JP5346127B2 - モジュール式試料貯蔵装置 - Google Patents

Description

この特許出願は、生物学的、化学的、および／または生化学的試料のためのモジュール式試料貯蔵装置に関する。より具体的には、この出願は、制御された温度条件（好ましくは、＋２５℃〜−２０℃の範囲）でそのような試料を貯蔵するための、温度制御されたモジュール式試料貯蔵装置に関する。より具体的には、この出願は、制御された温度条件（好ましくは、−２５℃〜−９０℃の範囲）でそのような試料を貯蔵するための、温度制御されたモジュール式低温試料貯蔵装置に関する。

独立請求項１の前文によれば、そのような試料貯蔵装置は、
（ａ）本質的に垂直方向に挿入されて、その中に試料容器を貯蔵するために達成される多数の貯蔵スタックを取り込むための、貯蔵領域と、
（ｂ）貯蔵領域に隣接して位置する、サービス領域と、
（ｃ）貯蔵領域およびサービス領域の上側に位置する、移送領域と、
（ｄ）移送領域の中に位置し、かつ少なくとも１つの本質的に水平方向に移動可能である、電動ロボットと、
（ｅ）電動ロボット（７）の全ての動作および移動を制御するためのコントローラ（１０）と、を備える。

一般的に、ロボットは、貯蔵スタックを、貯蔵領域から、および移送領域の中に少なくとも部分的に持ち上げるための、および貯蔵スタックを貯蔵領域の中に降ろすための、持ち上げデバイスと、移送領域内で少なくとも１つの試料容器を輸送するための少なくとも１つのプラットフォームとを備える。

既知の先行技術および関連する問題

体液（例えば、血液、尿、痰、または精子）、細胞（例えば、細菌細胞培養物）、または組織試料（例えば、人間、動物、または植物から採取される）等の生物学的試料は、極めて温度に敏感であり、それらの破壊を防止するために、試料の採取後直ちに冷却または冷凍しなければならない。したがって、生物学的試料および温度に敏感な試料の調査中の重要な側面は、一般に、冷凍された状態、すなわち低温でこれらの試料を貯蔵および提供することである。貯蔵および提供は、市販の冷凍庫（すなわち、低くても−１８℃の温度）で、ドライアイスによって−７８．５℃に冷却されるガス雰囲気（すなわち、固体ＣＯ_２）で、または液体窒素（−１９６℃）で行うことができる。加えて、−３５℃（１段式）、−８５℃（２段式）、または−１３５℃（３段式）の貯蔵温度を提供する、圧縮器によって動作する冷凍庫が知られている。

全てのこれらの貯蔵手順および装置は、既知であるが、ある欠点も提供する。−１８℃で保存された試料は、氷晶の成長のため、短い貯蔵期間の後に早くも破壊的な作用を呈する可能性がある。そのような氷晶の成長は、ドライアイスの温度で大幅に低減され、液体窒素では本質的に起こらない。しかしながら、一方で、ドライアイスで冷却した容器は、全てのＣＯ_２が昇華するとすぐ比較的に速く温まる。一方で、液体窒素の貯蔵は、煩雑であり、専用の安全対策および適正に教育された人員によってのみ可能である。特に、ロボットによるまたは自動化された多数の試料の貯蔵および引き出し／提供について、極少数の既知のシステムしか存在しない。常に提供を行い、かつアクセス可能であるというタスクを伴う大規模な研究所については、化学的試料（例えば、規定濃度の調製された試薬アリコート）および生化学的試料（例えば、濃縮および精製された酵素）は、ますます自動貯蔵システムで貯蔵されることが知られている。いわゆる「大規模貯蔵装置」または「バイオバンク」では、化学的試料には約−２０℃、また、生物学的および生物化学的試料には約−８０℃の貯蔵温度が適当であることが証明されている。

米国特許第ＵＳ６，３５７，９８３ Ｂ１号から、自動貯蔵システムが知られている。その温度が−２０℃〜＋２０℃の範囲で選択可能である、調整されたチャンバには、２つの環状で入れ子状の棚があり、この棚は、共通の中心軸の周囲を回転可能であり、多数の水平に配向させて、重ね合わせた棚板位置を備える。これらの棚板位置は、垂直および棚の外側に移動する、ロボットによってアクセスすることができる。このロボットは、外側棚板位置を貫通することによって内側棚板位置に届かせるために、多関節化されたグリッパ機構を備える。このシステムは、ロボットおよびそれによって試料が、試料を選択するプロセス全体を通じて、低温雰囲気内に位置すること、およびロックを介して試料を貯蔵装置から移動させることができる、という利点を有する。しかしながら、このシステムは、棚板の数をかなり制限し、比較的に大容積を冷却するが、極めて少数の試料だけしか取り込めないという結果をもたらす。さらに、かなり複雑なロボット機構を利用しなければならない。

欧州特許出願第ＥＰ１ ９３９ ５６１ Ａ２号から、冷凍された試料を貯蔵および提供するための別の貯蔵システムが知られている。この文書は、小型貯蔵システム、および冷凍された試料をそのような小型貯蔵システムに貯蔵するための関連する方法を開示しており、このシステムは、貯蔵領域を少なくとも−１５℃に冷却するための冷却デバイスを備える、断熱筐体内の貯蔵領域を備える。この小型貯蔵システムは、冷却された貯蔵領域内に全体が配設される、昇降装置の形態の回転式貯蔵棚を備える。この小型貯蔵システムはまた、該貯蔵領域の上側に位置する移送領域を備え、ロボットは、この移送領域内を本質的に水平方向に移動可能である。ロボットはまた、単一の物体を、昇降装置のこの頂点位置に位置する貯蔵棚から取り出す、または貯蔵棚に挿入することができる。ロボットはまた、単一の物体を、昇降装置のこの頂点位置に位置する貯蔵棚から取り出す、または貯蔵棚に挿入することができる。このシステムの貯蔵領域は、非常に小さいと思われる。しかしながら、昇降装置の機構は、−８０℃に至る温度で移動しなければならない。結霜およびそれによる昇降装置の機構の妨害といった危険性のため、精巧かつ高価な方法が必須であると考えられる。

ＲＥＭＰ ＡＧ社（Ｏｂｅｒｄｉｅｓｓｂａｃｈ、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）の他の貯蔵システムが知られており、試料は、＋４℃または−２０℃で貯蔵される（ＲＥＭＰ Ｓｍａｌｌ−Ｓｉｚｅ Ｓｔｏｒｅ（商標））か、または試料は、−８０℃で貯蔵される（ＲＥＭＰ Ｂｉｏ−Ｓａｍｐｌｅ Ｓｔｏｒｅ）。後者では、ロボットは、−２０℃で完全に動作可能であるように実装される。

また、米国特許第ＵＳ６，６９４，７６７ Ｂ２号から、別の貯蔵システムが知られている。作業場を伴うロボットが配設される、制御された雰囲気を伴う作業領域より下側は、−８５℃〜−８０℃の貯蔵温度を達成する、完全に断熱された貯蔵空間に位置する。比較的に小さい水平寸法を伴う貯蔵棚、および互いに重ね合わせられる多数の棚は、断熱天井の開口部の中に垂直に懸架される。貯蔵棚は、貯蔵棚を担持し、また、貯蔵棚が完全に挿入される断熱天井の開口部を閉鎖する、上部カバーを備える。ロボットは、その棚板から試料容器を取り出して、試料容器をその棚板に置くための適切な用具によって、特定の棚板にアクセスすることを可能にするために、そのような貯蔵棚を貯蔵領域の中から持ち上げる。冷却された貯蔵領域から棚を引き出している間、試料容器の冷表面上でのＨ_２Ｏの凝結を低減するために、作業領域のＣＯ_２雰囲気が除湿されるが、試料容器の中の試料を暖める、またはさらには解凍するといった危険性がある。加えて、試料容器を試料貯蔵装置の中に置く、またはこの試料貯蔵装置から試料容器を取り出すために必要とされる時間が、特に多数の試料を短時間で提供しなければならない時には、長くなり過ぎると考えられる。

発明の目的および概要

本発明の１つの目的は、冒頭で導入された、および先行技術から知られている欠点を取り除くまたは少なくとも最小限に抑える、代替の貯蔵システムを提供することである。

本発明の付加的な１つの目的は、先行技術から知られている欠点を取り除く、または少なくとも最小限に抑える、代替の低温貯蔵システムを提供することである。

本発明のさらなる１つの目的は、顧客の現場でより容易に組み立てることができる、貯蔵システムを提供することである。

本発明のもう１つの目的は、顧客の現場でより大きいまたはより小さい貯蔵システムに容易に改良することができる、貯蔵システムを提供することである。

冒頭で導入された代替の貯蔵システムに関する、全ての目的に達する根拠は、一体的に形成された立体バット（ｖａｔ）モジュールである。小規模の機能的実施形態では、試料貯蔵領域および試料貯蔵サービス領域は、それぞれ、水平バット床面、およびバット床面に接続され、かつ空いたバット空間が残っている４つの接合バット壁を伴う、そのようなバットモジュールを備える。試料貯蔵装置はまた、試料貯蔵装置を閉鎖するために、上部側壁と、カバープレートとを備える。各バット床面およびバット壁は、外側裏打ちと、内側裏打ちとを備え、いずれの場合においても、外側および内側裏打ちは、本質的にポリマー発泡材料で充填される隙間によって分離される。その硬化した状態のこのポリマー発泡材料は、外側および内側裏打ちの互いに対する固定、ならびに、したがって一体的に形成された立体バットモジュールのサンドイッチ構造の断熱および補強を提供する。

本発明による付加的な、および好ましい特徴は、従属する装置から、および方法の請求項から生じる。

本発明による貯蔵スタックの利点は、以下を含む。

１．バットモジュール、上部側壁、およびカバープレート等の試料貯蔵装置の要素は、製造業者の現場で予備加工し、組み立てて、試験を行うことができ、分解して標準的な輸送用車両によって、および研究室のドアを通して輸送することができ、そして、顧客の現場で容易に組み立てることができる。

２．貯蔵バットモジュールは、好ましくは、試料貯蔵領域の全機能に必要な全ての機器を備える。したがって、通気装置および深冷デバイスのような必要なアクセサリを伴う、貯蔵バットモジュール、上部側壁、およびカバープレートのような一組の要素を加えることは、最小の作業用試料貯蔵装置の貯蔵能力を２倍にする。

３．全ての必要なアクセサリを伴う各貯蔵バットモジュールを備えているので、各貯蔵バットモジュールは、＋２５℃〜−９０℃の温度範囲の個々の温度で動作させることができる。

４．全ての必要なアクセサリを伴う各貯蔵バットモジュールを備えているので、既存の低温貯蔵装置が連続運転中である間に、付加的な貯蔵バットモジュールを加えることによって既存の低温貯蔵装置を拡張することができる。

５．貯蔵バットモジュールから、通気装置および深冷デバイスのようなアクセサリを機能的に分離することは、貯蔵バットモジュールを解凍して空にすることを強いることなく、これらのアクセサリの完全なサービスを可能にする。

６．モジュール式試料貯蔵装置は、非常に小さい設置面積のコンパクトな筐体の高い貯蔵密度を提供する。

７．モジュール式試料貯蔵装置を拡大する時、ならびに縮小する時に、電動ロボットの全機能が提供される。

ここで、本発明の範囲を制限することなく１つの好ましい例示的実施形態を提示する図面を用いて、本発明による試料貯蔵装置を詳細に説明する。
本発明による低温試料貯蔵装置の最小の作業実施形態の３次元の図である。 図１の低温試料貯蔵装置の貯蔵領域、サービス領域、および移送領域を通してのＸ方向の垂直断面図である。 図１の低温試料貯蔵装置の貯蔵領域および移送領域を通してのＹ方向の垂直断面図である。 図１の低温試料貯蔵装置の貯蔵領域、サービス領域、および移送領域の平面図である。 一体的に形成された立体バットモジュールの３次元の図であり、図５Ａは、外部からの空気入口および空気出口開口部を伴うバット側壁を示す図であり、図５Ｂは、内部からの空気入口および空気出口開口部を伴うバット側壁を示す図である。 貯蔵バットモジュールのバット空間の内部の３次元の図であり、図６Ａは、案内ポストに取り付けられる案内グリッドの配置を示す図であり、図６Ｂは、案内グリッドおよび案内ポストと、挿入された貯蔵スタックとの組み合わせの配置を示す図である。 図３に従うＹ方向の３次元の断面図であるが、Ｘ方向の反対側から見た図である。 図１の低温試料貯蔵装置の移送領域内部のロボットの図であり、図８Ａは、ロボットを示す図であり、図８Ｂは、微小管用のマイクロプレートサイズのラックの形態の試料容器を示す図であり、図８Ｃは、微小管の打ち抜き中に、供給源プレートおよび宛先プレートとして重ね合わされる図８Ｂの２つのラックを示す図である。

図１は、本発明による低温試料貯蔵装置の最小の作業用実施形態の３次元の図を示す。これは、一般に、本質的に垂直方向に挿入されて、試料容器４をその中に貯蔵するために達成される、多数の貯蔵スタック３を取り込むための貯蔵領域２を備える、試料貯蔵装置１である。この試料貯蔵装置は、貯蔵領域２に隣接して位置する、サービス領域５と、貯蔵領域２およびサービス領域５の上側に位置する、移送領域６とをさらに備える。加えて、試料貯蔵装置は、移送領域６の中に位置し、かつ少なくとも１つの本質的に水平方向に移動可能である、電動ロボット７を備える。しかしながら、好ましくは、ロボット７は、図１の右側に示されるＸ方向およびＹ方向に水平に移動可能である。ロボット７は、貯蔵スタック３を、貯蔵領域２から、本質的に垂直な、すなわちＺ方向に、したがって、移送領域６の中に少なくとも部分的に持ち上げるための持ち上げデバイス８を備える。ロボット７の持ち上げデバイス８はまた、貯蔵スタック３を貯蔵領域２の中に降ろす機能を果たす。ロボットは、移送領域６内で少なくとも１つの試料容器４を輸送するための少なくとも１つのプラットフォーム９をさらに備える。

本発明に関する状況において、「試料容器」という用語は、ＡＮＳＩ／ＳＢＳ規格１−２００４および２−２００４に従う標準マルチウェルマイクロプレート、または相当する寸法を伴うマルチウェルマイクロプレートとして理解されたい。「試料容器」という用語はまた、例えばＥＰ０ ９０４ ８４１ Ｂ１で公開されているような、微小管を挿入するためのラックとして理解されたい。そのようなラックは、好ましくは、標準マイクロプレートと類似した、または同一の寸法を有する。さらに、「試料容器」という用語は、好ましくは標準マイクロプレートと類似した寸法を有し、本質的に水平位置に貯蔵することができる、細胞培養フラスコとして理解されたい。血液バッグは、本発明に関する状況では、別の「試料容器」である。そのような血液バッグは、標準マイクロプレートとほぼ同じ設置面積を有するトレイによって支持することができる。

この試料貯蔵装置１はまた、電動ロボット７の全ての動作および移動を制御するためのコントローラ１０を備える。このコントローラは、試料貯蔵装置１に組み込まれる、中央コンピュータであってもよい。コントローラはまた、試料貯蔵装置が動作可能に接続される、外部プロセッサであってもよい。

試料貯蔵装置１のサービス領域５は、１つの一体的に形成された立体バットモジュール１１を備え、試料貯蔵装置１の貯蔵領域２は、少なくとも１つの一体的に形成された立体バットモジュール１１を備える。該バットモジュール１１のそれぞれは、本質的に水平なバット床面１４と、バット床面１４に接続され、かつ空いたバット空間１６が残っている４つの接合バット壁１５とを備える。各バット床面１４およびバット壁１５は、外側裏打ち１７と、内側裏打ち１８とを備え、いずれの場合においても、外側および内側裏打ち１７、１８は、本質的にポリマー発泡材料２０で充填される隙間１９によって分離される。このポリマー発泡材料２０は、外側および内側裏打ち１７、１８の互いに対する固定、ならびに、したがって一体的に形成された立体バットモジュール１１のサンドイッチ構造の断熱および補強を提供する。

一体的に形成された立体バットモジュール１１を形成するための、そのようなサンドイッチ構造の異なる実行可能な実施形態がある。
−第１のおよび好ましい実施形態では、該外側裏打ち１７は、好ましくは、粉末被覆された鋼板であり、該ポリマー発泡材料２０は、ポリウレタンフォームであり、該内側裏打ち１８は、ステンレス鋼板２２で覆われる、複合プレート２１である。細孔が全くない面を提供し、かつ完全な清浄を支援するので、そのような一体的に形成された立体バットモジュール１１の最内面には、ステンレス鋼板２２の利用が好ましい。
−第２の好ましい実施形態では、他のサンドイッチ要素が、一体的に形成された立体バットモジュール１１に組み合わせられる。ここでは、外側裏打ち１７は、好ましくは、粉末被覆された硬質プラスチックシートであり、ポリマー発泡材料２０は、ここでもポリウレタンフォームであり、内側裏打ち１８は、安定ステンレス鋼板２２である。

本発明の状況において、「複合プレート」という用語は、一般的にブナノキ、カバ、トウヒまたはカエデによる、少なくとも５つの中間層（ベニヤ層）から組み立てられ、各中間層は、０．８〜２．５ｍｍの厚さを有する、「ベニヤ合板」として理解されたい。中間層の数は、５〜５５以上の所望の総合板厚さに応じて変動する。複合プレートの目に見える外層も大幅に変動し、塗装された面、他の種類の木のベニヤ、または金属クラッディングがある。プレートは、接着剤または耐水樹脂とともに圧縮されて、交互に縞模様に（すなわち、直交積層）され、単一の中間層のテクスチャは、一般的に、約９０°ずらされる。

そのような一体的に形成された立体バットモジュール１１の要素（バット床面１４およびバット壁１５）は、内側裏打ち１８を溶接することによって、および外側裏打ち１７を互いに溶接または接着することによって、互いに固定される。これらを固定する前または後に、中間の空間１９は、ポリマー発泡材料２０で充填される。代替として、これらの要素は、木製部品またはサンドイッチプレートの接続から知られているような、あり継ぎ（好ましくは、被覆）接続によって、互いに固定される。そのような場合、溶接は、好ましくは、例えば隣接する要素からのポリマー発泡材料２０の部分的な接着によって、要素を接続した後に行われる。

図１に示されるように（図２も参照されたい）、試料貯蔵装置１はまた、その頂部で試料貯蔵装置を閉鎖するために、上部側壁１２と、カバープレート１３とを備える。上部側壁プレート１２、カバープレート１３、前面壁プレート２４、および背面壁プレート２５は、好ましくは、バット床面１４およびバット壁１５よりも単純なサンドイッチ構造である。外側裏打ち１７は、好ましくは、粉末被覆された硬質プラスチックシートであり、ポリマー発泡材料２０は、好ましくは、ポリウレタンフォームであり、内側裏打ち１８は、ステンレス鋼シート２２である。代替として、上部側壁プレート１２、カバープレート１３、前面壁プレート２４、および背面壁プレート２５は、一体的に形成された立体バットモジュール１１の床面１４および壁１５と同じサンドイッチ構造である。

貯蔵領域２およびサービス領域５の一体的に形成された立体バットモジュール１１は、同じサイズを有することが好ましい。これは、より多数の、したがってより経済的な、一体的に形成された立体バットモジュールの生成といった利点を提供する。各一体的に形成された立体バットモジュール１１は、バットモジュール１１のうちの１つと同じ長さを有する、２つの上部側壁プレート１２と、１つのカバープレート１３とを備えることがさらに好ましい。結論的に、試料貯蔵装置１の機能部分２３は、１つの一体的に形成された立体バットモジュール１１、２つの上部側壁プレート１２、および１つのカバープレート１３といった要素によって形成される。試料貯蔵装置１はまた、好ましくは、試料貯蔵装置１を閉鎖するために、前面壁プレート２４と、背面壁プレート２５とを備える。

したがって、最小の試料貯蔵装置１は、以下を備える（図１を参照されたい）。
−２つの一体的に形成された立体バットモジュール１１、
−４つの上部側壁プレート１２、
−２つのカバープレート１３、
−前面壁プレート２４、および
−背面壁プレート２５。

第２の機能要素（１つの一体的に形成された立体バットモジュール１１、２つの上部側壁プレート１２、および１つのカバープレート１３を伴う）を加えることは、試料貯蔵装置（１）の貯蔵能力を２倍にする。第３のそのような機能要素を加えることは、試料貯蔵装置（１）の貯蔵能力を３倍にする。したがって、あらゆる当業者には、機能部分２３またはモジュールを加える、または除去することが、予め存在する試料貯蔵装置１の機能部分２３またはモジュールを変更しないことは明らかである。そのような（拡大ならびに縮小のための）拡張性に完全に対応するために、およびロボット７が、（機能部分２３を加える、または引き出す前および後に）試料貯蔵装置１の貯蔵領域６の上を事実上移動することを常時可能にするために、貯蔵領域２およびサービス領域５の各一体的に形成された立体バットモジュール１１は、バット側壁３５およびバット縦壁４１上に同じ高さの担持構造体４９を備える（図２〜５および図７を参照されたい）。これらの同じ高さの担持構造体４９は、ロボット７をＸ方向に移動させるための水平レール５０を支持する（図１〜３および図８を参照されたい）。好ましくは、各々機能部分２３のこれらの水平レール５０は、それらが隣接する機能部分２３の隣り合う水平レール５０と相互に組み合うような構造である。代替として、好ましくはないが、モジュール式試料貯蔵装置１の拡大または縮小を完成するために、水平レールの一部または全体を置換することができる。

好ましくは、試料貯蔵装置１はまた、貯蔵領域２の中のバットモジュール１１のうちの１つの空いたバット空間１６の中に本質的に垂直方向に挿入され、かつ試料容器４をその中に本質的に水平位置に貯蔵するために達成される、多数の貯蔵スタック３を備える。

全ての試料貯蔵装置は、好ましくは、サービス領域５の上にある移送領域６の一部に位置する、インターフェースユニット２６を備える。インターフェースユニット２６は、サービス領域５と、ロック２７とを備える。ロック２７は、試料容器４を試料貯蔵装置１の中にロックするために、および試料容器４を試料貯蔵装置１からロック解除するために達成される。好ましくは、ロック２７は、ロックがあるバット壁１５全体にわたって移動可能である、引き出しとして達成される。この引き出しは、手動または電動とするができる。好ましくは、ロック２７の適切な閉鎖は、コントローラ１０によって監視される。試料貯蔵装置１のロボット７は、少なくとも１つの試料容器４をインターフェースユニット２６に、およびそこから輸送するために実装されることが特に好ましい。第１の実施形態によるそのような単純な試料貯蔵装置は、気候制御された、または空調された部屋の中に配置することができ、よって、試料貯蔵装置１自体が、内部の空気を調整するための自身の手段を備える必要がない。

第２の好ましい実施形態の試料貯蔵装置１は、温度制御された試料貯蔵装置として達成され、少なくとも１つの温度制御デバイス２８を備える。この温度制御デバイス２８は、試料貯蔵装置１のサービス領域５および移送領域６の中で空気を循環させるため、および空気温度を高くても＋２５℃に制御するために達成される。温度制御デバイス２８の能力に応じて、好ましくは高くても＋４℃、より好ましくは高くても−２０℃等の、温度制御された試料貯蔵装置の内部をより低い温度に制御することができる。該少なくとも１つの温度制御デバイス２８（必要であれば、２つの温度制御デバイス２８）は、インターフェースユニット２６と作業接続して位置することが好ましい。温度制御デバイス２８は、ドア７２も位置する前面壁プレートの開口部と接続していることが特に好ましい（図１を参照されたい）。そのようなドア７２は、試料貯蔵装置の内部のサービス作業が必要である時に、サービス活動に使用することができる。

好ましくは、コントローラ１０に動作可能に接続されるユーザインターフェース（タッチスクリーン等）は、ロック２７の位置の近くに提供される（図示せず）。

図１から、インターフェースユニット２６は、試料を試料貯蔵所から、およびその中に移動させるための（例えば、ロック２７を参照されたい）、試料貯蔵所の全ての設備を制御するための（コントローラ１０を参照されたい）、空気温度を−２０℃から高くても＋２５℃の範囲で制御するための（温度制御デバイス２８を参照されたい）、および十分な貯蔵装置に入るための（ドア７２を参照されたい）全ての設備を、試料貯蔵装置に提供していることは明らかである。しかしながら、試料貯蔵装置の貯蔵領域２の各一体的に形成された立体バットモジュール１１は、好ましくは、バット側壁３５に位置する、第１の空気出口開口部３２と、第１の空気入口開口部３９とを備える（図３を参照されたい）。第１の空気出口開口部３２には、貯蔵領域２の一体的に形成された立体バットモジュール１１の中の温度制御された空気を循環させるための通気装置２９が接続される。

液体処理能力を伴うワークステーション７３（例えば、Ｔｅｃａｎ Ｔｒａｄｉｎｇ（ＣＨ−８７０８、Ｍａｎｎｅｄｏｒｆ、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）のＦｒｅｅｄｏｍ ＥＶＯ（登録商標）Ａｓｓａｙ Ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ等）を、モジュール式試料貯蔵装置１に隣接して設置して、試料貯蔵装置１のロック２７を使用して、試料貯蔵所１で試料容器４を交換することができる（図１を参照されたい）。代替として、ワークステーション７３は、インターフェースユニット２６の中に位置する単一プレートインターフェース７８に至るコンベアベルト７９によって、試料貯蔵装置に接続することができる（図４を参照されたい）。この場合においても、ロック２７は、モジュール式試料貯蔵装置１の出入り口を開閉するために使用することができる。電動ロボット７は、Ｚモジュール５３の補助によって、ロックされた試料容器４を単一プレートインターフェース７８から取り出すことが可能である（図８Ａを参照されたい）。このＺモジュール５３は、例えばマイクロプレートサイズの微小管ラック（図８Ｂを参照されたい）の形態の試料容器４を垂直Ｚ方向に持ち上げるために、および該試料容器４をロボット７の第１の搬送装置５４の上に、または第２の搬送装置５５の上にセットするために達成される。試料容器４を単一プレートインターフェース７８から取り上げた後に、ロボットは、試料容器４を、入／出スタック７７、事前入／出スタック、または貯蔵スタック３の中に置く。

そのような温度制御された試料貯蔵装置１では、温度制御された空気が、そのような温度制御された試料貯蔵装置１の内部全体を自由に循環できることが必須であるので、図１〜４および図６〜８に示されるように、貯蔵スタック３は、個々の断熱カバー６９を備えていない。

第３の特に好ましい実施形態の試料貯蔵装置１は、温度制御された低温試料貯蔵装置として達成され、空気温度を高くても−２０℃に冷却および制御するための少なくとも１つ冷却デバイス３０を備える。この冷却デバイス３０は、空気温度を高くても−２０℃に冷却および制御するために、および試料貯蔵装置１のサービス領域５および移送領域６の中の冷却された空気を循環させるために達成される。この少なくとも１つの冷却デバイス３０は、好ましくは、インターフェースユニット２６と作業接続して位置する。該少なくとも１つの冷却デバイス３０（必要であれば、２つの冷却デバイス３０）は、インターフェースユニット２６と作業接続して位置することが好ましい。冷却デバイス３０は、ドア７２も位置する前面壁プレートの開口部と接続していることが特に好ましい（図１を参照されたい）。

好ましくは、温度制御された低温試料貯蔵装置１はまた、冷却デバイス３０と組み合わせられる、温度制御デバイス２８を備える。それぞれが温度制御デバイス２８および冷却デバイス３０の組み合わせとして達成される、２つの温度制御ユニットを設置することが特に好ましい。そのような２つの温度制御ユニットの設置は、これらの温度制御ユニットのうちの一方が故障した場合に、他方の温度制御ユニットがその温度制御の責任を引き継ぐように、温度調節計器の二重化を提供する。

図１から、インターフェースユニット２６は、試料を試料貯蔵所から、およびその中に移動させるための（例えば、ロック２７を参照されたい）、試料貯蔵所の全ての設備を制御するための（コントローラ１０を参照されたい）、空気温度を−２０℃の範囲で霊薬および制御するための（温度制御デバイス２８および冷却デバイス３０を参照されたい）、および十分な貯蔵装置に入るための（ドア７２を参照されたい）全ての設備を、試料貯蔵装置に提供していることは明らかである。加えて、温度制御された低温試料貯蔵装置の貯蔵領域２の各一体的に形成された立体バットモジュール１１は、空気を少なくとも−８０℃の温度に深冷するための少なくとも１つの深冷デバイス３１と、試料貯蔵装置１の貯蔵領域２の一体的に形成された立体バットモジュール１１の中の深冷された空気を循環させるための、バット側壁３５に位置する１つの第１の空気出口開口部３２および１つの第１の空気入口開口部３９に接続される、少なくとも１つの通気装置２９とを備える。

そのような温度制御された低温試料貯蔵装置１では、試料貯蔵装置１の貯蔵領域２の一体的に形成された立体バットモジュール１１の中の深冷された空気が、貯蔵領域２を脱出できないこと、およびそのような温度制御された低温試料貯蔵装置１の内部全体を自由に循環できないことが必須であるので、貯蔵スタック３は、図１〜４および図６〜８に示されるように、個々の断熱カバー６９を常時備えている。

第１の変形例によれば、少なくとも１つの深冷デバイス３１および１つの通気装置２９が、バットモジュール１１の外側に位置する１つの単一の共通の筐体３６の中に収容されることが好ましい（図示せず）。単一の共通の筐体３６は、温度制御された低温試料貯蔵装置１に対してある距離で位置させることができ（図示せず）、また、低温に冷却されるバットモジュール１１のバット側壁３５のそれぞれに位置する該第１の空気出口および入口開口部３２、３９に接続される冷却ライン（図示せず）を介して、バットモジュール１１のそれぞれと作業接続できる。

第２の変形例によれば、試料貯蔵装置１の貯蔵領域２の一体的に形成された立体バットモジュール１１のそれぞれは、１つの共通の筐体３６の中に収容される、少なくとも１つの個々の第１の深冷デバイス３１と、少なくとも１つの個々の通気装置２９とを備えることが特に好ましい（図３を参照されたい）。この共通の筐体３６は、バットモジュール１１の外側でバット側壁３５に位置する。この共通の筐体３６は、該第１の空気出口および入口開口部３２、３９を介して、それぞれのバットモジュール１１と直接作業接続している。第２の変形例によれば、貯蔵領域２の各一体的に形成された立体バットモジュール１１は、バット側壁３５の中にある第２の空気出口および入口開口部３４、４０を備え（図５および７を参照されたい）、第２の空気出口および入口開口部３４、４０には、バットモジュール１１の外側のバット側壁３５の別々の筐体３７の中に位置する個々の第２の深冷デバイス３３が接続される（図１および４を参照されたい）ことが特に好ましい。好ましくは、深冷デバイス３１、３３は、深冷凝集体８０および蒸発器８１を備える（図３を参照されたい）。代替として、通気装置２９が蒸発器８１の頂部に位置するように（図示せず）、個々の深冷デバイス３１、３３の通気装置２９および蒸発器８１の位置は交換することができる。

個々の第１および第２の深冷デバイス３１、３３の冷却能力は、日常の作業において、第１および第２の深冷デバイス３１、３３が、それらの冷却能力の少なくとも５０％で機能するようにだけ選択することが特に好ましい。これらの深冷デバイス３１、３３（どちらも、単一のバットモジュール１１専用）のうちの１つが故障した場合、依然機能しているデバイスは、不具合のあるデバイスの冷却能力の少なくともかなりの部分を引き継ぐことができる。そのような責任の引継ぎは、日常の冷却能力の約８０％をもたらすことができ、それぞれの貯蔵スタック３の中に貯蔵される試料容器４のより限定された取り扱いを可能にする。しかしながら、依然機能している深冷デバイス３１または３３によって全冷却能力を提供することが好ましい。結論的に、全深冷能力は、これらの深冷デバイス３１、３３のうちの１つが故障した場合でも保証される。結果として、全試料完全性が保証される。

代替の配設では、事前設定された発明の趣旨から逸脱しないが、共通の筐体３６のための一方の部品を、他方の頂部に位置させることができる（図３の破線を参照されたい）。したがって、凝集体８０は、蒸発器８１の頂部に位置する。

第１または第２の変形例の温度制御された低温試料貯蔵装置１は、好ましくは、１つのバット空間１６または複数のバット空間１６からの個々の深冷構成要素の機能分離を可能にする、空気遮断手段を備える。これは、該第１および第２の空気出口開口部３２、３４、ならびに該第１および第２の空気入口開口部３９、４０のそれぞれが、シャッター３８を備えることで達成される。これらのシャッター３８は、それぞれの開口部３２、３４、３９、４０を閉鎖し、したがって、該開口部３２、３４、３９、４０を案内する試料貯蔵装置１の貯蔵領域２の一体的に形成された立体バットモジュール１１から、通気装置２９、第１の深冷デバイス３１および通気装置２９の組み合わせ、ならびに第２の深冷デバイス３３および通気装置２９の組み合わせのうちの１つを分離するために達成される。これらのシャッター３８は、好ましくは、電動式であり、コントローラ１０によってそれらの位置で制御される。コントローラ１０はまた、好ましくは、凝集体８０および蒸発器８１の状態に関する情報を受信した時に、第１および第２の深冷デバイス３１、３３の個々の自動的な除氷が可能である。そのような除氷手順中は、試料の完全性を提供するために、すなわち、試料容器４の中の試料が高すぎる温度に加熱されることを防止するために、他の深冷デバイスは運転を続ける。

各貯蔵バットモジュール１１がシャッター３８を備えているので、貯蔵バットモジュールからの、通気装置および深冷デバイスのような機能遮断アクセサリは、貯蔵バットモジュールを解凍して空にすることを強いられずに、これらのアクセサリの完全なサービスを可能にする。単一貯蔵バットモジュールの解凍はまた、全ての他の貯蔵バットモジュールを動作させて、−９０℃まで下げた温度に保持しながら行うことができる。

好ましくは、また貯蔵バットモジュール１１の内部のより均一な分配を達成するために、貯蔵領域２の各バットモジュール１１はまた、排気チャネル４２と、吸気チャネル４３とを備える（図５Ａを参照されたい）。これらの２つのチャネル４２、４３は、バット側壁３５の内側にあり（図７を参照されたい）、これらの２つのチャネル４２、４３は、内側開口部４４に対して開口する。内側開口部４４は、貯蔵領域２の各バットモジュール１１のバット空間１６に至る。排気チャネル４２は、空気出口開口部３２、３４に接続され、吸気チャネル４３は、空気入口開口部３９、４０に接続される（図３および５を参照されたい）。該内側開口部４４のそれぞれは、該バット側壁３５を接合する縦バット壁４１の近くに位置し（図５Ｂを参照されたい）、通気孔４６を伴う２つの空気案内ブレード４５は、深冷された空気をバット空間１６に分配する、または深冷された空気をそこから回収するために、縦バット壁４１の一方または他方に対してある距離４７で位置付けられる（図５Ｂを参照されたい）。

一体的に形成された立体バットモジュール１１、上部側壁１２、およびカバープレート１３を備える群より選択される、各構成部品は、これらの構成部品のうちの２つを相互に可逆的に接続するための、機械的接続要素４８を有することが特に好ましい。好都合に、そのような機械的接続要素は、一方の構造部分およびの中の張力受け金具、および他方の構造部分の中のそれぞれのロックプレートとして達成される。一方では、２つの構造部を密接に接続することが達成され、一方では、後に比較的に簡単な分離が可能である。より大きい力を及ぼすために、特殊用具を使用してかぎ状の張力受け金具を移動させることが好ましい。これらの張力受け金具およびロックプレートをポリマー発泡材料の中に埋め込むことは、これらの張力受け金具およびロックプレートをそれらのシートから解放せずに、そのような力を及ぼすことを可能にする。図１〜５、図７、および図８から分かるように、試料貯蔵装置１、温度制御された試料貯蔵装置１、または温度制御された低温試料貯蔵装置１の構成部品間の全ての接続面上には、少なくとも１つの、好ましくは２つ以上の、最も好ましくは一連の、これらの構成部品を可逆的な様式で相互に接続するために与えられる、機械的接続要素４８がある。

前述のように、ロボット７が試料貯蔵装置１の移送領域６の事実上全体にわたって移動することを可能にするために、貯蔵領域２およびサービス領域５の各一体的に形成された立体バットモジュール１１は、バット側壁３５およびバット縦壁４１上に担持構造体４９を備える（図２〜５、および図７を参照されたい）。これらの担持構造体４９は、Ｘ方向のロボット７を移動させるための水平レール５０を支持する（図１〜３および図８を参照されたい）。

電動ロボット７は、好ましくは、移送領域６の中に位置する、断熱フード５１を備える（図８Ａを参照されたい）。ロボット７は、持ち上げデバイス８を使用した時に、貯蔵スタック３全体をその元のバット空間１６から、および該断熱フード５１の中に持ち上げることが可能である。ロボット７は、したがって、貯蔵スタック３を、移送領域６内の断熱フード５１の内部に輸送すること、および貯蔵スタック３を、試料貯蔵装置の貯蔵領域２の別の一体的に形成された立体バットモジュール１１の深冷されたバット空間１６の中に降ろすことが可能である。代替として、ロボットは、移送領域６内の該断熱フード５１の内部の貯蔵スタック３を運搬すること、および貯蔵スタック３をインターフェースユニット２２のバット空間１６の中に降ろすことができる。そのようなスタック３は、次いで、（例えば、−２０℃まで加熱された後に）ロック２７を介して試料貯蔵装置１から引き出すことができる、いわゆる入／出スタック７７（図４を参照されたい）に提供される。

入／出スタック７７はまた、インターフェースユニット２６の中に恒久的に位置させることもできる（図４を参照されたい）。そのような場合、電動ロボット７は、単に、貯蔵領域２の中の貯蔵スタック３で行うのと同じ方法でこれらの入／出スタック７７を持ち上げて降ろす。これらの入／出スタックは、したがって、試料容器４をインターフェースユニットの温度（好ましくは、−２０℃）に適合させるための中間貯蔵場所として使用することができる。この温度適合は、試料容器４を試料貯蔵装置１の中に装填する時、および試料容器４を試料貯蔵装置１から取り出す時に有利であり得る。

電動ロボット７は、好ましくは、移送領域６の中に位置する、断熱フード５１を備える（図８Ａを参照されたい）。ロボット７は、持ち上げデバイス８を使用した時に、貯蔵スタック３を該断熱フード５１の中に部分的に持ち上げることが可能である。実際に、図８Ａは、初期におけるスタック３の持ち上げを示し、スタック３は、まだバット空間１６の中にほぼ完全に挿入されている。スタック３は、次いで、ロボット７のスパチュラ５２がアクセス可能であるレベルまで持ち上げられる（図８Ａを参照されたい）。このスパチュラ５２は、断熱フード５１の中に、および特定の試料容器４の下に移動させるように達成される。スパチュラが断熱フード５１の中に挿入された時には、持ち上げデバイス８がスタック３を漸増的に降ろし（例えば、数ｍｍ）、したがって、選択された試料容器４を、以前に試料容器４を担持した相互貯蔵のウェブ６８（図６Ｂを参照されたい）に接触させずに、スパチュラ５２上に置くことを可能にする。ロボット７は、該特定の試料容器４を貯蔵スタック３から水平方向に移動させるように達成される。ロボット７は、別の試料容器４を貯蔵スタック３の中に水平方向に移動させるようにさらに達成される。

＋２５℃〜−２０℃の間の温度においては、貯蔵領域２、移送領域５、およびインターフェースユニット２６の間に事実上いかなる温度差もないので、モジュール式試料貯蔵装置１を単に約−２０℃の温度に下げた時に、電動ロボット７は、断熱フード５１を空の状態にし得る。したがって、断熱フード５１の利用は、不要である。結論的に、電動ロボット７は、持ち上げデバイス８を使用した時に、貯蔵スタック３を、スパチュラ５２がアクセス可能であるレベルまで部分的に持ち上げることが可能である（図８Ａを参照されたい）。スパチュラ５２は、持ち上げられた貯蔵スタック３の中に、および特定の試料容器４の下に移動させるように達成される。スパチュラが貯蔵スタック３の中に挿入された時には、持ち上げデバイス８がスタック３を漸増的に降ろし（例えば、数ｍｍ）、したがって、担持した選択された試料容器４を、以前に試料容器４を相互貯蔵のウェブ６８（図６Ｂを参照されたい）を接触させずに、スパチュラ５２上に置くことを可能にする。ロボット７は、（スパチュラ５２の引き出しによって）該試料容器４を貯蔵スタック３から水平方向に移動させ、このまたは別の試料容器４を貯蔵スタック３の中に水平方向に移動させるように達成される。

１つの試料容器４を一時的に保持して輸送することを可能にするために、ロボット７は、プラットフォーム９を備える（図１、２および図８を参照されたい）。このプラットフォーム９は、好ましくは、２つの搬送装置５４、５５を備える。前述のように、ロボット７は、スパチュラ５２から、例えばマイクロプレートサイズの微小管ラックの形態（図８Ｂを参照されたい）の試料容器４を持ち上げるための、および該試料容器４を第１の搬送装置５４または第２の搬送装置５５上にセットするためのＺモジュール５３をさらに備える（図８Ａを参照されたい）。搬送装置５４、５５は、好ましくは、どちらも水平Ｘ方向、およびＸ方向に垂直である水平Ｙ方向に個々に移動可能である。

ロボット７は、第１のマイクロプレートサイズの微小管ラックまたは供給源プレート５８の区画５７から、第２のマイクロプレートサイズの微小管ラックまたは宛先プレート５９の区画の中に微小管を押し込むためのパンチングデバイス５６を備えることが特に好ましい（図８Ｃを参照されたい）。いわゆるパンチングプロセスを行うために、供給源プレート５８は、宛先プレート５９の上側に位置し、パンチングデバイス５６は、微小管を垂直Ｚ方向に押し下げるように達成される。類似した打ち抜きデバイスは、例えば、ＥＰ ０ ９０４ ８４１ Ｂ１から知られている。

試料容器４を伴う試料スタック３を貯蔵領域バットモジュール１１のバット空間１６の中により安全に貯蔵するために、試料貯蔵装置の貯蔵領域２の各一体的に形成された立体バットモジュール１１は、バット空間１６の中に位置する案内グリット６０を備える（図６Ａを参照されたい）。この案内グリッド６０は、バット床面１４上に立っている案内ポスト６１によって支持される（図６Ａおよび６Ｂを参照されたい）。この案内グリッド６０は、貯蔵スタック３のサイズに適合する、一連の開口６２を画定している（図６Ｂを参照されたい）。貯蔵スタック３のそれぞれは、これらの開口６２のうちの１つの中で垂直に移動可能であるように達成される。案内ポスト６１は、貯蔵スタック３の２つの垂直対向側部に位置する摺動溝６３に係合し（図６Ｂを参照されたい）、貯蔵スタックの垂直移動を案内する。

一実施形態では、貯蔵スタック３は、バット空間１６の中でその最低位置まで降ろした時に、貯蔵スタック３の重量を担持する担持ウェブを伴う、側方支持フランジ６４を備え（図６Ｂを参照されたい）、側方支持フランジ６４の担持ウェブは、案内グリッド６０によって支持される。

別の好ましい実施形態では、貯蔵スタック３は、個々のトラニオン６５をそれらの下端部に備える（図６Ｂを参照されたい）。該トラニオン６５は、バット空間１６の中でその最低位置まで降ろした時に、バット床面１４に当接することによって貯蔵スタック３の重量を担持する。

配向ピン７４は、案内ポスト６１の下端部を配向させて位置付ける機能を果たす。そのような配向ピン７４は、好ましくは、裏打ち１８の内部のバット床面１４のステンレス鋼板２２上に固定される、溶接されたボルトとして提供される（図６Ａを参照されたい）。代替として、配向ピン７４は、裏打ち１８の内部のバット床面１４のステンレス鋼板２２上に位置付けられる（その中に多数の付加的な孔を伴う、または伴わない）別個のステンレス鋼板（図示せず）上に固定される、溶接されたボルトとして提供される。

ロボット７の持ち上げデバイス８によって持ち上げられるために、各貯蔵スタック３は、持ち上げデバイス８によって係合可能であり、かつ一方の試料容器４を他方の頂部の上で、水平位置で支持するための相互貯蔵ウェブ６８を備える側方支持フランジ６４を伴う担持構造体６７に取り付けられる（図６Ｂを参照されたい）、担持要素６６をその上端部に備える（図６Ｂを参照されたい）。好ましくは、少なくとも担持要素６６の一部は、誘導的または容量的な原理で動作する、配向センサ（図示せず）によって検出できる金属で作製される。そのような配向センサを用いることで、電動ロボット７は、担持要素６６の実際の位置を検出することが可能であり、これは、貯蔵スタック３の担持要素６６を係合するために使用される持ち上げデバイスの担持ヘッド（図示せず）の必要な移動（下、水平、および上）を制御することを非常に容易にする。

電動ロボット７は、好ましくは、図１に示されるように、３次元デカルト座標系で移動および作用する。例えば、試料容器４を試料貯蔵装置の中に装填する時、または試料容器４を試料貯蔵装置１から取り出す時には、コントローラ１０が、ロボット７を特定の貯蔵スタック４または入／出スタック７７の平均位置に方向付けることが好ましい。この平均位置に到達した時に、そのような配向センサを備えるロボット７は、自己学習動作の結果として、特定の貯蔵スタック３の担持要素６６を係合するため最良の位置をより容易かつより正確に見つけることができる。その後に、コントローラ１０は、好ましくは、これらの正確な位置を記録し、次いで、ロボット７の学習により、この正確な位置にロボット７を即座に再度送ることが可能になる。

前述のように、温度制御された低温試料貯蔵装置１の各貯蔵スタック３は、個々の断熱カバー６９をその上端部に備える（図７を参照されたい）。この貯蔵スタック３の担持要素６６は、好ましくは、個々の断熱カバー６９の上側の陥凹７０の中に位置する（図６Ｂを参照されたい）。

低温の貯蔵は、ガス雰囲気の中に含有される水蒸気の凝結を引き起こし得ることが知られている。そのような着霜を最小限に抑える、または回避するために、各貯蔵スタック３は、霜防止被覆７１が適用された表面を備える。そのような霜防止被覆の適用についての特別な関心は、貯蔵される試料容器４と直接接触する相互貯蔵ウェブ６８の表面である。そのような霜防止被覆の適用についての他の特別な関心は、案内ポスト６１およびこれらの案内ポストと相互作用する摺動溝６３である（図６Ｂを参照されたい）。着霜を回避または低減することができる被覆は、例えばＥＰ ０ ９２５ ３３３ Ｂ１およびＥＰ ０ ３５２ １８０ Ｂ１から知られおり、非タンパク質を源とする霜防止被覆が好ましい（ＥＰ ０ ３５２ １８０ Ｂ１を参照されたい）。

本発明による試料貯蔵装置１、温度制御された試料貯蔵装置１、および温度制御された低温試料貯蔵装置１はまた、試料を貯蔵および提供するための方法も可能にする。試料貯蔵装置１の試料を貯蔵および提供するための１つの例示的な貯蔵方法は、
（ａ）本質的に垂直方向に挿入されて、試料容器４をその中に貯蔵するために達成される、多数の貯蔵スタック３を取り込むための貯蔵領域２の中に、試料を貯蔵するステップと、
（ｂ）貯蔵領域２に隣接して位置する、サービス領域５を提供するステップと、
（ｃ）貯蔵領域２およびサービス領域５の上側に位置する、移送領域６を提供するステップと、
（ｄ）移送領域６の中に位置し、かつ少なくとも１つの本質的に水平方向に移動可能である、電動ロボット７を提供するステップであって、ロボット７は、
ｉ）貯蔵スタック３を、貯蔵領域２から、および移送領域６の中に少なくとも部分的に持ち上げるための、および貯蔵スタック３を貯蔵領域２の中に降ろすための、持ち上げデバイス８と、
ｉｉ）移送領域６内で少なくとも１つの試料容器４を輸送するための少なくとも１つのプラットフォーム９と、を備える、提供するステップと、
（ｅ）電動ロボット７の全ての動作および移動をコントローラ１０で制御するステップと、を含む。

試料を貯蔵および提供するための例示的な貯蔵方法は、試料貯蔵装置１のサービス領域５には、１つの一体的に形成された立体バットモジュール１１が提供され、試料貯蔵装置１の貯蔵領域２には、少なくとも１つの一体的に形成された立体バットモジュール１１が提供されることを特徴とする。バットモジュール１１のそれぞれは、本質的に水平なバット床面１４と、バット床面１４に接続される、４つの接合バット壁１５とを備える。該バットモジュール１１のそれぞれには、空いたバット空間１６が残っている。加えて、試料貯蔵装置１はまた、上部側壁１２およびカバープレート１３を提供することによって閉鎖される。さらに、各バット床面１４およびバット壁１５は、外側裏打ち１７と、内側裏打ち１８とを備える。外部および内側裏打ち１７、１８は、いずれの場合においても、本質的にポリマー発泡材料２０で充填される隙間１９によって分離される。このポリマー発泡材料２０は、外側および内側裏打ち１７、１８の互いに対する固定、ならびに、したがって一体的に形成された立体バットモジュール１１のサンドイッチ構造の断熱および補強を提供する。

好ましくは、試料を貯蔵するステップは、
（ａ）試料容器４を識別して、ロック２７を介して試料貯蔵装置１のインターフェースユニット２６の中に挿入するステップと、
（ｂ）試料容器４をロボット７で空の貯蔵位置を伴う選択された貯蔵スタック３に移動させて、試料容器４をスパチュラ５２上に位置付けるステップと、
（ｃ）選択された貯蔵スタック３を、貯蔵スタック３の空の貯蔵位置が、スパチュラ５２上に位置付けられる試料容器４によって到達可能であるレベルまで、ロボット７の持ち上げデバイス８によって持ち上げるステップと、
（ｄ）試料容器４がその上に位置付けられるスパチュラ５２を、貯蔵スタック３の空の貯蔵位置の中に挿入するステップと、
（ｅ）試料容器４を、貯蔵スタック３の側方支持フランジ６４上に配置するために、漸増的距離にわたって貯蔵スタック３を降ろすステップと、
（ｆ）スパチュラ５２を、貯蔵スタック３から引き出すステップと、
（ｇ）貯蔵スタックを、試料貯蔵装置の貯蔵領域２の一体的に形成された立体バットモジュール１１のバット空間１６の中のその最低位置まで下ろすステップと、を含む。

スパチュラ５２は、試料容器４を配置するための少なくとも１つのパーキング位置を備えることが好ましい。しかしながら、２つの試料容器４をスパチュラ上に配置するための２つのパーキング位置を伴うスパチュラを備えることが特に好ましい（図８Ａを参照されたい）。

好ましくは、試料容器４を識別するステップは、
−試料容器４の機械で読み取り可能な識別子を読み取るステップ、
−機械で読み取り可能な識別子によって提供される付加的な情報を読み取るステップ、および
−試料容器の平均温度を測定するステップ、のうちの少なくとも１つを含む。

当業者に知られているように、機械で読み取り可能な識別子は、バーコード（１次元、２次元、または３次元）、ＲＦＩＤタグ（無線周波識別タグ）、ＲｕＢｅｅタグ、およびそれらの組み合わせで構成される。好ましくは、空の貯蔵位置を伴う選択された貯蔵スタック３は、コントローラ１０によって、
−試料容器４の識別子、
−提供される付加的な情報、および、
−試料容器の平均温度、のうちの少なくとも１つに従って選択される。

そのような機械で読み取り可能な識別子を読み込むために、試料貯蔵装置１は、好ましくは、バーコードリーダーおよびＲＦＩＤトランスポンダー等の、適切な読み取り装置を備える。読み取り装置は、好ましくは、ロック２７の次に、および／またはロック２７内に位置する。

空の貯蔵位置を伴う選択された貯蔵スタック３は、事前入／出貯蔵スタックまたは永久貯蔵スタックであることがさらに好ましい。好ましい識別子は、名前、英文字の組み合わせ、数の組み合わせ、ロゴ、およびそれらの組み合わせで構成される。付加的な情報は、好ましくは、試料容器４の内容物に関する情報、取り出された個々の資料に関する情報、試料の意図する処理に関する情報、回避すべき処理に関する情報、最高貯蔵温度に関する情報、最長貯蔵時間に関する情報、および生物学的災害の可能性に関する情報を含む。試料容器の平均温度を測定するための手段は、好ましくは、赤外線温度センサを備える。

試料の貯蔵については、試料貯蔵装置１の貯蔵、サービス、および移送領域２、５、６の中の空気を、＋２５℃〜−２０℃の範囲の温度に保持することが好ましい。生物学的試料の貯蔵については、貯蔵領域２の中の空気を、−２０℃〜−９０℃の範囲の温度に保持すること、およびサービスおよび移送領域５、６の中の空気を−２０℃の温度に保持することが特に好ましい。

１つの特に好ましい貯蔵方法は、試料貯蔵装置１の内部の転送距離の短縮を可能にし、貯蔵領域２の一体的に形成された立体バットモジュール１１内に提供され、サービス領域５の一体的に形成された立体バットモジュール１１に隣接して位置する、１つ以上の事前入／出スタックを備える。この目的のために、ロック２７を備える試料貯蔵装置１のインターフェースユニット２６は、サービス領域５の上側に位置し、かつこれを備える、試料貯蔵装置１の移送領域６のその一部に位置する。事前入／出スタックを含む一体的に形成された立体バットモジュール１１のバット空間１６内の冷却された空気の温度を、別の特に好ましい貯蔵方法は、ロック２７から到着する試料容器４によって入力される熱を相殺するために、−８０℃よりも低い温度、好ましくは−９０℃に保持するステップを含む。

コントローラ１０によって制御される電動ロボット７が、特定の仕事要求に従って、試料容器４を貯蔵スタック３の中に挿入する、または試料容器４を貯蔵スタック３から引き出す貯蔵方法が好ましい。コントローラ１０は、試料容器４またはその試料容器４の中の微小管のうちの１つの最長許容存在期間が、特定の試料容器４または微小管を試料貯蔵装置１の中にロックした時に機械で読み取り可能な識別子によって提供された付加的な情報に従って設定される限度に到達した場合に、要求された仕事を中断するように電動ロボット７に強制することが特に好ましい。

全ての場合においてこれらの特徴が明細書の開示文書で詳細に割り当てられていない時であっても、同じ参照番号は、添付是面１〜８の中の同じ特徴に関連する。ここで、一例として、いくつかの寸法は、モジュール式試料貯蔵装置１の好ましい例示的実施形態に与えられる。これらの寸法は、モジュール式試料貯蔵装置が配置される研究室または建造物の特別な要件に従って変化し得る。

この例示的実施形態では、以下の通りである。
バットモジュール１１の長さ（Ｙ方向） ２．３５ｍ
バットモジュール１１の幅（Ｘ方向） １．３０ｍ
前面および背面壁プレート２４、２５の厚さ ０．４０ｍ

したがって、これらの例示的なバットモジュール１１を伴う、最小のモジュール式試料貯蔵装置１（インターフェースユニット２６、および貯蔵領域２を伴う１つの単一機能部分２３から成る）の寸法は、３．４０ｍ×２．３５ｍである。

−８０℃の貯蔵温度および−２０℃の貯蔵領域温度を提供する、例示的な温度制御された低温試料貯蔵装置１については、以下の外側および内側裏打ち１７、１８間の隙間１９（本質的に、ポリマー発泡材料２０で充填される）の寸法が好ましい。
バット床面１４（図２、３を参照されたい）： １５０ｍｍ
バット縦壁４１（図２を参照されたい）： ７５ｍｍ
バット壁１５（図３、５Ａを参照された）： １２５ｍｍ
バット側壁３５（図３、５Ｂを参照されたい）： １２５ｍｍ
バット上部側壁１２（図３を参照されたい）： １５０ｍｍ
カバープレート１３（図３を参照されたい）： １００ｍｍ

単一の貯蔵スタック３は、好ましくは、以下の寸法を有する。
Ｚ方向の全高： ７９５ｍｍ
断熱カバー６９のＹ方向長さ： １５５ｍｍ
断熱カバー６９のＹ方向幅： ９８ｍｍ

モジュール式試料貯蔵装置１の上記の寸法および貯蔵スタック４の好ましい寸法を考慮すると、この例示的なモジュール式試料貯蔵装置１の最大スタック数は１１０である（図２および３を参照されたい）。結論的に、この例示的なモジュール式試料貯蔵装置１の最大貯蔵能力は、以下の通りである。
標準９６ディープウェルマイクロプレート： １３２０
標準９６ハーフディープウェルマイクロプレート：２３１０
標準３８４ウェルマイクロプレート： ２８６０

移送領域６から貯蔵領域２を熱的に絶縁するために、断熱カバー６９を使用する時に、好ましくは、隣接する個々の断熱カバー６９の間に約１ｍｍの間隙がある、という事実に特に留意されたい。

貯蔵バットモジュール１１のモジュール式試料貯蔵装置１への各追加は、上記の数を既存の試料貯蔵装置１に加えればよい。よって、５つの貯蔵バットモジュール１１が、インターフェースユニット２６で組み合わせられた場合、例えば１１’５５０の標準９６ハーフディープウェルマイクロプレート、または１４’３００の標準３８４ウェルマイクロプレートを、８．６０ｍ×２．３５ｍの設置面積を伴う試料貯蔵装置の中に貯蔵することができる。

１ 試料貯蔵装置
２ 貯蔵領域
３ 貯蔵スタック
４ 試料容器
５ サービス領域
６ 移送領域
７ 電動ロボット
８ 持ち上げデバイス
９ プラットフォーム
１０ コントローラ
１１ バットモジュール
１２ 上部側壁、側壁プレート
１３ カバー、カバープレート
１４ バット床面
１５ バット壁
１６ バット空間
１７ 外側裏打ち
１８ 内側裏打ち
１９ 隙間
２０ ポリマー発泡材料
２１ 複合プレート
２２ ステンレス鋼シート
２３ 機能部分
２４ 前面壁プレート
２５ 背面壁プレート
２６ インターフェースユニット
２７ ロック
２８ 温度制御デバイス
２９ 通気装置
３０ 冷却デバイス
３１ 第１の深冷デバイス
３２ 第１の空気出口開口部
３３ 第２の深冷デバイス
３４ 第２の空気出口開口部
３５ バット側壁
３６ 共通の筐体
３７ 別個の筐体
３８ シャッター
３９ 第１の空気入口開口部
４０ 第２の空気入口開口部
４１ 縦バット壁
４２ 空気出口チャネル
４３ 空気入口チャネル
４４ 内側開口部
４５ 空気案内ブレード
４６ 通気孔
４７ 距離
４８ 機械的接続要素
４９ 担持構造体
５０ 水平レール
５１ 断熱フード
５２ スパチュラ
５３ Ｚモジュール
５４ 第１の搬送装置
５５ 第２の搬送装置
５６ 打ち抜きデバイス
５７ 区画
５８ 供給源プレート
５９ 宛先プレート
６０ 案内グリッド
６１ 案内ポスト
６２ 開口
６３ 摺動溝
６４ 側方支持フランジ
６５ 個々のトラニオン
６６ 担持要素
６７ 搬送手段
６８ 相互貯蔵ウェブ
６９ 個々の断熱カバー
７０ 陥凹
７１ 霜防止被覆
７２ ドア
７３ ワークステーション
７４ 配向ピン
７５ 打ち抜き要素
７６ 微小管
７７ 入／出スタック
７８ 単一プレートインターフェース
７９ コンベアベルト
８０ 深冷凝集体
８１ 蒸発器

Claims (21)

1. 各貯蔵スタックが少なくとも１つの試料容器を保持する多数の貯蔵スタックを貯蔵するための貯蔵領域と、
   前記貯蔵領域の上側に位置する移送領域と、
   前記移送領域の中に位置する電動ロボットと、を有し、
   前記電動ロボットがスパチュラ、断熱フードおよび持ち上げデバイスを含み,
   前記持ち上げデバイスは、所定の貯蔵スタックを、前記貯蔵領域から前記断熱フードの中に前記スパチュラがアクセス可能である位置まで少なくとも部分的に持ち上げるように構成され、かつ、
   前記電動ロボットは、前記スパチュラを前記断熱フードの中に配置し、前記スパチュラを前記所定の貯蔵スタックの中の選択された試料容器に係合させ、前記スパチュラを移動させて前記所定の貯蔵スタックの前記選択された試料容器を前記断熱フードから取り出すように構成される、モジュール式試料貯蔵装置。
2. 前記電動ロボットは、前記所定の貯蔵スタックを戻して前記貯蔵領域の中に降ろすようにさらに構成される、請求項１に記載のモジュール式試料貯蔵装置。
3. 前記電動ロボットは、前記スパチュラを前記選択された試料容器の下に位置付けて前記選択された試料容器に係合させる、請求項１に記載のモジュール式試料貯蔵装置。
4. 前記電動ロボットは、前記選択された試料容器が前記スパチュラの上に配置されるように前記持ち上げデバイスによって前記貯蔵スタックを漸増的に降ろす、請求項３に記載のモジュール式試料貯蔵装置。
5. 前記電動ロボットは、前記スパチュラを前記断熱フードの中に第１方向に配置して前記選択された試料容器に係合させかつ前記スパチュラを前記第１方向に対向する第２方向に移動させ前記選択された試料容器を取り出す、請求項１に記載のモジュール式試料貯蔵装置。
6. 前記電動ロボットは、搬送装置を有するプラットフォームをさらに含む、請求項１に記載のモジュール式試料貯蔵装置。
7. 前記電動ロボットは、前記スパチュラから前記選択された試料容器を持ち上げるように構成されたＺモジュールをさらに含む、請求項１に記載のモジュール式試料貯蔵装置。
8. 試料を貯蔵および提供するための貯蔵方法であって、
   電動ロボットの持ち上げデバイスによって、所定の貯蔵スタックを、断熱フードの中に、前記電動ロボットのスパチュラが前記所定の貯蔵スタックの選択された試料容器にアクセス可能である位置まで、持ち上げるステップと、
   前記スパチュラを前記断熱フードの中に配置するステップと、
   前記スパチュを前記選択された試料容器に係合させるステップと、
   前記スパチュラを移動させて前記所定の貯蔵スタックの前記選択された試料容器を前記断熱フードから取り出すステップと、を含む、試料を貯蔵および提供するための貯蔵方法。
9. 前記持ち上げデバイスによって、前記試料貯蔵装置の貯蔵領域の中の最低位置に前記貯蔵スタックを降ろすステップをさらに含む、請求項８に記載の試料を貯蔵および提供するための貯蔵方法。
10. 前記スパチュラを前記選択された試料容器の下に位置付けて前記選択された試料容器に係合させるステップをさらに含む、請求項８に記載の試料を貯蔵および提供するための貯蔵方法。
11. 前記選択された試料容器が前記スパチュラの上に配置されるように前記持ち上げデバイスによって前記貯蔵スタックを漸増的に降ろすステップをさらに含む、請求項１０に記載の試料を貯蔵および提供するための貯蔵方法。
12. 前記スパチュラを前記断熱フードの中に第１方向に配置して前記選択された試料容器に係合させかつ前記スパチュラを前記第１方向に対向する第２方向に移動させ前記選択された試料容器を取り出すステップをさらに含む、請求項８に記載の試料を貯蔵および提供するための貯蔵方法。
13. 各貯蔵スタックが少なくとも１つの試料容器を保持する多数の貯蔵スタックを貯蔵するための貯蔵領域と、
    前記貯蔵領域の上側に位置する移送領域と、
    持ち上げデバイスおよび断熱フードを含む電動ロボットと、を有し、
    前記持ち上げデバイスは、所定の貯蔵スタックに係合しかつ前記所定の貯蔵スタックを前記断熱フードに移動させるように構成され、かつ、
    前記電動ロボットは、前記断熱フードの中に位置する前記所定の貯蔵スタックを、前記移送領域の中にて移送するように構成される、モジュール式試料貯蔵装置。
14. 前記持ち上げデバイスは、前記所定の貯蔵スタックを前記断熱フードから前記貯蔵領域の中に移送するようにさらに構成される、請求項１３に記載のモジュール式試料貯蔵装置。
15. 前記電動ロボットは、前記所定の貯蔵スタックをインターフェースユニットの中に移送するようにさらに構成される、請求項１３に記載のモジュール式試料貯蔵装置。
16. 前記インターフェースユニットは中間貯蔵場所を含む、請求項１５に記載のモジュール式試料貯蔵装置。
17. 前記中間貯蔵場所は、記所定の貯蔵スタックの中の多数の試料容器をインターフェースユニットの温度に適合させるように構成される、請求項１６に記載のモジュール式試料貯蔵装置。
18. 前記電動ロボットはスパチュラをさらに含み、
    前記持ち上げデバイスは、所定の貯蔵スタックを、前記貯蔵領域から前記断熱フードの中に前記スパチュラがアクセス可能である位置まで少なくとも部分的に持ち上げるように構成され、かつ、
    前記電動ロボットは、前記スパチュラを前記断熱フードの中に配置し、前記スパチュを前記所定の貯蔵スタックの中の選択された試料容器に係合させ、前記スパチュラを移動させて前記所定の貯蔵スタックの前記選択された試料容器を前記断熱フードから取り出すように構成される、請求項１３に記載のモジュール式試料貯蔵装置。
19. 前記電動ロボットは、前記スパチュラを前記選択された試料容器の下に位置付けて前記選択された試料容器に係合させるように構成される、請求項１８に記載のモジュール式試料貯蔵装置。
20. 前記電動ロボットは、前記選択された試料容器が前記スパチュラの上に配置されるように前記持ち上げデバイスによって前記貯蔵スタックを漸増的に降ろすように構成される、請求項１８に記載のモジュール式試料貯蔵装置。
21. 前記電動ロボットは、前記スパチュラを前記断熱フードの中に第１方向に配置して前記選択された試料容器に係合させかつ前記スパチュラを前記第１方向に対向する第２方向に移動させ前記選択された試料容器を取り出すように構成される、請求項１８に記載のモジュール式試料貯蔵装置。

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