KR102632938B1 - 자동화된 생물학 시스템을 위한 프로세스 모듈 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생물학 실험실 시스템을 위한 프로세스 모듈(120)에 관한 것으로, 생물학 실험실 시스템은, 하우징(102), 상기 하우징(102) 내에 로케이팅되는 작업 데크(330) ― 작업 데크(330)는 세포 배양 플레이트(160)를 수용하기 위한 다수의 작업 데크 플레이트 슬롯들(110)을 가짐 ―, 액체 배지를 흡인하기 위한 적어도 하나의 피펫을 포함하는 액체 핸들링 로봇(340), 세포 배양 플레이트들(160)을 저장하기 위한 제1 저장 모듈(124)과 연통하는 제1 전달 인터페이스(134)를 포함하고, 작업 데크(330)는 복수의 작업 포지션들로 이동 가능하고, 작업 포지션들 중 하나에서, 세포 배양 플레이트(160)는 액체 핸들링 로봇(340)의 동작 포인트 아래에 로케이팅되고, 작업 포지션들 중 다른 하나에서, 세포 배양 플레이트(160)는 하우징(102)의 외부와 작업 데크 플레이트 슬롯(110) 사이에서 세포 배양 플레이트(160)의 이송을 위해 제1 이송 인터페이스(134)와 정렬된다. 제1 이송 인터페이스(134) 또는 제2 인터페이스(130)는 랩-웨어(300) 또는 액체 재료를 저장하기 위한 제2 저장 모듈(100, 122)과 연통하게 될 수 있고, 작업 포지션들 중 다른 하나에서, 작업 데크 플레이트 슬롯들(110) 중 하나에 의해 운반되는 랩-웨어(300) 또는 액체 재료를 포함하는 플레이트는 하우징의 외부와 작업 데크 플레이트 슬롯(110) 사이에서 플레이트를 포함하는 랩-웨어(300) 또는 액체 재료를 이송하기 위해 상기 제1 또는 제2 이송 인터페이스(130, 134)와 정렬된다.
Description
[0001] 본 발명은 생물학 실험실 시스템을 위한 프로세스 모듈에 관한 것이며, 이 프로세스 모듈은, 하우징, 상기 하우징 내에 로케이팅되는 작업 데크, ― 세포 배양 플레이트를 수용하기 위한 다수의 작업 데크 플레이트 슬롯들을 가짐 ― 액체 배지를 흡인하기 위한 적어도 하나의 피펫을 포함하는 액체 핸들링 로봇, 세포 배양 플레이트들을 저장하기 위한 제1 저장 모듈과 연통하는 제1 이송 인터페이스를 포함하고, 작업 데크는 복수의 작업 포지션들로 이동 가능하고, 작업 포지션들 중 하나에서, 세포 배양 플레이트는 액체 핸들링 로봇의 동작 포인트 아래에 로케이팅되고, 작업 포지션들 중 다른 하나에서, 세포 배양 플레이트는 하우징의 외부와 작업 데크 플레이트 슬롯 사이에서 세포 배양 플레이트의 이송을 위해 상기 제1 이송 인터페이스와 정렬된다.
[0002] 본 발명은 추가로, 세포 배양물들을 유지하기 위해 생물학 실험실 시스템에서 단일 웰 플레이트 또는 플레이트의 용도에 관한 것이다.
[0003] 자동화된 생물학 실험실 시스템을 위한 프로세스 모듈은 CN 104777321에서 개시된다.
[0004] 생물학 실험실 시스템에서 복수의 마이크로플레이트들을 자동으로 충전하기 위한 기계는 US 6,360,792에서 개시된다.
[0005] 자동 화학 또는 생물학 샘플 분석기는 US 7,670,553에서 개시된다.
[0006] 자동 화학 분석을 위한 샘플 랙들의 이송 디바이스는 JP-H01 1189561에서 개시된다.
[0007] US 2016/0145555 A1은 둘 이상의 세포 배양 디바이스들 간의 생물학적 연통을 용이하기 하기 위한 시스템을 보여준다. 유체 수집 디바이스는 유체 디바이스의 출력 포트 또는 입력 포트에 맞물리는 팁을 포함한다. 복수의 유체 디바이스들이 캐러셀(carousel) 상에 저장된다.
[0008] US 2018/0044624 A1은 폐쇄-시스템 배양 컨테이너를 수용하기 위한 인큐베이터를 포함하는 세포 배양 디바이스를 보여준다.
[0009] US 7,883,887은 세포 배양물들 및 랩-웨어를 저장하기 위한 저장 디바이스들 및 마이크로플레이트들 및 랩-웨어를 핸들링하기 위한 3-차원 이동 가능 로봇 암을 포함하는 자동 세포 배양 오퍼레이터를 보여준다.
[0010] US 2016/0201022 A1은 자동 유지를 위해 마이크로플레이트들을 이송하기 위한 이송 수단을 포함하는 자동 배양 시스템을 개시한다.
[0011] US 8,652,829 B2는 미세 세포 배양 유지를 위한 자동화된 로봇 시스템을 개시한다.
[0012] 다른 미세 유체 세포 배양 시스템들은 US 9,388,374 B2, US 2017/0145366 A1 또는 US 9,057,715로부터 알려져 있다.
[0013] 세포 배양은 고도로 숙련되더라도 힘들고 지루하며, 이는 인건비가 높음을 의미한다. 또한 워크플로우(workflow)들이 어렵고 복잡하며 몇 주에 걸쳐 연장될 수 있기 때문에, 재현성이 낮을 수 있다. 따라서 세포 배양을 자동화하기 위한 노력들이 있어왔다.
[0014] 세포들은 인큐베이터들에서 플라스틱-웨어(plastic-ware)(플라스크들, 둥근 접시들, 병들, 다중 웰 플레이트들)에서 배양된다. 세포들을 계대(passage)하기 위해, 통상적인 절차는, 배지, PBS, 트립신(냉장기에 보관됨)을 예열하고 냉동기에 보관된 임의의 첨가제들 이를테면, FBS(foetal bovine serum) 및 임의의 특수 첨가제들(이를테면, 성장 팩터들)을 디-프로스팅(de-frosting)하는 것; 플라스틱-웨어(신선한 플레이트들, 혈청학적 피펫들, 피펫 팁들)를 신선하게 하는 것; 인큐베이터에서 나온 세포들을 플로우 후드로 넣는 것(즉, 멸균 조건이지만, 인큐베이터에서 나오는 시간을 최소화하는 것이 바람직함); 현미경 하에서 세포들을 체크하는 것; PBS로 세포들을 세척하는 것; 트립신으로 세포들을 제거하고, 현탁하고, 분취량을 취하고, 현미경 상의 계수 슬라이드에서 세포 농도를 계수하는 것; 적절한 양의 세포들 및 임의의 배지를 추가하는 것; 그리고 세포를 인큐베이터에 다시 넣는 것을 수반한다. 대부분의 액체 이송들은 혈청학적 피펫들로 이루어지며, 작은 볼륨들은 일회용 피펫 팁들을 갖는 마이크로피펫들로 이루어진다.
[0015] 세포 생물학을 자동화하기 위한 기존 시스템들이 존재한다. 이러한 시스템들은 일반적으로 다양한 공급업체들로부터의 다양한 포맷들의 (함께 작동하도록 설계되지 않은) 다양한 실험실 장비 컴포넌트들(액체 핸들러들, 자동화된 인큐베이터들, 냉장기들 등)로부터 조립된다. 이들은 종종, 디바이스들을 테이블 또는 다른 기계 베드(machine bed)에 볼트로 고정함으로써 조립된다. 그 후, 디바이스들은 3D 로봇 암으로 통합된다.
최신 기술의 평가
WO 03/008103 A1은 방사상 어레인지먼트의 플레이트 슬롯들을 갖는 캐러셀을 포함하는 세포 배양을 위한 저장 디바이스를 개시하며, 여기서 캐러셀의 각각의 레벨은 플레이트 슬롯에 대한 액세스를 갖는 도어를 포함한다.
환형 선반들을 포함하는 저장 챔버를 규정하는 하우징을 포함하는 저장 유닛이 WO 93/03891 A1에서 개시된다.
모듈식 화학 분석기는 EP 2 068 155 A2에서 개시된다.
턴테이블 및 복수의 저장 모듈들을 포함하는 자동 생화학 분석기가 US 6,146,592 A에서 개시된다.
그래버를 갖는 분석기가 EP 3 229 028 A1에서 개시된다.
US 2014/0273242 A1은 자동화된 진단 분석기를 개시한다.
US 2018/0202908 A1은 2개의 저장 모듈들을 갖는 극저온 저장 시스템을 개시한다.
WO2011/047710 A1은 모듈식 샘플 스토어를 개시한다.
US 2007/0059205 A1은 스택으로부터 마이크로-웰 플레이트를 이동시키기 위한 자동화된 마이크로-웰 플레이트 핸들링 디바이스를 개시한다.
EP 1573 340 B1은 로봇이 로케이팅되는 중앙 웰을 갖는 원통형 랙을 갖는 자동 저장 디바이스를 개시한다.
EP 1 900 806 A1은 다른 랩 웨어를 위한 병들을 운반하기 위한 캐리어를 개시한다.
EP 2 733 196 A1은 생물학적 세포 배양들을 위한 액체 처리 시스템을 개시한다.
JP 2009-291869 A는 돌출부들을 갖는 그리퍼 암들을 갖는 로봇 핸들링 디바이스를 개시한다.
JP 2004-166558 A는 로봇 핸들링 디바이스를 갖는 인큐베이터를 개시한다.
US 2017/036833 A1은 병들을 개방하기 위한 로봇 핸들링 디바이스를 개시한다.
EP 3 078 736 A1은 피펫 디바이스로 세포들을 배양하기 위한 장치를 개시한다.
US 2005/0058574 A1은 로봇 시스템을 개시한다.
WO 2016/130964 A1은 병들을 위한 디캡핑 장치를 개시한다.
최신 기술의 평가
WO 03/008103 A1은 방사상 어레인지먼트의 플레이트 슬롯들을 갖는 캐러셀을 포함하는 세포 배양을 위한 저장 디바이스를 개시하며, 여기서 캐러셀의 각각의 레벨은 플레이트 슬롯에 대한 액세스를 갖는 도어를 포함한다.
환형 선반들을 포함하는 저장 챔버를 규정하는 하우징을 포함하는 저장 유닛이 WO 93/03891 A1에서 개시된다.
모듈식 화학 분석기는 EP 2 068 155 A2에서 개시된다.
턴테이블 및 복수의 저장 모듈들을 포함하는 자동 생화학 분석기가 US 6,146,592 A에서 개시된다.
그래버를 갖는 분석기가 EP 3 229 028 A1에서 개시된다.
US 2014/0273242 A1은 자동화된 진단 분석기를 개시한다.
US 2018/0202908 A1은 2개의 저장 모듈들을 갖는 극저온 저장 시스템을 개시한다.
WO2011/047710 A1은 모듈식 샘플 스토어를 개시한다.
US 2007/0059205 A1은 스택으로부터 마이크로-웰 플레이트를 이동시키기 위한 자동화된 마이크로-웰 플레이트 핸들링 디바이스를 개시한다.
EP 1573 340 B1은 로봇이 로케이팅되는 중앙 웰을 갖는 원통형 랙을 갖는 자동 저장 디바이스를 개시한다.
EP 1 900 806 A1은 다른 랩 웨어를 위한 병들을 운반하기 위한 캐리어를 개시한다.
EP 2 733 196 A1은 생물학적 세포 배양들을 위한 액체 처리 시스템을 개시한다.
JP 2009-291869 A는 돌출부들을 갖는 그리퍼 암들을 갖는 로봇 핸들링 디바이스를 개시한다.
JP 2004-166558 A는 로봇 핸들링 디바이스를 갖는 인큐베이터를 개시한다.
US 2017/036833 A1은 병들을 개방하기 위한 로봇 핸들링 디바이스를 개시한다.
EP 3 078 736 A1은 피펫 디바이스로 세포들을 배양하기 위한 장치를 개시한다.
US 2005/0058574 A1은 로봇 시스템을 개시한다.
WO 2016/130964 A1은 병들을 위한 디캡핑 장치를 개시한다.
[0016] 본 발명의 목적은 오랜 시간 동안 완전히 자동화된 채로 작동할 수 있는, 생물학 실험실 시스템에서 사용하기 위한 프로세싱 모듈을 제공하는 것이다.
[0017] 본 발명의 추가의 목적은 프로세스 모듈에서 사용되는 랩-웨어를 수정하는 것이다.
[0018] 본 발명은 위에서 언급된 문제들에 대한 해결책들을 제공한다.
[0019] 본 발명의 프로세스 모듈은, 제1 이송 인터페이스 또는 제2 이송 인터페이스는 랩-웨어 또는 액체 재료를 저장하기 위한 제2 저장 모듈과 연통하고, 작업 포지션들 중 다른 하나에서, 작업 데크 플레이트 슬롯들 중 하나에 의해 운반되는 랩-웨어 또는 액체 재료를 포함하는 플레이트는 하우징의 외부와 작업 데크 플레이트 슬롯 사이에서 플레이트를 포함하는 랩-웨어 또는 액체 재료를 이송하기 위해 상기 제1 또는 제2 이송 인터페이스와 정렬되는 것을 특징으로 한다. 방법은 다음의 단계들 즉, 하우징의 외부로부터 적어도 하나의 이송 인터페이스를 통해 작업 데크 플레이트 슬롯들 중 하나로 세포 배양 플레이트를 이송하는 단계, 하우징의 외부로부터 상이한 작업 데크 플레이트 슬롯으로 적어도 하나의 이송 인터페이스를 통해, 랩-웨어 또는 액체 재료를 운반하는 플레이트 이송하는 단계, 작업 데크를 상이한 포지션으로 이동시키는 단계, 액체 배지를 운반하는 플레이트로부터 액체 핸들링 로봇으로 액체 배지를 흡인하고 그리고/또는 랩-웨어를 운반하는 플레이트로부터 랩-웨어를 파지하는 단계, 랩-웨어를 이용하여 세포 배양 플레이트에 액체 배지를 도포하는 단계, 작업 데크를 상이한 작업 포지션들로 이동시키는 단계, 적어도 하나의 이송 인터페이스를 통해 세포 배양 플레이트를 배출하는 단계를 포함한다. 다음 피처들은 선택적으로 실현할 수 있다: 생물학 실험실 시스템을 위한 프로세스 모듈이 제공되며, 이 프로세스 모듈은, 하우징; 하우징 내의 작업 데크 ― 작업 데크는 마이크로플레이트 또는 랩-웨어를 홀딩하기 위한 적어도 하나의 플레이트 슬롯을 가짐 ― ; 작업 데크 위에 위치결정된 액체 핸들링 로봇을 포함하고; 작업 데크는 이동 가능하며, 특히 액체 핸들러의 작동 포지션 아래에 작업 데크 플레이트 슬롯을 위치결정하도록 회전 가능하고; 플레이트 슬롯은 단일 수평 평면에서 하우징의 외부와 작업 데크 플레이트 슬롯 사이에서 마이크로플레이트 또는 랩-웨어의 이송을 위한 인터페이스와 정렬 가능하다. 이는 생물학 시스템의 프로세싱을 단일 모듈에 배치하며, 여기서 플레이트 또는 랩-웨어는 프로세싱이 완료되면 턴테이블 또는 작업 데크로부터 모듈 밖으로 이송되거나 프로세싱이 요구될 때 작업 데크로 이송될 수 있다. 바람직하게는, 액체 핸들링 로봇은 피펫팅 로봇이다. 이는, 작업 데크 상의 랩-웨어 간의 그리고 랩-웨어 내로의 액체의 움직임을 허용한다. 바람직하게는, 프로세스 모듈은 작업 데크 위에 위치결정된 현미경, 캡퍼/디-캡퍼 로봇 또는 리더/디-리더 로봇 중 임의의 것을 더 포함한다. 이는, 프로세싱된 플레이트가 검사를 위해 상이한 모듈로 이동되거나 디캡핑(decapping)을 위해 배지를 상이한 모듈로 이동시켜야 할 필요 없이 단일 모듈에서 모든 프로세싱을 제공한다. 이는 로봇의 움직임 요건들을 감소시킬 뿐만 아니라 프로세싱 시간을 감소시켜, 샘플들이 지연들로 인해 손상되지 않도록 보장한다. 바람직하게는, 작업 데크 플레이트 슬롯들은 작업 데크의 회전의 중심 축을 기준으로 방사상으로 배열된다. 이는, 작업 데크가 회전될 때, 각각의 회전 단계에서 플레이트 슬롯들이 항상 동일한 포지션에 있도록 보장한다. 이는, 다양한 로봇들 예컨대, 피펫팅 로봇이, 작업 데크가 회전함에 따라 상이한 플레이트 슬롯들에 대해 일관된 위치를 갖는 것을 보장한다. 바람직하게는, 작업 데크 플레이트 슬롯은 작업 데크의 표면 내로 리세싱된다. 위에서 논의된 채널들과 마찬가지로, 리세스는 그 위에 놓인 플레이트 또는 랩-웨어가 프로세싱 동안 작업 데크 상에서 회전하거나 이동하는 것을 방지할 것이다. 바람직하게는 작업 데크 플레이트 슬롯은 작업 데크의 외부 에지에 정렬 수단을 포함하며, 여기서 정렬 수단은 모듈의 중심에 대한 거리가 감소함에 따라 감소하는 플레이트 슬롯에 대한 입구의 폭을 규정한다. 이는 플레이트들이 플레이트 슬롯들에 전달될 때 플레이트들이 충돌들의 위험 없이 쉽게 정렬되는 것을 보장한다. 바람직하게는 작업 데크는 플레이트 슬롯 상에서 액체 핸들링 로봇에 의한 동작을 위한 포지션을 제공하기 위한, 또는 작업 데크 플레이트 슬롯을 인터페이스와 정렬하기 위한 포지션을 제공하기 위한 하나 이상의 포지션들로 기계적으로 인덱싱된다. 인덱싱은, 작업 데크가 회전할 때, 플레이트 슬롯들이 인터페이스와 정렬된 위치 또는 프로세싱을 수행하기 위해 로봇 디바이스들 중 하나의 또는 그 아래의 포지션에서 작업 데크가 정지하는 것을 보장한다. 바람직하게는, 시스템은 적어도 하나의 저장 플레이트 슬롯을 갖는 회전 가능한 캐러셀을 포함하는 모듈을 더 포함하고, 여기서 저장 플레이트 슬롯은 인터페이스 및 작업 데크 플레이트 슬롯과 방사상으로 정렬 가능하다. 이는, 추가 모듈들이 프로세스 모듈에 들어가고 나올 수 있게 한다. 추가 모듈들은 랩-웨어 또는 플레이트들의 이송을 위해 프로세스 모듈과 추가 모듈 사이의 공통 인터페이스와 정렬되는 플레이트 슬롯들을 갖는다. 바람직하게는 저장 플레이트 슬롯, 인터페이스 및 작업 데크 플레이트 슬롯은 동일한 수평 평면에 있으며, 여기서 저장 플레이트 슬롯과 작업 데크 플레이트 슬롯 사이의 마이크로플레이트 또는 랩-웨어의 이송은 단일 직선 모션을 통해 이루어진다. 이는 수직 움직임이 요구되지 않고(또는 스택된 모듈들의 경우, 수평 움직임이 요구되지 않고) 대신에, 단일 움직임이 저장 모듈로부터 프로세스 모듈의 슬롯에 플레이트를 배치(또는 그 반대의 경우도 마찬가지임)하기 때문에 간단한 로봇 움직임들을 보장한다. 바람직하게는 회전 가능한 캐러셀은 인큐베이터 모듈, 냉장기 모듈, 냉동기 모듈 또는 플라스틱 창고 모듈에 하우징된다. 바람직하게는 작업 데크는 작업 데크 플레이트 슬롯을 인터페이스 및 캐러셀 플레이트 슬롯과 정렬하기 위한 포지션을 제공하기 위해 하나 이상의 포지션들로 기계적으로 인덱싱된다. 추가 실시예에서, 프로세스 모듈을 동작시키는 방법이 제공되며, 이 방법은, 플레이트 슬롯을 프로세스 모듈의 인터페이스와 방사상으로 정렬시키도록 프로세스 모듈 내부의 작업 데크를 회전시키는 단계; 캐러셀 플레이트 슬롯을 인터페이스와 방사상으로 정렬시키도록 캐러셀 플레이트 슬롯을 갖는 인접 모듈의 캐러셀을 회전시키는 단계 ― 인터페이스는 프로세스 모듈로 또는 프로세스 모듈로부터 인접 모듈로의 마이크로플레이트 또는 랩-웨어의 이송을 허용함 ― ; 캐러셀 플레이트 슬롯 또는 플레이트 슬롯의 내용물들을 인터페이스를 통해 방사상으로 정렬된 플레이트 슬롯으로 전달하는 단계; 모듈 내부의 작업 데크를, 작업 데크 상의 플레이트 슬롯이 액체 핸들링 디바이스 아래에 위치결정되는 포지션으로 회전시키는 단계; 플레이트 슬롯의 내용물들과 인터페이싱하도록 액체 핸들링 디바이스를 동작시키는 단계; 및 액체 핸들링 디바이스 하의 작업 데크 상의 추가 플레이트 슬롯을 위치결정하도록 작업 데크를 회전시키는 단계를 포함한다. 이는 저장 모듈로부터 프로세스 모듈로의 랩-웨어를 이송, 랩-웨어에서 배지의 프로세스들, 프로세스 모듈로부터 저장 모듈로의 랩-웨어를 이송을 허용한다. 바람직하게는, 캐러셀 플레이트 슬롯 또는 플레이트 슬롯의 내용물들의 전달은 인접 모듈에 로케이팅된 로봇 핸들링 디바이스의 그래버(grabber)의 선형 수평 모션을 통해 이루어진다. 바람직하게는 그래버는 수직으로 그리고 인접 모듈의 중심으로부터 인터페이스의 방향으로 단일 수평 방향으로 연장되도록 제한된다. 추가 실시예에서, 생물학적 재료를 프로세싱하기 위한 모듈이 제공되며, 이 모듈은, 피펫팅 로봇; 검사 도구; 및 프로세스 재료 캐리어를 홀딩하기 위한 제1 홀딩 슬롯 및 세포 배양 캐리어를 위한 제2 홀딩 슬롯을 갖는 턴테이블을 포함하고, 세포 배양 캐리어는 턴테이블 상에서 프로세싱되고; 턴테이블은 제1 홀딩 슬롯 및 제2 홀딩 슬롯에 대한 피펫팅 로봇 및 검사 도구 액세스를 제공하도록 회전 가능하다. 턴테이블은 피펫팅 로봇 작업 영역 안으로 또는 밖으로 플레이트를 이동시키기 위한 매우 콤팩트한 메커니즘이기 때문에, 턴테이블은 프로세스 모듈을 콤팩트하게 만드는 것(실질적으로 약 80cm2 풋프린트를 갖는 큐브)을 매우 용이하게 한다. 이는 또한 모든 또는 대부분의 프로세스 기능들을 단일 모듈에 넣는 데 유리하며 ― 이는 시스템이 더 적은 기능을 요구하는 스토어(store)들에 의해 둘러싸인 통합된 프로세스 모듈을 갖는다는 것을 의미한다. 바람직하게는 제1 홀딩 슬롯 및 제2 홀딩 슬롯은 동일하게 크기가 정해진다. 이는 균일한 시스템 및 랩-웨어를 보장한다. 바람직하게는 프로세스 재료는 액체이다. 바람직하게는 프로세스 재료 캐리어들은 마이크로플레이트들 또는 마이크로플레이트와 동일한 풋프린트를 갖는 랩-웨어이다. 표준화된 크기는 모듈 및 시스템 내의 모든 아이템들에 대해 동일한 플레이트 슬롯들 또는 핸들링 디바이스들의 사용을 허용한다. 바람직하게는 검사 도구는 현미경이다. 이는, 모듈 내에서 세포 배양 캐리어들의 분석을 허용한다. 따라서 모듈로부터 플레이트 또는 랩-웨어를 제거해야 할 필요 없이 프로세스가 완료되었는지가 결정될 수 있다. 바람직하게는 모듈은 밀봉된 하우징을 포함한다. 바람직하게는 모듈은 여과된 공기를 순환시키기 위한 수단을 포함한다. 이는, 청정 공기가 항상 모듈에 존재하도록 보장하고, 흐름은 컨테이너들 중 임의의 것으로부터의 방출들이 다른 컨테이너들에 영향을 미치지 않도록 보장한다. 바람직하게는, 모듈은 마이크로플레이트 또는 마이크로플레이트와 동일한 풋프린트를 갖는 랩-웨어를 모듈 안으로 그리고 밖으로 교환하기 위한 인터페이스들을 포함한다. 프로세스 모듈 또는 프로세스 모듈을 포함하는 시스템은 개시된 바와 같이 프로세스 모듈을 동작시키기 위한 소프트웨어를 포함하는 컴퓨터로서 제어 유닛을 가질 수 있으며, 여기서 핸들링 로봇은 전기적으로 구동된다.
[0020] 본 발명은 단일 웰 플레이트의 새로운 사용을 제공한다. 단일 웰 플레이트는 직사각형 형상을 갖는 평평한 수평 바닥 및 4개의 수직 벽들로 구성된다. 4개의 수직 벽들은 하나의 웰을 둘러싼다. 단일 웰은 액체에 대한 볼륨이다. 이러한 종류의 단일 웰 플레이트는 세포 배양물들을 유지하는 데 사용되는 액체 배지를 위한 저장소로서 위에서 개시된 바와 같은 생물학 실험실 시스템에서 사용된다. 액체는, 액체 배지를 흡인하고 상기 액체 배지를 세포 배양 플레이트에 저장되는 상기 세포 배양물에 도포하기 위한 적어도 하나의 피펫을 포함하는 로봇에 의해 핸들링된다. 밀봉된 저장 웰들은 웰 또는 전체 플레이트의 최상부 에지에 부착되거나 그에 근접한 필름에 의해 밀폐 또는 적어도 유체 기밀 방식으로 밀봉될 수 있다. 이 웰은 마이크로플레이트의 크기의 생물학적 재료의 성장 영역을 형성한다.
[0021] 본 발명은 추가로, 공급자로부터 생물학 실험실 시스템으로 액체를 이송하고 세포 배양 유지를 위해 상기 액체를 도포하기 위한 이송 디바이스뿐만 아니라 하나 초과의 웰을 갖는 그러한 플레이트 및 유사한 플레이트들의 사용과 관련된다. 적어도 하나의 웰의 최상부 개구가 호일에 의해 밀봉된다. 바람직하게는 플레이트는 마이크로플레이트의 풋프린트를 갖는다. 바람직하게는 호일은 벽의 상부 에지에 대해 열 밀봉된다. 바람직하게는 적어도 하나의 웰의 밀봉된 최상부 어퍼처는 뚜껑에 의해 커버된다. 밀봉된 저장 웰들은 웰 또는 전체 플레이트의 최상부 에지에 부착되거나 그에 근접한 필름에 의해 밀폐 또는 적어도 유체 기밀 방식으로 밀봉될 수 있다. 필름은 플라스틱 일회용 피펫 팁에 의해 관통되게 허용하는 파괴 강도 또는 피처들 이를테면, 스코어드 피처(scored feature)들을 가질 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 피처들은 이제 단지 예로서 첨부 도면들을 참조하여 추가로 상세히 설명될 것이다.
도 1은 모듈의 실시예의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 2는 모듈들의 시스템으로 형성된 도 1의 모듈의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 3a는 도 1의 모듈들의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 2는 상이한 구성의 시스템으로 형성된다.
도 3b는 상이한 구성을 갖는 도 3b에 따른 시스템의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 모듈들 간의 인터페이스의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 5는 모듈의 플레이트 슬롯, 플레이트 및 그리퍼의 개략적인 측면 단면도를 도시한다.
도 6은 도 4a, 도 4b 및 도 4c에 따른 인터페이스의 개략적인 측면 단면도를 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 모듈들 간의 인터페이스의 추가 실시예의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 8은 모듈들 간의 인터페이스의 추가 실시예의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 수직으로 스택된 2개의 모듈들의 개략적인 측면 단면도를 도시한다.
도 10은 수직으로 그리고 수평으로 배열된 모듈들의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 11a 및 도 11b는 2개의 모듈들 사이의 버퍼 슬롯들의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 12a 내지 도 12f는 3개의 모듈들을 갖는 버퍼 슬롯들을 사용하는 단계들의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 13a 및 도 13b는 일 실시예에 따른 랩-웨어의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 14는 랩-웨어의 개략적인 팬 뷰(pan view)를 도시한다.
도 15a는 스토어 모듈 및 프로세스 모듈의 개략적인 측면 단면도를 도시한다.
도 15b는 도 15a의 스토어 모듈 및 프로세스 모듈의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 16은 프로세스 모듈 및 공기 핸들러의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 17은 플레이트 및 플레이트 슬롯의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 18은 검출 수단을 갖는 모듈들 사이의 인터페이스의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 19 및 도 20은 모듈들 사이의 플레이트 이송 단계의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 21은 일 실시예에 따른 핸들링 디바이스 및 플레이트의 개략적인 평면 및 측면도를 도시한다.
도 22 및 도 23은 도 21의 핸들링 디바이스 및 플레이트 슬롯들 및 부가적인 핸들링 디바이스들의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 24는 도 21의 핸들링 디바이스와 함께 사용하기 위한 랩-웨어의 개략적인 평면 및 측면도를 도시한다.
도 25는 도 21의 핸들링 디바이스와 함께 사용하기 위한 병의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 26은 일 실시예에 따른 핸들링 디바이스의 개략적인 평면도 및 측면도를 도시한다.
도 27은 캡들 및 뚜껑들과의 핸들링을 위한 인터페이스들을 갖는 랩-웨어의 개략적인 평면 및 측면도를 도시한다.
도 28a는 일 실시예에 따른 중앙 로봇 핸들러를 갖는 모듈들의 시스템의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 28b는 일 실시예에 따른 중앙 로봇 핸들러를 갖는 수직으로 스택된 모듈들의 시스템의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 29a는 부가적인 캐러셀을 갖는 도 28a의 시스템의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 29b는 부가적인 캐러셀을 갖는 도 28b의 시스템의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 30은 로봇 핸들링 디바이스 및 모듈의 랙의 개략적인 확대 측면도를 도시한다.
도 31a 및 도 31b는 일 실시예에 따른 로봇 턴테이블 핸들링 디바이스의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 32는 일 실시예에 따른 매거진 랙 및 모듈을 갖는 로봇 핸들링 디바이스의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 33은 일 실시예에 따라 레일 상의 로봇 디바이스 및 모듈들의 시스템의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 34는 일 실시예에 따라 모듈들 사이에 플레이트를 이송하는 수직으로 스택된 모듈의 단계들의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 35는 본 발명의 부가적인 실시예의 도 1과 같은 평면도를 도시한다.
도 36 및 도 37은 액체 배지를 저장하기 위한 단일 웰 플레이트를 도시한다.
도 38 및 도 39는 밀봉 엘리먼트(311)와 연결된 2개의 인접한 모듈들을 도시한다.
도 1은 모듈의 실시예의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 2는 모듈들의 시스템으로 형성된 도 1의 모듈의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 3a는 도 1의 모듈들의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 2는 상이한 구성의 시스템으로 형성된다.
도 3b는 상이한 구성을 갖는 도 3b에 따른 시스템의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 모듈들 간의 인터페이스의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 5는 모듈의 플레이트 슬롯, 플레이트 및 그리퍼의 개략적인 측면 단면도를 도시한다.
도 6은 도 4a, 도 4b 및 도 4c에 따른 인터페이스의 개략적인 측면 단면도를 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 모듈들 간의 인터페이스의 추가 실시예의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 8은 모듈들 간의 인터페이스의 추가 실시예의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 수직으로 스택된 2개의 모듈들의 개략적인 측면 단면도를 도시한다.
도 10은 수직으로 그리고 수평으로 배열된 모듈들의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 11a 및 도 11b는 2개의 모듈들 사이의 버퍼 슬롯들의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 12a 내지 도 12f는 3개의 모듈들을 갖는 버퍼 슬롯들을 사용하는 단계들의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 13a 및 도 13b는 일 실시예에 따른 랩-웨어의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 14는 랩-웨어의 개략적인 팬 뷰(pan view)를 도시한다.
도 15a는 스토어 모듈 및 프로세스 모듈의 개략적인 측면 단면도를 도시한다.
도 15b는 도 15a의 스토어 모듈 및 프로세스 모듈의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 16은 프로세스 모듈 및 공기 핸들러의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 17은 플레이트 및 플레이트 슬롯의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 18은 검출 수단을 갖는 모듈들 사이의 인터페이스의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 19 및 도 20은 모듈들 사이의 플레이트 이송 단계의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 21은 일 실시예에 따른 핸들링 디바이스 및 플레이트의 개략적인 평면 및 측면도를 도시한다.
도 22 및 도 23은 도 21의 핸들링 디바이스 및 플레이트 슬롯들 및 부가적인 핸들링 디바이스들의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 24는 도 21의 핸들링 디바이스와 함께 사용하기 위한 랩-웨어의 개략적인 평면 및 측면도를 도시한다.
도 25는 도 21의 핸들링 디바이스와 함께 사용하기 위한 병의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 26은 일 실시예에 따른 핸들링 디바이스의 개략적인 평면도 및 측면도를 도시한다.
도 27은 캡들 및 뚜껑들과의 핸들링을 위한 인터페이스들을 갖는 랩-웨어의 개략적인 평면 및 측면도를 도시한다.
도 28a는 일 실시예에 따른 중앙 로봇 핸들러를 갖는 모듈들의 시스템의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 28b는 일 실시예에 따른 중앙 로봇 핸들러를 갖는 수직으로 스택된 모듈들의 시스템의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 29a는 부가적인 캐러셀을 갖는 도 28a의 시스템의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 29b는 부가적인 캐러셀을 갖는 도 28b의 시스템의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 30은 로봇 핸들링 디바이스 및 모듈의 랙의 개략적인 확대 측면도를 도시한다.
도 31a 및 도 31b는 일 실시예에 따른 로봇 턴테이블 핸들링 디바이스의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 32는 일 실시예에 따른 매거진 랙 및 모듈을 갖는 로봇 핸들링 디바이스의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 33은 일 실시예에 따라 레일 상의 로봇 디바이스 및 모듈들의 시스템의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 34는 일 실시예에 따라 모듈들 사이에 플레이트를 이송하는 수직으로 스택된 모듈의 단계들의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 35는 본 발명의 부가적인 실시예의 도 1과 같은 평면도를 도시한다.
도 36 및 도 37은 액체 배지를 저장하기 위한 단일 웰 플레이트를 도시한다.
도 38 및 도 39는 밀봉 엘리먼트(311)와 연결된 2개의 인접한 모듈들을 도시한다.
[0022] 도 15a 및 도 15b를 참조하면, 본원에서 설명된 모듈들 중 임의의 것일 수 있는 추가 모듈(100)에 연결된 프로세스 모듈(120)이 도시되어 있다.
[0023] 프로세스 모듈(120)은 회전 엘리먼트(108) 또는 '턴테이블'을 갖는다. 그러나, 프로세스 모듈(120)에서, 턴테이블(108)은 단일 표면일 수 있고 다양한 수직 랙들(210)을 갖지 않는다. 대신, 턴테이블(108)의 최상부 표면은 작업 데크(330) 또는 작업 데크(330)의 적어도 일부를 형성한다. 턴테이블 작업 데크는 랩-웨어에 대한 다수의 슬롯들을 갖고, 프로세스 모듈들의 기능 모듈들(예컨대, 액체 핸들링 로봇)에 그리고 플레이트들이 다른 모듈로부터의 턴테이블 작업 데크 상으로 수평으로 이송되는 인터페이스에 정렬될 수 있다. 따라서, 턴테이블 작업 데크는 플레이트들을 모듈로, 그리고 다수의 기능 엘리먼트들 간에 이송하기 위한 매우 콤택트하고, 단일화되고 간단한 수단으로서 기능한다.
[0024] 프로세스 모듈(120)에 액체 핸들러 로봇(340)이 제공된다. 액체 핸들러(340)는 턴테이블(108) 위에 위치결정된다. 예시된 실시예에서, 액체 핸들러(340)는 도 15a 및 도 15b에서 알 수 있는 바와 같이 작업 데크(330) 위의 전체 영역을 차지하지 않는다. 도 15b에 도시된 바와 같이, 턴테이블(108)은 5개의 플레이트 슬롯들(110)이 액체 핸들러(340) 아래에 위치결정되도록 회전된다. 액체 핸들러는 그 아래에 배열된 플레이트 슬롯들(110) 각각에 또는 필요에 따라 선택 번호에 액체 분배 포인트들을 갖도록 구성될 수 있다. 액체 핸들러의 실제 크기는 시스템(99)의 요구된 기능에 의존하여 변동될 수 있고, 일부 실시예들에서, 작업 데크(330)의 모든 플레이트 슬롯들(110)에 액세스하도록 위치결정된다.
[0025] 이전에 논의된 바와 같이, 프로세스 모듈(120)의 턴테이블(108) 및 이에 따른 회전 작업 데크(330)는 세포 배양 플레이트들(116)("제1 캐리어" 라고도 지칭됨)과 같은 다양한 물품들 또는 피펫 팁들 및 배지 병들과 같은 소모품들을 운반하는 플레이트들을 홀딩할 수 있는 방사상으로 배열된 플레이트 슬롯들(110)을 갖는다. 도 15b에서, 8개의 방사상으로 배열된 플레이트 슬롯들(110)이 존재한다. 종래의 세포 배양 시스템에서, 8개의 슬롯들이 충분할 수 있지만, 플레이트 슬롯들(110)의 총 수는 요건들에 의존하여 변동될 수 있는데, 예컨대, 플레이트 슬롯들(110)은 서로 인접한 하나 초과의 플레이트들을 홀딩하도록 구성될 수 있다.
[0026] 도 15b는 턴테이블(108)이 현미경으로 회전될 수 있도록 프로세스 모듈(120)의 플레이트 슬롯(110)에 로케이팅된 현미경을 도시한다. 현미경은 플레이트 아래의 렌즈(이것은 플레이트의 바닥을 통해 세포들을 관찰할 것이기 때문에) 및 예컨대, 플레이트 위의 고성능(high-powered) LED 어레이와 같은 광원을 가질 것이다. 따라서, 현미경(342)으로 플레이트들(116)을 스캔하기를 원하는 작업 데크(330)의 임의의 포지션은 플레이트(116)의 바닥을 현미경 렌즈에 노출하도록 컷-아웃(cut-out)을 가져야 할 것이다. 대안적으로, 핸들링 수단으로 회전하는 작업 데크로부터 플레이트가 들어 올려지고 현미경으로 이송될 수 있다. 현미경은 전체 플레이트(116)를 관찰하거나 스캔할 수 있도록 x 및 y로 이동하거나 스캔할 것이다. 턴테이블(108)은, 아래의 플레이트들 또는 내용물들의 고품질 검사를 보장하기 위해 현미경(342)이 항상 동일한 포지션에서 유지하도록 현미경(342)에 인덱싱될 수 있다. 도시된 도면에서, 현미경(342)은 플레이트들(116)이 인큐베이터(124)로 그리고 인큐베이터(124)로부터 이송되는 포지션에 로케이팅된다. 이는 프로세스 모듈(120)의 턴테이블(108)을 돌리지 않고도 플레이트들(116)이 현미경(342) 아래의 플레이트 슬롯(110)으로 그리고 플레이트 슬롯(110)으로부터 이송될 수 있게 한다. 턴테이블 작업 데크(330) 상에서 발생하는 다른 프로세스들은 결과적으로 중단되지 않는다. 다른 실시예들이 가능한데, 예컨대, 현미경(342)은 작업 데크(330) 상의 다른 슬롯 상에 위치결정될 수 있다.
[0027] 현미경(342)은 일반적으로 세포들의 상태(예컨대, 컨플런시(confluency))를 모니터링하여 세포의 성장 레이트, 및 이들이 다음 계대될 필요가 있을 때, 또는 다른 프로세스를 시작하기에 충분한 세포들이 존재하는 경우를 파악하는데 사용된다. 일 실시예에서, 현미경(342)은 추가로, 배지의 pH(pH 표시기로서 작용하는 염료를 운반함)를 검출하고 그리고/또는 총 미생물 오염(이는 배지를 보다 산성(더 노란색)이 되게 하거나 탁하게 할 것임)을 검출할 수 있다.
[0028] 대안적인 실시예에서, 현미경(342)은 턴테이블(108)에 인덱싱되거나, 현미경(342)은 요구된 플레이트(116) 또는 플레이트 슬롯(110)의 영역보다 더 큰 영역을 볼 수 있도록 위치결정되고, 이 뷰(view) 외부의 피처들을 무시하거나, 이들을 이용하여 플레이트(116)의 잘못된 위치결정을 보상하도록 프로그래밍된다.
[0029] 선택적인 디-캡퍼 로봇(344)이 도시되고 턴테이블(108)이 관련 포지션으로 회전될 때 플레이트 슬롯(110) 위의 포지션에 제공된다. 디-캡퍼(344)는 바이알들(321) 및 병들(323)을 디캡핑(de-capping)한다. 디캡핑될 필요가 있는 바이알들(321) 및 병들(323)은 그것의 플레이트 슬롯(110)이 턴테이블(108)을 통해 디-캡퍼(344) 아래의 디캡핑 포지션으로 회전되게 한다. 턴테이블(108)은 그 후, 디캡핑된 플레이트 슬롯(110)을, 액체 핸들링(340)(예컨대, 피펫팅 로봇)을 위해 이들이 요구될 포지션으로 회전시킬 수 있다.
[0030] 선택적인 뚜껑-제거(de-lidding) 스테이션(346)이 또한 도시되고 플레이트(116), 예컨대, 세포 배양 플레이트들을 뚜껑-제거하기 위해 제공된다. 당 업계에서, 피펫 팁 상자들 또는 피펫 팁 스택들과 같은 소모품들, 또는 마이크로플레이트 저장소들을 포함하는 플레이트들은 액체 핸들러의 데크 상에 저장된다. 본원에서 설명된 시스템에서, 인간이 실험실에서 액세스할 수 있는 것과 유사하게, 광범위한 소모품들에 대한 랜덤 액세스를 프로세스 모듈에 제공하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 프로세스 모듈은 자동화된 인큐베이터, 자동화된 냉장기 및 자동화된 플라스틱-웨어 저장소에 인터페이싱되어서, 필요에 따라 소모품들 또는 세포 배양 플레이트들이 프로세스 모듈로 그리고 프로세스 모듈로부터 유연하게 왕복(shuttle)될 수 있다. 이를 가능하게 하기 위해, 시스템이 예컨대, 피펫 팁 상자 및 마이크로플레이트 저장소들에 뚜껑을 덮고 뚜껑을 제거할 수 있는 것이 바람직하다. 당 업계에서, 피펫 팁 상자들은 인간이 사용하기에 적합한 뚜껑들을 갖고 ― 뚜껑들은 상자에 힌지 결합되고, 다소 순응성(이는 일반적으로 폴리프로필렌과 같은 중합체로 만들어짐)이다. 또한, 마이크로플레이트 저장소들은 이들이 뚜껑들을 갖는 경우, 다소 순응성 중합체 뚜껑들을 갖는다. 디-리더(de-lidder)는 또한 디-리더에 의해 핸들링될 수 있는 뚜껑들이 제공되는 한, 피펫 팁 상자들 및 다른 랩-웨어 이를테면, 마이크로플레이트 저장소들의 뚜껑을 제거할 수 있다. 이러한 뚜껑들은 세포 배양 플레이트들에 대해 당 업계에 알려져 있고, 일반적으로 단단하도록 요구된다(이들은 폴리카보네이트와 같은 재료로 만들어짐). 뚜껑들은 추가로 유리하게는, 당 업계에 알려진 바와 같이 광택이 있을 수 있다. 디-리더(346)는 턴테이블(108)을 회전시킴으로써 뚜껑이 제거될 필요가 있는, 플레이트를 운반하는 플레이트 슬롯들(110) 중 하나 위에 위치결정될 수 있다.
[0031] 따라서, 도 15b에 도시된 바와 같이, 예시적인 프로세스 모듈(120)은 하나의 현미경(342), 하나의 디-리더(346) 및 하나의 디-캡퍼(344)를 갖도록 구성될 수 있으며, 모두가 작업 데크(330) 상에 배치된다. 시스템의 요건들에 의존하여 다른 구성들이 가능하다. 예컨대, 하나 초과의 현미경(342)이 요구될 수 있거나 구성은 디-캡퍼(344)를 요구하지 않을 수 있다.
[0032] 예에서, 작업 데크(330)는 플레이트 슬롯(110)의 세포 배양 플레이트(116), 바이알들(320)(예컨대, 시약들 또는 성장 팩터들을 함유하는 바이알) 및 병들(322)(예컨대, 트립신 또는 세포 배양 배지를 함유하는 병들)을 갖는 랙, 및 2개의 상이한 크기들의 피펫 팁들을 갖는 피펫 팁 상자들(324)을 홀딩한다. 작업 데크(330)는 액체 핸들러(340)가 액체 이송들을 수행하는 동안 고정될 수 있거나, 작업 데크(330)는 다양한 시간들에 다양한 플레이트들 또는 다른 소모품들을 액체 핸들러(340)에 편리하게 제공하기 위해 회전할 수 있다. 현미경(342), 디-리더(346) 또는 디-캡퍼(344) 아래의 포지션들에 제2 세포 배양 플레이트(116)와 같은 부가적으로 물품들이 부가적으로 존재할 수 있다. 현미경(342), 디-리더(346) 및 디-캡퍼(344)에 대한 메커니즘들이 작업 데크(330) 상의 플레이트 슬롯들(110) 위에 위치결정된다면, 대부분의 경우들에서, 이는 액체 핸들러(340)가 이러한 플레이트 슬롯들(110)의 물품들에 도달하는 것을 방지할 것이다. 현미경(342), 디-리더(346) 또는 디-캡퍼(344) 아래의 플레이트 슬롯들(110)의 물품들은 작업 데크(330)를 회전시킴으로써 요구될 때 액체 핸들러(340)에 노출될 수 있다.
[0033] SLAS(Society for Laboratory Automation and Screening) 마이크로플레이트 풋프린트를 갖는 세포 배양 플레이트들(116)에 대한 8개의 방사상으로 배열된 플레이트 슬롯들(110)의 경우에, 작업 데크(330)에 대한 턴테이블(108)은 작을 수 있는데 예컨대, 직경이 80cm 미만일 수 있다. 이는 프로세스 모듈(120) 또는 유사한 크기의 턴테이블들(108)을 갖는 다른 모듈들(100)이 콤팩트해질 수 있게 하고 실험실 청정실의 도어들과 같은 도어를 통과하여 피팅되기 쉽게 한다. 이는 모듈들이 공장에서 제조된 다음, 현장에서 함께 조립될 수 있기 때문에 시스템(99)의 설치를 일반적으로 편리하고 빠르고 경제적으로 만든다.
[0034] 도 15b에 도시된 인큐베이터(124)의 캐러셀(108)과 같이 랙킹 시스템(210)을 갖는 캐러셀(108)은 프로세스 모듈(120)의 작업 데크(330)에 매우 근접하도록 배열될 수 있어서, 랩-웨어(300), 이를테면, 세포 배양 플레이트들(116)이 간단한 수평 움직임에 의해, 인큐베이터(124) 캐러셀(108)의 플레이트 슬롯(110)으로부터 작업 데크(330) 상의 플레이트 슬롯(110)으로 이송될 수 있다. 플레이트(116)를 이송하기 위한 로봇 디바이스(160)가 인큐베이터(124)에 제공될 수 있다.
[0035] 로봇 그래버(160)를 갖는 외부 고형 폐기물통(348)은 프로세스 모듈(120)과 연통하게 제공된다. 프로세스 모듈(120)로부터의 고형 폐기물(예컨대, 사용된 세포 배양 플레이트들, 빈 피펫 팁 상자들, 빈 병들)은 고형 폐기물(348)로 이송될 수 있다. 고형 폐기물(348)은, 더 작은 용량을 가질 수 있고 그의 내용물들은 가방들로 비워져서 실험실 밖으로 운반될 필요가 있을 가능성이 높을 것이기 때문에, 모듈식 크기(100)일 필요는 없다. 일 편의 파이프에 의해 형성된 밀봉 수단(311)이 모듈들(100, 120)을 기밀 연결로 연결한다. 밀봉 수단(311)은 2개의 모듈들(100, 120)을 함께 단단히 연결하기 위해 사용될 수 있다.
[0036] 도 16은 프로세스 모듈(124)을 통한 개략적인 공기 흐름을 제공한다. 공기 핸들러(350)가 제공된다. 이는 바닥 공간을 절약하기 위해 프로세스 모듈(124) 위에 위치결정된다. 그러나, 공기 핸들러(350)는 주어진 시스템(99)에서 적절히 다른 포지션들에 위치될 수 있다. 공기 핸들러는 청정 공기(352)를 프로세스 모듈(124)에 제공하고 여기서 청정 공기(352)가 프로세스 모듈(124)을 가로질러(즉, 수평으로), 배기 공기(354)가 공기 핸들러(350)로 역으로 전달되는 배기 장치로 전달된다.
[0037] 바람직하게는, HEPA 여과된 공기가 프로세스 모듈(124)을 통해 송풍된다(blown). 공기가 수평으로 송풍됨에 따라, 이는 개방된 세포 배양 플레이트들(116) 또는 시약 바이알들 또는 병들 내로 떨어지는 입자들을 최소화하는데 도움이 될 수 있다. HEPA 공기는 입자들을 아래로 구동하는 방식으로 HEPA 필터를 경유하여 시스템(99)을 통해 재순환되고 시스템(99)으로부터 배기를 감소시킬 수 있다. 실내로 공기를 배기시키지 않는 것이 바람직한 핸들링 단계들 동안, 예컨대, 렌티바이러스를 핸들링하는 시스템의 경우 공기의 재순환이 선호될 수 있다. 일부 시스템들에서, 공기를 재순환시키지 않는 것이 바람직할 수 있다.
[0038] 일 실시예에서, 프로세스 모듈(124)은 추가로, 관련 표면들을 조사하도록 위치결정된 과산화수소 증기, 오존, 에틸렌 옥사이드, 또는 UV LED들과 같은 UV 조명들과 같은 일부 주기적 살균 수단을 갖는다.
[0039] 도 17은 플레이트 슬롯(110)의 2개의 버전들을 도시한다. 하나의 버전에서, 플레이트(116) 또는 다른 랩-웨어(300)는 채널(156) 또는 트로프(trough)에 안착되고, 채널(156)은 슬롯 사이드들(152) 및 베이스(154)에 의해 형성되며, 여기서 슬롯 사이드들(152)은 일반적으로 수직이다. 이전에 논의된 바와 같이, 플레이트들(116) 또는 다른 랩-웨어(300)는 플레이트(116) 또는 랩-웨어(300) 그 자체의 폭보다 더 넓은 풋프린트(360)를 갖는다. 이는 그래버들(164)이 트로프들(156)로 미끄러지는 것을 가능하게 하는데 사용될 수 있다. 그러나, 도 17의 우측 사이드 플레이트 슬롯(110)에서, 사이드 슬롯들(152)이 채널(156)의 베이스에서 더 넓은 부분 및 채널(156)의 입구에서 좁은 부분을 갖는 채널(156)이 도시된다. 이러한 상황에서 트로프들의 폭은 풋프린트(360)가 더 좁은 부분(그러나 더 넓은 부분 사이에 피팅될 수 있음)보다 더 넓도록 이루어지며, 여기서 플레이트(116)는 플레이트 슬롯(110) 내에서 수직으로 제한된다. 이는 랩-웨어(300)의 정렬을 가능하게 하고 랩-웨어가 쉽게 떨어지고 이에 따라 손실되는 것을 방지한다.
[0040] 이러한 구성은 특정 장소들에서 예컨대, 프로세스 모듈(120)의 작업 데크(330) 상에서 사용될 수 있다. 이는 그리퍼 핑거들을 수용하기 위해 채널의 벽의 부가적인 홈들(예컨대, 도 5) 또는 랩-웨어의 홈들(370)(도 19a)을 요구하거나, 또는 그래버(164) 및 이에 따라 그리퍼 핑거들(168)이 슬롯(110)에서 플레이트(116)의 사이드들 아래로 연장되지 않는 경우 로봇 핸들링 디바이스(160)가 요구된다. 이는 플레이트(116)의 전면을 핸들링하는 그리퍼 또는 플레이트(116)가 플레이트 슬롯(110) 안으로 그리고 밖으로 푸시되는 경우에 달성될 수 있다.
[0041] 챔퍼(chamfer)들(362)은 채널(156)의 입구에서 사이드 슬롯(152)의 최상부 에지 상에 제공된다. 이러한 챔퍼들(362)은 수직 포지션으로부터 플레이트 슬롯(110) 내로 배치되는 플레이트(116)를 정렬하는 것을 보조할 수 있다. 채널(156)에 대해 다양한 폭들을 제공하는 사이드 슬롯들(152) 및 챔퍼들(362)과 같은 위의 피처들은 도 5의 피처들 이를테면, 사이드 홈들(166)과 결합될 수 있다.
[0042] 도 18을 참조하면, 맞물림 수단(362)이 플레이트 슬롯(110)의 에지 상에 제공된다. 맞물림 수단(362)은 플레이트 슬롯(110)에 배치될 때 플레이트(116) 또는 다른 랩-웨어(300)와 접촉하도록 슬롯(110) 내로 물러날 수 있게(withdrawably) 연장되는 엘리먼트이다. 맞물림 수단(362)은 플레이트(116)가 슬롯(110)에 존재한다는 것을 표시하기 위해 플레이트(116)의 배치에 의해 작동되거나 다른 방식으로 트리거된다. 일 실시예에서, 맞물림 수단(362)은 플레이트(116)가 존재할 때 플레이트 슬롯(110)의 벽 내로 리세싱되는 스프링이다. 이는 차례로, 근접 또는 압력 스위치를 활성화하여, 플레이트가 플레이트 슬롯(110)에 존재하거나 적절하게 로케이팅되었다는 표시를 제어 시스템에 제공한다.
[0043] 대안적으로, 맞물림 수단(362)은 랩-웨어(300)와 맞물리는 리세스, 프레스-핏(press-fit) 또는 스프링일 수 있다. 맞물림 수단(362)은 수단(362)이 랩-웨어(300)에 의해 처음 맞물릴 때 피드백(예컨대, 그리퍼(164)를 구동하는 모터에 의해 판독됨) 및 랩-웨어(300)가 플레이트 슬롯(110)에 완전히 맞물릴 때 추가 피드백을 제공할 수 있다. 슬롯(110)에서 플레이트(116)의 위치에 의존하는 신호들의 이러한 등급(graduation)은, 임피던스 스트립들과 같은 다양한 수단에 의해 또는 맞물림 수단(362)과의 접촉에 의해 트리거되는 플레이트(116)의 전면 및 후면 에지들 상에 배치된 근접도 센서들에 의해 행해질 수 있다. 대안적으로, 전면 에지로부터 후면 에지로 플레이트(116)의 형상의 변동은 상이한 힘이 맞물림 수단(362) 상에 가해지게 할 수 있다. 예컨대, 플레이트는 앞쪽이 더 좁을 수 있고, 따라서 맞물림 수단(362)은 맞물림 수단(362)의 더 큰 함몰부를 제공하는 플레이트(116)의 더 넓은 뒤쪽보다 덜 함몰된다. 이는 플레이트(116)의 일관된 정렬을 요구할 것이고, 따라서 대응하는 맞물림 수단(362)이 플레이트 슬롯(110)에 대한 입구에 제공될 수 있다.
[0044] 샘플 프로세스는 도 19 및 부도면들 A, B 및 C를 참조하여 설명된다. 여기서 세포 배양 플레이트(116)에서 영양 배지의 변화가 설명된다.
[0045] 세포들이 성장하는 동안, 영양 배지와 함께 세포 배양 플레이트(116)는 인큐베이터(124)에 있다. 예컨대, 폐기물들이 축적되거나 영양분이 고갈되기 때문에 배지가 교체될 필요가 있다. 도 19a에서, 플레이트(116)는 피펫 팁들(324) 및 신선한 배지(딥 웰 플레이트(deep well plate)(364)에, 또는 대안적으로 어댑터 랙의 병에, 또는 마이크로플레이트 풋프린트를 갖는 병에 있을 수 있음)과 함께 작업 데크(330) 상으로 이송된다. 세포들을 갖는 관련 플레이트(116)는 로봇 디바이스(160)에 의해 캐러셀(108) 내의 플레이트 호텔/랙(210)의 플레이트 슬롯(110)으로부터 리트리브된다. 로봇 디바이스(160)는 수직으로 이동하고, 캐러셀(108)은 회전하여 정확한 플레이트(116)를 로봇 디바이스(160)에 제공하며, 이는 플레이트 슬롯(110)으로부터 플레이트(116)를 제거한다. 로봇 디바이스(160)는 그 후 수직으로 이동하여 회전 작업 데크(330)의 슬롯과 정렬된 인큐베이터(324)의 도어(130)와 정렬된다. 캐러셀(108)/회전 작업 데크(330)는 회전하여 회전 데크(330) 타겟 플레이트(110) 슬롯(즉, 플레이트(116)가 이송되는 곳)을 인큐베이터(324)의 도어(130)와 정렬하고, 로봇 디바이스(160)는 회전 작업 데크(330) 상의 타겟 플레이트 슬롯(110)에 플레이트(116)를 수평으로 이송한다. 플레이트(116)는 예컨대, 그것이 뚜껑-제거 스테이션(346)과 정렬될 때까지 회전 작업 데크(330)를 회전시킴으로써 뚜껑이 제거된다. 정렬된 뚜껑-제거 스테이션(346)은 그 후 뚜껑들을 제거하여 보관한다.
[0046] 피펫 팁들(324) 및 세포 배양 배지(딥 웰 플레이트(364)에 있음)는 로봇 디바이스(160)의 수직 이동, 캐러셀(108)의 회전들, 및 작업 데크(330) 상의 관련 타겟 플레이트 슬롯들(110)과 관련 스토어(122)의 도어(130)의 정렬에 의해, 유사한 방식으로 다른 스토어(122)로부터 회전 작업 데크(330) 상의 타겟 플레이트 슬롯들(110) 내로 이송된다. 도 19b에서, 요구된 모든 재료들, 즉 플레이트(116) 및 배지 및 팁들은 프로세스 모듈(120)에 있다.
[0047] 액체 핸들링 로봇(340)은 신선한 일회용 멸균 피펫 팁들(324)을 픽업한다. 일회용 피펫 팁들은 이전 피펫팅 단계로부터의 미생물들 또는 외부 화학 물질들로 배지 또는 세포들을 오염시키는 것을 회피하는데 사용된다. 액체 핸들러(340)는 플레이트로부터 소모된 배지를 흡인하고 이를 폐기하기 위해 버린다. 그 후, 피펫 팁들(324)은 버려지고, 신선한 피펫 팁들(324)이 픽업된다. 액체 핸들러(340)는 그 후 저장소(예컨대, 딥 웰 플레이트)로부터 신선한 배지를 흡인하고, 세포들이 있는 플레이트에 배지를 분배한다. 플레이트는 단일 웰 플레이트, 또는 다중 웰 플레이트일 수 있으며, 이 경우 피펫은 모든 웰들이 신선한 배지로 충전될 때까지 동작을 반복하여 웰들의 열들의 행들 내로 분배된다. 신선한 배지를 갖는 플레이트(116)는 뚜껑이 재차 닫히는데: 회전 작업 데크(330)는 플레이트(116)가 그 플레이트(116)로부터 제거된 뚜껑을 보관하는 디-리더(346)와 정렬될 때까지 회전되고 디-리더(346)는 플레이트(116) 뚜껑을 재차 닫으며; 이는 그 후 인큐베이터(124)로 리턴된다. 배지 및 피펫 팁들은 이들이 더 이상 필요하지 않은 경우 스토리지(122)로 리턴된다.
[0048] 도 19c는, 다시 시스템(99)의 원래 포지션들에 있는 플레이트(116) 및 피펫 팁들(324) 및 딥 웰 플레이트(364)을 도시한다.
[0049] 추가 예시적인 샘플 프로세스는 도 20의 A, B 및 C를 참조하여 설명된다. 세포들은 통상적으로 이들이 예컨대, 80 % 컨플런시에에 있을 때 계대된다. 이 예시적인 프로세스에서, 다음은 회전 작업 데크(330)로 이송된다:
1. 통상적으로 컨플런시에 접근할 세포들을 가진 플레이트(116)
2. 한 상자의 1ml 피펫 팁들(324). 팁들은 바람직하게는 대구경 팁들일 수 있다.
3. PBS(Phosphate Buffered Saline)에 더한 EDTA(또는 등가의 시약)를 함유하는 딥 웰 플레이트(364)
4. 트립신(또는 등가의 시약)을 포함하는 딥 웰 플레이트(364)
5. 신선한 배지를 함유하는 딥 웰 플레이트(364)
6. 세포들이 이송될 2개의 신선한 플레이트들(116).
[0050] 재료들의 초기 포지션은 도 20의 A에서 도시된다. 액체는 적합한 시간 기간 동안 플레이트들(116)을 인큐베이터(124)로 이송함으로써 선택적으로 예열될 수 있다. 이는 설명된 바와 같이, 스토어(122)로부터 회전 작업 데크(330)로 플레이트들(116)을 이송한 다음, 회전 작업 데크(330)로부터 인큐베이터(124)로 이송함으로써 달성될 수 있다.
[0051] 도 20의 B에서, 요구된 재료들이 회전 작업 데크(330) 상에 있고 관련 플레이트들(116)의 뚜껑이 제거되면, 액체 핸들링 헤드(340)는 신선한 피펫 팁들(324)을 픽업하고 플레이트(116)로부터 구(old) 배지를 흡인하며, 이는 계대될 것이다. 배지는 액체 폐기물(366)로 버려진다.
[0052] 그 후, 잔여 배지(혈청을 포함함)는 세척된다. 액체 핸들러(340)는 신선한 피펫 팁들을 픽업하고, PBS를 흡인하고, 이를 플레이트(116) 상의 웰들 내로 피펫팅한다. 그 후 PBS는 제거되고 버려진다. 배지 또는 혈청의 잔류량을 추가로 감소시키도록 이 헹굼이 반복될 수 있다.
[0053] 다음으로 트립신이 추가된다. 도 20의 B에서, 다수의 플레이트들은 대각선으로 배향된 뚜겅-제거 디바이스들(346) 아래에 있다는 것이 주의될 것이다. 뚜겅-제거 디바이스들(346)은 회전 작업 데크(330)에 고정되어 있지 않아서, 데크가 회전할 때 디-캡퍼들(344) 및 디-리더들(346)은 제 포지션에서 고정된 채로 유지된다. 또한, 대각선으로 배향된 포지션들은 피펫팅 헤드에 불편할 수 있다. 따라서, 이 예에서, 회전 작업 데크(330)는 편리한 배향들 또는 포지션들의 플레이트(116)를 제공하기 위해 회전될 수 있다.
[0054] 액체 핸들러(340)는 신선한 피펫 팁들을 픽업하고, 그 후 작업 데크(330)가 회전되어서, 액체 핸들러(340)가 요구된 (통상적으로 최소의) 양의 트립신을 관련 플레이트로 흡인하고, 작업 데크(330)가 재차 회전하여서, 세포들을 갖는 플레이트(116)는 피펫팅 헤드가 피펫팅하기에 편리하게 배향된 포지션으로 되돌아가고, 트립신을 플레이트의 웰들에 추가한다. 그 후 플레이트는 몇 분 동안 배양되고 트립신이 세포들을 분리한다. 일부 방법들에서, 플레이트는 실온에서 배양되며, 이는 회전 작업 데크(330) 상에 플레이트를 남겨둠으로써 달성될 수 있다. 다른 방법들에서, 플레이트는 세포들이 분리되는 동안 37 °C에서 배양되고 ― 이는 플레이트를 인큐베이터(124)로 역으로 이송함으로써 달성될 수 있다. 트립신을 이용한 배양 시간을 선택하기 위해 다양한 방법들이 사용할 수 있는데, 예컨대, 배양 시간은 주어진 세포대에 대한 과거 결과들에 기초하여 예측될 수 있다. 대안적으로, 세포들의 분리를 모니터링하도록 자동화된 현미경 검사가 사용될 수 있다.
[0055] 일단 세포들이 충분히 분리되면, 액체 핸들러(340)는 트립신을 급냉시키기 위해 통상적으로 혈청과 함께 배지(트립신에 대해 위에서 설명된 바와 같이 작업 데크(330)의 필요한 회전을 하여)를 추가한다. 대안적으로, 혈청을 동반한 급냉을 요구하지 않는, 당 업계에 알려진 변형된 트립신들 또는 유사한 시약들이 존재한다. 액체 핸들러는 신선한 피펫 팁들을 픽업하고 요구된 양의 배지를 흡인하고 분리된 세포들을 함유하는 웰들에 이를 피펫팅한다. 분리된 세포들은 예컨대, (세포들 상의 전단 응력을 감소시키기 위해) 대구경 피펫 팁들과 혼합하기 위해 예컨대, 위아래로 부드럽게 피펫팅함으로써 재현탁(resuspend)된다.
[0056] 그 후 요구된 수의 세포들은 2개의 신선한 플레이트들(116)로 이송되어, 예컨대, 20 % 컨플런시일 수 있는 갓 시딩된(freshly seeded) 플레이트들에서 타겟 컨플런시를 달성한다.
[0057] 이송될 세포 혼합물의 볼륨을 결정하기 위해 다양한 방법들이 사용될 수 있다. 예컨대, 자동 세포 카운터에서 세포들이 계수되거나 계대 직전에 컨플런시에 기초하여 세포들의 수가 추정될 수 있다. 어떤 경우든, 피펫팅 헤드는 요구된 볼륨의 세포 현탁액(원하는 수의 세포들을 포함함)을 흡인하고 세포들을 신선한 플레이트들에 시딩한다. 요구되는 경우, 웰 당 정확한 양의 배지에 도달하기 위해 신선한 플레이트들의 웰들이 신선한 배지로 채워질 수 있다. 갓 시딩된 플레이트들은 그 후 뚜껑이 닫히고 인큐베이터로 리턴된다. 구 플레이트들은 버려지고, 배지, PBS 및 트립신은 도 20의 C에 도시된 바와 같이 관련 캐러셀(108)의 플레이트 호텔들의 스토리지로 리턴될 수 있다.
[0058] 단순화를 위해 설명된 핸들링 전략에서, 요구된 모든 재료들(신선한 플레이트들, PBS, 트립신 및 배지, 피펫 팁들)은 모두 프로세스의 시작 시에 회전 작업 데크(330) 상에 로딩된다. 다른 움직임 시퀀스들이 가능하다. 예컨대, 예열된 액체들은 이들이 요구될 때만 작업 데크(330) 상으로 로딩될 수 있다.
[0059] 이전에 설명된 바와 같이, 보다 완전하고 통합된 워크플로우들을 핸들링하는 자동화 장비에 대한 요구가 존재한다. 현재, 이는 자동화된 시스템에서 핸들링하기 어려운 다양한 세트의 레거시 인간-최적화 랩-웨어를 핸들링하는 장비의 제조를 요구한다. 여기에서, 워크플로우들을 자동화 장비에 의해 쉽게 핸들링되는 포맷으로 적응시키도록, 실질적으로 SLAS 마이크로플레이트 풋프린트를 준수하는 랩-웨어만을 사용하여, 복잡한 세포 배양 워크플로우들의 엔드-투-엔드 자동화를 달성하는 일 세트의 랩-웨어 및 이를 사용하는 방법들이 제공된다. 또한 로봇 핸들러들, 랙들, 슬롯들 등을 위한 범용 포맷, 및 랩-웨어 세트를 핸들링하기 위해 이 포맷을 준수하는 스토어들이 제공된다.
[0060] 위에서 논의된 바와 같이, 마이크로플레이트 풋프린트(116)와 호환 가능한 풋프린트를 갖는 랩-웨어는 그래버 암(164)에 의해, 보다 구체적으로 그리퍼 핑거들(168)에 의해 파지될 것이다. 따라서, 하나의 로봇 디바이스(160)가 모든 저장 모듈(즉, 냉장기(128), 냉동기(126), 플라스틱-웨어 및 실온 시약(122) 등)에 대한 액세스를 갖기 위해, 플레이트들(116)에 대한 표준화된 형태가 사용된다. 마이크로플레이트들 또는 마이크로타이터 플레이트(116)는 종종 세포 배양 프로세스들에서 사용된다.
[0061] 본원에서 설명된 바와 같이, '마이크로플레이트' 및 '플레이트'라는 용어들은 'SBS/SLAS 마이크로플레이트 풋프린트를 갖는 랩-웨어'를 의미하고, 마이크로플레이트들, 마이크로플레이트 저장소들, 단일 웰 세포 배양 플레이트들, 다중 웰 세포 배양 플레이트들, 마이크로타이터 플레이트들, 병들, 피펫 팁 상자들, 동일한 로봇 디바이스 핸들러들(160)에 의해 모듈들(100) 내에서 모두 동작될 수 있도록 모두 동일한 베이스 풋프린트를 사용하는 바이알들 및/또는 병들에 대한 어댑터 랙들을 포함하는 의도로 상호 교환 가능하게 사용된다. 또한, 이러한 랩-웨어는 호환성의 용이함을 위해 모두 마이크로플레이트 베이스 풋프린트를 가질 수 있다.
[0062] 도 13a를 참조하면, 랙들(310)에 배열된 일 세트의 랩-웨어(300)가 제공된다. 랙들(310)은 2개의 수직 스탠드들(314) 사이에서 랙(310)의 내부 영역 내로 약간 연장되도록 배열된 랙 레일들(312)을 갖는 수직 스탠드들(314)로서 배열된다. 이러한 랙 레일들(312)은 레일들(312) 상에 플레이트(116)를 배치하기 위해 내부 영역의 부분으로만 확장되기 때문에, 랙 레일들은 플레이트(116)(또는 랩-웨어)의 부분과만 상호작용하고 랙 레일들이 랙 스탠드(314)를 가로질러 연장하지 않기 때문에 높이를 제한하지 않는다. 그리퍼 핑거들(164)은, 랙 레일들(312) 위에서 파지될 때 플레이트들(116) 및 다른 랩-웨어(300)와 여전히 상호작용할 수 있다. 이는 아래의 도 13b를 참조하여 자세히 설명된다.
[0063] 도 13a의 랙(310)의 레일들(312) 상에 안착된 마이크로플레이트(116)(또는 유사물)가 도시된다. 레일들(312) 상에 또한 안착된 바이알 플레이트(310)가 또한 도시된다. 그러나, 실시예에서, 바이알 플레이트(320)의 바이알들(321)은 그 위에 위치결정된 다음 레일들(312)의 높이를 넘어 연장된다. 플레이트(116) 또는 바이알 플레이트(320)의 풋프린트가 레일들(312) 상에 위치결정될 정도로 충분히 멀리 있는 것 외에, 레일들(312)이 랙(310)의 내부 영역으로 침입하지 않기 때문에, 바이알들(321)은 다음 레일들(312)의 높이를 넘어 연장될 수 있다.
[0064] 수직 스탠드들(314)은 각각의 열이 행들로 나란히 배치되어 랙들(320)의 행을 형성할 수 있도록 배열될 수 있으며, 레일들(312)은 수직 스탠드들(314)의 양 사이드들로부터 연장된다. 이는 각각의 수직 스탠드(310)가 추가 랙(310)에 대한 랙(310)의 부분을 형성할 수 있기 때문에 콤팩트한 랙(320)을 허용한다. 이러한 어레인지먼트에서, 로봇 디바이스(160)는 단일 수평 차원에서, 즉 랙(310)을 향해 및 멀어지게 뿐만 아니라 인접 랙(310)에 액세스하기 위해 좌측 및 우측의 제2 수평 차원으로, 따라서 z 및 y 축들로 이동할 수 있을 필요가 있을 것이다. 랙(210)이 캐러셀(108) 상에 배열되는 경우, 랙들이 방사상 방식으로 배열되기 때문에, 2개의 랙들(210)에 대해 단일 수직 스탠드(314)를 사용하는 것이 가능하지 않을 것이다.
[0065] 마이크로플레이트(116)의 풋프린트가 다수의 병들(323)을 홀딩하기에 적합한 트레이를 갖는 병 트레이(322)가 도 13a에 도시된다. 바이알 플레이트(320)와 마찬가지로, 병(323)은 그 위의 레일들(312)의 높이를 넘어 연장되는 것으로 도시된다. 여기서 레일들(312)이 랙(310)의 내부 영역으로 마이크로플레이트의 풋프린트를 홀딩하기 위한 거리만큼만 연장되고 따라서 높이를 제한하지 않기 때문에 이것이 가능하다. 피펫 팁 트레이(324)가 또한 도시되며, 여기서 다른 예들과 유사하게, 마이크로플레이트(116)의 풋프린트는 랙(310)에 수납될 수 있으면서 다수의 피펫들을 홀딩할 수 있는 피펫 랙 슈트를 가지며, 여기서 레일들(312) 사이의 높이가 피펫 팁 트레이(324)의 높이보다 짧다.
[0066] 큰 병들(326, 327)의 2개의 예들이 도 13a에 도시된다. 큰 병들(326, 327)은 플레이트들(116) 및 트레이들(322, 324)과 동일한 풋프린트를 갖도록 제조된다. 따라서 병들은 다른 랩-웨어(330)의 경우에서처럼 마이크로타이터 풋프린트 랙 상에 안착되지 않는다. 병들(326, 327)은 랙들의 레일들에 의해 현수되도록 레일들(312) 사이의 폭보다 크지만 랙(310)의 인접한 수직 스탠드들(314) 사이의 폭보다 작은 폭을 갖는 병(326)의 베이스에 있는 연장된 부분(328)이 제공된다. 2개의 레일들(312) 사이의 폭보다 좁은 병은 연장된 부분(328)으로부터 연장된다. 또한, 병(327)이 레일들(312)에 의해 현수되도록 랙(310)의 레일들(312) 사이에 도달하는 더 위의 연장된 부분(329)을 갖는 병(327)이 제공된다. 그러나 더 위의 연장된 부분(329)은 병(327)이 연장된 부분(329)으로부터 양 방향들(즉, 위 및 아래)로 연장되도록 병의 중간 높이에 위치결정된다. 따라서 병(329)은 더 높은 레일 세트(312) 상에 배치될 수 있고 하향으로 매달리면서 또한 상향으로 연장된다. 이는 랙(310) 높이에 대해 상향으로 연장되는, 베이스에 있는 연장된 부분(328)을 갖는 병(326)과 대조적이다. 이는 병(326)이 랙(310)의 최저의 레일들(312)의 세트 상에 배치될 수 있게 하고 그 위의 레일들(312)을 지나간다.
[0067] 연장된 부분들(328, 329) 및/또는 병들(326, 327)은 이들이 수평 원형 단면을 갖도록, 즉 위에서 볼 때 원의 윤곽을 형성하도록 성형될 수 있다. 이는 여전히 레일들(312)에서 홀딩될 수 있는 종래 형상의 병을 허용한다. 대안적으로 이들은 연장된 부분들(328, 329)이 레일(312)의 길이를 따라 연장되고 이에 따라 병들(326, 327)을 현수하기 위한 더 큰 지지 표면적을 제공하도록 평평한 사이드들을 가질 수 있다. 병은 선택적으로 원형이거나 유사하게 평평한 사이드 형상을 가질 수 있으며, 여기서 보다 직사각형 형상의 병(위에서 볼 때)은 공간을 보다 효율적으로 사용할 것이고 세포 배양 동작들에서 종종 사용된다.
[0068] 이는 모두 다용도 랙킹 솔루션으로 귀결되어, 특정 크기의 플레이트 슬롯들(110)이 상이한 랩-웨어에 대해 제공될 필요가 없지만, 대신에 플레이트 슬롯들(110)은 다수의 유형들의 랩-웨어가 그 안에 수납될 수 있게 하기 위해 보편적이다. 더욱이, 일부 실시예들에서, 플레이트 슬롯들(110)은 특정 높이 내용물들에 대해 특별히 크기가 정해질 필요가 없지만, 대신에 플레이트 슬롯들(110)은 레일(312)들의 세트보다 더 큰 랩-웨어(300)의 아이템을 허용할 수 있는데, 그 이유는 레일들이 플레이트 슬롯(110) 및 이에 따라 랙(210, 310)의 높이를 침범하지 않기 때문이다.
[0069] 이전에 설명된 바와 같은 랙들(210, 310)은 캐러셀(108) 상에 위치된다. 일부 경우들에서, 랙들(210)은 캐러셀(108)로부터 완전히 제거될 수 있고 새로운 랙(210, 310)이 로딩될 수 있다. 이는 새로운 세트들의 플라스틱-웨어(300) 및 플레이트들(116)이 랙 상에 미리 로딩되고 교체될 수 있게 한다. 랙들(210, 310)에 대한 액세스는 사용자 액세스 가능 도어를 통해 이루어질 수 있다. 도어의 높이는 모듈(100)에 배치되거나 제거되는 랙(210, 310)의 높이와 동일할 필요가 있을 것이다. 모듈의 환경의 변화 또는 오염을 회피하기 위해, 랙(210, 310)의 교체는 로드-로크(load-lock)와 결합될 수 있다. 일부 경우들에서, 랙(210, 310) 스위칭을 위해 액세스될 수 있는 것은 플라스틱-웨어 스토리지 또는 실온의 스토리지에 대해 사용되는 모듈들(100) 뿐이다.
[0070] 캐러셀(108)은 각각의 모듈(100)에 대해 단수로 설명되었다. 그러나, 랙(210, 310)을 홀딩하기 위한 캐러셀을 형성하기 위해 복수의 회전 디스크들이 제공될 수 있다. 예컨대, 바닥 턴테이블 및 최상부 턴테이블 사이에는 랙(210, 310)이 안착될 공간이 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 플레이트 슬롯들(110)의 행들은 동일한 모듈(100)에서 독립적으로 회전하는 독립적인 캐러셀(108) 상에 안착된다.
[0071] 연구자들이 매우 다수의 세포들을 배양할 때, 이들은 더 많은 양에 대한 플라스크들을 사용할 것이다. 대조적으로, 플레이트들은 사용자들이 여러 배양들 또는 실험들을 병렬로 행하기 위해 다중-웰 플레이트들이 원할 때 사용된다. T75 플라스크들과 유사한 큰 액체 표면적 예컨대, 77cm2의 표면적을 갖는 단일 웰 플레이트들이 제공될 수 있다. 이들은 인간들이 사용하기에 불편하고 비전통적이지만, 단일 웰 플레이트들은 로봇 디바이스(160)에 의해 사용될 수 있다. 이는 자동화된 시스템에서 기계적 핸들링을 단순화한다.
[0072] 도 13b는 도 13a에 도시된 것과 동일한 세트의 랩-웨어(300)를 도시한다. 그러나, 다양한 랩-웨어(300)와 상호작용하는 그리퍼 핑거들(168)이 도시된다. 플레이트(116)의 경우에, 그리퍼 핑거들(168)은 플레이트(116)의 각각의 사이드를 파지한다(레일들(312) 상에 안착되는 풋프린트를 제외함). 파지되는 것이 플레이트의 사이드들이란 점을 고려하면, 그리퍼 핑거들(168)이 플레이트(116)의 위(또는 아래) 영역을 침범하지 않는다. 이는 플레이트 또는 그 안의 내용물들이 특정 높이로 제한되지 않게 하고, 높이에 대한 유일한 제한은 랩-웨어(300)가 통과하는 인터페이스(134) 또는 랩-웨어(300)가 안착되도록 의도된 랙(310)(또는 모듈(100))의 높이일 수 있다.
[0073] 바이알 플레이트(320), 병 트레이(322), 피펫 팁 트레이(324) 및 큰 병(326)에서, 그리퍼 핑거들(168)은 모두 레일들(312) 상에 안착되는 풋프린트를 넘는 랩-웨어(300)의 것을 파지한다. 특히, 랙(310) 상에 배치될 때, 그리퍼 핑거들(168)이 피팅될 수 있도록 수직 스탠드들(314)과 플레이트(116) 또는 랩-웨어(300)의 다른 조각의 사이드 사이에 충분한 공간이 존재한다. 이는 랩-웨어(300)(또는 큰 병들(326, 327)의 경우에 연장된 부분들(328, 329))의 풋프린트가 랩-웨어(300)의 사이드들 간의 폭보다 넓기 때문이다. 대형 병(327)의 경우에, 연장된 부분(329)이 레일들(312) 상에 안착될 때, 그리퍼 핑거들은 연장된 부분(329)보다 낮은 포지션에서 병(327)을 대신 파지할 수 있다.
[0074] 설명된 시스템은 세포 배양 플레이트들(116), 액체 배지들(일반적으로 병들(323, 326, 327)에 들어 있음), 예컨대, 2ml 바이알들(321)에 들어있는 액체 첨가제들(이를테면, 성장 팩터들), (세포들로부터 취해진 샘플들을 저장하기 위한) 샘플 플레이트들(116), (피펫 팁 상자(324)의) 피펫 팁들 등을 핸들링한다. 이러한 모든 상이한 오브젝트들은 로봇 디바이스(들)(160)를 사용하여 동일한 시스템(99)에 의해 상이하게 핸들링될 수 있다. 이는 장기간 동작에 대해 고도로 자율적인 자동화된 세포 배양 시스템(99)을 초래한다. 이는, 시스템이 복잡한 워크플로우들을 핸들링할 수 있게 한다.
[0075] 도 3a 및 도 3b를 다시 참조하면, 위의 설명에 따른 캐러셀(108)의 작업 데크 상에 다양한 랩-웨어(300)가 도시된 프로세스 모듈(120)이 도시된다. 특히, 플레이트 슬롯(110)은 캐러셀(108)의 작업 데크 상의 것과 같이 시스템(99) 전반에 걸쳐 크기 및 구성이 동일하기 때문에, 바이알들(321), 병들(323, 326, 327) 및 피펫 팁 상자들(324)을 포함한 모든 랩-웨어(예컨대, 플라스틱-웨어)(300)는 동일한 종류의 랙(210, 310) 및 캐러셀(108)에 보관된 동일한 그리퍼 파인더들(168)로 핸들링되고, 회전 작업 데크 상의 동일한 종류의 도크(dock)(110)에 안착된다.
[0076] 바이알들은 일반적으로 0.2 내지 2ml의 액체를 홀딩한다. 이들은 종종 나사 캡이 장착되지만, 다른 어레인지먼트들이 가능하다. 바이알들은 0.2 ― 2ml 저온 유리병(cryovial)들일 수 있다.
[0077] 피펫 팁들은 일반적으로 공간-절약형 스택 또는 매거진들에 보관될 수 있는데, 그 이유는 이들이 대량의 공간을 차지하고 시스템(99)이 이러한 대량의 피펫 팁들을 사용하기 때문이다. 그러나 10ul, 100ul 및 1ml 팁들과 같은 다양한 팁들을 이용 가능하게 하는 것이 유리하다. 추가로 다른 팁들, 예컨대, 대구경 100ul 및 1ml 팁들 및 이러한 팁들의 에어로졸 내성 버전들을 갖는 것이 유리할 수 있다. 팁 상자들(324)이 데크 상에 미리 로딩되거나 상자들에 대한 매거진이 존재하는 경우, 이러한 유연성은 매우 다수의 슬롯들(110) 또는 매거진들을 요구할 것이다. 이는 크거나 복잡한 데크를 요구할 수 있다. 따라서 단일 상자들(324)에서 팁들을 핸들링하는 것이 대량의 제한된 공간을 사용하는 것처럼 보이지만, 이는 실제로 메커니즘들을 단순화함으로써 더 적은 정지 시간(downtime) 및 유연성으로 인해 시스템(99)의 양호한 점유(occupancy)을 달성한다. 요구될 때 팁들을 변경하기 위해 더 적은 인간 상호작용이 또한 요구된다. 이러한 실시예들의 변동은 시스템(99)의 요건들에 의존하여 채택될 수 있다.
[0078] 도 14는 상이한 기능들을 위해 상이한 트레이들 또는 플레이트들(116)의 평면도를 도시하는데, 예컨대, 좌측 상에는, 병들(323)에 대한 4개의 영역들이 표시되는 병 트레이(322)가 도시되고, 우측 상에는, 바이알들(321)에 대한 48개의 슬롯들이 제공되는 바이알 플레이트(320)가 도시된다. 그러나, 중앙에는 병들 및 바이알들이 단일 트레이(325)에 포함될 수 있도록 슬롯들 또는 영역들의 조합을 갖는 트레이(325)가 도시된다. 트레이(325)에 대한 다양한 조합들이 시스템(99)의 요건들에 따라 제공될 수 있다.
[0079] 다양한 랩-웨어(300)는 트레이들 또는 플레이트들의 유형 및 구성이 시스템 상에 로깅될 수 있게 하는 컴퓨터 판독 가능 수단 이를테면, 바코드들, RFID 또는 NFC 칩들을 가질 수 있다. 판독기는 트레이 또는 플레이트 선택할 때 이를 검출하기 위해 로봇 디바이스(160) 상에 존재할 수 있다.
[0080] 세포 배양 플레이트들은 통상적으로 10-15ml의 배지를 요구한다. 이는 통상적으로 100-500ml 배지 병들로부터 15-20ml 혈청학적 피펫(serological pipette)으로 피펫팅된다. 혈청학적 피펫은 원래 수동 사용을 위해 설계되었고, 통상적으로 단단하고(폴리카보네이트와 같은 중합체로 만들어짐), 종종 몸체의 길이의 중간에서 가장 넓고 팁에서 더 좁고, 공기압을 인가하여 액체를 흡인하거나 분배하는 메커니즘에 연결되는 단부에서 또한 더 좁은 내경을 갖는다. 이는, 일반적으로 병들 및 혈청학적 피펫들을 핸들링하기 위한 자동화된 시스템을 요구하며, 이는 복잡하고 고장나기 쉬운 로봇을 초래한다. 대조적으로, 종래의 피펫팅 로봇들은 매우 성숙하고 신뢰할 수 있지만 통상적으로 헤드들은 1ml 까지만 핸들링하며, 이는 10-15ml의 배지를 이송하기 위해 긴 일련의 피펫팅 단계들을 요구할 것이다. 피펫팅 로봇들은 일반적으로 피스톤을 가지며, 종종 공기 변위로 작동한다. 이들은 일반적으로 다소 순응적인 일회용 피펫 팁들(폴리프로필렌과 같은 중합체로 만들어짐)을 사용하여 피펫 '콘(cone)'의 외부 상에 밀봉식으로 피팅될 수 있다. 피펫 팁들은 실질적으로 가장 큰 내부 직경을 가지며, 피펫 팁들은 피펫 콘에 피팅된다.
[0081] 또한, 딥 웰 플레이트(116)가 병(323, 326, 327) 대신에 배지 보관 용기로서 사용될 수 있다는 것이 주의된다. 딥 웰 플레이트들은 본 시스템에서 사용될 수 있고 자동화된 로봇 시스템(99)에서 핸들링을 단순화할 것이다. 또한, 딥 웰 플레이트(116)는 (배송 동안 액체 누출을 방지하기 위해) 피펫에 의해 파열될 수 있는 필름에 의해 밀봉될 수 있다. 대안적으로, 플레이트의 뚜껑이 밀봉되거나 개스킷이 존재할 수 있다. 공간 효율적인 포맷으로 병과 유사하게 2ml 웰들을 갖는 96개의 웰 플레이트들이 192ml의 배지를 홀딩할 수 있다. 병과 다르지만 트로프 저장소와 유사하게, 딥 웰 플레이트는 다중-채널 피펫 헤드에 액세스 가능하다. 1ml 피펫들을 갖는 8 채널 피펫 헤드는 딥 웰 플레이트로부터 한 번에 8ml를 피펫팅할 수 있어서, 단일 웰 플레이트를 16ml까지의 배지들로 충전하는 것은 2개의 피펫팅 단계들만을 요구한다. 배지로 플레이트들을 충전하기 위해 다중-채널 피펫 헤드를 사용하는 것은 초기에 비효율적으로 보이지만, 고볼륨 액체 저장소들로서 딥 웰 플레이트를 사용하고 다중-채널 피펫을 이용한 피펫팅은 자동화된 시스템의 기계적 복잡도를 크게 감소시키고, 효율성을 공간-효율적으로 허용하며 유연하고, 이에 따라 시스템의 높은 점유(즉, 효율적인 사용)에 유리하다. 단일 웰 플레이트는 T75 플라스크에 대한 로봇 친화적인 대체물로서 본원에서 사용된다. T75 플라스크는 75cm2의 큰 성장 영역을 가진 세포 스톡(cell stock)을 유지하는 데 유용하고, 인간은 플라스크들의 사용을 선호하지만, 이것들은 로봇 친화적이지 않다. 다른 한편으로, 단일 웰 플레이트들이 존재하지만, 이들은 인간이 사용하기에 어색하기 때문에 ― 플레이트들을 기울여서 배지를 흘리기 쉬움 ― 거의 사용되지 않는다. 그러나 단일 웰 플레이트들은 로봇 친화적이고, 75cm2 이상의 성장 영역을 가질 수 있다. 자동화된 시스템에서, 추가로, 저장 밀도를 증가시키기 위해 플레이트의 높이를 예컨대, 15mm 이하 또는 10mm 이하로 감소시키는 것이 유리할 수 있다. 이는 플레이트를 기울임으로써 액체를 보다 쉽게 흘리게 할 것이므로, 일반적으로 인간 사용에 불리할 것이다.
[0082] 시스템 사용하기 위한 예에서, 사용자는 시스템(99)에 의해 요구되는 액체들을 시스템에 로딩한다. 액체들은 병(326, 327)으로부터 딥 웰 플레이트들로 (예컨대, 자동화된 액체 핸들러 또는 디스펜서에 의해) 전달될 수 있거나, 이들은 위에서 논의된 바와 같이 공급자에 의해 딥 웰 플레이트들에 공급되었을 수 있다. 사용자는 배지, PBS(Phosphate Buffered Saline) 및 트립신을 포함하는 딥 웰 플레이트들을 예컨대, 시스템(99)의 냉장기(128)의 캐러셀(108)에 있는 랙들(210, 310) 내로 로딩할 수 있다. 시스템(99)이 세포들을 계대할 준비가 될 때, 냉장기(128)의 로봇 디바이스(160)는 냉장기(128)의 랙들(210, 310)로부터 배지, PBS 및 트립신을 리트리브하고, 이들을 예열을 위해 5분 동안 인큐베이터(124)의 빈 랙들(210, 310)로 전달한다. 5분 후에, 시스템은 1ml 피펫 팁들(324)의 상자 및 적어도 하나의 신선한 세포 배양 플레이트(116)를 작업 데크(108) 상으로 이송한다. 플라스틱-웨어 스토어(122)의 로봇 디바이스(160)는 캐러셀(108)의 슬롯(110)으로부터 팁들(324)의 상자를 리트리브하고 이를 작업 데크(108) 상의 슬롯(110)으로 전달하며, 이는 팁 상자(324)가 배출되는 플라스틱-웨어 스토어(122)의 도어(130)와 정렬되도록 회전되고, 유사한 방식으로 신선한 조직 배양 플레이트(116)에서 또한 배출된다. 그 후, 작업 데크(108)는 PBS, 배지 및 트립신을 수용할 슬롯들(110)을 인큐베이터(124)의 도어(130)에 대해 정렬하도록 회전되며, 여기서 인큐베이터(124)의 로봇 디바이스(160)는 (그의 딥 웰 플레이트들(116)에서) 이러한 액체들을 턴테이블(108) 상의 적절한 슬롯들(110)로 전달한다. 그 후 로봇 디바이스(160)는 계대될 필요가 있는 세포들을 갖는 플레이트(116)를 배출한다.
[0083] 도 21을 참조하면, 로봇 디바이스(160)에 대한 개선된 인터페이스들, 특히 핸들러 또는 그리퍼 핑거들(168)과 플레이트(116) 또는 다른 호환 가능한 랩-웨어(300) 사이의 인터페이스가 도시된다.
[0084] 일반적으로 인터페이스는 핸들러 및 랩-웨어의 메이팅 로크 및 키의 피처들을 포함한다. 피처들은 랩-웨어가 픽업되었을 때 랩-웨어를 핸들러에 정렬하도록, 예컨대, 베벨 형상 또는 원추 형상일 수 있으며, 이는 몇 밀리미터의 오정렬을 정정할 수 있다. 핸들링 인터페이스는 추가로, 랩-웨어가 더 안전하게 홀딩될 수 있게 할 수 있다. 이 피처들은 추가로, 시스템이 핸들링 인터페이스를 지지하지 않는 부정확하게 치수가 정해진 랩-웨어를 검출 및 거부하도록 허용할 수 있다.
[0085] 도 21의 A에서, 그의 측벽들을 통해 연장되는 홈들(370)을 갖는 풋프린트(360)를 갖는 플레이트(116)가 도시된다. 특히, 홈(370)은 풋프린트(360)의 에지에서 시작되고 플레이트(116)의 길이를 따라 연장된다. 일부 실시예들에서, 홈(116)의 길이는 플레이트(116) 길이의 절반을 초과하지 않으며, 또한 길이는 그리퍼 핑거(168)의 길이와 동일이다(또는 그 보다 길다). 홈(370)은 풋프린트(360)의 상부 및 하부 표면들 상에서 폐쇄된다. 그러나, 홈(370)은 채널을 형성하기 위해 개방 사이드에 가장 가까운 풋프린트(360)의 측벽 상에서 개방될 수 있다. 홈(370)은 또한 대향 단부 상에(즉, 플레이트(116)의 폭을 가로질러) 제공된다. 2개의 홈들(370)은, 한 쌍의 그리퍼 핑거들(168)이 플레이트(116)를 핸들링하도록 홈(370)을 따라 미끄러질 수 있게 하도록 치수가 정해진다. 플레이트들(116) 이외의 랩-웨어(300)는 바람직하게는 플레이트(116)의 풋프린트와 유사하거나 동일한 풋프린트를 갖는다. 따라서 홈들(370)이 모든 랩-웨어(300) 상에 제공될 수 있다.
[0086] 홈(370)의 상부 및 하부 표면들은 그리퍼 핑거(168)에 대한 플레이트(116)의 수직 움직임을 제한한다. 그리퍼 핑거들(168)은 결과적으로 플레이트(116)를 핸들링하기 위해 수평 힘(horizontal force)에 의존해야 할 뿐만 아니라 플레이트는 또한 수직 방향으로 제한된다. 따라서 플레이트(116)를 떨어뜨릴 가능성이 감소된다. 동등한 쌍의 홈들(370)이 플레이트(116)의 대향하는 단부로부터 제공되어 로봇 디바이스(160)와 연관된 그리퍼 핑거들(168)이 양 사이드들로부터 플레이트(116)를 핸들링할 수 있게 하고 플레이트들(116)을 서로 핸드-오프(hand-off)하게 될 수 있다.
[0087] 대안적으로, 홈들(370)은 사이드들 상에서 인클로징되거나 하부 표면 상에서 개방될 수 있다. 다른 형상의 홈들(370)이 또한 제공될 수 있는데, 예컨대, 이들은 단면이 정사각형 또는 원형일 수 있다. 그리퍼 핑거(168)가 홈(370)에 정렬되는 대신에, 랩-웨어(300) 상의 플랜지가 랙(210) 상의 또는 그리퍼 핑거(168)의 비스듬한 홈에 정렬되도록 피처가 반전될 수 있다.
[0088] 도 21의 B에서, 원추형 또는 피라미드형 돌출부들(372)을 갖는 일 세트의 그리퍼 핑거(168) 및 동등한 원추형 또는 피라미드형 만입부들(374)을 갖는 플레이트(116)가 도시된다. 원추형 돌출부들(372)은 플레이트(116)의 사이드에 대면하고 이를 파지하는 그리퍼 핑거(168)의 면 상에 위치결정된다. 대응하는 원추형 또는 피라미드형 만입부(374)는 그리퍼 핑거(168)를 향하는 플레이트(116)의 외부 에지에 제공된다. 동작 시에, 그리퍼 핑거(168)는 플레이트(116)의 지정된 길이를 따라 연장되고 플레이트(116)를 향해 폐쇄됨으로써 플레이트를 파지한다. 이 지정된 길이는 만입부(374) 및 돌출부(372)가 정렬되도록 이루어진다. 원추형/피라미드형 돌출부들(372)이 그리퍼 핑거들(168)과 정확히 정렬되게 플레이트(116)를 이동시키도록 만입부(374) 내로 이동하기 때문에 플레이트(116)와 그리퍼 핑거(168) 사이의 소량의 오정렬은 자동으로 정정된다.
[0089] 대응하는 원추형 또는 피라미드형 돌출부들(372) 및 원추형 또는 피라미드형 만입부들(374)은 플레이트(116)의 다른 사이드 상의 그리퍼 핑거(168) 상에 제공된다. 돌출부들(372) 및 만입부들(374)은 수평으로 정렬될 필요가 없다. 2개의 상이한 수직 높이들의 돌출부들 및 만입부들을 제공하는 것은 예컨대, 위로 바르게 배향되는 플레이트들만이 핸들링되도록 보장한다. 더욱이, 돌출부들(372) 및 만입부들(374)이 플레이트(116)의 폭을 가로질러 수평으로 정렬되지 않는 경우, 플레이트(116)는 만입부들을 중심으로 회전할 수 없을 것이다. 도 21의 B에서, 그리퍼 핑거(168)의 말단들(extremities)에 위치결정된 일 사이드 상에 2개의 돌출부들(372) 및 만입부들(374)이 제공되는데, 즉, 하나는 그리퍼 핑거(168)의 단부를 향해 위치결정되고 다른 하나는 플레이트(116)의 에지의 시작부에 위치결정된다. 다른 사이드 상에는, 다른 그리퍼 핑거(168)의 돌출부들(372)과 만입부들(374) 사이에 수평으로 위치결정되는 단일 돌출부(372) 및 만입부(374)가 존재한다. 원추형 또는 피라미드형 형상은 정렬을 허용하고, 그리퍼 핑거들(168)의 내향력은 플레이트(116)를 홀딩하는 데 요구될 뿐만 아니라 로봇 디바이스(160)가 플레이트를 떨어뜨릴 가능성을 감소시키기 위해 원추형 또는 피라미드형 형상들에 의해 제공되는 수직 컴포넌트가 존재하기 때문에 파지를 또한 보조한다.
[0090] 원추형 또는 피라미드형 대신 다른 형상들이 사용될 수 있다. 예컨대, 반원형 돌출부들(372) 및 만입부들(374)이 구상될 수 있다. 임의의 수의 돌출부들(372) 및 만입부들(374)이 또한 필요에 따라 제공될 수 있다. 예컨대, 그리퍼 핑거들(168) 둘 모두 상에 돌출부들(372) 및 만입부들(374)이 있을 필요는 없다.
[0091] 도 21의 C를 참조하면, 도 21의 B와 유사한 돌출부(372) 및 만입부(374) 어레인지먼트가 도시된다. 그러나, 한 사이드로부터 접근할 때 그리퍼 핑거(168)에 의해 도달될 수 없는 부가적인 만입부들(374)이 플레이트(116)의 사이드들 상에 제공된다. 더욱이, 만입부(374)는 수평 및 수직 둘 모두로 미러링된다. 즉, 만입부들(374)은 플레이트(116)의 어느 한 사이드로부터 돌출부들(372)을 갖는 로봇 디바이스(160)에 의해 플레이트가 픽업될 수 있도록 위치결정된다. 이는 이러한 만입부들을 갖는 플레이트(116) 또는 다른 랩-웨어(300)가 2개의 로봇 디바이스들(160)에 의해 동시에 핸들링되고 로봇 디바이스들(160) 또는 모듈들(100) 사이에서 또한 전달될 수 있게 한다.
[0092] 도 23은 한 쌍의 로봇 디바이스들(160) 간의 이러한 핸드 오프를 도시한다. 여기서 두 세트들의 그리퍼 핑거들(168)은 플레이트들(116)의 안전한 제어가 전반에 걸쳐 유지되는 핸드 오프를 제공하기 위해 동시에 플레이트(116)와 맞물릴 수 있다.
[0093] 도 22를 참조하면, 랩-웨어(300)에 대한 도크 또는 플레이트 슬롯(110)이 제공되어 로봇 디바이스(160)가 플레이트 슬롯(110)으로 핸드 오프될 수 있도록 만입부(374)와 상호작용한다. 여기서, 플레이트 슬롯(110)에서, 돌출부들(372)을 제공하는 대신, 피드백 수단(378)이 포지션에 제공되며, 이 포지션에서, 플레이트(116)가 플레이트 슬롯(110)에 로케이팅될 때 피드백 수단(378)이 플레이트(116)의 만입부들(374)로 연장되어 플레이트들(116)이 플레이트 슬롯들(110)에 완전히 배치된다는 피드백을 제공한다.
[0094] 플레이트 슬롯(110)의 피드백 수단(378)은, i) 랩-웨어(300)가 플레이트 슬롯(110)과 맞물리기 시작했을 때, ii) 랩-웨어(300)가 완전히 맞물리고, iii) 랩-웨어(300)가 정확한 배향에 있고 정확한 핸들링 인터페이스를 지지한다는 기계적 피드백을 제공할 수 있다. 피드백 수단은 도 18을 참조하여 앞서 설명된 것과 동일한 방식일 수 있는데, 즉, 피드백 수단(378)이 만입부(374)에 있을 때 접촉이 트리거된다. 대안적으로, 피드백은 플레이트(116)에 의해 눌려졌을 때 그리고 만입부(374)에 있을 때 피드백 수단(378)의 스프링 또는 다른 탄성 수단의 눌림에 기초할 수 있다.
[0095] 피드백은 동작이 역전되었을 때, 즉 로봇 디바이스(160)가 플레이트 슬롯(110)으로부터 랩-웨어(300)를 제거할 때 역전될 것이다. 작업 데크(330) 상의 또는 랙들(210)의 플레이트 슬롯들(110) 각각은 이러한 피처들을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 이러한 피처들 중 하나 이상 또는 모두는 도 18을 참조하여 설명된 맞물림 수단(362)과 결합된다.
[0096] 도 21의 C의 플레이트(116) 및 그리퍼 핑거들(168)은 플레이트(116)의 각각의 사이드 상의 단일 돌출부들(372) 및 만입부들(374)을 갖는다. 그러나, 부가적인 만입부들(374)이 플레이트의 전면 및 종단면들(116) 상에 각각 제공된다. 또한, 돌출부(372)는 2개의 그리퍼 핑거들(168) 사이에서 수직으로 연장되어 이들을 함께 결합하는 그래버(162)의 빔(376) 상에 제공된다. 이러한 돌출부(372) 및 만입부(374)는 추가로 플레이트(116)의 정렬을 제공한다. 이전에 논의된 바와 같이, 빔(376) 또는 그리퍼 핑거들(168) 상의 돌출부들(372) 및 만입부들(374) 둘 모두의 수 또는 형상은 위에서 논의된 것들로 제한되지 않는다. 일 실시예에서, 만입부는 플레이트(116)의 개개의 단부면들 상에서 중심을 벗어나 제공되어 정확한 위 방향으로 위치결정되는 플레이트들(116)에 대한 핸들링을 제한한다.
[0097] 도 21의 D를 참조하면, 여기서 돌출부들(372) 및 만입부들(374)이 플레이트(116)의 풋프린트(360) 상에 위치결정되는 것으로 도시된다. 이는, 이러한 돌출부들(372) 및 만입부들(374)이 플레이트(116) 또는 랩-웨어(300)의 내부 볼륨을 침범하지 않는다는 것을 강화 이들이 핸들링을 보조하는 것을 추가로 보강하는데, 그 이유는 이들이 더 넓은 풋프린트(360) 영역을 갖기 때문이다. 예컨대, 도 13a 및 도 13b를 참조하여 위에서 설명된 표준화된 풋프린트(360)가 주어지면, 돌출부들(372) 및 만입부들(374)은 위에서 논의된 모든 랩-웨어들(300)과 호환 가능하다.
[0098] 2개의 유형들의 피처들, 홈들(370) 및 돌출부들(372) 및 만입부들(374)은 하나의 인터페이스 또는 플레이트(116)에서 결합될 수 있다.
[0099] 돌출부들(372) 및 만입부들(374)의 콘 메이팅(cone mating)은 플레이트(116)가 그리퍼 핑거들(168)과 몇 밀리미터 만큼 정렬을 벗어난 경우에도 자체 정렬되는 경향이 있다. 논의된 메이팅 피처들(홈들(370) 또는 콘들(372, 374)) 둘 모두는 또한, 랩-웨어(300)가 그리퍼 핑거들(168)로부터 수직으로 미끄러지거나 떨어지는 것을 방지함으로써 그리퍼 핑거(168)가 플레이트를 보다 안전하고 신뢰할 수 있게 홀딩하도록 허용할 것이다. 도 21의 B 및 21의 C의 3개의 만입부들(374)의 경우, 이는 플레이트(116)의 배향의 고유한 사양을 허용한다. 돌출부들(372) 및 만입부들(374)은 그리퍼 핑거들(168) 상에서 모든 3차원에서 플레이트를 정렬시킨다. 이는 플레이트가 정확한 배향으로 정확하게 획득되었다는 정보를 피드백하는 데 사용될 수 있다.
[00100] 홈들(370) 및 만입부들(374) 둘 모두는 랩-웨어(300)가 정확한 핸들링 인터페이스를 운반하는지를 그리퍼 핑거들(168)이 결정할 수 있게 한다. 이는, 시스템이 인터페이스를 운반하지 않는 랩-웨어(300)를 배제할 수 있게 하며, 이는 차례로 시스템(99)이 부정확하게 치수가 정해진 랩-웨어(300)를 배제할 수 있게 한다. 이는 보다 신뢰할 수 있는 시스템을 초래하고 열등한 공차의 제3자 트레이들이 배제될 수 있다. 이는 시스템(99)의 신뢰성을 제어하는 것이 보다 쉽게 가능한 부분적으로 폐쇄된 시스템을 생성하는 데 사용될 수 있다.
[00101] 홈들(370) 및 돌출부들(372) 및 만입부들(374)을 운반하는 플레이트들은 여전히 마이크로플레이트(SLAS 플레이트)의 풋프린트를 준수할 수 있다.
[00102] 위에서 논의된 바와 같이, 도 21의 A 내지 D의 인터페이스들은 엄격히 플레이트들(116)뿐만 아니라 랩-웨어(300)에 대해 사용될 수 있다. 도 24를 참조하면, 돌출부들(372) 및 만입부들(374)이 제공되는 병 트레이(322)가 도시된다. 특히, 병 트레이(322)는 만입부들(374)을 가지며, 이들이 병 트레이(322)의 풋프린트(360)에 위치결정된다는 것을 알 수 있다. 따라서 이는 모든 유형들의 랩-웨어(300)에 대해 적응될 수 있다.
[00103] 도 25를 참조하면, 플레이트(16)의 폭을 갖는 큰 병(326)이 제공된다. 이는 돌출부들(372)과 만입부들(374)의 콘 메이팅을 제공하고, 병 자체는 병 몸체에 만입부(374)를 갖는다. 이는 그리퍼 핑거들(168)이 병(326)이 놓일 트레이를 사용하지 않고 병(326)의 사이드를 파지할 수 있게 한다. 일 실시예에서 병들(326)은 그것을 제자리에 홀딩하기 위한 돌출부들(372)을 갖는 랙(210)에 홀딩된다.
[00104] 홈(370) 또는 콘 메이팅 인터페이스와 함께 기능하도록 적응된 바이알들 또는 피펫들에 대한 트레이들, 플레이트들 또는 상자들이 동일하게 구상된다.
[00105] 한 쌍의 그리퍼 핑거들이 논의되었지만, 다른 실시예들이 플레이트들을 피킹(picking)하기 위한 부가적인 수단을 사용하면서, 선택적으로 위에서 설명된 돌출부들 및 만입부들을 여전히 사용할 수 있다. 도 26을 참조하면, 표준 마이크로플레이트 풋프린트(360)를 갖는 플레이트(116)가 제공된다. 플레이트(116)는 이전에 논의된 바와 같이 랩-웨어(300)일 수 있다. 이동 또는 수동 그리퍼 핑거들 대신, 로봇 핸들러는 플레이트(116)를 조작 및 이동시키기 위해 플레이트(116) 아래에서 연장되는 수동 핸들링 플레이트(260)를 포함하는 엔드 이펙터(end effector)를 가질 수 있다. 핸들링 플레이트(260)는 폭 방향으로부터 플레이트(116)에 접근하도록 플레이트(116)의 폭을 가로질러 연장되는 것으로 도시된다. 그러나, 다른 실시예들이 구상된다. 핸들링 플레이트(260)는 플레이트(116)가 그 위에 위치결정될 때 플레이트(116)의 풋프린트(360)를 향해 자신으로부터 상향으로 연장되는 돌출부들(372)을 갖는다. 플레이트(116)는 대응하는 만입부들(374) 및 돌출부들(372)이 대응하도록 풋프린트(360)에 대응하는 만입부들(374)을 갖는다.
[00106] 핸들링 플레이트(260)는 또한 핸들링 플레이트(260) 상에 위치결정될 때 플레이트(116)의 정렬을 허용하는 배치 수단(262)을 갖는다. 이러한 배치 수단(262)은 핸들링 플레이트(260) 상의 플레이트(116)의 바람직한 포지션을 따라 연장되고 플레이트(116)가 그 위에 배치될 때 정확한 포지션으로 미끄러지도록 장려하기 위해 경사지거나 테이퍼링된다.
[00107] 돌출부들(372) 및 만입부들(374)은 플레이트(116)의 중심선에 편향하여 위치결정되는 것으로 도시된다. 그러나 그리퍼 핑거들을 참조하여 논의된 바와 같이 다양한 구성들이 가능하다. 예컨대, 플레이트(116)는 상이한 방향들로부터 접근하는 핸들링 플레이트들(260)이 플레이트(116)를 픽업하는 능력을 가질 수 있도록 다수의 만입부들(374)을 가질 수 있다. 돌출부들(372) 및 만입부들(374)은 또한 반전될 수 있다. 부가적인 돌출부들(372) 및 만입부들(374)이 또한 제공될 수 있다.
[00108] 핸들링 플레이트(260)의 사용은 인터페이스들(134), 랙들(210) 및 플레이트 슬롯들(110)의 폭이 플레이트(116) 보다 작기 때문에 핸들링 폭을 고려할 필요 없이 그것이 플레이트(116)의 폭 또는 길이로 최소화될 수 있게 한다. 핸들링 플레이트(260)는 또한 플레이트 운반 동작의 안정성을 증가시키기 위해 견고한 베이스를 제공한다.
[00109] 도 27을 참조하면, 병들 및 바이알들에 내장된 디-캡퍼에 대한 인터페이스가 도시된다. 뚜껑(380)을 갖는 병(326)이 제공된다. 뚜껑(380)은 뚜껑(380)의 최상부 표면에 캡핑 인터페이스(382)를 갖는다. 캡핑 인터페이스(382)는 대응하는 형상을 갖는 돌출부가 캡핑 인터페이스(382)와 인터페이싱(즉, 내부에서)할 수 있도록 육각형 형상의 만입부이다. 인터페이스는 뚜껑(380)의 회전이 수형 돌출부를 회전시키게 하도록 회전 로크(rotational lock)를 제공하며, 그 반대의 경우도 마찬가지다. 돌출부는 인터페이스(382)가 없는 종래의 뚜껑의 파지하여 푸는 것보다 더 신뢰할 수 있는 디-캡핑 및 캡핑을 제공하도록 디-캡퍼(344) 상에서 사용될 수 있다.
[00110] 캡핑 인터페이스(382)를 위해 다수의 형상들 및 인터페이스들이 사용될 수 있다. 또한 디-캡퍼는 암형 인터페이스를 갖고 병은 수형 인터페이스를 가질 수 있으며, 이는 일반적인 자동 메이팅된 캡핑 프로세스에서 보다 통상적일 수 있다.
[00111] 바이알(321)은 또한 바이알 캡핑 인터페이스(386)가 형성되도록 최상부 표면 상에 만입부를 갖는 뚜껑(384)을 갖는다. 병 뚜껑(380)과 마찬가지로, 바이알 캡핑 인터페이스(386)는 위에서 볼 때 육각형 형상을 갖는 것으로 도시된다. 이는 대응하는 형상을 갖는 돌출부가 바이알 뚜껑(384)과 일체로 회전되게 하여 신뢰할 수 있는 캡핑 또는 디-캡핑 프로세스가 발생할 수 있다.
[00112] 병(326)과 마찬가지로, 다양한 형상들의 캡핑 인터페이스(386)가 사용될 수 있다. 예컨대, 다른 다각형 형상이 회전식 로크를 제공하도록 사용될 수 있다.
[00113] 병(326)은 캡핑 인터페이스(382)의 것과 유사한 만입부가 제공되고 병의 하부측으로부터 병(326)의 몸체 내로 연장되는 하부측 인터페이스(388)를 갖는다. 하부측 인터페이스(388)는 하부측에서 볼 때 육각형으로 성형된다. 이는 대응하는 육각형 만입부가 하부측 만입부 내부에 안착되고 일체로 회전되게 할 수 있다. 바이알(321)은 마찬가지로, 병(326) 하부측 인터페이스(388)와 동일한 바이알 하부측 인터페이스(390)를 갖는다. 이러한 하부측 인터페이스들(388, 390)은 병(326) 또는 바이알(321)이 하부측으로부터 회전식으로 홀딩될 수 있게 한다. 이는 디-캡핑 기계(344)가 하부측에 부착되도록 구성될 수 있게 하거나, 병 또는 바이알의 뚜껑에 대한 디-캡핑 동작이 병 또는 바이알 그 자체의 회전을 초래하지 않도록 플레이트 상의 돌출부들에 의해 병들이 회전하는 것을 억제하는데 사용될 수 있다.
[00114] 하부측 인터페이스는 또한 병들(326) 또는 바이알들(321)을 정렬하기 위해 특정 돌출부들을 갖는 트레이 상에 배치됨으로써 시스템(99) 주위로 이동될 때 병들(326) 또는 바이알들(321)이 넘어지거나 떨어지는 것을 방지하는데 사용될 수 있다. 이는 또한 병들(326) 및 바이알들(321)은 다양한 로봇 핸들링 디바이스들이 이들과 상호작용하도록 트레이들 및 플레이트들 상에 정확하게 정렬되도록 보장할 것이다.
[00115] 상부 및 하부 인터페이스들의 조합이 필요에 따라 사용될 수 있다. 최상부 및 바닥에 제공된 인터페이스들은 동일할 필요가 없다. 그러나 인터페이스들의 아이덴티티는 균일한 동작에 대해 유용할 수 있다. 바이알들(321) 및 병들(326)은 동일한 형상의 인터페이스를 포함할 수 있어서, 이들은 디-캡핑 로봇(344) 또는 동일한 피킹 상에서 동일한 그리퍼에 의해 핸들링될 수 있다.
[00116] 언더컷 인터페이스(390)와 같은 캡핑 인터페이스(382, 386)에 대해 추가 변경들이 이루어질 수 있으며, 여기서 뚜껑(380, 384)의 만입부는 캡 내부 깊이보다 좁은 입구를 갖는다. 이는 뚜껑(380, 384)이 병(326) 또는 바이알(321)로부터 제거되면 말단에서 확장되는 돌출부와 같은 추가적인 수직 로크를 인터페이스가 가질 수 있게 한다. 이는 피킹 또는 디-캡핑 로봇(344)의 그리퍼에 의해 뚜껑(380, 384)이 떨어질 위험을 감소시킬 수 있다.
[00117] 최상부 또는 바닥 부분 상의 인터페이스(382, 386, 388, 390)는 인터페이스에 접근할 때 디-캡퍼 또는 피커의 그리퍼의 정렬을 위해 챔퍼 처리되거나 경사질 수 있다. 이는 이를테면, 트레이 또는 플레이트에서 또는 플레이트 슬롯(110) 자체의 트레이 또는 플레이트에서 바이알(321) 또는 병(326)의 위치결정에 임의의 약간의 인톨로런스(intolerance)을 허용할 것이다. 이는 또한 임의의 기계 또는 로봇 인톨로런스들을 보조할 것이다. 이러한 피처들은 또한 정확한 인터페이스가 없는 랩-웨어(300)가 기계에서 사용될 수 없고 이에 따라 제3 자 또는 열등한 공차 랩-웨어(300)가 거부되고 보다 신뢰할 수 있는 자동화가 실현될 수 있기 때문에, 보다 신뢰할 수 있는 시스템을 초래할 수 있다.
[00118] 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스토어 모듈(100)을 도시한다. 스토어 모듈(100)은 4개의 사이드들(104)을 갖는 상자를 형성하는 외부 쉘 또는 하우징(102)을 갖는다. 이들 사이드들(104)은 모두 길이가 동일하여 정사각형 풋프린트를 갖는 스토어 모듈(100)을 형성할 수 있다. 동일한 길이의 사이드들(104)이 모듈식 성질(modular nature) 및 내부의 캐러셀 피처들(추후 상세히 논의됨)로 인해 바람직하지만, 일부 실시예들에서 사이드들(104)은 직사각형 또는 다른 다각형 형상을 갖는 모듈(100)을 초래하도록 길이가 변동될 수 있다. 4개 초과의 사이드들(104)을 갖는 것이 추가로 가능하다.
[00119] 각각의 사이드(104)의 길이(106)는 70cm 내지 80cm일 수 있다. 특히, 각각의 스토어 모듈(100)의 사이드들(104)의 길이(106)는 적어도 2 차원에서 80cm 이하여야 한다. 이는 모듈들(100)의 전체 시스템(99)이 콤팩트하다는 것을 보장하며, 이는 바닥 공간이 비싼 실험실들 또는 청정실에 이들 시스템들이 설치되고 모듈들(100)이 도어를 통과하게 피팅되도록 허용하기 때문에 유리하다. 이는 또한 스토어 모듈들(100)을 배송하기 위한 어려움 및 비용들을 감소시킨다.
[00120] 외부 쉘(102) 내부에, 캐러셀(108)이 제공되며, 여기서 캐러셀(108)은 스토어 모듈(100)의 풋프린트를 차지하는 원형 플레이트이다. 캐러셀(108)은 그의 반경을 따라(즉, 방사상으로) 배열된 트레이 슬롯들 또는 플레이트 슬롯들(110)을 갖는다. 캐러셀(108)의 중심은 중심 웰(112)이 존재하도록 개방된다. 플레이트 슬롯들(110)은 그들의 에지들이 모두 중심 웰(112)을 향하도록 배열된다. 도면들에서, 중심 웰(112)은 8개의 트레이 에지들(114)을 가지며 따라서 8 각형 형상이다. 일부 실시예들에서, 중심 웰(112)은 중심 웰(112)이 플레이트 슬롯들(110)의 수와 동일한 수의 사이드들을 갖는 다각형이 되도록 평평한 트레이 에지들(114)을 갖는다. 그러나, 일부 실시예들에서, 원형 에지 중심 웰(112)이 사용될 수 있으며, 여기서 트레이 에지들(114)은 원형 중심 웰(112)의 원주를 형성한다.
[00121] 플레이트 슬롯들(110)은 플레이트, 트레이 또는 랩-웨어를 홀딩하도록 지정된 포지션들이다. 플레이트 또는 트레이는 프로세스 플레이트, 세포 배양 플레이트, 마이크로타이터 또는 마이크로플레이트, 다른 랩-웨어들 또는 용기들을 홀딩하는 플레이트, 또는 랩-웨어 자체일 수 있다. 플레이트 슬롯 및 플레이트의 세부사항들은 추후에 논의된다.
[00122] 캐러셀(108)은 모듈(100)의 바닥에 놓이거나 바닥으로부터 상승될 수 있다.
[00123] 모듈들(100)은 외부 쉘(102)이 큐브(즉, 입방체 형상)를 형성하도록 높이를 갖는다. 스토어 모듈들(100)의 높이는 길이(106)와 동일할 필요가 없다. 그러나, 높이는 출입구의 높이를 초과하지 않고 이상적으로는 운송 및 조립의 용이성을 위해 출입구보다 짧은 것이 바람직하다.
[00124] 수직 어레인지먼트(아래에서 상세히 설명되는 도 9a 및 도 9b 참조)에서, 플레이트 슬롯들(110)은 수직으로 스택되어서, 프로세스 플레이트들 또는 다른 랩-웨어가 랙들(210)에 수직으로 스택될 수 있다. 따라서 각각의 플레이트 슬롯(110)은 플레이트 슬롯들(110)의 랙(210)을 형성하도록 그 상부에 플레이트 슬롯을 갖는다. 플레이트 슬롯(110)의 설계는 캐러셀(108)에 직접 놓이는 것으로부터 캐러셀(108)의 위에 올려져(또는 아래에) 놓이는 것으로 다를 수 있다. 이것은 추후에 설명된다.
[00125] 랙들(210)은 스토어 모듈(100)의 높이(204)를 통해 연장될 수 있다. 또한, 그것은 캐러셀(108)이 상승되는 경우 그의 높이 아래로 연장될 수 있다. 외부 쉘 또는 하우징(102) 내부의 공간은 내부에 청정 공기를 가질 수 있고, 각각의 모듈(100)의 요건들에 의존하여 함께 로킹될 수 있는 모듈들(100)을 조립함으로써 구축된다. 따라서 내부는 부가적인 고가의 차폐(shrouding) 또는 스토어 모듈(100)이 고가의 대형 청정 공기 캐비닛에 설치되는 요건이 존재하지 않도록 밀폐식으로 밀봉된다.
[00126] 도 2는 모듈식 시스템(99)을 형성하기 위해 모듈식 어레인지먼트의 여러 스토어 모듈들(100)을 도시한다. 특히, 가장 좌측 상의 인큐베이터 모듈(124), 중앙의 프로세스 모듈(120) 및 우측 상의 플라스틱-웨어 스토어 모듈(122)이 도시된다. 이러한 모듈들은 제한이 아닌 지시적이다. 그러나, 도시된 바와 같이, 각각의 모듈(100)은 동일한 포맷을 사용하는데, 예컨대, 각각은 캐러셀(108)을 갖고 각각은 그 내부 또는 그 위에 형성된 플레이트 슬롯들(110)을 갖는다.
[00127] 냉동기(126; 도 3a)와 같은 다른 모듈들(100)이 구상될 수 있다. 다수의 실험들 및 배양에 필요한 배지들은 성장 팩터들과 같이 하루 또는 이틀 초과동안 저장할 경우 냉동되어야 하는 시약을 포함한다. 이는 시약들을 기본 배지에 혼합함으로써 매일 또는 이틀 마다 배지들을 준비하는 시스템(99)을 초래하며, 여기서 시약들 중 일부는 시스템에 동결 저장된다. 따라서 냉동기 모듈(126)이 제공될 수 있고 시스템(99)은 냉동 시약들을 저장하고 필요에 따라 이들을 리트리브 및 해동할 수 있다. 시스템을 위한 또 다른 모듈(100)은 냉장기(128; 도 3a)이다. 다수의 시약들, 특히 세포 배양 배지들은 냉장기에 저장되며, 냉동기 모듈에만 의존하는 경우 이들을 반복적으로 냉동-해동하는 것은 번거롭거나 심지어 해로울 것이다.
[00128] 도 2에 도시된 바와 같이, 세포 배양에 사용되는 모듈식 시스템(99)에 대한 이 예에서, 프로세스 모듈(120) 및 일련의 스토어들, 즉 세포들을 배양하기 위한 인큐베이터(124) 및 플라스틱-웨어 스토어(122)가 우측 모듈로서 제공된다. 위에서 논의된 바와 같이, 다른 모듈들은 배지들을 저장하기 위한 냉장기, 예컨대, 성장 팩터들, 샘플들 등을 저장하기 위한 냉동기 및 실온 시약 스토어를 포함할 수 있다. 마이크로플레이트 풋프린트를 갖는 슬롯에 피팅되도록 설계된 랩-웨어의 세트(300)를 수용하도록 구성된 슬롯들(110)이 제공된다. 세트(300)는 트레이, 병들 또는 바이알들에 대한 어댑터 랙, 상자들, 병들 또는 접시를 포함할 수 있다. 이는 도 13a 및 도 13b를 참조하여 아래에서 더 자세히 논의된다. 플레이트들(116)(예컨대, 세포 배양 플레이트들, 어댑터 랙들 또는 랩-웨어)은 플레이트 슬롯들(110)에 위치결정될 수 있다. 플레이트들(116)은 시약들 또는 세포 배양물들을 홀딩할 수 있는 바이알들 또는 용기들을 운반할 수 있다. 플레이트(116)는 예컨대, 플레이트(116)가 인큐베이터(124)로부터 프로세스 모듈(120)로 전달되도록 모듈들(100) 사이에서 이송될 수 있다. 이송은 모듈(100)의 특정 인터페이스(134)에서 발생한다.
[00129] 스토어 모듈들(100)은 모듈들(100)이 플레이트들(116)(또는 다른 플라스틱-웨어)을 제공하거나 전달할 수 있는 인터페이스(134)를 갖는다. 인터페이스(134)는 인접한 모듈들(100) 상의 인터페이스(134)와 정렬되어 하나의 모듈로부터 다른 모듈로의 플레이트들(116)의 이송을 허용한다. 이는 예컨대, 인큐베이터(124)로부터 프로세스 모듈(120)로 바이알들을 홀딩하는 플레이트(116)의 이송을 허용한다. 인터페이스들(134)은 모듈(100)에 대한 액세스를 폐쇄하기 위한 도어들(130)을 가질 수 있다. 이들 도어들은 수직으로 또는 수평으로 개방될 수 있고, 슬라이딩 도어들일 수 있고, 다수의 패널들을 갖거나 단일 도어(130)일 수 있다. 도어들은 모듈(100)의 요건에 따라 변동될 수 있다. 예컨대, 일부 도어들은 압력 밀폐 또는 절연이다. 이러한 인터페이스들(134)은 (예컨대, 로봇 핸들링을 크게 단순화하기 위해 수평으로) 동일한 평면에 있을 수 있다. 대안적으로, 일부 인터페이스들은 수직적 또는 그의 변형일 수 있다. 스토어 모듈들(100)은 바닥 공간을 절약하기 위해 수직으로 스택될 수 있다. 이는 모듈들 사이에 갭 또는 공간을 요구하지 않고, 따라서 트레이들(116) 또는 그 사이에 다른 아이템들을 이송하기 위한 추가 핸들링 피처들에 대한 요건 없이 모듈들(100)을 함께 스택함으로써 시스템(99)의 구축을 허용한다. 또한, 더 많은 기능 또는 더 많은 용량을 추가하기 위해 더 많은 모듈들(100)에 스택함으로써 시스템(99)의 업그레이드를 허용한다. 수직으로 스택된 모듈들은 도 9a를 참조하여 자세히 설명된다. 이들은 그리퍼를 위한 통로를 형성하는 밀봉 엘리먼트(311)를 사용하여 연결된다.
[00130] 위에서 논의된 바와 같이, 모듈들(100)은 인터페이스들(134)과 함께 결합되고, 일부 실시예들에서, 이러한 인터페이스들은 밀봉 엘리먼트(311) 및/또는 도어로 밀폐식으로 밀봉되어서, 청정 공기를 포함하기 위해 고가이고 부피가 큰 하우징에 대한 필요성 없이 모듈(100)을 '연결'함으로써 청정 공기를 갖는 완전한 시스템(99)이 구축될 수 있다. 따라서, 인터페이스들(134)은 외부 쉘(102) 또는 하우징 외부의 외부 공간을 통해 플레이트(116)를 전달하는 대신 인접한 모듈(100)에 대한 액세스만을 제공한다. 이것이 유지되도록 보장하기 위해, 도어들(130)은 만약 존재한다면, 또한 서로 밀폐식으로 밀봉된다. 이것은 또한 핸들링을 단순화하는 이점을 갖는다.
[00131] 도 2는 또한 로봇 디바이스(160)를 도시한다. 로봇 디바이스(160)는 모듈(100)의 중심 웰(112)에 위치결정된다. 로봇 디바이스는 플레이트 슬롯들(110)로부터 플레이트들(116)을 홀딩할 수 있는 그래버(162)를 갖는다. 로봇 디바이스(160)는 또한 그래버(162)의 연장 및 수축의 작동을 허용하도록 그래버(162)에 연결된 로봇 암(164)을 갖는다. 로봇 암(164)은 신축자재식(telescopic)일 수 있다. 그래버(162)는 플레이트(116)를 홀딩하는 플레이트 슬롯(110)(또는 슬롯들(110)의 랙(210))에 도달하고 플레이트(116)를 구속할 수 있어서, 플레이트가 슬롯(110) 또는 랙(210)으로부터 인출되고 슬롯(110) 또는 랙(210)에 배치될 수 있다. 로봇 디바이스(160)는 또한 플레이트가 로봇 디바이스(160)의 작동에 의해 인접한 모듈(100)로 전달되도록 인터페이스(134)를 통해 플레이트들(116)을 전달하거나 이송하는데 사용된다. 도 2는 동일한 장소에 그래버들(162) 및 도어들(130)을 갖는 유사한 로봇 디바이스들(160)을 갖는 2개의 모듈들(100)(예컨대, 인큐베이터(124) 및 플라스틱-웨어 스토어(122))를 도시한다. 모든 모듈들(100)이 로봇 디바이스들(160)을 가질 필요는 없으며, 일부 모듈들(100)은 플레이트들(116)을 전달하거나 이송하기 위해 인접한 모듈들로부터의 로봇 디바이스(160)에 의존할 수 있다. 특히, 프로세스 모듈(120)은 로봇 디바이스(160) 없이 예시된다.
[00132] 모듈(100)의 중심 웰(112)의 로봇 디바이스(160)는 로봇 암 또는 컨베이어 벨트와 같은 임의의 중간 디바이스 없이 플레이트(116)를 다른 모듈(100)의 플레이트 슬롯(110)으로 전달할 수 있다. 이는 중간 디바이스들을 제거함으로써 더 간단한 시스템(99)을 제공한다. 이는 또한, 중간 디바이스들에 필요한 공간을 제거함으로써 시스템(99)을 보다 콤팩트하게 하고, 정렬 및 공차 스택 이슈들을 감소시키고, 이중 핸들링을 감소시키고, 부가적인 외부 차폐 또는 청정 공기 하우징이 요구하지 않은 콤팩트한 시스템의 구축을 용이하게 한다.
[00133] 중심 웰(112)의 로봇 디바이스(160)는 매우 제한된 움직임 자유를 가질 수 있고; 그것은 단지 2 자유도(웰(112)에서 수직으로, 도어(130) 또는 인터페이스(134)를 통해 또는 슬롯(110) 내로 수평으로)를 가질 수 있다. 캐러셀(108)은 회전하도록 구성되어 모든 랙들(210)에 대한 액세스를 로봇 디바이스(160)에 제공할 수 있다. 따라서 로봇 디바이스(160)는 인터페이스(134)의 방향으로 수평으로(및 선형으로) 그리고 수직으로 마주보고 이동하도록 제한된다. 대안적으로, 일부 실시예들에서, 로봇 디바이스(160)는 회전할 수 있고 캐러셀(108)은 제한될 수 있다. 또는, 둘 모두의 조합이 존재한다. 로봇 디바이스(100)는 레일들에서 움직이거나 연장된 로봇 암(164) 대신 레일에서 움직이는 그래버(162)를 갖는 것과 같이 추가로 제한될 수 있다. 이는 로봇 디바이스(160)가 그의 정렬을 손실시킬 가능성을 감소시킨다. 모듈식 시스템(99)은 또한 재사용되는 코드와 더불어 모듈식 소프트웨어를 허용한다. 이는 저장 모듈(100)이 예컨대, 자동화된 도어(130) 및 캐러셀(108)과 더불어, 3D 로봇 암이 도달하는 인큐베이터(124)를 갖기 보다는, 다른 모듈(100)에 플레이트들(116)(및 다른 오브젝트들)을 자율적으로 제공한다는 의미에서 저장 모듈들(100)을 '자립형 자동 판매기'로 제조함으로써 부분적으로 달성된다.
[00134] 도 3a 및 도 3b는 여러 모듈들(100)을 포함하는 추가 시스템(99)의 평면도를 도시한다. 모듈들(100)은 수평으로 배열되고 중앙 프로세스 모듈(120)과 인터페이싱하는, 인큐베이터(124), 냉장기(128), 냉동기(126) 및 플라스틱-웨어 스토어(122)로부터 구축된 예시적인 완전한 시스템(99)을 제공한다. 프로세스 모듈을 제외한 디바이스들 각각이 그의 중심 웰(112)에 로봇 디바이스(160)를 갖기 때문에 '외부의' 제약되지 않은 3D 로봇 암이 요구되지 않는다. 모듈들(100) 모두는 플레이트(116)가 인접한 도어(130) 또는 인터페이스(134)를 통과할 수 있도록 인터페이싱한다. 프로세스 모듈(120)은 그 각각의 사이드들 상에 모듈(100)(인큐베이터(124), 냉장기(128), 냉동기(126) 및 플라스틱-웨어 스토어(122))에 대한 액세스를 갖도록 중앙에 배치된다. 연장 로봇 암(164)이 고정되는 경우(이에 따라 회전될 수 없음), 그것은 플레이트들(116)이 프로세스 모듈(120)의 안으로 그리고 밖으로 전달될 수 있도록 프로세스 모듈(120)의 도어를 향해 배향된다. 로봇 디바이스들(160)을 작동시키기 위한 프로세서 유닛들, 전력 수단 또는 기계 유닛들과 같은 부가적인 기능들을 제공하기 위해 서비스 모듈(138)이 추가될 수 있다.
[00135] 일부 실시예들에서, 모듈(100)이 외부에 액세스 가능하고 추가 모듈(100)에 연결되지 않는 도어를 갖는 전용 '로드-로크(load-lock)'가 존재할 수 있다. 이 로드 로크는 일상적으로 인간-액세스 가능하다. 이는 시스템(99) 내에서 소모품들, 세포들을 갖는 플레이트들 또는 샘플들 등을 교환하기 위해 사용자들이 플레이트 슬롯들(110) 또는 랙들(210)과 상호작용할 수 있게 한다. 로드 로크는 모듈(100) 내부의 환경 상태의 변화 또는 오염을 회피하기 위해 모듈(100)의 외부 또는 내부로 어느때든 한 번만 개방되는 플레이트 슬롯(110)일 수 있다. 이는 또한 회전하거나 동작하는 기계에 대한 액세스가 방지되기 때문에 어떠한 부상 위험도 야기함 없이 로드 로크가 사용자에 의해 액세스될 때 시스템(99)이 계속 동작할 수 있게 한다. 일부 실시예들에서, 로드 로크는 회전 가능하여 추가로 액세스 가능한 도어둘에 액세스하거나 로봇 핸들러가 로드 로크에 배치된 내용물에 액세스할 수 있게 할 수 있다.
[00136] 도 3b는 도 3a와 동일한 모듈들(100), 즉 인큐베이터(124), 냉장기(128), 냉동기(126) 및 플라스틱-웨어 스토어(122)를 갖는 시스템을 도시한다. 그러나, 냉동기(126)는 냉장 모듈(128)에 연결되며, 이는 차례로 프로세스 모듈(120)에 연결된다. 이는, 냉동기(126)가 냉장기(128)를 통해 액세스된다는 것을 의미하며, 이는 냉동기(126)에서 프로스팅 및 온도 순환을 감소시킬 것이다. 냉장 모듈이 설명되었다. 그러나, 다양한 습도, 온도 또는 가스 농도와 같이 모듈들(100) 사이의 추가의 환경 변동들이 구상된다. 자동화되거나 사용자 제어되는 제어 수단은 각각의 모듈(100)의 환경을 제어하기 위해 제공된다.
[00137] 프로세스 모듈(120)은 선택적으로 플레이트들(116)을 이송하기 위한 로봇 디바이스(160)를 포함하지 않을 수 있다. 그러나, 자동화된 세포 배양 시스템(99)을 위한 다른 로봇 동작들이 프로세스 모듈(120)에서 제공될 수 있다. 적어도 하나의 캐러셀 또는 '턴테이블 작업 데크'(108)와 인터페이싱되는 회전 작업 데크를 갖는 액체 핸들러가 프로세스 모듈(120)에서 제공될 수 있다. 작업 데크의 슬롯들은 적합하게 배치된 캐러셀(108)로부터의 간단한(수평 직선) 이송들 및 턴테이블 작업 데크 및 캐러셀(108)의 회전들에 의해 마이크로플레이트들(116) 또는 호환 가능한 랩-웨어로 채워질 수 있다. 또한 프로세스 모듈(120) 상의 현미경, 기타 핸들링 모듈들(바이알 디-캡퍼, 바이알 피커, 플레이트 디-리더) 또는 다른 기능들이 제공될 수 있다. 이들은 도 15a 및 도 15b를 참조하여 아래에서 논의된다.
[00138] 일부 실시예들에서, 플레이트들(116)은 마이크로타이터 플레이트들 또는 마이크로플레이트들, 또는 유사한 풋프린트를 갖는 다른 랩-웨어이다. 이들 플레이트들은 SLAS(Society for Laboratory Automation and Screening) 표준을 준수한다. 이 표준은 마이크로플레이트가 85.48mm의 폭 및 127.76mm의 길이를 갖도록 요구한다. 그러나 이것의 변동들 및 수정들이 가능하다.
[00139] 추가 튜브 피킹 로봇 디바이스가 냉장기(128) 또는 냉동기(126)에 제공되어 예컨대, 랙(210)의 다른 튜브들의 온도 순환을 최소화하면서 냉동 튜브들이 랙(210)으로부터 픽킹되도록 허용한다. 피킹 로봇은 냉장기(128) 또는 냉동기(126)의 랙(들210)에 희생된 공간 내에 내장될 수 있다.
[00140] 동작 동안, 하나 이상의 소스 저장 플레이트들(116)은 예컨대, 냉동기(126)의 선반들 또는 랙(210)으로부터 리트리브될 것이고, 그 플레이트(116)로부터 표적 플레이트(116)로 원하는 튜브들이 피킹된다. 소스 플레이트(들)(116)는 저장 선반들(210)로 리턴될 것이고, 피킹된 튜브들을 운반하는 타겟 플레이트(들)(116)는 해동 및/또는 가온되도록 인큐베이터(124)로 이송될 것이다. 타겟 온도가 도달될 정도로 충분한 시간이 경과되면, 튜브들과 함께 플레이트들(116)이 작업 데크로 이송될 것이다. 임의의 미사용 시약을 운반하는 튜브들을 냉동기 저장소(126)로 리턴하기 위해 프로세스가 반전될 것이다. 병들 또는 바이알들은 이들을 인큐베이터(124)로 이송함으로써 해동하거나 미리 가온될 수 있다. 작업 데크 상의 공간을 절약하기 위해 인큐베이터(124)의 랙들(210)의 슬롯들(110) 내에 디-리더들이 추가로 내장될 수 있다.
[00141] 인큐베이터(124)의 공기가 필터를 통해 재순환되어 인큐베이터(124) 내부의 입자들을 감소시키는, 인큐베이터(124)를 위한 HEPA(high efficiency particulate air) 필터가 제공될 수 있다. HEPA 공기 필터로서 적격이 아니지만, (통과하는 공기로부터) 0.3 ㎛ 이상의 크기를 갖는 입자들의 99.97 %를 제거하는 공기 필터가 또한 제공할 수 있다.
[00142] 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 인접한 모듈들(100)의 2개의 회전 캐러셀들(108) 사이의 인터페이스(134)의 평면도가 도시된다. 도 4b는 인터페이스를 트랜지션하는 6개의 웰 조직 배양 플레이트(116)를 도시한다. 모듈들(100) 사이에 인터페이스(134)가 제공된다. 두 모듈들(100)은 회전 캐러셀들(108)을 갖는다. 각각의 회전 캐러셀(108)의 부분만(즉, 플레이트(116)에 대한 하나의 슬롯)이 도시된다. 하나의 모듈(100)은 랙들(210)(플레이트 호텔들로서 또한 지칭됨)을 갖는 캐러셀(108)이 있는 인큐베이터(124)일 수 있다. 인터페이스에서 발생하는 메인 동작은 2개의 모듈들(100) 사이에서 플레이트들(116)을 이송하는 것이다. 일부 실시예들에서, 이들 플레이트들은 일반적으로 세포 배양 플레이트들(116)(예컨대, 6개의 웰 세포 배양 플레이트(116)가 예시됨) 또는 다른 호환 가능한 랩-웨어와 같은 SLAS 치수 표준들을 따른다. 자동화된 도어(130)(도시되지 않음)가 모듈들 사이에 제공된다. 일부 모듈들은 인터페이스들(134)에 도어들(130)을 요구하지 않는다. 그러나, 예컨대, 모듈들(100) 사이에 상이한 환경이 존재하는 경우, 도어들(130)이 제공된다. 2개의 모듈들(100)은 연결 수단 또는 고정물들(볼트들)(132)에 의해 인터페이스(134)에서 함께 고정되거나 로킹된다. 고정물들(132)은 인터페이스(134)에 근접하여 공차 스택을 최소화한다. 고정물들(132)은, 모듈(100)의 외부 쉘 또는 하우징(102) 사이에서 어떠한 충돌도 없이, 모듈들(100) 사이에서 플레이트들(116)이 전달될 수 있도록 보장하기 위한 미리 결정된 포지션에서 모듈들(100)이 정렬되고 홀딩되거나 로킹되는 것을 보장한다. 모듈들(100)이 서로 또는 다른 곳의 다른 피처들 또는 모듈들(100)에 결합될 수 있도록 부가적인 고정물들(132)이 또한 제공될 수 있다. 따라서, 인터페이스(134)는 플레이트(116)를 핸드 오프하기 위해 플레이트(116)의 위치가 제한되는 제어된 위치를 제공한다. 연결 수단 또는 고정물(132)은 플레이트(116)가 핸드 오프되는 곳에 근접하다. 일부 실시예들에서, 고정물(132)은 인터페이스(134)의 에지로부터 인터페이스(134)의 폭의 절반 이하이다. 이는 동작 동안 움직임들 또는 고정물들 및 제조의 변동들이 정렬 임계 부분들의 정렬에 영향을 미칠 수 있는 '공차 스택(Tolerance stack)'을 감소시킨다. 특히, 고정물들(132)이 인터페이스(134)에 또는 그 근처에 위치결정되기 때문에, 모듈들 간의 정렬의 변동이 감소된다. 연결 수단(132)은 볼트, 또는 2개의 인접 모듈들(100)의 하우징 상에 압축을 가하거나 제한하여 이들을 서로 견고하게 홀딩하는 임의의 다른 수단일 수 있다. 일부 실시예들에서, 연결 수단(132)이 정렬될 수 있도록 모듈들을 정렬하기 위해 연동 립(interlocking lip)들 또는 다른 인덱싱 수단이 제공된다. 캐러셀들(108)은 예컨대, 핀(140) 및 슬롯(142) 수단에 의해 인터페이스(134)에 인덱싱된다. 핀(140)은 모듈(100)의 벽에 제공된다. 정렬 슬롯(142)은 캐러셀들(108)에 제공되며, 여기서 캐러셀들(108)은 플레이트들(116)을 수용하거나 홀딩할 수 있다. 캐러셀들(108) 상의 플레이트 슬롯들(110)은, 캐러셀들(108) 상의 2개의 플레이트 슬롯들(110) 사이의 플레이트(116)(또는 다른 호환 가능한 랩-웨어)의 이송이 하나의 플레이트 슬롯(110)으로부터 상이한 캐러셀(108) 상의 인접한 플레이트 슬롯(110)으로의 단순한 선형 움직임에 의해 달성될 수 있도록 인터페이스(134)에 대해 캐러셀들(108)을 인덱싱함으로써 서로 정렬될 수 있다. 핀들(140)은 정렬 슬롯들(142)이 항상 제한되지 않도록 이동할 수 있다. 대신에, 캐러셀(108)을 이송 포지션으로 이동할 때 정렬이 고수될 수 있고 다른 시간들에, 자유롭게 회전할 수 있다. 핀(140) 및 슬롯(142)이 도면들에 도시되지만, 전자적 또는 기계적인 다른 정렬 수단이 제공될 수 있다. 예컨대, 슬롯 및 핀 포지션은 핀(140)이 캐러셀(108)에 안착되도록 교환(swap)될 수 있다. 또는, 캐러셀(108)의 모터가 특정 인덱스 포지션에서 정지하도록 인덱싱될 수 있다. 하나의 플레이트 슬롯(110)으로부터 다른 플레이트 슬롯(110)으로 인터페이스(134)를 통과하도록 모듈들(100) 사이에서 전달되는 플레이트(116)가 도 4b에 도시된다. 플레이트(116)는 로봇 디바이스(들)(160)에 의해 지향되는 바와 같은 어느 방향으로든 전달될 수 있다.
[00143] 움직임은 로봇 디바이스(160)에 의해 구동된다. 캐러셀(108)이 회전하고 로봇 디바이스(160)가 수직으로 이동한 다음, 로봇 디바이스(160)는 2개의 제한된 축들을 따라 고도로 구속된 움직임들 즉, 랙의 적절한 레벨로의 수직 이동, 플레이트(160)를 리트리브하기 위한 수평 움직임, 캐러셀(108)의 작업 데크(즉, 플레이트 슬롯(110))의 높이로의 수직 움직임, 및 플레이트 슬롯(110) 상의 캐러셀(108) 상에 플레이트(116)를 배치하기 위한 수평 움직임의 조합에 의해, 캐러셀 랙들(210)의 임의의 포지션으로부터 인터페이스(134)로 플레이트(116)을 이송한다. 보다 구체적으로, 로봇 디바이스(160)는 인접한 모듈들(100)의 중심 웰들(114)의 2개의 중심 축들을 연결하는 라인을 따른 방향으로 수평으로 이동한다. 인접한 모듈들 사이의 인터페이스/도어(130, 134)는 모듈들의 개개의 측벽들 상에 위치결정되어서, 이들은 인접한 모듈들(100)의 중심 웰들(114)의 2개의 중심 축들을 연결하는 라인 상에서 폭 방향으로 중앙에 위치된다. 로봇 디바이스(160)는 플레이트들(116)을 다른 캐러셀(108)의 슬롯들(110)로 직접 이송하기에 충분한 수평 이동을 가질 수 있다. 로봇 디바이스(160)가 인접한 모듈(100)에 존재할 수 있기 때문에, 모든 로봇 디바이스들(160)이 이 정도의 수평 움직임을 요구하는 것은 아니다. 이러한 상황에서, 로봇 디바이스(160)는 인접한 모듈(100)의 로봇 디바이스(160)로 핸드 오프할 수 있다.
[00144] 도 4a는 플레이트들(116)이 이송 동안 정확하게 정렬되도록 보장하기 위한 추가 정렬 피처들(144)을 도시한다. 인터페이스(134)를 향하는 캐러셀들(108)의 플레이트 슬롯들(110)의 에지들에 있는 챔퍼들(144)은 비록 몇 밀리미터만큼 정렬을 벗어난 경우조차도 인입 랩-웨어(116)를 캡처하고 정렬하는 역할을 한다. 이는 플레이트(116)가 챔퍼(144)와 충돌할 때 발생하고, 챔퍼(144)는 플레이트 슬롯(110)을 향해 경사지고, 이에 따라 플레이트(116)는 플레이트 슬롯(110)을 향해 정렬되도록 뒤로 미끄러진다. 대안적으로, 정렬 피처들(146)은 인터페이스(134) 자체, 예컨대, 어퍼처들 또는 도어들(130)에 존재할 수 있다. 그러한 경우에, 챔퍼(146)는 모듈들 사이의 인터페이스(134) 또는 도어(130)에 제공될 수 있으며, 여기서 챔퍼(146)는 양 모듈(100)에서 플레이트 슬롯(110)을 향해 경사지도록 형상화된다. 이는 도 4b에 도시된다. 이러한 어레인지먼트에서, 이송 동안 정렬을 벗어난 플레이트(116)는 챔퍼(146)와 충돌할 수 있고 다시 한번 플레이트 슬롯(110)과 정렬되도록 지향될 수 있다.
[00145] 도 8은 인터페이스의 대안적인 실시예를 도시하며, 여기서 챔퍼들(146)은 모듈(100)의 내부를 향하는 인터페이스(134)의 표면 상에 위치결정된다. 따라서, 챔퍼들은 모듈(100)의 중심으로부터 거리가 증가함에 따라 인터페이스(134)의 입구의 폭을 감소시킨다. 이는 인터페이스(134)의 입구에 진입하도록 플레이트(116) 및/또는 그래버(164)의 정렬을 허용한다. 도시되지는 않았지만, 일부 실시예들에서 플레이트들(116)은 플레이트 슬롯들(110), 인터페이스들(134), 그래버들(164) 또는 플레이트(116)가 상호작용할 수 있는 임의의 다른 피처에 진입할 때 플레이트들(116)의 정렬을 허용하는 챔퍼들을 가질 수 있다. 플레이트들(116) 상의 이러한 정렬 피처들은 모듈들(100) 또는 시스템(99)을 트랜지션하는 플라스틱 지구의 정렬을 추가로 허용한다. 이러한 챔퍼 위치들의 조합이 모듈(100)에 제공될 수 있다.
[00146] 도 4c를 참조하면, 플레이트 슬롯들(110)의 에지 또는 에지들에 있는 챔퍼(144)를 제공하는 것에 추가로 또는 대안적으로, 오목 부분(148)이 인터페이스(134)의 벽들 상에 제공될 수 있다. 오목 부분(148)은 오목한 곳(concavity)이 인터페이스(134)의 사이드들로부터 인터페이스(134)의 중심을 향해 연장하도록 성형된다. 오목함은 플레이트(116)에 대한 공간, 어퍼처들(150)(모듈들(100) 사이의 인터페이스(134)에 의해 규정된 공간)이 플레이트(116)의 폭의 것에 가깝도록 성형될 수 있다. 이는, 통과 시에 플레이트들(116)의 사이드들이 인터페이스(134)의 벽들과 같은 높이가 되도록 보장한다. 이러한 오목 부분들은 플레이트(116)가 오목한 곳(148)에 정렬되어야 하는 연장된 영역이 존재하도록 양 모듈들(100) 상에 존재할 수 있다. 오목한 곳은, 정렬을 벗어난 플레이트(116)가 플레이트(116)가 인터페이스(148)를 통과하도록 정렬될 때까지 오목한 곳(148)의 면에 걸쳐 미끄러지도록 성형된다. 일부 경우들에서, 플레이트들(116)을 조작하는 그래버(164)는 플레이트(116)의 폭보다 더 넓을 수 있다. 그러한 경우들에서, 오목한 곳(148)과 같은 임의의 정렬 수단이 그래버(164)를 수용하도록 구성되고 이에 따라 그래버(164)의 외부 폭 이상이다. 다른 경우들에서, 그래버(164)의 이동을 안내하거나 지원하는 레일들 또는 슬롯들이 제공될 수 있다. 일부 예들에서, 슬롯들은 인터페이스(134)를 플레이트(116) 및 그래버(164)의 폭보다 좁게 제조하고, 그래버(134)가 연장되는 인터페이스에 슬롯을 제공함으로써 구성될 수 있다. 캐러셀 상의 챔퍼(144), 인터페이스 상의 챔퍼(146) 및 인터페이스 상의 오목한 곳(148)의 조합이 제공될 수 있다. 이들 모두는 트랜지션하는 플라스틱-웨어 및 플레이트들(116) 및/또는 그래버(164)를 동적으로 정렬하는 역할을 한다.
[00147] 상이한 모듈들(100)의 명확한 경계를 제공하기 위해 도면에서 공간이 도시되지만, 인터페이스들(134)은 이들이 서로 같은 높이에 있도록 인접될 수 있다. 더욱이, 위에서 논의된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 인터페이스들(134)은 밀폐식으로 밀봉된다. 자동화된 세포 배양 시스템(99)의 모듈들(100) 중 적어도 일부는 HEPA 여과된 청정 공기를 가질 것이다. 인터페이스들(134)의 밀봉은 여과되지 않은 공기의 유입을 방지한다. 밀봉은 모듈들(100) 사이에 갭이 존재하지 않도록 보장하고 그리고/또는 인터페이스들(134) 또는 시일(seal)들이 도어들(130) 주위에 배치되게 함으로써 달성될 수 있다. 모듈들(100)의 에지들 사이에 시일이 또한 제공될 수 있다.
[00148] (모듈들(100) 사이의 인터페이스(134)의) 어퍼처들(150) 및 캐러셀들(108)의 플레이트 슬롯들(110)은 가깝게 위치결정될 수 있고, 플레이트(116)(예컨대, 마이크로플레이트)에 빈틈없이(closely) 피팅되어서, 어퍼처들(150) 및 플레이트 슬롯들(110)은 함께 실질적으로 연속적인 '레이스' 또는 '채널'(여기서 로봇 디바이스(160)의 그래버들(164) 및/또는 플레이트(116)는 랩-웨어가 떨어지거나 손실되거나 정렬에서 벗어날 가능성을 크게 감소시키기 위해 랩-웨어의 포지션이 항상 제한되도록 미끄러지거나 움직임)을 형성한다.
[00149] 특히, 도 5를 참조하면, 플레이트 슬롯(110)의 베이스(154)로부터 연장되는 슬롯 사이드들(152)을 갖는 플레이트 슬롯(110)이 도시된다. 플레이트(116)는 플레이트 슬롯(110)의 베이스(154) 상에 그리고 슬롯 슬라이드들(152) 사이에 안착된다. 슬롯 사이드들은 플레이트(116)의 측면 움직임을 제한한다. 플레이트(116)의 움직임 방향에서 플레이트 슬롯(110)의 단부에 대향하는 플레이트 슬롯(110)의 단부는 또한 플레이트(116)의 후방 움직임을 방지하기 위해 예컨대, 슬롯 사이드들(152) 사이에서 부분적으로 또는 완전히 연장되는 백 플레이트 또는 단부 정지부에 의해 폐쇄될 수 있다. 슬롯 사이드들(152)에서, 그리퍼 홈(166)이 존재한다. 이는 슬롯 사이드들(152)의 길이를 따라 연장하는 홈(166)이다. 그리퍼 홈(166)은 플레이트(116)가 존재할 때 그래버(162)의 그리퍼 핑거들(168)이 그리퍼 홈(166)을 따라 이동할 수 있도록 성형된다. 그래버(164), 즉 그리퍼 핑거들(168)이 플레이트(116)의 양 사이드를 인클로징함으로써 플레이트(116)를 파지하는 마이크로플레이트(116)가 도시된다. 이는 로봇 디바이스들(160)이 필요에 따라 플레이트들(116)을 픽업하고 이동시킬 수 있게 한다. 일부 실시예들에서, 그리퍼 홈(166)는 슬롯 사이드들(152)의 길이를 따라 부분적으로만 연장된다. 대응하는 홈(166)은 그리퍼 핑거(168)가 양 사이드로부터 플레이트를 파지할 수 있도록 대향하는 에지로부터 연장될 수 있다. 그래핑 메커니즘의 다른 예들이 제공될 수 있다. 예컨대, 플레이트(116)의 베이스(154) 대신에 그리퍼 핑거들(168)이 플레이트 자체(116)에 피팅되는 홈이 제공될 수 있거나, 그리퍼 핑거들(168)이 플레이트 몸체에 진입하는 슬롯이 플레이트(116) 자체에 제공될 수 있다.
[00150] 도 5에 도시된 마이크로플레이트(116)는 그의 사이드들의 폭보다 더 넓은 베이스를 갖는다. 이러한 형상을 수용하기 위해, 플레이트 슬롯(110)의 슬롯 사이드들(152)은 그리퍼 홈(166) 위 및 아래에 다양한 폭들을 가질 수 있다.
[00151] 도 6은 인터페이스(134)의 사이드 단면도를 도시하며, 하부 이미지는 인터페이스(134)를 통과하는 플레이트(116)를 예시적으로 도시한다. 위에서 설명된 바와 같이, 캐러셀들(108)의 플레이트 슬롯들(110)은 슬롯 사이드들(152)에 의해 형성된 리세스를 가져서, 플레이트(116) 또는 다른 랩-웨어, 및/또는 로봇 디바이스(160)의 그래버(164)는 채널(156) 또는 트로프 또는 레이스 또는 레일들에서 움직인다. 이러한 방식으로, 플레이트(116) 및 그래버(164)는 고도로 제한되고 이송들은 매우 신뢰할 수 있게 된다. 캐러셀(108)의 슬롯들(110)을 갖는 모듈들(100) 사이 또는 2개의 캐러셀들(108) 사이의 인터페이스(134)에 형성된 이러한 실질적으로 연속적인 채널(156)은 채널(156)의 바닥으로서 플레이트 슬롯(110)의 베이스(154)를 사용한다. 플레이트(116) 또는 다른 랩-웨어 및/또는 그래버들(164)이 이 채널(156)에서 미끄러진다. 채널(156)은 플레이트(116)/랩-웨어 및 그래버(164)를 물리적으로 제한하여, 랩-웨어를 떨어뜨리거나 손실할 가능성을 크게 감소시키고 시스템을 더 간단하고, 보다 신뢰할 수 있고, 프그래밍하기 쉽게 만든다.
[00152] 도 7a 및 도 7b는 인터페이스(134)를 통해 인접한 플레이트 슬롯(110)으로 이송 준비가 된 캐러셀(108)의 플레이트 슬롯(110)의 플레이트(116)를 도시한다. 그리퍼 핑거들(168)을 갖는 그래버(164)를 갖는 로봇 디바이스(160)는 인터페이스(134)를 통해 플레이트(116)를 트랜지션하는 것으로 도시된다. 로봇 암(162)은 그래버(164)를 이동시키기 위한 작동(actuation)을 제공한다. 인터페이스(134)의 폭은 플레이트 및 그래버(164)가 통과하게 피팅되고 정렬된 상태로 물리적으로 제한될 수 있도록 보장하기 위해 그리퍼 핑거들(168)의 폭에 가깝도록 이루어진다.
[00153] 도 8은 캐러셀들을 기반으로 하지 않는 인터페이스(134)의 대안적인 실시예를 도시하며, 여기서 모듈(100) 상의 플레이트 슬롯(110)은 컨베이어 벨트(170)이다. 이 컨베이어(170)는 인터페이스를 통해 또는 인터페이스(134)를 향해 플레이트를 전달할 수 있다. 로봇 디바이스(160)는 컨베이어(170)로부터 플레이트(116)를 전달하거나 리트리브하기 위해 여전히 존재할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 챔퍼(146)가 또한 도시되지만, 챔퍼들은 모듈(100)의 내부를 향하는 인터페이스(134)의 표면 상에 위치결정된다.
[00154] 모듈들(100)은 추가 유연성을 위해 수직으로 배열될 수 있다. 도 9a 및 도 9b는 이러한 방식으로 배열된 모듈들(100)을 갖는 시스템(99)을 도시한다. 이러한 어레인지먼트는 모듈들(100)이 시스템(99)에 배치될 수 있는 장소에 대해 더 많은 자유를 허용하기 때문에 시스템(99)을 배열하는 것을 보다 용이하게 한다. 이는 예컨대, 플라스틱 랩-웨어 스토어(122) 또는 인큐베이터들(124)을 더 높이 스택함으로써 시스템(99)에 더 많은 용량을 추가하는 것을 보다 용이하게 한다. 이는 모듈들(100)을 수직으로 스택함으로써 시스템(99)이 더 적은 바닥 공간을 차지할 수 있게 한다.
[00155] 이전에 논의된 바와 같이 2개의 모듈들(100)이 제공되어서, 이들은 수직으로 스택되도록 배열된다. 도 4a 내지 도 4c에 도시된 수평으로 배열된 모듈들(100) 사이의 인터페이스(134)와 매우 유사할 수 있는 수직 인터페이스(234)가 모듈들 사이에 있다. 수직 인터페이스(234)는 도어들(230) 또는 어퍼처들(231)을 선택적으로 가지며, 이들을 통해 로봇 디바이스(160)가 수직으로 이동할 수 있다. 모듈들(100)은 수직으로 스택된 모듈들(100)이 함께 제한되는 것을 보장하기 위해 도어(230) 또는 어퍼처(231) 주위에 연결 수단 또는 고정 포인트들(232)을 갖는다. 고정 포인트들(232)은 도 4a 내지 도 4c에서 연결 수단(132)을 참조하여 논의된 바와 같이 공차 스택을 감소시키기 위해 어퍼처(231) 또는 도어(230)에 가깝게 배열된다. 기밀 밀봉 수단(311)이 2개의 인접한 모듈들의 인터페이스들(134, 234) 사이에 로케이팅될 수 있다.
[00156] 도 9a 및 도 9b는 다수의 수직으로 스택된 플레이트 슬롯들(110)로 배열된 플레이트 랙(210)을 도시한다. 따라서 랙(210)은 플레이트 슬롯(110)들이 층들로 형성됨으로써 형성된다. 2개의 랙들(210)이 도 9a에 도시되지만, 랙들(210)은 도 1에 도시된 캐러셀(108) 주위의 플레이트 슬롯들(110) 상에 배열된다. 단순함을 위해 캐러셀(108)은 도 9a 또는 도 9b에 도시되지 않는다. 그러나, 플레이트 랙들(210)은 랙(210)의 각각의 열에 대한 로봇 디바이스(160) 액세스를 허용하기 위해 캐러셀(108)의 회전 축을 중심으로 회전한다. 로봇 디바이스(160)는 수평 방향 및 수직 방향으로만 이동할 수 있도록 회전 가능하게 고정된다. 따라서, 로봇 디바이스(160) 뒤의 플레이트 슬롯(110)에 액세스하기 위해, 랙(210)(및 이에 따라 캐러셀(108))은 요구된 플레이트 슬롯(110)이 로봇 디바이스를 향하도록 회전된다. 그 후, 로봇 디바이스의 수직 및 수평 움직임이 수행되어 플레이트 슬롯(110)에 액세스할 수 있다. 일부 대안적인 어레인지먼트에서, 랙들(210)은 플레이트 슬롯들(110)의 층이 그 아래의 플레이트 슬롯들(110)로부터 독립적으로 회전하도록 서브 그룹들로 회전할 수 있다. 대안적으로, 로봇 디바이스(160)는 회전하고 랙들(210)은 고정된 채로 홀딩된다.
[00157] 이전 논의로부터 이해될 바와 같이, 수평 인터페이스(134)가 모듈(100)에 존재한다. 이러한 수평 인터페이스(134)는 현재 모듈(100)의 플레이트 슬롯(110) 및 인접 모듈(100)의 요구된 플레이트 슬롯(110)과 동일한 높이에 있는 랙(210)의 높이에 형성된다. 수평 인터페이스(134)의 회전 및 높이에 위치결정되는 이러한 플레이트 슬롯들(110)은 이송 슬롯이다. 이송 슬롯은 모듈(100)의 인터페이스(134)와 정렬될 수 있도록 캐러셀(108) 상에서 회전 가능하다. 대응하는 이송 슬롯이 인접한 모듈(100)에 존재한다. 일부 실시예들에서, 인터페이스(134)와 수평으로 정렬된 랙(210) 상의 임의의 플레이트 슬롯(110)은 이송 슬롯으로서 작용할 수 있고, 이는 랙(210) 상에 수직으로 정렬된 플레이트 슬롯들(110)을 포함할 수 있다.
[00158] 사용 시에, 저장 모듈(100)(인큐베이터(124), 냉장기(128), 냉동기(126), 플라스틱-웨어 스토어(122), 로드 로크 등) 밖으로 플레이트를 이동시키기 위해, 캐러셀(108)은 수평 인터페이스(134)의 도어에 대해 회전 및 인덱싱되어서, 랙(210)의 '이송 슬롯'이 모듈(100)의 인터페이스 포지션(134)과 정렬된다. 이송 슬롯은 비어 있을 수 있거나, 이송될 플레이트(116)를 포함할 수 있다. 또한, 수신 모듈(100)은 인터페이스 포지션(134)으로 인덱싱되어서, 수신 이송 슬롯이 전달 이송 슬롯 및 인터페이스(134)에 정렬되고, 도어가 존재하는 경우 도어가 개방되고, 이에 따라, 이송 슬롯, 도어들 또는 인터페이스들(134) 및 수신 이송 슬롯을 포함하는 연속적인 공간 또는 채널을 형성한다. 이송 슬롯이 플레이트(116)를 포함하는 경우, 그래버(164)는 수평으로 이송 슬롯으로 이동하고, 플레이트(116)와 맞물리고, 그 후 플레이트(116)가 수신 이송 슬롯에 있을 때까지 도어 또는 인터페이스(134 ― 도 7b)를 통해 동일한 축을 따라 추가로 이동한다. 그 후, 그래버(164)는 플레이트(116)를 해제하고 자체 중심 웰(112)로 역으로 후퇴한다. 일부 실시예들에서, 수평 행의 임의의 슬롯이 이송 슬롯으로 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 그 수평 행 상의 슬롯들은 버퍼(아래에서 논의됨)로서 사용될 수 있다.
[00159] 일부 실시예들에서, 인터페이스(134)는 마이크로플레이트와 같은 세포 배양 플레이트(116)를 전달하기에 충분한 높이를 갖는다. 그러나, 다른 실시예들에서, 인터페이스(134)의 높이는 모듈(100)로 및 모듈(100)로부터의 더 높은 랩-웨어(300)의 이송을 허용하도록 더 크다. 높이는 플레이트(116)에 의존하여 요구된 높이로 개방되는 도어(300)에 의해 지시될 수 있다. 그러한 경우, 인터페이스(134)는 마이크로플레이트의 높이보다 수직으로 더 크게 연장될 수 있다. 보다 구체적으로, 일부 실시예들에서, 도어(130)는 특정 모듈들(100) 상에서 더 높을 수 있다. 예컨대, 냉장기는 병들을 수납하기 위해 더 높은 도어(130)를 가질 수 있다. 도어(130) 또는 인터페이스(134)의 높이는 딥-웰 플레이트가 이송될 수 있도록 4cm, 병이 이송될 수 있도록 8cm, 피펫 상자들이 이송될 수 이도록 10cm가 될 것이다.
[00160] 로봇 디바이스(160)는 중심 웰(112)에 위치결정되고, 수직으로 배열된 다른 모듈(100)의 랙(210) 상의 플레이트 슬롯(110)으로 또는 그로부터 플레이트(116) 또는 다른 랩-웨어를 이송할 수 있다. 랙(210) 상의 모든 플레이트 슬롯들(110)에 액세스하도록 로봇 핸들링 디바이스(160)의 최대(full) 수직 움직임을 허용하기 위해 랙(210)의 높이를 적절히 연장하는 수직 레일(172)이 제공된다. 로봇 디바이스(160)의 그래버(162)는 맞물림 디바이스(174)에 의해 레일(172)에 연결된다. 맞물림 디바이스(174)는 러너(runner)들(176)에 의해 레일(172)에 부착된다. 러너들(176)은 맞물림 디바이스(174)의 어느 한 단부에 수직으로 위치결정된다. 맞물림 디바이스(174)는 러너들(176)을 작동시켜서, 이들이 수직 레일(172)을 따라 로봇 디바이스(160)를 수직으로 이동시킨다. 작동 수단은 모터일 수 있다. 그래버(162)는 맞물림 디바이스(174)에 부착되고 맞물림 디바이스(174)를 따라 수직으로 이동한다. 이는 그래버(162)가 랙(210)의 높이를 통해 모든 플레이트 슬롯들(110)에 도달할 수 있게 하고 맞물림 디바이스(174)의 높이에 의해 제한되지 않는다. 그래버(162)의 수직 움직임은 맞물림 디바이스(174)에 존재하는 모터 또는 서보기구(servomechanism)를 통해 이루어질 수 있다.
[00161] 하나의 모듈(100)로부터 다른 모듈(100)로 트랜지션할 때, 상이한 모듈(100)의 레일(172)로 트랜지션될 필요가 있다. 이를 달성하기 위해, 러너(176)는 로봇 디바이스(160)가 퇴장 트랜지션중인 모듈(100)의 레일로부터 분리되고, 따라서 로봇 디바이스는 맞물림 디바이스(174)의 대향하는 수직 사이드에서 러너(176)에 의해 홀딩된다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 해제된(disengaged) 러너(176)는 그 후, 여전히 맞물린 러너(176)로부터의 계속된 수직 움직임에 의해 로봇 디바이스(160)가 진입 트랜지션중인 모듈(100)의 레일(172)과 맞물린다. 계속된 수직 움직임은 그 후, 다른 러너(176)가 해제되고 다른 모듈(100)의 레일(172)과 다시 맞물리게 한다. 따라서 로봇 디바이스(160)는 항상, 적어도 하나의 러너(176)가 레일(172)과 맞물리는 적어도 하나의 모듈(100)에서 제한 및 홀딩된다.
[00162] 각각의 모듈(100)은 자체 로봇 디바이스(160)를 가질 수 있고, 대안적으로, 양 모듈들(100)에 대한 동작들을 수행하는 단일 로봇 디바이스가 제공될 수 있다. 다수의 로봇 디바이스들(160)이 제공되는 경우, 이들은 서로 충돌하지 않도록 제한된다. 일부 실시예들에서, 로봇 디바이스들(160)은 상이한 수평 움직임 평면들을 갖는다. 부가적으로 또는 대안적으로, 이들은 상이한 레일들(172) 또는 다른 운송 수단 상에서 동작한다. 공통 레일(172)이 다수의 로봇 디바이스들(160)에 대해 사용되는 경우, 모듈(100)의 모든 플레이트 슬롯들(110)에 대한 액세스를 허용하기 위해 디바이스들 간에 플레이트들(116)을 핸드 오버할 필요가 있을 것이다.
[00163] 특정 어레인지먼트가 설명되었지만, 로봇 디바이스(160)를 트랜지션하기 위한 다른 수단이 가능하다. 예컨대, 다수의 러너들(176) 또는 레일 상에 항상 맞물리도록 보장하기 위해 모듈들(100) 사이의 인터페이스(234)에 걸쳐있도록 하는 높이를 갖는 단일 러너가 사용될 수 있다. 또한, 플레이트(116)의 중량으로부터의 임의의 처짐으로부터 더 양호한 정렬 및 감소를 보장하기 위해 로봇 디바이스(160)가 다수의 포인트들에서 제한되도록 다수의 레일들이 제공될 수 있다. 대안적으로, 레일(172)이 생략될 수 있고, 대신에 단일 포인트에 고정되고 레일 또는 디바이스를 수직으로 운송하기 위한 임의의 추가 수단에 의해 안내되지 않는 수직으로 연장되는 로봇 암이 사용될 수 있다.
[00164] 따라서, 로봇 디바이스(160)는 다른 모듈(100)의 정렬 및/또는 인덱싱 피처들(예컨대, 레일들(172), 선반들의 챔퍼들, 슬롯 및 핀 피처들, 인덱싱된 모터들)과 맞물릴 수 있다. 이송은 하향 또는 상향일 수 있지만 둘 일 필요는 없다.
[00165] 이전에 논의된 바와 같이, 랙들(210)은 캐러셀(108) 상에 위치결정되어서, 이들이 회전하고 로봇 디바이스가 하나의 평면의 수평 움직임으로 제한된다. 따라서, 하나의 평면에서의 수직 움직임 및 하나의 평면에서의 수평 움직임에 의해, 로봇 디바이스는 랙들(210)의 모든 플레이트들(116)에 액세스할 수 있다.
[00166] 도 10은 다수의 모듈들(100)이 수직 및 수평으로 스택된 어레인지먼트로 제공되는 시스템의 개략도를 도시한다. 이러한 어레인지먼트에서, 냉동기 모듈(126)이 시스템(99)에 제공된다. 냉동기 모듈(126)은 플레이트들(116)을 파지할 수 있는 로봇 디바이스(160)를 갖는다. 로봇 디바이스(160)는 본원에서 설명된 로봇 디바이스들 중 임의의 것일 수 있다. 바이알 피커가 또한 제공될 수 있다(도 15b를 참조하여 더 자세히 설명됨). 냉동기 모듈(126)은 그의 수평 사이드들 상에서 냉장기 모듈(128) 및 플라스틱-웨어 스토어(122)에 수평으로 연결된다. 로봇 디바이스(160)는 이러한 수직으로 연결된 모듈들 사이에서 플레이트들(116)(또는 다른 플라스틱-웨어)을 이송할 수 있다. 냉장기 모듈(128)은 또한 로봇 디바이스(160)를 갖는다. 로봇 디바이스(160)는 본원에서 설명된 로봇 디바이스들 중 임의의 것일 수 있다. 냉장기 모듈(128) 상부 상에 인큐베이터 모듈(124)이 수직으로 스택된다. 이 인큐베이터 모듈(124) 및 냉장기 모듈(128)은 플레이트들(116)(또는 다른 플라스틱-웨어)가 로봇 디바이스(160)의 수직 움직임에 의해 그들 사이에서 이송될 수 있도록 인터페이스를 갖는다. 인큐베이터(124)는 또한 플레이트들을 파지하기 위한 로봇 디바이스(160)를 갖는다. 로봇 디바이스(160)는 본원에서 설명된 로봇 디바이스들 중 임의의 것일 수 있다. 플레이트 디-리더는 선택적으로 인큐베이터(124)에 존재할 수 있다. 인큐베이터 모듈(124)에는 프로세스 모듈(120)이 수평으로 배열된다. 따라서 프로세스 모듈(120)은 냉동기 모듈(126) 상에 수직으로 스택된다. 그러나, 프로세스 모듈(120)과 냉동기 모듈(126) 사이에 어떠한 인터페이스도 없다. 프로세스 모듈(120)은 현미경, 바이알 디-캡퍼들 및 액체 핸들러를 가질 수 있다. 그것은 또한 턴테이블/캐러셀(108)을 갖는다. 그러나, 이 예에서, 플레이트들(116)을 핸들링하기 위한 로봇 디바이스(160)가 프로세스 모듈(120)에 제공되지 않는다. 대신, 플레이트들(116)은 동작들을 수행하는 모듈 내의 캐러셀(108) 및 다른 디바이스들 상에 배치된다. 인큐베이터(124) 및 프로세스 모듈(120)은 인큐베이터의 로봇 디바이스(160)가 인큐베이터로부터 프로세스 모듈(120)의 캐러셀(108) 상으로 플레이트(116)를 전달할 수 있도록 인터페이싱한다. 프로세스 모듈은 플라스틱-웨어 스토어(122)에 수평으로 연결되고 그와 인터페이싱된다. 플라스틱-웨어 스토어(122)는 또한 실온에서 시약들을 포함할 수 있다. 냉동기(126) 및 프로세스 모듈(120) 둘 모두가 플라스틱-웨어 스토어(122)에 수평으로 연결되기 때문에, 플라스틱-웨어 스토어(122)는 시스템(99)의 다른 모듈들(100)에 비해 더블 높이 모듈(double height module)이다. 예컨대, 모듈들은 약 70cm3 큐브들일 수 있다. 그러나 더블 높이 모듈은 약 1.4m의 높이를 가질 수 있다. 동일한 사양의 2개의 모듈들, 즉 2개의 플라스틱-웨어 스토어들(122)이 또한 동일한 효과를 위해 수직으로 스택될 수 있다. 그러나, 이러한 어레인지먼트는 로봇 디바이스들 및 밀봉된 인터페이스들의 비용들을 감소시킬 수 있으며, 여기서 단일 모듈(100)은 요구되는 기능들을 위해 충분히 클 가능성이 적다. 도 10의 플라스틱-웨어 스토어(122)는 플레이트들을 파지하고 플레이트들(116)(또는 다른 플라스틱-웨어)을 프로세스 모듈(120) 및 냉동기(126) 둘 모두로 그리고 이들로부터 전달할 수 있는 로봇 디바이스(160)를 갖는다.
[00167] 위의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 모듈들(100)은 이에 따라 모듈들을 스택하는 것이 가능하도록 서로 호환 가능한 인터페이스 포맷을 갖는다. 이는 특히 모듈의 입방체 구조 및 그 입방체 형상의 정수 배수들인 임의의 특대 모듈들의 경우에 해당한다. 특히, 이는 다른 스토어(122) 상에 스택함으로써 플라스틱-웨어 스토어(122)의 용량의 증가를 허용한다. 플라스틱-웨어 스토어(122)의 용량은 일부 경우들에서 제한될 가능성이 높다. 따라서, 이러한 어레인지먼트는 모듈식 성질을 유지하면서, 시스템(99)이 보충됨 없이 더 긴 기간들 동안 예컨대, 주말들 및 공휴일들에 걸쳐 자율적으로 작동될 수 있게 한다. 일부 실시예들에서, 시스템(99)은 적어도 150 내지 200개의 세포 배양 플레이트들을 배양하는 용량을 갖는다.
[00168] 이는 추가로, 무인으로 작동될 수 있도록 충분한 배지 및 다른 액체들을 저장하기 위해 약 100개의 플레이트들과 등가의 용량을 갖는 냉장기(128)를 요구한다. 특히 각각의 플레이트가 2 일마다 평균 10ml의 배지를 요구하는 경우, 200개의 플레이트들이 하루 1,000ml의 배지가 요구한다. 딥-웰 플레이트들이 약 192ml의 액체를 홀딩하여서, 3일의 배지 공급은 16개의 플레이트들(즉, 3 x 1,000ml/192ml)을 요구하고, 딥-웰 플레이트들은 세포 배양 플레이트 높이의 적어도 2 배를 요구하여서, 배지 하나가 플레이트 슬롯들에서 32개와 등가의 슬롯들을 요구한다. PBS, 트립신 등은 또 다른 40개 초과의 슬롯들을 요구한다. 플라스틱-웨어 스토어(122)은 피펫 팁 상자들이 포함되는지에 의존하여 약 400개의 세포 배양 플레이트들과 등가의 용량을 요구할 수 있다.
[00169] 따라서, 그러한 매우 다수의 플레이트들을 프로세싱하는 것은 시스템(99)의 로봇 디바이스들에 상당한 로드를 부과한다. 액체 핸들러(340)(아래에서 상세히 논의됨)는 거의 최대한으로 작동할 수 있다. 이는 차례로, 사이클 시간이 최소화되도록 요구할 수 있으며, 이는 (프로세스 모듈(120) 안으로 그리고 밖으로의) 플레이트 이송 시간이 최소화되도록 요구할 수 있다. 프로세스 모듈(120)이 로딩 또는 언로딩되는 동안 액체 핸들러(340)는 작동할 수 없기 때문에, 로봇 디바이스(160)는 액체 핸들링 로봇(340)과 직렬로 작동할 수 있다. 예컨대, 로봇 디바이스(160)가 플라스틱-웨어 스토어들(122)로부터 프로세스 모듈(120)로 그리고 그로부터 아이템들을 이송하는 경우, 이는 유효 시스템 용량을 감소시키는 병목이 될 수 있다.
[00170] 또한, 플레이트들의 트래픽은 곤란한 문제일 수 있다. 특히, 플레이트(116)들을 프로세스 모듈(120) 안으로 그리고 밖으로 이송하는 로봇 디바이스(160)는, 플레이트들이 상이한 두 방향들로: 프로세스 모듈로; 그리고 프로세스 모듈 밖으로 로봇 디바이스(160)를 '통과'한다는 의미에서 두 방향들의 트래픽을 갖는다. 특히 고도로 활용되는 로봇 디바이스(160)에서 이러한 양방향 트래픽의 효율적인 핸들링은 난제일 수 있으며, 로봇 디바이스(160)가 병목이 되는 데 기여할 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 시스템(99)은 '버퍼링'을 사용한다. 즉, 인접한 모듈들(100) 안으로의 그리고 밖으로의 랩-웨어의 트래픽을 위해 일시적으로 사용되는 플레이트 슬롯들(110)이 제공된다. 이러한 플레이트 슬롯들(110)은 버퍼들로서 지칭된다. 또한, 버퍼로부터 프로세스 모듈로의, 그리고 재차 역으로의 플레이트들의 이송은 빠르며 움직임들이 적다. 여전히 추가로, 트래픽은 본질적으로 매우 간단하다.
[00171] 인터페이스(134), 즉 이송 슬롯들과 수평으로 평평한 랙(210) 레벨에서, 모듈(100)은 '통과' 슬롯으로서 동작하는 적어도 하나의 이송 슬롯 또는 공간을 가지며, 여기서 로봇 디바이스(160)는 통과 슬롯을 통해, 인터페이스(134)를 통해, 그리고 다른 모듈(100)로 플레이트들(116)을 전달할 수 있다. 인터페이스(134)와 동일한 레벨 상에 있는 모든 이송 슬롯들이 통과 슬롯들인 경우, 이들은 버퍼링을 제공하기 위해 버퍼로서 사용될 수 있다.
[00172] 도 11a 및 도 11b를 참조하면, 프로세스 모듈(120)의 턴테이블의 1/2을 로딩하는 단계들이 도시된다. 플레이트들 또는 다른 랩-웨어는 프로세스 모듈(120)과 인터페이싱하는 모듈(100)(예컨대, 인큐베이터(124))의 버퍼 슬롯들 1 내지 3(도 11a 상에서 211, 212, 213으로서 지칭됨)에 배치될 수 있다. 모듈(100)의 로봇 디바이스(160)는 모듈(100)의 임의의 슬롯(110)으로부터 플레이트들(116)을 피킹하고 이들을 적절한 버퍼 슬롯들(211, 212, 213)에 배치할 수 있다(이전에 논의된 바와 같이, 실시예에서 이것은 로봇 디바이스(160)의 단일 평면에서의 수직 및 방사상 움직임의 조합 및 캐러셀(108)의 회전을 통해 이루어짐). 도 11b를 참조하면, 플레이트들(116)은 프로세스 모듈 턴테이블/캐러셀(108) 상의 원하는 위치에서 플레이트들이 끝나게 하는 순서로 배치될 수 있다. 이 버퍼링은 프로세스 모듈(120)이 작동하는(예컨대, 액체 핸들링을 수행하는 동안) 동안 행해질 수 있다.
[00173] 프로세스 모듈(120)을 로딩하는 단계들을 고려하면, 스토어 모듈(100)의 캐러셀(108)은 예컨대, 버퍼/이송 슬롯 1(211)을 프로세스 모듈(120)에 대한 인터페이스(134)와 정렬하기 위해 회전한다. 프로세스 모듈(120)의 캐러셀(108)은 회전하여 이송 슬롯을 인터페이스(134)와 정렬시킨다. 스토어 모듈(100)의 로봇 디바이스(160)는 그 후, 이송 슬롯으로부터, 필요에 따라 개방되는 도어(130)를 가질 수 있는 인터페이스(134)를 통해, 프로세스 모듈(120)의 캐러셀(108)의 이송 슬롯으로 제1 플레이트(116)를 푸시하고, 로봇 디바이스(160)는 스토어 모듈(100)의 캐러셀(108)의 중심 웰(112)로 후퇴한다. 그 후 모듈(100)의 캐러셀(108)이 회전하여, 다음 이송 슬롯인 버퍼 슬롯 2(212)(이송될 다음 랩-웨어 아이템을 운반함)을 인터페이스(134)와 정렬한다. 동시에, 프로세스 모듈(120)의 캐러셀(108)은 회전하여 다음 이송 슬롯을 인터페이스(134)와 정렬시킨다. 로봇 디바이스(160)는 그 후 이송 슬롯으로부터, 인터페이스(134)를 통해, 프로세스 모듈 캐러셀(108)의 이송 슬롯으로 제2 플레이트를 푸시하고, 그 후 그의 모듈(100)의 캐러셀(108)의 중심 웰(112)로 후퇴한다. 나머지 플레이트를 이송하기 위해 동작이 한 번 더 반복된다. 이 예에서, 프로세스 모듈(120)의 캐러셀들(108) 및 개개의 저장 모듈(100)은 다음 동작을 시작하기 위해 캐러셀(108) 상의 다음 플레이트 슬롯(110)으로 회전할 수 있다. 따라서, 수평 평면 상에 8개의 플레이트 슬롯(110)을 갖는 캐러셀(108)의 경우, 캐러셀(108)은 전체 회전의 1/8만큼만을 회전할 필요가 있을 것이다. 이는 이송 동작들 사이의 움직임 및 이에 따른 시간을 감소시킨다.
[00174] 선행 예들은 단일 모듈(100)이 프로세스 모듈(120)에 플레이트들을 공급하는 것을 설명하지만, 더 많은 모듈들이 프로세스 모듈(120)에 동시에 공급할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이러한 모듈들은 일반적으로 프로세스 모듈(120)의 대향하는 사이드들 상에 있다. 이는 프로세스 모듈(120)의 캐러셀(108)의 각각의 절반이 동시에 채워질(또는 비워질) 것이므로, 프로세스 모듈(120)로의 가장 효율적인 이송을 허용할 것이다.
[00175] 도 12a 내지 12f에 도시된 실시예에서, 2개의 모듈들(100)은 인큐베이터(124) 및 플라스틱-웨어 스토어(122)일 것이다. 이들 2개의 모듈들(100)은 대부분의 아이템들을 프로세스 모듈(120)에 공급한다. 도 12a는 예시적인 화살표들을 사용하여 플레이트들(116)의 흐름을 도시한다. 또한, 프로세스 모듈(120)의 언로딩 및 로딩은 일반적으로 일시정지(pause) 없이 순차적으로 일어날 것이다. 일반적으로, 각각의 모듈(100)은 프로세스 모듈(120)로 이송될 준비가 된 대략 4개의 플레이트들을 그의 버퍼, 즉 이송 슬롯들에 로딩할 것이다. 도 12b는 시작 포지션을 도시하며, 여기서 모듈들(100)은 버퍼링되고 프로세스 모듈(120)은 플레이트들(116)로 가득 차 있다. 예컨대, 도시된 바와 같이 프로세스 모듈(120)의 캐러셀(108)이 8개의 플레이트들을 홀딩하고 모듈들(100)의 캐러셀들(108)이 8개의 버퍼 포지션들을 갖는 경우, 2개의 모듈(100)의 결합된 용량은 이송 슬롯들에서 8개 까지의 플레이트들(116)을 버퍼링할 수 있다. 도 12c는 플레이트들(116)의 제1 이송을 도시한다. 사용 시에, 하나의 모듈(100)은 이 총계의 절반 초과를 버퍼링할 수 있고, 다른 모듈(100)은 시스템(99)의 요건들에 따라 총계의 나머지를 버퍼링할 수 있다. 마찬가지로, 각각의 모듈(100)은 통상적으로, 프로세스 모듈(120)로부터 아이템들을 수신할 준비가 되도록 그의 버퍼에서 4개의 이송 슬롯들을 비워둘 것이다. 위와 마찬가지로, 플레이트(116)는 이송 슬롯 층 상에서 구성될 수 있어서, 이들은 인접 슬롯들에 있도록 요구되고, 이에 따라 일련의 1/8 회전(turn)들만이 요구되며, 이는 캐러셀(108)들 모두가 하나의 슬롯씩 회전하는 도 12d에서 도시된다. 프로세스 모듈(120)의 전체 언로딩이 도 12e에서 도시되며, 여기서 모듈들(100)은 프로세스 모듈(120)로부터 언로딩되고 로드될 플레이트들의 혼합물을 갖는다. 도 12f는 그 후 프로세스 모듈(120)을 로딩하는 제1 단계를 도시한다.
[00176] 도 10에 도시된 것과 같은 더 큰 시스템(99)을 고려하면, 플레이트들(116)은 다른 모듈(100)로부터, 프로세스 모듈(120)과 인터페이싱하는 모듈(100)로 버퍼링될 수 있다. 예컨대, 배지는 통상적으로 냉장기(128)에 저장되지만 인큐베이터(124)에서 예열된다. 냉동된 아이템들은 필요에 따라 냉장기(128), 플라스틱-웨어 스토어(122) 또는 인큐베이터(124)에서 버퍼링될 수 있다. 따라서, 시스템(99)은 프로세스 모듈(120)이 작동하는 동안 하나의 모듈(100)로부터 다른 모듈로 플레이트들(116)을 이송할 수 있다. 예컨대, 냉장기(128)는 사이클 시간들을 최소화하도록 프로세스 모듈(120)이 작동하는 동안 인큐베이터(124)로 이송할 수 있다. 이 예(도시되지 않음)에서, 냉장기(128)는 플라스틱-웨어 스토어(122)와 인터페이싱되고, 플라스틱-웨어 스토어(122)는 인큐베이터(124)와 인터페이싱되어 이송 동안 온도 외란(temperature disturbance)들을 최소화한다. 마찬가지로, 다른 곳에서 언급된 바와 같이, 냉동기(126)가 냉장기(128)와 인터페이싱되고, 시스템(99)이 냉장기(128)를 통해 냉동기(126)에 액세스하여 냉동기(126)에서 온도 외란들을 최소화하는 것이 유리하다.
[00177] 플레이트 슬롯들(110)은 중심 웰(112)을 향하는 더 넓은 에지를 갖는 것으로 도 11a 내지 도 12f에서 도시된다. 플레이트 슬롯들(110)의 배향은 최상의 효율을 위해 필요에 따라 변경될 수 있다.
[00178] 수직으로 스택된 모듈들(100)은 또한 모듈(100)의 외부 사이드 상에 위치결정되는 사람이 접근 가능한 도어들을 허용하며, 이를 통해, 시스템(99)은 예컨대, 편리한 높이의 새로운 랩-웨어로 보충된다. 이러한 외부 도어는 예컨대, 플라스틱-웨어 스토어(122) 또는 냉장기(128) 상에 위치결정될 수 있다. 대안적으로, 일상적으로 인간-액세스 가능한 도어를 갖는 유일한 모듈(100)인 전용 로드 로크가 존재할 수 있으며, 이를 통해 사용자들은 소모품들, 세포들을 갖는 플레이트들 또는 샘플들을 시스템(99)과 교환할 수 있다.
[00179] 모듈을 수직으로 스택하는 것은 인큐베이터(124)의 도어(인터페이스 도어(130, 230) 또는 인간 액세스를 위한 외부 도어)가 벽 상에서 낮게 배치될 수 있게 하여, 도어가 개방될 때 따뜻하고 습한 CO2 풍부 공기 유출을 최소화한다. 그것은 또한, 냉장기(128) 및 냉동기(126)가 시스템(99)에서 낮게 배치될 수 있게 하며, 이는 도어들(인터페이스 도어들(130, 230) 또는 인간 액세스를 위한 외부 도어)이 사이드들 상에서 높게 배치되는 것을 의미하며, 이는 도어들이 개방될 때 그러한 스토어들(126, 128)로부터의 차가운 공기 유출을 최소화한다.
[00180] 모듈 및 인터페이스 혁신들이 캐러셀과 함께 사용되는 것으로 제한되는 것이 아니라, 예컨대, 종래의 로봇 암들 또는 갠트리 로봇들 또는 유사물과 함께 사용될 수 있는 방법을 예시하는 다른 가능한 실시예들이 도시된다.
[00181] 도 28a를 참조하면, 4개의 모듈들(100)의 중앙(400)에 로봇 디바이스(160)가 존재한다. 암(160)은 중심 축을 중심으로 회전하고, 그래버(162)는 병진으로 이동하여 모듈(100)의 안으로 그리고 밖으로 플레이트들(116)을 이동시킬 수 있으며, 로봇 디바이스(160)는 중심 축을 따라 수직으로 이동한다. 모듈들 중 하나는 스토어들(122)일 수 있다. 스토어들(122)은 내부 랙들(210)의 임의의 레벨에 대한 로봇 디바이스(160) 액세스를 허용하도록 전체 높이 수직 도어들(402)을 선택적으로 갖는다. 다른 도어들이 또한 전체 높이 도어들(402)일 수 있다. 모듈들(100)의 캐러셀들(108)은 요구된 플레이트 슬롯들(110)에 대한 액세스를 허용하도록 회전한다. 캐러셀(108)의 회전 및 로봇 디바이스(160)의 수직 움직임은 모듈들(100)의 임의의 플레이트 슬롯(110)에 대한 로봇 디바이스 액세스를 허용할 것이다. 따라서, 프로세스 모듈(124)의 작업 데크 캐러셀(108)의 회전 또는 캐러셀들(108)의 회전과 함께 로봇 디바이스(110)의 움직임들(그의 축을 중심으로 한 회전, 그의 축을 따른 이동, 모듈들(100) 안으로 그리고 밖으로 병진운동)의 조합은 로봇 디바이스(160)가 시스템(99)의 어느 곳으로든 임의의 플레이트(116)를 이송할 수 있게 한다. 이는 움직임들이 간단하고 프로그래밍하기 쉬우며 하드웨어 관점으로부터, 간단하고 신뢰할 수 있다는 이점을 갖는다.
[00182] 그래버(162)는 도어들(402) 또는 인터페이스들(130)에 대해 기계적으로 또는 광학적으로 (예컨대, 기계 비전 또는 광학 또는 자기 센서들을 사용하여) 정렬되거나 인덱싱될 수 있다. 인터페이스들(130)은 이미 설명된 바와 같이, 챔퍼들과 같은 피처들, 또는 핀 및 슬롯 피처들과 같은 피처들을 포함하는 기계적 정렬 피처들을 가질 수 있다. 그래버(162) 또는 그래버(162) 상의 손목은 챔퍼들과 같은 정렬 피처들과의 정렬을 허용하기 위해 일부 컴플라이언스(compliance)를 가질 수 있다. 로봇 디바이스(160)는 (예컨대, 도어들(402) 상의) 그래버(162)가 도어(402)를 트랜지션할 때 챔퍼들이 일반적으로 그래버(162)에 의해 접촉되지 않지만 그래버(162)가 오정렬된 경우에만 챔퍼들과 접촉하도록 정렬될 수 있다. 챔퍼들과의 접촉은 오정렬을 동적으로 또는 기계적으로 정정할 수 있다. 챔퍼들은 수평 평면, 수직 평면, 또는 둘 모두에서 그래버(162)를 정정할 수 있다. 챔퍼들과의 접촉은 로봇 디바이스(160)의 정렬을 정정하는데 사용될 수 있는 피드백을 추가로 제공할 수 있다.
[00183] 도 28b는 모듈들(100) 사이 중앙(400)에 배치된 로봇 디바이스(160)의 측면도를 도시한다. 여기서 수직으로 스택된 모듈들(100)이 제공된다. 로봇 디바이스(160)는 모든 모듈들(100)이 도어들(402) 또는 인터페이스들(130)을 통해 도달될 수 있도록 수직 움직임을 가질 수 있다. 랙들(210)을 갖는 캐러셀(108) 및 그 위에 위치결정되는 작업 데크(330)가 회전될 수 있어서, 로봇 디바이스(160)는 요구 플레이트 슬롯(110)에 액세스할 수 있다.
[00184] 도 30을 참조하면, 모듈(100)의 랙(210)과 상호작용하는 로봇 디바이스(160)의 확대도가 도시된다. 여기서 그래버(162)는 적절한 랩-웨어(300)를 파지하기 위해 모듈로 확장될 수 있도록 크기가 정해진다.
[00185] 예컨대, 도 28에서 이전에 설명된 바와 같은 시스템(99)은 또한 이미 설명된 바와 같이 표준화된 인터페이스들을 가질 수 있다. 시스템(99)은 이미 설명된 바와 같이 회전 작업 데크(330)를 가질 수 있다. 시스템(99)은 모든 랩-웨어(300)가 동일한 방식으로 핸들링될 수 있게 하는 표준화된 랩-웨어 세트(300)를 가질 수 있다. 시스템(99)은 SLAS 마이크로플레이트(116) 포맷으로 설명된 완전한 랩-웨어의 세트(300)만을 사용하여 복잡한 워크플로우들이 시스템(99)에 의해 자율적으로 실행될 수 있게 하는 이미 설명된 방법들을 사용할 수 있다. 이러한 피처들은 모두 모듈들(100)의 중앙(400)에 있는 단일 로봇 디바이스(160)로 간단하고 신뢰할 수 있는 핸들링을 가능하게 하기 위해 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 이러한 피처들을 조합하여 사용하는 것은 시스템이 30.000개 초과의 또는 60.000개 초과의 플레이트 이송 또는 움직임 이벤트들의 장애들 간의 평균 시간을 달성하는 것을 가능하게 할 수 있으며, 여기서 '장애들 간의 평균 시간'은 장애들 사이의 플레이트 이송 또는 움직임들의 수의 산술 평균을 의미하며, 장애는 인간이 문제를 해결할 수 있을 때까지 시스템을 중단시키는 오류이다.
[00186] 대안적으로, 6-축 암들과 같이 보다 유연한 로봇 암이 사용될 수 있다. 머신 비전은 신뢰성을 증가시키기 위해 시스템을 보강하는 데 사용될 수 있다. 시스템(99)은 수평으로 하나의 레벨 상에 배치될 수 있다. 로봇 디바이스(160)는 도어들(402) 또는 인터페이스들(130)에 대해 인덱싱되는 레일들 상에서 움직일 수 있다.
[00187] 도 29a 및 도 29b를 참조하면, 로봇 디바이스(160)는 중앙(400)에 재차 위치결정되며, 모듈들이 그 주위에 있을 수 있다. 그러나, 로봇 디바이스(160)는 중앙(400)에 또한 위치결정되는 턴테이블(404)을 채우는 암(406)일 수 있다. 암(406)은 모듈들(100)의 플레이트 슬롯들(110)과 턴테이블(404) 사이에서 플레이트(116)를 수평으로 이송할 수 있다. 암(406)은 추가로 다른 모듈들(100)에 액세스하기 위해 중심 축을 중심으로 회전할 수 있다. 암은 중심 축을 따라 수직으로 이동한다. 턴테이블(404)은 또한 수직으로 이동하고 회전한다. 로봇 디바이스(160)를 지지하고 정렬을 유지하거나 도어들 또는 인터페이스들에 로봇 디바이스(160)를 연결 또는 인덱싱하기 위한 수직 레일들(408)이 존재할 수 있다.
[00188] 도 29a 및 도 29b의 실시예에서, 턴테이블(404)은 임시 저장 또는 매거진으로서 기능할 수 있고, 플레이트(116)가 그로부터 프로세스 모듈(124)의 캐러셀(108)로 이송될 수 있다.
[00189] 이제 도 31a 및 도 31b를 참조하면, 턴테이블(404)이 프로세스 모듈(124)로 전달될 수 있다. 2개의 턴테이블들(404)이 추가로 존재할 수 있어서, 하나의 턴테이블은 작업이 행해지는 프로세스 모듈(124)에 있을 수 있고, 제2 턴테이블은 제1 턴테이블이 착수되는 동안 로딩될 수 있다. 턴테이블들(404)은 그 후 교환될 수 있다.
[00190] 도 32는 수직 랙인 매거진(410)을 갖는 로봇 디바이스(160)를 도시한다. 로봇 디바이스(160)는 다음 워크플로우를 위한 플레이트들(116) 및 다른 랩-웨어(300)를 매거진(410)으로 수집하고 그 후 이들을 매거진(410)으로부터 프로세스 모듈(124)로 이송한다. 이는 로봇 디바이스(160)이 한 번에 하나의 아이템을 갖는 프로세스 모듈(124)과 다양한 모듈들(100) 사이를 이동하는데 있어서의 지연을 회피한다. 로봇 디바이스(160)는 추가로 2개의 매거진들(410)을 가질 수 있다. 그것은 프로세스 모듈(124)에 로딩될 다음 아이템들을 하나의 매거진(410)에 로딩할 수 있다. 그것은 그 후, 프로세스 모듈(124)을 제2 매거진(410)으로 언로딩하고, 제1 매거진(410)에서 프로세스 모듈(124)을 재로딩하고, 그 후 제2 매거진(410)을 관련 모듈들(100)로 언로딩한다.
[00191] 도 33을 참조하면, 모듈들(100)은 2개의 마주보는 행들로 배열될 수 있다. 이들은 레일들(412) 또는 갠트리와 같은 유사한 고정 트랙 상에서 모듈들 사이를 이동하는 로봇 디바이스(160)에 의해 액세스될 수 있다. 로봇 디바이스(160)는 모듈들(100) 상의 도어들(402) 또는 인터페이스들(130)에 기계적으로 또는 광학적으로 인덱싱될 수 있는데, 예컨대, 로봇 디바이스(160)는 고정된 레일 상에서 또는 도어들(402) 또는 인터페이스들(130)에 대해 이동할 수 있다.
[00192] 도 33의 로봇 디바이스(160)의 경우, 무거운 로봇 디바이스(160) 또는 긴 이동 거리, 이에 따른 긴 레일들(412) 또는 빠른 이동 속도들 중 하나 이상을 회피하는 것이 바람직할 수 있는데, 그 이유는 이것이 시스템을 정렬에서 벗어나게 하는데 취약하게 만들기 때문이다. 로봇들은 본질적으로 매우 정확할 수 있지만, 로봇들이 모듈에 정렬되거나 고정되는 메커니즘 또는 고정물들은 구부러지거나 뒤틀리거나 드리프트되고 그리하여 정렬에서 벗어날 수 있다.
[00193] 모듈들(100)은 캐러셀들(108)을 사용하는 것으로 제한될 필요가 없지만, 대신 직사각형으로 배열된 랙들(210)을 갖는 모듈들(100)을 사용하고, 랙들(210)에 대한 액세스는 바이알, 레일 또는 회전 랙 시스템일 수 있다. 직사각형으로 배열된 랙들은 캐러셀들(108)보다 공간 효율적이고 조밀하다.
[00194] 따라서, 이전에 설명된 시스템들(99)은 모듈들(100) 외부에 안착되는 로봇 디바이스(160)를 사용할 수 있다. 이는 이전에 설명된 단순화된 핸들링(제한된 축들을 따른 제한된 움직임들, 수평 이송들, 고정된 인터페이스들, 단일 플라스틱-웨어 핸들링 포맷 등)에 의해 실용적이 된다. 로봇 디바이스(160)는 모듈들(100) 상의 인터페이스들(130)과 인터페이싱할 수 있는데, 예컨대, 그래버(162)는 도어들(402)에 인덱싱되거나 정렬될 수 있다. 로봇 디바이스(160)는 레일들(412) 상에서 움직일 수 있으며, 여기서 레일들(412)은 인터페이스(130)에 고정된다. 모듈들(100)은 고정된 인터페이스 포맷을 가질 수 있다.
[00195] 도 34를 참조하면, 이미지가 좌측으로부터 우측으로 고려될 때 동작 시퀀스가 도시된다. 플레이트 슬롯들(110)을 갖는 랙들(210)을 갖는 모듈(100)이 제공된다. 프로세스 모듈(124)이 모듈(100) 상에 수직으로 스택된다. 로봇 디바이스(160)는 도 9a 및 도 9b를 참조하여 앞서 논의된 바와 같이 레일(172) 상의 모듈들(100) 사이를 이동한다. 그러나, 프로세스 모듈(124)은 프로세스 모듈(124)의 공간이 액체 핸들러들, 디-캡핑 기계들 등에 의해 점유되기 때문에 랙들(210)을 갖지 않는다. 따라서 프로세스 모듈(124)은 작업 데크(330)를 갖는 캐러셀(108)을 갖는다. 랩-웨어(300) 및 플레이트들(116)을 작업 데크(330)에 전달하기 위해, 작업 데크(330)의 중앙 부분은, 이미 설명된 중심 웰(112)과 매우 유사하게 로봇 디바이스(160)가 부분적으로 통과할 수 있도록 점유되지 않는다. 연속적인 이미지로 도시된 바와 같이, 로봇 핸들러(160)는 부분적으로 프로세스 모듈(124)로 전달되고 플레이트(116)를 작업 데크(330) 상의 타겟 플레이트 슬롯(110)으로 핸드 오프할 수 있다. 따라서, 플레이트들(116) 및 랩-웨어(300)의 수직 전달이 허용된다. 이는 플레이트들(116)의 이송을 위해 그리고 수직 이송에 필요한 레일들(172)의 가능한 결여로 인해 프로세스 모듈(124)에 필요한 공간을 감소시킬 수 있다.
[00196] 위에서 예시된 예들은 회전 피처들(예컨대, 플레이트 호텔들을 갖는 캐러셀들)로서 구현된 모듈들을 도시하지만, 당업자들은 설명된 피처들 및 원리들이 다른 종류들의 모듈 또는 이송들에 적용될 수 있음을 인식할 것이다.
[00197] 도 35는 도 1에 개시된 바와 같은 대안적인 디바이스를 도시한다.
[00198] 작업 데스크 플레이트 슬롯들(110)은 작업 데크(330)의 상부 측 및 하부측으로 개방되는 윈도우들(111)을 갖는다. 윈도우들(111)은 작업 데스크 플레이트 슬롯(110)으로부터 플레이트, 예컨대, 세포 배양 플레이트(116)를 들어올리기 위해 그리퍼(도시되지 않음)의 암에 대해 사용된다. 그리퍼는 플레이트 하부측의 리세스 내로 피팅되는 돌출부를 갖는 트레이를 가질 수 있다.
[00199] 도 35는 추가로, 하우징(102) 또는 회전 가능 작업 데크(330)에 대해 상이한 포지션들에 로케이팅되는 제1 이송 인터페이스(133) 및 제2 이송 인터페이스(134)를 도시한다. 제1 이송 인터페이스(133)는 제1 저장 모듈(도 35에 도시되지 않았지만 위에서 설명됨)과 연통할 수 있다. 제2 이송 인터페이스(134)는 제2 저장 디바이스(도 35에 도시되지 않았지만 위에서 개시됨)와 연통하게 될 수 있다. 저장 모듈들 중 하나는 위에서 개시된 바와 같은 세포 배양 플레이트들(116)을 저장할 수 있다. 다른 저장 모듈은 위에서 설명된 바와 같은 랩-웨어 또는 위에서 설명된 바와 같은 세포 배양 플레이트들에 적용하기 위한 액체 배지들을 저장할 수 있다.
[00200] 도 36 및 도 37은 직사각형 형상의 바닥(302)을 갖는 단일 웰 플레이트(301)를 도시한다. 단일 웰 플레이트(301)는 위에서 설명된 바와 같은 마이크로플레이트 풋프린트를 갖는다(폭 85,5 +/- 1mm; 길이 127,8 +/- 1mm).
[00201] 단일 웰 플레이트(301)는 상부 에지(304)를 갖는 4개의 벽들(303)을 포함한다. 호일(플라스틱 호일)이 에지(304)에 밀봉되고 벽(303)에 의해 인클로징되는 웰(307)의 최상부 어퍼처를 커버한다. 호일(305)과 에지(304)의 연결은 열 밀봉 연결이다. 플레이트(301)는 공급자로부터 생물학 실험실 시스템으로 액체 배지들을 운송하는 데 사용될 수 있다. 플레이트(301)의 밀봉된 어퍼처는 뚜껑(309)에 의해 커버될 수 있다.
[00202] 호일(305)은 웰(307) 내부에 저장된 액체를 흡인하기 위해 액체 핸들러(340)의 피펫 팁에 의해 파괴될 수 있다.
[00203] 도 38 및 도 39는 하나의 모듈(100)과 다른 모듈(120) 사이에서 이동되는 플레이트에 대한 통로를 형성하는 밀봉 엘리먼트(11)를 도시하며, 여기서 하나의 모듈(100)은 저장 모듈일 수 있고 다른 모듈(120)은 또한 프로세스 모듈 또는 저장 모듈(100)일 수 있다. 프레임(315) 사이에 로케이팅되는 밀봉 엘리먼트(311) 및 프레임(315)에 의해 형성된 어퍼처(150)의 높이는 도시된 것보다 클 수 있다. 인터페이스(134)의 높이는 인터페이스(134)를 통해 마이크로플레이트를 단지 이동시키기에 충분하다. 인터페이스(134)는 모듈(100)에 저장되는 최고 디바이스 또는 병의 높이보다 더 높은 균일한 높이를 가질 수 있다. 이러한 모든 피처들은 결합되어 랩-웨어 프로세스를 훨씬 더 간단하고 더 신뢰할 수 있게 만들고 소프트웨어를 작성 및 디버깅하기에 더 빠르고 쉽게 만들 수 있으며 궁극적으로 시스템의 소프트웨어가 안정적이 된다. 이는 불안정한 소프트웨어가 주요 예방 팩터들 중 하나인 최신 기술과 대조적이다.
Claims (16)
- 생물학적 시스템으로서,
세포 배양물들(cell cultures)과 같은 생물학적 재료를 운반(carrying)하는 제1 캐리어(116)를 저장하는 제1 저장 모듈(124),
액체를 운반하는 제2 캐리어 및 피펫 팁 상자(pipette tip box)(324)를 운반하는 제3 캐리어를 저장하는 적어도 하나의 제2 저장 모듈(100, 122),
하우징(102),
상기 하우징(102) 내에 로케이팅되는 작업 데크(330) ― 상기 작업 데크(330)는 상기 제1 캐리어, 상기 제2 캐리어 및 상기 제3 캐리어를 각각 수용하기 위한 제1 작업 데크 플레이트 슬롯, 제2 작업 데크 플레이트 슬롯 및 제3 작업 데크 플레이트 슬롯을 포함하는 복수의 작업 데크 플레이트 슬롯들(110)을 갖고, 상기 작업 데크 플레이트 슬롯들(110)은 상기 작업 데크(330)의 회전 중심 축을 기준으로 방사상으로 배열되며, 균일한 형상 및 크기를 가짐 ― ,
상기 액체를 흡인하기 위한 적어도 하나의 피펫을 포함하는 액체 핸들링 로봇(340),
상기 제1 캐리어(116)를 위한 상기 제1 저장 모듈(124)과 연통하는 제1 이송 인터페이스(133),
상기 적어도 하나의 제2 저장 모듈(100, 122)과 연통하는 적어도 하나의 제2 이송 인터페이스(134)를 포함하고,
상기 작업 데크(330)는 복수의 작업 포지션들 사이에서 회전 가능하고,
상기 작업 포지션들 중 제1 작업 포지션에서, 상기 제1 캐리어(116)는 상기 액체 핸들링 로봇(340)의 동작 포인트 아래에 로케이팅되고,
상기 작업 포지션들 중 제2 작업 포지션에서, 상기 제1 캐리어(116)는 상기 하우징(102)의 외부와 상기 제1 작업 데크 플레이트 슬롯(110) 사이에서 상기 제1 캐리어(116)의 이송을 위해 상기 제1 이송 인터페이스(133)와 정렬되고,
상기 작업 포지션들 중 제3 작업 포지션에서, 상기 작업 데크 플레이트 슬롯들(110)의 상기 제2 및 제3 작업 데크 플레이트 슬롯들에 의해 각각 수용되는 상기 제2 캐리어 및 상기 제3 캐리어 중 적어도 하나는, 상기 하우징의 외부와 상기 제2 작업 데크 플레이트 슬롯(110) 및 상기 제3 작업 데크 플레이트 슬롯(110) 중 적어도 하나 사이에서 상기 제2 캐리어 및 상기 제3 캐리어 중 적어도 하나를 이송하기 위해 상기 적어도 하나의 제2 이송 인터페이스(134)와 정렬되고,
상기 액체 핸들링 로봇(340)은, 상기 제2 작업 데크 플레이트 슬롯(110)에 로케이팅된 상기 제2 캐리어로부터 액체를 흡인하고 상기 제1 작업 데크 플레이트 슬롯(110)에 로케이팅된 상기 제1 캐리어로 상기 액체를 운송하며 그리고 상기 제3 작업 데크 플레이트 슬롯(110)에 로케이팅된 상기 피펫 팁 상자(324)로부터 팁들을 파지하기 위해, 회전 가능한 상기 작업 데크(330)의 회전 평면에 평행하게 연장되는 평면에서 상이한 작업 데크 플레이트 슬롯들(110)로 이동 가능한,
생물학적 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 작업 데크(330) 위에 위치결정된 현미경(342), 캡퍼/디-캡퍼(de-capper) 로봇(344) 또는 리더/디-리더(de-lidder) 로봇(346) 중 어느 하나를 더 포함하는,
생물학적 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 복수의 작업 데크 플레이트 슬롯들(110)의 각각은 상기 작업 데크(330)의 표면 내로 리세싱되는,
생물학적 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 복수의 작업 데크 플레이트 슬롯들(110)의 각각은 상기 작업 데크(330)의 에지로 개방되는,
생물학적 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 복수의 작업 데크 플레이트 슬롯들(110)의 각각은 상기 제1 캐리어(116), 제2 캐리어 및 제3 캐리어의 각각을 들어올리기 위해 상기 복수의 작업 데크 플레이트 슬롯들(110)의 각각에 로케이팅되는 상기 제1 캐리어(116), 제2 캐리어 및 제3 캐리어의 각각 아래의 리세스에 도달하는 핸들링 암을 위한 리세스(111)를 포함하는,
생물학적 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 복수의 작업 데크 플레이트 슬롯들(110)의 각각은 상기 작업 데크(330)의 외부 에지에 정렬 수단(144)을 포함하고, 상기 정렬 수단(144)은 상기 모듈의 중심에 대한 거리가 감소함에 따라 감소하는 상기 복수의 작업 데크 플레이트 슬롯들(110)의 각각에 대한 입구의 폭을 규정하는,
생물학적 시스템. - 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 작업 데크(330)는 상기 복수의 작업 데크 플레이트 슬롯들(110)의 각각 상에서 상기 액체 핸들링 로봇(340)에 의한 동작을 위한 포지션을 제공하기 위한, 또는 상기 복수의 작업 데크 플레이트 슬롯들(110)의 각각을 상기 제1 이송 인터페이스(133) 또는 상기 적어도 하나의 제2 이송 인터페이스(134)와 정렬하기 위한 포지션을 제공하기 위한 하나 이상의 포지션들로 인덱싱되는,
생물학적 시스템. - 생물학적 시스템을 위한 프로세스 모듈(120)을 동작시키기 위한 방법으로서,
상기 시스템은,
하우징(102),
상기 하우징(102) 내에 로케이팅되는 회전 가능한 작업 데크(330) ― 상기 작업 데크(330)는, 제1 작업 데크 플레이트 슬롯에 세포 배양물들과 같은 생물학적 재료를 운반하는 적어도 하나의 제1 캐리어(116)를 수용하고 제2 작업 데크 플레이트 슬롯에 액체를 운반하는 적어도 하나의 제2 캐리어를 수용하며 제3 작업 데크 플레이트 슬롯에 피펫 팁 상자(324)를 운반하는 적어도 하나의 제3 캐리어를 수용하기 위한 복수의 작업 데크 플레이트 슬롯들(110)을 갖고, 상기 작업 데크 플레이트 슬롯들(110)은 상기 작업 데크(330)의 회전 중심 축을 기준으로 방사상으로 배열되며, 균일한 형상 및 크기를 가짐 ― ,
상기 액체를 흡인하기 위한 적어도 하나의 피펫을 포함하고 그리고 상기 작업 데크(330)의 회전 평면에 평행하게 연장되는 평면에서 상이한 작업 데크 플레이트 슬롯들(110)로 이동 가능한 액체 핸들링 로봇(340),
제1 이송 인터페이스(133), 및
적어도 하나의 제2 이송 인터페이스(134)를 포함하고,
상기 방법은,
상기 하우징(102)의 외부로부터 상기 제1 이송 인터페이스(133)를 통해 상기 적어도 하나의 제1 캐리어(116)를 상기 제1 작업 데크 플레이트 슬롯(110)으로 이송하는 단계,
상기 하우징(102)의 외부로부터 상기 적어도 하나의 제2 이송 인터페이스(134)를 통해 상기 적어도 하나의 제2 캐리어를 상기 제2 작업 데크 플레이트 슬롯(110)으로 이송하는 단계,
상기 하우징(102)의 외부로부터 상기 적어도 하나의 제2 이송 인터페이스(134)를 통해 상기 적어도 하나의 제3 캐리어를 상기 제3 작업 데크 플레이트 슬롯(110)으로 이송하는 단계,
상기 작업 데크(330)를 상이한 포지션으로 이동시키는 단계,
회전 가능한 상기 작업 데크(330)의 회전 평면에 평행하게 연장되는 평면에서 상기 액체 핸들링 로봇(340)을 상이한 작업 데크 플레이트 슬롯들(110)로 이동시키고 상기 제3 작업 데크 플레이트 슬롯(110)에 로케이팅된 상기 피펫 팁 상자(324)로부터 피펫 팁들을 파지하는 단계,
상기 제2 작업 데크 플레이트 슬롯(110)에 로케이팅된 상기 제2 캐리어로부터 액체를 흡인하는 단계,
상기 제1 작업 데크 플레이트 슬롯(110)에 로케이팅된 상기 제1 캐리어로 액체를 운송하는 단계,
상기 피펫 팁들을 사용하여 상기 제1 캐리어(116)에 액체를 도포하는 단계,
상기 작업 데크(330)를 상이한 작업 포지션으로 이동시키는 단계, 및
상기 제1 이송 인터페이스(133) 및 상기 적어도 하나의 제2 이송 인터페이스(134)를 통해 상기 제1 캐리어(116)를 배출하는 단계를 포함하는,
방법. - 제8 항에 있어서,
상기 작업 데크(330) 위에 위치결정된 현미경(342), 캡퍼/디-캡퍼(de-capper) 로봇(344) 또는 리더/디-리더(de-lidder) 로봇(346) 중 어느 하나를 더 포함하는,
방법. - 제8 항에 있어서,
상기 복수의 작업 데크 플레이트 슬롯(110)의 각각은 상기 작업 데크(330)의 표면 내로 리세싱되는,
방법. - 제8 항에 있어서,
상기 복수의 작업 데크 플레이트 슬롯들(110)의 각각은 상기 작업 데크(330)의 에지로 개방되는,
방법. - 제8 항에 있어서,
상기 복수의 작업 데크 플레이트 슬롯들(110)의 각각은 상기 제1 캐리어(116), 제2 캐리어 및 제3 캐리어의 각각을 들어올리기 위해 상기 복수의 작업 데크 플레이트 슬롯들(110)의 각각에 로케이팅되는 상기 제1 캐리어(116), 제2 캐리어 및 제3 캐리어의 각각 아래의 리세스에 도달하는 핸들링 암을 위한 리세스(111)를 포함하는,
방법. - 제8 항에 있어서,
상기 복수의 작업 데크 플레이트 슬롯들(110)의 각각은 상기 작업 데크(330)의 외부 에지에 정렬 수단(144)을 포함하고, 상기 정렬 수단(144)은 상기 모듈의 중심에 대한 거리가 감소함에 따라 감소하는 상기 복수의 작업 데크 플레이트 슬롯들(110)의 각각에 대한 입구의 폭을 규정하는,
방법. - 제8 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 작업 데크(330)는 상기 복수의 작업 데크 플레이트 슬롯들(110)의 각각 상에서 상기 액체 핸들링 로봇(340)에 의한 동작을 위한 포지션을 제공하기 위한, 또는 상기 복수의 작업 데크 플레이트 슬롯들(110)의 각각을 상기 제1 이송 인터페이스(133) 또는 상기 적어도 하나의 제2 이송 인터페이스(134)와 정렬하기 위한 포지션을 제공하기 위한 하나 이상의 포지션들로 인덱싱되는,
방법. - 삭제
- 삭제
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