JP6743204B2 - 容器ホルダの保管および供給 - Google Patents
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Description
アナライザーなどの自動化システムはこのような処理に一般に用いられる。各種デバイスが市販されており、これらは、典型的には生体試料および/または試薬液体用の試験管またはバイアルなどの容器を必要とする。
認事象は各々データを生成し、つまり、このデータによってアナライザーを制御するコンピュータシステムの動作をかなり鈍くさせ得る。多くのシステムが、内部にこのような確認事象中に収集されたデータが入力されなければならず、かつ確認およびワークフロー指示のために保管されたデータと比較されなければならないデータベースの使用を伴うため、上記のことが特に当てはまる。
− 生体試料を含んだ容器の複数の容器ホルダと、
− 自動化システム内で容器ホルダを輸送する輸送手段と、
− 生体試料を含んだ容器を処理するワークセルと、
− 空容器ホルダを輸送手段から取り出して保管モジュール内に導入するか、または空容器ホルダを保管モジュールから取り出し、輸送手段内または輸送手段上に配置するために、保管モジュールが空容器ホルダ移送ユニットを介して輸送手段に接続される、複数の容器ホルダの空部材用の保管モジュールと、
− 生体試料を含んだ容器を複数の容器ホルダの空部材と係合および/または係脱させるロボットマニピュレータと、
− 自動化システムを制御する制御ユニットと、
− 充填済み容器ホルダと空容器ホルダを区別する空容器ホルダ検出器、および輸送手段内または輸送手段上で検出された空容器ホルダの空容器ホルダ移送ユニットによる保管モジュール内への導入または再導入を開始するように構成された移送開始器を含む、輸送手段内または輸送手段上の空容器ホルダを検出する空容器ホルダ検出ユニットと
を含む。
用語
本発明で使用する場合、用語「容器」としては、チューブ、もしくはマイクロウェルプレート、ディープウェルプレート、または他の種類のマルチウェルプレートが挙げられるが、これらに限定されない。内部で起きる反応に干渉しない、または内部で保管される生体試料と反応しないように、かかる容器の内壁は通常化学的に不活性である。いくつかの実施形態では、「容器」はチューブである。
。ワークセルは互いに結合され、少なくとも部分的に互いに依存する。ワークセルはそれぞれ試料処理ワークフローの1つ以上の専用タスクを実行していてもよく、これは別のワークセルに進む前の必要条件であってよい。あるいは、ワークセルは互いに独立して動作してもよく、例えばそれぞれが、同一のまたは異なる試料の異なる種類の分析のような1つ以上の別個のタスクを実行する。一般に、ワークセルは、試料チューブまたは試料チューブを保持するラックもしくはマルチウェルプレートを積載するおよび/または積み降ろすおよび/または輸送するおよび/または保管するユニット、試薬コンテナまたは試薬カセットを積載するおよび/または積み降ろすおよび/または輸送するおよび/または保管するユニット、試薬容器、例えばキュベットを積載するおよび/または積み降ろすおよび/または輸送するおよび/または保管するおよび/または洗浄するユニット、ピペットチップまたはチップラックを、積載するおよび/または積み降ろすおよび/または輸送するおよび/または保管するユニットを含んでよい。ワークセルはセンサ、例えばバーコードまたはRFIDリーダを有する識別ユニットを含んでよい。ワークセルは、ピペットチップまたは針または反応槽、例えばキュベット、混合パドルなどを洗浄する洗浄ステーションをさらに含んでよい。ワークセルは、反応中一定温度で試料/試薬混合物を維持する1つ以上のインキュベーションユニットをさらに含んでよい。ワークセルは、試料を繰り返し温度サイクルおよび/または変動温度条件下におくサーモサイクラーを含んでよい。かかるサーモサイクラーは、分析ワークセルの場合、例えばポリメラーゼ連鎖反応を行うのに特に有用であり得る。
容器ホルダとを区別し、空容器ホルダの保管モジュールへの移送を開始するユニットである。空容器ホルダ検出ユニットには「空容器ホルダ検出器」および「移送開始器」を含む。「空容器ホルダ検出器」は空容器ホルダと容器を保持する容器ホルダを区別するように構成される。空容器ホルダ検出器は、本明細書に記載される実施形態にて使用されるような好適な検出技術を含んでよい。また、空容器ホルダ検出器は、少なくとも1つの検出要素を含む。かかる検出要素は、空容器がこのような要素を通過するか、そうでなければ該要素によって検出されるように、輸送手段内部にあるか、または輸送手段と近い空間的関係にあってよい。いくつかの実施形態では、視覚的認識アルゴリズムに基づく光識別が使用されてよい。そのため、空容器ホルダ検出器は、いくつかの実施形態では輸送手段内または輸送手段上を回る任意の空容器ホルダの存在をモニタする。「移送開始器」は、空容器ホルダ検出器によって輸送手段内または輸送手段上の空容器ホルダを検出すると、さらなる動作を開始するように構成される。より具体的には、移送開始器は、空容器ホルダ移送ユニットによる空容器ホルダの保管モジュール内への導入または再導入を開始させる。いくつかの実施形態では、検出および移送開始の両方を計算せずに機械的手段によって行ってよい。空容器ホルダは、例えば、容器を保持する容器ホルダを通過させないゲートを通り抜けるその形状に基づいて検出されてよい。このような実施形態では、移送開始はこのような機構、例えば、ゲートを通り抜ける空容器ホルダを直接保管モジュールへと送ることによって行ってもよい。
ような実施形態では、プログラム可能論理制御装置は、フラグの位置を調整する機械的アームを含んでよい。代替的にまたは加えて、空容器ホルダは電子的にフラッギングされてよい。例えば、空容器ホルダ検出器がカメラを含む場合、空容器ホルダはいくつかの実施形態では検出されないのではなく、ロボット把持部が保管モジュールへと移送されるようにフラッギングされてよい。カメラがロボット把持部に含まれる場合、カメラはプログラム可能論理制御装置によってフラッギングされた空容器ホルダを追跡し、カメラによって提供される視覚的誘導によって空容器ホルダを輸送手段から取り出すことができる。あるいは、本明細書に記載されるように、移送ユニットは、各容器ホルダが空であり保管モジュールへ移送される必要があるという情報を容器ホルダのRFIDタグに加える、RFIDライタを含んでもよい。
このような「制御ユニット」は自動化システムをアッセイプロトコールに必要な工程が自動化システムによって行われるように制御する。これは、制御ユニットが例えば、自動化システムに試料と試薬を混合するためにあるピペット操作工程を行うように命令する、または制御ユニットが、自動化システムが試料混合物を一定時間インキュベートするように制御するなどを意味する。制御ユニットはデータ管理ユニットからある試料にどの試験を行わなければならないかについての情報を受信し、その情報に基づいて自動化システムが実行しなければならない工程を決定できる。ある種の実施形態にて、制御ユニットはデータ管理ユニットと一体であってもよく、または共通ハードウェアによって実施されてもよい。制御ユニットは例えば、プロセス操作プランにしたがって操作を実行するための命令を備えたコンピュータ可読プログラムを実行するプログラム可能論理制御装置として実施されてもよい。制御ユニットは、例えば、次の任意の操作の1つ以上、すなわち、キュベットおよび/またはピペットチップの積載および/または廃棄および/または洗浄、試料チューブおよび試薬カセットの移動および/または開封、試料および/または試薬のピペット操作、試料および/または試薬の混合、ピペット針またはピペットチップの洗浄、混合パドルの洗浄、光源の制御、例えば、波長の選択、検出器の制御、測定データの収集/比較/評価、光路に新たなキュベットを持ってくるためのキュベットホルダの移動、または各測定後の新たなキュベットのキュベットホルダへの移動などを制御するように設定されてもよい。特に、制御ユニットは、一連の工程を既定サイクル時間内で実行するスケジューラを含んでよい。制御ユニットはさらに、アッセイタイプ、緊急度などにしたがって測定されるべき試料の順番を決定してよい。
「データ管理ユニット」はデータを保管および管理する演算器である。これには自動化システムによって処理される生体試料に関連するデータ、または保管モジュール内の利用可能な空容器ホルダの数についてのデータ、またはワークセル内で実施される工程に関連するデータを含み得る。データ管理ユニットは、LIS(実験室用情報システム)および/またはHIS(病院用情報システム)へと接続されてよい。データ管理ユニット(DMU)は、自動化システム内の、または自動化システムと同じ場所に配置されるユニットであることができる。データ管理ユニットは制御ユニットの一部であってよい。あるいは、DMUは分析器から遠く離れて配置されるユニットであってもよい。例えば、DMUはネットワークを介して自動化システムに接続されるコンピュータ内で実施されてもよい。
図1は、本明細書に記載される自動化システム(1)の例示的実施形態の概略図を示す。輸送手段(4)は線状の二次元構造として図示され、本実施形態では、複数の容器ホルダ(3)が回っているベルトコンベヤであってよい。この図における本実施形態では、容器ホルダ(3)は単一容器ホルダである。これらの容器ホルダ(3)の一部は、生体試料を含んだ容器(2)を保持する。他の容器ホルダ(3)は容器(2)を保持しないため、空容器ホルダ(7)である。図示されたこの実施形態におけるロボット把持部である、生体試料を含んだ前記容器(2)を複数の容器ホルダ(3)の空部材(7)と係合および/または係脱させるロボットマニピュレータ(9)は輸送手段(4)によって構成されるサーキットの中心に配置される。複数の容器ホルダ(3)の空部材(7)は保管モジュール(6)内に保管され、必要なとき取り出されて空容器ホルダ移送ユニット(8)を介して輸送手段(4)に配置される。把持部(9)が生体試料を含んだ容器(2)を空容器ホルダ(7)に係合すると、得られた生体試料を含んだ容器(2)を保持する容器ホルダ(3)がさらに輸送手段(4)を介してワークセル(5)へ輸送されて生体試料を含んだ容器(2)、そして通常最終的に試料自体を処理する。処理後、生体試料(2)を含んだ容器は保持する容器ホルダ(3)は輸送手段(4)を介してワークセル(5)の外へ、かつワークセル(5)から離すように移動される。次いで、容器(2)はロボットマニピュレータ(9)によって容器ホルダ(3)から係脱される。コンベヤ(4)上をいまだ回っている得られた空容器ホルダ(7)は次いで空容器ホルダ検出ユニット(10)の一部である空容器ホルダ検出器(11)の要素によって検出され、これもまた空容器ホルダ検出ユニット(10)の一部である移送開始器(12)が、空容器ホルダ移送ユニット(8)による対応する空容器ホルダ(7)の保管モジュール(6)内への導入を開始させる。図示された実施形態において、空容器ホルダ移送ユニット(8)は輸送手段(4)および空容器ホルダ移送ユニット(8)を接続する連結部にてスイッチ(15)を含む。これらのスイッチ(15)は、対応する容器ホルダ(7)が輸送手段(4)上をさらに回るのではなく保管モジュール(6)内に誘導されるように適切なタイミングで、空容器ホルダ検出器(11)によって輸送手段(4)上の空容器ホルダ(7)を検出した後に移送開始器(12)によって作動される。
空容器ホルダ検出ユニット
輸送手段内または輸送手段上の空容器ホルダを検出する目的で、空容器ホルダ検出器は、1つまたは複数の異なる実施形態における種々の技術を利用することができる。
より具体的には、本明細書に記載される自動化システムのいくつかの実施形態では、空容器ホルダ検出器は、輸送手段内または輸送手段上を回る容器ホルダの位置に対して配置される機械的バリアを含み、第1位置は、存在する場合容器ホルダ内の容器の進路と交わるため、容器とその容器ホルダが、輸送手段内または輸送手段上を回る空容器ホルダの位置から機械的バリアによって逸らされる。
、空容器ホルダは保管モジュール内へ誘導され得、方向転換された容器を保持する容器ホルダは輸送手段内または輸送手段上を回り続け得る。このような実施形態は図2に図示される。本実施形態では、複数の容器ホルダ(3)の空部材(7)は自動的に生体試料を含んだ容器(2)を保持する容器ホルダ(3)から分離される。空容器ホルダ移送ユニット(8)および輸送手段(4)は、容器(2)を保持する容器ホルダ(3)が、ここではベルトコンベヤとして図示される輸送手段(4)上に留まるように容器ホルダ(3)を誘導するスイッチ(15)を介して互いに接続される。ベルトに沿った矢印は移動方向を示す。生体試料を含んだ容器(2)を保持する容器ホルダ(3)はスイッチ(15)の一部である機械的バリア(16)に衝突するが、これは図示された容器(2)の上部が、輸送手段(4)の進路上でこの目的のために適切な高さで配置される機械的バリア(16)と交わるのに十分な長さで容器ホルダ(3)から突出するからである。対応する容器ホルダ(3)は次いで、機械的バリア(16)に沿ってガイドされて、輸送手段(4)の連続部分へと方向転換する。そのため、本実施形態では、機械的バリア(16)は容器(2)が上下方向に延びるよりも高く位置してはならず、また容器ホルダ(3)自体の進路に交わるような低い高さに位置してもならない。前者の場合、容器ホルダ(3)はまったく逸らされることがないため分離されないが、後者の場合、生体試料を含んだ容器(2)を保持する容器ホルダ(3)および複数の容器ホルダ(3)の空部材(7)の両方が機械的バリア(16)と衝突するため輸送手段(4)を回り続けるように誘導されてしまう。対照的に、図示された実施形態により、機械的バリア(16)の下を通過させることによって、スイッチ(15)を通る、または通り過ぎる複数の容器ホルダ(3)の空部材(7)の通過が妨げられず、空部材(7)は、本実施形態では本質的に保管モジュール(6)(図2には示さず)に通じるベルトコンベヤの連続部分である、空容器ホルダ移送ユニット(8)上を進み続けることができる。図示された実施形態において、複数の容器ホルダ(3)の空部材(7)の検出は、この場合空容器ホルダ検出ユニット(10)として機能するスイッチ(15)の特定の構成によって達成される。このように、機械的バリア(16)は充填済み容器ホルダ(3)と空(7)の容器ホルダ(3)を、もしあれば突出する容器(3)の衝突によって区別し、それによって空容器ホルダ検出器(11)として機能する。容器(2)を含む容器ホルダ(3)が機械的バリア(16)との衝突時に倒れるのを防ぐため、種々の解決策がこの実施形態において可能である。例えば、たとえ容器(2)がバリア(16)と衝突して、組み合わせられた容器(2)およびホルダ(3)にてこの作用が働いても、容器ホルダ(3)が容器ホルダ(3)の安定した位置を確保するような十分な重量であってよい。代替的にまたは加えて、機械的バリア(16)は輸送手段(4)の一部に向かってより広い角度で配置されてよい。容器ホルダ(3)は輸送手段(4)からバリア(16)に到達する。このような実施形態では、組み合わせられた容器(2)/容器ホルダ(3)の大部分の運動力がバリア(16)に作用し、逆もまた同様であるため、上述のてこの作用が小さい。むしろ、ホルダ(3)を有する容器(2)はよりスムーズに輸送手段(4)の対応する分岐路に向けてバリア(16)に沿ってガイドされる。また、容器ホルダ(3)は、輸送手段のレールと相互作用する容器ホルダ(3)に含まれる、例えば、磁気またはフックのような機械的接続部であり得る適切な手段によって輸送手段(4)に取り付けられてよい。
電気機械センサは、機械的変位の電気信号への変換またはその逆などの機械的原理および電気的原理の両方を包含する。
光学センサは空容器ホルダを認識するための光学的原理に基づく。例えば、光学センサはカメラを含んでよい。
存在する場合、生体試料を含む容器の両方を検出する構造を含んでよい。このような実施形態では、容器または容器ホルダの存在によって、空容器ホルダ検出ユニットの空容器ホルダ検出器において検出可能な信号を呼び出す。前記信号は機械信号、電気信号、電気機械信号、電磁信号または光信号であってよい。測定において空容器ホルダ検出器が容器ホルダ用の信号および容器用の信号を検出すると、対応する容器ホルダは容器を保持すると判断される。他方では、空容器ホルダ検出器が、容器用ではなく容器ホルダ用の信号を検出すると、空容器ホルダの存在を示す。このような場合、空容器ホルダ検出ユニットの移送開始器が、空容器ホルダ移送ユニットによる空容器ホルダの保管モジュール内への導入を開始する。
このような実施形態の非限定的実施例を以下に記述する。一般に、機械的フラップは2つの対向する端部を有し、その内の1つは固定され、もう1つは可撓性である。固定端部はホルダに設置されることによってある位置に保持されてよく、可撓性端部は容器または容器ホルダに接触すると動くことができるため、空容器ホルダ検出器によって検出可能な信号であるかまたは信号を生成する。いくつかの実施形態では、フラップは自動化システムの底部から上下方向に伸長する支柱に直交して取り付けられてよい。機械的フラップはその可撓性端部に関して復元力の影響下にあってよい。例えば、フラップは薄い可撓性のあるプラスチックから形成されてよく、このプラスチックは、容器または容器ホルダが輸送手段内もしくは輸送手段上を通りすぎて前進できるように、容器または容器ホルダが物理的に接触すると離反することができる。容器または容器ホルダが通過した後、可撓性端部は上述した復元力によりもとの位置に戻るため、次の容器または容器ホルダに接触されるように適切な位置にいることができる。あるいは、フラップは硬質材料でできていてもよいが、可撓性取付具によって容器または容器ホルダと物理的に接触したときにその可撓性端部とともに離反することができる。例えば、フラップは、ヒンジによって上記のような支柱などのホルダの固定端部に取り付けられてよい。ヒンジは復元力、例えばバネ機構の影響下にあってよく、またはアクチュエータによってそのもとの位置に戻ることができる。機械的フラップはさらに、例えばフラップの可撓性端部が、もしあれば容器ホルダ内の容器と接触するように、容器および容器ホルダの進路上に取り付けられてよい。かかる機械的フラップを有するその他の実施形態は、当業者によって既知のように可能である。
態では、これらのフラップは電流もしくは電圧に基づく電気信号、または別のタイプの電気信号をトリガし得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される自動化システムのインジケータは光電バリアである。
を含む。
対象物の平均速度を測定するもっとも簡単な形態は、対象物がある所定の場所から別の場所まで動くのに必要となる時間を測定すること、および移動した距離をその時間によって除することである。したがって、この原理を利用する速度センサには、容器ホルダなどの対象物を各所定箇所で検出することで、第1所定箇所での検出と第2所定箇所での検出との間の経過時間を測定する手段を含む。
保管モジュール
本明細書に記載される自動化システムの保管モジュールはさまざまな形状およびサイズを有することができる。保管モジュールは、本明細書において記載されている自動化システムおよび方法との関連において使用されるだけでなく、容器ホルダを含むその他のシステムおよび方法にも使用されてよいと理解すべきである。
図6A〜Cは、保管モジュール(6)がバルクコンテナ(26)である実施形態を示す。
図6Cはバルクコンテナ(26)を側面図で示す。バルクコンテナ(26)の形状により、運搬スクリュー(30)によって供給される第2接続ライン(29)は第1接続ライン(28)よりも長く伸長し、したがって第1接続ライン(28)の背後に見える。突出部(31)は、表面とコンテナ(26)との接触面をコンテナの均衡点まで延ばすため、平面上に立っているときにバルクコンテナ(26)を安定させるのに寄与する。
図7Aは、上面斜視図におけるディスペンサー(33)を図示する。ドラム(33)はその回転軸(34)周りに回転可能である。回転方向は環状の矢印によって示される。ドラム(33)は、複数の容器ホルダ(3)の空部材(7)を保管し、供給する複数のチューブ(35)を有する。チューブ(35)はドラム(33)の回転軸(34)の半径上に並べられ、上部リング(39)および下部リング(40)によって保持され、各リングは中央足場としての枠(41)を有して車輪状構造を形成する。枠(41)は、ドラム(33)の回転軸(34)に沿った回転アクチュエータ(非図示)と相互作用するためにその中心に空隙(42)を有する。図から分かるように、チューブ(35)の一部は完全にまたは部分的に充填されているが、他のチューブは空である。ドラム(33)を回転させる
ことによって、適切なチューブ(35)が、空容器ホルダ移送ユニット(8)を構成する接続ライン(36、37)として機能する2本のコンベヤベルトの上方に配置され得る。例えば、空のまたは部分的に充填されたチューブ(35)は、空容器ホルダ(7)をドラム(33)内に導入するために配設される第1接続ライン(36、矢印はコンベヤベルトの移動方向を示す)の上方に配置され得る。チューブ(35)の下端は、空容器ホルダ(7)をチューブ(35)に入れられる、またはチューブ(35)から出せる、ゲート(38)を含む。そのため、輸送手段(4、非図示)から空容器ホルダ移送ユニット(8)の第1接続ライン(36)を介してドラム(33)に提供される空容器ホルダ(7)は、第1接続ライン(36)上方に位置する対応するチューブ(35)内にゲート(38)を介して導入され、さらに使用されるまでチューブ(35)内で保管され得る。他方で、輸送手段(4、非図示)への移送のために複数の容器ホルダ(3)の空部材(7)が第2接続ライン(37)へ落とされるか、またはチューブ(35)から能動的に第2接続ライン(37)へ取り出され得るために、充填済みまたは部分的に充填済みのチューブ(35)は、空容器部材(7)をドラム(33)から輸送手段(4、非図示)に取り出すように配設される第2接続ライン(37、矢印は移動方向を示す)の上方に配置されてよい。チューブ(35)は複数の容器ホルダ(3)の空部材(7)を上下に動かすアクチュエータを含んでよい。あるいは、チューブ(35)内の空容器ホルダ(7)はアクチュエータの代わりに重力のみにさらされてもよい。代替実施形態では、1本以上の接続ラインがチューブ(35)の上端内で終端する。その他の実施形態では、空容器ホルダ(7)を輸送手段(4、非図示)から重力によってチューブ(35)へ落とす等するように、第1接続ライン(36)はチューブ(35)の上端内で終端し、第2接続ライン(37)は、空容器ホルダ(7)が重力によって第2接続ライン(37)に落とされ得るように、この図に示されるようにチューブ(35)の下端に配置されてよい。
図8Aから明らかなように、サイロ(43)は上下に積み重ねられた複数のねじコンベヤ(44)を含む。単一のコンベヤ(44)は個々に回転可能であってよく、かつ/またはサイロ(43)全体が回転軸(45)周りに回転可能であってよい。ねじコンベヤ(44)により形成される複数層において、複数の容器ホルダ(3)の空部材(7)は前記ねじコンベヤ(44)に沿って保管される。必要なときに空容器ホルダ(7)がねじコンベヤ(44)の1つから取り出されて、空容器ホルダ移送ユニット(8)に配置される。本実施形態における空容器ホルダ移送ユニット(8)は2本のコンベヤベルトを有し、ベルトの1本は輸送手段(4)内もしくは輸送手段(4)上にて検出される複数の容器ホルダ(3)の空部材(7)をサイロ(43)内に導入する第1接続ライン(46)を形成し、もう1本は必要なときに輸送手段(4)に空容器ホルダ(7)を配置するために空容器ホルダ(7)をサイロ(43)から取り出す第2接続ライン(47)を形成する。接続ラインのそれぞれの移動方向が矢印で示される。本実施形態の空容器ホルダ移送ユニット(8)はさらに、ボルト(50)を有するハンドラ(49)がアーム(51)を介してカラー(52)に固定される、上下および横に移動可能なシャトルシステム(48)を含む。カラー(52)は縦ガイドバー(53)を取り囲み、複数のねじコンベヤ(44)を保持する円板形区切り(54)のすべてにおいて、ハンドラ(49)が空容器ホルダ(7)に到達できるように、カラー(52)は縦ガイドバー(53)に沿って上下に滑動するように配設される。カラー(52)はさらに、縦ガイドバー(53)によって構成される軸周りに回転させることによってシャトルシステム(48)を横方向に動かせる。この図において、ハンドラ(49)のボルト(50)は複数の容器ホルダ(3)の空部材(7)の上方に位置することが明らかである。より正確には、クランプ(22)によって形成される容器ソケット(25)内に導入されるようにボルト(50)が適切な位置に持って来られた。今度は空容器ホルダ(7)が空容器ホルダ移送ユニット(8)の空容器ホルダシャトルシステム(48)を介してサイロ(43)内に導入され得るように、ボルト(50)を前記ソケット(25)に圧入することにより空容器(7)はハンドラ(49)によって拾い上げられる。ハンドラ(49)のボルト(50)から空容器ホルダ(7)を解放するために、ハンドラ(49)は、空容器ホルダ(7)をボルト(50)から離反するように押す機構をさらに含んでよい。かかる機構は、伸長可能なペンが空容器ホルダ(7)のクランプ(22)に圧力をかけられるように、ボルト(50)周りに配設されるペンを含んでよ
い。図示された実施形態において、ハンドラ(49)はアーム(51)に沿って摺動するように配設されて、さらなる横方向の移動性を提供してよい。この場合、ハンドラ(49)は、ボルト(50)を有するホルダ(49)を適切な位置へと摺動させることにより、サイロ(43)から取り出された複数の容器ホルダ(3)の空部材(7)を第2接続ライン(47)に配置する。しかしながら、本実施形態では、この位置決めは、第2接続ライン(47)上方にボルト(50)を有するホルダ(49)を配置するアーム(51)を回転させることによって達成され得る。いくつかの実施形態では、複数のねじコンベヤ(44)のより遠位部分にもハンドラ(49)が到達できるように、アーム(51)は伸縮可能なアームであってよい。いくつかの実施形態では、接続ラインは異なる上下位置に、例えば1本はサイロ(43)の底部に、もう1本は上部に配置されてよく、2つ以上のシャトルがあってよい。空容器ホルダ(7)の導入および取り出しの両方のために、1本のみの接続ラインを用いることもまた可能である。さらなる実施形態では、サイロ(43)は、複数のねじコンベヤ(44)のスタックとは対照的に、螺旋状構造にて複数レベルにわたって上下に伸長する1つの大きなねじコンベヤを有してよい。
容器を処理する方法
本明細書に記載される別の態様は、自動化システムにおいて生体試料を含んだ容器を処理する方法であって、この方法は、
a)空容器ホルダを、複数の空容器ホルダを含む保管モジュールから輸送手段へ取り出す工程であって、空容器ホルダを輸送手段から保管モジュール内に導入するために、または空容器ホルダを保管モジュールから輸送手段へと取り出すために、保管モジュールが空容
器ホルダ移送ユニットを介して輸送手段に接続される、工程と、
b)生体試料を含んだ容器を取り出された空容器ホルダに係合する工程と、
c)生体試料を含んだ係合された容器を有する容器ホルダを、輸送手段を介してワークセルへと輸送する工程と、
d)ワークセル内で生体試料を含んだ容器を処理する工程と、
e)生体試料を含んだ容器を容器ホルダから係脱させる工程と、
f)輸送手段内または輸送手段上の空容器ホルダを検出する空容器ホルダ検出ユニットによって、空容器ホルダを検出する工程であって、空容器ホルダ検出ユニットは、充填済み容器ホルダと空容器ホルダとを区別する空容器ホルダ検出器と、輸送手段内または輸送手段上で検出された空容器ホルダの空容器ホルダ移送ユニットによる保管モジュール内への導入または再導入を開始するように構成される移送開始器とを含む、工程と、
g)空容器ホルダを保管モジュール内に再導入する工程
とを含む。
自動化システムとの関連で開示される実施形態はまた本明細書において記載される方法に適用可能である。
Claims (13)
- 生体試料を含む容器(2)を処理する自動化システム(1)であって、前記自動化システム(1)は、
− 生体試料を含んだ前記容器(2)の複数の容器ホルダ(3)と、
− 自動化システム(1)内で容器ホルダ(3)を輸送する輸送手段(4)と、
− 生体試料を含んだ前記容器(2)を処理するワークセル(5)と、
− 空容器ホルダ(7)を前記輸送手段(4)から取り出して保管モジュール(6)内に導入するか、または前記空容器ホルダ(7)を前記保管モジュール(6)から取り出し、前記輸送手段(4)内もしくは前記輸送手段(4)上に配置するために、前記保管モジュール(6)が空容器ホルダ移送ユニット(8)を介して前記輸送手段(4)に接続される、前記複数の容器ホルダ(3)の前記空容器ホルダ(7)用の前記保管モジュール(6)と、
− 生体試料を含んだ前記容器(2)を前記複数の容器ホルダ(3)の前記空容器ホルダ(7)と係合および/または係脱させるロボットマニピュレータ(9)と
− 前記自動化システム(1)を制御する制御ユニットと、
− 前記輸送手段(4)内または前記輸送手段(4)上の空容器ホルダ(7)を検出する空容器ホルダ検出ユニット(10)であって、容器(2)の充填済み容器ホルダ(7)と空容器ホルダ(7)とを区別する空容器ホルダ検出器(11)、および、空容器ホルダ(7)の前記空容器ホルダ移送ユニット(8)による前記保管モジュール(6)内への導入または再導入を、前記空容器ホルダ検出器(11)によって前記輸送手段(4)内または前記輸送手段(4)上の空容器ホルダを検出すると開始するように構成された移送開始器(12)を含む、空容器ホルダ検出ユニット(10)と
を含み、
前記空容器ホルダ検出器(11)は、機械検出システム、電子検出システム、電気機械検出システム、電磁検出システム、または光学検出システムを含み、
前記空容器ホルダ検出器(11)は、前記輸送手段(4)内または前記輸送手段(4)上を回る容器ホルダ(3)に対して、第1位置に配置される第1インジケータおよび第2位置に配置される第2インジケータを含み、
前記第1位置は前記容器ホルダ(3)の進路と交わり、前記第2位置は、存在する場合前記容器ホルダ(3)内の容器(2)の進路と交わる、
自動化システム。 - 前記空容器ホルダ検出ユニット(10)の前記移送開始器(12)は、前記輸送手段(4)内もしくは前記輸送手段(4)上で検出された空容器ホルダ(7)を前記保管モジュール(6)への最短経路に誘導するように構成されるプログラム可能論理制御装置を含む、請求項1に記載の自動化システム(1)。
- 前記プログラム可能論理制御装置が、前記空容器ホルダ移送ユニット(8)が前記検出された空容器ホルダ(7)を前記輸送手段(4)から取り出して前記検出された空容器ホルダ(7)を前記保管モジュール(6)内に導入するように、前記検出された空容器ホルダ(7)をフラッギングする、請求項2に記載の自動化システム(1)。
- 前記第1インジケータおよび前記第2インジケータは光電バリア(17、18)である、請求項1に記載の自動化システム(1)。
- 前記空容器ホルダ検出器(11)は、前記輸送手段(4)内または前記輸送手段上(4)を回る容器ホルダ(3)に対するある位置に配置される機械的バリア(16)を含み、前記第2位置は、存在する場合前記容器ホルダ(3)内の前記容器(2)の進路と交わるため、前記容器ホルダ(3)内の前記容器(2)が前記機械的バリア(16)によって、前記輸送手段(4)内または前記輸送手段上(4)を回る前記空容器ホルダ(7)から逸らされる、請求項1に記載の自動化システム(1)。
- 各容器ホルダ(3)は、前記空容器ホルダ検出ユニット(10)による検出のための識別タグ(23)を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の自動化システム(1)。
- 前記輸送手段(4)はコンベヤ、レールシステムまたは磁気面である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の自動化システム(1)。
- 前記保管モジュール(6)内の前記複数の容器ホルダ(3)の前記空容器ホルダ(7)は既定幾何学的配置に配置される、請求項1〜7のいずれか一項に記載の自動化システム(1)。
- 前記保管モジュール(6)は、前記輸送手段(4)に対して、前記複数の容器ホルダ(3)の前記空容器ホルダ(7)を位置決めするために、回転可能であり、かつ/または回転可能な部品を含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の自動化システム(1)。
- 前記保管モジュール(6)は、回転可能なねじコンベヤ(44)を含み、前記複数の容器ホルダ(3)の前記空容器ホルダ(7)が前記回転可能なねじコンベヤ(44)に沿って並べられる、請求項9に記載の自動化システム(1)。
- 前記保管モジュール(6)は、回転ドラム(33)を含み、前記回転ドラム(33)は前記ドラム(33)の回転軸(34)に対して同心的に並べられる複数のチューブ(35)を含み、前記複数の容器ホルダ(3)の前記空容器ホルダ(7)は前記チューブ(35)内で上下に積み重ねられる、請求項9に記載の自動化システム(1)。
- 自動化システム(1)において生体試料を含んだ容器(2)を処理する方法であって、前記方法は、
a)空容器ホルダ(7)を、複数の空容器ホルダ(7)を含む保管モジュール(6)から輸送手段(4)へ取り出す工程であって、前記保管モジュール(6)は、前記空容器ホルダ(7)を前記輸送手段(4)から前記保管モジュール(6)内に導入するために、または前記空容器ホルダ(7)を前記保管モジュール(6)から前記輸送手段(4)へと取り出すために、空容器ホルダ移送ユニット(8)を介して前記輸送手段(4)に接続されている、工程と、
b)生体試料を含んだ容器(2)を前記取り出された空容器ホルダ(7)に係合する工程と、
c)生体試料を含んだ前記係合された容器(2)を有する前記容器ホルダ(3)を、前記輸送手段(4)を介してワークセルへ(5)と輸送する工程と、
d)前記ワークセル(5)内で生体試料を含んだ前記容器(2)を処理する工程と、
e)生体試料を含んだ前記容器(2)を前記容器ホルダ(3)から係脱させる工程と、
f)前記輸送手段(4)内または前記輸送手段(4)上の前記空容器ホルダ(7)を検出する空容器ホルダ検出ユニット(10)によって、前記空容器ホルダ(7)を検出する工程であって、
前記空容器ホルダ検出ユニット(10)は、容器(2)の充填済み容器ホルダ(7)と空容器ホルダ(7)とを区別する空容器ホルダ検出器(11)と、空容器ホルダ(7)の前記空容器ホルダ移送ユニット(8)による前記保管モジュール(6)内への導入または再導入を、前記空容器ホルダ検出器(11)によって前記輸送手段(4)内または前記輸送手段(4)上の空容器ホルダを検出すると開始するように構成される移送開始器(12)とを含む、工程と、
g)前記空容器ホルダ(7)を前記保管モジュール(6)内に再導入する工程と
を含み、
前記空容器ホルダ検出器(11)は、機械検出システム、電子検出システム、電気機械検出システム、電磁検出システム、または光学検出システムを含み、
前記空容器ホルダ検出器(11)は、前記輸送手段(4)内または前記輸送手段(4)上を回る容器ホルダ(3)に対して、第1位置に配置される第1インジケータおよび第2位置に配置される第2インジケータを含み、
前記第1位置は前記容器ホルダ(3)の進路と交わり、前記第2位置は、存在する場合前記容器ホルダ(3)内の容器(2)の進路と交わる、
方法。 - 生体試料を含む容器(2)を処理する自動化システム(1)であって、前記自動化システム(1)は、
− 生体試料を含んだ前記容器(2)の複数の容器ホルダ(3)と、
− 自動化システム(1)内で容器ホルダ(3)を輸送する輸送手段(4)と、
− 生体試料を含んだ前記容器(2)を処理するワークセル(5)と、
− 空容器ホルダ(7)を前記輸送手段(4)から取り出して保管モジュール(6)内に導入するか、または前記空容器ホルダ(7)を前記保管モジュール(6)から取り出し、前記輸送手段(4)内もしくは前記輸送手段(4)上に配置するために、前記保管モジュール(6)が空容器ホルダ移送ユニット(8)を介して前記輸送手段(4)に接続される、前記複数の容器ホルダ(3)の前記空容器ホルダ(7)用の前記保管モジュール(6)と、
− 生体試料を含んだ前記容器(2)を前記複数の容器ホルダ(3)の前記空容器ホルダ(7)と係合および/または係脱させるロボットマニピュレータ(9)と
− 前記自動化システム(1)を制御する制御ユニットと、
− 前記輸送手段(4)内または前記輸送手段(4)上の空容器ホルダ(7)を検出する空容器ホルダ検出ユニット(10)であって、容器(2)の充填済み容器ホルダ(7)と空容器ホルダ(7)とを区別する空容器ホルダ検出器(11)、および、空容器ホルダ(7)の前記空容器ホルダ移送ユニット(8)による前記保管モジュール(6)内への導入または再導入を、前記空容器ホルダ検出器(11)によって前記輸送手段(4)内または前記輸送手段(4)上の空容器ホルダを検出すると開始するように構成された移送開始器(12)を含む、空容器ホルダ検出ユニット(10)と
を含み、
前記保管モジュール(6)は、前記輸送手段(4)に対して、前記複数の容器ホルダ(3)の前記空容器ホルダ(7)を位置決めするために、回転可能であり、かつ/または回転可能な部品を含み、
前記保管モジュール(6)は、回転ドラム(33)を含み、前記回転ドラム(33)は前記ドラム(33)の回転軸(34)に対して同心的に並べられる複数のチューブ(35)を含み、前記複数の容器ホルダ(3)の前記空容器ホルダ(7)は前記チューブ(35)内で上下に積み重ねられる、
自動化システム(1)。
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