JP2022524087A - モジュール式で拡張可能な低流量ポンピング・アセンブリ - Google Patents

Abstract

本開示によるモジュール式ポンプ・アセンブリは、モジュール構成で相互に積層可能に構成された複数の搭載フレームと、複数の搭載フレームの各々に取り付けられたポンプのアレイであって、ウェルプレート・マニホルドの複数の流体導入通路に流体的に連結されるように構成された導入ポンプのアレイ、若しくはウェルプレート・マニホルドの複数の流体排出通路に流体的に連結されるように構成された流体排出ポンプのアレイ、又はそれらの任意の組合せを有するポンプのアレイとを含む。

Description

本願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１９年３月８日に出願された米国仮出願第６２／８１５，６９１号の利益を主張するものである。

本明細書は、広義には、モジュール式で拡張可能な低流量ポンピング・アセンブリに関し、より詳細には、離散流れ制御と、多チャンネル灌流ネットワークへの統合とのためのモジュール式で拡張可能な低流量ポンピング手段（ｌｏｗ ｆｌｏｗ ｐｕｍｐｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎ）に関する。

ウェルプレートは、複数の分離したウェルが形成された平板である場合がある。個々のウェルは、様々な容量で使用することができる。例えば、各ウェルを、生物学的構造を増殖させ且つ／又はプリントするためのペトリ皿として使用することができる。多くの場合、ウェルプレートの様々なウェルでは、流体が加えられ、且つ／又は取り除かれる。例えば、ウェルプレートのウェル内の構造に流体を灌流（ｐｅｒｆｕｓｅ；注入）させることが有益な場合もある。慣例上、ピペット、注射器、又は類似の構造を用いてウェルプレートに流体を加えることができる。しかし、ウェルプレートには９６を超えるウェルのアレイ（配列）が形成される場合もあるので、そのような個々のウェルの灌流は、単調なものとなりうる。さらに、離散した各ウェル又はウェルプレート内のウェルの別個のグループに対し独立した流れ制御を行う能力を備えることが望ましい場合もある。

米国特許出願第１６／１３５，２９９号 米国特許出願第１５／２０２，６７５号 米国特許出願第１５／７２６，６１７号 米国特許出願第１６／５０２，７９５号

従って、離散流れ制御及び多チャンネル灌流ネットワークへの統合のための代替的なモジュール式で拡張可能な低流量ポンピング手段に対する必要性が存在する。

一実施例では、モジュール式ポンプ・アセンブリは、モジュール構成で相互に積層可能に構成された複数の搭載フレームと、複数の搭載フレームの各々に取り付けられたポンプのアレイであって、ウェルプレート・マニホルドの複数の流体導入通路に流体的に連結されるように構成された導入ポンプのアレイ、若しくはウェルプレート・マニホルドの複数の流体排出通路に流体的に連結されるように構成された流体排出ポンプのアレイ、又はそれらの任意の組合せを有するポンプのアレイとを備える。

別の実施例では、灌流アセンブリは、ウェルプレート・アセンブリと、モジュール式ポンプ・アセンブリと、流体導入ラインと、流体排出ラインとを備える。ウェルプレート・アセンブリは、各々１つ又は複数のウェルを有する複数のウェル・グループを形成するウェルプレートと、各ウェル・グループに対応する複数の流体導入通路及び流体排出通路を有するウェルプレート・マニホルドとを備える。モジュール式ポンプ・アセンブリは、モジュール構成で相互に積層可能に構成された複数の搭載フレームと、複数の搭載フレームの各々に取り付けられたポンプのアレイとを備える。ポンプのアレイは、複数の流体導入通路に流体的に連結された導入ポンプのアレイ、複数の流体排出通路に流体的に連結された排出ポンプのアレイ、又はそれらの任意の組合せを有する。

さらに別の実施例では、ウェルプレート・アセンブリに流体を送る方法は、ウェルプレート・アセンブリをモジュール式ポンプ・アセンブリに流体的に連結することを含んでいる。ウェルプレート・アセンブリは、各々１つ又は複数のウェルを有する複数のウェル・グループを形成するウェルプレートと、各ウェル・グループに対応する複数の流体導入通路及び流体排出通路を有するウェルプレート・マニホルドとを備える。モジュール式ポンプ・アセンブリは、１つ又は複数の搭載フレームと、１つ又は複数の搭載フレームに取り付けられたポンプのアレイであって、複数の流体導入通路に流体的に連結された導入ポンプのアレイ、複数の流体排出通路に流体的に連結された排出ポンプのアレイ、又はそれらの任意の組合せを有するポンプのアレイとを含む。この方法はさらに、モジュール式ポンプ・アセンブリを１つ又は複数の流体リザーバに流体的に連結することと、１つ又は複数のプロセッサにより、ウェル・グループの各々に関連したポンプのアレイのポンプを選択的に作動させることにより、ウェル・グループの１つ若しくは複数の中への、及び／又はウェル・グループの１つ若しくは複数からの流体流れを制御することとを含む。

本明細書で説明する実施例により提供される、これら及び付加的な特徴は、以下の詳細な説明を図面と併せて考慮した場合に、より十分に理解される。

図面で示される実施例は本来、例証且つ典型であって、請求項により定義される対象を限定するようには意図されていない。以下の例証的実施例に関する詳細な説明は、以下の図面と併せて読み込んだ際に理解することができる。図面において、同様の構造は同様の参照数字により示される。

本明細書で示し且つ説明される１つ又は複数の実施例による灌流アセンブリを模式的に示す図である。 本明細書で示し且つ説明される１つ又は複数の実施例による代替的な灌流アセンブリを模式的に示す図である。 本明細書で示し且つ説明される１つ又は複数の実施例による、モジュール式ポンプ・アセンブリにより流れを制御するための制御システムを模式的に示す図である。 本明細書で示し且つ説明される１つ又は複数の実施例による、ウェルプレート・アセンブリに流体を送る方法を示すフローチャートである。 本明細書で示し且つ説明される１つ又は複数の実施例によるモジュール式ポンプ・アセンブリを示す図である。 本明細書で示し且つ説明される１つ又は複数の実施例による拡張されたモジュール式ポンプ・アセンブリを示す図である。 本明細書で示し且つ説明される１つ又は複数の実施例による別の拡張されたモジュール式ポンプ・アセンブリを示す図である。 本明細書で示し且つ説明される１つ又は複数の実施例による別のモジュール式ポンプ・アセンブリを示す図である。 本明細書で示し且つ説明される１つ又は複数の実施例による、図７のモジュール式ポンプ・アセンブリのポンプ対のアレイの正面斜視図である。 本明細書で示し且つ説明される１つ又は複数の実施例による、図８Ａのポンプ対のアレイを模式的に示す後面斜視図である。 本明細書で示し且つ説明される１つ又は複数の実施例による、図８Ａのポンプ対のアレイの分解図である。 本明細書で示し且つ説明される１つ又は複数の実施例による、図８Ａのポンプ対のアレイのカートリッジの分解図である。 本明細書で示し且つ説明される１つ又は複数の実施例による、図７のモジュール式ポンプ・アセンブリの正面斜視図である。 本明細書で示し且つ説明される１つ又は複数の実施例による、図１１Ａのモジュール式ポンプ・アセンブリの後面斜視図である。 本明細書で示し且つ説明される１つ又は複数の実施例による、図１１Ａのモジュール式ポンプ・アセンブリの分解図である。

本開示は、離散流れ制御及び多チャンネル灌流ネットワークへの統合のためのモジュール式且つ拡張可能な低流量ポンピング手段を対象とする。そのような多チャンネル灌流ネットワーク（例えば、ウェルプレート及び流体マニホルド・アセンブリ）は、２０１８年９月１９日に出願され、その全体が参照により本明細書に組み込まれる「Ｗｅｌｌ－Ｐｌａｔｅ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄｉｃ Ｍａｎｉｆｏｌｄ Ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ」という名称の米国特許出願第１６／１３５，２９９号に、より詳細に記述されている。本明細書に記述されるポンピング手段／アセンブリは、様々な容量（すなわち６、１２、２４、４８、９６ウェルなど）のウェルプレート内にプリントされるか又は実験室で増殖させた生物学的構造に、細胞培養液、水、血液、血清などであるが、それらに限定されない流体を配分するために、ウェルプレート／マニホルド・アセンブリ内の離散した各ウェルに対し独立した流れ制御を行う能力を備えている。ウェルプレート内にプリントされるか又は実験室で増殖させた生物学的構造に対する流体配分は本開示の、１つの予期された用途であるが、本ポンピング手段／アセンブリの他の用途も予期されており、且つ実施可能である。

ポンピング手段及びアセンブリは、ウェルプレートの各ウェル、又はウェルの所定のグループに離散した流れを供給するポンプ、弁、流量センサ、及び／又は圧力センサのアレイを含んでよいが、それらに限定されない。各ウェルプレート容量（例えば６、１２、２４、４８、９６ウェルなど）を収容するために、より大きなハードウェアのアレイに合わせて拡張可能となるようなモジュール式となるようにユニットを考案してもよい。例えば、図１は、ウェルプレートの様々なウェルに流体を送るための灌流アセンブリを模式的に示している。例えば、ウェルプレートは、各々が１つ又は複数のウェルを有する複数のウェル・グループを形成してもよい。ウェルプレート・マニホルドは、各ウェル・グループ内へ、且つ／又は各ウェル・グループから流体を送るための、ウェル・グループに対応した複数の流体導入及び／又は排出通路を備える。モジュール式ポンプ・アセンブリは、ポンプのアレイを備えてもよい。ポンプのアレイは、ウェルプレートのウェル・グループを通して流体を押し出すように構成された導入ポンプのアレイ、ウェルプレートのウェル・グループを通して流体を引き出すように構成された排出ポンプのアレイ、及び／又はそれらの任意の組合せを含んでもよい。例えば、実施例によっては、ポンプのアレイは、各々が導入ポンプと排出ポンプとを含む１つ又は複数のポンプ対を含む。各対は、ウェルプレートのウェル・グループに対応している。流体導入ラインが導入ポンプをウェルプレート・マニホルドの流体導入通路に連結している。実施例によっては、流体排出ラインが排出ポンプをウェルプレート・マニホルドの流体排出通路に連結している。このようにして、各グループへの流れを独立して制御することができる。従って、実施例によっては、ウェルプレートのウェル内への流体送出、及び／又はウェルプレートのウェルからの流体の抽出を独立して制御することができる。これにより、オペレータは同じウェルプレート内の異なるウェルに対し、様々な条件又はパラメータを適用できるようになりうる。本明細書では、これら及び付加的な実施例をより詳細に説明する。

図１を参照すると、灌流アセンブリ１０は、ウェルプレート・アセンブリ３０と、ウェルプレート・アセンブリ３０を１つ又は複数の流体リザーバ１２に流体的に連結するように構成されたモジュール式ポンプ・アセンブリ１５とを備えてもよい。

ウェルプレート・アセンブリは、２０１８年９月１９日に出願され、その全体が参照により本明細書に組み込まれる「Ｗｅｌｌ－Ｐｌａｔｅ ａｎｄ Ｆｌｕｉｄｉｃ Ｍａｎｉｆｏｌｄ Ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ」という名称の米国特許出願第１６／１３５，２９９号に、より詳細に記述されている。詳細には、ウェルプレート・アセンブリ３０は、複数のウェル・グループ３２を形成するウェルプレート３１を備える。各ウェル・グループ３２は、１つ又は複数のウェルを含んでもよい。本開示によるウェルプレートは、６以上のウェル、１２以上のウェル、２４以上のウェル、４８以上のウェル、９６以上のウェルなどを有してもよいことに留意されたい。本明細書でより詳細に説明されるように、モジュール式ポンプ・アセンブリ１５は、ウェルプレート３１内の任意の数のウェル又はウェル・グループ３２に対し、個別の流れ制御を行うため拡張されてもよい。

使用事例によっては、生物学的構成物を増殖させ、且つ／又はプリントするためにウェルを使用してもよい。しかしながら、他の使用法も予期されており、且つ実施可能である。プリントされた生物学的構成物及び作製方法は、２０１６年７月６日に出願され、その全体が参照により本明細書に組み込まれる「Ｖａｓｃｕｌａｒｉｚｅｄ Ｉｎ Ｖｉｔｒｏ Ｐｅｒｆｕｓｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ， Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇ， ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ Ｔｈｅｒｅｏｆ」という名称の米国特許出願第１５／２０２，６７５号に、さらに記述されている。そのようなプリントされた生物学的構成物は、ウェルプレート３１のウェル内に直接形成されてもよい。例えば、３－Ｄプリンタ（例えば、２０１７年１０月６日に出願され、その全体が参照により本明細書に組み込まれる「Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ａ Ｑｕｉｃｋ－Ｃｈａｎｇｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｔｕｒｒｅｔ ｉｎ ａ Ｒｏｂｏｔｉｃ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｐｌａｔｆｏｒｍ」という名称の米国特許出願第１５／７２６，６１７号に記述され、ケンタッキー州ルイビル（Ｌｏｕｉｓｖｉｌｌｅ）のＡｄｖａｎｃｅｄ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， ＬＬＣから入手可能であるようなｂｉｏａｓｓｅｍｂｌｙｂｏｔ（登録商標）３－Ｄプリンティング・ロボティクス・システム）を用いて、チャンネル構造を形成したウェルプレート３１の各ウェル内に生物学的構成物を作製してもよい。モジュール式ポンプ・アセンブリ１５により、このチャンネル構造に培養液又はその他の流体を灌流させてもよい。ウェルプレート３１内の個々の構成物に様々な流れ条件を付与することが望ましい場合もある。そのため、モジュール式ポンプ・アセンブリ１５は、単一のウェルプレート３１内の各ウェル又はウェル・グループ３２に対する流れパラメータが相互に異なりうるように、ウェルの別々のグループ及び／又は個々のウェルに対し独立した流れ制御を行うように構成される。

ウェルプレート・マニホルド５０は、ウェルプレート３１を覆って配置され、ウェルプレート３１のウェルの各々へ、及び各々からの流体流れ通路を提供してもよい。例えば、ウェルプレート・マニホルド５０は、複数の流体導入通路５４及び複数の流体排出通路５６を提供してもよい。複数の流体導入通路５４は、各ウェル・グループ３２のウェル内への導入口を提供してもよく、複数の流体排出通路５６は、各ウェル・グループ３２から容器１１又は他の場所へ取り除かれる流体の排出口を提供してもよい。図示の実施例では、各グループに３つのウェルが存在するが、本開示の範囲から逸脱することなく、各グループに、より多数、又はより少数のウェルが存在してもよいことに留意されたい。例えば、個々のウェルがウェル・グループ３２であってもよく、且つ、専用の流体導入・排出通路を備え、その結果、個々のウェルに対する流れを個別に制御できるようにしてもよい。

導入ポンプ１８は各ウェル・グループ３２を１つ又は複数の流体リザーバ１２に流体的に連結する。各導入ポンプ１８は、図１に示すように同じ流体リザーバ１２に流体的に連結されていてもよい。しかしながら、導入ポンプ１８は、異なる流体リザーバ１２に流体的に連結されてもよいと予期される。例えば、図２は、第１の流体リザーバ１２ａに流体的に連結された流体導入ポンプ１８の第１の部分と、第２の流体リザーバ１２ｂに流体的に連結された流体導入ポンプ１８の第２の部分とを示している。従って、異なるウェル・グループ３２に流体を供給するために、異なる流体リザーバを使用することができる。実施例によっては、ウェルプレート３１の各ウェル３２に別の流体リザーバ１２から流体を供給してもよい。

再び図１を参照すると、実施例によっては、流体リザーバ１２からの流体をまず１つ又は複数の導入ポンプ１８によって流体マニホルド１４内に引き込み、そこで流体リザーバ１２からの流体を流体導入ライン１６に分流してもよい。すなわち、単一の第１の流体導入ライン１６が流体リザーバ１２を流体マニホルド１４に流体的に連結してもよく、そこでさらに様々な流体導入ライン１６に分流される。再び図２を参照すると、各流体リザーバ１２ａ、１２ｂは、第１の流体導入ライン１３ａ、１３ｂによって別個の流体マニホルド１４ａ、１４ｂに流体的に連結されてもよく、そこで流体は、流体が送られる様々な流体導入ライン１６へと分流される。しかしながら、図１及び図２の双方を参照すると、実施例によっては、導入ポンプ１８の上流に流体マニホルドが存在しなくてもよく、代わりに、導入ポンプ１８が流体を流体リザーバ（例えば１２、１２ａ、及び／又は１２ｂ）から直接吸引してもよい。

ウェルプレート・マニホルド５０を通る流体流れは、モジュール式ポンプ・アセンブリ１５により制御してもよい。モジュール式ポンプ・アセンブリ１５は、ポンプのアレイを有しうる。ポンプのアレイは、ウェルプレートのウェル・グループを通して流体を押し出すように構成された導入ポンプ１８のアレイ、ウェルプレート３１のウェル・グループ３２を通して流体を引き出すように構成された排出ポンプ１９のアレイ、及び／又はそれらの任意の組合せを含んでもよい。例えば、実施例によっては、ポンプのアレイは、ポンプ対のアレイを含む。各ポンプ対は導入ポンプ１８と排出ポンプ１９とを含んでもよい。流体導入ライン１６は、導入ポンプ１８をウェルプレート・マニホルド５０の流体導入通路５４に流体的に連結してもよく、流体排出ライン１７は、排出ポンプ１９をウェルプレート・マニホルド５０の流体排出通路５６に流体的に連結してもよい。流体導入及び排出ライン１６、１７は、流体流れを収容するための、いかなる種類のチューブ、パイプなどであってもよい。導入ポンプ１８及び／又は排出ポンプ１９は、マイクロポンプ（例えばｔｔｐｖｅｎｔｕｓ ＢＬシリーズ・ポンプ、ｔｔｐｖｅｎｔｕｓ ＸＰシリーズ・ポンプ、ｔｔｐｖｅｎｔｕｓ ＬＴシリーズ・ポンプ、ｔｔｐｖｅｎｔｕｓ ＨＰシリーズ・ポンプ、Ｂａｒｔｅｌｓ Ｍｉｋｒｏｔｅｃｈｎｉｋ ＧｍｂＨ ｍｐ６マイクロポンプ）を含むが、それらに限定されない、いかなる種類のポンプであってもよい。導入ポンプ１８及び排出ポンプ１９は、小さな形状因子で機能することが可能であってもよい。例えば、本開示によるポンプは、１～２μｌ／分の低流量に対応していてもよい。しかしながら、より大きいか、又はより小さい流量も予期されており、且つ実施可能である。

ウェルプレート・アセンブリ３０を通る流体の流れを制御するために、各流体導入ライン１６は、流れ制御弁２０、流量センサ（又は流れセンサ）２２、及び／又は圧力センサ２４を備えてもよい。図３は、モジュール式ポンプ・アセンブリ１５の様々な構成要素間の通信を模式的に示している。灌流アセンブリ１０を通る流体流れの制御のため、モジュール式ポンプ・アセンブリ１５は、通信経路６０と、１つ又は複数のプロセッサ６２と、１つ又は複数のメモリ・モジュール６４と、１つ又は複数のユーザー・インターフェース装置６６と、導入ポンプ１８の各々及び／又は排出ポンプ１９の各々と、流れ制御弁２０と、流量センサ２２と、圧力センサ２４とを備えてもよい。本開示の範囲から逸脱することなく、より多数、又はより少数のモジュールを備えてもよいことに留意されたい。すべての導入ライン１６が同じセンサを備えなくてもよいことにも留意されたい。さらに、実施例によっては、付加的な流量センサ又は圧力センサなどが、流体排出ライン１７を通る流れの特性を計測してもよい。

通信経路６０は、モジュール式ポンプ・アセンブリ１５内に配置された様々なモジュール間におけるデータの相互接続性を提供する。具体的には、モジュールの各々は、データの送信及び／又は受信が可能なノードとして動作可能である。実施例によっては、通信経路６０は、モジュール式ポンプ・アセンブリ１５全体のプロセッサ、メモリ、センサ、弁、及びポンプに対する電気的データ信号の送信を可能とする導電材料を含む。別の実施例では、通信経路６０をバスとすることができる。さらに別の実施例では、通信経路６０は無線及び／又は光導波路であってもよい。通信可能に連結された構成要素は、例えば、導電媒質を介した電気信号、空気を介した電磁信号、光導波路を介した光信号などのようなデータ信号を相互に交換可能な構成要素を含んでもよい。

１つ又は複数のプロセッサ６２は、非一時的コンピュータ可読媒体に記憶された機械可読命令（ロジック）を実行可能な任意の装置を含んでもよい。従って、各プロセッサは、コントローラ、集積回路、マイクロチップ、コンピュータ、及び／若しくはその他任意の計算装置、又はそれらの任意の組合せを含んでもよい。

１つ又は複数のメモリ・モジュール６４は、通信経路６０を介して１つ又は複数のプロセッサ６２と通信可能に連結されている。１つ又は複数のメモリ・モジュール６４は、揮発性及び／又は不揮発性メモリとして構成してもよく、そのようなものとして、ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、及び／又は他の種類のＲＡＭを含む）、フラッシュ・メモリ、セキュア・デジタル（ＳＤ：ｓｅｃｕｒｅ ｄｉｇｉｔａｌ）メモリ、レジスタ、コンパクト・ディスク（ＣＤ：ｃｏｍｐａｃｔ ｄｉｓｃｓ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ：ｄｉｇｉｔａｌ ｖｅｒｓａｔｉｌｅ ｄｉｓｃｓ）、及び／又は他の種類の非一時的コンピュータ可読媒体を含んでもよい。１つ又は複数のメモリ・モジュール６４は、灌流アセンブリ１０を通る流れを制御するために、以下でより詳細に説明するように、１つ又は複数のロジックを記憶するように構成してもよい。例えば、１つ又は複数のロジックは、１つ又は複数のメモリ・モジュール６４に記憶されているか、さもなければ１つ又は複数のユーザー・インターフェース装置６６を通して受信した灌流基準に応じて導入ポンプ１８及び／又は排出ポンプ１９を動作させる命令を含んでもよい。

１つ又は複数のユーザー・インターフェース装置６６は、通信経路６０を介して１つ又は複数のプロセッサ６２と通信可能に連結されていてもよい。１つ又は複数のユーザー・インターフェース装置６６は、ユーザーによる灌流アセンブリ１０、より具体的には、モジュール式ポンプ・アセンブリ１５との相互作用を可能とする任意の装置を含んでもよい。例えば、１つ又は複数のユーザー・インターフェース装置６６は、ユーザーとモジュール式ポンプ・アセンブリ１５との間の相互作用及び情報の交換を可能とする任意の数のディスプレイ及び／又は入力装置（例えばボタン、トグル、ノブ、キーボード、マイクロホン、タッチスクリーンなど）を含んでもよい。例えば、ユーザーは、様々な導入及び排出ライン１６、１７を通して流れパラメータ（例えば流量、圧力など）を観測し、且つ／又は流れパラメータ（例えば流量、圧力など）を入力して、導入ポンプ１８、排出ポンプ１９、及び／又は流れ制御弁２０を制御し、個々の導入及び／又は排出ライン１６、１７を通して流体流れパラメータを調節するようにしてもよい。

流れ制御弁２０は、流体導入ライン１６を介して導入ポンプ１８に流体的に連結されていてもよく、且つ、通信経路６０を介して１つ又は複数のプロセッサ６２と通信可能に連結されていてもよい。流れ制御弁２０は、検出された圧力及び／又は流量に応じ、流体導入ライン１６を通る流体流れ又は流体の圧力を調整してもよい。例えば、流れ制御弁２０は、油圧弁、空気弁、電子弁、電磁弁などを含んでもよいが、それらに限定されない。流れ制御弁２０の１つ又は複数は、１つ又は複数のユーザー・インターフェース装置６６から受信した入力又は圧力センサ２４及び／若しくは流量センサ２２からのフィードバックに応じ、１つ又は複数のメモリ・モジュール６４に記憶されたロジックを実行する１つ又は複数のプロセッサにより作動させ、流体導入ライン１６を通る流れを調節するようにしてもよい。流れ制御弁は、必要に応じて、流体排出ライン１７に同様に組み込んでもよい。

流体流量センサ２２（例えば流量計）は、流体導入ライン１６を通る流体流量を示す流量信号を出力するように構成された任意のセンサを含んでもよい。各流体導入ライン１６は、通信経路６０を介して１つ又は複数のプロセッサ６２と通信可能に連結された１つ又は複数の流体流量センサ２２を含んでもよい。流体流量センサ２２は、導入ポンプ１８及び／又は制御弁の下流（例えば流体導入ライン１６沿い）に配置してもよい。１つ又は複数のプロセッサ６２は、１つ又は複数のメモリ・モジュール６４に記憶されたロジックを実行し、流量センサ２２から受信した流量信号に応じ流れ制御弁２０、導入ポンプ１８、及び／又は排出ポンプ１３６を作動させ、灌流アセンブリ１０及びウェル・グループ３２を通る所望の流量を確保するようにしてもよい。各流体導入ライン１６は、各ウェル・グループ３２（及び／又は個々のウェル３２）への流れを独立してモニタできるように流体流量センサ２２を含んでもよい。実施例によっては、必要に応じて、流体排出ライン１７に流体流量センサ２２を組み込み、ウェル・グループ３２及び／又は個々のウェルからの流体流量を計測するようにしてよいものと予期される。

圧力センサ２４は、流体導入ライン１６内の圧力を示す圧力信号を出力するように構成された任意のセンサを含んでもよい。各流体導入ライン１６は、通信経路６０を介して１つ又は複数のプロセッサ６２と通信可能に連結された１つ又は複数の圧力センサ２４を含んでもよい。圧力センサ２４は、導入ポンプ１８及び／又は制御弁の下流（例えば流体導入ライン１６沿い）に配置してもよい。１つ又は複数のプロセッサ６２は、１つ又は複数のメモリ・モジュール６４に記憶されたロジックを実行し、圧力センサ２４から受信した圧力信号に応じ流れ制御弁２０、導入ポンプ１８、及び／又は排出ポンプ１９を作動させ、灌流アセンブリ１０及びウェル・グループ３２を通る所望の流れを確保するようにしてもよい。各流体導入ライン１６は、各ウェル・グループ３２（及び／又は個々のウェル３２）に対し圧力を独立してモニタできるように圧力センサを含んでもよい。実施例によっては、必要に応じて、流体排出ライン１７に圧力センサ２４を組み込み、流体排出ライン１７内の流体圧力を計測するようにしてよいものと予期される。

図４は、１つ又は複数の実施例による、上述のようなウェルプレート・アセンブリ３０に流体を送る方法２００を示すフローチャートを示している。３つのステップ（例えばステップ２０２、２０４、及び２０６）のみが示されているが、本開示の範囲から逸脱することなく、より多数、又はより少数のステップを任意の順序で含めてもよいことに留意されたい。

ステップ２０２において、方法２００は、ウェルプレート・アセンブリ３０をモジュール式ポンプ・アセンブリ１５に流体的に連結することを含んでいる。またウェルプレート・マニホルド５０の流体導入通路５４を導入ポンプ１８に流体的に連結するために、流体導入ライン１６をウェルプレート・マニホルド５０の流体導入通路５４に取り付けることを含んでもよい。ステップ２０４において、方法２００は、モジュール式ポンプ・アセンブリ１５を１つ又は複数の流体リザーバ１２に流体的に連結することをさらに含んでいる。上記で留意したように、モジュール式ポンプ・アセンブリ１５の各導入ポンプ１８は、別個の流体リザーバ１２又は同じ流体リザーバ１２に流体的に連結してもよい。実施例によっては、導入ポンプ１８の一部分を第１の流体リザーバ１２ａに流体的に連結してもよく、導入ポンプ１８の第２の部分を、図２に示すような、第１の流体リザーバ１２ａとは異なる第２の流体リザーバ１２ｂに流体的に連結してもよい。実施例によっては、１つ又は複数の流体マニホルド１４が１つ又は複数の流体リザーバ１２をモジュール式ポンプ・アセンブリ１５の導入ポンプ１８に流体的に連結する。

ステップ２０６は、ウェルプレート・アセンブリ３０内へ／からの流体流れを制御することを含む。すなわち、導入／排出ポンプ１９には、例えば実験手順のための所望の培地／溶液を注入してもよい。従って、排出ポンプ１９は、流体排出ライン１７を介してモジュール式ポンプ・アセンブリ１５の排出ポンプ１９に流体的に連結してもよい。排出ポンプ１９は、流体を、さらなる処理のための容器１１（例えば廃棄物容器）又は他の場所へ送ってもよい。例えば、１つ又は複数のプロセッサ６２は、１つ若しくは複数のユーザー・インターフェース装置６６を介して受信した命令を実行し、且つ／又は１つ若しくは複数のメモリ・モジュール６４に記憶されたロジックを実行することによって、１つ又は複数のウェル・グループ３２に関連したポンプ対のポンプ（例えば導入ポンプ１８及び／又は排出ポンプ１９）を選択的に作動させ、ウェル・グループ３２の１つ又は複数を通して流体を流すようにしてもよい。実施例によっては、流体流れを制御することはさらに、導入ポンプ１８をウェルプレート・マニホルド５０の流体導入通路５４に流体的に連結する流体導入ライン１６内の流体流れパラメータ（例えば流体流量センサ２２による流量及び／又は流体圧力センサ２４による圧力）を検出することと、検出された流体流れパラメータに応じ、流体導入通路５４に対する（例えば、導入ポンプ１８、排出ポンプ１９、及び／又は制御弁２０による）流体流れパラメータを（例えば自動的に）調節することとを含む。すなわち、流体流量及び／又は圧力を、所定の限界内に留まるように調節してもよい。例えば、流体流量は、約６ｍｌ／分未満又は約１ｎｌ／分から約１０００μｌ／分の間となるよう制御してもよい。特に、流体流量は、生理学的な脈管構造内の流体流量と同様になるよう制御してもよい。例えば、実施例によっては、流量を約１５０μｌ／分から約３００μｌ／分の間となるよう制御してもよい。しかしながら、他の流量も予期されており、且つ実施可能である。同様に、圧力パラメータは、生理学的な血圧（例えば１８０／１２０、１１０／７０など）と合わせるように制御してもよい。実施例によっては、圧力パラメータを、生理学的な毛細血管血圧（例えば０．５から２２．５ｍｍＨｇ）と同様としてもよい。しかしながら、他の圧力パラメータも予期されており、且つ実施可能である。

例えば、方法２００は、導入ポンプ１８をウェルプレート・マニホルド５０の流体導入通路５４に流体的に連結する流体導入ライン１６内の流体圧力を検出することと、検出された流体圧力に応じ、流体導入ライン１６内の流体圧力を調節するために、流体導入ライン１６に沿って配置された流れ制御弁２０を調節することとを含んでもよい。別の実例として、方法２００は、導入ポンプ１８をウェルプレート・マニホルド５０の流体導入通路５４に流体的に連結する流体導入ライン１６内の流体流量を検出することと、流体流量に応じ、流体導入ライン１６内の流体流量を調節するために、流体導入ライン１６に沿って配置された流れ制御弁２０を調節することとを含んでもよい。

図５は、流体リザーバ１２をウェルプレート・マニホルド５０に流体的に連結するモジュール式ポンプ・アセンブリ１５の実施例を模式的に示している。この特定の実施例では、モジュール式ポンプ・アセンブリ１５は、ポンプ対１０２のアレイが取り付けられる搭載フレーム７０を備えている。ポンプ対の各々は導入ポンプ１８と排出ポンプ１９とを含んでいる。フレーム７０は、ポンプ対のアレイを物理的且つ電子的に取り付け可能なプリント基板であってもよい。モジュール式ポンプ・アセンブリ１５は、フレーム７０の第１の辺沿いの導入ポンプ１８とフレーム７０の第２の辺沿いに配列された排出ポンプ１９とを示しているが、実施例によっては、導入ポンプ１８をフレーム７０の上面沿いに配列してもよく、その一方、排出ポンプ１９は導入ポンプ１８の反対側のフレーム７０の底面沿いに配列されることに留意されたい。フレーム７０は、任意の数のポンプ対（例えば６ポンプ対、８ポンプ対、１２ポンプ対など）を収容するような大きさであってもよいことに留意されたい。実施例によっては、導入及び排出ポンプ１８、１９は、フレーム７０上に配列されるポンプ対１０２の数のカスタマイズを可能にするために、フレーム７０上にプラグ着脱可能であってもよい。

図６Ａ及び図６Ｂに示すように、付加的なフレーム（例えば７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、及び７０ｄ）をモジュール構成で相互に積層可能としてもよく、それにより、任意の所望の数のフレームを一緒に積層可能とし、形状因子を調節可能としてもよい。例えば、図６Ａは、第２のフレーム７０ｂを積層した第１のフレーム７０ａを示している。図６Ｂは、相互に垂直に積層した第１のフレーム７０ａ、第２のフレーム７０ｂ、第３のフレーム７０ｃ、及び第４のフレーム７０ｄを示している。従って、ウェルプレート・アセンブリ３０の灌流のための小型の構造において任意の数のポンプを設けることができる。例えば、１２ポンプ対を備えたフレームを、１２ウェル、２４ウェル、４８ウェル、９６ウェルなどへの灌流を個別に制御する能力を提供するように積層することができる。

図７は、流体リザーバ１２をウェルプレート・マニホルド５０に流体的に連結するための代替的なモジュール式ポンプ・アセンブリ１００を示している。別段の言及がない限り、図１から図４に関する上記の説明は、別段の具体的言及がない限り、又は当該説明及び／若しくは図から明白でない限り、本実施例に適用可能である。

特に、モジュール式ポンプ・アセンブリ１００は、ハウジング１１０と、ポンプ対１０２ａ及び／又は１０２ｂのアレイとを備え、各ポンプ対は搭載フレーム１１２ａ、１１２ｂにプラグ接続可能な筺体内に配列されている。

図８Ａ及び図８Ｂは、搭載フレーム１１２に取り付けられたポンプ対１０２のアレイのより詳細な図を示している。ポンプ対１０２のアレイは、各ポンプ対を収容する複数のカートリッジ１３０を備えてもよい。フレーム１１２は、上記１つ又は複数のプロセッサ６２及び／又はメモリ・モジュール６４の一部を形成可能なマイクロポンプ・ドライブボード１１８に複数のカートリッジ１３０を連結するプリント基板１３２であってもよい。フレーム１１２は、上記流体導入及び排出ライン１６、１７（図示せず）にカートリッジ１３０を流体的に連結するための複数の流体継手１１６（例えばノズル、クイックコネクト・ポートなど）を備える。図９は、搭載フレーム１１２からの複数のカートリッジ１３０の分解図を示している。図示の実施例では、フレーム１１２は、図８Ｂに示す複数の流体継手１１６に、カートリッジ１３０の（図１０に示す）導入及び排出開口１４４及び／又はフロー・コネクタ１３８を流体的に連結する流体配分ボード１１４を備える。

図１０を参照すると、複数のカートリッジ１３０のうちのあるカートリッジ１３０が分解図で図示されている。この図では、カートリッジ１３０は筺体１３１と、導入ポンプ１３４と、排出ポンプ１３６と、プリント基板１３２とを備えている。図示を簡潔にするために、チューブは除かれていることに留意されたい。

筺体１３１は、第１の側壁１４０ａと第２の側壁１４０ｂとに分離可能であってもよい。ハウジング１３１は、流体連通端壁１４２をさらに備えている。第１の側壁１４０ａ、第２の側壁１４０ｂ、及び流体連通端壁１４２は全体として、導入ポンプ１３４、排出ポンプ１３６、及びプリント基板１３２を囲む筺体１３１を形成する。流体連通端壁１４２は、導入及び排出ラインを貫通させて装着可能な複数の開口１４４を備えてもよい。例えば、導入ポンプ１３４は、流体リザーバ１２から第１の流体導入ライン１３（又は図１に示す流体マニホルド１４からのライン）を通して流体を吸引してもよく、流体導入ライン１６及び上記ウェルプレート・マニホルド５０へ流体をポンプ送りしてもよい。排出ポンプ１３６は、ウェルプレート・マニホルド５０から排出ライン内へ流体を吸引してもよく、さらにその流体を容器１１内へ放出してもよい。これを実現するために、流体連通端壁の複数の開口１４４内には、簡潔化のためチューブが図示されないポンプ１３４、１３６の導入口及び排出口に流体的に連結されたフロー・コネクタ１３８を配置してもよい。フロー・コネクタ１３８は、図９に示すフレーム１１２の流体配分ボード１１４にプラグ接続されてもよい。

次に図１１Ａから図１１Ｃを参照すると、ポンプ対１０２ａ、１０２ｂのアレイを、複数のスタンドオフ・ピン１０８を介してハウジング１１０に取り付けてもよい。スタンドオフ・ピンは、様々なカートリッジ１３０へチューブを延ばす余地を持たせるための、ハウジング１１０と搭載フレーム１１２ａとの間の空間を形成してもよい。

図１１Ｃを参照すると、ハウジング１１０は、上部フランジ１１１と、第１及び第２の側部フランジ１１５ａ、１１５ｂと、基部フランジ１１３と、後壁１１７とを備えている。付加的なポンプ対のアレイを支持するために、複数のハウジング１１０を任意の方向で互いに接着又は積層してもよいことに留意されたい。例えば、付加的なハウジングを、上部フランジ１１１、第１及び／若しくは第２の側部フランジ１１５ａ、１１５ｂ、並びに／又は基部フランジ１１３に沿って相互に連結してもよい。実施例によっては、ポンプ対１０２ａ、１０２ｂのアレイが次の層のモジュール式ポンプ・アセンブリ１００を支持するように、付加的なハウジング１１０を単純に相互に積層してもよい。実施例によっては、本明細書で説明したように、上部フランジ１１１が、１つ若しくは複数のプロセッサ６２及び／又は１つ若しくは複数のメモリ・モジュール６４を支持する支持面となってもよい。

上記で留意したように、ポンプ対１０２ａ、１０２ｂのアレイをハウジング１１０に取り付けてもよい。特に、ポンプ対１０２、１０２ｂのアレイの搭載フレーム１１２ａ、１１２ｂが後壁１１７から離間するように、ポンプ対１０２ａ、１０２ｂのアレイを複数のスタンドオフ・ピン１０８によって後壁１１７に隣接させてもよい。

実施例によっては、ポンプ対１０２ａ、１０２ｂのアレイとは反対の、後壁１１７の反対側に取り付けるのは、１つ又は複数の流体マニホルド１４６ａ、１４６ｂであってもよい。これらの流体マニホルド１４６ａ、１４６ｂは、図１又は図２に関して説明したものと同様としてもよく、第１の流体導入ライン１３が流体マニホルド１４６ａ、１４６ｂに流体を送り、そこで個々の導入ポンプへと分流される。

本明細書で提供されるいかなる実施例も、自動アセンブリ（例えば、２０１７年１０月６日に出願され、その全体が参照により本明細書に組み込まれる「Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ａ Ｑｕｉｃｋ－Ｃｈａｎｇｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｔｕｒｒｅｔ ｉｎ ａ Ｒｏｂｏｔｉｃ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｐｌａｔｆｏｒｍ」という名称の米国特許出願第１５／７２６，６１７号に記述され、ケンタッキー州ルイビルのＡｄｖａｎｃｅｄ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， ＬＬＣ）から入手可能であるようなＢｉｏＡｓｓｅｍｂｌｙＢｏｔ（登録商標）３－Ｄプリンティング・ロボティクス・システム、及び／又は２０１９年７月３日に出願され、その全体が参照により本明細書に組み込まれる「Ｍｏｄｕｌａｒ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｕｎｉｔｓ ｆｏｒ Ｐｅｒｆｕｓｉｏｎ ａｎｄ／ｏｒ Ｉｎｃｕｂａｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｎｅ ｏｒ Ｍｏｒｅ Ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ ａｎｄ Ｓｔｏｒａｇｅ Ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ」という名称の米国特許出願第１６／５０２，７９５号に記述されているような自動貯蔵アセンブリ）に統合可能であることに留意されたい。しかしながら、本明細書で説明したようなアセンブリは、手動のベンチトップ用途でも使用可能である。

本明細書で説明した様々な実施例において、様々な部分、例えばポンプ、フレーム、チューブ、センサ、弁などは、反復使用及び／又は異なる実験における使用のため滅菌可能であってもよいことに留意されたい。

さらに、本開示の実施例の全体的大きさは、モジュール式ポンプ・アセンブリ１００全体がウェルプレート・アセンブリ３０の上若しくはその下、又は別の限定された保管領域内に位置できるように小さなものであってもよい。しかしながら、より大きなアセンブリも予期されており、且つ実施可能であることに留意されたい。

以下の番号付けされた項目を参照し、従属した項目において好適な特徴を提示して、実施例を説明することができる。

１． モジュール構成で相互に積層可能に構成された複数の搭載フレームと、複数の搭載フレームの各々に取り付けられたポンプのアレイであって、ウェルプレート・マニホルドの複数の流体導入通路に流体的に連結されるように構成された導入ポンプのアレイ、若しくはウェルプレート・マニホルドの複数の流体排出通路に流体的に連結されるように構成された流体排出ポンプのアレイ、又はそれらの任意の組合せを有するポンプのアレイとを有する、モジュール式ポンプ・アセンブリ。

２． ポンプのアレイはポンプ対のアレイを有し、各ポンプ対は導入ポンプと排出ポンプとを有する、項目１のモジュール式ポンプ・アセンブリ。

３． 導入ポンプ及び排出ポンプと通信可能に連結された１つ又は複数のプロセッサと、１つ又は複数のプロセッサにより実行された時に１つ又は複数のプロセッサに、流体リザーバからウェルプレートのウェルへ流体を送るように導入ポンプを制御させ、且つ、ウェルプレートのウェルの流体リザーバから流体を取り除くように排出ポンプを制御させるロジックを記憶する１つ又は複数のメモリ・モジュールとをさらに有する、前記いずれかの項目のモジュール式ポンプ・アセンブリ。

４． 導入ポンプに流体的に連結され、且つ、１つ又は複数のプロセッサと通信可能に連結された流れ制御弁をさらに有し、１つ又は複数のプロセッサは、流れ制御弁を作動させるロジックを実行し、導入ポンプからウェルプレートのウェルへの流体の流れを制御する、項目３のモジュール式ポンプ・アセンブリ。

５． 導入ポンプとウェルプレートのウェルとの間の流体の流量を示す流量信号を出力するように構成された流量センサをさらに有し、１つ又は複数のプロセッサは、流量センサから受信した流量信号に応じて流れ制御弁を作動させるロジックを実行する、項目４のモジュール式ポンプ・アセンブリ。

６． 導入ポンプからウェルプレートのウェルまで延びる流体導入ライン内の圧力を示す圧力信号を出力するように構成された圧力センサをさらに有し、１つ又は複数のプロセッサは、圧力センサから受信した圧力信号に応じて流れ制御弁を作動させるロジックを実行する、項目３から５までのいずれかのモジュール式ポンプ・アセンブリ。

７． 各ポンプ対を収容する筺体をさらに有する、項目２から６までのいずれかのモジュール式ポンプ・アセンブリ。

８． 各々１つ又は複数のウェルを有する複数のウェル・グループを形成するウェルプレートと、各ウェル・グループに対応する複数の流体導入通路及び流体排出通路を有するウェルプレート・マニホルドとを有するウェルプレート・アセンブリと、モジュール構成で相互に積層可能に構成された複数の搭載フレームと、複数の搭載フレームの各々に取り付けられたポンプのアレイであって、複数の流体導入通路に流体的に連結された導入ポンプのアレイ、複数の流体排出通路に流体的に連結された排出ポンプのアレイ、又はそれらの任意の組合せを有するポンプのアレイとを有するモジュール式ポンプ・アセンブリとを有する、灌流アセンブリ。

９． ポンプのアレイはポンプ対のアレイを有し、各ポンプ対は導入ポンプと排出ポンプとを有する、項目８の灌流アセンブリ。

１０． 導入ポンプ及び排出ポンプと通信可能に連結された１つ又は複数のプロセッサと、１つ又は複数のプロセッサにより実行された時に１つ又は複数のプロセッサに、流体リザーバからウェルプレートのウェル・グループへ流体を送るように導入ポンプを制御させ、且つ、ウェルプレートのウェル・グループから流体を取り除くように排出ポンプを制御させるロジックを記憶する１つ又は複数のメモリ・モジュールとをさらに有する、項目８又は９の灌流アセンブリ。

１１． モジュール式ポンプ・アセンブリは、流体導入ラインにより導入ポンプに流体的に連結され、且つ、１つ又は複数のプロセッサと通信可能に連結された流れ制御弁をさらに有し、１つ又は複数のプロセッサは、流れ制御弁を作動させるロジックを実行して、導入ポンプからウェルプレートのウェル・グループへの流体の流れを制御する、項目１０の灌流アセンブリ。

１２． モジュール式ポンプ・アセンブリは、流体導入ライン内の流体の流量を示す流量信号を出力するように構成された流量センサをさらに有し、１つ又は複数のプロセッサは、流量センサから受信した流量信号に応じて流れ制御弁を作動させるロジックを実行する、項目１０又は１１の灌流アセンブリ。

１３． モジュール式ポンプ・アセンブリは、導入ポンプからウェルプレートのウェルまで延びる流体導入ライン内の圧力を示す圧力信号を出力するように構成された圧力センサをさらに有し、１つ又は複数のプロセッサは、圧力センサから受信した圧力信号に応じて流れ制御弁を作動させるロジックを実行する、項目１０から１２までのいずれかの灌流アセンブリ。

１４． 各ポンプ対は筺体内に配列されている、項目９から１２までのいずれかの灌流アセンブリ。

１５． ウェルプレート・アセンブリに流体を送る方法であって、ウェルプレート・アセンブリをモジュール式ポンプ・アセンブリに流体的に連結することであって、ウェルプレート・アセンブリは、各々１つ又は複数のウェルを有する複数のウェル・グループを形成するウェルプレートと、各ウェル・グループに対応する複数の流体導入通路及び流体排出通路を有するウェルプレート・マニホルドとを有し、モジュール式ポンプ・アセンブリは、１つ又は複数の搭載フレームと、１つ又は複数の搭載フレームに取り付けられたポンプのアレイであって、複数の流体導入通路に流体的に連結された導入ポンプのアレイ、複数の流体排出通路に流体的に連結された排出ポンプのアレイ、又はそれらの任意の組合せを有するポンプのアレイとを有する、流体的に連結することと、モジュール式ポンプ・アセンブリを１つ又は複数の流体リザーバに流体的に連結することと、１つ又は複数のプロセッサにより、ウェル・グループの各々に関連したポンプのアレイのポンプを選択的に作動させることにより、ウェル・グループの１つ若しくは複数の中への、及び／又はウェル・グループの１つ若しくは複数からの流体流れを制御することとを有する、方法。

１６． 流体リザーバをウェルプレート・マニホルドに流体的に連結する流体導入ライン内の流体流れパラメータを検出することと、検出された流体流れパラメータに応じ、流体導入通路に対する流体流れパラメータを調節することとをさらに有する、項目１５の方法。

１７． １つ又は複数の流体リザーバをウェルプレート・マニホルドに流体的に連結する流体導入ライン内の流体圧力を検出することと、流体圧力に応じ、流体導入ライン内の流体圧力を調節するために、流体導入ラインに沿って配置された制御弁を調節することとをさらに有する、項目１５又は１６の方法。

１８． １つ又は複数の流体リザーバをウェルプレート・マニホルドに流体的に連結する流体導入ライン内の流体流量を検出することと、流体流量に応じ、流体導入ライン内の流体流量を調節するために、流体導入ラインに沿って配置された制御弁を調節することとをさらに有する、項目１５から１７までのいずれかの方法。

１９． 流体リザーバを導入ポンプの１つ又は複数の各々に流体的に連結することをさらに有する、項目１５から１８までのいずれかの方法。

２０． 導入ポンプの一部分を第１の流体リザーバに流体的に連結することと、導入ポンプの第２の部分を、第１の流体リザーバとは異なる第２の流体リザーバに流体的に連結することとをさらに有する、項目１５から１９までのいずれかの方法。

ここで、本明細書で説明した実施例は、離散流れ制御及び、多チャンネル灌流ネットワークへの統合のためのモジュール式且つ拡張可能な低流量ポンピング手段を対象としていることを理解されたい。ポンピング手段及びアセンブリは、ウェルプレートの各ウェル、又は、ウェルプレート内のウェルの離散したグループに離散した流れを供給するために、ポンプ、弁、流量センサ、及び／又は圧力センサのアレイを包含してよいが、それらに限定されない。各ウェルプレート容量を収容するために、ハードウェアのより大きなアレイに合わせて拡張可能となりうるようなモジュール構成物となるようにユニットを考案してもよい。これにより、ウェルプレート内の任意の数のウェルに関する個別の灌流制御を実現できる。

本明細書では、特定の実施例を示し且つ説明してきたが、請求の対象の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な他の変更及び変形をなしうることを理解されたい。さらに本明細書では、請求の対象の様々な態様を説明してきたが、当該態様は組み合わせて利用する必要はない。従って、附属する請求は、請求の対象の範囲内にある当該すべての変更及び変形を包含することが意図されている。

Claims (20)

1. モジュール構成に互いに積層可能に構成された複数の搭載フレームと、
   前記複数の搭載フレームの各々に取り付けられたポンプのアレイであって、ウェルプレート・マニホルドの複数の流体導入通路に流体的に連結されるように構成された導入ポンプのアレイ、又は前記ウェルプレート・マニホルドの複数の流体排出通路に流体的に連結されるように構成された流体排出ポンプのアレイ、或いはそれらの任意の組合せを有するポンプのアレイと
   を有する、モジュール式ポンプ・アセンブリ。
2. 前記ポンプのアレイは、ポンプ対のアレイを有し、各ポンプ対が導入ポンプと排出ポンプとを有する、請求項１に記載のモジュール式ポンプ・アセンブリ。
3. 前記導入ポンプ及び前記排出ポンプと通信可能に連結された１つ又は複数のプロセッサと、
   ロジックを記憶する１つ又は複数のメモリ・モジュールであって、前記ロジックは、前記１つ又は複数のプロセッサにより実行されたとき、前記１つ又は複数のプロセッサに、
   流体リザーバからウェルプレートのウェルへ流体を送るように前記導入ポンプを制御させ、且つ、
   前記ウェルプレートの前記ウェルの前記流体リザーバから前記流体を取り除くように前記排出ポンプを制御させる
   １つ又は複数のメモリ・モジュールと
   をさらに有する、請求項２に記載のモジュール式ポンプ・アセンブリ。
4. 前記導入ポンプに流体的に連結され、且つ前記１つ又は複数のプロセッサと通信可能に連結された流れ制御弁をさらに有し、前記１つ又は複数のプロセッサは、前記流れ制御弁を作動させるロジックを実行して、前記導入ポンプから前記ウェルプレートの前記ウェルへの流体の流れを制御する、請求項３に記載のモジュール式ポンプ・アセンブリ。
5. 前記導入ポンプと前記ウェルプレートの前記ウェルとの間の流体の流量を示す流量信号を出力するように構成された流量センサをさらに有し、前記１つ又は複数のプロセッサは、前記流量センサから受信した前記流量信号に応じて前記流れ制御弁を作動させるロジックを実行する、請求項４に記載のモジュール式ポンプ・アセンブリ。
6. 前記導入ポンプから前記ウェルプレートのウェルまで延びる流体導入ライン内の圧力を示す圧力信号を出力するように構成された圧力センサをさらに有し、前記１つ又は複数のプロセッサは、前記圧力センサから受信した前記圧力信号に応じて前記流れ制御弁を作動させるロジックを実行する、請求項４に記載のモジュール式ポンプ・アセンブリ。
7. 各ポンプ対を収容する筺体をさらに有する、請求項２に記載のモジュール式ポンプ・アセンブリ。
8. ウェルプレート・アセンブリであって、
   それぞれが１つ又は複数のウェルを有する複数のウェル・グループを画成するウェルプレート、及び
   各ウェル・グループに対応する複数の流体導入通路及び流体排出通路を有するウェルプレート・マニホルド
   を有するウェルプレート・アセンブリと、
   モジュール式ポンプ・アセンブリであって、
   モジュール構成に互いに積層可能に構成された複数の搭載フレーム、及び
   前記複数の搭載フレームの各々に取り付けられたポンプのアレイであって、前記複数の流体導入通路に流体的に連結された導入ポンプのアレイ、複数の流体排出通路に流体的に連結された排出ポンプのアレイ、又はそれらの任意の組合せを有するポンプのアレイ
   を有するモジュール式ポンプ・アセンブリと
   を有する、灌流アセンブリ。
9. 前記ポンプのアレイは、ポンプ対のアレイを有し、各ポンプ対が導入ポンプと排出ポンプとを有する、請求項８に記載の灌流アセンブリ。
10. 前記導入ポンプ及び前記排出ポンプと通信可能に連結された１つ又は複数のプロセッサと、
    ロジックを記憶する１つ又は複数のメモリ・モジュールであって、前記ロジックは、前記１つ又は複数のプロセッサにより実行されたとき、前記１つ又は複数のプロセッサに、
    流体リザーバから前記ウェルプレートのウェル・グループへ流体を送るように前記導入ポンプを制御させ、且つ、
    前記ウェルプレートの前記ウェル・グループから前記流体を取り除くように前記排出ポンプを制御させる
    １つ又は複数のメモリ・モジュールと
    をさらに有する、請求項９に記載の灌流アセンブリ。
11. 前記モジュール式ポンプ・アセンブリは、流体導入ラインにより前記導入ポンプに流体的に連結され且つ前記１つ又は複数のプロセッサと通信可能に連結された流れ制御弁をさらに有し、前記１つ又は複数のプロセッサは、前記流れ制御弁を作動させるロジックを実行して、前記導入ポンプから前記ウェルプレートの前記ウェル・グループへの流体の流れを制御する、請求項１０に記載の灌流アセンブリ。
12. 前記モジュール式ポンプ・アセンブリは、前記流体導入ライン内の流体の流量を示す流量信号を出力するように構成された流量センサをさらに有し、前記１つ又は複数のプロセッサは、前記流量センサから受信した前記流量信号に応じて前記流れ制御弁を作動させるロジックを実行する、請求項１１に記載の灌流アセンブリ。
13. 前記モジュール式ポンプ・アセンブリは、前記導入ポンプから前記ウェルプレートの前記ウェルまで延びる前記流体導入ライン内の圧力を示す圧力信号を出力するように構成された圧力センサをさらに有し、前記１つ又は複数のプロセッサは、前記圧力センサから受信した前記圧力信号に応じて前記流れ制御弁を作動させるロジックを実行する、請求項１１に記載の灌流アセンブリ。
14. 各ポンプ対は筺体内に配置されている、請求項９に記載の灌流アセンブリ。
15. ウェルプレート・アセンブリに流体を送る方法であって、
    前記ウェルプレート・アセンブリをモジュール式ポンプ・アセンブリに流体的に連結するステップであって、
    前記ウェルプレート・アセンブリは、
    それぞれが１つ又は複数のウェルを有する複数のウェル・グループを画成するウェルプレートと、
    各ウェル・グループに対応する複数の流体導入通路及び流体排出通路を有するウェルプレート・マニホルドと
    を有し、
    前記モジュール式ポンプ・アセンブリは、
    １つ又は複数の搭載フレームと、
    前記１つ又は複数の搭載フレームに取り付けられたポンプのアレイであって、前記複数の流体導入通路に流体的に連結された導入ポンプのアレイ、複数の流体排出通路に流体的に連結された排出ポンプのアレイ、又はそれらの任意の組合せを有するポンプのアレイと
    を有する、ステップと、
    前記モジュール式ポンプ・アセンブリを１つ又は複数の流体リザーバに流体的に連結するステップと、
    １つ又は複数のプロセッサにより、前記ウェル・グループの各々に関連する前記ポンプのアレイのポンプを選択的に作動させることによって、前記ウェル・グループの１つ又は複数への、及び／或いは前記ウェル・グループの１つ又は複数からの流体流れを制御するステップと
    を含む、方法。
16. 流体リザーバを前記ウェルプレート・マニホルドに流体的に連結する流体導入ライン内の流体流れパラメータを検出するステップと、
    検出された流体流れパラメータに応じて、流体導入通路への流体流れパラメータを調節するステップと
    をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
17. 前記１つ又は複数の流体リザーバを前記ウェルプレート・マニホルドに流体的に連結する流体導入ライン内の流体圧力を検出するステップと、
    前記流体圧力に応じて、前記流体導入ライン内の前記流体圧力を調節するように、前記流体導入ラインに沿って配置された制御弁を調節するステップと
    をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
18. 前記１つ又は複数の流体リザーバを前記ウェルプレート・マニホルドに流体的に連結する流体導入ライン内の流体流量を検出するステップと、
    前記流体流量に応じて、前記流体導入ライン内の前記流体流量を調節するように、前記流体導入ラインに沿って配置された制御弁を調節するステップと
    をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
19. 流体リザーバを前記導入ポンプの前記１つ又は複数の各々に流体的に連結するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
20. 前記導入ポンプの一部分を第１の流体リザーバに流体的に連結するステップと、前記導入ポンプの第２の部分を、前記第１の流体リザーバとは異なる第２の流体リザーバに流体的に連結するステップとをさらに含む、請求項１５に記載の方法。

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