JP2007523284A - Material transfer system, computer program product and method - Google Patents

Material transfer system, computer program product and method Download PDF

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JP2007523284A JP2006542756A JP2006542756A JP2007523284A JP 2007523284 A JP2007523284 A JP 2007523284A JP 2006542756 A JP2006542756 A JP 2006542756A JP 2006542756 A JP2006542756 A JP 2006542756A JP 2007523284 A JP2007523284 A JP 2007523284A
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ジム・ユチェン・チァング
ジェームス・ケヴィン・メインクイスト
ロバート・チャールズ・ダウンズ
クリス・ピーターセン
ダニエル・サイプス
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アイアールエム エルエルシー
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Abstract

本発明は実質的に一様な量の材料を材料サイトに及び/又は材料サイトから移送し且つ材料の移送量の周期的変動を最小にするよう構成された材料移送システムを提供する。関連のコンピュータプログラムプロダクトと方法も提供する。
The present invention provides a material transfer system configured to transfer a substantially uniform amount of material to and / or from the material site and to minimize periodic fluctuations in the amount of material transferred. Related computer program products and methods are also provided.

Description

著作権通知
37C.F.R.§1.71(e)に従って、出願人はこの開示物の一部に著作権保護を受ける資料が含まれていることを記す。著作権の所有者は特許商標庁の特許ファイル又はレコードで見られる特許文献又は特許開示物をだれが複製しても異議はないが、そうでなければどんなものであれすべての著作権の権利を保持する。
Copyright notice 37C. F. R. In accordance with § 1.71 (e), Applicant notes that some of this disclosure contains material that is subject to copyright protection. The copyright owner has no objection to anyone who reproduces a patent document or patent disclosure found in the Patent and Trademark Office patent file or record, but otherwise owns all copyright rights. Hold.

関連出願の相互参照
この出願は米国仮出願第60/527,125号(出願日2003年12月4日)の利益を主張し、その開示内容の全体をあらゆる目的のために援用する。
CROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application claims the benefit of US Provisional Application No. 60 / 527,125 (filing date: December 4, 2003), the entire disclosure of which is incorporated for all purposes.

発明の分野
一般に本発明は選択した量の材料を材料サイトに及び/又は材料サイトから正確に移送するための材料移送システム及び関連の方法を提供する。
FIELD OF THE INVENTION Generally, the present invention provides a material transfer system and associated method for accurately transferring a selected amount of material to and / or from a material site.

発明の背景
医薬品、化学薬品、食品、及び飲料の製造を含めて幅広い用途において材料を移送するのにロータリー蠕動ポンプが用いられる。代表的なロータリー蠕動ポンプシステムでは、導管が湾曲壁などの圧縮表面に対して圧縮されるように、1個以上の材料導管(例えば可撓管又はホース)に接触して円形経路にて一連のローラー又はシューを回転させる。これにより、導管長に沿って圧縮の移動領域が生成され、導管上流では移動領域から材料が引っ張られ、導管下流では移動領域から材料が押され、導管を通る材料の移送が行われる。蠕動ポンプの利点の一つは、ポンプの内部コンポーネントと移送中の材料とが接触することなく導管を通して材料を移送できることである。例えば、このことは移送材料の汚染の危険を低減する。
Background of the Invention Rotary peristaltic pumps are used to transport materials in a wide range of applications, including the manufacture of pharmaceuticals, chemicals, foods, and beverages. In a typical rotary peristaltic pump system, a series of circular conduits contact one or more material conduits (eg, flexible tubes or hoses) such that the conduits are compressed against a compression surface such as a curved wall. Rotate the roller or shoe. This creates a moving region of compression along the length of the conduit, pulling material from the moving region upstream of the conduit, pushing material from the moving region downstream of the conduit, and transferring material through the conduit. One advantage of peristaltic pumps is that material can be transferred through a conduit without contact between the internal components of the pump and the material being transferred. For example, this reduces the risk of contamination of the transfer material.

一般にロータリー蠕動ポンプにより移送される材料の量において周期的変動が観察され、これは特に複数個の一様な量を移送しようとしているときには材料の移送量を不正確にし得る。特に、一般にはリードローラー(すなわち特定の変位サイクルにおいて材料導管との接触が最も先行しているローラー)が一定の圧力を材料導管に加えるとき、角変位と変位サイクル中に移送される材料の量との間には実質的に比例関係が存在する。しかしながら、リードローラーにより材料導管に加えられる圧力が減少してゼロになる開放イベントをリードローラーが経験する際にこの関係は非比例的になる傾向にある。これにより、材料の移動量とポンプの角変位とを関係付ける機能において反復する異常又は周期的変動が生じ、それが考慮されない場合には材料の分配量が不正確になり得る。
米国特許出願第10/350,905号 米国特許第6,393,338号
In general, periodic variations in the amount of material transferred by the rotary peristaltic pump are observed, which can lead to inaccurate material transfer, especially when trying to transfer a plurality of uniform amounts. In particular, the amount of material transferred during an angular displacement and displacement cycle, typically when the lead roller (ie, the roller most in contact with the material conduit in a particular displacement cycle) applies a constant pressure to the material conduit. There is a substantially proportional relationship between. However, this relationship tends to be non-proportional when the lead roller experiences an opening event in which the pressure applied to the material conduit by the lead roller is reduced to zero. This can result in repetitive abnormal or periodic variations in the function relating the amount of material movement and the angular displacement of the pump, which can lead to inaccurate material distribution if this is not taken into account.
US patent application Ser. No. 10 / 350,905 US Pat. No. 6,393,338

したがって、ロータリー蠕動ポンプにより移送される材料の量の周期的変動を考慮するシステムが望まれていることは明らかである。以下の開示内容をすべて見れば本発明のこれらの特徴や様々な別の特徴が明らかになるであろう。   It is therefore clearly desirable to have a system that takes into account periodic variations in the amount of material transferred by a rotary peristaltic pump. These and various other features of the present invention will become apparent after reviewing the entire disclosure below.

発明の概要
一般に本発明は、マイクロリットル容量の流体材料を含めて、蠕動ポンプを用いて選択量の材料を確実に移送する材料移送システム及び方法に関する。ここに記載の所望量の材料を再現可能に移送するアプローチは、蠕動ポンプにより移送される材料の量において一般に観察される周期的変動を容易に考慮に入れることができ、かつ一般に既存の多くの移送技術よりも実現が複雑でない。例えば特定の態様によると、本発明のシステムは、材料の各移送量に対して実質的に同一のローラー開放イベントを実施して移送量の変動源であるローラー開放を最小にするよう構成される。特定の態様では、本発明のシステム及び方法はさらに、複数の量の材料について同期しかつ正確な移送を行い高レベルのスループットを達成する。本発明の態様はまた、材料サイト間(例えばマルチウェル容器内に配置されたウェル間)での材料の運び残しを最小にして例えばそれらのサイトの相互汚染や不正確な量の材料の移送の危険性を低減する方法も含む。本発明はまた、ここに記載の方法及びシステムを実現するのに用いることのできる関連のコンピュータプログラムプロダクトも提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION In general, the present invention relates to a material transfer system and method for reliably transferring a selected amount of material using a peristaltic pump, including microliter volumes of fluid material. The approach to reproducibly transfer the desired amount of material described here can easily take into account the periodic variations generally observed in the amount of material transferred by the peristaltic pump, and generally many existing Less complex to implement than transfer technology. For example, according to certain aspects, the system of the present invention is configured to perform substantially the same roller opening event for each transfer of material to minimize roller opening, which is a source of variation in transfer. . In certain aspects, the systems and methods of the present invention further provide synchronized and accurate transfer for multiple quantities of material to achieve a high level of throughput. Aspects of the present invention also minimize material carry-over between material sites (eg, between wells located in a multi-well container), for example, cross-contamination of those sites and transfer of inaccurate amounts of material. Also included is a method for reducing the risk. The present invention also provides related computer program products that can be used to implement the methods and systems described herein.

一側面では、本発明は材料移送システムを提供する。システムは少なくとも2つのローラー(例えば固定ローラー、回転可能なローラー、又はそれらの組み合わせ)を支持する回転可能なローラーサポートを有する少なくとも1つの蠕動ポンプと、蠕動ポンプに動作可能に接続されてローラーサポートを回転させる少なくとも1つのモーターとを備える。システムはまたモーターに動作可能に接続された少なくとも1つのコントローラを備える。1個以上の材料導管が蠕動ポンプに動作可能に連結され且つ蠕動ポンプが材料導管を通して材料を移送する場合に、回転増分に対応した量の材料を少なくとも1つの材料サイト(例えば材料容器、基板面など)に移送するか又は該材料サイトから移送するために、コントローラは、ローラーサポートにより支持された隣接したローラー間の角距離の整数倍に実質的に対応する少なくとも1つの回転増分ずつ少なくともローラーサポートを回転させるように構成される。一般に、同一の回転増分は実質的に一様な量の材料を材料サイトに又は材料サイトから移送する。さらに、一般に回転増分はシステムの流速特性に対して補償されない。ある態様では、システムはさらに蠕動ポンプに動作可能に接続された少なくとも1つの材料導管を備える。典型的には、コントローラは、材料の移送量の周期的変動を最小にするために材料の各移送量に対して材料導管から実質的に同一のローラー開放を実行するよう構成される。随意に、システムはまたコントローラに動作可能に接続された少なくとも1つの検出器を備える。検出器は1以上の材料サイトで生成された検出可能な信号を検出するよう構成される。   In one aspect, the present invention provides a material transfer system. The system includes at least one peristaltic pump having a rotatable roller support that supports at least two rollers (eg, a fixed roller, a rotatable roller, or a combination thereof) and a roller support operably connected to the peristaltic pump. And at least one motor for rotation. The system also includes at least one controller operably connected to the motor. When one or more material conduits are operably connected to the peristaltic pump and the peristaltic pump transfers material through the material conduit, an amount of material corresponding to the incremental rotation is transferred to at least one material site (eg, material container, substrate surface). The controller supports at least one roller increment by at least one rotation increment substantially corresponding to an integer multiple of the angular distance between adjacent rollers supported by the roller support. Configured to rotate. In general, the same rotation increment transfers a substantially uniform amount of material to or from the material site. Furthermore, generally the rotation increment is not compensated for the flow rate characteristics of the system. In certain aspects, the system further comprises at least one material conduit operably connected to the peristaltic pump. Typically, the controller is configured to perform substantially the same roller opening from the material conduit for each material transfer to minimize periodic fluctuations in the material transfer. Optionally, the system also comprises at least one detector operably connected to the controller. The detector is configured to detect a detectable signal generated at one or more material sites.

特定の態様では、システムはさらにコントローラに動作可能に接続された少なくとも1つの位置決めコンポーネントを備える。位置決めコンポーネントは少なくとも1つの材料導管及び/又は1以上の材料サイトを互いに移動自在に位置決めする構造をもつ。一般に位置決めコンポーネントは材料サイトを支持する構造の少なくとも1つの対象ホルダーを備える。ある態様では、システムはさらに位置決めコンポーネント及び蠕動ポンプに動作可能に接続された材料導管を備える。随意に、システムはさらにコントローラに動作可能に接続された少なくとも1つの洗浄コンポーネントを備える。洗浄コンポーネントは、材料導管が少なくとも位置決めコンポーネントに動作可能に接続され且つ位置決めコンポーネントが材料導管を洗浄コンポーネントの少なくとも近傍に移動させる場合に材料導管を洗浄する構造をもつ。特定の態様では、システムはまた少なくとも蠕動ポンプ、モーター、及び位置決めコンポーネントを互いに取り付ける少なくとも1つの取付けコンポーネントを備える。   In certain aspects, the system further comprises at least one positioning component operably connected to the controller. The positioning component has a structure for movably positioning at least one material conduit and / or one or more material sites relative to each other. In general, the positioning component comprises at least one object holder structured to support the material site. In certain aspects, the system further comprises a material conduit operably connected to the positioning component and the peristaltic pump. Optionally, the system further comprises at least one cleaning component operably connected to the controller. The cleaning component has a structure for cleaning the material conduit when the material conduit is operably connected to at least the positioning component and the positioning component moves the material conduit to at least the vicinity of the cleaning component. In certain aspects, the system also includes at least one attachment component that attaches at least the peristaltic pump, the motor, and the positioning component to each other.

別の側面では、本発明は少なくとも1つの材料導管とこの材料導管に動作可能に接続された少なくとも1つの蠕動ポンプとを備えた材料移送システムを提供する。蠕動ポンプは少なくとも2つのローラーを支持する回転可能なローラーサポートを備える。材料移送システムは典型的には自動化されている。システムはまた蠕動ポンプに動作可能に接続された少なくとも1つのフィードバックコンポーネントを備える。フィードバックコンポーネントはローラーサポートを回転させる少なくとも1つのモーターを備える。また、システムはフィードバックコンポーネントに動作可能に接続された少なくとも1つのコントローラをも備える。このコントローラは、少なくとも1つの材料サイトに又は少なくとも1つの材料サイトから材料導管を通って移送される材料の量が回転増分に対応するように、ローラーサポートにより支持される隣接ローラー間の角距離の整数倍に実質的に対応する少なくとも1つの回転増分ずつ少なくともローラーサポートを回転させるよう構成される。一般にこの回転増分は少なくとも0.1μlの材料容量に対応する。さらに、一般に同一の回転増分は材料サイトに又は材料サイトから実質的に一様な材料容量を移送する。一般には、回転増分はシステムの流速特性について補償されない。ある態様では、材料移送システムはコントローラに動作可能に接続された少なくとも1つの検出器をさらに備える。検出器は1以上の材料サイトで生成された検出可能な信号を検出するよう構成される。   In another aspect, the present invention provides a material transfer system comprising at least one material conduit and at least one peristaltic pump operably connected to the material conduit. The peristaltic pump includes a rotatable roller support that supports at least two rollers. Material transfer systems are typically automated. The system also includes at least one feedback component operably connected to the peristaltic pump. The feedback component comprises at least one motor that rotates the roller support. The system also includes at least one controller operably connected to the feedback component. The controller is configured to control the angular distance between adjacent rollers supported by the roller support such that the amount of material transferred through the material conduit to or from at least one material site corresponds to the rotation increment. The roller support is configured to rotate at least one rotation increment substantially corresponding to an integer multiple. In general, this rotation increment corresponds to a material volume of at least 0.1 μl. In addition, generally the same rotation increment transfers a substantially uniform material volume to or from the material site. In general, the rotation increment is not compensated for the flow rate characteristics of the system. In certain aspects, the material transfer system further comprises at least one detector operably connected to the controller. The detector is configured to detect a detectable signal generated at one or more material sites.

本発明の材料移送システムに備えられた蠕動ポンプは種々の態様を含む。例えばある態様では、蠕動ポンプはマルチチャネル蠕動ポンプからなる。典型的には、蠕動ポンプは材料サイトに又は材料サイトから一定量の材料を可逆的に移送するよう構成される。また、典型的には蠕動ポンプは、非接触で材料を末端から分配するのに十分な材料流速を少なくとも材料導管の末端の近傍にて発生させる。さらに、典型的にはローラーサポートは例えば3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、30個又はそれより多くのローラーを支持する。一般に、蠕動ポンプが材料導管を通して材料を移送するとき一定量の材料が材料導管の外部に付着するのを防止するために、ローラーサポートの慣性モーメントは最小にされる。さらに、一般的にはローラーサポートに支持された隣接ローラー対の間の角距離は実質的に互いに等しい。例えば、一般にローラーサポートにより支持された隣接ローラーは互いに最大でも180°離れて配置される。ある態様では、ローラーサポートは少なくとも1つの他のローラーサポートと交換可能である。ローラーが回転可能な態様では、随意に蠕動ポンプは、モーターがローラーサポートを回転させるとき、回転可能なローラーを例えば材料導管の摩耗を最小にするように回転させるギア機構を備える。   The peristaltic pump provided in the material transfer system of the present invention includes various embodiments. For example, in certain embodiments, the peristaltic pump comprises a multi-channel peristaltic pump. Typically, peristaltic pumps are configured to reversibly transfer an amount of material to or from the material site. Also, peristaltic pumps typically generate a material flow rate sufficient to dispense material from the end in a non-contact manner, at least near the end of the material conduit. Further, the roller support typically supports 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 30 or more rollers, for example. Generally, the moment of inertia of the roller support is minimized to prevent a certain amount of material from sticking to the exterior of the material conduit when the peristaltic pump transports the material through the material conduit. Furthermore, in general, the angular distance between adjacent roller pairs supported by a roller support is substantially equal to each other. For example, adjacent rollers that are generally supported by a roller support are positioned at most 180 ° apart from each other. In some embodiments, the roller support is interchangeable with at least one other roller support. In embodiments where the roller is rotatable, the peristaltic pump optionally includes a gear mechanism that rotates the rotatable roller, for example, to minimize wear of the material conduit when the motor rotates the roller support.

ある態様では、フィードバックコンポーネントはモーターに動作可能に接続された少なくとも1つの駆動機構を備える。典型的には駆動機構はモーターの位置フィードバック制御を行う少なくとも1つの制御コンポーネントを備える。一般にモーターは少なくとも1つの位置エンコーダと少なくとも1つのギア減速コンポーネントとを備える。例えば、典型的にはモーターはサーボモーター又はステッピングモーターからなる。特定の態様では、フィードバックコンポーネントはコントローラに動作可能に接続された1個以上の重量計をさらに備える。重量計は1以上の材料サイトに配置された材料の重量を検出する。   In certain aspects, the feedback component comprises at least one drive mechanism operably connected to the motor. Typically, the drive mechanism comprises at least one control component that provides position feedback control of the motor. In general, the motor comprises at least one position encoder and at least one gear reduction component. For example, the motor typically consists of a servo motor or a stepping motor. In certain aspects, the feedback component further comprises one or more weigh scales operably connected to the controller. The weigh scale detects the weight of material placed at one or more material sites.

一般にコントローラは、材料の移送量の周期的変動を最小にするために材料の各移送量に対して材料導管から実質的に同一のローラー開放を行うように構成される。ローラーが回転可能な態様では、随意にコントローラはさらにローラーサポートにより支持されたローラーのうち少なくとも1つを回転させるよう構成される。これらの態様では、典型的にはローラーは材料導管の摩耗を最小にするためにローラーサポートの回転方向とは反対の方向に回転する。例えば、典型的にはローラーとローラーサポートは実質的に等しい絶対値の速度で回転する。特定の態様では、コントローラは、一定量の材料が材料導管の外部に付着するのを防止するためにローラーサポートを回転増分だけ回転させた後に少なくとも1つの負の圧力パルスを少なくとも材料導管の末端の近傍に加える。一般にローラーサポートの慣性モーメントはさらに一定量の材料が材料導管の外部に付着するのを防止するために最小にされる。   Generally, the controller is configured to provide substantially the same roller opening from the material conduit for each material transfer to minimize periodic fluctuations in the material transfer. In embodiments where the roller is rotatable, optionally the controller is further configured to rotate at least one of the rollers supported by the roller support. In these embodiments, the roller typically rotates in a direction opposite to the direction of rotation of the roller support to minimize material conduit wear. For example, the roller and roller support typically rotate at substantially equal absolute speeds. In certain aspects, the controller applies at least one negative pressure pulse at least at the end of the material conduit after rotating the roller support by rotational increments to prevent a certain amount of material from adhering to the exterior of the material conduit. Add to the neighborhood. In general, the moment of inertia of the roller support is further minimized to prevent a certain amount of material from sticking to the exterior of the material conduit.

本発明のシステムが備える材料導管もまた種々の態様を含む。ある態様では、例えば、材料導管を通って配置される空洞は1mm〜10μmの断面寸法を有する。典型的には、材料移送システムは複数の材料導管を備え、材料導管のうち少なくとも2つの導管の末端は互いに一定の距離間隔を置いて少なくとも1つのマルチウェル容器中に配置された異なるウェルに同時に連通する。ある態様では、材料移送システムが備える複数の材料導管のうち2個以上が異なる材料源に連通する。 The material conduits provided by the system of the present invention also include various embodiments. In some embodiments, for example, the cavity disposed through the material conduit has a cross-sectional dimension of 1 mm to 10 5 μm. Typically, the material transfer system comprises a plurality of material conduits, the ends of at least two of the material conduits being simultaneously spaced in different wells disposed in at least one multi-well container at a constant distance from each other. Communicate. In some embodiments, two or more of the plurality of material conduits included in the material transfer system communicate with different material sources.

ある態様では、材料導管の少なくとも1つの末端は少なくとも1つのチップを含む。これらの態様では、随意にチップは末端と一体化される。特定の態様では、チップを通って配置される空洞は少なくとも2つの異なる断面寸法を有する。典型的には、チップの少なくとも一部はテーパー状である。ある態様では、材料導管の末端近傍の少なくとも一部は実質的に直線状である。材料導管の実質的に直線状の部分の長さは60mm以上である。ある態様では、材料導管の末端とチップは、例えば材料導管とチップが互いに連通するようにインサートによって連結される。これらの態様のいくつかでは、インサートの部分が末端及びチップの部分に挿入されるが、他の態様では、末端及びチップの部分がインサートの部分に挿入される。一般にインサートは少なくとも材料導管より柔軟ではない材料から作製される。   In certain embodiments, at least one end of the material conduit includes at least one tip. In these embodiments, optionally the tip is integrated with the end. In certain aspects, the cavity disposed through the chip has at least two different cross-sectional dimensions. Typically, at least a portion of the tip is tapered. In some embodiments, at least a portion near the end of the material conduit is substantially straight. The length of the substantially straight portion of the material conduit is 60 mm or more. In some embodiments, the end of the material conduit and the tip are connected by an insert, for example, such that the material conduit and the tip are in communication with each other. In some of these embodiments, the insert portion is inserted into the end and tip portion, while in other embodiments, the end and tip portion is inserted into the insert portion. Generally, the insert is made of a material that is at least less flexible than the material conduit.

特定の態様では、材料移送システムはさらにコントローラに動作可能に接続された少なくとも1つの位置決めコンポーネントを備える。一般に位置決めコンポーネントは材料導管及び/又は材料サイトを移動自在に互いに配置する構造を有する。例えば、随意に位置決めコンポーネントは材料サイトを支持する構造の少なくとも1つの対象ホルダーを備える。また、典型的にはコントローラは、材料導管及び/又は材料サイトの相対運動に同期して材料サイトに又は材料サイトから一定量の材料を移送するように、ローラーサポートを回転させると同時に材料導管及び/又は材料サイトを移動自在に互いに配置するよう構成される。   In certain aspects, the material transfer system further comprises at least one positioning component operably connected to the controller. In general, the positioning component has a structure in which material conduits and / or material sites are movably arranged relative to one another. For example, optionally the positioning component comprises at least one object holder structured to support the material site. Also, the controller typically rotates the roller support simultaneously with the material conduit and / or the material conduit and / or the material site in synchronism with the relative movement of the material conduit and / or material site. And / or configured to displace the material sites from one another.

ある態様では、位置決めコンポーネントは少なくとも1つの位置フィードバック制御駆動部に動作可能に接続された少なくとも1つのX/Y軸直線運動テーブルを備え、この位置フィードバック制御駆動部はX軸及びY軸に沿ったX/Y軸直線運動テーブルの運動を制御する。典型的には、位置決めコンポーネントはX/Y軸直線運動テーブルに動作可能に接続された少なくとも1つの対象ホルダーを備え、この対象ホルダーは材料サイトを支持する構造をもつ。特定の態様では、位置決めコンポーネントは少なくとも1つの材料導管サポートヘッドを有する少なくとも1つのZ軸直線運動コンポーネントを備え、この材料導管サポートヘッドは材料導管の少なくとも一部を支持し、かつZ軸に沿って移動する。一般にZ軸直線運動コンポーネントは少なくとも1つのソレノイドを備える。典型的には位置決めコンポーネントは、材料導管の外部に付着する付着性材料を排除するのに十分な速度で材料導管サポートヘッドを運動させるように構成される。   In one aspect, the positioning component comprises at least one X / Y axis linear motion table operably connected to at least one position feedback control drive, the position feedback control drive along the X and Y axes. Controls the motion of the X / Y axis linear motion table. Typically, the positioning component comprises at least one object holder operably connected to an X / Y axis linear motion table, the object holder having a structure that supports the material site. In certain aspects, the positioning component comprises at least one Z-axis linear motion component having at least one material conduit support head that supports at least a portion of the material conduit and along the Z-axis. Moving. Generally, the Z-axis linear motion component comprises at least one solenoid. Typically, the positioning component is configured to move the material conduit support head at a rate sufficient to eliminate adherent material adhering to the exterior of the material conduit.

特定の態様では、材料移送システムはさらにコントローラに動作可能に接続された少なくとも1つの洗浄コンポーネントを備え、この洗浄コンポーネントは、位置決めコンポーネントが材料導管を少なくとも洗浄コンポーネントの近傍に移動させたとき材料導管を洗浄する構造を有する。これらの態様のいくつかでは、例えば、洗浄コンポーネントは少なくとも1つの開口部を有する真空室を備え、この開口部の中に又は開口部の近傍に位置決めコンポーネントが材料導管を移動させ、それにより印加真空が付着性材料を材料導管の外面から除去する。典型的には材料導管の外側の断面寸法は開口部の断面寸法より小さい。   In certain aspects, the material transfer system further comprises at least one cleaning component operably connected to the controller, wherein the cleaning component moves the material conduit when the positioning component moves the material conduit at least in the vicinity of the cleaning component. It has a structure for cleaning. In some of these aspects, for example, the cleaning component comprises a vacuum chamber having at least one opening, and the positioning component moves the material conduit into or near the opening, thereby applying an applied vacuum. Removes the adherent material from the outer surface of the material conduit. Typically, the outer cross-sectional dimension of the material conduit is smaller than the cross-sectional dimension of the opening.

ある態様では、材料移送システムは少なくとも蠕動ポンプ、フィードバックコンポーネント、及び位置決めコンポーネントを互いに取り付ける少なくとも1つの取付けコンポーネントをさらに備える。典型的には取付けコンポーネントは実質的に剛性である。   In certain aspects, the material transfer system further comprises at least one attachment component that attaches at least the peristaltic pump, the feedback component, and the positioning component to each other. Typically, the mounting component is substantially rigid.

別の側面では、本発明は、(i)蠕動ポンプのローラーサポートにより支持された隣接ローラー間の角距離の整数倍に実質的に対応する回転増分;(ii)材料導管の断面寸法;(iii)材料サイトに又は材料サイトから移送される材料の量;及び(iv)蠕動ポンプのローラーサポートにより支持される隣接ローラー間の角距離からなる群から選択された1以上の入力パラメータを受け取るための1以上の論理命令を有するコンピュータ読取り可能媒体を備えたコンピュータプログラムプロダクトを提供する。コンピュータプログラムプロダクトはまた、1以上の材料導管が蠕動ポンプに動作可能に接続され且つ蠕動ポンプが材料導管を通して材料を移送する場合に、回転増分に対応する量の材料が少なくとも1つの材料サイトに又は少なくとも1つの材料サイトから移送されるように、蠕動ポンプのローラーサポートにより支持された隣接ローラー間の角距離の整数倍に実質的に対応する回転増分ずつ蠕動ポンプのローラーサポートを回転させる1以上の論理命令を含む。特定の態様では、コンピュータプログラムプロダクトはローラーサポートの回転に同期してX/Y軸直線運動テーブルとZ軸運動コンポーネントを移動させる少なくとも1つの論理命令をさらに含む。   In another aspect, the present invention provides (i) a rotation increment substantially corresponding to an integer multiple of the angular distance between adjacent rollers supported by the roller support of a peristaltic pump; (ii) a cross-sectional dimension of the material conduit; For receiving one or more input parameters selected from the group consisting of :) the amount of material transferred to or from the material site; and (iv) the angular distance between adjacent rollers supported by the roller support of the peristaltic pump. A computer program product comprising a computer readable medium having one or more logical instructions is provided. The computer program product also has an amount of material corresponding to the incremental rotation at least one material site or when one or more material conduits are operably connected to the peristaltic pump and the peristaltic pump transfers material through the material conduit. One or more rotating the peristaltic pump roller support by rotational increments substantially corresponding to an integral multiple of the angular distance between adjacent rollers supported by the peristaltic pump roller support for transfer from at least one material site Contains logic instructions. In a particular aspect, the computer program product further includes at least one logical instruction that moves the X / Y axis linear motion table and the Z axis motion component in synchronization with the rotation of the roller support.

別の側面では、本発明は材料を移送する方法に関する。この方法は少なくとも1つの蠕動ポンプに動作可能に接続された少なくとも1つのモーターに動作可能に接続された少なくとも1つのコントローラを備えた材料移送システムを提供することを含む。蠕動ポンプは少なくとも2つのローラーを支持する回転可能なローラーサポートを備え、かつ少なくとも1つの材料導管に動作可能に接続される。典型的にはシステムは自動化される。方法はまた材料(細胞懸濁液、試薬、緩衝液、固体サポート懸濁液など)を材料導管を通して移送することを含み、その際、コントローラは、少なくとも1つの材料サイトに又は少なくとも1つの材料サイトから移送される材料の量が回転増分に対応するように、ローラーサポートにより支持された隣接ローラー間の角距離の整数倍に実質的に対応する少なくとも1つの回転増分ずつローラーサポートを回転させる。典型的にはコントローラは材料中の移送材料(例えば細胞など)への剪断効果が最小になるようにローラーサポートを回転させる。典型的には、材料導管が材料サイトに接触することなく材料が材料サイトに移送される。一般に一定量の材料は少なくとも0.1μlの材料を含む。ある態様では、システムはモーターに動作可能に接続された少なくとも1つのフィードバックコンポーネントをさらに備え、このフィードバックコンポーネントは蠕動ポンプの位置フィードバック制御を行う。一般にコントローラは、材料の移送量の周期的変動を最小にするために、材料の各移送量に対して材料導管から実質的に同一のローラー開放を行う。一般に回転増分はシステムの流速特性について補償されない。典型的には同一の回転増分は、実質的に一様な量の材料を材料サイトに又は材料サイトから移送する。特定の態様では、方法は、一定量の材料が材料導管の外部に付着するのを防止するために、ローラーサポートを回転増分だけ回転させた後コントローラにより少なくとも1つの負の圧力パルスを少なくとも材料導管の末端の近傍に加えることをさらに含む。   In another aspect, the invention relates to a method for transferring material. The method includes providing a material transfer system comprising at least one controller operably connected to at least one motor operably connected to at least one peristaltic pump. The peristaltic pump includes a rotatable roller support that supports at least two rollers and is operably connected to at least one material conduit. Typically the system is automated. The method also includes transferring material (cell suspension, reagent, buffer, solid support suspension, etc.) through the material conduit, wherein the controller is to at least one material site or to at least one material site. The roller support is rotated by at least one rotation increment that substantially corresponds to an integer multiple of the angular distance between adjacent rollers supported by the roller support such that the amount of material transferred from the roller support corresponds to the rotation increment. Typically, the controller rotates the roller support so that shear effects on the transfer material (eg, cells) in the material are minimized. Typically, the material is transferred to the material site without the material conduit contacting the material site. Generally, a certain amount of material contains at least 0.1 μl of material. In certain aspects, the system further comprises at least one feedback component operably connected to the motor, the feedback component providing position feedback control for the peristaltic pump. In general, the controller provides substantially the same roller opening from the material conduit for each material transfer to minimize periodic fluctuations in the material transfer. In general, the rotation increment is not compensated for the flow rate characteristics of the system. Typically, the same rotation increment transfers a substantially uniform amount of material to or from the material site. In a particular aspect, the method applies at least one negative pressure pulse by the controller after rotating the roller support by rotational increments to prevent a certain amount of material from adhering to the exterior of the material conduit. And adding in the vicinity of the ends of the.

ある態様では、システムはコントローラに動作可能に接続された少なくとも1つの位置決めコンポーネントをさらに備え、この位置決めコンポーネントは材料導管及び/又は材料サイトを移動自在に互いに配置する構造を有する。典型的には位置決めコンポーネント材料導管の外部に付着した付着性材料がもしあれば排除するのに十分な速度で材料導管を移動させる。典型的には、方法は材料導管の外部に付着した付着性材料がもしあれば排除するのに十分な速度で材料導管を移動させることを含む。ある態様では、位置決めコンポーネントは、材料導管の外部に付着した付着性材料がもしあれば、少なくとも1つの他の物体と接触させて付着性材料を材料導管の外部から除去するように、材料導管を移動させる。例えば、随意に前記他の物体はマルチウェル容器のウェルの一部からなる。   In certain aspects, the system further comprises at least one positioning component operably connected to the controller, the positioning component having a structure that movably positions the material conduits and / or material sites relative to one another. Typically, the material conduit is moved at a rate sufficient to remove any adherent material deposited outside the positioning component material conduit. Typically, the method includes moving the material conduit at a rate sufficient to remove any adherent material attached to the exterior of the material conduit. In some aspects, the positioning component can cause the material conduit to contact the at least one other object to remove the adherent material from the exterior of the material conduit, if any. Move. For example, optionally the other object comprises a portion of a well of a multi-well container.

特定の態様では、材料サイトは少なくとも1つのマルチウェル容器を含み、方法は少なくとも第1の量の材料をマルチウェル容器の少なくとも第1のウェルに移送し、材料導管がマルチウェル容器の少なくとも第2のウェルと連通するように、例えば位置決めコンポーネントにより材料導管及び/又は材料サイトを互いに相対的に移動させ、そして少なくとも第2の量の材料をマルチウェル容器の第2のウェルに移送することを含む。典型的には移動のステップと少なくとも1つの移送のステップとは実質的に互いに同時に行う。典型的には、移動のステップは材料導管の一部を第2のウェルの上方に又は第2のウェル中に配置することを含む。   In certain aspects, the material site includes at least one multi-well container, the method transfers at least a first amount of material to at least a first well of the multi-well container, and the material conduit is at least a second of the multi-well container. Moving material conduits and / or material sites relative to each other, for example by a positioning component, and transferring at least a second amount of material to a second well of a multi-well container. . Typically, the moving step and the at least one transfer step are performed substantially simultaneously with each other. Typically, the step of moving includes placing a portion of the material conduit above or in the second well.

ある態様では、システムは蠕動ポンプに動作可能に接続された複数の材料導管を備え、方法は複数の量の材料を材料サイトに又は材料サイトから材料導管を通して移送することを含む。これらの態様では、一般に材料導管のうち2個以上が異なる材料源に実質的に連通する。典型的には、複数の量の材料が実質的に同時に移送される。ある態様では、材料サイトは少なくとも1つのマルチウェル容器を備え、材料導管のうち少なくとも2つの導管の末端は、マルチウェル容器中に配置された少なくとも2つのウェル間の距離に対応した距離だけ間隔をあける。これらの態様では、一般に方法はこれら2つの材料導管を通してこれら2つのウェルに又はこれら2つのウェルから材料を同時に移送することを含む。一般に材料サイトは少なくとも1つの材料容器及び/又は少なくとも1つの基板表面を備える。典型的には、材料容器は例えば6、12、24、48、96、192、384、768、1536個又はそれより多くのウェルを有するマルチウェル材料容器からなる。随意に基板表面は膜表面を含む。   In certain aspects, the system includes a plurality of material conduits operably connected to the peristaltic pump, and the method includes transferring a plurality of amounts of material to or from the material sites through the material conduit. In these embodiments, generally two or more of the material conduits are in substantial communication with different material sources. Typically, multiple amounts of material are transferred substantially simultaneously. In some embodiments, the material site comprises at least one multiwell container, and the ends of at least two of the material conduits are spaced by a distance corresponding to the distance between at least two wells disposed in the multiwell container. I can make it. In these aspects, the method generally includes simultaneously transferring material to or from the two wells through the two material conduits. In general, a material site comprises at least one material container and / or at least one substrate surface. Typically, the material container consists of a multi-well material container having, for example, 6, 12, 24, 48, 96, 192, 384, 768, 1536 wells or more. Optionally, the substrate surface includes a membrane surface.

別の側面では、本発明は材料を材料サイトに移送する方法を提供する。方法は少なくとも1つの材料導管とこの材料導管に動作可能に接続され材料導管を通して材料を移送する少なくとも1つのポンプとを備えた材料移送システムを提供することを含む。材料移送システムはまた、材料導管に動作可能に接続されて材料導管を移動させる少なくとも1つの位置決めコンポーネントを備える。また、材料移送システムはポンプと位置決めコンポーネントに動作可能に接続された少なくとも1つのコントローラをも備える。コントローラは、ポンプによって材料導管を通って材料を移送させ、位置決めコンポーネントによって材料導管を移動させる。方法はまた、一定量の材料が材料導管の末端部分に付着して所定量の付着性材料を形成するように、材料(例えば流体材料など)を材料導管を通って移送することを含む。また、方法はまた、所定量の付着性材料が材料導管の末端部分から材料サイトに移送されるように、位置決めコンポーネントによって材料導管の少なくとも末端部分を材料サイトの方向に加速すること、及び位置決めコンポーネントによって材料導管の末端部分を減速することを含む。一般に材料サイトはマルチウェル容器の少なくとも1つのウェルを含む。典型的には減速のステップは所定量の付着性材料を材料導管の末端部分から排除することを含む。典型的には、所定量の付着性材料は材料導管の末端部分と材料サイトに接触することなく材料サイトに移送される。ある態様では、材料は細胞懸濁液を含み、方法は移送される細胞への剪断効果を最小にする。   In another aspect, the present invention provides a method for transferring material to a material site. The method includes providing a material transfer system comprising at least one material conduit and at least one pump operatively connected to the material conduit and transferring material through the material conduit. The material transfer system also includes at least one positioning component that is operably connected to the material conduit to move the material conduit. The material transfer system also includes at least one controller operably connected to the pump and the positioning component. The controller moves material through the material conduit by a pump and moves the material conduit by a positioning component. The method also includes transporting the material (eg, fluid material) through the material conduit such that an amount of material adheres to the distal portion of the material conduit to form a predetermined amount of adherent material. The method also includes accelerating at least the distal portion of the material conduit by the positioning component toward the material site such that a predetermined amount of adherent material is transferred from the distal portion of the material conduit to the material site, and the positioning component. Decelerating the distal portion of the material conduit. In general, a material site includes at least one well of a multi-well container. Typically, the deceleration step includes removing a predetermined amount of adherent material from the end portion of the material conduit. Typically, a predetermined amount of adherent material is transferred to the material site without contacting the end portion of the material conduit and the material site. In certain embodiments, the material comprises a cell suspension and the method minimizes shear effects on the transferred cells.

詳細な説明
I.定義
本発明を詳細に説明する前に、本発明は特定のシステム又は方法に限定されず、当然のことながら変え得ることを理解すべきである。また、ここで用いた用語は単に特定の態様を説明するためのものであり、限定する意図はないことを理解すべきである。さらに、他に定義していない限り、ここで用いた技術的及び科学的用語は本発明が属する当業者が一般に理解するのと同じ意味を有する。本発明を記載する際、以下の用語及び文法的変化は下記の定義に従って用いられる。
Detailed description Definitions Before describing the present invention in detail, it is to be understood that the present invention is not limited to a particular system or method and may, of course, vary. It should also be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting. Moreover, unless defined otherwise, technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In describing the present invention, the following terms and grammatical variations are used in accordance with the definitions below.

「材料」なる用語は本質的に任意の物理的状態にある物質をいう。例えば、材料は気体、液体、半流動体、ペースト、粉末、及びそれらの組み合わせの形態をとり得る。さらに例えば本発明の特定の態様では材料は細胞及び/又は試薬懸濁液を含む。   The term “material” refers to a substance in essentially any physical state. For example, the material can take the form of a gas, liquid, semi-fluid, paste, powder, and combinations thereof. Further, for example, in certain embodiments of the invention, the material comprises cells and / or reagent suspensions.

「角距離」又は「角変位」なる用語は回転本体が回転する角度をいう。例えば本発明のある態様では、蠕動ポンプの回転可能なローラーサポートは、ローラーサポートにより支持された隣接ローラー間の角距離の整数倍に実質的に対応する回転増分ずつ回転する。   The term “angular distance” or “angular displacement” refers to the angle at which the rotating body rotates. For example, in one aspect of the invention, the rotatable roller support of the peristaltic pump rotates by rotational increments that substantially correspond to an integer multiple of the angular distance between adjacent rollers supported by the roller support.

「慣性モーメント」なる用語は所与の軸を中心とする角加速度に対する本体の抵抗の尺度をいい、これは本体中の各質量要素と該要素の該軸からの距離の二乗との積の和に等しい。   The term “moment of inertia” refers to a measure of the body's resistance to angular acceleration about a given axis, which is the sum of the product of each mass element in the body and the square of its distance from that axis. be equivalent to.

「可逆的に移送する」なる表現は、例えば材料又はその一部を例えば材料サイトで分配後にその材料サイトから移動すること、1つの材料サイトから移動後に別の材料サイトに分配することなどの可能な材料の移送プロセスについていう。例えば特定の態様では、流体材料が材料サイト(例えばマルチウェルプレート又は他の流体材料の供給源)から吸引され、他のサイト(例えばマルチウェルプレートのウェル、基板の表面、流体材料廃液容器など)に分配される。典型的には、可逆的な材料移送は、特定の材料サイトに材料を移送させるべくローラーサポートの回転方向とは反対の方向に蠕動ポンプのローラーサポートを回転させることによって行う。   The expression “reversibly transported” means, for example, that a material or part of it can be moved from the material site after distribution, for example, at a material site, or distributed from one material site to another material site, etc. This refers to the process of transporting various materials. For example, in certain embodiments, fluid material is aspirated from a material site (eg, a multi-well plate or other source of fluid material) and other sites (eg, wells of a multi-well plate, substrate surface, fluid material waste container, etc.) Distributed to. Typically, reversible material transfer is accomplished by rotating the peristaltic pump roller support in a direction opposite to the direction of rotation of the roller support to transfer material to a particular material site.

「非接触の材料分配」なる表現は、材料が材料導管から分配されるとき材料移送システムの材料導管が材料サイト又は材料サイトに配置された材料に接触しないような材料分配プロセスについていう。   The expression “non-contact material distribution” refers to a material distribution process in which the material conduit of the material transfer system does not contact the material site or the material located at the material site when the material is distributed from the material conduit.

「フィードバックコンポーネント」なる用語はシステムの1以上の他のコンポーネントについての情報を提供するシステムのコンポーネントについていう。例えば特定の態様では、本発明の材料移送システムは蠕動ポンプのローラーサポートを回転させるモーターを備えたフィードバックコンポーネントを含む。これらの態様では、一般にフィードバックコンポーネントは、コントローラが選択した回転増分ずつローラーサポートを回転させることができるように、例えばローラーサポートの位置に関する情報を典型的にはフィードバックコンポーネントに動作可能に接続されたコントローラに提供する。ある態様では、フィードバックコンポーネントは特定の材料サイトに存在する材料の重量などの情報を提供する。本発明の材料移送システムでの使用に随意に適合したこれらの種類のフィードバックコンポーネントに関する更なる詳細は、例えば、Micklash II他による米国特許出願第10/350,905号,「FLUID HANDLING METHODS AND SYSTEMS」(2003年1月24日出願)に記載されており、ここで援用する。   The term “feedback component” refers to a component of the system that provides information about one or more other components of the system. For example, in certain embodiments, the material transfer system of the present invention includes a feedback component with a motor that rotates the roller support of the peristaltic pump. In these aspects, the feedback component is typically a controller operatively connected to the feedback component, typically information regarding the position of the roller support, for example, so that the roller support can be rotated by rotation increments selected by the controller. To provide. In some aspects, the feedback component provides information such as the weight of material present at a particular material site. For further details regarding these types of feedback components optionally adapted for use in the material transfer system of the present invention, see, eg, US Patent Application No. 10 / 350,905, “FLUID HANDRING METHODS AND SYSTEMS” by Micklash II et al. (Filed Jan. 24, 2003), incorporated herein by reference.

「回転増分」なる用語はローラーサポートの角変位についていう。例えば典型的には、本発明のシステムのコントローラは、例えば材料の各移送量に対して実質的に同一のローラー開放が行われるように、ローラーサポートにより支持された隣接ローラー間の角距離の整数倍に実質的に対応した回転増分ずつローラーサポートを回転させるよう構成される。例えば特定の態様では、ローラーサポートが回転する回転増分をユーザーが直接選択するが、別の態様では、システムコントローラは例えばユーザーが移送を欲する材料の入力量に基づいて適当な回転増分を選択するよう構成される。   The term “rotational increment” refers to the angular displacement of the roller support. For example, typically, the controller of the system of the present invention is an integer number of angular distances between adjacent rollers supported by a roller support, such that, for example, substantially the same roller opening occurs for each transfer of material. The roller support is configured to rotate by rotational increments substantially corresponding to the double. For example, in certain aspects, the user directly selects the rotation increment that the roller support rotates, while in another aspect, the system controller may select an appropriate rotation increment based on, for example, the input amount of material that the user wants to transfer. Composed.

「ローラー開放」又は「開放イベント」なる表現は、蠕動ポンプの動作中にローラーサポートのローラーが材料導管との接触から離れるプロセスについていう。典型的には開放イベントは、ほぼ最大から実質的にゼロまで開放を経験しているローラーにより印加される圧力の変化に対応する。   The expression “roller opening” or “opening event” refers to the process by which the roller of the roller support leaves contact with the material conduit during operation of the peristaltic pump. Typically, an opening event corresponds to a change in pressure applied by a roller experiencing opening from approximately maximum to substantially zero.

「隣接ローラー間の角距離の整数倍」なる表現は蠕動ポンプのローラーサポートにより支持された隣接ローラー間の角距離と整数(すなわち自然数、これらの数の負数、又はゼロのいずれか)との積についていう。典型的にはここに記載のシステムのコントローラは、ローラーサポートにより支持された隣接ローラー間の角距離の整数倍に実質的に対応した回転増分ずつローラーサポートを回転させるよう構成される。例えば、もしローラーサポートが互いに120°離れて配置された3個のローラーを含み、かつ選択された整数が+2であるならば、ローラーサポートの回転増分は240°になり、一方同じローラーサポートについて選択された整数が+4であるならば、ローラーサポートの回転増分は480°になり、以下同様である。一般に選択された整数の前の正及び負の符号はローラーサポートの相対的な回転方向、例えば順方向又は逆方向を示す。   The expression "integer multiple of the angular distance between adjacent rollers" is the product of the angular distance between adjacent rollers supported by the roller support of the peristaltic pump and an integer (ie a natural number, one of these numbers negative or zero). Say about. Typically, the controller of the system described herein is configured to rotate the roller support by rotational increments substantially corresponding to an integer multiple of the angular distance between adjacent rollers supported by the roller support. For example, if the roller support includes three rollers positioned 120 ° apart from each other and the selected integer is +2, the rotation increment of the roller support will be 240 °, while selecting for the same roller support If the resulting integer is +4, the roller support rotation increment will be 480 °, and so on. In general, the positive and negative signs in front of the selected integer indicate the relative direction of rotation of the roller support, eg, forward or reverse.

例えば蠕動ポンプにより印加される圧力下で材料サイトに及び/又は材料サイトから材料導管を通って材料を移動できる場合に、材料導管は材料サイトに「連通」する。   A material conduit “communicates” with a material site if the material can be moved to and / or from the material site under pressure applied by, for example, a peristaltic pump.

「周期的変動」なる表現は所与のデバイス又はシステムの出力又は他の特性における反復性の変化についていう。典型的には例えば変位サイクル中にローラーが材料導管から開放されるときロータリー蠕動ポンプにより移送される材料の量の周期的変動が存在する。さらに具体的に言うと、一般にリードローラー(すなわち特定の変位サイクルにおいて材料導管との接触が最も早いローラー)が一定の圧力を材料導管に印加する場合には、変位サイクル中の角変位と移送材料量との間に実質的に比例関係が存在する。しかしながら、リードローラーにより材料導管に印加される圧力がゼロに減少する開放イベントをリードローラーが経験する際にこの関係は非比例的になる傾向をもつ。このことにより、材料の排出量とポンプの角変位を関係付ける機能において反復性の異常又は周期的変動が生じる。   The expression “periodic variation” refers to repetitive changes in the output or other characteristics of a given device or system. There are typically periodic variations in the amount of material transferred by the rotary peristaltic pump, for example when the roller is released from the material conduit during a displacement cycle. More specifically, if the lead roller (ie, the roller that contacts the material conduit most quickly in a particular displacement cycle) applies a constant pressure to the material conduit, the angular displacement during the displacement cycle and the transfer material There is a substantially proportional relationship with the quantity. However, this relationship tends to be non-proportional when the lead roller experiences an opening event in which the pressure applied to the material conduit by the lead roller decreases to zero. This results in repetitive anomalies or periodic variations in the function relating material discharge and angular displacement of the pump.

「頂」なる用語は供給源から目的地への材料の移送などのように一般に設計又は意図された運転使用の場合でのデバイス若しくはシステム又はデバイス若しくはシステムコンポーネントの最高の点、レベル、表面、又は部分についていう。対照的に、「底」なる用語は一般に設計又は意図された運転使用の場合でのデバイス若しくはシステム又はデバイス若しくはシステムのコンポーネントの最低の点、レベル、表面又は部分についていう。   The term “top” generally refers to the highest point, level, surface, or device or system or device or system component in the case of a designed or intended operational use, such as the transfer of material from a source to a destination. Say about the part. In contrast, the term “bottom” generally refers to the lowest point, level, surface or portion of a device or system or component of a device or system in the case of design or intended operational use.

II.序論
二三の特定の態様に関して本発明を説明するが、この説明は本発明の例示であり本発明を限定するものと解釈すべできない。当業者なら特許請求の範囲に記載の本発明の真の範囲から逸脱することなくここに記載の本発明の態様についての様々な変更を行うことができる。例えば、ここでは説明を明確にするため比較的少ない量又は容量(例えばミリリットル、マイクロリットル等の規模)の材料の移送に重点が置かれているが、本発明のシステム及び方法は本質的に任意の量の材料を正確に移送するよう適合し得ることが分かる。よりよい理解のため、特定の同じコンポーネントは種々の図の全体にわたって同じ参照文字及び/又は数字により示されていることにも留意されたい。
II. Introduction The present invention will be described with respect to a few specific embodiments, but this description is illustrative of the invention and is not to be construed as limiting the invention. Those skilled in the art can make various modifications to the embodiments of the present invention described herein without departing from the true scope of the present invention as set forth in the claims. For example, although the emphasis here is on the transfer of relatively small quantities or volumes (eg, milliliters, microliters, etc.) of material for clarity of explanation, the systems and methods of the present invention are essentially optional. It can be seen that the amount of material can be adapted to accurately transfer. It should also be noted that for the sake of better understanding, certain identical components are designated by the same reference letters and / or numbers throughout the various figures.

一般に本発明の材料移送システム及び方法は、正確な角変位を実現すべく正確に調節された加速度、速度、及び減速度をもって回転する蠕動ポンプを備える。さらに、典型的にはここに記載のシステム及び方法は、ロータリー蠕動ポンプを用いて正確で再現可能な材料移送が実現されるように、例えばローラー開放イベントにより生じる周期的な変動を考慮に入れる。例えば特定の態様では、材料移送システムは材料の各移送量に対して実質的に同一のローラー開放イベントが生じることで材料の移送量の変動源としてのローラー開放を最小にするよう構成される。   In general, the material transfer system and method of the present invention comprises a peristaltic pump that rotates with acceleration, speed, and deceleration adjusted precisely to achieve accurate angular displacement. In addition, the systems and methods described herein typically take into account periodic fluctuations caused, for example, by roller opening events so that accurate and reproducible material transfer is achieved using a rotary peristaltic pump. For example, in certain aspects, the material transfer system is configured to minimize roller opening as a source of variation in material transfer by causing substantially the same roller open event for each transfer of material.

例えば、一般にリードポンプローラーが一定の圧力を材料導管に加えて変位サイクルを始動及び終了する場合にはポンプローラーサポートの角変位と移送される材料の量(例えば容量)との間には実質的に比例関係が存在する。さらに、リードローラーが材料導管から開放し始める一方で、例えば別のローラーは導管(例えばチュービングなど)に係合し始めるので、典型的には導管中の少なくと一部の材料が後方に吸い込まれて導管との接触から脱するリードローラーにより残されたギャップを充填する際、移送量が角変位の関数として少なくとも部分的に負になり始める期間が存在する。このことは図1A及びBにさらに説明されており、4個のローラー102を支持するポンプローラーサポート100が略示されている。図1A及びBでは、Ω及びΩ’は同じ大きさである。図示されているように、ローラー102は圧縮表面106に導管104を押し付けて導管104を通して材料を移送させる。矢印108はローラーサポート100の回転方向を示し、矢印110は導管104を通る材料の移送方向を示す。図1Bはポンプがローラーサポート100を図1A中に図示された変位Ωだけ回転させた後の導管104の状態の変化を示す。図1Aから図1Bへの進行により、退去中又は開放中のリードローラーが導管104との接触を脱するとき、そのローラーが導管104から引き離れて導管104中の材料(例えば流体、気体、ペーストなど)が少なくとも一瞬の間後方に吸い込まれるのが示される。このことにより、材料の排出量をポンプローラーサポートの角変位に関係付ける機能において反復性の異常又は周期的変動が生じる。   For example, in general, when the reed pump roller applies a constant pressure to the material conduit to initiate and terminate the displacement cycle, there is a substantial difference between the angular displacement of the pump roller support and the amount of material transferred (eg, volume). There is a proportional relationship. In addition, while the reed roller begins to release from the material conduit, for example, another roller begins to engage the conduit (e.g. tubing), typically at least some material in the conduit is sucked back. When filling the gap left by the lead roller leaving the contact with the conduit, there is a period in which the transfer begins to become at least partially negative as a function of angular displacement. This is further illustrated in FIGS. 1A and B, where a pump roller support 100 supporting four rollers 102 is shown schematically. In FIGS. 1A and B, Ω and Ω ′ are the same size. As shown, the roller 102 presses the conduit 104 against the compression surface 106 to transfer material through the conduit 104. Arrow 108 indicates the direction of rotation of the roller support 100 and arrow 110 indicates the direction of material transfer through the conduit 104. FIG. 1B shows the change in the state of the conduit 104 after the pump has rotated the roller support 100 by the displacement Ω illustrated in FIG. 1A. As the progression from FIG. 1A to FIG. 1B causes the retreating or opening lead roller to leave contact with the conduit 104, the roller is pulled away from the conduit 104 and the material (eg, fluid, gas, paste) in the conduit 104 is removed. Etc.) is sucked backwards for at least a moment. This results in repetitive anomalies or periodic variations in the function relating material discharge to angular displacement of the pump roller support.

したがって、ここに開示された本発明の側面は、ロータリー蠕動ポンプを用いて選択した量の材料(例えば流体材料など)を正確に移送するように当該周期的変動を容易に考慮に入れるシステム及び方法論に関する。特定の態様では、例えば、本発明は隣接ローラー間の角距離の整数倍に等しいポンプ角回転又は回転増分に対応した量の材料(例えば流体容量)を移送するよう構成された制御システムを提供する。様々な代表的な角距離を図2A〜Cに概略的に示す。さらに具体的に言うと、図2Aは180°の角距離θで配置された2つのローラー202を支持するローラーサポート200を概略的に示し、図2Bはθが120°に等しくなるよう配置された3個のローラー202を支持するローラーサポート200を概略的に示し、図2Cはθが90°に等しくなるよう配置された4個のローラー202を支持するローラーサポート200を概略的に示す。本質的に任意の角距離が随意に利用される。例えば、最小の分配量はポンプローラーの数を増やすことにより小さくできる。角θは次式により与えられる。
θ=S/r
ここでSは隣接ローラー202の回転軸間に配置される円形経路の円周に沿った距離(すなわち角θにより範囲が定められる円弧長)であり、rはローラーサポート200の回転軸からローラー202の回転軸までの距離である。このように、ここに記載の方法及びシステムにより、各々の分配/吸引に対して同じローラー開放イベントが発生することで、分配/吸引間での分配/吸引量の変動源としてのローラー開放を除去することが保証される。
Accordingly, aspects of the present invention disclosed herein are systems and methodologies that readily take into account such periodic variations to accurately transfer a selected amount of material (eg, fluid material) using a rotary peristaltic pump. About. In certain aspects, for example, the present invention provides a control system configured to transfer an amount of material (eg, fluid volume) corresponding to a pump angular rotation or rotation increment equal to an integral multiple of the angular distance between adjacent rollers. . Various representative angular distances are schematically illustrated in FIGS. More specifically, FIG. 2A schematically shows a roller support 200 that supports two rollers 202 arranged at an angular distance θ of 180 °, and FIG. 2B is arranged so that θ is equal to 120 °. A roller support 200 supporting three rollers 202 is schematically shown, and FIG. 2C schematically shows a roller support 200 supporting four rollers 202 arranged so that θ is equal to 90 °. Essentially any angular distance is optionally utilized. For example, the minimum dispensing amount can be reduced by increasing the number of pump rollers. The angle θ is given by
θ = S / r
Here, S is a distance along the circumference of a circular path arranged between the rotation axes of the adjacent rollers 202 (that is, the arc length defined by the angle θ), and r is the rotation axis of the roller support 200 from the roller 202. The distance to the rotation axis. Thus, the method and system described herein eliminates roller opening as a source of variation in dispensing / suction volume between dispensing / suctions by generating the same roller opening event for each dispensing / suction. Guaranteed to do.

本発明の側面をさらに説明すると、図3は本発明の一態様による材料移送システムを概略的に示す。一般に本発明の材料移送システムは、多くの既存のシステムよりも優れた正確さと簡単さに加えてより高いスループットで材料移送を実行できるように高度に自動化される。図示されているように、材料移送システム300は取付けコンポーネント304(グリッドフレームとして図示)上に取り付けられた蠕動ポンプ302(例えばマルチチャネル低容量蠕動ポンプ)を備える。材料移送システム300はまた駆動モーター306を備えたフィードバックコンポーネントを含み、この駆動モーター306は位置エンコーダ及びギア減速を含み且つ蠕動ポンプ302に動作可能に接続されて蠕動ポンプ302の回転可能なローラーサポートについて正確に制御された回転を行わせる。フィードバックコンポーネントはまた位置フィードバック制御を行うことのできる駆動モーター306用の制御システム(図3中に図示せず)を含む。   To further illustrate aspects of the present invention, FIG. 3 schematically illustrates a material transfer system according to one embodiment of the present invention. In general, the material transfer system of the present invention is highly automated so that material transfer can be performed at higher throughput in addition to greater accuracy and simplicity than many existing systems. As shown, the material transfer system 300 includes a peristaltic pump 302 (eg, a multi-channel low volume peristaltic pump) mounted on a mounting component 304 (shown as a grid frame). The material transfer system 300 also includes a feedback component with a drive motor 306 that includes a position encoder and gear reducer and is operably connected to the peristaltic pump 302 for the rotatable roller support of the peristaltic pump 302. Have a precisely controlled rotation. The feedback component also includes a control system (not shown in FIG. 3) for the drive motor 306 that can provide position feedback control.

材料導管308は圧縮表面と蠕動ポンプ302のローラーとの間に配置される。また、材料導管308の一方の末端の組は同一又は異なる材料源(図示せず)に連通し、もう一方の末端の組はチップ311を介して材料導管サポートヘッド310に動作可能に接続される。材料導管サポートヘッド310はZ軸直線運動コンポーネント312(例えばコンパクトで高速度の短距離移動Z軸運動コンポーネントシステム)を介してアーム318に取り付けられる。アーム318は対象ホルダー314の上方に材料導管サポートヘッド310を吊り下げる。典型的にはソレノイドモーターなどのモーター(図示せず)がZ軸直線運動コンポーネント312に動作可能に接続され、対象ホルダー314上に配置された材料サイト(例えばマルチウェルプレート、膜など)に対して材料導管サポートヘッド310をZ軸平行移動させる。対象物ホルダー314はX/Y軸直線運動テーブル320に動作可能に接続され、このテーブル320がX軸及びY軸に沿って材料導管サポートヘッド310に対して対象ホルダー314を移動させる。X/Y軸直線運動テーブル320はまた取付けコンポーネント304上に取り付けられる。一般に1以上のモーター(例えばソレノイドモーターなど)が本発明の材料移送システムに動作可能に接続され、X/Y軸直線運動テーブル上で対象ホルダーを移動させる。例えば、ソレノイドモーター316は材料移送システム300において対象ホルダー314を移動させる。図3中には図示していないが、一般に材料移送システム300はまた、例えばX/Y軸直線運動テーブル320用の制御ドライブと、駆動モーター306用の位置フィードバックとを含む。代表的な制御ドライブを図12に概略的に示す。典型的には本発明の材料移送システムはまた選択した回転増分ずつ蠕動ポンプローラーサポートを回転させるよう構成されたコントローラ(これも図3中に図示せず)を備える。典型的には回転増分はローラーサポートにより支持された隣接ローラー間の角距離の整数倍に実質的に対応し、それによりここに記載の周期的変動が考慮に入れられる。本発明のこれらの側面及びその他の側面を以下詳細に説明する。   Material conduit 308 is disposed between the compression surface and the roller of peristaltic pump 302. Also, one end set of material conduit 308 communicates with the same or different material source (not shown) and the other end set is operatively connected to material conduit support head 310 via tip 311. . The material conduit support head 310 is attached to the arm 318 via a Z-axis linear motion component 312 (e.g., a compact, high speed, short-distance travel Z-axis motion component system). Arm 318 suspends material conduit support head 310 above target holder 314. Typically, a motor (not shown) such as a solenoid motor is operably connected to the Z-axis linear motion component 312 and relative to a material site (eg, multiwell plate, membrane, etc.) located on the subject holder 314. The material conduit support head 310 is translated in the Z axis. The object holder 314 is operably connected to an X / Y axis linear motion table 320 that moves the object holder 314 relative to the material conduit support head 310 along the X and Y axes. X / Y axis linear motion table 320 is also mounted on mounting component 304. Generally, one or more motors (eg, solenoid motors, etc.) are operably connected to the material transfer system of the present invention to move the subject holder on the X / Y axis linear motion table. For example, the solenoid motor 316 moves the object holder 314 in the material transfer system 300. Although not shown in FIG. 3, the material transfer system 300 generally also includes a control drive for, for example, an X / Y axis linear motion table 320 and a position feedback for the drive motor 306. A typical control drive is shown schematically in FIG. Typically, the material transfer system of the present invention also includes a controller (also not shown in FIG. 3) configured to rotate the peristaltic pump roller support by selected rotation increments. Typically, the rotation increment substantially corresponds to an integer multiple of the angular distance between adjacent rollers supported by the roller support, thereby taking into account the periodic variations described herein. These and other aspects of the invention are described in detail below.

III.蠕動ポンプ
ここに記載のシステム及び方法の利点の一つは、同一の回転増分が実質的に(すなわちほとんど又は厳密に)一様な量の材料(例えば、材料容量など)を材料サイトに又は材料サイトから移送させることである。さらに、典型的には回転増分は特定の既存のシステム、例えば、ここで援用するKemnitzの米国特許第6,393,338号,「APPARATUS AND CONTROL METHOD FOR ACCURATE ROTARY PERISTALTIC PUMP FILLING」(2002年5月12日発行)に記載の装置などのとは違って利用される特定のシステムの流速特性について補償されない。したがって、典型的には本発明のシステム及び方法はこれらの既存の方法及びシステムの多くのものよりも実現するのが容易であり複雑でもない。
III. Peristaltic pumps One of the advantages of the systems and methods described herein is that the same rotational increments provide a substantially (ie, almost or strictly) uniform amount of material (eg, material volume) at the material site or material. It is to be transferred from the site. In addition, rotation increments are typically determined in certain existing systems, such as Chemnitz US Pat. No. 6,393,338, “APPARATUS AND CONTROL METHOD FOR ACCURATE ROPERY PERISTALIC PUMP FILLING” (May 2002). Unlike the devices described in the 12th issue), there is no compensation for the flow characteristics of the particular system used. Thus, the systems and methods of the present invention are typically easier and less complex to implement than many of these existing methods and systems.

本質的にどのロータリー蠕動ポンプでも本発明のシステムにおいて使用できる。典型的には蠕動ポンプはターニング機構を使用し、各々の回転運動で材料がチューブを通って移動するようにいくつかの地点で例えばポンプのローラー、シューなどに接触して圧縮されるチューブ又は他の導管を通って材料を移動させる。典型的には、蠕動ポンプは選択した材料サイト(例えば、マイクロタイタープレート、基板の表面など)に又は該材料サイトから一定量の材料を可逆的に移送するよう構成される。一般に蠕動ポンプは少なくとも2個のローラー(すなわち3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、30個又はそれより多いローラー)を支持する回転可能なローラーキャリヤー又はサポートを備える。特定の態様では、ローラーサポートは例えば異なる数のローラーを有するローラーサポートと交換できる。さらに例えば、典型的にはローラーサポートは約2〜約50個のローラー、さらに典型的には約3〜約40個のローラー、及びなおいっそう典型的には約4〜約30個のローラーを支持する。一般に、所与のローラーサポートにより支持されるローラーの数が多くなればなるほど、蠕動ポンプが移送できる材料の量は少なくなる。というのは典型的には本発明のコントローラはローラーサポート上に支持される隣接ローラー間の角距離の整数倍に実質的に対応する回転増分ずつローラーサポートを回転させるよう構成されるからである。   Essentially any rotary peristaltic pump can be used in the system of the present invention. Typically, a peristaltic pump uses a turning mechanism, such as a tube or other that is compressed in contact with pump rollers, shoes, etc. at several points so that each rotational movement moves material through the tube. Move material through the conduit. Typically, peristaltic pumps are configured to reversibly transfer an amount of material to or from selected material sites (eg, microtiter plates, substrate surfaces, etc.). In general, peristaltic pumps support at least two rollers (ie 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 30 or more rollers). A rotatable roller carrier or support is provided. In certain embodiments, the roller support can be replaced with, for example, a roller support having a different number of rollers. Further, for example, typically the roller support supports from about 2 to about 50 rollers, more typically from about 3 to about 40 rollers, and even more typically from about 4 to about 30 rollers. To do. In general, the greater the number of rollers supported by a given roller support, the less material the peristaltic pump can transfer. This is because the controller of the present invention is typically configured to rotate the roller support by rotational increments substantially corresponding to an integer multiple of the angular distance between adjacent rollers supported on the roller support.

一般にローラーサポートにより支持される隣接ローラーは互いに高々180°離れて配置される。さらに、典型的にはローラーサポートにより支持される隣接ローラー対間の角距離は互いに実質的に(すなわちほとんど又は厳密に)等しい。例えば、ローラーサポートにより支持される隣接ローラーは、回転増分が例えば約12°(例えば実質的に等間隔の30個のローラーに対応)、約18°(例えば実質的に等間隔の20個のローラーに対応)、約22.5°(例えば実質的に等間隔の16個のローラーに対応)、約24°(例えば実質的に等間隔の15個のローラーに対応)、約25.7°(例えば実質的に等間隔の14個のローラーに対応)、約27.7°(例えば実質的に等間隔の13個のローラーに対応)、約30°(例えば実質的に等間隔の12個のローラー)、約32.7°(例えば実質的に等間隔の11個のローラーに対応)、約36°(例えば実質的に等間隔の10個のローラーに対応)、約40°(例えば実質的に等間隔の9個のローラー)、約45°(例えば実質的に等間隔の8個のローラー)、約51.4°(例えば実質的に等間隔の7個のローラー)、約60°(例えば実質的に等間隔の6個のローラー)、約72°(例えば実質的に等間隔の5個のローラー)、約90°(例えば実質的に等間隔の4個のローラー)、約120°(例えば実質的に等間隔の3個のローラー)、約180°(例えば実質的に等間隔の2個のローラー)等から選択された角変位に実質的に対応するように随意に配置される。随意に、所与のローラーサポートにより支持される隣接ローラーの対間の角距離は互いに等しくない。   In general, adjacent rollers supported by a roller support are arranged at most 180 ° apart from each other. Furthermore, the angular distance between adjacent roller pairs typically supported by a roller support is substantially (i.e., almost or exactly) of each other. For example, an adjacent roller supported by a roller support may have a rotation increment of, for example, about 12 ° (eg, corresponding to 30 rollers that are substantially equally spaced), or about 18 ° (eg, 20 rollers that are substantially equally spaced) ), About 22.5 ° (e.g. corresponding to 16 substantially equally spaced rollers), about 24 ° (e.g. corresponding to 15 substantially equally spaced rollers), about 25.7 ° (e.g. For example, corresponding to substantially 14 equally spaced rollers), about 27.7 ° (for example, corresponding to 13 substantially equally spaced rollers), about 30 ° (for example, substantially 12 equally spaced 12 rollers) Roller), about 32.7 ° (e.g. corresponding to 11 rollers at substantially equal intervals), about 36 ° (e.g. corresponding to 10 rollers at substantially equal intervals), about 40 ° (e.g. substantially 9 equally spaced rollers), approximately 45 ° (eg substantially 8 at regular intervals), about 51.4 ° (eg, 7 rollers at substantially equal intervals), about 60 ° (eg, 6 rollers at substantially equal intervals), about 72 ° (Eg, substantially five equally spaced rollers), about 90 ° (eg, substantially four equally spaced rollers), about 120 ° (eg, substantially three equally spaced rollers), about 180 ° It is optionally arranged to substantially correspond to an angular displacement selected from, for example, (e.g., two rollers at substantially equal intervals). Optionally, the angular distance between adjacent roller pairs supported by a given roller support is not equal to each other.

ここに記載のシステムを用いて流体材料の他の容量を移送することもできるが、一般には回転増分は少なくとも約0.1μl容量の流体材料に対応する。一般に、例えば、典型的には約10〜約15μl/ウェルの総容量を有する1536-ウェルプレートなどの高密度マルチウェルプレートに及び/又は該高密度マルチウェルプレートから本発明のシステムにより流体材料を移送する場合には、マイクロリットル容量が望ましい。流体材料のより大きな容量(例えばミリリットル容量、リットル容量など)もまた、本発明のシステムを用いて随意に移送される。典型的にはユーザーは、蠕動ポンプのローラーサポートにより支持されるローラー数、選択した回転増分、用いる材料導管の内側断面寸法(例えば直径など)、ローラーが材料導管を蠕動ポンプの圧縮表面に押し付ける際のローラーと材料導管との接触の深さ又は程度などのパラメータを変えることによって、本発明のシステムにより移送される材料の所望の量(例えば流体材料の容量又はアリコート)を選択できる。   Although other volumes of fluid material can be transferred using the system described herein, generally the rotation increment corresponds to at least about 0.1 μl volume of fluid material. In general, for example, fluid material is transferred to and / or from a high density multiwell plate, such as a 1536-well plate, typically having a total volume of about 10 to about 15 μl / well by the system of the present invention. For transport, microliter capacity is desirable. Larger volumes of fluid material (eg, milliliter volumes, liter volumes, etc.) are also optionally transferred using the system of the present invention. Typically, the user selects the number of rollers supported by the roller support of the peristaltic pump, the selected rotation increment, the inner cross-sectional dimensions of the material conduit used (eg diameter), when the roller presses the material conduit against the peristaltic pump compression surface By varying parameters such as the depth or degree of contact between the roller and the material conduit, the desired amount of material (eg, volume or aliquot of fluid material) transferred by the system of the present invention can be selected.

ある態様では、例えば、蠕動ポンプは複数の量の材料を同時に移送できるマルチチャネル蠕動ポンプからなる。例えば、図4は材料移送システム300における蠕動ポンプ302の詳細な斜視図を概略的に示す。示された態様では、蠕動ポンプ302は5個のチャネル400を備える。随意に、追加のチャネル400が蠕動ポンプ302に加えられ、又はチャネル400のうち1個以上が蠕動ポンプ302から除去される。典型的には、チャネル数は特定の用途で利用される材料サイトの種類に基づいて選択される。例えば、チャネル数はマルチウェルプレートにおけるウェルの所与の列又は段の数に対応して選択できる。蠕動ポンプ302のローラーサポートのローラー402もまた図4中に概略的に示される。   In one embodiment, for example, the peristaltic pump comprises a multi-channel peristaltic pump that can transfer multiple quantities of material simultaneously. For example, FIG. 4 schematically shows a detailed perspective view of peristaltic pump 302 in material transfer system 300. In the embodiment shown, peristaltic pump 302 comprises five channels 400. Optionally, additional channels 400 are added to peristaltic pump 302 or one or more of channels 400 are removed from peristaltic pump 302. Typically, the number of channels is selected based on the type of material site utilized in a particular application. For example, the number of channels can be selected corresponding to a given number of rows or stages of wells in a multi-well plate. The roller support roller 402 of the peristaltic pump 302 is also shown schematically in FIG.

ローラーサポートに対して回転する回転可能なローラー(例えば、受動的又は能動的に回転可能)が典型的には本発明のシステムにおいて利用されるが、固定ローラー又はシューなどのように回転できないが機能的に等価なコンポーネントもまた随意に用いられる。しかしながら、一般に回転可能なローラーは、材料導管(例えばフレキシブルチュービングなど)上の摩耗が、同等の使用量の場合の回転できない等価物よりも小さい。典型的には導管の摩耗は、主にローラーと導管との初期接触領域にて又は該領域の近くにて最初に観察される。この種の摩耗を説明するため、図5はローラーサポート500がローラー502を回転させ材料導管504と接触させる際に受動的に回転可能なローラー502を支持するローラーサポート又はキャリア500についての横断面図を概略的に示す。矢印506はローラーキャリア500の角速度ωを表し、矢印508は材料導管504を通る材料の移送方向を表す。図示したローラーサポート500の回転方向の場合のローラー502と材料導管504との初期接触領域に近接して摩耗領域510が示される。例えば、ローラーキャリア又はサポートが速度Vで回転しているならば、ローラーサポートにより支持された受動的に回転可能なローラーサポートは一般にローラー速度Vを有し、導管に接触する前はゼロに等しい。ローラーが導管に接触すると、典型的には摩擦によって瞬時に回転可能なローラーはV=0からV=−Vcosθに加速する。V=−Vcosθの導出は後に説明する。一般にこの加速度は達成するには大きすぎる。その代わりに、典型的にはローラーは、図5で概略的に示された摩耗領域510などの初期接触領域にて又は該初期接触領域の近くにて摩耗を生じる導管上で横滑りする。さらに説明すると、図6は回転可能なローラー602が材料導管604に接触する際に受動的に回転可能なローラー602を支持するローラーキャリアアーム600を概略的に示す。上述したように、図6に関してV=−Vcosθは以下のように導出される:
=−Vsinφ
φ=180°−90°−θ又は90°−θ
よって、
=−Vsin(90°−θ)
=−V(sin90°cosθ−cos90°sinθ)
sin90°=1及びcos90°=0であるから、
=−Vcosθ
となり、導管がローラーの周りに巻かれる場合にはcosθが1である。したがって、この種の導管の摩耗を最小にするために、本発明の特定の態様ではローラーの初期速度が実質的に−Vに等しくなるようにローラーを随意に能動的に回転させる。これらの態様のいくつかでは、例えば、遊星歯車トランスミッションによりローラーのこのような回転が生じ、その回転はローラーサポートの回転とは反対又は逆の方向である。特に、平歯車などが各ローラーに対して同軸上に取り付けられる。歯車のピッチ曲線は実質的にローラーの半径に等しい。また、固定輪歯車などが平歯車を取り囲む。トランスミッションはローラーサポート又はキャリアを回転させることにより駆動される。例えば、図7は能動的に回転可能なローラーを支持するローラーサポートの一部の正面図を概略的に示す。図示されているように、ローラーサポート700がローラー702を支持する。また図示されているように、ローラーサポート700が駆動シャフト708を介して回転させられる際にローラー702が歯車トランスミッションにより実質的に−Vにて回転するように、平歯車704が各ローラー702に同軸上に取り付けられ、輪歯車706が平歯車704を取り囲んでいる。
A rotatable roller that rotates relative to the roller support (eg, passively or actively rotatable) is typically utilized in the system of the present invention, but cannot function as a fixed roller or shoe, etc. Equivalent components are also optionally used. However, in general, rotatable rollers have less wear on material conduits (eg flexible tubing, etc.) than non-rotatable equivalents for equivalent usage. Typically, conduit wear is first observed primarily at or near the initial contact area between the roller and the conduit. To illustrate this type of wear, FIG. 5 is a cross-sectional view of a roller support or carrier 500 that supports a passively rotatable roller 502 as the roller support 500 rotates the roller 502 and contacts the material conduit 504. Is shown schematically. Arrow 506 represents the angular velocity ω C of roller carrier 500 and arrow 508 represents the direction of material transfer through material conduit 504. A wear region 510 is shown proximate to the initial contact region between the roller 502 and the material conduit 504 in the direction of rotation of the illustrated roller support 500. For example, if a roller carrier or support is rotating at the speed V C, passively rotatable roller support which is supported by a roller support generally has a roller speed V R, to zero before contacting the conduit equal. Roller in contact with the conduit, typically is rotatable roller instantly by friction accelerates from V R = 0 to V R = -V C cosθ. Derivation of V R = −V C cos θ will be described later. In general, this acceleration is too large to achieve. Instead, typically the roller skids on a conduit that causes wear at or near the initial contact area 510, such as the wear area 510 shown schematically in FIG. To further illustrate, FIG. 6 schematically illustrates a roller carrier arm 600 that supports a passively rotatable roller 602 as the rotatable roller 602 contacts the material conduit 604. As described above, V R = −V C cos θ with respect to FIG. 6 is derived as follows:
V R = −V C sinφ
φ = 180 ° -90 ° -θ or 90 ° -θ
Therefore,
V R = −V C sin (90 ° −θ)
V R = −V C (sin 90 ° cos θ−cos 90 ° sin θ)
Since sin90 ° = 1 and cos90 ° = 0,
V R = −V C cos θ
And cos θ is 1 when the conduit is wound around the roller. Therefore, in order to wear of this type of conduit to a minimum, in certain embodiments of the present invention to actively rotate the roller optionally as initial velocity of the rollers is substantially equal to -V C. In some of these aspects, for example, the planetary gear transmission causes such rotation of the roller, which is in the opposite or opposite direction to the rotation of the roller support. In particular, a spur gear or the like is coaxially attached to each roller. The gear pitch curve is substantially equal to the radius of the roller. A fixed ring gear surrounds the spur gear. The transmission is driven by rotating a roller support or carrier. For example, FIG. 7 schematically shows a front view of a portion of a roller support that supports an actively rotatable roller. As shown, roller support 700 supports roller 702. As also shown, as the roller 702 when the roller support 700 is rotated via the drive shaft 708 rotates at substantially -V C by a gear transmission, spur gear 704 on each roller 702 Mounted coaxially, ring gear 706 surrounds spur gear 704.

長い間にはもっと緩やかな摩耗もまた、特定の導管に沿った接触地点のすべてにおいて一般に観察される。後で説明するように、典型的にはローラーは、例えば材料導管の分配末端(例えば分配チップ、ノズルなど)に近接した材料導管表面にかなりの流体材料を付着又は運び残すことなく、材料導管から材料をきれいに移送するのに十分な速度に加速及び減速される。加速度による力がローラーと導管との摩擦力よりも大きいならば、ローラーと導管の表面が互いにスライドすることで材料導管が摩耗する。このもっと緩やかな摩耗もまた、例えば上述した歯車トランスミッション機構によってローラーの初期速度を−Vに等しくすることにより最小にできる。 Over time, more gradual wear is also commonly observed at all points of contact along a particular conduit. As will be described later, typically the roller is removed from the material conduit without, for example, attaching or carrying significant fluid material to the surface of the material conduit proximate to the dispensing end (eg, dispensing tip, nozzle, etc.) of the material conduit. Accelerated and decelerated to a speed sufficient to cleanly transfer material. If the force due to acceleration is greater than the frictional force between the roller and the conduit, the material conduit will wear as the roller and conduit surfaces slide against each other. The more gradual wear may also minimized by equalizing the initial velocity of the rollers -V C by, for example, the above-described gear transmission mechanism.

典型的には本発明のシステムで用いる蠕動ポンプは、少なくとも材料導管の末端に近接したところで末端から非接触の材料分配を行なうのに十分な材料の移送速度又は流速を発生させる。非接触の分配により、マルチウェルプレートに配置されたウェルなどの材料サイトを相互汚染する危険性が最小にされる。さらに、典型的には非接触の材料分配はまた、例えば材料導管と材料サイトを互いに相対的に移動させつつ材料を分配するとき材料を材料導管から「飛ばして(on-the-fly)」移送させることができるので、システムのスループットが改善される。   Typically, peristaltic pumps used in the system of the present invention generate a material transfer rate or flow rate sufficient to provide non-contact material distribution from the end at least proximate to the end of the material conduit. Non-contact dispensing minimizes the risk of cross-contaminating material sites such as wells located in multi-well plates. In addition, typically non-contact material distribution also transfers material “on-the-fly” from the material conduit, for example when distributing material while moving the material conduit and material site relative to each other. System throughput is improved.

一様な大きさの量の材料(例えば約0.1〜約10μlの範囲の一様な容量の流体材料など)を移送するためには、例えば分配末端に近接したところの材料導管の外面上での材料の運び残し、付着又はウィッキングは回避しなければならない。例えば、図8は、材料導管802のチップに対するある容量の流体材料800のウィッキング又は付着に関する横断面図を概略的に示す。典型的にはこのような材料ウィッキングは、材料が導管の外面に付着するのを防ぐのには小さすぎる移送速度で一定量の材料が導管から移送されているときに発生する。したがって、随意に本発明の蠕動ポンプは、材料導管の末端の外面上で材料ウィッキングが生じることなく材料導管の末端から移送されている選択した量の特定材料を「投げ放つ(throw off)」、放出する、又は排除するのに十分な速度に減速するよう構成されている。例えば、図9は本発明の一態様による導管チップの速度曲線を概略的に示すグラフ(縦軸は速度Vであり、横軸は時間tである)である。さらに具体的に言うと、図9は一般化された型の急勾配の減速度900を示し、材料ウィッキングを生じることなく材料のアリコートを導管から放出するのに用いられる。さらに説明すると、図10は流体のウィッキングが生じることなく材料導管1002のチップから分配されている所定容量の流体1000の横断面図を概略的に示す。例えば特定の態様では、蠕動ポンプが材料を材料導管に流すとき材料導管の外部に一定量の材料が付着するのを防止するために、ローラーサポートの慣性モーメントが最小化される。慣性モーメントは、例えばローラーサポートの重量を最小にすることによって最小化できる。また、典型的にはシステムコントローラは、材料ウィッキングを防止するのに十分な速度に蠕動ポンプの駆動モーターを減速するよう構成される。駆動モーターは後で説明する。   To transfer a uniform sized amount of material (eg, a uniform volume of fluid material in the range of about 0.1 to about 10 μl), for example, on the outer surface of the material conduit proximate to the dispensing end Carrying away, sticking or wicking of material at the surface must be avoided. For example, FIG. 8 schematically shows a cross-sectional view of the wicking or attachment of a volume of fluid material 800 to the tip of material conduit 802. Typically, such material wicking occurs when a certain amount of material is being transferred from the conduit at a transfer rate that is too low to prevent the material from adhering to the outer surface of the conduit. Thus, optionally, the peristaltic pump of the present invention "throws off" a selected amount of specific material being transferred from the end of the material conduit without material wicking on the outer surface of the end of the material conduit. , Configured to slow down to a rate sufficient to release or eliminate. For example, FIG. 9 is a graph schematically showing the velocity curve of a conduit tip according to one aspect of the present invention (the vertical axis is velocity V and the horizontal axis is time t). More specifically, FIG. 9 shows a generalized type of steep deceleration 900 that is used to release an aliquot of material from a conduit without causing material wicking. To further illustrate, FIG. 10 schematically illustrates a cross-sectional view of a volume of fluid 1000 being dispensed from the tip of material conduit 1002 without fluid wicking. For example, in certain embodiments, the moment of inertia of the roller support is minimized to prevent a certain amount of material from adhering to the exterior of the material conduit when the peristaltic pump flows material through the material conduit. The moment of inertia can be minimized, for example, by minimizing the weight of the roller support. Also, the system controller is typically configured to decelerate the peristaltic pump drive motor to a speed sufficient to prevent material wicking. The drive motor will be described later.

本発明のシステムで用いるのに適合し得る蠕動ポンプは、例えば、ABO Industries Inc.(San Diego,CA,USA)、Analox Instruments Ltd.(London,UK)、ASF Thomas Industries GmbH(Puchheim,Germany)、Barnant Co.(Barrington,IL,USA)、Cole−Parmer Instrument Company(Vernon Hills,IL,USA)、Fluid Metering Inc.(Syosset,NY,USA)、Gorman−Rupp Industries(Bellville,OH,USA)、I&J Fisnar Inc.(Fair Lawn,NJ,USA)、Moller Feinmechanik GmbH & Co.(Fulda,Germany)、PerkinElmer Instruments(Shelton,CT,USA)、Terra Universal Inc.(Anaheim,CA,USA)などを含めて幅広い商品供給者から入手できる。ロータリーポンプについての更なる詳細は、例えば、Karassik他(Eds.),Pump Handbook,The McGraw−Hill Companies(2000)、及びNelik,Centrifugal and Rotary Pumps:Fundamentals with Applications,CRC Press(1999)に記載されており、その両方を援用する。 Peristaltic pumps that can be adapted for use in the system of the present invention are described, for example, by ABO Industries Inc. (San Diego, CA, USA), Analox Instruments Ltd. (London, UK), ASF Thomas Industries GmbH (Puchheim, Germany), Barant Co. (Barrington, IL, USA), Cole-Parmer Instrument Company (Vernon Hills, IL, USA), Fluid Metering Inc. (Syosset, NY, USA), Gorman-Rup Industries (Bellville, OH, USA), I & J Fisnar Inc. (Fair Lawn, NJ, USA), Moller Feinchanik GmbH & Co. (Fulda, Germany), PerkinElmer Instruments (Shelton, CT, USA), Terra Universal Inc. (Anaheim, CA, USA). Further details on rotary pumps are described, for example, in Karassik et al. (Eds.), Pump Handbook , The McGraw-Hill Companies (2000), and Nelik, Centrifugal and Rotary Pumps: FundamentalsPrice: FundamentalsCip. And both of them are used.

IV.運動制御
典型的には本発明の運動制御システムは、コントローラ、モーター駆動装置、モーター、エンコーダーとレゾルバー、ユーザーインターフェース及びソフトウェアなどの組み合わせコンポーネントを含む。コントローラ、ユーザーインターフェース、及びソフトウェアについては後に詳細に説明する。一般に蠕動ポンプの駆動モーターは、少なくとも1つの位置エンコーダと少なくとも1つのギア減速コンポーネントとを備える。本発明のシステムで用いられる代表的なモーターとしては、典型的には例えばサーボモーター、ステッピングモーターなどが挙げられる。ある態様では、本発明のシステムのフィードバックコンポーネントは、モーターに動作可能に接続された少なくとも1つの駆動機構を含む。典型的には駆動機構は、モーターの位置フィードバック制御を行なう少なくとも1つの制御コンポーネントを含む。
IV. Motion Control Typically, the motion control system of the present invention includes combined components such as a controller, motor drive, motor, encoder and resolver, user interface and software. The controller, user interface, and software will be described in detail later. In general, the drive motor of a peristaltic pump comprises at least one position encoder and at least one gear reduction component. Typical motors used in the system of the present invention typically include, for example, a servo motor and a stepping motor. In certain aspects, the feedback component of the system of the present invention includes at least one drive mechanism operably connected to the motor. Typically, the drive mechanism includes at least one control component that provides position feedback control of the motor.

上述したように、典型的には蠕動ポンプのローラーサポートの運動は、ポンプに動作可能に接続されたモーターによって実行される。本発明のシステムで随意に使用される代表的なモーターとしては、DCサーボモーター(例えばブラシレス又は歯車モーター型)、ACサーボモーター(例えば誘導又は歯車モーター型)、ステッピングモーター、リニアモーターなどが挙げられる。典型的にはサーボモーターは、コード化信号をモーターに送ることにより位置決めできる出力シャフトを有する。モーターへの入力が変わると、出力シャフトの角度位置も変わる。一般にステッピングモーターはローターを動かすのに磁場を用いる。典型的にはこのステッピングは、全ステップ、半ステップ又はその他の部分ステップの増分にて実行できる。電圧はローターの周りの極に印加される。この電圧が各極の極性を変え、極とローターとの間で得られる磁気相互作用によりローターが動かされる。さらに説明すると、図11は、図3の材料移送システムにおける位置エンコーダとギア減速を含んだ駆動モーター306の詳細な斜視図を概略的に示す。   As described above, the movement of the roller support of the peristaltic pump is typically performed by a motor operably connected to the pump. Typical motors optionally used in the system of the present invention include DC servo motors (eg, brushless or gear motor type), AC servo motors (eg, induction or gear motor type), stepping motors, linear motors, and the like. . Servo motors typically have an output shaft that can be positioned by sending a coded signal to the motor. As the input to the motor changes, the angular position of the output shaft also changes. In general, a stepping motor uses a magnetic field to move a rotor. Typically this stepping can be performed in full steps, half steps or other partial step increments. A voltage is applied to the poles around the rotor. This voltage changes the polarity of each pole, and the rotor is moved by the magnetic interaction obtained between the pole and the rotor. To further illustrate, FIG. 11 schematically shows a detailed perspective view of the drive motor 306 including the position encoder and gear reduction in the material transfer system of FIG.

一般に本発明のシステムはまた、コントローラとモーターとの間のインターフェースとして機能するモーター駆動装置(例えばACモーター駆動装置、DCモーター駆動装置、サーボ駆動装置、ステッパー駆動装置など)を含む。特定の態様では、モーター駆動装置は統合された運動制御機能を含む。例えば、典型的にはサーボ駆動装置は、閉ループの運動制御システムにおいて電気的駆動出力をサーボモーターに提供し、位置フィードバックと修正信号により位置と速度の正確さを最適化する。フィードバックを受け入れる統合された運動制御回路及び/又はソフトウェアを備えたサーボ駆動装置が、補償及び修正信号を提供し、位置、速度及び加速度を最適化する。図12は本発明の一態様によるX軸及びY軸直線運動テーブルと位置フィードバック制御駆動装置1200とを概略的に示す。X/Y軸直線運動テーブルは後に詳細に説明する。   In general, the system of the present invention also includes a motor drive (eg, AC motor drive, DC motor drive, servo drive, stepper drive, etc.) that functions as an interface between the controller and the motor. In certain aspects, the motor drive includes an integrated motion control function. For example, a servo drive typically provides an electrical drive output to a servo motor in a closed loop motion control system to optimize position and velocity accuracy with position feedback and correction signals. A servo drive with integrated motion control circuitry and / or software that accepts feedback provides compensation and correction signals to optimize position, velocity and acceleration. FIG. 12 schematically illustrates an X-axis and Y-axis linear motion table and a position feedback control drive device 1200 according to one aspect of the present invention. The X / Y axis linear motion table will be described in detail later.

一般に適当なモーターとモーター駆動装置は、例えば、Yaskawa Electric America,Inc.(Waukegan,IL,USA)、AMK Drives & Controls,Inc.(Richmond,VA,USA)、Enprotech Automation Services(Ann Arbor,MI,USA)、Aerotech,Inc.(Pittsburgh,PA,USA)、Quicksilver Controls,Inc.(Covina,CA,USA)、NC Servo Technology Corp.(Westland,MI,USA)、HD Systems Inc.(Hauppauge,NY,USA)、ISL Products International,Ltd.(Syosset,NY,USA)などを含めて多くの様々な商品供給者から入手できる。モーター及びモーター駆動装置に関する更なる詳細は、例えば、Polka,Motors and Drives,ISA(2002)及びHendershot他、Design of Brushless Permanent−Magnet Motors,Magna Physics Publishing(1994)に記載されており、その両方を援用する。 Generally suitable motors and motor drives are described in, for example, Yaskawa Electric America, Inc. (Waukegan, IL, USA), AMK Drives & Controls, Inc. (Richmond, VA, USA), Enprotech Automation Services (Ann Arbor, MI, USA), Aerotech, Inc. (Pittsburgh, PA, USA), Quicksilver Controls, Inc. (Covina, CA, USA), NC Servo Technology Corp. (Westland, MI, USA), HD Systems Inc. (Hauppauge, NY, USA), ISL Products International, Ltd. (Syosset, NY, USA) and many other merchandise suppliers. Further details regarding motors and motor drives can be found in, for example, Polka, Motors and Drives , ISA (2002) and Hendershot et al., Design of Brushless Permanent-Magnet Motors , Magna Physics, 94 Incorporate.

V.位置決め及び取付けコンポーネント
ある態様では、本発明の材料移送システムは、コントローラに動作可能に接続された位置決めコンポーネントをさらに含む。コントローラは後に詳細に説明する。一般に位置決めコンポーネントは、材料導管及び/又は材料サイトを移動自在に互いに配置する構造を有する。典型的には位置決めコンポーネントは、材料サイト(例えばマルチウェルプレート、基板など)を支持する構造の少なくとも1つの対象ホルダーを含む。加えて、典型的にはコントローラは、例えば高スループットの「飛ばして(大急ぎで)」材料分配を行なうために、材料導管及び/又は材料サイトの相対運動に同期して材料サイトに又は材料サイトから材料の所定容量を移動させべく、ローラーサポートを回転させることと、材料導管及び/又は材料サイトを移動自在に互いに配置することとを同時に行なうよう構成される。
V. Positioning and Mounting Components In certain aspects, the material transfer system of the present invention further includes a positioning component operably connected to the controller. The controller will be described in detail later. Generally, the positioning component has a structure in which material conduits and / or material sites are movably arranged relative to one another. Typically, the positioning component includes at least one target holder that is structured to support a material site (eg, multi-well plate, substrate, etc.). In addition, the controller typically is at or out of the material site in synchronism with the relative movement of the material conduits and / or material sites, eg, to perform high-throughput “on the fly” material distribution. The roller support is rotated to move a predetermined volume of material and the material conduit and / or material site are movably arranged relative to each other.

2つの異なる軸に沿って位置決めするために、一般に本発明の対象ホルダーは、例えばマルチウェル容器の2つの軸の各々を受け入れるよう配置された1以上の整列部材を備える。例えば、図13は図3の材料移送システム300における対象ホルダー314の詳細な斜視図を示す。図示されているように、容器ステーション1300は対象ホルダー314の支持構造1302上に配置される。支持構造1302は真空プレート1304を支持する。突出部1306及び1308は整列部材として機能する。容器ステーション1300の図示された態様では、支持構造1302から延びている2つのx軸突出部1308と1つのy軸突出部1306がある。したがって、x軸突出部1308とy軸突出部1306は真空プレート1304に対して固定的に配置され、この態様ではこのことが、マルチウェル容器がいったん配置されたならば該マルチウェル容器を適所に保持するよう機能する。X軸位置決め突出部1308は、マルチウェル容器のx軸表面(例えばマイクロタイタープレートのy軸壁)と協力するよう構成され、y軸突出部1306は、容器のy軸表面(例えばマイクロタイターのy軸壁)と協力するよう構成される。   For positioning along two different axes, the subject holder of the present invention generally comprises one or more alignment members arranged to receive each of the two axes of the multi-well container, for example. For example, FIG. 13 shows a detailed perspective view of the object holder 314 in the material transfer system 300 of FIG. As shown, the container station 1300 is disposed on the support structure 1302 of the object holder 314. Support structure 1302 supports vacuum plate 1304. The protrusions 1306 and 1308 function as alignment members. In the illustrated embodiment of the container station 1300, there are two x-axis protrusions 1308 and one y-axis protrusion 1306 extending from the support structure 1302. Therefore, the x-axis protrusion 1308 and the y-axis protrusion 1306 are fixedly arranged with respect to the vacuum plate 1304, and in this aspect, this places the multiwell container in place once the multiwell container is in place. Function to hold. The X-axis positioning protrusion 1308 is configured to cooperate with the x-axis surface of the multiwell container (eg, the y-axis wall of the microtiter plate), and the y-axis protrusion 1306 is configured to interact with the y-axis surface of the container (eg, the y-axis of the microtiter plate). Configured to cooperate with the shaft wall).

整列部材は、例えば、位置決めピン、タブ、隆起、凹部、又は壁面などとし得る。好ましい態様では、整列部材は適切に配置されたマルチウェル容器に接触する湾曲表面を含む。湾曲表面を使用すると、例えば整列部材に接触する容器表面のでこぼこの効果が最小になる。図13に示されるように、1つの軸に沿って2つの整列部材を使用し、第2の軸に沿って1つの整列部材を使用することは、容器の適切な位置決めに対する表面の凹凸の効果を最小にする別のアプローチである。マルチウェル容器は容器の表面に沿って3つの地点と接触するので、適切な整列は規則的な容器表面の全体には依存しない。   The alignment member can be, for example, a locating pin, tab, ridge, recess, or wall surface. In a preferred embodiment, the alignment member includes a curved surface that contacts a suitably placed multi-well container. The use of a curved surface minimizes the bumpy effect on the container surface that contacts the alignment member, for example. As shown in FIG. 13, using two alignment members along one axis and using one alignment member along the second axis can result in surface irregularities on proper positioning of the container. Is another approach to minimizing Because the multiwell container contacts three points along the surface of the container, proper alignment does not depend on the entire regular container surface.

特に本発明の特定の態様はマイクロタイタープレートが材料サイトとして使用される場合にその位置決めに適用される。例えば、図14A〜Cにマイクロタイタープレート1400を示す。図示されているように、マイクロタイタープレート1400は、サンプルと試薬を保持するための多くの個別のサンプルウェルを有するウェル領域1402を含む。マイクロタイタープレートは、6、12、24、48、96、192、384、768、1536個又はそれより多いウェルを有する一般に入手可能なプレートを含めて多様なサンプルウェル構成にて利用できる。マイクロタイタープレートは、例えばGreiner America Corp.(Lake Mary,FL,USA)、Nalge Nunc International(Rochester,NY,USA)などを含めて種々の製造業者から入手可能であることが分かる。マイクロタイタープレート1400は外壁1404を有し、その底部には位置合わせ縁部1406を備える。また、マイクロタイタープレート1400は、プレートの底側にてウェル領域の下方に底面1408を備える。底面1408は整列部材受け入れ領域1410によって外壁1404から分離している。整列部材受け入れ領域1410は、外壁1404の表面及び底面1408の端の内壁1412により制限される。整列部材受け入れ領域1410にはいくつかの横サポート1414を設けてもよいが、一般にこれらの整列部材受け入れ領域は内壁1412と外壁1404の内面との間で開放している。   In particular, certain aspects of the invention apply to the positioning of microtiter plates when used as material sites. For example, a microtiter plate 1400 is shown in FIGS. As shown, the microtiter plate 1400 includes a well region 1402 having a number of individual sample wells for holding samples and reagents. Microtiter plates are available in a variety of sample well configurations, including commonly available plates with 6, 12, 24, 48, 96, 192, 384, 768, 1536 or more wells. Microtiter plates are available, for example, from Greiner America Corp. (Lake Mary, FL, USA), Nalge Nunc International (Rochester, NY, USA), and the like. The microtiter plate 1400 has an outer wall 1404 with a registration edge 1406 at the bottom. The microtiter plate 1400 also includes a bottom surface 1408 below the well region on the bottom side of the plate. The bottom surface 1408 is separated from the outer wall 1404 by the alignment member receiving area 1410. The alignment member receiving area 1410 is limited by the surface of the outer wall 1404 and the inner wall 1412 at the end of the bottom surface 1408. The alignment member receiving area 1410 may be provided with several lateral supports 1414, but generally these alignment member receiving areas are open between the inner wall 1412 and the inner surface of the outer wall 1404.

本発明によると、マイクロタイタープレートを位置決めするために、随意に容器ステーションの整列部材をマイクロタイタープレートの内壁1412と協力するよう配置する。典型的には内壁1412は、壁1404などのプレート1400の外壁に比べて、より正確に形成され、より密接にサンプルウェル領域の周囲に接合するので、内壁1412を用いるのが有利である。したがって、一般に整列部材に対してマイクロタイターの内壁(例えば内壁1412)を整列させるのが、壁1404などの外壁と整列させるのよりも好ましい。内壁を整列表面として用いることにより得られる改善された位置決め精度によって、1536-ウェルプレートなどの高密度マイクロタイタープレートの使用が可能になる。さらに、整列部材(例えば、整列突出部1306及び1308)をプレート1400の内壁1412と協力させることにより、プレートの外側に隣接して最小の構造のみ必要とされる。このようにして、ロボットアーム又は他の移動デバイスが容易にプレート1400に接近することができる。突出部を内壁1412に隣接して配置させることで、プレート1400の位置を変えることが容易になる。しかしながら、整列部材又は突出部を別の位置に配置してプレートの正確な位置決めをさらに容易にできることも分かる。   In accordance with the present invention, the container station alignment member is optionally arranged to cooperate with the microtiter plate inner wall 1412 to position the microtiter plate. It is advantageous to use the inner wall 1412 because the inner wall 1412 is typically more accurately formed and more closely joined around the sample well region than the outer wall of the plate 1400, such as the wall 1404. Accordingly, it is generally preferable to align the inner wall (eg, inner wall 1412) of the microtiter with respect to the alignment member, rather than aligning with an outer wall such as wall 1404. The improved positioning accuracy obtained by using the inner wall as the alignment surface allows the use of high density microtiter plates such as 1536-well plates. Further, by coordinating alignment members (eg, alignment protrusions 1306 and 1308) with the inner wall 1412 of the plate 1400, only minimal structure is required adjacent to the outside of the plate. In this way, a robot arm or other moving device can easily approach the plate 1400. By disposing the protruding portion adjacent to the inner wall 1412, the position of the plate 1400 can be easily changed. However, it can also be seen that the alignment members or protrusions can be placed in different positions to further facilitate accurate positioning of the plate.

一般に本発明の対象ホルダーは1以上の可動部材を含む。可動部材は1以上の整列部材に接して容器を移動させる機能を有する。例えば、いったんマルチウェル容器が整列部材の一般的な場所に配置されたなら、可動部材(ここでは「プッシャ」という)は容器の整列表面が位置決めデバイスの整列部材のうち1つ以上と接触するように容器を移動させる。位置決めデバイスは、1以上の軸に沿って容器を位置決めするためのプッシャを備えることができる。例えば、しばしば位置決めデバイスは、x軸に沿って容器を位置決めする1以上のプッシャと、y軸に沿って容器を位置決めする1以上の別のプッシャとを備える。プッシャは当業者に公知の手段により動かすことができる。容器を所望の位置に移動させるべくプッシャを動かすためには、例えば、エアシリンダ、バネ、ピストン、弾性部材、電磁石若しくは他の磁石、ギア駆動装置など、又はそれらの組み合わせが適している。   In general, the subject holder of the present invention includes one or more movable members. The movable member has a function of moving the container in contact with one or more alignment members. For example, once the multi-well container has been placed at a general location on the alignment member, the movable member (referred to herein as a “pusher”) causes the alignment surface of the container to contact one or more of the alignment members of the positioning device. Move the container to The positioning device can comprise a pusher for positioning the container along one or more axes. For example, often the positioning device comprises one or more pushers that position the container along the x-axis and one or more other pushers that position the container along the y-axis. The pusher can be moved by means known to those skilled in the art. For moving the pusher to move the container to a desired position, for example, an air cylinder, a spring, a piston, an elastic member, an electromagnet or other magnet, a gear drive, or a combination thereof is suitable.

図13には、x軸とy軸の両方に沿ってマイクロタイタープレートを位置決めするためにプッシャを備えた対象ホルダーの容器ステーションの1態様が示される。一般にマイクロタイタープレートがX軸及びY軸突出部に隣接して配置されると、マイクロタイタープレートの底面は真空プレート1304の上面1310のちょうど上方にある。支持構造1302のスロット1314を通って延びるY軸プッシャ1312を用いて、マイクロタイタープレートのy軸側壁に圧力をかける。y軸突出部1306に対してマイクロタイタープレートを押し付けるのに十分な力がプレートに加えられる。マイクロタイタープレートがy軸突出部1306に対して押し付けられると、支持構造1302のスロット1320を通って延びるx軸プッシャ1318が用いられてマイクロタイタープレートのx軸壁をx軸突出部1308の方向に押し付ける。このように、マイクロタイタープレートはx軸突出部とy軸突出部の両方に対して正確かつ精密に位置決めされる。必ずしもそうではないがしばしば、プッシャの1つ以上をマイクロタイタープレートの外壁よりむしろ内壁に接触させることが有利である。この構成では、整列部材とプッシャはマイクロタイタープレートの下にある。このことにより、プレートの外側を取り囲む領域には、例えばマイクロタイタープレートをサポート上に配置する他のデバイスとさもなければ干渉し得る突出部が存在しない。   FIG. 13 shows one embodiment of a subject holder container station with a pusher to position the microtiter plate along both the x and y axes. Generally, when the microtiter plate is positioned adjacent to the X-axis and Y-axis protrusions, the bottom surface of the microtiter plate is just above the top surface 1310 of the vacuum plate 1304. A Y-axis pusher 1312 extending through the slot 1314 of the support structure 1302 is used to apply pressure to the y-axis side wall of the microtiter plate. Sufficient force is applied to the plate to press the microtiter plate against the y-axis protrusion 1306. When the microtiter plate is pressed against the y-axis protrusion 1306, an x-axis pusher 1318 extending through the slot 1320 of the support structure 1302 is used to move the x-axis wall of the microtiter plate in the direction of the x-axis protrusion 1308. Press. Thus, the microtiter plate is accurately and precisely positioned with respect to both the x-axis protrusion and the y-axis protrusion. Often, but not necessarily, it is advantageous to have one or more of the pushers contact the inner wall rather than the outer wall of the microtiter plate. In this configuration, the alignment member and pusher are under the microtiter plate. In this way, there are no protrusions in the area surrounding the outside of the plate that can otherwise interfere with other devices that, for example, place the microtiter plate on the support.

上述したように、図13に示された対象ホルダーの態様は真空プレート1304を含み、真空プレート1304は適切に配置された容器を所望の位置に保持する保持デバイスとして機能する。マイクロタイタープレートを正確に配置するのに十分な力を与えるy軸プッシャ1312とx軸プッシャ1318の両方により、真空ソース(図示せず)が真空管路1322を介して真空開口又は穴1324に真空を印加する。空気ソース(図示せず)は、プッシャを動かすために空気管路(図示せず)を介して空気圧を印加する。   As described above, the embodiment of the subject holder shown in FIG. 13 includes a vacuum plate 1304, which functions as a holding device that holds a properly positioned container in a desired position. Both a y-axis pusher 1312 and an x-axis pusher 1318 that provide sufficient force to accurately place the microtiter plate cause a vacuum source (not shown) to evacuate the vacuum opening or hole 1324 via the vacuum line 1322. Apply. An air source (not shown) applies air pressure through an air line (not shown) to move the pusher.

特定の態様では、位置決めコンポーネントはまた、X軸及びY軸に沿ったX/Y軸直線運動テーブルの動きを制御する位置フィードバック制御駆動部に動作可能に接続されたX/Y軸直線運動テーブルを含む。特定の態様では、直線運動テーブルはX軸又はY軸などの1つの軸に沿ってのみ移動できるよう構成される。典型的には、対象ホルダーは例えばX/Y軸直線運動テーブル上に取り付けられる。例として、図3はX/Y軸直線運動テーブル320上に取り付けられた対象ホルダー314を概略的に示す。一般に位置決めコンポーネントはまた、材料導管サポートヘッド(例えば図3に概略示した材料導管サポートヘッド310を参照)を備えたZ軸直線運動コンポーネントを含み、材料導管サポートヘッドは、材料導管の一部を支持し、かつZ軸に沿って移動する。一般にZ軸直線運動コンポーネントは、材料導管サポートヘッドをz軸に沿って動かすためにソレノイドモーターなどを含む。ここで説明したように、典型的には位置決めコンポーネントは、材料導管の外部に付着した付着性材料を排除するのに十分な速度にて材料導管サポートヘッドを動かすよう構成される。特定の態様では、Z軸直線運動コンポーネントはまた、例えば材料導管サポートヘッドに近接して取り付けられた材料除去ヘッドを備える。例えば、特定の材料除去ヘッドは、マルチウェルプレートのウェルから材料を非侵襲的に除去するよう、例えば特定の適用中にプレートの洗浄を行なうように構成される。典型的には材料除去ヘッドは、材料がプレートから除去される際にマルチウェルプレートのウェル間での相互汚染を防ぐような構造を有する。本発明のシステムで使用するのに随意に適合した材料除去ヘッド、システム及び関連の方法に関する更なる詳細は、Micklash II他による米国仮特許出願第60/461,638号、標題「MATERIAL REMOVAL DEVICES,SYSTEMS,AND METHODS」(2003年4月8日出願)に記載されており、ここで援用する。   In certain aspects, the positioning component also includes an X / Y axis linear motion table operatively connected to a position feedback control drive that controls movement of the X / Y axis linear motion table along the X and Y axes. Including. In a particular aspect, the linear motion table is configured to move only along one axis, such as the X or Y axis. Typically, the object holder is mounted on, for example, an X / Y axis linear motion table. As an example, FIG. 3 schematically illustrates a target holder 314 mounted on an X / Y axis linear motion table 320. In general, the positioning component also includes a Z-axis linear motion component with a material conduit support head (see, eg, material conduit support head 310 schematically illustrated in FIG. 3), the material conduit support head supporting a portion of the material conduit. And move along the Z-axis. Generally, the Z-axis linear motion component includes a solenoid motor or the like to move the material conduit support head along the z-axis. As described herein, the positioning component is typically configured to move the material conduit support head at a rate sufficient to eliminate adherent material deposited on the exterior of the material conduit. In certain aspects, the Z-axis linear motion component also comprises a material removal head mounted, for example, proximate to the material conduit support head. For example, certain material removal heads are configured to non-invasively remove material from the wells of a multi-well plate, for example to perform plate cleaning during certain applications. Typically, the material removal head is structured to prevent cross-contamination between the wells of the multi-well plate as material is removed from the plate. For further details regarding material removal heads, systems and related methods that are optionally adapted for use in the system of the present invention, see US Provisional Patent Application No. 60 / 461,638 by Micklash II et al., Titled “MATERIAL REMOVAL DEVICES,” "SYSTEMS, AND METHODS" (filed April 8, 2003), incorporated herein by reference.

種々の他の位置決めコンポーネント又はその一部を本発明のシステムで利用できる。特定の態様では、例えば、ここに記載のシステムの対象ホルダー上に配置された材料サイト(例えばマルチウェルプレート、基板表面など)にて生成された検出可能な信号を検出する。これらの態様のいくつかでは、この検出を容易にするために、対象ホルダーを通る開口部が設けられる。さらに説明すると、随意に対象ホルダーは、本発明のある態様においてマルチウェルプレート又は他の材料サイトを位置決めできるネスト(nest)を備える。本発明のシステムで利用できるこれら又はその他の種類の対象ホルダーが、例えばMainquist他による国際公開第WO01/96880、標題「AUTOMATED PRECISION OBJECT HOLDER」(2001年6月15日出願)、Evansによる米国仮特許出願第60/492,586号、標題「MULTI−WELL CONTAINER POSITIONING DEVICES AND RELATED SYSTEMS AND METHODS」(2003年8月4日出願)、Evans他による米国仮特許出願第60/492,629号、標題「NON−PRESSURE BASED FLUID TRANSFER IN ASSAY DETECTION SYSTEMS AND RELATED METHODS」(2003年8月4日出願)に記載されており、各々をここで援用する。   Various other positioning components or parts thereof can be utilized in the system of the present invention. In certain embodiments, for example, a detectable signal generated at a material site (eg, multi-well plate, substrate surface, etc.) located on a target holder of the system described herein is detected. In some of these embodiments, an opening through the subject holder is provided to facilitate this detection. To further illustrate, the subject holder optionally comprises a nest that can position a multi-well plate or other material site in certain embodiments of the invention. These and other types of subject holders that can be used in the system of the present invention are described in, for example, International Publication No. WO 01/96880, Mainquist et al. Application 60 / 492,586, titled “MULTI-WELL CONTAINER POSITIONING DEVICES AND RELATED SYSTEMS AND METHODS” (filed Aug. 4, 2003), US Provisional Patent Application 60 / 492,629 by Evans et al., “ NON-PRESSURE BASED FLUID TRANSFER IN ASSAY DETECTION SYSTEMS AND RELATED "METHODS" (filed Aug. 4, 2003), each incorporated herein by reference.

ある態様では、材料移送システムは、少なくとも蠕動ポンプとフィードバックコンポーネントと位置決めコンポーネントとを互いに取り付ける少なくとも1つの取付けコンポーネントをさらに備える。典型的には取付けコンポーネントは実質的に剛体であり、例えばシステムの運転中に他のシステムコンポーネントを適切に支持できるスチール又は他の材料から製造される。   In certain aspects, the material transfer system further comprises at least one attachment component that attaches at least the peristaltic pump, the feedback component, and the positioning component to each other. Typically, the mounting component is substantially rigid and is manufactured, for example, from steel or other material that can adequately support other system components during system operation.

VI.洗浄コンポーネント
随意に本発明の材料移送システムはまた、洗浄コンポーネントを備え、洗浄コンポーネントは、例えば位置決めコンポーネントが少なくとも洗浄コンポーネントの近傍に材料導管を移動させたとき材料導管(例えばそのチップ)を洗浄する構造を有する。上述したように、例えば、流体材料が分配される際に、典型的にはいくらかの流体が材料導管チップの外面をウィッキングして上がる。一般にこのことにより、もし付着性流体がチップから除去されていないならば、さらなるウィッキングが生じる。というのは、チップの表面仕上げが流体で覆われるにつれ、例えば次の分配工程中により多くの流体を引きつける傾向にあるからである。さらにまた、典型的にはこのことにより、不正確な量の材料が分配されてしまう。というのは、ウィッキングした材料が選択した材料サイトに分配されず且つ/又は選択していないサイトに分配されるからである。複数の量の材料が複数の材料導管から同時に分配されるとき、この不正確さは度合いを増し得る。というのは、材料ウィッキングは材料導管チップで異なる速度にて生じる傾向にあるからである。したがって、一般にウィッキングした材料は、例えば分配工程間において本発明の特定の態様の洗浄コンポーネントを用いることにより材料導管のチップから洗浄される。
VI. Cleaning component Optionally, the material transfer system of the present invention also comprises a cleaning component that is configured to clean the material conduit (e.g., its tip), e.g., when the positioning component moves the material conduit at least in the vicinity of the cleaning component. Have As discussed above, for example, as fluid material is dispensed, some fluid typically wicks up the outer surface of the material conduit tip. This generally causes further wicking if the adherent fluid has not been removed from the chip. This is because as the chip surface finish is covered with fluid, it tends to attract more fluid, for example during the next dispensing step. Furthermore, typically this results in an inaccurate amount of material being dispensed. This is because the wicked material is not distributed to selected material sites and / or distributed to unselected sites. This inaccuracy can be increased when multiple amounts of material are dispensed simultaneously from multiple material conduits. This is because material wicking tends to occur at different rates in the material conduit tip. Thus, generally wicked material is cleaned from the tip of the material conduit, for example, by using the cleaning component of certain aspects of the invention during the dispensing process.

ある態様では、例えば、洗浄コンポーネントは少なくとも1つの開口部を備えた真空室を含む。この開口部中に又は開口部の近傍に、位置決めコンポーネントが材料導管を移動させ、ウィッキングした材料又はさもなければ付着性の材料を印加真空によって材料導管の外面から除去する。典型的には、材料導管の外側断面寸法は開口部の断面寸法より小さい。例えば、図15Aは本発明の一態様による洗浄コンポーネント1500の真空室1502の部分的に透明な斜視図を概略的に示す。図示されているように、複数の開口部1504が洗浄コンポーネント1500に設けられ、典型的には真空ソース(図示せず)に動作可能に接続された出口1506に連通している。また、材料導管サポートヘッド1508が洗浄コンポーネント1500上に配置される。材料導管チップ1510を少なくとも部分的に開口部1504中に降ろして真空の適用下で付着性材料を材料導管チップ1510から除去できるように、開口部1504は材料導管サポートヘッド1508の材料導管チップ1510に対応するような構造を有する。図15Bは開口部1504の近傍に配置された材料導管チップ1510の詳細な横断面図を概略的に示す。矢印1512は開口部1504を通って流れる空気の速度Vを表す。材料導管チップ1510が開口部1504中に降ろされるにつれ、開口部1504の面積は小さくなり、それによって真空室1502と材料導管チップ1510との間に残った隙間におけるVが大きくなって材料導管チップ1510の外面から付着性材料を引き離す又はさもなければ取り除く。随意に、例えば本発明のシステムの位置決めコンポーネントの対象ホルダーの表面上に真空室を配置する。 In certain aspects, for example, the cleaning component includes a vacuum chamber with at least one opening. In or near the opening, the positioning component moves the material conduit and removes wicked or otherwise adherent material from the outer surface of the material conduit by an applied vacuum. Typically, the outer cross-sectional dimension of the material conduit is smaller than the cross-sectional dimension of the opening. For example, FIG. 15A schematically illustrates a partially transparent perspective view of a vacuum chamber 1502 of a cleaning component 1500 according to one aspect of the present invention. As shown, a plurality of openings 1504 are provided in the cleaning component 1500 and are typically in communication with an outlet 1506 operably connected to a vacuum source (not shown). A material conduit support head 1508 is also disposed on the cleaning component 1500. The opening 1504 is in the material conduit tip 1510 of the material conduit support head 1508 so that the material conduit tip 1510 can be at least partially lowered into the opening 1504 and the adherent material can be removed from the material conduit tip 1510 under application of a vacuum. It has a corresponding structure. FIG. 15B schematically shows a detailed cross-sectional view of a material conduit tip 1510 disposed near the opening 1504. Arrow 1512 represents the velocity VA of air flowing through opening 1504. As the material conduit tip 1510 is lowered into the opening 1504, the area of the opening 1504 decreases, thereby increasing the VA in the remaining gap between the vacuum chamber 1502 and the material conduit tip 1510. Pull or otherwise remove the adhesive material from the outer surface of 1510. Optionally, for example, a vacuum chamber is placed on the surface of the target holder of the positioning component of the system of the present invention.

真空室の開口部の断面寸法が小さくなるにつれ、チップを開口部中に降ろす際に真空室に接触する危険性、よって材料導管チップを損傷する危険性が小さくなる。したがって、材料導管チップが開口部中に配置されるとき材料導管チップから付着性材料を除去するのに十分な大きさのVを発生させるには大きすぎる開口部断面寸法を有する真空室の開口部の上に、随意に特定のテープなどの順応性材料が配置される。このテープは開口部をシールするよう機能する。これらの態様では、チップが降ろされるとテープに刺さり、典型的にはチップの断面寸法よりわずかに大きな穴をあける。典型的にはチップとテープの穴の縁との間の隙間で十分に大きなVが達成されて、チップの外面から付着性材料を除去することができる。 As the cross-sectional dimension of the vacuum chamber opening decreases, the risk of contacting the vacuum chamber when lowering the chip into the opening, and hence the risk of damaging the material conduit chip, is reduced. Accordingly, an opening in a vacuum chamber having an opening cross-sectional dimension that is too large to generate a VA large enough to remove adhesive material from the material conduit tip when the material conduit tip is disposed in the opening. A conformable material such as a specific tape is optionally placed on the part. This tape functions to seal the opening. In these embodiments, the tape is pierced when the chip is lowered, typically making a hole slightly larger than the cross-sectional dimension of the chip. A sufficiently large VA is typically achieved in the gap between the tip and the hole edge of the tape to remove the adhesive material from the outer surface of the tip.

VII.材料導管
本発明のシステムで用いる材料導管は様々な態様を含む。ある態様では、例えば、材料導管の末端は、導管と一体製造された又は例えばインサートを介して導管に連結されたチップ(例えばノズルなどのテーパーチップ)を含む。一般に材料導管(例えばポンプチュービングなど)及び/又は使用チップの大きさ(例えば内側の断面寸法)は、例えば所望の分配容量、移送中の材料の粘性などに少なくとも部分的に依存する。より大きなサイズも随意に利用されるが、材料導管及び/チップを通って配置される空洞は、典型的には約100μm〜約10mm、より典型的には約500μm〜約10mm、さらに一層典型的には約1mm〜約10mmの断面寸法を有する。随意に、材料導管又はチップを通って配置される空洞は、少なくとも2つの異なる断面寸法を含む。特定の態様では、材料導管及び/又はチップを通って配置される空洞は、互いに異なる断面寸法を含む。一般に、最適なチュービングの大きさ(例えば内径)は、分配チップにて大きな速度を発生させるべく十分な速さで分配容量を送出できるように十分大きいが、ヒステリシス及び他の機械的/油圧的変動を漠然とさせるべくポンプの角変位が十分大きくなるように十分に小さい。ここに説明したように、かなり大きなチップ速度に達すると、例えば分配チップを用いてマルチウェル容器の目標ウェルに入ることなく分配を可能にするのに十分な距離離れて流体又は他の材料を排出できる。ポンプの送出タイミングに同期して目標材料サイト又はチップをx軸及びy軸に沿って動かすことで、迅速かつ正確に流体を材料サイトに分配するための自動システムが作られる。ポンプとX/Y軸直線運動テーブルについては上記で詳細に説明した。さらに、ポンプチャネル及び送出チップの数を2、4、8、16等に増やすと、対応して送出回数は1/2、1/4、1/8、1/16等に夫々減少する。
VII. Material Conduit The material conduit used in the system of the present invention includes various embodiments. In some embodiments, for example, the end of the material conduit includes a tip (eg, a tapered tip such as a nozzle) that is manufactured integrally with the conduit or connected to the conduit, eg, via an insert. In general, the size of the material conduit (eg, pump tubing, etc.) and / or the tip used (eg, the inner cross-sectional dimension) depends at least in part on, for example, the desired dispensing volume, the viscosity of the material being transferred, etc. Although larger sizes are optionally utilized, the cavity disposed through the material conduit and / or tip is typically about 100 μm to about 10 5 mm, more typically about 500 μm to about 10 4 mm, Even more typically, it has a cross-sectional dimension of about 1 mm to about 10 3 mm. Optionally, the cavity disposed through the material conduit or tip includes at least two different cross-sectional dimensions. In certain aspects, the cavities disposed through the material conduit and / or the tip include different cross-sectional dimensions. In general, the optimal tubing size (eg, inner diameter) is large enough to deliver the dispensing volume fast enough to generate a large speed at the dispensing tip, but with hysteresis and other mechanical / hydraulic variations It is small enough so that the angular displacement of the pump is large enough to make it vague. As explained here, once a fairly high tip speed is reached, a fluid or other material is drained away enough to allow dispensing without entering the target well of the multi-well container, for example using a dispensing tip. it can. By moving the target material site or tip along the x and y axes in synchrony with the pump delivery timing, an automated system is created to quickly and accurately distribute fluid to the material sites. The pump and the X / Y axis linear motion table have been described in detail above. Further, when the number of pump channels and delivery chips is increased to 2, 4, 8, 16, etc., the number of delivery is correspondingly reduced to 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, etc., respectively.

さらに説明すると、マルチウェルプレート又は他の材料サイトに繊細な生きた細胞を分配するという多くの場合がある。非常に小さな内径(例えば200μm未満)の送出チップを介して力を受けることに伴う剪断力によってこれらの細胞は損傷し得る。もしこれらの細胞の分配に用いられるチップ内径が、大きなチップ速度を達成できないほど大きいならば、分配サイクル中に流体は流れを形成するよりもむしろ、チップ上に滴を形成し得る。材料ウィッキングについても上記説明した。本発明のある態様では、さらに、流体の分配後に、ウェル中の流体レベルが送出チップの端よりわずかに上方にくるようにZ軸に沿って十分にチップを選択したウェル中に下に移動させることにより、正確な分配が達成される。またこのことにより、例えば非接触分配条件下でチップ上に形成され得る流体滴よりも小さな断面積を有するウェル中に流体を分配することが可能となる。分配が完了すると、Z軸に沿ってチップを上昇させ且つ/又は材料サイトを下降させ、送出チップ上での形成から残余の滴を除去するウエット・タッチ・オフ条件が作られる。随意にチップは例えばウェルの乾燥側に接触して小滴をウィックオフ(wick-off)する。   To further illustrate, there are many cases of distributing delicate live cells to multi-well plates or other material sites. These cells can be damaged by shear forces associated with receiving force through a delivery tip with a very small inner diameter (eg, less than 200 μm). If the tip inner diameter used for dispensing these cells is so large that a large tip speed cannot be achieved, the fluid can form drops on the tip rather than forming a flow during the dispensing cycle. Material wicking has also been described above. In one aspect of the present invention, the tip is further moved down into the selected well along the Z axis such that after dispensing the fluid, the fluid level in the well is slightly above the end of the delivery tip. Thus, accurate distribution is achieved. This also allows fluid to be dispensed into wells having a smaller cross-sectional area than, for example, fluid drops that can be formed on a chip under non-contact dispensing conditions. When dispensing is complete, a wet touch-off condition is created that raises the tip along the Z-axis and / or lowers the material site to remove residual drops from formation on the delivery tip. Optionally, the tip contacts, for example, the dry side of the well to wick-off the droplet.

特定の態様では、本発明のシステムは、機械的な慣性原理を用いることなく分配チップの端に形成される小滴を推進させるよう構成される。この構成では、分配チップの端に小滴を形成するように流体が分配される。この時点で、典型的にはポンプは材料を材料導管に流すのを停止し、典型的には分配チップは、滴を移動させたりかなり変形させることなく滴を加速させるようにZ軸に沿って下方に十分な速度にて加速される。いったん適当な速度に達すると、小滴を推進して分配チップの端から離すために分配チップを急速に減速させる。典型的には動いている小滴の形状は、チップ上に形成された元の滴よりも円柱状であり、小さい直径を有する。このことにより、例えば小さい断面積のウェルに小滴が入ることが可能になる。このアプローチは別の非接触式分配方法を提供する。   In certain aspects, the system of the present invention is configured to propel droplets formed at the end of the dispensing tip without using mechanical inertia principles. In this configuration, fluid is dispensed to form droplets at the end of the dispensing tip. At this point, the pump typically stops flowing material into the material conduit, and the dispensing tip typically moves along the Z axis to accelerate the drop without moving or significantly deforming the drop. It is accelerated at a sufficient speed downward. Once the appropriate speed is reached, the dispensing tip is rapidly decelerated to propel the droplet away from the end of the dispensing tip. Typically, the moving droplet shape is more cylindrical than the original droplet formed on the chip and has a smaller diameter. This allows, for example, droplets to enter wells with a small cross-sectional area. This approach provides another non-contact dispensing method.

ある態様では、本発明のシステムは、ここで説明するように、初期の正の圧力パルスを発生した後に、負の圧力パルスを発生する。負の圧力パルスは、小滴がチップ上で形成するのを防ぐために、所与の分配サイクルの終わりに生じる大きな負の流速変化により生成される。さらに具体的に言うと、一般に分配容量は小さく、典型的には低速度で分配される容量が最小化されるので、特定の分配サイクルの始めに、典型的には大きな流速が短時間で達成される。典型的には大きな負の流速変化は、大きな流速が突然止められるとき発生する。これらの急な流速変化、又は圧力パルスは、分配性能を損なわないようにできるだけ効率的にポンプから分配チップ出口に伝達される。一般にポンプローラーサポートの下流の流路は、流体システムに累算器又は流れ制限特性を付与するいかなる特徴も有するべきでない。ある態様では、例えば、この流路は以下の特性を有する:
1.ポンプと分配チップとの間の最小容量;
2.最大チュービング剛性(例えば1/16インチ外径フッ素化エチレンプロピレン(FEP)チュービングなど)及びポンプの出口側での蠕動チュービングの最小長さ;
3.蠕動/FEP及びFEP/分配チップ継手を接続するための最適化されたチュービングコネクタ又はインサート。代表的な継手は以下の特性を有する:
(i)チュービング及びチップより大きな剛性;
(ii)滑らかな壁を有する一定の内部断面寸法;
(iii)チュービング、チップ、及びインサートについて同様の内部断面寸法;及び
(iv)欠(lack)順応性シール;
4.チュービングは分配チップの出口から約60mm内まで真っ直ぐであるべきである。
In one aspect, the system of the present invention generates a negative pressure pulse after generating an initial positive pressure pulse, as described herein. Negative pressure pulses are generated by large negative flow rate changes that occur at the end of a given dispensing cycle to prevent droplets from forming on the chip. More specifically, the dispensing volume is generally small and typically the volume dispensed at a low rate is minimized so that typically a large flow rate is achieved in a short time at the beginning of a particular dispensing cycle. Is done. Typically, large negative flow rate changes occur when large flow rates are suddenly stopped. These sudden flow velocity changes or pressure pulses are transmitted from the pump to the dispensing tip outlet as efficiently as possible without compromising dispensing performance. In general, the flow path downstream of the pump roller support should not have any features that impart an accumulator or flow restriction characteristic to the fluid system. In some embodiments, for example, the flow path has the following characteristics:
1. Minimum capacity between pump and dispensing tip;
2. Maximum tubing stiffness (eg, 1/16 inch outer diameter fluorinated ethylene propylene (FEP) tubing) and minimum length of peristaltic tubing on the outlet side of the pump;
3. Optimized tubing connector or insert for connecting peristaltic / FEP and FEP / distribution tip joints. A typical fitting has the following characteristics:
(I) greater rigidity than tubing and tips;
(Ii) constant internal cross-sectional dimensions with smooth walls;
(Iii) similar internal cross-sectional dimensions for tubing, tips and inserts; and (iv) a compliant seal;
4). Tubing should be straight to within about 60 mm from the outlet of the dispensing tip.

例えば、図16A〜Dは本発明の特定の態様による種々の材料導管チップを概略的に示す。さらに具体的に言うと、図16Aはインサート1604に挿入されることにより互いに連結されたポンプチュービング1600と分配チップ1602を概略的に示す。Oリング1606によりポンプチュービング1600と分配チップ1602がインサート1604に取り付けられる。図16Bはインサート1608(順応性スリーブとして図示)に挿入されることにより互いに連結されたポンプチュービング1600と分配チップ1602を概略的に示す。図16Cはポンプチュービング1600と分配チップ1602を互いに連結するためにポンプチュービング1600と分配チップ1602に挿入されたインサート1610を概略的に示す。典型的にはインサート1610はポンプチュービング1600又は分配チップ1602よりも大きな剛性を有する。図16Dは一体的な分配チップを有して製造されたポンプチュービング1600を概略的に示す。   For example, FIGS. 16A-D schematically illustrate various material conduit tips according to certain aspects of the invention. More specifically, FIG. 16A schematically shows a pump tubing 1600 and a dispensing tip 1602 that are connected to each other by being inserted into an insert 1604. O-ring 1606 attaches pump tubing 1600 and dispensing tip 1602 to insert 1604. FIG. 16B schematically shows pump tubing 1600 and dispensing tip 1602 connected together by being inserted into an insert 1608 (shown as a compliant sleeve). FIG. 16C schematically shows an insert 1610 inserted into the pump tubing 1600 and the dispensing tip 1602 to connect the pump tubing 1600 and the dispensing tip 1602 together. Typically, the insert 1610 is more rigid than the pump tubing 1600 or the dispensing tip 1602. FIG. 16D schematically shows a pump tubing 1600 manufactured with an integral dispensing tip.

材料導管、チップ、及びインサートは随意に多種多様な材料から製造される。材料導管を製造するのに用いられる代表的な材料としては、フッ素化エチレンプロピレン(FEP)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、パーフルオロアルコキシ(PFA)、autoprene、C−FLEX(登録商標)(シリコーン油を有するスチレン−エチレン−ブチレン(SEBS)改質ブロック共重合体)、NORPRENE(登録商標)(ポリプロピレンをベースにした材料)、PHARMED(登録商標)(ポリプロピレンをベースにした材料)、シリコン、TYGON(登録商標)、VITON(登録商標)(種々のフッ素重合体エラストマーを含む)などが挙げられる。材料導管チップとインサートは、例えばポリテトラフルオロエチレン(TEFLONTM)、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)など様々な高分子材料から製造できる。材料導管チップとインサートはまた、ガラス及び種々の金属を含めて他の材料から随意に製造される。典型的には材料導管、チップ及びインサートを製造するための材料は、例えばSaint−Gobain Performance Plastics(Garden Grove,CA,USA)、DuPont Dow Elastomers L.L.C.(Wilmington,DE,USA)などを含めて様々な多くの商品供給業者から容易に入手できる。 Material conduits, tips, and inserts are optionally manufactured from a wide variety of materials. Typical materials used to make material conduits include fluorinated ethylene propylene (FEP), polytetrafluoroethylene (PTFE), perfluoroalkoxy (PFA), autoprene, C-FLEX® (silicone). Styrene-ethylene-butylene (SEBS) modified block copolymer with oil), NORPRENE® (polypropylene based material), PHARMED® (polypropylene based material), silicon, TYGON (Registered trademark), VITON (registered trademark) (including various fluoropolymer elastomers), and the like. Material conduit tips and inserts are, for example, polytetrafluoroethylene (TEFLON ), polypropylene, polystyrene, polysulfone, polyethylene, polymethylpentene, polydimethylsiloxane (PDMS), polycarbonate, polyvinyl chloride (PVC), polymethyl methacrylate (PMMA). ) And other polymer materials. Material conduit tips and inserts are also optionally made from other materials, including glass and various metals. Typically, materials for making material conduits, tips and inserts are described in, for example, Saint-Gobain Performance Plastics (Garden Grove, CA, USA), DuPont Dow Elastomers L. L. C. (Wilmington, DE, USA) and many others are readily available from a variety of commodity suppliers.

VIII.材料サイト
本発明のシステム及び方法は本質的に任意の種類の材料サイトと共に使用するのに適合し得る。本発明のシステムで用いる典型的な材料サイトとしては、材料容器、基板表面などが挙げられる。代表的な材料容器としては、マルチウェル材料容器、例えばマイクロウェルプレート、反応ブロック、及び例えば複数のアッセイ、合成反応又は他のプロセスを並行して実行するのに用いられる他の容器などが挙げられる。一般にこのようなマルチウェル材料容器は、例えば6、12、24、48、96、192、384、768、1536個又はそれより多くのウェルを備え、一般に例えばGreiner America Corp.(Lake Mary,FL,USA)、Nalge Nunc International(Rochester,NY,USA)、H+P Labortechnik AG(Oberschleibheim,Germany)などを含めて種々の商品供給業者から入手できる。本発明のシステムで使用するのに適した反応ブロックに関する更なる詳細は、例えばMicklash II他による国際公開第WO03/020426号、標題「PARALLEL REACTION DEVICES」(2002年9月5日出願)に記載されており、ここで援用する。
VIII. Material Site The system and method of the present invention can be adapted for use with essentially any type of material site. Typical material sites used in the system of the present invention include material containers, substrate surfaces, and the like. Exemplary material containers include multi-well material containers such as microwell plates, reaction blocks, and other containers that are used, for example, to perform multiple assays, synthesis reactions, or other processes in parallel. . Such multi-well material containers generally comprise, for example, 6, 12, 24, 48, 96, 192, 384, 768, 1536 or more wells and are generally described in, for example, Greiner America Corp. (Lake Mary, FL, USA), Nalge Nunc International (Rochester, NY, USA), H + P Labortechnik AG (Oberschleibheim, Germany) and others. Further details regarding reaction blocks suitable for use in the system of the present invention are described, for example, in International Publication No. WO 03/020426, titled “PARALLEL REACTION DEVICES” (filed Sep. 5, 2002) by Micklash II et al. And is incorporated here.

さらに説明すると、随意に本発明のシステムはまた、材料を基板表面上に分配するように構成される。例えば、ここに記載のシステムは、基板表面上に種々の異なる密度にてドットアレイを生成するのに利用できる。一般に配列した材料は、当該技術で公知の他の用途に加えて例えば臨床試験(例えば血中コレステロール検査、血糖検査、妊娠検査、排卵検査など)で用いられる。本質的にどんな基板材料でも本発明のシステムと共に使用するのに随意に適合し得る。特定の態様では、例えば、基板はシリコン、ガラス又は高分子材料から製造される(例えばガラス又はポリマー製の顕微鏡用スライド、シリコンウェハなど)。顕微鏡用スライドを含めて適当なガラス又はポリマー製基板は、Fisher Scientific(Pittsburgh,PA,USA)など様々な商品供給業者から入手できる。随意に、本発明のシステムで用いられる基板は膜である。適当な膜材料は、例えばポリアラミド膜、ポリカーボネート膜、多孔質プラスチック母材膜(例えばPOREX(登録商標)多孔質プラスチックなど)、多孔質金属母材膜、ポリエチレン膜、ポリ(ビニリデンジフルオリド)膜、ポリアミド膜、ナイロン膜、セラミック膜、ポリエステル膜、ポリテトラフルオロエチレン(TEFLONTM)膜、織メッシュ膜、マイクロ濾過膜、ナノ濾過膜、限外濾過膜、透析膜、複合膜、親水性膜、疎水性膜、ポリマーをベースにした膜、ポリマーをベースにしない膜、粉末活性炭膜、ポリプロピレン膜、ガラス繊維膜、ガラス膜、ニトロセルロース膜、セルロース膜、セルロースナイトレート膜、セルロースアセテート膜、ポリスルホン膜、ポリエーテルスルフォン膜、ポリオレフィン膜などから随意に選択される。これらの膜材料の多くは、P.J.Cobert Associates,Inc.(St.Louis,MO,USA)、Millipore Corporation(Bedford,MA,USA)など種々の商品供給業者から幅広く入手できる。 To further illustrate, optionally the system of the present invention is also configured to dispense material onto the substrate surface. For example, the system described herein can be used to generate dot arrays at a variety of different densities on a substrate surface. Commonly arranged materials are used, for example, in clinical tests (eg, blood cholesterol test, blood glucose test, pregnancy test, ovulation test, etc.) in addition to other uses known in the art. Essentially any substrate material can be optionally adapted for use with the system of the present invention. In certain embodiments, for example, the substrate is made from silicon, glass, or a polymeric material (eg, glass or polymer microscope slides, silicon wafers, etc.). Suitable glass or polymer substrates, including microscope slides, are available from a variety of commercial suppliers such as Fisher Scientific (Pittsburgh, PA, USA). Optionally, the substrate used in the system of the present invention is a film. Suitable membrane materials include, for example, polyaramid membranes, polycarbonate membranes, porous plastic matrix membranes (eg POREX® porous plastic), porous metal matrix membranes, polyethylene membranes, poly (vinylidene difluoride) membranes, Polyamide membrane, nylon membrane, ceramic membrane, polyester membrane, polytetrafluoroethylene (TEFLON ) membrane, woven mesh membrane, microfiltration membrane, nanofiltration membrane, ultrafiltration membrane, dialysis membrane, composite membrane, hydrophilic membrane, hydrophobic Membrane, polymer-based membrane, non-polymer-based membrane, powdered activated carbon membrane, polypropylene membrane, glass fiber membrane, glass membrane, nitrocellulose membrane, cellulose membrane, cellulose nitrate membrane, cellulose acetate membrane, polysulfone membrane, Suitable from polyethersulfone membrane, polyolefin membrane, etc. It is selected. Many of these membrane materials are P.I. J. et al. Covert Associates, Inc. (St. Louis, MO, USA) and Millipore Corporation (Bedford, MA, USA).

IX.コントローラ、コンピュータプログラムプロダクト、及び追加のシステムコンポーネント
一般に本発明の自動システムのコントローラは、材料の移送量の周期的変動を最小にするために材料の各移送量に対して材料導管から実質的に同一のローラー開放を行なうように構成される。典型的にはコントローラは、モーター(例えばモーター駆動装置を介して)、位置決めコンポーネント(例えばX/Y軸直線運動テーブル、Z軸運動コンポーネントなど)、洗浄コンポーネント、検出器、流体センサー、ロボット移動デバイスなどの1以上のシステムコンポーネントに動作可能に接続され、これらのコンポーネントの動作を制御する。さらに具体的に言うと、一般にコントローラは、分離した又は一体的なシステムコンポーネントとして含まれ、例えば選択した回転増分でのローラサポートの回転、位置決めコンポーネントの移動、サンプル容器から受信した検出可能な信号についての検出器による検出及び/又は分析などを実行するために用いられる。随意にコントローラ及び/又は他のシステムコンポーネントは、適当にプログラミングされたプロセッサ、コンピュータ、デジタルデバイス、又は他のロジックデバイス若しくは情報機器(例えば必要に応じアナログ・デジタル又はデジタル・アナログ変換器)に接続され、その機能は、事前にプログラミングされた又はユーザーが入力した命令(例えば材料導管の断面寸法、回転増分、移送容量など)に従ってこれらの機器の動作に指令し、これらの機器からデータと情報を受け取り、解釈し、操作し、この情報をユーザーに報告することである。
IX. Controllers, computer program products, and additional system components Generally, the controller of the automated system of the present invention is substantially identical from the material conduit for each material transfer to minimize periodic variations in material transfer. It is configured to open the roller. Typically, the controller includes a motor (eg, via a motor drive), a positioning component (eg, X / Y axis linear motion table, Z axis motion component, etc.), cleaning component, detector, fluid sensor, robotic movement device, etc. Are operatively connected to and control the operation of these components. More specifically, the controller is typically included as a separate or integral system component, for example, for rotation of the roller support in selected rotation increments, movement of the positioning component, and detectable signal received from the sample container. It is used for performing detection and / or analysis by the detector of the above. Optionally, the controller and / or other system components are connected to a suitably programmed processor, computer, digital device, or other logic device or information equipment (eg, analog to digital or digital to analog converter as appropriate). The function directs the operation of these devices according to pre-programmed or user entered commands (eg material conduit cross-sectional dimensions, rotation increments, transfer capacity, etc.) and receives data and information from these devices Interpret, manipulate, and report this information to the user.

随意にコントローラ又はコンピュータはモニターを備え、これは多くの場合、ブラウン管(「CRT」)ディスプレイ、フラットパネルディスプレイ(例えばアクティブマトリクス液晶ディスプレイ、液晶ディスプレイなど)等である。しばしばコンピュータ回路は、マイクロプロセッサ、メモリ、インターフェース回路等など多くの集積回路チップを含んだボックス中に配置される。このボックスはまた、ハードディスクドライブ、フロッピーディスクドライブ、書き込み可能CD-ROMなどの大容量リムーバブルドライブ、及び他の一般的な周辺要素を随意に含む。随意にキーボードやマウスなどの入力デバイスはユーザーからの入力を与える。コンピュータを含んだ代表的なシステムを図17に概略的に示す。   Optionally, the controller or computer includes a monitor, which is often a cathode ray tube (“CRT”) display, a flat panel display (eg, active matrix liquid crystal display, liquid crystal display, etc.), and the like. Often computer circuitry is placed in a box containing many integrated circuit chips, such as a microprocessor, memory, interface circuitry, and the like. This box also optionally includes a hard disk drive, floppy disk drive, high capacity removable drive such as a writable CD-ROM, and other common peripheral elements. Optionally, input devices such as a keyboard and mouse provide input from the user. A typical system including a computer is schematically illustrated in FIG.

典型的にはコンピュータは、1組のパラメータフィールドへのユーザー入力の形式(例えばGUI)又は事前プログラミングされた命令の形式(例えば種々の異なる具体的な操作に対して事前にプログラミングされる)にて、ユーザーの命令を受け取るための適当なソフトウェアを含む。次に、ソフトウェアは、これらの命令を1以上のコントローラの動作を命令する適当な言語に変換し、所望の操作、例えば種々のシステムコンポーネントの速度又はモードを変化又は選択すること、位置決めコンポーネントの移動を指示することなどを実行する。次に、コンピュータは、例えば検出可能な信号強度の監視やマルチウェル容器の位置決めなどにおけるプログラミングに従って、例えばシステム内に含まれるセンサー/検出器からデータを受け取り、そのデータを解釈し、ユーザーが理解できるフォーマットで提供するか、又はそのデータを用いて別のコントローラ命令を開始する。   Typically, a computer is in the form of user input to a set of parameter fields (eg, GUI) or in the form of pre-programmed instructions (eg, pre-programmed for a variety of different specific operations). Including appropriate software for receiving user instructions. The software then translates these instructions into the appropriate language to command the operation of one or more controllers, changing or selecting the desired operation, eg, speed or mode of various system components, moving positioning components Etc. are executed. The computer can then receive data from, for example, sensors / detectors contained within the system, interpret the data, and be understood by the user, for example, according to programming in monitoring detectable signal strength, positioning of multi-well containers, etc. Provide in format or use that data to initiate another controller instruction.

さらに具体的に言うと、一般に本発明のシステムの動作を制御するのに用いられるソフトウェアは、例えば材料(例えば流体材料)を材料サイトに移送するようにシステムに指示し、容器が対象ホルダー上に位置しているとき容器を押して整列部材と接触させるように位置決めコンポーネントの対象ホルダーに指示し、かつ/又は容器を移動するようロボットハンドリングデバイスに指示する等々の論理命令を含む。さらに説明すると、本発明は:(i)蠕動ポンプのローラーサポートにより支持される隣接ローラー間の角距離の整数倍に実質的に対応する回転増分;(ii)材料導管の断面寸法;(iii)材料サイトに又は材料サイトから移送される材料の量;及び(iv)蠕動ポンプのローラーサポートにより支持される隣接ローラー間の角距離;からなる群から選択される1以上の入力パラメータを受け取るための1以上の論理命令を有する制御ソフトウェア、又はコンピュータ読取り可能媒体を含むコンピュータプログラムプロダクトを提供する。1以上の材料導管が蠕動ポンプに動作可能に接続され且つ蠕動ポンプが材料導管を通して材料を移送するとき、回転増分に対応した量の材料が材料サイトに又は材料サイトから移送されるように、ソフトウェア又はコンピュータプログラムプロダクトはまた、蠕動ポンプのローラーサポートにより支持された隣接ローラー間の角距離の整数倍に実質的に対応した回転増分にて蠕動ポンプのローラーサポートを回転させるための1以上の論理命令を含む。特定の態様では、ソフトウェア又はコンピュータプログラムプロダクトは、ローラーサポートの回転と同期してX/Y軸直線運動テーブルとZ軸運動コンポーネントを移動させるために少なくとも1つの論理命令をさらに含む。例えばコンピュータプログラムプロダクトのコンピュータ読み取り可能媒体は、CD-ROM、フロッピーディスク、テープ、フラッシュメモリデバイス若しくはコンポーネント、システムメモリデバイス若しくはコンポーネント、ハードドライブ、搬送波中に組み込まれたデータ信号などのうちの1つ以上を随意に含む。   More specifically, the software generally used to control the operation of the system of the present invention directs the system to transfer material (eg, fluid material) to the material site, for example, and the container is on the subject holder. It includes logic instructions such as instructing the target holder of the positioning component to push the container into contact with the alignment member when in position and / or instructing the robot handling device to move the container. To further illustrate, the present invention provides: (i) a rotation increment substantially corresponding to an integer multiple of the angular distance between adjacent rollers supported by the roller support of a peristaltic pump; (ii) a cross-sectional dimension of the material conduit; (iii) For receiving one or more input parameters selected from the group consisting of: the amount of material transferred to or from the material site; and (iv) the angular distance between adjacent rollers supported by the roller support of the peristaltic pump. A control software having one or more logical instructions, or a computer program product including a computer readable medium is provided. Software such that when one or more material conduits are operably connected to a peristaltic pump and the peristaltic pump transfers material through the material conduit, an amount of material corresponding to the incremental rotation is transferred to or from the material site. Alternatively, the computer program product may also include one or more logical instructions for rotating the peristaltic pump roller support in rotational increments substantially corresponding to an integral multiple of the angular distance between adjacent rollers supported by the peristaltic pump roller support. including. In certain aspects, the software or computer program product further includes at least one logic instruction to move the X / Y axis linear motion table and the Z axis motion component in synchronization with the rotation of the roller support. For example, the computer readable medium of the computer program product may be one or more of a CD-ROM, floppy disk, tape, flash memory device or component, system memory device or component, hard drive, data signal embedded in a carrier wave, etc. Optionally included.

コンピュータは、例えばPC(Intel x86又はPentiumチップ互換のDOSTM、OS2TM、WINDOWSTM、WINDOWS NTTM、WINDOWS95TM、WINDOWS98TM、WINDOWS2000TM、WINDOWS XPTM、LINUXベースの機械、MACINTOSHTM、Power PC、又はUNIXベース(例えば、SUNTMワークステーション)機械)又は当業者に公知の他の市販コンピュータとし得る。ワープロソフトウェア(例えばMicrosoft WordTM又はCorel WordPerfectTM)やデータベースソフトウェア(例えばMicrosoft ExcelTM、Corel Quattro ProTMなどのスプレッドシートソフトウェア又はMicrosoft AccessTMやParadoxTMなどのデータベースプログラム)などの標準的なデスクトップアプリケーションを本発明に適合させることもできる。マルチウェルプレートの選択ウェルへの材料の移送、アッセイ検出、及びデータデコンボルーションを実行するためのソフトウェアは、ビジュアルベーシック、C、C++、フォートラン、ベーシック、ジャバなどの標準的なプログラミング言語を用いて当業者により随意に構築される。 The computer may be, for example, PC (DOS TM, OS2 TM of Intel x86 or Pentium chip-compatible, WINDOWS TM, WINDOWS NT TM, WINDOWS95 TM, WINDOWS98 TM, WINDOWS2000 TM, WINDOWS XP TM, LINUX based machine, MACINTOSH TM, Power PC, Alternatively, it can be a UNIX-based (eg, SUN TM workstation) machine or other commercially available computer known to those skilled in the art. Word processor software (for example, Microsoft Word or Corel WordPerfect ) or database software (for example, spreadsheet software such as Microsoft Excel , Corel Quattro Pro or standard desktop program such as Microsoft Access or Paradox such as Microsoft desktop TM ) It can also be adapted to the present invention. Software for performing material transfer to selected wells of multi-well plates, assay detection, and data deconvolution using standard programming languages such as Visual Basic, C, C ++, Fortran, Basic, Java, etc. Optionally constructed by those skilled in the art.

随意に本発明の自動システムはさらに、光の吸光度、透過率、及び/又は発光(例えばルミネセンス、蛍光など)を検出及び定量化し、かつ/又はマルチウェル容器のウェル中か基板表面上か又は他の材料サイトに配列されたサンプルのそれらの特性の変化を検出及び定量化するよう構成される。代わりに、又は同時に、化学的な信号(例えばpH、イオン状態など)、熱(例えば温度センサーを用いて吸熱反応又は発熱反応を監視するため)又は他の適当な物理的現象を含めて、マルチウェル容器や他の材料サイトからの他の様々な信号のいずれかを検出器で定量化できる。ここに記載の他のシステムコンポーネントに加えて、本発明の材料移送システムはまた、照明又は電磁放射源、光学系、及び検出器を随意に含む。本発明のシステム及び方法は柔軟であり、本質的に任意の化学的性質のアッセイを可能にするので、プロトタイピング及びマススクリーニングを含めてアッセイの進展のすべての段階で使用できる。   Optionally, the automated system of the present invention further detects and quantifies light absorbance, transmission, and / or luminescence (eg, luminescence, fluorescence, etc.) and / or in a well of a multi-well container or on a substrate surface or It is configured to detect and quantify changes in their properties of samples arranged at other material sites. Alternatively, or simultaneously, including chemical signals (eg, pH, ionic state, etc.), heat (eg, to monitor endothermic or exothermic reactions using a temperature sensor) or other suitable physical phenomena Any of a variety of other signals from well containers or other material sites can be quantified by the detector. In addition to the other system components described herein, the material transfer system of the present invention also optionally includes an illumination or electromagnetic radiation source, optics, and a detector. The systems and methods of the present invention are flexible and allow assays of essentially any chemistry so that they can be used at all stages of assay development, including prototyping and mass screening.

ある態様では、本発明のシステムは、領域画像化を行なうように構成されるが、走査イメージャー又は非画像化式計数システムとしての形式を含めて他の形式用に構成することもできる。典型的には領域画像化システムは、全体のマルチウェル容器又は他の試料を検出器平面上に一度に配置する。したがって、典型的には光電子増倍管(PMT)を動かしたり、レーザーを走査したりする必要がない。というのは、検出器が全体の容器を多くの小さな検出器要素(例えば電荷結合素子(CCD)など)上に並行に画像化するからである。一般にこの並行取得段階に続いて、検出器からの画像全体を読み出すシリアル処理が行われる。典型的には走査イメージャーは、レーザー又は他の光ビームを試料上に送り、ポイント毎又はライン毎に蛍光性、反射率を刺激する。特定の場合には、共焦点光学系を用いて焦点からの蛍光を最小にする。画像は、時間の経過と共に連続してポイント又はラインを累積することにより生成される。典型的には非画像化式計数システムは、例えばマルチウェル容器のウェル内で光の透過又は発光の変化を検出するためにPMT又は光感知ダイオードを用いる。それからシステムは典型的には各ウェルからの光出力を1つのデータポイントに統合する。   In one aspect, the system of the present invention is configured to perform area imaging, but can be configured for other formats, including as a scanning imager or non-imaging counting system. Typically, the area imaging system places the entire multiwell container or other sample at once on the detector plane. Therefore, it is typically not necessary to move the photomultiplier tube (PMT) or scan the laser. This is because the detector images the entire container in parallel on many small detector elements (eg, charge coupled devices (CCDs), etc.). Generally, following this parallel acquisition stage, serial processing is performed to read the entire image from the detector. Typically, a scanning imager sends a laser or other light beam over the sample, stimulating fluorescence and reflectivity at each point or line. In certain cases, confocal optics is used to minimize fluorescence from the focus. Images are generated by accumulating points or lines continuously over time. Typically, non-imaging counting systems use PMTs or photosensitive diodes to detect changes in light transmission or emission, for example, within the wells of a multi-well container. The system then typically combines the light output from each well into one data point.

多種多様な照明又は電磁放射源及び光学系を本発明のシステムでの使用に適合させることができる。したがって、本発明のシステムで利用できる可能な変形のすべてをここで説明しようとはしないが、それらは当業者には明らかであろう。本発明のシステムで随意に用いられる代表的な電磁放射源としては、例えばレーザー、レーザーダイオード、エレクトロルミネセンスデバイス、発光ダイオード、白熱ランプ、アーク灯、フラッシュランプ、蛍光灯などが挙げられる。本発明のアッセイシステムで用いられる好ましい種類のレーザーはアルゴンイオンレーザーである。電磁放射源からサンプル容器に及び/又はマルチウェル容器から検出器に電磁放射を導く代表的な光学系は、典型的には、要望どおりに電磁放射をフォーカス及び/又は方向付けるために1以上のレンズ及び/ミラーを含む。光学系の多くはまた、光ファイバー束、光カップラー、フィルター(例えばフィルターホイールなど)等を含む。   A wide variety of illumination or electromagnetic radiation sources and optics can be adapted for use in the system of the present invention. Accordingly, not all possible variations available in the system of the present invention will be described here, but they will be apparent to those skilled in the art. Typical electromagnetic radiation sources that are optionally used in the system of the present invention include, for example, lasers, laser diodes, electroluminescent devices, light emitting diodes, incandescent lamps, arc lamps, flash lamps, fluorescent lamps, and the like. A preferred type of laser used in the assay system of the present invention is an argon ion laser. A typical optical system that directs electromagnetic radiation from an electromagnetic radiation source to a sample container and / or from a multiwell container to a detector typically includes one or more to focus and / or direct the electromagnetic radiation as desired. Includes lenses and / or mirrors. Many of the optical systems also include optical fiber bundles, optical couplers, filters (eg, filter wheels, etc.) and the like.

これらのシステムで随意に用いられる適当な信号検出器は、発光、ルミネセンス、透過、蛍光、燐光、吸光度などを検出する。ある態様では、検出器は、「リアルタイム」の結果に適所で対応する複数の光信号を監視する。例えば検出器又はセンサーとしては、PMT、CCD、増感CCD、フォトダイオード、アバランシェフォトダイオード、光センサー、走査検出器などが挙げられる。随意にこれらの各々および他の種類のセンサーは、ここに記載のシステムに容易に組み込まれる。随意に検出器はマルチウェルプレートや他のアッセイコンポーネントなどの材料サイトに対して動き、又は代わりに、マルチウェルプレート若しくは他のアッセイコンポーネントが検出器に対して動く。特定の態様では、例えば、検出コンポーネントは並進コンポーネントに連結され、並進コンポーネントがここに記載のシステムの容器位置決めデバイス上に配置された材料サイトに対して検出コンポーネントを移動させる。随意に、本発明のシステムは複数の検出器を含む。これらのシステムでは、典型的にはこのような検出器は、検出器がマルチウェルプレート又は他の容器と感知自在(すなわち、検出器が、対象とするプレート若しくは容器又はその一部の特性、プレート若しくは容器の一部の内容を検出できる)になるように、例えばマルチウェルプレート若しくは他の容器の中に、又はマルチウェルプレート若しくは他の容器に隣接して配置される。特定の態様では、検出器はマルチウェル容器のウェル中で発する電磁放射を検出するよう構成される。   Suitable signal detectors optionally used in these systems detect luminescence, luminescence, transmission, fluorescence, phosphorescence, absorbance, etc. In one aspect, the detector monitors a plurality of optical signals that correspond in place to “real time” results. For example, examples of the detector or sensor include PMT, CCD, sensitized CCD, photodiode, avalanche photodiode, optical sensor, scanning detector, and the like. Optionally, each of these and other types of sensors are easily incorporated into the systems described herein. Optionally, the detector moves relative to a material site such as a multiwell plate or other assay component, or alternatively, the multiwell plate or other assay component moves relative to the detector. In certain aspects, for example, the detection component is coupled to a translation component that moves the detection component relative to a material site disposed on a container positioning device of the system described herein. Optionally, the system of the present invention includes a plurality of detectors. In these systems, typically such detectors are sensitive to the multi-well plate or other container (i.e., the detector is sensitive to the characteristics of the target plate or container or part thereof, the plate). For example, in a multi-well plate or other container, or adjacent to a multi-well plate or other container. In certain embodiments, the detector is configured to detect electromagnetic radiation emanating in the wells of the multi-well container.

随意に検出器はコンピュータを含むか又はコンピュータに動作可能に接続され、例えばこのコンピュータが検出器の信号情報をアッセイ結果情報などに変換するためのシステムソフトウェアを備える。例えば、随意に検出器は分離した装置として存在するか、又はコントローラと統合されて1つの機器とされる。これらの機能を1つの装置に統合することにより、システムコンポーネント間で情報を伝送するのに二三の又は1つの通信ポートを使用するだけで、これらの機器とコンピュータとの接続が容易にできる。本発明のシステムで随意に含まれる検出コンポーネントについては、例えば、Skoog他,Principles of Instrumental Analysis,第5版,Harcourt Brace College Publishers(1998)及びCurrell,Analytical Instrumentation:Performance Characteristics and Quality,John Wiley & Sons,Inc.(2000)にさらに記載されており、その両方をここで援用する。 Optionally, the detector includes or is operably connected to a computer, for example, the computer comprises system software for converting detector signal information into assay result information and the like. For example, optionally the detector exists as a separate device or is integrated with the controller into a single instrument. By integrating these functions into one device, it is easy to connect these devices to a computer by using only a few or one communication port to transmit information between system components. Detection components optionally included in the system of the present invention are described, for example, by Skoog et al., Principles of Instrumental Analysis , 5th Edition, Harcourt Brace College Publishers (1998) and Curlell, Analytical Institute. , Inc. (2000), both of which are incorporated herein by reference.

随意に本発明のシステムはまた、少なくとも1つのロボット移動又は把持コンポーネントを含み、このコンポーネントは、マルチウェルプレートなどの材料サイトを把持して自動システムのコンポーネント間及び/又はシステムと他の場所(例えば他の作業ステーションなど)との間で移動させるような構造を有する。特定の態様では、例えば、システムは位置決めコンポーネント、培養又は保存コンポーネントなどの間でマルチウェルプレートを移動させる把持コンポーネントをさらに備える。利用可能な種々のロボット要素(ロボットアーム、可動プラットホームなど)はこれらのシステムと共に使用でき、又はこれらのシステムとの使用のために改変でき、典型的にはこのロボット要素は、それらの運動及び他の機能を制御するコントローラに動作可能に接続される。本発明のシステムで使用するのに随意に適合させた代表的なロボット把持デバイスについては、例えばDowns他の米国特許第6,592,324号、標題「GRIPPER MECHANISM」(2003年7月15日発行)及びDowns他の国際公開第WO02/068157号、標題「GRIPPING MECHANISMS,APPARATUS,AND METHODS」(2002年2月26日出願)に記載されており、その両方をここで援用する。   Optionally, the system of the present invention also includes at least one robotic movement or gripping component that grips a material site, such as a multiwell plate, between components of an automated system and / or the system and other locations (e.g., It has a structure that can be moved to and from other work stations. In certain aspects, for example, the system further comprises a gripping component that moves the multi-well plate between positioning components, culture or storage components, and the like. The various available robot elements (robot arms, mobile platforms, etc.) can be used with these systems or can be modified for use with these systems, typically the robot elements are their motion and others Is operatively connected to a controller that controls the function of the. Exemplary robotic gripping devices optionally adapted for use in the system of the present invention are described in, for example, Downs et al. US Pat. No. 6,592,324, entitled “GRIPPER MECHANSIM” (issued July 15, 2003). ) And Downs et al., International Publication No. WO 02/068157, entitled “GRIPPPING MECHANSIMS, APPARATUS, AND METHODS” (filed Feb. 26, 2002), both of which are incorporated herein by reference.

図17は、本発明の様々な面を組み入れることのできる情報機器を含んだ材料除去システムの代表的な例を概略的に示す。当業者は理解するであろうが、本発明はハードウェア及びソフトウェアにて随意に実現される。ある態様では、本発明の異なる側面がクライアント側ロジック又はサーバ側ロジックに実装される。これも当該技術においては理解されるであろうが、本発明又はそのコンポーネントは、媒体プログラムコンポーネント(例えば固定媒体コンポーネント)中に組み込んでもよく、この媒体プログラムコンポーネントは、適当に構成された計算デバイスにロードされると装置又はシステムを本発明に従って実行させる論理命令及び/又はデータを含む。さらに当該技術において理解されるように、論理命令を含んだ固定媒体は、見者のコンピュータに物理的にローディングするために固定媒体上にて見者に送ることもでき、又は論理命令を含んだ固定媒体は、見者が通信媒体を介してアクセスしてプログラムコンポーネントをダウンロードするために、遠隔サーバ上に存在させてもよい。   FIG. 17 schematically illustrates a representative example of a material removal system including information equipment that can incorporate various aspects of the present invention. One skilled in the art will appreciate that the present invention is optionally implemented in hardware and software. In certain aspects, different aspects of the invention are implemented in client-side logic or server-side logic. As will also be appreciated in the art, the present invention or its components may be incorporated into a media program component (eg, a fixed media component), which is stored in a suitably configured computing device. Contains logic instructions and / or data that, when loaded, cause the device or system to execute in accordance with the present invention. As further understood in the art, fixed media containing logical instructions can also be sent to viewers on fixed media for physical loading on the viewer's computer or include logical instructions. Fixed media may reside on a remote server for viewers to access and download program components via communication media.

図17は論理装置(例えばコンピュータなど)として理解できる情報機器又はデジタルデバイス1700を示し、該論理装置は媒体1717及び/又はネットワークポート1719から命令を読み出すことができ、ネットワークポート1719は固定媒体1722を有するサーバ1720に随意に接続し得る。その後、情報機器1700は、当該技術において理解されるように、それらの命令を用いてサーバ又はクライアントロジックに指示して本発明の側面を具体化することができる。本発明を具体化できる論理装置の1タイプは、1700に示されたコンピュータシステムであり、CPU1707、任意の入力デバイス1709及び1711、ディスクドライブ1715並びに任意のモニター1705を含む。固定媒体1717、又はポート1719の向こう側にある固定媒体1722は、このようなシステムをプログラミングするのに使用でき、またディスク型光学又は磁気媒体、磁気テープ、固体ダイナミック又はスタティックメモリなどとし得る。特定の態様では、本発明の側面は、この固定媒体上に記録されたソフトウェアとして全体的又は部分的に実現できる。代表的なコンピュータプログラムプロダクトは上記説明した。通信ポート1719はまた、このようなシステムをプログラミングするのに用いられる命令を最初に受け取るのに使用でき、また任意の種類の通信接続とし得る。随意に、本発明の側面は、特定用途向け集積回路(ACIS)又はプログラマブルロジックデバイス(PLD)の回路内に全体的又は部分的に実現される。このような場合、本発明も側面は、ASIC又はPLDを生成するのに使用できるコンピュータに理解可能な記述言語にて実現し得る。図17はまた、サーバ1720を介して情報機器1700に動作可能に接続された材料移送システム300を含む。随意に、材料移送システム300は情報機器1700に直接接続される。動作中、典型的には材料移送システム300は、例えばアッセイ又は他のプロセスの一部として、材料移送システム300の位置決めコンポーネント上の選択した材料サイトに及び/又は材料サイトから材料を移送する。図17はまた検出器1724を示し、これは随意に本発明のシステム中に含まれる。図示されているように、検出器1724はサーバ1720を介して情報機器1700に動作可能に接続される。ある態様では、検出器1724は情報機器1700に直接接続される。特定の態様では、検出器1724は、材料移送システム300の位置決めコンポーネント上に配置された材料サイトにて生成された検出可能な信号を検出するよう構成される。他の態様では、材料移送システム300の位置決めコンポーネント上の材料サイトに及び/又は材料サイトから材料が移送される前及び/又は後に、材料サイト(例えばマルチウェル容器など)は(例えば手動で又はロボット移動デバイスを用いて)検出器1724に転送される。   FIG. 17 illustrates an information appliance or digital device 1700 that can be understood as a logical device (eg, a computer or the like), which can read instructions from the media 1717 and / or the network port 1719, and the network port 1719 reads the fixed media 1722. The server 1720 may optionally be connected. Information appliance 1700 can then instruct the server or client logic using those instructions to embody aspects of the invention, as understood in the art. One type of logical device that can embody the invention is the computer system shown at 1700, which includes a CPU 1707, optional input devices 1709 and 1711, a disk drive 1715, and an optional monitor 1705. Fixed medium 1717 or fixed medium 1722 beyond port 1719 can be used to program such a system and can be disk-type optical or magnetic media, magnetic tape, solid dynamic or static memory, and the like. In certain embodiments, aspects of the invention can be implemented in whole or in part as software recorded on this fixed medium. A typical computer program product has been described above. Communication port 1719 can also be used to initially receive instructions used to program such a system, and can be any type of communication connection. Optionally, aspects of the present invention may be implemented in whole or in part in an application specific integrated circuit (ACIS) or programmable logic device (PLD) circuit. In such cases, aspects of the present invention may also be implemented in a computer understandable description language that can be used to generate an ASIC or PLD. FIG. 17 also includes a material transfer system 300 that is operatively connected to information equipment 1700 via server 1720. Optionally, material transfer system 300 is directly connected to information equipment 1700. In operation, the material transfer system 300 typically transfers material to and / or from selected material sites on the positioning component of the material transfer system 300, for example as part of an assay or other process. FIG. 17 also shows a detector 1724, which is optionally included in the system of the present invention. As shown, detector 1724 is operatively connected to information appliance 1700 via server 1720. In certain aspects, detector 1724 is directly connected to information device 1700. In certain aspects, detector 1724 is configured to detect a detectable signal generated at a material site disposed on a positioning component of material transfer system 300. In other aspects, the material site (eg, a multi-well container) is (eg, manually or robotically) before and / or after material is transferred to and / or from the material site on the positioning component of the material transfer system 300. Forwarded to detector 1724 (using a mobile device).

X.システムコンポーネント製造
システムコンポーネント(例えば位置決めコンポーネント、洗浄コンポーネントなど)は、例えば機械加工、打抜き、彫刻、射出成形、注型成形、エンボス加工、押し出し、エッチング(例えば電気化学エッチングなど)又は他の技術を含めて様々な製造技術又はそれらの技術の組み合わせにより随意に形成される。これら及び他の適当な製造技術は、当該技術において一般に知られており、例えば、Altintas,Manufacturing Automation: Metal Cutting Mechanics,Machine Tool Vibrations,and CNC Design,Cambridge University Press(2000)、Molinariet他(Eds.),Metal Cutting and High Speed Machining,Kluwer Academic Publishers(2002)、Stephenson他、Metal Cutting Theory and Practice,Marcel Dekker(1997)、Rosato,Injection Molding Handbook,3rdEd.,Kluwer Academic Publishers(2000)、Fundamentals of Injection Molding,W.J.T.Associates(2000)、Whelan,Injection Molding of Thermoplastics Materials,Vol.2,Chapman & Hall(1991)、Fisher,Extrusion of Plastics,Halsted Press(1976)、およびChung,Extrusion of Polymers: Theory and Practice,Hanser−Gardner Publications(2000)に記載されており、各々ここで援用する。特定の態様では、製造後にシステムコンポーネントは、例えばコンポーネント表面と試薬、サンプルなどとの相互作用を防ぐために、親水性コーティング、疎水性コーティング(例えばWhitford Corporation(West Chester,PA)から入手可能なXylan 1010DF/870 Blackなど)等で表面を覆うことによって随意にさらに処理される。
X. System component manufacturing System components (eg positioning components, cleaning components, etc.) include, for example, machining, stamping, engraving, injection molding, cast molding, embossing, extrusion, etching (eg electrochemical etching, etc.) or other techniques It is optionally formed by various manufacturing techniques or combinations of these techniques. These and other suitable manufacturing techniques are generally known in the art, see, for example, Altinas, Manufacturing Automation: Metal Cutting Mechanicals, Machine Tool Vibrations, and CNC Design , Met. ), Metal Cutting and High Speed Machining , Kluwer Academic Publishers (2002), Stephenson other, Metal Cutting Theory and Practice, Marcel Dekker (1997), Rosato, Injection Mold ng Handbook, 3 rd Ed. Kluwer Academic Publishers (2000), Fundamentals of Injection Molding , W. J. et al. T.A. Associates (2000), Welan, Injection Molding of Thermoplastics Materials , Vol. 2, Chapman & Hall (1991), Fisher, Extraction of Plastics , Halted Press (1976), and Chung, Extraction of Polymers , here by Ther-Price , Hans-b. . In certain aspects, after manufacture, the system component may be a Xylan 1010DF available from a hydrophilic coating, a hydrophobic coating (eg, Whitford Corporation (West Chester, PA), for example, to prevent interaction of the component surface with reagents, samples, and the like. Further processing is optionally performed by covering the surface with / 870 Black etc.).

XI.材料移送方法
ここに記載のシステム及びコンピュータプログラムプロダクトに加えて、本発明はまた材料の移送方法にも関する。例えば、1つの方法は、ここに記載のシステムの1以上の材料導管を介して材料(例えば細胞懸濁液、試薬、緩衝液、固体サポート懸濁液など)を移送することを含み、その際、コントローラは、材料サイトに又は材料サイトから移送される材料の量が回転増分に対応するように、ローラーサポートにより支持された隣接ローラー間の角距離の整数倍に実質的に対応した少なくとも1回転増分ずつローラーサポートを回転させる。例えば、所与のローラーサポートの隣接ローラー間の角距離の1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、30、40、50、…倍を含めて、本質的に任意の回転増分を選択できる。ここで説明しているように、典型的にはコントローラは、移送される材料(例えば細胞など)への剪断効果が最小になるようにローラーサポートを回転させる。一般に、コントローラは、例えば材料の移送量の周期的な変動を最小にするために、材料の各移送量に対して材料導管から実質的に同様のローラー開放を実行する。さらに、一般に同一の回転増分により、実質的に一様な材料容量が材料サイトに又は材料サイトから移送される。さらに、典型的にはここに記載のように用いられる回転増分は、特定のシステムの流速特性について補償されない。このことが、既存の多くのアプローチに比べて、本発明のシステム及び方法の実現を簡単にしている。
XI. Material Transfer Method In addition to the system and computer program product described herein, the present invention also relates to a material transfer method. For example, one method includes transferring material (eg, cell suspension, reagent, buffer, solid support suspension, etc.) through one or more material conduits of the systems described herein, where The controller has at least one rotation substantially corresponding to an integral multiple of the angular distance between adjacent rollers supported by the roller support, such that the amount of material transferred to or from the material site corresponds to the rotation increment Rotate the roller support in increments. For example, including 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 30, 40, 50, ... times the angular distance between adjacent rollers of a given roller support Essentially any rotation increment can be selected. As described herein, typically the controller rotates the roller support so that the shear effect on the material being transferred (eg, cells, etc.) is minimized. In general, the controller performs a substantially similar roller opening from the material conduit for each transfer of material, for example, to minimize periodic fluctuations in the transfer of material. In addition, a substantially uniform material volume is generally transferred to or from the material site with the same rotational increment. Further, the rotational increments typically used as described herein are not compensated for the flow rate characteristics of a particular system. This simplifies the implementation of the system and method of the present invention compared to many existing approaches.

ある態様では、材料導管が材料サイトに接触することなく、材料が材料サイトに移送される(すなわち非接触材料分配)。例えば、これらの方法は、例えば一定量の材料が材料導管の外側部分に付着しないように、ローラーサポートを選択した回転増分だけ回転させた後にコントローラにより材料導管の末端の近傍に負の圧力パルスを加えることを随意に含む。随意に、この方法は、材料導管の外側部分に付着した付着性材料を排除するのに十分な速度で材料導管を動かすことを含み、例えばその材料を材料サイトに移送し、又は材料導管の外側部分をきれいにする。ある態様では、この方法は、材料導管の外側部分に付着した付着性材料を別の物体(例えばマルチウェル容器のウェルの端など)に接触させて、材料導管の外側部分から付着性材料を除去することを含む。   In some embodiments, material is transferred to the material site (ie, non-contact material distribution) without the material conduit contacting the material site. For example, these methods allow the controller to apply a negative pressure pulse near the end of the material conduit after the roller support has been rotated by a selected number of rotation increments, for example, so that a certain amount of material does not adhere to the outer portion of the material conduit. Optionally including adding. Optionally, the method includes moving the material conduit at a rate sufficient to eliminate the adherent material attached to the outer portion of the material conduit, eg, transferring the material to the material site, or outside the material conduit. Clean the part. In some embodiments, the method contacts the adherent material attached to the outer portion of the material conduit with another object (such as the end of a well of a multi-well container) to remove the adherent material from the outer portion of the material conduit. Including doing.

ここに記載の材料サイトは随意にマルチウェル容器(例えばマイクロタイタープレートなど)を含む。これらの態様では、材料の移送方法は、第1の量の材料をマルチウェル容器の第1のウェルに移送し、マルチウェル容器がマルチウェル容器の第2のウェルに連通するように例えば位置決めコンポーネントによって材料導管及び/又はマルチウェル容器を互いに移動させ、第2の量の材料をマルチウェル容器の第2のウェルに移送し、等々を随意に含む。典型的には上記移動及び移送の工程は、例えば「飛ばして」材料分配を行なうために、実質的に同時に行なわれる。   The material sites described herein optionally include multi-well containers (eg, microtiter plates). In these aspects, the material transfer method transfers a first quantity of material to a first well of a multi-well container, such that the multi-well container communicates with a second well of the multi-well container, for example, a positioning component Optionally moving the material conduit and / or the multi-well container relative to each other, transferring a second quantity of material to the second well of the multi-well container, and so on. Typically, the transfer and transfer steps are performed substantially simultaneously, for example to “fly” and perform material distribution.

本発明の他の方法は、一定量の材料が材料導管の末端部分に付着して一定量の付着材料を形成するように、材料導管を通して材料を移送することを含む。その後、一般にこれらの方法はまた、一定量の付着材料が材料導管の末端部分から材料サイトに移送(例えば排除)されるように、材料導管の少なくとも末端部分を材料サイトの方向に加速し、そして減速することを含む。   Another method of the invention involves transferring material through the material conduit such that a quantity of material adheres to the distal portion of the material conduit to form a quantity of deposited material. Thereafter, generally these methods also accelerate at least the end portion of the material conduit in the direction of the material site such that a certain amount of deposited material is transferred (eg, excluded) from the end portion of the material conduit to the material site, and Including slowing down.

本質的に任意の生化学若しくは細胞アッセイ又は合成反応を、本発明の方法による実行及び本システムにおける実行に適合させることができる。さらに説明すると、例えばマルチウェルプレート中で実行される一般的な種類のアッセイは、当該技術で公知の他の多くのもののうち信号変換、細胞接着、アポトーシス、細胞移動、GPCR、細胞透過性、受容体/リガンド結合、細胞内カルシウムフラックス、膜電位、核酸ハイブリダイゼーション、細胞成長/増殖に関するものを含む。マルチウェルプレートを伴うこれらのアッセイ及びその他のアッセイのあるものはに関するさらなる詳細は、例えばParker他(2000)「Development of high throughput screening assays using fluorescence polarization: nuclear receptor−ligand binding and kinase/phosphatase assays」,J.Biomolecular Screening 5(2):77−88、Asa(2001)「Automating cell permeability assays」,Screeing 1:36−37、Norrington(1999)「Automation of the drug discovery process」,Innovations in Pharmaceutical Technology 1(2):34−39、Fukushima他(2001)「Induction of reduced endothelial permeability to horseradish peroxidase by factor(s) of human astrocytes and bladder carcinoma cells: detection in multi−well plate culture」,Methods Cell Sci.23(4):211−9、Neumayer(1998)「Fluorescence ELISA,a comparison between two fluorogenic and one chromogenic enzyme substrate」,BPI 10(Nr.5)、Graeff他(2002)「A novel cycling assay for nicotinic acid−adenine dinucleotide phosphate with nanomolar sensitivity」,Biochem J.367(Pt1):163−8、Rogers他(2002)「Fluorescence detection of plant extracts that affect neuronal voltage−gated Ca2+ channels」,Eur.J.Pharm.Sci.15(4):321−30、及びRappaport他(2002)「New perfluorocarbon system for multilayer growth of anchorage−dependent mammalian cells」,Biotechniques 32(1):142−51に記載されており、各々をここで援用する。本発明のシステムを用いて随意に実行される種々の方法に関するさらなる詳細は、例えばEvans他による米国特許出願第60/492,629号、標題「NON−PRESSURE BASED FLUID TRANSFER IN ASSAY DETECTION SYSTEMS AND RELATED METHODS」(2003年8月4日出願)にも記載されており、ここで援用する。 Essentially any biochemical or cellular assay or synthesis reaction can be adapted for execution by the methods of the invention and in the system. To further illustrate, common types of assays performed, for example, in multi-well plates, include signal transduction, cell adhesion, apoptosis, cell migration, GPCR, cell permeability, acceptance among many others known in the art. Includes body / ligand binding, intracellular calcium flux, membrane potential, nucleic acid hybridization, cell growth / proliferation. For further details on these and other assays involving multi-well plates, see, for example, Parker et al. (2000) “Development of high throughput screening aiding fluorsence-alignment-polarization: J. et al. Biomolecular Screening 5 (2): 77-88 , Asa (2001) "Automating cell permeability assays", Screeing 1: 36-37, Norrington ( 1999) , "Automation of the drug discovery process", Innovations in Pharmaceutical Technology 1 (2 ) : 34-39, Fukushima et al. (2001) "Induction of reduced enderative permeability to hormone peroxidase by factor and s of human astrocyclades and circadians. ells: detection in multi-well plate culture ", Methods Cell Sci. 23 (4): 211-9, Neumayer (1998) "Fluorescence ELISA, a comparison between two fluorgenic and one chromogenic enzyme subs ent", BPI 10 (Nr. 5) -Adenine dinucleotide phosphate with nanomolar sensitivity ", Biochem J. et al . 367 (Pt1): 163-8, Rogers et al. (2002) “Fluorescence detection of plant extracts that affect neuronal voltage-gate Ca 2+ channels”, Eur. J. et. Pharm. Sci. 15 (4): 321-30, and Rappaport et al. (2002) “New perfluorocarbon system for multi-row of anchorage-dependent dependent cells”, Biotechnique 1 To do. Further details regarding various methods optionally performed using the system of the present invention can be found in, e.g., U.S. Patent Application No. 60 / 492,629 by Evans et al., Entitled "NON-PRESSURE BASED FLUID TRANSFER IN ASSETY DETECTION SYSTEM AND RELATED METHODS". "(Filed Aug. 4, 2003), incorporated herein by reference.

XII.実施例
ここに記載の実施例及び態様は単に説明のためのものであり、それを考慮した様々な改変又は変更が当業者に示唆され、この出願の精神及び範囲並びに特許請求の範囲の範囲内にあることが分かる。
XII. EXAMPLES The examples and aspects described herein are for illustrative purposes only, and various modifications or alterations will be suggested to those skilled in the art, which are within the spirit and scope of this application and the scope of the claims. You can see that

この実施例では、8チップシステムを用いる種々の分配を示す。このシステムでは、蠕動ポンプは12個のローラーを支持するローラーサポートを備え、隣接ローラーの各対間の角距離は30°であった。図18Aは1分配当たり12°の角変位に設定したシステムにおける一連の分配を示す。図示されているように、変化する分配容量の繰り返しパターンが存在したことが明らかである。実際、いくつかの分配容量は本質的にゼロであった。図18Bは1分配当たり18°の角変位に設定したシステムにおける一連の分配を示す。ゼロ容量の分配は存在しなかったが、分配容量の周期的変動は依然として観察された。図18Cは1分配当たり30°の角変位に設定したシステムにおける一連の分配を示す。図示されているように、本質的にこの角変位の設定では分配容量の変動は存在しなかった。隣接ローラーの各対間の角距離はこのシステムでは30°であったので、典型的には30°の整数倍である回転増分がこのシステムには最適である。図18Dは1分配当たり42°の角変位に設定したシステムにおける一連の分配を示す。より高い分配容量ゆえに分配間の変動割合はより小さくなるものと予想されていたが、小滴サイズの厳密な検査は、再度、周期的変動が存在したことを示している。   This example shows various distributions using an 8-chip system. In this system, the peristaltic pump was equipped with a roller support that supported 12 rollers and the angular distance between each pair of adjacent rollers was 30 °. FIG. 18A shows a series of distributions in a system set at an angular displacement of 12 ° per distribution. As shown, it is clear that there was a repetitive pattern of changing distribution capacity. In fact, some distribution volumes were essentially zero. FIG. 18B shows a series of distributions in the system set at an angular displacement of 18 ° per distribution. There was no zero volume distribution, but periodic fluctuations in the distribution volume were still observed. FIG. 18C shows a series of distributions in the system set at an angular displacement of 30 ° per distribution. As shown, there was essentially no variation in distribution capacity at this angular displacement setting. Since the angular distance between each pair of adjacent rollers was 30 ° in this system, rotation increments that are typically integer multiples of 30 ° are optimal for this system. FIG. 18D shows a series of distributions in the system set at an angular displacement of 42 ° per distribution. Although the rate of variation between dispenses was expected to be smaller due to the higher dispense volume, a close examination of the droplet size again indicates that there was periodic variation.

上記本発明は明確にし理解できるようにいくらか詳細に説明したが、当業者がこの開示内容を読めば、形態の様々な変更及び詳細を本発明の範囲を逸脱することなく構成できることは明らかである。例えば、上述したすべての技術及び装置は様々に組み合わして使用できる。この出願で引用したすべての刊行物、特許、特許出願及び/又は他の文献は、あたかもこれらの各々が個別にあらゆる目的のために援用されるのを指示するのと同程度に、あらゆる目的のためにその全体をここで援用する。   Although the foregoing invention has been described in some detail for purposes of clarity and understanding, it will be apparent to those skilled in the art from reading the present disclosure that various changes and details in form may be made without departing from the scope of the invention. . For example, all the techniques and apparatus described above can be used in various combinations. All publications, patents, patent applications and / or other references cited in this application are for any purpose, as if each indicates that each of them is individually incorporated for any purpose. The entirety of which is incorporated herein by reference.

図1A及び図1Bは蠕動ポンプローラーの開放イベントを概略的に示す。1A and 1B schematically illustrate a peristaltic pump roller opening event. 図2A〜Cは代表的な様々な角距離を概略的に示す。2A-C schematically illustrate various representative angular distances. 本発明の一態様による材料移送システムを斜視図で概略的に示す。1 schematically illustrates a perspective view of a material transfer system according to one aspect of the present invention. 図3の材料移送システムから蠕動ポンプの詳細な斜視図を概略的に示す。Figure 4 schematically shows a detailed perspective view of a peristaltic pump from the material transfer system of Figure 3; ローラーサポートがローラーを回転させて材料導管に接触させる際に回転可能なローラーを受動的に支持するローラーサポートについての横断面図を概略的に示す。FIG. 2 schematically shows a cross-sectional view of a roller support that passively supports a rotatable roller as the roller support rotates the roller into contact with the material conduit. 材料導管に接触する受動的に回転可能なローラーを概略的に示す。1 schematically shows a passively rotatable roller in contact with a material conduit. 能動的に回転可能なローラーを支持するローラーサポートの一部を正面図で概略的に示す。FIG. 2 schematically shows a front view of a portion of a roller support that supports an actively rotatable roller. 一定容量のウィッキング流体又は導管のチップに付着した流体についての横断面図を概略的に示す。FIG. 3 schematically shows a cross-sectional view of a fixed volume of wicking fluid or fluid attached to a tip of a conduit. 本発明の一態様による導管チップの速度曲線を概略的に示すグラフである。4 is a graph schematically illustrating a velocity curve of a conduit tip according to an aspect of the present invention. ウィッキング流体が存在しない導管のチップから分配されている一定容量の流体についての横断面図を概略的に示す。FIG. 3 schematically shows a cross-sectional view of a volume of fluid being dispensed from a tip of a conduit where no wicking fluid is present. 図3の材料移送システムにおいて位置エンコーダとギア減速部をもった駆動モーターの詳細な斜視図を概略的に示す。Fig. 4 schematically shows a detailed perspective view of a drive motor with a position encoder and a gear reduction part in the material transfer system of Fig. 3; 本発明の一態様によるX軸及びY軸直線運動テーブルと位置フィードバック制御駆動部を概略的に示す。1 schematically shows an X-axis and Y-axis linear motion table and a position feedback control drive unit according to an aspect of the present invention. 図3の材料移送システムの対象ホルダーの詳細な斜視図を概略的に示す。Fig. 4 schematically shows a detailed perspective view of a target holder of the material transfer system of Fig. 3; 図14Aはマイクロタイタープレートの上面図を概略的に示す。図14Bは図14Aに示すマイクロタイタープレートの下面図を概略的に示す。図14Cは図14Aに示すマイクロタイタープレートの横断面図を概略的に示す。FIG. 14A schematically shows a top view of a microtiter plate. FIG. 14B schematically shows a bottom view of the microtiter plate shown in FIG. 14A. FIG. 14C schematically shows a cross-sectional view of the microtiter plate shown in FIG. 14A. 図15Aは本発明の一態様による洗浄コンポーネントの真空室についての部分的に透明な斜視図を概略的に示す。図15Bは図15Aの真空室の一部の開口部の近傍に配置された材料導管チップの詳細な横断面図を概略的に示す。FIG. 15A schematically illustrates a partially transparent perspective view of a vacuum chamber of a cleaning component according to one aspect of the present invention. FIG. 15B schematically shows a detailed cross-sectional view of a material conduit tip positioned near a portion of the opening of the vacuum chamber of FIG. 15A. 図16A〜Dは本発明の特定の態様による種々の材料導管チップを概略的に示す。16A-D schematically illustrate various material conduit tips according to certain aspects of the present invention. 図17は本発明の種々の面を組み入れることのできる代表的な例のロジックデバイスを示すブロック図である。FIG. 17 is a block diagram illustrating a representative example logic device that may incorporate various aspects of the present invention. 図18Aは回転増分が分配容量当たり12°であったときにシステムから分配された流体容量を示す。FIG. 18A shows the fluid volume dispensed from the system when the rotation increment was 12 ° per dispense volume. 図18Bは回転増分が分配容量当たり18°であったときにシステムから分配された流体容量を示す。FIG. 18B shows the fluid volume dispensed from the system when the rotation increment was 18 ° per dispense volume. 図18Cは回転増分が分配容量当たり30°であったときにシステムから分配された流体容量を示す。FIG. 18C shows the fluid volume dispensed from the system when the rotation increment was 30 ° per dispense volume. 図18Dは回転増分が分配容量当たり42°であったときにシステムから分配された流体容量を示す。FIG. 18D shows the fluid volume dispensed from the system when the rotation increment was 42 ° per dispense volume.

符号の説明Explanation of symbols

100、200 ローラーサポート
102、202 ローラー
104 導管
300 材料移送システム

100, 200 Roller support 102, 202 Roller 104 Conduit 300 Material transfer system

Claims (96)

少なくとも2つのローラーを支持する回転可能なローラーサポートを有する少なくとも1つの蠕動ポンプ;
ローラーサポートを回転させるため蠕動ポンプに動作可能に接続された少なくとも1つのモーター;及び
前記モーターに動作可能に接続された少なくとも1つのコントローラであって、1以上の材料導管が蠕動ポンプに動作可能に接続され、蠕動ポンプが材料導管を通して材料を移送するとき、回転増分に対応した量の材料が少なくとも1つの材料サイトに又は少なくとも1つの材料サイトから移送されるように、ローラーサポートにより支持された隣接ローラー間の角距離の整数倍に実質的に対応する少なくとも1つの回転増分ずつ少なくともローラーサポートを回転させるように構成されているコントローラ;
を備える材料移送システム。
At least one peristaltic pump having a rotatable roller support supporting at least two rollers;
At least one motor operably connected to the peristaltic pump to rotate the roller support; and at least one controller operably connected to the motor, wherein one or more material conduits are operable to the peristaltic pump When connected and the peristaltic pump transports material through the material conduit, an adjoining supported by a roller support so that an amount of material corresponding to the rotation increment is transported to or from at least one material site A controller configured to rotate at least the roller support by at least one rotation increment substantially corresponding to an integral multiple of the angular distance between the rollers;
A material transfer system comprising:
同一の回転増分が実質的に一様な量の材料を材料サイトに又は材料サイトから移送させる、請求項1に記載の材料移送システム。   The material transfer system of claim 1, wherein the same rotation increment causes a substantially uniform amount of material to be transferred to or from the material site. 回転増分がシステムの流速特性について補償されない、請求項1に記載の材料移送システム。   The material transfer system of claim 1, wherein the rotation increment is not compensated for the flow rate characteristics of the system. 前記コントローラに動作可能に接続された少なくとも1つの検出器であって、1以上の材料サイトで生成された検出可能な信号を検出するよう構成された検出器をさらに備える、請求項1に記載の材料移送システム。   The at least one detector operably connected to the controller, further comprising a detector configured to detect a detectable signal generated at one or more material sites. Material transfer system. 蠕動ポンプに動作可能に接続された少なくとも1つの材料導管をさらに備える、請求項1に記載の材料移送システム。   The material transfer system of claim 1, further comprising at least one material conduit operably connected to the peristaltic pump. 前記コントローラは、材料の移送量の周期的変動を最小にするために材料の各移送量に対して材料導管から実質的に同一のローラー開放を実行するよう構成される、請求項5に記載の材料移送システム。   6. The controller of claim 5, wherein the controller is configured to perform substantially the same roller opening from a material conduit for each material transfer to minimize periodic fluctuations in material transfer. Material transfer system. 前記コントローラに動作可能に接続された少なくとも1つの位置決めコンポーネントであって、少なくとも1つの材料導管及び/又は1以上の材料サイトを移動自在に互いに配置する構造の位置決めコンポーネントをさらに備える、請求項1に記載の材料移送システム。   The at least one positioning component operably connected to the controller further comprising a positioning component configured to movably position at least one material conduit and / or one or more material sites relative to one another. The material transfer system described. 位置決めコンポーネントが、材料サイトを支持する構造を有する少なくとも1つの対象ホルダーを備える、請求項7に記載の材料移送システム。   8. The material transfer system of claim 7, wherein the positioning component comprises at least one object holder having a structure that supports the material site. 位置決めコンポーネント及び蠕動ポンプに動作可能に接続された材料導管をさらに備える、請求項7に記載の材料移送システム。   The material transfer system of claim 7, further comprising a material conduit operably connected to the positioning component and the peristaltic pump. 前記コントローラに動作可能に接続された少なくとも1つの洗浄コンポーネントであって、材料導管が少なくとも位置決めコンポーネントに動作可能に接続され、位置決めコンポーネントが洗浄コンポーネントの少なくとも近傍に材料導管を移動させたとき、材料導管を洗浄する構造を有する洗浄コンポーネントをさらに備える、請求項7に記載の材料移送システム。   At least one cleaning component operably connected to the controller, wherein the material conduit is operably connected to at least the positioning component and the positioning component moves the material conduit at least proximate to the cleaning component; The material transfer system of claim 7, further comprising a cleaning component having a structure for cleaning. 少なくとも蠕動ポンプ、前記モーター及び位置決めコンポーネントを互いに取り付ける少なくとも1つの取付けコンポーネントをさらに備える、請求項7に記載の材料移送システム。   The material transfer system of claim 7, further comprising at least one attachment component that attaches at least the peristaltic pump, the motor, and the positioning component to each other. 少なくとも1つの材料導管;
材料導管に動作可能に接続された少なくとも1つの蠕動ポンプであって、少なくとも2つのローラーを支持する回転可能なローラーサポートを備えた蠕動ポンプ;
蠕動ポンプに動作可能に接続された少なくとも1つのフィードバックコンポーネントであって、ローラーサポートを回転させる少なくとも1つのモーターを備えたフィードバックコンポーネント;及び
フィードバックコンポーネントに動作可能に接続された少なくとも1つのコントローラであって、少なくとも1つの材料サイトに又は少なくとも1つの材料サイトから材料導管を通して移送される材料の量が回転増分に対応するように、ローラーサポートにより支持された隣接ローラー間の角距離の整数倍に実質的に対応した少なくとも1つの回転増分ずつ少なくともローラーサポートを回転させるよう構成されたコントローラ;
を備えた材料移送システム。
At least one material conduit;
At least one peristaltic pump operably connected to the material conduit, the peristaltic pump comprising a rotatable roller support supporting at least two rollers;
At least one feedback component operably connected to the peristaltic pump, the feedback component comprising at least one motor for rotating the roller support; and at least one controller operably connected to the feedback component; Substantially equal to an integral multiple of the angular distance between adjacent rollers supported by the roller support so that the amount of material transferred through the material conduit to or from at least one material site corresponds to a rotation increment A controller configured to rotate at least the roller support by at least one rotation increment corresponding to
Material transfer system with
材料移送システムが自動化されている、請求項12に記載の材料移送システム。   The material transfer system of claim 12, wherein the material transfer system is automated. 材料移送システムは複数の材料導管を備え、該材料導管のうち少なくとも2つの末端は、少なくとも1つのマルチウェル容器の異なるウェルと同時に連通するような距離だけ互いに間隔をあけている、請求項12に記載の材料移送システム。   13. The material transfer system comprises a plurality of material conduits, at least two of the material conduits being spaced apart from each other by a distance such that they communicate simultaneously with different wells of at least one multi-well container. The material transfer system described. 材料移送システムは複数の材料導管を備え、これらの材料導管のうち2つ以上が異なる材料供給源に連通している、請求項12に記載の材料移送システム。   The material transfer system of claim 12, wherein the material transfer system comprises a plurality of material conduits, two or more of the material conduits being in communication with different material sources. 材料導管を通って配置される空洞の断面寸法が1μm〜10μmである、請求項12に記載の材料移送システム 13. A material transfer system according to claim 12, wherein the cross-sectional dimension of the cavity disposed through the material conduit is between 1 [ mu] m and 10 < 5 > [mu] m. 蠕動ポンプは、材料導管の末端から非接触の材料分配を行なうために該末端の少なくとも近傍にて十分な材料流速を発生させる、請求項12に記載の材料移送システム。   13. The material transfer system of claim 12, wherein the peristaltic pump generates a material flow rate sufficient at least near the end to effect non-contact material distribution from the end of the material conduit. 蠕動ポンプはマルチチャネル蠕動ポンプからなる、請求項12に記載の材料移送システム。   The material transfer system of claim 12, wherein the peristaltic pump comprises a multi-channel peristaltic pump. 蠕動ポンプは、材料サイトに又は材料サイトから一定量の材料を可逆的に移送するよう構成される、請求項12に記載の材料移送システム。   The material transfer system of claim 12, wherein the peristaltic pump is configured to reversibly transfer an amount of material to or from the material site. ローラーサポートは3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、30個又はそれより多いローラーを支持する、請求項12に記載の材料移送システム。   13. Material transfer according to claim 12, wherein the roller support supports 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 20, 30 or more rollers. system. ローラーサポートは少なくとも1つの他のローラーサポートと交換可能である、請求項12に記載の材料移送システム。   The material transfer system of claim 12, wherein the roller support is replaceable with at least one other roller support. 蠕動ポンプが材料導管を通して材料を流すとき、一定量の材料が材料導管の外部に付着するのを防止するために、ローラーサポートの慣性モーメントが最小にされる、請求項12に記載の材料移送システム。   13. The material transfer system of claim 12, wherein when the peristaltic pump flows material through the material conduit, the moment of inertia of the roller support is minimized to prevent a certain amount of material from sticking to the exterior of the material conduit. . ローラーサポートにより支持される隣接ローラーの対間の角距離が互いに実質的に等しい、請求項12に記載の材料移送システム。   The material transfer system of claim 12, wherein the angular distance between pairs of adjacent rollers supported by the roller support is substantially equal to each other. ローラーサポートにより支持される隣接ローラーは互いに最大180°離れて配置される、請求項12に記載の材料移送システム。   13. A material transfer system according to claim 12, wherein adjacent rollers supported by the roller support are arranged at a maximum 180 degrees apart from each other. フィードバックコンポーネントは前記モーターに動作可能に接続された少なくとも1つの駆動機構を備え、該駆動機構は前記モーターの位置フィードバック制御を行なう少なくとも1つの制御コンポーネントを備える、請求項12に記載の材料移送システム。   The material transfer system of claim 12, wherein the feedback component comprises at least one drive mechanism operably connected to the motor, the drive mechanism comprising at least one control component that provides position feedback control of the motor. フィードバックコンポーネントは前記コントローラに動作可能に接続された1以上の重量計をさらに備え、該重量計は1以上の材料サイトに配置された材料の重量を検出する、請求項12に記載の材料移送システム。   The material transfer system of claim 12, wherein the feedback component further comprises one or more scales operably connected to the controller, wherein the scales detect the weight of the material disposed at the one or more material sites. . 前記モーターは少なくとも1つの位置エンコーダと少なくとも1つのギア減速コンポーネントとを備える、請求項12に記載の材料移送システム。   The material transfer system of claim 12, wherein the motor comprises at least one position encoder and at least one gear reduction component. 前記モーターはサーボモーター又はステッピングモーターからなる、請求項12に記載の材料移送システム。   The material transfer system according to claim 12, wherein the motor comprises a servo motor or a stepping motor. 前記コントローラは、材料の移送量の周期的変動を最小にするために材料の各移送量に対して材料導管から実質的に同一のローラー開放を実行するよう構成される、請求項12に記載の材料移送システム。   13. The controller of claim 12, wherein the controller is configured to perform substantially the same roller opening from a material conduit for each material transfer to minimize periodic fluctuations in material transfer. Material transfer system. 前記回転増分は少なくとも0.1μlの材料容量に対応する、請求項12に記載の材料移送システム。   13. A material transfer system according to claim 12, wherein the rotation increment corresponds to a material volume of at least 0.1 [mu] l. 同一の回転増分が実質的に一様な量の材料を材料サイトに又は材料サイトから移送する、請求項12に記載の材料移送システム。   13. A material transfer system according to claim 12, wherein the same rotation increment transfers a substantially uniform amount of material to or from the material site. 前記回転増分はシステムの流速特性について補償されない、請求項12に記載の材料移送システム。   The material transfer system of claim 12, wherein the rotation increment is not compensated for flow rate characteristics of the system. 前記コントローラに動作可能に接続された少なくとも1つの検出器であって、1以上の材料サイトにて生成された検出可能な信号を検出するよう構成された検出器をさらに備える、請求項12に記載の材料移送システム。   The at least one detector operably connected to the controller, further comprising a detector configured to detect a detectable signal generated at one or more material sites. Material transfer system. 前記ローラーが回転できる、請求項12に記載の材料移送システム。   The material transfer system of claim 12, wherein the roller is rotatable. 蠕動ポンプは、前記モーターがローラーサポートを回転させるとき回転可能なローラーを回転させるギア機構を備える、請求項34に記載の材料移送システム。   35. The material transfer system of claim 34, wherein the peristaltic pump comprises a gear mechanism that rotates a rotatable roller when the motor rotates a roller support. 前記コントローラはさらに、ローラーサポートにより支持されたローラーの少なくとも1つを回転させるよう構成される、請求項34に記載の材料移送システム。   35. The material transfer system of claim 34, wherein the controller is further configured to rotate at least one of the rollers supported by the roller support. 前記ローラーは、材料導管の摩耗を最小にするためにローラーサポートの回転方向とは反対の方向に回転する、請求項36に記載の材料移送システム。   37. The material transfer system of claim 36, wherein the roller rotates in a direction opposite to the direction of rotation of the roller support to minimize material conduit wear. 前記ローラーとローラーサポートは実質的に等しい絶対値の速度にて回転する、請求項36に記載の材料移送システム。   37. The material transfer system of claim 36, wherein the roller and roller support rotate at substantially equal absolute speeds. 前記コントローラは、一定量の材料が材料導管の外部に付着するのを防止するために、ローラーサポートを回転増分だけ回転させた後に材料導管の末端の少なくとも近傍に少なくとも1つの負の圧力パルスを与える、請求項12に記載の材料移送システム。   The controller provides at least one negative pressure pulse at least near the end of the material conduit after rotating the roller support by rotational increments to prevent a certain amount of material from adhering to the exterior of the material conduit The material transfer system according to claim 12. さらに一定量の材料が材料導管の外部に付着するのを防止するためにローラーサポートの慣性モーメントが最小化される、請求項39に記載の材料移送システム。   40. The material transfer system of claim 39, further wherein the moment of inertia of the roller support is minimized to prevent a certain amount of material from adhering to the exterior of the material conduit. 材料導管の少なくとも1つの末端が少なくとも1つのチップを含む、請求項12に記載の材料移送システム。   The material transfer system of claim 12, wherein at least one end of the material conduit includes at least one tip. 前記チップが前記末端に一体化されている、請求項41に記載の材料移送システム。   42. A material transfer system according to claim 41, wherein the tip is integrated into the distal end. 前記チップを通って配置された空洞が少なくとも2つの異なる断面寸法を有する、請求項41に記載の材料移送システム。   42. The material transfer system of claim 41, wherein the cavity disposed through the tip has at least two different cross-sectional dimensions. 前記チップの少なくとも一部がテーパー状である、請求項41に記載の材料移送システム。   42. The material transfer system of claim 41, wherein at least a portion of the tip is tapered. 前記末端の近傍の材料導管の少なくとも一部が実質的に直線状である、請求項41に記載の材料移送システム。   42. The material transfer system of claim 41, wherein at least a portion of the material conduit proximate the distal end is substantially straight. 前記材料導管の実質的に直線状の部分の長さが少なくとも60mmである、請求項45に記載の材料移送システム。   46. The material transfer system of claim 45, wherein the length of the substantially straight portion of the material conduit is at least 60 mm. 材料導管の末端と前記チップがインサートにより連結される、請求項45に記載の材料移送システム。   46. The material transfer system of claim 45, wherein an end of a material conduit and the tip are connected by an insert. 前記インサートの一部が前記末端の一部及び前記チップの一部に挿入される、請求項47に記載の材料移送システム。   48. The material transfer system of claim 47, wherein a portion of the insert is inserted into a portion of the end and a portion of the tip. 前記末端の一部及び前記チップの一部が前記インサートの一部に挿入される、請求項47に記載の材料移送システム。   48. The material transfer system of claim 47, wherein a portion of the end and a portion of the tip are inserted into a portion of the insert. 前記インサートは少なくとも材料導管より柔軟でない材料から作られる、請求項47に記載の材料移送システム。   48. The material transfer system of claim 47, wherein the insert is made from a material that is at least less flexible than the material conduit. 材料サイトは少なくとも1つの材料容器及び/又は少なくとも1つの基板表面を含む、請求項12に記載の材料移送システム。   The material transfer system of claim 12, wherein the material site includes at least one material container and / or at least one substrate surface. 材料容器は6、12、24、48、96、192、384、768、1536個又はそれより多くのウェルを有するマルチウェル材料容器からなる、請求項51に記載の材料移送システム。   52. The material transfer system of claim 51, wherein the material container comprises a multi-well material container having 6, 12, 24, 48, 96, 192, 384, 768, 1536 or more wells. 基板表面は膜表面からなる、請求項51に記載の材料移送システム。   52. The material transfer system according to claim 51, wherein the substrate surface comprises a film surface. 前記コントローラに動作可能に接続された少なくとも1つの位置決めコンポーネントであって、材料導管及び/又は材料サイトを移動自在に互いに配置する構造を有する位置決めコンポーネントをさらに備える、請求項12に記載の材料移送システム。   13. The material transfer system of claim 12, further comprising at least one positioning component operably connected to the controller, the positioning component having a structure that movably positions material conduits and / or material sites relative to each other. . 位置決めコンポーネントは、材料サイトを支持する構造の少なくとも1つの対象ホルダーを備える、請求項54に記載の材料移送システム。   55. The material transfer system of claim 54, wherein the positioning component comprises at least one object holder structured to support the material site. 前記コントローラは、材料導管及び/又は材料サイトの相対運動に同期して一定量の材料が材料サイトに又は材料サイトから移送されるように、ローラーサポートを回転させることと、材料導管及び/又は材料サイトを移動自在に互いに配置することとを同時に行なうように構成される、請求項54に記載の材料移送システム。   The controller rotates the roller support so that a certain amount of material is transferred to or from the material site in synchronism with the relative movement of the material conduit and / or material site, and the material conduit and / or material. 55. The material transfer system of claim 54, wherein the material transfer system is configured to simultaneously position sites movably together. 位置決めコンポーネントは少なくとも1つの位置フィードバック制御駆動部に動作可能に接続された少なくとも1つのX/Y軸直線運動テーブルを備え、この位置フィードバック制御駆動部はX軸及びY軸に沿ったX/Y軸直線運動テーブルの運動を制御する、請求項54に記載の材料移送システム。   The positioning component comprises at least one X / Y axis linear motion table operably connected to at least one position feedback control drive, the position feedback control drive being in X / Y axis along the X and Y axes. 55. The material transfer system of claim 54, wherein the material transfer system controls movement of a linear motion table. 位置決めコンポーネントはX/Y軸直線運動テーブルに動作可能に接続された少なくとも1つの対象ホルダーを備え、この対象ホルダーは材料サイトを支持する構造を有する、請求項57に記載の材料移送システム。   58. The material transfer system of claim 57, wherein the positioning component comprises at least one object holder operably connected to an X / Y axis linear motion table, the object holder having a structure for supporting a material site. 位置決めコンポーネントは少なくとも1つの材料導管サポートヘッドを有する少なくとも1つのZ軸直線運動コンポーネントを備え、この材料導管サポートヘッドは材料導管の少なくとも一部を支持しかつZ軸に沿って移動する、請求項54又は58に記載の材料移送システム。   55. The positioning component comprises at least one Z-axis linear motion component having at least one material conduit support head, the material conduit support head supporting at least a portion of the material conduit and moving along the Z-axis. Or the material transfer system of 58. 位置決めコンポーネントは、材料導管の外部に付着した付着性材料を排除するのに十分な速度にて材料導管サポートヘッドを移動させるよう構成される、請求項59に記載の材料移送システム。   60. The material transfer system of claim 59, wherein the positioning component is configured to move the material conduit support head at a speed sufficient to eliminate adherent material deposited outside the material conduit. Z軸直線運動コンポーネントは少なくとも1つのソレノイドを含む、請求項59に記載の材料移送システム。   60. The material transfer system of claim 59, wherein the Z-axis linear motion component includes at least one solenoid. 材料導管は複数の材料導管からなり、材料導管サポートヘッドは少なくとも2つの各材料導管における1以上の部分を支持する、請求項59に記載の材料移送システム。   60. The material transfer system of claim 59, wherein the material conduit comprises a plurality of material conduits and the material conduit support head supports one or more portions of each of the at least two material conduits. 前記部分が材料導管の末端部分からなり、該末端部分は少なくとも1つのマルチウェル容器中の異なるウェルに同時に実質的に連通するような距離だけ互いに間隔をあけている、請求項62に記載の材料移送システム。   64. The material of claim 62, wherein the portion comprises a distal portion of a material conduit, the distal portions being spaced from one another by a distance such that they are simultaneously substantially in communication with different wells in at least one multi-well container. Transport system. 前記末端部分が実質的に直線状である、請求項63に記載の材料移送システム。   64. The material transfer system of claim 63, wherein the end portion is substantially straight. 実質的に直線状の末端部分の少なくとも1つの長さが少なくとも60mmである、請求項64に記載の材料移送システム。   65. A material transfer system according to claim 64, wherein the length of at least one of the substantially straight end portions is at least 60 mm. 材料導管の末端部分の各々が少なくとも1つのチップを有する、請求項63に記載の材料移送システム。   64. The material transfer system of claim 63, wherein each end portion of the material conduit has at least one tip. 前記チップを通して配置される空洞が少なくとも2つの異なる断面寸法を有する、請求項66に記載の材料移送システム。   68. The material transfer system of claim 66, wherein the cavity disposed through the tip has at least two different cross-sectional dimensions. 前記チップの少なくとも一部がテーパー状である、請求項66に記載の材料移送システム。   68. The material transfer system of claim 66, wherein at least a portion of the tip is tapered. 材料導管の少なくとも1つと、対応する少なくとも1つのチップとがインサートにより実質的に連結される、請求項68に記載の材料移送システム。   69. The material transfer system of claim 68, wherein at least one of the material conduits and the corresponding at least one tip are substantially connected by an insert. インサートの一部が材料導管の一部及び対応するチップの一部に挿入される、請求項69に記載の材料移送システム。   70. The material transfer system of claim 69, wherein a portion of the insert is inserted into a portion of the material conduit and a corresponding portion of the tip. 材料導管の一部及び対応するチップの一部がインサートの一部に挿入される、請求項69に記載の材料移送システム。   70. The material transfer system of claim 69, wherein a portion of the material conduit and a portion of the corresponding tip are inserted into a portion of the insert. インサートが少なくとも材料導管より柔軟でない材料から作られる、請求項69に記載の材料移送システム。   70. The material transfer system of claim 69, wherein the insert is made from a material that is at least less flexible than the material conduit. 前記コントローラに動作可能に接続された少なくとも1つの洗浄コンポーネントであって、位置決めコンポーネントが洗浄コンポーネントの少なくとも近傍に材料導管を移動させたとき材料導管を洗浄する構造を有する洗浄コンポーネントをさらに備える、請求項54に記載の材料移送システム。   The cleaning component further comprising: at least one cleaning component operably connected to the controller, the cleaning component having a structure for cleaning the material conduit when the positioning component moves the material conduit at least proximate to the cleaning component. 54. The material transfer system according to 54. 洗浄コンポーネントは少なくとも1つの開口部を有する真空室を備え、位置決めコンポーネントは、適用する真空によって付着性材料を材料導管の外面から除去するために前記開口部の中に又は前記開口部の近傍に材料導管を移動させる、請求項73に記載の材料移送システム。   The cleaning component includes a vacuum chamber having at least one opening, and the positioning component includes a material in or near the opening to remove the adherent material from the outer surface of the material conduit by the applied vacuum. 75. The material transfer system of claim 73, wherein the material transfer system moves the conduit. 材料導管の外側断面寸法が開口部の断面寸法より小さい、請求項74に記載の材料移送システム。   75. The material transfer system of claim 74, wherein the outer cross-sectional dimension of the material conduit is smaller than the cross-sectional dimension of the opening. 少なくとも蠕動ポンプ、フィードバックコンポーネント、及び位置決めコンポーネントを互いに取り付ける少なくとも1つの取付けコンポーネントをさらに備える、請求項54に記載の材料移送システム。   55. The material transfer system of claim 54, further comprising at least one attachment component that attaches at least the peristaltic pump, the feedback component, and the positioning component to each other. 取付けコンポーネントは実質的に剛性である、請求項76に記載の材料移送システム。   77. The material transfer system of claim 76, wherein the mounting component is substantially rigid. (i)蠕動ポンプのローラーサポートにより支持される隣接ローラー間の角距離の整数倍に実質的に対応する回転増分;
(ii)材料導管の断面寸法;
(iii)材料サイトに又は材料サイトから移送する材料の量;及び
(iv)蠕動ポンプのローラーサポートにより支持される隣接ローラー間の角距離;
からなる群から選択した1以上の入力パラメータを受け取るため、及び
1以上の材料導管が蠕動ポンプに動作可能に接続され且つ蠕動ポンプが材料導管を通して材料を移送する場合に、回転増分に対応した材料の量が少なくとも1つの材料サイトに又は少なくとも1つの材料サイトから移送されるように、蠕動ポンプのローラーサポートにより支持された隣接ローラー間の角距離の整数倍に実質的に対応した回転増分ずつ蠕動ポンプのローラーサポートを回転させるため、
1以上の論理命令を有するコンピュータ読取り可能媒体を含むコンピュータプログラムプロダクト。
(I) a rotation increment substantially corresponding to an integral multiple of the angular distance between adjacent rollers supported by the roller support of the peristaltic pump;
(Ii) the cross-sectional dimensions of the material conduit;
(Iii) the amount of material transferred to or from the material site; and (iv) the angular distance between adjacent rollers supported by the roller support of the peristaltic pump;
A material corresponding to a rotation increment to receive one or more input parameters selected from the group consisting of: and when one or more material conduits are operatively connected to the peristaltic pump and the peristaltic pump transfers material through the material conduits Peristate in increments of rotation substantially corresponding to an integral multiple of the angular distance between adjacent rollers supported by the peristaltic pump roller support such that the amount of is transferred to or from at least one material site To rotate the roller support of the pump,
A computer program product comprising a computer readable medium having one or more logical instructions.
ローラーサポートを回転させるのに同期してX/Y軸直線運動テーブルとZ軸運動コンポーネントを移動させるために少なくとも1つの論理命令をさらに含む、請求項1に記載のコンピュータプログラムプロダクト。   The computer program product of claim 1, further comprising at least one logic instruction for moving the X / Y axis linear motion table and the Z axis motion component in synchronization with rotating the roller support. 少なくとも1つのモーターに動作可能に接続された少なくとも1つのコントローラを備えた材料移送システムを提供するステップであって、前記モーターは回転可能なローラーサポートを備えた少なくとも1つの蠕動ポンプに動作可能に接続され、前記ローラーサポートは少なくとも2つのローラーを支持し且つ少なくとも1つの材料導管に動作可能に接続されるステップ;及び
材料導管を通って材料を移送するステップであって、少なくとも1つの材料サイトに又は少なくとも1つの材料サイトから移送される材料の量が回転増分に対応するように、ローラーサポートにより支持された隣接ローラー間の角距離の整数倍に実質的に対応した少なくとも1つの回転増分ずつ前記コントローラがローラーサポートを回転させるステップ
を含む材料移送方法。
Providing a material transfer system with at least one controller operably connected to at least one motor, the motor being operatively connected to at least one peristaltic pump with a rotatable roller support Said roller support supporting at least two rollers and operably connected to at least one material conduit; and transferring material through the material conduit, to at least one material site or The controller by at least one rotation increment substantially corresponding to an integral multiple of the angular distance between adjacent rollers supported by the roller support such that the amount of material transferred from at least one material site corresponds to the rotation increment. Including the step of rotating the roller support Fee transfer method.
前記材料が、細胞懸濁液、試薬、緩衝液、及び固体サポート懸濁液からなる群から選択される、請求項80に記載の方法。   81. The method of claim 80, wherein the material is selected from the group consisting of a cell suspension, a reagent, a buffer, and a solid support suspension. 前記コントローラは、材料中の移送材料への剪断効果が最小になるようにローラーサポートを回転させる、請求項80に記載の方法。   81. The method of claim 80, wherein the controller rotates the roller support such that shear effects on the transfer material in the material are minimized. 材料導管を材料サイトに接触させずに材料を材料サイトに移送する、請求項80に記載の方法。   81. The method of claim 80, wherein the material is transferred to the material site without contacting the material conduit to the material site. 一定量の材料が材料導管の外部に付着するのを防止するために、ローラーサポートを回転増分だけ回転させた後にコントローラにより材料導管の末端の少なくとも近傍に少なくとも1つの負の圧力パルスを加えることをさらに含む、請求項80に記載の方法。   In order to prevent a certain amount of material from sticking to the outside of the material conduit, the controller applies at least one negative pressure pulse at least near the end of the material conduit after rotating the roller support by rotational increments. 81. The method of claim 80, further comprising: 材料導管の外部に付着した付着性材料がもしあればそれを排除するのに十分な速度にて材料導管を移動させることをさらに含む、請求項80に記載の方法。   81. The method of claim 80, further comprising moving the material conduit at a rate sufficient to remove any adherent material deposited outside the material conduit. 材料導管の外部に付着した付着性材料がもしあればそれを少なくとも1つの他の物体に接触させて該付着性材料を材料導管の外部から除去することをさらに含む、請求項80に記載の方法。   81. The method of claim 80, further comprising contacting adhesive material, if any, attached to the exterior of the material conduit with at least one other object to remove the adhesive material from the exterior of the material conduit. . 材料サイトが少なくとも1つのマルチウェル容器を含み、前記方法が:
少なくとも第1の量の材料をマルチウェル容器の少なくとも第1のウェルに移送するステップ;
材料導管がマルチウェル容器の少なくとも第2のウェルと連通するように、材料導管及び/又は材料サイトを互いに相対的に移動させるステップ;及び
少なくとも第2の量の材料をマルチウェル容器の前記第2のウェルに移送するステップ
を含む、請求項80に記載の方法。
The material site includes at least one multi-well container, the method comprising:
Transferring at least a first amount of material to at least a first well of a multi-well container;
Moving the material conduit and / or the material site relative to each other such that the material conduit is in communication with at least a second well of the multiwell container; and at least a second amount of material in the second of the multiwell container. 81. The method of claim 80, comprising the step of transferring to a well of the same.
前記移動させるステップと少なくとも1つの移送するステップとを実質的に同時に行なう、請求項87に記載の方法。   90. The method of claim 87, wherein the moving and at least one transferring step are performed substantially simultaneously. 前記移動させるステップが材料導管の一部を前記第2のウェルの上方又は前記第2のウェルの中に配置することを含む、請求項87に記載の方法。   88. The method of claim 87, wherein the moving step comprises disposing a portion of a material conduit above or in the second well. 前記システムが蠕動ポンプに動作可能に接続された複数の材料導管を含み、前記方法が材料導管を介して材料サイトに又は材料サイトから複数の量の材料を移送することを含む、請求項80に記載の方法。   81. The system of claim 80, wherein the system includes a plurality of material conduits operably connected to a peristaltic pump, and the method includes transferring a plurality of amounts of material to or from the material sites via the material conduits. The method described. 前記複数の量の材料を実質的に同時に移送する、請求項90に記載の方法。   94. The method of claim 90, wherein the plurality of amounts of material are transferred substantially simultaneously. 材料サイトが少なくとも1つのマルチウェル容器を含み、少なくとも2つの材料導管の末端は、マルチウェル容器中に配置された少なくとも2つのウェル間の距離に対応した距離だけ間隔をあけており、前記方法は前記2つのウェルに又は前記2つのウェルから前記2つの材料導管を介して材料を同時に移送することを含む、請求項90に記載の方法。   The material site includes at least one multi-well container, and the ends of the at least two material conduits are spaced apart by a distance corresponding to the distance between at least two wells disposed in the multi-well container; 94. The method of claim 90, comprising simultaneously transferring material to or from the two wells via the two material conduits. 少なくとも1つの材料導管;
材料導管に動作可能に接続されて該材料導管を介して材料を移送する少なくとも1つのポンプ;
材料導管に動作可能に接続され該材料導管を移動させる少なくとも1つの位置決めコンポーネント;及び
前記ポンプと位置決めコンポーネントに動作可能に接続された少なくとも1つのコントローラであって、ポンプに材料導管を介して材料を移送させ、位置決めコンポーネントに材料導管を移動させるコントローラ
を備えた材料移送システムを提供するステップ;
一定量の材料が材料導管の末端部分に付着することで所定量の付着性材料を形成するように、材料導管を通して材料を移送するステップ;
位置決めコンポーネントにより材料導管の少なくとも末端部分を材料サイトの方向に加速するステップ;及び
所定量の付着性材料が材料導管の末端部分から材料サイトに移送されるように、位置決めコンポーネントにより材料導管の末端部分を減速するステップ
を含む、材料を材料サイトに移送する方法。
At least one material conduit;
At least one pump operably connected to the material conduit for transferring material through the material conduit;
At least one positioning component operably connected to the material conduit and moving the material conduit; and at least one controller operably connected to the pump and the positioning component, wherein the pump is fed with material via the material conduit. Providing a material transfer system with a controller for transferring and moving the material conduit to the positioning component;
Transferring the material through the material conduit such that a quantity of material adheres to the end portion of the material conduit to form a predetermined amount of adherent material;
Accelerating at least the distal portion of the material conduit by the positioning component in the direction of the material site; and the distal portion of the material conduit by the positioning component such that a predetermined amount of adherent material is transferred from the distal portion of the material conduit to the material site. A method of transferring material to a material site, comprising the step of slowing down.
減速ステップが一定量の付着性材料を材料導管の末端部分から排除することを含む、請求項93に記載の方法。   94. The method of claim 93, wherein the deceleration step comprises removing an amount of adherent material from the end portion of the material conduit. 材料導管の末端部分と材料サイトを接触させることなく付着性材料の所定量を材料サイトに移送する、請求項93に記載の方法。   94. The method of claim 93, wherein a predetermined amount of adherent material is transferred to the material site without contacting the material conduit end portion and the material site. 前記材料が細胞懸濁液を含み、移送する細胞への剪断効果を最小にする請求項93に記載の方法。

94. The method of claim 93, wherein the material comprises a cell suspension to minimize shear effects on the cells to be transferred.

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018198936A (en) * 2012-09-17 2018-12-20 ロレアル Custom cosmetic blending machine
EP3483442A1 (en) 2017-11-10 2019-05-15 Takasago Electric, Inc. Peristaltic pump device
CN111530178A (en) * 2019-02-07 2020-08-14 K&N工程公司 Pleated filter preparation system
WO2021157185A1 (en) * 2020-02-03 2021-08-12 株式会社京都製作所 Control method for peristaltic pump, control device for peristaltic pump, and liquid supply device

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1771249A4 (en) * 2004-06-07 2010-02-24 Irm Llc Dispensing systems, software, and related methods
WO2006102416A2 (en) * 2005-03-22 2006-09-28 Irm Llc Compound profiling devices, systems, and related methods
GB2425523A (en) * 2005-04-28 2006-11-01 Senake Atureliya Depositing doses of a fluid
US9209096B2 (en) * 2010-07-30 2015-12-08 First Solar, Inc Photoluminescence measurement
US9850118B2 (en) * 2010-08-20 2017-12-26 Pepsico, Inc. Bag-in-box pump system
CN103874857B (en) 2011-08-17 2016-10-26 雀巢产品技术援助有限公司 Linear peristaltic pump
WO2013088499A1 (en) * 2011-12-12 2013-06-20 三菱電機株式会社 Positioning device, and plc system
DE102013104600B4 (en) 2013-01-11 2019-10-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Layers or three-dimensional moldings with two regions of different primary and / or secondary structure, process for the production of the molded article and materials for carrying out this process
WO2014108539A1 (en) 2013-01-11 2014-07-17 Maris Techcon Optical package and a process for its preparation
US20150300348A1 (en) * 2014-04-13 2015-10-22 David T. Bach Precision Fluid Dispensing Using Peristaltic Roller Control
US20190075781A1 (en) * 2015-11-05 2019-03-14 John Michael Redmayne A trap or dispensing device
JPWO2021166227A1 (en) * 2020-02-21 2021-08-26

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02227629A (en) * 1989-02-28 1990-09-10 Shimadzu Corp Method for improving reproducibility of suction amount of sample by peristalic pump

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4910682A (en) * 1984-12-14 1990-03-20 Cole-Parmer Instrument Company Method of calibrating and determining the rotational and fluid delivery velocities of a peristaltic fluid pump
US4716422A (en) * 1985-08-12 1987-12-29 Siemens Aktiengesellschaft Mechanism for rinsing an ink printing head
US5055263A (en) * 1988-01-14 1991-10-08 Cyberlab, Inc. Automated pipetting system
US5915932A (en) * 1990-02-02 1999-06-29 Isco, Inc. Peristaltic pump having a roller support
US5356267A (en) * 1992-10-27 1994-10-18 Beta Technology, Inc. Peristaltic pump with removable collapsing means and method of assembly
US5865226A (en) * 1996-08-23 1999-02-02 Tetra Laval Holdings & Finance, S.A. Servo motor driven fill system
US5941696A (en) * 1996-09-10 1999-08-24 Embrex, Inc. Peristaltic pump
US6063339A (en) * 1998-01-09 2000-05-16 Cartesian Technologies, Inc. Method and apparatus for high-speed dot array dispensing
US6193480B1 (en) * 1998-08-03 2001-02-27 Alaris Medical Systems, Inc. System and method for increased flow uniformity
US6296811B1 (en) * 1998-12-10 2001-10-02 Aurora Biosciences Corporation Fluid dispenser and dispensing methods
US6393338B1 (en) * 2000-03-17 2002-05-21 Tadeusz Kemnitz Apparatus and control method for accurate rotary peristaltic pump filling
US6592324B2 (en) * 2001-02-26 2003-07-15 Irm, Llc Gripper mechanism
WO2003065030A1 (en) * 2002-01-25 2003-08-07 Irm, Llc Fluid handling methods and systems
KR100505180B1 (en) * 2002-02-20 2005-08-01 엘지.필립스 엘시디 주식회사 A liquid crystal dispensing apparatus with a nozzle cleaning device and a method of dispensing liquid crystal using thereof
US6731216B2 (en) * 2002-05-20 2004-05-04 B. Braun Medical, Inc. Proper tubing installation testing method and apparatus for a peristaltic pump

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02227629A (en) * 1989-02-28 1990-09-10 Shimadzu Corp Method for improving reproducibility of suction amount of sample by peristalic pump

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018198936A (en) * 2012-09-17 2018-12-20 ロレアル Custom cosmetic blending machine
EP3483442A1 (en) 2017-11-10 2019-05-15 Takasago Electric, Inc. Peristaltic pump device
CN111530178A (en) * 2019-02-07 2020-08-14 K&N工程公司 Pleated filter preparation system
WO2021157185A1 (en) * 2020-02-03 2021-08-12 株式会社京都製作所 Control method for peristaltic pump, control device for peristaltic pump, and liquid supply device

Also Published As

Publication number Publication date
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IL176016A0 (en) 2006-10-05
AU2004297919A1 (en) 2005-06-23
EP1695182A4 (en) 2009-04-08
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WO2005057344A2 (en) 2005-06-23

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