JP2008533989A - 化合物をプロファイル解析するデバイス、システムおよび関連方法 - Google Patents

Abstract

さまざまな化合物プロファイル解析プロセスを行うために用いられるハイスループット化合物プロファイル解析システム、および関連デバイスおよびサブシステムを提供する。これらのシステムは、通常、効率性および処理精度を最適化するように構成された作業周辺域を有する。さらに、特定のシステムにおいて、数多くの異なるシステム構成部品を容易に採用し、置換することができるので、これらのシステムは、広範な一連の分析を行うように容易に構成することができる。本願発明により提供されるシステム構成部品は、たとえば細胞のウェッティング、分離および／または攪拌のために用いられる培養細胞分離機を有する。いくつかの実施形態では、これらの培養細胞分離機は、自動培養細胞継代ステーションの構成部品として含まれる。流体温度の制御を一括して可能にする投与デバイスが提供される。さらに、さまざまな化合物プロファイル解析方法、細胞分離方法、および均一な細胞濃度の投与方法が提供される。

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２００５年３月２２日付けで提出された米国仮出願第６０／６６４，６４０号、および２００５年５月１１日付けで提出された米国仮出願第６０／６８０，１３２号を基礎とする優先権を主張し、これらの出願の内容はここに一体のものとして統合される。

（著作権に関する告示）
米国特許法施行規則第１．７１条に基づき、出願人は、本願明細書には著作権の保護の対象となる事項が含まれることを告示する。著作権者は、米国特許商標庁のファイルまたは記録として記載される場合、特許刊行物または特許明細書のいずれの複製に対して異議を唱えるものではないが、その他のすべての著作権を留保する。

本願発明は、一般に、化合物をプロファイル解析（profiling）するシステム、ならびにサブシステムおよび関連方法に関する。

新規な薬剤を創薬・開発するプロセスにおいて、ハイスループット・スクリーニング・システムは重要な分析ツールである。創薬手順は、通常、試験薬剤または候補薬剤化合物の合成およびスクリーニングを行うことを含む。候補薬剤化合物には、通常、所与の標的物に作用することにより疾病を緩和する可能性を有する微小な分子、抗体、核酸などが含まれる。標的物としては、典型的には、特定の疾病の発症または進行に関与すると考えられているタンパク質（たとえば酵素、受容体など）または核酸などを含む細胞、生命体、生体分子が含まれる。標的物は、通常、疾病の進行または抑制に寄与する予想される効能に基づいて同定される。分子生物学およびゲノミクスにおける昨今の進歩により、創薬研究に利用可能な標的物の数が劇的に増大した。

標的物が同定されると、通常、化合物ライブラリ（化合物群）を選択して標的物に対してスクリーニングが行われる。莫大な数の化合物ライブラリが、天然源として、あるいは多段式の液相または固相のコンビナトリアル合成技術を含むさまざまな合成手法を介して収集されてきた。現に、数多くの製薬会社および他の研究期間は、何十万あるいは何百万もの化合物を含むライブラリにアクセスしている。

所与の標的物に対する相当数の化合物をスクリーニングする上での基本的な前提は、標的物に作用する化合物である「ヒット」を同定する統計的確度を上げることにある。同定されたヒットは、通常さらに、種々の特性について、化学的な最適化プロセスの一部としてプロファイル解析され、特徴付けられる。これらの特性には中でも、有効性（potency）、選択性（specificity）、毒性、代謝性、吸収性が含まれる。こうした追加的な特徴付け作業は、少なくとも部分的には、試験される化合物の数が莫大であること、そして個々の試験に要する準備作業に手間がかかることから一般に、極めて大きな労力を要するものであるため、しばしば創薬プロセスにおける障害となっていた。

そこで、正確で、信頼性が高く、柔軟性を有する効率的な自動化合物プロファイル解析システムが求められている。

本願発明は、一般に、ハイスループット化合物プロファイル解析に関する。具体的に本願発明は、さまざまな化合物のプロファイル解析プロセスを行うために用いることができるシステム、ならびに関連デバイスおよびサブシステムを提供するものである。これらの高度に自動化されたシステムおよびその構成部品は、化学的および生物学的ライブラリ・スクリーニングを行うために用いられてきた従来式のシステムおよびシステム構成部品より柔軟性があり、頑健で、かつ効率的である。本願発明に係るシステムは、一般に、最適な効率および処理精度を実現するための作業周辺域を有する。そして、数多くの異なるシステム構成部品を所与のシステムに容易に組み込み、あるいは置換することができるため、これらのシステムは、さまざまな一連の分析試験を実施するために容易に適用することができる。本願発明により提供される具体的なシステム構成部品としては、たとえば細胞のウェッティング、分離および／または攪拌のために用いられる培養細胞分離機が含まれる。ある実施形態では、こうした培養細胞分離機は、自動培養細胞継代ステーションの構成部品として含まれる。同様に、流体温度の制御を一括して（オンザフライで）可能にする投与デバイスを提供することができる。加えて、本願発明によれば、中でも、さまざまな化合物プロファイル解析方法、細胞分離方法、および均一な細胞濃度の投与方法を提供することができる。

ある実施形態では、自動試薬プロファイル解析プロセスは、細胞培養容器内で細胞の成長を支援するように構成された培養デバイスと、自動培養細胞継代システムと、細胞培養容器内の細胞を分析するように構成された分析部とを備え、培養デバイスは、人間の介入を必要とすることなく、細胞培養容器内の細胞を分析デバイスに直接的または間接的に搬送するものである。

１つの態様において、分析部は、少なくとも１つの試薬ソース容器を支持するように構成された試薬ソース領域と、少なくとも１つの細胞サンプル容器を支持するように構成された分析領域と、試薬ソース容器が試薬ソース領域内に支持され、細胞サンプル容器が分析領域内に支持されたとき、少なくとも１つの試薬を試薬ソース容器から細胞サンプル容器に搬送するように構成されたマテリアル搬送デバイスとを備える。別の態様において、このシステムは、論理デバイスを有するコントローラをさらに有する。別の態様において、コントローラは、マテリアル搬送デバイスに作動可能に接続され、論理デバイスは、マテリアル搬送デバイスを試薬ソース領域と分析領域との間で直接的に移動させるように制御する論理的指令を含む。別の態様において、細胞培養容器および試薬ソース容器のいずれか一方または両方がマルチウェル容器である。

ある特定の態様において、試薬は、化合物、蛋白質、核酸、ウィルス粒子、およびバクテリオファージからなる群より選択された１つまたはそれ以上の試薬を含む。別の態様において、試薬は、低分子干渉ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）、アンチセンスＲＮＡ、相補ＤＮＡ（ｃＤＮＡ）、およびベクタからなる群より選択された１つまたはそれ以上の試薬を含む。別の態様において、試薬は、酵素、抗体、および調整蛋白質からなる群より選択された１つまたはそれ以上の試薬を含む。別の態様において、試薬は、バキュロウイルス、レトロウイルス、レンチウイルス、およびアデノウイルスからなる群より選択された１つまたはそれ以上の試薬を含む。

１つの態様において、このシステムは、細胞サンプル容器内で生成された１つまたはそれ以上の検出可能な信号を検出するように構成された少なくとも１つの検出器をさらに有する。別の態様において、マテリアル搬送デバイスは、非圧力式マテリアル搬送プローブを有する。さらなる態様において、非圧力式マテリアル搬送プローブは、ピンツールを含む。さらなる態様において、マテリアル搬送プローブは、少なくとも１つのシャーシを有し、ピンツールは、シャーシに着脱可能に固定される少なくとも１つの固定部材を有する支持構造体を有する。さらに別の態様において、論理デバイスは、マテリアル搬送デバイスをピンツールに対して着脱するように制御する論理的指令を含む。さらに別の態様において、ピンツールは、１つまたはそれ以上の軸に沿って支持構造体に対して回転可能となるように、回転調整部材を含むピンツールヘッドを有する。

１つの態様において、試薬ソース領域および／または分析領域は、容器配置デバイスを有し、容器配置デバイスは、少なくとも１つの容器をマテリアル搬送デバイスに対して配置するように構成された少なくとも１つの容器ステーションを有する。別の態様において、容器ステーションは、６，１２，２４，４８，９６，１９２，３８４，７６８，１５３６，３４５６，９６００またはそれ以上のウェルを有する少なくとも１つのマルチウェル容器を配置するように構成される。別の態様において、容器ステーションは、マテリアル搬送デバイスに対して回転するように構成される。

１つの態様において、このシステムは、非圧力式マテリアル搬送プローブを洗浄するように構成された少なくとも１つの洗浄容器を含む少なくとも１つのマテリアル搬送プローブ洗浄ステーションをさらに有する。さらなる態様では、非圧力式マテリアル搬送プローブが洗浄される場合、および／または非圧力式マテリアル搬送プローブがマテリアル搬送デバイスのシャーシから分離された場合において、洗浄容器は、これに対して非圧力式マテリアル搬送プローブを配置するための少なくとも１つのマウントを有する。

１つの態様において、このシステムは浄化デバイスをさらに備え、この浄化デバイスは、システム構成部品を内蔵する第１のチャンバと、第１のチャンバと連通する第２のチャンバであって、第１および第２のチャンバの間で１つまたはそれ以上の容器が移送される第２のチャンバと、少なくとも第２のチャンバと連通する浄化部品とを有し、浄化部品は、容器が第２のチャンバ内に配置されたとき、容器の１つまたはそれ以上の表面を実質的に浄化するように構成される。さらなる態様において、システム構成部品は、培養細胞分離機、マテリアル操作部、および／または容器配置デバイスを有する。

１つの態様において、このシステムは、少なくとも１つの容器を少なくとも第１および第２のチャンバ間で移送するように構成された移送機構をさらに有する。別の態様において、第１のチャンバは、実質的に殺菌された環境を有する。別の態様において、第２のチャンバは、前処理チャンバを有する。別の態様において、容器が第２のチャンバ内にあるとき、容器の表面に光を照射し、表面を実質的に浄化する少なくとも１つの電磁放射線源を有する。別の態様において、浄化部品は、容器が第２のチャンバ内に配置されているとき、第２のチャンバ内の温度を調整して表面を実質的に浄化する少なくとも１つの温度調整器を有する。別の態様において、浄化部品は、容器が第２のチャンバ内に配置されているとき、霧状の浄化流体を容器の表面上に噴霧する少なくとも１つの浄化流体噴霧器を有する。別の態様において、浄化部品は、容器が第２のチャンバ内に配置されているとき、容器の１つまたはそれ以上の表面から少なくとも１つの汚染物質を実質的に取り除くために十分な流速で第２のチャンバ内にガスフローを吹き付ける少なくとも１つのガスソースを有する。さらなる態様において、ガスには空気が含まれる。

別の態様において、このシステムは、コントローラに作動可能に接続された１つまたはそれ以上の追加的なシステム構成部品をさらに有し、追加的なシステム構成部品は、ロボット把持デバイス、マテリアル操作部、細胞計数デバイス、遠心分離機、検出器、冷凍機、発酵装置、廃液容器、濾過デバイス、蓋処理デバイス、搬送ステーション、培養デバイス、コロニー抽出デバイス、濾過デバイス、高感度画像形成デバイス、ピンツール乾燥または拭浄ステーション、細胞分離機、容器保管デバイスからなる群より選択される。さらなる態様において、コントローラと作動可能に接続された少なくとも１つの容器位置データベースをさらに有し、容器位置データベースは、システム内の容器の配置位置に対応するエントリを有する。

１つの態様において、このシステムは、マテリアル操作部をさらに有し、マテリアル操作部は、流体マテリアルを、システムの１つまたはそれ以上の構成部品に配置された容器に、そして／または容器から搬送するように構成された少なくとも１つの流体マテリアル搬送部を有する。別の態様において、流体マテリアル搬送部は、細胞培養サンプル容器、細胞培養フラスコ、および／またはマルチウェル容器の中の細胞培養液を搬送するように構成される。さらに別の態様において、このシステムは、論理デバイスを含むコントローラをさらに備え、この論理デバイスは、流体マテリアル搬送部を用いて、ｍ個の第１の細胞培養容器から個別の第１の細胞培養液をｎ個の第２の容器に蓄積して、蓄積細胞培養液を形成するように制御する（ｍは１以上の整数であり、ｎは０以上ｍ未満の整数である。）とともに、流体マテリアル搬送部を用いて、ｎ個の第２の容器から選択された量の蓄積細胞培養液をｐ個のマルチウェル容器の選択されたウェルに搬送する（ｐは１以上の整数である。）、の少なくとも１つの論理的指令を含む。

さらなる態様において、コントローラと作動可能に接続された少なくとも１つ検出部をさらに備え、検出部は、蓄積細胞培養液内の細胞濃度または蓄積細胞培養液からの細胞濃度を検出する。

別の態様において、流体マテリアル搬送部は投与デバイスを有し、投与デバイスは、互いに流体連通する入口および出口を含む導管と、導管の入口と流体連通する流体ソースと、導管および／または流体ソースに作動可能に接続され、少なくとも１つの流体試薬を流体ソースから導管を経て送出するように構成された流体送出デバイスと、導管の少なくとも一部と熱伝導し、流体試薬が流体ソースから導管を経て送出されるとき、流体試薬の温度を選択的に調節するように構成された温度調節部とを備える。

別の態様において、このシステムは、流体ソースを選択された温度で保管する流体ソース保管デバイスをさらに有する。さらに別の態様において、選択された温度は約４℃である。１つの態様において、このシステムは、導管の少なくとも一部を含む少なくとも１つの投与ヘッドをさらに有する。別の態様において、導管の一部は、コイル状構造体を含む。さらに別の態様において、このシステムは、複数の導管を有し、投与ヘッドは、各導管の１つまたはそれ以上の部分を有する。さらに別の実施形態において、このシステムは、複数の流体ソースをさらに備え、各導管は異なる流体ソースと流体連通する。１つの態様において、投与ヘッドは、導管の一部を含む少なくとも１つのチャンバを有し、チャンバは、温度調節部と流体連通する少なくとも１つの開口部を有し、温度調節部は、流体試薬が導管の一部に流れるとき、流体試薬が実質的に選択された温度を保持するように、選択された温度を有する少なくとも１つの流体マテリアルをチャンバ内に流す。別の態様において、流体マテリアルは不凍液を含む。さらに別の態様において、選択された温度は約３７℃である。さらに別の態様において、温度調節部は、流体マテリアルを選択された温度で実質的に維持するように、少なくとも１つの流体マテリアル再循環バスを有する。

１つの態様において、このシステムは、少なくとも１つの回転式ロボットを有する少なくとも１つのハイスループット処理ステーションをさらに備え、回転式ロボットは、これに付随する作業周辺域を形成するリーチ範囲を有し、少なくとも細胞培養デバイスは回転式ロボットのリーチ範囲にある。別の態様において、このシステムは、細胞培養容器を細胞培養デバイスと分析デバイスの間で搬送できるロボットアームをさらに有する。さらなる態様において、このシステムは、少なくとも１つの第２のロボットアームを有する。

１つの態様において、自動細胞培養継代システムは、人間の介入を必要とすることなく、２つまたはそれ以上の細胞株に分割または分離培養できる。さらなる態様において、自動細胞培養継代システムは、人間の介入を必要とすることなく、２５またはそれ以上の細胞株に分割または分離培養できる。さらに別の態様において、このシステムは、少なくとも１つの細胞培養容器を受容するように構成された容器受容領域を含む容器ホルダ、容器ホルダと作動可能に接続され、容器ホルダを第１および第２の位置の間で移動させるように構成された移動機構、および移動機構による容器ホルダの移動を制限する係止部を有する細胞分離機と、マテリアル操作部と、細胞分離機およびマテリアル操作部に作動可能に接続されたコントローラとを備え、コントローラは、選択された速度で容器ホルダを移動させるように移動機構を制御するとともに、細胞培養容器が容器受容領域に配置されたとき、マテリアル操作部がマテリアルを細胞培養容器内に投与し、細胞培養容器から抽出するように制御する論理的指令を含む論理デバイスを有する。

さらなる態様において、移動機構は、容器ホルダを軸の周りに回転させるように構成された回転機構を含み、係止部は、回転機構による容器ホルダの変位角を制限し、論理的指令は、容器ホルダを選択された速度で回転させるように回転機構を制御する。さらなる態様において、回転機構は、容器ホルダを回転させるとき、容器ホルダの重量を相殺する釣り合い重りを有する。さらなる態様において、細胞分離機は、複数の容器ホルダを有し、複数の容器ホルダは、互いに対して重量相殺するように、回転軸に対して対称的に配置される。さらに別の態様において、回転機構は、第１の方向における容器ホルダの変位角を制限する第１の係止部と、第１の方向とは反対方向の第２の方向における容器ホルダの変位角を制限する第２の係止部とを有する。

さらに別の態様において、選択された速度は、係止部と衝突するとき、少なくとも０．２５回転／ｓの角速度である。さらに別の態様において、容器ホルダは、係止部と衝突するとき、少なくとも１．０回転／ｓ^２で減速する。さらに別の態様において、容器ホルダは、長軸および短軸を含む上壁を有する細胞培養容器を受容するように構成され、回転機構は、容器ホルダを第１の方向、およびこれとは反対方向であって上壁の短軸に平行な第２の方向に回転させる。さらに別の態様において、容器ホルダは、長軸および短軸を含む上壁を有する細胞培養容器を受容するように構成され、回転機構は、容器ホルダを第１の方向、およびこれとは反対方向であって上壁の長軸に平行な第２の方向に回転させる。

さらに別の態様において、このシステムは、容器ホルダに対して移動可能な少なくとも１つの容器保持部品をさらに有し、細胞培養容器が容器受容領域に配置され、容器ホルダが閉じた状態にあるとき、容器保持部品は、細胞培養容器を容器保持部品に対して実質的に固定した位置に保持するように構成される。さらに別の態様において、容器ホルダおよび容器保持部品は、少なくとも１つのスライド可動式連結部を介して互いに連結される。さらに別の態様において、論理デバイスは、容器ホルダを開閉するように制御する少なくとも１つの論理的指令を含む。さらに別の態様において、容器保持部品は、容器保持プレートを有する。さらに別の態様において、細胞培養容器が容器受容領域に配置され、容器ホルダが閉じた状態にあるとき、容器保持部品は、細胞培養容器にアクセスすることを許容するように構成される。

１つの態様において、このシステムは、複数の容器ホルダからなるマルチ容器ホルダをさらに有し、マルチ容器ホルダは、移動機構に作動可能に接続されない。さらなる態様において、論理デバイスは、容器ホルダを開閉するように制御する少なくとも１つの論理的指令を含む。さらなる態様において、マルチ容器ホルダに作動可能に接続された少なくとも１つの並進移動機構をさらに有し、並進移動機構は、マルチ容器ホルダを少なくとも１つの並進移動軸に沿って移動させるように構成される。さらに別の態様において、コントローラは、並進移動機構に作動可能に接続され、マルチ容器ホルダを並進移動軸に沿って１つまたはそれ以上の選択された位置に並進移動させるように並進移動機構を制御する少なくとも１つの論理的指令を含む。

別の実施形態において、細胞培養を継代し、分析する自動化された方法は、ソース容器内に配置された細胞培養液の一部をドータ容器に搬送するステップと、ドータ容器内に配置された細胞培養液の少なくとも一部を分析容器に投与するステップと、分析容器内に配置された細胞培養液の一部を分析するステップとを有し、ソース容器内に配置された細胞培養液の一部をドータ容器に搬送するステップ、ドータ容器内に配置された細胞培養液の少なくとも一部を分析容器に投与するステップ、および分析するステップは、人間が介入することなく行われる。

１つの態様において、ドータ容器内に配置された細胞培養液の少なくとも一部を分析容器に投与するステップは、細胞培養液の細胞アリコートをマルチウェル容器の１つまたはそれ以上のウェルに投与するステップを含み、分析容器内に配置された細胞培養液の一部を分析するステップは、マルチウェル容器のウェルに試薬を投与するステップと、細胞に対する試薬の影響を検出するステップとを含む。さらなる態様において、複数のソース容器は、異なる細胞株または同一の細胞株の細胞を有し、各細胞株の細胞アリコートは、マルチウェル容器の１つまたはそれ以上のウェルに投与される。さらに別の態様において、各細胞株の細胞アリコートをマルチウェル容器の１つまたはそれ以上のウェルに投与したとき、特定のマルチウェル容器の細胞を含むすべてのウェルは同一細胞株の細胞を含む。さらに別の態様において、各細胞株の細胞アリコートをマルチウェル容器の１つまたはそれ以上のウェルに投与したとき、特定のマルチウェル容器は第１の細胞株の細胞を含むウェルと、少なくとも第２の細胞株の細胞を含むウェルとを有する。

１つの態様において、試薬は、化合物、核酸、蛋白質、ウィルス、およびバクテリオファージからなる群より選択された１つまたはそれ以上の試薬を含む。１つの態様において、細胞に対する５０００種類未満の試薬をプロファイル解析する。１つの態様において、細胞に対する５０００種類以上の試薬をプロファイル解析する。１つの態様において、細胞に対する試薬の効果は、細胞増殖、細胞死、転座、および蛋白質合成のうちの１つまたはそれ以上の促進および抑制である。

１つの態様において、ソース容器内に配置された細胞培養液の一部をドータ容器に搬送するステップは、ソース容器内に配置された細胞培養液の少なくとも一部を複数のドータ容器に搬送するステップを含む。１つの態様において、ソース容器内に配置された細胞培養液の一部をドータ容器に搬送するステップの前に、細胞培養液の細胞を非干渉的に計数するステップをさらに有する。１つの態様において、この方法は、ソース容器内に配置された細胞培養液の一部をドータ容器に搬送するステップの前に、ソース容器を攪拌するステップをさらに有する。さらなる態様において、ソース容器は、ロボットアームを用いて攪拌される。

１つの態様において、ソース容器内に配置された細胞培養液の一部をドータ容器に搬送するステップの前に、細胞培養液内の細胞濃度が特定される。さらなる態様において、ドータ容器に搬送された細胞培養液の一部の容量が細胞濃度に基づいて求められる。

１つの態様において、ソース容器内に配置された細胞培養液の一部をドータ容器に搬送するステップは、ｍ個のソース容器から第１の細胞培養液をｎ個のドータ容器に蓄積して、蓄積細胞培養液を形成するステップ（ｍは１以上の整数であり、ｎは０以上ｍ未満の整数である。）と、ドータ細胞培養容器から蓄積細胞培養液をｐ個のマルチウェル容器の選択されたウェルに搬送するステップ（ｐは１以上の整数である。）とを有する。さらなる態様において、ｍがｐに等しい。さらに別の態様において、ｍが２以上１００以下の整数に等しい。さらに別の態様において、ｐが２以上１００以下の整数に等しい。さらに別の態様において、ｍ：ｎの比が約１：１〜約１００：１である。

さらに別の態様において、この方法は、少なくとも１つのドータ容器に含まれる蓄積細胞培養液内の細胞濃度を特定するステップをさらに有する。さらに別の態様において、ｍ個のソース容器から個別の細胞培養液をｎ個のドータ容器に蓄積するステップは、少なくとも１つのソース容器から細胞培養液を少なくとも２つのドータ容器に蓄積するステップを含む。さらに別の態様において、ドータ容器から選択された量の蓄積細胞培養液をｐ個のマルチウェル容器の選択されたウェルに搬送するステップは、ドータ容器から実質的に同一量の蓄積細胞培養液をマルチウェル容器の実質的にすべてのウェルに搬送するステップを有する。さらに別の態様において、ソース容器のそれぞれは、約１０ｍｌの容量を含む。さらに別の態様において、ドータ容器のそれぞれは、約１００ｍｌの容量を含む。さらに別の態様において、第１の細胞培養液の細胞は、単一の細胞株を含む。さらに別の態様において、マルチウェル容器のそれぞれは、６，１２，２４，４８，９６，１９２，３８４，７６８，１５３６，３４５６，９６００またはそれ以上のウェルを有する。さらに別の態様において、少なくとも１つのマルチウェル容器のウェルのそれぞれは、約１０ｍｌの容量を含む。さらに別の態様において、ｎは１以上の整数であり、少なくとも１つのソース容器から実質的に同一量をドータ容器のそれぞれに搬送するステップを有する。さらに別の態様において、実質的に同一量は約５ｍｌである。

１つの態様において、この方法は、容器から細胞培養液を搬送する前に、細胞培養液内の細胞を互いに対して、そして／または容器に対して分離させるステップをさらに有する。さらに別の態様において、細胞培養液内の細胞を分離させるステップは、容器を培養細胞分離機の容器ホルダに設置するステップと、容器ホルダの第１の方向における変位を制限する第１の係止部が当接するまで、容器ホルダを第１の方向に移動させるステップと、第１の方向とは反対方向の容器ホルダの第２の方向における変位を制限する第２の係止部が当接するまで、容器ホルダを第２の方向に移動させるステップとを有する。さらに別の態様において、細胞培養液内の細胞を分離させるステップは、容器ホルダの第１の方向における変位角を制限する第１の係止部が当接するまで、容器ホルダを第１の方向に回転させるステップと、第１の方向とは反対方向の容器ホルダの第２の方向における変位角を制限する第２の係止部が当接するまで、容器ホルダを第２の方向に回転させるステップとを有する。さらに別の態様において、容器を容器ホルダに配置する前後またはその間において、少なくとも１つの解離性試薬をソース容器に投与するステップをさらに有する。さらに別の態様において、この方法は、解離した細胞の一部を１つまたはそれ以上の最終的な容器のそれぞれに搬送することにより、培養細胞を増殖させるステップをさらに有する。

１つの態様において、本願発明は、少なくとも１つの培養細胞分離機を有するシステムを提供するものである。このシステムは、数多くのさまざまなプロセスを実行するように随意的に構成されるが、いくつかの実施形態では、このシステムは、ハイスループット化合物プロファイル解析プロセスを行うように構成される。培養細胞分離機は、少なくとも１つの細胞培養容器を受容するように構成された容器受容領域を含む容器ホルダを有する。培養細胞分離機は、同様に容器ホルダと作動可能に接続された回転機構を有する。回転機構は、容器ホルダを軸の周りに回転させるように構成されている。いくつかの実施形態では、回転機構は、容器ホルダを回転させるとき、容器ホルダの重量を相殺する釣り合い重りを有する。培養細胞分離機は、随意的には、容器ホルダの重量が均衡するように回転軸に対して対称的に配置された複数の容器ホルダを有する。さらに、培養細胞分離機は、回転機構による容器ホルダの変位角を制限する係止部を有する。また、このシステムは、マテリアル操作部と、培養細胞分離機およびマテリアル操作部に作動可能に接続されたコントローラとを有する。コントローラは、選択された速度で容器ホルダを回転させるように回転機構を制御するとともに、細胞培養容器が容器受容領域に配置されたとき、マテリアル操作部がマテリアルを細胞培養容器内に投与し、細胞培養容器から抽出するように制御する論理的指令を含む論理デバイスを有する。通常、１つまたはそれ以上の構成部品が自動制御される。

ある実施形態では、ここに開示された回転機構は、第１の方向における容器ホルダの変位角を制限する第１の係止部と、第１の方向とは反対方向の第２の方向における容器ホルダの変位角を制限する第２の係止部とを有する。通常、選択された速度は、係止部と衝突するとき、少なくとも０．２５回転／ｓの角速度であり、容器ホルダは、係止部と衝突するとき、少なくとも１．０回転／ｓ^２で減速する。たとえば、係止部と衝突するとき、容器ホルダに配置された容器の回転が急激または突然に止まる。一般に、細胞または他のマテリアルを容器表面に付着させる付着力より大きい剪断力が生じるような衝撃力が必要である。

ここに開示される容器ホルダは、一般に、上壁を有する細胞培養容器を受容するように構成されている。上壁は長軸および短軸を含む。いくつかの実施形態では、回転機構は、容器ホルダを第１の方向、およびこれとは反対方向であって上壁の短軸に平行な第２の方向に回転させる。他の実施形態では、回転機構は、容器ホルダを第１の方向、およびこれとは反対方向であって上壁の長軸に平行な第２の方向に回転させる。

いくつかの実施形態では、このシステムは、容器ホルダに対して移動可能な容器保持部品（容器保持プレートなど）をさらに有する。ある実施形態では、容器ホルダおよび容器保持部品は、たとえばスライド可動式連結部を介して互いに連結される。細胞培養容器が容器受容領域に配置され、容器ホルダが閉じた状態にあるとき、容器保持部品は、細胞培養容器を容器保持部品に対して実質的に固定した位置に保持するように構成される。細胞培養容器が容器受容領域に配置され、容器ホルダが閉じた状態にあるとき、容器保持部品は、随意的には、細胞培養容器にアクセスすることを許容するように構成される。通常、論理デバイスは、容器ホルダを開閉するように制御する論理的指令を含む。

特定の例示的な実施形態では、マテリアル操作部は、流体マテリアルを、システムの１つまたはそれ以上の構成部品に配置された容器に、そして／または容器から搬送するように構成された少なくとも１つの流体マテリアル搬送部を有する。たとえば、流体マテリアル搬送部は、通常、細胞培養液または他の試薬を細胞培養サンプル容器、細胞培養フラスコ、および／またはマルチウェル容器などの間で搬送するように構成されている。こうした実施形態において、論理デバイスは、流体マテリアル搬送部を用いて、ｍ個の第１の細胞培養容器から個別の第１の細胞培養液をｎ個の第２の容器に蓄積して、蓄積細胞培養液を形成するように制御する論理的指令を含む（ｍは１以上の整数であり、ｎは０以上ｍ未満の整数である。）。同様に、論理デバイスは、一般に、流体マテリアル搬送部を用いて、ｎ個の第２の容器から選択された量の蓄積細胞培養液をｐ個のマルチウェル容器の選択されたウェルに搬送するための少なくとも１つの論理的指令を含む（ｐは１以上の整数である。）。このシステムは、通常、コントローラに作動可能に接続されている。たとえば、いくつかの実施形態では、蓄積細胞培養液内の細胞濃度または蓄積細胞培養液からの細胞濃度を検出するように構成されている。

いくつかの実施形態では、流体マテリアル搬送部は投与デバイスを有する。投与デバイスは、互いに流体連通する入口および出口を含む導管と、導管の入口と流体連通する流体ソースと、随意的には流体ソースを選択された温度（たとえば約４℃）で保管する流体ソース保管デバイスを有する。これらの実施形態では、流体マテリアル搬送部は、同様に、導管および／または流体ソースに作動可能に接続され流体送出デバイスを有する。流体送出デバイスは、一般には、流体試薬を流体ソースから導管を経て送出するように構成される。さらに、流体マテリアル搬送部は、通常、導管の少なくとも一部と熱伝導する温度調節部を有する。温度調節部は、一般に、流体試薬が流体ソースから導管を経て送出されるとき、流体試薬の温度を選択的に調節するように構成される。いくつかの実施形態では、投与ヘッドは導管の少なくとも一部を含む。導管の一部は、通常、コイル状構造体を含む。通常、このシステムは、複数の導管を有し、投与ヘッドは、各導管の１つまたはそれ以上の部分を有する。同様に、いくつかの実施形態では、このシステムは異なる流体ソースを有し、各導管は異なる流体ソースと流体連通する。随意的には、投与ヘッドは、導管の一部を含む少なくとも１つのチャンバを有する。チャンバは、一般に、温度調節部と流体連通する少なくとも１つの開口部を有する。さらに、温度調節部は、通常、流体試薬が導管の一部に流れるとき、流体試薬が実質的に選択された温度を保持するように、選択された温度（たとえば約３７℃）を有する少なくとも１つの流体マテリアル（不凍液など）をチャンバ内に流す。これらの実施形態では、温度調節部は、流体マテリアルを選択された温度で実質的に維持する流体マテリアル再循環バスを有する。

特定の実施形態では、システムは、培養細胞分離機に作動可能に接続された少なくとも１つの並進移動機構を有する。並進移動機構は、通常、培養細胞分離機を少なくとも１つの並進移動軸に沿って移動させるように構成される。
これらの実施形態では、コントローラは、通常、並進移動機構に作動可能に接続され、培養細胞分離機を並進移動軸に沿って１つまたはそれ以上の選択された位置に並進移動させるように並進移動機構を制御する論理的指令を含む。

このシステムは、通常、コントローラに作動可能に接続された１つまたはそれ以上の追加的なシステム構成部品を有する。特定の実施形態では、追加的なシステム構成部品は、たとえば、ロボット把持デバイス、細胞計数デバイス、遠心分離機、検出器、冷凍機、発酵装置、廃液容器、濾過デバイス、蓋処理デバイス、搬送ステーション（手渡しネストなど）、培養デバイス、コロニー抽出デバイス、濾過デバイス、高感度画像形成デバイス、ピンツール乾燥または拭浄ステーションなどである。いくつかの実施形態では、このシステムは、少なくとも１つの回転式ロボットを有する少なくとも１つのハイスループット処理ステーションをさらに備え、回転式ロボットは、これに付随する作業周辺域を形成するリーチ範囲を有し、少なくとも培養細胞分離機は回転式ロボットのリーチ範囲にある。たとえばシステムは、随意的には、細胞培養容器を培養細胞分離機と培養デバイスの間で搬送できるロボットアームをさらに有する。いくつかの実施形態では、システムは、少なくとも１つの第２のロボットアームを有する。このシステムは、随意的には、コントローラと作動可能に接続された容器位置データベースを有する。容器位置データベースは、一般に、システム内の容器の配置位置に対応するエントリを有する。

さらに説明すると、いくつかの実施形態では、このシステムは、複数の容器ホルダからなるマルチ容器ホルダを有する。マルチ容器ホルダは、通常、回転機構に作動可能に接続されない。いくつかの実施形態では、論理デバイスは、容器ホルダを開閉するように制御する論理的指令を含む。随意的には、このシステムは、マルチ容器ホルダに作動可能に接続された並進移動機構を有する。並進移動機構は、マルチ容器ホルダを少なくとも１つの並進移動軸に沿って移動させるように構成される。いくつかの実施形態では、コントローラは、並進移動機構に作動可能に接続され、マルチ容器ホルダを並進移動軸に沿って１つまたはそれ以上の選択された位置に並進移動させるように並進移動機構を制御する少なくとも１つの論理的指令を含む。

いくつかの実施形態では、このシステムは分析部を有し、この分析部は、少なくとも１つの試薬ソース容器を支持するように構成された試薬ソース領域と、少なくとも１つの細胞サンプル容器を支持するように構成された分析領域とを有する。試薬ソース領域および分析領域の一方または両方は、いくつかの実施形態では、マルチウェル容器である。いくつかの実施形態では、試薬は、たとえば化合物、蛋白質、核酸、ウィルス粒子、およびバクテリオファージなどからなる群より選択された１つまたはそれ以上の試薬を含む。随意的には、試薬は、たとえば低分子干渉ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）、アンチセンスＲＮＡ、相補ＤＮＡ（ｃＤＮＡ）、およびベクタなどからなる群より選択された１つまたはそれ以上の試薬を含む。特定の実施形態では、試薬は、たとえば酵素、抗体、および調整蛋白質などからなる群より選択された１つまたはそれ以上の試薬を含む。さらに説明すると、試薬は、随意的には、バキュロウイルス、レトロウイルス、レンチウイルス、およびアデノウイルスからなる群より選択された１つまたはそれ以上の試薬を含む。通常、分析部は、試薬ソース容器が試薬ソース領域内に支持され、細胞サンプル容器が分析領域内に支持されたとき、少なくとも１つの試薬を試薬ソース容器から細胞サンプル容器に搬送するように構成されたマテリアル搬送デバイスを有する。これらの実施形態では、コントローラは、一般には、マテリアル搬送デバイスに作動可能に接続され、論理デバイスは、通常、マテリアル搬送デバイスを試薬ソース領域と分析領域との間で直接的に移動させるように制御する論理的指令を含む。通常、このシステムは、同様に、細胞サンプル容器内で生成された１つまたはそれ以上の検出可能な信号を検出するように構成された少なくとも１つの検出器を有する。

分析部を有するシステムの実施形態において、マテリアル搬送デバイスは、非圧力式マテリアル搬送プローブを有していてもよい。いくつかの実施形態では、非圧力式マテリアル搬送プローブは、たとえば６，１２，２４，４８，９６，１９２，３８４，７６８，１５３６，３４５６，９６００またはそれ以上のピンを有するピンツールを含む。随意的には、マテリアル搬送デバイスは、シャーシを有し、ピンツールは、シャーシに着脱可能に固定される少なくとも１つの固定部材を有する支持構造体を有する。通常、論理デバイスは、シャーシに対してピンツールを着脱するようにマテリアル搬送デバイスを制御する論理的指令を含む。特定の実施形態では、ピンツールは、１つまたはそれ以上の軸に沿って支持構造体に対して回転可能となるように、回転調整部材を含むピンツールヘッドを有する。さらに、ピンツールヘッドは、１つまたはそれ以上の固定部材を用いて、支持構造体に着脱可能に固定される。

さらに、試薬ソース領域および／または分析部の分析領域は、容器配置デバイスを有する。容器配置デバイスは、一般には、少なくとも１つの容器をマテリアル搬送デバイスに対して配置するように構成された容器ステーションを有する。たとえば、容器ステーションは、６，１２，２４，４８，９６，１９２，３８４，７６８，１５３６，３４５６，９６００またはそれ以上のウェルを有するマルチウェル容器を配置するように構成される。いくつかの実施形態では、容器ステーションは、マテリアル搬送デバイスに対して回転するように構成される。

特定の実施形態では、分析部は、非圧力式マテリアル搬送プローブを洗浄するように構成された洗浄容器を含むマテリアル搬送プローブ洗浄ステーションを有する。いくつかの実施形態では、非圧力式マテリアル搬送プローブが洗浄される場合、および／または非圧力式マテリアル搬送プローブがマテリアル搬送デバイスのシャーシから分離された場合において、洗浄容器は、これに対して非圧力式マテリアル搬送プローブを配置するための少なくとも１つのマウントを有する。

いくつかの実施形態では、このシステムは浄化デバイスを備え（たとえばエアロック浄化デバイスなど）、この浄化デバイスは、少なくとも１つのシステム構成部品（たとえば培養細胞分離機、マテリアル操作部、容器配置デバイスなど）を内蔵する第１のチャンバと、第１のチャンバと連通する第２のチャンバであって、第１および第２のチャンバの間で１つまたはそれ以上の容器が移送される第２のチャンバ（たとえば前処理チャンバなど）とを備える。第１のチャンバは、一般に、実質的に殺菌された環境を有する。通常、第２のチャンバは、通路を介して第１のチャンバに連通している。この通路は、随意的には、第１および第２のチャンバを互いに可逆的に分離するように構成されている可動式封止機構（たとえばエアロックなど）を有する。浄化デバイスは、第２のチャンバと連通する浄化部品をさらに有する。浄化部品は、通常、容器が第２のチャンバ内に配置されたとき、容器の１つまたはそれ以上の表面を実質的に浄化するように構成されている。

本質的に、任意の浄化部品は、浄化デバイスとともに採用するように構成される。たとえば、浄化部品は、容器が第２のチャンバ内にあるとき、容器の表面に光を照射し、表面を実質的に浄化する電磁放射線源（たとえば紫外線源）を有する。随意的には、浄化部品は、容器が第２のチャンバ内に配置されているとき、霧状の浄化流体（エタノールなど）を容器の表面上に噴霧する少なくとも１つの浄化流体噴霧器を有する。いくつかの実施形態では、浄化部品は、容器が第２のチャンバ内に配置されているとき、第２のチャンバ内の温度を調整して表面を実質的に浄化する少なくとも１つの温度調整器を有する。さらに特定の実施形態では、浄化部品は、容器が第２のチャンバ内に配置されているとき、容器の１つまたはそれ以上の表面から少なくとも１つの汚染物質を実質的に取り除くために十分な流速で第２のチャンバ内にガスフロー（たとえば空気、不活性ガスなど）を吹き付ける少なくとも１つのガスソースを有する。他の例示的な浄化部品は、紫外線ランプ、熱浄化デバイス、プラズマ洗浄デバイスなどである。

別の態様において、本願発明は、少なくとも１つの細胞培養容器を受容するように構成された少なくとも１つの容器受容領域を含む容器ホルダを有する培養細胞分離機を提供するものである。通常、容器ホルダは、細胞培養容器が容器受容領域に配置されたとき、細胞培養容器を容器受容領域に案内する１つまたはそれ以上の傾斜面を有する。培養細胞分離機は、容器ホルダと作動可能に接続された回転機構を有する。回転機構は、容器ホルダを軸の周りに回転させるように構成される。いくつかの実施形態では、回転機構は、容器ホルダを回転させるとき、容器ホルダの重量を相殺する釣り合い重りを有する。随意的には、培養細胞分離機は、複数の容器ホルダを有し、複数の容器ホルダは、互いに対して重量相殺するように、回転軸に対して対称的に配置される。回転機構は、一般には、容器ホルダを約０°〜約１８０°の範囲で回転させる。いくつかの実施形態では、コントローラは、回転機構に作動可能に接続される。コントローラは、通常、選択された速度で容器ホルダを回転させるように回転機構を制御する論理的指令を含む論理デバイスを有する。さらに培養細胞分離機は、回転機構による容器ホルダの変位角を制限する係止部を有する。たとえば、係止部と衝突するときに生じる衝撃力により、一般には、細胞が容器表面に付着するときの付着力より大きい剪断力が得られる。

いくつかの実施形態では、培養細胞分離機は、容器ホルダに対して移動可能な容器保持部品（容器保持プレートなど）を有する。細胞培養容器が容器受容領域に配置され、容器保持部品が閉じた状態にあるとき、容器保持部品は、細胞培養容器を容器ホルダに対して実質的に固定した位置に保持するように構成される。通常、容器ホルダおよび容器保持部品は、少なくとも１つのスライド可動式連結部を介して互いに連結される。随意的には、細胞培養容器は、ばね、空気圧駆動レバーを用いるか、真空を引くなどして、容器ホルダに保持される。特定の実施形態では、コントローラは、容器ホルダに作動可能に接続される。論理デバイスは、一般に、容器ホルダを開閉するように制御する論理的指令を含む論理デバイスを有する。通常、細胞培養容器が容器受容領域に配置され、容器ホルダが閉じた状態にあるとき、容器保持部品は、細胞培養容器にアクセスすることを許容するように構成される。

別の態様において、本願発明は、互いに流体連通する入口および出口を含む導管と、導管の入口と流体連通する流体ソースとを有する投与デバイスを提供するものである。通常、出口を構成する導管の一部が細胞培養容器と流体連通するように構成される。いくつかの実施形態では、たとえば導管の一部は先端部を含む。随意的には、先端部は、セラミックコーティング、および／または無芯外形形状を有する。投与デバイスは、導管および／または流体ソースに作動可能に接続された流体送出デバイス（蠕動ポンプなど）を有する。流体送出デバイスは、第１の選択された温度を有する少なくとも第１の流体を流体ソースから導管を経て送出するように構成される。さらに投与デバイスは、導管の一部が貫通する少なくとも１つのチャンバと、チャンバと流体連通する温度調節部とを有する。導管の一部は、通常、導管の出口に隣接して配置される。いくつかの実施形態では、投与ヘッドは、導管と流体連通する少なくとも１つの多岐管を有する。導管の一部は、一般には、コイル状構造体を含む。いくつかの実施形態では、コイル状構造体の導管長さは、通常、少なくとも約１６７ｍｍであるが、それより短くてもよい。特定の実施形態では、投与デバイスは複数の導管を有し、投与ヘッドは、各導管の１つまたはそれ以上の一部分を有する。これらの実施形態のいくつかでは、投与デバイスは複数の流体ソースを有し、各導管は異なる流体ソースとそれぞれ流体連通する。温度調節部は、選択された第２の温度（たとえば約３７℃）を有する少なくとも第２の流体（不凍液など）をチャンバに流し、第１の流体が導管の一部分に流れるとき、第１の流体が第１の温度ではなく第２の温度に近くなるようにする。いくつかの実施形態では、第１の流体が導管の一部分に流れるとき、第１の流体は、実質的に第２の温度を有する。特定の実施形態では、たとえば、温度調節部は、第２の流体を選択された第２の温度で実質的に維持する流体再循環バスを有する。随意的には、流体ソース保管デバイスは、流体ソースを選択された第１の温度（たとえば約４℃）で保管する。

別の態様において、本願発明は、培養細胞容器内の細胞を分離する方法を提供するものである。この方法は、（ａ）媒質内に細胞集団を含む細胞培養容器を培養細胞分離機に配置するステップを有する。培養細胞分離機は、細胞培養容器を配置する容器ホルダを有する。培養細胞分離機は、容器ホルダに作動可能に接続された回転機構を有する。回転機構は、軸の周りに容器ホルダを回転させることができる。さらに、培養細胞分離機は、回転機構による容器ホルダの変位角を制限する係止部を有する。通常、この方法は、ステップ（ａ）の前後またはその間において、少なくとも１つの解離性試薬（トリプシンなど）を細胞培養容器に投与するステップを有する。これらの実施形態において、解離性試薬を添加した後、さらなる処理を行う前に、一般には、細胞培養容器は培養処理される。いくつかの実施形態では、ステップ（ａ）は、（ｉ）少なくとも１つの細胞培養容器を、培養細胞分離機の容器ホルダの容器受容領域に配置するステップと、（ii）細胞培養容器が容器保持部品に対して実質的に固定されるように、培養細胞分離機の容器保持部品に対して容器ホルダを移動させるステップとを有する。また、この方法は、（ｂ）係止部と衝突したとき、媒質内の細胞を互いに対して、そして／または細胞培養容器の１つまたはそれ以上の表面から分離させるのに十分な角速度で細胞培養容器を回転させるステップを有する。特定の実施形態では、ステップ（ｂ）は、粘着性細胞を含む細胞培養容器の少なくとも表面付近において剪断力を形成するために、培養細胞分離機の容器ホルダを１つまたはそれ以上の係止部に当接するまで回転させるステップを有する。随意的には、この方法は、（ｃ）細胞培養容器が容器ホルダ内に配置されている間、１つまたはそれ以上のマテリアルを細胞培養容器に投与し、１つまたはそれ以上のマテリアルを細胞培養容器から抽出するステップを有する。

別の態様において、本願発明は、細胞培養を継代する方法を提供するものである。この方法は、（ａ）細胞集団および液体媒質を含む細胞培養容器を培養細胞分離機に配置するステップを有する。いくつかの実施形態では、この方法は、ステップ（ａ）の前に、ソース細胞培養容器内の細胞を非干渉的に計数するステップを有する。この方法は、通常、ステップ（ａ）の前後またはその間において、少なくとも１つの解離性試薬（トリプシンなど）を細胞培養容器に投与するステップを有する。これらの実施形態において、ソース細胞培養容器は、解離性試薬を添加した後、さらなる処理を行う前に、通常、細胞培養容器は培養処理される。また、この方法は、（ｉ）容器ホルダの第１の方向の変位角を制限する第１の係止部に当接するまで、容器ホルダを第１の方向に回転させ、（ii）第１の方向とは反対方向の容器ホルダの第２の方向の変位角を制限する第２の係止部に当接するまで、容器ホルダを第２の方向に回転させて、（ｂ）回転機構を用いて、細胞を互いに対して、そして／または細胞培養容器から分離させるステップ有する。随意的には、さらにステップ（ｂ）は、ステップ（ｉ）および（ii）を１回またはそれ以上反復するステップを有する。さらに、この方法は、ソース細胞培養容器から分離された細胞の一部を１つまたはそれ以上の最終的な容器のそれぞれに搬送するステップを有する。通常、最終的な容器はドータ細胞培養容器であり、新しい細胞培養液が最終的な容器に添加される。特定の実施形態では、この方法は、回転機構を用いてステップ（ｂ）より遅い角速度でソース細胞培養容器を回転させることにより、細胞集団をウェッティング処理するステップを有する。随意的には、この方法は、ステップ（ｂ）の前に、ソース細胞培養容器から培養液を少なくとも部分的に抽出するステップを有する。いくつかの実施形態では、この方法は、ステップ（ｂ）の前に、ソース細胞培養容器内の細胞集団を洗浄するステップを有する。

この方法は、随意的には、ステップ（ｃ）として、分離させた細胞の一部を１つまたはそれ以上の最終的な容器に搬送することにより、培養細胞を増殖させるステップを有する。特定の実施形態では、ソース細胞培養容器は、ステップ（ｃ）の前に、細胞濃度を均質にするため（たとえばロボットアームまたは回転機構などを用いて）攪拌される。いくつかの実施形態では、この方法は、（ｄ）最終的な容器を培養デバイス内に配置するステップを有する。いくつかの実施形態では、分離させた細胞の濃度は、ステップ（ｃ）の前に特定される。これらの実施形態では、最終容器に搬送された一部の分離細胞の容量は細胞濃度に基づいて求められる。

いくつかの実施形態では、この方法は、ｍ個のソース細胞容器から個別の第１の細胞培養液をｎ個の最終容器に蓄積して、蓄積細胞培養液を形成するステップ（ｍは１以上の整数であり、ｎは０以上ｍ未満の整数である。）を有する。通常、第１の細胞培養液の細胞は、単一の細胞株を有する。これらの実施形態において、この方法は同様に、（ｅ）ドータ細胞培養容器から選択された量の蓄積細胞培養液をｐ個のマルチウェル容器の選択されたウェルに搬送して、実質的に均質な濃度を有する細胞培養液アリコートを投与するステップ（ｐは１以上の整数である。）を有する。

いくつかの実施形態において、ｎはたとえば１以上の整数で、ステップ（ｅ）は、実質的に同量（たとえば５ｍｌ）を少なくとも１つの第１の細胞培養容器から第２の容器のそれぞれに搬送するステップを有する。随意的には、ステップ（ｄ）は、細胞培養液を少なくとも１つのソース細胞培養容器から少なくとも２つの最終的細胞培養容器へ搬送するステップを含む。特定の実施形態では、ソース細胞培養容器のそれぞれは、約１０ｍｌの容量を有し、そして／または最終的細胞培養容器のそれぞれは、約１００ｍｌの容量を有する。いくつかの実施形態では、ステップ（ｅ）は、実質的に同量の蓄積細胞培養液を最終的容器からマルチウェル容器の実質的にすべてのウェルに搬送するステップを有する。マルチウェル容器のそれぞれは、一般に、６，１２，２４，４８，９６，１９２，３８４，７６８，１５３６，３４５６，９６００またはそれ以上のウェルを有する。通常、少なくとも１つのマルチウェル容器のウェルのそれぞれは、約１０ｍｌの容量を含む。いくつかの実施形態では、ｍはｐに等しく、ｍは２以上１００以下の整数に等しく、ｐは２以上１００以下の整数に等しく、そして／またはｍ：ｎの比は約１：１〜約１００：１（たとえば、約５：１、約１０：１、約２５：１、約５０：１、約７５：１など）である。随意的には、この方法は、少なくとも１つの最終容器内に含まれる蓄積細胞培養液の細胞濃度を特定するステップを有する。本願明細書に記載のように、これらの方法を用いて細胞を増殖させた後に蓄積する場合、均一な濃度で配置される。これらの処理に基づいて細胞を蓄積しない場合、細胞は随意的に「収穫」される。これらの実施形態のいくつかにおいて、たとえば、増殖した細胞は、（約１〜１０リットルの容量を有する）大容量フラスコに集められて、他のスクリーニング処理のために用いられる。

別の態様において、本願発明は、複数の細胞株に対する１つまたはそれ以上の試薬をプロファイル解析する方法を提供するものである。この方法は、人間が介入することなく、（ｉ）細胞培養容器に含まれる複数の細胞株のそれぞれの細胞を分離させるステップと、（ii）各細胞株の細胞アリコートをマルチウェル容器の１つまたはそれ以上のウェルに投与するステップと、（iii）マルチウェル容器のウェルに試薬を投与するステップと、（iv）細胞に対する試薬の効果を検出するステップとを有する。いくつかの実施形態では、ステップ（ii）の完了後、特定のマルチウェル容器の細胞を含むすべてのウェルは、同一の細胞株の細胞を含む。他の実施形態では、ステップ（ii）の完了後、特定のマルチウェル容器は、第１の細胞株の細胞を含むウェルと、少なくとも第２の細胞株の細胞を含むウェルとを有する。試薬は、通常、化合物、核酸、蛋白質、ウィルス、およびバクテリオファージなどからなる群より選択された１つまたはそれ以上の試薬を含む。いくつかの実施形態では、各細胞株に対して、５０００種類未満の試薬がプロファイル解析され、他の実施形態では、５０００種類以上の試薬がプロファイル解析される。本願発明によれば、２種類またはそれ以上の細胞株、いくつかの実施形態では少なくとも２５種類、少なくとも５０種類、少なくとも１００種類の細胞株に対して、試薬のプロファイル解析が行われる。通常、細胞に対する試薬の効果は、たとえば細胞増殖、細胞死、転座、および蛋白質合成のうちの１つまたはそれ以上の促進および抑制である。

いくつかの実施形態では、上記方法のステップ（ｉ）の分離ステップは、（ａ）媒質内の細胞集団を含む細胞培養容器を培養細胞分離機に設置するステップを有する。培養細胞分離機は、細胞培養容器を配置するための容器ホルダと、容器ホルダに作動可能に接続され、容器ホルダを軸の周りに回転させる回転機構と、回転機構による容器ホルダの変位角を制限する係止部とを有する。またステップ（ｉ）の分離ステップは、（ｂ）係止部に衝突したとき、媒質内の細胞を互いに分離させ、細胞培養容器の１つまたはそれ以上の表面から分離させるのに十分な角速度で細胞培養容器を回転させるステップを有する。

Ｉ．定義
本願発明について詳細に説明する前に、本願発明は特定の実施形態に限定されるものではないことを理解されたい。また、ここで用いられる用語は、特定の実施形態を説明するためだけのものであって、限定する意図を有するものではないことを理解されたい。本願明細書およびクレームで用いられるとき、単数形の「１つの（a, an, the）」は、特に断りのない場合には、複数のものを示すことがある。すなわち、たとえば「１つの容器ホルダ」というとき、１つ以上の容器ホルダを意味する場合がある。単位、接頭語およびシンボルは、特に断りのない場合には、国際単位系（ＳＩ）で提唱されたものを示唆する。数値範囲には、範囲を設定した値が含まれるものとする。特に指示がなければ、ここで用いられる技術的および科学的用語は、本願発明が属する技術分野の当業者により通常理解される意味と同一の意味を有する。以下に定義される用語および文法的変形は、本願明細書の全体を通じてより明確に定義される。

「付着細胞」なる用語は、互いに対して、そして／または培養フラスコまたは他の容器の表面などに対して、固着し、くっつき、接続し、あるいは付随する細胞を意味する。

「変位角」なる用語は、回転体が回転する角度を意味する。いくつかの実施形態では、たとえば、培養細胞分離器の回転機構は、処理の一環として、分離器の容器ホルダ内に配設された細胞培養容器を選択された角度で回転させて、容器内の細胞を分離させるものである。

「角速度」なる用語は、軸の周りの回転速度を意味する。角速度は、通常、ラジアンあるいは１秒または１分当たりの回転数で表される。いくつかの実施形態では、たとえば、細胞が互いに対して、そして／または１つまたはそれ以上の容器の表面に対して分離されるのに十分な角速度で、培養細胞分離機を回転させる。

「自動（化）」なる用語は、人が直接的に制御する代わりに、少なくとも部分的に機械的デバイスおよび／または電気的デバイスを用いて制御されるプロセス、デバイス、サブシステム、またはシステムを意味する。いくつかの実施形態では、本願発明に係る化合物プロファイル解析システムのすべての構成部品またはデバイスは自動化されている。

流体、エネルギ、圧力、情報、対象物または他の事物がデバイスまたはシステム構成部品の間で移動・伝達（transfer）するとき、これらは互いに「連通・連関（communicate）」するという。たとえば、いくつかの実施形態では導管を通じて流体を流し、あるいは搬送するために、流体源は導管の入口に流体連通するという。さらなる具体例として、特定の実施形態において、導管を通って搬送される流体試薬の温度を調整または制御するために、温度調整部と導管の間で熱エネルギを伝達するとき、温度調整部は導管と熱的に連関しているという。

培養細胞分離機の回転機構の文脈における「対抗・釣り合い（counter）」なる用語は、１つの対象物とは反対の、あるいは相殺する別の対象物の挙動を意味する。いくつかの実施形態では、たとえば、回転機構は、容器ホルダおよび／または容器ホルダ内に配設された細胞培養容器の重量を相殺する釣り合い重りを有する。

「流体物質」、「流体試薬」または「流体」なる用語は、ガス状、液体条、半液体状、ペースト状、またはこれらの物理的な相の組み合わせの状態にある物質を意味する。具体的な流体としては、所与の分析を行うための特定の試薬、細胞培養プロセスを支援するためのさまざまな種類の媒質、細胞懸濁液、ビーズ、またはその他の粒子等が含まれる。

流体処理先端部プロファイルの文脈における「非コアリング形状」なる用語は、先端部を対象物の中に、またはこれを介して挿入し、対象物から物質を実質的に取り除くことなく、対象物から取り外すことができる先端部の形状を意味する。いくつかの実施形態では、たとえば先端部は、実質的に滑らかな外側表面を有し、少なくとも先端部の端部付近において先細った形状を有し、容器を封止する弾性隔壁を介して挿入され、隔壁から弾性物質を実質的に除去することなく、所与の流体の処理プロセス中に隔壁から取り外されるものである。

「剪断力」なる用語は、対象物の断面に対して実質的に接線方向に加わる力を意味する。たとえば、いくつかの実施形態においては、培養細胞分離機の容器ホルダは、１つまたはそれ以上の係止部と当接するまで回転して、容器ホルダ内の培養細胞分離機の表面に付着した細胞を分離させるために、その表面に対して接線方向に作用する力を形成する。

「実質的に」なる用語は、近似することを意味する。特定の実施形態では、たとえば、培養細胞分離機の容器保持部品は、デバイスの容器ホルダが閉じた状態にあるとき、細胞培養容器を固定して、あるいは略固定して保持する。さらに具体的には、いくつかの実施形態においては、温度調整部は、投与デバイスの導管と熱的に連関しているため、流体試薬が導管を通って流れるとき、流体試薬が選択された温度に設定または実質的に設定される。

「並進軸」なる用語は、３次元直交座標系における３つの直線軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）の内の１つを意味する。

「作業周辺域（work perimeter）」なる用語は、ロボット装置の届く範囲の領域を意味する。いくつかの実施形態では、たとえば、回転式ロボット把持デバイスの作業周辺域は、このデバイスが回転して届く範囲の領域である。

ＩＩ．序論
いくつかの特定の実施形態を参照しながら本願発明について説明するが、この開示内容は本願発明を説明するためのものであって、本願発明を限定するように解釈すべきではない。当業者ならば理解されるように、添付クレームにより定義された本願発明の正当な範疇から逸脱することなく、本願発明の特定の実施形態に対して、さまざまな変形を加えることができる。より十分な理解のために、さまざまな図面において同様の構成部品は同様の文字およびまたは符号をもって示すものとする。

本願発明は、柔軟性が高く、頑健かつ正確で、信頼性の高いハイスループット（高い処理能力を有する）プロセスを実現するために用いられるシステムおよび方法であって、たとえば、化合物プロファイル解析の応用例の一部としての複数の化学分析において（たとえば、単一または複数の細胞系を含む）、サンプル（分析化合物または試薬、低分子干渉ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）、相補ＤＮＡ（ｃＤＮＡ）、ウィルス粒子、バクテリオファージ、タンパク質、抗体、スクリーニング処理可能な因子または摂動因子）をプロファイル解析するものである。本願発明によれば、スクリーニング、解析、および組み立てのための既知のシステムおよび方法が有する数多くの問題点を解消することができる。たとえば、ここに開示されるシステムは、複数のデバイス間の一方方向（直線的）または多方向の搬送および非直線的な搬送を実現するものである。したがって、本願発明のシステムおよび方法によれば、ハイスループット・スクリーニング処理や、数多くの個別の部品を反復的に処理する他の方法などの、信頼性が高く、効率的で、柔軟性の高いプロセスを改善することができる。

本願発明の典型的なシステムは、作業周辺域をそれぞれ有する１つまたはそれ以上の回転式ロボット（ロボット把持デバイスなど）を備える。各作業周辺域は、さまざまなステーション部において、通常、１つまたはそれ以上のデバイスまたはサブシステムを有する。さらにステーション部および／またはデバイスのそれぞれは、デバイスが配置された作業周辺域を有するロボットによりアクセスできるように構成されている。典型的には、少なくとも１つの作業周辺域は、関連する回転式ロボットが届く範囲に独占的に配置された少なくとも２つのデバイスを有する。

複数の作業周辺域を有する実施形態においては、一般に、隣接する作業周辺域の間に配置され、サンプル容器などのオブジェクトを一方の作業周辺域から他方の作業周辺域へ搬送することを支援するための搬送ステーションが同様に設けられている。さらに、作業周辺域間におけるサンプル容器の搬送、および各作業周辺域におけるサンプルに対するデバイスの処理について制御するために、通常、システム全体がＰＣや他の論理デバイスなどのコントローラに接続されている。コントローラは、一般に、オペレータからの指令を受け、そしてオペレータに情報を提供するように構成されている。

本願発明に係るシステムは、数多くの点で柔軟性を有する。たとえば、本願発明に係るシステムで用いられるデバイスは、任意的に設けられ、用途に応じた特定の条件に合致するように選択されたステーション部に配置される。したがって、特定の用途に際してシステム全体を任意的に構成することができる。さらに、このシステムは、それぞれの用途においても柔軟性を提供するものである。たとえば、このシステムのデバイスは、任意の順序でアクセスすることができる。コントローラを任意的にプログラムして、先に用いた分析デバイスまで引き返すことを含め、任意の順序でステーション部にアクセスすることができる。これらのシステムの処理能力は、用いられる特定のロボットの速度により限定されるものではないから、ここに開示するシステムにより無作為アクセスして無作為に処理することにより、既存のシステムに比べて処理能力を増大させることができる。

本願発明により得られる追加的な利点は、所与のシステムのロボットにより、その作業周辺域内にあるすべてのデバイスの間でオブジェクトを効率的に搬送できる点にある。作業周辺域内におけるロボットとデバイスまたはサブシステムとの間のこうした閉鎖的な連携により、処理能力、信頼性および正確性を改善し易くなる。さらに、デバイスおよび／またはステーション部は容易に追加し、取り外し、または再構成できるので、このシステムは極めて高い柔軟性を有し、利用可能性が高い。一般に、作業周辺域は複数のステーション部および／またはデバイスを有するので、システム全体は、化合物のプロファイル解析などの所与の自動化プロセスを実行するために、あまり多くの作業周辺域および関連するロボットを必要としない。したがって、システム構成部品間におけるサンプル容器またはオブジェクトの搬送を効率的に、かつ迅速に行うことができる。さらに本願発明によれば、これらのシステム内において複数の方向の搬送を実現することができる。ステーション部の物理的配置構成によらず、処理手順を任意に設定することができる。本願発明に係るシステムによれば、迅速かつ正確に高い柔軟性を有するハイスループット処理を実現することができる。

たとえば、第１の作業周辺域内のロボットを用いて、第１の作業周辺域内にある容器保管デバイスから搬送ステーションへサンプル容器を随意的に搬送し、この搬送ステーションにおいて、サンプル容器は、第２のロボットにより受容され、たとえば、分析デバイス、分析部、自動培養細胞継代ステーション、または他のデバイスを有する第２の作業周辺域へ搬送される。択一的には、サンプル容器内のサンプルアリコートは、搬送ステーションにおいて、分析サンプル容器などの別のサンプル容器へ搬送することができる。第２の作業周辺域では、たとえばサンプルを分析する分析部へサンプル容器を搬送することにより、サンプル容器が随意的に処理される。第２の分析デバイスを用いて、あるいはサンプル容器を第１の分析デバイスに元に戻して、サンプルを随意的に分析し、検出し、再び分析するので、処理ステップには柔軟性がある。こうして、システム全体を再構築することなく、あるいはオペレータがサンプルを手作業で持ち運ぶことなく、コントローラにより制御されて、たとえば分析ステップから、投与ステップまたは検出ステップへ、再び分析ステップへ、サンプルを随意的に処理することができる。さまざまなデバイスを周辺に配置して汚染のリスクを低減するとともに、サンプル容器の操作を低減することによるこうした柔軟性に起因して、システム再構築の必要性が削減される。

本願発明に係るシステムで処理されたサンプルは、９６，３８４，１５３６−ウェルプレートなどの１つまたはそれ以上のサンプル容器内に収容される。こうしたサンプルは、限定するものではないが、化学物質、生化学物質、血清、細胞、細胞抽出物、核酸（ｃＤＮＡ、ＲＮＡなど）、ウィルス、バクテリオファージ、蛋白質、酵素、抗体、糖質、脂質、血液、無機物質などを含む。

本願発明に係るシステムを随意的に用いて、たとえば、細胞、細胞抽出物、および／または化合物プロファイル解析結果の一部としての特定の標的分子に対する化学的化合物のなどのサンプルを高い収量でスクリーニング処理することができる。したがって、本願明細書に記載されたシステムおよび方法を用いて、新規な生物活性化合物を同定することができる。生物製剤プロセスを調整し、微小分子などの細胞的または分子的標的を同定することができる。

高収量または超高収量スクリーニング処理で同定される化学的化合物を、細胞による反応およびその反応を誘起するキーとなる分子エントリを調査またはプロファイル解析するためのツールとして用いることができる。さらに本願発明に係るシステムおよび方法を用いて同定された化学的化合物が、治療、予兆、診断の用途における先駆化合物として随意的に用いられる。一例として、本願明細書で開示されたシステムおよび方法を用いて、効率的、包括的、かつ機能的な解析手法を実現し、未処理の細胞に対して１日あたり、たとえば１５３６ウェルフォーマットで、５０００種類未満の化合物、いくつかの実施形態では最大１００００種類未満の化合物をスクリーニング処理することができる。いくつかの実施形態では、細胞学的または生化学的の、あるいは他の本願発明のスクリーニング処理システムは、約１〜４日で、約１００００，５００００，１０００００，２５００００，５０００００，７５００００，またはそれ以上の種類のサンプルをスクリーニング処理することができる。これらのシステムの大容量性により、それぞれの分析に要するコストを削減することができる

さらに要約すると、本願発明は、ロボット速度やデバイスへ直線的に順次アクセスすることに限定されない処理システムを提供するものである。これのシステムは、複数のデバイス間における無作為のアクセスおよび複数方向の搬送を実現するものである。加えて、これらのシステムは、膨大な数のサンプルを（いくつかの実施形態では、１５３６ウェルまたはそれ以上のプレートなどを用いて）高速または超高速で、高い信頼性でかつ正確に処理する。本願発明のシステムは、極めて柔軟性に富み、特定の用途に必要とされるさまざまなサブシステムまたはデバイスを採用することができる。いくつかの実施形態では、本願発明に係る化合物プロファイル解析システムは、たとえば、細胞株または培養細胞を自動的に保管または採集する機能、保管された細胞株を自動的に継代する機能（細胞株を凍結するためにスケジュール管理してアリコートを収集する機能を含む）、プロファイル解析するために選択された培養細胞を自動的に増殖させる機能（１つのグループ内のすべての細胞株が同時刻で成長するような最適増殖のために、処理パラメータを適合させるように周期的に細胞を計数する機能を含む）、自動的に濃縮し配置する機能、自動的に分析する機能、およびデータ管理機能を含むさまざまな機能を有するサブシステムを有する。これらのシステムの例示的な構成部品については、例示的なシステムおよびその利用方法を後に説明する。

ＩＩＩ．システムおよびシステム構成部品
本願発明は、たとえば２つまたはそれ以上の分析に対して、１つまたそれ以上の標的分子および／またはテスト化合物または試薬をプロファイル解析する上で有用な処理システムを提供するものである。このシステムは、通常、サンプルの操作、攪拌、移動、保管、分析、および検出の際に自動化されたロボット処理を提供するものである。たとえば、このシステムは、随意的には、分析、測定、投与、検出の各ステップをマルチウェルプレートなどで実施するように設計されている。

このシステムは、通常、少なくとも１つの作業周辺域と、少なくとも１つのロボット把持デバイス（回転式ロボット把持デバイスなど）とを有し、たとえば約１〜約１０の作業周辺域およびロボット把持デバイスを有する。各回転式ロボットは、通常、１つまたはそれ以上の作業周辺域に付随している。通常、各ロボットは、これに関連する作業周辺域を形成するリーチ範囲を有する。サンプル容器を複数方向の経路に沿って搬送するように、作業周辺域およびロボットを構成して、たとえば複数のサンプル容器を自由自在に搬送するシステムを実現する。さらに、このシステムは、一般に、各作業周辺域に付随するすくなくとも１つのデバイスまたはサブシステムを有する。いくつかの実施形態では、作業周辺域は、関連する回転式ロボットのリーチ範囲内に２つまたはそれ以上のデバイスを有する。システムは、随意的には、２つまたはそれ以上のデバイス間を順序通りまたは無作為に搬送するように構成される。このとき各デバイスは、少なくとも１つの回転式ロボットによりアクセス可能である。複数のサンプル容器の搬送を支援するために、システムは、通常、隣接する作業周辺域の間に配置された１つまたはそれ以上の搬送ステーションを有する。たとえば、容器自体を搬送するか、一方のサンプル容器から他方のサンプル容器へサンプルアリコートを搬送することにより、搬送ステーションは、作業周辺域の間にサンプル搬送ポイントを設ける。作業周辺域および搬送ステーションについては、以下に説明する。

上述のように、本願発明に係るシステム内の各作業周辺域は、一般には、選択された機能を有する１つまたはそれ以上のデバイスまたはサブシステムを有する。これらのデバイスは、通常、流体、試薬、サンプル容器内のサンプルなどを保管、投与、測定、分析、検出、または処理するために用いられる自動化装置である。これらのデバイスは、一般には、電気配線およびコンピュータおよび／またはコントローラ配線を有するプラットフォームまたはテーブルなどのステーション部の中または上に配置される。これらのデバイスは、通常、システムによる処理がなされる前に、ステーション部に配置されるが、システム動作中においても、デバイスは随意的にステーション部に追加される。さらに、デバイスの処理前、または別の用途でデバイスを用いる前の再構築時に、これらのデバイスを作業周辺域の周りで随意的に移動させることができる。これらのデバイスは、作業周辺域内に配置されるように、すなわち作業周辺域に付随する各回転式ロボットのリーチ範囲内に配置されるようにすることだけが必要となる。十分なステーション部を利用できない場合、専用ステーション部ではなく、ロボットのリーチ範囲内にデバイスを随意的に配置されるいくつかの実施形態では、少なくとも１つの作業周辺域内には少なくとも２つのデバイスが、関連するロボットのリーチ範囲内に排他的に配置される。

通常、システム内の各ステーション部は単一のデバイスを有するが、同様に随意的には、複数のデバイスを単一のステーション部に配置される。さらに、このシステムは、関連するデバイスが配置されないステーション部、あるいはステーション部に付随しないステーション部を有していてもよい。占有されないステーション部は、サンプルホルダの保持または一時的保管のために随意的に用いるか、あるいはシステム動作中、単にアクセスされない。さらに、システム動作中、すべてのデバイスを用いる必要はない。数多くのデバイスは、通常、システムが作動する前にステーション部内に配置される。システム作動中、すべてのデバイスを随意的に用いるか、あるいはデバイスの一部のみを用いてもよい。回転式ロボットは、各ステーション部を独立してアクセスするので、いくつかのデバイスをすべて省略し、そして／または１つまたは２つのデバイスを反復的にアクセスするなどして、デバイスは所望する任意の順序でアクセスされる。オペレータは、所望するデバイスからデバイスへサンプルホルダを搬送するために、通常コントローラを介して、システムをプログラムする。

さらにデバイスのそれぞれは、通常、サンプル容器を受容するための受容モジュールを有する。いくつかのケースでは、受容モジュールは、ロボットアーム上の把持デバイスまたは配置デバイスに連結される。いくつかのデバイスでは、サンプル容器は、ロボットアームによりコンベヤ上に配置されるか、サンプル区画または配置デバイスに配置される。たとえば、ロボットアームは培養器上のドアを開き、サンプル容器を培養器の中、たとえばホテル部またはカルーセルの棚の上に配置する。

本願発明のシステムで用いられるデバイスは、これに限定されるものではないが、化合物保管デバイスまたはモジュール、液体投与器、作業ステーション、再配置ステーション、温度サイクル装置、培養器、加熱ユニット、ポンプ、権出器、電気泳動モジュールおよび／またはクロマトグラフィモジュール、浄化モジュールおよび／または濾過モジュール、洗浄モジュール、遠心分離機、ＰＣＲモジュール、真空装置、冷蔵ユニットまたは冷凍ユニット、攪拌プレート、重りモジュール、光源、および当業者に知られた他の種類のデバイスを含む。こうしたデバイスは、これに限定されるものではないが、ＰＣＲ、ハイブリダイゼーション、クローニング、ヒットピッキング、翻訳、転写、分離、細胞成長、洗浄、希釈、検出などのさまざまなプロセスを実行する。これらの例示的なデバイスについては、以下に説明する。

Ａ．作業周辺域、ステーション部、および搬送ステーション
本願発明に係るシステムの作業周辺域は、１つまたはそれ以上のステーション部、多くの場合、２つまたはそれ以上のステーション部を有する。ステーション部を用いて、サンプルプレートやサンプルホルダ内のサンプルに対してさまざまな処理や分析などを行う。一般に、ロボット（回転式ロボットなど）が届く範囲として、その作業周辺域が形成される。たとえば図１は、回転式ロボット１０２を有するシステム１００を概略的に示し、回転式ロボットの届く範囲として作業周辺域１０４が形成されている。さらなる具体例として、図２は、３つの作業周辺域２０２，２０４，２０６を有するシステム２００を概略的に示している。図示されているように、作業周辺域２０２，２０４，２０６は、複数のデバイスおよびステーションが配置され、ロボット２０８，２１０，２１２が回転してときに届く範囲で形成された領域を有する。回転して届く領域が円または楕円で図示されているが、ロボットアームの届く範囲と延長に依存して他の任意の形状を有し得る。典型的には、少なくとも１つの作業周辺域は、その内側に回転式ロボットの届く範囲内に独占的に２つまたそれ以上のデバイスを有する。いくつかの実施形態では、２つまたはそれ以上の作業周辺域が各内側に回転式ロボットの届く範囲内に独占的に２つまたそれ以上のデバイスを有する。図１および図２に示す特定の実施形態では、図示された作業周辺域は、各ロボットの届く範囲内に独占的に２つまたそれ以上のデバイスを有する。随意ではあるが、処理システムは、１つまたはそれ以上の作業周辺域を有し、その内側に回転式ロボットの届く範囲内に独占的に単一のデバイスを有していてもよい。

図１は１つの作業周辺域を図示し、図２は３つの作業周辺域を図示するが、作業周辺域の数は、任意であって、特定の分析条件に依存して２つまたは３つ以上であってもよい。一般に、作業周辺域は、利用される各回転式ロボットに対して設けられ、少なくともロボットが回転して届く範囲まで拡張される。各作業周辺域に付随するデバイスは、たとえば図２の作業領域２１４，２１６，２１８で示す追加的な空間を包含するものであってもよい。回転式ロボットは、サンプルまたはサンプル容器を所望するデバイスの中または上に配置できる程度に十分なところまで届くことが必要である。たとえば、投与デバイスがサンプルホルダを受け取ることができる程度にロボットから離れているならば、投与デバイスは、ポンプおよび／または廃液容器を収容するために、関連するロボットが回転して届くところを超えた領域を随意に用いることができる。

各作業周辺域は、たとえば、その領域内に配置されるステーション部およびデバイスを用いて、特定の処理または一群の処理を行うために随意に割り当てられる。たとえば、第１の作業周辺域は、サンプルまたは化合物を保管するために随意に用いられ、第２の作業周辺域を用いて、サンプルまたは一群のサンプルに対し、試薬の添加、攪拌、加熱、または培養などの処理を施す。第３の作業周辺域を随意に用いて、サンプルの分析が完了すれば、サンプルの解析および／または検出を行う。またサンプルは、さまざまな化合物に分離され、これはたとえば蛍光標識を用いて識別される。択一的には、各作業周辺域は、複数の分析段階を含むプロセスにおける特定種類の分析を行うために割り当てられる。一般に、各作業周辺域は、検出または保管などの特定種類の処理を行うように割り当てられるが、作業周辺域の機能は随意に重複するものである。たとえば、通常保管のために用いられる作業周辺域を用いて、懸案のいくつかの他の処理段階を有する分析における加熱または培養段階を行うことができる。

本願発明に係るシステムの１つの利点は、数多くの既存のシステムのように作業周辺域の間でサンプルを搬送する際に特定の順序を遵守しなければならない、ということはない点にある。ここに開示されるシステムは複数の方向において利用できるので、サンプルを随意に第１の作業周辺域から第２の作業周辺域へ搬送した後、第３の作業周辺域で検出処理を行う前に、さらに処理を行うために第１の作業周辺域へ戻すことができる。その結果、オペレータは、第１の分析で得られた結果および情報に対応して、それに応じてさらなる処理を行うためにシステムを再度プログラムすることができる。すなわち、処理中の検出段階でサンプルの濃度があまりにも高いことが判明したとき、別の作業周辺域でさらに希釈することができる。

さらに、各作業周辺域は複数のデバイスを収容することができるので、作業周辺域を互いに隣接するように配置して、全体としてハイスループット・スクリーニング・システムを物理的に相当に小さい空間に収められるように随意に構成することができる。たとえば、図２に示すシステム２００は、１８インチ×１２インチの領域に収めることができる。小さい領域に収められることは、コストの面で有効であるだけでなく、サンプルホルダがシステムの作業周辺域間の一方の端部から他方の端部へ効率的に移動することを支援するものである。物理的に小型に構成することにより、システム全体の速度および効率が改善される。さらに、周辺デバイスを物理的に狭小な領域に詰め込むことので、試料プレートが搬送される時間と露出している時間が低減される。すなわち汚染のリスク、および好ましくない蒸発作用が低減される。本願発明に係るシステムを小型化したことにより得られる別の利点は、殺菌消毒した環境あるいは制御された環境を有する１つまたはそれ以上のチャンバの中にシステム全体を包含させることにある。すなわち、温度、圧力、湿度、粒子含量などの環境効果を厳密に維持することができる。

ステーション部は、１つまたはそれ以上のデバイスまたはサブシステム、あるいはサンプル容器を収容するために用いられる領域である。ステーション部は、通常、培養細胞継代ステーション、流体ディスペンサ、プレートカルーセル、検出器などのデバイスを支持するように構成された、たとえばテーブル、プラットフォーム、または部分である。本願発明に係るシステムの各作業周辺域は、通常、２つまたはそれ以上のステーション部を有する。たとえば図２は、さまざまなステーション部、すなわち作業領域２１４内にステーション部２２０，２２２，２２４，２２６，２２８を図示している。各作業周辺域は、通常、１つまたはそれ以上のデバイスを随意に有し得る２つまたはそれ以上のステーション部を備える。

一般に、各ステーション部は、所与の分析または処理に関するサーモサイクラ、ポンプ、流体ディスペンサ、培養器、または保管モジュールなどの１つのデバイスを備える。デバイスは、通常、プロセス中を通して、単一のステーション部に載置され、回転式ロボットにより所望される任意の順序でアクセスされる。

択一的には、各ステーション部が周辺のプロセスで用いられているデバイスを有するように、ステーション部は、システムの操作の前に特定のプロセスに合わせて順応するように構成されている。これにより、ステーション部は、極めて多大な柔軟性をシステムに供与する。各ステーション部は、デバイスを支持するために設定または構成されている。たとえば、プロセスの情報を送り、受け取るためのコントローラを各ステーション部に随意に設けることができる。さらに、新しいデバイスを必要とするときにステーション部への電気的接続が容易となるように、通常、各ステーション部に対する電気的に接続を設ける。加えて、複数のステーション部を直線的な経路（コンベヤなど）に沿って配置する必要が必ずしもないので、通常、数多くの既存のシステムが有するような配列上の問題が回避される。

いくつかの実施形態では、所与のプロセスに際し、１つまたはそれ以上のステーション部が空であるか、必要としない。後述するように、ステーション部は、たとえば、空の状態のままにしておくか、保持領域として利用される。さらに、いくつかのステーション部には、特定のプロセスでは利用されないデバイスが配置される。この場合、回転式ロボットは、こうしたステーション部にサンプル容器を搬送するように指令されることはなく、選択された搬送経路から除外される。利用されないステーション部にサンプル容器を搬送することなく、無駄な時間が生じない。したがって、このシステムは、処理量および効率性を改善することができる。

いくつかの実施形態では、機械式、油圧式または空気圧式などにより、随意に上昇および下降できるプラットフォームを有する。他の実施形態では、ステーション部は、デバイスを随意に固定するためのテーブルまたはベンチ上の単なる場所と指定される。このステーション部はデバイスのための載置場所として機能するものであって、件のデバイスに応じた任意の形状および大きさを随意に有する。

図２に示すシステム２００は、選択数のステーション部を有するものとして図示されている回転式ロボットのアームの届く範囲および選択されたデバイスの大きさに依存して、より多くの、またはより少ないステーション部を有する。また、特定の用途に応じて、ステーション部を随意に追加、移動、または取り外すことができる。たとえば、所与の作業周辺域は、約２〜約１０のステーション部を随意に有し、より一般的には約３〜約５のステーション部を有する。

ステーション部に配置されるデバイスの如何にかかわらず、ステーション部の同一性が維持されるので、広範な特定の要請に適うようにシステムを容易に再構成できる。したがって本願発明に係るシステムは、任意のステーション部においてデバイスを追加し、削除し、または置換して随意に再構成することができる。さらに、ステーション部は、領域の変更またはロボットの方向の変化に対応して、ステーション部を随意に追加または除去することができる。すなわち、本願発明に係るシステムは、再構成が容易であるだけでなく、作業フローの調整に対応して容易に調整できるものである。

ステーション部に加えて、作業周辺域は、たとえば特定の分析に必要となるまで一時的にサンプル容器を保管するために、保持領域を随意に有し得る。図２に示すように、システム２００は、たとえば作業領域２１８に保持領域２３０，２３２ならびに作業領域２１４に保持領域２３４，２３６を有する。図２の保持領域２３４，２３６には、サンプル容器２３８，２４０がそれぞれ載置されているように図示されている。これらの保持領域は、固定的な交換ネストまたは置換ネストなどの配置デバイスまたはネストデバイスを随意に含み得る。ある実施形態では、オペレータは１つまたそれ以上の固定的な保持領域を用いて、たとえばサンプルプレートを手作業でシステム内に導入することができる。本願発明に係るハイスループット・スクリーニング・システムにおいては、任意数の一時的な保持領域を随意に利用し得る。実際のところ、保持領域の数は同一システム内において変更可能で、１つの処理から別の処理までに随意に変えることができる。

図２に示すシステム２００において、保持領域２３０，２３２，２３６は任意の装置から離間して配置し、サンプル容器のための一時的な待機領域を有する。たとえば、時折、タイミングを考慮して、サンプル容器を所定期間、保持領域で待機させておくことがある。さらに、１つまたはそれ以上のプロセスを行うために保持領域を随意的に利用し得る。たとえば、サンプルの濾過、真空引き、またはサンプル容器内のサンプルへの紫外線照射を保持領域において随意的に行うことができる。次に利用すべきデバイスが準備できていない場合にも同様に、保持領域は、サンプル容器を一時的に保持するように随意的に構成される。通常、ロボットは、次に利用すべきデバイスの準備が完了したとき、サンプル容器を一時的保持領域から回収して、そのデバイスまで移動させる。

引渡ステーション（伝達領域）は、通常、２つまたはそれ以上の作業周辺域に隣接して配置され、それらの間で容器（マルチウェル容器、細胞培養フラスコなど）を引き渡すために設けられた部分である。いくつかの実施形態では、引渡ステーションは、隣接する回転式ロボットが容器を回収するまで、容器を載置するために用いられるプラットフォームを有する。ただし、引渡ステーションは、システム表面またはテーブル表面上の随意的な領域であって、ここで２つまたはそれ以上のロボットアームの一方から他方へ、容器または他のオブジェクトが直接的に引き渡される。

第１のデバイスから第２のデバイスへ、一方の作業周辺域から他方の作業周辺域容器へ引き渡すことに加えて、後述するように処理を置き換えるとき、引渡ステーションを用いて、１つの容器から別の容器へサンプルを随意に引き渡し得る。通常、たとえばスクリーニングのための試薬を含む容器は、１つの容器保管デバイスから引渡ステーションに搬送される。引渡ステーションからの容器（化合物プレートなど）は、隣接する作業周辺域に搬送される。容器全体を特定の作業周辺域へ搬送するか、あるいは容器からサンプルアリコートを搬送してもよい。たとえば、１つの作業周辺域内のロボットが分析プレートを、流体供給デバイスを有する引渡ステーションへ搬送して、流体供給デバイスが試薬プレートから試薬のアリコートを分析プレートのウェルの中に配置する。そして試薬プレートは保管デバイスに戻して、分析プレートに対してさらなる処理（たとえば、さらなる試薬の追加、培養、攪拌など）を行う。通常、所望する培養期間を経て、あるいはさらなる処理の後、システムの検出部品まで分析プレートを移動させる。具体的な引渡ステーションが図２に概略的に図示されている（引渡ステーション２４２，２２４）。

本願発明に係るシステムを採用するために随意に適応させる作業周辺域および関連するシステム構成は、ブローらにより２００１年１０月１５日付けで提出された「ハイスループット処理システムおよびその使用方法」と題する米国特許出願公開第２００２／００９０３２０号に開示され、その内容が一体のものとしてここに統合される。

Ｂ．培養細胞継代ステーション
本願発明のシステムは、通常、（すなわち分裂または継代）培養細胞を培養する培養細胞継代ステーションを有する。これらのステーションは、一般に、ユーザにより定義されたスケジュールに基づいて培養細胞ライブラリを自動的に培養できるように、完全に自動化されている。通常、これらの培養細胞ライブラリは、さまざまなタイプの細胞培養フラスコの中で、２つまたはそれ以上、いくつかの実施形態では２５またはそれ以上、あるいは１００または１０００もの培養細胞を有する。ある実施形態では、これらの継代ステーションは、たとえば細胞の健康状態や密度状況をモニタし、そして／または選択されたスケジュールに従ってサンプルアリコートを凍結し、保存することにより、特定の細胞培養容器から細胞培養サンプルアリコートを自動的に保管することができるように構成されている。これらのステーションを用いた具体的な自動化された培養細胞継代プロセスについては実施例で後述する。

本願発明に係る自動培養細胞継代ステーションは、一般に、培養細胞分離機およびマテリアル操作部を有する。通常、培養細胞分離機は、細胞のウェッティング、分離および／または攪拌の機能を与えるように構成され、マテリアル操作部は、材料（たとえば、細胞培養液や試薬など）を培養細胞および他の容器に対して搬送するように構成されている。本願発明に係る自動培養細胞継代ステーションに随意に含まれ得る他の具体的な構成部品は、容器配置デバイス、浄化デバイスおよび並進移動機構を有する。同様に、培養細胞継代ステーションの構成部品は、通常、処理を実現するように構成された適当なコントローラに動作可能に接続されている。培養細胞継代ステーションの構成部品のそれぞれについては後述する。こうした構成部品は、ここに開示する化合物プロファイル解析システムの構成部品を含み、他のデバイスまたはサブシステムで利用されるように適応できることに理解されたい。

ｉ．培養細胞分離機
図３Ａ〜図３Ｃは、本願発明の１つの実施形態による培養細胞分離機３００を図示するものである。いくつかの実施形態において、培養細胞分離機３００は、培養細胞継代ステーション（たとえば、図４Ａ〜図４Ｄに概略的示す培養細胞継代ステーション４００）の１つの構成部品として包含され、他方、別の実施形態では、独立型ステーション（たとえば、培養細胞継代ステーション）または別のシステムまたはサブシステムの１つの構成部品として包含される。図示のように、培養細胞分離機３００は、容器受容領域３０４を有する容器ホルダ３０２を備える。容器受容領域３０４は、細胞培養容器３０６（培養細胞フラスコとして図示されている。）を受容するように構成されている。他の実施形態では、容器受容領域は、同時に１つ以上の細胞培養容器を受容するように構成されている。任意的であるが、細胞培養容器は、複数の容器ホルダを有する。培養細胞分離機が複数の細胞培養容器を収容するように構成されているとき、複数の容器において細胞分離を平行して行うことができる。手作業により、あるいはロボット把持デバイスにより、容器が容器受容領域内に配置されたとき、容器ホルダは、細胞培養容器を容器受容領域に案内するための傾斜面を随意的に有する。こうした傾斜面の具体例は、図５に図示されている（容器ホルダ５０２の傾斜面５０６）。

また培養細胞分離機は、デバイスの容器ホルダに動作可能に接続された回転機構を有し、容器受容領域に配置された細胞培養容器を回転させて、容器内に含まれる細胞の攪拌、分離、またはウェッティングなどの処理を行う。たとえば、培養細胞分離機３００は、回転機構３０８を有する。回転機構は、約０°〜約１８０°の間で（たとえば、約０°〜約９０°の間で）容器ホルダを回転させるように構成されている。特定の実施形態では、たとえば、回転機構は２つの配置位置または状態を有する。第１の状態では、細胞培養容器（たとえば、コーニング（登録商標）のRoboFlask（商標登録出願中）（米国マサチューセッツ州アクトンにあるコーニング株式会社のライフサイエンス））は、（たとえば図３Ｂに示すように）鉛直方向に配向され、一方、第２の状態では、細胞培養容器は（たとえば図３Ｃに示すように）水平方向に配向される。垂直状態にあっては、通常、ロボットは容器に対してアクセスすることができる。いくつかの実施形態では、水平状態を用いて、トリプシン処理中において培養細胞フラスコの底部をウェッティング処理することができる。これらの実施形態において、低い角速度でフラスコのウェッティング処理を行う。角速度をより高く設定したとき、フラスコを保持する容器ホルダは、通常、（後述の１つまたはそれ以上の係止部を有する）培養細胞分離機の他の部分に十分な力の衝撃を与え、フラスコの底部に平行な剪断力を与える。この処理は、一般に、トリプシンまたは別の解離性試薬を容器に添加した後、粘着性を有する細胞をフラスコの底部から分離させるために用いられる。任意であるが、細胞の塊を互いに分離させるために、マテリアル操作部を用いて（ピペットで細胞を上下につついて）細胞の塊を細かくすることができる。

いくつかの実施形態では、回転機構は、容器ホルダを回転させたとき、回転機構内に配設された容器ホルダおよび細胞培養容器の重量と対抗し、または容易に均衡させるためのカウンタ重りを有する。カウンタ重りにより、実質的に一定の力で角速度を容易に制御しつつ容器ホルダを回転させることができる。一般に、カウンタ重りがなければ、（図３Ａに示す）垂直状態から回転させ始めるときに、（図３Ｂに示す）水平状態近くで回転を止めるために要する力より大きい力を必要とする。この場合、（後述のように）容器ホルダが回転し、培養細胞分離機の係止部に当接して衝撃を受けるとき、通常、容器ホルダの角速度を制御することがより困難となる。たとえば、培養細胞分離機３００は、回転機構３０８に動作可能に接続されたカウンタ重りを有する。複数の容器ホルダを有する実施形態においては、任意的であるが、別個のカウンタ重りを必要としないように、ホルダを回転軸に対して対称的に配設して、互いに対して均衡するようにしてもよい。一般に、コントローラは、回転機構に動作可能に接続され、事前設定された速度またはユーザが選択した速度で容器ホルダを回転させるように回転機構を制御する論理的指令を含む論理デバイスを有する。

上述のように、一般に、培養細胞分離機は１つまたはそれ以上の係止部を有する。これらの実施形態において、通常、回転機構は、容器ホルダを回転させて係止部に衝突させて、細胞のそれぞれを互いに分離させ、そして／または回転する細胞培養容器の表面から分離させるとともに、回転する細胞培養容器内の細胞を攪拌するように構成されている。たとえば、培養細胞分離機３００は、回転機構３０８により容器ホルダ３０２が回転して当接する係止部３１２を有する。通常、係止部は、回転する容器ホルダの衝撃を弾性吸収する材料（たとえばエラストマなど）で形成されている。

また本願発明の培養細胞分離機は、通常、容器ホルダに対して移動可能な容器固定部品を有する。一例として、培養細胞分離機３００は、（空気圧式スライドとして図示された）スライド可動式連結部３１６を介して、容器ホルダ３０２に連結された（容器固定プレートとして図示された）容器固定部品３１４を有する。スイッチと共に、これらのスライド可動式連結部により、容器固定部品および容器ホルダを互いに対して移動させることができる。容器が容器受容領域内に配置され、容器ホルダが閉じた状態（掛け金を閉じた状態）にあるとき、容器固定部品は、これに対して細胞培養容器を実質的に固定した位置に保持するように構成されている。容器が容器受容領域内に配置され、容器ホルダが閉じた状態にあるとき、通常、容器固定部品は、細胞培養容器にアクセスできるように構成されている。培養細胞分離機３００は、閉じた状態が図３Ｂに図示されている。図示のように、細胞培養容器３０６は、部分的に、容器固定部品３１４の一部分の下方に配置され、先端部が容器にアクセスできるようになっている。さらに、先端部の離脱過程において細胞培養容器３０６を下方へ保持することにより、先端部が細胞培養容器３０６から離脱するとき、容器固定部品３１４は、回転する装置３００を実質的に固定した位置に保持する。コントローラは、一般に、（たとえば、スライド可動式連結部および／または付随するスイッチを介して）容器ホルダに動作可能に接続されている。これらのコントローラは、通常、容器ホルダを閉じ（掛け金を閉じた状態）、または開く（掛け金を開いた状態）ように容器ホルダを制御する論理指令を含む論理デバイスを有する。開いた状態にあるとき、容器ホルダの容器受容領域は、たとえばロボット把持デバイスから、あるいは手作業により細胞培養容器を受容することができる。たとえば、培養細胞分離機３００は、容器ホルダ３０２が鉛直方向の（容器の端部の上にある）細胞培養容器３０６を受容する開いた状態が図３Ａに図示されている。

ii．容器配置デバイス
いくつかの実施形態において、本願発明のシステムは容器配置デバイスを備える。たとえば図５は、本願発明の実施形態による容器配置デバイス５００の斜視図である。図示のように、容器配置デバイス５００は、容器受容領域５０４を含む複数の容器ホルダ５０２を有する。容器受容領域５０４は、細胞培養容器（すなわち、細胞培養容器３０６）を受容するように構成されている。容器配置デバイス５００は、１０個の容器ホルダ５０２を有するが、異なる数（たとえば１、５、１５、２０、２５個）の容器ホルダ５０２を随意に用いることができる。図示のように、容器ホルダ５０２は、たとえば手作業またはロボット把持デバイスを用いて細胞培養容器を容器受容領域５０４に案内する傾斜表面５０６を有する。

さらに容器配置デバイス５００は、容器ホルダ５０２に対して移動可能な（容器固定プレートとして図示された）容器固定部品５０８を有する。培養細胞分離機に関して上述したように、細胞培養容器が容器受容領域５０４内に配置され、容器ホルダ５０２が容器固定部品５０８に対して閉じた位置にあるとき、容器固定部品５０８は、通常、これに対して実質的に固定した位置に細胞培養容器を固定するように構成されている。容器固定部品５０８は、（空気式スライドとして図示された）スライド可動式連結部５１０を介して容器ホルダ５０２に連結されている。通常、スライド可動式連結部５１０は、スイッチ（図示せず）と協働して、容器固定部品５０８および容器ホルダ５０２を互いに対して移動させる。任意ではあるが、空気式スライドに設けた流量調整部を用いて、容器の退避動作および拡張動作の速度を調整することができる。速度が速すぎる場合、通常、容器は係止部と衝突して、容器が所望の配置位置から飛び出すような過剰な力が生じる。さらに、システム制御部の論理デバイス（コンピュータなど）は、通常、容器ホルダ５０２を閉じた位置および開いた位置に移動させる論理的な指令を含む。

特定の実施形態では、培養細胞分離機および容器配置デバイスは、少なくとも１つの並進軸に沿って、これらのデバイスを並進移動させる並進移動機構に動作可能に接続されている。たとえば、培養細胞継代ステーション４００は、並進移動機構４０２，４０４の上にそれぞれ配置された培養細胞分離機３００および容器配置デバイス５００を備える。動作において、並進移動機構４０２，４０４は、浄化デバイス４０６の構成部品である第１チャンバ４０８と第２チャンバ４１０との間であって浄化デバイス４０６の内側にある培養細胞分離機３００および容器配置デバイス５００を独立的に並進移動させる。システム制御部は、通常、並進移動機構４０２，４０４と動作可能に接続され、並進移動機構４０２，４０４により、並進移動機構４０２，４０４の並進軸に沿った選択位置まで、培養細胞分離機３００および容器配置デバイス５００をそれぞれ並進移動させるような論理指令を含む。（投与デバイスとして図示される）マテリアル操作部４１２が浄化デバイス４０６の第１チャンバ４０８内に配設される。浄化デバイスおよびマテリアル操作部については後述する。
培養細胞継代ステーション４００において、培養細胞分離機３００は、通常、培養細胞フラスコロケータ・ソース（すなわち、継代すべき細胞のソース）として機能する一方、容器配置デバイス５００は、通常、培養細胞フラスコロケータ・ソース内にある培養細胞フラスコから細胞を受け取って培養するために、培養細胞フラスコを配置するフラスコロケータ・送り先として機能する。

iii．マテリアル操作部
本願発明に係るシステムは、通常、さまざまな種類のマテリアル操作部を有する。
たとえば、培養細胞継代ステーション（すなちわ、図４Ａ〜図４Ｅに概略的に図示した培養細胞継代ステーション４００）は、通常、流体マテリアル（たとえば、培養細胞液、流体試薬など）をシステム内の１つまたはそれ以上の構成部品に対して、および／または構成部品から搬送するための少なくとも１つの流体マテリアル搬送部または投与デバイスを有する。通常、これらの投与デバイスは、互いに対して流体連通する入口および出口を有する少なくとも１つの導管を有する。たとえば、図６は、本願発明の１つの実施形態による投与デバイス４１２の投与ヘッド６００の正面図を概略的に示すものである。図示のように、投与ヘッド６００は、互いに対して流体連通する入口６０４および出口６０６を有する複数の導管６０２を有する。導管６０２は、先端部として、培養細胞分離機３００および容器配置デバイス５００に配置された細胞培養容器（すなわち細胞培養容器３０６）内に挿入することができ、導管６０２を介して容器内に流体を投与し、そして／または容器から流体を吸引することができるように構成されている。投与ヘッド６００は、１０個の先端部を有するが、異なる数の先端部を有する投与ヘッドを随意に用いることができる。導管６０２は、容器との流体連通を実現するために、一般には、エラストマ製の隔壁、ガスケットまたは他の再封止可能な（自己封止する）容器のポートを介して挿入される。したがって、たとえば、導管６０２を容器に挿入し、引き抜く際、フラスコ隔膜に対する損傷を最小限に抑えるために、導管６０２は、無芯外形形状（non-coring profile）を有していてもよい。化学的な不活性または細胞培養容器内の流体マテリアルとの適合性を担保するために、通常、先端部はセラミックまたは他のコーティング材料で被膜されている。投与デバイスの入口は、通常、１つまたはそれ以上の流体ソースと流体連通する。さらに、流体ソースからの流体マテリアルを搬送するために、通常、流体送出デバイス（たとえば、蠕動ポンプなど）をこれらの導管および／または流体ソースに動作可能に接続する。流体ソースおよび流体送出デバイスについては図７を参照して後述する。

投与ヘッドは、１つまたはそれ以上の並進軸に沿って投与ヘッドを並進移動させる１つまたはそれ以上の並進移動機構に取り付けられている。たとえば、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｅおよび図６を参照すると、投与ヘッド６００は、Ｚ軸並進移動機構４１４およびＹ軸並進移動機構４１６に連結されている。培養細胞分離機３００および容器配置デバイス５００に配置された細胞培養容器内に導管６０２を挿入し、細胞培養容器から取り出されるように、Ｚ軸並進移動機構４１４は、投与ヘッド６００をＺ軸方向に並進移動させることができるように構成されている。これとは対照的に、投与ヘッド６００を培養細胞分離機３００と容器配置デバイス５００の間で移動させるように、Ｙ軸並進移動機構４１６は、投与ヘッド６００をＹ軸方向に並進移動させることができるように構成されている。さらに図４Ｅに示すように、培養細胞継代ステーション４００は、たとえば、複数の投与ヘッド６００、複数のＺ軸並進移動機構４１４および複数のＹ軸並進移動機構４１６を備える。

いくつかの実施形態においては、投与ヘッドは、導管の少なくとも１つのセグメント（区分、segment）が通るチャンバを有する。これらの実施形態では、投与デバイスは、通常、導管を通って送出される流体の温度を調整するために、チャンバ（たとえば、熱交換チャンバ）と流体連通する温度調整部を有する。たとえば、図７は、温度調整部７０２を有する投与システム７００を概略的に図示している。図示のように、温度調整部７０２は、（断面図で示す）投与ヘッド７０６のチャンバ７０４と流体連通する流体循環槽を有する。同様に図示したように、導管７０８は流体ソース７１０に流体連通している。ポンプ７１４は、たとえば、流体ソース７１０と投与ヘッド７０６の導管７０８の間のチューブを経て、導管または先端部７０８を通して流体ソース７１０から流体マテリアルを送出するように構成されている。流体ソース保管デバイス７１２（たとえば、冷却デバイスなど）は、流体ソース７１０内に含まれる流体試薬の投与前の劣化を最小限に抑えるために、流体ソース７１０を選択された温度（たとえば、特定の用途では約４℃）に保管する。動作中、温度調整部７０２のポンプは、選択された別の温度（たとえば、特定の細胞培養例に関しては約３７℃）に実質的に維持された別の流体（たとえば、不凍液など）を再循環させる。この再循環させる流体は、熱交換媒体として機能する。とりわけ、流体試薬が流体ソース７１０から導管７０８のセグメントを介して送出されるとき、これらの流体試薬は、流体保管デバイス７１２内の流体の温度というよりむしろ、チャンバ７０４内を循環する流体の温度に近い温度に達する。このセグメントを流れる流体試薬は、温度調整部７０２により、投与ヘッド７０６のチャンバ７０４を再循環する流体の温度に実質的に達することが好ましい。

さらに具体的には、特定の実施形態において、温度調整部の流体循環槽は、不凍液の温度が３７℃より若干高い温度となるように維持する。チャンバ内の温度を均一（すなわち、約３７℃）に維持することを担保するために、不凍液は大きい流速で投与ヘッドチャンバ内を常時循環される。対照的に、培養細胞継代用途に用いられる流体試薬を含む流体ソースは、冷却デバイス内で約４℃に維持される。１つまたはそれ以上の蠕動ポンプは、培養回転デバイスおよび／または容器配置デバイスに配置された培養細胞フラスコに選択された量の流体試薬を送り込む。これらの試薬が先端部にある投与ヘッドのチャンバの中を流れるとき、試薬の温度は先端部から投与されるときには４℃から３７℃まで上昇する。特定の細胞は、約３７℃の温度で媒質内に保管され、成長する。これらの細胞は、その温度が３７℃から相当に逸脱すると、ショック状態に陥り、成長速度に悪影響を受ける。対照的に、いくつかの実施形態では、細胞培養または組織培養で用いられる流体試薬（たとえば、媒質成分）は約４℃で保管されて、長期間、これらの試薬の劣化を最小限に抑えることができる。したがって、これらの実施形態では、こうした試薬は、細胞と接触する直前に４℃から３７℃に加熱される。この機構は、細胞培養試薬または組織培養試薬を「要請に応じて」継続的に加熱して、より低い温度で保管される試薬の量を最大化し、高い温度では劣化しがちな試薬の量を極力抑えるものである。

投与ヘッドは、種々のセラミック、金属、および／またはポリマ材料などのさまざまな材料を用いて作製することができる。特定の実施形態では、たとえば、熱交換チャンバがヘッドの本体構造体内で封止されるように、投与ヘッドはアルミニウムで構成される。構成成分については後述する。

特定の実施形態では、投与ヘッドのチャンバ内に配置された導管のセグメントはコイル状構造体を有する。図７に示す導管７０８のセグメント７１６は、これらの実施形態の１つを概略的に示すものである。通常、コイル状構造体を用いて、投与ヘッド内に配置される導管の長さを最大化して、再循環流体の容量に対する導管または先端部の表面積の比を最大化する。いくつかの実施形態では、熱損失を十分に補填するために、コイル状構造体に含まれる導管の長さは、通常、少なくとも約１６７ｍｍである。しかし、こうした損失をさらに補填するためには、投与ヘッドチャンバ内で用いられるコイル状導管の長さは、一般的には少なくとも約３５０ｍｍで、より一般的には少なくとも約３７５ｍｍ以上（たとえば、少なくとも約３９０ｍｍ、少なくとも約４００ｍｍ、少なくとも約４１０ｍｍなど）である。１６７ｍｍの長さは、ＯＤおよび導管または先端部の壁厚から得られる。この長さを計算した方法について具体的に以下に説明する。たとえば、壁の厚いより大きい導管を用いる場合、通常、その長さは長くなる。

いくつかの実施形態では、投与ヘッドは、導管または先端部と流体連通する１つまたはそれ以上の多岐管を有する。たとえば図８Ａは、投与ヘッド８００のチャンバ８０４内に配設された多岐管８０２を有する投与ヘッド８００の断面を概略的に示すものである。より具体的には、図８Ｂは、多岐管８０２を含む投与ヘッドの別の具体的に実施形態を概略的に図示するものである。特に、（同様に断面図で示す）投与ヘッド８０６は、そのチャンバ内に配設された多岐管８０８を有する。

追加的なマテリアル操作部、および本願発明のシステムで随意的に利用し得る関連方法について以下に説明する。実質的に均一な濃度を有する細胞培養基質を投与する方法に加え、たとえば、マルチウェル容器にマテリアルを投与し、マルチウェル容器からマテリアルを抽出するためのデバイスおよびシステムについて以下に説明する。

iv．浄化デバイス
本願発明は、汚染物質の悪影響を受けやすいシステムのそれらの構成部品を隔離することにより汚染を最小限に抑えるために用いられるデバイスを提供する。汚染を最小限に抑えるための他の既存の手法においては、システム全体をクラスIIタイプのキャビネットで包囲し、廃棄処分可能な試薬容器およびサンプル容器（細胞培養フラスコなど）を用いることであった。しかし、数多くの用途において、ユーザは保守・点検などのためにシステム構成部品にアクセスする毎に新しい無菌衣服を着用する必要があるため、この手法は実用的ではない。加えて、これらのシステムは、通常、数多くの部品で構成されているので、これらの数多くの部品すべてが、クリーンルーム環境内に設置する前に、適当に無菌状態であることを補償することは困難である。すなわち、本願発明のシステムは、特定の実施形態において、システムの選択された部分（投与デバイスなど）のみを実質的に滅菌された環境、あるいはクリーンルーム環境に配置することにより、汚染を解消する問題を解決しようとするものである。この手法においては、一般に、こうした環境に出し入れする部品のみを洗浄する必要がある。たとえば、こうした部品の１つとして、細胞培養容器または培養細胞フラスコがある。既存の手法を用いた場合、システム全体を収容するクリームルームに入ろうとするユーザは、通常、クリーンルーム用スーツを着用し、まず前処理チャンバに入って、清浄空気の高速ストリームを浴びて、ともに持ち込んむ可能性のある汚染物質を濾過または取り除く必要がある。ここに開示されたシステムの特定の実施形態では、作動システム（たとえば、培養細胞フラスコ、マルチウェル容器、試薬容器、廃棄可能な先端部など）に対してのみ、これと同様の手法が用いられる。この手法によれば、システム全体を包囲する手法と比べて、ユーザがクリーンルーム環境に（クリーンルーム用スーツを着用するなどして）アクセスする頻度を低減することができる。

とりわけ、いくつかの実施形態では、本願発明のシステムは、少なくとも１つのシステム構成部品（たとえば、培養細胞分離機、マテリアル操作部、容器配置デバイスなど）を少なくとも一時的に収容する第１のチャンバを有する１つまたはそれ以上の浄化デバイスを備える。第１のチャンバは、通常、第１のチャンバ内を実質的に無菌状態（クラスIIタイプの環境）に維持するＨＥＰＡフィルタまたは他のフィルタを有する。また、これらの浄化デバイスはそれぞれ、第１のチャンバと連通する第２のチャンバ（前処理チャンバなど）を有し、１つまたはそれ以上の容器（細胞培養容器、マルチウェル容器など）を、ロボット把持機構、移送機構などを用いて自動的に、第１および第２のチャンバ間で移送することができる。これらの浄化デバイスのそれぞれは、少なくとも第２のチャンバと連通する少なくとも１つの浄化部品を有する。これらの浄化部品は、容器が第２のチャンバ内に配置されたとき（すなわち、容器が第２のチャンバから第１のチャンバに移送される前に）、容器の１つまたはそれ以上の表面を実質的に浄化するように構成されている。特定の実施形態では、たとえば、浄化部品は、容器が第２のチャンバ内に配置されたとき、容器の表面から汚染物質を実質的に取り除くためにガスを第２のチャンバ内に吹き付けるように構成されている。同様に、浄化のために容器表面に光を照射するように構成された光照射源などの他の浄化部品を、ここに開示されたシステムに随意的に採用することができる。さらに随意的に採用される他の具体的な浄化システムとして、浄化流体噴霧器、ＵＶランプ、熱浄化デバイス、プラズマ洗浄システムなどがある。

ここで図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｄを参照すると、浄化デバイス４０６は、投与デバイス４１２を実質的な無菌環境で包囲する第１のチャンバ４０８を有する。同様に図示されているように、浄化デバイス４０６は、（前処理チャンバとして概略的に図示された）第２のチャンバと、培養細胞フラスコの隔膜および外壁から汚染物質を取り除くために第２のチャンバ４１０内に高速の清浄空気を吹き付ける（高速清浄空気ブロアとして概略的に図示された）浄化部品４１１とを備える。第１のチャンバ４０８内の空気フローは、第２のチャンバ４１０内の空気フローよりはるかに小さいので、上記処理後において、これらのフラスコに付着したままのバクテリアまたは他の汚染物質は、通常、そのままフラスコに付着し、投与デバイス４１２を汚染することはない。いくつかの実施形態では、浄化デバイスは、最初の空気ブロア処理の後に、浄化流体（７０％エタノールなど）を培養細胞フラスコに噴霧して前処理チャンバ内のフラスコをさらに浄化するための浄化流体噴霧器を有する。こうした実施形態において、通常まず、清浄空気を吹き付けてフラスコの表面から汚染流体を蒸発させ、あるいは取り除いた後に、フラスコをさらに処理する。並進移動機構４０２，４０４は、培養細胞分離機３００および容器配置デバイス５００を、第１のチャンバ４０８と第２のチャンバ４１０の間を浄化システム内で独立して並進移動させることができる。

いくつかの実施形態では、前処理チャンバは、通路を介してＨＥＰＡ付きチャンバと連通している。これらの通路は、これらの第１および第２のチャンバを互いに対して可逆的に分離するように構成された可動式の封止機構（エアロックなど）を随意的に有する。

Ｃ．ロボット
本願発明のシステムは、通常、少なくとも部分的にシステム自動化を実現する１または複数のロボット部品を有する。たとえば、本願発明のシステムは、通常、約１〜約１０個のロボットデバイスを有するが、他の数のデバイスを随意的に有していてもよい。通常、これらのロボットは、軸の周りに回転するように構成され、それぞれ３６０℃の回転角を有する。さらに各ロボットは、通常、相対的により高いまたは低い作業位置に位置合わせされるように垂直方向または水平方向において調整される。したがって、各回転式ロボットは、付随する回転リーチ範囲、すなわちロボットがどの程度遠くまで回転軸から操作できるかを示す範囲を有し、この回転リーチ範囲がそのロボットの作業周辺域を画定する。

さらにロボットアームのそれぞれは、ロボット把持機構を有する。たとえば、把持機構を用いてオブジェクトを保持し、システムを用いて選択位置間で搬送することができる。特定の実施形態では、たとえば、把持機構は、標準的な９６／３８４／１５３６ウェルプレートなどのマルチウェルプレートを着脱可能に保持するように構成されている。また把持機構は、これに限定されないが、中でも特注の（カスタム式の）サンプルホルダ、反応容器、反応ブロック、細胞培養容器、培養細胞フラスコ、るつぼ、シャーレ、試験管、試験管アレイ、またはバイアルアレイなどの他の種類のオブジェクトを保持するように随意的に構成される。ロボットアームおよび把持機構は、通常、空気式、油圧式、磁気的、または他の既知の手段で作動することができる。把持機構が予定した力より大きい力でオブジェクトに接触したとき、たとえば回転式ロボットおよびオブジェクトに対する損傷のリスクを最小限に抑えるために、把持機構は、ブレイクアウェイ（breakaway）または屈曲可能な部材を介してロボットアームに随意的に連結される。本願発明のシステムで随意的に採用される具体的なロボット把持デバイスが、たとえば２００３年７月１５日付けでダウンズらに付与された「把持機構」と題する米国特許第６５９２３２４号、および２００２年２月２６日付けでダウンズら出願した「把持する機構、装置および方法」と題する国際特許公開第０２／０６８１５７号に開示されている。

いくつかの実施形態では、ロボット把持デバイスは、たとえば搬送すべき容器またはオブジェクト、あるいはデバイス内に挿入すべき特定のサンプル容器を示す指令（プレートリーダなど）を検出するためのセンサ（光学的センサなど）を有する。さらにセンサは、搬送すべきオブジェクトに対する把持機構の相対的位置を随意に検出することができる。

適当なロボットが当業者に知られたさまざまな商業的供給者から入手することができる。いくつかの実施形態では、（米国のサウスカロライナ州にあるストイブリ株式会社から市販される）ＲＸ−６０ロボットを本願発明のシステムに採用される。こうしたロボットは、極めて正確かつ精密であり、通常１インチの１／１０００程度の精度を有する。この供給者または他の供給者からの他のロボットモデルを随意的に用いることができる。本願発明のシステムに随意的に採用される他のさまざまなロボット装置が利用可能であり、たとえばザイマーク株式会社（マサチューセッツ州のホプキントンのザイマークセンタ）から市販され、さまざまなザイメートシステムを用いたロボットおよび流体操作モジュールが利用可能である。同様に、マイクロ滴定トレイの操作などのさまざまな研究用システムで用いられる汎用性ＯＲＣＡ（登録商標）ロボットがベックマン・クールタ株式会社（カリフォルニア州のフラートン）から市販されている。

ロボットならびに付随する作業周辺域およびステーション部は、通常、システム構成部品を支持する１つまたはそれ以上のフレームに固定されている。たとえば、溶接物、アルミニウム押出材などを随意的に用いて支持フレームが提供され、このフレームは、培養細胞継代ステーション、培養器、検出器などのさまざまなデバイスを実装するための光学的テーブルトップ面または他の支持表面を有する。テーブルトップ面は、メレス・グリオット株式会社（米国のカリフォルニア州のカールスバッド）を含むさまざまな供給者から市販されている。

図９は、一例として、１つの実施形態による側方垂直方向から見たロボット把持デバイスを概略的に示すものである。ロボット把持デバイス９００は、オブジェクトを正確かつ確実に把持し、移動させ、操作し、そして／または配置するための自動化されたロボットデバイスである。ロボット把持デバイス９００の設計は、オブジェクトの異なる種類に応じて随意的に変更することができる。たとえば、ロボット把持デバイス９００サンプル容器またはサンプルプレート（培養細胞フラスコ、マイクロウェルプレートなど）を把持するように随意的に作製することができる。他の具体的なオブジェクトとして、発酵サンプル容器、発酵装置、遠心機ロータなどが含まれる。

図９に示す実施形態において、ロボット把持デバイス９００は、ブーム（boom）９０４に可動式に接続された把持機構９０２を有し、ブームはベース９０６に対して可動式に接続されている。コントローラ９０８は、汎用計算デバイスを随意に有し、選択されたオブジェクトを受容し、支持できる１つまたはそれ以上のステーションを含む作業周辺域における把持機構９０２およびブーム９０４などの動きを制御する。

ブーム９０４は、ベース９０６から拡張し、収縮するように構成されている。上述のように、これにより、ロボット把持デバイス９００の作業周辺域が画定される。複数のステーション（上述の培養細胞継代ステーションなど）が、把持機構９０２によりオブジェクトを支持または把持し、移動させるように構成された伝達領域またはその他の領域としてのブーム９０４の作業周辺域内に配置される。たとえば、サンプル容器は、ステーション棚または容器配置デバイスの上に配置され、把持機構９０２により把持され、ブーム９０４により別の位置に移動することができる。

ここで図１０を参照すると、把持機構９０２の１つの実施形態が図示されている。把持アームＡおよび把持アームＢは、把持機構本体部９１０から延びている。ここに開示する実施形態は、分かりやすく図示するために、２個のアームを有するが、本願発明に係る把持機構は、２個以上、約３個、約４個、約５個、約６個、またはそれ以上のアームを有していてもよい。さらに、特定の実施形態では、把持機構のアームは、複数のアームの間でオブジェクトを把持するように構成されており、他の構成も随意的に含まれ、その結果として、特定のオブジェクトを少なくとも部分的に（全体的でない場合）、特定のオブジェクトの１つまたはそれ以上の表面に設けた１つまたはそれ以上のキャビティを介して内面的に把持される。

さらに図１０に示すように、把持機構本体部９１０は、ブーム９０４に対して屈曲可能に取り付けられているブレイクアウェイ（breakaway）などの屈曲可能部材に接続されている。ブレイクアウェイは、通常、把持機構９０２が受けた角度方向および回転方向の力ならびに圧力を検出するように構成されている。ブレイクアウェイは、たとえば把持機構９０２または把持アームＡおよびＢとオブジェクトが不意にぶつかることにより生じる作業周辺域内における構成部品に対する損傷の可能性を大幅に低減する衝突保護デバイスとして機能する。たとえば、把持機構９０２がオブジェクトにぶつかったとき、ブレイクアウェイが屈曲して、把持機構９０２も屈曲する。さらに云えば、ロボット把持デバイスの屈曲可能部材は、通常、把持機構が所定の力より大きい力でオブジェクトに接触した場合に屈曲するものである。所定の力は、たとえば約１．０Ｎ〜約１０．０Ｎの間の範囲のトルク力および／またはモーメント力を含む。コントローラ９０８が屈曲したことを検出すると、ロボット把持機構の動作を停止する。１つの実施形態において、ブレイクアウェイ９１２は、米国のニューヨーク州グレンビルにあるアプライド・ロボティックスで製造された「QuickSTOP（商標）」衝突センサである。ブレイクアウェイ９１２は、通常、空気圧システムなどにより作動する動的可変衝突センサである。油圧式、磁気的、または従来から知られた他の手段を用いた他の種類の衝突検出デバイスを随意的に採用することができる。特定の実施形態では、本願発明のシステムに用いられるロボット把持デバイスにブレイクアウェイを採用しないこともある。そうした実施形態では、通常、把持機構はロボットアームに直接的に取り付けられる。

同様に図示したように、本体部９１０は把持アームＡおよびＢをブレイクアウェイ９１２に連結する。コントローラ９０８の指示を受けて、本体部９１０は、たとえばオブジェクトを把持・解放するために把持アームＡおよびＢを互いに向かって、あるいは互いから離れるように移動させる。１つの実施形態では、本体部９１０は、米国のコネチカット州のモンローにあるロボハンドにより製造されたものである。通常、把持アームは空気圧で作動するが、磁気によるまたは油圧式によるシステムなどの他のアーム操作手段を随意的に採用することができる。

他の実施形態において、たとえばオブジェクトのＸ軸およびＺ軸の位置を決定する前にＹ軸の位置を決定するために、オブジェクトが把持アーム上の係止部に当接したとき、アームが可逆的に元の位置に後退するように、把持アームはロボットブームに弾性的に連結されている。これらの実施形態の１つが図１１Ａに概略的に図示されている。とりわけ図１１Ａは、スライド可動式インターフェイス９１４を介して本体部９１０に弾性的に連結されている。スライド可動式インターフェイスは、把持アームを把持機構本体部に弾性的に連結するばねを有する。こうした弾性力は、空気式機構または油圧式機構などを含む他のインターフェイスを用いて随意的に実現することができる。さらに、図示のように、アームＡおよびアームＢは、係止部９１６およびピボット回転部９１８を有する。上述のように、図１１Ａに概略的に示す把持機構９０２の実施形態を随意的に用いて、両方のアームの間にあるオブジェクトを把持する前に、すなわちオブジェクトのＸ軸およびＺ軸の位置を決定する前に、オブジェクトのＹ軸の位置を決定することができる。さらに図１１Ａに示すように、把持機構９０２は、ブレイクアウェイ９１２を介してブーム９０４に連結されている。ブレイクアウェイについては詳細後述する。

さらに説明すると、図１１Ｂおよび図１１Ｃは、１つの実施形態による把持機構９２５をそれぞれ上および下から見た概略的な斜視図である。図示のように、把持機構９２５は、上述の把持機構９０２と同様、スライド可動式インターフェイス９２９を介して本体部９２７に弾性的に連結されたアームＣおよびアームＤを有する。同様に、図示のように、アームＣおよびアームＤは、係止部９３１およびピボット回転部９３３を有する。図１１Ｄは、正面から見たピボット回転部９３３を概略的に図示するものである。ピボット回転部９３３は、さまざまな容器のスカート部／リブ部の高さまたは厚み（たとえば、約１ｍｍ、約１．５ｍｍ、約２．０ｍｍ、約２．５ｍｍ、約３ｍｍ、約３．５ｍｍ）を収容または補償するように形成され、さまざまな容器の１つに特定の細胞培養容器（たとえばコーニング（登録商標）のRoboFlask（商標）細胞培養容器（米国のマサチューセッツ州のアクトンにあるコーニング株式会社のライフサイエンス））が含まれる。たとえば、特定の細胞培養容器は、外的に支持されることなく、直立することを支援するように設計されたリブを有する。ピボット回転部９３３は、通常、これらのタイプのリブを収容する。図１１Ｅは、正面から見た把持機構９０２のピボット回転部９１８を概略的に図示するものである。把持機構９２５は、その高さおよび角度の調整可能機構の上に取り付けられた一列に並んだバーコード・リーダ９３５を有する。容器が把持機構９２５のアームＣおよびアームＤにより把持されているときなど、バーコード・リーダ９３５は、容器に十分に近接しているとき、容器上に設けたバーコードを読み取るように構成されている。通常、本願発明のシステム内にある容器の位置を追跡監視するためにバーコードが用いられる。当業者により知られた他の追跡監視方法を随意的に用いることができる。図示されていないが、把持機構９２５は、通常、ここに開示されたシステムのロボット把持デバイスのブームに連結されている。

通常、ここに開示されたシステムのブームを用いて、１つまたはそれ以上のサンプル容器をシステムのステーション部間で搬送する。いくつかの実施形態においては、ロボットは、たとえば搬送ステーションを介して、１つの作業周辺域から別の作業周辺域にサンプル容器内に配置されたサンプルを搬送する。隣接する作業周辺域の間で搬送するために、一般には第１のロボットがサンプル容器を回収し、搬送ステーションに配置した後、隣接する作業周辺域からの第２のロボットが搬送ステーションから容器を回収する。択一的には、１つのロボットから別のロボットにサンプルプレートを直接的に搬送するように構成されている。

加えて、ロボットは、一般にロボットに付随する作業周辺域内のステーション部間でサンプル容器およびオブジェクトを搬送する。こうしてサンプル容器は、システムのさまざまなサブシステムまたはデバイスに搬送され、さらなる処理、測定、検出などが行われる。

本願発明のシステムは、主として自動化されているが、特定の機能については随意的に手動で行ってもよい。たとえば、オペレータは、特定のサンプル容器をテーブルデバイスや保持領域などの上に容器を置くなどしてシステム内に随意的に手動で導入してもよい。たとえば、保持領域２３２および２３４（図２）を随意的に用いて、サンプル容器をシステム２００内、すなわち作業周辺域２０６および２１４に動で導入することができる。回転式ロボットは、手動保持領域からサンプル容器を随意的に回収することができる。その後、容器保管デバイスまたは容器保管ステーションに搬送するか、あるいはたとえば別のロボットが回収するように搬送ステーション２４２または２４４などの搬送ステーションに搬送することができる。保持領域または搬送ステーションからサンプル容器を回収する回転式ロボットは、通常、付随するステーション部のいずれかに搬送して、ステーション部に付随するデバイスを用いてさらなる処理を行う。たとえば、回転式ロボットは、システムに含まれる検出器とセンサ信号を通信してサンプル容器を随意的に配置し、あるいは投与デバイスに対して容器を配設することができる。こうした手動操作を支援するために、通常、オペレータは、個々のサンプル容器を導入し、移動させ、そして処理するように設定された基本的コマンドを用いる。本願発明においては、手動プロセスおよび自動プロセスを任意に組み合わせることができる。ただし、同様に、システムの作業周辺域の外側に配置された保管デバイスから、コンベヤまたは他の機構を用いて自動的にサンプル容器をシステム内に随意的に導入することができる。この場合、通常、中央コントローラまたは保管デバイスに接続されたコントローラを用いて、どのサンプル容器をシステム内に導入すべきかについて制御する。

回転式ロボットに加え、本願発明のシステムにおいて、他の自動化されたロボットデバイスが通常用いられる。上述のように、特定の実施形態におけるシステムは、たとえば培養細胞分離機に動作可能に接続された並進移動機構を有する。これらの並進移動機構は、通常、培養細胞分離機を並進軸に沿って移動させるように構成されている。これらの実施形態では、コントローラは、並進移動機構に動作可能に接続され、並進移動機構が培養細胞分離機を並進軸に沿って選択された位置に転送するように並進移動機構を制御する論理的指令を有する。

Ｄ．分析部
所望する特性を有する化合物に対するスクリーニング処理を含む、広範な分析形態をサポートすることができるサンプル分析部を提供する。本願発明のシステムは、たとえば研究的設背景および工業的背景において高い収量で反復して利用するために、ユーザ介入を極力抑えて、高度に自動化されている。ここに開示されたシステムは、極めて適応性が高く、これを用いて、さまざまなサンプルおよびサンプル分析に対応して、サンプルに関する情報を収集することができる。たとえば、特定の他の組織培養システムまたは化合物プロファイル解析システムは、細胞播種、培養、トリプシン処理、細胞計数、生存率検定、細胞株分割、細胞収集および細胞プレーティングのプロセスを自動化するように設計されている。特定の実施形態では、本願発明の自動化された化合物プロファイル解析システムは、これらの処理を行うことができるが、数多くの既存のシステムとは異なり、本願発明のシステムは、たとえばシステム内に分析分を設けることにより、化合物に対して細胞株をテストする機能を有する。これらの実施形態のいくつかにおいて、たとえば、分析部は、ピンツール（pin tool）など非圧力式流体搬送プローブを有する。こうした非圧力式流体搬送プローブを用いる目的は、テスト化合物または他の試薬を試薬プレートから細胞を含む分析プレート（たとえば、９６／３８４／１５３６ウェルプレートまたはそれ以上の個数のウェルを有する分析プレート）へ搬送することである。たとえば、２１００種類の化合物が特定の種類の腫瘍に対して毒性を有する場合、２１００種類の化合物の８通りの希釈液（合計１６，８００通りの化合物）を、非圧力式流体搬送プローブを用いて、たとえば２、２５、５０、または６０ないし１００個の細胞株に適用してもよい。化合物を細胞株に与えれば、化合物が細胞株に対して毒性を有するか否か、化合物が特別の信号変換経路を活性化するか否かを判定することができる。本願発明のシステムで随意的に採用される分析部が２００４年８月３日付けでエヴァンズらが出願した「分析検出システムおよび関連方法における非圧力式流体搬送プローブ」と題する米国特許出願第１０／９１１３８８号に開示され、その開示内容は一体のものとしてここに統合される。

さらに説明すると、図１２は、本願発明の１つの実施形態による分析部の概略的な斜視図である。図示のように、分析部１２００は、レーザとして概略的に図示された電磁放射線源１２０２を有する。エレクトロルミネッセンスデバイス、レーザダイオード、発光ダイオード（ＬＥＤ）、白熱ランプなどを含む他の電磁放射線源を、本願発明のシステムに随意的に採用することができる。同様に、分析部１２００は、電磁放射線源１２０２から鏡１２０８を介して電磁放射線１２０６を受光するように構成されたサンプル分析領域１２０４を有する。さまざまな光学系を本願発明のシステムに随意的に採用または適用することができる。具体的な光学系が以下に開示され、参照される。他の好適な光学系が従来技術で知られ、当業者にとって自明である。

いくつかの実施形態において、サンプル分析領域１２０４は容器配置デバイスを備え、このデバイスは、流体搬送デバイス１２１８に対する容器１２１６（マルチウェル容器として図示）を配置するようにそれぞれ構成された容器ステーション１２１２および１２１４を有する。流体搬送デバイス１２１８は、非圧力式流体搬送プローブ１２２０（ピンツールとして図示）を有する。サンプル分析領域１２０４は、非圧力式流体搬送プローブ１２２０を洗浄するための洗浄容器１２３０および１２３２を有する搬送プローブ洗浄ステーション１２１１を備える。流体搬送デバイス１２１８は、分析部１２００の少なくとも１つの選択領域（たとえば、サンプル分析領域１２０４として図示）内の流体を搬送するように構成されている。特定の実施形態において、非圧力式流体搬送プローブ１２２０は、流体搬送デバイス１２１８のシャーシに着脱可能に固定されている。また図示のように、分析部１２００は、サンプル分析領域１２０４から受光した電磁放射線１２２４を検出するように構成されている。電荷結合素子（ＣＣＤ）、インテンシファイドＣＣＤ、光電子増倍管（ＰＭＴ）、フォトダイオード、アバランシェ・フォトダイオードなどを含む、さまざまな検出器を本願発明の分析部に随意的に採用することができる。分析部１２００のフード１２３４は、放射線源からの電磁放射線１２０６およびサンプル電磁放射線１２２４、あるいは分析結果に悪影響を与えかねない他の汚染物質をサンプル分析領域１２０４から排除するために、サンプル分析領域１２０４を包囲するように移動する。特定の実施形態では、流体搬送デバイスおよび検出器は、本願発明のシステムの異なるステーションに配置される。

分析部１２００は、たとえば電磁放射線源１２０２、流体搬送デバイス１２１８、および検出器１２２２と通常作動可能に接続されたコントローラ１２２６（コンピュータとして図示）を備えている。また随意的には、コントローラ１２２６は、他のシステム構成部品と作動可能に接続されている。本願発明のコントローラは、通常、システムの１つまたはそれ以上の構成部品を制御する１つまたはそれ以上の論理指令を含む少なくとも１つの論理デバイス（たとえば図１２で示すようなコンピュータ）を有する。同様に、分析前後の容器を保管する容器保管部１２２８が図示されている。これらのすべてのシステム構成部品について以下に詳細に説明する。

ｉ．非圧力式流体搬送プローブおよび流体搬送デバイス
本願発明に係る分析部の１つの利点は、圧力式の流体搬送手法にのみ依拠したシステムなど、より従来的なシステムで実現される処理量より高いレベルの処理量で再現性よく流体を搬送できる点にある。たとえば、さまざまなピペットデバイスで一般に用いられるピペット先端部は、しばしば完全あるいは部分的に閉塞するため、選択された量の流体を正確に搬送できず、最終的には分析結果に悪影響を与えかねない。さらに、こうしたタイプの圧力式デバイスを用いて分析およびスクリーニング処理を行うと、特定の手順におけるさまざまなステップでピペット先端部を交換する必要が生じ、実施される分析の処理量をさらに低減することとなる。さらに、廃棄処分可能なピペット先端部のコストにより、大好き簿な分析を実施する際の全体的コストを実質的に引き上げることになる。圧力式の流体搬送デバイスは、同様に、ここに開示されたシステムにおいても随意的に用いられるが、ここに開示された分析部は、非圧力式流体搬送プローブを用いて、流体を信頼性よく搬送することにより、これらのデバイスの問題点を解消することができる。

上述のように、本願発明の分析部で採用される非圧力式流体搬送プローブは随意的にはピンツールであってもよい。これらのシステム構成部品で用いられるピンツールは、一般に、ピンツールを分析部の流体搬送デバイスのシャーシまたは他の構造的部品に着脱可能に取り付けられる固定部材を含む支持構造体を有する。固定部材は、シャーシの対応部品に引っ掛けるフックまたはフックマウントの形態を有していてもよい。機能的に同等な他の任意の固定部材も同様に、ここに開示する分析部に随意的に採用または適用することができる。さらに、本願発明の分析部のピンツールは、ヘッドに固定された少なくとも１つのピンを有するピンツールヘッドを有する。システム構成部品および／またはサンプル容器の損傷のリスクを最小限に抑えるため、あるいはピンが容器または支持体に接触する場合に支持するために、ピンは、通常、ピンツールヘッド内で自由に浮遊するか、あるいはばね、エラストマ、または他の従来より知られた連結デバイスまたは連結材料などの弾性連結部を用いて、ピンツールヘッドに弾性的に連結されている。ピンツールヘッドは、通常、ピンツールの支持構造体に着脱可能に固定されている。こうして、たとえばピン密度および／またはピン構成の異なるピンツールヘッドを交換しやすくなる。ピンツールヘッドは、一般に、位置決めねじ、ばね玉継手（spring ball socket）などの１つまたはそれ以上の固定部品を用いて支持構造体に着脱可能に固定されている。いくつかの実施形態では、ピンツールヘッドは、これをさまざまな容器または支持部、および／またはさまざまなシステム構成部品に位置合わせできるように、対応する支持構造体に対して回転できるように、回転調整部材（たとえば、ねじなど）を有する。回転調整部材または回転調整マウントについては以下に詳細に説明する。

図１３Ａ〜図１３Ｃは、１つの実施形態のさまざまな方向から見たピンツール１２２０の斜視図である。図示のように、ピンツール１２２０は、支持構造体１３００およびピンツールヘッド１３０２を有する。ピンツールヘッド１３０２は、位置決めねじ１３０４を用いて、支持構造体１３００に着脱可能に固定されている。ピンツールヘッド１３０２は、通常、取り付けプレートおよび１つまたはそれ以上の浮遊固定具またはプレートを有する。同様に図示のように、支持構造体１３００は、以下に詳述する流体搬送デバイスのシャーシなどの流体搬送デバイスの別の部品に支持構造体１３００を着脱可能に固定するフック１３０６を有する。ピンツールヘッド１３０２は、１５３６ウェルのマイクロウェルプレートに対応する足跡を有する３２×４８アレイの１５３６本のピンを有する。本願発明の分析部のピンツールヘッドは、流体サンプルを選択されたマルチウェル容器または支持表面に搬送し、そして／またはこれらから流体を取り出すための他のアレイ構成および／またはピン数を有する。特定の実施形態では、ここに開示されたシステムのピンツールヘッドは、さまざまな標準的なマルチウェルプレートに設けた数多くのウェル（６，１２，２４，４８，９６，１９２，３８４，７６８，１５３６，３４５６，９６００またはそれ以上のウェル）に対応して数多くのピンを有する。広範なピンツールおよびピンが本願発明のシステムにおいて随意的に用いられ、その内のいくつかは、Ｖ＆Ｐサイエンティフック株式会社（米国、カリフォルニア州、サンディエゴ）ベックマン・クールタ株式会社（米国、カリフォルニア州、フラートン）ペルキン・エルマ・ライフサイエンス（米国、マサチューセッツ州、ボストン）などの供給者から市販されている。ピンは、たとえばアクセスされる容器の深さに応じて選択されるさまざまな長さを有していてもよい。ピンは、さまざまな断面形状（たとえば直径など）を有し、中空または中実であってもよく、あるいは搬送すべき流体量に応じて変えてもよい。ピンには被膜しなくてもよいし、疎水性または疎油性のコーティングで被膜して、さまざまな種類の溶液（有機的溶液または水性溶液）の搬送をさらに制御するようにしてもよい。

いくつかの実施形態において、ここに開示された分析部のピンツールは、薄型の回転調整部材または回転調整マウントを有する。従来式のピンツールにおいては、ピンツールの回転軸を調整する内在的機構が欠落している。その代わりに、従来式のピンツールは、通常、別個の回転マウントが連結されている。これらのピンツールの利点は、一般に、薄型の回転調整部材をピンツールに一体に形成される点にあって、別個の回転マウントを必要としない点にある。これが図１３Ｄに概略的に図示され、１つの実施形態を分解斜視図において、ピンツールヘッド（浮遊プレートおよびピンを図示せず）のピンツール支持構造体１３０８およびトッププレート１３１０が図示されている。ピンツール支持構造体１３０８のトッププレート嵌め込み領域１３１６に配置されたとき、ピンツール支持構造体１３０８およびトッププレート１３１０のそれぞれは、中央開口部１３１２および１３１４を有し、これらの開口部は互いに位置合わせされる。中央開口部１３１２および１３１４のそれぞれは、通常、中央ねじを受容するために、それぞれにねじ山が形成され、固定されたピンツールヘッドの回転軸を調整するために用いることができる。中央ねじ（たとえば、ポスト、玉継手など）を除いて、機能的に同等な部品を本願発明のピンツールの回転調整部材として採用することができる。図１３Ｄに示す実施形態において、同様にピンツール支持構造体１３０８は、ピンツールヘッドを中央ねじの周りで回転させるために、位置決めねじ１３０４に対向するばね張力デバイス１３１８（たとえば、ばね玉継手など）を有する。他の実施形態では、支持構造体は位置決めねじ１３０４のみを有する。これは、たとえば、図１３Ａ〜図１３Ｃに図示されている。通常、ピンツールヘッドをピンツール構造体１３０８に弾性的に連結するトッププレートのスタンドオフ部品（たとえば、屈曲金属またはポリマ製のストリップ、ばね、エラストマなど）を固定するために孔１３２０が設けられる。随意的には、トッププレートのスタンドオフ部品は、設けられることなく、ピンツール構造体１３０８に固定される。

ピンツールは、通常、上述のフックマウントを含むさまざまな固定部材を用いて、分析部の流体搬送デバイスの他の構成部品に着脱可能に連結される。特定の実施形態では、ピンツールは、たとえば圧力式流体搬送デバイス（ピペットシステムなど）のシャーシに着脱可能に固定して、さまざまなタイプの容器および／または支持部の間で流体を搬送するためにピンツールまたはピペットのいずれかを用いるオプションをユーザに与えることができる。図１４Ａは、こうしたピペットシステムを含む流体搬送デバイスのシャーシを概略的に示す。図示のように、シャーシ１４００は、ピンツール１２２０のフック１３０６を取り付けることができる水平ポスト１４０２（図中には２つ）を有する。図１４Ｂは、水平ポスト１４０２を用いてシャーシ１４００に固定されたピンツール１２２０を概略的に図示するものである。ピンツールは、流体搬送デバイスのシャーシに取り付けられていないとき、随意的にドッキングステーション内に配置される。特定の実施形態では、たとえば洗浄ステーションがピンツールに対するドッキングステーションとして機能することもできる。ドッキングステーションおよび洗浄ステーションについて、以下に詳細説明する。いくつかの実施形態では、流体搬送デバイスは、流体搬送のためにピンツールを利用可能とするが、加えてピペットシステムを有さない。これらの実施形態では、少なくともピンツール支持構造体が流体搬送デバイスの非可動式部品として随意的に作製される。

さらに、図１３Ｅおよび図１３Ｆは、本願発明の１つの実施形態による別の例示的なピンツールを概略的に図示するものである。とりわけ、図１３Ｅはピンツール１３２１の概略的な斜視図であり、図１３Ｆおよび図１３Ｇはそれぞれ、ピンツール１３２１の概略的な分解斜視図および分解正面図である。図示のように、ピンツール１３２１は、支持構造体１３２３およびピンツールヘッド１３２５（ピンを図示せず）を有する。また、ピンツール１３２１は、（回転ステージおよび回転ステージ補足ブロックとして図示された）回転調整部材１３２７を有する。図１３Ｈは、ピンツールヘッド１３２５の構成部品とピンツール１３２１の間のインターフェイスの概略的な細部正面図である。インターフェイスは合わせピン１３２９を有し、この合わせピンはピンツールヘッド１３２５が組み立てられたとき対向する孔（図示せず）に受容される。

本願発明に係るシステムの分析部の流体搬送デバイスは、通常、システムの他の構成部品に対してピンツールを移動させるためのロボット並進移動システム（Ｘ−、Ｙ−、Ｚ−並進移動システムなど）を有する。特定の実施形態において、たとえば、流体搬送デバイスは、ピンがマルチウェルサンプル化合物プレート内にある流体サンプルと接触するようにピンツールを降下させる。その後、流体搬送デバイスは、通常、ピンツールのピンに流体が付着するように化合物プレートから引き上げ、電磁放射線源からの電磁放射線で励起して、検出器を用いて分析プレートにあるサンプルからの電磁放射線を検出するなどの分析のために、ピンに付着した流体サンプル容量がマルチウェルサンプル分析プレート内の対応するウェル内に投与されるようにピンツールを移送する。ロボット並進移動システムは、通常、分析システムのコントローラに作動可能に接続され、このコントローラは、一般に、並進移動システムの動作を制御するシステムソフトウェアを含む１つまたはそれ以上のコンピュータまたは論理デバイスを有する。コントローラについては以下において詳細に説明する。

ii．サンプル分析領域、容器配置デバイスおよび流体搬送プローブ洗浄乾燥ステーション
本願発明に係るシステムの分析部のサンプル分析領域は、電磁放射線源からの電磁放射線を受光するように構成されている。特定の実施形態において、サンプル分析領域は、同様に、流体搬送デバイスおよび／または検出器に対する位置に容器を配置する容器配置デバイスを有する。さらにサンプル分析領域は、選択された流体を搬送する前および／または後に流体搬送プローブを洗浄する流体搬送プローブ洗浄ステーションと、必要に応じて流体搬送プローブを乾燥させるための流体搬送プローブ乾燥ステーションとを有する。

図１５は、１つの実施形態によるサンプル分析領域１２０４の概略的な斜視図である。図示のように、サンプル分析領域１２０４は容器配置デバイス１２１０を有し、容器配置デバイスは流体搬送デバイス１２１８に対して容器を配置するように構成された容器ステーション１２１２および１２１４を有する。いくつかの実施形態では、容器ステーション１２１２および１２１４は、マルチウェルプレートを配置するように構成されている。化合物プロファイル解析の用途においては、たとえば、通常、容器ステーション１２１２を用いてサンプル化合物を含むマルチウェルプレートを配置し、容器ステーション１２１４を用いて分析マルチウェルプレートを配置し、流体搬送デバイス１２１８を用いて、容器ステーション１２１２に配置されたサンプル化合物マルチウェルプレートから分析マルチウェルプレートに化合物を搬送する。この実施形態で同様に図示するように、サンプル分析領域１２０４は、さらに流体搬送プローブ洗浄ステーション１２１１を有する。特定の分析手順には、特定の搬送ステップの前および／または後に一方または両方の洗浄槽１２３０および１２３２内でピンツールを洗浄する工程が含まれる。また随意的であるが、流体搬送デバイス１２１８のシャーシから離脱したとき、ピンツール１２２０を配置するために洗浄槽１２３０をドッキングステーションとして用いることができる。特定の実施形態では、流体搬送プローブ洗浄ステーションは、本願発明の分析システム内に含まれず、サンプル分析領域１２０４以外の領域に配置される。特定の実施形態では、たとえば洗浄槽１２３０および１２３２の一方または両方が、ピンツール１２２０のピンに付着した流体を除去するための流体搬送プローブの拭浄または真空乾燥ステーションと置き換えられる。これらのシステム構成部品については、以下に詳細に説明する。

特定の実施形態において、ここに開示されたシステムの分析部のサンプル分析領域は、たとえば流体搬送デバイスに対してサンプル容器を配置するための容器配置デバイスを有する。本願発明の容器配置デバイスは、通常、たとえば所与の分析を行う際に流体を搬送するために複数の容器を配置するための複数の容器ステーションを有する。いくつかの実施形態では、少なくとも２つの容器ステーションが異なる高さに配置される。ロボットハンドラを有するシステムにおいて、積層された容器ステーションにより、ロボットハンドラが、ある高さに配置された容器ステーション上の第２の容器に接触することなく、別の高さに配置された容器ステーション上の第１の容器にアクセスして操作できる点にある。これについて、たとえば図１６Ａ〜図１６Ｄに図示されている。とりわけ図１６Ａは、容器配置デバイス１６００の支持構造体１６０２の概略的な上面図である。図示のように、支持構造体１６０２は、容器ステーション１６１０および容器ステーション１６１２を有する。容器ステーション１６１２は、上述のように支持構造体１６０２を貫通するように設けられた開口部１６０４を有する。加えて、容器ステーション１６１２は、開口部１６０４の一部の周りに配置された段構造物１６１４をさらに有する。段構造物１６１４は、容器ステーション１６１０に配置されたものとは異なる高さに容器を配置する。図１６Ｂおよび図１６Ｃは、図１６Ａの符号１６Ｂおよび１６Ｃの断面に沿って切断された支持構造体１６０２の概略的な断面図である。また図１６Ｄは、支持構造体１６０２の概略的な上方斜視図である。

本願発明の容器配置デバイスの容器ステーションは、たとえばシステム内で分析を行うとき、容器内の温度または他の支持体上の温度を調整するための（たとえば容器ステーションの外部または内部に設けた）加熱部品を随意的に有する。本願発明のシステムで採用され得る好適な加熱部品は、当業者に広く知られたもので、さまざまな商業的供給者から容易に利用可能なものである。通常、加熱部品はこれを制御するシステムコントローラに作動可能に接続される。

また容器配置デバイスは、一般に、容器が容器ステーション内配置されたとき、容器の表面に接触して、容器が流体搬送デバイスに対して位置合わせされるように配置された位置合わせ部材を有する。加えて、これらの容器配置デバイスは、通常、容器が容器ステーション内配置されたとき、容器が位置合わせ部材に当接するように押圧するプッシャをさらに有する。容器配置デバイスの態様の実施形態が図１７Ａ〜図１７Ｄに図示されている。とりわけ図１７Ａは、容器配置デバイス１６００の概略的な上面図である。容器配置デバイス１６００は、容器ステーション１６１０および１６１２内に配置された標準的なマルチウェルプレートの内面と位置合わせされる（面調整ピンとして図示された）位置合わせ部材１６１６と、（ピンとして図示された）位置合わせ部材１６１８とを有する。図示のように、容器配置デバイス１６００は、位置合わせ部材１６１６および１６１８に対して容器を押出するための（エアシリンダなどの）空気圧駆動プッシャ１６２０および１６２３を有する。プッシャ１６２０および１６２３は、プッシャマウント１６２４を介して支持構造体１６０２に固定され、空気圧源（図示せず）に作動可能に接続される。プッシャ１６２０は、スプリングプランジャ１６２６およびスプリングポスト１６２８を有する。プッシャ１６２２は、レバーアーム１６３２に接触して、容器に当接するように押出するノブ１６３０を有する。レバーアーム１６３２は、ピン補足ブロック１６３４およびレバーシャフト１６３６を介して支持構造体１６０２に固定されている。同様に図１７Ａに図示のように、容器配置デバイス１６００は、容器ステーション１６１０および１６１２に容器があるか否かをそれぞれ検出するためのレーザアセンブリ１６３７および１６３８を有する。図１７Ｂおよび図１７Ｃは、容器配置デバイス１６００の概略的な側方正面図である。加えて図１７Ｄは、容器配置デバイス１６００の斜視図である。

容器配置デバイスの態様についてさらに説明すると、図１７Ｅは、並進移動機構１６４１の上に取り付けられた図１７Ａの容器配置デバイス１６００の概略的な斜視図である。図１２に概略的に示す分析部１２００などのシステム構成部品に容器配置デバイスが設けられる場合、ユーザやロボット把持デバイスなどが容器配置デバイス内に配置されたマルチウェル容器にアクセスしやすくするよう、容器配置デバイスが少なくとも１つの並進軸に沿って移送されるように、並進移動機構が随意的に設けられる。図示された実施形態において、並進移動機構１６４１はレールまたはトラック１６４３を有し、その上に容器配置デバイス１６００が取り付けられ、このレールに沿って容器配置デバイス１６００はスライド移動する。加えて、アクチュエータ１６４５（たとえば、エアシリンダ、モータなど）が、ブラケット１６４７を介して、容器配置デバイス１６００の支持構造体１６０２に作動可能に接続されている。一般にコントローラに作動可能に接続されたアクチュエータ１６４５により、容器配置デバイス１６００をトラック１６４３に沿って移送することができる。

容器配置デバイスの追加的な態様について説明すると、図１７Ｆは、並進移動機構１６５７上に取り付けられた容器配置デバイス１６５５を有するサンプル分析領域１６６３の斜視図である。上述のように、容器配置デバイスを少なくとも１つの並進軸に沿って移動させることができるように並進移動機構が随意的に設けられている。図示されて実施形態では、並進移動機構１６５７は、レールまたはトラック１６５９を有し、その上に容器配置デバイス１６５５が取り付けられ、このレールに沿って容器配置デバイス１６５５はスライド移動する。加えて、アクチュエータ１６６１（たとえば、エアシリンダ、モータなど）が、ブラケット１６６５を介して、容器配置デバイス１６５５の支持構造体１６６３に作動可能に接続されている。一般にコントローラに作動可能に接続されたアクチュエータ１６６１により、容器配置デバイス１６５５をトラック１６５９に沿って移送することができる。

同様に図１７Ｆを参照すると、サンプル分析領域１６６３は、特定の例示的な実施形態によれば、洗浄槽１６６７および温度調節ネスト１６６９を有する。洗浄槽および洗浄ステーションについては後述する。温度調節ネストは、通常、容器（化合物プレートや分析プレートなど）の温度を調整するために用いられる。さらに説明すると、図１７Ｇ〜図１７Ｋは、温度調節ネスト１６６９のさまざまな態様を概略的に図示するものである。とりわけ図１７Ｇは温度調節ネスト１６６９の概略的な斜視図であり、図１７Ｈは温度調節ネスト１６６９の透視上面図であり、図１７Ｉは温度調節ネスト１６６９のボトムプレート１６７１の概略的な上面図であり、図１７Ｊは温度調節ネスト１６６９の概略的な側面図であり、図１７Ｋは温度調節ネスト１６６９の概略的な底面図である。図示のように、温度調節ネスト１６６９は、トッププレート１６７３およびボトムプレート１６７１を有し、これらのプレートは組み立てられたデバイスにあっては互いに固定（溶接、固着、粘着など）されている。他の材料も随意に用いることができるが、特定の実施形態では、トッププレート１６７３およびボトムプレート１６７１はともにステンレス鋼で形成されている。トッププレート１６７３は、通常、（機械加工、成型加工などにより）表面上に形成されたネスト部材１６７５を有し、これを用いて、温度調節ネスト１６６９上に容器を位置合わせすることができる。ボトムプレート１６７１は、開口部１６７９と連通するチャンネル１６７７（曲がりくねった流路として図示）を有する。チャンネルおよび開口部は、通常、機械加工または当業者により知られた他のプロセスを用いて形成される。

作動に際して、通常、ホースが開口部１６７９に接続され、加熱または冷却された流体が開口部１６７９を介するホースおよびチャンネル１６７７を通って循環し、容器内の温度を調整する。温度調節ネスト１６６９上に配置された容器（コントロールプレートまたはボートなど）の温度を調整する。特定の実施形態において、ホースは、たとえば再循環冷却ユニット（たとえば、サーモ・エレクトロン株式会社（米国のニューハンプシャ州のニューイングトン）から市販されているNESLAB RTE-7）に作動可能に接続される。これらの実施形態において、冷却ユニットは、エチレン・グリコールと水が５０／５０の混合物を４℃まで冷却し、温度調節ネスト１６６９を通って流体を循環させる。通常、雫受けのようなものを温度調節ネスト１６６９の真下に配置して、温度調節ネスト１６６９上に形成された凝結物を捕獲する。温度調節ネスト１６６９上に配置された容器は、通常、上述のピンツールによりアクセスすることができる。

容器配置デバイスは他の実施形態を有する。たとえば図１８Ａは、容器配置デバイス１８００の概略的な斜視図である。図示のように、容器配置デバイス１８００は、ネスト１８０２および１８０４，１８０６，１８０８を有し、そこにマルチウェル容器を配置して、流体搬送デバイスに対して容器を配置する。ネスト１８０２および１８０４，１８０６，１８０８は、サンプルプレートがネスト１８０２および１８０４，１８０６，１８０８に密接に嵌合するように、通常（機械加工、成型加工などにより）精密加工される。部品加工については以下に説明する。マルチウェル容器がネスト１８０２および１８０４，１８０６，１８０８に配置されるとき、図示のように、ネストのそれぞれは、マルチウェル容器をネスト内に案内するように構成された傾斜表面を有する複数の位置合わせ部材１８１５を有する。ネスト１８０２および１８０４は、ネスト内に配置されたプレートの中心の周りに回転するように形成され、プレート位置を調整することにより、流体搬送デバイスのピンツールに位置合わせすることができる。これにより、ピンツールおよび／または流体搬送デバイスのシャーシにおいて、対応する回転方向の調整を省略することができる。ただし、いくつかの実施形態では、これらの他の手法による回転方向の調整を同様に行い、ピンツールおよびプレートの位置合わせを追加的に制御する。

図１８Ｂは、図１８Ａの配置デバイス１８００の概略的な一部分解斜視図である。図示のように、ネスト１８０２および１８０４は、回転連結部品１８１８（Ｖ字状ジョイントを介して係合するキャリッジとベースとして図示）の周りを回転し、回転連結部品は、特定のネストと、通常、特定のネストの端部に近接する配置デバイス１８００の上段の支持構造体１８１０の両方に係合あるいは接触する。回転連結部品１８１８は、真鍮薄膜（たとえば０．００２インチ厚）を有するステンレス鋼、ＴＥＦＬＯＮ（商標）または座面を形成するために２つの部材の間に挿入された他のくさびで形成されている。同様に、当業者により一般に知られた他の回転連結部も随意的に用いることができる。ネスト１８０２および１８０４のそれぞれの回転位置は、位置合わせねじ１８１４および１８１２、または回転調整部材と機能的に同等な他のものを用いて個々に調整される。

ばね１８１５は、位置合わせねじ１８１４および１８１２に対抗する張力を与え、ネスト１８０２および１８０４の選択的な回転位置を維持するものである。さらに、ネスト１８０２は、開口部または切り出し部１８２０を有し、容器が開口部１８２０の上方に配置されたとき、容器が電磁放射線源からの電磁放射線を受光し、そして／または（光学系を介して）検出器が容器から開口部を介して電磁放射線を受光する。分析部または本願発明のシステムの他の作業ステーションで随意的に採用される容器配置デバイスのさらなる詳細について、２００１年６月１５日付けでメインキストらが出願した「自動化された物品精密ホルダ」と題する国際特許出願公開第ＷＯ０１／９６８８０号、２００４年８月３日付けでエヴァンズらが出願した「マルチウェル容器の配置デバイス、ならびに関連するシステムおよび方法」と題する米国特許出願第１０／９１１２３８号、２００５年１月１９日付けでチャングらが出願した「マルチウェル容器の配置デバイス、システム、コンピュータプログラム製品、および方法」と題する米国仮特許出願第６０／６４５５０２号に開示されており、これらの特許出願に開示された内容は、一体のものとしてここに統合される。

本願発明についてさらに説明すると、図１８Ｃは、配置デバイス１８００のネスト１８０２の一部の部分的透視平面図である。回転連結部分１８１８の相対的な向きが図示されている。これが図１８Ｄにさらに図示され、この図は、ネスト１８０２を下方から見た概略的な斜視図である。図示したように、端部１８１９は、傾斜切断表面（たとえば、および４５°の傾斜）を有し、励起レーザまたは他の電磁放射線源からの電磁放射線が、ネスト構造体に遮蔽されることなく、所与のマルチウェル容器の選択された任意のウェルに入射する。これらの傾斜端部は、通常、上述の開口部を有する他の容器ステーションに設けられる。

ネスト１８０６および１８０８を随意的に用いて、さらなるサンプルプレートを配置することができる。いくつかの実施形態では、ネスト１８０６および１８０８の内の少なくとも一方を流体搬送プローブまたはピンツール拭浄ステーションとして用いて、流体搬送ステップの前後でプローブに付着した流体を取り除く。これらの実施形態では、拭浄ペーパ（図示せず）をたとえばネスト１８０６に配置し、ピンツール１２２０をペーパに接触させて付着した流体を拭き取り、あるいはピンツール１２２０のピンから除去される。糸屑の出ない拭浄ペーパを含め、さまざまなタイプの拭浄ペーパが数多くの異なる供給者（たとえば、Ｖ＆Ｐサイエンティフィック株式会社（米国のカリフォルニア州のサンディエゴ）など）から供給されている。

特定の実施形態では、分析部は、流体搬送プローブまたはピンツール真空乾燥ステーションを有し、これにより、ピンツールを真空乾燥ステーションに付近に配置したとき、真空を引いて付着した流体をピンから取り除く。こうした真空乾燥ステーションは、たとえばネスト１８０６および／または１８０８と随意的に置き換えてもよいし、分析部の内側または外側のいずれかの別の場所に配置してもよい。例示的な流体搬送プローブ真空乾燥ステーションが図１９に概略的に図示されている。図示のように、真空乾燥ステーション１９００は、孔１９０４のアレイを含む真空乾燥ステーション本体構造体１９０２を有し、流体搬送デバイスを用いて、ピンを孔１９０４のアレイに接近させたとき、孔のアレイを介して真空を適用して、ピンツール１９０８のピンから付着流体を除去する。いくつかの実施形態では、複数の真空孔は、利用される特定のピンツールのピンに対応（１対１で対応）する足跡（配置位置）を有するように、アレイ状に配置される。他の実施形態においては、数多くの真空孔と数多くのピンの間には１対１の対応はない。たとえば、ピンツールのピンより少数の孔が設けられている場合、所与の孔が複数のピンから付着流体を取り除くことができるように、適用される真空圧を大きくする。通常、真空ポート１９０６に作動可能に接続された真空ラインを介して真空が適用される。

さらに図１８Ａに図示するように、容器配置デバイス１８００は、同様に、流体搬送プローブ洗浄ステーション１８１６を有し、このステーションは、容器配置デバイス１８００の底段支持構造部品１８２２の上に配置された洗浄槽１８１８および１８２０（再循環トラフまたはバスなど）を有する。洗浄槽１８１８および１８２０は、一般に、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、エタノール、メタノール、水などの洗浄溶剤などで充填され、ピンツール１２２０を洗浄するために用いられる。たとえば、１つの洗浄または清浄手順には、洗浄槽１８２０にＤＭＳＯを充填し、洗浄槽１８１８にはエタノール（メタノール）を充填する。この清浄手順では、化合物が化合物プレートから分析プレートに搬送された後、ピンツール１２２０のピンをまずＤＭＳＯ槽に浸けた後、エタノール槽（メタノール槽）に浸ける。上述の拭浄ステーションを有する実施形態においては、通常、ピンを拭浄ペーパに接触させて、洗浄溶剤を取り除く。この洗浄処理の代わりとして、上述のように、化合物を搬送した後、ピンを拭浄した後、ピンを洗浄槽１８２０に浸けてもよい。同様に図示したように、流体搬送プローブ洗浄ステーション１８１６は、洗浄槽１８１８および越流槽（オーバーフロー槽）１８２６の開口部の高さより低い位置に配置された、槽仕切り１８２８を介して洗浄槽１８１８と流体連通する越流槽１８２６を有する。越流槽１８２６は、洗浄溶剤が洗浄槽１８１８から分析部の他の構成部品の上にオーバーフローすることを防止するものである。図１８Ａには図示されていないが、越流槽は洗浄槽１８２０と流体連通する。これは、流体搬送プローブ洗浄ステーション１８１６の概略的な斜視図である図２０Ａに図示されている。図示のように、越流槽１８３０が洗浄槽１８２０と流体連通する。別の例示的な実施形態についてさらに説明すると、洗浄槽１８３３および越流槽１８３５を有する流体搬送プローブ洗浄ステーション１８３１が図示されている。

随意的であるが、ピンツール１２２０が流体搬送デバイスのシャーシに固定されない場合、洗浄槽１８１８および１８２０の少なくとも一方をピンツール１２２０のためのドッキングステーションとして用いることができる。図１８Ａに図示したように、たとえば、洗浄槽１８２０は、第１の位置合わせ部材１８２４（ピンなど）（１つのみ図示）を有し、ピンツール１２２０の浮遊プレートは、第１の位置合わせ部材１８２４に対応する第２の位置合わせ部材（孔など）（１つのみ図示）を有する。たとえば、流体搬送デバイスがピンツール１２２０を洗浄槽１８２０に浸けたとき、第１の位置合わせ部材１８２４と対応する第２の位置合わせ部材が互いに係合し、ピンツール１２２０を洗浄槽１８２０に位置合わせし、流体搬送デバイスのシャーシがピンツール１２２０から離脱することができる。ここに開示された洗浄手順によりピンを洗浄するとき、これらの位置合わせ部材は、ピンツール１２２０および洗浄槽１８２０を同様に位置合わせする。

別の実施形態を説明すると、図２１Ａは洗浄槽２１００の概略的な斜視図である。図示のように、洗浄槽２１００は越流チャンネル２１０４を介して越流槽２１０２と流体連通している。また図２１Ａは、洗浄槽２１００の周囲に配設された非圧力式流体搬送プローブマウント２１０６の透明斜視図でもある。非圧力式流体搬送プローブ２１０８が洗浄された場合、および／または非圧力式流体搬送プローブ２１０８が流体搬送デバイスのシャーシから分離された場合に、非圧力式流体搬送プローブマウント２１０６を随意的に用いて、非圧力式流体搬送プローブ２１０８を洗浄槽２１００に実装または配置することができる。さらに図２１Ｂは、非圧力式流体搬送プローブマウント上に配設または実装された非圧力式流体搬送プローブ２１０８の概略的な斜視図である。図示のように、洗浄槽（図示せず）および越流槽２１１２は、図２１Ａに示す洗浄槽２１００および非圧力式流体搬送プローブマウント２１０６の向きにおいて鏡のように対称的になっている。

図２２は、代表的な流体搬送プローブ洗浄ステーション２２００のブロック図である。図示のように、流体搬送プローブ洗浄ステーション２２００は、２つの洗浄槽、すなわち洗浄槽２２０２および洗浄槽２２０４を有する。洗浄槽２２０２および２２０４は、通常、異なる洗浄溶剤（たとえば、ＤＭＳＯ、エタノール、メタノール、水など）を収容する。洗浄槽２２０２は越流槽２２０６と流体連通して、この越流槽は流体導管を介して廃液槽２２０８と流体連通する。図示のように、流体センサ２２１０は、洗浄槽２２０２と越流槽２２０６との間の流体導管とセンサにより通信するように配設されており、流体導管に近接する流体（流体導管からの漏れなど）を検出する。流体センサ２２１２は、廃液槽２２０８とセンサにより通信するように配設されており、廃液槽２２０８に近接する流体および／または廃液槽２２０８の流体レベルを検出する。流体搬送プローブ洗浄ステーション２２００に用いられる流体センサは、随意的には湿式または乾式のシンク流体検出センサであってもよい。流体搬送プローブ洗浄ステーション２２００の流体センサは、通常、１つまたはそれ以上のコントローラであり、そのコントローラは流体センサからのデータを受信して、流体搬送プローブ洗浄ステーション２２００の内部または付近に流体が存在するか否かモニタする。コントローラについては後に詳述する。洗浄槽２２０２および廃液槽２２０８は、バルブ２２１４（３方向ピンチバルブなど）、流体センサ２２１６、およびポンプ２２１８（蠕動ポンプなど）を介して互いに流体連通する。ポンプ２２１８により、洗浄槽２２０２と廃液槽２２０８との間の流体の流れを形成する。

さらに図２２に示すように、洗浄槽２２０４は越流槽２２２０と流体連通して、この越流槽は流体導管を介して廃液槽２２２２と流体連通する。同様に図示のように、流体センサ２２２４は、洗浄槽２２０４と越流槽２２２２との間の流体導管とセンサにより通信するように配設されており、流体導管に近接する流体（流体導管からの漏れなど）を検出する。流体センサ２２２６は、廃液槽２２０８とセンサにより通信するように配設されており、廃液槽２２２２に近接する流体および／または廃液槽２２２２の流体レベルを検出する。洗浄槽２２０４および廃液槽２２２２は、バルブ２２２８（３方向ピンチバルブなど）、流体センサ２２３０、およびポンプ２２３２（蠕動ポンプなど）を介して互いに流体連通する。ポンプ２２３２により、洗浄槽２２０４と廃液槽２２２２との間の流体の流れを形成する。バルブ２２１４，２２２８は、流体センサ２２１６，２２３０、ポンプ２２１８，２２３２は、通常、電気ボックス２２３４に収容される。さらに、随意的には、１つまたはそれ以上のコントローラ（ポンプおよびバルブコントローラなど）ならびに電源も同様に電気ボックス２２３４に収容される。

iii．電磁放射線源、光学系、および検出器
本願発明に係るシステムの分析部は、通常、マルチウェルプレートのアレイ状のウェルに配置されたサンプル、あるいはメンブレン、処理ガラス、または支持部材の上に支持されたアレイ状のドットプロットに配置されたサンプルの吸光性、透光性、または発光性を定量化し、これらの特性変化を検出するように構成されている。本願発明に係るシステムを用いて、不規則に配列したサンプルに対してこれらの特性を検出し、定量化する。ここに開示された他のシステム構成部品に加えて、本願発明に係るシステムの分析部は、照明光源または電磁放射線源、光学系、および検出器を有する。本願発明のシステムおよび方法は、柔軟性があり、分析すべき任意の化学反応を許容するものであるので、試作および大量スクリーニングを含むすべての分析途上段階に対して利用することができる。

いくつかの実施形態では、本願発明に係るシステムの分析部は、領域画像形成を行うために構成されるが、走査式画像形成または非画像式計数システムなどを含む他の態様のために構成することもできる。領域画像形成システムは、通常、マルチウェル容器の全体または他の検査サンプルを一度に検出器表面上に写像するものである。したがって、検出器は数多くの微小検出器部品（電荷結合素子（ＣＣＤ）など）上で容器全体に対して同時進行して写像（画像形成）するので、通常、レーザなどを走査するために光電子増倍管（ＰＭＴ）を移動させる必要がない。このように同時進行的に画像を得た後、通常、検出器からの画像全体を連続的に読み出す作業を行う。走査式の画像形成装置は、通常、レーザまたは他の光ビームを検査サンプルに照射して、ポイント毎またはライン毎に、蛍光または反射光などを励起する。特定の場合では、共焦点光学系を用いて焦点ずれの蛍光を最小限に抑える。ポイントまたはラインで画像を連続的に蓄積することにより、長時間にわたって画像を構築する。非画像式の計数システムは、通常、ＰＭＴまたは光検出ダイオードを用いて、マルチウェル容器のウェルなどの透光性または発光性における変化を検出する。これらのシステムは、通常、各ウェルからの光を単一のデータポイントに統合する。

本願発明に係るシステムの分析部または他のサブシステムにおいて、さまざまな照明光源または電磁放射線源を採用することができる。したがって、本願発明に係るシステムに採用される可能性があって、当業者にとって自明であるすべての変形例をここで説明しようとするものではない。本願発明に係るシステムに随意的に採用される例示的な電磁放射線源は、たとえば、レーザ、レーザダイオード、エレクトロルミネッセンスデバイス、発光ダイオード、白熱ランプ、せん光ランプなどを含む。本願発明に係るシステムの分析部で用いられる１つの好適なタイプのレーザはアルゴンイオンレーザである。電磁放射線を電磁放射線源からサンプル容器まで案内し、そして／またはサンプル容器から検出器まで案内する例示的な光学系は、通常、必要に応じて電磁放射線を集光し、そして／または案内するための１つまたはそれ以上のレンズおよび／または鏡を有する。数多くの光学系は、同様に、光ファイバ束、光カプラ、フィルタ（たとえばフィルタホイール）などを有する。

これらのシステムで随意的に採用される好適な信号検出器は、エミッション、ルミネッセンス、透過光、蛍光、燐光、吸収光などを検出する。好適な実施形態では、検出器は、「リアルタイム」の反応結果に対応する複数の光信号をモニタする。具体的な検出器またはセンサは、ＰＭＴ、ＣＣＤ、インテンシファイド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、走査検出器などを含む。これらのセンサ及び他の種類のセンサは、ここに開示されたシステムに容易に採用することができる。検出器が随意的にマルチウェルプレートに対して移動するか、あるいはマルチウェルプレートまたは他の被分析部品が検出器に対して移動する。特定の実施形態では、検出部品は、たとえば、ここに開示されたシステムの容器配置デバイス上に配置されたマルチウェルプレートに対して検出部品を移動させる並進移動部品に接続されている。随意的には、本願発明に係るシステムは複数の検出器を有する。これらのシステムにおいて、こうした検出器は、通常、たとえばマルチウェルプレートまたは他の容器の内部またはこれに隣接して配置されるため、検出器はセンサを介してマルチウェルプレートまたは他の容器と通信される（すなわち検出器は、プレートまたは容器あるいはその一部の特性、および検出器が意図していたプレートまたは容器の一部の内容物を検出することができる。）。特定の実施形態では、検出器はマルチウェル容器のウェルから発せられる電磁放射線を検出するように構成されている。

随意的には、検出器は、検出器信号情報を分析結果情報に変換するソフトウェアを含むコンピュータを有するか、あるいはコンピュータに作動可能に接続されている。検出器はたとえば、随意的に別個のユニットとして存在するか、あるいは単一の装置としてコントローラに統合される。システム構成部品間で情報を通信するための少数または単一の通信ポートを利用可能にすることにより、こうした機能を統合して、装置をコンピュータに容易に接続することができる。コンピュータとコントローラについては後述する。本願発明に係るシステムに随意的に採用される検出部品については、スクーグらによる「装置分析の原理」（ハーコート・ブレイス・カレッジ出版、１９９８年、第５版）、およびカーレルの「分析装置、性能、特徴、および品質」（ジョン・ウィリー＆サンズ株式会社、２００年）に開示されており、これらは参考としてここに統合される。

ここに開示されるシステムで採用できる電磁放射線源、光学系、検出器、本願発明の他の態様に関する詳細については、２００１年１１月１３日付けでジーベラーらに付与された「走査式蛍光光度計のための光学系」と題する米国特許第６３１６７７４号、１９９２年５月１２日付けでチョーらに付与された「単一光源、複数部位の光学測定システム」と題する米国特許第５１１２１３４号、１９９８年６月１６日付けでヘイフマンらに付与された「マイクロプレート・リーダにおける細胞の代謝測定方法」と題する米国特許第５７６６８７５号、２００２年１０月２２日付けでモドリンらに付与された「検出体を透過した光の検出デバイス」と題する米国特許第６４６９３１１号、２０００年１１月２１日付けでウェクスラらに付与された「光測定デバイス」と題する米国特許第６１５１１１１号、２００２年１２月２４日付けでラムらに付与された「ウェルプレート、ゲル、プロット内での分析のためのデジタル画像形成システム」と題する米国特許第６４９８６９０号、および２００１年１１月６日付けでジーベラーらに付与された「走査式蛍光光度計」と題する米国特許第６３１３４７１号に開示されている。

Ｅ．追加的なマテリアル操作部
本願発明の自動培養細胞継代ステーションの投与デバイスおよび化合物プロファイル解析システムの分析部の流体搬送デバイスに関して上述したマテリアル操作部に加えて、他のマテリアル操作部を随意的に設けてもよい。特定の実施形態では、化合物プロファイル解析を行うために、細胞が選択量まで増殖し、蓄積される。蓄積された細胞は、通常、さまざまな投与デバイスを用いて、分析プレートまたは他の容器に投与される。これらの分析プレートが用意された後、通常、上述の分析部の搬送デバイスを用いて、テスト化合物または試薬を分析プレートに搬送する。試薬または培養細胞の投与、容器の洗浄、および／または本願発明に係るシステムの他のマテリアルの操作機能を実現するために随意的に採用される例示的なマテリアル操作部が、２００４年６月７日付けでチャンらに付与された「投与システム、ソフトウェア、および関連方法」と題する米国特許仮出願第６０／５７７８４９号、２００４年８月４日付けでミクラシュらに付与された「マルチウェル容器処理システム、システム構成部品、および関連方法」と題する米国特許仮出願第６０／５９８９９４号、２００４年４月７日付けでミクラシュらが出願した「マテリアル除去および投与デバイス、システム、および方法」と題する国際特許出願公開第ＷＯ２００４／０９１７４６号、２００４年１２月１日付けでチャンらが出願した「マテリアル送出システム、コンピュータプログラム製品、および方法」と題する米国特許出願第１１／００３０２６号、２００３年９月１８日付けでミクラシュらが出願した「マテリアルを分配するデバイス、システム、および方法」と題する米国特許出願公開第２００３／０１７５１６４号、ダウンズらに付与された「流体混合物を用意する装置及び方法」と題する米国特許第６６５９１４２号、および２００２年３月２７日付けでダウンズらに付与された「同時大量流体投与システムおよび方法」と題する米国特許第６８２７１１３号に開示されており、これらの文献の内容がここに一体のものとして統合される。さらに、本願発明に係るシステムに随意的に採用される例示的なマイクロウェルプレートステーションが、同様に、リーデルらによる「低温マイクロプレートステーション」（ＪＡＬＡ １０：２９〜３４（２００５年））に開示されており、この文献の内容がここに一体のものとして統合される。

本願発明に係るシステムに随意的に採用される他の自動化デバイスは、１つの他はそれ以上の作業周辺域のステーション部に配置された複製ステーションである。通常、これらのデバイスを用いて、１つまたはそれ以上の微小サンプルプレートからの複数のサンプルを、単一の巨大サンプルプレートを複製する。化合物は、たとえば９６ウェルのマイクロ滴定プレートから３８４ウェルのマイクロ滴定プレートに、そして／または３８４ウェルのマイクロ滴定プレートから１５３６ウェルのマイクロ滴定プレートに搬送または複製される。これらのステーションは、一般には、この再構成を追跡するために、成功裡に再構成されていることをユーザが確認できるように、視覚的で判読可能な制御を用いる。
自動サンプルプロセッサを有するティキャンのミニプレップ・ロボットステーション（ティキャン、米国、ノーカスロライナ、ダーハム）は、複製処理を行うために適したデバイスである。

本願発明に係るシステムに随意的に採用される追加的なマテリアル操作部を説明すると、図２３Ａ〜図２３Ｃは、１つの実施形態による投与ステーション２３００の概略図である。図示のように、投与ステーション２３００は、マウント部品２３０４（硬いフレームとして図示）の上に取り付けられた蠕動ポンプ２３０２（マルチチャンネル低量蠕動ポンプなど）を有する。投与ステーション２３００は、駆動モータ２３０６を有するフィードバック部品を備え、フィードバック部品は、通常、位置エンコーダおよびギア減速器を有し、蠕動ポンプ２３０２の回転可能なローラ支持部を正確に制御して回転させることができるように蠕動ポンプ２３０２に作動可能に接続される。同様に、フィードバック部品は、位置のフィードバック制御を可能とする、駆動モータ２３０６のための制御システム（図２３には図示せず）を有する。

動作に際して、一般には、導管（図２３には図示せず）が蠕動ポンプ２３０２の圧縮表面とローラとの間に配設される。さらに、複数の導管の一方の端部は同一または異なるマテリアルソース（図２３には図示せず）に流体連通し、他方の端部は投与部品２３１０の流体中継ブロック２３０８に作動可能に接続され、これと流体連通している。同様に図示のように、投与ステーション２３００は、各蠕動チャンネルの流速に対してユーザか精度よく調整できるように設計されたチューブストレッチャ２３０３を有する。とりわけチューブストレッチャ２３０３は、関連する蠕動チューブまたは蠕動導管の長さを機械的に延長するものである。所与のチューブが長くなると、チューブの内径が小さくなり、１パルス当たりに運搬される容量が減るか、あるいは回転インクリメントが同様に減る。こうしてユーザは、蠕動チャンネルのそれぞれに対する流速を精度よく調整することができる。いくつかの実施形態では、蠕動ポンプカートリッジとローラとの間の間隔を変えることによりさらなる調整を行うことができる。

図２３および図２３Ｃはそれぞれ、投与ステーション２３００の投与部品２３１０を下から見た斜視図および上から見た斜視図である。ソレノイドバルブ２３１２は、導管を介して（図２３では図示せず）、同一または異なる圧力源（図示せず）（圧縮気体源、第２の加圧流体マテリアルソース、ポンプなど）、および流体中継ブロック２３０８と流体連通している。流体中継ブロック２３０８の出口は、導管を介して（図２３では図示せず）、投与ヘッド２３１８に配置された投与先端部２３１６と流体連通し、この導管は垂直方向に取り付けられたポストの周りに配置された導管コイルを形成している。同様に図示されているように、投与部品２３１０は、空気テーブル２３２２および空気テーブル２３２４を有する。空気テーブル２３２２はピンチバルブ２３２６を駆動し、空気テーブル２３２４は流体中継ブロック２３０８のガスバルブ（図示せず）に作動可能に接続され、流体中継ブロック２３０８へのガスの流れを調整して流体の混合を防止するための気相ギャップを導入する。

さらに、投与ステーション２３００の投与部品２３１０は、Ｚ軸の直線移動部品２３２８（たとえば小型高速短距離のＺ軸移動部品またはＺ軸移動システム）を有し、この直線移動部品は、オブジェクトホルダまたは容器配置デバイス２３３０の上に配置されたマルチウェルプレートやメンブレンなどに対してＺ軸方向に並進移動させる配置部品である。オブジェクトホルダ２３３０は、投与先端部２３１６に対して、オブジェクトホルダ２３３０をＸ軸およびＹ軸方向に並進移動させる配置部品であるＸ／Ｙ軸の直線移動部品２３３２（テーブルとして図示）に作動可能に接続されている。Ｘ／Ｙ軸の直線移動部品２３３２は、同様に、マウント部品２３０４の一部を構成する支持部品２３３４の上に取り付けられている。一般に、Ｘ／Ｙ軸の直線移動テーブル上でオブジェクトホルダを移動させるために、１つまたはそれ以上のモータ（ソレノイドモータなど）がこれらの投与ステーションに作動可能に接続されている。たとえばソレノイドモータ２３３６により、投与ステーション２３００内のオブジェクトホルダ２３３０が移動する。図２３Ａ〜図２３Ｃには図示されていないが、投与ステーション２３００は、一般に、たとえばＸ／Ｙ軸の直線移動部品２３３２のための制御ドライブ２３０６と、制御ドライブ２３０６のための位置フィードバックとを有する。図示のように、とりわけ投与先端部を洗浄するために用いられる洗浄部品２３３８が同様に設けられている。特に、洗浄部品２３３８は、投与先端部２３１６に対応する開口部２３４２を有する真空チャンバ２３４０を有し、真空チャンバ２３４０の真空により、投与先端部２３１６が開口部２３４２に近接して配置されたとき、付着マテリアルは、少なくとも投与先端部２３１６の外側表面から取り除かれる。洗浄部品２３３８は、真空チャンバ２３４０に隣接して配置された流体容器２３４４を有する。特定の実施形態では、流体容器２３４４は洗浄溶剤を収容し、真空チャンバ２３４０で投与先端部２３１６に真空を適用する前に、Ｚ軸直線移動部品２３２８を用いて、投与先端部２３１６を降下させる。随意的には、流体容器２３４４を廃棄収集部品として用いてもよい。

本願発明に係るシステムの投与ステーションは、たとえば、蠕動ポンプローラ支持部を選択された回転インクリメントで回転させ、圧力源から圧力を適用し、直線移動部品を移動させるように構成されたコントローラ（同様に図２３では図示せず）を有する。本願発明に係るシステムのこれらの態様およびその他の態様について以下に説明する。

ｉ．蠕動ポンプ
特定の実施形態では、本願発明に係るシステムの投与ステーションは、一般に、正確な変位角を実現するために加速度、速度、減速度が正確に制御された回転蠕動ポンプを有する。本質的には、ここに開示されたステーションにおいて、任意の回転蠕動ポンプを用いることができる。蠕動ポンプは、旋回機構を用いて、すなわち数多くの位置でポンプのローラまたはシューズなどでチューブまたは他の導管を圧縮することにより、旋回する毎にチューブを介して移動させる。蠕動ポンプは、一般に、少なくとも２つのローラを支持する回転可能なローラキャリアまたは支持部を有する。蠕動ポンプおよびポンプ制御方法については、たとえば２００４年１２月１日付けでチャンらが出願した「マテリアル送出システム、コンピュータプログラム製品、および方法」と題する米国特許出願第１１／００３０２６号に開示されており、この文献の内容がここに一体のものとして統合される。

いくつかの実施形態では、たとえば、蠕動ポンプは、複数定量のマテリアルを同時に搬送できるように、マルチチャンネル蠕動ポンプを有する。たとえば、図２４は、マルチチャンネル蠕動ポンプ２４００を上方から見た概略的な斜視図である。図示された実施形態では、マルチチャンネル蠕動ポンプ２４００は５つのチャンネル２４０２を有する。随意的には、マルチチャンネル蠕動ポンプ２４００に追加的なチャンネル２４０２を加えてもよいし、１つまたはそれ以上のチャンネルをマルチチャンネル蠕動ポンプ２４００から取り除いてもよい。通常、チャンネルの数は、特定の投与用途のために投与ステーションで利用される投与先端部の数に応じて選択される。マルチチャンネル蠕動ポンプ２４００のローラ支持部のローラ２４０４および導管２４０４が図２４に概略的に図示されている。

本願発明に係るシステムでは、ローラ支持部に対して回転する回転可能なローラ（たとえば、回転可能な従動ローラまたは駆動ローラ）が用いられるが、回転可能でないが機能的に同等の部品、たとえば固定ローラまたはシューズを随意的に用いることができる。しかしながら、一般的には、回転可能なローラの方が非回転式の同等品に比べて、同等程度使用した場合は、マテリアル導管（可撓性チープなど）の摩耗が少ない。

本願発明に係るシステムに採用され得る蠕動ポンプについては、ＡＢＯインダストリーズ株式会社（米国、カリフォルニア州、サンディエゴ）、アナロクスインダストリーズ株式会社（英国、ロンドン）、ＡＳＦトーマスインダストリーズ株式会社（独国、プッチハイム）、バーナント株式会社（米国、イリノイ州、バーリントン）、コールパーマーインダストリーズ株式会社（米国、イリノイ州、バーノンヒルズ）、フルイドメータリング株式会社（米国、ニューヨーク州、ショセット）、ゴアマンラップインダストリーズ（米国、オハイオ州、ベルビル）、Ｉ＆Ｊフィスナ株式会社（米国、ニュージャージー州、フェアローン）、ミーラーファィンメカニック株式会社（独国、フルダ）、ペルキンエルマインダストリーズ（米国、コネチカット州、シェルトン）、テラユニバーサル株式会社（米国、カリフォルニア州、アナハイム）などの広範な商業的供給者から入手することができる。回転ポンプに関するさらなる詳細については、たとえば、カラシック他編の「ポンプハンドブック」（マクグロウヒルカンパニ（２０００））、およびナリック著の「遠心回転ポンプ：基礎と応用」（ＣＲＣ出版（１９９９））に記載され、両方とも参考のために統合される。

ii．動作制御
本願発明に係るシステムに用いられる特定の投与ステーションで利用される動作制御システムは、通常、コントローラ、モータドライブ、モータ、エンコーダおよびデコーダ、ユーザインターフェイス、およびソフトウェアなどの対応部品を有する。蠕動ポンプの駆動モータは、一般に、少なくとも１つの位置エンコーダおよび少なくとも１つのギア減速部品を有する。これらのステーションに用いられる例示的なモータは、通常、サーボモータやステッパモータなどを有する。いくつかの実施形態では、これらの投与ステーションのフィードバック部品は、モータに作動可能に接続された少なくとも１つのドライブ機構を有する。ドライブ機構は、通常、モータの位置をフィードバック制御する少なくとも１つの制御部品を有する。

上述のように、蠕動ポンプのローラ支持部の動作は、通常、ポンプに作動可能に接続されたモータにより駆動される。本願発明に係るシステムに随意的に採用される例示的なモータは、ＤＣサーボモータ（ブラシレスモータまたはギアモータタイプなど）、ＡＣサーボモータ（誘導モータまたはギアモータタイプなど）、ステッパモータ、リニアモータなどである。サーボモータは、通常、モータのコード信号を送信することにより位置特定可能な出力シャフトを有する。モータに対する入力が変化すると、出力シャフトの変位角が同様に変化する。ステッパモータは、一般に、磁場を用いてロータを回転させる。通常、フルステップ、ハーフステップ、または他の分数ステップインクリメントで、ステップ駆動を行うことができる。電圧がロータの周囲にあるポールに印加される。電圧が変化すると、各ポールの極性が変化し、その結果、ポールとロータの磁気的な相互作用によりロータが回転する。

また、本願発明に係るシステムの投与ステーションは、一般に、コントローラとモータとの間のインターフェイスとして機能するモータドライブ（ＡＣモータドライブ、ＤＣモータドライブ、サーボドライブ、ステッパドライブなど）を有する。特定の実施形態において、モータドライブは、集積された動作制御部品を有する。たとえば、サーボドライブは、通常、電気的な駆動出力信号を、閉ループ動作制御システムにおけるサーボモータに供給し、位置フィードバック修正信号が位置および速度の精度を最適化する。フィードバックを受ける集積動作制御回路および／またはソフトウェアを有するサーボドライブは、補償修正信号を形成し、位置、速度、および加速度を最適化する。

好適なモータおよびモータドライブは、ヤスカワ電気アメリカ株式会社（米国、イリノイ州、ウォーキーガン）、ＡＭＫドライブ＆コントロール株式会社（米国、バージニア州、リッチモンド）、エンプロテックオートメーションサービス（米国、ミシガン州、アンアーバー）、エアロテック株式会社（米国、ペンシルベニア州、ピッツバーグ）、クイックシルバーコントロール株式会社（米国、カリフォルニア州、コビナ）、ＮＣサーボテクノロジー株式会社（米国、ミシガン州、ウェストランド）、ＨＤシステム株式会社（米国、ニューヨーク州、ホッポージ）、ＩＳＬプロダクツインターナショナル株式会社（米国、ニューヨーク州、ショセット）などの数多くの異なる商業的供給者から入手することができる。モータおよびモータドライブに関するさらなる詳細については、たとえば、ポルカ著の「モータとドライブ」ＩＳＡ（２００２）、およびヘンダーショット他著「ブラシレス永久磁石モータの設計」マグナフィジックスパブリッシング（１９９４）に記載され、両方とも参考のために統合される。

iii．圧力源
本願発明に係るシステムの投与ステーションは、通常、流体マテリアルを投与のために準備する際にステーションへ送出する蠕動ポンプに加え、圧力源を有する。これらの追加的な圧力源は、ステーション導管に圧力を加えるように構成されており、ステーションに蠕動ポンプにより送出される選択分量の流体マテリアル（培養細胞基質など）が付勢され、あるいは導管から投与される。このようにして、本質的には、任意の圧力源を採用して、流体マテリアルを投与することができる。たとえば特定の実施形態では、圧力源は、導管と流体連通する圧縮ガスソースを有し、この導管から流体マテリアルが投与される。さまざまな圧力源を用いることができる。いくつかの実施形態では、たとえば、空気圧縮機を用いて、システム導管から選択分量に付勢する。窒素、ヘリウム、アルゴンなどの他のガスを随意的に用いて、流体マテリアルを送出させることができる。いくつかの実施形態では、圧縮ガスソースは、１つまたはそれ以上のシステム流体源（たとえば緩衝液または他の溶媒）などの流体マテリアル源を介して、流体マテリアルが投与される導管と流体連通している。これらの実施形態では、通常、圧縮ガスは圧縮された流体マテリアル源から流体マテリアルを付勢して、選択分量の流体マテリアルが導管から投与される。シリンジポンプや他の蠕動ポンプなどのさまざまなポンプは、ここに開示された投与システムにおけるこれらの圧力源として機能するように構成することができる。

選択分量の流体マテリアルを投与するためのこれらの圧力源からの圧力は、さまざまな技術を用いて調整することができる。特定の実施形態では、たとえばバルブが、圧力源と流体マテリアルが投与される導管の開口との間に配置される。いくつかの実施形態では、マイクロソレノイドバルブなどのソレノイドバルブが採用される。好適なバルブが、リーカンパニＵＳＡ（米国、コネチカット州、ウェストブロック）を含むさまざま供給者から入手することができる。これらの実施形態では、通常、バルブはこれを作動させるコントローラに作動可能に接続される。コントローラについては後に詳述する。

iv．配置・実装部
いくつかの実施形態では、本願発明に係るシステムの投与ステーションは、配置部を有する。一般に、配置部は、導管および／または流体マテリアル領域の互いに対する位置を可動式に配置するように構成されている。配置部は、流体マテリアル領域（マルチウェルプレート、基板など）を支持するように構成された、少なくとも１つのオブジェクトホルダまたは容器配置デバイスを有する。通常、配置部は、複数の導管から流体マテリアルを同時に投与するとともに、導管および／または流体マテリアル領域の互いに対する位置を可動式に配置することにより、流体マテリアルの容量が導管および／または流体マテリアル領域の移動と同時に供給され、処理量の高い「オンザフライ」式の流体マテリアルの投与を実現するように構成されたシステムコントローラと作動可能に接続されている。

２つの異なる軸に沿って配置するためには、
本願発明の投与システムのオブジェクトホルダは、たとえばマルチウェル容器の２つの軸のそれぞれを受容するように配置された１つまたはそれ以上の位置合わせ部材を有する。一例として、図２５は、ここに開示された投与システムで利用され得るオブジェクトホルダ２５００を上から見た斜視図である。上述したオブジェクトホルダの別の具体例（すなわちオブジェクトホルダ２３３０）が図２３Ａに概略的に図示されている。図２５に示すように、容器ステーション２５０１は、オブジェクトホルダ２５００の支持構造体２５０２上に配置されている。支持構造体２５０２は真空プレート２５０４を支持している。突起部２５０６，２５０８は位置合わせ部材として機能する。容器ステーション２５０１の図示された実施形態は、支持構造体２５０２から延びる２つのＸ軸突起部２５０８と、１つのＹ軸突起部２５０６を有する。したがってＸ軸突起部２５０８およびＹ軸突起部２５０６は、真空プレート２５０４に対して固定的に配置され、この実施形態では、一旦配置されたマルチウェル容器を所定位置に保持するように機能するものである。位置特定のＸ軸突起部２５０８はマルチウェル容器のＸ軸表面（すなわちマイクロ滴定プレートのＹ軸壁）と協働するように構成され、一方、Ｙ軸突起部２５０６は、マルチウェル容器のＹ軸表面（すなわちマイクロ滴定プレートのＹ軸壁）と協働するように構成される。

位置合わせ部材は、たとえば、位置特定するピン、タブ、リッジ、凹部、または壁表面などであってもよい。いくつかの実施形態では、位置合わせ部材は、適正に配置されたマルチウェル容器と接触する湾曲表面を有する。湾曲表面を用いることにより、たとえば、位置合わせ部材に接触する容器表面の表面粗さによる影響が最小限に抑えられる。一方の軸に沿って２つの位置合わせ部材を用い、他方の軸に沿って１つの位置合わせ部材を用いることは、図２５に示すように、容器を適当に配置する際の不規則な表面による影響を抑制する別の手法である。マルチウェル容器は、容器の表面に沿って３つのポイントで当接するので、容器表面全体が規則的であることに無関係に適正に位置合わせされる。

本願発明の特定の態様は、とりわけ、分析プレートや化合物プレートなどとしてのマイクロ滴定プレートを配置させるためのものである。たとえば、マイクロ滴定プレート２６００が図２６Ａ〜図２６Ｃに図示されている。図示のように、マイクロ滴定プレート２６００は、サンプルまたは試薬を保持するための数多くの個別のウェルを有するウェル領域２６０２を有する。マイクロ滴定プレートは、６，１２，２４，４８，９６，１９２，３８４，７６８，１５３６，９０００またはそれ以上のウェルを含む市販されているプレートを有するさまざまなサンプルウェル構成で市販されている。マイクロ滴定プレートは、グレイナアメリカ株式会社（米国、フロリダ州、レイクマリー）およびナルゲヌンクインターナショナル（米国、ニューヨーク州、ロチェスタ）を含むさまざまな製造業者から入手できることに留意されたい。マイクロ滴定プレート２６００は、底部に位置合わせ端部２６０６を含む外壁２６０４を有する。さらに、マイクロ滴定プレート２６００は、ウェル領域の下方であってその底部側の上に底面２６０８を有する。底面２６０８は、位置合わせ部材受容領域２６１０により、外壁とは分離されている。位置合わせ部材受容領域２６１０は、底面２６０８の端部で外壁２６０４の表面および内壁２６１２により境界が画定されている。位置合わせ部材受容領域２６１０にいくつかの水平支持部２６１４を設けてもよいが、これらの領域は、一般には、内壁２６１２および外壁２６０４の内側表面の間において開口している。

特定の実施形態において、マイクロ滴定プレートを配置するために、容器ステーションの位置合わせ部材は、随意的にマイクロ滴定プレートの内壁２６１２と協働するように構成されている。通常、内壁２６１２は、プレート２６００の外壁（たとえば壁２６０４）に比べて、より精緻に形成され、サンプルウェル領域の周辺領域により密接に関連しているので、内壁２６１２を好都合に利用される。したがって、マイクロ滴定プレートの内壁（たとえば内壁２６１２）を位置合わせ部材に位置合わせすることは、一般に、外壁（たとえば壁２６０４）を位置合わせすることより好ましい。内壁を位置合わせ表面として用いて精度よく位置合わせできるので、ユーザは、１５３６ウェルプレートなどの高密度マイクロ滴定プレートを利用できるようになる。位置合わせ部材（位置合わせ突起部２５０６，２５０８など）をプレート２６００の内壁とともに用いることにより、プレートの外側付近において必要とされる構造体を極力抑えることができる。こうして、ロボットアームまたは他の搬送デバイスは、プレート２６００に容易にアクセスすることができる。突起部を内壁２６１２に隣接して配置することにより、プレート２６００を移送しやすくなる。ただし、位置合わせ部材または突起部は、択一的な位置に配置することができ、その場合でもプレートを正確に配置しやすくなることを理解されたい。

オブジェクトホルダは、一般に、１つまたはそれ以上の可動部材を有する。可動部材は、１つまたはそれ以上の位置合わせ部材に対抗して容器を移動させるように機能する。たとえば、マルチウェル容器が位置合わせ部材の通常位置に配置されると、可動部材（ここでは「プッシャ」という。）は、容器の位置合わせ表面が配置デバイスの１つまたはそれ以上の位置合わせ部材に当接するように容器を移動させる。配置デバイスは、プッシャを用いて１つまたはそれ以上の軸に沿って容器を配置することができる。たとえば、配置デバイスは、しばしば容器をＸ軸に沿って配置する１つまたはそれ以上のプッシャを有し、容器をＹ軸に沿って配置する１つまたはそれ以上の追加的なプッシャを有する。プッシャは、当業者により知られた手段を用いて移動させることができる。たとえば、空気シリンダ、ばね、ピストン、弾性部材、電磁石または他の磁石、ギアドライブなど、あるいはこれらの組み合わせがプッシャを移動させ、容器を所定位置に移動させる上で好適である。

マイクロ滴定プレートをＸ軸およびＹ軸に沿って配置するためのプッシャを有するオブジェクトホルダの容器ステーションの１つの実施形態について図２５に図示されている。マイクロ滴定プレートは、通常、Ｘ軸およびＹ軸の突起部に隣接して配置される。マイクロ滴定プレートの底面が、真空プレート２５０４の上側表面２５１０の直ぐ上方にある。支持構造体２５０２のスロット２５１４を貫通して延びるＹ軸プッシャ２５１２を用いて、マイクロ滴定プレートのＹ軸の側壁に圧力をかける。十分な力をプレートに付加して、Ｙ軸突起部２５０６に対抗してマイクロ滴定プレートを押圧する。マイクロ滴定プレートがＹ軸突起部２５０６に対抗して押圧されたとき、支持構造体２５０２のスロット２５２０を貫通して延びるＸ軸プッシャ２５１８を用いて、マイクロ滴定プレートのＸ軸壁をＸ軸突起部に向かって押圧する。こうして、マイクロ滴定プレートは、Ｘ軸およびＹ軸の突起部の両方に対して正確かつ精緻に配置される。必ずしも必要なことではないが、１つまたはそれ以上のプッシャを、マイクロ滴定プレートの外壁ではなく内壁に当接させることが有用である場合がある。こうした構成を用いると、位置合わせ部材およびプッシャはマイクロ滴定プレートの下方に配置される。このとき、たとえば、マイクロ滴定プレートを支持部上に配置する他のデバイスと干渉し得る突起部を、プレート外部を包囲する領域に形成しないで済む。

上述のように、図２５に示す実施形態によるオブジェクトホルダは、容器を所望する位置に適正に配置するための保持デバイスとして機能する真空プレート２５０４を有する。Ｙ軸プッシャ２５１２およびＸ軸プッシャ２５１８の両方がマイクロ滴定プレートを精緻に配置するように十分な力で付勢するとき、真空源（図示せず）は、真空ライン２５２２を通じて真空開口部または真空孔２５２４に真空を引く。空気源（図示せず）は、空気ライン（図示せず）を介してプッシャを移動させるように空気圧をかける。

特定の実施形態において、配置部は、同様に、位置フィードバック制御ドライブに作動可能に接続されたＸ軸およびＹ軸直線移動テーブルを有し、これらの制御ドライブは、Ｘ軸およびＹ軸の直線移動テーブルのＸ軸およびＹ軸に沿った移動を制御するものである。特定の実施形態において、直線移動テーブルは、Ｘ軸またはＹ軸のただ１つの軸に沿って移動するように構成されている。通常、オブジェクトホルダは、Ｘ軸およびＹ軸直線移動テーブルなどに取り付けられている。たとえば、図２３Ａは、Ｘ軸／Ｙ軸直線移動テーブル２３３２に取り付けられたオブジェクトホルダ２３３０を概略的に示すものである。配置部は、一般に、導管の一部を支持し、Ｚ軸に沿って移動する投与ヘッド（図２３Ａに概略的に図示された投与ヘッド２３１８を参照されたい。）を含むＺ軸直線移動部品を有する。Ｚ軸直線移動部品は、一般に、投与ヘッドをＺ軸に沿って移動させるソレノイドモータなどを有する。特定の実施形態では、Ｚ軸直線移動部品は、同様に、たとえば投与ヘッド付近に配設されたマテリアル抽出ヘッドを有する。たとえば、マテリアル抽出ヘッドは、マルチウェルプレートの複数のウェルからマテリアルを非侵襲的に抽出する、すなわち特定の利用中においてプレート洗浄するように構成されている。マテリアル抽出ヘッドは、通常、マテリアルがプレートから抽出されるとき、マルチウェルプレートのウェルの中で互いに汚染し合うことを防止するように構成されている。本願発明に係るシステムに随意的に採用されるマテリアル抽出ヘッド、システム、および関連方法に関するさらなる詳細内容については、２００４年４月７日付けでミクラッシュらが出願した「マテリアルを抽出・投与するデバイス、システム、および方法」と題する国際特許出願公開第ＷＯ２００４／０９１７４６号に開示されており、この文献の内容がここに一体のものとして統合される。

本願発明に係るシステムには、さまざまな配置部または配置部品を採用することができる。特定の実施形態では、たとえば、ここに開示されたシステムのオブジェクトホルダの上に配置されたマルチウェルプレートや物質表面上で生成された検出可能な信号が検出される。これらの実施形態のいくつかにおいては、こうした検出を容易にするために、オブジェクトホルダに開口部が設けられる。さらに説明すると、オブジェクトホルダは、随意的に、本願発明の実施形態のいくつかではマルチウェルプレートや他の流体マテリアル領域を配置できるネストを有する。これらのデバイスのいくつかは、本願発明に係るシステムの分析部に関して上述したものである。本願発明に係るシステム作業ステーションで採用され得る、これらのあるいは他のタイプのオブジェクトホルダは、たとえば、２００１年６月１５日付けでメインキストらが出願した「自動化された精密オブジェクトホルダ」と題する国際特許出願公開第ＷＯ０１／９６８８０号、２００４年８月３日付けでエヴァンズらが出願した「マルチウェル容器の配置デバイス、ならびに関連するシステムおよび方法」と題する米国特許出願第１０／９１１２３８号、２００４年８月３日付けでエヴァンズらが出願した「マルチウェル容器の配置デバイス、ならびに関連するシステムおよび方法」と題する米国特許出願第１０／９１１２３８号、２００４年８月３日付けでエヴァンズらが出願した「分析検出システムおよび関連方法における非圧力式流体搬送プローブ」と題する米国特許出願第１０／９１１３８８号、および２００５年１月１９日付けでチャングらが出願した「マルチウェル容器の配置デバイス、システム、コンピュータプログラム製品、および方法」と題する米国仮特許出願第６０／６４５５０２号に開示され、これらの文献の内容がここに一体のものとして統合される。

いくつかの実施形態では、投与ステーションは、蠕動ポンプ、圧力源、コントローラ、配置部、および／または他のシステム構成部品を互いに対して固定するためのマウント部品を有する。マウント部品は、通常、実質的に硬く、システム動作中、他のシステム構成部品を十分に支持できるような鋼または他の材料を用いて形成されている。例示的なマウント部品（すなわちマウント部品２３０４）が、上述のような図２３Ａに概略的に図示されている。

ｖ．洗浄部
本願発明に係るシステムの投与ステーションは、同様に洗浄部を随意的に有し、洗浄部は、配置部が導管を洗浄部に少なくとも接近するよう移動させたとき、導管（その投与先端部）を洗浄するように構成されている。流体マテリアルが投与されたとき、少量の流体が投与先端部の外側表面に芯形成（wicking）あるいは付着することがある。すると、一般には、付着した流体を先端部から除去しなければ、投与ステップを続けると、先端部の表面が流体により被膜され、より多くの流体引き寄せるので、さらに芯形成が助長される。さらには、芯形成されたマテリアルは選択された流体マテリアル領域に投与されることはなく、そして／または選択されない領域に投与されることになるので、投与すべきマテリアルの量が不正確となる。流体マテリアルの芯形成は、複数のマテリアル導管において異なる速度で生じるので、複数容量のマテリアルを複数のマテリアル導管から同時に投与するとき、この不正確さはより増大する。したがって、本願発明の特定の実施形態においては、芯形成された流体マテリアルは、一般に、洗浄部を用いて投与ステップの間に洗浄される。

いくつかの実施形態では、たとえば洗浄部は、少なくとも１つの開口部を含む真空チャンバを有し、適用された真空により、芯形成されたマテリアルまたは付着マテリアルを導管または投与先端部の外側表面から除去されるように、配置部が導管をこの開口部の中に、または接近させる。通常、導管の外側断面の大きさは開口部の断面大きさより小さい。たとえば、図２７Ａは、１つの実施形態による洗浄部２７００の真空チャンバ２７０２の概略的な一部透視斜視図である。図示のように、複数の開口部２７０４は、洗浄部２７００に設けられ、通常真空源（図示せず）に作動可能に接続された出口２７０６と連通する。同様に図示のように、投与ヘッド２７０８は、洗浄部２７００の上方に配置されている。導管先端部２７１０が開口部２７０４内に少なくとも部分的に下降して、真空を引くことにより導管先端部２７１０から付着マテリアルが除去されるように、開口部２７０４は、投与ヘッド２７０８の導管先端部２７１０に対応するように構成されている。図２７Ｂは、開口部２７０４に近接して配置された導管先端部２７１０の詳細な断面を概略的に示すものである。矢印２７１２は、開口部２７０４に流れる空気速さＶ_Ａを示す。導管先端部２７１０が開口部２７０４内に下降するとき、開口部２７０４の面積が小さくなるため、真空チャンバ２７０２と導管先端部２７１０の間に形成される間隙におけるＶ_Ａが増大し、導管先端部２７１０の外側表面から付着マテリアルが取り除かれる。真空チャンバを、たとえば本願発明に係るシステムの配置部のオブジェクトホルダの表面上に随意的に配置してもよい。

vi．導管
本願発明に係るシステムで用いられる導管は、さまざまな実施形態を有する。いくつかの実施形態では、たとえば、投与デバイスで用いられる導管の末端部は、導管と一体成形された、あるいは直接的または挿入物を介して導管に接続された投与先端部（たとえばノズルのような先細った先端部など）を有する。導管（ポンプチューブなど）および／または用いられる先端部の寸法（すなわち内側断面の大きさ）は、通常、少なくとも部分的には、所望する投与量や流体マテリアルの供給速度などに依存する。より大きいサイズを随意的に用いることができるが、導管および／または先端部に貫通して配設された管腔は、一般的には、たとえば約１００μｍ〜約１００ｍｍの間の断面寸法を有し、より一般的には約５００μｍ〜約５０ｍｍ、さらにより一般的には約１ｍｍ〜約１０ｍｍの間の断面寸法を有する。随意的には、導管または先端部内に配設された管腔は、少なくとも２つの異なる断面寸法を有する。

導管、先端部、および挿入物は、広範な材料を用いて形成することができる。導管、投与先端部、および／または挿入物を形成するための例示的な材料として、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、ポリメチル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）、フッ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）（テフロン（商標））、ハーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、オートプレネ、Ｃ−ＦＬＥＸ（登録商標）（シリコーンオイルを用いてブロック共重合体で改質されたスチレンエチレンブチレン（ＳＥＢＳ））、ＮＯＲＰＲＥＮＥ（登録商標）（ポリプロピレン系マテリアル）、ＰＨＡＲＭＥＤ（登録商標）（ポリプロピレン系マテリアル）、シリコン、ＴＹＧＯＮ（登録商標）、ＶＩＴＯＮ（登録商標）（フルオロポリマ系エラストマの範囲を含む）などが挙げられる。同様に、投与先端部、および挿入物は、随意的には、ガラスやさまざまな金属（ステンレス鋼など）を含む他の材料を用いて形成される。導管、先端部、および／または挿入物を形成するための材料は、通常、セイントゴベイン・パフォーマンス・プラスティック（米国、カリフォルニア州、ガーデングローブ）およびデュポン・ダウ・エラストマーズＬＬＣ（米国、デラウェア州、ウィルミントン）など、数多くの異なる商業的供給者から入手することができる。

特定の実施形態において、導管は、弾性を有する変形可能部材を有していてもよい。図４９に概略的に図示されているように、例示的な導管４９００は、所定長さのチューブ４９０２を有し、そのいずれか一方の端部が先端部４９０４と流体連通する。先端部４９０４は、先端部の脱落を阻止し、好適には、流体がチューブから漏れるのを防止するための延長部を有する。好適には、延長部は、先端部４９０４をチューブ４９０２内に導入しやすくするために先細りに形成され、チューブ４９０２の内壁と協働して封止し、先端部４９０４がチューブから脱落しないように十分に広く外側に先細った返し（barb）部材４９０６を有することが好ましい。好都合にも、返し部材４９０６は、返し部材とチューブ４９０６の内壁の間に間隙が形成されることを防止するように先細っている。

同様に、図４９に図示された実施形態から明らかなように、先端部４９０４は、ハウジング４９１０に設けた孔４９０８を貫通して延びている。１つの実施形態では、孔４９０８の長さは、その直径の少なくとも５倍以上長い。また図示されているように、先端部４９０４は、固定具を用いて所定位置に保持されている。好適には、固定具は、先端部４９０４から延びる傾斜部材４９１６と係合するように構成された傾斜表面４９１４を有し、先端部がナットを貫通できるような貫通孔を有するねじ山付きナットである。傾斜表面４９１４は、ナット４９１２を締め付けたとき、先端部４９０４を中央に配置するように機能する。

図示された実施形態において、上述のように、チューブ４９０２は、先端部４９０４の間に配置された蠕動ポンプ４９１８を有する。１つの実施形態では、ポンプ４９１８は、小さいプラグに起因してチューブ４９０２が導管４９００内で潰れるリスクを低減するために導管４９００の吸引側に近い方に配置される。ポンプ４９１８を先端部４９０４の間に直接的に配置することにより、チューブの長さを好都合にも最小限に抑えることができる。

１つ実施形態において、上述の洗浄部を用いて、あるいは洗浄流体を導管４９００に流すことにより、先端部４９０４の両方を平行して洗浄してもよい。さらに、このとき先端部４９０４と流体連通しない追加的な先端部も同様に洗浄してもよい。

Ｆ．培養、冷却、および容器保管デバイス
本願発明の化合物プロファイル解析システムは、所与の回転式ロボットまたは他のロボット把持デバイスの作業周辺域内にあって、たとえば選択されたステーション部においてロボットによりアクセス可能なさまざまな培養、冷却、および保管ステーションを随意的に有する。特定の実施形態では、細胞を化合物プロファイル解析で用いる前に、たとえば増殖または成長過程の一部として、培養ステーションを用いて細胞集団を培養する。さらに、培養細胞が上述の培養細胞継代ステーションを用いて分割されるとき、通常、サンプルアリコート（一定分量のサンプル）が選択された期間毎に培養細胞フラスコから自動的に抽出され、本願発明に係るシステムに含まれる冷凍ステーション内に保管される。さらに具体的には、化合物・分析マルチウェル容器は、本システムの分析部で所与の分析を行うために利用される前に、通常、培養ステーション、冷却ステーション、および他の保管ステーションに少なくとも一時的に保管される。本願発明のシステムで随意的に採用される例示的な培養デバイスおよび他の保管デバイスについては、たとえば、２００２年７月１８日付けでウェスラークらが出願した「ハイスループット培養デバイス」と題する国際特許出願公開第ＷＯ０３／００８１０３号、２００４年２月６日付けでウェスラークらが出願した「化合物保管システム」と題する米国特許出願公開第２００４／０２３６４６３号、および２００４年８月４日付けでショーが出願した「オブジェクトを保管するデバイス、システム、および関連方法」と題する米国仮出願第６０／５９８９２９号に開示され、これらの文献の内容が一体のものとしてここに統合される。

さらに説明すると、本願発明のシステムで採用される培養デバイスは、その側方に配置されたアクセスパネルに配置された複数のドアを有するハウジングを有する。通常、培養デバイスの外側に配置されたロボット把持デバイスを用いて、アクセスパネルに配置された個々のドアを開いて、容器（マルチウェル容器、培養細胞フラスコ）を培養デバイス内に収容し、容器を培養デバイスから取り出す。こうして、通常、培養デバイスの外部環境と内部環境の間での空気の交換を減らすとともに、培養デバイス内で移動する部品を規制することができる。その結果、本願発明のシステムで用いられる培養デバイスは、湿度、温度、雰囲気状態（ＣＯ_２，Ｎ_２または他のガスのレベル）などのパラメータを維持するための制御された環境を提供する。

培養デバイスの１つの実施形態が図２８に概略的に図示されている。とりわけ図２８Ａは、培養デバイス２８００の概略的な正面断面図である。図示のように、培養デバイス２８００はハウジング２８０２を有し、ハウジングはその内部に配置された垂直コラムを含むカルーセル棚２８０４を有する。回転機構（外部モータとして図示）は、回転ラック２８０４に作動可能に接続され、カルーセル（回転ラック）２８０４の選択された垂直コラムを垂直コラムドア２８０８に位置合わせするように回転させる。特定の実施形態では、回転機構は、回転可能なカルーセル２８０４を１つまたはそれ以上のモードで回転させるように構成されている。具体的には、１つの例示的な選択可能なモードは、回転可能なカルーセルが回転するとき、回転可能なカルーセルに振動を与えるものであって、すなわちカルーセル棚上に載置された容器または他のオブジェクトを攪拌するものである。通常、コントローラ２８１４は、選択可能なモードにおいて、回転機構２８０６を用いてカルーセル２８０４の回転を制御する。培養デバイス２８００は、１つまたはそれ以上のハウジング内部条件を制御するコントローラ２８１２を有する。図２８Ａはドア開放機構２８１０を概略的に図示し、ドア開放機構は、数多くの突起部（または一連のピンまたは他の係止部など）を含む部材（たとえば、ロッド、コラム、ポール、スラット、バーなど）を有し、ドア２８０８の垂直コラムのアクセスしたドアを開口状態に維持するものである。図２８Ｂは、培養デバイス２８００の概略的な側面断面図である。

上述のように、複数のコラム（一般に「ホテル部」という。）および複数の棚を有する回転式垂直コラムは、通常、培養デバイスの内側に配置されている。さらに説明すると、図２９Ａは１つの実施形態による培養デバイス２９００の概略的な上面断面図であり、図２９Ｂは培養デバイス２９００の概略的な底面断面図である。培養デバイス２９００は、ハウジング２９０２内に配設された複数の棚２９０４を含むカルーセル２９０３を有する。回転機構（図示せず）はカルーセル２９０３に作動可能に接続され、カルーセル２９０３の選択された垂直コラムを（Ｚ軸の周りに）回転させて、ドア２９０８の垂直コラムと位置合わせする。同様に、培養デバイス２９００はドア開放機構２９１０を有し、ドア開放機構は、複数の係止部（突起部として図示）を含む部材（たとえば、ロッド、コラム、ポール、スラット、バーなど）を有し、ドア２９０８の垂直コラムのアクセスしたドアを開口状態に維持するものである。ドア２９０８の垂直コラムは、ハウジング２９０２にヒンジを介して接続され、これによりドア２９０８の垂直コラムを開いたり閉じたりする機能が得られる。図２９Ａは閉じた状態にあるドア２９０８の垂直コラムを概略的に示し、図２９Ｂは開いた状態にあるドア２９０８の垂直コラムを概略的に示す。

上記したように、本願発明に係るシステムの培養システムは、通常、デバイスの側方に配置したアクセスパネル（たとえば、垂直アクセスパネル、水平アクセスパネルなど）を有する。いくつかの実施形態において、アクセスパネルはヒンジを介してデバイスのハウジングに固定されている。アクセスパネルが開放していると、カルーセル内の複数の棚および特定の培養デバイスの内部コンパートメントにアクセスすることができる。随意的には、所与の培養デバイスの内側環境を外部環境から封止するためのガスケットと、必要に応じてアクセスパネルを閉じた状態で維持するための固定具、ラッチ、および／または他の機構とを有する。

図３０Ａは、１つの実施形態による培養デバイス３０００の概略的な正面図である。図示のように、アクセスパネル３００２は、デバイスハウジング３００４の表面に配設されている。アクセスパネル３００２は、垂直コラムドア３００６を有し、ヒンジ３００８を介してデバイスハウジング３００４に固定される。ドア開放機構３０１０の一部が同様に図示されている。図３０Ｂは、培養デバイス３０００の概略的な上面図である。

ロボット把持デバイスは、通常、選択されたドアを開くように機械的に作動するので、ドアを開くために個別のアクチュエータは通常必要ではない。すなわち、培養デバイスは、所与の垂直コラムまたは水平行のドアを開放するための内部機構を備える必要はない。比較的に小さいドアだけが所定期間、開放されるので、培養デバイスと外部雰囲気との間の空気の交換は抑制される。図３１は、培養デバイス３１０１の外側に配置された、垂直アクセスパネル３１１４上のドアを開放するためのロボット把持デバイス３１００を示すものである。ロボット把持デバイス３１００は、培養デバイス３１０１内に容器を装填し、培養デバイスから容器を取り出すものである。とりわけ図３１は、この例示的な実施形態のハウジング３１１２の垂直コラムドア３１０８のドア３１０６と相互作用するロボット把持デバイス３１０４の把持機構３１０２を概略的に示す。ロボット把持デバイス３１００は、ロボットアーマチュア３１０４の動きを制御するための論理デバイス３１１６を有する。またロボット把持デバイスは上述の通りである。

本願発明に係るシステムは、随意的には、特定のモジュラ式オブジェクト保管デバイスを含む他の保管デバイスを有する。これらのデバイスを用いて、たとえばマルチウェル容器に保管された化合物ライブラリなどの数多くのオブジェクトを保管し、制御することができる。ロボと把持デバイスは、一般には、マルチウェルプレート、基板、培養細胞フラスコなどをオブジェクト保管モジュール棚にまたはモジュール棚から移送し、そして／またはモジュラ式オブジェクト保管デバイスの支持部のオブジェクト保管モジュール領域に、および／またはモジュール領域からオブジェクト保管モジュールを移送できるように構成されている。上記のように、モジュラ式オブジェクト保管デバイスの棚の上に保管されたオブジェクトの汚染を防止するために、これらのようなシステム構成部品は、随意的には筐体またはチャンバの内部に収容される。

たとえば、図３２は、モジュラ式オブジェクト保管デバイス３２０２と、ロボット把持デバイス３２０４を有する容器保管ステーション３２００の概略的な斜視図である。図示のように、ロボット把持デバイス３２０４は、ロボットアーマチュアまたはロボットブーム３２０８に作動可能に接続された把持機構３２０６を有し、マルチウェルプレート３２１０が把持機構３２０６により把持され、ブーム３２０８によりモジュラ式オブジェクト保管デバイス３２０２の棚に移送され、そして／または棚から移送されるように、マルチウェルプレート３２１０に対し把持機構３２０６を配置するものである。通常、ロボット把持デバイス３２０４は、モジュラ式オブジェクト保管デバイス３２０２と、投与ステーション、分析部、またはたとえば処理または分析を行うための他の作業ステーションなどの別のシステム構成部品との間で、マルチウェルプレート３２１０を移送する。

Ｇ．蓋処理デバイス
汚染および蒸発作用を防ぐために、サンプル容器に蓋を設けることが好ましい場合がある。マルチウェル容器などの所与の容器に対して十分に封止する蓋は、蒸発および汚染を防止するだけでなく、一般には、より一貫して、かつより高い信頼性でガスをサンプルウェル内に拡散することができる。蓋は、容器に蓋を加えるとき、あるいは容器から蓋を取り外すときにロボット把持デバイスが係合する、把持端部などの把持構造体を有する。
たとえば、２０００年５月１１日付けでメインキストらに付与された「試料プレート蓋およびその使用方法」と題する米国特許第６５３４０１４号が、ここに開示されたシステムで容器を封止するために随意的に採用されるロボットのための試料プレート蓋について開示している。さらに、ここに開示されたシステムの構成部品として、容器に蓋を加えるとき、あるいは容器から蓋を取り外すための蓋処理デバイスまたは蓋処理ステーションが随意的に設けられる。

Ｈ．追加的な検出部品
本願発明のシステムは、マルチウェル容器のウェルや、培養細胞フラスコ、培養細胞フラスコから抽出されたサンプルアリコートなどで生成される検出可能な信号を検出するように構成された検出器または検出部品を有する。上述のように、たとえば検出器は、通常、本願発明に係るシステムの分析部内に配置されている。随意的には、上述の分析部に加えて、あるいは分析部以外に、他の検出部品をこれらのシステム内に設けてもよい。

たとえば、本願発明のシステムで随意的に採用される好適な信号検出器を用いて、蛍光、燐光、放射能、質量、濃度（試薬濃度、細胞内濃度、細胞数など）、ｐＨ、電荷、吸光率、反射率、ルミネッセンス、温度、磁力などを検出することができる。１つの例示的な実施形態では、ＡＣＱＵＥＳＴ（商標）ステーション（モレキュラ・デバイス株式会社、米国、カリフォルニア州、サニーベイル）がシステム構成部品として配設される。これらのワークステーションは、通常、ロボットアクセスのためにマルチモードリーダおよび変形ネストを有する。いくつかの実施形態では、本願発明のシステムは、同様に、ＦＡＣＳアレイまたは他の細胞計数部品を有する。ここに開示されたシステムで随意的に採用されるこれらの構成部品の具体例として、ＢＤ ＦＡＣＳアレイ（商標）バイオアナライザシステム（ＢＤバイオサイエンス、米国、カリフォルニア州、サンホゼ）、メタ・モルフ（登録商標）画像形成システム（ユニバーサル・イメージング株式会社（商標）モレキュラ・デバイス株式会社の関連会社、米国、ペンシルベニア州、ダウイングタウン）などがある。

検出器は、所与の分析ステップまたは処理ステップなどの上流および／または下流からの１つまたは複数の信号を随意的にモニタする。たとえば、検出器は、「リアルタイム」結果に対応する複数の光学的信号を随意的に検出する。具体的な検出器またはセンサは、光電子増倍管、ＣＣＤアレイ、光センサ、温度センサ、圧力センサ、ｐＨセンサ、導電性センサ、走査センサなどを含む。これらのセンサおよび他のセンサのそれぞれは、ここに開示されたシステムに容易に組み込むことができる。検出器がマルチウェル容器、培養細胞フラスコ、または他の構成部品に対して移動するように構成するか、あるいはマルチウェル容器、培養細胞フラスコ、または他の構成部品が検出器に対して移動するように構成する。特定の実施形態において、たとえば、検出部品が並進移動部品に取り付けられ、オブジェクトホルダまたはここに開示された容器配置デバイス上に配置されたマルチウェル容器、培養細胞フラスコ、または他の構成部品に対して移動する。随意的には、本願発明のシステムは複数の検出器を有する。これらのシステムにおいて、こうした検出器は、通常、マルチウェル容器または他の容器の内部またはこれに隣接して配置され、マルチウェル容器または他の容器とセンサ通信する（すなわち検出器は、プレート、容器またはそれらの一部の特性、およびプレートまたは容器などの一部の検出器が検出しようとする内容を検出することができる。）。

図５０Ａおよび図５０Ｂに関して説明した１つの実施形態では、検出器は再利用可能なウェルプレートとともに用いることができる。この図示された実施形態では、再利用可能なウェルプレート５００２は、標準的な９６ウェルプレートと同様の形状およびフットプリントを有する単一のウェルプレートであって、９６ウェルプレートを受容するように構成された検出器と適合するものである。他の実施形態では、ウェルプレートは、１つ以上のウェルを有していてもよい。図示された実施形態では、検出器はＦＡＣＳアレイ５００４である。洗浄を容易にするために、再利用可能なウェルプレートは、好適にはステンレス鋼を用いて作製される。

サンプル先端部５００６を介して、サンプルをウェルに追加するようにしてもよい。１つの実施形態では、サンプルは、中間的な容器に移し替えることなく、フラスコから直接的に採取される。好適にも、これにより部品の置換および洗浄の量を最小限に抑えることができる。ウェルにサンプルを添加する前および後の両方において、サンプル先端部を洗浄用試薬で洗い流す。さらなる実施形態では、試薬添加先端部（図示せず）を採用して、染色液などのさらなる成分をウェルに添加してもよい。

サンプルをウェルに添加した後、本実施形態ではＦＡＣＳアレイ５００４である検出器は、サンプルを測定し、サンプルの測定密度を出力するように指令される。好適にも、処理量を最大化するために、サンプル先端部５００６をこの処理で平行して洗浄してもよい。検出処理が完了した後、ウェルプレート５００２は洗浄するために取り出される。図示された実施形態では、吸引先端部５０１０（図示せず）を用いて、サンプルを容器から取り除いてもよい。１つまたはそれ以上の洗浄試薬先端部５００８を用いて洗浄用試薬をウェルに添加し、吸引先端部を用いて吸引する。

図５０Ｂは、再利用可能なウェルプレート５００２のウェル５０１２の概略的な断面図である。図から明なように、ウェルの底部５０１４が吸引先端部５０１０の端部の断面と大きさおよび形状において実質的に同じとなるように、ウェル５０１２の側面が内側に傾斜している。これにより、吸引先端部５０１０を用いて、ウェル５０１２内の流体を極力多く取り除くことができる。

随意的には、検出器は、たとえば検出器信号情報を分析結果情報など変換するシステムソフトウェアを含むコンピュータを有するか、あるいはコンピュータに接続されている。たとえば、検出器は、随意的に、独立したユニットとして存在するか、単一の装置としてコントローラに統合される。システム構成部品の間で情報を伝達するために、少数または単一の通信ポートを用いればよく、これらの機能を単一ユニットに統合することにより、これらの装置とコンピュータとの接続を容易にすることができる。コンピュータおよびコントローラについては以下に説明する。本願発明に係るシステムに随意的に含まれる検出部品については、スクーグらによる「装置分析の原理」（ハーコート・ブレイス・カレッジ出版、１９９８年、第５版）、およびカーレルの「分析装置、性能、特徴、および品質」（ジョン・ウィリー＆サンズ株式会社、２００年）に開示されており、これらは参考としてここに統合される。

Ｉ．発酵装置
ここに開示されたシステムの構成部品として、発酵ステーションを随意的に設ける。特定の実施形態では、たとえば発酵装置を用いて、さまざまな細胞培養プロセスの一部として細胞集団を成長させる。例示的な発酵装置が図３３に図示されている。発酵装置３３００は、概略、サンプルホルダ装置３３５５、カニューレ装置３３８０、およびガス分配装置３３７０を有する。図示された発酵装置３３００は、発酵処理の直前および直後に適用可能なサンプル容器内の複数のバッチサンプルを独立して同時に発酵させるように構成されている。

サンプルホルダ装置３３５５は、支持表面３３１７、通常サンプル容器アレイ（アレイ３３１０など）を形成する独立した複数のサンプル容器３３１５、搬送可能な容器フレーム３３５０、およびアレイ３３１０に対応する配置ウェルアレイ３３６０を有する。支持表面３３１７は、個々のサンプル容器３３１５の上に設けられ、サンプル容器は全体としてサンプル容器アレイ３３１０を形成する。通常、支持表面３３１７は、各サンプル容器の底面に設定されるが、随意的には支持表面は、サンプル容器３３１５を容器フレーム３３５０または別の処理ステーションに対して搬送できれば、サンプル容器の任意の表面上にあってもよい。

個々のサンプルウェル３３１５の底面は、配置ウェル（すなわち配置ウェル３３５７）内に配置される。配置ウェルアレイ３３６０は、通常、アレイ３３１０の構成に対称的に形成され、搬送可能な容器フレーム３３５０に組み込まれている。

搬送可能な容器フレーム３３５０を用いることにより、サンプル容器アレイ３３１０の全体を１つの発酵装置から複数のプロセス中の別のプロセスステーションに随意的に搬送することができる。この具体例で、搬送可能な容器フレーム３３５０は、サンプル容器アレイ３３１０を水槽などの温度管理領域３３１１に搬送する。この実施形態において、温度管理領域３３１１は、水槽容器３３１６内の水槽３３４０を有し、この水槽は、水槽温度コントローラ３３２０および水槽３３４０に浸漬された温度コイル３３３０により制御される。

例示的なガス分配装置が図３３および図３４に図示されている。ガス分配装置３３７０は、多岐管３３７５に接続されたガスソース３３８５を有する。導管３３７１は、多岐管３３７５とコネクタ３３６５とを接続する。コネクタ３３６５は、多岐管３３７５をガス分配器３３５６に接続する。

図３３および図３４に図示された実施形態において、カニューレ装置３３８０は、サンプル容器アレイ３３１０に対応する独立したカニューレ３３２２を有するカニューレアレイ３３２１を有する。個々のカニューレ３３２２のそれぞれは、固定具３３３５を用いて随意的に接続され、カニューレ３３２２をガス分配装置３３７０に連結する。空気混入および攪拌を増長するために、カニューレ３３２２は、通常、個々のサンプル容器３３１５の実質的に底部まで延びている。

図３５は、自動化された発酵ステーションの一例を示す。プロセスコントローラ３５０５は、ステーション３５００のさまざまな構成部品をモニタおよび制御し、通常、オペレータインターフェイスを介してプログラム可能なコンピュータである。択一的には、プロセスコントローラ３５０５は、タイミング機構などのステーション３５００の複数の構成部品を統合する任意の適当なプロセッサであって、溶液を添加し、温度を調整し、ガス流速およびガス混合物を調整し、測定検出し、そして／またはオペレータの介入を促す警告または通知の送信するものである。電気的接続３５１０，３５５５，３５９５を介して、発酵ステーション３５００のさまざまな構成部品がプロセスコントローラ３５０５に接続される。たとえば、電気的接続３５１０により、コントローラ３５０５を起動して、供給溶液３５２０，３５３５，３５４５からの流体フローの供給の開始、停止、およびモニタを行う。同様に、電気的接続３５７５により、コントローラ３５０５を起動して、サンプル容器３３１５内に試薬の投与の開始、停止、およびモニタを行う。同様に、電気的接続３５９５により、温度制御領域をモニタし、調整するとともに、コントローラ３５０５が、センサ３５９０からの情報を送信し、受信する。他の接続デバイスも随意的に用いられる。

発酵装置３５００の１つの実施形態において、供給溶液３５２０，３５３５，３５４５は、個々の供給チューブ３５２５から投与チューブ３５１５に（１つずつ、組み合わせて、連続的に、あるいは全体的に）ポンプ送出される。適当なソレノイドを選択すると、投与チューブ３５１５を介してポンプ送出する供給溶液が特定される。たとえばソレノイド３５３０は、供給溶液３５２０から投与チューブ３５２５を流れるフローを制御する。別の応用例では、供給溶液３５２０と供給溶液３５３５の混合物が同時に投与チューブ３５１５にポンプ送出される。別の応用例では、まず供給溶液３５２０を投与チューブに供給した後、（コントローラ３５０５が指定した）培養期間を経た後、供給溶液３５３５が投与チューブにポンプ送出される。任意の好適な用途によれば、供給溶液を随意的にさまざまに組み合わせて、より多くのまたはより少ない供給溶液をステーション３５００とともに用いてもよい。

随意的には蠕動ポンプであるポンプ３５１０を用いると、投与チューブ３５１５が供給溶液を個々の投与チューブ３５６０に搬送する。個々の投与チューブ３５６０は、個々のサンプル容器３３１５に対応し、チューブ３５６０が配置され、その結果、ソレノイド３６５６が開くと、供給溶液３５２０がたとえば投与チューブ３５６０から対応するサンプル容器３３１５に容量分析で搬送される。各ソレノイド３５６５は、個々のサンプル容器３３１５に対応する。供給溶液を容量分析で投与することが、通常、投与量、投与速度、および投与時間を制御するプロセスコントローラ３５０５により制御される。投与チューブ３５６０は、随意的にプラスティック、金属、または投与される供給溶液と反応しない任意の材料を用いて形成することができる。

１つの実施形態において、送出ソレノイド３５６５は、ポンプ３５１０とコントローラ３５０５と協働して、供給溶液３５２０，３５３５，３５４５などの複数の供給溶液を個々のサンプル容器３５１５内に送出する。各ソレノイド３５６５は、サンプル容器３３１５に対応し、枝分かれし、単一の蠕動ポンプ３５１０の出力により供給される。各ソレノイド３５６５は、好適には、一定量の供給溶液３５２０を投与するために、連続的に開口している。しかしながら、平行して添加することも本願発明の範囲内で実施される。

１つの実施形態において、供給溶液３５２０は、個々の投与チューブ３５６０に溶液３５２０を供給するために、ポンプ３５１０およびソレノイド３５６５を用いて、投与チューブ３５１５を介して、栄養素を発酵媒質３５２０に導入する。供給溶液３５２０を添加した後、ソレノイド３５３０を閉じ、すすぎ溶液３５４５に相当するソレノイド３５４０を開く。ポンプ３５１０は、投与チューブ３５１５を介して、すすぎ溶液３５４５を送出することにより、溶液３５４５で投与チューブ３５１５をすすぎ、その後、この溶液は廃液容器３５８５に流される。ソレノイド３５８０は、投与チューブ３５１５から廃液容器３５８５に至るフロー制御する。供給溶液３５３５は、投与チューブ３５１５を介してポンプ送出され、チューブ３５６０を介して投与される。投与チューブ３５１５は、別の溶液を添加する前に、リンス溶液３５４５で再度すすがれる。ソレノイド３５６５は、下流側のデッドスペースを極力小さくするために、通常投与チューブ３５６０の直近に配置される。こうして、相互汚染、または投与チューブ３５１５を介した次のまたは異なる添加溶液による汚染を排除しつつ、投与チューブ３５１５は、既知の量の供給溶液３５２０，３５３５を正確に搬送する。したがって、次の添加を希釈する先の添加からの供給溶液の最小既知量をもって、各添加は容量分析的に正確である。こうして、自動化して極めて正確に手法で、追加的な栄養素、微量元素、ビタミン、糖、炭水化物、窒素含有化合物、蒸発液体、ｐＨ調整化合物、緩衝剤、また他の溶液などの供給溶液を発酵媒質３５２０に添加してもよい。

予め設定された時間間隔で、またはサンプル容器３３１５内のいくつかの物理的特性の測定に呼応して、プロセスコントローラ３５０５と協働して、さまざまな構成部品を起動してもよい。たとえば、１つの実施形態では、オペレータによるプログラムがコントローラを制御して、特定の温度で所定期間サンプル容器３３１５を培養し、所望量の供給溶液３５２０を添加し、そしてさらに異なる温度で所定期間培養する。任意の好適な発行条件の組み合わせをプロセスコントローラ３５０５にプログラムする。このプロセスコントローラは、コンピュータ、コンピュータネットワーク、他のデータインプットモジュールなどを有する。

いくつかの実施形態では、プロセスコントローラ３５０５は、供給溶液の温度制御および添加、ガス流速およびガス混合物の適応、培養期間、センサ３５９０で受信したデータに呼応したすすぎ処理を調整する。センサ３５９０は、随意的に、個々のサンプル容器３３１５の内側または外側に配されている。センサ３５９０は、分光光度学的に色の変化を検出し、蒸発速度をモニタし、吸光度変化を測定し、測光分析的に光の変化を検出し、ｐＨ変化を検出し、レドックス電位を電界測定し、温度変動をモニタし、あるいは他の物理的変化を検出して、そのデータをプロセスコントローラ３５０５に送信することができる。これに応じて、プロセスコントローラ３５０５は、ステーション３５００のさまざまな構成部品を調整する。たとえば、レドックス電位を測定することにより、センサ３５９０は、発酵サンプルが過酸化状態にあること、または他のガスが過剰に供給されていることを検出し、プロセスコントローラ３５０５は、これに応じて、ガスフローまたはガス混合比を調整する。別の具体例として、プロセスコントローラ３５０５は、センサ３５９０が検出したｐＨ変化に応答して、供給溶液３５２０からｐＨ緩衝剤を添加してもよい。
１つの実施形態では、発光をモニタすることにより、蛋白質発現が最大であることを検出することができ、最適な発酵物生成が完了したとき、発酵を停止させて、発酵資源の浪費を極力抑える。

発酵媒質３５２０、カニューレ３３２２、および供給溶液３５２０の投与が均一であることに起因して、サンプル容器アレイ３３１０の全体をモニタするために、極めて数少ない、たとえばただ１つのセンサ３５９０が必要とされる。択一的には、サンプル容器３３１５は、異なる発酵媒質３５２０を含む場合、または異なる発酵条件で発酵させる場合、数多くのセンサが随意的に用いられる。

本願発明に係るシステムに随意的に採用される例示的な発酵装置については、たとえば、２００２年２月８日付けでダウンズらが出願した「マルチサンプル発酵装置およびその使用方法」と題する米国特許出願公開第２００２／０１４６８１８号、２００２年２月８日付けでダウンズらが出願した「マルチサンプル発酵装置およびその使用方法」と題する米国特許第６７２３５５５号、および２００２年２月８日付けでダウンズらが出願した「マルチサンプル発酵装置およびその使用方法」と題する米国特許第６６３５４４１号に開示されており、これらの文献の内容がここに一体のものとして統合される。

Ｊ．遠心分離機
本願発明のシステムは、所与の作業周辺域の内側または外側に、遠心分離機または遠心分離ステーションを有する。通常、これらのステーションを用いて、たとえば標的蛋白質の単離プロセスの一部として細胞を採取または凝縮する。本願発明に係るシステムに採用され得る自動遠心分離機については、たとえば２００２年２月８日付けでダウンズらが出願した「自動遠心分離機およびその使用方法」と題する米国特許出願公開第２００２／０１３２３５４号に開示されており、これらの文献の内容がここに一体のものとして統合される。

さらに説明すると、図３６〜図４１は、本願発明のシステムに随意的に配設される自動遠心分離ステーション３６００の概略図である。この実施形態において、図３７に示すように、自動遠心分離ステーション３６００は、吸引チューブ３７００、投与チューブ３７０２、およびロッド３７０４と協調するように配置された複数のキャビティクラスタまたはホールクラスタ３６０２を含む大規模なロータ３６０５を有する。チューブ３７００，３７０２およびロッド３７０４は、トラック３６１５上に載置された可動式ヘッド３６１０に取り付けられている。可動式ヘッド３６１０は、チューブ３７００，３７０２およびロッド３７０４をキャビティ３６０４内に、またはこれに隣接して配置することができる。キャビティ３６０４内に挿入されると、ロッド３７０４はキャビティ３６０４の第２のキャビティ３６０２にある流体を超音波分解する一方、吸引チューブ３７００はキャビティ３６０４の１つのクラスタ３６０２から流体を吸引することができる。投与チューブ３７０２は、第２のキャビティクラスタに流体を投与するように構成され、いくつかの実施形態では、投与処理および超音波分解処理は、実質的に同時に行うことができる。実質的に同時に、または効率よく流体サンプルを処理するために必要な任意の順序で、吸引操作、超音波分解操作、および投与操作が行われる。こうして、人間が実質的に介入することなく、数多くの具体的な流体サンプルを有効的に自動処理することができる。

自動遠心分離ステーション３６００は、ロータ位置センサ３６２０を有する。いくつかの実施形態では、ロータ位置センサ３６２０は回転式光学的エンコーダである。誘導式角度測定デバイス、レゾルバ（回転角センサ）、および他の同様の装置などの、ロータシャフト３６２５の回転および位置を測定するために用いられる他のデバイスを採用することができる。ロータ位置センサ３６２０は、ロータシャフト３６２５上に配置され、オペレータインターフェイス３６３５を介して操作されるコントローラ３６３０と通信する。特定の利用可能なコントローラまたはコントローラ部品を用いて、ロータ位置を制御し、たとえばＵＮＩＳＣＯ株式会社（米国、ウィスコンシン州、フランクスビル）から入手可能な２４００モジュラ機能式ＡＣ駆動モータロータモータの遠心力を制御する。オペレータインターフェイスにより、特定の作業に適した特別な機能を実行するようにコントローラに指示する指令リストである「レシピ」をもって、技術者はコントローラをプログラムすることができる。たとえば、遠心分離プロセスにより、流体内で懸濁する蛋白質などの成分を単離する必要がある。技術者は適当なレシピをコントローラにプログラムした後、容器を大規模ロータ３６０５内に装填する。

図３６を参照すると、オペレータインターフェイス３６３５を介してコントローラ３６３０にレシピが入力されると、コントローラは、ロータ位置センサ３６２０を用いて、目ロータ３６０５の位置を特定する。技術者は、容器をキャビティ３６０４に挿入した後、両手をスイッチ３６４０の上に置く。ロータは回転し、新しいキャビティ３６０４のクラスタ３６０２が装填のために現れる。ロータが回転する前には、技術者の両手をスイッチ上に置くことを強要することにより、スイッチ３６４０は重要な安全機能を提供する。こうして、技術者の両手を回転するロータから十分に離すことにより、技術者が怪我する可能性を排除している。特定の実施形態では、スイッチ３６４０は１つまたはそれ以上のタッチボタンを有する。タッチボタンは、オペレータが触れることを検出して、触れたことを電気的出力に変換し、その電気的出力がコントローラに伝わり、ロータを回転させる。容量性センサまたは光電気的センサなどの他のタイプの安全スイッチ、ならびに他の好適な装置をスイッチの代わりに採用することができる。通常、２つのタッチボタンがあって、それぞれのタッチボタンにオペレータの手を置く。すなわち、オペレータは両手をタッチボタンの上に置いて、ロータを始動する前に、オペレータの手がロータによる危険のないところにあることを確保する。

容器をキャビティ３６０４内に配置した後、ロータカバー３６４５をロータ３６０５の上に配置する。すると、ロータ３６０５が回転し、遠心プロセスを介して異なる成分を分離する。遠心プロセスが完了すると、ロータ３６０５を停止させる。コントローラ３６３０は、ロータカバー３６４５をスライド移動させて、ロータ３６０５を露呈させる。

図３７および図３８を参照して、吸引チューブ３７００、投与チューブ３７０２、およびロッド３７０４をキャビティ３６０４内に挿入することについて以下に説明する。１つの実施形態では、ロータ３６０５は、４個のキャビティ３６０４からなるクラスタを２４個並べた９６個のキャビティ３６０４を有する。図３８に図示したように、キャビティはロータ３６０５上に実質的に半径方向に配置されている。各クラスタのすべてのキャビティの長手方向軸は、実質的に平行であるので、１つまたはそれ以上のロッド、吸引チューブ、および投与チューブを実質的に同時に挿入することができる。

図３８を参照すると、ロッド３６０４、吸引チューブ３７００および投与チューブ３７０２の１つ構成が図示されている。４つの吸引チューブ、４つの投与チューブおよび４つのロッドが可動式ヘッド３６１０の上に取り付けられている。１つの実施形態では、投与チューブおよびロッドは、平行チューブ軸３６１２を有する。吸引チューブは、投与チューブの軸に対して傾斜するチューブ軸３６１３上に配置されている。これにより、吸引チューブとロッドを２つの隣接するクラスタ３６０２に実質的に同時に挿入することができる。そして、キャビティ３６０４の１のクラスタから流体を吸引するのと同時に、隣接するクラスタキャビティの超音波処理を行うことができる。図３７に図示のように、投与チューブは、吸引チューブ３７００より実質的に短く、ロッドが配置された同じキャビティ内に流体を投与するように構成することができる。吸引チューブ、投与チューブおよびキャビティを他の配置構成で形成することができ、たとえば、３つまたはそれ以上のクラスタを実質的に同時に処理できるように、チューブ３７００およびロッド３６０５を扇状構成（sprayed arrangement）に配置してもよい。

図３９および図４０を参照すると、廃液／リンス液容器３６５０が図示されている。チューブ３７００，３７０２およびロッド３７０４がキャビティ３６０４内で機能した後、ロータカバー３６４５がロータ３６０５上にスライド移動する。このとき、廃液／リンス液容器は可動式ヘッド３６１０の下方に配置される。可動式ヘッドがトラック３６１５の下方に移動し、チューブ３７００，３７０２およびロッド３７０４が廃液／リンス液容器内に配置される。吸引チューブ３７００がチューブ容器３９００内に挿入されるとともに、ロッド３７０４がロッド容器３９０２内に挿入される。投与チューブ３７０２は、キャビティ内の流体または他の物質に接触させる必要がない場合には、リンス洗浄する必要はない。流体源３６５５から流体がリンス流体入口３９０５を介してチューブ容器３９００に送出される。リンス流体３９０７は、脱イオン化水、アルコール、洗浄剤、または他の任意の好適なリンス流体であってもよい。リンス流体３９０７は吸引チューブ３７００を洗浄し、必要ならば吸引チューブ３７００はリンス流体３９０７を吸引して、廃液収集部３６６０に廃棄するようにしてもよい。超音波処理ロッドをリンス流体で洗浄する場合、チューブ容器がリンス流体で満杯になり、ロッド容器３９０２にオーバーフローする。
投与チューブ３７０２はリンス流体３９０７に流体を投与し、その流体は流出液ランプの下方に流れ、流体出口３９１０をリンス洗浄して、その後チューブまたは他の図示しない手段を介して廃液収集部３６６０に排出される。

図４１を参照すると、断片コレクタ４１００が図示されている。断片コレクタ４１００は、遠心プロセス中に単離されたサンプル成分を収集するように構成されている。ホース４１１０に接続された先端部４１０５は、吸引チューブ３７００を用いてキャビティ３６０４で得られた分離されたマテリアルを、通常標準的な９６、３８４、１５３６部サンプルフォーマットで配置されたろ床（filter bed）４１１５上に配置する。断片コレクタは、随意的には、１つまたはそれ以上の追加的な先端部、またはキャビティ以外のソースから流体を投与するための一連の先端部を有する。ホース４１１０は、上述のように吸引チューブ３７００と連通している。１つの実施形態では、ろ床４１１５は複数の容器を有し、各容器は遠心プロセス中に分離されなかった粒子を取り除くように構成されたフィルタを有する。たとえば、ニトロセルロースフィルタ、ワットマンフィルタ、セファロース樹脂フィルタ、または他の適当なフィルタを採用することができる。

ろ床４１１５を通過した後、液滴が、通常標準的な９６、３８４、１５３６部サンプルフォーマットで配置された樹脂床（resin bed）４１２０上に落ちる。樹脂床４１２０は、遠心プロセスで分離された成分を捕獲するように構成されている。たとえば、ろ床４１１５を通過した蛋白質が樹脂床４１２０で捕獲される。１つの実施形態では、ニッケル・キレート樹脂が採用されるが、他のタイプの樹脂であってもよく、イオン交換樹脂および疎水性相互作用樹脂などを用いることができる。樹脂床４１２０の下方に配置されているのは、すべての残存流体を捕獲し、廃液収集部３６６０に廃棄する捕獲トレイ４１２５である。

同様に図３６には、コントローラ３６３０が図示されている。上述のように、コントローラは、自動遠心機３６００の機能を制御する汎用計算デバイスを有する。１つの実施形態では、自動遠心機は２つのプログラム可能な論理コントローラ（ＰＬＣ）を有し、一方のＰＬＣは、オペレータインターフェイス３６３５として作動し、他方のＰＬＣが自動遠心機３６００のさまざまな機能を実行するように制御する。別の同様の実施形態では、一方のＰＬＣが上記の断片コレクタのための断片収集機能を制御する一方、他方がユーザインターフェイス、主要回転機能を制御し、さらに随意的には、断片コレクタ機能を制御するＰＬＣを制御する。システム構成部品、およびシステム全体が処理する動作に依存して、ＰＬＣの数、機能、および構成は変化し得る。

断片サンプルが、たとえばマイクロ滴定プレートや収集チューブなどに収集されると、そのサンプルについて、必要に応じて、結晶化プロセスおよび構造分析プロセスなどの追加的な後工程プロセスが行われる。

Ｋ．サンプルホルダ
本願発明に係るシステムおよび方法は、本質的に任意のサンプルホルダまたはサンプル容器を採用することができる。本願発明に係るシステムで採用される一般的なサンプルホルダまたはサンプル容器は容器や基板表面などを含む。例示的な容器は、マルチウェル容器、マイクロウェルプレート、細胞培養フラスコ、反応ブロック、および他の容器を含み、この容器を用いて複数の分析、合成反応、または他のプロセスを平行して行う。中でもマルチウェル容器は、たとえば６個、１２個、２４個、４８個、９６個、１８２個、３８４個、７６８個、１５３６個、またはそれ以上のウェルを有し、グライナアメリカ株式会社（米国、フロリダ州、レイクマリー）、ナルゲヌンク・インターナショナル（米国、ニューヨーク州、ロチェスタ）、およびＨ＋ＰラボテクニックＡＧ（独国、オーベルシュライバイム）などの、一般にはさまざまな供給者から入手することができる。本願発明に係るシステムで好適に採用される反応ブロックに関する追加的な詳細については、たとえば、２００１年９月５日付けでミクラッシュIIらに付与された「平行反応デバイス」と題する米国特許第６６８２７０３号に開示されており、この文献の内容がここに一体のものとして統合される。細胞培養容器または細胞培養フラスコ（たとえば、コーニング（登録商標）ロボフラスコ（商標）細胞培養容器など）は、たとえばコーニング株式会社ライフサイエンス（米国、マサチューセッツ州、アクトン）から市販されている。

さらに説明すると、本願発明のシステムは、随意的には、基板表面上に流体マテリアルを投与するように構成される。たとえば、上述のシステムを用いて、さまざまな異なる密度で基板表面上にドットアレイなどを形成することができる。当業者に知られた数多くの他の用途に加えて、たとえば臨床テスト（血中コレステロール値テスト、血中グルコース値テスト、妊娠テスト、排卵テストなど）において、アレイ上のマテリアルは広く利用されている。本質的には、任意の基板マテリアルが本願発明のシステムに随意的に採用される。特定の実施形態において、基板は、たとえばシリコン、ガラス、またはポリマ材料を用いて作製される（ガラス製顕微鏡スライド、ポリマ製顕微鏡スライド、シリコンウェーハなど）。顕微鏡スライドを含む好適なガラス製またはポリマ製基板は、フィッシャサイエンス（米国、ペンシルベニア州、ピッツバーグ）などのさまざまな商業的供給者から入手することができる。本願発明のシステムで用いられる基板は、随意的にはメンブレンである。好適なメンブレン材料は、ポリアミドメンブレン、ポリカーボネイトメンブレン、多孔質プラスチック母材メンブレン（ＰＯＲＥＸ（登録商標）多孔質プラスチックなど）、ポリエチレンメンブレン、ポリ（ビニリデンジフルオリド）メンブレン、ポリアミドメンブレン、ナイロンメンブレン、セラミックメンブレン、ポリエステルメンブレン、ポリテトラフルオロエチレンメンブレン（ＴＥＦＬＯＮ（登録商標））、織布メッシュメンブレン、マイクロ濾過メンブレン、ナノ濾過メンブレン、ウルトラ濾過メンブレン、透析メンブレン、合成メンブレン、親水性メンブレン、疎水性メンブレン、ポリマ系メンブレン、非ポリマ系メンブレン、粉末活性炭メンブレン、ポリプロピレンメンブレン、ファイバグラスメンブレン、グラスメンブレン、ニトロセルロースメンブレン、セルロースメンブレン、硝酸セルロースメンブレン、酢酸セルロースメンブレン、ポリスルホンメンブレン、ポリエーテルスルホンメンブレン、ポリオレフィンメンブレンなどである。これらのメンブレン材料の多くは、ＰＪコベルトアソシエイツ株式会社（米国、ミズーリ州、セントルイス）やミリボア株式会社（米国、マサチューセッツ州、ベッドフォード）など、さまざまな商業的供給者から入手することができる。

いくつかの実施形態では、サンプルホルダは、たとえばバーコード、ＲＦタグ、カラーコード、またはその他のラベルなどの少なくとも１つの識別子またはラベルで識別される。サンプルホルダがバーコードで識別されるとき、各ロボットは、通常、バーコードリーダを備える。バーコードリーダは、用いられるサンプル容器の用途または種類に依存するが、随意的にはロボットアームまたはロボットの任意の他の位置に取り付けられる。バーコード、ＲＦタグ、またはカラーコードを用いて試料プレートを識別することにより、システムは、各サンプルを回収、処理、または検出する際、各サンプルホルダを確実に識別することができる。加えて、この情報を用いて、分析内容および分析結果について報告し、核酸サンプルのライブラリなどの数多くのサンプルを在庫管理する。たとえば、在庫管理情報を用いて、必要なプレートのリストとシステム内に存在するプレートのリストを比較して、不足しているものがオペレータに通知される。

特定の実施形態では、サンプルホルダが対向する端部にバーコードを有する場合、バーコードは向きに関する指標を有し、本願発明のシステムは、サンプルホルダのいずれかの端部がロボットに面しているかを特定できる。
たとえば、随意的ではあるが、サンプルホルダの一方の端部が偶数コードからなるバーコードを有し、サンプルホルダの対向する端部が奇数番号のコードを有する。すなわち、本願発明のシステムで用いられるロボットは、ロボットのバーコードリーダに面しているのが、サンプルホルダの前方端部か後方端部か容易に特定できる。こうしてロボットは、
各デバイスに挿入すべきサンプルホルダの端部を信頼性よく、確実に決定することができる。

Ｌ．コントローラ
本願発明に係る化合物プロファイル解析システムは、通常、１つまたはそれ以上のシステム構成部品（自動化された細胞継代ステーション、培養デバイス、投与デバイス、ロボット把持デバイス、分析部など）と作動可能に接続され、これらの構成部品の動作を制御するコントローラを有する。とりわけコントローラは、一般には、たとえば培養細胞分離機の回転機構を回転させ、ロボット把持デバイスを移動させ、投与ヘッドから投与されるサンプル、試薬、洗浄流体などの量を調整し、並進移動機構の動作を調整するための別個の、または一体型の構成部品を有する。コントローラおよび／または他のシステム構成部品は、適当にプログラムされたプロセッサ、コンピュータ、デジタルデバイス、または他の情報機器（たとえば、必要ならば、アナログ／デジタル変換器またはデジタル／アナログ変換器など）と随意的に接続され、こうした情報機器は、事前にプログラムされた指令またはユーザ入力指令に従って作動し、これらの機器からデータまたは情報を受信し、その情報を分析し、操作し、ユーザに報告するように機能する。

コントローラまたはコンピュータは、しばしば陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイ、フラットパネルディスプレイ（アクティブマトリックス型液晶ディスプレイ、液晶ディスプレイなど）であるモニタを有する。コンピュータ回路は、しばしば１つの箱に内蔵され、マイクロプロセッサ、メモリ、インターフェイス回路などの数多くの集積回路チップを有する。この箱には、随意的には、ハードディスクドライブ、フロッピディスクドライブ、書き込み可能なＣＤ−ＲＯＭなどの大容量リムーバブルドライブ、および汎用周辺部品が内蔵されている。ユーザが入力できるように、キーボードやマウスなどの入力デバイスが随意的に設けられる。

コンピュータは、通常、
一連のフィールドパラメータ、ＧＵＩなどへのユーザ入力の態様、あるいはさまざまな異なる動作のために事前にプログラムされた事前プログラム指令の態様のいずれかでユーザ指令を受けるための適当なソフトウェアを有する。このソフトウェアは、１つまたはそれ以上のコントローラの動作のために、これらの指令を適当な言語に変換し、さまざまなシステム構成部品の動作の速度またはモードの変更および選択、ロボット把持デバイス、流体投与ヘッド、または１つまたは複数のマルチウェル容器または他の容器などの並進移動の制御などの所望の動作を実現する。そしてコンピュータは、システムに内蔵されたセンサ／検出器などからのデータを受信し、そのデータをユーザが理解できるようなフォーマットにして提供するか、あるいは培養温度や検出可能な信号強度などをモニタするなどのコントローラ指令を、データを用いてプログラムに従って起動する。

たとえば、本願発明のシステムは、一般に、データベースおよびプロセスのスケジュールを管理するスケジュール管理ソフトウェアを有する。このソフトウェアを用いて実行される例示的なプロセスは、継代処理、増殖処理、プロファイル解析処理、および採集処理を含む。とりわけ、ここに開示された自動化された細胞継代ステーションで用いられるソフトウェアは、たとえば並進移動機構およびマルチ容器ホルダにより培養細胞分離機を並進軸に沿って選択された位置まで並進移動させ、回転機構により容器ホルダを選択された速度で回転させ、マテリアル操作部によりマテリアルを投与させ、そして／またはマテリアルを細胞培養容器から抽出し、容器ホルダを閉じた状態から開いた状態に移動させるような論理指令を通常有する。特定の実施形態では、個別の細胞培養容器の中で細胞株が所望する量まで増殖したとき、細胞をマルチウェル容器に投与して、分析および他の処理を行うために保管される。これらの実施形態において、システムソフトウェアは、通常、流体マテリアル操作部により、ｍ個の第１の細胞培養容器から第１の細胞培養液をｎ個の第２の容器に蓄積して、蓄積した細胞培養液を形成するように制御するとともに（このとき、ｍは１以上の整数であり、ｎは０以上ｍ未満の整数である。）、流体マテリアル搬送部により、ｎ個の第２の容器から蓄積された選択された量の細胞培養液をｐ個のマルチウェル容器の選択されたウェルに搬送する（このとき、ｐは１以上の整数である。）ように制御する論理指令を有する。こうして実質的に均一な濃度の細胞がマルチウェル容器の各ウェル内に投与される。さらに説明すると、システムソフトウェアは、たとえば、テスト試薬ソース領域と分析部の分析領域との間におけるピンツールの移動、分析部のシャーシに対するピンツールの着脱などを制御する論理指令を有する。

さらに具体的には、図４６〜図４８は、本願発明に係るシステムで用いられる制御ソフトウェアのさまざまな例示的な実施形態に関する態様を示す。とりわけ図４６Ａは、本願発明の１つの実施形態による制御ソフトウェアのアーキテクチャの態様を示すフローチャートである。図４６Ｂは、図４６Ａに示す制御ソフトウェアアーキテクチャに関連する表示スクリーンを示す。１つの実施形態では、このソフトウェアアーキテクチャで具現化される他の例示的な態様には、たとえば、細胞増殖処理（採集処理、プレーティング処理など）、プラニングモジュール、フラスコ／スロットウェブインターフェイス、複数の顕微鏡測定のためのサポート、ユーザフィードバック収集モジュールなどが含まれる。さらに図４７Ａは、本願発明の特別な実施形態による制御ソフトウェアアーキテクチャの態様を示すフローチャートである。図４７Ｂは、本願発明の１つの実施形態による図４７Ａで示す制御ソフトウェアのインターフェイスを概略的に示すものである。図４７Ｃは、本願発明の１つの実施形態による図４７Ａで示す制御ソフトウェアアーキテクチャに関連するリクエストを入力するための表示スクリーンである。図４７Ｄは、本願発明の１つの実施形態による図４７Ａで示す制御ソフトウェアアーキテクチャに関連するリクエスト（報告画面）をモニタする表示スクリーンである。図４７Ｅは、本願発明の１つの実施形態による図４７Ａで示す制御ソフトウェアアーキテクチャに関連するさまざまな例示的なオペレータツールを表示する表示スクリーンである。図４７Ｆは、本願発明の１つの実施形態による図４７Ａで示す制御ソフトウェアアーキテクチャに関連する設計指図ソフトウェア（呼び出し方法、事象リターン処理、補給フラスコ在庫管理など）を含む、特定のソフトウェア部品インターフェイスを示すダイヤグラムである。特定の実施形態では、たとえばシステムは、「分析」中のシステム内のデバイスとリンクするディレクタソフトウェアにより制御される。本願発明のシステムにおいて、通常、スケジュール管理ソフトウェアを用いて、（通常、少なくとも部分的に手作業で分析を実行することになる）ユーザが実行すべき分析の時期と内容を特定できるように通知する。図４７Ｆに示すように、ディレクタソフトウェアとスケジュール管理ソフトウェアの間に、この実施形態における２つのソフトウェアを一体にリンクするプログラムがある。つまり、スケジュール管理ソフトウェアは、ディレクタソフトウェアとスケジュール管理ソフトウェアの間の情報の通過の橋渡しをする。図４８Ａおよび図４８Ｂは、本願発明の特定の実施形態によるスケジュール管理ソフトウェアの例示的な処理（継代、継代フラスコ状態の確認、サンプルの搬送、フラスコのトリプシン処理、採取処理、プレーティング処理、増殖処理）を示すフローチャートである。

コンピュータは、たとえば、パーソナルコンピュータ（インテルｘ８６またはペンティアムチップ互換性ＤＯＳ（商標）、ＯＳ２（商標）、ウィンドウズ（商標）、ウィンドウズＮＴ（商標）、ウィンドウズ９５（商標）、ウィンドウズ９８（商標）、ウィンドウズ２０００（商標）、ウィンドウズＸＰ（商標）、リナックス系マシン、マッキントッシュ（商標）、パワーＰＣ、ユニックス系マシン（ＳＵＮ（商標）ワークステーション））、または当業者に知られた他の一般的に市販されているコンピュータである。ワードプロセッシングソフトウェア（マイクロソフト・ワード（商標）またはコーレル・ワードパーフェクト（商標））およびデータベースソフトウェア（スプレッドシートソフトウェア（マイクロソフト・エクセル（商標）、コーレル・クワトロプロ（商標））、またはデータベースプログラムマイクロソフト・アクセス（商標）またはパラドックス（商標）といった標準的なデスクトップ用アプリケーションを本願発明に採用することができる。マルチウェル容器の配置や、マルチウェル容器の選択されたウェルからの流体抽出を実行するためのソフトウェアは、アップルスクリプト、ビジュアルベーシック、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ム言語を用いて当業者により随意的に構成される。

いくつかの実施形態では、上述のパーコードまたはサンプルホルダに取り付けられた他のマーカまたはラベルを随意的に用いて、本願発明に係るシステムのコントローラにより追跡される化合物またはサンプルプレートの在庫管理リストが形成される。在庫管理リストは、通常、システム内にあるサンプルおよび／またはサンプルホルダを認識するとともに、それらのシステム内における位置および状態を認識する。サンプルプレート上にバーコードを付与することにより、ロボットアームを用いて、システム全体にわたってプレートを追跡する。さらに、分析結果に関連付けた在庫管理リストを形成するために、さまざまなプロセスで得た結果データを配置位置と管理する中央コントローラ（パーソナルコンピュータなど）に情報を伝達することができる。システムは、通常、コントローラに作動可能に接続された容器位置データベースを有する。これらのデータベースは、一般に、システム内の容器の位置または他の所望する情報に関連付けたエントリを有する。

Ｍ．システム構成部品の作製
デバイス構成部品またはデバイス部品（たとえば、回転機構、容器ホルダ、保持プレート、投与ヘッド、ハウジング、棚、支持部材、フレーム部品、位置調整部品など）は、随意的には、さまざまな作製手法または圧延加工、機械加工、溶接加工、掘削加工、彫刻加工、射出成形加工、鋳造加工、エンボス加工、押出成形加工、エッチング加工（電気化学的エッチングなど）を手法の組み合わせにより作製することができる。これらの手法および他の好適な手法は、たとえば、アルティンタス著の「作製オートメーション、金属切断光学、機械ツール振動、およびＣＮＣ設計」（ケンブリッジ大学出版（２０００））、モリナリら編の「金属切断および高速機械加工」（クルワアカデミック出版（２００２））、スティーブンソンら著の「金属切断の理論と実際」（マーセルデッカー（１９９７））、ロサト著の「射出成形ハンドブック」（第３版、クルワアカデミック出版（２０００））、「射出成形の基礎」（Ｗ．Ｊ．Ｔ協会（２０００））、ウェーラン著の「熱可塑プラスティック材料の射出成形」（第２巻チャップマン＆ホール（１９９１））、フィッシャ著の「プラスティックの押出成形」（ハルステッド出版（１９７６））、チャン著の「ポリマの押出成形、理論と実際」（ハンサ−ガートナ出版（２０００））などに広く開示されており、これらの文献の内容はここに一体に統合される。特定の実施形態では、親水性コーティング、疎水性コーティング（ウイットフォード株式会社（米国、ペンシルベニア州、ウェストチェスタ）から市販されているキシラン１０１０ＤＦ／８７０黒色コーティングなど）、デュポンパウダコーティングＵＳＡ株式会社（米国、テキサス州、ヒューストン）から市販されているエポキシ粉末コーティングなどを施して、後続の作製手法、デバイス部品、デバイス部分を処理して、部品表面と、試薬またはサンプルなどとの間の相互作用を防止して、所望する体裁などを実現することができる。

本願発明のデバイスは、通常、個々に作製された構成部品（棚、ハウジング、フレーム構成部品など）を組み立てて構成される。デバイスの作製材料は、一般に、耐性や費用などの特性に照らして選択される。
特定の実施形態では、システムのデバイスまたは構成部品は、ステンレス鋼や陽極酸化アルミニウムなどのさまざまな金属材料を用いて形成される。構成部品は、随意的には、ポリテトラフルオロエチレン（ＴＥＦＬＯＮ（商標））、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、ポリメチルジシロキサン（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）などのポリマ材料を用いて形成される。また構成部品は、随意的には、木材、ガラス、シリコンなどの他の材料を用いて形成される。さらに構成部品は、オブジェクト保存モジュールや支持構造体などを形成するために、通常、構成部品を互いに対して溶接し、固定し、ボルト締めし、鋲着される。

IV．方法
本願発明のシステムは、１つまたはそれ以上の作業周辺域に分配された多様な用途アレイを実行するように容易に構成され、いくつかの実施形態では、このシステムは、細胞に基づいて化合物を自動的に高い生産性でプロファイル解析するように構成されている。たとえば図４２は、本願発明の１つの実施形態に基づいて化合物プロファイル解析する一般的な方法を示すブロック図である。図示のように、化合物プロファイル解析方法４２００は、テスト化合物または他の試薬を分析するために用いられる細胞株を播種するステップ（ステップ４２０２）を有する。上述のように、一般に、本願発明のシステムは、細胞培養フラスコを自動的に保管し、取り出すためのものである。すなわち播種ステップ４２０２の後、通常、細胞培養フラスコは、選択された期間ロボット把持デバイスを用いて培養デバイスに搬送される。

方法４２００は、保管されたすべての細胞株を自動的に部分培養または継代するステップ（ステップ４２０４）を有し、このときロボット把持デバイスは、細胞培養フラスコを培養デバイスから培養細胞継代ステーションに搬送する。このプロセスは、一般に、細胞培養液を不定期に採取して、凍結して細胞株を保存することを含む。培養細胞継代ステップは、通常、細胞株を温存するために行われる。このプロセスは、一般に、ソースフラスコ内にある培養細胞を数日毎に分割して、細胞密度を低減し、古い培養液を新しいものと交換することを含む。同様にシステムは、ユーザが指定した培養期間後、ソースフラスコをチェックする。培養期間が過ぎると、ロボット把持デバイスはソースフラスコを顕微鏡まで移動させて、非干渉的に（すなわち、サンプルをソースフラスコから取り出さずに）細胞数を計数する。特定の実施形態では、たとえばソースフラスコ内の細胞の濃度の均一性を改善するために、ロボット把持デバイスを用いて、特定のステーションにソースフラスコを配置する前にソースフラスコを振動させる。フラスコが顕微鏡で判読される場合には、このステップは特に重要である。通常、顕微鏡ではあまり正確に細胞を計数することができないが、一般には、処理すべき細胞が十分に存在するか否かを判断するとき、スケジュール管理の上で十分な情報が得られる。

十分な細胞が存在しない場合、さらに培養するため、ロボット把持デバイスを用いてソースフラスコを元に戻す。十分な細胞が存在する場合、細胞カウンタ上で分析するために、ソースフラスコからサンプルを抽出する。こうして、搬送量を計算するために用いられる正確な細胞密度が得られる。培養細胞分離機内に配設された培養細胞継代ステーションの投与デバイスの付近に、マルチ容器ホルダ内に配置された空のドータフラスコとともに、ソースフラスコを移動させる。培養細胞が粘着性細胞を含む場合、通常、分離性試薬（トリプシンなど）をソースフラスコ内に添加した後、培養細胞分離機によりソースフラスコを回転させて、上述のように細胞を分離させる。通常、ソースフラスコを培養した後（たとえば、約０．５分間〜約３０分間）、培養細胞分離機により回転させる前に分離性試薬を添加する。計算された搬送量のサンプルは、ソースフラスコからドータフラスコに搬送される。ドータフラスコ内のサンプルの上に媒質を添加する。ソースフラスコは処分され、ドータフラスコが培養のために元に戻される。このプロセスにおいて、このときドータフラスコはソースフラスコとなり、培養期間が収量するまでこのサイクルが反復される。

加えて、方法４２００は、プロファイル解析のために、選択された細胞株を自動的に増殖させるステップを有する。このプロセスは、特定のグループに属するすべての細胞株が同時に成長するよう、プロセスパラメータを最適増殖に適合させるために、細胞を周期的に計数するステップを有する。増殖プロセスは、選択されたプロファイル解析プロセスまたは採集プロセスにおける必要性に依存して複数のドータフラスコを形成する点において、培養細胞継代プロセスとは異なる。複数のドータフラスコは、通常、培養細胞継代ステーションを用いて、上述のアプローチと同様に形成される。

細胞が正確な量に達するまで増殖すると、細胞はプロファイル解析のために蓄積される。通常細胞は、たとえば図２３Ａに図示するデバイスのような投与デバイスを含む投与ステーションにある分析プレートに投与される（ステップ４２４８）。実質的に均一な細胞濃度を有する容量を投与する例示的な方法について後述する。このとき、化合物および／または試薬は、本システムの分析部のピンツールを用いて、試薬プレートから分析プレートに添加される。通常、分析プレートは選択された期間培養され、試薬添加のために投与デバイスに戻され、検出部品を用いて読み取る（ステップ４２１０）。

いくつかの実施形態において、細胞を外部のフラスコに採取することができる。これを用いて、大容量の細胞を収集することができる。このプロセスにおいて、増殖させたフラスコのそれぞれは、細胞継代ステーションの投与デバイスに対して配置され、細胞培養液が増殖フラスコから吸引されて、外部のフラスコに投与される。外部フラスコは、通常、磁気撹拌機を含む３７℃のホットプレート上に設置される。すべての細胞が収集されると、この細胞株を用いて、ハイスループットスクリーニング処理または他のプロセスを行うことができる。

本願発明は、同一株の細胞を実質的に均一な濃度でマルチウェルプレートに投与する方法を提供することができる。特定の細胞培養フラスコの最大収容量は１００ｍＬである。これらのフラスコは、１０ｍＬ収容するとき、以下「最小」フラスコという。対照的に、フラスコが１０ｍＬ以上収容するとき、以下「最大」フラスコという。さらに、３８４ウェルプレートおよび１５３６ウェルプレートなどマルチウェルプレートの収容量は、通常、１０ｍＬである。

一般的に、これらのフラスコからマルチウェルプレートへ実質的に均一な濃度の細胞を搬送する上で３つの異なるケースがある。第１のケースでは、１つの細胞株を１つのプレートに投与する。とりわけ細胞サンプルは、通常、１つの「最小」フラスコから抽出されて、細胞濃度を決定する。図４３Ａで示す方法にあるように、「最小」フラスコ４３００から抽出された細胞を含むアリコートを１つのマルチウェルプレートへ搬送することができる。すなわち、１０ｍＬの培養細胞を収容する「最小」フラスコ４３００を、１０ｍＬの容量を有するマルチウェルプレートへ搬送することができる。

第２のケースでは、１つの細胞株を２〜１０のマルチウェルプレートに投与する。各「最小」フラスコが「最大」フラスコに蓄積され、「最大」フラスコは、蓄積された細胞培養液がマルチウェルプレートに投与される前に、均一な濃度であることが検証される。投与されたプレートの数は、通常、蓄積された「最小」フラスコの数に等しい。この手法は、図４３Ｂに詳細に図示されている。図示のように、４つの「最小」フラスコ４３０２が１つの「最大」フラスコ４３０４に蓄積される。細胞サンプルが採取され、細胞濃度が特定される。「最大」フラスコ４３０４内の４０ｍＬの細胞培養液を４つのマルチウェルプレート４３０２に均等に投与して、それぞれのプレートが１０ｍＬの細胞培養液を収容するようにする。

第３のケースでは、１つの細胞株が１０以上のマルチウェルプレートに投与される。たとえば２０個の「最小」フラスコから２個の「最大」フラスコに投与される。５ｍＬの細胞培養液が「最小」フラスコから「最大」フラスコのそれぞれに投与される。個の技術を用いて、２つの「最大」フラスコは同一の細胞濃度を有する。すなわち一方のみの「最大」フラスコについて均一濃度を有することを検証する必要がある。２つの「最大」フラスコの内容物は、２０個のマルチウェルプレートに均一に投与される。さらに説明すると、図４３には、「最小」フラスコ４３００のそれぞれから５ｍＬの細胞培養液をそれぞれの「最大」フラスコ４３０４に投与する。２０個の「最小」フラスコ４３００に関してこのように処理すると、２つの「最大」フラスコはそれぞれ最大容量の１００ｍＬの細胞培養液で満杯となる。そして「最大」フラスコ４３０４の１００ｍＬの細胞培養液が２０個のマルチウェルプレート４３０２に均等に配分され、各プレートは１０ｍＬの細胞培養液を収容する。

細胞株は、「最大」フラスコに蓄積され、ただ１つの誤差を含む１つの細胞濃度値を得る。「最小」フラスコのそれぞれの細胞濃度値が記録されている場合、各値は付随する誤差を含み、誤差は複雑化する。しかしながら、培養細胞を１つの「最大」フラスコに蓄積することにより、１つの複雑化しない誤差が得られる。

択一的には、「最小」フラスコからの細胞が、たとえば５Ｌの最大収容量を有する１つの大容量のフラスコに蓄積されて、細胞が均一な濃度を有することを検証することができる。これにより、マルチウェルプレートに投与する前に、細胞を複数の「最大」フラスコに分配する必要性を排除できる。ただし、この手法が一般には用いられない理由は、大容量フラスコを無菌状態で維持することが困難であるためである。このフラスコは、細胞株の間に配置されるか、洗浄する必要がある。これは、フラスコまたは追加的な洗浄ステーションを取り外すシステムを必要とする。

特定の実施形態では、先に簡略的に説明したように、細胞培養液またはフラスコから容器、マルチウェルプレート（または図５０Ａに示す単一ウェルプレート）への他の流体は、中間的な容器を用いることなく、フラスコから容器へ直接的に搬送される。
他のシステムは２次的な容器を採用するが、これは手作業による容器の配置または再利用可能な容器の洗浄を必要とし、汚染のリスクに引き起こすものである。

図５１は、流体が単一の先端部５１０２を介してフラスコ（図４３で説明した蓄積フラスコなど）から多岐管へ抽出される実施形態を図示するものであって、図示された実施形態では８方向多岐管である。図示のように、フラスコから複数の出口に分割して投与されると、流体がマルチウェルプレートに投与される速度が増大する。他の実施形態では、より少ない、またはより多くの出口を用いることができる。フラスコから流体を投与する前後において、上記投与装置の先端部およびチューブは複数の洗浄剤を用いてリンス洗浄してもよい。この洗浄は洗浄ステーション５１０６で行ってもよい。

したがって、本願発明は、ｍ個のソース細胞培養容器からの独立した第１の細胞培養液を、ｎ個の最終容器に蓄積して、蓄積された細胞培養液を形成するステップを有する投与方法を提供する（このとき、ｍは１以上の整数であり、ｎは０以上ｍ未満の整数である。）。この方法は、同様に、ドータ細胞培養容器からの選択量の蓄積細胞培養液を、ｐ個のマルチウェル容器の選択されたウェルに搬送するステップを有し、このときｐは１以上の整数であって、実質的に均一な濃度を有する細胞培養アリコートを投与する。

１つの実施形態において、スケジュール管理ソフトウェアは、上述のさまざまな動作に基づいて、機能を独立したリクエストに分類する。特定の実施形態では、これらのリクエストは、たとえば継代リクエスト、増殖リクエスト、蓄積リクエスト、配置リクエスト、プロファイル解析リクエスト、および収集リクエストである。たとえば継代リクエストは、フラスコが特定の細胞密度に達したとき、１つのフラスコを取り、別のフランスに分割するようにシステムを制御する。空のフラスコを正確な細胞培養液で充填して、所望の密度を得るために、細胞が古いフラスコから新しいフラスコに分割される。この手法は必要に応じて継続的に行われ、細胞株を新しい栄養剤で新鮮な状態に維持する。増殖リクエストは、継代ステーションからフラスコを取り出し、必要数のフラスコに分割する。蓄積リクエストは、増殖フラスコを最小数のフラスコに蓄積し、密度を所望する配置密度に調整する。配置リクエストは、ユーザが定義する基準に基づいて（たとえば、ウェル当たりの細胞数、ウェル容量、プレート様式など）、細胞をフラスコに直接的に投与するようにシステムを制御する。択一的には、増殖したプレートを外部フラスコに直接的に収集して、１つの細胞株から大容量の細胞を収集することができる。これらのリクエストは、複数の細胞株に対して一括して行い、システムの全体的効率を向上させ、データ追跡を容易にすることができる。

Ｖ．実施例
ここに開示された実施例および実施形態は例示的な目的のためのものであって、クレーム発明の範囲を限定する意図はないことを理解されたい。ここに開示された実施例および実施形態において、さまざまな変形例または変更例が、当業者に示唆されるのであって、本願の精神および視野、ならびに添付クレームの範疇に含まれるものである。

Ａ．例示的なシステム
図４４は、本願発明のさまざまな態様を具現化する情報機器を含む例示的な化合物プロファイル解析システムを概略的に図示する。ここに開示された教示内容を当業者が読めば理解されるように、本願発明は、随意的にはハードウェアおよびソフトウェアで実現される。いくつかの実施形態では、クライエント側ロジックまたはサーバ側ロジックにおいて、本願発明の異なる実施形態が実施される。当業者ならば理解されるように、本願発明およびその構成部品は、計算デバイスに適当に組み込まれるように読み込まれたとき、本願発明に応じて装置またはシステムにより実行される論理的指令および／またはデータを含む媒体プログラム部品（たとえば固定媒体部品など）として具現化してもよい。さらに当業者に理解されるように、論理的指令を含む固定媒体は、視聴者のコンピュータに物理的に読み込むために視聴者のコンピュータに提供されてもよいし、論理的指令を含む固定媒体は、視聴者がプログラム部品をダウンロードするために通信媒体を通してアクセスする離れたサーバに格納されていてもよい。

図４４は、媒体４４１７および／またはネットワークポート４４１９から指令を読み込む論理装置（コンピュータなど）として理解される情報機器またはデジタルデバイス４４００であって、固定媒体４４２２を含むサーバ４４２０に随意的に接続されるものを図示する。当業者には理解されるように、情報機器４４００は、これらの指令に基づき、サーバロジックまたはクライエントロジックを制御して本願発明の態様を実現する。本願発明を具現化する１つのタイプの論理装置は、符号４４００として図示されたコンピュータシステムであって、これは、ＣＰＵ４４０７と、随意的な入力措置４４０９，４４１１と、ディスクドライブ４４１５と、随意的なモニタ４４０５とを有する。固定媒体４４１７またはポート４４１９上の固定媒体４４２２を用いて、こうしたシステムをプログラムしてもよく、ディスク状の光媒体、磁気媒体、固相ダイナミックメモリ、固相スタティックメモリなどであってもよい。特定の実施形態では、本願発明の態様は、全体的あるいは部分的に、固定媒体上に記録されたソフトウェアとして具現化するようにしてもよい。通信ポート４４１９を用いて、こうしたシステムをプログラムするために用いられる指令をまず入手してもよいし、通信ポートは任意のタイプの通信接続であってもよい。随意的には、本願発明の態様は、全体的あるいは部分的に、特定用途向け集積回路（ＡＣＩＳ）またはプログラム可能論理回路（ＰＬＤ）の電気回路内で具現化するようにしてもよい。こうした場合、本願発明の態様は、ＡＣＩＳまたはＰＬＤを形成するために用いられる、コンピュータが理解可能な記述言語で具現化するようにしてもよい。

図４４は、作業周辺域４４２７を有する。作業周辺域には、ロボット把持デバイス４４２９、細胞継代ステーション部４４３１（細胞継代ステーション４４３３を含む）、細胞計数ステーション部４４３５（細胞計数デバイス４４３３を含む）、培養ステーション部４４３９（培養デバイス４４４１）、培養細胞配置ステーション部（投与デバイス４４４５）、試験化合物または試薬保管ステーション部４４４７（試験化合物または試薬保管デバイス４４４９）、分析部品ステーション部４４５１（分析部品４４５３を含む）、および濃度ステーション部４４５５（濃度ステーション４４５７）が配設される。図４４ではただ１つの作業周辺域を図示したが、これらのシステム構成部品は、ロボット把持デバイスをそれぞれ有する１つ以上の作業周辺域において配置されることを理解されたい。また、発酵装置や遠心分離機などの他の構成部品を配置されることを理解されたい。これらのシステム構成部品は、通常、サーバ４４２０を介してまたは直接的に情報機器４４００に作動可能に接続される。動作中、たとえば容器の洗浄プロセスの一部として、流体抽出ステーション２５２４は、通常、流体抽出ステーション２５２４の配置デバイス上に配置または保持されたマルチウェル容器の選択されたウェルから流体を抽出し、ロボット把持デバイス２５２９は、マルチウェル容器処理システム２５２７の構成部品間で容器を移動させる。

図４４に示す化合物プロファイル解析システムは、培養細胞を自動的に保管し、抽出するものである。とりわけこのシステムは、温度、湿度、二酸化炭素が制御された培養デバイス４４１内に配置された無作為にアクセス可能なカルーセル内に、何百あるいは何千もの細胞培養ボトルまたはフラスコを保管するように随意的に構成されている。１つの実施形態では、たとえば、本願発明のシステムは、最大１４５８個のフラスコを保管し、１０８個の化合物プレートを配置するように構成されている。同様に、殺菌状態が維持されている。ロボット把持デバイス４４２９は、図示されたさまざまなワークステーションで培養細胞を採集し、配置するように設計されている。処理した後、ロボット把持デバイス４４２９は、通常、細胞培養ボトルを元に（培養度バイス４４４１に）戻す。ボトル上のバーコードおよび培養デバイス４４４１上のリーダは、通常、情報機器４４００の一部として含まれるボトル配置データベースを維持する。

自動化された細胞継代ステーション４４３３は、ロボット把持デバイス４４２９または人間の手から培養ボトルを入手する。ボトルは、細胞継代ステーション４４３３の傾斜／攪拌テーブルまたは培養細胞遠心分離機の上に設置される。すべての液体がボトル角部から吸引されるように、ボトルを傾斜させる。ステンレス鋼製カニューレをボトルの底部に挿入する。粘着性細胞株のために、すべての培養液が通常廃液として吸引される。そして洗浄用緩衝液を投与する。洗浄用緩衝液がすべての細胞をカバーするようにボトルを攪拌する。緩衝液を廃液として吸引する。トリプシン溶液（または互換性液体）を添加して、細胞を分離する。最大３０分間、温度制御された培養度バイス４４４１の中で培養ボトルを攪拌し、培養する。断続的に攪拌してもよい。単一の細胞懸濁液を得るために、サンプルを粉末状にしてもよい。当初の溶液の約１／１０を残してすべて廃液として吸引する。新しい培養液を特定の成長容量となるまで培養ボトルに添加する。アリコートを凍結する予定にあるとき、少量のサンプルを微小なハーコード付き容器に抽出して、オンラインフリーザ（図示せず）に移動させる。ハーコードは読み取られ、フリーザに保管されている内容に関するデータベースを更新する。必要ならば、たとえばトリプシン試薬を除去するために細胞を自動的に凝縮させること、細胞を再度懸濁させること、および／または新しいボトルに搬送することなど、追加的なオプションが可能である。非粘着性の細胞に対しては、洗浄ステップおよびトリプシンステップを省略することができる。自動化システムにおいて、システム内の培養細胞は、事前の計画通りに自動的に継代し、細胞の状態および密度について監視される。

オペレータの指示に基づき、何株かの細胞株をプロファイル解析で用いるための増殖に関してスケジュール管理することができる。特定の実施形態では、細胞容量は、最大１／２〜１リットルまで成長する。継代ステップをスケジュール管理する間、廃液として処分される細胞は、自動凝集ステーション４４５７で保管され凝縮される。このとき、細胞は緩やかに遠心分離され、トリプシンを分離して廃液として吸引し、新しい媒質をペレットの上で粉末状にして再度懸濁させる。この再懸濁液は、最終容量の所望媒質にポンプ送出される。細胞は、こうして最終的に投与する前に、計数デバイス４４３７を用いて計数される。成長パラメータは、当初の計数から自動的に設定される。１リットル容器は、別の自動培養機（図示せず）で約１．５週間保管される前に、緩やかに攪拌される。

０．５リットルの増殖培養液が準備できると、自動凝集ステーション４４５７に移動させられる。ボトルは、事前調整された遠心分離機に設置される。このとき培養液は廃液として吸引され、洗浄用緩衝液が投与される。洗浄用緩衝液がすべての細胞をカバーするようにボトルが攪拌される。緩衝液は廃液として吸引される。トリプシン溶液（または互換性液体）を添加して、細胞を分離する。最大３０分間、温度制御された培養度バイス４４４１の中で培養ボトルを攪拌し、培養する。断続的に攪拌してもよい。単一の細胞懸濁液を得るために、サンプルを粉末状にしてもよい。数分後、ボトルを緩やかに遠心分離にかけて、トリプシンを取り除く。単一の細胞懸濁液が得られるまで、新しい媒質を投与して粉末状にする。懸濁細胞に対しては、トリプシン処理を省略することができる。細胞は、単一細胞懸濁液に対してモニタされ、一旦得られると、計数デバイス４４３７を用いて計数される。正確な希釈液を生成して所望の細胞密度を得る。その後、培養細胞は、投与デバイスにポンプ送出され、３８４分析プレートまたは１５３６分析プレートに配置される。これらのプレートは、培養器の中で蓋をして、保管される。

分析は、通常、分析部４４５３を用いて行われる。特定の実施形態では、１つの分析に対して何十万もの化合物を処理する代わりに、数百種類の化合物が３０または４０種類の分析に対して処理される。上述のように、分析プレートは、分析部４４５３上に配置される前に、細胞がすでに投与されている。このシステムは、さまざまな分析を行いデータ収集するために必要な多数の試薬を操作する大容量の投与性能を有する。加えて、通常、複数のプレートリーダを用いて、さまざまな読み出し情報を操作する。これらの読み出し情報は、随意的には分析部４４５３の一部として含まれ、システム内の他のステーションで含まれる。いくつかの実施形態では、１つまたはそれ以上の固定ホテル部（たとえば１，２，３，４，５またはそれ以上の固定ホテル部）を用いて化合物を投入することができるので、一般には、化合物カルーセルは必要とされない。一連の化合物が比較的に短い期間システム上にあるのに過ぎないから、通常、化合物カルーセルは必要とされない。他のシステムでは、化合物は、６ヶ月またはそれ以上、これらのシステム内に載置され得る。さらに、培養デバイスなしで、化合物プレートは、通常、化合物のＤＭＳＯ溶液の中で水分保持され、４℃以上で長期間保管されると、化合物は劣化する。本願発明に係る化合物プロファイル解析システムにおいて、化合物プレートは、おおむね最大約２週間システム内に存置し、スクリーニング処理が完了したとき、一般に、システムの外部にある制御された環境に戻される。さらに、このシステムは、通常、各テストで一連の化合物の希釈処理を行う。

集積制御システムはすべてのプロセスを管理する。細胞成長パラメータを呼応して調整するために、周期的に細胞が計数される。一般に、オペレータの科学的な入力操作が極力抑えられる。出力データは、システムのデータパイプラインを用いて処理し、統合される。追加的なオプションとして、特定の実施形態では、調整済みの（用済みの）媒質がフィルタ処理とれ、そして保管される。

図４５は、本願発明に係る１つの実施形態による別の典型的な化合物プロファイル解析システムを上から見た概略図である。図示のように、システム４５００は、作業周辺域内に配置されたロボット把持デバイス４５０２を有する。作業周辺域は、細胞継代ステーション４５０４、細胞カウンタ４５０６、培養デバイス４５０８、投与デバイス４５１０、細胞Ｊボックス４５１２、固定ホテル化合物ライブラリステーション４５１４、検出部品４５１６、ピンツールステーション４５１８、およびピンツールポンプ４５２０を有する。検出部品４５１６は、通常、顕微鏡と、マルチウェルプレートリーダ（ＡＣＱＵＥＳＴ（商標）ステーション（モレキュラ・デバイス株式会社、米国、カリフォルニア州、サニーベイル））とを有する。追加的に図示するように、さらにシステム４５００は、電気的筐体４５２２、変換器４５２４、およびコントローラ４５２６を有する。システム４５００はコンピュータ４５２８をさらに有する。作業細胞エントリ４５３０により、ロボット把持デバイス４５０２が作業周辺域のある点にアクセスする。

Ｂ．投与ヘッドコイル
上述のように、特定の実施形態においては、本願発明の投与デバイスの投与ヘッドはコイル状の導管構造体を有する。熱損失を十分に補償するため、コイル状構造体に含まれる導管は、たとえば外径（ＯＤ）および導管の壁厚に依存するが、最小の長さを有する必要がある。以下の具体例は、ここで引用した導管のコイル状構造体の長さが約１６７ｍｍであるときにした計算を示す。計算結果は、以下の通りである。

Ｃ．バキュロウイルス／昆虫細胞オートメーションシステム
１．システム構成部品
バキュロウイルス／昆虫細胞培養システムは、完全に自動化された常時稼働可能なロボット装置に集積された以下の構成部品を有する。
１−スタウブリＲＸ１３０Ｌロボット
１−単一細胞サブ構造体、マウント、およびシステム構造
１−商業的システム「ディレクタ」スケジュール管理ソフト
１−システム制御センタ
３−培養器、４８６配置フラスコ／プレートカルーセルおよび培養器／冷凍機を含む
２−固定フラスコ／プレート保持ホテル部
１−ウェーブバイオリアクタ２００
１−ウェーブバイオリアクタのための細胞係数リアルタイムフィードバックループ
１−ＢＤ ＦＡＣＳアレイ
１−フラスコ／プレートのための特注遠心分離機
１−特注ティキャン Freedom EVOステーション
１−培養細胞分離機
消費財
ｎ−バキュロウイルス／昆虫細胞培養フラスコ
ｎ−２４ウェルプレート
ｎ−９６ウェルプレート
ｎ−試薬、媒質、細胞

２．システムレイアウト

３．自動プロセスフロー
分かりやすくするために、１度に１つのプレートを処理する形式のプロセスフローについて以下説明する。しかしながら、通常、プロセス全体を通じて平行してプロセスが処理される。

Ａ．セットアップ
ユーザは、以下について初期設定を行う。
１．細胞計数およびウィルス滴定のために、週あたり５つの空の９６ウェルプレートを固定ホテル部に投入。
２．週あたり２８８個の細胞培養フラスコ（「フラスコ」）を培養器に投入。
３．週あたり４つの２４ウェル培養プレートを培養器に投入。
４．ウェーブバイオリアクタに十分な培養液を注入。
５．週あたり９６通りの状態に対して、ＤＮＡおよびジェネジュースをティキャンの９６個のウェルに注入。
６．７０ｍｌの培養液をティキャンに注入。
７．標識された抗体および緩衝液各ティキャンのチューブに注入。
ユーザは、以下について確認する。
８．ウェーブバイオリアクタは十分な細胞（２×１０^６個の細胞／ｍｌ）を有すること。
９．細胞培養ステーションは十分な細胞、洗浄流体、および空の廃液容器を有すること。

Ｂ．第１週目：トランスフェクションおよび第１のウィルス形成
１．ロボットが９６ウェルプレートを固定ホテル部から細胞培養ステーションへ搬送する。
２．細胞培養ステーションが２００μｌの保管細胞を９６ウェルプレートの１つのウェルに投与する。
３．ロボットが９６ウェルプレートをＦＡＣＳアレイに搬送して、正確に計数認証および生存能力判定を行う。
４．ロボットが９６ウェルプレートを元の固定ホテル部に搬送する。
５．必要ならば、ウェーブバイオリアクタ内の保管細胞濃度を２×１０^６細胞／ｍｌおよび培養液に調整する。
６．ロボットが４つの空の２４ウェル培養プレートを細胞培養ステーションへ搬送する。
７．細胞培養ステーションが０．５ｍｌ／ウェルの保管細胞を４つのウェルプレートに投与する。
８．ロボットは、２４ウェルプレートを培養器へ搬送し、（最低）１時間固定する。
９．ティキャンが２５μｌのＤＮＡを９６ウェルプレートの１つのウェルから吸引し、対応するジェネジュースウェル（２５μｌ）に粉末を投与する。室温で０．５〜０．７５時間培養する。
１０．ロボットが、４つの２４ウェルプレート細胞を培養器から抽出し、ティキャンへ搬送する。
１１．ティキャンが２４ウェルプレートから培養液を廃液として取り除く。
１２．ティキャンが５０μｌのＤＮＡ／ジェネジュースと２００μｌの培養液を混合し、２４ウェルプレート内に細胞を添加する。このとき、細胞は核酸導入（トランスフェクト）されている。
１３．２４ウェルプレートのトランスフェクト細胞を培養器に戻し、５時間培養する。
１４．ロボットが２４ウェルプレート内のトランスフェクト細胞を培養器から抽出し、ティキャンへ搬送する。
１５．ティキャンが培養液を廃液として取り除く。
１６．ティキャンが５００μｌの新しい培養液を抗生剤とともに添加する。
１７．ロボットが２４ウェルプレートを培養器（２７℃）に戻す。
１８．５日間培養する。

Ｃ．第２週目：ウィルス増殖の第１ラウンド
１．ロボットがトランスフェクト細胞を含む２４ウェルプレートを培養器からティキャンへ搬送する。
２．ロボットが空のフラスコを細胞培養ステーションへ搬送する。
３．細胞培養ステーションが２×１０^６細胞／ｍｌの保管細胞を３０ｍｌ、フラスコ内に投与する。
４．保管細胞のフラスコをティキャンへ搬送する。
５．ティキャンが２４ウェルプレートの１つのウェルからすべての上澄液を約０．５ｍｌ吸引する。
６．上澄液全体を用いて、保管細胞（３０ｍｌ）のフラスコを植菌する。
７．このとき、フラスコは感染する。
８．感染フラスコを培養器に戻し、５日間培養する。
９．２４ウェルプレートの残りの９５ウェルについて反復する。
１０．オペレータにより取り出されるように、ロボットが空の２４ウェルプレートを培養器へ搬送する。

Ｄ．第３週目：ウィルス増殖および保存の第２ラウンド
１．ロボットが２つの空のフラスコを細胞培養ステーションへ搬送する。
２．細胞培養ステーションが２×１０^６細胞／ｍｌの保管細胞を３０ｍｌ１つのフラスコに投与する。
３．ロボットが感染フラスコを培養器から遠心分離機へ搬送する。
４．遠心分離機が１０分間、１０００Ｇでフラスコを回転させる。
５．ロボットが「スピン回転」フラスコを遠心分離機から細胞培養ステーションへ搬送する。
６．細胞培養ステーションが「スピン回転」フラスコから上澄液を１ｍｌ、感染のための新しい保管細胞を含むフラスコへ搬送する。
７．余った上澄液（２９ｍｌ）は空のフラスコへ搬送され、これを上澄フラスコという。
８．古いフラスコは廃棄処分される。
９．ロボットが新規の感染フラスコを培養器へ搬送し、５日間培養する。
１０．後に滴定測定および保存するために、ロボットが上澄フラスコを保存培養器へ移動させる。
１１．感染フラスコの他の９５ウェルについて反復する。このプロセスは、合計３回までの増幅サイクルを反復する。

Ｅ．上澄液のウィルス滴定の決定
１．上澄フラスコがティキャンの保存培養器から搬送される。
２．ロボットが９６ウェルプレートを固定ホテル部からティキャンへ搬送する。
３．ロボットが９６ウェルプレートを固定ホテル部から細胞培養ステーションへ搬送する。
４．ティキャンが上澄フラスコから上澄液（２００μｌ）のサンプルを空の９６ウェルプレートへ搬送し、これをウィルスプレートという。
５．上澄フラスコが培養器に戻される。
６．上澄液がＸ回搬送された後、次の分析ステップが実行される。
ａ．細胞培養ステーションが計数され、調整された保管細胞の２００μｌ／ウェルを９６ウェルプレートへ投与し、これを細胞プレートという。
ｂ．ロボットが細胞プレートを遠心分離機へ搬送する。
ｃ．遠心分離機が１０分間、１０００Ｇで細胞プレートを回転させる。
ｄ．ロボットが細胞プレートをティキャンへ搬送し、ティキャンが上澄液を廃液として吸引する。
ｅ．ティキャンがウィルス上澄液（２００μｌ）をウィルスプレートから細胞プレートへ搬送する。
ｆ．室温で１時間培養する。
ｇ．ティキャンがタグ付けされた抗体（１００μｌ）を細胞に添加する。
ｈ．室温で１時間培養する。
ｉ．ロボットがプレートを遠心分離機へ搬送する。
ｊ．１０分間、１０００Ｇでプレートを回転させる。
ｋ．ロボットがプレートをティキャンへ搬送し、ティキャンが上澄液を廃液として吸引する。
ｌ．ティキャンが２００μｌの緩衝液を添加する。
ｍ．ロボットがプレートをＦＡＣＳアレイに搬送する。
ｎ．ＦＡＣＳアレイが各ウェルについてサンプル抽出し、測定する。
ｏ．保存された各上澄フラスコについて、ウィルス滴定がなされる。
ｐ．オペレータが取り出せるように、ロボットが９６ウェルプレートを固定ホテル部に搬送する。
ｑ．オペレータは、使用済の６ウェルプレートをシステムから取り出す。

Ｆ．出力結果
１．上澄フラスコは、任意の時間にシステムから別の保存場所へ取り出すことができる。
２．上澄フラスコは、任意の時間にシステムからピッコロへ取り出すことができる。
３．上澄フラスコは、保存またはピッコロとの互換性のため、ウェルの深い９６ウェルプレートに再配列することができる。

本願発明を明確にし、理解させる目的で、本願発明についてこれまで説明してきたが、当業者がこの開示内容を読めば明らかであるように、本願発明の真の範疇から逸脱することなく、形態および詳細においてさまざまに変形を加えることができる。たとえば、上述の手法および装置のすべてはさまざまな組み合わせにおいて用いることができる。本願発明で引用された書籍、特許、特許出願、および／または他の刊行物のすべては、すべての目的において、参考に一体のものとして統合されることを意図して開示されたかのように本願に参考に一体のものとして統合される。

本願発明の１つの実施形態による単一の作業周辺域を有するシステムを概略的に示す。 本願発明の１つの実施形態による複数の作業周辺域を有するシステムを概略的に示す。 培養細胞分離機の概略的な斜視図であって、本願発明の１つの実施形態による容器保持部品に対して容器ホルダが開いた状態を示す。 図３Ａに示す培養細胞分離機の別の概略的な斜視図であって、容器ホルダが閉じた状態を示す。 図３Ｂに示す培養細胞分離機の概略的な斜視図であって、図３Ｂに示す容器ホルダの位置に対して容器ホルダを約９０°回転させた状態を示す。 本願発明の１つの実施形態による培養細胞継代ステーションの概略的な正面図である。 図４Ａに示す培養細胞継代ステーションの概略的な側面図である。 図４Ａに示す培養細胞継代ステーションの一部の概略的な斜視図である。 図４Ａに示す培養細胞継代ステーションの別の概略的な斜視図である。 図４Ａに示す培養細胞継代ステーションのマテリアル操作部の一部の概略図である。 本願発明の１つの実施形態による容器配置デバイスの概略的な斜視図である。 本願発明の１つの実施形態による投与デバイスの投与ヘッドの概略的な正面図である。 温度調整部を有する投与システムを概略的に示す。 本願発明の１つの実施形態による多岐管を有する投与ヘッドの概略的な断面図である。 本願発明の別の実施形態による多岐管を有する投与ヘッドの概略的な断面図である。 把持装置の１つの実施形態の概略的な側面図である。 ロボットブームに連結された把持機構の１つの実施形態の概略図である。 ロボットブームに連結された把持機構の別の実施形態の概略的な斜視図である。 把持機構の別の例示的な実施形態を上から見た概略的な斜視図である。 図１１Ｂの把持機構を下から見た概略的な斜視図である。 １つの実施形態のピボット回転部の概略的な正面図である。 別の実施形態のピボット回転部の概略的な正面図である。 本願発明の別の実施形態によるサンプル分析部の概略的な斜視図である。 本願発明の別の実施形態によるピンツールの概略的な斜視図である。 図１３Ａに示すピンツールの別の概略的な斜視図である。 図１３Ａに示すピンツールの概略的な分解斜視図である。 本願発明の１つの実施形態によるピンツール支持構造体およびピンツールヘッドのトッププレートの概略的な分解斜視図である。 本願発明の１つの実施形態によるピンツールの概略的な分解斜視図である。 図１３Ｅに示すピンツールの概略的な分解斜視図である。 図１３Ｅに示すピンツールの概略的な分解正面図である。 図１３Ｅに示すピンツールのピンツールヘッドの構成部品間のインターフェイスの概略的な詳細正面図である。 本願発明の１つの実施形態による流体搬送デバイスのシャーシの概略的な斜視図である。 図１４Ａに示すシャーシに取り付けられたピンツールの概略図である。 本願発明の１つの実施形態によるサンプル分析領域の概略的な斜視図である。 容器配置デバイスの支持構造体の概略的な上面図である。 図１６Ａに示す支持構造体の概略的な断面図である。 図１６Ａに示す支持構造体の別の概略的な断面図である。 図１６Ａに示す支持構造体を上から見た概略的な斜視図である。 図１６Ａに示す支持構造体を有する容器配置デバイスの概略図である。 図１７Ａに示す容器配置デバイスの概略的な側面図である。 図１７Ａに示す容器配置デバイスの別の概略的な側面図である。 図１７Ａに示す容器配置デバイスの概略的な斜視図である。 並進移動機構上に取り付けられた図１７Ａに示す容器配置デバイスの概略的な斜視図である。 本願発明の１つの実施形態によるサンプル分析領域の概略的な斜視図である。 本願発明の１つの実施形態による温度調節ネストの概略的な斜視図である。 図１７Ｇに示す温度調節ネストの透視上面図である。 図１７Ｇに示す温度調節ネストのボトムプレートを上から見た概略的な上面図である。 図１７Ｇに示す温度調節ネストの概略的な正面図である。 図１７Ｇに示す温度調節ネストを下から見た概略図である。 本願発明の１つの実施形態による容器配置デバイスの概略的な斜視図である。 図１８Ａに示す容器配置デバイスの概略的な一部分解斜視図である。 図１８Ａに示す容器配置デバイスのネストの一部の概略的な一部透視図である。 図１８Ｃに示すネストを下から見た概略的な斜視図である。 本願発明の１つの実施形態による流体搬送プローブ乾燥ステーションの概略図である。 本願発明の１つの実施形態による流体搬送プローブ洗浄ステーションの概略図である。 本願発明の１つの実施形態による別の流体搬送プローブ洗浄ステーションの概略図である。 本願発明の１つの実施形態による非圧力式流体搬送プローブマウントを有する洗浄容器の概略的な透視斜視図である。 本願発明の１つの実施形態による非圧力式流体搬送プローブマウントに取り付けられた非圧力式流体搬送プローブの概略的な斜視図である。 本願発明の１つの実施形態による典型的な流体搬送プローブ洗浄ステーションを示すブロック図である。 本願発明の１つの実施形態による投与システムの概略的な斜視図である。 図２３Ａの投与システムの投与部を下から見た詳細斜視図である。 図２３Ａの投与システムの投与部を上から見た詳細斜視図である。 マルチチャンネル蠕動ポンプを上から見た概略的な斜視図である。 オブジェクトホルダを上から見た概略的な斜視図である。 マイクロ滴定プレートの概略的な上面図である。 図２６Ａに示すマイクロ滴定プレートの概略的な底面図である。 図２６Ａに示すマイクロ滴定プレートの概略的な断面図である。 本願発明の１つの実施形態による洗浄部の真空チャンバの概略的な一部透視斜視図である。 図２７Ａに示す真空チャンバの一部に設けた開口部に隣接して配置された投与先端部の概略的な詳細断面図である。 培養デバイスの１つの実施形態の概略的な正面断面図である。 図２８Ａに示す培養デバイスの概略的な側面断面図である。 培養デバイスの１つの実施形態の概略的な上面断面図である。 図２９Ａに示す培養デバイスの概略的な底面断面図である。 培養デバイスの１つの実施形態の概略的な正面図である。 図３０Ａに示す培養デバイスの概略的な上面図である。 培養デバイスのドアと橋渡しするロボット把持デバイスの概略的な斜視図である。 モジュラ式オブジェクト保管デバイスおよびロボット把持デバイスの概略的な斜視図である。 本願発明の１つの実施形態による発酵装置の概略的な斜視図である。 １つの実施形態による個別の発酵サンプル容器の概略的な斜視図である。 １つの実施形態による自動発酵ステーションの概略図である。 自動遠心分離機の実施形態を示す概略的な斜視図である。 図３６に示す遠心分離機で採用されたロータ部分の概略的な斜視図である。 図３７に示すロータの概略的な平面図である。 図３６に示す搬送および廃液容器の概略的な斜視図である。 図３９に示す廃液容器の概略的な斜視図である。 図３６に示すサンプル／断片コレクタの概略的な斜視図である。 本願発明の１つの実施形態による化合物プロファイル解析方法を示すブロック図である。 本願発明の１つの実施形態において、細胞培養フラスコから実質的に均一な濃度の細胞をマルチウェルプレートに搬送する方法を概略的に示す。 本願発明の１つの実施形態において、細胞培養フラスコから実質的に均一な濃度の細胞をマルチウェルプレートに搬送する方法を概略的に示す。 本願発明の１つの実施形態において、細胞培養フラスコから実質的に均一な濃度の細胞をマルチウェルプレートに搬送する方法を概略的に示す。 本願発明のさまざまな態様を実現できる典型的な化合物プロファイル解析システムの概略図である。 本願発明のさまざまな態様を実現できる別の典型的な化合物プロファイル解析システムの概略図である。 本願発明の特別の実施形態による制御ソフトウェア構造の態様を示すフローチャートである。 本願発明の特別の実施形態による図４６Ａに示す制御ソフトウェア構造に関連するディスプレイ画面である。 本願発明の特別の実施形態による制御ソフトウェア構造の態様を示すフローチャートである。 本願発明の１つの実施形態による図４７Ａに示す制御ソフトウェアのインターフェイスを概略的に示すものである。 本願発明の１つの実施形態による図４７Ａに示す制御ソフトウェア構造に関連するリクエストを入力するためのディスプレイ画面である。 本願発明の１つの実施形態による図４７Ａに示す制御ソフトウェア構造に関連するリクエスト（レポート画面）をモニタするためのディスプレイ画面である。 本願発明のいくつかの実施形態による図４７Ａに示す制御ソフトウェア構造に関連するさまざまな例示的なオペレータツールを示すディスプレイ画面である。 本願発明の１つの実施形態による図４７Ａに示す制御ソフトウェア構造に関連する他のシステムソフトウェア部品を含む特定のソフトウェア部品インターフェイスを示すダイアグラムである。 本願発明の特別の実施形態による例示的なスケジュール管理ソフトウェア処理を示すフローチャートである。 本願発明の特別の実施形態による例示的なスケジュール管理ソフトウェア処理を示すフローチャートである。 本願発明のいくつかの実施形態で用いられる導管の概略的な断面図である。 検出器を有する単一ウェルプレートの利用を示す斜視図である。 図５０Ａで示す単一ウェルプレートの概略的な断面図である。 ８方向多岐管を介してフラスコから直接的に流体を投与する様子を示す斜視図である。

符号の説明

４５００：化合物プロファイル解析システム、４５０２：ロボット把持デバイス、４５０４：細胞継代ステーション、４５０６：細胞カウンタ、４５０８：培養デバイス、４５１０：投与デバイス、４５１２：細胞Ｊボックス、４５１４：固定ホテル化合物ライブラリステーション、４５１６：検出部品、４５１８：ピンツールステーション、４５２０：ピンツールポンプ、４５２２：電気的筐体、４５２４：変換器、４５２６：コントローラ、４５２８：コンピュータ、４５３０：作業細胞エントリ。

Claims (105)

1. 自動細胞培養継代システムであって、
   細胞培養容器内で細胞の成長を支援するように構成された培養デバイスと、
   細胞培養容器内の細胞を分析するように構成された分析部とを備え、
   培養デバイスは、人間の介入を必要とすることなく、細胞培養容器内の細胞を分析デバイスに直接的または間接的に搬送することを特徴とするシステム。
2. 請求項１に記載のシステムであって、
   分析部は、
   少なくとも１つの試薬ソース容器を支持するように構成された試薬ソース領域と、
   少なくとも１つの細胞サンプル容器を支持するように構成された分析領域と、
   試薬ソース容器が試薬ソース領域内に支持され、細胞サンプル容器が分析領域内に支持されたとき、少なくとも１つの試薬を試薬ソース容器から細胞サンプル容器に搬送するように構成されたマテリアル搬送デバイスとを備えたことを特徴とするシステム。
3. 請求項２に記載のシステムであって、
   論理デバイスを有するコントローラをさらに有することを特徴とするシステム。
4. 請求項３に記載のシステムであって、
   コントローラは、マテリアル搬送デバイスに作動可能に接続され、
   論理デバイスは、マテリアル搬送デバイスを試薬ソース領域と分析領域との間で直接的に移動させるように制御する論理的指令を含むことを特徴とするシステム。
5. 請求項３に記載のシステムであって、
   細胞培養容器および試薬ソース容器のいずれか一方または両方がマルチウェル容器であることを特徴とするシステム。
6. 請求項３に記載のシステムであって、
   試薬は、化合物、蛋白質、核酸、ウィルス粒子、およびバクテリオファージからなる群より選択された１つまたはそれ以上の試薬を含むことを特徴とするシステム。
7. 請求項６に記載のシステムであって、
   試薬は、低分子干渉ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）、アンチセンスＲＮＡ、相補ＤＮＡ（ｃＤＮＡ）、およびベクタからなる群より選択された１つまたはそれ以上の試薬を含むことを特徴とするシステム。
8. 請求項６に記載のシステムであって、
   試薬は、酵素、抗体、および調整蛋白質からなる群より選択された１つまたはそれ以上の試薬を含むことを特徴とするシステム。
9. 請求項６に記載のシステムであって、
   試薬は、バキュロウイルス、レトロウイルス、レンチウイルス、およびアデノウイルスからなる群より選択された１つまたはそれ以上の試薬を含むことを特徴とするシステム。
10. 請求項３に記載のシステムであって、
    細胞サンプル容器内で生成された１つまたはそれ以上の検出可能な信号を検出するように構成された少なくとも１つの検出器をさらに有することを特徴とするシステム。
11. 請求項３に記載のシステムであって、
    マテリアル搬送デバイスは、非圧力式マテリアル搬送プローブを有することを特徴とするシステム。
12. 請求項１１に記載のシステムであって、
    非圧力式マテリアル搬送プローブは、ピンツールを含むことを特徴とするシステム。
13. 請求項１２に記載のシステムであって、
    マテリアル搬送プローブは、少なくとも１つのシャーシを有し、
    ピンツールは、シャーシに着脱可能に固定される少なくとも１つの固定部材を有する支持構造体を有することを特徴とするシステム。
14. 請求項１３に記載のシステムであって、
    論理デバイスは、シャーシに対してピンツールを着脱するようにマテリアル搬送デバイスを制御する論理的指令を含むことを特徴とするシステム。
15. 請求項１３に記載のシステムであって、
    ピンツールは、１つまたはそれ以上の軸に沿って支持構造体に対して回転可能となるように、回転調整部材を含むピンツールヘッドを有することを特徴とするシステム。
16. 請求項３に記載のシステムであって、
    試薬ソース領域および／または分析領域は、容器配置デバイスを有し、
    容器配置デバイスは、少なくとも１つの容器をマテリアル搬送デバイスに対して配置するように構成された少なくとも１つの容器ステーションを有することを特徴とするシステム。
17. 請求項１６に記載のシステムであって、
    容器ステーションは、６，１２，２４，４８，９６，１９２，３８４，７６８，１５３６，３４５６，９６００またはそれ以上のウェルを有する少なくとも１つのマルチウェル容器を配置するように構成されたことを特徴とするシステム。
18. 請求項１６に記載のシステムであって、
    容器ステーションは、マテリアル搬送デバイスに対して回転するように構成されたことを特徴とするシステム。
19. 請求項３に記載のシステムであって、
    非圧力式マテリアル搬送プローブを洗浄するように構成された少なくとも１つの洗浄容器を含む少なくとも１つのマテリアル搬送プローブ洗浄ステーションをさらに有することを特徴とするシステム。
20. 請求項１９に記載のシステムであって、
    非圧力式マテリアル搬送プローブが洗浄される場合、および／または非圧力式マテリアル搬送プローブがマテリアル搬送デバイスのシャーシから分離された場合において、洗浄容器は、これに対して非圧力式マテリアル搬送プローブを配置するための少なくとも１つのマウントを有することを特徴とするシステム。
21. 請求項１に記載のシステムであって、
    浄化デバイスをさらに備え、この浄化デバイスは、
    システム構成部品を内蔵する第１のチャンバと、
    第１のチャンバと連通する第２のチャンバであって、第１および第２のチャンバの間で１つまたはそれ以上の容器が移送される第２のチャンバと、
    少なくとも第２のチャンバと連通する浄化部品とを有し、
    浄化部品は、容器が第２のチャンバ内に配置されたとき、容器の１つまたはそれ以上の表面を実質的に浄化するように構成されたことを特徴とするシステム。
22. 請求項２１に記載のシステムであって、
    システム構成部品は、培養細胞分離機、マテリアル操作部、および／または容器配置デバイスを有することを特徴とするシステム。
23. 請求項２１に記載のシステムであって、
    少なくとも１つの容器を少なくとも第１および第２のチャンバ間で移送するように構成された移送機構をさらに有することを特徴とするシステム。
24. 請求項２１に記載のシステムであって、
    第１のチャンバは、実質的に殺菌された環境を有することを特徴とするシステム。
25. 請求項２１に記載のシステムであって、
    第２のチャンバは、前処理チャンバを有することを特徴とするシステム。
26. 請求項２１に記載のシステムであって、
    容器が第２のチャンバ内にあるとき、容器の表面に光を照射し、表面を実質的に浄化する少なくとも１つの電磁放射線源を有することを特徴とするシステム。
27. 請求項２１に記載のシステムであって、
    浄化部品は、容器が第２のチャンバ内に配置されているとき、第２のチャンバ内の温度を調整して表面を実質的に浄化する少なくとも１つの温度調整器を有することを特徴とするシステム。
28. 請求項２１に記載のシステムであって、
    浄化部品は、容器が第２のチャンバ内に配置されているとき、霧状の浄化流体を容器の表面上に噴霧する少なくとも１つの浄化流体噴霧器を有することを特徴とするシステム。
29. 請求項２１に記載のシステムであって、
    浄化部品は、容器が第２のチャンバ内に配置されているとき、容器の１つまたはそれ以上の表面から少なくとも１つの汚染物質を実質的に取り除くために十分な流速で第２のチャンバ内にガスフローを吹き付ける少なくとも１つのガスソースを有することを特徴とするシステム。
30. 請求項２９に記載のシステムであって、
    ガスには空気が含まれることを特徴とするシステム。
31. 請求項１に記載のシステムであって、
    コントローラに作動可能に接続された１つまたはそれ以上の追加的なシステム構成部品をさらに有し、
    追加的なシステム構成部品は、ロボット把持デバイス、マテリアル操作部、細胞計数デバイス、遠心分離機、検出器、冷凍機、発酵装置、廃液容器、濾過デバイス、蓋処理デバイス、搬送ステーション、培養デバイス、コロニー抽出デバイス、濾過デバイス、高感度画像形成デバイス、ピンツール乾燥または拭浄ステーション、細胞分離機、容器保管デバイスからなる群より選択されることを特徴とするシステム。
32. 請求項３１に記載のシステムであって、
    コントローラと作動可能に接続された少なくとも１つの容器位置データベースをさらに有し、
    容器位置データベースは、システム内の容器の配置位置に対応するエントリを有することを特徴とするシステム。
33. 請求項１に記載のシステムであって、
    マテリアル操作部をさらに有し、
    マテリアル操作部は、流体マテリアルを、システムの１つまたはそれ以上の構成部品に配置された容器に、そして／または容器から搬送するように構成された少なくとも１つの流体マテリアル搬送部を有することを特徴とするシステム。
34. 請求項３３に記載のシステムであって、
    流体マテリアル搬送部は、細胞培養サンプル容器、細胞培養フラスコ、および／またはマルチウェル容器の間で細胞培養液を搬送するように構成されたことを特徴とするシステム。
35. 請求項３４に記載のシステムであって、
    論理デバイスを含むコントローラをさらに備え、
    この論理デバイスは、
    流体マテリアル搬送部を用いて、ｍ個の第１の細胞培養容器から個別の第１の細胞培養液をｎ個の第２の容器に蓄積して、蓄積細胞培養液を形成するように制御する（ｍは１以上の整数であり、ｎは０以上ｍ未満の整数である。）とともに、
    流体マテリアル搬送部を用いて、ｎ個の第２の容器から選択された量の蓄積細胞培養液をｐ個のマルチウェル容器の選択されたウェルに搬送する（ｐは１以上の整数である。）、の少なくとも１つの論理的指令を含むことを特徴とするシステム。
36. 請求項３５に記載のシステムであって、
    コントローラと作動可能に接続された少なくとも１つ検出部をさらに備え、
    検出部は、蓄積細胞培養液内の細胞濃度または蓄積細胞培養液からの細胞濃度を検出することを特徴とするシステム。
37. 請求項３３に記載のシステムであって、
    流体マテリアル搬送部は投与デバイスを有し、投与デバイスは、
    互いに流体連通する入口および出口を含む導管と、
    導管の入口と流体連通する流体ソースと、
    導管および／または流体ソースに作動可能に接続され、少なくとも１つの流体試薬を流体ソースから導管を経て送出するように構成された流体送出デバイスと、
    導管の少なくとも一部と熱伝導し、流体試薬が流体ソースから導管を経て送出されるとき、流体試薬の温度を選択的に調節するように構成された温度調節部とを備えたことを特徴とするシステム。
38. 請求項３７に記載のシステムであって、
    流体ソースを選択された温度で保管する流体ソース保管デバイスをさらに有することを特徴とするシステム。
39. 請求項３７に記載のシステムであって、
    選択された温度は約４℃であることを特徴とするシステム。
40. 請求項３７に記載のシステムであって、
    導管の少なくとも一部を含む少なくとも１つの投与ヘッドをさらに有することを特徴とするシステム。
41. 請求項４０に記載のシステムであって、
    導管の一部は、コイル状構造体を含むことを特徴とするシステム。
42. 請求項４０に記載のシステムであって、
    複数の導管を有し、
    投与ヘッドは、各導管の１つまたはそれ以上の部分を有することを特徴とするシステム。
43. 請求項４２に記載のシステムであって、
    複数の流体ソースをさらに備え、
    各導管は異なる流体ソースと流体連通することを特徴とするシステム。
44. 請求項４０に記載のシステムであって、
    投与ヘッドは、導管の一部を含む少なくとも１つのチャンバを有し、
    チャンバは、温度調節部と流体連通する少なくとも１つの開口部を有し、
    温度調節部は、流体試薬が導管の一部に流れるとき、流体試薬が実質的に選択された温度を保持するように、選択された温度を有する少なくとも１つの流体マテリアルをチャンバ内に流すことを特徴とするシステム。
45. 請求項４４に記載のシステムであって、
    流体マテリアルは不凍液を含むことを特徴とするシステム。
46. 請求項４４に記載のシステムであって、
    選択された温度は約３７℃であることを特徴とするシステム。
47. 請求項４４に記載のシステムであって、
    温度調節部は、流体マテリアルを選択された温度で実質的に維持するように、少なくとも１つの流体マテリアル再循環バスを有することを特徴とするシステム。
48. 請求項１に記載のシステムであって、
    少なくとも１つの回転式ロボットを有する少なくとも１つのハイスループット処理ステーションをさらに備え、
    回転式ロボットは、これに付随する作業周辺域を形成するリーチ範囲を有し、
    少なくとも細胞培養デバイスは回転式ロボットのリーチ範囲にあることを特徴とするシステム。
49. 請求項１に記載のシステムであって、
    細胞培養容器を細胞培養デバイスと分析デバイスの間で搬送できるロボットアームをさらに有することを特徴とするシステム。
50. 請求項４９に記載のシステムであって、
    少なくとも１つの第２のロボットアームを有することを特徴とするシステム。
51. 請求項１に記載のシステムであって、
    人間の介入を必要とすることなく、２つまたはそれ以上の細胞株に分割または分離培養できることを特徴とするシステム。
52. 請求項５１に記載のシステムであって、
    人間の介入を必要とすることなく、２５またはそれ以上の細胞株に分割または分離培養できることを特徴とするシステム。
53. 請求項５１に記載のシステムであって、
    少なくとも１つの細胞培養容器を受容するように構成された容器受容領域を含む容器ホルダ、容器ホルダと作動可能に接続され、容器ホルダを第１および第２の位置の間で移動させるように構成された移動機構、および移動機構による容器ホルダの移動を制限する係止部を有する細胞分離機と、
    マテリアル操作部と、
    細胞分離機およびマテリアル操作部に作動可能に接続されたコントローラとを備え、
    コントローラは、選択された速度で容器ホルダを移動させるように移動機構を制御するとともに、細胞培養容器が容器受容領域に配置されたとき、マテリアル操作部がマテリアルを細胞培養容器内に投与し、細胞培養容器から抽出するように制御する論理的指令を含む論理デバイスを有することを特徴とするシステム。
54. 請求項５１に記載のシステムであって、
    移動機構は、容器ホルダを軸の周りに回転させるように構成された回転機構を含み、
    係止部は、回転機構による容器ホルダの変位角を制限し、
    論理的指令は、容器ホルダを選択された速度で回転させるように回転機構を制御することを特徴とするシステム。
55. 請求項５４に記載のシステムであって、
    回転機構は、容器ホルダを回転させるとき、容器ホルダの重量を相殺する釣り合い重りを有することを特徴とするシステム。
56. 請求項５４に記載のシステムであって、
    細胞分離機は、複数の容器ホルダを有し、
    複数の容器ホルダは、互いに対して重量相殺するように、回転軸に対して対称的に配置されることを特徴とするシステム。
57. 請求項５４に記載のシステムであって、
    回転機構は、第１の方向における容器ホルダの変位角を制限する第１の係止部と、第１の方向とは反対方向の第２の方向における容器ホルダの変位角を制限する第２の係止部とを有することを特徴とするシステム。
58. 請求項５４に記載のシステムであって、
    選択された速度は、係止部と衝突するとき、少なくとも０．２５回転／ｓの角速度であることを特徴とするシステム。
59. 請求項５４に記載のシステムであって、
    容器ホルダは、係止部と衝突するとき、少なくとも１．０回転／ｓ^２で減速することを特徴とするシステム。
60. 請求項５４に記載のシステムであって、
    容器ホルダは、長軸および短軸を含む上壁を有する細胞培養容器を受容するように構成され、
    回転機構は、容器ホルダを第１の方向、およびこれとは反対方向であって上壁の短軸に平行な第２の方向に回転させることを特徴とするシステム。
61. 請求項５４に記載のシステムであって、
    容器ホルダは、長軸および短軸を含む上壁を有する細胞培養容器を受容するように構成され、
    回転機構は、容器ホルダを第１の方向、およびこれとは反対方向であって上壁の長軸に平行な第２の方向に回転させることを特徴とするシステム。
62. 請求項５４に記載のシステムであって、
    容器ホルダに対して移動可能な少なくとも１つの容器保持部品をさらに有し、
    細胞培養容器が容器受容領域に配置され、容器ホルダが閉じた状態にあるとき、容器保持部品は、細胞培養容器を容器保持部品に対して実質的に固定した位置に保持するように構成されることを特徴とするシステム。
63. 請求項６２に記載のシステムであって、
    容器ホルダおよび容器保持部品は、少なくとも１つのスライド可動式連結部を介して互いに連結されることを特徴とするシステム。
64. 請求項６２に記載のシステムであって、
    論理デバイスは、容器ホルダを開閉するように制御する少なくとも１つの論理的指令を含むことを特徴とするシステム。
65. 請求項６２に記載のシステムであって、
    容器保持部品は、容器保持プレートを有することを特徴とするシステム。
66. 請求項６２に記載のシステムであって、
    細胞培養容器が容器受容領域に配置され、容器ホルダが閉じた状態にあるとき、容器保持部品は、細胞培養容器にアクセスすることを許容するように構成されることを特徴とするシステム。
67. 請求項５４に記載のシステムであって、
    複数の容器ホルダからなるマルチ容器ホルダをさらに有し、
    マルチ容器ホルダは、移動機構に作動可能に接続されないことを特徴とするシステム。
68. 請求項６７に記載のシステムであって、
    論理デバイスは、容器ホルダを開閉するように制御する少なくとも１つの論理的指令を含むことを特徴とするシステム。
69. 請求項６７に記載のシステムであって、
    マルチ容器ホルダに作動可能に接続された少なくとも１つの並進移動機構をさらに有し、
    並進移動機構は、マルチ容器ホルダを少なくとも１つの並進移動軸に沿って移動させるように構成されたことを特徴とするシステム。
70. 請求項６９に記載のシステムであって、
    コントローラは、並進移動機構に作動可能に接続され、マルチ容器ホルダを並進移動軸に沿って１つまたはそれ以上の選択された位置に並進移動させるように並進移動機構を制御する少なくとも１つの論理的指令を含むことを特徴とするシステム。
71. 細胞培養を継代し、分析する自動化された方法であって、
    ソース容器内に配置された細胞培養液の一部をドータ容器に搬送するステップと、
    ドータ容器内に配置された細胞培養液の少なくとも一部を分析容器に投与するステップと、
    分析容器内に配置された細胞培養液の一部を分析するステップとを有し、
    ソース容器内に配置された細胞培養液の一部をドータ容器に搬送するステップ、ドータ容器内に配置された細胞培養液の少なくとも一部を分析容器に投与するステップ、および分析するステップは、人間が介入することなく行われることを特徴とする方法。
72. 請求項７０に記載の方法であって、
    ドータ容器内に配置された細胞培養液の少なくとも一部を分析容器に投与するステップは、細胞培養液の細胞アリコートをマルチウェル容器の１つまたはそれ以上のウェルに投与するステップを含み、
    分析容器内に配置された細胞培養液の一部を分析するステップは、
    マルチウェル容器のウェルに試薬を投与するステップと、
    細胞に対する試薬の影響を検出するステップとを含むことを特徴とする方法。
73. 請求項７２に記載の方法であって、
    複数のソース容器は、異なる細胞株または同一の細胞株の細胞を有し、
    各細胞株の細胞アリコートは、マルチウェル容器の１つまたはそれ以上のウェルに投与されることを特徴とする方法。
74. 請求項７３に記載の方法であって、
    各細胞株の細胞アリコートをマルチウェル容器の１つまたはそれ以上のウェルに投与したとき、特定のマルチウェル容器の細胞を含むすべてのウェルは同一細胞株の細胞を含むことを特徴とする方法。
75. 請求項７３に記載の方法であって、
    各細胞株の細胞アリコートをマルチウェル容器の１つまたはそれ以上のウェルに投与したとき、特定のマルチウェル容器は第１の細胞株の細胞を含むウェルと、少なくとも第２の細胞株の細胞を含むウェルとを有することを特徴とする方法。
76. 請求項７２に記載の方法であって、
    試薬は、化合物、核酸、蛋白質、ウィルス、およびバクテリオファージからなる群より選択された１つまたはそれ以上の試薬を含むことを特徴とすることを特徴とする方法。
77. 請求項７２に記載の方法であって、
    細胞に対する５０００種類未満の試薬をプロファイル解析することを特徴とする方法。
78. 請求項７２に記載の方法であって、
    細胞に対する５０００種類以上の試薬をプロファイル解析することを特徴とする方法。
79. 請求項７２に記載の方法であって、
    細胞に対する試薬の効果は、細胞増殖、細胞死、転座、および蛋白質合成のうちの１つまたはそれ以上の促進および抑制であることを特徴とする方法。
80. 請求項７１に記載の方法であって、
    ソース容器内に配置された細胞培養液の一部をドータ容器に搬送するステップは、ソース容器内に配置された細胞培養液の少なくとも一部を複数のドータ容器に搬送するステップを含むことを特徴とする方法。
81. 請求項７１に記載の方法であって、
    ソース容器内に配置された細胞培養液の一部をドータ容器に搬送するステップの前に、細胞培養液の細胞を非干渉的に計数するステップをさらに有することを特徴とする方法。
82. 請求項７１に記載の方法であって、
    ソース容器内に配置された細胞培養液の一部をドータ容器に搬送するステップの前に、ソース容器を攪拌するステップをさらに有することを特徴とする方法。
83. 請求項８２に記載の方法であって、
    ソース容器は、ロボットアームを用いて攪拌されることを特徴とする方法。
84. 請求項７１に記載の方法であって、
    ソース容器内に配置された細胞培養液の一部をドータ容器に搬送するステップの前に、細胞培養液内の細胞濃度が特定されることを特徴とする方法。
85. 請求項８４に記載の方法であって、
    ドータ容器に搬送された細胞培養液の一部の容量が細胞濃度に基づいて求められることを特徴とする方法。
86. 請求項７１に記載の方法であって、
    ソース容器内に配置された細胞培養液の一部をドータ容器に搬送するステップは、
    ｍ個のソース容器から第１の細胞培養液をｎ個のドータ容器に蓄積して、蓄積細胞培養液を形成するステップ（ｍは１以上の整数であり、ｎは０以上ｍ未満の整数である。）と、
    ドータ細胞培養容器から蓄積細胞培養液をｐ個のマルチウェル容器の選択されたウェルに搬送するステップ（ｐは１以上の整数である。）とを有することを特徴とする方法。
87. 請求項８６に記載の方法であって、
    ｍがｐに等しいことを特徴とする方法。
88. 請求項８６に記載の方法であって、
    ｍが２以上１００以下の整数に等しいことを特徴とする方法。
89. 請求項８６に記載の方法であって、
    ｐが２以上１００以下の整数に等しいことを特徴とする方法。
90. 請求項８６に記載の方法であって、
    ｍ：ｎの比が約１：１〜約１００：１であることを特徴とする方法。
91. 請求項８６に記載の方法であって、
    少なくとも１つのドータ容器に含まれる蓄積細胞培養液内の細胞濃度を特定するステップをさらに有することを特徴とする方法。
92. 請求項８６に記載の方法であって、
    ｍ個のソース容器から個別の細胞培養液をｎ個のドータ容器に蓄積するステップは、少なくとも１つのソース容器から細胞培養液を少なくとも２つのドータ容器に蓄積するステップを含むことを特徴とする方法。
93. 請求項８６に記載の方法であって、
    ドータ容器から選択された量の蓄積細胞培養液をｐ個のマルチウェル容器の選択されたウェルに搬送するステップは、ドータ容器から実質的に同一量の蓄積細胞培養液をマルチウェル容器の実質的にすべてのウェルに搬送するステップを有することを特徴とする方法。
94. 請求項８６に記載の方法であって、
    ソース容器のそれぞれは、約１０ｍｌの容量を含むことを特徴とする方法。
95. 請求項８６に記載の方法であって、
    ドータ容器のそれぞれは、約１００ｍｌの容量を含むことを特徴とする方法。
96. 請求項８６に記載の方法であって、
    第１の細胞培養液の細胞は、単一の細胞株を含むことを特徴とする方法。
97. 請求項８６に記載の方法であって、
    マルチウェル容器のそれぞれは、６，１２，２４，４８，９６，１９２，３８４，７６８，１５３６，３４５６，９６００またはそれ以上のウェルを有することを特徴とする方法。
98. 請求項８６に記載の方法であって、
    少なくとも１つのマルチウェル容器のウェルのそれぞれは、約１０ｍｌの容量を含むことを特徴とする方法。
99. 請求項８６に記載の方法であって、
    ｎは１以上の整数であり、
    少なくとも１つのソース容器から実質的に同一量をドータ容器のそれぞれに搬送するステップを有することを特徴とする方法。
100. 請求項９９に記載の方法であって、
     実質的に同一量は約５ｍｌであることを特徴とする方法。
101. 請求項７１に記載の方法であって、
     容器から細胞培養液を搬送する前に、細胞培養液内の細胞を互いに対して、そして／または容器に対して分離させるステップをさらに有することを特徴とする方法。
102. 請求項１０１に記載の方法であって、
     細胞培養液内の細胞を分離させるステップは、
     容器を培養細胞分離機の容器ホルダに設置するステップと、
     容器ホルダの第１の方向における変位を制限する第１の係止部が当接するまで、容器ホルダを第１の方向に移動させるステップと、
     第１の方向とは反対方向の容器ホルダの第２の方向における変位を制限する第２の係止部が当接するまで、容器ホルダを第２の方向に移動させるステップとを有することを特徴とする方法。
103. 請求項１０１に記載の方法であって、
     細胞培養液内の細胞を分離させるステップは、
     容器ホルダの第１の方向における変位角を制限する第１の係止部が当接するまで、容器ホルダを第１の方向に回転させるステップと、
     第１の方向とは反対方向の容器ホルダの第２の方向における変位角を制限する第２の係止部が当接するまで、容器ホルダを第２の方向に回転させるステップとを有することを特徴とする方法。
104. 請求項１０３に記載の方法であって、
     容器を容器ホルダに配置する前後またはその間において、少なくとも１つの解離性試薬をソース容器に投与するステップをさらに有することを特徴とする方法。
105. 請求項１０３に記載の方法であって、
     解離した細胞の一部を１つまたはそれ以上の最終的な容器のそれぞれに搬送することにより、培養細胞を増殖させるステップをさらに有することを特徴とする方法。

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