JP3727306B2

JP3727306B2 - サンプルウェルトレイを輸送するための装置および方法

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Publication number: JP3727306B2
Application number: JP2002506854A
Authority: JP
Inventors: ジェシカイー．バージライ，; ドナルドアール．サンデル，
Original assignee: アプレラコーポレイション
Priority date: 2000-06-29
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2005-12-14
Anticipated expiration: 2021-06-28
Also published as: CA2382513A1; EP1294486A2; WO2002002235A3; EP1294486B1; JP2004502181A; AU7302501A; US20160266159A1; US9347963B2; CA2382513C; US20040166022A1; US20110300622A1; WO2002002235A2; ATE347444T1; DE60125038D1; US6719949B1; AU762131B2; DE60125038T2

Description

【０００１】
（発明の背景）
（発明の分野）
本発明は、サンプルウェルトレイを輸送するための装置および方法に関する。特定の実施形態において、この装置は、サンプルウェルトレイを加熱デバイスに配置し、そして加熱デバイスからサンプルウェルトレイを除去する。
【０００２】
（関連技術の記載）
生物学的試験は、疾患を決定およびモニターする際に重要な道具となっている。生物学的試験の分野において、熱循環が、例えば、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）および他の反応を実施することによって核酸を増幅するためにしばしば利用される。
【０００３】
このような生物学的試験のスループットを増加させることが、所望される。スループットを増加させるための１つの方法は、熱循環の間にリアルタイム検出能を提供することである。リアルタイム検出を提供することにより、生物学的試験の有効性が増加する。なぜならば、このサンプルは、熱循環デバイス中にある間に試験され得、従って、サンプルを試験する前にサンプルウェルトレイの除去を必要としないからである。生物学的試験のスループットを増加させるさらなる方法は、サンプルウェルトレイを加熱デバイスに自動的に充填し、熱循環のような熱操作を実施して、次いで、ロボット機構を使用してサンプルウェルトレイを自動的に取り除くことである。しかし、現在のロボット機構は、リアルタイム検出ユニットを備えた熱循環デバイスに特に適していない。特に、現在のロボット機構は、検出ユニットを妨害しない熱循環デバイスにアクセスするために特に構成されていない。
【０００４】
装置を操作するサンプルウェルトレイおよびスループットを増加させるためにリアル検出ユニットを有する熱循環デバイスとともに使用するのに適した方法を提供することが、所望される。
【０００５】
（発明の要旨）
本発明の利点および目的は、以下の詳細な説明に部分的に記載され、そしてその詳細な説明から部分的に明らかとなり、または本発明の実施によって認識され得る。本発明の利点および目的は、添付の特許請求の範囲に具体的に示された構成要素および組合せの手段により理解されそして達成される。
【０００６】
１つの局面において、本発明は、加熱デバイスにサンプルウェルトレイを輸送するための装置を備える。特定の実施形態において、この装置は、サンプルウェルトレイホルダー、回転式アクチュエータ、および付勢機構を備える。このサンプルウェルトレイホルダーは、サンプルウェルトレイが位置決めされ得るプレートを備える。このサンプルウェルトレイホルダーは、第１回転軸の周りで回転するように構成される。回転式アクチュエータは、第１回転軸の周りでサンプルウェルトレイホルダーを回転するように構成されている。この付勢機構は、第１回転軸に沿ってほぼ上部方向にサンプルウェルトレイホルダーを推進するように構成される。
【０００７】
別の局面において、本発明は、少なくとも２つの位置の間でサンプルウェルトレイを輸送するためのロボットマニピュレーターを備える。このロボットマニピュレーターは、ロボットアーム、回転機構、および付勢機構を備える。ロボットアームは、サンプルウェルトレイホルダー内でサンプルウェルトレイを支持するように構成されたサンプルウェルトレイホルダーを備える。このサンプルウェルトレイホルダーは、サンプルウェルトレイのために溝を備える。この回転機構は、ロボットアーム上で回転運動を与えるように構成されており、そしてモーターを備える。この付勢機構は、サンプルウェルトレイホルダー上で隣接するサンプルブロックから離れる方向に力を提供するように構成される。
【０００８】
さらなる局面において、本発明は、サンプルウェルトレイを操作するためのシステムを含む。このシステムは、第１位置、充填機構、および加熱デバイスにサンプルウェルトレイを輸送するように構成されたロボットを備える。この充填機構は、サンプルウェルトレイを第１位置から取り出し、サンプルウェルトレイを加熱デバイス（例えば、第２位置での熱循環）に配置し、次いで後に該サンプルウェルトレイを該加熱デバイスから除去し、そして該サンプルウェルトレイを該第１位置に戻すように構成されている。この充填機構は、サンプルウェルトレイが、サンプルウェルトレイホルダー内に位置決めされ得るサンプルウェルトレイホルダー、サンプルウェルトレイホルダーを回転するように構成された回転式アクチュエータ、ならびにサンプルウェルトレイおよびサンプルウェルトレイホルダーをサンプルブロックから離れる方向に推進するように構成された付勢部材を備える。この加熱デバイスは、この加熱部材内にサンプルウェルトレイを受容するための開口部を備える。
【０００９】
なお別の局面において、本発明は、サンプルウェルトレイを操作する方法を備える。この方法は、このサンプルウェルトレイを第１位置に配置された第１ロボット機構のサンプルウェルトレイホルダーに位置する工程を包含する。この方法は、第１回転方向の回転軸の周りに第１ロボット機構のサンプルウェルトレイホルダーを回転させ、第２位置においてサンプルウェルトレイホルダーを加熱デバイスに挿入する工程をさらに包含する。サンプルウェルトレイホルダーは、加熱デバイスのサンプルブロックの方へ下げられ、サンプルウェルトレイは、サンプルブロックに係合する。熱循環または他の操作を受けた後、このサンプルウェルトレイは、サンプルブロックから解放され、このサンプルウェルトレイは、サンプルブロックと直接的に接触しない。この方法は、付勢機構によって加熱デバイスからこのサンプルウェルトレイホルダーおよびサンプルウェルを持上げ、このサンプルウェルトレイが、障害なしで、このサンプルブロックおよび加熱デバイスから離れて回転し得る工程、および次いで、第１位置に対して第２回転方向に、第１ロボット機構のサンプルウェルトレイホルダーを回転させて、加熱デバイスからサンプルウェルトレイホルダーを除去する工程を包含する。次いで、このサンプルウェルトレイを、サンプルウェルトレイホルダーから除去し得る。この方法は、サンプルウェルトレイホルダーにサンプルウェルトレイを配置する前に、第２ロボット機構（例えば、回転式ロボット）を用いてサンプルウェルトレイを持上げる工程、および第１位置にサンプルウェルトレイを配置するためにサンプルウェルトレイを回転させる工程をさらに包含する。
【００１０】
上記の一般的な説明および以下の詳細な説明の両方は、例示および説明のみであり、特許請求の範囲のように本発明を限定するものではない。
【００１１】
（好ましい実施形態の説明）
ここで、参考として、本発明の現在の好ましい実施形態を詳細に作成する。この例は、図面に従って例示される。可能な場合はいつでも、同一の参照番号は、同一または同様の部分を示すための図面全体にわたって使用される。
【００１２】
本発明に従って、サンプルウェルトレイを加熱デバイスに輸送するための装置を提供する。本発明の特定の実施形態において、この装置は、サンプルウェルトレイホルダー、サンプルウェルホルダーを回転するように構成された回転式アクチュエータ、およびほぼ上部方向にサンプルウェルホルダーを推進するように構成された付勢機構を備える。特定の実施形態において、本発明は、サンプルウェルトレイをサンプルウェルトレイホルダーに輸送するためのロボットデバイス、および加熱デバイス内にサンプルウェルを受容するための開口部を有する加熱デバイスをさらに備えるシステムに関する。本明細書中で具体化され、図１〜９に示されるが、サンプルウェルトレイを輸送するための操作装置１０は、サンプルウェルトレイホルダー１２、回転式アクチュエータ１４、および付勢機構１６を備える。
【００１３】
操作装置１０は、幅広い種々の型の加熱デバイスにサンプルウェルトレイを充填および取り出すために使用され得る。特定の実施形態において、加熱デバイスは、ＰＥＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓ５７００および７７００検出装置および種々の他の型の装置であり得る。適切な加熱装置の１例は、Ｗｏｕｄｅｎｂｅｒｇらの米国特許第５，９２８，９０７号（本願の譲渡人に譲渡されており、この内容は、任意の目的のために本明細書中で参考として援用される）に記載される。図５〜６に示された加熱デバイスは、好ましくは、マイクロカードサンプルトレイに加えて、９６ウェルおよび３８４ウェルサンプルトレイでの使用のために構成されている。３８４ウェルサンプルトレイの１例は、複数のサンプルウェル２１０を有するサンプルウェルトレイ２０８として図９Ａおよび９Ｂに例示されている。本発明の装置での使用に適したサンプルウェルトレイの例は、ＭｏｒｉｎｇらのＷＯ００／２５９２２（本願の譲渡人に譲渡されており、この内容は、任意の目的のために本明細書中で参考として援用される）に記載されている。本発明の装置での使用のために適したマイクロカードサンプルトレイの例は、ＷｏｕｄｅｎｂｅｒｇらのＷＯ９７／３６６８１（本願の譲渡人に譲渡されており、この内容は、任意の目的のために本明細書中で参考として援用される）に記載されている。任意の数のサンプルウェルおよびサンプルウェルサイズを有する、サンプルウェルトレイもまた使用され得る。図に示される例において、サンプルウェルの体積は、どこでも０．０１μｌ〜１０００マイクロリットル（μｌ）（１０〜５００μｌの体積が代表的である）で変化し得る。検出装置が、蛍光ＰＣＲベースの検出のような種々の適用のために使用され得るが、これに限定されない。
【００１４】
本明細書中で具体化され、そして図５、６、９Ａ、および９Ｂに示されるが、加熱デバイス１００は、操作装置１０からサンプルウェルトレイ（例えば、サンプルウェルトレイ２０８）を受容するためのサンプルブロック１０２または他の型の表面を備える。図５、６、９Ａ、および９Ｂに示されるように、サンプルブロック１０２は、サンプルウェルトレイのサンプルウェル２１０を受容するために、サンプルブロックの頂部に複数の開口部１０４を備える。サンプルブロック開口部１０４の各々は、サンプルウェルトレイのサンプルウェルに適合するような大きさにされた円錐形状を有し得る。サンプルブロックの開口部は、対になるサンプルウェルの形状に依存して、円筒形または半球状のような他の形状であり得る。サンプルブロックは、当該分野で周知である。このサンプルブロックは、代表的に、サンプルウェルトレイのサンプルウェルの数と一致する数の開口部を有する。
【００１５】
図５に示されたサンプルブロックは、１６×２４個のアレイで配列された３８４個の開口部を有するが、任意の数の開口部が提供され得る。他の共通の構成は、９６および６０ウェルサンプルブロックを備えるが、本発明は、１個のサンプルウェル〜数千個のサンプルウェルのいずれかを有するサンプルウェルトレイに適切である。このサンプルブロックは、好ましくは、金メッキの銀およびアルミニウムのような熱伝導性物質から構成されるが、他の共通の物質もまた、適切であり得る。
【００１６】
同様に、この詳細な説明は、サンプルウェルを有するトレイについて議論するが、本発明は、ウェルを備えないサンプルトレイを用いる使用のために適切である。これらのトレイは、生物学的物質のサンプルが配置される平面を有し得る。このサンプルが配置される平面は、サンプルの顕微鏡用スライドと類似し得る。この型のサンプルトレイにおいて、液体が複数の位置でトレイ上に滴下され、次いで、フィルムまたはカバーが、サンプルにわたるトレイの上面上に位置決めされ得る。あるいは、生物学的材料のサンプルを保持するために、サンプルウェルの代わりに、上面上にフリットのような多孔性材料を備え得る。従って、この詳細な説明は、全体にわたってサンプルウェルトレイについて言及するが、本発明はまた、サンプルウェルを有さないサンプルトレイに対して適切であることが理解されるべきである。
【００１７】
加熱デバイス１００は、サンプルウェルトレイが加熱デバイスに挿入された後、サンプルウェルトレイの頂部に対する圧力を下げ、そして適用するカバーをさらに備える。図９Ａおよび９Ｂに示された例示的な実施形態において、加熱カバー１５０は、特定のカバー位置１５２および外部カバー位置１５４を備える。図９Ａおよび９Ｂに示された実施形態において、特定のカバー位置１５２は、サンプルウェルトレイのサンプルウェル中で生じる反応の光学的検出のための、複数の開口部１５６を有する。本発明はまた、光学検出能を有さない熱循環または他の加熱装置での使用に適切である。１実施形態において、外部カバー部分１５４は、中心カバー部分１５２に対して上部方向おおび下部方向に移動可能である。このカバーは、任意の種々の型であり得る。例えば、特定の実施形態において、このカバーは、モーターによって閉鎖位置へおよび閉鎖位置から物理的に操作される。他の実施形態において、このカバーは、手動の物理的適用によって閉鎖位置へおよび閉鎖位置から外にスライドする。このカバーはまた、サンプルウェルトレイの上面に対して加圧するために、少なくとも１つの加熱プラテン（示さず）を備え、サンプルウェルトレイで濃縮が発生するのを減少させ得る。
【００１８】
操作装置１０は、手動または自動のいずれかでサンプルウェルトレイを受容し得る。特定の実施形態において、操作装置１０は、図５および図６に示されたロボット２００のようなロボットからサンプルウェルトレイを受容する。ロボット２００は、単軸２０２の周りで回転する任意の型のロボット（例えば、回転式ロボット）であり得る。操作装置１０を用いて使用するために適切である回転式ロボットの１例は、Ｚｙａｒｋ^TMＴｗｉｓｔｅｒロボットである。特定の実施形態において、ロボット２００は、サンプルウェルトレイ２０８を把持するためのアーム２０４およびロボットハンド２０６を備える。回転式ロボットは、単一のサンプルウェルトレイ２０８を持上げ、次いで、図５に示された位置にサンプルウェルトレイを導くために回転軸２０２の周りで回転する。図５に示された位置において、サンプルウェルトレイ２０８は、操作装置１０に輸送され得る。次いで、操作装置１０は、サンプルウェルトレイを図６に示されるような加熱デバイス１００のサンプルブロックに挿入し、そしてサンプルウェルトレイ中のサンプルを熱的に循環させる。操作装置は、加熱装置からサンプルウェルトレイを取り出し、そして図５に戻るように回転し、その結果、サンプルウェルトレイは、ロボット２００によって操作装置から持上げられ得る。この操作デバイスは、当該分野で公知の任意の型であり得る。本発明に関して議論された特定の加熱デバイスは、例示のみの目的のために開示される。
【００１９】
本発明は、操作装置および全システムに関する。本発明に従って、操作装置１０は、サンプルウェルホルダー内でサンプルウェルトレイを支持するためのサンプルウェルホルダー１２を備える。本明細書中で具体化されそして図１〜４に示されるように、このサンプルウェルトレイホルダー１２は、主体部分２０およびアーム部分２２を有するフラットプレートの形状である。図に示された例において、主体部分２０は、矩形である。主体部分２０は、サンプルウェルトレイを受容するため大きさおよび形状の矩形開口部または溝２４を規定する。サンプルウェルトレイホルダーは、好ましくは、乏しい熱伝導性特性および低い熱質量を有する材料から製造される。特定の実施形態において、サンプルウェルトレイホルダーにために選択された材料が、ポリカーボネートである。他の適切な材料がまた受容可能であり、ハイブリッド金属／プラスチックサンプルトレイホルダーが挙げられる。
【００２０】
サンプルウェルトレイホルダーの矩形開口部２４が構成され、このサンプルウェルトレイ２０８は、サンプルウェルトレイホルダー上で停止し得る。この矩形開口部２４は、サンプルウェルトレイホルダー１２の上面２８から下方にテーパー付けされたテーパー状壁２６によって規定される。テーパー状壁２６は、テーパー状壁から延びる床部分３０と接触するまでテーパー付けされる。この床部分３０は、サンプルウェルトレイホルダーの底面に沿って一般に延びる。この床部分３０は、サンプルウェルトレイの大きさよりも小さな矩形開口部を規定する。従って、サンプルウェルトレイが矩形開口部２４に配置される場合、サンプルウェルトレイ２０８の外部側壁２１４の底面２１２は、図９Ａに最もよく例示されるように、床部分３０の上面で停止する。テーパー状壁２６の設備は、サンプルウェルトレイが矩形開口部に配置される場合に、サンプルウェルトレイ２０８を矩形開口部２４においてその中心に位置することを可能にする。
【００２１】
特定の実施形態において、サンプルウェルトレイホルダー１２のアーム部分２２は、主体部分２０と同じ平面上で突出している。図１〜９に示される実施形態において、このアーム部分は、回転式アクチュエータ１４および付勢機構１６に接続される拡張アーム３４にサンプルウェルトレイホルダー１２を留めるための複数のファスナー３２（例えば、ボルト）を備える。図３に示されるように、拡張アーム３４は、薄い底部部分３６を有する平板でありこの上に、サンプルウェルトレイホルダーのアーム部分２２が取り付けられ得る。ファスナー３２は、サンプルウェルトレイホルダー１２のアーム部分２２を通して、拡張アームの薄い底部部分３６上のネジ山付きコネクタ３８まで通される。サンプルウェルトレイホルダー１２のアーム部分２２、および拡張アーム３４は、好ましくは、アーム部分２２と拡張アーム３４との間の最小の移動が存在するように構成される。特定の実施形態において、アーム部分２２およびお拡張アーム３４の端部は、図２に示されるように互いに接合した平面である。さらに、特定の実施形態において、サンプルウェルトレイホルダーは、拡張アーム３４の薄い底部部分３６内のピンと係合するための１つ以上の穴を備え得る。図１およびお２における例のために例示される一実施形態において、サンプルウェルトレイホルダーは、拡張アーム３４の薄い底部部分３６の上面から突出しているピンと係合するための、位置決め穴２９および位置決めスロットを備える。あるいは、アーム部分２２および拡張アーム３４は、一体部品であり得、これにより、この装置のための部品の数は減少する。
【００２２】
他の実施形態において、アーム部分２２と拡張アーム３４との間の接続は、アーム部分２２が拡張アーム３４上で調節可能であるように構成され得る。このような構成に置いて、このアーム部分または拡張アームは、アーム距離が調節され得るように、１つのコネクタごとに２つの平行スロットを備え得る。
【００２３】
サンプルウェルトレイホルダー１２は、カバーを開ける際、サンプルブロックからサンプルウェルトレイを推進させるための推進機構をさらに備え得る。本明細書中に具体化されそして図３に示されるように、この推進機構は、カバーが開けられた場合、サンプルウェルトレイホルダーおよびサンプルウェルトレイに向かって上向きに押しつけるための任意の適切な型の機構（例えば、バネデバイス）を備え得る。図１〜８に示される例では、この推進機構は、サンプルウェルトレイホルダー１２の底面４２上に位置決めされた複数のバネ４０を備え得る。図３、７および８に示されるように、バネ４０は、一例において、一般にＲＦガスケットと称される折り畳みバネのストリップであり得、これは互いに平行な関係で位置決めされる。各バネの基部４４は、接着剤４６または任意の他の適切な取付け方法によって、サンプルウェルトレイホルダー１２の底面４２に取り付けられ得る。バネ４０のバネ部分４８が圧縮された場合、このバネ部分４８は、サンプルウェルトレイホルダー１２に上向きの力を与える湾曲部材を備える。
【００２４】
推進メカニズムは図においてＲＦガスケットであるとして示されるが、任意の他の型の適切な推進機構が代替に使用され得る。他の型の推進機構の例は、米国出願番号０９／４６９，４０８号（２０００年２月２日出願、本願の譲渡人に譲渡された）に記載され、この内容は本明細書中で参考として援用される。本発明の推進機構は、任意の様々な力付与デバイス（例えば、１つ以上のコイルバネ、板バネ、水圧式緩衝装置、エラストマーバネ、または他の従来的なバネデバイス）から作製され得る。この推進機構は、典型的に、加熱デバイスのカバーが開けられる際、サンプルウェルトレイとサンプルブロックとの間の固着力に勝るのに十分な力を提供するように設計される。固着は、加熱の間のサンプルウェルトレイの変形のために生じ得る。一例において、この推進機構は、約１５〜２０ｌｂの上向きの力をサンプルウェルトレイホルダーに与える。必要とされる力の量は、特定の用途に依存する。この推進機構は、好ましくは、サンプルウェルトレイが容易に取り外されるように、ロボット式にまたは手動のいずれかで、サンプルウェルトレイをサンプルブロックから緩めなければならない。
【００２５】
特定の実施形態、特に、比較的小さな容積を有するサンプルウェルを有する実施形態において、薄い迎合性カバー（図示せず）を中心カバー部分１５２とサンプルウェルトレイ２０８の上部との間に配置することが望ましくあり得る。適切な迎合性カバーの例は、同時係属中の米国出願番号０９／４９９，４０８号（この内容は本明細書中で参考として援用される）の明細書および図（図１１〜１３）に開示される。この迎合性カバーは、典型的に、サンプルウェルトレイのサンプルウェル２１０の各々と整列した検出穴を備える。この可撓性カバーは、カバーによって与えられる下向きの力をサンプルウェルトレイ上に均一に分散するのを助け得る。迎合性カバーを有する実施形態において、外側カバー部分１５４が中心カバー部分１５２に対して下げられる場合、この外側カバー部分１５４の底面と係合するために、サンプルウェルトレイホルダー１２の主体部分２０の上面２８上に、ボスまたはリブ（図示せず）をさらに適用することは有利であり得る。迎合性カバーと共に使用するために適切なボスまたはリブの例は、同時係属出願の米国出願番号０９／４９９，４０８号（この内容は、本明細書中で参考として援用される）の明細書および図面（図１１〜１３）に開示される。外側カバー部分１５４の下向きの運動によって、外側カバー部分１５４は、サンプルウェルトレイホルダー１２の主題部分２０を下向きに押し、その結果、サンプルウェルトレイホルダーの床部分３０の上面は、サンプルウェルトレイ２０８の底面２１２から間隔をあけられるようになる。サンプルウェルトレイとサンプルウェルトレイホルダーの床部分の表面との間のこの間隔は、推進機構のバネ４０によって生成されるバネ力からサンプルウェルトレイ２０８を隔離する。特定の実施形態において、この構成は、サンプルトレイの曲げに起因する容積損失の量を減少させるために、サンプルからバネ４０の上向きの力を排除するのを助ける。
【００２６】
本発明の特定の実施形態において、操作装置１０は、推進機構がサンプルウェルトレイをサンプルブロックから緩めた後に、サンプルウェルトレイをロボット式に取り出す。あるいは、特定の実施形態において、上記の型の推進機構は、サンプルウェルトレイホルダーの底面のかわりに、サンプルブロックに取り付けられ得る。他の実施形態において、推進機構は全体的に排除され得る。なぜなら付勢機構１６（後により詳細に記載される）が、サンプルウェルトレイをサンプルブロックから緩めるのに十分な力を提供するためである。
【００２７】
本発明によると、操作装置１０は、サンプルウェルトレイホルダーを第１の回転軸の周りで回転させるための回転式アクチュエータ、およびサンプルウェルトレイホルダーを、この第１の回転軸に沿ったほぼ上向きの方向に推進するように構成された付勢機構を備える。本明細書中に具体化されそして図１〜８に示されるように、回転式アクチュエータ１４は、回転軸５０の周りでサンプルウェルトレイを回転させるために設けられる。図１〜９に示されるように、回転式アクチュエータ１４は、モーター５２、スプラインシャフト５４、およびスプラインブッシュ５６を備える。回転式アクチュエータによって、操作装置１０は、軸の周りで回転し得、その結果、サンプルウェルトレイは、少なくとも２つの所定の位置間で輸送され得る。
【００２８】
図１〜９に示される例において、モーター５２は、約９０°回転でサンプルウェルトレイホルダー１２を回転するのに十分な力を提供し得る任意の型のモーターであり得る。特定の実施形態において、モーターは、ステッパーモーターである。他の型の回転力発生デバイス（例えば、サーボモーター（エンコーダーを備える）、ロータリーソレノイド、バネ負荷デバイスなど）もまた使用され得る。一例において、モーターは、２００ステップ／回転で定格された５ボルト、１ａｍｐのステッパーモーター（これは、１，６００ステップ／回転を提供するために微小な階段形状にされる）である。モーターは、このモーターが第１の位置から第２の位置へ、そして第１の位置に戻るようにサンプルウェルトレイホルダーを正確に回転させるように、正確に制御される。
【００２９】
特定の実施形態において、回転位置センシングデバイスは、回転式アクチュエータの精度を増強するために提供され得る。例えば、回転位置センシングデバイス５８（例えば、ロータリーエンコーダー）は、モーターの回転の量を制御するために使用され得る。特定の実施形態において、回転位置センシングデバイスは、センサ６０（これは、センサを通過して回転したディスク６４上のスロット６２の数を検出する）を備える。他の型の回転位置センシングデバイスが当該分野で公知であり、そして本発明に適切である。
【００３０】
図３に示されるように、モーター５２のモーター出力シャフト６５は、第２のシャフト（例えば、スプラインシャフト５４）に取り付けられ得る。示される例において、スプラインシャフト５４は、回転運動をスプラインシャフトの周りに位置決めされるスプラインブッシュ５６に伝動する。このスプラインシャフト５４は、回転をスプラインブッシュ５６に伝動し、同時にスプラインブッシュとスプラインシャフトとの間の相対軸運動を可能にする。スプラインシャフトおよびブッシュは、このスプラインブッシュがスプラインシャフトに沿って軸方向に移動し得るが、スプラインシャフトに回転式に固定されたままであるように構成される。特定の実施形態において、ボールスプラインおよびブッシュが、機構における回転反発を最小にするために使用される。他の構成（例えば、軸突出部および溝部を有する単純なスプライン構成）はまた、本発明において適切である。
【００３１】
図３に最もよく示されるように、スプラインブッシュ５６は、軸方向に伸長する円筒型部材６６、およびその末端にフランジ部材６８を備える。示される例において、フランジ部材６８は、軸方向に伸長する円筒型部材６６より大きな外径を有する。特定の実施形態において、スプラインブッシュのフランジ部材６８（これは、ディスクの形状である）は、スプラインブッシュ５６を拡張アーム３４に留めるためのボルトを収容するための複数の穴７０を備える。図１〜８に示される実施形態において、スプラインブッシュ６８は、４個の穴７０を備え、この穴を通して、ボルボ７２は、拡張アーム３４内の接合穴７４まで通過し得る。図３に示されるように、拡張アーム３４は、スプラインブッシュの軸方向に伸長する円筒型部材６６の外径に対応する内径を有する穴３５を備えるように構成される。あるいは、拡張アーム３４は、多数の従来の方法によってスプラインブッシュに取り付けられ得るか、またはスプラインブッシュと一体的に作製され得る。
【００３２】
図１〜３および５〜６に示されるように、円筒型停止部材８０は、スプラインシャフト５４の末端に取り付けられる。円筒型停止部材８０は、スプラインブッシュ５６が回転軸５０に沿って軸方向に所定の点を超えて移動しないようにする。円筒型停止部材８０は、スプラインブッシュ５６が所定の点を超えて軸方向に移動しないようにする任意の構造であり得る。図１〜９に示される実施形態において、円筒型停止部材は、スプラインシャフト５４の外径に接合している、環状凹部または端ぐり８２を有する環状部材である。円筒型停止部材８０は、公知の方法（例えば、ファスナー、ネジ、締りばめ、接着剤など）によってスプラインシャフト５６の末端に取り付けられ得る。
【００３３】
スプラインブッシュは、軸５０に沿って、スプラインシャフト上で軸方向に下向きに移動し得る。付勢機構１６は、スプラインブッシュを上向きの方向で推進させて、図３に示される下向きの方向のスプラインブッシュの移動を妨害するために設けられる。付勢機構１６は、加熱デバイス１００のカバーが開けられる場合、サンプルウェルトレイホルダー１２およびサンプルウェルトレイ２０８を、サンプルブロック１０２から外に推進させるように構成される。本明細書中で具体化され、そして図１および３に概略的に示されるように、バネデバイス（例えば、つる巻バネ８４）が提供される。このつる巻バネ８４は、例示のみの目的のために概略的に示されることを理解するべきである。つる巻バネは、サイズ制約および所望される力の量に依存して、様々なサイズおよびバネ定数であり得る。一実施形態において、つる巻バネは、約１．７５インチの長さ、および１．０インチの直径である。
【００３４】
図１〜９の実施形態において、つる巻バネ８４は、回転軸５０に対して同心円状に配置され、スプラインシャフト５４の長さの一部分を囲む。底部環状停止部材８６は、円筒型停止部材８０とは反対のスプラインシャフト５４の末端に配置される。底部環状停止部材８６は、図３に示されるようにスプラインシャフト５４上に設けられ、そしてスプラインシャフト５４の外面と接合している内部ボアを有するディスクの形状にある。示される実施形態において、この環状停止部材はまた、つる巻バネ８４の底部部分の外周と係合するために、その上面上に、端ぐり８８を備える。この端ぐりは、つる巻バネの底部末端の確実な固定を提供するのを助ける。同様に、拡張アーム３４の底面９０は、つる巻バネ８４の上部末端の外周と係合するための端ぐり９２を備える。
【００３５】
他の型の付勢機構（例えば、エラストマースリーブ）が、つる巻バネの代わりに使用され得る。１つまたはいくつかのバネデバイス（例えば、板バネ、円筒型つる巻バネ、エラストマー、および圧縮されると軸方向力を与える他のバネ）もまた、本発明において適切である。さらに、本発明において使用するのに適切な他のバネ様デバイスには、例えば、空気シリンダー、流体シリンダー、緩衝装置、ベレビール（ｂｅｌｌｅｖｉｌｌｅ）ワッシャー、および電気ソレノイドが挙げられる。バネデバイスのサイズおよび型は、操作装置の特定の設計制約に依存する。
【００３６】
例えば、これらの図に示されるようなつる巻バネ（これはコイルバネとも呼ばれる）は、比較的大きな圧縮衝撃長さが所望される適用において特に適切であり、ここでエラストマースリーブは、短い圧縮衝撃長さが好ましい場合に適切であり得る。一例において、つる巻バネ８４は、約０．５インチ圧縮される。付勢機構について大きな圧縮衝撃を用いる適用の場合、つる巻バネは、エラストマースリーブよりも適切であり得る。付勢機構は典型的に、サンプルウェルトレイが、サンプルブロックと整列された後、サンプルウェルトレイが加熱デバイスのカバーによって、わずかな距離下向きに押され得るように構成される。例えば、図９Ｂに示されるように、加熱デバイスのカバー１５０は、典型的に、サンプルウェルトレイのサンプルウェル２１０が、サンプルブロック１０２内のサンプルブロック開口部１０４の表面に対して固く圧迫されるように、サンプルウェルトレイ２０８を下向きに圧迫する。
【００３７】
サンプルウェルトレイホルダーが下向きに圧迫される場合、つる巻バネ８４は、わずかな距離だけ収縮される。つる巻バネのバネ定数は、カバーの下向きの力と比較して小さいため、つる巻バネによって与えられる上向きの力は、サンプルウェルトレイを湾曲しない。付勢機構のつる巻バネによって与えられる力は、推進機構がサンプルブロック開口部からサンプルウェルを緩めたのち、サンプルブロックから緩められたサンプルウェルトレイを持ち上げるのに十分であり、その結果、サンプルウェル２１０の底部は、サンプルブロック内の対応する開口部１０４を妨害しない。図９Ａは、付勢機構がサンプルブロックからサンプルウェルトレイを持ち上げた後の、サンプルウェルトレイの位置を示す。一例において、付勢機構は、サンプルウェルトレイホルダー上に、約６ｌｂの上向きの力を与える。付勢機構は、推進機構のバネ４０と同時に作動して、推進機構のバネ４０が、サンプルウェルとサンプルブロックとの間の固着力に勝った後、サンプルウェルトレイを、サンプルブロック凹部から完全に持ち上げる。
【００３８】
図１〜９に対応する１つの典型的な実施形態についての操作装置の作動は、以下により完全に記載される。第１にロボット（例えば、図５に示される回転式ロボット２００）は、把持器（例えば、ロボットハンド２０６）でサンプルウェルトレイ２０８を把持する。ロボットアーム２０４およびロボットハンド２０６は、次いで、サンプルウェルトレイを、図５に示される位置まで回転軸２０２の周りで回転させる。回転式ロボット２００は、ロボットハンド２０６を開いて、操作装置１０のサンプルウェルトレイホルダー１２の矩形開口部２４内に、サンプルウェルトレイ２０８を落とす。図５に示されるように、操作装置１０は、この矩形開口部２４がロボットハンド２０６内のサンプルウェルトレイ２０８と整列されるように、第１の位置に配置される。好ましくは、この矩形開口部２４は、テーパー状の壁を備え、その結果、サンプルウェルトレイ２０８は、サンプルウェルトレイホルダー２０の矩形開口部２４内に下向きにスライドし、そして矩形開口部２４内で中心に配置される。
【００３９】
サンプルウェルトレイ２０８がサンプルウェルトレイホルダー１２の矩形開口部内で密閉された後、操作装置１０の回転式アクチュエータ１４は、サンプルウェルトレイホルダー１２を、図５に示される第１の位置から図６に示される第２の位置まで、回転軸５０の周りで回転させる。例えば、上記の回転式アクチュエータにおいて、モーター５２は、モーター出力シャフト５６およびスプラインシャフト５４を回転させる。スプラインシャフト５４は、スプラインブッシュ６５および拡張アーム３４にトルクを伝達する。拡張アーム３４は、サンプルウェルトレイホルダー１２のアーム部分２２に連結され、そして回転運動をサンプルウェルトレイホルダー１２に伝達する。それにより、サンプルウェルトレイホルダー１２は、図５に示される第１の位置から図６に示される第２の位置まで、回転軸５０の周りで約９０°回転する。これは、図５および６に示されるように時計回りである。
【００４０】
図６に示される第２の位置において、サンプルウェルトレイ２０８は、加熱デバイス１００のサンプルブロック１０２と大まかに整列される。サンプルウェルトレイの複数のサンプルウェル２１０の各々は、例えば、図９Ａに示されるように、サンプルブロック内のそれぞれの開口部１０４と整列される。サンプルウェルトレイ２０８は、最初に、第１の高さでサンプルブロック１０２上で位置決めされ、その結果サンプルウェルトレイのサンプルウェルは、サンプルウェルトレイホルダーがある位置まで揺れるように、サンプルブロック上に間隔を有する。この初期位置は、例えば、図９Ａに示される。
【００４１】
加熱デバイスのカバー１５０（これは、サンプルウェルトレイ上に初めに位置決めされる）は、次いで、下げられ、サンプルウェルトレイの上面およびサンプルウェルトレイホルダーを圧迫し、その結果、サンプルウェルトレイ２０８のサンプルウェルは、サンプルブロック１０２の凹部に対して軽く圧迫される。サンプルウェルトレイホルダーが、この第２の高さまで下がると、付勢機構１６のつる巻バネ８４が圧縮される。それにより、スプラインブッシュ５６が下げられ、その結果、スプラインブッシュの上部と停止部材８０の底面との間に空間がうまれる。カバー１５０が下がり続ける場合、推進機構のバネ４０は、次いで、サンプルウェルトレイホルダー２０が図９Ｂに示される第３の高さに到達するまで圧縮され、カバーは完全に閉じられる。図９Ｂに示されるこの第３の高さにおいて、サンプルウェルトレイ２０８のサンプルウェル２１０は、サンプルブロックの開口部１０４に対してしっかりと圧迫される。
【００４２】
その後、加熱デバイス（例えば、サーマルサイクラー１００）は、サンプルウェルトレイ内の液体サンプルを加熱して、ＰＣＲまたは他の型の化学反応を受ける。熱サイクルおよび／または他の操作が完了した後、カバー１５０が開けられる。カバーが開けられると、このカバーはもはやサンプルウェルトレイの上部を圧迫しない。同時に、推進機構のバネ４０は、サンプルウェルトレイの底面４２に下向きの力を与え、それにより、サンプルウェル２１０を上向きに推進し、その結果、これらはもはやサンプルブロックの開口部２０の表面を圧迫しない。バネは、サンプルウェルトレイがサンプルブロックから緩められるのに十分な力を与えなければならない。第３の高さにおいて、サンプルウェルは、サンプルブロック内の凹部内に配置されたままであり、従って、このサンプルウェルトレイホルダーは、サンプルブロックを妨害することなく、サンプルブロックから離れて回転しえ得ない。
【００４３】
ただし、付勢機構１６は、第２の高さの上のサンプルブロックからサンプルウェルトレイの即時の持ち上げを可能にする。付勢機構１６のつる巻バネ８４は、サンプルウェルトレイホルダーがその第１の高さに戻るように、スプラインブッシュ５６を上向きに圧迫する（図９Ａ）。第１の高さにおいて、スプラインブッシュ５６の上部は、典型的に、停止部材８０の底面に接合する。第１の高さは、サンプルウェルトレイが障害なくサンプルブロックから回転し得る高さに相当する。これは、例えば、図９Ａに示される。従って、サンプルウェルトレイホルダー１２は、ここで、図６に示される第２の位置から、図５に示される第１の位置まで、回転式アクチュエータによって回転され得る。この回転式アクチュエータは、サンプルウェルトレイホルダーを以前に回転されるのと反対方向（図５および６に示されるように反時計回り）に回転させる。サンプルウェルトレイホルダーおよびサンプルウェルトレイが、図５に示される第１の位置に戻った場合、ロボット２００のロボットハンド２０６は、サンプルウェルトレイ２０８を把持し、そしてサンプルウェルトレイホルダー１２からこれを取り外し得る。その後、このロボット２００は、収容位置（例えば、ロボット上の位置）までサンプルウェルトレイを回転し、運搬する。ロボット２００は、次いで、ロボットアームの半径内のロボット上かまたはそれに隣接した、別のサンプルウェルトレイを把持し、上記の作動を繰り返す。
【００４４】
上記の記載から明らかなように、本発明は、サンプルウェルトレイを製造する方法を包含する。この方法は、サンプルウェルトレイを、第１の位置に配置された第１のロボット機構のサンプルウェルトレイホルダー内に配置する工程を包含する。この方法は、さらに、第１のロボット機構のサンプルウェルトレイホルダーを、第１の回転方向で回転軸の周りで回転させて、サンプルウェルトレイホルダーを第２の位置の加熱デバイスに挿入する工程を包含する。このサンプルウェルトレイは、加熱デバイスのカバーと係合し、サンプルウェルトレイホルダーを加熱デバイスのサンプルブロックに向かう方向に下げ、その結果、サンプルウェルトレイのサンプルウェルは、サンプルブロック内の対応する開口部としっかりと係合する。次いで、サンプルウェルトレイは、熱サイクルのような加熱操作を受ける。加熱作動が完了した後、加熱デバイスのカバーが開けられ、その結果、サンプルウェルトレイおよびサンプルウェルは、サンプルブロックから外れる。結果として、サンプルウェルトレイは、もはや直接サンプルブロックと接触しない。この方法はさらに、サンプルウェルトレイホルダーおよびサンプルウェルトレイを、サンプルウェルトレイが障害なくサンプルブロックおよび加熱デバイスから回転し得るように、付勢機構によってサンプルブロック開口部から持ち上げる工程を包含する。このサンプルウェルトレイホルダーは、次いで、第１の位置に向かって第２の回転方向で回転して、サンプルウェルトレイホルダーを加熱デバイスから取り外す。この方法はさらに、サンプルウェルトレイホルダー内にサンプルウェルトレイを配置する前に、第２のロボット機構（例えば、回転式ロボット）を用いてサンプルウェルトレイをつまみ上げ、そしてサンプルウェルトレイを回転させて、第１の位置にサンプルウェルトレイを配置する工程を包含する。
【００４５】
本発明に従うシステムおよび方法は、検出性能を有するサーマルサイクラー内に多数のサンプルウェルトレイを輸送するために使用され得る。これは、処理量を増大し、そして熱サイクラーの操作者の安全性を改善する。このような操作装置を用いると、サンプルウェルトレイを熱サイクラーに手で充填する必要がなくなる。
【００４６】
様々な改変および変更が、本発明の範囲または精神から逸脱することなく、サンプルウェルトレイを操作するための装置および方法、本発明の装置の使用、およびこの装置の構築において行われ得ることが当業者に明らかである。
【００４７】
本発明の他の実施形態は、本明細書中に開示される明細書および本発明の実施の考察から当業者に明らかである。本明細書および実施例は、例示のみであるとみなされ、本発明の範囲および精神は、上記の特許請求の範囲によって示されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
本発明の詳細な説明の一部に取り込まれ、そして構成する対応する図面は、本発明の数種の実施形態および説明と共に例示し、本発明の原理を説明するのに役立つ。
【図１】図１は、本発明に従うサンプルウェルトレイ操作装置の斜視図を示す。
【図２】図２は、図１のサンプルウェルトレイ操作装置の上面図を示す。
【図３】図３は、図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿ったサンプルウェルトレイ操作装置の断面図を示す。
【図４】図４は、図１のサンプルウェルトレイ操作装置のサンプルウェルホルダーの斜視図を示す。
【図５】図５は、加熱デバイスおよびロボットに加えて、図１のサンプルウェルトレイ操作装置を備えるシステムの上面図を示し、第１位置においてサンプルウェルトレイ操作装置は、ロボットから輸送されたサンプルウェルトレイを有する。
【図６】図６は、図５のシステムの上面図を示し、このサンプルウェルトレイ操作装置は、図５の第１位置に対して回転し、このサンプルウェルトレイは、加熱デバイスに配置される。
【図７】図７は、図１のサンプルウェルトレイホルダーの底面上に位置決めされた推進機構の側面図を示す。
【図８】図８は、図７の推進機構の底面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、開口位置のカバーおよびサンプルウェルトレイを例示する概略断面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、閉口位置の図９Ａのカバーおよびサンプルウェルトレイを例示する概略断面図である。

Claims

加熱デバイスにサンプルウェルトレイを輸送するための装置であって、該装置は、以下：
該サンプルウェルトレイが位置決めされ得るプレートを備えるサンプルウェルトレイホルダーであって、該サンプルウェルトレイホルダーが第１回転軸の周りで回転するように構成された、サンプルウェルトレイホルダー；
該第１回転軸の周りで該サンプルウェルトレイホルダーを回転するように構成された、回転式アクチュエータであって、該アクチュエータは、モーター、該モーターに装着されたスプラインシャフト、および該スプラインシャフトで係合するためのスプラインブッシュを備え、該スプラインブッシュは、回転に対して固定されるが、該スプラインシャフトに対して軸方向に移動可能である、アクチュエータ；および
該第１回転軸に沿ってほぼ上部方向に該サンプルウェルトレイホルダーを推進させるように構成されており、圧縮された場合に軸方向力を与える、付勢機構、
を備える、装置。
前記モーターが、前記サンプルウェルトレイホルダーをほぼ９０°回転するように構成される、請求項１に記載の装置。
前記モーターがステッパーモーターからなる、請求項１に記載の装置。
前記スプラインブッシュは、前記サンプルウェルトレイホルダーに対して回転に対して固定される、請求項１に記載の装置。
前記サンプルウェルトレイホルダーに前記スプラインブッシュを装着するための拡大アームをさらに備える、請求項４に記載の装置。
請求項１に記載の装置であって、前記サンプルウェルトレイホルダーの前記プレートは、該プレート内に前記サンプルウェルトレイを位置決めするための溝を備える、装置。
請求項６に記載の装置であって、前記溝は、前記サンプルウェルトレイを受容するためのテーパー状の側壁によって規定され、該テーパー状の側壁は、該サンプルウェルトレイが、該テーパー状の側壁上で停止するように構成された、装置。
前記溝が矩形である、請求項７に記載の装置。
請求項６に記載の装置であって、前記サンプルウェルトレイホルダーの前記プレートが、前記溝を有する第１部分および該第１部分を前記回転式アクチュエータと接続するためのアームを含む第２部分を備える、装置。
前記付勢機構が、バネ部材を備える、請求項１に記載の装置。
請求項１０に記載の装置であって、前記回転式アクチュエータが、前記サンプルウェルトレイホルダーに対して回転に対して固定された出力シャフトをさらに備え、前記バネ部材が、前記第１回転軸および該出力シャフトの周りで位置決めされたつる巻バネを備える、装置。
前記付勢機構は、前記第１回転軸の周りで位置決めされ、そして前記スプラインブッシュの一部を取り囲むつる巻バネを備える、請求項４に記載の装置。
サンプルウェルトレイを把持し、そして該サンプルウェルトレイを前記サンプルウェルトレイホルダーに輸送するように構成されたロボットをさらに備える、請求項１に記載の装置。
加熱デバイス内に配置されるべき前記サンプルウェルトレイのために開口部を有する加熱デバイスをさらに備える、請求項１に記載の装置。
熱循環を行うための熱デバイスをさらに備える、請求項１に記載の装置。
前記熱循環が核酸増幅より生じる、請求項１５に記載の装置。
前記サンプルウェルトレイが、９６ウェルマイクロタイタートレイからなる、請求項１に記載の装置。
前記サンプルウェルトレイが、３８４ウェルマイクロタイタートレイからなる、請求項１に記載の装置。
前記サンプルウェルトレイのウェルが、円錐形である、請求項１に記載の装置。
前記サンプルウェルトレイのウェルが、１０〜５００μｌの範囲の流体体積を有するようなサイズにされる、請求項１に記載の装置。
少なくとも２つの位置の間でサンプルウェルトレイを輸送するためのロボットマニピュレーターであって、該ロボットマニピュレーターは、以下：
ロボットアームであって、該ロボットアームは、サンプルウェルトレイホルダー内でサンプルウェルトレイを支持するように構築されたサンプルウェルトレイホルダーを有し、該サンプルウェルトレイホルダーが、該サンプルウェルトレイのための溝を備える、ロボットアーム；
該ロボットアーム上に回転運動を与えるように構成された回転機構であって、該回転機構はモーター、該モーターに装着されたスプラインシャフト、該回転機構のシャフトの周りに位置決めされたスリーブ部材を備え、該スリーブ部材は、該回転機構の該シャフトに回転に対して固定されるが該スプラインシャフトに対して軸方向にスライド可能である、回転機構；および
隣接するサンプルブロックから離れる方向で、該サンプルウェルトレイホルダー上に力を与えるように構成されており、圧縮された場合に軸方向力を与える、付勢機構、
を備える、ロボットマニピュレーター。
前記付勢機構が、前記回転機構のシャフトに部分的に取り囲んで位置決めされた、少なくとも１本のつる巻バネを備える、請求項２１に記載のロボットマニピュレーター。
請求項２２に記載のロボットマニピュレーターであって、前記スリーブ部材は、前記つる巻バネによって部分的に取り囲まれている、ロボットマニピュレーター。
前記スリーブ部材が、前記回転機構のシャフト上のスプラインを係合するように構成されたスプラインブッシュを備える、請求項２２に記載のロボットマニピュレーター。
請求項２３に記載のロボットマニピュレーターであって、該ロボットマニピュレーターは、前記回転機構の前記シャフト上で位置決めされた停止部材をさらに備え、該停止部材は、前記スリーブ部材が、該回転機構の該シャフト上の予め決められた位置を超えて軸方向に移動することを防止するように構成される、ロボットマニピュレーター。
サンプルウェルトレイを操作するためのシステムであって、該システムは、以下：
サンプルウェルトレイを第１位置に輸送するように構成されたロボット；
該第１位置からサンプルウェルトレイを取り出し、該サンプルウェルトレイを第２位置の加熱デバイスに配置し、次いで後に該サンプルウェルトレイを該加熱デバイスから除去し、そして該サンプルウェルトレイを該第１位置に戻すように構成された、充填機構であって、該充填機構は、該サンプルウェルトレイが内部に位置決めされ得るサンプルウェルトレイホルダー、該サンプルウェルトレイホルダーを回転するように構成された回転式アクチュエータ、およびサンプルブロックから離れる方向に該サンプルウェルトレイおよびサンプルウェルトレイホルダーを推進するように構成された付勢部材を備え、該回転式アクチュエータは、モーター、該モーターに装着されたスプラインシャフト、および該スプラインシャフトで係合するためのスプラインブッシュを備え、該スプラインブッシュは、回転に対して固定されるが、該スプラインシャフトに対して軸方向に移動可能であり、該付勢機構は、圧縮された場合に軸方向力を与える、充填機構；ならびに
加熱デバイス内に該サンプルウェルトレイを受容するための開口部を有する、加熱デバイス、
を備える、システム。
請求項２６に記載のシステムであって、前記加熱デバイスが、加熱器である、システム。
サンプルウェルトレイを操作する方法であって、該方法は、以下：
サンプルウェルトレイを、第１位置に位置決めされた第１ロボット機構のサンプルウェルトレイホルダーに配置する、工程；
該第１ロボット機構の該サンプルウェルトレイホルダーを第１回転方向へ回転軸の周りで回転させ、該サンプルウェルトレイホルダーを第２位置で加熱デバイスに挿入する工程であって、該サンプルウェルトレイは、回転式アクチュエータによって回転され、該アクチュエータは、該アクチュエータは、モーター、該モーターに装着されたスプラインシャフト、および該スプラインシャフトで係合するためのスプラインブッシュを備え、該スプラインブッシュは、回転に対して固定されるが、該スプラインシャフトに対して軸方向に移動可能である、工程；
該サンプルウェルトレイホルダーを該加熱デバイスのサンプルブロックの方向へ下げ、該サンプルウェルトレイを該サンプルブロックに係合させる工程；
該サンプルウェルトレイホルダーを該サンプルブロックから解放させ、該サンプルウェルトレイが該サンプルブロックと直接接触しないようにする工程；
該サンプルウェルトレイホルダーおよびサンプルウェルトレイを、付勢機構によって加熱デバイスから持上げ、該サンプルウェルトレイが、障害なしで該サンプルブロックおよび加熱デバイスから離れて回転し得る工程であって、該付勢機構は、圧縮された場合に軸方向力を与える、工程；および
第２回転方向で、該第１位置に向かって、該第１ロボット機構の該サンプルウェルトレイホルダーを回転させ、該サンプルウェルトレイホルダーを該熱デバイスから除去する工程、
を包含する、方法。
請求項２８に記載の方法であって、前記サンプルウェルトレイホルダーを下げる工程が、前記加熱デバイスのカバーと前記サンプルウェルトレイを係合し、該サンプルウェルトレイホルダーを下げる工程を包含する、方法。
請求項２８に記載の方法であって、該方法は、前記サンプルウェルトレイをサンプルウェルトレイホルダー内に配置する前に、第２ロボット機構を用いてサンプルウェルトレイを持上げる工程、および前記第１位置に該サンプルウェルトレイを配置するために該サンプルウェルトレイを回転させる工程、をさらに包含する、方法。
請求項２８に記載の方法であって、前記サンプルウェルトレイホルダーを持上げる前記付勢機構は、前記サンプルブロックから離れて前記サンプルウェルトレイを推進するつる巻バネを備える、方法。
請求項２８に記載の方法であって、前記サンプルウェルトレイを前記サンプルブロックから解放する工程が、前記サンプルウェルトレイホルダーと該サンプルブロックとの間に位置決めされた推進機構によって、該サンプルウェルトレイホルダー上に上向きの力を提供する工程を包含する、請求項３１に記載の方法。
前記推進機構が、少なくとも１本のバネデバイスを備える、請求項３２に記載の方法。