サンプ ルトランスポータにプログラム化可能に統合された少なくとも１つのワークステ ーション貯蔵部 とを含み、 該検査用サンプルトランスポータが該アドレス呼び出し可能なサンプルウエル を１日当たり少なくとも１００，０００個の割合で移送し得るようになっている もの。 ７９．所定のセットの液体サンプルプロセス特性を有する液体サンプルプロセ スを実行するのに役立つようシステムにおいて利用されるコンピュータプロセッ サーのためのコンピュータプログラムロジックを有するコンピュータで使用可能 な媒体を含むコンピュータプログラム産物であって；該システムが貯蔵および回 収指示に従って複数のアドレス呼び出し可能なウエルを貯蔵および回収するため の貯蔵および回収モジュールと；移送指示に従って複数のアドレス呼び出し可能 なウエルを移送するためのサンプルトランスポータと；反応又は検出指示に従っ て、複数のアドレス呼び出し可能なウエル中にて化学物質を反応させたり、物理 的特性を検出するための反応モジュールとを含み； 該コンピュータプログラムロジックが； (ａ)該コンピュータプロセッサーを介して該システムの統合要素のプロセス特 性を規定可能にして、該システムにおけるワークフローの分布を促進するための ワークフローモデル手段と； (ｂ)該コンピュータプロセッサーを介してワークフローの経路選択のための処 理指示を発生させるための処理指示手段であって、該処理指示が、ｌ）貯蔵およ び回収指示、２）移送指示、３）反応および検出指示を含み、実行された際、該 システムによるアドレス呼び出し可能なウエルの迅速な処理を可能にする を含むことを特徴とするコンピュータプログラム産物。 ８０．図６Ｂのインターフェースロジック又は図６Ｂのピン構造の少なくとも ４ピンのいずれかを少なくとも含むワークステーションインタフェース。 ８１．化学構造および標的に対する活性のコンピュータ分析のためのデータベ ースであって、個々の化学物質の活性のデータを含み、該データがコンピュータ アクセス可能な貯蔵媒体に貯蔵され、該データがシステムにより発生したもので あって、これにより分子標的のモジュレーティング活性を試験 することができ、該システムが液体サンプルを迅速に処理するためのデバイスで あって、以下の構成からなるもの： (ａ)アドレス呼び出し可能な化学物質ウエルに複数の試薬溶液を貯蔵するため のラック、化学物質回収装置を含み、アドレス呼び出し可能な化学物質ウエルの プログラム化可能な選択および回収を有し、少なくとも１００，０００個のアド レス呼び出し可能な化学物質ウエルの貯蔵容量を有する、貯蔵および回収モジュ ール； (ｂ)該選択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルから溶液を吸引し又 は分配するための液体ハンドラーを含むサンプル分配モジュールであって、該選 択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルのプログラム化可能な選択と、 該選択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルからのプログラム化可能な 吸引とを有すると共に、該アドレス呼び出し可能なサンプルウエルへのプログラ ム化可能な分配を有し、該液体ハンドラーが１センチ平方当たりのアドレス呼び 出し可能なウエルの異なる密度を有するアドレス呼び出し可能な化学物質ウエル 列に分配することができるサンプル分配モジュール； (ｃ)該選択されたアドレス呼び出し可能な化学物質ウエルをサンプル分配モジ ュールへ輸送するためのサンプルトランスポータであって、該選択されたアドレ ス呼び出し可能な化学物質ウエルの輸送のプログラム化可能な制御を適宜有して なるサンプルトランスポータ； (ｄ)該選択されたアドレス呼び出し可能なサンプルウエルへ試薬を反応のため 分配するための試薬ディスペンサー、又は該選択されたアドレス呼び出し可能な サンプルウエルにおける化学反応を検出するための蛍光検知器のいずれかを含む 反応モジュール；および (ｅ)データ処理および統合モジュール を含み、 該貯蔵および回収モジュール、サンプル分配モジュールおよび反応モジュール が、データ処理および統合モジュールにより統合され、プログラム化可能に制御 され、該貯蔵および回収モジュール、サンプル分配モジュール、サンプルトラン スポーター、反応モジュールおよびデータ処理および統合モジュールが、作動可 能に連結されて、該アドレス呼び出し可能なサンプルウエ ルの迅速な処理の容易化が図られ、該デバイスが、２４時間で少なくとも１５， ０００個のアドレス呼び出し可能なウエルを処理できるもの。