JP2020049488A - ロータアセンブリ及びそれを使用するための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】化学、分子生物学、及び生物医科学などの分野における、分析物、特にビーズまたは粒子基材に付着した分析物を、小規模センサアレイ上に堆積させる際に用いられる、ロータアセンブリおよびそれを使用するための方法の提供。【解決手段】ロータアセンブリが、第１の軸（１１６）を中心として回転するロータプレート（１０２）；ロータプレートに回転可能に取り付けられ、かつ第２の軸を中心として回転するバケット（１０４）；及び、開放位置と閉鎖位置との間でロータプレートに対して第１の軸（１１６）を中心として回転する停止プレート（１１０）であって、閉鎖位置にあるときに、停止プレート（１１０）が、ロータアセンブリの回転面に対するバケット（１０４）の角度位置を固定するようにバケット（１０４）に係合することができる停止プレート（１１０）；を含む。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１３年１１月１１日出願の米国仮出願第６１／９０２，７２４号の利益を主張するものである。

本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１４年１月３１日出願の米国仮出願第６１／９３４，２７１号の利益を主張するものである。

開示の分野
本開示は、概して、ロータアセンブリ及びかかる回転子アセンブリを使用するための方法に関する。

背景
化学、分子生物学、及び生物医科学などの分野では、研究者らは、試験を行うために小規模センサアレイにますます依存している。特に、分析物、特にビーズまたは粒子基材に付着した分析物が、試験のために小規模センサアレイ上に堆積する。センサの数が増加し、センサアレイ内の個々のセンサのサイズが縮小するにつれて、分析物をセンサアレイ内に堆積させることがますます困難になっている。ブラウン運動などの因子は、重力に対してますます支配的になっている。

添付の図面を参照することによって、本開示をよりよく理解することができ、その多くの特徴及び利点が当業者に明らかになる。

例示的なロータアセンブリの図を含む。 例示的なロータアセンブリの図を含む。 例示的なロータプレートの図を含む。 例示的なロータプレートの図を含む。 例示的なロータプレートの図を含む。 例示的な停止プレートの図を含む。 例示的な停止プレートの図を含む。 例示的な停止プレートの図を含む。 例示的な連結器の図を含む。 例示的な連結器の図を含む。 例示的なバケットの図を含む。 例示的なバケットの図を含む。 例示的なロータアセンブリの一部分の図を含む。 例示的なロータアセンブリの一部分の図を含む。 例示的なロータアセンブリの図を含む。 例示的なロータアセンブリを含む遠心分離機を使用するための例示的な方法のブロックフロー図の図を含む。 例示的なロータアセンブリを含む遠心分離機を使用するための例示的な方法のブロックフロー図の図を含む。 例示的なピペット操作ロボットの図を含む。 遠心分離機アセンブリの図を含む。 例示的な上部停止プレートの図を含む。 例示的な上部停止プレートの図を含む。 例示的な上部停止プレートの図を含む。 例示的な下部停止プレートの図を含む。 例示的な連結器の図を含む。 例示的なロータプレートの図を含む。 例示的なバケットの図を含む。

異なる図面内での同じ参照記号の使用は、同様または同一の品目を示す。

詳細な説明
例示的な実施形態では、ロータアセンブリは、中心軸を中心として回転するように構成されており、１つ以上のバケットを保持するように構成されたロータプレートを含む。バケットは、センサアレイ構成要素を固定することができる。加えて、ロータプレートは、ロータアセンブリの回転方向に延びる軸を中心としたバケットの回転を可能にする様式で、バケットに回転可能に取り付けられるか、または連結される。加えて、ロータアセンブリは、開放位置と閉鎖位置との間でロータプレートに対して回転可能である停止プレートを含んでもよい。開放位置では、バケットは、ロータアセンブリの回転の軌道に沿って延在びる軸を中心として回転することができる。閉鎖位置では、停止プレートは、バケットに係合し、それらの回転を防止する。バケットは、回転式アセンブリが回転しているときに、バケットが回転方向に沿って延びる軸を中心として所望の角度まで及びロータアセンブリの回転面に対して回転できるように加重されていてもよい。停止プレートは、ピペット操作ロボットのチップに係合するリングを更に含んでもよい。ピペット操作ロボットは、停止プレートが開放位置と閉鎖位置との間で移動することができるように、ロータプレートに対して停止プレートの回転を可能にするリングに係合することができる。

更なる例示的な実施形態では、ロータアセンブリの停止プレートは、閉鎖位置に位置付けられてもよく、バケットを装填位置に固定し、バケットがロータアセンブリの回転面の外側に回転するのを防止する。バケット内にセンサアレイアセンブリが挿入され得、センサアレイアセンブリに溶液がアプライされ得る。停止プレートは、ロータアセンブリのスピン中にバケットの回転を可能にする開放位置に移動し得る。その後、停止プレートが、閉鎖位置に逆に戻され得、バケットを固定して、バケットの回転を制限する。バケット及びセンサアレイアセンブリが、再びスピンされ得る一方で、バケットは、固定され、ロータアセンブリの回転方向に延びる軸を中心として回転することができない。その後、残りの溶液が、センサアレイアセンブリから除去され得、センサアレイアセンブリが、バケットから取り外され得、試験システム内に設置され得る。

図１及び図２に示される例示的な実施形態では、ロータアセンブリ１００が、中心軸１１６を中心として回転またはスピンすることができる。一実施例では、ロータアセンブリ１００が、ロータプレート１０２を含んでもよく、そのロータプレート１０２が、１つ以上のバケット１０４に係合する心棒１２０を含む。示された実施例では、ロータプレート１０２は、２つのバケット１０４を受容するように構成される。あるいは、ロータアセンブリ及びロータプレート１０２は、少なくとも１つのバケット、例えば、少なくとも２つのバケット、少なくとも４つのバケット、または少なくとも６つのバケットなど、ただし２０を超えないバケットを受容するように構成され得る。バケット１０４は、センサアレイ構成要素１０６及び関連する蓋１０８を受容するように構成される。蓋１０８は、溶液の供給またはセンサアレイ構成要素１０６からの溶液の回収を支援し得る。

ロータアセンブリ１００は、停止プレート１１０を更に含んでもよい。停止プレート１１０は、バケット１０４に係合する翼部１１２を含んでもよく、心棒１２０を中心としたバケットの回転を制限する。停止プレート１１０は、例えば、ピペット操作ロボットのチップによって、係合され得るリング１１８を更に含んでもよい。ピペット操作ロボット及び任意選択的に関連する遠心分離機モータを使用して、停止プレート１１０は、中心軸１１６を中心としてまたはロータプレート１０２に対して回転し得、図１に示されるような開放位置から図２に示されるような閉鎖位置まで翼部１１２を移動させ、その位置では、翼部１１２が、バケット１０４に係合し、心棒１２０を中心としたバケット１０４の回転を制限する。

加えて、ロータアセンブリ１００は、ロータアセンブリ１００を遠心分離機モータの中心軸１１６に固定する連結器１１４を含んでもよい。

図３、図４、及び図５に示されるように、例示的なロータプレート１０２は、バケット１０４を受容する開口部３０４を含む。特に、ロータプレート１０２は、バケット１０４（図１及び図２に示される）に係合する心棒１２０を受容する凹部３１０を含む。心棒１２０は、開口部３０４内に延在することができ、バケットに係合することができる。ロータプレート１０２はまた、開口部３０２を含み、その開口部３０２を通して停止プレートリング１１８（図１及び図２に示される）が、例えば、ピペット操作ロボットによって、係合され得る。ロータプレート１０２は、停止プレート１１０及び連結器１１４（図１及び図２に示される）に係合する中心凹部３０６を含む。任意選択的に、中心凹部３０６は、連結器１１４の翼部（例えば、図９及び図１０に示される翼部１０１２）に係合するスロット３０８を含んでもよく、連結器１１４及びロータプレート１０２（図１及び図２に示される）の相対運動を制限することができる。特に、連結器１１４が回転すると、翼部は、スロット３０８に十分に係合し、ロータプレート１０２を制限された遊びで連結器１１４と共に移動させる。ロータプレート１０２はまた、フィッティングを受容する中心穴３１４を含んでもよい。

ロータプレート１０２のバケット開口部３０４に近接して、ロータプレート１０２は、上部停止表面３１２及び後部停止表面３１６を含んでもよい。停止プレート１１０が閉鎖位置にあるときに、停止プレート１０２は、バケット１０４またはセンサアレイアセンブリに上部停止表面３１２または逆戻り防止表面３１６との接触を強いられ得、凹部３１０に係合する心棒１２０を中心としたバケットの回転を制限する。

図６、図７、及び図８は、例示的な停止プレート１１０の図を含む。停止プレート１１０は、停止プレート１１０がロータプレート１０２及び連結器１１４（図１及び図２に示される）に対して回転可能であるように、連結器１１４及びロータプレート１０２に係合することができる。停止プレート１１０は、閉鎖位置にあるときにバケット１０４に係合する翼部１１２を含む。特定の実施例では、翼部１１２は、停止プレート１１０が閉鎖しているときにバケット１０４に係合しかつバケットを閉鎖位置に押す面取りされた表面７０２を含んだ。停止プレート１１０は、連結器１１４の中心シャフトに係合する中心開口部８０８を更に含んでもよい。

更に、停止プレート１１０は、アーム７０４及び末端リング１１８を含む。リング１１８は、軸１１６を中心とした連結器１１４及びロータプレート１０２に対する停止プレート１１０の相対的回転（図１及び図２に示される）を可能にするように係合され得る。任意選択的に、停止プレート１１０は、開放位置と閉鎖位置との間を移動するときに連結器１１４の停止表面（例えば、図９及び図１０の停止表面１００４）に係合する停止表面７１０を含む。更に、停止プレート１１０は、磁石を受容する凹部７０６を含んでもよい。磁石は、連結器１１４への停止プレート１１０の固定を支援し得、ロータアセンブリのスピン中に停止プレート１１０をある位置に維持し得る。具体的には、連結器１１４またはロータプレート１０２は、停止プレート１１０が閉鎖または開放位置にあるときに引力を与える補完的な磁石を含んでもよい。停止プレート１１０が閉鎖または開放位置にありかつ停止プレート１１０のリング１１８が係合されていないとき、停止プレート１１０は、ロータプレート１０２及び連結器１１４と共に中心軸を中心としてスピンする。

図８に示されるように、末端リング１１８は、面取りされたスリップ９０２で部分的に埋められ得る。面取りされたスリップ９０２は、ロータアセンブリが回転する間にチップが停止プレート１１０を保持することを可能にするように構成され得、停止プレートをその開始位置に対して９０°の位置まで動かし、停止プレート１１０を開放位置から閉鎖位置までまたはその逆に移動させる

図９及び図１０は、例示的な連結器１１４の図を含む。連結器１１４は、図３に示されるように、ロータプレート１０２のスロット３０８に係合する翼部１０１２を含んでもよい。ロータプレート１０２と係合されると、翼部１０１２は、連結器１１４に対するロータプレート１０２の動きを制限する。連結器１１４は、ロータプレート１０２の軸受に係合するための中心シャフト面取り部１００２を更に含んでもよく、停止プレート１１０に係合するための接触表面１００８を含んでもよい。停止プレート１１０は、停止プレート１１０が開放位置から閉鎖位置に及び逆に回転するときに連結器１１４の停止表面１００４に係合する停止表面７１０を含んでもよい。加えて、連結器１１４は、停止プレート１１０の磁石に対する引き付けによって停止プレート１１０を所望の位置に固定することができる磁石を受容する凹部１００６を含んでもよい。図１０に示されるように、連結器１１４は、連結器１１４及びロータアセンブリ１００を遠心分離機モータのモータシャフトに連結するシャフト連結１１１０を更に含んでもよい。

図１１及び図１２は、例示的なバケット１０４の図を含む。例示的なバケット１０４は、ロータプレート１０２に取り付けられた心棒１２０に摺動可能に係合するチャネル１２０２を含む。バケット１０４は、センサアレイ構成要素に係合するパターニングされた表面１２０４を更に含んでもよい。開口部１２０６が、センサアレイアセンブリを更に固定するか、またはセンサアレイアセンブリの突出端部を収容するために提供され得る。

バケット１０４の底部表面には、図１２に示されるように、停止表面１３０８が、面取りされた表面１３１０間に位置付けられ得る。停止プレート１１０が閉鎖位置に移動すると、停止プレート１１０の翼部１１２の面取りされた表面７０２がバケット１０４の面取りされた表面１３１０に係合し、バケット１０４を固定し、かつバケット１０４の回転を制限する位置にバケット１０４を移動させる。更に、バケット１０４は、バケット１０４がロータアセンブリ１００と係合されないときに、バケット１０４が卓上表面上に平坦に位置することを可能にするレールまたは他の特徴部１３１２を含んでもよい。

特に、図１３及び図１４に示されるように、バケット１０４は、チャネル１２０２に沿って心棒１２０に係合するロータプレート１０２における位置まで摺動され得る。蓋１０８を含むセンサアレイアセンブリ１０６がバケット１０４内に挿入されかつ停止プレート１１０の翼部１１２がバケット１０４の停止表面１３０８に係合するとき、バケット１０４は、ロータプレート１０２の上部停止表面３１２または後部停止表面３１６に対して固定される。示されるように、バケット１０４は、停止プレートが閉鎖位置にあるときに、ロータアセンブリ１００の回転面に対して水平または負の角度を有することができる。例えば、バケット１０４及び関連するセンサアレイアセンブリ１０６は、停止プレートが閉鎖位置にあるときに、ロータアセンブリの回転面に対して５°〜−１５°の範囲にある角度、例えば、５°〜−１０°の角度、または０°〜−５°の角度などを有することができる。本明細書において、正の角度は、センサアレイアセンブリまたはバケット１０４の上部が、ロータアセンブリの中心軸に向くように傾いていることを示す。停止プレート１１０が開放位置にあるときに、バケット１０４は心棒１１８を中心としてスイングすることができる。特に、ロータアセンブリ１００が中心軸１１６を中心として回転しているとき、バケット１０４は、ロータアセンブリ１００のスピン中に少なくとも４５°、例えば少なくとも７５°など、または少なくとも８０°の角度を有するように加重されていてもよい。ロータアセンブリ１００のスピン中に、バケット１０４は、ロータアセンブリ１００の回転面に対して、８５°〜１１０°の範囲にある位置あるいは角度、例えば８５°〜１０５°の角度など、または８５°〜９５°の角度、例えば約９０°などまでスイングし得る。

ロータアセンブリの動作を更に示すために、図１５は、ロータ位置１における開放位置にあるロータを示す。チップが停止プレートのリングに係合でき、ロータプレートは、例えば反時計回りに、９０°回転し得、ロータ閉鎖位置２においてロータプレート及びバケットに係合する。停止プレートを開放するために、ロータアセンブリが、ロータ位置３まで反時計回りに９０°回転し得る。チップが停止プレートのリング内にアプライされ得、ロータプレートは、時計回りに９０°回転して、停止プレートを係脱し、ロータ開放位置４に移動することができる。ロータアセンブリは、ロータアセンブリの閉鎖及び開放のプロセスを再び始めるために時計回りに１８０°更に回転し得る。

特に、ロータアセンブリは、試料をセンサアレイに装填するために使用され得る。図１６に示されるように、方法１７００は、任意選択的に、１７０２に示されるように、蓋をセンサアセンブリに取り付けることを含む。特に、蓋は、センサアレイに出入りする溶液のピペット操作のためのより容易なアクセスを提供し得る。

センサアレイアセンブリは、１７０４に示されるように、バケット内に挿入される。特に、バケットは、回転子アセンブリがスピンするときにセンサアレイアセンブリを固定する。

任意選択的に、バケットは、ロータアセンブリ内に挿入され、溶液が、１７０６に示されるように、センサアレイにアプライされる。特に、バケットを適所に保持するために停止プレートが閉鎖位置にある間に、溶液がアプライされ得る。あるいは、溶液は、バケットをロータプレート内に挿入する前にアプライされ得る。

１７０８に示されるように、停止プレートは、バケット及びセンサアレイアセンブリが、回転式アセンブリの回転方向に延びる軸に対してスイングすることを可能にする開放位置に位置付けられ得る。特に、バケットは、ロータアセンブリの回転方向に沿った方向に延びる軸を中心として正の角度まで回転するように加重され得る。

停止プレートが開放位置に移動した時点で、バケット及びセンサアレイアセンブリを含むロータアセンブリが、１７１０に示されるように、スピンされ得る。結果として、バケット及びセンサアレイアセンブリは、ロータアセンブリのスピン中に少なくとも４５°、例えば少なくとも７５°など、または少なくとも８０°の角度まで回転し得る。ロータアセンブリのスピン中に、バケットは、ロータアセンブリの回転面に対して、８５°〜１１０°の範囲にある位置または角度、例えば８５°〜１０５°の角度など、または８５°〜９５°の角度、例えば約９０°などまでスイングし得る。

スピンに次いで、停止プレートは、１７１２に示されるように、バケット及びセンサアレイアセンブリのスピン角度を制限する閉鎖位置に位置付けられ得る。例えば、停止プレートは、バケットのスピン角度をほぼゼロまたはわずかに負に制限し得る。任意選択的に、停止プレートが閉鎖位置にありバケットの動きを制限している間に、回転式アセンブリ及びセンサアレイアセンブリが、１７１４に示されるように、スピンされ得る。特に、負の角度でのスピンが、センサアレイアセンブリからの溶液の除去を容易にし得る。

残りの溶液が、１７１６に示されるように、例えば、蓋内の凹部から残りの溶液をピペット操作することによって、センサアレイアセンブリから除去され得る。次いで、センサアレイアセンブリが、１７１８に示されるように、バケットから取り外され得、別個の試験装置において使用され得る。

特定の実施例では、センサアレイアセンブリは、標的ポリヌクレオチドを配列決定するときに特に使用される。図１７の方法１８００に示されるように、ポリヌクレオチド試料は、１８０２に示されるように、増幅され得る。特に、試料は、ビーズまたは微粒子基材上で増幅され得る。

１８０４に示されるように、増幅された試料、特に、ビーズまたは粒子基材が、センサアレイ構成要素にアプライされ得る。特に、増幅された試料を含む溶液が、センサアレイ構成要素にアプライまたは装填され、様々な角度条件下でスピンを受け、ビーズまたは微粒子基材をセンサアレイ構成要素内に固定する。次いで、センサアレイ構成要素が、配列決定装置内に挿入され得、１８０６に示されるように、センサアレイ構成要素に装填された増幅された試料が配列決定され得る。

かかるロータアセンブリは、ピペット操作ロボットアセンブリにおける特定の使用法を見い出す。図１８は、例示的な構成を示す。システム１９００は、移動デバイス、例えば、３つの直交軸の範囲上でシリンジポンプ１９０４を移動させるように動作可能なｘｙｚロボット１９０２などを含む。システム１９００は、シリンジポンプ１９０４によって有用なピペットチップを収納するためのチップラック１９０６を更に含む。システム１９００はまた、空の管を収納し得るか、または試薬片管、例えば試薬片１９０８などを収納し得る管ラック１９１６を含んでもよい。更なる実施例では、システム１９００は、感温試薬、例えば酵素などを収納するための冷却ブロック１９１０を含んでもよい。システム１９００は、サーモサイクラー（ｔｈｅｒｍｏｃｙｃｌｅｒ）１９１２、１つ以上の解乳化遠心分離機１９１４、及びモータを有するビーズ装填遠心分離機１９１８を更に含んでもよい。特に、ビーズ装填遠心分離機１９１８は、ロータアセンブリ、例えば、上記のロータアセンブリの実施形態などを含んでもよい。システム１９００は、光センサまたはチップ取り外しデバイスを更に含んでもよい。

動作中、移動デバイス１９０２は、チップラック１９０６からチップを取り出すように及びシステム１９００の様々な機能を実行するように、シリンジポンプ１９０４の位置を操作する。例えば、シリンジポンプ１９０４は、不混和性連続相によって取り囲まれた水性不連続相において酵素及び試料を含む乳濁液を形成するために試薬ラック１９１６の試薬と共に利用され得る。例えば、試料及び酵素溶液が、冷却試薬ブロック１９１０内に収納され得る。乳濁液は、試薬ラック１９１６における管内に形成され得る。特に、乳濁液は、高速ピペット操作によって生成され得る。別の実施例では、乳濁液が、制限を通したピペット操作によって生成され得る。

乳濁液の形成に次いで、乳濁液は、移動デバイス１９０２及びシリンジポンプ１９０４を使用してサーモサイクラー１９１２上のサーモサイクラープレートに移され得る。サーモサイクラープレート１９１２は、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）またはリコンビナーゼポリメラーゼ増幅（ＲＰＡ）を行うために利用され得る。ＰＣＲ反応の完了後、乳濁液は、サーモサイクラー１９１２から解乳化遠心分離機１９１４のうちの１つに移され得る。乳濁液が、界面活性剤溶液を有する管を含む解乳化遠心分離機１９１４内に注入され得る。遠心分離機が回転する際、乳濁液が、遠心分離機内に注入される。乳濁液が遠心分離機１９１４の管内で界面活性剤溶液に接触すると、水性相成分が溶液中で動かされる一方で、油性相成分が管から除去される。

ＰＣＲまたはＲＰＡプロセスは、いくつかの標的ポリヌクレオチドを含む増幅されたビーズを生成し得る。かかる増幅されたビーズは、洗浄され得、濃縮システムを使用して他の水溶液成分から分離され得る。特に、試薬ラック１９１６が、増幅されたビーズに結び付く磁性粒子を使用する濃縮を可能にする磁石システムを用いて変化させられ得る。

濃縮に次いで、ビーズが、装填遠心分離機１９１８を使用して、配列決定デバイス、例えば、配列決定副産物を検出するために構成されたチップなどに移され得、かつ装填され得る。例えば、増幅されたビーズを含む溶液の一定分量が、装填遠心分離機１９１８内のラック上に配置された配列決定デバイス上のポートに注入され得る。遠心分離機１９１８は、例えば、上記のように、装填を容易にするために、位置付けられ、かつスピンされ得る。特に、シリンジポンプ１９０４に取り付けられたチップは、停止プレートを開放位置と閉鎖位置との間で移動させるために停止プレートのリング内に位置付けられ得る。本プロセスは、装填密度を改善するために１回以上繰り返され得る。結果として、試料から増幅された標的ヌクレオチドを組み込む、増幅された粒子が装填された配列決定デバイスは、最小限の人的相互作用で提供される。

プロセス全体にわたって、シリンジポンプ１９１４は、ピペットチップラック１９０６から取得した種々のピペットチップを利用することができる。更に、磁石の動き、解乳化遠心分離機１９１４内への管の装填、装填遠心分離機の設定、または他の機能を支援するチップが提供され得る。シリンジポンプ１９０４からのチップの取り外しを支援するために、チップ取り外しデバイスが提供され得る。

他の実施形態では、停止プレートが、２つの別個の構成要素から形成され得、磁石が、異なる構成要素上の異なる場所に位置付けられ得、バケットの心棒が、バケットに固定され得、ロータプレートへの心棒の固定とは対照的な異なるサイズのものであり得る。例示的な実施形態が図１９〜図２６に示されるが、示された特徴部は、実施形態間で交換可能であり得る。

図１９に示されるように、遠心分離機２０００が、ロータプレート２００４に固定され得るバケット２００２を含む。上部停止プレート２００６は、ロータプレート２００４と同軸状に位置付けられる。上部停止プレート２００６が下部停止プレート２００８に連結され得、下部停止プレート２００８はバケット２００２に係合する翼部を含む。ロータプレート２００４が連結器２０１０に固定され、その連結器２０１０は、ロータアセンブリをモータ２０１４のシャフトに固定する。上部停止プレート２００６及び下部停止プレート２００８が、連結器２０１０に回転可能に固定され得る。ロータアセンブリは、ケース２０１２の内側に適合し得る。

図２０、図２１、及び図２２は、上部停止プレート２００６の図を含む。上記の停止プレートと同様に、上部停止プレート２００６が、ロボット、特にピペット操作ロボットに係合する開口部２０１６であって、ロータプレート２００４に対する上部及び下部停止プレートの回転を可能にする開口部２０１６を含む。加えて、上部停止プレート２００６は、例えば、上部停止プレート２００６及び下部停止プレート２００８がバケット２００２と係合されるときに、バケット２００２内のデバイス上のポートに対するアクセスを提供する窓２０１８を含んでもよい。上部停止プレート２００６はまた、連結器２０１０に係合する中心穴２０２２を含んでもよい。上部停止プレート２００６の端部は、ケース２０１２の内部表面と合致する表面２０２０で構成され得る。

図２１における上部停止プレート２００６の底面図に示されるように、上部停止プレート２００６は、上部停止プレート２００６を下部停止プレート２００８に固定する連結アーム２１０２を含んでもよい。上部停止プレート２００６はまた、上部停止プレート２００６及び下部停止プレート２００８の位置を指定された位置に保持することを支援するロータプレート２００４上の磁石に係合する磁石２１０４を含んでもよい。あるいは、磁石は、下部停止プレート２００８上の位置であり得る。

図２２における側面図に示されるように、上部停止プレート２００６は、下部停止プレート２００８に係合する連結構造２１０２において終端する拡張部２２０２を含んでもよい。あるいは、下部停止プレート２００８は、上部停止プレート２００６に係合する拡張部及び連結構造を含んでもよい。かかる構成を使用して、上部停止プレート２００６は、ロータプレート２００４の上に存在し得、下部停止プレート２００８は、ロータアセンブリの回転の軸に対してロータプレート２００４の下に存在し得る。

図２３は、下部停止プレート２００８の図を含む。下部停止プレートは、ロータプレート２００４上に配置されたバケット２００２に係合する翼部２３０２を含む。翼部２３０２は、閉鎖位置においてバケット２００２に係合してそれらの回転を防止するようにバケットを固定する水平平坦表面２３１２を含んでもよい。下部停止プレート２００８はまた、上部停止プレート２００６に係合するアーム２３０４及び連結位置２３１８を含んでもよい。下部停止プレート２００８は、連結器２０１０上の停止表面に係合する停止表面２３１４を更に含んでもよい。

図２４は、連結器２０１０の更なる例示的な実施形態を示す。連結器２０１０は、ロータプレート２００４に係合する翼部２４１２を含む。加えて、連結器２０１０は、下部停止プレート２００８、ロータプレート２００４、または上部停止プレート２００６に係合する中心シャフト２４０２を含む。上部停止プレート２００６及び下部停止プレート２００８は、連結器２０１０に対する回転を可能にする様式で連結器２０１０に係合する。特に、上部停止プレート２００６または下部停止プレート２００８は、互いに係合されると、上記の停止プレートと同様に機能し、第１の位置と第２の位置との間で、例えば、閉鎖位置と開放位置との間で移動し得る。連結器２０１０は、２つの位置のうちの一方にあるときに下部停止プレート２００８の停止表面２３１４に係合する停止表面２４０４を含む。

ロータプレート２００４は、上記のロータプレートに関して記載される特徴部と同様の特徴部を含む。示された実施例では、ロータプレートが、上部停止プレート２００６内の埋め込み型磁石に係合できる埋め込み型磁石２５０４を含む。特に、停止プレート２００６または２００８は、ロータアセンブリがモータ２０１４の中心軸の周りに回転しているときに、磁石の相互作用によって開放または閉鎖位置に保持され得る。

更なる実施例では、ロータプレート２００４が、バケット２００２の心棒を受容するスロット２５０２を含んでもよい。かかる実施例では、心棒が、バケット２００２に固定され、バケット２００２をロータプレート２００４に回転可能に連結するようにスロット２５０２内に摺動され得る。特定の実施例では、ロータプレート２００４のスロット２５０２は、異なるサイズの心棒を受容するように構成され得る。特に、バケット２００２を受容する凹部の時計回り側のスロット２５０２は、反時計回り側のスロットとは異なるサイズを有し得る。図２６に示されるように、バケット２００２は、異なる直径または異なる形状の心棒２６０２及び２６０４を用いて構成され得る。そのように、バケットは、単一の様式でロータプレート２００４に係合することができ、ロータプレート２００４とのバケット２００２の不正確な係合を防止する。

第１の態様では、ロータアセンブリが、第１の軸を中心として回転するロータプレート；ロータプレートに回転可能に取り付けられ、かつ第２の軸を中心として回転するバケット；開放位置と閉鎖位置との間でロータプレートに対して第１の軸を中心として回転する停止プレートであって、閉鎖位置にあるときに、停止プレートが、ロータアセンブリの回転面に対するバケットの角度位置を固定するようにバケットに係合することができる、停止プレート；を含む。

第１の態様の一実施例では、停止プレートが、停止プレートが閉鎖位置まで移動しているときに、バケットの表面に係合する面取りされた表面を有する翼部を含む。例えば、バケットは、停止プレートの面取りされた表面に係合する面取りされた表面を含む。

第１の態様の別の実施例及び上記実施例では、停止プレートが、アーム及びリングを含む。例えば、ロータプレートが、開口部を含み、その開口部を通して、停止プレートのリングがアクセスされ得る。一実施例では、リングが、面取りされたスリップを含む。

第１の態様の更なる実施例及び上記実施例では、ロータアセンブリが、ロータプレート及び停止プレートに係合する中心シャフトを有する連結器を含む。例えば、連結器は、停止プレートが開放または閉鎖位置にあるときに、停止プレートの停止表面に係合する停止表面を含む。別の実施例では、連結器が、停止プレートが開放または閉鎖位置にあるときに、停止プレートの磁石に引き付ける磁石を含む。追加の実施例では、ロータプレートが、連結部を受容するスロットを有する凹部、ロータプレートのスロットに係合する連結部の翼部を含む。

第１の態様の追加の実施例及び上記実施例では、ロータプレートが、停止プレートが閉鎖位置にあるときに、バケットまたはセンサアレイアセンブリに係合する上部停止表面を含む。

第１の態様の別の実施例及び上記実施例では、ロータプレートが、停止プレートが閉鎖位置にあるときにバケットに係合する後部停止表面を含む。

第１の態様の更なる実施例及び上記実施例では、ロータアセンブリがスピンしているときに、バケットが、ロータアセンブリの回転面に対するある角度位置が与えられるように加重されている。

第２の態様では、システムが、三次元の動きを有するピペット操作ロボットと、第１の態様または第１の態様の複数の実施例のうちのいずれか１つのロータアセンブリを含む遠心分離機と、を含む。

第３の態様では、センサアレイアセンブリに装填する方法が、ロータアセンブリの停止プレートが閉鎖位置にあるときに、ロータアセンブリのバケット内に配置されたセンサアレイアセンブリに溶液をアプライする工程；停止プレートを開放位置まで移動させる工程；ロータアセンブリをスピンさせる工程であって、バケットがロータアセンブリの回転面に対して正の角度の方へ回転する、スピンさせる工程；停止プレートを閉鎖位置まで移動させる工程；及び、ロータアセンブリをスピンさせる工程であって、バケットがロータアセンブリの回転面に対して水平または負の角度の方へ回転する、スピンさせる工程、を含む。

第３の態様の一実施例では、ロータアセンブリが、第１の態様または第１の態様の複数の実施例のうちのいずれか１つのロータアセンブリである。

第４の態様では、ロータアセンブリを設定する方法が、チップをロータアセンブリの停止プレートのリング内に挿入する工程であって、チップが停止プレートの移動を防止する、挿入する工程；停止プレートに対してロータアセンブリのロータプレートを回転させる工程；及び、リングからチップを取り外す工程、を含む。

第４の態様の一実施例では、停止プレートが、ロータプレートが回転するときに、ロータプレートに回転可能に連結されたバケットに係合する翼部を含む。

第４の態様の別の実施例では、停止プレートが、ロータプレートが回転するときに、ロータプレートに回転可能に連結されたバケットから係脱する翼部を含む。

第４の態様の更なる実施例及び上記実施例では、方法が、ロータアセンブリを１８０°回転させる工程；チップをリング内に挿入する工程；及び、ロータプレートを停止プレートに対して９０°回転させる工程、を更に含む。

概要または実施例に記載される上述の活性が全て必要というわけではなく、特定の活性の一部を必要としない可能性があり、上述の活性に加えて１つ以上の活性を更に行う可能性があるということを留意されたい。更には、活性を記載する順序は、必ずしも活性が行われる順序ではない。

[本発明1001]
以下を備える、ロータアセンブリ：
第1の軸を中心として回転する、ロータプレート；
前記ロータプレートに回転可能に取り付けられ、かつ第2の軸を中心として回転する、バケット；及び
開放位置と閉鎖位置との間で前記ロータプレートに対して前記第1の軸を中心として回転する停止プレートであって、前記閉鎖位置にあるときに前記ロータアセンブリの回転面に対する前記バケットの角度位置を固定するように前記バケットに係合することができる、停止プレート。
[本発明1002]
前記停止プレートが、前記停止プレートが前記閉鎖位置まで移動しているときに前記バケットの表面に係合する面取りされた表面を有する翼部を含む、本発明1001のロータアセンブリ。
[本発明1003]
前記バケットが、前記停止プレートの前記面取りされた表面に係合する面取りされた表面を含む、本発明1002のロータアセンブリ。
[本発明1004]
前記停止プレートが、アーム及びリングを含む、本発明1001〜1003のいずれかのロータアセンブリ。
[本発明1005]
前記ロータプレートが開口部を含み、該開口部を通して前記停止プレートの前記リングがアクセスされ得る、本発明1004のロータアセンブリ。
[本発明1006]
前記リングが、面取りされたスリップを含む、本発明1004のロータアセンブリ。
[本発明1007]
前記ロータプレート及び前記停止プレートに係合する中心シャフトを有する連結器を更に含む、本発明1001〜1006のいずれかのロータアセンブリ。
[本発明1008]
前記連結器が、前記停止プレートが開放位置または閉鎖位置にあるときに前記停止プレートの停止表面に係合する停止表面を含む、本発明1007のロータアセンブリ。
[本発明1009]
前記連結器が、前記停止プレートが開放位置または閉鎖位置にあるときに前記停止プレートの磁石を引き付ける磁石を含む、本発明1007のロータアセンブリ。
[本発明1010]
前記ロータプレートが、連結部を受容するスロットを有する凹部を含み、前記連結部の翼部が、前記ロータプレートの前記スロットに係合する、本発明1007のロータアセンブリ。
[本発明1011]
前記ロータプレートが、前記停止プレートが閉鎖位置にあるときに前記バケットまたはセンサアレイアセンブリに係合する上部停止表面を含む、本発明1001〜1010のいずれかのロータアセンブリ。
[本発明1012]
前記ロータプレートが、前記停止プレートが閉鎖位置にあるときに前記バケットに係合する後部停止表面を含む、本発明1001〜1011のいずれかのロータアセンブリ。
[本発明1013]
前記バケットが、前記ロータアセンブリがスピンしているときに、前記ロータアセンブリの回転面に対するある角度位置が与えられるように加重されている、本発明1001〜1012のいずれかのロータアセンブリ。
[本発明1014]
以下を備える、システム：
三次元の動きを有するピペット操作ロボット；及び
本発明1001〜1013のいずれかのロータアセンブリを含む遠心分離機。
[本発明1015]
以下の工程を含む、センサアレイアセンブリに装填する方法：
ロータアセンブリの停止プレートが閉鎖位置にあるときに、前記ロータアセンブリのバケット内に配置されたセンサアレイアセンブリに溶液をアプライする工程；
前記停止プレートを開放位置まで移動させる工程；
前記ロータアセンブリをスピンさせる工程であって、前記バケットが、前記ロータアセンブリの回転面に対して正の角度の方へ回転する、スピンさせる工程；
前記停止プレートを前記閉鎖位置まで移動させる工程；及び
前記ロータアセンブリをスピンさせる工程であって、前記バケットが、前記ロータアセンブリの前記回転面に対して水平または負の角度の方へ回転する、スピンさせる工程。
[本発明1016]
前記ロータアセンブリが、本発明1001〜1003のいずれかのロータアセンブリである、本発明1015の方法。
[本発明1017]
以下の工程を含む、ロータアセンブリを設定する方法：
前記ロータアセンブリの停止プレートのリング内にチップを挿入する工程であって、前記チップが前記停止プレートの移動を防止する、挿入する工程；
前記ロータアセンブリのロータプレートを前記停止プレートに対して回転させる工程；及び
前記リングから前記チップを取り外す工程。
[本発明1018]
前記停止プレートが、前記ロータプレートが回転するときに前記ロータプレートに回転可能に連結されたバケットに係合する翼部を含む、本発明1017の方法。
[本発明1019]
前記停止プレートが、前記ロータプレートが回転するときに前記ロータプレートに回転可能に連結されたバケットから係脱する翼部を含む、本発明1017または本発明1018の方法。
[本発明1020]
前記ロータアセンブリを180°回転させる工程；
前記チップを前記リング内に挿入する工程；及び
前記ロータプレートを前記停止プレートに対して90°回転させる工程
を更に含む、本発明1017〜1019のいずれかの方法。
上述の明細書には、特定の実施形態を参照して概念を記載している。しかしながら、当業者であれば、以下の特許請求の範囲に記載される本発明の範囲から逸脱することなく、様々な修正及び変更が加えられ得ることを理解する。したがって、本明細書及び図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味でみなされるべきであり、そのような全ての修正は本発明の範囲内に含まれることが意図される。

本明細書で使用される場合、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有している（ｈａｖｉｎｇ）」、またはそれらの他の変形は、非排他的包含を網羅することを意図する。例えば、プロセス、方法、物品、または装置は、特徴部のリストを含むが、必ずしもそれらの特徴部のみに限定されず、明確に記載されていない特徴部、またはそのようなプロセス、方法、物品、または装置に固有の他の特徴部を含んでもよい。更に、それとは反対に、明確に記載されない場合、「または」は、排他的な「または」ではなく、包括な「または」を指す。例えば、以下のうちの任意の１つによって条件ＡまたはＢが満たされる：Ａが正しく（または存在する）かつＢが誤りである（または存在しない）、Ａが誤りであり（または存在しない）かつＢが正しい（または存在する）、及びＡとＢのいずれもが正しい（または存在する）。

また、「１つ（ａ）」または「１つ（ａｎ）」の使用を採用して、本明細書に記載される要素または構成要素を記載する。これは、単に便宜上行われるものであり、本発明の範囲の一般的な意味合いをもたらすものである。他に意味することが明らかではない限り、それらの記載は、１つまたは少なくとも１つを含んでいると解釈されるべきであり、また、単数形は複数も含んでいる。

実施形態を参照して、利益、他の利点、及び問題の解決策を上述している。しかしながら、任意の利益、利点、または解決策をもたらし得るか、またはそれらをより明白にし得る利益、利点、問題解決策、及び任意の特徴部（複数可）は、任意のまたは全ての特許請求の範囲の重要な、必須の、または必要不可欠な特徴と解釈されるべきではない。

当業者であれば、本明細書を読んだ後に、ある特定の特徴部が、個別の実施形態との関連で明確にするために本明細書に記載されており、単一の実施形態に組み合わせでも提供され得ることを理解するであろう。反対に、単一の実施形態との関連で簡潔にするために記載される様々な特徴部が、個別に、または任意の部分組み合わせでも提供され得る。更に、範囲内の記載される値への言及は、その範囲内のありとあらゆる値を含む。

Claims (20)

1. 以下を備える、ロータアセンブリ：
   第１の軸を中心として回転する、ロータプレート；
   前記ロータプレートに回転可能に取り付けられ、かつ第２の軸を中心として回転する、バケット；及び
   開放位置と閉鎖位置との間で前記ロータプレートに対して前記第１の軸を中心として回転する停止プレートであって、前記閉鎖位置にあるときに前記ロータアセンブリの回転面に対する前記バケットの角度位置を固定するように前記バケットに係合することができる、停止プレート。
2. 前記停止プレートが、前記停止プレートが前記閉鎖位置まで移動しているときに前記バケットの表面に係合する面取りされた表面を有する翼部を含む、請求項１に記載のロータアセンブリ。
3. 前記バケットが、前記停止プレートの前記面取りされた表面に係合する面取りされた表面を含む、請求項２に記載のロータアセンブリ。
4. 前記停止プレートが、アーム及びリングを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載のロータアセンブリ。
5. 前記ロータプレートが開口部を含み、該開口部を通して前記停止プレートの前記リングがアクセスされ得る、請求項４に記載のロータアセンブリ。
6. 前記リングが、面取りされたスリップを含む、請求項４に記載のロータアセンブリ。
7. 前記ロータプレート及び前記停止プレートに係合する中心シャフトを有する連結器を更に含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のロータアセンブリ。
8. 前記連結器が、前記停止プレートが開放位置または閉鎖位置にあるときに前記停止プレートの停止表面に係合する停止表面を含む、請求項７に記載のロータアセンブリ。
9. 前記連結器が、前記停止プレートが開放位置または閉鎖位置にあるときに前記停止プレートの磁石を引き付ける磁石を含む、請求項７に記載のロータアセンブリ。
10. 前記ロータプレートが、連結部を受容するスロットを有する凹部を含み、前記連結部の翼部が、前記ロータプレートの前記スロットに係合する、請求項７に記載のロータアセンブリ。
11. 前記ロータプレートが、前記停止プレートが閉鎖位置にあるときに前記バケットまたはセンサアレイアセンブリに係合する上部停止表面を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のロータアセンブリ。
12. 前記ロータプレートが、前記停止プレートが閉鎖位置にあるときに前記バケットに係合する後部停止表面を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のロータアセンブリ。
13. 前記バケットが、前記ロータアセンブリがスピンしているときに、前記ロータアセンブリの回転面に対するある角度位置が与えられるように加重されている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のロータアセンブリ。
14. 以下を備える、システム：
    三次元の動きを有するピペット操作ロボット；及び
    請求項１〜１３のいずれか一項に記載のロータアセンブリを含む遠心分離機。
15. 以下の工程を含む、センサアレイアセンブリに装填する方法：
    ロータアセンブリの停止プレートが閉鎖位置にあるときに、前記ロータアセンブリのバケット内に配置されたセンサアレイアセンブリに溶液をアプライする工程；
    前記停止プレートを開放位置まで移動させる工程；
    前記ロータアセンブリをスピンさせる工程であって、前記バケットが、前記ロータアセンブリの回転面に対して正の角度の方へ回転する、スピンさせる工程；
    前記停止プレートを前記閉鎖位置まで移動させる工程；及び
    前記ロータアセンブリをスピンさせる工程であって、前記バケットが、前記ロータアセンブリの前記回転面に対して水平または負の角度の方へ回転する、スピンさせる工程。
16. 前記ロータアセンブリが、請求項１〜３のいずれか一項に記載のロータアセンブリである、請求項１５に記載の方法。
17. 以下の工程を含む、ロータアセンブリを設定する方法：
    前記ロータアセンブリの停止プレートのリング内にチップを挿入する工程であって、前記チップが前記停止プレートの移動を防止する、挿入する工程；
    前記ロータアセンブリのロータプレートを前記停止プレートに対して回転させる工程；及び
    前記リングから前記チップを取り外す工程。
18. 前記停止プレートが、前記ロータプレートが回転するときに前記ロータプレートに回転可能に連結されたバケットに係合する翼部を含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記停止プレートが、前記ロータプレートが回転するときに前記ロータプレートに回転可能に連結されたバケットから係脱する翼部を含む、請求項１７または請求項１８に記載の方法。
20. 前記ロータアセンブリを１８０°回転させる工程；
    前記チップを前記リング内に挿入する工程；及び
    前記ロータプレートを前記停止プレートに対して９０°回転させる工程
    を更に含む、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の方法。

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