JP5615705B2 - 積層された受容デバイスの積層された数を決定する方法 - Google Patents

Description

本発明の態様は、生物学的標的分子の精製、それぞれ、処理および／または分析のための装置、特に一局面では、少なくとも一つの対象物を検出するための検出デバイスに関する。本発明のさらに別の態様は、生物学的標的分子の処理、精製、および／または分析のために試料を受容するための受容デバイス、および、対象物の、特に受容デバイスの、すなわち、生物学的標的分子を含む、試料の自動処理のための対応装置において使用される受容デバイスの所在記録作成（inventorying）法に関する。

現今、核酸およびタンパク質などの生物学的標的分子の単離、およびさらに処理または分析に際しては、自動化法の使用が望まれることが多い。この方法は、サンプルの高処理能力、各単離／処理における同一処理条件--これは処理結果について結果同士の直接的比較を可能とする--時間の節約、それらのプロセスにおいて使用されることの多い、健康に有害と考えられる物質に従業員が接触する危険度が低下すること、など多くの利点を有する。装置におけるプロセスの円滑なワークフローを保証するには、プロセスの開始前に、必要な消耗品および薬品が装置の上に置かれることが確保されるだけでなく、適正な試料が、適正な位置に、適正な配置または配列として、適正な量、および適正な状態で、例えば、開放状態で配置されることが確保されなければならない。

市場に出回る数多くのデバイスについて、ユーザーは、これらの条件が満たされるかどうかを確かめなければならない。これらの条件は、プロセスの進行中に問題が起きて初めて、満たされていないことに気づくことが多く、そのため、サンプル、時間、および消耗品の損失が生じる場合があり、最悪の場合、装置の損傷を招くことがある。

市場で販売されるいくつかのデバイスでは、ユーザーからこのような作業負担を取り除き、それらを自動的に行う試みが為されている。

これまで、生物試料処理室において光学的画像認識を通じて処理容器を認識することが、当該技術分野において知られる。そのためのアルゴリスムは、捕捉された光学画像から処理容器の輪郭を認識し、その輪郭から該処理容器のタイプを決定しようとする。この画像認識は、処理容器と作業テーブルの間に十分な光学的対比（コントラスト）が存在する場合にのみ、高い信頼度で作動する。

さらに、プロセス制御のために、ディスポーザブルチップを摘み上げ、力を測定することによってディスポーザブルチップの存在を検出することが知られている。この場合、ディスポーザブルチップの検出は、ディスポーザブルチップ用ラックの第1位置において行われる。これが検出されないと、次の位置に進み、ディスポーザブルチップの適正な検出が行われるまで、プロセスは繰り返される。このことから、他の全ての位置が充填されることになる。次に、検出されたディスポーザブルチップは、廃棄物容器の中に投入される。このプロセスは、各ラックにおいて、ディスポーザブルチップについて繰り返さなければならない。ディスポーザブルチップの位置は、プロセス管理のために、ソフトウェア中に恒久的にプログラムされる。

さらに、処理容器の存在が、力測定を通じて、好ましくは、把持部のアクチュエーターの電力消費による間接的力測定を通じて決定されることが知られる。この場合、処理容器のサイズおよび位置は、ソフトウェア中にプログラムされる。適正なサイズおよび位置は、固定的に定められる一連の把持プロセスによって決定することができる。しかしながら、この決定は、状況によっては、十分に高い信頼度で正確でも、および／または高速でもない。

したがって、生物学的標的分子の精製、処理、および／または分析用の装置を、従来技術の欠点が克服されるような方式で提供することが一つの目的である。特に、装置におけるプロセスの安全な(save)実行を保証すること、装置の上に配置される対象物、例えば、受容デバイスおよび消耗品、例えば、処理容器、ディスポーザブルチップ、保存容器、廃棄物容器、消耗品用容器などの所在記録を作成すること、および、設計プロセスおよび、それに必要とされる消耗品と比較することが望ましい。ユーザーエラーを排除するには、この所在記録の作成は、自動的に行うべきである。

さらに別の目的は、対応する方法の提供にある。さらに、例えば、装置に所属するか、または、装置とは別に可動な部品の強化された管理と、装置の上に配置される対象物の、特に、引出し（位置、および配置もしくは整列）または受容デバイスの、存在および／または位置の検出を通じて、プロセス制御を強化しなければならない。

この課題は、少なくとも一つの検出区域を含む、少なくとも一つの対象物を検出するための検出デバイスを有する、生物学的標的分子の精製、処理、および／または分析のための装置であって、前記検出デバイスが、検出区域の少なくとも一つの高さ値（height value）を検出し、該少なくとも一つの高さ値から、それぞれ、該少なくとも一つの対象物の空間位置、および／または配置／整列、および／またはタイプ、および／または存在および／または数および／または状態を決定するようになっている、上記装置によって解決される。

高さという用語は、一般に、参照高さに対する差と理解され、その場合、参照高さは、例えば、検出デバイスの位置によって定義することができるばかりでなく、例えば、対象物の支持面によって定義することもできる。特に、この高さは、垂直距離に関する。高さはさらに、対象物の支持面に対して直角な方向における距離として、あるいは、場合によっては、対象物の受容開口部（例えば受容デバイス）の方向における距離として定義することもできる。典型的には、作業面は装置によって定義され、次いで、高さは、通常、この作業面に対して直角な方向における距離である。さらに、参照高さは、作業面の高さ、または、受容デバイスもしくはその一部の高さと理解することができる。

例えば、参照高さに対する高さを決定するために、高さ値が検出区域と検出デバイスの間の単純な距離測定から得られるように、検出デバイスがその正確な位置を知ることが考えられる。さらに、検出デバイスが、参照面、例えば、作業テーブルに対する、その距離の測定を実行し、次いで、検出区域に対する距離と、参照面に対する距離の間の差を形成することによって、検出区域の高さを決定することも考えられる。本発明による装置によれば、センサーを含むただ一つの検出デバイスによって、いくつかの目的のために使用することが可能なパラメータ、例えば、対象物の空間位置、配置／整列、存在、状態、数、および／またはタイプを検出することができる。状態という用語は、例えば、問題とする対象物が、開放されるか、または閉鎖されるかを意味する。

一般に、対象物の空間位置、配置または整列、存在、状態、数、および／またはタイプの決定のためには、ただ一つの検出デバイスの使用で十分であると特に有利であるが、要すれば、装置においていくつかの検出デバイスを使用することもできる。下記に記述される検出デバイスの特性は、ただ一つの検出デバイスの中に完全にまたは部分的に存在してもよいし、同様に、いくつかの検出デバイスの中に完全にまたは部分的に存在してもよい。

いくつかの態様では、検出される対象物は、受容デバイスである。この受容デバイスは、例えば、ピペットのチップ、特に、ディスポーザブルチップであってもよいし、あるいは、ラック（例えば、ピペットチップ用ホルダー）によって形成されてもよい。ピペットチップ用のラックは、例えば、その中に含まれるピペットチップの、それぞれ、タイプ、サイズに応じて種々の形態特性（例えば、裂け目および隔絶壁の数、幅、および高さなど）を持つことが可能であり、その場合、特性は検出デバイスによって検出され、検出は、該特性を通じて、それぞれ、タイプ、サイズの認識が可能となるように行われる。さらに可能性のある受容デバイスは、例えば、処理容器、例えば、反応管および／または保存容器、廃棄物容器、および／または消耗品用補給容器であるか、あるいは、保護されるべきデバイス部分のためのカバー、および、通常、このような自動化用途に使用される同様の容器である。

装置はさらに、例えば、引出しなどの可動性またはスライド可能な対象物のために、該対象物の正確な位置のチェックを実行することができる。このために、対象物の特異的特性が、その（例えば、カバープレートにおける切込み、それぞれ、凹み（recesses）／ギャップの）閉鎖後に測定される。これらの位置は、形態ファイルの中に保存されるデータと比較され、それによって、違い（deviations）を測定することができ、その後のプロセスにおいて考慮することができる。これは、例えば、小型容器における、それぞれ、マルチウェルプレートの小型ウェル形態におけるピペッティングと、あるいは、それぞれ引出しによって受容される処理容器の正確な位置決めと特に関連し、これは、プロセスの構造安定性（robustness）の強化に役立つ。

高さ値による認識は、光学的画像に比べ、対象物の色彩関連的、および光学的設計からある程度の独立性を可能とするという利点を有する。したがって、色彩は、比較的自由に選ぶことが可能で、例えば、他の目的のために使用することができる。

好ましい態様では、検出デバイスは、対象物の少なくとも一つの検出された高さ値と、参照高さ値の間の差を測定し、その差から積層された対象物の数を決定するようになっている。このために、検出デバイスは、例えば、一対象物または複数対象物の高さ値を検出し、参照高さ値に対する差を測定し、その差から、積層された対象物の数を計算し、その差を、それぞれ、積層された対象物の数に割り当てることができる。装置はさらに、対象物の上記少なくとも一つの高さ値から、積層された対象物の数の外に、そのタイプも決定するようになっていてもよい、すなわち、例えば、その高さ値が、問題とする対象物の一つの積層高さ（stack height）の倍数ではあるが、問題とする他の対象物の積層高さの倍数ではないことを認識することによって、そのタイプも決定するようになっていてもよい。これによって、検出デバイスの効率的使用により、一回の測定によって、対象物に関する二つの情報項目を決定することができる。積層高さという用語は、本明細書においては、付加的に積層される対象物による付加的高さと理解される。積層高さは、同じタイプの各対象物においては同じであるが、異なるタイプの対象物においては異なっていてもよい。

本発明のさらに別の態様では、対象物の存在は、その少なくとも一つの高さ値から決定することができる。これらの態様は、例えば、作業テーブルを高さ方向に走査することによって、処理スペースにおける作業テーブルの所在記録作成の実行を可能とする。高さ値、それから得られる、それぞれ、三次元の高さプロファイルは、デバイスに配置される消耗品を示す。さらに、可動性の対象物または部品については、形態特徴（例えば、辺縁位置および高さ）を検出することができ、これらの特徴の名目（nominal）パラメータ（例えば、名目位置）を、実際パラメータ（例えば、実際の位置）と比較することによって、違いを測定し、それらを、それぞれ、作業試料、消耗品を取り扱う際に考慮することができる。

本発明の好ましい態様は、検出デバイスが、対象物の少なくとも一つの高さ値を、一点測定によって検出するようになっている点で区別される。一点測定とは、対象物の、ある不連続点において（場合場合で異なるが、それぞれ、同じ場所または類似の場所で数回、すなわち、例えば、それぞれ、プロセス精度、またはシステムのこれらの位置の位置決めに由来する違いもこの中に含まれる）高さ測定が実行され、この高さ測定それ自体が、該対象物の数、存在、空間位置、状態、および／またはタイプの決定に与ることを意味する。この高さ測定が、これらのパラメータのいくつかの共通決定のために使用されることは特に好ましい。

本発明の更に好ましい態様は、検出デバイスが、対象物の少なくとも一つの検出区域において、少なくとも二つの高さ値、特に、1本の線に沿って配置される高さプロファイルを検出するようになっている点で区別される。この線は、対象物の、一つまたはいくつかの検出区域に亘って延びることができる。一点測定とは違って、対象物の高さプロファイルの測定は、検出デバイスの、2回の、別々の測定によって決定される、少なくとも二つの異なる点の測定を含む。この場合、検出デバイスは、測定が行われるこの少なくとも二つの点に向けて（例えば、測定される区域が空間的に固定されている場合）移送することができる。検出デバイスは、対象物に対して相対的に可動に配置されることが好ましい。検出デバイスを空間的に固定し、測定される区域を、特に測定される直線に沿って動かすこともできる。上記少なくとも二つの異なる点は、検出デバイスから、互いに独立に、異なる距離離れていてもよいし、等距離離れていてもよく、したがって、検出デバイスに対し、異なる高さまたは同一高さを有していてもよい。

好ましい態様では、装置は、少なくとも二つの高さプロファイルを検出するように配置される。対象物について、好ましくは少なくとも二つの高さプロファイルを測定する際、これらは、対象物の反対側に存在することが好ましいが、同時に、同じ線に沿って、例えば、一つの、または複数のコントロールとして、二つ以上の高さプロファイルを検出することも想定できる。さらに、二つ以上の高さプロファイルが、それぞれ、互いに反対方向に検出されることが好ましい。この場合、反対方向に検出される二つの高さプロファイルは、方向が異なるのみで、同様の直線、または同じ直線に沿って検出されるか、あるいは、検出は、対象物の異なる検出区域において実行されることが想定できる。この場合、互いに対向する、対象物の二つの前面における、互いに反対方向の検出は特に好ましい。対象物当たり二つ以上の高さプロファイルを測定することによって、測定の確度および精度を高めることが可能であり、さらに、例えば、対象物のねじれに関して付加的情報を検出することができる。多くの場合、二つの高さプロファイルを測定することで十分である。

特に好ましい態様では、検出デバイスは、検出区域を照射し、三次元画像を生成することが可能な、少なくとも一つの、好ましくは正確に一つの、放射線源、および／または、該検出区域から放射するか、または入射する放射線の強度を測定するための、少なくとも一つの、好ましくは正確に一つのセンサーを含む。本発明の意味における三次元画像とは、高さ値が、それぞれ、高さ方向に対して直角な平面における位置に依存して検出されることを意味し、その際、高さ方向に対して直角な平面の二次元における位置は変動可能である。その場合、部分（直線または単一点）の外に、完全平面を検出してもよい。検出区域から放射する放射線は、該検出区域によって反射される、放射線源の放射線を含むことが好ましい。放射線源およびセンサーは、それに沿って、一つまたは複数の高さプロファイルが測定される直線に対し、互いに相対的にある角度に、好ましくは実質的に直角に、配置される。これによって、例えば、三角法によって高さ測定が可能とされる。ただし、この方法では、放射線源とセンサーの間の空間的ずれによって長軸方向にほんの僅かな死角の生ずるのを許容しなければならない。

好ましい態様では、装置は、好ましくは検出デバイスによって検出される区域が配置され、特に、その場所における予め指定された区域となる、処理空間を含む。特に、処理空間の予め指定された区域は、少なくとも一つの対象物を受容するようになっていて、その場合、該予め指定された区域は、特に、受容容器または引出しである。このようにして、特定される、および／または、輸送デバイスによって受容される、対象物を見出すために、全処理空間を走査または検出する必要はない。その結果、処理スペースに関する所在記録作成の速度が増す。好ましい態様では、検出デバイスは、処理スペースにおける対象物に対し相対的に可動に配置される。したがって、処理スペースを走査することによって、所在記録を作成できる。

特に好ましい態様では、装置は、対象物を輸送するための輸送デバイスを含む。その場合、検出デバイスは、少なくとも一つの対象物を輸送するための輸送デバイスに直接配置するか、または、少なくともその近傍に配置することが好ましい。これによって、処理スペースに一つの可動デバイスしか必要でなくなり、そのため、節約、および、複雑性のより少ない制御または調整が実現される。このような配置によって、処理スペースに配置された対象物の検出が可能となるばかりでなく、対象物の把捉、輸送、または開放の際にもプロセス制御を実行することが可能となる利点が得られる。これによって、対象物の安全な取り扱い、すなわち、対象物の受容、輸送、および開放、ならびに、輸送デバイスの上に配置された消耗品の制御が可能となる。したがって、プロセスの全体連鎖を管理することが可能となる。すなわち、処理スペースおよび処理区域に配置された対象物の位置およびタイプ、輸送デバイスにおける対象物の位置、および、処理区域における、一つまたは複数の対象物の安全な開放、の管理が可能となる。

好ましい態様では、輸送デバイスによって搬送、または受容、または把捉される対象物、特に、輸送デバイスによって搬送される複数の対象物の内、検出デバイスのセンサーに対し、最も近傍の、すなわち最も近い対象物、好ましくは、積層された対象物の検出区域の、少なくとも一つの高さ値が、検出デバイスによって検出できる。したがって、対象物のタイプばかりでなく、積層された対象物の数も、すなわち、センサーに対してもっとも近傍の、またはもっとも近い対象物と、参照面または参照高さとの間の距離または分離度によって検出することができる。この方法はさらに、検出デバイスに対する、または、検出デバイスに属する評価ユニットに対する、参照面の位置が既知である限り、処理テーブルの上に配置される、あるいは、処理空間の中に別のやり方で配置される積層された対象物に対しても適用することができる。高さプロファイルによって対象物を特定した後、さらにその後、個々に積層された複数対象物の高さの合計を含む距離、および、単体の積層された対象物の高さによって対象物の数を決定するには、検出デバイスまたは評価ユニットに対する、単一対象物の高さが既知であるか、または、検出デバイスによって決定可能でなければならない。

好ましい態様では、センサーは、超音波センサーまたはレーザーセンサーとして実行される。一つ以上の部品における超音波センサーおよびレーザーセンサーの組み合わせもできる。このようなセンサーは、産業界では通常、距離測定のために使用される。さらに、検出デバイスは、放射線源として超音波エミッターおよび／またはレーザーを有していてもよい。一般に、高さを測定し、三次元画像を生成することができるものであれば、全ての放射線源が、本発明にとって好適である。

本発明のもう一つの態様によれば、生物学的標的分子の処理、精製、および／または分析のために試料を受容するための受容デバイスが提供される。この受容デバイスは、該受容デバイスの特定のために高さプロファイルを規定する、少なくとも一つの特定要素を有する。その場合、高さプロファイルは、少なくとも一つの高さ測定について提供され、1本の線に沿って、好ましくは1本の直線に沿って、少なくとも複数のセクションに延びる。その場合、線は、受容デバイスの外部輪郭に沿って延びてもよい。1本の線に沿って検出区域を配置することによって、対象物の検出区域の走査は、該線に沿って行うだけでよくなる。線はさらに、曲線として、または、円の弧として配置されていてもよい。高さプロファイルとは、少なくとも二つの異なる高さを持つプロファイルと理解される。ただし、その場合、ある高さは「無限」として検出される場合がある、特に、特定要素がギャップを有し、そのために、検出デバイスが、例えば、受容デバイスの支持面、または、異なる対象物までの距離を検出するなど、誤った測定が存在するときには、無限として検出される場合がある。この高さプロファイルは、受容デバイスの特定に有用であり、それによって、受容デバイスの一タイプを、受容デバイスの別タイプと区別することが可能となる。

好ましい態様では、高さ測定用に少なくとも一つの特定区域、好ましくは、高さ測定用に少なくとも二つの特定区域、すなわち、互いに独立で、同じまたは異なる高さを有する複数の特定区域を有するように、高さプロファイルが提供される。これによって、複数の受容デバイスを区別することが可能となる。

その場合、この少なくとも二つの特定区域は、高さプロファイルに沿って、特に1本の線に沿って、互いに隣接して、および／または、互いに距離を置いて配置されるように意図されることが好ましい。したがって、好ましい態様では、上記少なくとも一つの特定区域は、特に、実質的に1mm〜10mm、好ましくは実質的に2〜8mm、さらに好ましくは実質的に3〜6mmの線に沿った長さを有していてもよい。さらに、高さプロファイルは、線に沿って異なる長さを持つ、少なくとも二つの特定区域を有することができる。

その場合、好ましい態様では、上記少なくとも一つの特定区域は、線に対して横断的な、実質的に1 mm〜実質的に10 mm、好ましくは実質的に2〜8 mm、さらに好ましくは実質的に3〜5 mmの幅を有する。さらに、少なくとも一つの特定区域の少なくとも一つ、好ましくは、それぞれが、四辺形、好ましくは長方形となるように設計することができる。一般に、区域については、特定区域として、他の形態も、例えば、円形、楕円形、または多角形特定区域も想定が可能であり、その場合、これらの区域は、次に少なくとも、最小四辺形の、それぞれ、好ましくは長方形の基礎区域を含むべきである。

好ましい態様では、高さプロファイルは、それぞれ、特定区域に隣接し、好ましくは、特定区域と、該特定区域に対して直角な各接続区域との間に形成される、少なくとも一つの検出辺縁を有する。その場合、辺縁は、それに沿って高さプロファイルが検出される線に沿う、長手方向延長線（longitudinal extension）に対し実質的に直角に配置されてもよい。上記少なくとも一つの辺縁は、対象物を、別の対象物から区別するのに適している場合がある。

したがって、更に好ましい態様では、二つの特定区域は、接続区域の反対側に隣接し、その際、接続区域に隣接する特定区域はいずれも、異なる高さを持ち、かつ、任意に、異なる長さおよび／または幅を持ち、特に、接続区域は、両特定区域の間の線に沿って配置される。

特に好ましい態様では、高さプロファイルは、特に、受容デバイスの外部輪郭に沿って延びる線に対して直角な鏡面に対し、実質的に対称、好ましくは、鏡像／反射対称、または点対称である。例えば、鏡像対称的、または点対称的高さプロファイルを得るために、鏡面に対し特定区域をどのように配置することが可能か、という工夫は当業者の知識の範囲内にある。こうすることによって、受容デバイスの適切な認識の確度をさらに向上させることができる。一つの、または複数の特定区域の長手方向延長線の方向に延びる線に沿って高さプロファイルを検出することが好ましく、そのようにすると、それに沿って高さプロファイルが測定される線に対して実質的に直角の面の両側における特定区域は、高さプロファイルを変えることなく、異なる幅を持つことができる。

高さプロファイルが、対称的形状を持たないように、好ましくは、鏡像／反射対称的、または、点対照的形状を持たないように設計することもできる。

その場合、それに沿って高さプロファイルが検出される線に対し実質的に直角な面の両側の特定区域は、異なる長さおよび／または高さ、および、任意にさらに、異なる幅を持つことができる。

好ましい態様では、受容デバイスは、それぞれ、少なくとも第1または第2特定要素を含む、少なくとも二つの対向する側面（sides）であって、特に、受容デバイスの中央軸に対し、互いに、軸方向に対称的に形成される、対向する側面を持つ外部輪郭を有する。したがって、高さプロファイルが、両側面において検出デバイスによって走査されると、二重走査または検出により、受容デバイスのタイプの認識においてより高さの確実性を実現することができる。

好ましい態様では、受容デバイスは上面を有し、該上面から、受容される試料が、中央軸と平行して該受容デバイスから抽出されるか、または取り出され、それぞれ受容デバイス内に放出されるか、または配置される。ここで、高さプロファイルは、該高さプロファイルの高さ測定が上から行われるように配置される。その場合、特定区域の少なくとも一つ、好ましくは、特定区域の全てが、中央軸に対して直角に配置されてもよい。

特定区域の少なくとも一つは、受容デバイスの上縁と、実質的に同じ高さを有することができる。

好ましい態様では、受容デバイスによって受容される試料は、消耗品、例えば、処理容器またはディスポーザブルチップ；直接的接触から保護されるデバイス部分、例えば、サンプルに影響を及ぼすためのマグネット；生物学的標的分子の処理、精製、および／または分析のための試料、例えば、該標的分子を含むサンプル混合物またはサンプル液、溶解混合物、結合混合物、バッファー混合物、洗浄混合物、溶出混合物、または、他の処理混合物、例えば、酵素、プローブ、ピペット採取可能な分離物質、例えば、磁気ビーズ由来縣濁液、PCR、アッセイ、および／またはアレイなどの下流応用のための基礎試料、を含む群から得られる。

一態様では、受容デバイスは、試料を受容するために一端を閉鎖させた、少なくとも一つの受容容器を有することができる。その場合、受容容器は、8μl〜7000μl、好ましくは10μl〜5000μl、もっとも好ましくは15μl〜3000μlの容量を含むことができる。

一態様では、受容デバイスは、複数の、好ましくは8個の受容容器を有し、該受容容器は、好ましくはマトリックス状に配置される。

さらに好ましい態様では、受容デバイスは、２つの、好ましくは対向する、試料を受容するための側面に、少なくとも１つの受容区域開口（open）を有する。このような受容デバイスの例は、ディスポーザブルチップである。

さらに、受容デバイスは、輸送デバイスの持ち上げ（lifting）要素中を貫通するための、少なくとも一つの、好ましくは少なくとも二つの通路を有するように設計することができる。

好ましい態様では、一方が他方の上に配置される二つの受容デバイスは、互いの上に配置される受容デバイス同士が、互いに対し、予め指定された軸または方向に積層可能であるように、好ましくは、受容デバイスの個々の高さの合計よりも小さい共通総高さ（common total height）を有するようにかみ合う(engaged)ような形状を持ち、その際、好ましくは、これらの受容デバイスは、いくつかの積層された受容デバイスのそれぞれの通路が、1本の線に沿って互いに一列にならぶように積層可能である。その場合、積層可能な受容デバイスは、該受容デバイスの総高さの80%未満の積層高さを有することができ、その際、積層高さは、好ましくは、実質的に50 mm未満、および／または、実質的に5 mm以上、さらに好ましくは10〜40 mmの間、もっとも好ましくは15〜30 mmの間である。その場合、ある受容デバイスの下面は、積層のために、ある受容デバイスの上面に置くことができる。複数の態様では、受容デバイスは、一個の物品として一体的に、例えば、一つのプラスチック部品（好ましくは、ポリマー系の）から形成される。

一態様では、受容デバイスの側壁は、部分的に二つの特定区域の間を走査線の方向に延びる、ヒトの指によって圧される可撓性加圧区域（flexible pressure area）を有することができる。

対象物は、容器、消耗品、液体、および／または、同様の物品を受容するための受容デバイスであってもよい。特に、対象物は、処理容器、ディスポーザブルチップ、ディスポーザブルカバー、または別の消耗品、または、少なくとも一つの処理容器のためのラック、一つのディスポーザブルチップ、一つのディスポーザブルカバー、または、別の一つの消耗品であってもよいし、あるいは、引出し、または廃棄物チャンネルであってもよい。

本発明のさらに別の態様によれば、前述の装置は、前述の対象物のために、好ましくは、前述の受容デバイスの形状を持つ対象物のために提供される。

本発明のさらに別の態様によれば、対応する装置において、生物学的標的分子を含む試料の処理に必要とされる対象物の、所在記録を作成するための、位置決定のための、および／または方向決定のための方法であって、引出し、容器、消耗品、および／または同様の物品などの、各対象物の検出区域の少なくとも一つの高さ値を検出し；該高さ値から、該装置における各対象物の空間位置および／または方向／整列、および／またはタイプ、および／または存在、および／または数、および／または状態を決定する方法が提供される。

対象物は、その空間位置、方向、タイプ、および／または状態の決定がプロセスの進行にとって重要である装置の成分に関するものであってもよいし、あるいは、デバイスの上に配置される対象物であってもよく、後者の場合、その存在および／または数も、更に前述の他の態様に関与し得る。装置のこのような成分の例としては、引出し、消耗品および薬品用の廃棄物容器、一次または二次反応管を受容するためのアダプター、各サンプル容器、その後の再使用のための使用済みディスポーザブルチップ保存用アダプターがある。デバイスの上に置かれる対象物の例は、上述の通りである。

方法の好ましい変形では、高さ値を検出するための一点測定は、対象物の空間位置、および／またはタイプ、および／または存在、および／または数、および／または状態を決定するために実行される。これによって得られる値は、以前に決定された対応するデータと比較される。次に、この比較結果は、装置におけるプロセスのワークフローの制御に使用される。高さ値の測定において得られた結果と、以前に決定されたデータとの間に違いが生じた場合、好ましくは任意に、表示が提供されてもよい。このような場合、ユーザーは、必要に応じて、その違いを取り除くようにパラメータを変更してもよい。したがって、プロセスの進行中に仮に問題が、例えば、その設計プロセスのために十分に供給されない消耗品、閉鎖したままの容器、不適切に負荷された消耗品、負荷時の誤差によって生じた対象物の位置のずれなどによって引き起こされた場合でも、それを回避することが可能となり、円滑なプロセス進行を保証することができる。

さらに好ましい態様は、検出区域の少なくとも二つの高さ値、特に、高さプロファイルが検出される点で区別され、その場合、高さプロファイルは、好ましくは1本の線に沿って配置される。その場合、少なくとも一つの高さ値、特に高さプロファイルは、それに基づいて対象物のタイプが決定される特定パターンであってもよい。得られた高さ値、特に高さプロファイルは、以前に決定された対応するデータと比較され、その比較結果は、装置におけるプロセス進行の制御のために使用される。高さ値の測定において得られた結果と、以前に決定されたデータとの間に違いが生じた場合、好ましくは任意に、表示が提供されてもよい。

ある態様では、第1高さプロファイルの検出前に、少なくとも一つの較正線に沿って少なくとも一つの較正高さプロファイルが検出される。さらに、多くの場合必要とされないとしても、もし望むなら、プロセスの進行中に、較正高さプロファイルを決定することもできる。さらに、同じ較正線に沿って、いくつかの較正高さプロファイルを検出することもできる。次に、これから、例えば、平均値を形成することもできる。さらに、いくつかの較正線に沿って、いくつかの高さプロファイルを検出し、可能性のある違いまたは誤差を決定し、それぞれを排除することもできる。測定数の増加と共に努力は増すものであるから、較正用の同じ較正線に沿って、好ましくは5回未満、さらに好ましくは3回未満、さらに好ましくはただの1回の測定が行われる。特に好ましい態様では、少なくとも一つの較正線の、較正高さプロファイルが測定され、該較正線は、そこでは、対象物がまったく検出されない、装置内のある位置に位置づけられ、以後の高さ測定は、得られたこの高さプロファイルを、基礎、すなわち、参照プロファイルとして使用する。このことは、この測定された高さプロファイルは、参照プロファイルの情報（例えば、参照プロファイルに応じた検出区域の選択など）を用いて測定されること、さらに処理されること（例えば、該高さプロファイルと、参照プロファイル、または、平均化、すなわち平滑化された参照プロファイルの間の差を形成すること）を意味する。このような較正線が、作業区域、例えば、引出し区域の中に配置されると特に有利である。

さらに別の好ましい態様では、デバイス内において、定められた名目位置を持つ第1辺縁に対して直角に延びる、少なくとも一つの較正線に沿って、少なくとも一つの高さプロファイルが測定される。さらに、デバイス内において、定められた名目位置を持つ第2辺縁に対して直角に延びる、少なくとも一つの較正線に沿って、少なくとも一つの高さプロファイルが測定され、その際、第1辺縁は、第2辺縁に対して垂直に配置される。以前の測定において得られた高さ線から、定められた辺縁の実際の位置が決定される。これらの辺縁の実際の位置は、その名目位置と比較され、これらの定められた辺縁の、実際の位置と名目位置の間の比較から得られた情報は、装置におけるプロセスのその後の進行の制御のために使用される。

この場合、第1および／または第2辺縁は、四辺形、好ましくは長方形の、凹みまたはギャップまたは突起の境界部によって形成されてもよい。

上記測定によって、装置のシステムの中に保存される数値に対する違いを決定することができ、これは、いわゆるオフセット値を与える。このようにして決定される、名目値と実際の値の間の食い違いは、種々の異なる反応に導く可能性がある。プロセスの進行中にこのようにして決定される、現実の実際の位置を、例えば、装置の他の成分または消耗品、例えば、それぞれ、ピペットチップ用のラック、または、極小断面を持つマルチウェルプレート、単一のサンプル容器、小径を持つ各反応管の位置の規定のために使用する可能性がある。違いがあまりにも顕著で、その後のプロセスをそのような違いに合わせて調整することは理に適わない場合が起こり得る。例えば、開放引出しの名目位置が規定され、この位置が、閉じられた引出しの実際の位置よりも相当に違う場合がそれである。したがって、このような場合、特に、例えば、定められた辺縁の名目位置と実際の位置の間の食い違いが、あらかじめ定めた値を超えた場合、エラーメッセージを表示するようにすることもできる。

好ましい態様では、互いに平行な線に沿って、各高さプロファイルが数回検出される。これらの線は、それぞれ互いに対し、好ましくは2 mm未満、側方にずらされる。

本発明による方法の好ましい態様では、積層された対象物の数が、該対象物の検出区域と、参照高さの間の高さ差から決定される。好ましくは、検出区域の高さ値の測定から、いくつかの情報項目、すなわち例えば、対象物のタイプおよび数が同時に決定できる。

好ましい態様では、積層対象物のタイプおよび数は、下式によって決定される。

上式において、h_Tは、決定された高さプロファイルを持つ対象物の検出区域における、少なくとも一つの検出された高さ値と、参照高さの間の高さ差であり、n（n>=1）は、積層された対象物の数であり、h_SOは、二つの隣接する積層された対象物の間の積層高さであり、dは、対象物の検出区域の高さ（定められた参照点に対する）である。積層高さh_SOは、好ましくは、二つの隣接する積層された対象物の検出区域間の距離を表す。通常、この値は、ある特定タイプの対象物については、どのぐらいの数のその対象物が積層されているかとは無関係に、同じである。ある対象物について、種々の代替物の積層高さは、実際に同じであってもよいが、それらは（例えば、種々のピペットチップ用ラック、または、種々のタイプの反応管または保存容器について）、異なっていることが好ましい。さらに、タイプの異なる対象物は、同じまたは異なる積層高さを有していてもよい。したがって、例えば、ピペットチップ用の各ラック、および、あるタイプの保存容器は、同じ積層高さを持ってもよいが、一方、それらは、他のピペットチップ用のラック、および異なるタイプの反応管の積層高さと異なっており、その際、後者は、再び、互いに同じ積層高さを持ってもよい。測定が行われる位置に一つしか対象物が存在しない場合、n=1であり、したがって、h_T=dである。もしも高さh_Tが十分な精度で決定可能であり、積層高さh_SO、または、問題とする対象物の検出高さが適切な方式で異なっているならば、該対象物のタイプばかりでなく、その数nも、測定値h_Tから明瞭に導き出すことができる。

その場合、少なくとも一つの対象物は、輸送デバイス、例えば、グリップ、展開器（spreader）などによって把捉することができ、受容された対象物の検出区域の少なくとも一つの高さ値を検出することができる。したがって、好ましくは、積層された対象物の数および／またはタイプは、該対象物が、輸送デバイスの上に置かれているか、中に納められている間に決定される。さらに、高さ差は、検出デバイス、特に、レーザーおよび／または超音波エミッターに直近の積層された対象物に基づいて決定されることが好ましい。

本発明による方法の好ましい態様では、積層された対象物の数および／またはタイプは、それらが輸送デバイスによって把捉される間に決定される。その場合、好ましくは、把捉および検出される対象物の内の一つ以上が、輸送デバイスによって取り外され、その場合、好ましくは、個々の対象物だけでなく、いくつかの対象物、または全ての対象物が同時に取り外しできる。

好ましくは、この取り外しの後、輸送デバイスによって把捉される対象物の数が減少したかどうか、および／または、対象物が、輸送デバイスから解放されたかどうかを決定することができる。

さらに好ましい態様では、本発明による方法は、対象物が、ピペットチップを受容するための開口部であって、好ましくは該開口部よりも大きなフランジを持つ、いくつかの開口部を持つ区域を有する点で区別される。該区域の高さプロファイル、特に、各開口部の境界部における点の、少なくとも一つの高さ値を検出することができ、その場合、ピペットチップの存在および／または数は、高さプロファイルおよび／または各少なくとも一つの高さ値に基づいて検出される。

物質によって充填することが可能な対象物内の区域、または、例えば、ラックの、すなわち、対象物のフレーム内の、いくつかの部分（各受容デバイス）を走査することによって、充填された部分の数、例えば、ピペットチップの数、または物質の存在を決定することができる。なぜなら、空の受容区域、対象物の各受容容器、例えばラック、と比べて、充填された部分、例えばピペットチップ、各物質、の存在下では、充填可能な対象物、例えばラック、の同じ位置で異なる形態的特徴が生じるからである。このようにして、例えば、ピペットチップの正確な数、およびそれらの位置を決定することができ、ソフトウェアプログラミングによって要求される位置は不要であり、したがって、ディスポーザブルチップの受容のために誤って位置づけられる対象物によるユーザーエラーは排除される。さらに従来技術に記載されているものとは違って、本発明では、ピペットチップは接触無しに測定されるので、ピペットチップが無駄に廃棄されることはない。

作業テーブルなどのプロセス区域の所在記録の作成後直ちに、ユーザーに対し、選ばれた注記（script）を持つ、処理可能なサンプルの数についてフィードバックを与えることができ、あるいは、例えば、廃棄物容器を空にする、引出しを閉める、または、不適切に負荷された消耗品を交換するなどの行動を取るようユーザーに対し求めることができる。

本発明によるデバイスによれば、カバーを持つ容器または対象物について、それらの容器が、開放されているか、または、カバーによって閉鎖されているかをチェックすることができる。

誤操作（カバーが閉鎖）の場合、例えば、ユーザーに開放を課すことができる。さらに、処理スペースにおける部品および寸法は、常に、いくつかの許容度に悩まされる。それにも拘らずプロセス中に小さい容器または対象物を標的するには、ロボットまたは輸送デバイスに対する実際の位置を、上述の方法によって測定することができ、その後の処理法において考慮に入れることができる。

本発明はまた、開示の方法を実行するためのデバイスにも言及し、さらに、方法の各単一ステップを実行するためのデバイス部品を含む。したがって、本法に関連して記載される個別的特徴は、さらに、該デバイスおよびデバイス部品にも類似的に移行することができる。本法のステップは、ハードウェア成分によって、対応するソフトウェアによってプログラムされるコンピュータによって、それら両方の組み合わせによって、または、他の任意の方法によって、実行することができる。さらに、本発明は、個別に記載されるデバイスがそれにしたがって作動する方法にも向けられる。

本発明は、デバイスの各機能を実行するための方法ステップを含む。したがって、該デバイスおよびデバイス部品に関連して記載される個別的特徴は、類似的に方法にも移行することができる。

本発明のさらなる特徴および利点は、本発明のいくつかの態様が、図面の助けを借りて詳細に記述される、下記の説明から明らかである。

図１は、本発明の第1態様による対象物（受容デバイス）の斜視図を示す。 図２ａは、本発明の第2態様による対象物（受容デバイス）の斜視図を示す。 図２ｂは、受容容器中の図２ａの第2態様の対象物の斜視図を示す。 図３ａは、本発明の第3態様による対象物（受容デバイス）の上面図である。 図３ｂは、図３ａに示す、本発明の第3態様による対象物の側面図を示す。 図４ａは、本発明の第4態様による対象物（受容デバイス）の斜視図を示す。 図４ｂは、本発明の第5態様による対象物（受容デバイス）の斜視図を示す。 図４ｃは、本発明の第6態様による対象物（受容デバイス）の斜視 図を示す。 図４ｄは、本発明の第7態様による対象物（受容デバイス ）の斜視図を示す。 図５は、本発明の第8態様による対象物の斜視図を示す。 図６は、本発明の第9態様による対象物（受容デバイス）の斜視図を示す。 図７は、本発明の第10態様による対象物（受容デバイス）の斜視図を示す。 図８は、本発明による検出デバイスを有する輸送デバイスの斜視図を示す。 図９は、本発明による、検出された高さプロファイルを表す第1グラフを示す。 図１０は、本発明による、いくつかの検出された高さプロファイルを表す第2グラフを示す。

図1は、本発明による第1対象物（受容デバイス）1aを示す。この第1対象物1aは、生物学的標的分子の精製、または処理、および／または分析のためのデバイス（図示せず）の中に輸送することが可能な、プロセス関連のプラスチック部品である。第1対象物1aは、例えば、マグネットを挿入することが可能な、8個の受容区域3aを有する。

第1対象物1aは、2本の通路5aを有する。この通路5aは、輸送デバイスが、2本の指--これらの指は通路5aを貫通する（下記の図8を参照）--で第1対象物を把捉する役割を果たす。

この対象物は、互いに直角な、長軸L、中央軸M、および横軸Tを定める。対象物、特に通路5aは、中央軸Mの周囲にほぼ軸対称であり（検出区域を除く、下記参照）、平面L-MおよびT-Mに対し鏡像対称である。

受容容器3aは、それぞれ、その上端に開口部7aを有し、その上方境界部は、通路5aの上方境界部と同じ高さに形成される。本発明による対象物に関しては、「上方」とは、受容容器3aの内容物が、その中に配置されるか、またはそこから抽出される側である。この8個の受容容器3aの開口部7aの周囲に、対象物は、長軸Lと平行な二つの長軸辺11a、および横軸Tと平行な、二つの横軸辺13a、15aを持つ、長方形フレーム9aを有する。

横軸辺13a、15aには、各認識区域または検出区域が配置される。検出区域には、参照高さに対して予め指定された高さを持つ一側面における一点測定のための区域20aが設けられる。参照高さは、対象物の支持面または支持辺縁（例えば、フレーム9aの下端または上端）によって規定することができる。この高さは、検出デバイスと検出区域の間の距離を測定することによって決定される。一点測定では、参照高さに対する相対位置は、検出デバイスにとって既知であり、したがって、高さは、一点測定のために設計される区域と、参照高の間の（垂直）距離として測定することができる。次に、この高さから、対象物のタイプを認識することができる。

それぞれ対向する横軸辺13a、15aに沿って延びる検出区域は、さらにそれぞれ、横軸Tに対して平行に走る高さプロファイルを規定した。各検出区域は、検出区域22aを持つ突起、一点測定のために設計される区域20a、および凹みまたはギャップ26a、および、検出区域22aを持つ突起の外縁における二つの隆起を含む。検出区域22aを持つ突起、凹みまたはギャップ26a、および隆起は、それぞれ、高さプロファイルにおいて辺縁を形成するが、横軸Tに沿う、その高さおよび位置は、特定用特徴として比較的容易に、高い信頼度で読み取ることが可能であり、したがって、対象物の特定にとって特に好適である。

横軸辺13a、15a（横軸Tと平行）に沿う線に沿って高さプロファイルを走査することによって対象物を検出する場合、高さの測定は、検出デバイス（その位置は、参照高さに対して規定される）と、検出区域の対応する表面領域部の間の距離、好ましくは垂直距離で十分である。この場合、高さプロファイルの辺縁を検出し、評価することによって対象物を特定することができる。なぜなら、それらは、異なる高さを持つ検出区域セクションによって形成されるもので、それらは、検出デバイスによって認識することが可能だからである。

第1および第2横軸辺13a、15aにおける検出区域は、中央軸Mの周囲に軸対称的に配置される。したがって、両検出区域において、高さプロファイルが、それぞれ、反対方向Sに向かって走査されると、類似の、場合によっては同一の高さプロファイルが得られる。これによって、高さ測定に影響を及ぼすことなく、対象物を鏡像的に配置することが可能となる。さらにこれによって、両横軸辺13a、15aの検出区域の走査による測定が可能となり、それによって、対象物の位置どり（positioning）をさらに厳密に認識することが可能となる。

さらに、異なる対象物は、一点測定のために設計される区域20aの異なる高さによって、または、横軸辺13a、15aに沿う異なる高さプロファイルによって特定することができる。

図2aには、本発明による第2対象物1bが示される。本発明による第2対象物1bでは、同じ機能を持つ区域は、数字の後に"a"ではなく"b"が続くことを除いて、本発明による第1対象物1aと同じ参照番号を有する。本発明による第2対象物1bは、本発明による第1対象物、より正確に述べるとサンプル受容容器の場合と同様、プロセスに関連するプラスチック部品に関する。

第2対象物1bでは、フレーム9bの部品は、同時に、各開口部7bのフレームも形成する。第1対象物1aの場合と同様、第2対象物1bも、その横軸辺13b、15bに沿って、検出区域20bによる一点測定のため、および、複数点または線測定における高さプロファイルのために指定される区域または突起を備え、辺縁（異なる高さを持つ検出区域20b、21b、22b、23b、24b、25bを有する突起によって規定される）を持つ検出区域を有する。横軸辺13b、15bの中央には、長方形の凹み／ギャップ26bが形成される。したがって、検出デバイスは、線測定の範囲で走査方向Sにおいて左検出区域を検出する場合、ほぼ下記の高さプロファイルを測定する：高高さ区域、低高さ区域、高高さ区域、低高さ区域、凹み／ギャップ、低高さ区域、高高さ区域。この場合、それぞれの区域（検出区域20b、21b、22b、23b、24b、25bを持つ突起によって規定される）は、この第2対象物の横軸辺13b、15bに沿って異なる長さを持つことができる。横軸辺に沿う異なる長さ、および、突起の検出区域または凹み／ギャップの異なる高さに由来する、辺縁の配置およびタイプから、該対象物のタイプを特定することができる。

図2bは、特に、本発明による対象物1aおよび1bの受容容器30を示し、ここで、図2bの受容容器には、対象物1bのみが示される。受容容器30は、特に補給容器1aまたは1bのための収容ユニットであり、生物試料処理用デバイスの中に、例えば図7に示すその引出しの中に挿入または陥入ができる。この受容容器30は、それぞれ一つ以上の積層された対象物を受容することが可能な、二つの部分域32を有する。したがって、図2の左部分域は、積層における最下段および最上段対象物を示し、図には、その間に横たわる対象物は表示されていない。輸送デバイス（図8参照）は、受容容器30から、同時に一つ以上の対象物を取り出すか、またはその中に納めることができる。

図3aおよび3bは、本発明による第3対象物、図4aは第4対象物、図4bは第5対象物、図4cは第6対象物、および、図4dは第7対象物1c、1d、1e、1f、1gを示す。第3、第4、第5、第6、および第7対象物1c、1d、1e、1f、1gにおいて、同じ機能を持つ区域は、数字の後に"a"ではなく"c"、"d"、"e"、"f"、または"g"が続くことを除いて、本発明による第1対象物1aと同じ参照番号を有する。図3aから4dの対象物は、特定要素を除いて、同じに、または同様に形成される。

図3aの第3対象物1cは、横軸辺13cに、線測定用の検出区域を有し、該区域は、対称的に、好ましくは、長軸方向Lの対称線に対して鏡像対称的に配置される二つの突起を有し、これらの突起は、それぞれ、第1特定区域20c、21c、および第2特定区域22c、23cを有し、その際、第2特定区域は、第1特定区域とは異なる高さを有し、好ましくは、第1特定区域は、第2特定区域よりも高い。第1特定区域20c、21cは、第2特定区域22c、23cに直接隣接する。第1特定区域20c、21cと第2特定区域22c、23cの間には、第1特定区域20c、21cを第2特定区域22c、23cに接続する、それぞれの接続区域28cが配置され、その配置は、この接続区域28c（この区域を用いて整列されるものはない）と、特定区域の間に辺縁が形成されるように為される。横軸辺13c上にはさらに、可撓性加圧区域14cが、ヒトの指による加圧のために配置される。加圧区域14cにより近づきやすくなるように、特定区域20cおよび21cの間の近傍に、接近を可能とするようにギャップが配置される。

本態様では、第1特定区域20c／22cは、長軸Lが存在する表面を実質的に二分する面の、好ましくは一側に配置され、一方、第2特定区域21c／23cは、その面の他側に配置される。横軸辺13c上の特定区域20c／22cは、好ましくは、横軸辺15c（図示せず）上の特定区域20c／22cに対し回転対称的に配置され、その配置は、両横軸辺13cおよび15cの対面像が、少なくとも、これらの特定区域の位置に関して同じとなるように為される。同様のことが、特定区域21c／23cについても適用される。

さらなる態様では（図無し）、第1特定区域20c／21cは、突起29cと組み合わせてもよいし、あるいは、その長さが、任意に、区域20cまたは21cの一方と異なってもよい、ただ一つの区域を有する、特定区域22cまたは23cと組み合わせてもよい。

図4aに示す、本発明による第4対象物1dは、それぞれ、横軸辺13d、15dにおいて特定区域20dを持つ突起を有する。この特定区域20dの両側において、該突起は、特定区域20dに対して垂直または直角に配置される接続区域28dを有し、これら接続区域は、それぞれ、特定区域20dと辺縁を共有する。さらに、本発明による第4対象物は、該第4対象物1dの設置に役立つ、もう一つの突起29dを有してもよい。その大きさは、該横軸辺に沿って高さプロファイルを検出する、検出デバイスによって検出されることがないように選ばれてもよい。このようにして、対象物のタイプは、例えば、横軸辺に沿う、対象物の高さプロファイルの線測定によって検出することが可能となり、そのため、対象物を、別の対象物と区別すること（例えば、第3対象物1cを、第4対象物1dから区別すること）が可能となる。

本態様では、特定区域20dは、長軸Lが存在する表面を実質的に二分する面の、好ましくは一側に配置され、一方、突起29dは、その面の他側に配置される。特定区域20dは、横軸辺13dにおいて、好ましくは、横軸辺15d上の特定区域20dに対し回転対称的に配置され、その配置は、二つの横軸辺13dおよび15dの対面像が、少なくとも、これらの特定区域の位置に関して同じとなるように為される。同様のことが、突起29dについても適用される。

図4bに、本発明による第5対象物が示される。これは、ちょうど第4対象物1dと同様、それぞれ、検出区域20eおよび二つの接続域28eを持つ、一つの突起を有する。第4対象物1dと同様、第5対象物1eも、第5対象物1eを設置するための突起29eを有する。第5対象物1eの特定区域20eは、第4対象物の特定区域20dと同様、長軸Lに対して逆鏡像的に配置される。したがって、第4および第5対象物1d、1eは、簡単に認識することができる（すなわち、異なるタイプの対象物から識別すること、および、それぞれを互いに識別することができる）。

本態様では、特定区域20eは、長軸Lが存在する表面を実質的に二分する面の、好ましくは一側に配置され、一方、突起29eは、その面の他側に配置される。横軸辺13e上の特定区域20eは、好ましくは、横軸辺15e上の特定区域20eに対し回転対称的に配置され、その配置は、両横軸辺13eおよび15eの前面像が、少なくとも、これらの特定区域の位置に関して同じとなるように為される。同様のことが、突起29eについても適用される。

図4cには、本発明による第6対象物1fが示される。これは、その横軸辺13f、15f上に、第1特定区域20fまたは第2特定区域21fを持つ、各二つの突起を有する。この二つの特定区域は、異なる高さを有し、ここで、第1特定区域20fは、好ましくは第2特定区域21fよりも高く、第1特定区域20fは、長軸方向Lの対称線の一側に配置され、第2特定区域21fは、長軸方向Lの対称線の他側に配置される。長軸方向の対称線に向けて、これらの突起は、特定区域20f、21fに隣接して、それぞれ、特定区域と辺縁を共有する接続域28fを有する。

本態様では、特定区域20fは、長軸Lが存在する表面を実質的に二分する面の、好ましくは一側に配置され、一方、特定区域21fは、その面の他側に配置される。横軸辺13f上の特定区域20fは、好ましくは、横軸辺15f上の特定区域20fに対し回転対称的に配置され、その配置は、両横軸辺13fおよび15fの前面像が、少なくとも、これらの特定区域の位置に関して同じとなるように為される。同様のことが、突起21fについても適用される。特定区域20fは、好ましくは特定区域21fよりも高く配置される。

図4dには、本発明による第7対象物1gが示される。これは、その横軸辺13g、15g上に、第1特定区域20gまたは第2特定区域21gを持つ、各二つの突起を有する。第1特定区域20gは、走査方向Sにおいて、第2特定区域21gよりも長く、第1特定区域20gは、長軸方向Lにおける対称線の一側に配置され、第2特定区域21gは、長軸方向Lにおける対称線の他側に配置される。長軸方向の対称線方向に、これらの突起は、第1特定区域20gに隣接して、それぞれ、該特定区域と辺縁を共有する接続域28gを有する。この二つの特定区域20g、21gは、第7対象物1gのフレーム9gの上方境界部とほぼ同じ高さに配置される。この場合、走査方向におけるサイズまたは長さが、この第7対象物の認識のために使用される。

本態様では、特定区域20gは、長軸Lが存在する表面を実質的に二分する面の、好ましくは一側に配置され、一方、特定区域21gは、その面の他側に配置される。横軸辺13g上の特定区域20gは、好ましくは、横軸辺15g上の特定区域20gに対し回転対称的に配置され、その配置は、両横軸辺13gおよび15gの前面像が、少なくとも、これらの特定区域の位置に関して同じとなるように為される。同様のことが、特定区域21gについても適用される。特定区域20gは、好ましくは特定区域21gよりも大きな長さを有する。

図3a／b、および4a、4b、4c、4dの対象物は、ピペットチップのための受容容器を示す。高さプロファイルは、ピペットチップのサイズおよびタイプとは独立に変動するので、対象物の中に置かれるピペットチップのサイズおよびタイプは、高さプロファイルから特定することができる。

図5に、第8対象物1hが示される。これは、ディスポーザブルチップまたは薬品などの消耗品のための廃棄物チャンネルに関する。この廃棄物チャンネル1hは、その上端15hに、フランジ状境界部9hを有する。このフランジ状境界部9hは、引出しまたは作業テーブルに廃棄物チャンネル1h用として設けられる開口部の中に、該廃棄物チャンネル1hを押し込む際、ストッパーとして役立ち、そのため、廃棄物チャンネル1hのフランジ状境界部9hは、開口部の境界部に直接納まる。廃棄物チャンネル1hは、外部形態、特に、フランジ状境界部9hの幅によって特定することができる。このようにして、廃棄チャンネルの有無は、作業台、引出しなどの区域の高さを測定することによる一点測定によって決定することができる。そこでは、フランジ状境界部9hは、引出しまたは作業台の上に納まるはずだからである。この高さは、廃棄物チャンネル1hが、その割り当てられた区域に納まっているかどうかに依存し、したがって、この高さは、この情報の回収のために使用することができる。

図6には、ディスポーザブルチップ用ホルダーの形状を持つ、本発明による第9対象物1iが示される。同じ機能を持つ区域は、数字の後に"a"ではなく"f"が続くことを除いて、本発明による第1対象物1aと同じ参照符号を有する。ディスポーザブルチップのホルダー1iは、処理スペース、処理テーブル、または引出しから、洗浄のために取り出すことが可能であり、ディスポーザブルチップを受容するための、いくつかの受容区域3iを有する。ディスポーザブルチップ用ホルダー1iが、処理スペースまたは処理テーブルの所定の場所に配置されているかどうかを決定するために、それは、検出区域として、その横軸辺13i、15iに、検出および較正突起20iを有する。ディスポーザブルチップのホルダーの存在は、廃棄物チャンネルの場合と同様、1点測定によって決定することができる。両横軸辺13i、15iにおける高さプロファイルを検出することによってさらに、ディスポーザブルチップ用ホルダーが、所定の場所に適正に配置されているかどうか、すなわち、ホルダーが、傾いたり／混み合ったりしていないかどうかを決定することができる。

図7は、引出し上部の形状を持つ、本発明による第10対象物1jを示す。引出しの上部1jは、異なるサイズの形状を持つ、複数の受容開口部3j、4jを有する。このようにして、例えば、図5による廃棄物チャンネル、受容容器30の第1、第2、第3、第4、第6、第7、または第8対象物を、これらの受容開口部3jまたは4jのいずれかに配置することができる。さらに、引出し1j上部の表面5jは、引出し1j上部の境界区域において、四辺形の、好ましくは、長方形の凹みまたはギャップ26jを持つ検出域を有する。凹み26jの正確な位置、または、好ましくは長方形の凹み26jの境界部の位置から、引出し1gの位置を決定することができる。さらに別の、複数の凹みまたはギャップの位置を測定することによって、引出し1jの位置および／または方向の決定をさらに強化することができる。引出しの中または上に置かれる、さらに別の対象物の特定は、引出しの位置および／または方向測定に応じて行うこともできる。例えば、そのような対象物を特定するために、例えば、線または一点測定が行われる位置は、引出しの位置および／または方向測定の結果に応じて選択することができる。

検出デバイスは、好ましくは、レーザーエミッターとそれに向けて配置したフォトダイオードセルを有するレーザースキャナーを含む。このようなレーザースキャナーは、例えば、Baumer社から入手することができる（モデルNo. OADM 13I6480/S35A、またはOADM 13I6475/S35A）。

このようなレーザースキャナーを用いて距離測定をする場合、三角法を使用することができる。三角法では、レーザー線を、走査される対象物に対し実質的に垂直に向ける。そこに現れる点を、光学系を介してフォトダイオードセルに投影させる。次に、対象物の距離は、入射角（フォトダイオードセルにマップされる点の位置）により計算される。

それとは別に、検出デバイスは、他のデバイスによっても距離測定を実現することができる。したがって、検出デバイスの、ある別の態様では、同様にして、レーザー駆動時間／遅延時間測定用デバイス、またはレーザー干渉測定用デバイス、または超音波測定用デバイス（超音波センサーおよびエミッターを装備）、または、これらのデバイスの内のいくつかの任意の組み合わせに基づいて実行することができる。

図8は、輸送デバイス100を示す。さらに、図8は、該輸送デバイスによって把捉される対象物1b（図2a参照）を示す。この輸送デバイス100によって、他の対象物も同様に把捉し、運搬することができる。第2対象物が一例である。この輸送デバイスは、輸送ユニットの二本のピン102が、対象物1bの対応する開口部に挿入されて、該対象物と嵌合するように構成される。これによって第2対象物を持ち上げることができる。輸送デバイスは、一対象物を把捉し、輸送することができるばかりでなく、それぞれの上に積み上げられたいくつかの対象物を同時に把捉し、輸送することができる。第2対象物1bの上には、錘部分104が示される。この錘部分104は、対象物1bを押し下げるために設けられ、長軸距離に沿って可動である。輸送デバイス100側には、レーザースキャナー108を備えた、本発明による検出デバイス106が配置される。このレーザースキャナーは、上述の通りのものであるが、距離測定用の、別のセンサーと交換することができる。レーザースキャナー108は、対象物1bの横軸辺13bの上に配置される検出区域の距離を測定できるように配置される。このために、錘部分104は、レーザースキャナー108によって発射されるレーザービーム112が、該錘部分104によって妨げられることがないよう、凹み110を持つように形成されてもよい。

下記において、どのようにして、一点測定自体、すなわち、対象物における、一つの不連続点における高さ測定自体を用いて、対象物の数、空間位置、存在、状態、および／またはタイプを決定するか、特に、どのようにこれらのパラメーターのいくつかを一緒に決定するかを説明する。

一点測定において高さh_Tを決めるために、検出デバイス106は、光センサーと、対象物の検出区域の間の垂直距離、および、光センサーと、参照高さR（例えば、作業台、または輸送デバイス100のロック機構の上縁、図8参照）の間の垂直距離を決定することができる。さらに、対象物の数、空間位置、存在、状態、および／またはタイプは、対応する数値が各パラメータについて特徴的であるならば、光センサーと、対象物の検出区域の間の垂直距離から直接決定することができる。

決定された高さh_Tから、作業台上に置かれる対象物、または輸送デバイスによって把捉される対象物の数を計算することができる。これは、積層高さh_SO、および、問題とする対象物の特定のための特定高さdを読み出し、それらを、下式によって測定高さと比較することによって実現される。

上式において、nは、積層された対象物の数を示す。対象物当たりのパラメータ（h_SO、d）が適切に選ばれ、十分な測定精度が得られると、上式は、決定された高さ値h_Tから、パラメーターペア（h_SO、d）を、したがって、輸送デバイスまたは作業台上に置かれる対象物のタイプの外、積層された対象物の数まで一意的に決定することを可能とする。

実施例：二つの異なるタイプの対象物が問題とされ、対象物1では、(h_SO, d) = (10, 2)であり；対象物2では(h_SO, d) = (5, 3)である。すると、測定値h_T=28から、対象物2が存在すること、および、n=6であることを一意的に決定することができる。なぜなら、これが、整数nに対する上式の唯一の解だからである。

このようにして、どの対象物が、処理空間に置かれているのか、または、輸送デバイスによって受容されているのかを決定することができる。これは、輸送デバイスの信頼度の向上を可能とする。なぜなら、輸送プロセスを監督することが可能となり、かつ、どの対象物が、およびどれだけの対象物が、その輸送デバイスによって把捉され、配置されるかを決定することが可能となるからである。

さらに、輸送デバイス100に配置される検出デバイス106は、一点測定による、廃棄物チャンネル1h、またはディスポーザブルチップ1iのホルダーの存在を決定するために使用することができる。このために、輸送デバイスは、処理空間、または処理テーブルの予め指定された区域、すなわち、廃棄物チャンネル1h、またはディスポーザブルチップ1iのホルダーの検出区域9h、20iが仮定される区域の上で駆動される。その後、検出デバイスと、検出区域の間の距離を決定するために、1回以上の一点測定を行い、その結果を、検出距離を参照高さと比較し、その比較から、廃棄物チャンネル、またはディスポーザブルチップのホルダーの検出区域9h、20iが存在するかどうかを決定することによって評価する。

検出デバイスは、輸送ユニット100によって把捉される対象物を特定するのに役立つばかりでなく、処理空間に配置される対象物の所在記録の作成にも役立つ。

このために、検出デバイスは、横軸辺において相互を識別するための高さプロファイルを持つ、対象物1a、1b、1c、1d、1e、1f、1gなどの対象物と共に、横軸辺13a-gに沿って誘導され、そのため、センサーは、いくつかの高さを測定することによって高さプロファイルを生成することができる。例えば、通路監査、通路測定デバイス、通路調整、および／または通路制御を備える動作部（actor）、例えば、ステップモーターの助けを借りて、検出デバイスを、線に沿って動かすことができ、予め規定された通路セクション当たり、または予め規定された数の、予め規定された通路セクション当たり、1回（またはそれを超える）高さ測定が行われる。次に、これらの高さ測定値から、それに沿って検出デバイスが動かされる線に沿う、高さプロファイルが得られる。

対象物は、この高さプロファイルによって特定される。このために、辺縁の認識、および直線の分析に基づく、信号評価が実行される。辺縁の探査は、例えば、多項式フィッティングの助けを借りて行われる。これによって決定される変曲点は、辺縁位置として報告される。次に、特に、辺縁位置の位置およびタイプが、問題とされる各対象物に関して検出デバイス中に保存されている予め指定された値と比較され、その比較から、相似度測定値が計算される。対象物の決定には、この相似度測定値が使用される。

同様に、輸送デバイスの場合と同様、積層された対象物（例えば、受容容器における、図2bを参照、または、処理テーブルにおける）の数を、検出デバイス106のもっとも近くに配置された対象物--これは、横軸辺13bに配置される、その高さプロファイルによって特定される--と、参照高さ--これは、例えば、作業テーブル、または、受容容器30の底部34によって定められる--の間の距離に基づいて、検出デバイス106によって計算することができる。

この線測定によってさらに、検出区域26jの検出および精確な測定によって、図7による引出しの位置および方向を決定することができる。このために、輸送デバイス、または他の機器の上に配置された検出デバイスは、凹み26jが想定される位置に駆動される。その後、センサーを、予め指定された位置から、先ずx方向に、次にy方向に動かし、その際連続的高さ測定が行われ、それによって、予め指定された位置（xおよびy水平方向）から、二つの互いに直交する高さプロファイルが生成される。好ましくは、これを、数回、例えば、5回繰り返して、高精度の高さプロファイルを取得する。二つの、互いに直交する高さプロファイルを用いることによって、凹み26jの、二つの互いに直交する辺縁の正確な位置を決定することができる。この辺縁位置から、引出し1jの上部の位置を決定することができる。引出し上部の検出位置は、参照点として使用することが可能であり、これは、本発明の装置による、さらなる測定および／または処理のための参照高さとなる。

位置の外に、例えば、引出し1jの上部の方向を決定するためにも、このような凹みのいくつかを測定することができる。この場合、引出し1jの上部が曲がっているか、または捩れているかを決定することもでき、それによって、例えば、輸送デバイスの駆動通路を、引出し1jの上部の正確な位置取りに合わせることが可能となる。

所在記録作成のために、例えば、図7による引出しに挿入される、いくつかの対象物の検出区域が検出され、これらの対象物が特定される。任意に、例えば、消耗品が対象物に備えられているかを決定するために、対象物の受容開口部または受容区域が、検出デバイスによって検出される。例えば、図3a-4dおよび図6に示すように、ディスポーザブルチップを受容する場合には、例えば、ディスポーザブルチップ3c、3d、3fのための、個々の受容容器において高さ値を検出し、その高さ値から、各ディスポーザブルチップがその場所に存在するかどうかを決定することができる。

図9は、検出デバイスによって検出される高さプロファイル200を示すが、これは、ディスポーザブルチップのホルダー（例えば、図3aから図4dに示される対象物の内の一つ）によって保持される、ディスポーザブルチップの所在記録作成のために使用することができる。横座標は、対象物の走査距離（この図では、例えば、図4bの7eのように、ディスポーザブルチップを受容するための、合計8個の受容域の上を通過する、直線に沿った）を表す。縦座標は、測定された高さ値を示す。各受容区域に対し、それぞれ測定区域210、202、212、204、214、206、216、および208が割り当てられる。

図9の測定例では、測定線に沿って配置される8個の受容区域の内、各一つ置きの受容区域のみが、ディスポーザブルチップによって充填される。センサーが、無効な数値を、例えば、高さプロファイル200の区域202および206の場合のように検出した場合、あるいは、受容区域における基底値を、例えば、区域204および208の場合のように検出した場合、検出デバイスまたは装置は、この受容区域にはディスポーザブルチップが配置されていないと結論付ける。上方で相違する検出された高さ値は、例えば、反射または鏡像形成によって生成することが可能であり、無効値を表す（それらが、予め指定された許容間隔外にあることから認識できる）。下方で相違する検出された高さ値は、例えば、引出し底部などの基底を検出することによって生成することができる。一方、もしもセンサーが、例えば、区域210、212、214、および216のように、受容区域における高さ測定と、該受容区域周辺の区域における高さ測定の間に、僅かな高さ差（予め指定された許容間隔以内にある）しか検出しないのであれば、検出デバイスは、該検出デバイスの中に保存されている数値との比較によって、各受容区域にディスポーザブルチップが配置されると認識する。このようにして、単純な走査によって、図3aから4dまたは図6に見られるように、本発明による対象物に対し、どれぐらいの数のディスポーザブルチップが、どの受容区域に装填されているかを決定することができる。

図10は、本発明にしたがって検出される、いくつかの高さプロファイルを持つ第2グラフを示す。横座標は、線測定の一走査方向S（例えば、図1、2参照）に沿う距離である。縦座標は、検出された高さを表す。

高値区域または低値区域を持たない、測定された高さプロファイル301は、空の受容容器30を測定することによって得られる（図2b参照）。これは、受容容器の基底を表す（図10において1の参照番号を付したフレームを参照）。検出された高さから、受容容器が、その基底が検出されるので、特に、どのぐらいの深さを持つかを決定することができる。

さらに、図10には、外に、高さプロファイル302、308、310、312、314、316の測定曲線が示される。各測定曲線は、受容容器の中に積層されて（かつ、重複されて）互いの上に積み上げられた、1個(306)から6個(316)の対象物1aの高さプロファイルを測定することによって得られたものである。この例は、（図2bと近似）受容容器30の中に置かれた、第1対象物1a（図1参照）の高さプロファイルの測定値に関する。

第1対象物1aが置かれるや否や、該対象物1aの横軸辺13aに沿って、高さプロファイル301よりも高い高さプロファイル302が測定され、このプロファイルは、線の中央に谷間304および丘陵306を持つ。谷間304または丘陵306は、凹みおよび特定区域によって、この場合は、例えば、第1対象物1aの凹み26aおよび検出区域20aによって生成される。第2、第3、第4、第5、第6対象物の設置後、それぞれ、第3、第4、第5、第6、および第7高さプロファイル308、310、312、314、316が検出され、これらはそれぞれ、ほぼ線の中央に谷間と丘陵を持つ。図10では、例えば、第1対象物の積層高さは、例えば、第2および第3、または、第3および第4の高さプロファイルの間の差として認識することができる（異なる積層高さは、異なる高さプロファイルを生成し、デバイスは、１回の測定後、自動的にカウントしてもよい）。総高さから、データベースに蓄積された数値との比較によって、または、式 h_T = (n-1) x h_SO + d（上記参照）を適用することによって、積層された対象物の数を決定することができる。しかしながら、本発明による第2対象物などの異なる対象物が、受容容器30に置かれると、検出される高さプロファイルは変わる。この場合、検出される高さプロファイルにおける谷間および丘陵は、上記の場合の2の参照番号を付されるフレーム区域ではなく、3の参照番号を付されるフレーム区域の中に入ることができる。この情報の助けを借りて、検出対象物を特定することができる。

前記説明、特許請求の範囲、および図面に開示される特徴は、種々の態様において本発明を実行するために、単独で、または、任意の組み合わせにおいて使用することができる。

Claims (16)

1. 生物学的標的分子の処理、精製、および／または分析のために試料を受容するための積層された複数の同種の同じ高さを有する受容デバイスの積層された数を決定する方法であって、
   前記積層された受容デバイスを検出するための検出デバイスを有する、生物学的標的分子の精製、処理、および／または分析のための装置を用いて前記決定を行い、
   前記検出デバイスが、前記受容デバイスの２つ以上の異なる位置において高さ測定を行い、測定した高さと参照高さとの差を測定し、かつ測定した差から積層された受容デバイスの数を決定する、前記方法。
2. 検出デバイスが更に、検出された受容デバイスが、既に高さが知られている受容デバイスであるか否かを決定するようになっている、請求項１に記載の方法。
3. 前記高さ測定を、一方向に連続的に行う請求項１または２に記載の方法。
4. 前記検出デバイスは、三次元画像を生成し得る検出デバイスであり、高さ測定が行われる位置を含む区域を照射するための放射線源および／または高さ測定が行われる位置を含む区域から放射する放射線の強度を測定するためのセンサーを含み、前記装置に、前記放射線源およびセンサーが、前記連続的測定が行われる方向に対して角度を持って配置されている、請求項３に記載の方法。
5. 前記装置が、受容デバイスを輸送するための輸送デバイスを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記装置において、検出デバイスが、少なくとも一つの受容デバイスを輸送するための輸送デバイスの近傍に配置されている、請求項５に記載の方法。
7. 前記輸送デバイスは、グリップおよび展開器からなる群から選ばれる把捉手段を含み、かつ該把捉手段によって把捉される受容デバイスの高さを、検出デバイスによって測定する、請求項５または６に記載の方法。
8. 前記検出デバイスが、少なくとも一つの超音波センサーおよび／または少なくとも一つのレーザーセンサーを含む、請求項1〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記放射線源が、超音波エミッターおよび／またはレーザーを含む、請求項４〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記受容デバイスは、試料を受容するために一端を閉鎖させた、少なくとも一つの受容容器を有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. 少なくとも一つの受容容器が、受容容器あたり8μl〜7000μlの容量を有する、請求項１０に記載の方法。
12. 前記受容デバイスは、複数の受容容器を有し、該受容容器がマトリックス状に配置されている、請求項１０または１１に記載の方法。
13. 前記受容デバイスは、試料を受容するための２つの側面に、少なくとも１つの受容区域開口を有する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 前記受容デバイスは、二つの受容デバイスの一方が他方の上に配置されてかみ合う形状を有し、それにより二つ以上の受容デバイスが予め指定された方向に積層可能である、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 二つの隣接する積層された受容デバイスの高さ測定が行われる位置の間の距離が、受容デバイスの総高さの80%未満である、請求項１４に記載の方法。
16. 積層された受容デバイスの数が、下記式：h_T = (n-1) x h_so + d、によって決定され、式中、h_Tは受容デバイスについて測定した高さ測定値と参照高さとの差であり、nは積層された受容デバイスの数であり、h_soは二つの隣接する積層された受容デバイスの高さ測定が行われる位置の間の距離であり、dは受容デバイスを特定するための特定高さであり、受容デバイスの底部と高さ測定が行われる位置とにより規定される、請求項１５に記載の方法。

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