JP5992222B2

JP5992222B2 - 閉鎖されたサンプル管を処理するシステム

Info

Publication number: JP5992222B2
Application number: JP2012138800A
Authority: JP
Inventors: カッペルホフディートマー; シャッハーゴットリープ
Original assignee: エフホフマン−ラロッシュアクチェンゲゼルシャフト
Priority date: 2011-06-20
Filing date: 2012-06-20
Publication date: 2016-09-14
Anticipated expiration: 2032-06-20
Also published as: HK1180039A1; CN102841212B; JP2013003153A; EP2538225A1; US20160299162A1; US9395379B2; US20160299163A1; CN102841212A; CA2780371A1; US20120318076A1; US10151765B2

Description

本発明は体外診断の分野に属し、試料を処理するために複数のワークセルを含むサンプル管を処理するシステムに関する。また本発明は、一定量の試料がワークセルで処理されるように、一定量の試料を管から抜き取る工程および／または一定量の液体をサンプル管に分注する工程を含む、サンプル管の処理方法にも関する。

多様な医療機関から来る血液試料などの生体試料は、通常、様々な閉止部材を有する異なる種類の管に入って検査室に到着する。これらは通常１次サンプル管と呼ばれ、これは、例えば静脈穿刺によって試料を採取するために用いられるからである。

閉止部材を取り除くことなく一次サンプル管を処理できる機器、すなわち、例えばピペット針を用いて閉止部材を穿刺し、一次管に含まれている試料にアクセスすることによって一次サンプル管を処理できる機器が存在する。しかしながら、全ての閉止部材がこの手段に適しているわけではなく、また全ての種類の機器および／または分析でこの手段の使用が可能なわけではない。いくつかの種類の機器および／または分析では、試料が前処理および／または分析される前にサンプル管が開放される必要がある。それゆえ、このような機器は、一次管から閉止部材を自動的に取り除くための自動的なキャップ除去手段（decapper）を有するべきである。

試験管の自動的なキャップ除去（decapping）は、直径、高さが異なる市販の多様な一次管、および特に市販の多様な閉止部材により複雑になる。いくつかの閉止部材は例えば、一次管上にねじで取り付けられるようにねじ山を有する。また別の種類の閉止部材は、引き抜き動作により取り除かれ得るゴム製のストッパまたはキャップである。閉止部材はまた、その組成が異なる場合もある。閉止部材はゴム、プラスティック製などの場合もある。キャップ除去ができるキャップ除去装置、すなわち、これらの種類の一次管の全てまたはほとんどから閉止部材を取り除くことができる装置が開発されており、これらは市場で入手可能である。これらは通常、分析前のワークセルに組み込まれるモジュールであって、１つまたは２つ以上の試料の分注分がサンプル管から抜き取られ、処理されるために、１つまたは２つ以上の分析ワークセルへと二次管で移送される。サンプル管はその後、任意には、同一の閉止部材または新しい閉止部材のいずれかを用いて再閉鎖される。

１つの別のアプローチは、分析前のワークセルにおいて一次管を開放して当初の閉止部材を捨て、処理されるように、開放したサンプル管を１つまたは２つ以上の分析ワークセルへと移送し、その後、通常分析後のワークセルで、新しい閉止部材を用いて管を再び閉鎖する。

１つの一般的な問題は、試料処理のスループットが、分析前のワークセルのキャップ除去および／または再キャップ（recapping）のスループットによって制限されてしまうことである。

本発明は、複数のワークセルを含むシステムにおいて、試料処理のスループットを向上させることができる。

本発明によれば、これは各ワークセルが、必要な時および場所でサンプル管から閉止部材を取り除き、他のワークセルへ移送される前にサンプル管を再び閉鎖するキャップ除去／再キャップ装置を有することにより達成される。

本発明の利点は、中央または共通のキャップ除去／再キャップ装置のスループットに依存することなく、サンプル管のキャップ除去および再キャップのスループットを、各ワークセルの試料処理のスループットおよび特定のワークフローに適合できることである。また、キャップ除去／再キャップ装置を、各ワークセルに要求されるサンプル管のキャリアの種類に適合させることも可能であって、これは、例えば単一のサンプル管キャリアや複数のサンプル管を運ぶためのラックなど、互いに異なっている場合もある。

本発明の別の利点は、管が、閉止部材によって閉鎖された状態で、システム内、すなわち１つのワークセルから別のワークセルまで移送され、必要な時および場所でのみ開放され得るということである。このようにして、試料が管から漏出するリスク、クロスコンタミネーションのリスク、蒸発およびバイオハザードのリスクを最小限にできる。

他の利点は、それぞれが受動型閉止部材グリッパーを含む複数の個別の受動型閉止部材保持部と、閉止部材を取り除く場合または管を再び閉鎖する場合に、受動型閉止部材グリッパーを作動させる少なくとも１つのアクチュエータとを含んでいるキャップ除去／再キャップ装置を用いることによって得られる。ここで１つのアクチュエータは、閉止部材が管から取り除かれなければならない場合または閉止部材が閉止部材グリッパーから解放されなければならない場合に、１つの受動型閉止部材グリッパーに連結され、また閉止部材保持部が閉止部材を保持している場合に、受動型閉止部材グリッパーから連結を解かれる。

これは、開放、ピペット処理および再閉鎖といった様々な工程を、互いに対してより独立したものにでき、またその一方で、付加的な閉止部材を用いる必要がなく、処理工程に対する厳しい制限もない。さらに、キャップ除去／再キャップ装置のコストおよび大きさの減少が達成され得るので、それにより、同一のシステムにおいてこのような装置を複数使用することがより適切になる。

本発明は、サンプル管を処理するシステムに関する。このシステムは、試料を処理するために２つまたは３つ以上のワークセルを含んでいる。システムはさらに、少なくとも２つのワークセルに対応して、一定量の試料がワークセルで処理されるように一定量の試料をサンプル管から抜き取るため、および／または一定量の液体をサンプル管に分注するための少なくとも１つのピペットユニットと、および／またはサンプル管に含まれている試料の少なくとも１つの試料パラメータを測定するための分析ユニットとを含む。このシステムはさらに、少なくとも２つのワークセルそれぞれに対してキャップ除去／再キャップ装置を含んでおり、これはサンプル管から閉止部材を取り除き、また他のワークセルに移送される前にサンプル管を再び閉鎖するためである。

本発明によれば、本明細書中で「管」とも称される「サンプル管」とは、血液試料などの試料を患者から受け取り、そこに含まれる試料を診断目的のために分析検査室へと移送するために用いられる、「一次管」とも呼ばれる試料採取テスト管か、または、一次管から試料の分注分を受け取るために用いられ得る「二次管」である。一次管は通常ガラスまたはプラスティックで作製され、閉鎖端部および閉止部材により閉鎖される開放端部を有している。一次管は、異なる形状および色を呈する異なる材料で作製されてもよく、通常管の種類、すなわちそこに含まれる試料の種類やそこに含まれる試料がさらされる条件の種類に関連付けられる。例えば、抗凝固剤または凝固促進剤を含んでいる管や、血漿などの分離を容易にするゲルを含んでいる管が存在する。異なる種類の一次管はたいてい、異なる一次管製造者による単なるカスタマイズの結果である。ほとんどの場合それらは、試料の種類および／またはそれらが受ける分析を反映する。とりわけ、異なる量の試料を受け入れるために、異なる大きさ、すなわち異なる直径および／または異なる高さの一次管が存在する。ゆえに、種類が異なる可能性のある閉止部材を用いた異なる種類の一次管の操作を可能にするためには、単一の検査室と通常単一の機器が必要である。二次管は通常プラスティックで作製され、一次管に対して大きさおよび種類の変化の程度が小さくてもよい。特に、二次管は一次管より小さくてもよく、また例えばねじ式の、１種または同様の種類の閉止部材を用いて閉鎖されるように設計されてもよい。

本明細書において「閉止部材」という語は、ねじ式キャップおよびゴム製のストッパを含むあらゆる種類のキャップを指すために用いられ、これらは押し引き動作および／またはねじ付け動作によってそれぞれ開放および／または閉鎖され得る。

「ワークセル」とはユーザの試料処理を補助する、独立型の装置か、またはより大きな機器の中のモジュールである。「試料処理」とは、例えば診断目的での試料の定性的評価および／または定量的評価などの検出、および／または検出前の試料の分類および／または調製、または検出後の試料の保管および／または廃棄のいずれかを意味する。とりわけワークセルは、分析および／または分析前および／または分析後の試料処理の工程に関連付けられてもよい。ワークセルは互いに接続され、少なくとも部分的に互いに依存していてもよく、例えばそれぞれが、次のワークセルに進む前の必要条件となるような、試料処理ワークフローの指定のタスクを実行してもよい。また、ワークセルは互いに独立して機能してもよく、例えばそれぞれが分離したタスクを実行し、例えば同一または異なる試料に異なる種類の分析を実行してもよい。

「分析ワークセル」とは、例えば診断目的での試料の定性的評価および／または定量的評価などの、ユーザの検出を補助する、独立型の装置か、またはより大きな機器の中のモジュールである。これは、そのワークフローが特定の種類の分析に最適化されている工程および検出システムを含んでいてもよい。このようなワークセルの例は、化学反応または生体反応の結果を検出するためまたは化学反応または生体反応の進行を監視するために用いられる、臨床化学分析器、凝集化学分析器、免疫化学分析器、尿分析器である。分析ワークセルは試料および／または試薬のピペット処理、投与、混合を補助するユニットを含んでいてもよい。またワークセルは、アッセイを行う試薬を保持するための試薬保持ユニットを含んでいてもよい。試薬は、保管区画またはコンベヤ内の適切な受容部または位置に配置される、個別または一群の試薬を含んでいる容器またはカセットの形状で配置されてもよい。それは、反応槽またはキュベット供給ユニットを含んでいてもよい。とりわけそれは、試料および／または試薬を反応槽に運ぶために、ピペットユニットなどの１つまたは２つ以上の液体処理ユニットを含んでいてもよい。ピペットユニットは、スチール針などの再利用できる洗浄可能な針または使い捨てピペットチップを含んでいてもよい。ワークセルはさらに、液体を含んでいるキュベットを振るためのシェーカーや、キュベットまたは試薬容器中の液体を混合するための混合パドルを含んでいる１つまたは２つ以上の混合ユニットを含んでいてもよい。

「分析前のワークセル」とは、ユーザの、分析ワークセルによって処理される前の試料の分類および／または調製を補助する、独立型の装置か、またはより大きな機器の中のモジュールである。これは例えば、分析の種類および／または分析の優先順位によって試料を分類する再分類ユニット、サンプル管に遠心力を作用させるための遠心分離機、ピペットユニットがサンプル管から試料を分取する分取ユニット、試料を特定の温度にさらす熱処理ユニット、試料成分を分離する分離ユニットのうちの１つまたは２つ以上を含んでいてもよい。

「分析後のワークセル」とは、ユーザの、分析ワークセルによって処理された後の試料の保管および／または調製を補助する、独立型の装置か、またはより大きな機器の中のモジュールである。これは例えば、サンプル管を例えば異なる保存ラックおよび／または冷蔵区画へと再分類する再分類ユニットを含んでいてもよい。

一般にワークセルは、サンプル管またはサンプル管を含んでいるラックを取り付けおよび／または取り外し、および／または移送および／または保管するためのユニットと、試薬容器または試薬カセットを取り付けおよび／または取り外し、および／または移送および／または保管するためのユニットと、例えばキュベットなどの試薬容器を取り付けおよび／または取り外し、および／または移送および／または保管、および／または洗浄するためのユニットと、ピペットチップまたはチップラックを取り付けおよび／または取り外し、および／または移送および／または保管するためのユニットとを含んでいてもよい。またこれは、例えばバーコードやＲＦＩＤリーダなどのセンサーを含んでいる識別ユニットを含んでいてもよい。この機器はさらに、反応中に試料／試薬混合物を特定の温度に維持するための１つまたは２つ以上の保温ユニット、ピペットチップまたは針またはキュベットや混合パドルなどの反応槽を洗浄するための洗浄ステーションなどを含んでいてもよい。

本発明による「ピペットユニット」は、ユーザが、サンプル管から一定量の試料を自動的に抜き取り、および／または例えば試薬や希釈緩衝液などの他の液体の一定量を、サンプル管または反応槽へ分注することを補助する装置である。ピペットユニットは、例えばスチール針などの１つまたは２つ以上の再利用できる洗浄可能な針を含んでいてもよいし、使い捨てのピペットチップを用いてもよい。ピペットユニットは、例えばガイドレールを用いて１つの平面上の１つまたは２つの移動方向に動かされ、また例えばスピンドル駆動部を用いてその平面に直交する第３の移動方向に動かされることが可能な移送ヘッドに取り付けられてもよい。「対応して（in correspondence to）」とは、ピペットユニットが、ワークセルに組み込まれ、すなわちワークセルに作りつけられてもよいし、またはワークセルおよび／またはキャップ除去／再キャップ装置に操作可能に接続されるシステムのモジュールであってもよいということを意味する。

本発明による「分析ユニット」とは、通常試薬の付加なしに、サンプル管に含まれている試料の、物理パラメータ、化学パラメータまたは生体パラメータなどの試料パラメータの少なくとも１つを測定するための装置である。分析ユニットは例えば、管内の試料のｐＨ、温度、色、濁度、粘度、または体積や液面など、量を測定するためのセンサーであってもよい。またこれは例えば、光学検出器または少なくとも部分的に試料中に浸される探針を含んでいてもよい。これは例えば、光度測定や、例えばイオン選択電極または変色をもたらす試薬が塗布されたストリップを用いるその他の物理的技術によって、試料中に含まれている分析物などの化学パラメータまたは生体パラメータを測定するように構成され得る。「対応して」とは、この分析ユニットが、ワークセルに組み込まれ、すなわちワークセルに作りつけられてもよいし、またはワークセルおよび／またはキャップ除去／再キャップ装置に操作可能に接続されるシステムのモジュールであってもよいということを意味する。

本発明による「キャップ除去／再キャップ装置」とは、独立型の装置か、またはシステム内のモジュールであって、これはユーザが、試料が抜き取られる必要のある時および場所、および／または液体が分注される必要のある時および場所、および／または試料パラメータが測定される必要のある時および場所で、またはサンプル管が別のワークセルに移送される前にサンプル管を再び閉鎖するために、サンプル管を自動的に開放および再閉鎖することを補助する。とりわけキャップ除去／再キャップ装置は、あらゆる種類のサンプル管からあらゆる種類の閉止部材を取り除くように構成されてもよく、また同一の当初の閉止部材または新しい閉止部材を用いて、サンプル管を再閉鎖するように構成されてもよい。これはワークセルに組み込まれ、すなわちワークセルに作りつけられてもよいし、ワークセルに操作可能に接続されてもよい。

一実施形態によれば、キャップ除去／再キャップ装置は同一の当初の閉止部材を用いてサンプル管を再閉鎖するように構成されており、少なくとも１つの閉止部材保持部を含んでいる。各閉止部材保持部は、例えば一定量の試料が抜き取られている間、および／または一定量の液体が分注されている間、および／または試料パラメータが測定されている間、閉止部材を把持および保持する閉止部材グリッパーを含んでいる。この装置はさらに、閉止部材を取り除く場合に管およびその閉止部材を互いから離れるようにバイアスをかけるため、および同一の当初の閉止部材を用いて管を閉鎖する場合に管および閉止部材を互いに向けてバイアスをかけるために、閉止部材グリッパーと協働する少なくとも１つの管グリッパーを含んでいてもよい。

「閉止部材保持部」とは、キャップ除去、すなわちサンプル管からの閉止部材の除去から、閉止部材の廃棄または再キャップ、すなわち同一の各閉止部材を用いた同一のサンプル管の再閉鎖までの間、閉止部材を保持できる装置である。各閉止部材保持部は、閉止部材グリッパーを含んでおり、これの機能は、閉止部材の外面に加えられる摩擦圧力によって閉止部材をしっかりと保持し、閉止部材が移動および／または落下することを防ぐことである。

一実施形態によれば、閉止部材グリッパーは受動的であって、キャップ除去／再キャップ装置はさらに、管から閉止部材を取り除く場合または各閉止部材を用いて管を再閉鎖する場合にこの受動型閉止部材グリッパーを作動させるために、少なくとも１つのアクチュエータを含んでいる。

一実施形態によればキャップ除去／再キャップ装置は、それぞれが閉止部材を保持する受動型閉止部材グリッパーを含んでいる、個別の閉止部材保持部を複数含んでいる。

一実施形態によればアクチュエータは、閉止部材がサンプル管から取り除かれなければならない場合またはサンプル管がそのそれぞれの閉止部材を用いて再閉鎖されなければならない場合に、受動型閉止部材グリッパーに連結され、また閉止部材保持部が閉止部材を保持している場合に、受動型閉止部材グリッパーから連結を解かれる。

「受動（受動型）」とは、サンプル管から閉止部材を取り除く場合または閉止部材を廃棄する場合またはそのそれぞれの閉止部材でサンプル管を再閉鎖する場合にのみ、受動型閉止部材グリッパーと装置の他の部品、とりわけアクチュエータとの間に力またはエネルギーの伝達が存在し、また、キャップ除去から廃棄または再キャップの間には、受動型閉止部材グリッパーとアクチュエータとの間に力またはエネルギーの伝達が存在しないことを意味する。この期間中閉止部材を保持するために必要な力は、弾性があり、受動型閉止部材グリッパーそのものの内面に向かう力である。ゆえに閉止部材グリッパーは、キャップ除去または再キャップが行われなければならない場合にアクチュエータと連結される必要があるが、アクチュエータに連結されずにこのような動作を行うことはできないという意味で受動的である。

「アクチュエータ」とは、作動、すなわち管から閉止部材を取り除く場合またはそのそれぞれの閉止部材を用いて管を再閉鎖する場合に、受動型閉止部材グリッパーへの力またはエネルギーの伝達を行う装置である。このアクチュエータは、閉止部材が管から取り除かれなければならない場合または管が廃棄、またはそのそれぞれの閉止部材を用いて再閉鎖されなければならない場合に、閉止部材保持部の受動型閉止部材グリッパーに連結され、また閉止部材保持部が閉止部材を保持している場合に、受動型閉止部材グリッパーから連結を解かれる。一実施形態によればこの力は、例えば受動型閉止部材グリッパーの受動エレメントを押したり引いたりして、正または負の圧力を加えることにより受動型閉止部材グリッパーに伝達される軸方向の力である。また、力は代替的または付加的に回転に関するものでもよく、これは回転式の駆動手段に連結することによって、受動型閉止部材グリッパーに伝達される。しかしながら、この力は誘導されてもよく、すなわち、物理的接触を伴わずに、たとえば磁石により誘導されてもよい。

アクチュエータと受動型閉止部材グリッパーとの間の関係に言及する際の「連結される」または「連結接続で」とは、アクチュエータが受動型閉止部材グリッパーに係合され、アクチュエータから受動型閉止部材グリッパーへの力の伝達が可能なことを意味する。係合は物理的な接触および／または位置合わせによって生じてもよい。「連結を解かれる」とは、アクチュエータおよび受動型閉止部材グリッパーの係合が解かれる、すなわち物理的に互いに分離されるか、ずらされることを意味する。代替的には、アクチュエータおよび受動型閉止部材グリッパーは物理的接触または位置合わせされたままでもよいが、アクチュエータから受動型閉止部材グリッパーへの力の伝達は停止され、これはとにかくアクチュエータから受動型閉止部材グリッパーへの力またはエネルギーの伝達がないことを意味する。

本発明によればこのようにして、複数の閉止部材保持部を１つまたは２つ以上のアクチュエータに交互に連結できる。一実施形態によれば、１つまたは２つ以上のアクチュエータが装置内に固定される一方で、複数の閉止部材保持部は、順番に少なくとも１つのアクチュエータに連結されるように、固定されたアクチュエータに対して移動可能である。もちろんその逆も可能であって、その場合は複数の閉止部材保持部が固定され、１つまたは２つ以上のアクチュエータが固定された閉止部材保持部に対して移動可能である。

本発明によればキャップ除去／再キャップ装置はさらに、閉止部材を取り除く場合に管およびその閉止部材を互いから離れるようにバイアスをかけ、および管を再閉鎖する場合に管およびその閉止部材を互いに向けてバイアスをかける少なくとも１つの閉止部材保持部および／またはアクチュエータと協働する、少なくとも１つの管グリッパーを含んでいる。一実施形態によれば、この少なくとも１つの管グリッパーは少なくとも１つのアクチュエータと位置合わせされる。複数のアクチュエータおよび複数の管グリッパーが存在する場合には、２つまたは３つ以上の管グリッパーがそれぞれの数のアクチュエータと位置合わせされてもよい。一実施形態によれば、管グリッパーは管を持ち上げ、また閉止部材保持部に対して管を保持するように構成され、閉止部材保持部および／またはアクチュエータは、サンプル管から閉止部材を取り除くためまたは閉止部材保持部によって保持されるそれぞれの当初の閉止部材を用いて管を再閉鎖するために、管グリッパーと協働する。しかしながら、管グリッパーがサンプル管を持ち上げることなくサンプル管を保持できる一方で、閉止部材保持部および／またはアクチュエータが管グリッパーに対して動かされるように装置を構成することも可能である。代替的には、管グリッパーと閉止部材保持部および／またはアクチュエータが互いに対して動くことができる。

一実施形態によれば閉止部材グリッパーは、把持手段およびこの把持手段に接続されるバネなどのプレテンション部材を含んでおり、これはその間に対称に配置される閉止部材の側面に圧力を及ぼすために、１つの枢動方向（閉鎖方向）において閉止部材保持部に対して把持手段にプレテンションをかける。この圧力は、アクチュエータを受動型閉止部材グリッパーに連結する場合に、アクチュエータによってプレテンション部材に加えられる力によって解放できる（開放方向）。ゆえに閉止部材は、廃棄されるか、またはそのそれぞれのサンプル管に戻されるまで、好ましくは装置の部品のほかの表面に触れることなく把持手段によって掛けられて保持される。

一実施形態によれば把持手段は、閉止部材保持部の垂直な中心軸に対して対称に配置される複数のジョーを含んでおり、各ジョーは、例えば二次元のアレイ状に配置される突出部、例えば円錐形の突出部などの、例えば複数の突出部である摩擦面を含んでおり、またジョーは閉止部材を把持および保持するために互いに対して協働している。

本実施形態は、最小限の接触面を用いて最大限の把持力が達成され得ることから、変わりうる形状および材料の閉止部材を除去および保持することに特に優れており、またこの閉止部材を用いてサンプル管を再閉鎖することにも特に優れている。このようにして閉止部材は、保持の間または取り外しもしくは再取り付け時の、ジョーを通るスライドの間に、落下することなく強力に保持され得る。さらに、滑らかかつ効率的なキャップ除去および再キャップのために、閉止部材の非対称な変形は防がれる。また、グリッパーおよび閉止部材の外面の接触は最小限で起こるので、閉止部材の内面および／または底面に存在するおそれのある微量な試料による、１つの閉止部材から次の閉止部材まででのクロスコンタミネーションの危険性を最小限にする。一実施形態によれば各ジョーは、閉止部材保持部の垂直な中心軸に対してその角度を変更することにより、水平なジョーの軸の周りで枢動可能である。これはジョーが、把持面および把持力を失うことなく、異なる傾斜の閉止部材の側面に適合することを可能にする。

一実施形態によれば閉止部材保持部は、把持手段から独立して、受動型閉止部材押し出しエレメントを含んでおり、これは把持手段の圧力が解放された時に垂直方向において閉止部材に押圧力を及ぼすために、例えばバネなどの弾性部材を含んでいる。押し出しエレメントは、有利には、把持手段、例えばジョーの上方に取り付けられてもよい。このようにして、例えば閉鎖したサンプル管を閉止部材保持部に向けて持ち上げることによって把持手段の間の空間に閉止部材を挿入する時に、押し出しエレメントは閉止部材によって上方に押され、弾性部材は張力をかけられる。弾性部材の弾性力は、プレテンション部材の弾性力よりも弱くなるように選択される。それゆえ閉止部材が把持手段によってしっかりと保持されている限り、保持の間、押し出しエレメントは、付加的な影響を与えることなく、閉止部材の上面にのみ圧力を及ぼすように制限される。閉止部材がサンプル管に戻される場合には、再閉鎖の間、押し出しエレメントの効果は、たとえそれが閉鎖に寄与し得るものであってもわずかなものである。閉止部材が、例えばアクチュエータとの連結時にジョーを開放することによって把持手段の圧力を解放し、重力により閉止部材を落下させることによって廃棄される必要がある場合には、閉止部材が動かないままになったり、閉止部材グリッパーが詰まったままになったりすることが時として生じるおそれがある。押し出しエレメントはゆえに有利には、閉止部材保持部から押し出すことによって閉止部材を排出することに寄与するように設計される。押し出しエレメントはしかしながら、とりわけ凹形状、すなわちキャビティーを有するゴム製ストッパなどの特定の種類の閉止部材の上部に付加的な効果を奏するように設計されてもよい。この場合、押し出しエレメントの少なくとも一部が閉止部材のキャビティーに適合するように成形されると、把持手段により閉止部材を把持する際の、閉止部材の非対称的な変形および／または傾斜が防がれ得る。これはサンプル管の適切なキャップ除去および再キャップを可能にする。

一実施形態によれば閉止部材グリッパーは、アクチュエータを受動型閉止部材グリッパーに連結する場合に、閉止部材保持部の垂直な中心軸の周りを回転でき、アクチュエータは閉止部材グリッパーを回転させるための閉止部材グリッパー駆動手段を含んでいる。ねじ式の螺合可能な閉止部材には、回転が必要である場合がある。回転は、しかしながら、必ずしも螺合を要求しないほかの種類の閉止部材にも有利である場合がある。一実施形態によれば、閉止部材グリッパーが回転され、ゆえに閉止部材を管に対して回転させる一方で、管グリッパーは管を静止したまま維持する。また、閉止部材を把持手段の間で静止させたまま、管を回転させることも可能である。

一実施形態によれば装置は、連続しておよび／または繰り返し複数の閉止部材保持部を１つまたは２つ以上のアクチュエータとの連結接続に持ち込むための閉止部材保持部駆動手段、および／または管グリッパーを用いる把持配列に管を一度に持ち込むための管コンベヤを含んでいる。

一実施形態によれば装置は、キャップ除去アクチュエータがキャップ除去側管グリッパーと位置合わせされるキャップ除去ステーションと、再キャップアクチュエータが再キャップ側管グリッパーと位置合わせされる再キャップステーションとを含んでいる。ここで閉止部材グリッパーおよび管は、キャップ除去アクチュエータおよびキャップ除去側管グリッパーが、管から閉止部材を取り除くために受動型閉止部材グリッパーと協働するキャップ除去ステーションから、再キャップアクチュエータおよび再キャップ側管グリッパーが、同一の管を同一の閉止部材で再キャップするために閉止部材を保持している同一の受動型閉止部材グリッパーと協働する再キャップステーションまで移動できる。キャップ除去および再キャップアクチュエータは構造的に同一であってもよいが、異なる専用の機能、すなわちそれぞれキャップ除去および再キャップのための機能を有する。とりわけこれらは、同一の受動型閉止部材グリッパーに連結され、それを作動するように構成されるが、より詳細には、例えば閉止部材グリッパー駆動手段を、受動型閉止部材グリッパーを時計方向または反時計方向に回転させるように設定することによって、キャップ除去または再キャップのいずれかに適合され得る。

一実施形態によれば、キャップ除去／再キャップ装置は、キャップ除去側管グリッパーを含むキャップ除去ステーションと、再キャップ側管グリッパーを含む再キャップステーションとを備えており、閉止部材保持部は、閉止部材グリッパーが管から閉止部材を取り除くためにキャップ除去側管グリッパーと協働するキャップ除去ステーションから、閉止部材グリッパーが同一の管を同一の閉止部材を用いて再閉鎖するために再キャップ側管グリッパーと協働する再キャップステーションまで移動可能である。

一実施形態によれば、複数の個別の閉止部材保持部は、移動可能な線形アレイまたは回転可能なロータ状のアレイまたはロボットアーム状の移送ユニットに配置され、これはあらゆるアクチュエータ、および／またはキャップ除去ステーション、および／または再キャップステーション、および／または廃棄ステーションにランダムアクセスできる。一実施形態によれば、複数の閉止部材保持部は、中央の回転軸の周りで回転可能なプレートまたはブランチを含んでいる回転ラック型のロータの上に対称に配置される。閉止部材グリッパー駆動手段はこの場合、例えばベルト車やギヤのような機構や誘導するような機構を介して回転ラックをその軸の周りで制御された方法で駆動するモータを含んでいる。ロータは、回転毎のアクチュエータと閉止部材保持部との間の適切な配置を容易にするために、回転角を制御および／または監視する位置センサーを含んでいてもよい。

サンプル管は装置に対して、とりわけキャップ除去ステーションおよび／または再キャップステーションに対して動かされ得る。サンプル管は好適には、管キャリアで運ばれ、これは単一の管キャリアであるいわゆる「パック（Puck）」か、または複数の管のキャリアであるいわゆる「管ラック」のどちらかである。複数の管キャリアは、例えば５つまでまたは５つ以上の管を受け入れるための複数の管受容部を含んでおり、また通常異なる種類の管、すなわち直径および高さが異なる管を受け入れるように構成される。一実施形態によれば、キャップ除去／再キャップ装置は、単一の管キャリアおよび／または管ラックでサンプル管を動かすように構成される管コンベヤを含んでいる。管コンベヤはそれゆえ、モータにより駆動され、また管キャリアが管を一度に１つずつキャップ除去および／または再キャップステーションと位置合わせするために一段ずつ動かされるように配置される、移送バンドやガイドレールなどの移送ユニットを含んでいてもよい。移送ユニットはしかしながら、キャップ除去／再キャップ装置の要求にしたがってカスタマイズされ、またキャップ除去／再キャップ装置の作業領域に閉じ込められる特別な管キャリア上で動くように構成されてもよい。この場合、サンプル管をパックおよび／または管ラックからこれらの特別なキャリアへ、またはその逆に移送する再フォーマット装置が、キャップ除去／再キャップ装置に操作可能に連結されてもよい。閉止部材保持部駆動手段および管コンベヤは、閉止部材がキャップ除去ステーションで取り除かれた後に管およびその閉止部材を同一の再キャップステーションに運ぶために、好適には同期される。

一実施形態によれば、キャップ除去／再キャップ装置は、管から閉止部材を取り除く時または管をその閉止部材で再閉鎖する時に管が持ち上げられるべき高さを決定するために、管グリッパーと協働する高さ測定検知器を含んでいる。高さ測定検知器は例えば、管または管キャリア上に配置されたコードを読み取り管またはラックの種類を特定するコードリーダでもよく、例えばバーコードリーダやＲＦＩＤリーダでもよい。高さ測定検知器は光学的なものでもよく、これは例えば、サンプル管および／または閉止部材の幾何学的パラメータ、とりわけ管の高さおよび／または直径、および／または閉止部材の大きさおよび形状または色を測定するよう構成されたカメラ型の検知器や他の光センサーを含んでいる。このようなカメラ型検知器の一例は、例えば米国特許出願第２０１０／０１８３３０号明細書に開示されている。高さ測定検知器は、直接または制御ユニットを介して管グリッパーに信号を送るように設定されてもよい。このようにしてサンプル管の種類のばらつきが考慮に入れられ、各サンプル管がそのそれぞれの幾何学的パラメータにしたがって持ち上げられるので、閉止部材が把持され取り除かれること、または管が閉止部材保持部によって保持される閉止部材で再閉鎖されることを可能にする。

一実施形態によれば、管グリッパーは第１管把持手段および第２管把持手段を含んでおり、第１管把持手段は、第２管把持手段が第１管把持手段の力および接触面よりもそれぞれ大きい力および接触面で管をしっかりと把持および保持する前に、第１管把持手段が管キャリアからの管を把持し、持ち上げるように、第２把持手段に対してバイアスをかけることができ、また第２管把持手段と協働する。この二重の把持機構は、管キャリアと閉止部材との間のしばしば狭い空間でより小さな把持手段を用いて管の側壁を把持すること、またよりしっかりとした把持のために、より大きく強力な把持手段が側壁のより長い部分を把持できる高さへと管を持ち上げることを可能にする。

一実施形態によれば、キャップ除去／再キャップ装置はエラー検出器を含んでおり、これは閉止部材が取り除かれているか、および／または管がそのそれぞれの閉止部材で再閉鎖されているかを決定するため、および／または管がそのそれぞれの閉止部材ではない閉止部材で再閉鎖されることを防ぐために、センサーおよび制御装置を含んでいる。エラー検出器は、高さ測定検知器と同一、同様または共有の構成部品であってもよい。とりわけエラー検出器は、閉止部材の幾何学的パラメータおよび／または各サンプル管上および／または閉止部材保持部内での閉止部材の存在の有無を測定するように構成された光学検出器、例えばカメラ型の検出器や他の光センサーを含んでいてもよい。とりわけエラー検出器は、キャップ除去前および再キャップ後の閉鎖したサンプル管を比較するように設定され得る。より詳細には、キャップ除去／再キャップ工程において何かエラーがある場合、エラー検出器は、警告または警報信号を発し、および／またはキャップ除去／再キャップ工程を中断し、および／または他の閉止部材または他のサンプル管と誤って接触する前に、サンプル管を再閉鎖し損なった閉止部材を廃棄するよう装置に指示するように設定されてもよい。さらにエラー検出器は、開放したままのサンプル管または開放され損なった管を、残りの管とは別に処理するようにシステムに指示を送ってもよい。代替的には、エラー検出器は、既に開放した状態でシステムに入った管またはその当初の閉止部材で再閉鎖され損なった管を、新しい閉止部材で再閉鎖するようにキャップ除去／再キャップ装置に指示を送ってもよい。

一実施形態によれば装置は、廃棄区画を含んでいる廃棄ステーションを含んでおり、ここで閉止部材保持部は、閉止部材を廃棄区画内に廃棄するために廃棄ステーションに対して移動可能である。

一実施形態によれば廃棄ステーションは、廃棄区画と位置合わせされる廃棄アクチュエータを含んでおり、ここで閉止部材保持部は、キャップ除去アクチュエータおよびキャップ除去側管グリッパーが管から閉止部材を取り除くために受動型閉止部材グリッパーと協働するキャップ除去ステーションから、廃棄アクチュエータが、閉止部材を廃棄区画内に廃棄するために、閉止部材を保持している同一の受動型閉止部材グリッパーと協働する廃棄ステーションへと移動できる。代替的または付加的に、閉止部材保持部は、再キャップアクチュエータおよび再キャップ側管グリッパーがそのそれぞれの閉止部材で管を再閉鎖するために受動型閉止部材グリッパーと協働している再キャップステーションから、廃棄ステーションへと移動できる。これは、管を再閉鎖しようとした時にエラーが生じ、閉止部材が閉止部材保持部内に残った場合に起こり得る。閉止部材保持部をフリーにして別の管からの別の閉止部材に利用可能にするため、および／または異なる管がその管に属するものではない閉止部材で閉鎖されることを防ぐために、閉止部材は、閉止部材保持部がキャップ除去または再キャップステーションに戻される前に廃棄ステーションで廃棄される。

一実施形態によれば装置は、少なくとも１つのキャップ除去ステーションおよび少なくとも１つの廃棄ステーションを含んでいる。一実施形態によれば装置は、少なくとも１つのキャップ除去ステーションおよび少なくとも１つの再キャップステーションを含んでいる。一実施形態によれば装置は、少なくとも１つのキャップ除去ステーション、少なくとも１つの再キャップステーションおよび少なくとも１つの廃棄ステーションを含んでいる。ある実施形態によれば、複数の閉止部材保持部が１つのステーションから別のステーションへと移動できる。ある実施形態によれば複数の閉止部材保持部が、順番にそれぞれのアクチュエータに連結されるために１つのステーションから別のステーションへ移動できる。しかしながら、閉止部材保持部は、アクチュエータに連結されることなく単にステーションを通り過ぎることも可能である。これは例えば、閉止部材保持部が廃棄ステーションを介してキャップ除去ステーションから再キャップステーションに動かされる場合にあり得る。ここで閉止部材を廃棄する意図はなく、閉止部材は再キャップステーションでそのそれぞれの管を再閉鎖することが意図されているので、意図される工程においてエラーが検出されない限り、廃棄ステーションにおけるアクチュエータと受動型閉止部材グリッパーとの間の連結はない。また、複数の閉止部材保持部がそれぞれの数のアクチュエータと共に１つのステーションから別のステーションへと移動することも可能である。

単一の管キャリアで作動するように最適化されたシステムにおいて、キャップ除去ステーションおよび再キャップステーションは好適には互いから離れて配置されており、これはそのキャリアが互いに隣接している、一連の管における１つの管の中央と、第２の離れた管の中央との間の距離に対応しており、ピペットステーションは真ん中、すなわちその間の管と対応している。この場合における好適な閉止部材保持部の数は３つである。このようにしてサイクルを決定でき、この場合同一の固定された時間フレーム内で３つの管が処理され、３つの異なる工程が行われ得る。とりわけ、第１管は、そこから一定量の試料が抜き取られる間、または一定量の液体があらかじめ開放している第２管に分注される間開放しており、一方で一定量の液体がそこからあらかじめ抜かれている、または一定量の液体がそこにあらかじめ分注されている第３管は、キャップ除去ステーションから再キャップステーションまで閉止部材保持部の１つによって同一の時間フレームにおいて移送されている同一の閉止部材を用いて再閉鎖されている。このサイクルはその後再び新たに始まることができる。

管ラックと作動するように最適化されたシステムにおいて、キャップ除去ステーションおよび再キャップステーションは好適には互いから所定の距離離れて配置されており、これは第１管ラックの第１受容部内の管の中心と、第１管ラックに隣接する第２管ラックの第１受容部内の第１の管の中心との間の距離に対応する。同一ラック上の２つの管の中心間の距離が、隣接するラック上で、最後の管の中心と第１管の中心との距離とそれぞれ等しくならないことが有利である。またピペットステーションも、この場合およそ真ん中、すなわち中間の管位置の１つに対応して、キャップ除去ステーションと再キャップステーションとの間に配置される。管ラックがそれぞれの数の管を受け入れる５つの受容部を含んでいる場合、好適な閉止部材保持部の数は６つである。このようにしてサイクルを決定でき、この場合同一の固定された時間フレーム内で３つの管が処理され、３つの異なる工程が行われ得る。詳細には、ラック上の管、例えば第１管は、そこから一定量の液体がピペットされる間、または一定量の液体があらかじめ開放している先行するラックの管の１つにピペットされる間開放しており、一方で一定量の試料がそこからあらかじめピペットされている、または一定量の試料がそこにあらかじめピペットされている別の管、例えば先行するラック上の第１管は、同一の時間フレームにおいて６つの閉止部材保持部の１つによってキャップ除去ステーションから再キャップステーションに一段ずつ移送されている同一の閉止部材を用いて再閉鎖されている。

ある実施形態によれば、閉止部材は、キャップ除去ステーションおよび再キャップステーション以外ではサンプル管の移動経路と重ならない移動経路をたどって、キャップ除去ステーションから再キャップステーションへと動かされる。同じように、ある実施形態によれば、ピペットユニットは、ピペットステーション以外では開放したサンプル管の移動経路と重ならない移動経路をたどって動かされる。このようにして、開放した管中の試料が、閉止部材保持部により保持されている間の閉止部材またはピペットユニットからの最終的な落下によって汚染されることを防ぐ。

代替的または付加的に、閉止部材保持部により保持される閉止部材から結果的に滴下することから装置の他の部品を保護するために、装置は、閉止部材保持部の移動経路の下に配置されるプレートまたは遮蔽板を含んでいてもよい。また、例えば試料が核酸増幅に用いられる場合など、クロスコンタミネーションが特に懸念される場合には、他のまたは付加的な手段が導入されてもよく、これは例えば、装置の部品を異なる区画に分離させるものや、装置またはその部品をフード（hood）などのエアロゾルが存在しない区画に閉じ込めるものである。

各ワークセルは、タイムユニットにつき一定数の試料またはサンプル管を処理するように設計されてもよく、この数は変わってもよいので、システムは有利には、閉止部材保持部の数、および／またはアクチュエータの数、および／または管グリッパーの数、および／またはピペットユニットの数、および／または分析ユニットの数が、各ワークセルのスループットおよびワークフローによって、各ワークセルに対応して変えられるように設定され得る。

また、各ワークセルは好適には単一のキャリア上のサンプル管か、複数の管を運ぶラック上のサンプル管のいずれかのみを処理するように設計され得るので、各キャップ除去／再キャップ装置は有利には、単一の管キャリアおよび／または複数のサンプル管を運ぶラックのいずれかに移送されるサンプル管を処理するように構成され得る。

一実施形態によれば、本発明のシステムは、１つのワークセルから別のワークセルへサンプル管を自動的に移送する移送ユニットを含んでいる。この移送ユニットは、単一のキャリアあるいは管ラック、またはその両方を移送するように構成されてもよい。移送ユニットは、例えば移送バンドまたは案内レールとして配置される、例えば１つまたは２つ以上の移送ラインを含んでいてもよい。とりわけ移送ユニットは、様々なキャップ除去／再キャップ装置の管コンベヤに接続されてもよく、例えばその延長であってもよい。ニーズまたは優先度にしたがって、および／または管または管キャリアの種類にしたがって、必ずしも連続ではなく、適切な時期に適切な試料を適切なワークセルに運ぶことによって、特定のワークセルがランダムアクセス方法によりアクセスされ得るように、バイパスラインおよび／またはジャンクションが存在してもよい。移送ユニットは代替的には、あらゆるワークセルへのランダムアクセスを有する一連の自律型ロボットキャリアを含んでいてもよい。

代替的には、サンプル管および／または管キャリアは、ユーザにより手動で１つのワークセルから別のワークセルへと移送されてもよい。

一実施形態によればシステムは、管が再閉鎖される前にピペットユニットに１つまたは２つ以上のピペット操作を行うように命令するため、および／または例えば分析ユニットによる少なくとも１つの試料パラメータの測定に基づいて、システムにサンプル管を移動させ、または廃棄させるように命令するために、プログラム式制御装置を含んでいる。このプログラム式制御装置は自ら命令するものであってもよいし、および／またはユーザが命令するものであってもよい。プログラム式制御装置は例えば、データ、とりわけ分析ユニットからの結果を受け取り、これらの結果を期待値または数値範囲と比較し、その比較の結果にしたがって反応させることができる１つまたは２つ以上のコンピュータが読み取り可能なプログラムを実行する、１つまたは２つ以上のプログラム可能な制御コンピュータまたは制御ユニットとして備えられる演算ユニットの一部であってもよい。これは例えば、分析ユニットにより測定されたパラメータが閾値を越える場合に、試料に一定量の希釈緩衝液を分注するようピペットユニットに命令してもよい。また、分析ワークセルによるさらなる分析には適さないものとして試料にフラグ付けをしてもよい。プログラム式制御装置はゆえに、時間およびコストを使わないことにより不必要なワークフローを避けることができる。同一または別のプログラム式制御装置は、さらに、または代替的にユーザインタフェースを含んでいてもよい。例えばこれは、例えば多数のオプションを提供して選択を要求することにより、ユーザに次の工程について決定する機会を与えるようにプログラムされてもよい。

演算ユニットは一般に、測定されたパラメータと比較するための少なくとも参照パラメータ範囲を格納するための少なくともメモリ、および比較を実行するためのマイクロプロセッサなどの機能エンティティを含んでいてもよい。演算ユニットはまた、いくつかの他のタスクを行ってもよく、および／または他のタスクを行う別の演算ユニットに接続されてもよい。また、それぞれが一続きのタスクを割り当てられるいくつかの制御ユニットが、例えば特定の構成部品を制御するために、システムに組み込まれ、または接続されてもよい。機能エンティティは直接１つまたは２つ以上のワークセルに組み込まれてもよいし、例えば電気接続によって接続されてもよい。言い換えれば、演算ユニットは、システムおよび／またはシステムに組み込まれた１つまたは２つ以上の制御ユニットに電気的に接続されるコンピュータを含んでいてもよい。演算ユニットは一般に、キャップ除去／再キャップ装置およびとりわけエラー検出器から情報を受信し、上記で説明したようなエラー検出器および／またはキャップ除去／再キャップ装置の動作を制御するために、対応する制御信号を作り出す。

本発明は、サンプル管を処理する方法にも関し、この方法は、
ａ）閉止部材により閉鎖されているサンプル管を第１ワークセルに移送する工程と、
ｂ）この第１ワークセルに対応する第１キャップ除去／再キャップ装置を用いてサンプル管から閉止部材を取り除く工程と、
ｃ）第１ワークセルで処理されるため、および／または一定量の液体をサンプル管に分注するため、および／または第１ワークセルに対応する少なくとも１つの分析ユニットを用いて試料の少なくとも１つの試料パラメータを測定するために、第１ワークセルに対応する少なくとも１つのピペットユニットを用いて少なくとも１つの試料の分注分をサンプル管から抜き取る工程と、
ｄ）第１キャップ除去／再キャップ装置を用いて閉止部材でサンプル管を再閉鎖する工程と、
ｅ）閉止部材で再閉鎖されたサンプル管を第２ワークセルへ移送する工程と、
ｆ）第２ワークセルに対応する第２キャップ除去／再キャップ装置を用いてサンプル管から閉止部材を取り除く工程と、
ｇ）第１ワークセルで処理されるため、および／または一定量の液体をサンプル管に分注するため、および／または第１ワークセルに対応する少なくとも１つの分析ユニットを用いて少なくとも１つの試料パラメータを測定するために、第１ワークセルに対応する少なくとも１つのピペットユニットを用いて少なくとも１つの試料の分注分をサンプル管から抜き取る工程と
を含んでいる。

一実施形態によれば、この方法は管から取り除かれた閉止部材と同一の閉止部材でサンプル管を再閉鎖する工程を含んでいる。

一実施形態によれば、この方法は、キャップ除去ステーションで管から閉止部材を取り除くことにより管を開放する工程、ピペットステーションでピペットユニットにより開放した管から一定量の試料を抜き取る工程、および／または一定量の液体を開放した管に分注する工程、および再キャップステーションで同一の閉止部材により管を再閉鎖する工程を含んでいる。

一実施形態によればこの方法は、閉止部材が取り除かれているか、および／または管がそのそれぞれの閉止部材で再閉鎖されているかを決定する工程、およびそのそれぞれの管を再閉鎖し損なった閉止部材を廃棄することによって、および／または管を新しい閉止部材で再閉鎖するようにシステムに命令することによって、管がそのそれぞれの閉止部材ではない閉止部材で再閉鎖されることを防ぐ工程を含んでいる。

一実施形態によればこの方法は、管が再閉鎖される前に１つまたは２つ以上のピペット操作を行うようピペットユニットに命令する工程、および／または分析ユニットによる少なくとも１つの試料パラメータの測定に基づいて、サンプル管を移動または廃棄させるようシステムに命令する工程を含んでいる。

一実施形態によればこの方法は、閉止部材が取り除かれるキャップ除去ステーションから管が同一の閉止部材で再閉鎖される再キャップステーションまで、互いに独立しているが同期された方法で管およびその閉止部材を移動させる工程と、開放した管から一定量の試料をピペットで取る工程、および／または一定量の液体を開放した管に分注する工程、および／またはキャップ除去と再キャップの間の時間フレームで試料の少なくとも１つのパラメータを測定する工程とを含んでいる。

本発明のその他およびさらなる目的、特徴および利点を、例示的な実施形態を記載し、本発明の原理をより詳細に説明することに寄与する以下の記載および付随する図面により明らかにする。

複数のワークセルを含むサンプル管を処理するシステムを概略的に示す。一実施形態によるキャップ除去／再キャップ装置を含むピペットシステムの斜視図である。いくつかの部品が明瞭にするために取り除かれている図２ａに示されるキャップ除去／再キャップ装置の拡大図である。図２ａおよび２ｂに記載の複数の閉止部材保持部の１つを示す。内部の構成部品が見えるようにハウジングの一部が取り除かれている図３ａの閉止部材保持部を示す。図３ａおよび３ｂの閉止部材保持部の作動原理へのさらなる理解を与える。図３ａの閉止部材保持部の底面図を示す。内部の構成部品を見せるためにいくつかの部品が取り除かれているアクチュエータを示す。図２ａおよび２ｂに記載されるような複数の閉止部材保持部を運ぶ回転ラック状のロータを示す。図５ａの回転ラックの部分切断図を示す。いくつかの部品が明瞭にするために取り除かれている図２ａのシステムの上面図である。どのようにしてアクチュエータおよび受動型閉止部材グリッパーが係合されているかを示す上面斜視図である（いくつかの部品が明瞭にするために取り除かれている）。どのようにしてアクチュエータおよび受動型閉止部材グリッパーが係合されているかを示す底面斜視図である（いくつかの部品が明瞭にするために取り除かれている）。すでに係合されている図７ａおよび７ｂのアクチュエータおよび受動型閉止部材グリッパーを示す（いくつかの部品が明瞭にするために取り除かれている）。管グリッパーをより詳細に示す。別の実施形態によるキャップ除去／再キャップ装置の斜視図である。図９ａのキャップ除去／再キャップ装置を含んでいるピペットシステムを示す。図９ｂと同一のピペットシステムを別の視点から示す。図９ｂおよび９ｃと同一のピペットシステムの上面図を示す。別の実施形態によるキャップ除去／再キャップ装置の上面図を示す。

図１は、サンプル管を処理するためのシステム９００の一例を概略的に示したものである。このシステム９００は複数のワークセル９０１〜９０９を含んでいる。とりわけシステム９００は、分析前ワークセル９０１、分析後ワークセル９０９、好適には単一のキャリアでサンプル管を処理するように構成される複数の分析ワークセル９０２〜９０６、および、好適には管ラックでサンプル管を処理するように構成される２つの分析ワークセル９０７、９０８を含んでいる。システム９００はさらに、必要に応じて１つのワークセルから別のワークセルへ、単一のキャリア上および管ラック上のサンプル管の両方を移送するように構成される移送ユニット９２０を含んでいる。システム９００はさらに、試料が抜き取られる必要がある場合、および／または液体が分注される必要がある場合、および／または試料パラメータが測定される必要がある場合に、サンプル管から閉止部材を取り除くため、および、他のワークセル９０１〜９０９に移送される前に、サンプル管を再閉鎖するために、ワークセル９０１〜９０８に対応するキャップ除去／再キャップ装置９１１〜９１８を備えている。サンプル管はそれゆえ、１つのワークセルから別のワークセルへと閉鎖されて移送される。システム９００はさらに、ワークセル９０１〜９０８によって処理されるサンプル管から一定量の試料を抜き取るため、および／または一定量の液体をサンプル管に分注するために、それぞれワークセル９０１〜９０８の各々に対応するピペットユニット９２１〜９２８を備えている。システム９００はさらに、サンプル管に含まれている試料の少なくとも１つの試料パラメータを測定するために、ワークセル９０１および９０７にそれぞれ対応する分析ユニット９３１、９３７を備えている。

システム９００はさらに、キャップ除去／再キャップ装置９１１〜９１８から、分析ユニット９３１、９３７から、およびエラー検出器（図示せず）からの情報を受け取り、またエラー検出器の動作、キャップ除去／再キャップ装置９１１〜９１８の動作、ピペットユニット９２１〜９２８の動作、分析ユニット９３１、９３７の動作、移送ユニット９２０の動作を制御するために、対応する制御信号を発するように構成される演算ユニット９４０を含んでいる。

図２ａは、サンプル管１２から一定量の試料を抜き取りおよび／または一定量の液体をサンプル管１２内に分注するピペットユニット１５０が、キャップ除去／再キャップ装置１００（図２ｂにより明確に示す）に対応して配置されている１つの例示的な実施形態を示し、これは可変な種類１２’、１２”のサンプル管１２から異なりうる種類１１’、１１”の閉止部材１１を取り除くため、および同一の各閉止部材１１’、１１”を用いて同一の管１２’、１２”を再閉鎖するためである。キャップ除去／再キャップ装置１００は、回転可能な回転ラック６１に対称に配置される６つの個別の閉止部材保持部２０を含み、それぞれが１つの閉止部材保持部２０を受け入れるように構成される対応する数のアーム６２を有する。各閉止部材保持部２０は閉止部材１１を保持する受動型閉止部材グリッパー２１を含んでいる。装置１００はさらに、３つのアクチュエータ４０を含んでおり、詳細には、管１２から閉止部材１１を取り除く時に、受動型閉止部材グリッパー２１を作動させるキャップ除去アクチュエータ４０’と、そのそれぞれの閉止部材１１を用いて管１２を再閉鎖する再キャップアクチュエータ４０”と、最終的に閉止部材１１を廃棄区画（図示せず）に放出する廃棄アクチュエータ４０'”とを含んでいる。装置１００はさらに２つの管グリッパー５０を含んでいる。特にこれは、固定されたキャップ除去ステーションを含んでおり、ここでキャップ除去側管グリッパー５０’はキャップ除去アクチュエータ４０’と並んでおり、閉止部材１１を取り除く時に、管１２およびその閉止部材１１を互いから離れるようにバイアスをかけるためにキャップ除去アクチュエータ４０’と協働する。また装置１００はさらに、固定された再キャップステーションを含んでおり、ここで再キャップ側管グリッパー５０”は再キャップアクチュエータ４０”と並んでおり、管１２を再閉鎖する時に、管１２およびその閉止部材１１を互いに向かってバイアスをかけるために再キャップアクチュエータ４０”と協働する。キャップ除去アクチュエータ４０’は、閉止部材１１が管１２から取り除かれなければならない場合に、閉止部材保持部２０の受動型閉止部材グリッパー２１に連結される。再キャップアクチュエータ４０”は、管１２がそのそれぞれの閉止部材１１を用いて再閉鎖されなければならない場合に、閉止部材保持部２０の受動型閉止部材グリッパー２１に連結される。廃棄アクチュエータ４０'”は、閉止部材が廃棄されなければならない場合に、閉止部材保持部２０の受動型閉止部材グリッパー２１に連結される。アクチュエータ４０は、閉止部材保持部２０が閉止部材１１を保持している場合に、受動型閉止部材グリッパー２１から連結を解かれる。

ピペットユニット１５０は、管１２の開放と同一の閉止部材１１を用いた管１２の再閉鎖との間の時間フレームで、一定量の試料を開放したサンプル管から抜き取るため、または一定量の液体をサンプル管１２に分注するために、キャップ除去／再キャップ装置１００と同期される。

図３ａ〜３ｄは、一実施形態による閉止部材保持部２０の構造および受動型閉止部材グリッパー２１の作動機構をより詳細に示す。特に、図３ａは閉止部材保持部２０を外側から示している。図３ｂは、受動状態の受動型閉止部材グリッパー２１の内側を示している。図３ｃは、作動された場合の受動型閉止部材グリッパー２１の内側を示している。図３ｄは、受動状態にある閉止部材保持部２０の底面図を示している。閉止部材保持部２０は、アクチュエータ４０に連結される上側連結部２２と、閉止部材１１（閉止部材は図示せず）を受け入れるためのキャビティー３６を含む下側円筒部２３とを含む対称構造を有している。受動型閉止部材グリッパー２１は、水平な支点エレメント３８の周りで枢動可能な３つのカンチレバーアーム２８を含み、これらは閉止部材保持部２０の垂直な中心軸３７に対して対称に配置されている。各カンチレバーアーム２８は、下端に取り付けられるジョー２７および上端に取り付けられるホイール３０を含んでいる。カンチレバーバネ２９も、カンチレバーアーム２８の下端などに力を及ぼすために各カンチレバーアーム２８の片側に取り付けられ、それゆえジョー２７は、他の力がない場合には閉止部材保持部２０の下側部分２３の外側に向かって押される。受動型閉止部材グリッパー２１はさらに、受動エレメント３１およびコイルバネ３２を含み、軸３７に対して対称に配置されるプレテンション部材を含んでいる。受動エレメント３１は、軸３７に沿って閉止部材保持部２０の連結部２２の外側に突出するピンと、その底面にコイルバネ３２との接触面を備え、その側面にホイール３０との接触面を備える下側の円錐部とを含んでいる。コイルバネ３２によって受動エレメント３１に加えられる力、すなわちそれに伴って受動エレメント３１によって３つのカンチレバーアーム２８に加えられる力は、３つのカンチレバーバネ２９によって３つのカンチレバーアーム２８に加えられる力の合計よりも大きい。ゆえにコイルバネ３２の力は、受動エレメント３１の上方への押し出しおよびカンチレバーアームのホイールが付いた端部の外側への押し出しに使われ、すなわちカンチレバーアーム２８のジョーが形成された端部は、これらを外側へ押す傾向のあるカンチレバーバネ２９の力に抗して内側に押される（図３ｂ）。各ジョー２７は閉止部材保持部２０の内面を向く２つの面を含み、１２０°の角を形成している。３つのジョー２７はゆえに、均一な（regular）幾何学的な把持表面（図３ｄ）を形成し、より効率的な把持を可能にし、閉止部材１１の非対称な変形を防ぐことができる。さらに各ジョー２７は、一続きの円錐突出部３５を含んでおり、これはさらに良好な把持のため、すなわち、接触点が減少しても閉止部材１１のキャップ除去、再キャップまたは保持の間のスライドや誤配置を防ぐために、摩擦面として作用する。閉止部材１１（図３ａ〜ｄでは図示せず）がジョー２７の間に位置付けられると、閉止部材１１の外側側面に対称に加えられる圧力は、閉止部材１１が所定の位置で受動的に保持されるような程度にされる。加えて、各ジョー２７は水平なジョーの軸３８’の周りで枢動可能なので、閉止部材保持部の垂直な中心軸３７に対して角度を変えることができる。これは、把持面および把持力を失うことなく、閉止部材１１の側面の異なる傾斜にジョーを適合させることを可能にする。

アクチュエータ４０（図３ａ〜３ｄには図示せず）に連結されると、受動エレメント３１に外部から力が加えられ、この力はコイルバネ３２の力よりも大きい。受動エレメント３１はゆえに下方に押され、カンチレバーアーム２８のホイール部分を外させる。カンチレバーアーム２８上に作用する唯一の力は、この時点ではカンチレバーバネ２９の力であって、これはカンチレバーアーム２８のジョーが形成された端部を外側に押す（図３ｃ）ので、ジョー２７を開放しその間の閉止部材１１から圧力を解放するか、またはジョー２７が再び閉鎖される前に、開放しているジョー２７の間に新しい閉止部材１１を挿入させる。閉止部材保持部２０の下側の部分２３は、各カンチレバーアーム２８に対応する開口部３９を含んでおり、これを通してカンチレバーアーム２８のジョーが形成された端部は、開放の際またはより大きな直径の閉止部材１１を収容する際に拡張することができる。

閉止部材保持部２０はさらに、弾性部材、すなわち第２コイルバネ３４を備えた受動型閉止部材押し出しエレメント３３を備え、これはジョー２７の受動的な圧力が解放された場合に、垂直方向に閉止部材１１への押し出し力を及ぼすためである。この押し出しエレメント３３は、図３ｂではその緩和位置で示され、また説明の目的で図３ｃでは張力をかけられた位置で示されている。弾性部材の弾性力は、プレテンション部材の弾性力よりも弱くなるように選択される。このようにして、閉止部材１１を把持手段の間に挿入する場合、すなわち閉鎖したサンプル管１２を閉止部材保持部２０に向けて持ち上げることによって閉止部材１１を把持手段の間に挿入する場合、押し出しエレメント３３は閉止部材１１によって上方へ押され、第２コイルバネ３４は張力をかけられる。それゆえ閉止部材１１がジョー２７の間でしっかりと収まったままである限り、保持期間中、押し出しエレメント３３は閉止部材１１の上面のみに圧力を及ぼすように制限される。閉止部材１１が廃棄されなければならない場合には、押し出しエレメント３３は閉止部材１１に押し出す衝撃を加え、これはジョー２７の開放時に閉止部材保持部２０から閉止部材１１を下方へ解放することに寄与する。押し出しエレメント３３はさらに、ジョー２７がその側面に圧力を加える場合に閉止部材１１’の非対称な変形および／または傾斜を防ぎ、ゆえに閉止部材１１’の安定装置として作用するために、その底部が、特定の種類の閉止部材１１’の凹形の上面に適合するように設計される。

図４は、キャップ除去アクチュエータ４０’および再キャップアクチュエータ４０”などのアクチュエータ４０を示し、説明のためにいくつかの部品がカットされている。アクチュエータ４０、４０’、４０”および受動型閉止部材グリッパー２１が連結接続されている場合に、受動型閉止部材グリッパー２１の受動エレメント３１に圧力を及ぼすために、アクチュエータ４０、４０’、４０”は、スピンドルモータ４６に接続される作動ボルト４１を含み、作動ボルト４１によって加えられる力は、第１コイルバネ３２の力よりも大きい。ゆえに、受動エレメント３１に作用する作動ボルト４１は、閉止部材１１が把持または開放される必要のある度に、間接的にジョー２７を開放する機能を有する。アクチュエータ４０、４０’、４０”はさらに、駆動ベルト４４を介してＤＣステッピングモータ４７に接続される連結ディスク４３を含む閉止部材グリッパー駆動手段を含み、これは閉止部材保持部２０を軸３７の周りで回転させるためである。連結ディスク４３と閉止部材装置２０の連結部２２との係合は、図７ａ〜７ｃを参照して以下でより明らかにされる。

廃棄アクチュエータ４０'”（図２ｂに図示）の場合、通常、受動型閉止部材グリッパー２１を回転させる必要はなく、ジョー２７を開放させることによって閉止部材１１に加えられている圧力を解放することのみが必要となる。それゆえ廃棄アクチュエータ４０'”は作動ボルト４１を含んでいるが、受動型閉止部材グリッパー２１を回転させる閉止部材グリッパー駆動手段は含んでいない。

図５ａおよび５ｂは閉止部材保持部駆動手段６０に関する。閉止部材保持部駆動手段６０は、それぞれが図２ａおよび２ｂに記載したような６つの閉止部材保持部２０の１つを運ぶように構成されている６つのアーム６２を含む回転ラック６１を含んでいる。回転ラック６１は、軸６７の周りで回転されるように、ベルト６６を介してＤＣステッピングモータ６５に接続されるロータ６３上に取り付けられ、これは連続して閉止部材保持部２０にアクチュエータ４０のいずれかとの連結接続をもたらすためである。閉止部材保持部駆動手段６０はさらに、例えばアクチュエータ４０と閉止部材保持部２０との間の回転毎の適切な位置合わせを容易にするために、初期の正しい位置の決定、また回転角の制御／監視を補助する位置センサーを含んでいる。

図５ｂは、図５ａの回転ラック６１の部分切断図であって、これは閉止部材保持部２０がどのようにして回転ラック６１のアーム６２に取り付けられるかを示している。とりわけ、ディスク６９は閉止部材保持部２０の連結部２２の周りに同心円状に固定されている。ディスク６９は、閉止部材保持部２０の下側の部分２３がアーム６２の下に延び、閉止部材保持部２０の連結部２２が部分的にアーム６２の上に延び、またディスク６９を含んでいる閉止部材保持部２０全体がチャンバ６４に対して軸３７の周りで回転可能なように、アーム６２のチャンバ６４内に狭持される。

図６は図２ａのキャップ除去／再キャップ装置１００およびピペットユニット１５０の上面図であって、いくつかの部品は明瞭にするために取り除かれている。アクチュエータ４０は固定されているが、回転ラック６１は反時計方向に回転可能である。それぞれ１〜６と番号をつけられた６つの閉止部材保持部２０は、６０°の間隔で対称に、ロータ６３の中心から所定の距離に配置され、この距離はロータ６３の中心から測定されるアクチュエータ４０の作動ボルト４１の距離に対応している。またアクチュエータ４０は、通常の工程、この場合６０°または６０°の倍数のロータ６３の回転時に、受動型閉止部材グリッパー２１といずれかのアクチュエータ４０との連結が可能であるように、互いに対して配置されている。装置１００はさらに管コンベヤ、この場合それぞれが５つまでのサンプル管１２を運ぶ管ラック９１を移送するように構成されている直線コンベヤ９０を含んでいる。キャップ除去アクチュエータ４０’と再キャップアクチュエータ４０”の間の距離は、６つの管１２の中心間の距離、すなわち２つの隣接するラック９１上の同一の位置を占める２つの管１２の間の距離に対応する。このようにして、２つの管１２は、２つの閉止部材保持部２０および２つのアクチュエータ４０と、同時に位置合わせされるようにしてもよい。コンベヤ９０は、新しい管１２および新しい閉止部材保持部２０が、同時に同一のアクチュエータ４０、この場合キャップ除去アクチュエータ４０’か再キャップアクチュエータ４０”のいずれかと位置合わせされるように、ラック９１を一段ずつ前進させるためにロータ６３と同期されている。キャップ除去側管グリッパー５０’および再キャップ側管グリッパー５０”もまた、キャップ除去アクチュエータ４０’および再キャップアクチュエータ４０”とそれぞれ位置合わせされる。特に、キャップ除去側管グリッパー５０’は、管１２を持ち上げ、ロータ６３と共にフリーな閉止部材保持部２０をキャップ除去アクチュエータ４０’とを連結接続させるためにコンベヤ９０と同期され、これは例えば、その位置で、またその時期に管１２から閉止部材１１を取り除くためである。再キャップ側管グリッパー５０”は、管１２を持ち上げ、ロータ６３と共に、すでに同一の管１２から取り除かれた閉止部材１１を保持している閉止部材保持部２０を再キャップアクチュエータ４０”と連結接続させるためにコンベヤ９０と同期され、これは例えば、その位置で、またその時期に管１２を再閉鎖するためである。

この実施形態によるキャップ除去／再キャップ装置１００の１つの可能なワークフローは、以下の実施例で要約される。

開始時には、６つの閉止部材保持部２０は全てフリーである。装置１００は位置センサー６８（図６には図示せず）を介して初期設定され、閉止部材保持部２０、例えば閉止部材保持部２０，１がキャップ除去アクチュエータ４０’と位置合わせされる。コンベヤ９０はその後、第１ラック９１上の第１管１２がキャップ除去アクチュエータ４０’と位置合わせされ、それゆえ閉止部材保持部２０，１およびキャップ除去側管グリッパー５０’と位置合わせされるように、ラック９１を前進させるよう指示される。キャップ除去アクチュエータ４０’は閉止部材保持部２０，１の受動型閉止部材グリッパー２１に連結され、作動ボルト４１が受動エレメント３１に力を加えるのでジョー２７が開放される。キャップ除去側管グリッパー５０’は、閉止部材１１が開放したジョー２７の間の高さになるまで管１２を持ち上げるよう指示される。この高さを決定するために、ラック９１の前進の間、管１２および／または閉止部材１１の種類を判定する、センサー（図示せず）によって実行される測定が考慮に入れられる。ジョー２７はその後、作動ボルト４１によって圧力を解放することによって閉鎖される。キャップ除去アクチュエータ４０’はその後受動型閉止部材グリッパー２１を回転させるために連結ディスク５３を回転させるように指示されるが、キャップ除去側管グリッパー５０’は、管１２をラック上へと下方に引き戻すように指示されるので、キャップ除去アクチュエータ４０’と協働して、閉止部材保持部２０，１の受動型閉止部材グリッパー２１を介して管１２から閉止部材１１を取り除く。

ラック９１はその後、次の管１２がキャップ除去アクチュエータ４０’およびキャップ除去側管グリッパー５０’と位置合わせされるように、他の位置へと前進される。また同時に、次の閉止部材保持部２０，６が、ロータ６３を反時計方向に６０°回転させることによってキャップ除去アクチュエータ４０’と位置合わせされ、工程が繰り返される。ゆえに閉止部材保持部２０，１も反時計方向に６０°動かされているが、第１管１２から取り除かれた閉止部材１１を受動的に保持しており、閉止部材保持部２０，１はもはやどのアクチュエータ４０にも連結されていない。

この工程を５回行うと、５つの管１２が開放されており、それぞれの閉止部材はそれぞれの閉止部材保持部２０，１、２０，２、２０，３、２０，４、２０，５によって一度に６０°ずつ反時計方向へと一段ずつ移送されている。閉止部材保持部２０，６がキャップ除去アクチュエータ４０’と位置合わせされると、第１閉止部材１１を保持している閉止部材保持部２０，１が再キャップアクチュエータ４０”と位置合わせされる。また同時に、６番目の管１２、すなわち第２ラック上の最初の管は、キャップ除去側管グリッパー５０’およびキャップ除去アクチュエータ４０’と位置合わせされる一方で、最初に開放された第１ラック９１上の最初の管１２は、再キャップ側管グリッパー５０”および再キャップアクチュエータ４０”と位置合わせされるので、対応する閉止部材１１、すなわち同一の管１２から取り除かれた同一の閉止部材１１を保持している閉止部材保持部２０と位置合わせされる。

この時点から、キャップ除去ステーション７０および再キャップステーション８０は同一の時間フレームで作動し、それぞれがキャップ除去および再キャップそれぞれのタスクを行う。特に、キャップ除去ステーション７０で行われるものとほぼ同一の工程が再キャップステーション８０で生じるが、順番は逆である。詳細には、再キャップステーション８０では、受動型閉止部材グリッパー２１を反対方向に回転させるために、再キャップアクチュエータ４０”は連結ディスク４３を回転させるように指示される。一方で再キャップ側管グリッパー５０’は、すでに得られている管の種類についての同一の情報を用いて、管１２を閉止部材１１に向けて上方に持ち上げるように指示され、それによりキャップ除去アクチュエータ４０’と協働して、閉止部材保持部２０，１の受動型閉止部材グリッパー２１を介して、同一の閉止部材１１を用いて管１２を再閉鎖する。注目すべきは、管１２に対する閉止部材１１の角度位置は、キャップ除去ステーション７０および再キャップステーションのそれぞれで異なるということである。これは管１２が、回転することなくキャップ除去ステーション７０から再キャップステーション８０まで線形に移送されているという事実によるものである。一方で、閉止部材保持部２０，１は、ロータ６３の３００°の回転動作を用いて、キャップ除去ステーション７０から再キャップステーション８０に移送されている。それゆえ管１２に対する閉止部材１１の角度位置において、再キャップステーション８０ではキャップ除去ステーション７０と比べて−６０°の違いがある。この違いは、とりわけ閉止部材１１がねじ式である場合に、管１２の適切な閉鎖に影響を及ぼし得る。この違いを考慮に入れるために、再キャップアクチュエータ４０”は、受動型閉止部材グリッパー２１をさらに６０°回転させるために、連結ディスク４３を回転させるように指示される。作動ボルト４１はその時、受動エレメント３１に力を加えるので、ジョー２７は開放され、再キャップ側管グリッパー５０”は管１２をラック９１上に下降させるように指示される。再キャップアクチュエータ４０”はゆえに、閉止部材保持部２０，１から分離され、閉止部材保持部２０，１は再びフリーとなり、新しい閉止部材を受け入れ新しいサイクルを開始するためにキャップ除去ステーション７０へ戻される。

ピペットユニット１５０は、管１２の開放と同一の閉止部材１１を用いた管１２の再閉鎖との間の時間フレームにおいて、一定量の試料を抜き取るため、および／または一定量の液体を分注するために、キャップ除去／再キャップ装置１００と同期される。とりわけ、管１２がキャップ除去ステーション７０と再キャップステーション８０との間の中間位置にある場合であって、キャップ除去ステーション７０および／または再キャップステーション８０が他の管それぞれとともに作動しており、かつ、ロータ６３が回転していない時間フレーム中に、針（図６には図示せず）が管１２の開放端を介して試料中に入れられるように、ピペットユニット１５０は一時的に降下される。任意には、ピペット管グリッパー（図示せず）が開放している管１２を持ち上げるために用いられてもよく、これはピペットユニット１５０の移動距離を短くすることによってピペット操作を容易にする。

図７ａおよび７ｂは、どのようにしてアクチュエータ４０、とりわけキャップ除去アクチュエータ４０’および再キャップアクチュエータ４０”が受動型閉止部材グリッパー２１と係合されているかを、上面および下面それぞれから斜視図で示す（いくつかの部品は明瞭にするために取り除かれている）。

詳細には、閉止部材保持部２０の連結部２３は、中心に配置される受動エレメント３１を挟んで両側に配置される２本のピン２６をその上面に含み、受動エレメント３１は２本のピン２６を結ぶ線から外れて配置されている。その結果、閉止部材保持部２０が回転ラック６１のアーム６２に取り付けられると、受動エレメント３１および２本のピン２６は、受動エレメント３１の中心とロータ６３の中心との間の距離を半径とする仮想円上にある。連結ディスク４３はその底面に、ピン２６および受動エレメント３１を入れるのに充分な幅および深さを有する溝４５を含んでいる。また溝４５は、回転ラック６１が回転された時にピン２６および受動エレメント３１が滑らかに通り抜けられるように、作動ボルト４１の中心とロータ６３の中心との間の距離を半径とする仮想円の曲率と対応する曲率を有している。係合は、受動エレメント３１および作動ボルト４１が位置合わせされると完了し、作動ボルト４１は溝４５の中心にある穴を通して伸び縮みが可能である。

各アーム６２は位置合わせ手段を含んでおり、この場合各閉止部材保持部２０の連結部２３の側面の１つに配置される強磁性エレメント２８を引き付けるための磁石２７を含んでいる。とりわけ各磁石２７および各強磁性エレメント２８は、閉止部材保持部２０がアクチュエータ４０から取り外された時に、磁石２７によって強磁性エレメント２８に及ぼされる磁力により、閉止部材エレメント２０の軸３７の周りの回転が防がれ、ロータ６３の回転の間、閉止部材保持部２０の各アーム６２に対する同一の角度位置が維持されるように配置される。とりわけ各磁石２７および各強磁性エレメント２８は、閉止部材保持部２０がアクチュエータ４０に連結されなければならない場合に、閉止部材保持部２０のピン２６が溝４５と位置合わせされるように配置される。閉止部材保持部２０がキャップ除去アクチュエータ４０’または再キャップアクチュエータ４０”と連結される場合、連結ディスク４３は溝４５を介してピン２６に作用する回転力を閉止部材保持部２０に加え、この力は前述の磁力よりも大きいので閉止部材保持部２０の軸３７の周りでの回転をもたらす。

図７ｃは、すでに係合されているアクチュエータ４０および受動型閉止部材グリッパー２１を示す（いくつかの部品は明瞭にするために取り除かれている）。詳細には、図７ｃは溝４５内のピン２６および受動エレメント３１を示し、ここで作動ボルト４１は受動エレメント３１と位置合わせされている。また、作動ボルト４１は受動エレメント３１に力を加えている状態で示されているので、アクチュエータ４０と受動型閉止部材グリッパー２１との間で第１の連結接続を確立する。連結ディスク４３を回転させると、回転力は閉止部材保持部２０にも加えられるので、第２の連結接続を確立する。それゆえ連結接続は、アクチュエータ４０から閉止部材保持部２０または受動型閉止部材グリッパー２１に力が伝達される時にのみ存在する。閉止部材保持部２０は、必要なければ連結が生じていない状態で、アクチュエータ４０と係合、すなわち位置合わせされてもよい。これは例えば、廃棄アクチュエータ４０'”を用いる場合である。さらに、廃棄アクチュエータ４０'”との係合は、作動ボルト４１と受動エレメント３１との位置合わせのみを含んでいる。また、連結は作動ボルト４１から受動エレメント３１までの力の伝達のみを含んでいる。

図８は管グリッパー５０をより詳細に示す。管グリッパー５０は、互いに対してバイアスをかけることができる、２本のそれぞれの第１管把持アーム５５’および５５”に取り付けられる２つの上側の管把持ジョー５１’、５１”を含む第１管把持手段５１を含んでいる。管グリッパー５０はさらに、互いに対して、また上側の管把持ジョー５１’、５１”と同一方向にバイアスをかけることができる、２本のそれぞれの第２管把持アーム５４’および５４”に取り付けられる２つの下側の管把持ジョー５２’、５２”を含む第２管把持手段５２を含んでいる。また、第１管把持アーム５５’、５５”は第２管把持アーム５４’、５４”にそれぞれ取り付けられ、弾性手段５３を介して第２管把持アーム５４’、５４”に対してバイアスをかけることができる。上側の管把持ジョー５１’、５１”および下側の管把持ジョー５２’および５２”はそれぞれ、それぞれ対向面から管を把持するための把持面を含んでいる。上側の管把持ジョー５１’、５１”は下側の管把持ジョー５２’および５２”よりも長く、上側の管把持ジョー５１’、５１”の把持面は下側の管把持ジョー５２’および５２”の把持面よりも小さい。管グリッパー５０はさらに、第２把持アーム５４’および５４”にバイアスをかけるために、スプンドルバネ５７を介して第２管把持アーム５４’および５４”に接続される第１ＤＣステッピングモータ５６を含んでおり、それゆえ管１２を把持する場合に下側の管把持ジョー５２’および５２”を互いに向かってバイアスをかけ、また管１２を解放する場合にそれらを互いから離れるようにバイアスをかける。第１管把持アーム５５’および５５”は第２管把持アーム５４’および５４”に取り付けられるので、これらもそれに応じてバイアスをかけられる。管グリッパー５０はさらに、第２管把持アーム５４’および５４”を、第１管把持アーム５５’および５５”と共に上昇および下降させる第２ＤＣステッピングモータ５８を含んでいる。上側の管把持ジョー５１’および５１”は下側の管把持ジョー５２’および５２”よりも長く、弾性手段５３を介して互いに対してバイアスをかけることができるので、管グリッパー５０はモータ５６および５８を介して、下側の管把持ジョー５２’および５２”が上側の管把持ジョー５１’および５１”の力および接触面よりもそれぞれ大きい力および接触面で管をしっかりと把持および保持し得る前に、上側の管把持ジョー５１’および５１”が管キャリアから管を把持し、持ち上げるように設定されてもよい。同様に管グリッパー５０は、管を下降させて管キャリアに戻す時に、下側の管把持ジョー５２’および５２”が上側の管把持ジョー５１’および５１”よりも前に管を解放できるように設定されてもよい。

図９ａは、別の実施形態によるキャップ除去／再キャップ装置３００の斜視図を示す。図２ｂおよび図６のキャップ除去／再キャップ装置１００との違いは、好適にはコンベヤ３９０によって移送される単一の管キャリア３９１を用いて作動するように設計されていることである。詳細には、キャップ除去／再キャップ装置３００は、キャップ除去ステーション３７０に配置される固定されたキャップ除去アクチュエータ３４０’およびキャップ除去側管グリッパー３５０、３５０’と、再キャップステーション３８０に配置される再キャップアクチュエータ３４０”および再キャップ側管グリッパー３５０、３５０”と、廃棄ステーション３８５に配置される廃棄アクチュエータ３４０'”および廃棄区画（図示せず）と位置合わせされる廃棄ウェル３８４とを含んでいる。３つの閉止部材保持部２０は、回転ラック３６１の３つのアーム３６２それぞれに、１２０°の間隔で対称に配置されており、回転ラック３６１はロータ３６３を介して反時計方向に回転可能である。キャップ除去ステーション３７０、再キャップステーション３８０および廃棄ステーション３８５は、１２０°または１２０°の倍数の、通常の工程のロータ３６３の回転時に、受動型閉止部材グリッパー２１といずれかのアクチュエータ３４０との連結が可能であるように、互いに対して配置されている。装置３００はさらに管コンベヤ、この場合それぞれが単一の管１２を運ぶパック３９１を移送するように構成される線形コンベヤ３９０を含んでいる。キャップ除去ステーション３７０と再キャップステーション３８０との間の距離は、互いに隣接するそれぞれのパック３９１によって運ばれる連続する３つの管１２における、１番目の管の中心と３番目の管の中心との間の距離に対応している。このようにして、２つの管１２は２つの閉止部材保持部２０および２つのアクチュエータ３４０’、３４０”と同時に位置合わせされ得る。本実施形態のワークフローは、１つのサイクルが６つではなく３つの管ごとに完了され、回転の工程が６０°ではなく１２０°であること以外は、図６を参照して記載した実施形態と類似している。

図９ｂは、図９ａのキャップ除去／再キャップ装置３００に対応するピペットユニット２５０を示す。ピペットユニット２５０は、管１２の開放から同一の閉止部材１１を用いた管１２の再閉鎖までの時間フレームで、一定量の試料を抜き取るため、および／または一定量の液体を分注するために、キャップ除去／再キャップ装置３００と同期される。

とりわけ、管１２がキャップ除去ステーション３７０と再キャップステーション３８０との間の中間位置にあり、キャップ除去ステーション３７０および／または再キャップステーション３８０が他の各管と作動している時間フレーム内であって、またロータ６３が回転していない場合に、針２５１が管１２の開放端を介して試料中に入れられるように、ピペットユニット２５０は一時的に下降させられる。任意には、ピペット管グリッパー（図示せず）が開放している管１２を持ち上げるために用いられてもよく、これはピペットユニット２５０および／またはピペット針２５１の移動距離を短くすることによってピペット操作を容易にする。

図９ｃは、図９ｂと同一のキャップ除去／再キャップ装置３００およびピペットユニット２５０を別の側面から示す。とりわけ廃棄ステーション３８５がより詳細に示され、これは閉止部材が廃棄区画（図示せず）内へと廃棄されるように案内する廃棄ウェル３８４を含んでいる。

図９ｄは、図６との違いをより理解するために、図９ｂおよび９ｃと同一のキャップ除去／再キャップ装置３００およびピペットユニット２５０の上面図を示す。

図１０は、管ラック９１と作動している、別の実施形態によるキャップ除去／再キャップ装置５００の上面図をより概略的に示す。上述の実施形態との違いは、回転ラック５６１がリング形状を有し、より多くの数、この場合２０個の閉止部材保持部２０を収容するということである。さらに、キャップ除去ステーション５７０および再キャップステーション５８０のみが示されており、これらは回転ラック５６１に対して正反対に配置されている。この場合１つのサイクルは１１個の管１２ごとに完了する。また、管１２がその位置を通る時に開放している管１２の１つを持ち上げ、ピペットユニット（図示せず）の移動距離を短くすることによってピペット操作を容易にするために、ピペット管グリッパー５５０'”が装置５００の中央に配置されることも示され得る。

上記のものは可能な実施形態の単なる例であって、その変形は特定のニーズに従って本発明の範囲を逸脱することなく可能である。詳細には、本発明のシステムは異なる数および組み合わせのワークセルを用いて構成されてもよく、これに対応して異なる数または種類のキャップ除去／再キャップ装置、および／またはピペットユニット、および／または分析ユニットが構成され得る。より詳細には、このシステムはここに説明した種類とは異なるキャップ除去／再キャップ装置を用いて構成されてもよく、例を挙げると、例えば先行技術で公知である従来の種類のキャップ除去／再キャップ装置、および／またはここで説明した種類のキャップ除去／再キャップ装置と従来のキャップ除去／再キャップ装置との組み合わせであってもよい。また、キャップ除去／再キャップ装置は、単一の管キャリアおよび管ラックの両方と作動するように設計されてもよく、管ラックは異なる数の管を運ぶように構成されてもよい。また、異なる数の閉止部材保持部およびアクチュエータの組み合わせ、ならびに異なる配置が考えられ得る。特に、異なる結合機構が考えられ得る。

Claims

生体試料を含むサンプル管（１２）を処理するシステム（９００）であって、前記システム（９００）が試料を処理するための２つまたは３つ以上のワークセル（９０１〜９０９）を含んでおり、
前記２つまたは３つ以上のワークセル（９０１〜９０９）のそれぞれが、診断目的での試料の定性的評価および／または定量的評価を含む試料の検出、検出前の試料の分類および／または調整、ならびに、検出後の試料の保管および／または廃棄のいずれか１つのみを実行するように構成され、
前記システムが、前記２つまたは３つ以上のワークセル（９０１〜９０９）のうち第１ワークセルおよび第２ワークセルのそれぞれと対応して、
前記ワークセルにより処理されるように前記サンプル管から一定量の前記試料を抜き取るため、および／または一定量の液体を前記サンプル管に分注するためのピペットユニット（９２１〜９２８）、および
前記サンプル管に含まれている試料の少なくとも１つの試料パラメータを測定するための分析ユニット（９３１、９３７）
のうち少なくとも１つを含み、
前記システム（９００）がさらに、前記第１ワークセルおよび前記第２ワークセルのそれぞれ用に、前記サンプル管（１２）から閉止部材（１１）を取り除くため、および、別のワークセル（９０１〜９０９）に移送される前に、前記サンプル管（１２）を再閉鎖するためのキャップ除去／再キャップ装置（９１１〜９１８）を備えることを特徴とするシステム（９００）。
前記キャップ除去／再キャップ装置が、それぞれが閉止部材を把持および保持するための閉止部材グリッパーを備えた少なくとも１つの閉止部材保持部と、
前記閉止部材を取り除く場合に、サンプル管およびその閉止部材を互いから離すようにバイアスをかけ、前記サンプル管を当初の同一の閉止部材を用いて再閉鎖する場合に、前記サンプル管および前記閉止部材を互いに向かうようにバイアスをかけるために、前記閉止部材グリッパーと協働する少なくとも１つの管グリッパーと
を備える請求項１記載のシステム。
前記キャップ除去／再キャップ装置がキャップ除去ステーションおよび再キャップステーションを備え、
前記閉止部材グリッパーが前記サンプル管から前記閉止部材を取り除くためにキャップ除去側管グリッパーと協働するキャップ除去ステーションから、前記閉止部材グリッパーが同一の前記閉止部材を用いて同一の前記サンプル管を再閉鎖するために再キャップ側管グリッパーと協働する再キャップステーションまで、前記閉止部材保持部が移動可能である請求項２記載のシステム。
前記閉止部材グリッパーが受動型であり、前記キャップ除去／再キャップ装置がさらに、前記サンプル管から前記閉止部材を取り除く場合、またはそれぞれの前記閉止部材を用いて前記サンプル管を再閉鎖する場合に、受動型の前記閉止部材グリッパーを作動させるため、少なくとも１つのアクチュエータを備える請求項２または３記載のシステム。
前記アクチュエータが、前記閉止部材が前記サンプル管から取り除かれなければならない場合、または前記サンプル管がそのそれぞれの前記閉止部材を用いて再閉鎖されなければならない場合に、前記閉止部材保持部の受動型の前記閉止部材グリッパーに連結され、前記閉止部材保持部が閉止部材を保持している場合に、受動型の前記閉止部材グリッパーから連結を解かれる請求項４記載のシステム。
キャップ除去ステーションおよび再キャップステーションを備え、キャップ除去アクチュエータおよびキャップ除去側管グリッパーが、前記サンプル管から閉止部材を取り除き、それによって前記サンプル管を開放させるために受動型の前記閉止部材グリッパーと協働する前記キャップ除去ステーションから、再キャップアクチュエータおよび再キャップ側管グリッパーが、同一の前記サンプル管を同一の前記閉止部材を用いて再閉鎖するために同一の受動型の前記閉止部材グリッパーと協働する前記再キャップステーションまで、前記閉止部材保持部および前記サンプル管が移動可能である請求項５記載のシステム。
診断目的での試料の定性的評価および／または定量的評価を含む試料の検出、検出前の試料の分類および／または調整、ならびに、検出後の試料の保管および／または廃棄のいずれか１つのみを実行するようにそれぞれ構成された第１ワークセルおよび第２ワークセルを含むシステム（９００）を用いて、サンプル管を処理するための方法であって、前記方法が、
ａ）閉止部材により閉鎖されている前記サンプル管を第１ワークセルに移送する工程と、
ｂ）前記第１ワークセルに対応する第１キャップ除去／再キャップ装置を用いて前記サンプル管から前記閉止部材を取り除く工程と、
ｃ）前記第１ワークセルで処理されるため、および／または一定量の液体を前記サンプル管に分注するため、および／または前記第１ワークセルに対応する少なくとも１つの分析ユニットを用いて少なくとも１つの試料パラメータを測定するために、前記第１ワークセルに対応する少なくとも１つのピペットユニットを用いて少なくとも１つの試料の分注分を前記サンプル管から抜き取る工程と、
ｄ）前記第１キャップ除去／再キャップ装置を用いて前記閉止部材で前記サンプル管を再閉鎖する工程と、
ｅ）前記閉止部材で再閉鎖された前記サンプル管を第２ワークセルへ移送する工程と、
ｆ）前記第２ワークセルに対応する第２キャップ除去／再キャップ装置を用いて前記サンプル管から前記閉止部材を取り除く工程と、
ｇ）前記第２ワークセルで処理されるため、および／または一定量の液体を前記サンプル管に分注するため、および／または前記第２ワークセルに対応する少なくとも１つの分析ユニットを用いて前記試料の少なくとも１つの試料パラメータを測定するために、前記第２ワークセルに対応する少なくとも１つのピペットユニットを用いて少なくとも１つの試料の分注分を前記サンプル管から抜き取る工程と
を含んでいる方法。
前記サンプル管から取り除かれた前記閉止部材と同一の閉止部材を用いて前記サンプル管を再閉鎖する工程を含んでいる請求項７記載の方法。
前記閉止部材が取り除かれているか、および／または前記サンプル管が対応する前記閉止部材で再閉鎖されているかを決定し、対応する前記サンプル管を再閉鎖し損なった前記閉止部材を廃棄することによって、および／または前記サンプル管を新しい閉止部材で再閉鎖するように前記システムに命令することによって、前記サンプル管が対応しない閉止部材で再閉鎖されることを防ぐ工程を含む請求項８記載の方法。