JP2003512191A - ミクロプレート把持用装置 - Google Patents

ミクロプレート把持用装置

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Abstract

(57)【要約】 ロボットによる蓋取り作業の間、ミクロプレート或いはその他のコンテナを確実に把持し保持するのに適した装置。装置上に置かれたミクロプレートは、そのベース（１０）を介して吸引される真空（３０）により保持され、これにより、該プレートを動かさずに、ミクロプレートの蓋（５０）を取り除く。その後、真空を解除して、プレートが装置から取り除かれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の背景） ミクロタイタープレートとも呼ばれるミクロプレートは、生物学的分析を行う
のに一般的に利用されるものであり、例えば毒性や代謝等の、薬物やバクテリア
或いはウィルスが生きている細胞に与える効果が特徴付けされる。ミクロプレー
トはまた化学化合物を保存するためにも利用される。より詳細には、生物学的分
析は製薬物の構成の相互反応を決定するために利用される。
【０００２】 製薬物候補の活性及び安全性を決定するために実行される多数の分析と同様に
、評価の下にある膨大な量の製薬物候補のために、ミクロプレートはサンプル収
集ウェルの大きなマトリックスを含むことになろう。例えば、ミクロプレートは
、５ｘ６、６ｘ８、８ｘ１０、８ｘ１２等のマトリックスで配列させることがで
きる。サンプルがミクロプレートウエルに収集された後、蒸発や汚染を防ぐため
に一般にその上に蓋が置かれ、スクリーニングの準備ができるまでミクロプレー
トは低温に貯蔵される。
【０００３】 今日では、生物学的分析の収集、貯蔵及びスクリーニングの様相を管理するの
にコンピュータで制御された処理及びロボット工学が使用される。これまでは、
冷蔵保存から取り出した後に、及び／或いはサンプルの分析の前におけるミクロ
プレートのロボットによる蓋取り作業には幾つかの問題があった。蓋取り作業に
関連し、ロボット工学的な機構がミクロプレートをスクリーニングステーション
に搬送できるように、蓋を取り外してその後直ちにミクロプレートを解放する間
にミクロプレートを保持する自動装置を提供するという問題があった。
【０００４】 本発明は、蓋を取り外し、混合或いは振動作業をする間にミクロプレートのよ
うなコンテナを安全に把持及び保持するためにロボット工学的な取り扱いシステ
ムを備えて利用するための自動化可能な装置を提供する。本発明は、蓋を取り外
し、サンプルを回転させ、振動させ、撹拌し、サンプルをそこから除去し、ある
いは当業者に明らかなその他の作業の間に、ミクロプレート、ジャー、ガラス瓶
、皿等の種々のコンテナを把持及び保持するのに適用できる。
【０００５】 （発明の概要） 蓋を外し、混合し、あるいは振動させる作業の間、コンテナを把持し保持する
ための装置であって、ａ）ｉ）ベースの頂部を部分的に貫通して延びる垂直孔と
、ｉｉ）前記ベースの側部を貫通して延び、前記垂直孔と交差する水平孔と、ｉ
ｉｉ）前記ベースの頂部に設けられた複数の間欠的な垂直の隆起縁部と、ｉｖ）
前記ベースを支持部に固定するための手段とを有する、水平に位置決めされて表
面を平坦に仕上げられたベースと、ｂ）プレートガスケットが前記ベースの形状
と一致し、前記隆起縁部同士の間のベースの頂部に当接し、前記ベースの垂直孔
に整合し該プレートガスケットを貫通する垂直孔を有し、前記隆起縁部の頂部が
前記プレートガスケットの頂部を越えて上方に延びる、平坦な弾性プレートガス
ケットと、ｃ）前記ベース側の水平孔に取り付けられた真空化手段とを有し、平
坦な底部のコンテナはその上に蓋を有すると共に前記ベースの形状と一致し、前
記コンテナは前記プレートガスケットの頂部に設けられ、前記ベースの隆起縁部
内に嵌合してこれと当接し、前記ベースが真空状態にされ、前記コンテナは蓋を
取り除くための手段をそこに適用する間、前記ベースに向けて吸引されて真空状
態を損なわずにそこに確実に保持される、コンテナを把持し保持するための装置
である。
【０００６】 （発明の実施の形態） ここに記載する本発明は、ミクロプレートのウェルから流体のサンプルを露出
させるためにミクロプレートの頂部から蓋を取り除く、自動或いはロボットによ
る工程の間、該ミクロプレートを把持し確実に保持する静的装置である。装置の
形状は概してミクロプレートの形状に一致しており、例えば正方形、楕円形或い
は長方形である。ミクロプレートの典型的な形状は、正方形或いは長方形である
。
【０００７】 図１を参照すると、ロボットによる蓋取り作業の間に長方形のミクロプレート
を把持し確実に保持するための装置は以下のような特徴を有する。
【０００８】 ロボットによる蓋取り作業のあいだ、長方形のミクロプレートを把持し確実に
保持するための装置であって、ａ）ｉ）ベースの頂部を部分的に貫通して延びる
、中央に位置決めされた垂直孔１２と、ｉｉ）前記ベースの側部を部分的に貫通
して延び、前記垂直孔と交差して導管を形成する水平孔１４と、ｉｉｉ）前記ベ
ースの頂部の隅角部に沿った垂直な隆起縁部１６と、ｉｖ）前記ベースを支持部
に固定するための手段１８、例えば、化学的な付着、ボルトとナット、ねじ或い
は締め付けと、を備える、水平に位置決めされ、平坦な頂部を有する長方形のベ
ース１０と、ｂ）前記ベース１０の垂直孔１２に整合すると共に前記プレートガ
スケットを貫通した垂直孔２２を有するベースの頂部に当接する平坦な長方形の
弾性プレートガスケット２０であって、前記プレートガスケットの形状は前記ベ
ースの形状に一致し、前記プレートガスケットは前記ベースの形状内に嵌合し、
前記隆起縁部１６の頂部は前記プレートガスケットの頂部を越えて上方に延び、
前記プレートガスケットの垂直縁部と前記ベースの垂直縁部との間のベースの側
部に沿って水平な外側脚部２４が形成されてなる弾性プレートガスケットと、ｃ
）前記ベースの側部の水平孔に取り付けられた真空化手段３０とを有し、蓋付き
の平坦な底部のミクロプレートであって、該蓋５０は該ミクロプレートの側部か
ら突出した底縁部を有し、該ミクロプレートはロボットの指６０により両側から
保持され、該ミクロプレートが前記プレートガスケットの頂部に位置決めされる
間、前記指の底部は前記ベースの突起に近位しており、前記ミクロプレートは前
記隆起縁部内に嵌合すると共にこれら縁部に当接し、前記ベースは吸引され真空
状態にされ、前記ミクロプレートはベースに向けて吸引されて真空状態を損なわ
ずにそこに確実に保持され、前記ロボットの指がミクロプレートを解放し、突出
した蓋の底部縁部に指が上昇して接触し、指が上昇して蓋を取り除くことを特徴
とする、ミクロプレートを把持するための装置である。
【０００９】 図２を参照すると、ベースを貫通して延びる垂直孔１２及び水平孔１４により
形成される、真空化手段を適用するために利用される導管を示したミクロプレー
ト把持装置１０の立面側面図が示されている。より詳細には、水平孔はベースの
側部を貫通して設けられ、垂直孔を部分的に貫通すると共に該垂直孔と交差して
延び、この垂直孔はベースの頂部を貫通して部分的にベースを貫通して延びてい
る。これら２つの孔が交差してベースの頂部の第１端部及びベースの側部の第２
端部を有する導管を形成する。側部の孔には、真空ポンプ或いはその他の真空化
装置の形態の真空化手段を連結することができる。プレートガスケットもこれを
完全に貫通した垂直孔２２を有し、この孔はベースの水平孔に整合している。真
空化手段はロボットの指により順次作動するようプログラムされたソレノイド弁
により自動的に制御可能である。即ち、ソレノイド弁は、ミクロプレートを装置
に載せた後に真空を適用するタイミング、及び指がミクロプレートの蓋を取り除
いた後に真空を解除するタイミングを設定可能である。真空化手段が一旦装置に
適用されると、プレートガスケットの上への隆起縁部同士の間に位置決めされた
平坦な底部のミクロプレートは真空力により吸引されて適所に保持される。真空
力は実際にプレートをプレートガスケットに対して引く。プレートガスケットの
弾性材は圧縮されて真空が全く損なわれず、またミクロプレートを確実に把持し
保持するように構成されている。
【００１０】 図３を参照すると、装置の投影図は把持装置１０の隅角部に近位の隆起縁部を
示しており、該縁部の高さはベースよりも高い。一般に、隆起縁部１６はその上
に設けられたミクロプレートの高さよりも少なくとも約２分の１高い。典型的に
は、ベースの隆起縁部は内側に角度を成した面取部を有し、面取部は約３０から
６０度の角度でベースの頂部に向けて下方に傾斜し、面取部の角度は好ましくは
約４５度である。面取部の縁の下側部の頂部はミクロプレートの頂部の側部まで
部分的に延びているのが好ましい。ロボットの指は隆起縁部内でミクロプレート
を必ずしも正確に解放するとは限らないので、面取りされた隆起縁部は、ロボッ
トの指がプレートを解放した後にミクロプレートが装置上に落ちるよう案内する
ように構成されている。
【００１１】 図４を参照すると、把持装置に当接した蓋付きミクロプレート１０の立面投影
図が示されている。ベースの垂直縁部とプレートガスケットの垂直縁部との間の
水平な空間として定義される脚部２４はベースの外周に隣接するものとして示さ
れている。これらの脚部はロボットの指６０に当接し、指がミクロプレートを搬
送して持ってくる際に整合から外れた場合にロボットの指６０が損傷することを
防ぐ。一般に、（隆起縁部内での）ミクロプレートとベースの表面面積は、ミク
ロプレートが突出せずにプレートガスケットの頂部に嵌合するように、同じくら
いであるべきである。典型的には、ロボットの指はプレートガスケットの厚さと
略同じである。従って、ミクロプレートの搬送及び獲得作業中は、指の底部の先
端はプレートガスケットの外側の垂直縁部に整合する。
【００１２】 一般に、プレートガスケットは、天然・合成ゴム、ニトリル、エチレンプロピ
レンジエンモノマー、シリコン或いは熱可塑性エラストマーのような柔軟な弾力
のある材料で構成される。適切な熱可塑性エラストマーとしては、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン及びポリウレタンが挙げられる。一般に、装置のベースは金属
或いは非弾性熱可塑性材料等の、固体であって柔軟ではない材料で構成される。
構成物の金属材料は、銅、亜鉛、マグネシウム等の純粋な金属、或いはそれの合
金、例えばアルミニウム、真鍮、ステンレス鋼等の種々の鋼材である。熱可塑性
の材料としては、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリア
ミド、ポリイミド及びナイロンが挙げられる。
【００１３】 以上、本発明の原理、好適な実施例及び実施形態を述べてきたが、開示され保
護されるべき発明は開示された特定の実施例に限定されるとは解釈されない。実
施例は限定ではなく、例として解釈すべきである。発明の範囲内であれば逸脱し
ても良く、明らかな変形例は当業者にとって可能であることを認識されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 蓋をされたミクロプレートがロボットの指により保持されていることを示した
ミクロプレート把持装置の立面投影図であり、ミクロプレートは装置に整合し、
装置の上方に位置決めされている。
【図２】 ベース及びプレートガスケットを貫通した垂直孔、及びベースの垂直孔と交差
するベースを貫通した水平孔と整合したミクロプレート把持装置の立面側面図で
ある。
【図３】 把持装置の立面投影図であり、隆起した垂直縁部、孔及び取り付け手段を示す
。
【図４】 装置に当接した蓋付きミクロプレートの立面投影図であり、ロボットの指がプ
レートに対して位置している。
───────────────────────────────────────────────────── 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，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ， ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ， ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 フエイリン，マーク・エヌ アメリカ合衆国、ニユー・ジヤージー・ 07065−0907、ローウエイ、イースト・リ ンカーン・アベニユー・126 (72)発明者 キヤス，ゲーリー・エス アメリカ合衆国、ニユー・ジヤージー・ 07065−0907、ローウエイ、イースト・リ ンカーン・アベニユー・126 (72)発明者 キング，グレゴリイ・ダブリユ アメリカ合衆国、ニユー・ジヤージー・ 07065−0907、ローウエイ、イースト・リ ンカーン・アベニユー・126 Ｆターム(参考） 3C007 AS35 DS01 FS01 FT08

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 蓋を外し、混合し、あるいは振動させる作業の間、コンテナ
    を把持し保持するための装置であって、 ｄ）ｉ）ベースの頂部を部分的に貫通して延びる垂直孔と、ｉｉ）前記ベース
    の側部を貫通して延び、前記垂直孔と交差する水平孔と、ｉｉｉ）前記ベースの
    頂部に設けられた複数の間欠的な垂直の隆起縁部と、ｉｖ）前記ベースを支持部
    に固定するための手段とを有する、水平に位置決めされて表面を平坦に仕上げら
    れたベースと、 ｅ）プレートガスケットが前記ベースの形状と一致し、前記隆起縁部同士の間
    のベースの頂部に当接し、前記ベースの垂直孔に整合し該プレートガスケットを
    貫通する垂直孔を有し、前記隆起縁部の頂部が前記プレートガスケットの頂部を
    越えて上方に延びる、平坦な弾性プレートガスケットと、 ｆ）前記ベース側の水平孔に取り付けられた真空化手段とを有し、 平坦な底部のコンテナはその上に蓋を有すると共に前記ベースの形状と一致し
    、前記コンテナは前記プレートガスケットの頂部に位置決めされ、前記ベースの
    隆起縁部内に嵌合してこれと当接し、前記ベースが真空状態にされ、前記コンテ
    ナは蓋を取り除くための手段をそこに適用する間、前記ベースに向けて吸引され
    て真空状態を損なわずにそこに確実に保持される、コンテナを把持し保持するた
    めの装置。
  2. 【請求項２】 前記ベースの形状は前記コンテナに一致し、該ベースは長方
    形、正方形及び楕円形から選択される、請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記ベースの形状は長方形である、請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記ベースの隆起縁部の頂部は前記ベースに向けて内方且つ
    下方に角度を成した面取部を有する、請求項３に記載の装置。
  5. 【請求項５】 複数の前記隆起縁部が前記ベースの隅角部に沿って配置され
    る、請求項４に記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記プレートガスケットはゴム、シリコン及び熱可塑性エラ
    ストマーから選択された弾性材料で構成される、請求項５に記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記プレートガスケットはシリコンで構成される、請求項６
    に記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記隆起縁部の面取部は約４５度の角度を成す、請求項７に
    記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記真空化手段は真空化手段である、請求項８に記載の装置
    。
  10. 【請求項１０】 前記コンテナはミクロプレート、ジャー、ガラス瓶及び皿
    からなるグループから選択される、請求項９に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 ロボットによる蓋の除去作業の間、長方形のミクロプレー
    トを把持するための装置であって、 ａ）ｉ）ベースの頂部を部分的に貫通して延びる、中央に位置決めされた垂直
    孔と、ｉｉ）前記ベースの側部を部分的に貫通して延び、前記垂直孔と交差して
    導管を形成する水平孔と、ｉｉｉ）前記ベースの頂部の隅角部に沿った垂直な隆
    起縁部と、ｉｖ）前記ベースを支持部に固定するための手段と、を備える、水平
    に位置決めされ、平坦な頂部を有する長方形のベースと、 ｂ）前記ベースの垂直孔に整合すると共に前記プレートガスケットを貫通した
    垂直孔を有するベースの頂部に当接する平坦な長方形の弾性プレートガスケット
    であって、前記プレートガスケットの形状は前記ベースの頂部の形状に一致し、
    前記プレートガスケットは前記頂部の形状内に嵌合し、前記隆起縁部の頂部は前
    記プレートガスケットの頂部を越えて上方に延び、前記プレートガスケットの垂
    直縁部と前記ベースの垂直縁部との間のベースの側部に沿って水平な外側脚部が
    形成されてなる弾性プレートガスケットと、 ｃ）前記ベースの側部の水平孔に取り付けられた真空化手段とを有し、 蓋付きの平坦な底部のミクロプレートであって、該ミクロプレートの側部から
    突出した底縁部を有し、該ミクロプレートはロボットの指により両側から保持さ
    れ、該ミクロプレートが前記プレートガスケットの頂部に位置決めされる間、前
    記指は前記ベースの突起及び前記プレートガスケットの縁部に近位しており、前
    記ミクロプレートは前記隆起縁部内に嵌合すると共にこれら縁部に当接し、前記
    ベースは吸引され真空状態にされ、前記ミクロプレートはベースに向けて吸引さ
    れて真空状態を損なわずにそこに確実に保持され、前記ロボットの指がミクロプ
    レートを解放し、突出した蓋の底部縁部に指が上昇して接触し、指が上昇して蓋
    を取り除く、ミクロプレートを把持するための装置。
  12. 【請求項１２】 前記ベースの隆起縁部の頂部はベースに向けて内方且つ下
    方に角度を成した面取部を有する、請求項１０に記載の装置。
  13. 【請求項１３】 前記隆起縁部の面取部は約４５度の角度を成す、請求項１
    １に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 前記プレートガスケットはゴム、シリコン及び熱可塑性エ
    ラストマーよりなるグループから選択された弾性材料で構成される、請求項１２
    に記載の装置。
  15. 【請求項１５】 前記プレートガスケットはシリコンで構成される、請求項
    １３に記載の装置。
  16. 【請求項１６】 前記ベースは金属及び熱可塑性ポリマーよりなるグループ
    から選択された材料で構成される、請求項１４に記載の装置。
  17. 【請求項１７】 前記ベースは金属より構成される、請求項１５に記載の装
    置。
  18. 【請求項１８】 前記真空化手段は真空化手段である、請求項１６に記載の
    装置。
  19. 【請求項１９】 前記真空化手段はコンピュータ制御されたソレノイド弁に
    より作動する、請求項１７に記載の装置。
  20. 【請求項２０】 前記突起は、ミクロプレートを装置上に下降及び解放させ
    る間、該突起の近位に来るミクロプレートを保持するロボットの指の底部に適切
    に適合する、請求項１８に記載の装置。
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