JP4133811B2 - サンプルキャリアおよびそれと共に使用する滴下保護材 - Google Patents

Description

本出願は、２００１年７月２０日に出願された、米国仮出願第６０／３０７，０４７号の利益を主張する。この出願は、本明細書中で、参考として援用される。

（発明の分野）
本発明は、複数のサンプル管を保持およびセンタリングするためのサンプルキャリアに関する。本発明のサンプルキャリアは、自動サンプリングシステムと共に使用するよう適合され得、そして貫通可能キャップを有するサンプル管を保持するために設計される。本発明はさらに、サンプル管間の相互汚染を保護するため、および自動サンプル移動の間、運搬手段に配置されたサンプルキャリアの垂直方向の移動を実質的に制限するための滴下保護材に関する。

（参考文献の援用）
本明細書中で言及される全ての参考文献は、その全体が本明細書中に参考として援用される。これらの参考文献の援用は、単独で、これらの参考文献全ての内容の任意の部分または任意の特定の参考文献が、特許出願のための任意の国際法または各国法の開示義務を満たすための必須要件とみなされることを、本発明者らにより主張または承認されたものとみなされるべきでない。にもかかわらず、本発明者らは、適切な場合、審査機関または法廷によって、請求する発明に必須とみなされる事項を提供するために、任意のこのような参考文献に依存する権利を留保する。本明細書中で言及される全ての参考文献は、請求する発明に対する先行技術であると承認しない。

（発明の背景）
試験サンプル中の特定の生物またはウイルスの存在または非存在を決定するための手順は、通常、核酸ベースのプローブ試験に基づく。これらの試験の感度を向上するために、しばしば、増幅工程が、試験サンプル中に存在する潜在的な核酸標的配列の数を増加するために含まれる。核酸を増幅するための当該分野で周知の手順は多く存在し、これらとしては、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）（例えば、Ｍｕｌｌｉｓ，「Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ａｍｐｌｉｆｙｉｎｇ，Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ，ａｎｄ／ｏｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ」，米国特許第４，６８３，１９５号を参照のこと）、転写媒介増幅（ＴＭＡ）（例えば、Ｋａｃｉａｎら，「Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄｓ」，米国特許第５，３９９，４９１号を参照のこと）、リガーゼ連鎖反応（ＬＣＲ）（例えば、Ｂｉｒｋｅｎｍｅｙｅｒ，「Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｔａｒｇｅｔ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｕｓｉｎｇ Ｇａｐ Ｆｉｌｌｉｎｇ Ｌｉｇａｓｅ Ｃｈａｉｎ Ｒｅａｃｔｉｏｎ」，米国特許第５，４２７，９３０号を参照のこと）、および鎖置換増幅（ＳＤＡ）（例えば、Ｗａｌｋｅｒ，「Ｓｔｒａｎｄ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ」，米国特許第５，４５５，１６６を参照のこと）が挙げられるがこれらに限定されない。現在使用されているいくつかの増幅手順（ＰＣＲおよびＴＭＡが挙げられる）の総説は、ＨＥＬＥＮ Ｈ．ＬＥＥら，ＮＵＣＬＥＩＣ ＡＣＩＤ ＡＭＰＬＩＦＩＣＡＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ（１９９７）に提供される。

増幅に伴う懸念は、相互汚染の可能性である。なぜならば、微量の標的含有サンプルであっても標的ネガティブサンプルに移入すると、「ネガティブ」サンプル中で、何十億の標的配列の生成を誘導し得るからである。結果として、試験は、目的の生物またはウイルス由来の核酸を実際は欠いているサンプルについて、ポジティブな結果を示し得る。汚染サンプル移入の原因は、サンプル管のキャップ要素が使用者または機器によって取り除かれる場合にサンプル管から放出されるエアロゾルまたは泡であり得る。このような汚染の原因を最小限に抑えるために、濾過手段を有する貫通可能キャップが近年開発され、Ａｎｄｅｒｓｏｎら，「Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｒｅｍｏｖｉｎｇ ａ Ｆｌｕｉｄ Ｓｕｂｓｔａｎｃｅ ｆｒｏｍ ｔｈｅ Ｓａｍｅ」，米国特許出願第２００１００４１３３６号Ａ１、およびＫａｃｉａｎら，「Ｐｅｎｅｔｒａｂｌｅ Ｃａｐ」，米国出願第１０／０９３，５１１号（両方とも、本願と共通の所有権を享受する）に開示されている。

貫通可能キャップを有するサンプル管を貫通するのに必要とされる力を制限するために、キャップの貫通表面が、自動サンプリングシステムにおいて、ロボット式ピペッターの下でセンタリングされることが重要である。例えば、Ａｍｍａｎｎら，「Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ Ｉｓｏｌａｔｉｎｇ ａｎｄ Ａｍｐｌｉｆｙｉｎｇ ａ Ｔａｒｇｅｔ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ」，米国特許第６，３３５，１６６号（本願と共通の所有権を享受する）（サンプル管から試験サンプルを得るためのロボット式ピペッターを備える、試験サンプルにおいて増幅アッセイを実施するための機器が開示されている）を参照のこと。貫通可能キャップをセンタリングすることによって、ロボット式ピペッターに固定されたピペットチップは、キャップ上のウィークポイントに接触し貫通するようプログラムされ得る。例えば、Ａｎｄｅｒｓｏｎら，米国特許出願第２００１００４１３３６号Ａ１（プラスチック製の、円錐形の、筋の入ったキャップが、１つの実施形態において開示される）を参照のこと。そして貫通可能なキャップに備わった濾過手段は、キャップの下でセンタリングされる場合に最小の抵抗を提供する場合（渦巻き状であるかまたは中央切り込みもしくは穴を含む材料を用いるため）、ピペットチップは、ピペットチップがキャップの貫通可能な表面上でセンタリングされる場合にフィルターによる最小の抵抗を受ける。

従来のサンプルキャリアは、通常、サンプル管の遠位端を固定し、サンプルキャリアの１つ以上の対向する表面に対してサンプル管を付勢するためのばねに依存する。これらのサンプルキャリアは、一般的に、輸送の間、開口端を有するサンプル管を保持し、自動サンプリングシステムにおいてピペッティングするのに適しているが、それらは、サンプル管を固定された垂直方向で維持するための機構または異なる直径の容器要素を有するサンプル管をセンタリングするための機構を備えていない。結果として、従来のサンプルキャリアは、貫通可能キャップを有するサンプル管を保持およびセンタリングするために当てにならない（貫通可能キャップの設計および構成は、ロボット式ピペッターでキャップを貫通するのに必要とされる力を最小限に抑えるために、サンプル管の正確な位置決めを必要とする）。

従って、固定された垂直方向にサンプル管を維持し、サンプル管の貫通可能キャップ要素がセンタリングされ、自動サンプリングシステム内のロボット式ピペッターにより最小限の力を用いて貫通されることを可能にする、サンプルキャリアに対する必要性が存在する。ロボット式ピペッターによる貫通のために、封鎖したサンプル管をセンタリングすることにより、サンプル管のキャップ内に含まれるフィルターは、サンプル管に存在する汚染エアロゾルおよび泡に対するバリアとして最適に機能し得、そしてピペットチップがサンプル管から引き抜かれる場合にその外側表面からサンプルの残留物を取り除き得るはずである。

（発明の要旨）
本発明は、上部壁、基部、およびこれらの上部壁と基部とを連結する支持壁を備えるサンプルキャリアを提供することによって、従来のサンプルキャリアに付随する、センタリングの問題を解決する。この上部壁は、間隔を空けた複数の開口部を備え、ここで、各開口部は、それらを通して複数のサンプル管の１つを受け取るように、そしてこのサンプル管の容器要素の開口端に固定されたキャップ要素を収容するように、寸法決めされている。この基部は、複数のサンプル管保持領域を規定し、ここで、各サンプル管保持領域は、上部壁の開口部に対応し、そして基部から上方に延びる１つ以上の保持壁を備える。これらの保持壁は、支持壁に対向しており、そしてサンプル管を、実質的に固定された垂直の配向で、上部壁の対応する開口部の下に保持するよう機能する。複数のばねが、支持壁から外向きに延び、ここで、各ばねは、サンプル管保持領域の１つに付随している。これらのばねは、使用の間、各ばねが、サンプル管を、付随するサンプル管保持領域の保持壁に押し付けて付勢するように構成および配置されている。上部壁は、容器要素が対応するサンプル管保持領域内に保持されている場合に、各サンプル管のキャップ要素が開口部の１つの内部に位置するように、構成および配置されている。このサンプルキャリアは任意の形状のものであり得るが、好ましくは、自動サンプル回転ラックでの使用のために、弓型の形状である。

好ましい実施形態において、サンプルキャリアの上部壁は、支持壁から両横方向に延び、そして支持壁の反対の面に沿って、一連の整列した開口部を備える。これらの開口部は、好ましくは、幾何学的形状が円形であり、そしてこれらの開口部の大きさは、等しい直径または異なる直径のキャップを有するサンプル管を収容するために、等しくても異なっていてもよい。好ましくは、この上部壁は、各開口部の周囲で面取りされて、サンプル管保持領域へのサンプル管の挿入を容易にする。

本発明の別の実施形態において、サンプルキャリアは、複数のスリーブをさらに備え、ここで、各スリーブは、上部壁の底部表面から垂れ下がり、そして開口部の１つを取り囲む。各スリーブの内側表面は、サンプル管の容器要素を受け取り、そしてサンプル管のキャップ要素を、開口部の内側表面に隣接してスリーブの近位端において接触して収容するように寸法決めされる。各スリーブは、好ましくは、支持壁の外側表面および支持壁の同じ側の隣接する各スリーブと、一体的に成形される。サンプル管に取り付けられた機械読み取り可能なラベルを観察または走査することを可能にするために、各スリーブは、好ましくは、外向きに面する開口部を備え、これは、このラベルの実質的に妨害されていない観察を提供するように構成および配置される。このラベルは、例えば、走査可能なバーコードであり得、そして患者の同定、サンプル物質の同定、および／またはサンプルに対して実施されるべき分析の型の同定を可能にする目的で、使用され得る。

本発明のなお別の実施形態において、上部壁は、上向きに広がった縁部を有し、サンプルキャリアの取り扱いを容易にし、そしてサンプル管との使用者の接触を最小にする。好ましい実施形態において、これらの縁部は、一連の凹部をさらに備える。対向する凹部の対は、上部壁の隣接する開口部に位置して、サンプル管保持領域からのサンプル管の取り出し、およびサンプル管保持領域へのサンプル管の挿入に適合する。

本発明のなお別の実施形態において、サンプル管保持領域は、各々、一対の対向する保持壁を備える。各保持壁の近位端は、好ましくは、対応するサンプル管保持領域内へと内向きに傾斜して、サンプル管保持領域へのサンプル管の挿入を容易にする。これらの保持壁は、支持壁の外側表面に対して角度を付けられており、種々の直径のサンプル管を収容する。支持壁の外側表面に対する各保持壁の角度は、好ましくは、３５°〜５５°の範囲である。角度を付けられることに加えて、各保持壁は、好ましくは、支持壁の端壁、または基部から上向きに延びる仕切りから延び、そして好ましい実施形態において、支持壁から半径方向に、すなわち垂直に、外向きに延びる。別の好ましい実施形態において、２つの隣接するサンプル管保持領域の各々からの２つの保持壁のうちの１つは、隣接するサンプル管保持領域を分離する仕切りから延び、これによって、Ｙ字型の境界を形成する。

本発明のさらなる実施形態において、各ばねは、板ばねであり、これは、支持壁の外側表面の片側または両側から、外向きおよび下向きに延びる、１つまたは一対のばねアームを備える。これらのばねアームは、サンプル管がそれぞれのサンプル管保持領域において保持壁に対して付勢されるように、構成および配置される。ばねアームの表面は、化学的または物理的に変更されて、ばねアームとサンプル管の外側表面との間の摩擦係数を増加させ得る。使用されるばねの型にかかわらず、ばねは、好ましくは、少なくとも約１．０重量ポンド（４．４５Ｎ）、そしてより好ましくは、少なくとも約１．５重量ポンド（６．６７Ｎ）の保持力を有する。本明細書中において使用される場合、句「保持力」とは、サンプル管保持領域においてサンプル管に対してばねが付与する力をいい、そして用語「ばね」とは、その通常の意味を与えられ、圧縮された後にその元の形状を回復する、弾性デバイスをいう。

本発明のなお別の実施形態において、開口部およびスリーブの内側表面は、サンプル管がサンプル管保持領域に挿入される場合に、貫入可能なサンプル管のキャップ要素が、開口部内でセンタリングされるように寸法決めされる。ロボット式ピペッターで貫通する前にキャップをセンタリングすることは、これらのキャップを貫通するために必要とされる力を制限することを補助し得、そしてより正確なピペッティングを提供し得る。好ましい実施形態において、サンプル管は、サンプル管のキャップ要素の頂部表面の長手方向軸から約０．１２５インチ（３．１８ｍｍ）以内で、そしてより好ましくは、約０．１インチ（２．５４ｍｍ）以内で、キャップの貫通のためにセンタリングされる。

本発明のなお別の実施形態において、支持壁の外側表面は、複数の機械読み取り可能ラベルを備え、各ラベルは、支持壁の外側表面の、サンプル管保持領域より上であり、上部壁の底部表面より下である領域に、取り付けられる。サンプルキャリアが上記スリーブを備える場合、各機械読み取り可能ラベルは、サンプル管保持領域より上であり、対応するスリーブの底部表面より下である位置に位置付けられる。これらのラベルは、走査可能なバーコードまたは他の機械読み取り可能な情報を含み得、これは、特定のサンプル管保持領域にサンプル管が存在するか非存在であるかを示すために、使用され得る。

本発明のさらなる実施形態において、滴下保護材が提供されこれは、サンプルキャリアによって保持されるサンプル管の内容物を流体汚染（特に、自動サンプリング手順の間にロボット式ピペッターから落ち得る、懸滴）から保護する。この滴下保護材は、カバープレートを備え、これは、好ましいサンプルキャリアの弓型の形状に一致する、弓型の形状を有し得る。

滴下保護材のカバープレートは、１つ以上のスルーホールを備え、ここで、各スルーホールは、このスルーホールを通る、整列したピペットチップの非妨害性の垂直の通過を提供するように、構成および配置される。このスルーホールは、アクセスされるサンプル管が、カバープレートの下に位置するサンプルキャリアに存在する場合に、一度に１つのサンプル管のみの内容物へのアクセスを可能にするような大きさにされる。好ましい実施形態において、各スルーホールの直径は、サンプルキャリアによって運ばれる全てのサンプル管の最大直径以下であり、サンプルキャリアおよびその内容物を汚染する機会を最小にする。カバープレートの頂部表面は、各スルーホールの周囲の周りで面取りされ得るか、あるいはリムを備え得る。面取りされるスルーホールは、このスルーホールを通して誤整列されたピペットチップを再指向する際に補助し得、一方でリム付きのスルーホールは、サンプル管の流体汚染に対するさらなる障壁を提供する。サンプルキャリアが２セットの開口部を支持壁の反対側に備える場合、好ましい滴下保護材は、２つのスルーホールを備え、ここで、カバープレートの２つのスルーホールは、支持壁の反対側のサンプル管へのアクセスを提供するように構成される。

カバープレートの底部表面から、１つのフィンまたは整列した一連のフィンが垂れ下がり、ここで、このフィンは、滴下保護材の下に位置するサンプルキャリアの垂直方向の移動を制限するように、構成および配置されている。サンプルキャリアが、好ましい２セットの開口部を支持壁の反対側に備える場合、フィンは、カバープレートの底部表面に実質的に長手軸方向または弓型にセンタリングされる。この様式で、フィンは、ロボット式ピペッターによるアクセスが意図される上部壁の開口部のいずれかを覆ってではなく、支持壁を覆って配置される。フィンの端部は、テーパ状であり得、その結果、サンプル回転ラックのサンプルキャリア受容ウェルに完全には設置されていないサンプルキャリアが、サンプルキャリア受容ウェルから出されるのではなく、サンプルキャリア受容ウェルに次第に押し込まれ得る。

本発明の別の実施形態において、サンプルキャリア運搬手段および滴下保護材（これは、その下方を運ばれるサンプルキャリアの上に、一定の関係で位置する）と組み合わせて、一連の整列された開口部を支持壁の反対側に沿って有する１つ以上の上記サンプルキャリアを備える、自動サンプリングシステムが提供される。「自動サンプリングシステム」とは、実質的に垂直な配向でサンプル管を保持し、そしてこれらのサンプル管を、自動手段によって、装置内の位置に運搬するため（その結果、サンプル管内に存在するサンプルは、このサンプルの少なくとも一部をこの装置内の別の位置に移動するために、ロボット式ピペッターによってアクセスされ得る）のシステムを意味する。

滴下保護材は、好ましくは、実質的に非伝導性の材料で構成され、そして少なくとも１つのロボット式ピペッターで１つ以上のサンプル管の内容物にアクセスするための、１つ以上のスルーホール（好ましくは、２つ）を備える。サンプル管は、一部には、使用されるピペッターの数に依存して、そして／または各ピペッターにおけるピペッターチャネルの数および配置に依存して、独立してアクセスされても同時にアクセスされてもよい。滴下保護材はまた、垂れ下がるフィンを備え、これは、サンプル管を支持壁の反対側に分離するように、そしてピペットチップがサンプル管から引き抜かれる場合に、サンプルキャリアの垂直方向の移動を実質的に制限するように、配置される。フィンは、好ましくは、サンプルがサンプル管から取り出される前に、滴下保護材とサンプルキャリアとが接触しないように、配置される。滴下保護材のフィンの底部表面と、この滴下保護材の下を運搬されるサンプルキャリアの上部壁の頂部表面との間の距離は、好ましくは、約０．１２５インチ以下である。さらに、キャリーオーバー汚染の機会を最小にするために、滴下保護材の各スルーホールの直径は、好ましくは、およそ、サンプルキャリアのいずれかによって運ばれる任意のサンプル管（特に、キャップ要素）の最大直径以下である。サンプルキャリアの好ましい形状と一致して、滴下保護材およびその垂れ下がるフィンは、好ましくは、対応する弓型の形状を有する。

本発明のこれらおよび他の特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲、および添付の図面を考慮した後に、当業者に明らかとなる。

添付の図面に図示されるサンプルキャリアは、多数の冗長な特徴を含む。図面を再検討し、そして以下の説明を読むことによって、どの特徴が示されているかが当業者に明らかである場合には、本発明者らは、図面に示されている代表的な数の類似の特徴のみについての参照番号を提供することによって、過剰な数の参照番号を含めることを回避することを試みる。

（発明の詳細な説明）
本発明は、種々の形態で実施され得るが、以下の説明および添付の図面は、本発明の特定の例として、これらの形態のいくつかを開示することのみを意図する。従って、本発明は、記載および図示される形態または実施形態に限定されることを意図されない。その代わりに、本発明の全範囲は、添付の特許請求の範囲に記載される。

図面を参照すると、本発明の好ましいサンプルキャリア１０が、単独で、または、サンプルキャリアによって運ばれるサンプル管２００間での相互汚染に対する保護のため、およびサンプルがサンプル管のいずれかから取り出されている場合にサンプルキャリアの垂直方向の移動を制限するための、滴下保護材１００と組み合わせて、示されている。本発明のサンプルキャリア１０は、好ましくは、密封されたキャップ２１０を有するサンプル管２００と組み合わせて使用され、このキャップは、容積式ピペットと共に使用するための標準的なピペットチップによって、貫通され得る。これらのキャップ２１０を貫通し、そしてサンプルをピペッティングするための適切な整列を確実にするために、本発明のサンプルキャリア１０は、実質的に、このキャリアが運ぶサンプル管２００を固定し、これによって、サンプリング手順の間のサンプル管の垂直方向と横方向との両方の移動を制限する。本発明のサンプルキャリア１０と共に使用されるサンプル管２００は、サンプル収集キットを備える透明な管であり得、このサンプル収集キットは、輸送および将来の分析（特定の病原性生物またはウイルスを診断する、核酸ベースのアッセイまたは免疫アッセイを用いる分析が挙げられる）のためにサンプルを受容し、そして貯蔵するために使用される。このようなサンプルとしては、例えば、血液、尿、唾液、痰、粘液または他の身体分泌物、膿、羊水、脳脊髄液、精液、組織標本、糞便、環境サンプル、食品、化学物質、粉末、粒子または顆粒が挙げられ得る。サンプル管２００は、任意の形状または組成のものであり得、但し、サンプル管の容器要素２２０は、目的の物質（例えば、動物サンプル、環境サンプル、産業サンプル、食物サンプルまたは水サンプル）を受容および保持するような形状にされる。容器要素２２０は、閉鎖端、およびキャップ２１０を取り付けるための開口端を備える。好ましいサンプル管は、Ａｎｄｅｒｓｏｎら、米国特許出願番号２００１００４１３３６Ａ１、およびＫａｃｉａｎら、米国出願番号１０／０９３，５１１によって開示されている。サンプル管２００の組成は、サンプルに対して本質的に不活性であり、その結果、アッセイの性能または結果を有意に妨害しないことが、一般に重要である。

図に示されるように、本発明によるサンプルキャリア１０は、上部壁２０、基部３０、上部壁および基部を一定の関係で連結する支持壁４０、および支持壁から外向きに延びる複数のばね６０を備える。支持壁４０は、一体的な要素であり得るか、または例えば、図１に示されるように、上部分４０Ａおよび下部分４０Ｂを備え得る。好ましい実施形態において、上部壁２０および支持壁４０の上部分４０Ａは、１つの一体的な要素を形成し、そして基部３０および支持壁の下部分４０Ｂは、別の一体的な要素を形成し、これら２つの要素が、スナップフィット、超音波溶接、接着剤、ねじ、クリップまたは他の機械的固定具のような手段によって、一緒に接続される。

間隔を空けた開口部２１が、上部壁２０に備えられ（図２および３を参照のこと）これらの開口部は、同じ大きさであっても異なる大きさであってもよく、そしてサンプル管２００をサンプルキャリア１０に受け取るように寸法決めされる。図２、３および７に示されるように、上部壁２０は、各開口部２１を囲む面取りされたリング２４を備え、サンプル管２００のサンプルキャリア１０への挿入を容易にする。これらの図は、上部壁２０が支持壁４０に対して両横方向に延び、そして支持壁の各側に沿って整列した一連の開口部２１を備える、好ましい実施形態を示す。支持壁４０の各側の開口部２１の数は、好ましくは、１０である。本発明はまた、上部壁２０に一列の開口部２１を備えるサンプルキャリア（図示せず）を企図し、ここで、上部壁は、支持壁４０に対して１方向にのみ横に延びる。

ばね６０は、支持壁４０から直接延び得るか、または図１および６に示されるように、支持壁の上部分４０Ａと下部分４０Ｂとの間から延び得る。このばね６０は、保持壁３１に対してサンプル管２００を付勢するように機能し、この保持壁３１は、支持壁４０に対向し、そして基部３０から上方に延びる。

図２に示される好ましい実施形態において、上部壁２０の底部表面２２から垂れ下がり、そして各開口部２１を囲むスリーブ７０が含まれる。サンプルキャリア１０にサンプル管２００を固定する必要はないが、これらのスリーブ７０は、サンプルキャリアの基部３０に位置するサンプル管保持領域３２へと、サンプル管の遠位部分を導く際に補助し得る。この基部３０は、複数のサンプル管保持領域３２を規定し、各サンプル管保持領域は、支持壁４０と対応する保持壁３１の対との間で、基部の上に空間を構成する。端部壁４１、および基部３０から上方に延び、そして支持壁４０の下部分４０Ｂから外側に半径方向または垂直に延びる複数の仕切り３３が、図６に示されるように、さらに含まれ、これはさらに、サンプル管保持領域３２の境界をさらに規定する。含まれる場合、仕切り３３は、支持壁４０から直接延びる必要はない。

例示されたスリーブ７０は、テーパ状であり、各々が環状内側表面７１を有し、この環状内側表面７１は、好ましくは、対応する開口部２１の環状内側表面２３と一致する（例えば、図７を参照のこと）。スリーブ７０の内側表面７１および開口部２１の内側表面２３は、サンプル管２００のキャップ要素２１０を接触して受容するような大きさであり、これは、摩擦ばめであり得、好ましくは、キャップ要素２１０の長手軸が、開口部２１の長手軸から側方に、約０．１２５インチ（３．１２ｍｍ）以下移動し、そしてより好ましくは、約０．１インチ（２．５４ｍｍ）以下移動することを可能にする。サンプル管２００の外側表面２２１に貼り付けられ得る、ヒトまたは機械により読み取り可能なラベル２３０（例えば、走査可能なバーコード）を見ることまたは走査することを可能にするために、各スリーブ７０は、外側に面した細長開口部７２を備え、この細長開口部７２は、スリーブの底部表面７３から上方に延び、そして上部壁２０の底部表面２２の下にあるかまたはこの底部表面２２と実質的に一致する表面７４にて終わる。安定性について、図２および８は、本発明のサンプルキャリア１０が、隣接スリーブ７０を接続する第一ブリッジ７５および支持壁４０に対して各スリーブを接続する第二ブリッジ７６を備えるように成形され得ることを例示する。

上記のように、サンプル管保持領域３２は、上部壁２０の開口部２１の直下に位置付けられた基部領域３０によって規定され、そして図７に示されるように、サンプルキャリア１０中に実質的に垂直方向でサンプル管２００を保持するように構成されている。図９に示される好ましい実施形態において、サンプル管保持領域３２は、対向する保持壁３１の対を備え、これらの各々は、支持壁４０に対して角度をなす方向に向く。この好ましい実施形態において、支持壁４０に対する各保持壁３１の角度は、好ましくは、３５°と５５°との間であり、より好ましくは４０°と５０°との間であり、そして最も好ましくは約４５°である。対応するサンプル保持領域３２へのサンプル管２００の挿入を容易にするために、保持壁３１の近位端部は、好ましくは、対応するサンプル管保持領域へと内向きに傾斜する。各保持壁３１は、好ましくは、仕切り３３の１つ、または支持壁４０の端部壁４１の１つから延びる。図９に示されるように、各仕切り３３および延びている保持壁３１の対は、好ましくは中実の「Ｙ」字形境界３４を形成する。穴３５は、腐食性の薬剤（例えば、漂白剤）をサンプルキャリア１０から排出するために、各サンプル管保持領域３２の基部３０の中心にある。

図を一般に参照して、上記で考察されたばね６０は、支持壁４０から、サンプル管保持領域３２へと延びる。本発明の好ましいばね６０は、ステンレス鋼から作製された板ばねであり、そして少なくとも１つのばねアーム６１を備え、このばねアーム６１は、支持壁４０から外側および下側に延び、サンプルのアリコートがサンプル管から取り出される場合に、固定状態でサンプル管を保持するために、それぞれのサンプル管２００に対して十分な程度の張力を提供する。各ばね６０の保持力は、好ましくは、少なくとも１．０重量ポンド（４．４５Ｎ）であり、そしてより好ましくは少なくとも約１．５重量ポンド（６．６７Ｎ）である。ばね６０とサンプル管２００の容器要素２２０の外側表面２２１との間の摩擦係数を増大させるために、ばねアーム６１は、例えば、当該分野で周知の技術を使用してばねアームの表面をサンドブラスティングまたはエッチングすることによって、物理的または化学的に変更され得る。摩擦係数は、サンプル管２００が、サンプル管保持領域３２から手動で困難なく取り外せないほど大きくあるべきではない。図７は、２つのサンプル管２００を示す、サンプルキャリア１０の拡大断面側面図を提供し、これらの管は、板ばね６０によって、サンプル管保持領域３２に固定されている。

図６、８および９は、支持壁４０にばね６０を取り付けるための好ましい手段を例示する。示されるように、各ばね６０の接合区域６２は、ばねアーム６１の対を接続し、そして各サンプル管保持領域３２の上にある支持壁４０の下部分４０Ｂの上部表面４４上に位置する、対角線上に位置づけられた隆起４３の対と嵌合した、対角線上に位置付けられた２つのスルーホール６３を備える。隆起４３は、支持壁４０の下部分４０Ｂの上部表面４４の上に延びる。各接合区域６２の上部表面６４が、支持壁４０の下部分４０Ｂの上部表面４４の隣接領域と同じ高さになるように、この上部表面は、接合区域を受容するために寸法決めされた、凹部領域４５を備える。

一旦、ばね６０が、凹部領域４５に位置付けられると、支持壁４０の上部分４０Ａは、支持壁４０Ｂの下部分４０Ｂに嵌められ得、そしてスナップフィット、クリップ、ネジまたは他の機械的ファスナーのような手段によって、それに固定され得る。凹部領域４５の接合区域６２を固定するために、支持壁４０の上部分４０Ａの底部表面４６は、この支持壁の下部分４０Ｂの上部表面４４上に位置付けられた隆起４３と嵌合した、対角線上に位置付けられた空洞４７の対を備える。支持壁４０の下部分４０Ｂの上部表面４４上の２つの間隔を空けて離れた突出部４８、およびこの支持壁の上部分４０Ａの底部表面４６上の対応する２つのスルーホール４９が、支持壁の上部分および下部分を適切に合わせるために提供される。図４、８および９に例示されるように、支持壁４０の下部分４０Ｂ中の、間隔を空けて離れたスルーホール５１を通って延び、そして支持壁の上部分４０Ａの底部表面４６上に位置し、かつこの底部表面４６から窪んだ３つの嵌合ブラススレッド５２へとねじ込まれる３つのネジ５０は、支持壁の上部分および下部分を互いに固定するための好ましい手段である。

サンプル管２００の取り扱いを最小にするために、上部壁２０の縁２５は上方に延び、そして好ましくは、図５に示されるように上方にフレア状になっている。サンプル管２００との接触を限定するための手段を提供することに加えて、縁２５はまた、サンプルキャリア１０の握りおよび取り扱いを容易にし得る。縁２５は、凹部２６、好ましくは図２に示されるほぼＵ字形の凹部（これは、縁に、波型の概観を与える）を備えるように改変され得る。備えられる場合、凹部２６は、サンプルキャリア１０中に存在するサンプル管２００への指のアクセスを可能にするように寸法決めおよび配置される。

自動化適用について、ピペッティング前に、サンプル管２００が特定のサンプル管保持領域３２中に存在するか存在しないかを決定するための手段を備えることが所望され得る。このことは、図２に示されるように、支持壁の下部分４０Ｂの上、またはこの支持壁が一体成形される場合には各ばね６０の上であり、かつ各スリーブ７０の底部表面７３の下である、支持壁４０の外側表面４２に機械読み取り可能なラベル８０を提供することによって、本発明において達成され得る。サンプル管保持領域３２に挿入されるサンプル管２００が十分に半透明である場合、ラベル８０の読み取りのための機器（例えば、バーコードスキャナ）は、サンプル管２００の後ろのラベル８０を読み取りも検出もできない。サンプル管２００の後ろのラベル８０を読み取れないことに基づいて、この読み取り機器は、付随する自動化サンプリングシステム（例えば、図１０を参照のこと）の操作を制御するコンピュータに、サンプル管２００が特定のサンプル管保持領域３２に存在することを連絡し得る。結果として、自動化サンプリングシステムに付随するロボット式ピペッター（示さず）は、その位置で、サンプル管から所定量のサンプルを引き出すように指示される。しかし、サンプル管２００が、サンプル管保持領域３２に存在しない場合、自動化サンプリングシステムに付随する読み取り機器は、対応するラベル８０を読み取りまたは検出し得、そしてサンプル管２００がそのサンプル管保持領域にないことをコンピュータに連絡する。従って、ロボット式ピペッターには、その位置からサンプルを引き出すという指示は与えられない。

サンプルキャリア１０の基部３０は、サンプルキャリア運搬手段（例えば、自動化サンプリングシステム内で複数のサンプルキャリアを回転させるためのサンプル回転ラック）を用いた使用のために適合され得る。１つのこのようなサンプル回転ラック３００は、Ａｍｍａｎｎらの米国特許第６，３３５，１６６号に開示され、そして図１０に例示される。この特定のサンプル回転ラック３００は、圧延された未硬化アルミニウムから形成され、そしてリング３０２の外周の周りの環状トラフ３０１、および一段高い半径方向に延びた複数の境界３０３を備える。この境界３０３は、本発明のサンプルキャリア１０に適合するように構成され得る、９つの弓型サンプルキャリア受容ウェル３０４へと、トラフ３０１を分割する。サンプルキャリア１０によって保持されるサンプル管３００が、分析用にサンプル物質を取り出すために、ロボット式ピペッター（示さず）の下に索引付けされる場合に、個々のサンプルキャリア受容ウェル３０４は、直立位置にサンプルキャリア１０を維持するように寸法決めされる必要がある。図５に示されるように、サンプルキャリア１０は、一対の垂直に延びるリブ５３を支持壁４０の端部壁４１の各々に提供することによって、サンプルキャリア受容ウェル３０４へと摩擦ばめされ得る（図６を参照のこと）。サンプル回転ラック３００上の個々のサンプルキャリア１０を追跡するために、機械読み取り可能なラベル９０（例えば、操作可能なバーコード）が、図５に示されるように、支持壁４０の少なくとも１つの端部壁４１に提供され得る。

本発明のサンプルキャリア１０は、相互汚染の機会をさらに制限するために、サンプリングの間にサンプル管２００を保護するためのデバイスと組み合わせて使用され得る。このようなデバイスは、図１０〜１５に示される新規滴下保護材１００によって提供される。この滴下保護材１００は、上部壁２０の上部表面２７を覆うように寸法決めされたカバープレート１０１を備える。従って、好ましい実施形態において、この滴下保護材１００は、図１０に示されるように、サンプルキャリア１０の好ましい弓型形状に対応する弓型形状を有する。最少２つのスルーホール（図１０〜１２において、第一のスルーホール１０２および第二のスルーホール１０３として特定される）は、滴下保護材１００を通って延び、そしてこれらのスルーホールの下に中心が来るサンプル管２００へのアクセスを提供する。スルーホール１０２、１０３は、ロボット式ピペッターが保有するピペットチップによる、これらのスルーホールの妨害のない通過を可能にするように寸法決めされるが、これらのスルーホールは、滴下保護材１００の上部表面１０４が、サンプル移動手順の間にピペットチップから除去される垂れた液滴を捕捉するように機能し得るように、十分小さい。従って、第一のスルーホール１０２および第二のスルーホール１０３の寸法は、それぞれ、好ましくは、サンプルキャリア１０によって保有されるべきサンプル管２００の任意のキャップ要素２１０のほぼ最大直径以下である。図１１および１３に示されるように、一段高い環状リム１０５、１０６は、それぞれ、第一のスルーホール１０２および第二のスルーホール１０３の外周の周りに提供されて、カバープレート１０１の上部表面１０４上に集められた流体が、サンプル管３００のいずれかへ溢れることを妨害する。しかし、図１４に例示される好ましい実施形態において、カバープレート１０１の上部表面１０４は、第一のスルーホール１０２および第二のスルーホール１０３のそれぞれに対して、外周の周りに面取りされたリング１０７を備えて、誤って配置されたピペットチップを再び方向付ける際に役立つ。

スルーホール１０２、１０３は、滴下保護材１００上に配置され、その結果、第一のスルーホール１０２は、長手方向または弓型に配置されたサンプル管２００の第一列または内側の列の上に位置付けられ、そして第二のスルーホール１０３は、長手方向または弓型に配置されたサンプル管の第二列または外側の列の上に位置付けられる。サンプルキャリア１０が、サンプル回転ラック３００によって滴下保護材１００の下の前方に索引付けされると、管の各列中の次のサンプル管２００は、ロボット式ピペッターによるアクセスのために、スルーホール１０２、１０３のうち１つの下に提示され得る。本発明と共に使用するためのロボット式ピペッターの一例は、Ｒｏｂｏｔｉｃ Ｓａｍｐｌｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、Ｍｏｄｅｌ Ｎｏ．ＲＳＰ９０００（Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ、ＣａｌｉｆｏｒｎｉａのＣａｖｒｏ，Ｉｎｃ．から入手可能）である。スルーホール１０２、１０３は、好ましくは、サンプルの、放出された垂れた液滴から生じる汚染の機会をさらに最小にするための、滴下保護材１００上のオフセットである。好ましい様式において、図１０に示されるように、スルーホール１０２、１０３は、滴下保護材１００上に配置され、その結果、配置された管の第一列または内側の列中の第一のサンプル管がサンプリングされているときに、配置された管の第二列または外側の列中の第三のサンプル管２００がサンプリングされている。

滴下保護材１００が自動化サンプリングシステムにおいて使用される場合、滴下保護材の底部表面１０９は、好ましくは、図１２に示されるように、付随的フィン１１０を備える。フィン１１０は、図１５に示されるように、滴下保護材１００の底部表面１０９上に構築および配置されて、滴下保護材下のサンプルキャリアの垂直方向の移動を制限する。サンプルキャリア１０の垂直方向の移動は、ロボット式ピペッターが、貫通可能なキャップ２１０を有するサンプル管２００から試験サンプルを引き出すために使用される場合、特に考慮すべきことである。必要とされる引き出し力に依存して、ピペットチップが、サンプル管２００から引き抜かれているときに、キャップ２１０の貫通可能な要素上で妨げられるように、ピペットチップがロボット式ピペッターに取り付けられることが可能であり得る。結果として、サンプルキャリア１０の一部は、ロボット式ピペッターによって、サンプル回転ラック３００から持ち上げられ得、そしておそらくサンプル回転ラック３００上に再配置され得る。従って、サンプル保護材２００の下のサンプルキャリア１０の垂直方向の移動を制限するために、フィン１１０の底部表面１１１とサンプルキャリアの上部壁２０の上部表面２７との間の距離は、サンプル回転ラック３００上の位置から、サンプルキャリアの少なくとも一部を抽出または移動させるために必要とされる垂直距離未満（例えば、サンプル回転ラック受容ウェル３０４の深さ未満）である。サンプル管から引き出されるピペットチップに加えられる、サンプル管２００（すなわち、キャップ要素２１０）の保持力が、サンプル管に加えられるばね６０の保持力を超える場合に、サンプル管２００の垂直方向の再配置が生じ得る。好ましくは、フィン１１０の底部表面１１１とサンプルキャリア１０の上部壁２０の上部表面２７との間の距離は、約０．１２５インチ（３．１８ｍｍ）以下である。フィン１１０はまた、サンプルキャリア１０の支持壁４０の反対側のサンプル管保持領域３２に保持されるサンプル管２００間の持ち込み汚染に対する障壁として機能し得る。この理由のために、フィン１１０は、好ましくは、カバープレート１０１の底部表面１０９上に、長手方向または弓型にセンタリングされる。

好ましいフィン１１０は、図１２に示されるように、テーパ状端部１１２を有する。テーパ状端部１１２は、サンプル回転ラック３００が、時計回りで回転するか反時計回りで回転するかにかかわらず、回転前に対応するサンプル回転ラック受容ウェル３０４へと完全に挿入されていないサンプルキャリア１０の適切な設置を容易にするために提供される。滴下保護材１００は、図１０に示されるように、自動化サンプリングシステムの静止表面１１４に固定された取り付けポスト１１３によって、その下のサンプル回転ラック３００上に索引付けされるサンプルキャリア１０上に、固定された関係で維持され得、そしてＡｍｍａｎｎらの米国特許第６，３３５，１６６号によってより完全に記載される。滴下保護材１００は、ネジ、ボルトなどの機械的ファスナーを使用して、これらの取り付けるポスト１１３に固定され得る。図１０に示されるように、取り付けポスト１１３のネジ切り穴（示さず）に嵌合し、そして滴下保護材１００の外周上に位置する３つのスルーホール１１６を通って挿入されたボルト１１５が好ましい。

本発明のサンプルキャリア１０および滴下保護材１００は、好ましくは、任意の公知の射出成形手順によって形成される実質的に非導電性のプラスチックから作製される。射出成形されたアクリロニトリル−ブタジエン−スチレンプラスチックが、本発明において好ましい。サンプルキャリアの成形された要素のより均一な硬化を確実にするために、上部壁２０は、支持壁４０の上部分４０Ａへと垂れ下る一連の矩形ウェル２８を備え、基部３０は、支持壁の各側上のＹ字形の境界３４へと延びる一連の三角形の空洞３６を備え、そしてこの基部は、支持壁の下部分４０Ａへと延びる一連の矩形ウェル３７を備える。

本発明を、特定の好ましい実施形態を参照して、かなり詳細に記載しそして示してきたが、当業者は、本発明の他の実施形態を容易に理解する。従って、本発明は、添付の特許請求の精神および範囲内に包含される全ての改変およびバリエーションを含むものとみなされる。

図１は、本発明によるサンプルキャリアおよびそれと共に使用される４つのサンプル管の、分解斜視図である。 図２は、図１のサンプルキャリアの正面斜視図である。 図３は、図１のサンプルキャリアの上平面図である。 図４は、図１のサンプルキャリアの底面図である。 図５は、図１のサンプルキャリアの端面斜視図である。 図６は、図１のサンプルキャリアおよびそれと共に使用される４つのサンプル管の、分解正面斜視図である。 図７は、図６の線７−７に沿った、図６のサンプルキャリアの拡大端面断面図である。 図８は、図６の支持壁の上部分の底面斜視図である。 図９は、図６の支持壁の下部分の上面斜視図である。 図１０は、サンプル回転ラックに配置され、そして単一のサンプル管を保持している、図１のサンプルキャリアを示す。 図１１は、本発明による滴下保護材の上面斜視図である。 図１２は、図１１の滴下保護材の底面斜視図である。 図１３は、図１１の線１３−１３に沿った、図１１の滴下保護材の端面断面図である。 図１４は、本発明による代替の滴下保護材の端部断面図である。 図１５は、図１０のサンプル回転ラックによって、図１１の滴下保護材の下で運ばれる、図１のサンプルキャリアの端部断面図である。

Claims (20)

1. ロボット式ピペッティングデバイスによってアクセスするために複数のサンプル管を保持およびセンタリングするのに使用するためのサンプルキャリアであって、該サンプルキャリアは：
   間隔を空けた複数の開口部を有する上部壁であって、各々の開口部は、それらを通して複数のサンプル管の１つを受け取り、そして該サンプル管の容器要素の開口端部に固定されたキャップ要素を収容するよう寸法決めされている、上部壁；
   複数のサンプル管保持領域を規定する基部であって、各々のサンプル管保持領域は、該開口部の１つと対応し、そして該基部から上向きに延び、かつサンプル管の１つを該対応する開口部の下で実質的に固定された垂直方向に保持するための支持壁に対向して延びる１つ以上の保持壁を有する、基部；
   複数のスリーブであって、各々のスリーブは、該上部壁の底部表面から垂れ下がっており、そして該開口部の１つを取り囲み、そして各々のスリーブは、該サンプル管の１つを受け取り、該容器要素が該対応するサンプル管保持領域で保持される場合に該キャップ要素と接触するよう寸法決めされた内側表面を有する、複数のスリーブ；
   該上部壁および該基部を連結する支持壁；ならびに
   該支持壁から外側に延びる複数のばねであって、各々のばねは、該サンプル管保持領域の１つと関連し、該ばねは、各々のばねが、該関連するサンプル管保持領域の１つ以上の該保持壁に対して、該サンプル管の１つを付勢するよう構成および配置される、ばね、
   を備え、該上部壁は、該容器要素が、該対応するサンプル管保持領域で保持される場合に、各々のサンプル管の該キャップ要素が該開口部の１つの中に位置するよう構成および配置される、サンプルキャリア。
2. 前記上部壁が、前記支持壁の両側面に沿って整列された一連の開口部を備える、請求項１に記載のサンプルキャリア。
3. 前記開口部が、同一サイズまたは異なるサイズである、請求項１または２に記載のサンプルキャリア。
4. 前記開口部がほぼ円形であり、そして前記スリーブがほぼ円筒形である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のサンプルキャリア。
5. 各々のスリーブが、前記サンプル管の１つに貼り付けられたラベルが見えるように構成および配置された開口部を備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載のサンプルキャリア。
6. 前記スリーブがテーパー状である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のサンプルキャリア。
7. 前記上部壁が、前記サンプルキャリアの扱いを容易にするよう、上方向に広がった縁部を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のサンプルキャリア。
8. 前記上部壁の前記広がった縁部が、複数の凹部を備え、各々の凹部は、前記サンプルキャリアにより保持されたサンプル管に指がアクセスするよう、前記開口部の１つに隣接する、請求項７に記載のサンプルキャリア。
9. 前記基部から上方向に延びる末端壁および複数の仕切りをさらに備え、各々の仕切りは、前記支持壁から放射状にかまたは垂直に外側に延びており、隣接するサンプル管保持領域を分離する、請求項１〜８のいずれか１項に記載のサンプルキャリア。
10. 各々の仕切りおよび一対の保持壁が、Ｙ字形の境界を形成するよう連結されている、請求項９に記載のサンプルキャリア。
11. 各々のばねが板ばねである、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のサンプルキャリア。
12. 前記ばねが、前記支持壁の上部分と下部分との間に位置する、請求項１１に記載のサンプルキャリア。
13. 前記キャップ要素の長手方向軸が、前記容器要素が前記対応するサンプル管保持領域で保持される場合に、各々の開口部の長手方向軸の約０．１２５インチ以内である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のサンプルキャリア。
14. 前記キャップ要素の長手方向軸が、前記容器要素が前記対応するサンプル管保持領域で保持される場合に、各々の開口部の長手方向軸の約０．１インチ以内である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のサンプルキャリア。
15. 前記サンプル管の１つ以上をさらに備え、各々のサンプル管の前記容器要素が、前記サンプル管保持領域の１つに保持され、そして各々のサンプル管の前記キャップ要素が貫通可能キャップである、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のサンプルキャリア。
16. 前記サンプルキャリアが、弓型の形状を有する、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のサンプルキャリア。
17. 自動サンプリングシステムであって、サンプルキャリア運搬手段、該サンプルキャリア運搬手段に配置された請求項１〜１６のいずれか１項に記載のサンプルキャリア、および定常表面に固定され、そして該サンプルキャリア運搬手段の上に配置された滴下保護材を備え、該滴下保護材は、以下：
    カバープレート；
    該カバープレートの底部表面から垂れ下がり、該底部表面上でほぼ長手軸方向にかまたは弓状にセンタリングされているフィンであって、該フィンは、該滴下保護材の真下に配置される場合に該サンプルキャリアの垂直移動を制限するよう構成および配置される、フィン；ならびに
    該フィンの各々の側で、該カバープレート上に形成される１つ以上のスルーホールであって、各々のスルーホールは、それを通して、整列されたピペットチップの非妨害性の垂直な通路を提供し、そして該サンプルキャリアが該カバープレートの真下に位置する場合に、該サンプルキャリアに存在する一連のサンプル管のうちの１つの内容物にアクセスするよう構成および配置される、スルーホール、
    を備える、自動サンプリングシステム。
18. 前記サンプルキャリアの前記上部壁の上部表面は、該サンプルキャリアが前記滴下保護材の真下に運搬される場合、前記フィンの底部表面の真下約０．１２５インチ以下である、請求項１７に記載の自動サンプリングシステム。
19. 前記カバープレートにおける前記各々のスルーホールの直径が、前記サンプルキャリアにより保持される任意のサンプル管の最も大きい直径と同じかまたはそれよりも小さいように寸法決めされる、請求項１７または１８に記載の自動サンプリングシステム。
20. 前記サンプルキャリアおよび前記滴下保護材が、対応する弓型の形状を有する、請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の自動サンプリングシステム。

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