KR20110120881A - 이중 이동상 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

이동성의 길쭉한 고체상, 예를 들어 리본을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위한 장치 및 시스템, 및 예를 들어 고체상 합성에서 그를 사용하는 방법을 개시한다. 특정 장치는 (i) 횡단면이 원형 또는 비-원형이고 유동하는 유체상 및 이동성의 길쭉한 고체상을 모두 담도록 내강 (lumen)을 규정하는 도관 (conduit); (ii) 유체상이 내강으로 도입되어 그를 통해 유동하고 그로부터 배출되도록 내강과 소통하는 유체상 포트; 및 (iii) 이동성의 고체상이 내강으로 도입되어 그를 통해 이동하고 그로부터 배출되도록 내강과 소통하는 고체상 포트를 포함하고, 장치는 고체상 포트를 통해 그의 내부로부터 유체의 배출을 방지하도록 조정된다. 고체상 합성의 상이한 스테이지가 수행되는 연속적인 처리 스테이션을 통해 길쭉한 고체상을 통과시키고, 합성된 분자를 활성에 대해 스크리닝하는 것을 포함하는, 분자를 합성 및 스크리닝하는 연속 공정을 또한 제공한다.

Description

이중 이동상 장치 및 방법{DUAL MOBILE PHASE APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 이동성 고체상 및 이동성 유체상을 수반하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이동성 고체상 및 이동성 유체상을 수반하는 처리를 수행하기 위한 장치 및 시스템, 및 분자 및 다른 대상물을 합성, 스크리닝 및/또는 분석하기 위한 공정, 장치 및 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 일부 실시양태에서 고체상 합성, 예를 들어 셀룰로스 및 다른 고체상 물질 상에서 생물학적 또는 다른 중합체의 어레이 (array)의 합성에 관한 것이다.
고체상 합성의 화학을 설명하는 선행 기술을 먼저 설명할 것이다.
셀룰로스-결합된 펩티드 어레이의 제조의 유용한 검토는 문헌 [Hilpert K et al., Cellulose-bound peptide arrays: Preparation and applications, Biotechnol. Genet. Engineer. Rev. 2007, 24:31-106]에서 볼 수 있다. 힐퍼트 (Hilpert) 등은 셀룰로스가 유리 히드록시기를 가진 폴리사카라이드이고, 이들 히드록시기는 아미노기보다 반응성이 더 작으므로, 아미노산의 직접 부착은 종종 낮은 수율을 일으킴을 교시하였다. 펩티드의 합성을 위해 적합한 셀룰로스를 제조하기 위해, 셀룰로스 표면은 히드록시로부터 아미노기로의 관능화 (functionalisation)를 변화시키도록 변형된다. 셀룰로스의 변형은 종종 셀룰로스 상의 아미노기에 보다 양호한 접근을 허용하는 스페이서 (spacer) 분자의 삽입을 수반하는 것이 더욱 교시되었다. 관능화 후에, 아미노산은 활성 에스테르 (예를 들어 펜타플루오로페닐 에스테르) 용액으로서 또는 계내 (in situ) 활성화된 혼합물로서 결합되는 것으로 교시되었다. 계내 활성화는 대부분 커플링 직전에 DIC (N,N'-디이소프로필 카르보디이미드) 및 HOBt (N-히드록시벤조트리아졸)을 사용하여 수행되는 것으로 설명된다. 힐퍼트 등의 문헌의 34-42페이지에는 특히 셀룰로스 및 펩티드 합성의 예비처리를 설명하는 것으로서 본원에서 언급된다. 펩티드 어레이를 스크리닝하는 기술은 동일한 논문에 나중에 설명되어 있다. 힐퍼트 등은 또한 비-셀룰로스 기재 (페이지 33), 및 비-펩티드 화합물의 합성 (페이지 43)을 언급하였다.
문헌 [Mutulis F et al., J. Comb. Chem. 2003, 5:1-7]에서는 면 디스크 (cotton disc)를 사용한 비-무작위 (random) 펩티드 라이브러리의 생산 방법을 설명한다. 디스크는 (DCM 중 25 v/v%) TFA (면의 히드록시기에 양성자 첨가하기 위해) 내에서 활성화되었다. 펩티드 합성을 가능하게 하기 위해, 시약 분자에 대한 접근을 제공하도록 면에 핸들 (handle)을 부착한 후, Fmoc 고체상 합성을 위한 반응 부위를 제공하기 위해 링커를 핸들에 부착하였다. 핸들은 6-아미노카프로산 (H2N-(CH2)5-COOH)이고, 링커는 Fmoc Rink 링커 4-[(2,4-디메톡시페닐)(Fmoc-아미노)메틸]-페녹시아세트산이다. 이어서, 상이한 아미노산 서열을 갖는 펩티드들을 상이한 디스크 상에서 합성하였다.
셀룰로스 상에서 올리고뉴클레오티드 어레이의 합성은 문헌 [Frank W et al., Nucl. Acids. Res. 1983, 11:4365-4377]에 설명되어 있다. 종이 디스크는 보호된 뉴클레오시드-3'-숙시네이트를 커플링함으로써 예비처리하였고, 이는 그들의 카르복실 기능기를 MSNT (1-(메시틸렌-술포닐)-3-니트로-1,2,4-트리아졸)의 존재 하에 셀룰로스의 히드록시기와 축합함으로써 디스크에 커플링시킨다. 탈보호 후에, 디메톡시-트리틸화 염기 보호된 포스포디에스테르를 예비처리된 종이 디스크에 커플링하고, 추가로 디메톡시-트리틸화 염기 보호된 포스포디에스테르 빌딩 블록을 단계별로 연결시켜 완성된 올리고뉴클레오티드를 형성한다.
문헌 [Fromont C et al., Chem. Commun. 2000, 283-284]에서는 수지 비드의 형태로 고체상의 로딩 (loading)을 증가시키기 위해 삼중 가지형의 대칭적 덴드리머 (dendrimer)의 사용을 설명한다. 저자들은 로딩을 18배 확대하면서 고체상에서의 삼-분지형 대칭적 덴드리머의 합성을 설명한다. 삼-관능성 덴드리머 단량체는 아크릴로니트릴을 사용한 트리스 (tris)의 알킬화, 이어서 무수 MeOH 내의 포화 HCl 용액 내의 니트릴 가수분해에 의해 메틸 에스테르를 생성함으로써 대량으로 제조된다. 메틸 에스테르의 방해된 (hindered) 아미노기는 놀커 (Knoelker)에 의해 설명된 바와 같이 Boc2O 및 DMAP 처리에 의해 대응하는 이소시아네이트로 전환되어 안정한 대칭적 단량체를 생성하고 (Knoelker H-J et al., Angew. Chem., Int. Head. Engl. 1995, 34: 2497), 아미노 메틸 폴리스티렌 수지는 이소시아네이트로 직접 유도체화되었다. 메틸 에스테르는 프로판-1,3-디아민에 의해 치환되었다. 2.0 세대 덴드리머 비드를 얻기 위해 공정을 반복하였다. 분석물 또는 생물학적 분자의 부착을 위한 기재로서 유리의 사용은 잘 공지되어 있다. 예를 들어, 문헌 [Millipore Data Sheet "DNA Nucleoside Controlled Pore Glass (CPG®) media"]에는 포스포르아미다이트 화학을 사용한 올리고뉴클레오티드의 고체상 합성을 위한 DNA-CPG 생성물의 사용이 기재되어 있다. 데이타 시트는 Lit. No. DS0010EN00 Rev. A 03/06으로서 확인된다.
문헌 [Shenoy N R et al., Protein Sci. 1992, 1: 58-67]에서는 폴리펩티드를 위한 고체상 지지체로서 카르복실산-변형된 폴리에틸렌의 사용을 설명한다. 펩티드는 펩티드의 N-말단 아미노기를 필름의 활성화된 카르복실기에 커플링함으로써 부착된다. 카르복실산-변형된 폴리에틸렌 (PE-COOH 필름)은 폴 코퍼레이션 (Pall Corporation, 미국 뉴욕주 롱 아일랜드)에서 제공되었다. 공유 부착된 펩티드의 최고 수율은 1,3-디시클로헥실카르보디이미드 (DCC)를 활성화제로서 사용할 때 얻어졌다.
또한, 소위 "CLEAR" 수지 (Cross-Linked Ethoxylate Acrylic Resin)를 고체상 펩티드 합성을 위한 지지체로서 사용하는 것이 공지되어 있다. 상기 CLEAR 제품은 미국 특허 5910554 및 5656707에 기재되어 있고, 펩티드 인터내셔날, 인크. (Peptides International, Inc.)에서 생산된다.
문헌 [Sanghvi Y S et al., Pure and Applied Chemistry, 2001, 73: 175-180]에는 올리고뉴클레오티드 합성을 위한 재사용가능 고체 지지체 화학이 설명되어 있다. 재사용가능 고체 지지체 기술은 제1 뉴클레오시드의 3'-말단과 히드록실-관능화된 지지체 사이의 히드로퀴논 디아세트산 스페이서 아암 (arm)의 사용을 기초로 한다. 화학 과정의 상세한 내용은 문헌 [Pon R T et al., Nucleic Acids Research, 1999, 27: 15-31]에 발표되었다.
고체상 합성 지지체 개발에 관한 검토 문헌에 대해서는, 문헌 [Sucholeiki, Molecular Diversity, 1999, 4: 25-30]을 참조한다. 여기에 기재된 새로운 고체상 합성 지지체는 가교결합된 폴리옥시에틸렌-폴리스티렌 및 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 및 TentaGel 지지체에 부착된 폴리아미도아민 덴드리머를 포함한다.
단백질의 고체상 PEG화는 문헌 [Lee B K et al. in Bioconjugate Chem., 2007, 18: 1728-1734]에 기재되어 있다. 재조합 인터페론 α-2a가 양이온 교환 수지에 흡수되고, NaBH3CN을 환원제로서 사용한 환원 알킬화를 통해 mPEG 알데히드에 의해 N-말단에서 PEG화되었다.
그 중요성이 증가하는 중합체 종류는 유기 반도체 중합체이다. 문헌 [Turner D et al., Mat. Res. Soc. Symp. Proc., 2003, 771: L8.8.1-L8.8.5]에는 유기 반도체의 생산을 위한 고체상 합성 전략이 기재되어 있다. 이 전략은 게르마늄계 링커 및 스즈끼 (Suzuki)-타입 교차-커플링 프로토콜을 사용하고, 공간 규칙성 (regio-regular) 올리고-3-알킬티오펜 및 올리고아릴아민 모두의 반복 합성에 대해 입증되었다. 터너 (Turner) 등은 터너 등의 참고문헌 1, 2, 3 및 4처럼 모든 목적을 위해 그 전부가 본원에 포함된다.
고체상 합성 기술, 시약 및 기재에 대한 추가의 정보에 대해서는, 문헌 [Organic Synthesis on Solid Phase: Supports, Linkers, Reactions, Florencio Zaragoza Doerwald, Wiley-VCH, Second Edition, 2002, ISBN 352730603X]을 참조한다.
이동성의 고체상을 사용하여 수행된 방법에 관한 선행 기술은 다음에 설명될 것이다.
EP 0385433A2에는 고체 담체 상에서의 연속 합성을 위한 방법 및 장치가 개시되어 있다. 예를 들어 밴드 또는 실 (thread) 형태의 고체 담체는 관능기를 갖고, 관련 합성의 반응 및 처리 단계에 대응하는 순서로 연속적인 반응 및 처리 대역을 통과한다. 반응 및 처리 대역은 액체의 조 (bath)의 형태이고, 선행 합성 단계로부터 배출되는 담체는 선행 단계로부터 대부분의 액체를 제거하기 위해 한쌍의 롤러 (roller) 사이에서 압축된다.
EP 1304162A2에는 가요성의 길쭉한 웹 (web)의 표면 상에 중합체 어레이의 제조를 위한 방법 및 장치를 개시한다. 장치는 분배 헤드 (dispensing head), 및 임의로 시약조 및 수조 (수조는 세정을 위한 것이다)를 포함하는 다른 처리 스테이션 (station)을 포함한다. 검출 스테이션이 형광을 검출하기 위해 포함될 수 있다. 웹은 연속적인 스테이지 (stage)에서 수행될 연속적인 처리를 위해 장치의 이들 다양한 스테이지를 통해 이동한다.
US 2002/0001544A1에서는 소적 (droplet)의 고속 (high throughput) 처리를 위한 시스템 및 방법을 개시한다. 소적은 이동하는 표면이 그를 통해 이동하는 하나 이상의 시약 첨가 스테이션으로부터 이동하는 표면 상으로 분배된다. 조합 (combinatorial) 합성이 달성될 수 있고, 분석은 이동하는 표면 상에서 화학 반응 생성물에 대해 직접 수행할 수 있다.
본원의 우선일 이전에 공개되지 않은, 스웨디쉬 바이오미메틱 3000 엘티디 (Swedish Biomimetics 3000 Ltd)의 PCT/GB2008/002288에서는 길쭉한 물질을 그 위에 제공된 물질과 함께 적어도 하나의 반응 대역을 통과시키고 상기 물질을 반응 대역에서 반응시키는 것을 포함하는 고체상 반응 방법을 개시한다. 길쭉한 물질은 복수의 반응 및 세정 대역을 통해 통과될 수 있고, 데이타는 시험 장치에 의해 길쭉한 물질로부터 수집할 수 있다. 반응 대역은 바람직하게는 도관 (conduit)인 것으로 설명된다. 도관은 2개의 블록이 말단 위치를 점유하고 제3 블록이 중앙 위치를 점유하도록 서로 대면하는 (face-to-face) 배열로 맞물리는 3개의 입방형 블록을 포함하는 장치에 의해 규정될 수 있고, 각각의 말단 블록은 중앙 블록 내의 관통 구멍 (through aperture)을 통해 다른 말단 블록 내의 채널과 소통하는 채널을 중앙 블록과 맞물리는 그의 면에 규정한다. 보다 특히, 각각의 말단 블록은 중앙 블록에 맞물리는 그의 면에 규정된 채널을 갖고, 장치를 그의 정상 (작동 배향)에서 볼 때, 채널은 말단 블록의 상부로부터 연장되어 블록의 기저부 위에서 끝난다. 중앙 블록에는 그의 기저부를 향한 관통 구멍이 제공되고, 여기서 구멍 롤러가 바람직하게 장착된다. 중앙 블록의 각각의 맞물리는 면은 각각의 채널을 막아 중앙 블록의 각각의 측면 상에 도관을 형성하고, 중앙 블록 내의 구멍은 도관을 상호 연결하여, 중앙 블록의 각각의 측면 상의 2개의 도관 및 구멍을 포함하는 연속적인 도관을 형성한다. 적절한 유입구/배출구가 길쭉한 물질 및 유체를 위해 제공된다.
상기 모든 선행 기술 문헌은 그 전부가 모든 목적을 위해 본원에 참고로 포함된다.
개시내용의 간단한 개요
본 명세서는 이동성의 길쭉한 고체상의 처리에 사용하기 위한 장치, 시스템 및 방법의 개시내용을 포함한다. 개시내용은 특히 PCT/GB2008/002288의 개시내용의 개선 및/또는 변형을 포함한다.
한 측면에서, 횡단면이 원형 또는 비-원형이고 유동하는 유체상 및 이동성의 길쭉한 고체상을 모두 담도록 내강 (lumen)을 규정하는 도관; 유체상이 내강으로 도입되어 그를 통해 유동하고 그로부터 배출되도록 내강과 소통하는 유체상 포트; 및 이동성의 고체상이 내강으로 도입되어 그를 통해 이동하고 그로부터 배출되도록 내강과 소통하는 고체상 포트를 포함하는 이동성의 길쭉한 고체상을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위한 장치를 제공한다. 장치는 고체상 포트를 통해 그의 내부로부터 유체의 배출을 방지하도록 조정될 수 있다.
한 실시양태에서, 도관은 도관이 방향 변화를 겪는 영역을 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 도관은 방향 변화를 겪지 않는다.
유체는 액체일 수 있다. 유체는 유동가능한 포움 또는 유동가능한 겔일 수 있다. 별법으로, 유체는 기체일 수 있다.
도관은 폭이 적어도 10 mm, 예를 들어 약 3/4 인치 (약 19 mm) 또는 그 초과, 임의로 약 22 mm 또는 그 초과 및 종종 약 30 cm 이하, 예를 들어 약 20 cm 이하인 리본 형태의 고체상을 수용하도록 형성될 수 있다. 실시양태에서, 도관은 폭이 약 10 cm 이하, 예를 들어 약 5 cm 이하인 리본을 수용하도록 형성될 수 있다. 도관은 바로 앞에서 언급한 리본의 폭을 넘어서는 작은 틈 (예를 들어 약 1 mm 내지 약 5 mm, 특히 약 2 mm 내지 약 4 mm)을 제공할 수 있다. 따라서, 도관의 최장 단면 치수는 적어도 약 10 mm, 예를 들어 적어도 약 11 mm, 및 임의로 약 22 mm 또는 그 초과의 경우처럼 약 20 mm 또는 그 초과일 수 있다. 실시양태에서, 도관의 최장 단면 치수는 약 30 cm 이하, 예를 들어 약 20 cm 이하 및 임의로 예를 들어 약 5 cm 이하에서처럼 약 10 cm 이하일 수 있다. 특정 실시양태에서, 도관의 최장 단면 치수는 약 20 mm 내지 약 25 mm, 예를 들어 약 20 mm, 약 21 mm, 약 22 mm, 약 23 mm, 약 24 mm 또는 약 25 mm일 수 있다.
실시양태에서, 도관은 일반적으로 단면이 직사각형이고, 높이 (최단 단면 치수)가 약 1 mm 내지 약 5 mm, 및 임의로 적어도 약 1.2 mm, 예를 들어 적어도 약 1.4 mm이다. 높이는 약 4 mm 이하, 예를 들어 약 3 mm 이하일 수 있고; 종종 높이는 약 2.5 mm 이하, 예를 들어 약 2.3 mm 이하이다. 실시양태에서, 높이는 약 1.8 mm 이하이다. 따라서, 높이는 약 1.2 mm 내지 약 2.5 mm, 예를 들어 1.2 mm 내지 2.3 mm, 임의로 약 1.5 mm 또는 약 2 mm 또는 상기 두 값의 중간값일 수 있다.
고체상 및 유체상이 접촉하는 내강의 길이가 예를 들어 약 25 cm 내지 약 500 cm, 예를 들어 약 25 cm 내지 약 300 cm, 약 50 cm 내지 약 500 cm, 약 50 cm 내지 약 300 cm, 예를 들어 약 50 cm 내지 약 200 cm, 예를 들어 약 70 cm 내지 약 150 cm인 실시양태가 포함된다.
일부 실시양태에서, 장치는 도관을 규정하는 구조를 포함하고, 상기 구조는 그 위에 개방 채널이 규정되어 있는 면을 갖는 제1 플레이트, 및 제1 플레이트와 맞물림 상태로, 채널의 둘레를 닫는 제2 플레이트를 포함한다. 제1 및 제2 플레이트는 맞물림 상태로 탈착가능하게 유지될 수 있다. 실시양태에서, 플레이트들은 밀봉 물질, 예를 들어 고체 가스켓 (gasket) 또는 "액체 가스켓", 즉 그리스 (grease) 또는 페이스트를 통해 간접적으로 맞물린다. 실시양태에서, 제1 및 제2 플레이트 중 적어도 하나에는 그 위에 또는 그 내부에 채널 내에 담긴 유체상의 파라미터를 결정하기 위해 배열된 센서, 채널을 에너지에 노출시키도록 배열된 에너지 공급원, 또는 둘 모두가 제공된다.
내강은 길쭉한 고체상을 담을 수 있다. 길쭉한 고체상은 중합체, 및 기재에 부착된 중합체를 위한 하나 이상의 합성 빌딩 블록 중에서 선택된 종을 포함할 수 있고; 중합체는 생물학적 중합체 또는 비-생물학적 중합체일 수 있다. 실시양태에서, 중합체는 폴리(아미노산)이 아니다. 고체상은 기재에 부착된 작은 유기 분자를 포함할 수 있다.
개시내용에는, 장치가 PCT/GB2008/002288에 기재된 것이 아닌, 특히 장치가 플레이트 사이에 밀봉 물질을 포함하지 않는 실시양태가 포함된다. 장치가 PCT/GB2008/002288에 기재된 것이 아닌 또 다른 실시양태는 장치가, 2개의 블록이 말단 위치를 점유하고 제3 블록이 중앙 위치를 점유하도록 서로 대면하는 배열로 맞물리는 3개의 입방형 블록을 포함하지 않는 것이고, 여기서 각각의 말단 블록은 중앙 블록 내의 관통 구멍을 통해 다른 말단 블록 내의 채널과 소통하는 채널을 중앙 블록과 맞물리는 그의 면에 규정한다. 따라서, 그 위에 개방 채널이 규정되어 있는 면을 갖는 제1 플레이트, 및 제1 플레이트와 맞물림 상태로 채널의 둘레를 막는 제2 플레이트를 포함하는 도관-규정 구조를 포함하는 장치가 개시되지만, 상기 장치는 PCT/GB2008/002288에 설명되어 있지 않다.
이동성의 길쭉한 고체상을 수반하는 공정을 수행하고, (i) 고체상을 담고 임의로 고체상과 접촉하는 유동하는 유체상을 또한 담는 도관, 및 (ii) 이동성의 고체상이 도관으로 도입되어 그를 통해 유동하고 그로부터 배출되도록 도관의 내부와 소통하는 고체상 포트를 규정하기 위한 장치가 또한 본 발명에 포함되고, 이 장치는 각각 2개의 마주보는 면을 포함하는 3개의 플레이트를 포함하고, 상기 플레이트는 제1 및 제2 단부 플레이트 사이에 개재 플레이트가 존재하도록 대면하는 관계로 탈착가능하게 상호연결되고, 상기 상호연결된 플레이트들은 제1 말단 및 제2 말단을 갖는 유닛을 형성하고, 상기 개재 플레이트는 그의 2개의 면 사이에 채널을 규정하도록 유닛의 제2 말단을 향해 그 내부에 규정된 구멍을 갖고, 상기 구멍은 임의로 그 내부에 회전가능하게 배열된 롤러를 갖고,
여기서, 제1 단부 플레이트 및 개재 플레이트는 그 사이에서 도관의 제1 아암을 규정하고;
제2 단부 플레이트 및 개재 플레이트는 그 사이에서 도관의 제2 아암을 규정하고;
제1 및 제2 아암은 유닛의 제1 말단으로부터 유닛의 제2 말단으로의 방향으로 연장되고, 각각 구멍에서 종결되어 구멍과 유체 연결되고;
적어도 하나의 플레이트는 고체상의 파라미터를 결정하기 위해 배열된 센서; 유체상의 파라미터를 결정하기 위해 배열된 센서; 도관의 내부를 에너지에 노출시키기 위한 에너지 공급원; 및 물질을 고체상 상으로 침적시키기 위한 침적 장치를 포함한다.
유닛은 유체상이 도관으로 도입되어 그를 통해 유동하고 그로부터 배출되도록 하기 위해 도관의 내부와 소통하는 유체상 포트를 가질 수 있다. 제1 및 제2 아암은 각각 유닛의 제1 말단을 향해, 고체상 포트 및 유체상 포트와 소통하는 영역을 갖고, 여기서 각각의 아암의 고체상 포트가 아암의 유체상 포트보다 유닛의 제1 말단을 향해 보다 더 이격된다.
이동성의 길쭉한 고체상을 유동하는 유체상으로 처리하기 위한 본 발명의 공정은 고체상 및 유체상을 도관의 내강을 통해 이동시키는 것을 포함하고, 내강 내에서 2개의 상은 상호 접촉하게 된다. 실시양태에서, 고체상 및 액체상은 이동성의 길쭉한 고체상을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위해 본원에 기재된 장치를 통해 이동되고; 보다 특히, 그러한 공정은 고체상을 장치의 제1 고체상 포트를 통해 장치의 내강 내로, 내강을 통해, 및 장치의 제2 고체상 포트를 통해 밖으로 이동시키고; 유체상이 제1 유체상 포트를 통해 장치의 내강으로 도입되어, 내강을 통해 유동하고, 제2 유체상 포트를 통해 그로부터 배출되도록 하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 추가의 측면은 이동성의 길쭉한 고체상을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위한 복수의 상 접촉 장치를 포함하는, 세로 이동성의 길쭉한 고체상을 복수의 연속적인 처리에 적용하기 위한 시스템이고, 여기서 각각의 상 접촉 장치는 (i) 횡단면이 원형 또는 비-원형이고 유동하는 유체상 및 이동성의 길쭉한 고체상을 모두 담도록 내강을 규정하는 도관, (ii) 유체상이 내강으로 도입되어 그를 통해 유동하고 그로부터 배출되도록 내강과 소통하는 유체상 포트, 및 (iii) 이동성의 고체상이 내강으로 도입되어 그를 통해 이동하고 그로부터 배출되도록 내강과 소통하는 고체상 포트를 포함하고, 상 접촉 장치는 고체상 포트를 통해 그의 내부로부터 유체의 배출을 방지하도록 조정되고, 시스템은 고체상이 연속적인 상 접촉 장치들을 통해 차례로 이동할 수 있도록 고체상 경로가 연속적인 상 접촉 장치들 사이에 규정되도록 배열되고; 제1 상 접촉 장치 및 제2 상 접촉 장치는 경로를 따라 연속으로 배치되고, 공통적인 제1 유체 공급원으로부터 유체를 받도록 배열되고; 제3 상 접촉 장치는 경로를 따라 제2 유체 공급원으로부터 유체를 받도록 배열된다.
유동하는 유체상 및 세로로 이동하는 길쭉한 고체상을 상호 접촉 상태로 담도록 형성된 처리 장치; 고체상을 처리 장치를 통해 이동하기 위한 제어가능한 드라이브 (drive) 장치; 제어된 유체상 유동을 처리 장치에 제공하기 위한 제어가능한 유체 계량 장치; 고체상이 처리 장치를 통해 통과한 후에 고체상의 파라미터를 검출하기 위해 배열된 센서; 센서로부터 입력 신호를 받고 출력 신호를 드라이브 장치 및 유체 계량 장치 중 적어도 하나에 보내도록 센서와 그리고 드라이브 장치 및 유체 계량 장치 중 적어도 하나와 신호 소통 상태가 되도록 조정되고, 검출된 파라미터에 반응하여 드라이브 장치 및 유체 계량 장치 중의 적어도 하나를 제어하도록 프로그래밍된 프로세서 (processor)를 포함하는, 이질적인 공정을 수행하기 위한 시스템이 본 발명에 추가로 포함된다.
본 발명의 또 다른 실시양태는 세로 이동성의 길쭉한 고체상을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위한 복수의 처리 조립체 (assembly)를 포함하는, 이질적인 공정을 수행하기 위한 모듈식 시스템에 관한 것이고, 여기서 조립체는 모듈식 배열로 제공되고, 각각의 조립체는 서로 접촉하는 이동성의 고체상 및 유동하는 유체상을 담는 내강을 규정하고, 각각의 조립체는 제1 측면 상에서 제2 상기 조립체의 일부에 및 제2 측면 상에서 제3 상기 조립체의 일부에 탈착가능하게 연결되어, 3개의 상기 조립체를 연속으로 포함하고 길쭉한 고체상이 처리 대역 내에 포함된 처리 조립체를 통해 이동하기 위한 연속적인 경로를 규정하는 처리 대역을 형성할 수 있다.
또한, 분자를 합성 및 스크리닝하기 위한 공정이 본 발명에 포함되고, 이 공정은 길쭉한 고체상을 각각 고체상 합성의 각각의 스테이지를 수행하기 위해 순차적인 처리 스테이션을 통해 이동시키고 (여기서, 처리 스테이션의 적어도 하나는 합성 빌딩 블록을 고체상 상으로 공간적으로 어드레싱 (addressing)하도록 조정되고, 이에 의해 합성 종료시에 고체상 상에 공간적으로 구분되는 영역의 어레이를 형성하고, 각각의 영역은 각각의 소정의 구조의 최종 생성물 분자에 의해 점유된다); 그 위에 어레이가 형성된 고체상을 그가 소정의 특성을 갖는 분석물과 접촉할 때 상기 분석물에 특이적인 과정을 거쳐 측정가능한 반응을 생성하는 물질과 접촉되는 처리 스테이션을 통해 이동시키고; 각각의 공간적으로 구분되는 영역의 측정가능한 반응의 양을 측정하고; 최고 측정가능한 반응을 생성하는 최종 생성물 분자 구조를 확인하는 것을 포함한다. 일부 임의의 실시양태에서, 적어도 하나의 처리 스테이션은 이동성의 길쭉한 고체상을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위한 본원의 장치를 포함하고; 상기 장치는 길쭉한 고체상을 세정하기 위해 또는 고체상을 화학적 또는 생물학적 물질과 접촉시키기 위해 사용될 수 있다.
분자를 합성 및 스크리닝하는데 사용하기 위한 장치를 본 발명에서 또한 제공하고, 여기서 장치는 길쭉한 고체상이 그를 따라 이동하는 경로를 제공하고, 경로를 따라 상류에서 하류 방향으로 배치된, 각각 고체상 합성의 각각의 스테이지를 수행하기 위한 순차적인 처리 스테이션 (여기서, 적어도 하나의 처리 스테이션은 고체상 상으로 합성 빌딩 블록의 공간적으로 어드레싱된 침적을 위한 복수의 침적 장치를 포함함); 고체상을, 소정의 특성을 갖는 분석물과 접촉할 때 상기 분석물에 특이적인 과정을 거쳐 측정가능한 반응을 생성하는 물질과 접촉시키기 위한 처리 스테이션; 및 각각의 공간적으로 구분되는 영역의 측정가능한 반응의 양을 측정하기 위한 측정 스테이션을 포함하고, 장치는, 측정 스테이션과 신호 소통 상태가 되도록 조정되거나 또는 신호 소통 상태로 존재하고 최고 측정가능한 반응을 확인하고 컴퓨터에 이용가능한 데이타로부터 대응하는 최종 생성물 분자 구조를 결정하기 위해 프로그래밍된 컴퓨터를 추가로 포함한다.
본 발명은 분자를 합성 및 스크리닝하는데 사용하기 위한 장치를 또한 포함하고, 여기서 장치는 길쭉한 고체상이 그를 따라 이동하는 경로를 제공하고, 장치는 경로를 따라 하류 방향으로 배치된, 각각 고체상 합성의 각각의 스테이지를 수행하기 위한 순차적인 처리 스테이션 (여기서, 적어도 하나의 처리 스테이션은 고체상 상으로 합성 빌딩 블록의 공간적으로 어드레싱된 침적을 위한 복수의 침적 장치를 포함하고, 적어도 하나의 처리 스테이션은 이동성의 길쭉한 고체상을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위한 본원의 장치를 포함함); 고체상을, 소정의 특성을 갖는 분석물과 접촉할 때 상기 분석물에 특이적인 과정을 거쳐 측정가능한 반응을 생성하는 물질과 접촉시키기 위한 처리 스테이션; 및 각각의 공간적으로 구분되는 영역의 측정가능한 반응의 양을 측정하기 위한 측정 스테이션을 포함한다.
또한, 이동하는 길쭉한 고체상을 유동하는 유체상으로 처리하는 방법이 본 발명에 포함되는 것으로 언급되고, 이는 유체상을 고체상에 역류 방향으로 유동하면서 고체상과 접촉시키는 것을 포함한다. 2개의 상은 닫힌 둘레를 갖는 도관과 접촉되어 유지될 수 있다. 이 방법은 고체상을 액체상으로 세척하는 방법, 또는 유체상 내에 포함된 화학적 또는 생물학적 물질을 고체상에 결합시키거나 고체상과 반응시키거나 또는 둘 모두를 하도록 유발하거나 그를 허용하는 방법일 수 있다.
유체는 기체 또는 액체일 수 있고, 보다 종종 기체보다 액체이다.
본 발명의 측면 및 실시양태는 하기 상세한 설명 및 청구의 범위에 개시된다.
본 발명의 실시양태들을 첨부 도면을 참조하여 이하에 추가로 설명한다:
도 1은 본 발명의 제1 실시양태에 따른 장치를 통한 세로 단면이다;
도 2는 본 발명의 제2 실시양태에 따른 장치의 조합물을 형성하는 플레이트 및 롤러 베어링 (bearing)의 분해 투시도이다;
도 3은 도 2의 플레이트 및 롤러 베어링의 측면도이다;
도 4는 도 2에 특징이 제시된 중앙 플레이트의 투시도이다;
도 5는 도 2에 특징이 제시된 단부 플레이트의 투시도이다;
도 6은 도 2에 특징이 제시된 말단 플레이트의 투시도이다;
도 7은 본 발명의 제2 실시양태에 따른 장치의 조합물을 포함하는 모듈의 분해 투시도이다;
도 8 및 9는 각각 부분적으로 및 완전히 조립된 형태의 도 7의 모듈을 보여준다;
도 10은 프레임워크 상에 장착된 도 7의 2개의 모듈을 보여주는 프레임워크의 일부의 투시도이고, 여기서 2개의 모듈은 함께 커플링되는 각각의 롤러 드라이브 시스템을 갖는다;
도 11은 본 발명의 제3 실시양태에 따른 장치의 조합물을 형성하는 플레이트 및 롤러 베어링의 분해 투시도이다;
도 12는 본 발명의 제3 실시양태에 따른 장치의 조합물을 포함하는 모듈의 개략적인 측면도이다;
도 13은 본 발명에 따른 이중 이동상 시스템의 일부의 개략적인 측면도이다;
도 14는 본 발명에 따른 시스템의 침적 대역의 개략적인 투시도이다;
도 15는 본 발명에 따른 침적 조립체의 개략적인 투시도이다;
도 16은 상부 플레이트 및 하부 플레이트를 포함하는, 본 발명의 제2 침적 조립체의 투시도이다;
도 17 및 18은 각각 도 16의 침적 조립체의 상부 플레이트의 측면도 및 평면도이다;
도 19 및 20은 각각 도 16의 침적 조립체의 하부 플레이트의 측면도 및 평면도이다;
도 21은 본 발명의 제2 실시양태에 따른 장치를 포함하는 시스템의 개략도이다;
도 22는 다중 처리 대역을 포함하는 본 발명의 시스템의 조직도이다;
도 23은 도 22에 특징이 제시된 유체 공급원의 조직도이다.
본 명세서의 설명 및 청구의 범위 전체에서, 단어 "포함하다" 및 "함유하다" 및 그의 변형은 "그를 포함하지만 그로 제한되지 않음"을 의미하고, 다른 모이어티 (moiety), 첨가제, 성분, 정수 또는 단계를 배제하는 것으로 의도되지 않는다 (배제하지 않는다).
본 명세서의 설명 및 청구의 범위 전체에서, 단수형은 문맥에서 달리 요구되지 않으면 복수형을 포함한다. 특히, 부정관사가 사용되는 경우에, 명세서 (이 용어는 설명 및 청구범위 모두를 포함함)는 문맥에서 달리 요구되지 않으면 단수뿐만 아니라 복수를 고려하는 것으로서 이해되어야 한다.
본 발명의 특정 측면, 실시양태 또는 실시예와 관련하여 설명되는 특색, 정수, 특징, 화합물, 화학적 모이어티 또는 기는 그와 부적합하지 않으면 본원에 설명되는 임의의 다른 측면, 실시양태 또는 실시예에 적용가능한 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서 (임의의 첨부하는 청구의 범위, 요약서 및 도면 포함)에 개시된 모든 특징부, 및/또는 개시된 임의의 방법 또는 공정의 모든 단계는 그러한 특징부 및/또는 단계의 적어도 일부가 상호 배타적인 조합을 제외하고는 임의의 조합으로 조합될 수 있다. 본 발명은 임의의 상기한 실시양태의 상세한 내용으로 제한되지 않는다. 본 발명은 본 명세서 (임의의 첨부하는 청구의 범위, 요약서 및 도면 포함)에 개시된 특징의 임의의 신규한 것 또는 임의의 신규한 조합으로, 또는 개시된 임의의 방법 또는 공정의 단계의 임의의 신규한 것 또는 임의의 신규한 조합으로 확장된다.
본 명세서의 독자는 본원과 관련된, 본 명세서와 동시에 또는 이전에 제출되고 본 명세서와 함께 대중에게 공개된 모든 논문 및 문헌에 주목하고, 상기 모든 논문 및 문헌의 내용은 본원에 참고로 포함된다.
고체상 합성에서 사용하기 위한 장치 및 방법이 본 발명에 포함된다. 고체상 화학은 당업자를 위한 설명을 요구하지 않을 것이지만, 그럼에도 불구하고 독자는 고체상 합성에 사용될 수 있는 물질 및 방법에 대한 추가의 정보를 위해 상기 "배경기술" 하에 언급된 공개문을 참조한다.
본원에서 사용될 때 용어 "플레이트"는 용어의 문맥이 요구하는 것으로서 면(들)을 규정하는 부재 (member)를 나타내도록 사용된다. 용어 "플레이트"는 부재가 얇음을, 즉 부재가 그의 다른 2개의 치수보다 현저하게 더 작은 하나의 치수를 가짐을 의미하지 않고; 따라서, 예를 들어, 용어 "플레이트" 및 "블록"은 본 명세서에서 동일한 의미를 갖기 때문에 두 용어 사이에 차이가 존재하지 않을 수 있다. 그럼에도 불구하고, 재료비를 절감하기 위해서, 플레이트는 얇을 수 있지만, 필수적인 기술 요건은 아니고, 본 발명의 일부 실시양태의 플레이트의 한 특징임에도 불구하고 박화는 본 발명의 특징이 아니다. 전형적인 플레이트는 일반적으로 입방형 형태이지만, 필수적인 기술 요건은 아니고, 본 발명의 일부 실시양태의 플레이트의 한 특징임에도 불구하고 입방형 형태는 본 발명의 특징이 아니다.
본 발명은 이동성의 고체상을 수반하는 공정, 및 상기 방법에 사용하기 위한 시스템 및 장치에 관한 것이다. 또한, 상기 방법, 장치 및 시스템의 하위 부분도 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은 일반적으로 이동성의 고체상을 이동 유체상과 접촉시키는 것을 수반하는 임의의 공정에 관한 것이다. 따라서, 공정 동안, 고체상은 이동하거나 이동할 수 있고; 예를 들어 고체상의 이동은 실시 목적을 위해 연속적인 것으로 간주되는 이동일 수 있다 (실제로 고빈도 단계에서 회전하는 스테퍼 모터 (stepper motor)에 의한 연속적인 이동 포함). 일부 실시양태에서, 고체상은 공정의 수행 동안 정지된 후, 또 다른 공정에 적용하기 위해 또 다른 장치로 이동한다. 다른 실시양태에서, 고체상은 공정의 스테이지의 수행 동안 간헐적으로 이동한다. 유체상은 개시내용의 적어도 일부의 공정 동안 유동하고, 연속적으로 유동할 수 있다. 따라서, 본 발명은 고체상이 공정의 일부 또는 전부 동안 유체의 스트림과 접촉하는, 예를 들어 이 스트림에 의해 둘러싸이는 실시양태를 포함한다. 유체는 공정 동안 연속적으로 유동할 수 있지만, 일부 실시양태에서 유체는 불연속적으로 유동한다. 많은 실시양태에서, 고체상 및 유체상은 모두 공정의 개시와 종료시 사이에 연속적으로 이동한다.
명백해질 바와 같이, 유체는 일반적으로 액체이지만 기체일 수 있다. 본원의 개시내용을 위해, 용어 "액체"는 액체-유사 물질, 예를 들어 포움 또는 겔을 포함한다.
고체상은 길쭉한 형태이고, 예를 들어 길쭉한 가요성 웹 또는 코드 (cord)이다. 고체상은 기재, 예를 들어 천연 또는 합성 중합체, 예를 들어 면 및 다른 셀룰로스 물질을 포함한다. 다른 물질은 본 명세서에서 나중에 설명되고, 본원에서 상기 "배경기술" 하에 미리 설명된 바 있다. 공정은 어느 경우든 일반적으로 물질을 그에 부착하기 위한 고체상을 제조하기 위해 기재를 변형시키는, 예를 들어 그를 활성화시키고, 그를 관능화시키거나, 그의 기능성을 변화시키는 작용을 수행할 수 있다. 따라서, 고체상은 종종 공유 방식으로, 때때로 비-공유방식으로 그에 부착된 물질을 가질 수 있다. 비-공유 부착은 흡착일 수 있고; 이는 수소 결합, 이온 결합 또는 반 데르 발스력 (van der Waals force), 또는 이들의 조합을 수반할 수 있다. 물질은 스페이서 또는 링커, 또는 그의 조합일 수 있고, 그 기능은 고체상에 대한 제2 물질의 고정, 예를 들어 공유 결합을 가능하게 하거나 용이하게 한다. 기재에 부착된 물질은 합성 과정에서 출발 물질 또는 중간체, 예를 들어 최종 생성물 중합체의 제조에서 중간체로서 형성된 단량체, 올리고머 또는 중간체 중합체를 포함할 수 있다. 따라서, 최종 생성물은 반복 단위를 가진 물질을 포함할 수 있고; 가장 작은 상기 물질은 이량체, 예를 들어 디펩티드이고; 보다 종종, 반복 단위의 수는 2를 초과하고, 최종 생성물은 중합체, 예를 들어 생물학적 중합체 또는 비-생물학적 중합체일 수 있다. 반복 단위를 가진 물질은 폴리(아미노산)일 수 있다. 생물학적 중합체로서, 폴리펩티드, 폴리뉴클레오티드 및 폴리사카라이드가 언급될 수 있다. 비-생물학적 중합체로서, 유기 반도체 중합체가 언급될 수 있다.
제조될 수 있는 특정 중합체는 예를 들어 터너 등 (상기 참조)의 절차에 따라 제조된 유기 반도체 중합체이다. 적합한 기재는 반응성 게르밀 링커를 제공하기 위해 추가로 관능화되는 히드록시기로 관능화된다 (터너 등의 반응식 3 참조).
본 개시내용의 장치 및 방법을 유기 반도체 분자의 합성에 적용하는 것도 본 발명에 포함된다. 따라서, 본 발명은 길쭉한 고체상에 부착된 유기 반도체 중합체를 포함한다. 고체상은 본원에서 설명되는 것일 수 있다.
합성 과정 중에 기재에 부착된 물질이 합성 변형을 포함하는 공정으로 처리되는 공정이 포함된다. 예를 들어, 생물학적 또는 비-생물학적 분자, 예를 들어 생물학적 올리고머 또는 생물학적 중합체는 예를 들어 하나 또는 복수의 사카라이드를 포함하는 부착된 기를 갖는 아미노산, 폴리펩티드 또는 지질을 제공하기 위해 하나 이상의 사카라이드를 부착시킴으로써 변형될 수 있다. 분자, 예를 들어 완성된 중합체, 예를 들어 완성된 PEG 또는 폴리사카라이드는 기재에 부착된 물질 (예를 들어, 폴리펩티드)에 직접 또는 간접적으로 커플링될 수 있고; 간접적인 커플링의 한 예는 프로테아제에 의해 절단가능한 서열을 포함하는 폴리(아미노산)을 통한 것이다. 상기 절단가능한 폴리(아미노산)은 지질, 예를 들어 지방산을 또 다른 분자, 예를 들어 폴리펩티드에 커플링하기 위해 사용될 수 있다.
기재에 부착된 물질은 반복 단위를 포함하지 않는 분자, 예를 들어 분자량이 예를 들어 1000 미만, 임의로 500 미만인 작은 유기 분자를 형성하기 위한, 합성 과정에서 출발 물질 또는 중간체일 수 있다.
고체상이 그에 대해 부착되는 물질의 합성을 위한 중간체 또는 출발 물질인 경우에, 고체상은 고체상 합성 공정으로 처리된다. 다른 공정에서, 고체상에 부착된 물질은 합성 용도가 아니라, 또 다른 공정, 예를 들어 분석의 수행을 위한 것으로 의도된다. 일반적으로, 분석은 물질을 추가의 물질에 노출시키고, 2개의 물질 사이의 상호작용을 모니터링하고 임의로 측정하는 것을 수반하고; 예를 들어, 상호작용은 결합일 수 있거나 또는 효소 및 기질의 경우에서와 같이 반응 또는 상태의 다른 변화를 포함할 수 있다. 분석은 물질을 2개 이상의 추가의 물질, 예를 들어 제1 생물학적 구조, 예를 들어 분자, 및 제1 생물학적 구조와 상호작용할 수 있는 제2 생물학적 분자에 노출시키는 것을 수반할 수 있고; 이 경우에, 분석은 기재에 부착된 물질에 의해 야기되는 상호작용의 임의의 억제를 모니터링하고 임의로 측정하는 것을 수반할 수 있다. 분석에 사용하기 위한 기재에 부착된 물질은 생물학적 구조, 예를 들어 생물학적 분자, 또는 생물학적 구조 또는 적어도 정성적으로 단백질의 결합 활성을 갖는 단백질의 단편을 포함하는 분자의 경우에서와 같이 적어도 정성적 의미에서 생물학적 구조의 활성을 갖는 구조를 포함하는 분석에서 사용하기 위해 의도된 합성 분자일 수 있다.
본 개시내용의, 또는 본 개시내용의 장치를 사용하는 공정은 분자를 합성한 후, 이를 분석에 적용하는 것을 포함할 수 있다. 별법으로, 공정은 합성을 포함할 수 있고, 그 후에 합성된 분자는 기재로부터 절단되거나, 또는 공정은 기재에 부착되는 미리 합성된 물질 (화학적으로 또는 생물학적 세포 또는 살아있는 유기체 내에서 합성된)의 분석을 포함할 수 있다. 고체상을 유체상으로 처리하는 것을 포함하는 임의의 공정이 개시내용에 포함되기 때문에 본원의 개시내용이 합성 및/또는 분석을 포함하는 공정으로 제한되지 않음이 다시 강조된다. 물론, 공정은 일반적으로 고체상이 가요성의 길쭉한 형태로 제시될 것을 필요로 함이 이해될 것이다.
따라서, 도 1은 고체상 (1) 및 유체상 (2)를 2개의 상 (1 및 2)가 상호 접촉하게 되는 도관 (3)의 내강을 통해 이동시키는 것을 포함하는, 이동성의 길쭉한 고체상 (1)을 유동하는 유체상 (2)로 처리하기 위한 공정을 예시한다. 유동하는 유체상 (2) 및 이동성의 길쭉한 고체상 (1)을 모두 담도록 내강을 규정하는 도관 (3)을 포함하는, 상기 방법을 수행하는데 사용하기 위한 장치를 또한 도 1에 예시한다. 장치는 유체상이 내강으로 도입되어 그를 통해 유동하고 그로부터 배출되도록 내강과 소통하는 유체상 포트 (7, 8), 및 이동성의 고체상이 내강으로 도입되어 그를 통해 이동하고 그로부터 배출되도록 내강과 소통하는 고체상 포트를 반드시 포함한다. 상기 포트를 나중에 추가로 설명할 것이다. 사용 시에, 유체상 포트는 각각 유체 공급원 및 유체 배출 라인과 소통하고; 일반적으로, 본 발명의 장치의 유체상 포트는 장치와 통합되거나 장치에 단단히 커플링된 연결기 (도 1에 도시하지 않음)에 의해 포트에 임의로 연결된 튜브 또는 파이프에 연결된다. 유입구 튜브 또는 파이프는 유체 공급원 또는 유체 저장기 (reservoir)에 직접 또는 간접적으로 커플링될 수 있고, 배출구 튜브 또는 파이프는 예를 들어 재사용을 위해 유체를 재처리 (예를 들어, 원치 않는 종을 제거)하기 위한 배출 또는 처리 장비에 직접 또는 간접적으로 커플링될 수 있다. 도관의 횡단면 형상은 본 발명에 중요하지 않고, 따라서 원형 또는 비-원형일 수 있다. 고체상 (1)이 리본 형태인 경우에, 도관은 비교적 짧은 치수에 대해 수직으로 리본의 폭을 수용하기 위한 비교적 긴 치수를 가질 수 있고, 예를 들어 도관은 단면이 일반적으로 직사각형일 수 있다. 그러나, 본원의 개시내용은 고체상이 리본 형태이고 도관은 원형 또는 정사각형 단면을 갖는 실시양태를 포함한다. 이미 언급된 바와 같이, 도관의 단면 형상은 본 발명에 중요하지 않고, 바로 앞에서 언급한 개별 형상으로 제한되지 않는다.
고체상 (1)을 액체상 (2)로 처리하기 위한 공정은 목적하는 공정을 수행하기 위해서 2개의 상을 접촉시키는 것이다. 본 발명은 수행되는 공정의 특성으로 제한되지 않지만, 많은 경우에, 공정은 고체상 합성의 스테이지; 분석의 스테이지; 또는 고체상 합성의 또는 분석의 또는 다른 과정의 일부로서 고체상의 세척을 포함할 것이다.
본 발명은 고체상 (1) 또는 액체상 (2)의 종류로 제한되지 않는다. 2개의 상의 종류는 적어도 부분적으로는 수행되는 공정에 의해 결정된다. 길쭉한 고체상 (1)은 일반적으로 가요성의 길쭉한 웹 또는 리본을 포함한다. 리본 형상은 표면적 대 부피비를 증가시키고 유리한 것으로 고려되지만, 본 발명은 다른 고체상 형식을 또한 포함하고, 예를 들어 코드 또는 실일 수 있다.
고체상 (1)은 기재를 포함하고, 임의로 그에 대해 결합된 물질을 포함할 수 있다. 기재 물질은 제직 또는 부직 웹, 또는 또 다른 섬유상 물질, 예를 들어 다수의 섬유를 포함하는 코드 또는 실을 포함할 수 있다. 예외적으로, 고체상은 단섬유 (mono-filament)일 수 있다. 보다 빈번한 실시양태에서, 기재는 예를 들어 리본 형태의 중합체 필름을 포함할 수 있다.
고체상 (1)이 고체상 합성을 위해 사용되는 경우, 셀룰로스 물질이 다공성, 친수성, 가요성이고, 많은 유기 용매 내에서 안정하고, 그를 통해 물질이 면에 부착될 수 있는 유용한 관능기인 히드록시기를 갖기 때문에, 기재가 면 또는 또 다른 셀룰로스 물질을 포함하는 것이 종종 편리하다. 면의 대안으로서, 또 다른 셀룰로스 물질이 사용될 수 있지만, 통상적인 종이 물질은 충분한 강도를 갖지 않을 것이다. 면 리본, 즉, 대표적인 셀룰로스 고체상의 사용을 본 명세서에서 이후에 보다 상세히 설명한다.
셀룰로스 물질의 대안으로서, 합성 중합체, 예를 들어 중합체 필름 또는 섬유상 웹이 언급될 수 있다. 중합체 필름은 처리되는 물질의 부착에 적합한 표면을 갖는 단층 필름 또는 다층 필름을 포함할 수 있다. 고체상 또는 고체상의 표면을 형성할 수 있는 예시적인 합성 중합체는 미국 특허 5910554 및 5656707에 기재된 카르복실산-변형된 폴리에틸렌 "CLEAR" 수지 및 재사용가능 고체 지지체를 포함한다.
추가의 대안적인 기재는 유리 섬유 웹 또는 리본이다.
유체상은 반응성 기체, 예를 들어 오존을 포함하는 기체상일 수 있다. 오존의 사용의 예로서 문헌 [Chang Y-F et al., Tetrahedron Letters, 2008, 49: 543-547]에 교시된 바와 같이 고체상 지지체로부터 생성물을 방출하기 위해 오존 분해 (ozonolysis)에 의해 촉발되는 술폰 링커의 절단이 언급될 수 있다. 보다 대체로, 유체상은 액체상이다. 액체는 수성 액체 또는 비-수성 액체로 구성될 수 있거나, 또는 혼화성 액체의 혼합물을 포함할 수 있다. 액체는 용매일 수 있다. 별법으로, 액체는 용매, 예를 들어 물 또는 유기 용매, 또는 용매의 혼합물 내에 하나 이상의 용질을 포함하는 용액일 수 있다. 액체상은 에멀젼 또는 분산액을 포함할 수 있다. 액체는 고체상과의 화학 반응, 예를 들어 고체상 합성의 스테이지, 예를 들어 보호기의 첨가, 보호기의 제거, 관능기의 활성화, 또는 합성 빌딩 블록, 예를 들어, 아미노산, 뉴클레오티드, 사카라이드 또는 다른 생물학적 중합체-형성 단위 (항상은 아니지만, 종종 단량체임)의 첨가를 위한 적어도 하나의 시약을 함유할 수 있다. 도관 (3)에 의해 규정된 내강에서 수행되는 공정이 세척 공정인 경우, 액체상은 일반적으로 용매, 예를 들어 단일 용매 화합물 또는 용매 화합물의 혼합물로 구성된다.
도관은 적합하게는 유체상에 실질적으로 불활성인 물질로 이루어진 표면을 갖는다. 예를 들어, 내강을 규정하는 표면은 고체상 펩티드 합성, 고체상 핵산 합성 또는 고체상 폴리사카라이드 합성에 사용되는 시약에 불활성인 물질로 이루어질 수 있다. 그 예는 유리, 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 세라믹 물질, 또는 불활성 금속 물질, 예를 들어 스테인레스 스틸, 티탄 합금 또는 니켈 합금이다. 불활성 금속 합금은 등록상표명 하스텔로이 (Hastelloy)로 상업적으로 이용가능하다. 유리 및 PTFE는 예를 들어 통상적인 사용에서 접하게 되는 모든 화학 물질에 불활성이다. 내강을 규정하는 표면은 불활성 물질의 조합물로 형성될 수 있다. 보다 대체로, 단일 불활성 물질이 사용된다. 불활성 물질 또는 물질들은 도관을 규정하는 장치의 전부 또는 적어도 내강을 규정하는 표면 상의 코팅을 형성할 수 있다.
이제 도 1을 살펴보면, 도관 (3)은 곧은 도관 또는 채널의 형태이므로 방향 변화를 겪지 않음을 알 것이고; 이것은 본 발명의 일부 실시양태의 한 특징이다.
도 1의 도관 (3)은 마주보는 플레이트, 즉 마주보는 대면하는 관계로 배치된 제1 플레이트 (4) 및 제2 플레이트 (5)를 포함하고 마주보는 면이 그들 사이에서 플레이트의 쌍과 평행인 방향으로 연장되는 도관의 길이를 규정하는 장치에 형성된다. 플레이트 (4 및 5)는 청소 및 그의 재조립을 위해 장치의 조립을 용이하게 하기 위해 탈착가능하게 상호연결될 수 있다. 제1 및 제2 플레이트 (4 및 5) 중 적어도 하나는 제1 및 제2 플레이트 (4 및 5)가 서로 맞물릴 때 고체상 및 유체상의 도입 및 배출을 위해 필요한 포트를 제외하고 채널이 닫힐 수 있도록 마주보는 플레이트에 면하는 방향으로 열린 채널 (6)을 다른 플레이트에 면하는 그의 면에 갖는다. 예시된 실시양태에서, 2개의 플레이트 중 단지 하나만이 그 내부에 형성된 상기 채널을 갖는다. 즉, 제2 플레이트 (5)는 장치가 그의 작동 배향으로 존재할 때 장치의 기저부에 배치된다.
상기 언급된 바와 같이, 도 1에 도시된 장치는 유체상이 내강으로 도입되어 그를 통해 유동하고 그로부터 배출되도록 내강 (3)과 소통하는 유체상 포트 (7, 8)을 포함한다. 장치는 또한 이동성의 고체상이 내강으로 도입되어 그를 통해 이동하고 그로부터 배출되도록 내강 (3)과 소통하는 고체상 포트 (9 및 10)을 포함한다. 2개의 상들은 내강 외부에서 실질적으로 분리되어야 하고, 이 때문에 도 1의 장치는 그의 유체 배출구 포트가 흡인 하에 있는 상태로 작동된다. 다른 실시양태에서, 장치는 고체상 포트 (9 및 10)을 통해 내강 (3) (상기 특정 경우에)으로부터 그의 내부로부터 유체의 배출을 방지하도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 장치는 액체 형태의 유체상과 함께 사용하기 위한 것일 수 있고, 고체상 포트 (9 및 10)을 통한 액체상의 배출은 사용 중의 장치를 고려할 때 고체상 포트 (9 및 10)을 유체상 포트 (7 및 8) 위에 이격되도록 배치함으로써 방지될 수 있다. 도 1에서, 고체상 포트 (9 및 10)은 제1 (상부) 플레이트 (4) 내에 형성되는 각각의 포트 채널 (11 및 12)의 상부 단부에서 규정된다.
도 1의 장치에서, 고체상 (1)은 2개의 포트 채널 (11, 12)와 도관 (3) 사이의 연결부에서 방향 변화를 겪고; 가이드 롤러 (13 및 14)는 고체상 (1)을 각각의 방향 변화를 통해 유도 (guiding)하기 위해 제공됨이 이해될 것이다. 2개의 가이드 롤러는 자유롭게 회전가능할 수 있다. 일반적으로, 고체상 (1)은 고체상을 이동시키는 역할을 하는 드라이브 롤러와 맞물리고, 가이드 롤러 (13, 14) 중 적어도 하나는 드라이브 롤러일 수 있다. 임의의 드라이브 롤러는 적합하게는 전기 모터 또는 다른 드라이브 장치 (도시되지 않음)에 커플링된다.
액체 누출을 감소시키거나 방지하기 위해 플레이트 (4 및 5)의 경계면이 가능한 한 평평한 것이 유리하다. 추가로 또는 별법으로, 고체 가스켓 또는 소위 "액체 가스켓"이 플레이트 사이의 계면에 제공될 수 있다. 액체 가스켓은 처리 장치에서 사용되는 용매 내에 불용성인 그리스일 수 있다. 한 예에서, 실리콘 그리스가 액체 가스켓으로서 사용되고, 예를 들어 플레이트의 정합되는 표면 위에 도말된다. 고체 가스켓은 PTFE 시트일 수 있다. 2개의 가스켓, 예를 들어 2개의 고체 가스켓 또는 고체 가스켓 및 액체 가스켓을 갖는 이중 차단 시스템을 사용할 수 있다. 본 발명의 실시양태의 하나의 클래스는 서로 직접적으로 또는 간접적으로 맞물리는 면을 가진 플레이트에 의해 규정된 도관을 포함하는, 이동성의 고체상을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위한 장치를 포함하고; 본 문단에서 언급된 특징부가 본 개시내용의 그러한 임의의 장치에 적용될 수 있다.
고체상은 양 방향으로 장치를 통해 이동할 수 있고, 유체상도 그럴 수 있다. 도 1에서 화살표로 나타내는 바와 같이, 유체상 (2)는 고체상 (1)에 역류로 이동할 수 있고, 즉, 2개의 상은 도관 (3)을 통해 반대 방향으로 이동할 수 있다. 별법으로, 2개의 상은 병류로, 즉 도관 (3)을 통해 동일한 또는 상이한 속도로 동일한 방향으로 이동할 수 있다. 고체상의 이동은 간헐적 또는 연속적일 수 있고, 여기서 연속적인 이동이 보다 일반적인 것으로 파악된다 (본 문맥에서, 스테퍼 모터에 의해 구동되는 이동은 연속적인 것으로 간주된다). 유사하게, 연속적인 액체 유동이 정상으로서 파악되지만, 본 발명은 간헐적인 유체 유동의 사용을 포함한다. 일반적으로, 고체상 및 유체상은 모두 연속적으로 이동한다.
고체상이 본 발명의 장치를 빠져나온 후, 예를 들어 본 명세서에서 나중에 설명하는 바와 같이 하나 이상의 추가의 공정 스테이션으로 계속 이동할 수 있고, 각각의 스테이션에서 고체상을 수반하는 공정이 수행된다. 마지막으로, 이동성의 고체상을 수반하는 모든 공정이 완료된 후, 고체상은 적합하게는 그 목적을 위한 처리 후에 재사용되고, 일정 길이로 절단되고, 예를 들어 고체상에 부착된 분자를 절단하기 위해 배치 처리에 적용되거나, 또는 폐기될 수 있다.
이동성의 고체상을 액체상으로 처리하기 위한 선행 기술의 장치는 PCT GB/2008/002288 (본원의 우선일 전에 공개되지 않음)의 실시양태를 제외하고는, 고체상을 도관 대신에 액체상의 탱크를 통해 이동시킨다. 도관의 사용은 유의한 잇점을 제공한다. 특히, 탱크 내의 액체의 조성 및 탱크 전체에서 조성의 변동은 제어가능하지 않다. 따라서, 고체상이 액체 시약 또는 세척액의 탱크를 통해 이동할 때, 액체 조성은 액체가 반응을 겪거나 또는 결합되지 않은 물질을 고체상으로부터 세척하면서 변할 것이고; 또한, 고체상으로부터 먼 액체 부피는 고체상에 가까운 부피에 비해 비교적 변화하지 않을 것이기 때문에, 액체상의 조성은 시간뿐만 아니라 공간의 측면에서도 변할 것이다. 새로운 액체상이 연속적으로 탱크 내로 충전되고, 상응하는 유동이 배출되는 경우에도, 탱크 내의 액체 조성을 적절하게 제어할 수 없을 것이고, 이것은 탱크 내에 복잡한 액체 유동이 존재하여 탱크 내의 상이한 부피의 액체를 상이한 속도로 대체하기 때문이다. 이와 대조적으로, 유동하는 유체 스트림을 사용하면 유체의 조성 및 연속적인 재공급 (refreshing)을 철저히 제어할 수 있다. 유체 유동 및/또는 고체상 이동은 예를 들어 도관을 통과한 고체상의 모니터링이 도관에서 수행된 공정이 불충분하게 수행되었음을 나타낼 경우 도관 내의 조건을 조정하기 위해 조절될 수 있고, 액체 유속은 증가될 수 있다. 임의로, 상기 조절은 자동화 모니터링 및 제어 시스템의 제어 하에 자동으로 일어날 수 있다.
도관 내의 시약 조성이 유체 유동의 변화에 고도로 반응성일 수 있는 것과 동일한 방식으로, 도관 내의 액체의 온도는 유입되는 유체의 온도 변화에 고도로 반응성일 수 있다.
도 1을 참고로 하여 설명된 방법 및 장치의 특정 잇점은 이들이 고체상 및 유체상의 역류 이동을 가능하게 한다는 것이다. 그러한 역류 처리는 도관을 막 빠져나가는 고체상이, 최고 농도의 시약을 함유하거나 또는 세척액의 경우에 고체상으로부터 세척된 불순물이 적어도 실질적으로 없는 가장 신선한 유체상과 접촉하도록 보장한다. 따라서, 그러한 역류 공정은 도관을 떠나는 고체상의 양 최대가 되도록 만들 수 있다.
도면의 도 2-10은 이동성의 길쭉한 고체상을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위한 장치의 제2 실시양태를 예시한다. 장치가 유동하는 유체상 및 이동성의 길쭉한 고체상을 모두 담는 내강을 규정하는 도관, 및 유체상 포트 및 고체상 포트 (둘 모두 내강과 소통하고 각각의 상이 내강으로 도입되어 그를 통해 이동하고 그로부터 배출되도록 허용함)를 포함하고, 장치는 고체상 포트를 통해 그의 내부로부터 유체의 배출을 방지하도록 조정됨이 생각날 것이다. 도 2-10의 장치는 보다 특히 액체상인 유체상과 함께 사용하기 위한 것이다.
도 2-10에서는 본 발명의 또 다른 측면, 즉 이질적인 공정 수행하기 위한 모듈식 시스템을 추가로 예시하고, 이 시스템은 세로 이동성의 길쭉한 고체상 (1)을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위한 복수의 처리 조립체 (100)을 포함하고, 조립체 (100)은 모듈식 배열로 제공되고, 각각의 조립체는 서로 접촉하는 이동성의 고체상 및 유동하는 유체상을 담는 내강을 규정하고, 각각의 조립체는 제1 측면 상에서 제2 상기 조립체 (100)의 일부에 및 제2 측면 상에서 제3 상기 조립체 (100)의 일부에 탈착가능하게 연결되어, 3개의 상기 처리 조립체를 연속으로 포함하고 길쭉한 고체상이 처리 대역 내에 포함된 처리 조립체를 통해 이동하기 위한 연속적인 경로를 규정하는 처리 대역을 형성할 수 있다. 모듈식 배열은 예를 들어 연속적으로 배열되어 조립체가 조합되어 고체상 경로를 제공하는 기능을 수행하는 복수의 처리 조립체를 포함하는 모듈을 포함할 수 있다. 모듈식 배열은 개별 조립체 (100)을 포함할 수 있거나, 또는 하나 이상의 조립체가 모듈로서 제공될 수 있다.
따라서, 본 발명의 장치가 고체상 경로를 제공하는 것이 본 발명의 장치의 특징이다. 상기 경로는 경로를 따라 고체상을 유도하기 위한, 예를 들어 처리 장치 외부로 및 임의로 처리 장치 내로 고체상을 유도하기 위한 하나 이상의 가이드 롤러를 포함할 수 있다. 가이드 롤러는 자유롭게 회전할 수 있거나, 롤러 및 따라서 고체상을 구동시키기 위한 모터에 커플링될 수 있다. 본 발명의 장치 또는 시스템의 하나 이상의 가이드 롤러는 상기 방식에서 드라이브 롤러일 수 있다.
이질적인 공정을 수행하기 위한 모듈식 시스템은 경로를 따라 고체상을 이동시키기 위해 고체상에 힘을 직접 또는 간접적으로 적용하기 위한 제어가능한 드라이브 장치를 포함하는 드라이브 모듈 (여기서, 시스템은 시스템의 작동 동안 처리 조립체에 대해 고정된 위치에 유지되도록 드라이브 모듈이 장착되도록 조정된다); 제어된 유체상 유동을 처리 장치에 제공하기 위한 제어가능한 유체 계량 장치를 포함하는 계량 모듈 (여기서, 시스템은 시스템의 작동 동안 처리 조립체에 대해 고정된 위치에 유지되도록 유체 계량 모듈이 장착되도록 조정된다); 고체상이 처리 대역을 통해 통과한 후에 고체상의 파라미터를 검출하기 위해 배열된 센서를 포함하는 센서 모듈 (여기서, 시스템은 시스템의 작동 동안 처리 조립체에 대해 고정된 위치에 유지되도록 센서 모듈이 장착되도록 조정된다); 유체상이 처리 대역을 통해 통과한 후에 유체상의 파라미터를 검출하기 위해 배열된 센서를 포함하는 센서 모듈 (여기서, 시스템은 시스템의 작동 동안 처리 조립체에 대해 고정된 위치에 유지되도록 센서 모듈이 장착되도록 조정된다); 센서로부터 입력 신호를 받고 출력 신호를 드라이브 장치 및 유체 계량 장치 중 적어도 하나에 보내도록 센서와 그리고 드라이브 장치 및 유체 계량 장치 중 적어도 하나와 신호 소통 상태가 되도록 조정되고, 검출된 파라미터에 반응하여 드라이브 장치 및 유체 계량 장치 중의 적어도 하나를 제어하도록 프로그래밍된 프로세서 중의 하나 또는 이들의 조합물을 추가로 포함할 수 있다. 실시양태에서, 모듈식 시스템은 드라이브 장치를 포함하지 않는다.
모듈식 시스템은 그 위에 처리 조립체, 드라이브 모듈, 계량 모듈 및 센서 모듈이 장착되도록 조정되는 프레임워크를 추가로 포함할 수 있다. 처리 조립체의 적어도 일부는 하나 이상의 처리 장치 스택 내에 배열될 수 있고, 여기서 스택 또는 각각의 스택은, 함께 커플링되고 그 스택의 처리 장치를 위한 공통적인 유체 공급원과 유체 소통 상태이거나 그러한 상태로 될 수 있는 복수의 처리 조립체를 수용한 하우징 (housing)을 포함하는 모듈이고, 여기서 스택 또는 각각의 스택은 프레임워크 상에 장착되도록 조정된다.
세로 이동성의 길쭉한 고체상을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위한 복수의 처리 장치 (100)을 포함하는, 이질적인 공정을 수행하기 위한 모듈식 시스템이 개시내용에 포함된다. 각각의 장치 (100)은 유닛을 구성하는 것으로 설명될 수 있고, 어느 경우든 서로 접촉하는 이동성의 고체상 및 유동하는 유체상을 담는 내강을 규정한다. 장치들은 복수의 모듈을 포함하는 모듈 또는 "스택"으로서 함께 유지된다. 복수의 처리 장치 (100)은 길쭉한 고체상이 복수의 연속적인 장치를 통해 상류에서 하류 방향으로 이동하는 연속적인 경로를 규정한다.
보다 특히, 도 2-10은 복수의 상기 처리 장치 (100)을 포함하는 이질적인 공정을 수행하기 위한 모듈식 시스템을 예시하고, 여기서 각각의 장치는 길쭉한 고체상이 연속적인 장치를 통해 상류에서 하류 방향으로 이동하는 연속적인 경로를 규정하는 처리 대역을 형성하기 위해 제2의 상기 장치 (100)의 상류 부위 및 제3의 상기 장치 (100)의 하류 부위에 대한 탈착가능한 연결을 위해 조정된다. 그러한 모듈식 시스템은 임의의 목적하는 수의 개별 처리 장치를 포함하는 스택의 조립을 가능하게 하고, 즉, 처리 장치 (100)의 모듈 또는 스택을 제공하면서, 시스템은 상기 스택의 선택된 크기를 완전히 조절할 수 있도록 한다.
도 2-10에 예시된 실시양태에서, 각각의 처리 장치 (100)은 상기 언급된 바와 같이 이동성의 길쭉한 고체상을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위한 장치를 구성하는 것으로 이해될 것이다. 보다 특히, 유체상은 액체상이다. 추후 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 장치는 수직 배향으로 존재할 때, 고체상 포트 (107, 108)이 유체상 포트 (109, 110) 위에 이격되도록 조정된다.
또한, 추후 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 도 2-10은 도관 (103)이 그가 방향 변화를 겪는 영역을 포함하는 실시양태의 클래스를 예시한다. 보다 특히, 도 2-10은 도관이 방향 변화를 겪는 영역에 의해 상호연결되는 2개의 아암을 도관 (103)이 포함하는 실시양태의 상기 클래스의 구성원을 예시하고, 여기서 장치는 2개의 아암이 수직이고 장치가 그의 작동 입체형태일 때 (사용 시에) 그의 하부 단부에서 유체가 상호연결되도록 형성된다. 도 2-10은 도관이 그가 방향 변화를 겪는 영역을 포함하는 실시양태의 클래스의 구성원을 또한 예시하고, 이 영역은, 그의 회전축이 고체상의 이동 방향에 대해 수직이고 그의 방향 변화를 통해 고체상을 유도하도록 배열된 롤러 (115)를 포함한다.
도 1과 유사하게, 도 2-10의 실시양태는 도관 (103)이 복수의 탈착가능한 상호연결된 플레이트에 의해 규정된 장치를 개시하고, 여기서 플레이트는 한쌍의 플레이트를 마주보는 대면하는 관계로 포함하고 마주보는 면이 그들 사이에서 플레이트의 쌍과 평행인 방향으로 연장되는 도관의 길이를 규정한다. 보다 특히, 도 2-10에 예시된 각각의 처리 장치 (100)은 3개의 플레이트 (116, 117 및 118)을 포함하는 것으로 도시된다. 플레이트 (116, 117 및 118)은 일반적으로 전체적으로 입방형 형상이고, 그들의 형상에 무관하게, 각각 2개의 마주보는 면을 포함한다. 각각의 장치의 3개의 플레이트는 대면하는 관계로 상호연결되고, 상호연결은 통상 청소 또는 분해를 위해 각각의 장치의 분해를 용이하게 하기 위해 도면에 예시된 바와 같이 탈착가능하다. 3개의 플레이트는 제1 단부 플레이트 (116)과 제2 단부 플레이트 (118) 사이에 개재 플레이트 (117)이 존재하도록 상호연결되어 있고, 상기 상호연결된 플레이트들은 유닛이 사용 중일 때 유닛의 상부에 배치된 상부 단부 (119) 및 유닛이 사용을 위해 배향될 때 유닛의 기저부에 배치된 하부 단부 (120)을 갖는 유닛을 형성한다. 개재 플레이트 (117)은 개재 플레이트 (117)의 2개의 면 사이에 채널을 규정하도록 유닛의 하부 단부 (120)을 향해 그 내부에 규정된 구멍 (121)을 갖는다. 구멍 (121)은 그 내부에 회전가능하게 배열된 롤러 (115)를 갖는다.
제1 단부 플레이트 (116) 및 개재 플레이트 (117)은 그들 사이에 도관의 제1 아암을 규정하고, 제2 단부 플레이트 (118) 및 개재 플레이트 (118)은 그들 사이에 도관의 제2 아암을 규정하고, 2개의 아암은 유닛의 상부로부터 유닛의 기저부의 방향으로 연장되고 각각 구멍 (121)에서 끝나고 이와 유체 연결된다. 도관의 2개의 아암은 각각 고체상 포트 (107, 108) 및 유체상 포트 (109, 110)과 소통하는 상부 영역을 갖고, 여기서 각각의 아암의 고체상 포트는 아암의 유체 면 포트로부터 상향으로 이격된다. 통상, 각각의 유닛의 2개의 고체상 포트는 각각의 유닛의 2개의 유체상 포트로부터 상향으로 이격된다. 예시된 실시양태에서, 두 고체상 포트 (109 및 110)이 두 액체상 포트 (107 및 108) 위에 이격됨이 관찰될 것이고, 이는 액체인 유체상과 함께 사용하기 위해 조정되는 본 발명의 특정 실시양태의 특징이다. 따라서, 도 2-10의 장치는 고체상을 액체상으로부터 분리하기 위해 중력을 이용하고, 상기 언급된 바와 같이, 이것은 본 발명의 많은 실시양태의 특징이다. 본 발명의 장치에서 액체상을 고체상으로부터 분리하기 위해 사용하는 중력에 대한 대안으로서, 적합한 밀봉이 사용될 수 있고, 이것은 기체인 유체상과 함께 사용하기 위해 조정된 장치의 특징이다.
보다 특히 도 2-10의 실시양태를 살펴보면, 개재 플레이트 (117)이 도 5에 도시된다. 개재 플레이트 (117)이 마주보는 면 (122 및 123)을 갖는다는 것을 알 수 있다. 각각의 마주보는 면 (122 및 123)은 그 내부에 각각의 채널 (124, 125)를 규정한다. 채널 (124, 125)는 개재 플레이트 (117)의 2개의 마주보는 면 (122, 123) 사이의 채널을 규정하는, 개재 플레이트 (117)의 상부 단부로부터 관통 구멍 (121)으로 연장된다. 구멍 (121)의 일부는 롤러 (115), 및 예시된 실시양태에서 그 내부에 롤러 (115)가 회전가능하게 장착된 베어링 (126)이 점유한다. 베어링 (126)은 예시된 실시양태에서 구멍 (121)에 딱 들어맞는다. 일부 실시양태에서, 체결 수단이 베어링 (126)을 유지하기 위해 구멍 (121)에 제공된다. 어느 경우든, 중심 플레이트 (117)은 항상은 아니지만, 통상 구멍 (121) 내에 장착된 롤러 (115)를 갖는다. 고체상 및 액체상의 통과를 위한 채널이 롤러 (115) 및 베어링 (126) 사이에 규정되고; 구멍 (121) 및 임의의 관련 롤러 및 선택적인 베어링의 디자인과 무관하게, 완성된 유닛 (100) 내의 개재 플레이트 (117)가, 개재 플레이트 (117)의 한 측면으로부터 다른 측면으로 고체상 및 액체상 둘 모두의 통과를 위한 관통 채널을 그 내부에 규정하는 것이 예시된 실시양태의 특징임을 알 것이다.
2개의 단부 플레이트 (116 및 118)은 편리하게는 상이한 성분의 수를 감소시키기 위해 동일한 디자인이다. 그러나, 이것은 본 발명의 요건이 아니다.
도 1과 관련하여 설명된 바와 같이, 유체 누출을 감소 또는 방지하기 위해 3개의 플레이트 (116, 117, 118)의 경계면이 가능한 한 평평한 것이 유리하다. 추가로 또는 별법으로, 및 도 1과 관련하여 설명된 바와 같이, 고체 가스켓 또는 소위 "액체 가스켓"이 플레이트들 사이의 계면에 제공될 수 있다. 액체 가스켓으로서, 처리 장치에서 사용할 용매 내에 불용성인 그리스가 사용될 수 있다. 한 예에서, 실리콘 그리스가 액체 가스켓으로서 사용되고, 예를 들어 플레이트의 정합되는 표면 위에 도말된다. 고체 가스켓으로서 PTFE 시트가 언급될 수 있다. 2개의 가스켓, 예를 들어 2개의 고체 가스켓 또는 고체 가스켓 및 액체 가스켓을 갖는 이중 차단 시스템을 사용할 수 있다.
따라서, 각각의 개재 플레이트 (117)의 각각의 마주보는 면 (122 및 123)은 완성된 장치에서 각각의 단부 플레이트 (116 또는 118)에 면하는 방향으로 열린 각각의 채널 (124 또는 125)를 제공한다. 완성된 장치에서, 제1 단부 플레이트 (116)이 개재 플레이트 (117)의 각각의 면 (122, 123)과 대면하는 관계로 존재함이 상기될 것이다. 채널 (124) 및 그의 면하는 단부 플레이트 (116)은 장치 (100)의 도관의 제1 아암을 규정하고, 채널 (125) 및 그의 면하는 단부 플레이트 (118)은 도관의 제2 아암을 규정한다. 도관의 2개의 아암은 구멍 (121)을 통해, 및 예시된 실시양태에서 보다 구체적으로 선택적인 롤러 (115)와 그의 선택적인 베어링 (126) 사이에 형성된 자유 부피를 통해 서로 소통된다.
도 4에서 가장 분명하게 알 수 있는 바와 같이, 채널 (125)는 넓어진 상부 영역 (127)을 갖고, 마주보는 채널 (124)는 거울상 구조이다. 따라서, 도 4에서 제1 및 제2 아암이 나머지 채널보다 단면적이 더 큰 상부 영역을 갖는 본 발명의 실시양태를 예시하는 것을 알 것이다. 채널 (125)의 하부의 보다 좁은 영역 (대부분의 그의 길이를 점유함)은 예시된 실시양태에서 리본 형태의 길쭉한 고체상에 꼭 들어맞게 설계된다. 이것은 도관의 내강이 고체상을 비교적 꼭 들어맞도록 수용하는 본 발명의 선택적인 특징의 예시이고; 예를 들어, 이것은 유체 형성의 정적 (static) 부피의 임의의 위험을 방지할 수 있다. 예시된 실시양태에서, 채널 (125)는 직사각형의 3개의 벽으로서 배열된 3개의 벽을 가진 트로프 (trough) 형태이다. 예시된 실시양태에서, 직사각형의 보다 긴 벽, 즉 트로프의 기부는 폭이 22 mm이거나 폭 22 mm의 리본을 딱 들어맞도록 수용하기 위해 22 mm보다 약간 더 크다 (예를 들어 23-24 mm). 트로프의 깊이 (보다 짧은 벽의 높이)는 편리하게는 1.2 mm 내지 2.5 mm, 예를 들어 1.5 mm 내지 2 mm이다. 단면 치수 22 mm x 2 mm의 트로프 형태의 채널의 경우에, 이동하는 고체상 (이동하는 리본)이 액체상의 상부에서 메니스커스 (meniscus)를 채널 (125)의 상부 밖으로 잡아당겨 액체의 누출을 일으키는 경향을 보이는 위험이 있을 수 있음이 밝혀졌다. 폭이 22 mm로부터 27 mm로 증가한 상부 영역을 제공하면, 액체 누출 위험이 유의하게 감소하는 것으로 밝혀졌다. 일반적으로 말하면, 본 발명의 장치가, 열린 고체상 포트에서 그의 상부 단부에서 끝나는 똑바로 선 영역을 포함하는 도관을 갖는 경우에, 고체상 포트로부터 임의의 액체 누출 위험은 고체상 포트에 인접한 채널의 상부 영역의 단면적을 증가시킴으로써 감소될 수 있다고 생각된다. 또한, 고체상의 주행 속도, 고체상 물질의 정체, 액체상의 조성 및 도관의 치수를 포함하여 많은 요인이 액체가 고체상 포트 밖으로 잡아당겨짐으로써 발생하는 누출 위험에 영향을 주고, 따라서 어떠한 환경에서 장치가, 위쪽으로 면하는 고체상 포트에 인접한 단면적이 확대된 도관 영역의 존재로부터 잇점을 갖는지 특정하는 것이 가능하지 않다고 생각된다. 그럼에도 불구하고, 위쪽으로 면하는 고체상 포트에 인접한 단면적이 증가한 상기 영역을 제공하면, 고체상 포트 밖으로의 임의의 액체 누출 위험이 감소될 것이라고 일반적인 용어로 언급될 수 있다.
이미 언급된 바와 같이, 개재 플레이트 (117)의 각각의 마주보는 면 (122, 123)은 각각의 채널의 바깥쪽으로 면하는 개방부를 닫기 위해 각각의 단부 플레이트 (116, 118)에 의해 맞물린다. 상이한 성분 디자인의 수를 감소시키기 위해, 제1 단부 플레이트 (116) 및 제2 단부 플레이트 (118)이 공통적인 디자인을 공유하는 것이, 필수적인 것은 아니지만 편리하다. 따라서, 도 5에서는 단부 플레이트 (116) 및 동일한 단부 플레이트 (118)을 예시한다. 단부 플레이트 (116)은 면하는 개재 플레이트 (117) 및 단부 플레이트 (116)의 채널 (125)에 의해 규정되는 도관 아암과 사용 시에 유체 소통하는 유체상 포트 (109)를 그 내부에 규정한다. 유사하게, 단부 플레이트 (118)은 면하는 단부 플레이트 (117)의 채널 (124)에 의해 규정되는 도관 아암과 소통하는 유체상 포트를 그 내부에 규정한다. 유체상 포트 (109, 110)은 사용 시에 장치의 도관과 유체 배출 라인 사이의 소통을 제공한다. 도 2-10의 실시양태에서, 유체상 포트는 각각의 단부 플레이트 (116, 118)의 마주보는 면들 사이의 관통 홀 (hole)의 개방부으로서 규정된다.
요약하면, 도 2-10의 실시양태의 각각의 장치 (100)은 각각 단부 플레이트의 상응하는 면에 맞물리는 마주보는 면을 갖는 중심 플레이트를 포함한다. 각각의 단부 플레이트 및 개재 플레이트의 그와 맞물리는 면은 그들 사이에 도관 아암을 규정하고, 이는 장치가 사용을 위해 배향될 때 장치의 상부 단부에 규정된 위쪽으로 면하는 고체상 포트로부터 중심 플레이트의 2개의 면들 사이의 관통 구멍으로 연장되고, 상기 관통 구멍은 장치의 사용 동안 고체상 및 액체상이 그를 통해 통과할 수 있는 부피를 제공한다. 관통 구멍은 일반적으로 중심 플레이트의 하부 단부를 향하여 배열된다. 도관의 각각의 아암은 그의 인접한 단부 플레이트와 맞물리는 중심 플레이트의 각각의 면 내의 채널에 의해 규정될 수 있거나, 또는 PCT/GB2008/002288에 도시된 바와 같이, 도관의 각각의 아암은 각각의 단부 플레이트의 면 및 중심 플레이트의 맞물리는 면에서 형성된 채널 사이에 규정될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이들 2개의 배열에 제한되지 않고, 중심 플레이트의 두 면 및 단부 플레이트의 맞물리는 면 내의 채널의 제공, 및 도관의 한 아암이 중심 플레이트 및 단부 플레이트의 맞물리는 평면 내의 채널에 의해 규정되고, 채널의 다른 아암이 중심 플레이트의 평면 및 인접하는 단부 플레이트의 맞물리는 면 내에 규정되는 채널에 의해 규정되는 비대칭 배열을 포함하는 다른 구성이 고려된다.
도 4에 예시된 중심 플레이트에서, 중심 플레이트는 중심 패널 및 각각의 슬롯 (slot) 형성된 얇은 층 (lamina) (129)를 포함할 때 층상 구조이고, 여기서, 슬롯의 측벽은 트로프-형상의 채널 (124 및 125)의 측벽을 규정함을 알 것이다. 단일형 (one-piece) 중심 플레이트를 포함한 많은 다른 변형이 가능하므로, 이것은 단지 하나의 중심 플레이트의 가능한 구조이다.
사용 시에, 각각의 장치 (100)의 3개의 플레이트는 영구적으로 또는 탈착가능하게 상호연결된다. 이와 관련하여, 상호연결이 탈착가능하여, 청소 또는 다른 목적을 위해 장치가 해체될 수 있는 것이 바람직하다. 일반적으로, 플레이트들은 함께 탈착가능하게 클램핑된다. 편리하게는, 상기 클램핑은 탈착가능한 체결구에 의해, 예를 들어 볼트 및 너트 배열에 의해 수행될 수 있다. 이를 위해, 단부 플레이트 (116 및 118) 및 중심 플레이트 (117)은 내부에 규정된 볼트 홀을 갖는다. 조립된 유닛 (100)에서, 각각의 플레이트의 각각의 볼트 홀은 다른 2개의 플레이트 내의 상응하는 볼트 홀과 일직선으로 정렬되고, 각각의 세트의 정렬된 볼트 홀은 볼트 또는 다른 체결구를 수용한다.
도 2, 3, 6, 7 및 8에 예시된 각각의 장치 (100)은 복수의 처리 장치를 포함하는 모듈식 시스템 내에 포함되는 것으로 이들 도면에 도시되고, 여기서 상기 처리 장치는 길쭉한 고체상이 연속적인 장치를 통해 이동하기 위한 끊임없는 경로를 규정하는 처리 대역을 형성한다. 복수의 장치들은 함께 장치 스택을 형성하고, 조립된 스택 내에서 개별 장치들은 서로 탈착가능하게 연결된다. 실제로, 예시된 실시양태에서, 스택은 각각의 장치의 단부 플레이트 및 중심 플레이트를 형성하도록 함께 체결되는 개별 플레이트들로 이루어진다. 따라서, 각각의 처리 장치를 규정하도록 마주보는 맞물림 상태의 복수의 플레이트들로 구성되는 처리 장치의 스택이 예시되고, 여기서 각각의 처리 장치는 마주보는 면을 갖는 중심 플레이트를 포함하고, 상기 각각의 면은 각각의 단부 플레이트와 맞물리고, 중심 플레이트 및 그의 맞물린 단부 플레이트의 각각의 마주보는 면들은 그들 사이에 도관의 아암을 규정하고, 2개의 도관 아암은 소통하여, 서로 접촉하는 이동성의 길쭉한 고체상 및 유동하는 액체상을 수용하도록 조정된 내강을 규정하는 도관이 형성된다. 고체상 및 액체상이 도관으로 도입하고 그로부터 떠날 수 있도록 접근 포트가 제공되고, 여기서 고체상 포트는 임의로 2개의 아암의 위쪽으로 면하는 개구부 (mouth)로서 규정되고, 유체상 포트는 중력에 의한 2개의 상의 실질적인 분리가 가능하도록 고체상 포트의 아래로 이격된다.
도시된 실시양태에서, 각각의 장치 (100)은 그 자신의 별개의 세트의 3개의 플레이트 (116, 117 및 118)를 포함한다. 인접한 처리 장치 (100)의 단부 플레이트 사이에 스페이서 플레이트 (130)가 위치하고, 여기서 하나 이상의 스페이서 플레이트 (130)이 인접하는 단부 플레이트들 사이에 배치된다. 예시된 실시양태에서, 스페이서 플레이트 (130)은 단부 플레이트 (116 및 118)과 유사한 디자인의 것이고, 연결하는 처리 장치 (100) 사이에 끊임없는 액체 채널을 제공하기 위한 관통 홀을 포함하여, 그에 의해 예를 들어, 액체는 유체상 포트 (109)를 통해 제1 장치 (100)을 떠난 후, 제1 처리 장치의 단부 플레이트 (116) 내의 관통 홀, 스페이서 플레이트 (131)의 상호소통하는 관통 홀 및 제2 처리 장치 (100)의 맞물리는 단부 플레이트 (118)의 상호소통하는 관통 홀을 통해 인접한 제2 처리 장치 (100)의 유체상 포트 (110)로 이동할 수 있다. 스페이서 플레이트는 롤러가 고체상 경로를 따라 각각의 장치 (100) 사이에 위치하기 위한 공간을 허용하기 위해 제공되고; 그러한 롤러는 특히 도 7 및 8을 참조하여 나중에 설명한다.
예시된 실시양태에서, 처리 장치의 스택은 스페이서 플레이트 (131)과 상이한 디자인의 말단 플레이트 (132)를 갖지만, 다른 실시양태에서 말단 플레이트 및 스페이서 플레이트는 동일한 디자인의 것이다. 도 6에 예시된 바와 같이, 말단 플레이트 (132)는 액체가 인접한 처리 장치 (100)로 도입하고 그로부터 배출되도록 하기 위해, 조립된 스택 내에서 인접한 단부 플레이트 (116 또는 118) 내의 상응하는 관통 홀과 액체 소통 상태로 존재하는 관통 홀을 갖는다. 도면에서, 관통 홀 (133)은 말단 플레이트 (132)의 측면 게이트 (gate; 134)에서 종결되도록 직각 굽힘 (bend)을 포함하는 것으로 도시된다.
도 2-9에 예시된 처리 장치 스택은 제1 말단 플레이트 (132)의 말단 액체 포트 (135)에서 제2 말단 플레이트 (132)의 제2 말단 유체 포트 (135) 사이에 끊임없는 액체 유동 경로를 제공하는 복수의 처리 장치를 포함한다. 따라서, 연속적인 처리 장치 (100)의 액체 포트는 하나의 처리 장치 (100)으로부터 다음 처리 장치로 액체 유체 경로를 제공하기 위해 서로 액체 소통 상태이다. 그러나, 다른 실시양태에서, 스페이서 플레이트 (131)은 스페이서 플레이트 (131)의 양 측면 상에서 연속적인 처리 장치들 사이에 액체 소통을 제공하기 위해 관통 홀을 포함하지 않지만, 대신에 스페이서 플레이트는 액체가 접근가능한 액체 포트를 통해 스택으로 도입하고 그로부터 떠날 수 있도록 스페이서 플레이트의 가장자리에 접근가능한 액체 포트를 제공하고, 여기서 각각의 스페이서 플레이트는 적합하게는 제1 처리 장치 (100)과 소통하는 제1 접근가능한 액체 접근 포트 및 제2 처리 장치 (100)의 유체상 포트와 소통하는 제2 접근가능한 액체 포트를 갖는다.
본 발명의 처리 장치 스택의 일부 실시양태에서, 스페이서 플레이트 (131)은 상기 언급된 바와 같이 전적으로 생략되는 반면, 다른 실시양태는 연속적인 처리 장치 (100) 사이에 복수의 스페이서 플레이트를 포함한다. 본 발명은 인접한 처리 장치 (100)이 공통적인 단부 플레이트를 공유하는 스택을 추가로 포함하여, 여기서 스택은 복수의 중심 플레이트 (117)을 포함하고, 여기서 인접한 플레이트는 두 연속적인 처리 장치 (100)에 대해 단부 플레이트로서 역할을 하는 단일 플레이트에 의해 분리된다.
처리 장치의 스택은 스택의 연속적인 장치를 통해 단일 액체 유동 경로를 규정할 수 있거나, 별법으로, 각각의 처리 장치의 액체 유동 경로는 각각의 다른 처리 장치의 액체 유동 경로에 연결되지 않을 수 있거나, 또 다른 추가의 별법으로서 적어도 2개의 연속적인 처리 장치가 공통적인 유동 경로를 따라 놓이는 한편 적어도 하나의 다른 처리 장치는 연결되지 않은 액체 유동 경로 상에 놓일 수 있음이 생각될 것이다. 그러나, 길쭉한 고체상에 관련하여 상이한 상황이 적용되고, 이는 스택의 모든 처리 장치가 동일한 고체상에 대해 공통적인 처리 대역을 제공하는 역할을 하기 때문이다. 따라서, 고체상이 그의 고체상 포트를 통해 제1 처리 장치의 도관을 떠나고 다음 연속적인 처리 장치의 고체상 포트로 도입하도록 허용하기 위해, 고체상 경로가 연속적인 처리 장치들 사이에 규정된다. 이를 위해, 예로서 도 7 및 8에 예시된 바와 같이 연속적인 처리 장치들 사이에 가이드 롤러가 제공될 수 있다.
도 7-10은 처리 장치 (100) 및 임의의 스페이서 플레이트 (131) 및 말단 플레이트 (132)에 추가로, 다음에 설명할 바와 같이 처리 장치 및 연관된 성분, 예를 들어 가이드 롤러를 수용하는 하우징을 포함하는 처리 장치 스택 (99)를 예시한다.
따라서, 도 7은 고체상을 그의 경로를 따라 유도하도록 배열된 복수의 회전가능한 롤러 (136)를 보여준다. 구체적으로, 처리 장치 (100) 사이에서 고체상을 유도하기 위한 롤러 (136) (본 경우에 2개의 중간 롤러는 예시된 스택의 3개의 처리 장치 (100) 사이에서 고체상을 유도하는 역할을 한다), 및 또한 스택의 제1 및 마지막 처리 장치 외부에서 고체상을 유도하기 위해 배치된 롤러 (136)이 도시된다.
각각의 롤러는 자유롭게 회전가능할 수 있거나, 고체상을 이동시키기 위해 드라이브 롤러로서 작용할 수 있도록 구동될 수 있다. 예를 들어, 단일 구동된 롤러 또는 복수의 구동된 롤러가 존재할 수 있고, 도 7 및 8에 도시된 바와 같이 모든 롤러가 구동될 수 있다. 따라서, 각각의 롤러 (136)은 축 (137) 상에 장착되고, 각각의 축 (137)은 그와 함께 회전을 위한 축 상에 장착된 기어 휠 (gear wheel) (138)을 갖는다. 예시된 실시양태에서, 4개의 롤러가 존재하고, 따라서, 4개의 축 (137) 및 4개의 연관된 기어 (138)이 존재하지만, 도 7 및 8에서는 수많은 다른 가능성 중에서 단지 하나의 배열만을 예시한다. 기어 휠 (138)은 각각의 축 상에서 자유롭게 회전하는 개재 기어 휠 (139)를 통해 함께 커플링된다 (명료함을 위해 이를 도시하지 않는다). 하나의 롤러 축 (137) (본 경우에 (137a)로 도시된 축)은 전기 모터 또는 다른 적합한 드라이브 장치에 의해, 본 경우에 드라이브 벨트 또는 드라이브 체인 (도시되지 않음)과 맞물리는 휠 (140)을 그와 함께 회전을 위해 그에 장착함으로써 구동되도록 조정된다. 구동된 축 (137a)는 별법으로 모터에 의해 직접적으로 또는 하나 이상의 기어를 통해 구동되도록 배열될 수 있다. 이 시점에서, 롤러 (136)의 정확한 배열은 중요하지 않음이 다시 강조되지만, 도 7-9는 처리 장치 스택과 연관된 적어도 하나의 롤러가 전기 모터 또는 다른 드라이브 장치와 커플링되도록 조정되거나 커플링된 상태인 드라이브 롤러인 실시양태를 예시하는 것임을 명심해야 할 것이다.
실시양태에서, 구동된 축 (137a)는 처리 장치의 하나 이상의 중간 스택을 통해 모터 또는 다른 드라이브 장치에 커플링될 수 있다. 따라서, 처리 장치가 각각 고체상을 이동시키기 위한 롤러를 포함하는 드라이브 시스템을 포함하는 모듈식 스택 내에 배열되는 것이 본 발명의 일부 실시양태의 특징이고, 여기서 스택은 인접한 스택의 드라이브 시스템이 연결되도록 조정되고; 상기 방식에서, 제1 스택의 드라이브 시스템에 커플링된 모터 또는 다른 드라이브 장치는 제1 스택을 중개로 하여 하나 이상의 추가의 스택의 드라이브 시스템을 구동시킬 수 있다. 도 7-10의 실시양태에서, 스택은 (137b)로 표시된 드라이브 축을 포함하고, 상기 축은 예를 들어, 그와 함께 회전을 위해 드라이브 축 (137b) 상에 장착된 휠 (1406) (명료함을 위해 도 7-9에서 생략됨), 및 롤러를 제2 스택의 구동된 휠 (140)과 커플링시키는 벨트 또는 체인을 통해 제2 스택의 롤러를 구동시키기 위해 제2 스택에 커플링될 수 있다.
그의 구성은 도 7, 8 및 9로부터 쉽게 명백해지므로 하우징의 나머지를 상세히 설명하지 않을 것이다. 본 경우에 하우징은 입방형 상자의 6개의 측면을 형성하도록 함께 볼트로 죄여질 수 있는 6개의 측면 패널 (141-146)을 포함하는 것이 보일 것이다. 드라이브 벨트 휠 (140)은 노출되어 유지되고, 본 경우에 슬롯 (147)에 의해 길쭉한 고체상을 위한 접근이 제공된다. 측면 패널 (141-146)에 의해 규정된 하우징은 또한 본 경우에 유체 접근 홀 (149), 및 방수 방식으로 말단 액체상 포트 (135)와 커플링하는 선택적인 연결기 (150)에 의한 유체 시스템 (유체 공급원 및 유체 배출구 라인을 포함함)에 대한 접근을 제공한다.
도 10은 프레임워크 내에 장착된 2개의 모듈식 처리 스택을 예시한다. 2개의 스택 (99)의 롤러 드라이브 시스템은 함께 커플링되어, 하나의 스택의 롤러 드라이브 시스템이 차례로 모터 또는 다른 드라이브에 커플링되는 다른 스택의 롤러 드라이브 시스템에 의해 구동될 수 있다. 구체적으로, 제1 스택의 드라이브 휠 (140b)는 벨트 (180)에 의해 제2 스택의 구동된 휠 (140)에 커플링된다. 모듈 (99)는 레일 (181)로 표시된 프레임워크 상에 장착하기 위해 조정된다.
길쭉한 고체상은 예를 들어 도 8에 예시된 바와 같이 그의 패널이 제거될 때 스택 (99)를 통해 나아갈 수 있다. 실시양태에서, 스택은 그를 통한 고체상의 자동 공급을 위해 조정된다.
본 개시내용의 장치의 도관의 예시적인 치수는 본 명세서에서 앞서 설명되었다. 도관의 길이가 공정이 단일 유닛 내에서 적당히 완료되기 위해 불충분한 경우에, 공정은 직렬로 배열된 복수의 그러한 유닛 내에서 수행될 수 있고, 그에 의해 그 안에서 공정이 수행되는 도관의 총 길이는 연장된다. 그러한 복수의 유닛은 편리하게는 단일 모듈 또는 스택 내에 수용될 수 있는 것으로 생각될 것이고, 그러한 목적을 위해 모듈 또는 스택 내의 모든 장치는 편리하게는 하나 이상의 개재하는 처리 유닛을 통하는 그렇지 않든 공통적인 유체 공급원과 유체 소통 상태로 존재한다.
본 발명의 실시양태에서, 에너지 공급원은 이동성의 길쭉한 고체상을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위한 장치의 내강의 적어도 일부를 에너지에 노출시키기 위해 배열된다. 에너지 공급원은 초음파 변환기, 마그네트론 (magnetron), 레이저, 발광 다이오드, 수은 증기 램프 또는 다른 UV 공급원, 또는 전자기선의 또 다른 공급원, 또는 열 공급원을 포함할 수 있다. 내강이 동시에든 별도의 시간에든 하나 초과의 에너지 공급원으로부터의 에너지에 노출되도록 하기 위해 에너지 공급원의 조합물이 제공될 수 있음이 이해될 것이다. 그러한 에너지 공급원을 도입하는 장치의 예를 도 11, 12 및 13에 제시한다.
도 11은 초음파 변환기를 포함하는 처리 장치 스택을 구성하는 처리 장치 (100)을 구성하는 플레이트의 분해도이다. 도 2-9의 실시양태의 경우에서와 같이, 각각의 처리 장치 (100)은 함께 도관 및 그의 연관된 포트를 규정하는 중심 플레이트 (117) 및 단부 플레이트 (116, 118)을 포함한다. 스페이서 플레이트가 인접한 처리 장치 (100) 사이에 제공된다. 이 경우에, 스페이서 플레이트는 적합한 전기 공급원에 커플링될 수 있는 하나 이상의 초음파 변환기 (151)을 포함하는 변환기 플레이트 (150)의 형태로 존재한다. 도 2-9의 실시양태의 경우에서와 같이, 변환기 플레이트 (150)은 연속적인 처리 장치 (100) 사이에 액체 소통을 제공하도록 관통 홀을 포함할 수 있어서, 처리 장치는 공통적인 액체 유동 경로를 따라 배열된다. 별법으로, 각각의 처리 장치의 액체 유동 경로는 모든 다른 처리 장치의 액체 유동 경로에 연결되지 않을 수 있거나, 처리 장치의 일부는 공통적인 액체 유동 경로를 따라 배치될 수 있는 반면 적어도 하나의 다른 장치는 동일한 액체 유동 경로를 공유하지 않는다. 변환기 (151)은 또 다른 에너지 공급원, 예를 들어 전자기선, 예를 들어 자외선 또는 가시광선의 공급원으로 교체되거나 보충될 수 있다. 이 경우에, 단부 플레이트 (116, 118)은 전자기선의 통과를 허용하기 위해 단부 플레이트에 적합한 물질로 제조된다.
도 11 및 12의 장치의 변이형에서, 처리 장치들 사이에서 개재 단부 플레이트 (116, 118)은 생략되고, 변환기 플레이트 (150) (또는 하나 이상의 추가의 또는 별도의 에너지 공급원을 포함하는 별도의 에너지 공급원 플레이트)은 변환기 플레이트 (150)의 마주보는 측면들 상에 처리 장치를 위한 공통적인 단부 플레이트로서 작용한다.
도 12는 작동 시의 처리 장치 스택을 예시한다. 초음파 변환기 (151)은 액체상 내의 시약 및 고체상에 부착된 시약 사이의 반응을 가속화하기 위해 고체상 및 접촉하는 액체상을 초음파 에너지에 노출시키도록 각각의 처리 장치의 내강의 일부로 도입되는, 점선 (152)로 표시한 음향 에너지를 방출하는 것으로 도시된다. 보다 특히, 길쭉한 고체상 (1), 특히 리본은 롤러 (153) 위로 유도되고, 도관의 제1 아암으로 도입된다. 고체상 (1)은 도관의 아암 아래로 중심 플레이트 (117) 내의 관통 구멍 내에 배치된 롤러 (115)로 통과하고, 롤러를 거쳐 도관의 제2 아암 위로 통과한 후, 롤러 (154)에 의해 제2 처리 장치로 유도되고, 이 후 고체상은 추가의 롤러 (154)를 거쳐 제3 처리 장치로 통과하고, 그를 떠난 후 고체상은 롤러 (154)를 거쳐 통과하여 스택을 떠난다.
도 13은 처리 장치 스택 (202)를 예시하고, 여기서 스택 내에서 각각의 내강의 적어도 일부를 마이크로파 방사선에 노출시키기 위해 마그네트론 (마이크로파 공급원)이 처리 장치 (100) 위에 공급된다.
도 13은 또한 이동성의 길쭉한 고체상을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위한 복수의 상 접촉 장치를 포함하는, 세로 이동성의 길쭉한 고체상이 연속적인 처리를 위해 적용되도록 하기 위한 시스템에 관한 본 발명의 측면을 예시한다. 각각의 상 접촉가능 장치는 (i) 횡단면이 원형 또는 비-원형이고 유동하는 유체상 및 이동성의 길쭉한 고체상을 모두 담도록 내강을 규정하는 도관, (ii) 유체상이 내강으로 도입되어 그를 통해 유동하고 그로부터 배출되도록 내강과 소통하는 유체상 포트, 및 (iii) 이동성의 고체상이 내강으로 도입되어 그를 통해 이동하고 그로부터 배출되도록 내강과 소통하는 고체상 포트를 포함한다. 예시된 실시양태에서, 상 접촉 장치는 처리 장치 (100)으로 표시된다. 시스템은 고체상이 연속적인 상 접촉 장치들을 통해 차례로 이동할 수 있도록 연속적인 상 접촉 장치들 사이에 고체상 경로가 규정되도록 배열된다. 제1 상 접촉 장치 (300) 및 제2 상 접촉 장치 (301)은 경로를 따라 연속으로 배치되고 공통적인 제1 유체 공급원으로부터 유체를 받도록 배열된다. 경로를 따라 제3 상 접촉 장치 (302)는 제2 유체 공급원으로부터 유체를 받도록 배열된다.
보다 특히, 도 13은 제1 상 접촉 장치 (300) 및 제2 상 접촉 장치 (301)이 제1 유체 공급원으로부터 유체를 받도록 배열되는 시스템을 예시하고, 여기서 제1 상 접촉 장치 (300)의 유체상 포트는 제2 상 접촉 장치의 유체상 포트와 유체 소통 상태로 존재하여, 유체는 제1 상 접촉 장치로부터 제2 상 접촉 장치로 유동할 수 있다.
도 13에 예시된 바와 같이, 제1 상 접촉 장치 (300) 및 제2 상 접촉 장치 (301)은 함께 탈착가능하게 커플링되고, 보다 특히 둘 모두 동일한 상 접촉 장치 스택 내에 배치된다. 도 13의 시스템을 전체적으로 살펴보면, 연속적인 상 접촉 장치를 갖는 시스템을 예시하는 것이 관찰될 것이고, 여기서 장치의 적어도 일부는 하나 이상의 상 접촉 장치 스택 내에 배열되고, 상기 스택 또는 각각의 스택은 함께 커플링되는 복수의 상 접촉 장치들을 포함하고, 함께 탈착가능하게 커플링될 수 있다. 각각의 모듈의 상 접촉 장치는 대개 그 스택의 상 접촉 모듈에 대한 공통적인 유체 공급원과 유체 소통 상태이거나 그러한 상태로 될 수 있다.
도 13에 예시된 바와 같이, 각각의 처리 장치 스택 (202, 203)은 예시된 실시양태에서 측면 패널 (142, 143, 145 및 146)으로서 확인된 것을 포함한 측면 패널들을 포함하는 하우징을 포함한다. 각각의 스택의 하우징은 그 스택의 상 접촉 장치를 수용하고, 상 접촉 장치 외부에서 고체상 경로를 따라 고체상을 유도하도록 배열된 롤러에 연결된다. 도 13에 도시된 스택 (202, 203)은 스택 하우징 내에 수용된 4개의 롤러를 포함하는 것으로 도시되고; 롤러의 수는 상 접촉 장치의 수에 따라 반드시 가변적이고, 하우징에 연결된 롤러는 대체로 하우징 외부에 배열된 하나 이상의 롤러, 및 하우징 내부의 하나 이상의 롤러를 포함할 수 있다. 임의로, 각각의 스택의 적어도 하나의 롤러 (즉, 스택의 하우징에 연결된 롤러의 적어도 하나)는 롤러가 회전하여 고체상을 구동시키도록 하기 위한 드라이브 장치와 연결되거나 그와 연결될 수 있는 드라이브 롤러이다. 스택 (202)는 도관의 내부를 에너지에 노출시키기 위해 마이크로파를 위한 마그네트론 (157) 또는 또 다른 에너지 공급원을 포함할 수 있다. 이 경우에, 에너지는 일반적으로 마그네트론 (157) 아래의 빗금친 영역으로 표시된 마이크로파를 포함한다.
도 13은 2개의 처리 스택 (202, 203), 및 스택 (202)의 하류에 고체상이 경로를 따라 이동할 때 고체상의 파라미터를 결정하기 위한 센서 장치를 포함하는 센서 모듈 (204)를 포함하는 고체상 경로를 예시한다 (도 13은 3개의 센서 장치를 포함하는 센서 모듈 (204)를 예시한다). 따라서, 도 13은 세로 이동성의 길쭉한 고체상을 복수의 연속적인 처리로 처리하기 위한 본원에 개시된 바와 같은 시스템을 예시함을 알 것이고, 여기서 시스템은 고체상 경로를 따라 이동할 때 고체상의 파라미터를 결정하기 위한, 시스템의 연속적인 상 접촉 장치 외부에 배열된 센서 장치를 포함한다. 센서 장치는 대개 전자기선의 검출기를 포함하고, 예를 들어 이는 하나 이상의 형광 표지, 예를 들어 형광 염료, 반도체 나노결정 또는 그의 조합으로부터의 형광을 검출할 수 있다. 센서는 분광계, 예를 들어 UV 분광계를 포함할 수 있다. 센서는 임의의 다른 검출가능한 표지 또는 고체상의 임의의 다른 검출가능한 파라미터를 검출할 수 있다. 특히, UV 및/또는 IR 분광계가 및/또는 화학 반응이 완료시까지 진행되는지 여부 및 순도를 측정하기 위한 도구로서 고체상 합성을 위한 지지체로서 사용된 임의의 고체상의 화학 분석을 형성하는데 유용할 것으로 고려된다. 다른 실시양태에서, 센서는 고체상에 커플링된 분석물에 대한 표지 물질의 결합을 검출하기 위해 유용할 수 있고; 이들 및 다른 목적을 위해 적합한 표지는 방사성핵종, 형광 물질 (예를 들어, 염료 또는 반도체 나노결정), 발광 물질 및 자성 물질 (예를 들어 자성 입자)를 포함한다.
도 13에 예시된 특정 배열에서, 3개의 분광계가 검출 모듈 (204) 내에 배열된다. 각각의 분광계는 방사선원 (258, 259, 260) 및 방사선 검출기 (158, 159, 160)을 포함한다. 도 13은 각각의 공급원으로부터 방출되고 고체상 (1)에서 반사되어 각각의 검출기에 의해 수용될 방사선을 파선으로 개략적으로 도시한다. 시스템이 도 12의 배열과 유사하게 공통적인 검출 대역 내에 배열된 복수의 센서를 포함하는 경우에, 각각의 센서는 다른 모든 것과 상이할 수 있거나, 별법으로 복수의 센서 중 적어도 2개는 예를 들어 검출된 파라미터의 입증을 위해 동일할 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 적절한 롤러는 상 접촉 장치 스택 (202, 203) 외부에서 고체상 경로를 따라 제공되고, 도 13에서 스택 (202, 203) 외부의 이들 롤러는 검출 대역과 연관된 롤러 (161-164)를 포함한다.
도 13은 도 9, 10 및 12와 유사하게, 본 개시내용의 많은 실시양태의 추가의 특징, 즉, 모듈 방식을 또한 예시하는 역할을 한다. 모듈식 시스템 및 장치는 성분들의 적어도 일부가 모듈로서, 즉, 모듈의 분해 없이 교환되거나, 시스템에 추가되거나, 시스템으로부터 제거되거나, 조합되어 시스템의 적어도 일부를 형성할 수 있는 자급 (self-contained) 성분으로서 제공되는 것을 포함한다. 적합하게는, 그러한 모듈식 시스템은 그에 시스템의 모듈식 성분이 탈착가능하게 커플링가능한 프레임워크 (도시되지 않음)를 포함한다. 따라서, 세로 이동성의 길쭉한 고체상을 복수의 연속적인 처리로 처리하기 위한 본 개시내용의 시스템은 고체상 경로를 따라 그 위에 모듈식 상 접촉 장치 및 임의로 시스템의 하나 이상의 추가의 모듈식 성분이 장착될 수 있는, 예를 들어 탈착가능하게 커플링될 수 있는 프레임워크를 포함하는 모듈식 시스템일 수 있다. 대개, 연속적인 상 접촉 모듈의 적어도 일부는 하나 이상의 모듈식 상 접촉 모듈 스택 내에 배열되지만, 이것은 그러한 모듈식 시스템의 필수적인 특징이 아니다. 모듈식 시스템이 모듈식 스택을 포함하는 경우에, 각각은 함께 커플링되고 (예를 들어 클램핑에 의해), 일부 실시양태에서 그 스택의 상 접촉 장치에 대한 공통적인 유체 공급원과 유체 소통 상태로 있거나 그러한 상태로 될 수 있는 복수의 상 접촉 장치를 포함한다. 따라서, 제1 상 접촉 장치 및 제2 상 접촉 장치가 고체상 경로를 따라 연속으로 배치되고 공통적인 제1 유체 공급원으로부터 유체를 받도록 배열되는 본 개시내용의 시스템에서, 시스템은 대개 상 접촉 장치 스택을 포함하고, 제1 및 제2 상 접촉 장치는 대개 동일한 스택 내에 배치된다. 도 13에 예시된 바와 같이, 그러한 모듈식 시스템은 모듈 (204)로서 예시된 모듈식 센서 장치를 추가로 포함할 수 있다. 시스템의 변이형에서, 모듈식 센서 장치 (204)는 경로를 따라 이동할 때 고체상 상에 시약 또는 용매를 침적시키기 위한 모듈식 침적 장치로 교체되거나 그로 보충된다. 그러한 모듈식 침적 장치는 모듈 (204)와 유사할 수 있지만, 다음에 설명되는 바와 같이 하나 이상의 침적 헤드, 예를 들어 잉크젯 헤드로 교체되는 센서 장치 (158, 159, 160)을 갖는다.
따라서, 도 14는 본 개시내용의 장치 또는 시스템의 침적 대역을 예시하고, 상기 침적 대역은 적어도 하나의 침적 장치 또는 헤드를 포함한다. 도 14의 경우에, 3개의 침적 장치 (165, 166 및 167)이 존재한다. 침적 장치 또는 각각의 침적 장치는 고체상이 경로를 따라 이동할 때 시약을 고체상 (1) 상에 침적시키기 위해 조정된다. 침적 헤드에 의해 침적되는 시약은 시약들의 조합물, 예를 들어 합성 빌딩 블록 및 촉매 또는 활성화제를 포함할 수 있고, 시약 (단일 시약이든 시약 조합물이든)은 대개 액체 비히클 중의 용액 또는 분산액으로 침적될 수 있음이 이해될 것이다. 예시적인 침적 장치는 잉크젯 프린터에서 사용된 것과 유사한 단일 유체 압전기 (piezoelectric) 디스펜서 (dispenser) 또는 다중유체 압전기 디스펜서이다. 그러나, 임의의 제어가능한 침적 장치가 사용될 수 있다.
침적 장치, 예를 들어 압전기 디스펜서는 모듈식 또는 비-모듈식 형태로 제공될 수 있다. 침적 장치의 모듈식 제시에 관하여, 많은 선택사항이 언급될 수 있다. 이미 설명된 바와 같이, 도 13의 모듈 (204)는 그 내부의 하나 이상의 검출기를 하나 이상의 분배 장치로 교체하도록 변형될 수 있다. 또 다른 모듈식 변이형에서, 처리 장치 (100)은 장치를 형성하는 플레이트, 대개 단부 플레이트 (116, 118) 중 하나 내에 하나 이상의 디스펜서 장치를 포함하도록 변형된다. 임의로, 하나 이상의 분배 장치가 도 15에 도시된 바와 같이 두 단부 플레이트 (116 및 118) 내에 포함될 수 있고, 여기서 분배 헤드, 예를 들어 압전기 디스펜서는 참조 번호 (165, 166, 167 및 165a, 165b 및 165c)로 표시된다. 유리하게는, 분배 장치 또는 각각의 분배 장치는 침적된 물질의 공간적 어드레싱을 위한 디스펜서를 제어하기 위해 프로그래밍되는 프로세서, 예를 들어 컴퓨터에 커플링된다. 따라서, 다수의 분배 헤드가 존재하는 경우에, 각각의 디스펜서는 일부 실시양태에서 그의 시약을 고체상 (1)의 공간적으로 구분되는 영역에 침적시킬 것이다. 이것은 예를 들어, 복수의 상이한 침적 헤드의 각각으로부터 상이한 합성 빌딩 블록이 침적될 수 있는 고체상 합성에서 유용하다. 따라서, 생물학적 또는 다른 중합체 (예를 들어, 유기 반도체 중합체)가 합성되는 경우에, 각각의 침적 헤드는 상이한 단량체 또는 올리고머, 예를 들어 폴리펩티드 합성의 경우에 상이한 아미노산 또는 올리고펩티드, 핵산 합성의 경우에 상이한 뉴클레오티드 또는 올리고뉴클레오티드, 및 폴리사카라이드 합성의 경우에 상이한 모노사카라이드 또는 올리고사카라이드를 침적시킬 수 있다. 고체상 합성의 경우에, 추가의 합성 빌딩 블록이 선행 및/또는 후속 단계에서 고체상에 적용되어 완성된 분자, 예를 들어 완성된 중합체를 보강할 것이다. 그러한 추가의 단계는 침적 헤드로부터 시약의 침적, 예를 들어 추가의 공간적 어드레싱 스테이지에서 다수의 시약의 침적, 또는 본원에 기재된 바와 같이 고체상을 액체상과 접촉시키는 것, 또는 그의 조합을 포함할 수 있다.
도 15의 특정 변이형에서, 장치는 이동성의 길쭉한 고체상을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위한 것이고, 플레이트는 하나 이상의 분배 헤드 대신에 또는 그에 추가로 장치 내에 담긴 유체상의 파라미터를 결정하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.
도 15의 변이형이 또한 개시내용에 포함되고, 여기서 장치는 이동성의 길쭉한 고체상을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위한 것이고, 플레이트는 하나 이상의 분배 헤드 및/또는 센서 대신에 또는 그에 추가로 하나 이상의 에너지 공급원을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명은 또한 이동성의 길쭉한 고체상을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위한 장치를 제공하고, 이는 횡단면이 원형 또는 비-원형이고 유동하는 유체상 및 이동성의 길쭉한 고체상을 모두 담도록 내강을 규정하는 도관; 유체상이 내강으로 도입되어 그를 통해 유동하고 그로부터 배출되도록 내강과 소통하는 유체상 포트; 및 이동성의 고체상이 내강으로 도입되어 그를 통해 이동하고 그로부터 배출되도록 내강과 소통하는 고체상 포트를 포함하고, 여기서 도관은 내강 내에 담긴 유체상의 파라미터를 결정하기 위해 배열된 센서, 내강을 에너지에 노출시키기 위해 배열된 에너지 공급원, 또는 둘 모두 포함한다. 그러한 장치의 추가의 선택적인 특징은 이동성의 길쭉한 고체상을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위한 장치와 관련하여 본원에서 다른 곳에서 설명된 바와 같을 수 있다.
도 15 및 그의 변이형은 이동성의 길쭉한 고체상을 수반하는 공정을 수행하고, (i) 고체상을 담고 임의로 고체상과 접촉하는 유동하는 유체상을 또한 담기 위한 도관 및 (ii) 이동성의 고체상이 도관으로 도입되어 그를 통해 유동하고 그로부터 배출되도록 도관의 내부와 소통하는 고체상 포트를 규정하기 위한 장치의 실시양태이고, 여기서, 상기 장치는 각각 2개의 마주보는 면을 포함하는 3개의 플레이트를 포함하고, 상기 플레이트들은 제1 및 제2 단부 플레이트 사이에 개재 플레이트가 존재하도록 대면하는 관계로 탈착가능하게 상호연결되고, 상기 상호연결된 플레이트들은 제1 말단 및 제2 말단을 갖는 유닛을 형성하고, 상기 개재 플레이트는 그의 2개의 면 사이에 채널을 규정하도록 유닛의 제2 말단을 향해 그 내부에 규정된 구멍을 갖고, 상기 구멍은 임의로 그 내부에 회전가능하게 배열된 롤러를 갖고, 여기서, 제1 단부 플레이트 및 개재 플레이트는 그 사이에서 도관의 제1 아암을 규정하고; 제2 단부 플레이트 및 개재 플레이트는 그 사이에서 도관의 제2 아암을 규정하고; 제1 및 제2 아암은 유닛의 제1 말단으로부터 유닛의 제2 말단으로의 방향으로 연장되고, 각각 구멍에서 종결되어 구멍과 유체 연결되고; 적어도 하나의 플레이트는 고체상의 파라미터를 결정하기 위해 배열된 센서; 유체상의 파라미터를 결정하기 위해 배열된 센서; 도관의 내부를 에너지에 노출시키기 위한 에너지 공급원; 및 물질을 고체상 상으로 침적시키기 위한 침적 장치를 포함한다. 유닛은 유체상이 도관으로 도입되어 그를 통해 유동하고 그로부터 배출되도록 도관의 내부와 소통하는 유체상 포트를 가질 수 있다. 제1 및 제2 아암은 각각 유닛의 제1 말단을 향해, 고체상 포트 및 유체상 포트와 소통하는 영역을 갖고, 여기서 각각의 아암의 고체상 포트는 아암의 유체상 포트보다 유닛의 제1 말단을 향해 보다 더 이격된다.
도 1의 장치의 변이형을 포함하는, 별법의 모듈식 침적 장치가 도 16에 예시된다. 따라서, 도 16의 장치는 제2 또는 하부 플레이트 (5a)와 마주보는 맞물림 상태로 제1 또는 상부 플레이트 (4a)를 포함한다. 2개의 플레이트들은 함께 연결되고, 예를 들어 볼트 홀 (30) 내에 수용된 볼트에 의해 예를 들어 탈착가능하게 연결된다.
제1 플레이트 (4a)의 구조는 도 17 및 18에서 가장 명백하게 보인다. 이는 내부에 규정된 고체상 포트 (9 및 10)를 갖고, 나중에 설명될 바와 같이 임의로 액체상 포트 (7 및 8)을 또한 포함한다. 분배된 시약을 고체상 (1)에 접촉시키기 위해 관통 홀 위에 및/또는 내에 디스펜서가 장착되도록 허용하기 위해, 고체상 경로와 일직선으로 하나 이상의 관통 홀이 또한 제1 플레이트 (4a) 내에 규정된다. 예시된 실시양태에서, 복수의 분배 헤드를 가진 장치의 경우에 모든 분배 헤드에 대해 제공될 수 있는 개별 관통 홀, 공통적인 관통 홀 또는 슬롯이 제공되는 각각의 분배 헤드에 대한 대안으로서, 각각의 3개의 분배 헤드 (165, 166, 167)은 각각의 관통 홀 (169, 170, 171) 위에 장착된다.
제2 플레이트 (5a)는 도 19 및 20에서 가장 잘 볼 수 있고, 여기서 제2 플레이트 (5a)는 고체상 (1)을 수용하기 위해 속이 빈 트로프 형태로 도시된 세로 채널 (6)을 내부에 규정되어 갖는 것을 볼 수 있다.
도 16에 예시된 바와 같이, 침적 장치는 고체상 포트 (9 및 10)을 통해 고체상 (1)을 채널 (6) 내로 및 밖으로 유도하기 위해 롤러 (13, 14)를 추가로 포함한다. 롤러 (13 및 14)는 고체상 포트 (9 및 10)과 소통 상태로 각각의 포트 채널 (11 및 12) 내에 수용될 수 있다.
상기 언급된 바와 같이, 도 16-20의 장치는 선택적인 액체상 포트 (7 및 8)을 포함한다. 이와 관련하여, 도 16-20의 장치는 분배 헤드 (165, 166, 167)을 제거하고 예를 들어 적합한 플러그 (plug)에 의해 관통 홀 (169, 170, 171)을 차단함으로써, 이동성의 길쭉한 고체상 (1)을 유동하는 액체상과 접촉시키기 위한 장치로서 사용하기 위해 조정될 수 있다. 액체상 포트 (7 및 8)은 제1 플레이트와 함께 유동하는 액체상 및 이동성의 길쭉한 고체상을 모두 담도록 내강을 규정하는 도관을 형성하는 채널 (6)과 액체 소통 상태이다. 따라서, 유체상 포트 (7 및 8)은 유동하는 액체상을 도관으로 공급하고 그를 도관으로부터 제거하기 위해 튜브 (도시되지 않음)에 연결될 수 있다. 그러한 장치는 액체상이 고체상 포트 (9 및 10)을 통해 장치를 떠나는 것을 방지하도록 잘 조정되지 않는 점에서 도 1의 것과 유사하고, 고체상 포트를 통한 액체상의 누출은 적합하게는 유동하는 액체상을 흡인 하에 제거함으로써 방지된다.
도 21은 이동성의 길쭉한 고체상을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위한 본 개시내용의 장치를 포함하는 시스템의 개략도이다. 도 21은 실제 시스템의 구체적인 장치를 나타내기보다는, 주로 본 개시내용의 시스템 또는 시스템 섹션 (section)의 상이한 요소들 및 그들의 상호작용을 보여주도록 의도된다. 도 13과 유사하게, 도 21에 예시된 본 개시내용의 하나의 시스템은 복수의 상 접촉 장치를 포함하고, 여기서 시스템은 고체상이 연속적인 장치들을 통해 차례로 이동할 수 있도록 연속적인 상 접촉 장치들 사이에서 고체상 경로가 규정되도록 배열되고, 여기서 제1 상 접촉 장치 (100) 및 제2 상 접촉 장치 (101)은 경로를 따라 연속으로 배치되고 공통적인 제1 유체 공급원으로부터 유체를 받도록 배열되고, 경로를 따라 제3 상 접촉 장치 (500)은 제2 유체 공급원으로부터 유체를 받도록 배열된다. 제1 상 접촉 장치 (400)의 유체상 포트는 유체가 제1 상 접촉 장치 (400)으로부터 제2 상 접촉 장치 (401)로 유동할 수 있도록 제2 상 접촉 장치 (401)의 유체상 포트와 유체 소통 상태일 수 있고; 별법으로, 제1 (400) 및 제2 (401) 상 접촉 장치는 둘 모두 임의의 상기 상 접촉 장치를 포함하지 않는 유동 경로를 통해 제1 유체 공급원과 소통하도록 배열되는 점에서 제1 유체 공급원으로부터 유체를 받도록 배열될 수 있다. 상기 후자의 배열에서, 제1 및 제2 상 접촉 장치는 유체 유입구 포트로서 작용하는 각각의 장치의 유체상 포트에 연결된 튜브를 통해 유체 공급원, 예를 들어 유체 저장기에 연결될 수 있다.
제1 (400) 및 제2 (401) 상 접촉 장치는 탈착가능하게 커플링될 수 있고, 예시된 실시양태에서 보이는 바와 같이, 상 접촉 장치의 스택 내에 배열될 수 있고, 여기서 모든 상 접촉 장치는 스택의 모든 상 접촉 장치에 대한 공통적인 유체 공급원과 유체 소통 상태이거나 그러한 상태로 될 수 있다. 스택은 스택의 상 접촉 장치를 수용하는 하우징을 포함할 수 있다. 명료함을 위해, 도 21에 하우징을 도시하지 않고, 적합한 하우징은 도 7-9에 예시된 바와 같다. 하우징은 상 접촉 장치 외부에서 고체상 경로를 따라 고체상을 유도하기 위해 배열된 롤러 (453-457)에 연결될 수 있다. 도 7-9에 예시된 바와 같이, 스택의 적어도 하나의 롤러는 롤러가 회전하여 고체상 (1)을 구동시키도록 드라이브 장치와 연결되는 드라이브 롤러일 수 있다.
도 21에 예시된 시스템은 경로를 따라 이동할 때 시약을 고체상 (401) 상에 침적시키기 위한 연속적인 상 접촉 모듈의 외부에 배열된 침적 장치를 추가로 포함한다. 도 21의 경우에 3개의 침적 장치 (165, 166 및 167)이 도시되지만, 일반적으로 말하면 하나의 침적 장치 또는 복수의 침적 장치가 존재할 수 있음이 이해될 것이다. 침적 장치의 수에 무관하게, 본 발명의 일부 실시양태에서 이들은 예를 들어, 도 15 또는 도 16에 예시된 바와 같이 변형된 처리 장치 내에 배열되지만, 이것은 본 발명의 필수적인 특징은 아니다.
본 발명은 시약을 고체상 (1) 상에 공간적으로 어드레싱된 방식으로 침적시키기 위한 예시된 장치 (465, 466 및 467)의 경우에서와 같은 복수의 침적 장치가 배열된 침적 대역을 포함하는 시스템을 포함한다.
도 21에 예시된 시스템은 고체상 (1)이 경로를 따라 이동할 때 고체상 (1)의 파라미터를 결정하기 위한, 연속적인 상 접촉 모듈 외부에 배열된 센서 장치를 포함하는 것으로 도시되고, 도시된 실시양태에서, 2개의 센서 장치 (458 및 459)가 고체상 경로를 따라 제2 상 접촉 장치 (401) 이후에 예시된다. 따라서, 도 21은 그를 따라 연속으로 배열된, (i) 경로를 따라 이동할 때 시약을 고체상 상에 침적시키기 위한 침적 장치; 이어서, (ii) 상 접촉 모듈; 이어서, (iii) 고체상이 경로를 따라 이동할 때 고체상의 파라미터를 결정하기 위한 센서 장치를 갖는, 고체상 경로를 갖는 시스템을 예시하는 것이 보일 것이다. 이제 도 21의 시스템을 보다 자세히 살펴보면, 고체상 경로를 따라 이동하는 고체상, 특히 길쭉한 가요성 웹 (1), 예를 들어 리본을 포함하는 것이 보인다. 시스템은 도 21에 릴 (reel)로서 도시되지만, 별법으로 예를 들어 자유롭게 접힌 리본 또는 다른 고체상을 치밀한 (compact), 예를 들어 꾸불꾸불한 배열로 포함하는 카트리지 또는 다른 용기일 수 있는 고체 서플라이 (supply) (472)를 포함한다. 접힌 고체상의 그러한 용기는 유리하게는 릴로부터 고체상의 회수 (withdrawal)를 위해 요구될 수 있는 것보다 더 적은 힘을 적용하여 고체상이 고체상 서플라이 (472)로부터 회수되도록 허용한다. 고체상은 각각 전체 공정의 각각의 스테이지, 예를 들어 고체 스테이지 합성을 수행하기 위한 복수의 처리 스테이션을 통해 통과한다. 예시된 실시양태에서, 제1 처리 스테이션은 침적 장치 (465, 466, 467)로서 도시된 하나 이상의 침적 장치를 포함하는 침적 대역을 포함한다. 일반적으로, 침적 장치는 시약을 고체상 (1) 상으로 공간적으로 어드레싱하기 위해 조정된다. 예를 들어, 고체상 합성의 경우에, 각각의 장치는 각각의 합성 빌딩 블록을 공간적으로 어드레싱하고, 이에 의해 침적 대역은 고체상 (1) 상에 공간적으로 구분되는 영역의 어레이를 형성하고, 여기서 각각의 영역은 상이한 합성 빌딩 블록에 의해 점유된다. 따라서, 합성 종료시에, 고체상 상에 공간적으로 구분되는 영역의 어레이가 형성될 것이고, 여기서 각각의 영역은 각각의 소정의 구조의 최종 생성물 분자로 점유된다. 예를 들어, 고체상 합성은 생물학적 중합체, 예를 들어 폴리펩티드의 합성일 수 있다. 공간적으로 어드레싱된 침적의 상기 경우에, 침적 대역 내의 각각의 복수의 침적 장치는 각각 초기 아미노산으로부터 성장되는 폴리펩티드의 초기 아미노산을 형성하기 위한 상이한 아미노산을 침적시킨다.
제1 시약의 침적 후에, 고체상을 하나 이상의 처리 장치를 통한 통과에 의해 세척하고, 여기서 고체상은 세척액에 의해 특히 역류로 접촉한다. 예시된 실시양태에서, 고체상 (1)은 제1 및 제2 처리 장치 (400, 401)을 포함한 다수의 상호연결된 처리 장치를 포함하는 스택 (473)을 통해 통과한다. 예시적인 처리 장치는 도 8 및 9에 예시된 바와 같다. 스택 (473)을 통해 통과한 후, 고체상은 합성의 제1 스테이지의 적당한 완료를 결정하기 위해 센서 (458, 459)로서 예시된 하나 이상의 센서에 노출된다. 앞서 고체상 상으로 침적된 아미노산 또는 다른 합성 빌딩 블록이 각각의 규정된 영역 내에서 고체상에 정확하게 커플링될 수 있도록 보장하기 위해 고체상의 UV 및 IR 스펙트럼을 모니터링할 수 있도록 하기 위해 예를 들어 센서 중 하나 (458)은 자외선 분광이고 센서 중 다른 것은 적외선 분광계일 수 있다.
도 21은 생략된 도면이고, 고체 스테이지 합성을 완료하기 위해 요구될 다중 처리 대역을 제시하지 않는다. 각각의 처리 대역은 고체상 합성의 스테이지를 수행하여, 전체적으로 시스템은 고체상이 다양한 처리 스테이지를 통해 이동할 때 그에 대해 합성을 수행한다. 따라서, 고체상 합성을 수행하기 위한 전형적인 시스템은 다음 종류의 처리 대역들을 포함할 수 있다:
1. 예비처리 대역.
시스템은 합성이 개시되기 전에 하나 이상의 초기 예비처리를 수행하기 위한 적어도 하나의 "예비처리 대역"을 포함할 수 있다. 전형적인 예비처리는 고체상에 그 위에서 합성을 시작하는 적절한 관능기를 제공하는 역할을 하고; 적절한 경우에, 합성 빌딩 블록의 부착을 용이하게 하기 위해 스페이서 및/또는 링커가 고체상에 부착될 수 있다. 원치 않는 관능기는 후속적으로 반응을 방지하기 위해 캐핑될 수 있다. 면 또는 다른 셀룰로스 기재의 경우에, 예비처리는 선택적인 초기 세척 스테이지, 이어서 산 활성화, 스페이서의 부착, 선택적인 세척, 캐핑, 탈보호, 선택적인 세척, 및 링커, 예를 들어 Rink 링커의 부착을 포함할 수 있다. 각각의 이들 스테이지는 별개의 처리 대역에서 수행될 수 있고, 일부 실시양태에서 각각의 예비처리는 예를 들어 본 개시내용의 장치를 이용하여 고체상을 유동하는 유체와 접촉시키는 것을 포함한다. 각각의 예비처리 대역은 대개 이동성의 고체상을 이동 유체상과 접촉시키기 위한 본 발명의 장치를 포함한다. 각각의 예비처리 대역은 각각의 다른 예비처리 대역과 독립적으로, 앞서 설명된 바와 같은 장치의 스택을 포함할 수 있다.
예비처리 대역은 앞서 설명된 바와 같은 에너지 공급원을 포함할 수 있다.
2. 합성 대역.
고체상 합성을 수행하기 위한 시스템은 적어도 2개의 합성 대역을 포함할 것이고, 여기서 고체상이 합성 빌딩 블록, 예를 들어 생물학적 중합체의 단량체 또는 올리고머, 또는 또 다른 유기 분자의 장래의 부분 (future part)과 접촉된다. 단량체로서 아미노산, 뉴클레오티드 및 모노사카라이드가 언급될 수 있다. 따라서, 합성 빌딩 블록은 합성 대역에서 고체상과 접촉되고, 접촉 시에 고체상은 반응성기와 반응하여 기재에 결합된다. 합성 빌딩 블록은 고체상이 그와 접촉하는 제1 합성 빌딩 블록일 수 있고, 이 경우에 직접적으로 또는 하나 이상의 개재 모이어티 (예를 들어 스페이서 및 링커)를 통해 기재에 커플링된다. 별법으로, 합성 빌딩 블록은 제2 또는 후속적인 합성 빌딩 블록일 수 있고, 이는 하나 이상의 선행 합성 빌딩 블록에 의해 이미 형성된 모이어티와 반응한다.
합성 빌딩 블록은 침적 헤드로부터 침적을 통해 또는 예를 들어 본 개시내용의 장치를 사용하여 고체상을 유동하는 액체상과 접촉시킴으로써 고체상과 접촉될 수 있다. 고체상 합성을 수행하기 위한 많은 실시양태에서, 적어도 하나의 접촉 스테이지는 예를 들어, 이동성의 고체상을 이동 유체상과 접촉시키기 위한 본원에 개시된 장치를 이용하여 고체 상태를 유동하는 액체상과 접촉시키는 것을 포함한다. 합성 대역은 앞서 설명된 바와 같은 장치의 스택을 포함할 수 있다. 하나의 종류의 실시양태에서, 적어도 하나의 스테이지는 침적 헤드로부터 합성 빌딩 블록의 침적을 수반하고, 예를 들어 하나의 스테이지에서 복수의 합성 빌딩 블록이 공간적으로 구분되는 영역 내로 침적되어 기재에 커플링된 상이한 분자들의 어레이를 제공할 수 있다. 본 발명은 단일 합성 빌딩 블록을 침적시키기 위한 단일 침적 헤드 또는 복수의 침적 헤드를 갖는 합성 대역을 포함하는 시스템을 또한 포함한다. 일부 전형적인 공정은 (i) 복수의 합성 빌딩 블록이 침적 헤드로부터 고체상 상으로 공간적으로 어드레싱되어 어레이를 형성하는 적어도 하나의 합성 스테이지, 및 (ii) 단일 합성 빌딩 블록이 고체상과 접촉되는, 예를 들어 어레이의 전체 영역이 동일한 합성 빌딩 블록과 접촉될 수 있는 적어도 하나의 합성 스테이지를 포함하고; 그러한 공정의 예는 폴리펩티드의 어레이가 합성되고 모든 폴리펩티드가 서열 내의 하나의 위치에서 공통의 아미노산을 갖는 것이다. 합성 스테이지가 고체상을 단일 합성 빌딩 블록과 접촉시키는 것을 수반하는 경우에 (복수의 빌딩 블록과 접촉하고 어레이를 형성하는 것에 반대로), 단일 합성 빌딩 블록은 침적 헤드로부터 또는 예를 들어 본 개시내용의 장치를 사용하여 고체상을 유동하는 액체상과 접촉시킴으로써 침적될 수 있다.
합성 대역은 예를 들어 합성 반응 속도를 가속화시키기 위해 앞서 설명된 바와 같은 에너지 공급원을 포함할 수 있다.
3. 세척 대역.
종종, 반응되지 않은 시약을 제거하기 위해 시약과 접촉시킨 후에 고체상을 세척한다. 그러한 세척 단계는 합성 빌딩 블록의 첨가 후에, 고체상을 리간드 또는 분석물과 접촉시킨 후에, 또는 고체상을 일부 다른 시약, 예를 들어 보호기를 추가 또는 제거하거나 관능기를 활성화시키기 위한 물질과 접촉시킨 후에 일어날 수 있다. 세척 대역은 예를 들어 본 발명의 장치, 예를 들어 처리 장치의 스택을 사용하여 고체상을 유동하는 액체상과 접촉시킨다. 액체상 (세척액)은 고체상의 이동 방향과 반대 방향으로 유동할 수 있고, 즉, 2개의 상들은 역류일 수 있다. 세척 대역은 예를 들어 원치 않는 물질의 용해도를 증가시키거나 그의 용해를 가속화하기 위해 앞서 설명된 바와 같은 에너지 공급원을 포함할 수 있다.
4. 탈보호 대역.
고체상 합성은 합성 단계 이전에 기재에 결합된 모이어티의 보호된 관능기의 탈보호를 수반할 수 있다. 그러한 탈보호는 대개 고체상을 하나 이상의 시약과 접촉시킴으로써 일어나고, 그러한 경우에, 탈보호 대역은 예를 들어 본 발명의 장치, 예를 들어 처리 장치의 스택을 이용하여 고체상을 유동하는 유체상 (대체로 유동하는 액체상)과 접촉시킬 수 있다. 탈보호는 예를 들어 UV 방사선을 사용하는 방사선 조사에 의해 일어나거나 촉진될 수 있고; 따라서, 탈보호 대역은 내강을 방사선에 노출시키기 위해 배열된 UV 또는 다른 방사선원을 포함할 수 있다. 유체상은 고체상의 이동 방향에 반대 방향으로 유동할 수 있고, 즉, 2개의 상들은 역류일 수 있다. 탈보호 대역은 탈보호 반응을 가속화시키기 위해 앞서 설명된 바와 같은 에너지 공급원을 포함할 수 있다. 고체상 경로는 다음 처리 대역들을 연속으로 포함할 수 있고: 탈보호 대역, 세척 대역, 이어서 합성 대역; 실시양태에서, 세척 대역은 생략된다.
5. 활성화 대역.
고체상 합성은 합성 단계 이전에 기재에 결합된 모이어티의 보호된 관능기의 활성화를 수반할 수 있다. 그러한 활성화는 대개 고체상을 하나 이상의 시약과 접촉시킴으로써 일어나고, 그러한 경우에, 활성화 대역은 예를 들어 본 발명의 장치, 예를 들어 처리 장치의 스택을 이용하여 고체상을 유동하는 유체상 (대체로 유동하는 액체상)과 접촉시킬 수 있다. 유체상은 고체상의 이동 방향에 반대 방향으로 유동할 수 있고, 즉, 2개의 상들은 역류일 수 있다. 활성화 대역은 활성화 반응을 가속화시키기 위해 앞서 설명된 바와 같은 에너지 공급원을 포함할 수 있다. 고체상 경로는 다음 처리 대역들을 연속으로 포함할 수 있고: 활성화 대역, 세척 대역, 이어서 합성 대역; 실시양태에서, 세척 대역은 생략된다.
가능한 처리 대역의 상기 목록은 철저한 것은 아니다. 예를 들어, 합성 시스템 또는 시스템의 합성 섹션은 예를 들어, 이동성의 고체상을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위한 하나 이상의 침적 헤드 및/또는 본 개시내용의 장치를 사용하여 고체상을 하나 이상의 시약과 접촉시킴으로써 관능기 전환이 일어나는 관능기 전환 대역을 포함할 수 있다.
처리 대역에 추가로, 예를 들어 상기 언급된 바와 같이, 고체상 합성을 위한 시스템은 도 21에서 센서 (458 및 459)로 예시된 바와 같이 센서 대역을 포함할 수 있다. 고체상의 하나 이상의 파라미터가 센서 대역에서 결정된다. 따라서, 원하는 경우에, 고체상은 고체상의 적어도 하나의 파라미터를 결정하기 위해 하나 이상의 센서에 노출될 수 있다. 결정할 수 있는 파라미터는 검출을 예를 들어, 목적하는 생성물 또는 목적하지 않는 불순물의 특징인 UV 또는 IR 스펙트럼의 하나 이상의 피크의 포함할 수 있다. 고체상의 하나 이상의 파라미터를 결정하기 위한 센서에 추가로 또는 별법으로, 센서 대역은 처리 대역을 통한 그의 통과 전후에 유체상의 하나 이상의 파라미터를 결정하기 위해 배열된 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.
따라서, 도 21에 예시된 시스템은 하나 이상의 침적 헤드 (465, 466, 467)을 포함하는 침적 대역, 처리 장치 스택 (473), 및 하나 이상의 센서 (458, 459)를 포함하는 센서 대역으로 상징되는 고체상 합성 섹션을 포함한다. 실시 시에, 시스템의 고체상 합성 시스템 또는 고체상 섹션은 시스템 또는 섹션을 통해 이동할 때 고체상 상에서 고체상 합성의 모든 스테이지를 수행하기 위해 적절한 처리 대역을 포함할 것이고; 하나 이상의 센서 대역을 또한 포함할 수 있다. 일반적으로, 센서 대역은 고체상 경로를 따라 합성 대역의 하류에 위치할 것이고; 세척 대역은 합성 대역 및 센서 대역 사이에 위치할 것이다. 시스템 또는 시스템 섹션은 복수의 합성 대역에 이어 각각의 센서 대역을 포함할 수 있거나, 단일 센서 대역을 가질 수 있다.
고체상의 이동 방향에서 고체상 합성 섹션의 하류에서, 도 21은 예를 들어 침적 헤드 (565)를 포함하는 접촉 대역, 제3 상 접촉 장치 (500)을 포함하는 세척 대역 및 센서 (558)을 포함하는 분석 섹션을 예시한다. 접촉 대역에서, 고체상 (1)은 소정의 특성을 갖는 분석물과 접촉할 때 상기 분석물에 특이적인 과정을 거쳐 측정가능한 반응을 생성하는 물질과 접촉되고; 따라서, 임의의 검출가능한 반응을 추가로 결정함으로써, 고체상 (1)이 분석물을 포함하는지 결정할 수 있다. 결정에 정량적인 측면을 제공하기 위해 원하는 경우에 검출가능한 반응을 측정할 수 있다. 접촉 대역은 예를 들어, 이동성의 고체상을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위한 본 개시내용의 하나 이상의 침적 헤드 또는 하나 이상의 장치를 포함할 수 있다.
분석 섹션에서 고체상과 접촉된 물질은 분석물에 결합하여 접합체를 형성하는 분석물에 대한 결합 파트너를 포함할 수 있다. 접합체 형성은 그러한 경우에 검출가능한 반응이고; 실시할 때, 고체상은 검출가능한 반응이 검출되기 전에 결합되지 않은 결합 파트너를 제거하기 위해 종종 세척될 것이다. 따라서, 접합체는 임의의 적합한 기술에 의해, 예를 들어 물질을 검출가능한 표지로 표지함으로써 또는 고체상을 표지된 검출기 결합 파트너, 예를 들어 제1-침적된 결합 파트너에 대한 항체와 접촉시킴으로써 검출할 수 있다. 물질은 예를 들어 생물학적 물질, 예를 들어 생물학적 분자 또는 수용체일 수 있거나, 생물학적 물질에 대한 결합 파트너, 예를 들어 생리학상 활성 물질에 대한 항체일 수 있다.
다른 실시양태에서, 분석 섹션에서 고체상과 접촉된 물질은 검출가능한 반응을 생성하도록 분석물이 작용하는 분석물의 기질을 포함할 수 있다. 그 예는 효소 기질, 예를 들어 발색 기질일 수 있다.
실시양태에서, 시스템은 유용한 생물학적 활성에 대해, 특히 잠재적인 제약 용도를 표시하는 생물학적 활성에 대해 화합물을 합성 및 스크리닝하기 위해 사용된다. 따라서, 시스템은 잠재적인 약물 후보를 합성 및 스크리닝하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 고체상과 접촉된 물질은 약물 표적, 예를 들어 효소, 효소의 일부, 수용체 또는 수용체의 일부를 포함할 수 있다. 분석은 유리하게는 고체상 상에 합성된 하나 이상의 분석물 및 물질 사이의 상호작용의 강도를 측정한다.
따라서, 분석을 수행하기 위한 전형적인 시스템, 또는 시스템 섹션은 다음 종류의 대역들을 포함할 수 있다:
A. 접촉 대역.
시스템은 고체상을 분석 물질, 즉, 소정의 특성을 갖는 분석물과 접촉할 때 상기 분석물에 특이적인 과정을 거쳐 검출가능한 반응을 생성하는 물질과 접촉시키기 위한 적어도 하나의 접촉 대역을 포함할 수 있다. 접촉 대역은 침적 헤드, 예를 들어 복수의 침적 헤드를 포함할 수 있다. 접촉 대역은 이동성의 고체상을 유동하는 액체상과 접촉시키기 위한 본 개시내용의 장치를 포함할 수 있거나, 복수의 그러한 장치를 포함할 수 있다. 접촉 대역은 이동성의 고체상을 유동하는 액체상과 접촉시키기 위한 장치의 본원에서 설명된 바와 같은 스택을 포함할 수 있다.
접촉 대역은 앞서 설명된 바와 같은 에너지 공급원을 포함할 수 있다.
B. 세척 대역.
고체상은 고체상에 결합되지 않은 물질을 제거하기 위해 분석 물질과 접촉된 후에 세척될 수 있다. 분석에서 접합체 형성의 표시자로서 고체상에 결합된 분석 물질의 존재를 이용하는 경우에 그러한 세척이 요구된다. 세척 대역은 예를 들어 본 발명의 장치, 예를 들어 처리 장치의 스택을 이용하여 고체상을 유동하는 액체상과 접촉시킨다. 액체상 (세척액)은 고체상의 이동 방향에 반대 방향으로 유동할 수 있고, 즉, 2개의 상들은 역류일 수 있다. 세척 대역은 예를 들어, 원치 않는 물질의 용해도를 증가시키거나 그의 용해를 가속화하기 위해 앞서 설명된 바와 같은 에너지 공급원을 포함할 수 있다.
C. 검출 대역.
고체상이 분석 물질과 접촉된 후에 및 임의의 필수적인 또는 목적하는 세척 스테이지 후에, 고체상은 검출가능한 반응을 검출 및/또는 측정하기 위해 센서, 예를 들어 복수의 센서를 포함하는 검출 대역으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 검출가능한 반응이 접합체 형성이고, 고체상 상에서 합성된 임의의 분석물에 대한 표지된 물질의 결합에 의해 검출되는 경우에, 센서는 표지를 검출 및/또는 측정할 것이다.
분석 시스템 내의 가능한 대역의 상기 목록은 철저한 것은 아니다.
도 21은 분석 섹션을 합성 섹션의 하류로서 예시하지만, 상기 배열이 필수적인 것은 아님이 이해될 것이다. 예를 들어, 수행된 분석물이 고체상에 부착된 후 본 개시내용의 이동성의 고체상 분석 시스템을 사용하여 분석될 수 있다. 따라서, 이동성의 고체상 분석 시스템은 자체로 시스템으로서 또는 보다 큰 시스템의 하위-시스템으로서 본 발명의 한 측면을 형성한다.
합성 후에 또는 분석 후에, 고체상은 고체상으로부터 부착된 분자를 절단하기 위한 절단 대역을 통해 통과될 수 있다. 적합하게는, 절단은 유동하는 액체상 및/또는 이동성의 고체상을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위한 본 개시내용의 장치를 이용하여 수행된다. 다른 대안 중에서, 고체상은 절편으로 절단될 수 있고, 부착된 분자는 배치 처리에 의해 제거될 수 있다. 절단 대역에 이어 절단 공정의 완료를 결정하기 위한 분석 대역이 올 수 있다.
식별자 ( identifier )
본 발명의 시스템은 고체상에 하나 이상의 식별 표식을 적용하기 위한 장치를 포함할 수 있다. 특히, 식별 인덱스 (index)는 어레이의 각각의 공간적으로 구분되는 영역과 연관하여 적용될 수 있다. 그러한 인덱스는 임의의 판독가능한 식별자, 예를 들어 바코드 (barcode), 또는 반도체 나노결정의 조합을 포함할 수 있다. 인덱스는 예를 들어, 인쇄에 의해 직접 적용될 수 있거나, 예를 들어, 표지의 적용에 의해 간접적으로 적용될 수 있다. 시스템은 어레이의 각각의 영역이 식별될 수 있도록 그러한 식별자를 위한 하나 이상의 판독기, 예를 들어 바코드 스캐너를 추가로 포함할 수 있다. 그러한 식별자 및 식별자 판독기 시스템은 어레이의 소정의 영역이 그 위에 침적 헤드로부터 시약을 침적시키기 위해 식별될 수 있도록 하기 위해 유용할 수 있다. 추가로 또는 별법으로, 그러한 식별자 및 식별자 판독기 시스템은 분석의 수행 동안 검출가능한 반응의 결정과 연관하여 어레이의 소정의 영역이 식별될 수 있도록 하기 위해 유용할 수 있고; 영역의 식별은 그 영역 내에 담긴 물질이 식별될 수 있도록 할 것이다. 프린터 또는 식별자를 적용하기 위한 다른 장치는 침적 대역 전에, 내에 또는 후에 존재할 수 있고; 식별자를 적용하기 위한 장치가 고체상 경로를 따라 침적 대역 전에 위치하는 경우에, 적용된 식별자는 후속적인 침적 대역 내에서 하나 이상의 시약의 침적을 위한 영역을 식별하기 위해 사용될 수 있다.
비-공간적 식별자가 일부 공정에서 사용된다. 예를 들어, 가변적인 합성 빌딩 블록 (즉, 어레이의 상이한 분자들 사이에 다를 수 있는 빌딩 블록)은 식별자로 표지될 수 있고, 여기서 각각의 식별자는 소정의 빌딩 블록 (예를 들어, 소정의 아미노산, 뉴클레오티드 또는 모노사카라이드)에 대해 특이적이다. 합성된 물질이 그의 가변적인 빌딩 블록의 식별자를 식별함으로써 식별될 수 있다.
자동화 및 피드백 ( feedback )
본 개시내용의 시스템의 하나 이상의 요소는 사용 시에, 도 20에서 (475)로 표시한 컴퓨터 또는 프로세서와 신호 소통 상태로 존재할 수 있다. 컴퓨터는 컴퓨터 스크린 및 키보드로서 운영자 인터페이스 (operator interface, 도 20에서 (476)으로 나타냄)를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 컴퓨터는 시스템의 하나 이상의 측정된 파라미터를 나타내어 운영자가 운영자 인터페이스를 통해 하나 이상의 작동 조건을 변화시킬 수 있도록 할 수 있다. 추가로 또는 별법으로, 컴퓨터는 시스템의 하나 이상의 측정된 파라미터에 반응하여 하나 이상의 작동 조건을 변화시키기 위해 프로그래밍될 수 있다.
실험 방법의 설계는 최대 정보 출력을 목표로 하는 기술로서 당업계에 공지되어 있다 ([Maier W F et al., Angew. Chem., Inst. Ed., 2007, 46: 6016-6067]; [Cawse J N, Experimental Design for Combinatorial and High Throughput Materials Development; Wiley InterScience: New York, 2003]). 원래 약물 발견 용도를 위해 개발된 후 ([Appell K et al., Combinatorial Chemistry and High-Throughput Screening in Drug Discovery and Development. In Handbook of Modern Pharmaceutical Analysis; Ahuja S and Scypinskis, Eds; Separation Science and Technology: San Diego, CA, 2001; pp 23-56]), 이들 기술은 계속 증가하는 수의 물질에 적용되었다. 본 개시내용의 실시양태의 자동화 및 피드백 시스템은 실험 방법의 그러한 설계에서, 특히 유전적 알고리즘의 적용에서 사용될 수 있다.
자연에서 발견되는 진화 및 자연 선택의 원칙과 유사하게, 유전적 알고리즘은 적합도 비례 및 자가-적응 방식으로 진화 연산자, 예를 들어 돌연변이 및 교차 (cross-over)를 적용함으로써 작동 조건의 연속적인 생성을 반복적으로 생성할 것이고, 그러한 방식에서 생성된 집단은 최적화 문제에 대한 최적 해법에 접근하도록 꾸준한 진화를 거친다 ((a) [Holena. Present Trends in the Application of Genetic Algorithms to Heterogeneous Catalysis. M. In High-Throughput Screening in Chemical Catalysis; Hagemeyer, A, Strasser, P, Volpe A P, Eds.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2004; pp. 153-174], (b) [Cawse, J N Acc. Chem. Res. 2001, 34, 213-221], (c) [[Goldberg, D E Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning; Addison-Wesley: Reading, MA, 1989], (d) [Holland J H, Adaptation in Natural and Artificial Systems, The University Press of Michigan: Ann Arbor, Ml, 1975]). 실험 전략의 다른 설계와는 반대로, 유전적 알고리즘은 연속적으로 가변적인 파라미터의 사용을 허용한다. 이들은 더욱이 출발 라이브러리의 경계에 의해 제한되지 않고, 따라서 스스로 최적 위치 (local optima)를 떠나 파라미터 공간의 새로운 영역으로 도입될 수 있다 (상기 문헌 [Maier W F et al.] 참조). 실험 방법의 설계 및 유전적 알고리즘에 관련한 모든 상기한 공개문은 그 전부가 모든 목적을 위해 본원에 참고로 포함된다.
자동화된 피드백 및 제어, 예를 들어 유전적 알고리즘으로 처리될 수 있는 작동 조건은 고체 상태의 속도; 고체 상태의 이동에서 중단; 유체 상태의 속도; 고체 상태의 이동에서 중단; 유체 상태의 조성; 에너지 공급원의 작동 (에너지 생산의 온/오프 상태 및 속도); 및 침적된 물질의 선택을 포함한다. 상기 목록은 하나도 빠뜨리는 것 없이 철저한 것은 아니다.
명료함을 위해, 도 21에서는 단지 소수의 가능한 프로세서 상호연결만을 예시한다. 다소 보다 이해를 돕는 예시는 도 22에서 찾을 수 있다.
도 22는 고체상 합성 섹션 (680) 및 분석 섹션 (681)을 포함하는 본 발명의 시스템을 예시한다. 길쭉한 고체상 (1), 예를 들어 리본 또는 길쭉한 가요성 웹은 고체상 서플라이 (672), 예를 들어 자유롭게 접힌 고체상을 담은 용기 또는 릴로부터 시스템을 통해 이동한다. 시스템의 각각의 섹션은 예시적인 실시양태에서 다음 대역들을 포함한다:
· 합성 섹션 (680):
· 예비처리 대역 (682)
· 합성 대역 (683)
· 세척 대역 (684)
· 탈보호 대역 (685)
· 세척 대역 (686)
· 합성 대역 (687)
· 세척 대역 (688)
· 센서 대역 (689).
분석 섹션 (681):
· 접촉 대역 (690)
· 세척 대역 (691)
· 검출 대역 (692).
도 22의 시스템은 단지 하나의 예이고, 대역 및 섹션의 수, 종류 및/또는 순서에서 많은 변동이 가능함이 이해될 것이다.
센서 대역 (689) 및 검출 대역 (692)를 제외한 각각의 대역은 유체 시스템 내에 포함되고, 유체 서플라이 및 유체 배출구와 소통한다. 도 22에서, 각각의 대역에 대한 유체 서플라이 및 유체 배출구는 유체 서플라이에 대해 대역에 대한 참조 번호에 접미사 "s" 및 유체 배출구에 대해 접미사 "o"를 붙여 표시되고, 예를 들어 예비처리 대역 (682)에 대한 유체 서플라이는 (682s)로 표시되고, 예비처리 대역 (682)에 대한 유체 배출구는 (682o)로 표시된다. 따라서, 예시적인 실시양태에서, 시스템의 각각의 대역은 이동성의 고체상을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위한 본 개시내용의 장치를 포함한다. 그러한 장치는 앞서 설명된 바와 같은 하나 이상의 스택 내에 배열될 수 있지만, 본 발명의 필수적인 특징이 아니다. 때때로, 대역은 상기 장치 이외의 장치를 포함할 수 있고, 예를 들어 하나 이상의 침적 장치를 포함할 수 있다.
각각의 유체 공급원 (682s-691s)은 제어된 유체상 유동을 처리 장치 또는 관련된 대역 내에 포함된 장치들에 제공하기 위한 제어가능한 유체 계량 장치를 포함한다. 제어가능한 유체 계량 장치는 제어가능한 펌프 또는 제어가능한 밸브 (valve), 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 유체 공급원은 유체 저장기로부터 유체 유동을 제어하기 위해 유체 저장기 및 밸브, 및/또는 저장기로부터 유체를 펌핑하기 위한 펌프를 포함할 수 있다. 도 23은 유체 공급원 (685)의 구조를 예시하고; 유체 공급원은 각각의 밸브 (693, 694 또는 695)를 포함한 라인을 통해 예비처리 대역 (682)와 소통하는, 각각 다른 것에 담긴 유체와 동일하거나 상이한 유체를 담은 복수의 유체 저장기 (693, 694, 695)를 포함하는 것으로 도시된다. 하나의 저장기는 용매를 담을 수 있고 다른 것(들)은 시약 또는 또 다른 용매를 담을 수 있지만, 이것은 다른 것들 중에서 단지 하나의 선택사항이다. 따라서, 본 발명의 임의의 실시양태에서, 유체 공급원은 단일 유체 저장기 또는 유체와 혼합하기 위한 고체를 포함할 수 있고, 유체 공급원이 그와 소통하는 처리 대역에 유체가 공급되기 전에 고체를 유체와 혼합하기 위해 혼합기가 제공될 수 있다.
각각의 배출구는 각각의 다른 배출구에 독립적으로 배수구 (drain)일 수 있거나, 유리하게는 배출구 유체는 가능한 경우에 처리되고 재활용된다.
시스템은 길쭉한 고체상 (1)을 시스템을 통해 이동시키기 위한 하나 이상의 드라이브 장치를 포함한다. 드라이브 장치는 편리하게는 드라이브 롤러에 커플링된 드라이브 모터를 포함한다. 예시적인 실시양태에서, 각각의 대역은 접미사 "m"으로 표시한 모터에 커플링된 드라이브 롤러를 포함하고, 예를 들어 고체상을 예비처리 대역 (682)를 통해 구동시키기 위한 드라이브 모터는 (682m)으로 표시된다. 드라이브 모터는 유리하게는 제어가능하고, 예를 들어 스테퍼 모터일 수 있다.
합성 대역 (683), 탈보호 대역 (685) 및 합성 대역 (687)은 앞서 설명된 바와 같은 에너지 공급원을 포함한다. 용이하게 예시하기 위해, 에너지 공급원은 (683e, 685e 및 687e)로 나타낸 각각의 대역 외부에 도시되지만 그에 커플링된다. 에너지 공급원은 앞서 설명된 바와 같이 처리 대역 내에 포함될 수 있거나 처리 대역 외부에 위치할 수 있지만, 도 22는 처리 대역 내에 포함된 에너지 공급원의 개략적인 예시를 제공하기 위해 의도됨이 이해될 것이다.
앞서 언급된 바와 같이, 본 개시내용의 시스템은 고체상으로부터 분자를 절단하기 위한 절단 대역, 및 임의로 이어서 절단의 완료를 검토하기 위한 분석 대역을 포함할 수 있다.
시스템은 프로세서 인터페이스 (676)과 소통하는 프로세서 (675)를 추가로 포함한다. 프로세서는 컴퓨터를 포함할 수 있고, 프로세서 인터페이스는 키보드 및 비디오 디스플레이 스크린을 포함할 수 있다. 도 22에서 점선으로 지시된 바와 같이, 시스템은 프로세서 (675)를 시스템의 감지 (sensing) 요소 및 시스템의 제어가능한 요소와 연결시키는 소통 경로를 포함한다. 이 경우에, 시스템의 제어가능한 요소는 각각의 유체 공급원 및 특히 각각의 유체 공급원 내에 포함된 유체 계량 장치, 각각의 모터, 및 각각의 에너지 공급원을 포함한다. 도 22의 시스템의 센서 요소는 센서 대역 (689)의 및 검출 대역 (692)의 센서를 포함한다. 따라서, 시스템의 제어가능한 요소는 프로세서와 신호 소통 상태로 존재하거나, 적어도 시스템이 작동할 때 프로세서와 신호 소통 상태가 되도록 조정된다. 절단 대역이 존재하는 경우에, 그와 연관된 제어가능한 요소 및 임의의 후속적인 분석 대역의 감지 요소는 프로세서와 신호 소통 상태로 존재하거나, 적어도 시스템이 작동할 때 프로세서와 신호 소통 상태가 되도록 조정된다. 프로세서는 센서 요소에 의해 결정된 하나 이상의 파라미터에 반응하여 제어가능한 요소를 제어하도록 프로그래밍된다. 프로세서는 각각의 다른 제어가능한 요소에 독립적으로 하나 이상의 선택된 파라미터에 반응하여 각각의 제어가능한 요소를 제어하도록 프로그래밍될 수 있거나, 또는 적어도 하나의 제어가능한 요소의 제어는 적어도 하나의 다른 제어가능한 요소의 제어에 의존적이거나 연관될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 (프로세서)는 센서에 의해 검출되는 허용되지 않는 순도 수준에 반응하여 세척을 개선하기 위해 조정될 수 있고; 세척은 예를 들어, 액체 유속을 증가시키거나, 고체상 이동 속도를 감소시키거나, 세척 대역의 에너지 공급원을 상향-조절함으로써 개선될 수 있다. 실시양태에서, 세척은 세척 대역을 통해 통과하는 세척액을 변형함으로써 개선될 수 있고, 예를 들어 세척액은 액체들의 혼합물을 포함할 수 있고, 개별 액체들의 상대적인 비율은 변화할 수 있다. 이들 수단 중 임의의 하나 또는 그의 조합이 세척을 개선하기 위해 조정될 수 있다.
프로세서는 센서에 의해 검출된 파라미터가 반응이 완료까지 충분히 구동되지 않았음을 나타내는 경우에, 예를 들어 센서가 반응 대역으로 도입될 때 고체상 상에 존재하지만 고체상이 반응 대역을 떠날 때 존재하지 않아야 하는 관능기의 존재, 또는 허용되지 않는 양의 그러한 관능기를 검출할 수 있는 경우에 반응 대역의 조건을 변화시키기 위해 조정될 수 있다. 그러한 경우에, 반응 대역은 예를 들어, 활성화 대역, 보호 대역, 탈보호 대역, 관능기 전환 대역 또는 합성 대역일 수 있다. 컴퓨터는 예를 들어, 에너지 공급원을 상향-조절하거나, 액체 유동 속도를 증가시키거나, 시약 농도를 증가시키거나 액체의 또 다른 특징 (예를 들어 pH)을 변화시키거나, 고체상의 이동 속도를 느리게 함으로써 반응을 추가로 완료까지 구동하기 위해 공정 조건을 변경시키도록 조정될 (프로그래밍될) 수 있다.
프로세서는 파라미터가 원치 않는 물질의 존재를 표시하는 경우에 세척을 개선하기 위해 세척 조건을 변화시킴으로써 분석 섹션의 검출 대역에서 결정된 파라미터에 반응하도록 조정될 수 있다.
실시양태에서, 본 발명에서는 제약 또는 다른 목적을 위한 분자의 스크리닝에서, 예를 들어 생물학적 스크리닝에서 분석 시스템 (예를 들어, 분석 하위시스템)을 이용한다. 그러한 경우에, 분석 시스템은 고체상이 시험 물질과 접촉되는 접촉 대역을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 접촉 대역은 침적 장치를 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 접촉 대역은 고체상을 유동하는 유체와 접촉시키기 위한 본 개시내용의 장치를 포함한다. 접촉 대역의 구조가 어떻든 복수의 시험 물질을 포함하고, 고체상과 접촉시키기 위해 하나 이상의 시험 물질을 선택하도록 조정될 수 있다. 프로세서는 시험 물질(들)의 선택을 변화시키기 위해 조정될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터는 고체상에 부착된 물질과 시험 물질 사이의 상호작용 수준이 역치 미만임을 표시하는, 분석 시스템의 검출 대역에 의해 결정된 파라미터에 반응하여 시험 물질을 변화시키기 위해 조정될 수 있다.
본 발명은 도 21 및 22에 개략적으로 예시된 바와 같이 시스템이 합성 섹션 (680)에 이어 분석 섹션 (681)을 포함하는 실시양태를 포함한다. 그러한 경우에, 프로세서 (475, 675)는 분석 섹션에 의해 결정된 파라미터에 반응하여 합성되는 물질을 변화시키기 위해 조정될 수 있다. 예를 들어, 고체상은 그 위에 화합물의 어레이를 합성할 수 있다. 분석 대역은 합성된 화합물 및 고체상과 접촉되는 시험 물질 사이의 상호작용을 표시하는 파라미터를 측정하기 위해 조정된다. 파라미터는 예를 들어, 화합물 및 시험 물질 사이의 친화도, 시험 물질에 대한 화합물의 억제 효과, 또는 시험 물질의 효소 활성에 대한 화합물의 감수성을 나타낼 수 있다. 프로세서는 소정의 파라미터를 갖는 어레이의 화합물을 확인하도록 조정될 (프로그래밍될) 수 있다. 소정의 파라미터는 예를 들어, 역치값에 또는 그를 초과하는 파라미터일 수 있거나, 검출 대역에 의해 측정된 최고값일 수 있다. 소정의 파라미터를 생성시킨 화합물은 고체상 내에 제공된 식별자에 의해 식별되고, 분석 섹션 내에 포함된 판독기에 의해 식별될 수 있다. 프로세서 (475, 675)는 소정의 파라미터에 반응하여 합성 섹션에서 합성된 합성 화합물의 구조를 변화시키기 위해 조정될 수 있다.
한 예에서, 고체상 상에서 합성되는 화합물은 생물학적 중합체, 예를 들어 폴리펩티드이다. 생물학적 중합체는 임의로 표지된다. 따라서, 고체상은 그 위에 형성된 생물학적 중합체의 어레이를 가지고, 여기서 어레이는 공간적으로 구분되는 영역을 포함하고, 각각의 영역은 각각의 소정의 서열의 생물학적 중합체로 점유된다. 이어서, 고체상은 그가 소정의 특성을 갖는 분석물 (즉, 이 경우에 생물학적 중합체)과 접촉할 때 상기 분석물에 특이적인 과정을 거쳐 측정가능한 반응을 생성하는 물질과 접촉되는 처리 스테이션 (예를 들어 접촉 대역 (690))을 통해 이동된다. 측정가능한 반응은 예를 들어, 물질 내에 포함된 표지의 형광 또는 또 다른 측정가능한 특징을 포함할 수 있거나, 생물학적 중합체에 대한 분석물의 작용의 결과로서 생성된 가시적인 표지일 수 있다. 임의의 경우에, 각각의 공간적으로 구분되는 영역의 측정가능한 반응의 양이 측정되고, 그에 의해 소정의 측정가능한 반응을 생성하는 중합체 구조를 식별할 수 있다. 프로세서는 이들 확인된 구조를 취하고, 소정의 측정가능한 반응을 갖는 것으로서 확인된 중합체의 규정된 변형을 나타내는 중합체의 어레이를 생성하기 위해 시스템의 합성 섹션에 중합체의 구조를 변화시키도록 (예를 들어, 중합체의 합성에서 사용된 합성 빌딩 블록 중 하나 이상을 변화시키도록) 지시하도록 조정될 수 있다.
다른 실시양태에서, 고체상 상에서 합성된 분자는 치환체를 갖는 환식 모이어티를 포함하는 작은 유기 분자이다. 환식 구조 또는 소정의 측정가능한 반응을 가진 구조가 확인되고, 프로세서는 그가 합성하는 환식 구조 상의 치환체를 변화시키도록 (예를 들어, 치환체를 첨가하거나, 치환체를 제거하거나, 치환체를 변화시키도록) 시스템의 합성 섹션에 대한 지시를 변화시키도록 조정된다.
고체상 상에서 합성된 화합물이 관능기를 가진 작은 유기 분자인 실시양태이 포함된다. 프로세서는 합성 섹션에 복수의 상이한 구조를 형성하기 위해 소정의 반응을 갖는 것으로서 확인된 분자의 관능기를 반응시키도록 지시하도록 조정될 수 있다.
따라서, 상기 설명된 바와 같이, 시스템은 목적하는 특성, 예를 들어 소정의 역치에서 또는 그를 초과하는 친화도 또는 생물학적 활성을 갖는 것을 확인하기 위해 화합물의 어레이를 스크리닝하기 위해 조정될 수 있다. 이어서, 분자의 라이브러리를 이들 확인된 구조 주위에서 팽창시킬 수 있고, 이어서, 팽창된 라이브러리를 향상된 특성을 갖는 임의의 추가의 화합물을 결정하기 위해 더욱 스크리닝할 수 있다.
따라서, 제1 라이브러리의 화합물을 합성하고, 소정의 특성을 갖는 제1 라이브러리의 구성원을 확인하고, 확인된 화합물의 구조를 변화시켜 제2 라이브러리의 화합물의 구조를 생성하고, 제2 라이브러리의 화합물을 합성하는 것을 포함하는 방법을 개시한다. 그러한 방법은 본 발명의 측면을 형성한다. 소정의 특성은 결합 활성, 억제 활성, 효현제 활성, 길항제 활성 또는 기재 활성 (즉, 기재로서 역할을 하는 능력)일 수 있다. 소정의 특성은 역치에서 또는 그를 초과하는 상기 활성의 소유일 수 있다. 소정의 활성은 제1 라이브러리의 구성원이 갖는 최고의 상기 활성의 소유일 수 있다. 라이브러리들 또는 그들 중 임의의 하나는 이동성의 길쭉한 고체상 상에서 연속적인 합성에 의해 합성될 수 있고; 합성 공정 및/또는 장치는 본원에 개시된 바와 같을 수 있지만 그렇게 요구되지는 않는다. 라이브러리들 또는 그들 중 임의의 하나는 이동성의 길쭉한 고체상 상에서 소정의 특성에 대해 분석될 수 있고; 분석 공정 및/또는 장치는 본원에 개시된 바와 같을 수 있지만 그렇게 요구되지는 않는다.
도 21 및 22에 관련하여 설명된 기술은 분자를 합성 및 스크리닝하는 공정을 포함하고, 이것은 길쭉한 고체상을 각각 고체상 합성의 각각의 스테이지를 수행하기 위한 순차적인 처리 스테이션을 통해 이동시키고 (여기서, 적어도 하나의 처리 스테이션은 합성 빌딩 블록을 고체상 상에 공간적으로 어드레싱하도록 조정되고, 이에 의해 합성 종료시에 고체상 상에 공간적으로 구분되는 영역의 어레이를 형성하고, 상기 각각의 영역은 각각의 소정의 구조의 최종 생성물 분자로 점유된다); 그 위에 어레이가 형성된 고체상을 그가 소정의 특성을 갖는 분석물과 접촉할 때 상기 분석물에 특이적인 과정을 거쳐 측정가능한 반응을 생성하는 물질과 접촉되는 처리 스테이션을 통해 이동시키고; 각각의 공간적으로 구분되는 영역의 측정가능한 반응의 양을 측정하고; 소정의 측정가능한 반응을 생성하는 최종 생성물 분자의 구조를 확인하는 것을 포함한다. 소정의 측정가능한 반응은 명시된 역치에서 또는 그를 초과하는 반응일 수 있거나, 모든 공간적으로 구분되는 영역의 반응의 최고 반응일 수 있다. 공정은 소정의 측정가능한 반응을 생성하는 구조의 변형을 합성하기 위해 공정을 반복하고 (여기서, 각각의 변형은 상기 공간적으로 구분되는 영역을 점유한다); 변형에 의해 점유된 공간적으로 구분되는 영역의 측정가능한 반응의 양을 측정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 임의로, 소정의 측정가능한 반응을 생성하는 최종 생성물 분자 구조를 확인하고 확인된 구조에 반응하여 고체상 합성의 적어도 하나의 합성 스테이지를 변경하도록 프로그래밍된 컴퓨터는 적어도 하나의 합성 스테이지에서 합성 빌딩 블록을 변경하면서 공정을 반복시킨다.
일부 실시양태에서, 최종 생성물 분자는 생물학적 활성이고, 예를 들어 폴리사카라이드, 폴리펩티드 및 폴리뉴클레오티드 중에서 선택된 중합체를 포함하고, 변형은 중합체의 단량체 서열을 변화시키는 것을 포함한다. 다른 실시양태에서, 최종 생성물 분자는 작은 유기 분자를 포함하고, 변형은 분자의 적어도 하나의 일부의 구조를 변화시키는 것을 포함한다. 예를 들어, 최종 생성물 분자는 작은 유기 분자를 포함할 수 있고, 소정의 검출가능한 반응을 생성하는 구조는 적어도 하나의 치환체를 갖는 환식 모이어티를 포함하고, 변형은 치환체의 구조를 변화시키는 것을 포함하고; 상기 방식에서, 최종 생성물 분자는 각각 상이한 환식 모이어티를 갖는 분자의 라이브러리를 포함할 수 있고, 유용한 활성을 표시하는 소정의 검출가능한 반응을 갖는 하나 이상의 환식 모이어티가 확인될 수 있고, 이어서, 유용한 활성을 위한 분자 구조를 추가로 최적화하기 위해 환식 모이어티의 치환체 패턴이 변화될 수 있다.
다른 실시양태에서, 최종 생성물 분자는 작은 유기 분자를 포함하고, 소정의 검출가능한 반응을 생성하는 구조는 적어도 하나의 관능기를 포함하고, 변형은 복수의 상이한 구조를 형성하도록 관능기를 반응시키는 것을 포함하고; 상기 방식에서, 최종 생성물 분자는 각각 상이한 골격 또는 스캐폴드 (scaffold) 모이어티를 가진 분자의 라이브러리를 포함할 수 있고, 유용한 활성을 표시하는 소정의 검출가능한 반응을 가진 하나 이상의 골격 모이어티가 확인될 수 있고, 이어서 하나 이상의 모이어티는 유용한 활성을 위해 분자 구조를 추가로 최적화하기 위해 하나 이상의 관능기에서 유도체화에 의해 변형될 수 있다.
일부 공정에서, 상기 물질은 표지된 결합 부재를 포함하고, 측정은 고체상을 세척한 후 최종 생성물 분자를 통해 고체상에 결합된 표지의 양을 표시하는 파라미터를 측정하는 것을 포함하거나; 상기 물질은 효소 및 효소 기질을 포함하고, 여기서 효소 기질은 기질에 대한 효소의 활성에 의해 변화되는 측정가능한 파라미터를 가지고, 측정은 상기 측정가능한 파라미터를 측정하는 것을 포함한다. 효소 기질은 예를 들어, 발색성 또는 형광성일 수 있다. 물질과의 접촉은 고체상을 효소 및 이어서 효소 기질과 순차적으로 접촉시키는 것을 포함할 수 있다.
분자를 합성 및 스크리닝하는데 사용하기 위한 장치를 또한 도 21 및 22에 예시하고, 상기 장치는 그를 따라 길쭉한 고체상이 이동할 수 있는 경로를 제공하고, 경로를 따라 상류에서 하류 방향으로 배치된, 각각 고체상 합성의 각각의 스테이지를 수행하기 위한 순차적인 처리 스테이션 (여기서, 적어도 하나의 처리 스테이션은 고체상 상으로 합성 빌딩 블록의 공간적으로 어드레싱된 침적을 위한 복수의 침적 장치를 포함함); 고체상을, 소정의 특성을 갖는 분석물과 접촉할 때 상기 분석물에 특이적인 과정을 거쳐 측정가능한 반응을 생성하는 물질과 접촉시키기 위한 처리 스테이션; 및 각각의 공간적으로 구분되는 영역의 측정가능한 반응의 양을 측정하기 위한 측정 스테이션을 포함하고, 장치는 측정 스테이션과 소통 상태가 되도록 조정되거나 신호 소통 상태로 존재하고 소정의 측정가능한 반응을 확인하도록 및 컴퓨터에 이용가능한 데이타로부터 대응하는 최종 생성물 분자 구조를 결정하도록 프로그래밍된 컴퓨터를 추가로 포함한다.
분자를 합성 및 스크리닝하는데 사용하기 위한 장치가 도 21 및 22에 추가로 예시되고, 여기서 장치는 길쭉한 고체상이 그를 따라 이동하는 경로를 제공하고, 장치는 경로를 따라 하류 방향으로 배치된, 각각 고체상 합성의 각각의 스테이지를 수행하기 위한 순차적인 처리 스테이션 (여기서, 적어도 하나의 처리 스테이션은 고체상 상으로 합성 빌딩 블록의 공간적으로 어드레싱된 침적을 위한 복수의 침적 장치를 포함하고, 적어도 하나의 처리 스테이션은 개시내용의 장치를 포함함); 고체상을, 소정의 특성을 갖는 분석물과 접촉할 때 상기 분석물에 특이적인 과정을 거쳐 측정가능한 반응을 생성하는 물질과 접촉시키기 위한 처리 스테이션; 및 각각의 공간적으로 구분되는 영역의 측정가능한 반응의 양을 측정하기 위한 측정 스테이션을 포함한다.
도 21로 되돌아가면, 맞춤 의약 (personalised medicine)에 대한 본 발명의 적용을 개략적으로 예시한다. 참조 번호 (560)은 환자 및 의료 종사자 사이의 상담을 가르킨다. 샘플을 환자로부터 취하고, (561)에 나타낸 과학자가 환자의 질병과 연관되는 샘플에서 유래된 물질을 침적 헤드 (565)로 제공한다. 물질은 예를 들어 암과 연관된 돌연변이체 세포 수용체일 수 있다. 이어서, 시스템이 작동하여 화합물을 합성하고 이들을 물질과의 명시된 상호작용, 예를 들어 그와의 결합 친화도에 대해 스크리닝한다. 따라서, 초기 라이브러리가 제조되고 스크리닝되고, 그로부터 특정 수준의 성능을 가진 선택된 화합물이 확인된다. 초기 라이브러리는 선택된 화합물 주위에서 팽창되어, 그의 구조가 선택된 화합물의 변형인 제2 라이브러리의 화합물을 생성시킨다. 팽창은 그를 사용하여 프로그래밍된 적절한 알고리즘을 이용하여 컴퓨터 (475)에 의해 전적으로 제어될 수 있거나, 도 21에서 점선으로 나타낸 바와 같이 적어도 부분적인 인간 입력을 수반할 수 있다. 제2 라이브러리는 향상된 성능을 가진 임의의 화합물을 확인하기 위해 스크리닝되고, 원하는 경우에 하나 이상의 화합물이 환자를 치료하는데 사용하기에 만족스러운 특성을 갖는 것으로서 확인될 때까지 제3의 및 임의로 후속적인 라이브러리를 생성하기 위해 절차를 1회 이상 반복할 수 있다. 개념상 말하면, 그러한 화합물은 센서 (558)의 하류에서 시스템으로부터 유래되고 추가의 상담 (560)에서 환자를 치료하는데 사용하기 위해 의료 종사자에게 전달되는 것으로 고려될 수 있다.
도 21 및 22에 관련하여 결론짓기 위해, 유동하는 유체상 및 세로로 이동하는 길쭉한 고체상을 상호 접촉 상태로 담도록 형성된 처리 장치; 고체상을 처리 장치를 통해 이동시키기 위한 제어가능한 드라이브 장치; 제어된 유체상 유동을 처리 장치에 제공하기 위한 제어가능한 유체 계량 장치 (펌프 또는 밸브, 또는 그의 조합); 고체상이 처리 장치를 통해 통과한 후에 고체상의 파라미터를 검출하기 위해 배열된 센서; 센서로부터 입력 신호를 받고 출력 신호를 드라이브 장치 및 유체 계량 장치 중 적어도 하나에 보내도록 센서와 그리고 드라이브 장치 및 유체 계량 장치 중 적어도 하나와 신호 소통 상태가 되도록 조정되고, 검출된 파라미터에 반응하여 드라이브 장치 및 유체 계량 장치 중 적어도 하나를 제어하도록 프로그래밍된 프로세서를 포함하는, 이질적인 공정을 수행하기 위한 시스템을 예시한다. 이미 언급된 바와 같이, 시스템은 고체상의 파라미터를 검출하기 위해 배열된 센서에 추가로 또는 별법으로 유체상이 처리 장치를 통해 통과한 후에 유체상의 파라미터를 검출하기 위해 배열된 센서를 포함할 수 있고; 그러한 경우에 프로세서는 센서로부터 입력 신호를 받고 출력 신호를 드라이브 장치 및 유체 계량 장치 중 적어도 하나에 보내도록 센서와 신호 소통 상태가 되도록 조정된다.
시스템은 에너지가 에너지 공급원으로부터 적어도 상호 접촉 상태에 있는 유체상 및 고체상으로 공급되도록 배열되고, 검출된 파라미터에 반응하여 에너지 공급원을 제어하도록 프로그래밍되는 프로세서와 신호 소통 상태로 존재하는 제어가능한 에너지 공급원 (예를 들어 열 공급원, 초음파 변환기 또는 마그네트론, 레이저, 발광 다이오드, 수은 증기 램프 (UV 공급원), 또는 전자기선의 다른 공급원)을 추가로 포함할 수 있다.
규모 확대 (scale up)
본 발명의 장치는 동일한 합성을 수행하는 복수의, 특히 다중의 합성 시스템을 제공함으로써 벌크 (bulk) 또는 반-벌크 합성을 위해 규모 확대될 수 있다. 즉, 복수의 동일한 합성 시스템이 평행으로 제공될 수 있다.
실시예
다음 실시예 1 내지 8은 Fmoc 화학을 이용하여 연속적인 고체상 펩티드 합성에서 사용하기 위해 준비된 면 리본을 예비처리하는 화학을 설명하는 역할을 한다. 실시예는 배치 방법론을 이용하는 화학을 예시하지만, 화학은 본 발명의 장치 및 방법을 이용하는 연속적인 공정에 적용될 수 있다.
실시예 1
화학적 유도체화 이전에 면 테이프의 예비처리
1. 면의 건조 질량을 0.01 g에 가까이 기록한다.
2. 가정용 세척기를 임의의 잔류물을 청소하기 위해 세제 또는 직물 없이 가동한다.
3. 면 테이프를 풀어서 세척기 내에 10 ml의 세제와 함께 넣는다.
4. 세제와 함께 세척기의 제조사 및 모델을 적어둔다.
5. 기기를 고온 사이클 (65℃)로 설정한다.
6. 기기가 종료되면, 테이프를 제거하고 실온에서 철야 건조시킨다.
7. 테이프의 질량을 기록한다.
8. 테이프를 1125 ml 증류수를 담은 유리 비이커에 넣고 비등할 때까지 가열한다.
9. 면을 5분 동안 계속 비등시킨 후, 가열기를 끈다.
10. 냉각되면, 면을 물로부터 제거하고 200 ml의 99% 에탄올에 넣는다. 이를 철야 정치시킨다.
11. 면을 알콜로부터 제거하고 진공 필터 깔때기 상에서 흡인 건조시킨다.
12. 면의 질량을 기록하고, 다시 필터 깔때기에 넣고, 추가 2분 동안 흡인시킨다.
13. 면의 질량을 기록하고, 단계 12에서 기록된 값의 질량의 10% 내에 있으면 종료하고, 그렇지 않으면 질량이 허용되는 한계 내에 있을 때까지 반복한다.
14. 각각의 단부로부터 하나씩 리본의 2개의 1.5 cm 샘플을 취한다. 샘플의 질량을 0.001 g 단위로 기록하고, 동결기 내에서 표지된 기밀 용기 내에 저장한다.
실시예 2
면의 산 활성화
1. 면을 3개의 대략 동일한 배치로 나누고, 각각의 질량을 기록한다. 각각 (A, B, 및 C)로 식별한다.
2. 3개의 배치의 질량을 함께 첨가하고, 이를 사용하여 다음 식을 이용하여 필요한 TFA/DCM의 부피를 계산한다: V = 10 ml x M (여기서, V는 필요한 25% v/v TFA/DCM의 부피이고 M은 면의 질량 (g)이다).
3. 계산된 부피의 DCM (1 ml에 가까운)을 담은 교반 용기에 계산된 부피의 TFA (0.25 V)를 적가함으로써 산 용액을 제조한다.
4. 면 테이프의 3개의 배치를 3개의 표지된 유리 원추형 플라스크 내에 넣는다.
5. 요구되는 부피의 TFA/DCM을 각각의 플라스크에 붓고, 플라스크를 면모 (cotton wool)로 막는다.
6. 플라스크를 약 60분 (+ 또는 -5분) 동안 방치한다.
7. 각각의 배치의 면을 산으로부터 제거하고, 면 1 g당 6 ml의 DCM을 담은 비이커 내에 넣고 5분 동안 방치한다.
8. 각각의 배치의 면을 실시예 4의 절차를 이용하여 DCM으로 세척한다.
9. 각각의 배치의 면을 실시예 4의 절차를 이용하여 5% DIPEA/DCM으로 세척한다.
10. 각각의 배치의 면을 실시예 4의 절차를 이용하여 DCM으로 세척한다.
11. 진공 깔때기 상에서 흡인 건조시킨다.
12. 각각의 배치의 면을 면 1 g당 1.3 ml의 DMF를 담은 표지된 원추형 플라스크 내에 넣는다.
13. 약 2시간 동안 방치하고, 실시예 3으로 직접 진행한다.
실시예 3
면에 대한 아미노헥산산 스페이서의 부착
1. 면 1 g당 1.3 ml의 용액에 필요한 시약의 부피를 계산한다.
2. 계산된 부피의 DMF를 원추형 플라스크에 넣는다. 이어서, 계산된 질량의 HOBt 및 Fmoc-아미노헥산산을 DMF에 첨가하여 그들의 농도를 0.6 M로 한다. 충분한 부피의 N-메틸이미다졸을 첨가하여 1.2 M 농도로 한다.
3. 모든 고체가 용해될 때까지 교반한 후, 요구되는 부피의 DIC를 15분에 걸쳐 적가하여 0.6 M 농도로 한다.
4. 추가로 15분 동안 교반되도록 용액을 방치한다.
5. 각각의 배치의 면을 표지된 원추형 플라스크 내에 넣고, 단계 2, 3 및 4에서 제조된 용액을 첨가한다. 플라스크의 상단부를 면모로 막는다.
6. 원추형 플라스크를 1시간 동안 초음파분쇄기 (sonicator) 내에 넣는다.
7. 플라스크를 실온 (1℃에 가까이 기록함)에서 약 16시간 (+ 또는 -1시간) 동안 방치한다.
8. 실시예 4의 절차를 이용하여 DMF로 세척한다.
9. 실시예 4의 절차를 이용하여 에탄올로 세척한다.
10. 실시예 4의 절차를 이용하여 DCM으로 세척한다.
11. 각각의 배치로부터 2개의 1.5 cm 샘플을 취하고 (각각의 단부로부터 하나씩), 이를 표지된 바이알에 넣고 동결기 내에 저장한다.
실시예 4
세척
1. 면 또는 리본을 플라스크 내에 넣는다.
2. 정확한 부피의 용매를 첨가한다 (물질 1 g당 6 ml).
3. 10분 동안 방치한다.
4. 면 또는 리본을 용매에서 제거하고, 진공 깔때기 상에서 30초 동안 흡인 건조시킨다.
단계 1, 2, 3 및 4를 2회 더 반복한다.
실시예 5
로딩 결정
문헌 [Biotechnology and Bioengineering, Vol. 61, No. 1, 2000, pgs 55-60]에 기재된 절차를 이용하는 로딩의 결정.
1. 각각의 배치의 리본으로부터 6 x 10 mg 샘플을 취하고, 이를 개별적으로 표지된 유리 바이알에 넣는다.
2. 각각의 샘플의 질량을 0.00001 g으로 정확하게 기록한다.
3. 각각의 바이알 내에 피니피펫 (finnipipette)을 이용하여 DMF 중 20% v/v 피페리딘 1000 ㎕을 넣는다.
4. 바이알을 막고, 24시간 동안 실온에서 방치하여 흡수시킨다.
5. 각각의 바이알로부터 50 ㎕ 분취액을 취하고, 이를 또 다른 표지된 바이알에 옮기고, 4950 ㎕ DMF를 첨가하여 5000 ㎕로 하였다.
6. 50 ㎕의 20% 피페리딘/DMF 및 4950 ㎕ DMF를 사용하여 블랭크 (blank)를 제조한다.
7. UV-vis 분광계에 대한 피크 흡광도를 301 nm로 설정한다.
8. 블랭크에 대하여 각각의 샘플에 대한 흡광도를 기록한다.
9. 로딩은 다음 식을 이용하여 결정한다:
FS=(1000A)/(M(7800D))
여기서, FS는 로딩 (mmolg-1)이고,
A는 흡광도이고,
M은 샘플의 질량 (mg)이고,
D는 0.01의 희석비 (dilution factor)이고,
7800은 소광 계수 (lmol-1cm-1)이다.
실시예 6
캐핑 (capping)
1. 리본의 각각의 배치의 질량을 기록한다.
2. 무수 아세트산을 DMF 및 N-메틸이미다졸에 적가함으로써 1:2:3 v/v/v 무수 아세트산/N-메틸이미다졸/DMF 용액을 혼합 제조하였다.
3. 각각의 배치를 원추형 플라스크에 넣고, 단계 2로부터 리본 1 g당 1.3 ml의 용액을 각각 첨가한다.
4. 플라스크를 1시간 동안 방치한다.
5. 리본의 각각의 배치를 제거하고, 진공 깔때기 상에서 30초 동안 흡인시킨다.
6. 실시예 4의 절차를 이용하여 DMF로 세척한다.
7. 실시예 4의 절차를 이용하여 에탄올로 세척한다.
8. 실시예 4의 절차를 이용하여 DCM으로 세척한다.
9. 각각의 배치로부터 2개의 1.5 cm 샘플을 취하고, 표지된 바이알에 넣고 동결기 내에 저장한다.
실시예 7
탈보호
절차
1. DMF 중의 20% v/v 디에틸아민의 용액을 제조한다.
2. 리본의 각각의 배치를 표지된 원추형 플라스크에 넣는다.
3. 리본 1 g당 2 ml의 20% 디에틸아민/DMF 용액을 각각의 플라스크에 첨가한다.
4. 플라스크를 실온 (기록)에서 15분 동안 방치한다.
5. 리본의 각각의 배치를 제거하고 진공 깔때기 상에서 흡인시킨다.
6. 실시예 4의 절차를 이용하여 DMF로 세척한다.
7. 실시예 4의 절차를 이용하여 에탄올로 세척한다.
8. 실시예 4의 절차를 이용하여 DCM으로 세척한다.
9. 불변 질량으로 건조시킨다.
10. 각각의 배치의 질량을 기록한다.
실시예 8
리본에 대한 Rink 링커의 부착
1. 리본의 각각의 배치의 질량을 기록한다.
2. 실시예 7의 절차를 이용하여 리본의 각각의 배치를 탈보호시킨다.
3. 리본의 각각의 배치를 리본 1 g당 1.3 ml의 DMF를 담은 플라스크에 넣고, 2시간 동안 방치하여 팽창시킨다.
4. 140 μmolg-1의 로딩을 가정하여 리본 상의 활성기 당 3 당량의 HATU 및 Rink 산을 제공하기 위해 필요한 반응물의 양을 계산한다.
5. 6 당량을 제공하기 위해 필요한 DIPEA의 질량을 계산한다.
6. HATU 및 Rink 산을 리본 1 g당 1.3 ml의 DMF 내에 용해시킨다. DIPEA를 첨가하고 1분 동안 교반한다.
7. 리본의 각각의 조각을 제거하고 진공 깔때기 상에서 30초 동안 흡인시킨다.
8. 리본의 각각의 배치를 단계 5에서 제조된 용액을 담은 플라스크에 넣는다.
9. 플라스크를 초음파분쇄기에 넣고, 1시간 동안 초음파분해한다.
10. 플라스크를 실온에서 30분 동안 정치시킨다.
11. 리본의 각각의 배치를 반응물로부터 제거하고 진공 깔때기 상에서 흡인 건조시킨다.
12. 실시예 4의 절차를 이용하여 DMF로 세척한다.
13. 실시예 4의 절차를 이용하여 에탄올로 세척한다.
14. 실시예 4의 절차를 이용하여 DCM으로 세척한다.
15. 각각의 배치로부터 2개의 1.5 cm 샘플을 취하고 (각각의 단부로부터 하나씩), 이를 표지된 바이알에 넣고 동결기 내에 저장한다.

Claims (82)

  1. 횡단면이 원형 또는 비-원형이고 유동하는 유체상 및 이동성의 길쭉한 고체상을 모두 담도록 내강 (lumen)을 규정하는 도관 (conduit);
    유체상이 내강으로 도입되어 그를 통해 유동하고 그로부터 배출되도록 내강과 소통하는 유체상 포트; 및
    이동성의 고체상이 내강으로 도입되어 그를 통해 이동하고 그로부터 배출되도록 내강과 소통하는 고체상 포트
    를 포함하고, 고체상 포트를 통해 그의 내부로부터 유체의 배출을 방지하도록 조정되는 것인, 이동성의 길쭉한 고체상을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 고체상 및 유체상이 접촉하는 내강의 길이가 25 cm 내지 500 cm이고/이거나, 도관이, 폭이 적어도 10 mm인 리본 형태의 고체상을 수용하도록 형성되고 적어도 11 cm, 그러나 30 cm 이하의 최장 단면 치수를 갖는 것인 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 유체상이 액체상인 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 유체의 배출을 방지하기 위한 조정이, 장치가 수직 배향으로 존재할 때 고체상 포트가 유체상 포트 위에 이격되어 사용 시에 액체상이 고체상 포트와 접촉하지 않도록 장치가 조정되는 것인 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 그 내에서 도관이 방향 변화를 겪는 영역을 도관이 포함하는 것인 장치.
  6. 제5항에 있어서, 도관이 상기 영역에 의해 상호연결된 2개의 아암을 포함하고, 장치가, 2개의 아암이 수직이고 장치가 사용 중일 때 그의 하부 단부에서 유체가 상호연결되도록 형성되는 것인 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 영역이, 그의 회전축이 고체상의 이동 방향에 대해 수직이고 고체상이 방향을 변경할 때 고체상이 그의 둘레의 일부를 넘도록 배열된 롤러를 포함하는 것인 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 도관이 복수의 탈착가능하게 상호연결된 플레이트에 의해 규정되고, 여기서 플레이트는 한쌍의 플레이트를 마주보는 대면하는 관계로 포함하고, 마주보는 면이 그들 사이에서 플레이트의 쌍과 평행인 방향으로 연장되는 도관의 길이를 규정하는 것인 장치.
  9. 제7항에 있어서, 각각 2개의 마주보는 면을 포함하는 3개의 플레이트를 포함하고, 여기서 상기 플레이트는 제1 및 제2 단부 플레이트 사이에 개재 플레이트가 존재하도록 대면하는 관계로 탈착가능하게 상호연결되고, 상기 상호연결된 플레이트들은 유닛이 사용될 때 유닛의 상부에 배치되는 상부 단부 및 유닛이 사용될 때 유닛의 기저부에 배치되는 하부 단부를 갖는 유닛을 형성하고, 상기 개재 플레이트는 그의 2개의 면 사이에 채널을 규정하도록 유닛의 하부 단부를 향해 그 내부에 규정된 구멍을 갖고, 상기 구멍은 그 내부에 회전가능하게 배열된 롤러를 갖고,
    여기서, 제1 단부 플레이트 및 개재 플레이트는 그 사이에서 도관의 제1 아암을 규정하고;
    제2 단부 플레이트 및 개재 플레이트는 그 사이에서 도관의 제2 아암을 규정하고;
    제1 및 제2 아암은 유닛의 상부로부터 유닛의 기저부의 방향으로 연장되고, 각각 구멍에서 종결되어 구멍과 유체 연결되고;
    제1 및 제2 아암은 각각 고체상 포트 및 유체상 포트와 소통하는 상부 영역을 갖고, 여기서 각각의 아암의 고체상 포트는 아암의 유체상 포트로부터 상향으로 이격되는 것인 장치.
  10. 제9항에 있어서, 제1 및 제2 아암이, 아암의 위쪽으로 면하는 열린 단부가 고체상 포트를 규정하는 유닛의 상부 단부로 연장되는 것인 장치.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 개재 플레이트의 각각의 마주보는 면이 개재 플레이트의 면에 면하는 각각의 단부 플레이트에 면하는 방향으로 열린 채널을 제공하고, 여기서 제1 및 제2 아암은 상기 채널 및 그들의 각각의 단부 플레이트에 의해 규정되는 것인 장치.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 장치가 제1의 상기 장치이고, 제2의 상기 장치와 조합되고, 여기서 제1의 상기 장치의 상기 플레이트가 제2의 상기 장치에 의해 공유되는 것인 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 고체상이 상기 고체상 포트에 도입되기 전에 또는 경우에 따라 상기 고체상 포트로부터 배출된 후에 고체상을 유도하도록 배열된 롤러를 추가로 포함하는 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 에너지 공급원이 임의로 내강의 적어도 일부를 에너지에 노출시키기 위해 배열되고,
    에너지 공급원이 초음파 변환기 또는 마그네트론 (magnetron), 레이저, 발광 다이오드, 수은 증기 램프 (UV 공급원), 또는 전자기선의 다른 공급원을 포함하는 것인 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 시약을 고체상 상에 침적시키기 위해, 예를 들어 고체상 상으로 시약의 공간적으로 어드레싱된 (addressed) 침적을 위해 배열된 침적 장치를 도관 외부에 추가로 포함하는 장치.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    고체상을 도관을 통해 이동시키기 위한 제어가능한 드라이브 (drive) 장치; 및 유체상 유동을 도관에 제공하기 위한 유체 계량 장치
    를 추가로 포함하는 것인 장치.
  17. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    고체상이 도관을 통해 통과한 후에 고체상의 파라미터를 결정하기 위해 도관 외부에 배치된 센서;
    센서와 소통 상태로 있도록 조정된 프로세서; 및
    프로세서와 소통하도록 조정되고, 내강의 적어도 일부를 에너지에 노출시키기 위해 배열된 에너지 공급원, 고체상을 도관을 통해 이동시키기 위한 드라이브 장치, 유체상 유동을 도관에 제공하기 위한 유체 계량 장치, 및 유체상을 가열하기 위해 배열된 가열기로부터 선택되는 적어도 하나의 제어가능한 장치
    를 추가로 포함하고, 상기 프로세서는 결정된 파라미터에 반응하여 적어도 하나의 제어가능한 장치를 제어하도록 조정되는 것인 장치.
  18. 제13항에 있어서, 장치가 제1의 상기 장치이고, 그를 따라 길쭉한 고체상이 제1 장치의 고체상 포트로부터 롤러를 통해 제2 장치의 고체상 포트 내로 이동하는 경로를 제공하기 위해 제2의 상기 장치와 조합되는 것인 장치.
  19. 제18항에 있어서, 제1의 상기 장치의 유체상 포트가 제2의 상기 장치의 유체상 포트와 유체 소통 상태인 장치.
  20. 제18항에 있어서, 제1의 상기 장치 및 제2의 상기 장치가 서로 유체 소통 상태가 아닌 것인 장치.
  21. 제20항에 있어서, 제3의 상기 장치를 추가로 포함하고, 제3의 상기 장치의 유체상 포트가 제2의 상기 장치의 유체상 포트와 유체 소통 상태인 장치.
  22. 제18항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 제1의 상기 장치, 제2의 상기 장치 및 제3의 상기 장치 중 적어도 하나가 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에서 또는 이들 항의 조합에서 규정되는 것인 장치.
  23. 이동성의 길쭉한 고체상을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위한 복수의 상 접촉 장치를 포함하고, 여기서 각각의 상 접촉 장치는 (i) 횡단면이 원형 또는 비-원형이고 유동하는 유체상 및 이동성의 길쭉한 고체상을 모두 담도록 내강을 규정하는 도관, (ii) 유체상이 내강으로 도입되어 그를 통해 유동하고 그로부터 배출되도록 내강과 소통하는 유체상 포트, 및 (iii) 이동성의 고체상이 내강으로 도입되어 그를 통해 이동하고 그로부터 배출되도록 내강과 소통하는 고체상 포트를 포함하고, 상 접촉 장치는 고체상 포트를 통해 그의 내부로부터 유체의 배출을 방지하도록 조정되고;
    시스템은 고체상이 연속적인 상 접촉 장치들을 통해 차례로 이동할 수 있도록 고체상 경로가 연속적인 상 접촉 장치들 사이에 규정되도록 배열되고;
    제1 상 접촉 장치 및 제2 상 접촉 장치는 경로를 따라 연속으로 배치되고, 공통적인 제1 유체 공급원으로부터 유체를 받도록 배열되고;
    제3 상 접촉 장치는 경로를 따라 제2 유체 공급원으로부터 유체를 받도록 배열되는 것인,
    세로 이동성의 길쭉한 고체상을 복수의 연속적인 처리에 적용하기 위한 시스템.
  24. 제23항에 있어서, 제1 및 제2 상 접촉 장치가 제1 유체 공급원으로부터 유체를 받도록 배열되고, 여기서 제1 상 접촉 장치의 유체상 포트는 제2 상 접촉 장치의 유체상 포트와 유체 소통 상태로 존재하여, 유체가 제1 상 접촉 장치로부터 제2 상 접촉 장치로 유동할 수 있는 것인 시스템.
  25. 제23항에 있어서, 제1 및 제2 상 접촉 장치가 제1 유체 공급원으로부터 유체를 받도록 배열되고, 여기서 두 접촉 장치 모두가 임의의 상기 상 접촉 장치를 포함하지 않는 유동 경로를 통해 제1 유체 공급원과 소통하도록 배열되는 것인 시스템.
  26. 제23항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및 제2 상 접촉 장치가 함께 탈착가능하게 커플링되는 것인 시스템.
  27. 제23항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및 제2 상 접촉 장치가 탈착가능하게 상호연결된 플레이트를 각각 포함하고, 여기서 플레이트는, 마주보는 대면하는 관계로 존재하고 이들의 마주보는 면 사이에서 플레이트의 쌍과 평행인 방향으로 연장되는 도관의 길이를 규정하는 한쌍의 플레이트를 포함하고, 제1 상 접촉 장치의 플레이트 쌍의 하나의 플레이트가 제2 상 접촉 장치의 플레이트 쌍의 하나의 플레이트를 형성하도록 제2 상 접촉 장치에 의해 공유되는 것인 시스템.
  28. 제23항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 고체상이 하나의 상 접촉 장치로부터 다음 상 접촉 장치로 이동할 때 고체상을 유도하기 위해서 고체상 경로를 따라 각각의 상 접촉 모듈 사이에 적어도 하나의 롤러를 추가로 포함하는 것인 시스템.
  29. 제23항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 일부의 연속적인 상 접촉 장치가 하나 이상의 상 접촉 장치 스택 내에 배열되고, 스택 또는 각각의 스택은, 함께 커플링되고 그 스택의 상 접촉 장치에 대한 공통적인 유체 공급원과 유체 소통 상태이거나 그러한 상태로 될 수 있는 복수의 상 접촉 장치들을 포함하고, 상기 제1 및 제2 상 접촉 장치가 동일한 스택 내에 배치되는 것인 시스템.
  30. 제29항에 있어서, 스택 또는 각각의 스택이, 상 접촉 장치를 수용하고 상 접촉 장치 외부에서 고체상 경로를 따라 고체상을 유도하도록 배열된 롤러에 연결된 하우징 (housing)을 추가로 포함하는 것인 시스템.
  31. 제30항에 있어서, 각각의 스택의 적어도 하나의 롤러가, 롤러가 회전하여 고체상을 구동시키도록 드라이브 장치와 연결되는 드라이브 롤러인 시스템.
  32. 제23항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 고체상이 경로를 따라 이동할 때 시약을 고체상 상에 침적시키기 위한 연속적인 상 접촉 모듈의 외부에 배열된 침적 장치를 추가로 포함하고, 상기 침적 장치는 임의로 연속적인 상 접촉 모듈 중 둘 사이에 배치되는 것인 시스템.
  33. 제32항에 있어서, 시약을 고체상 상에, 임의로는 공간적으로 어드레싱된 방식으로, 침적시키기 위해 경로를 따라 복수의 침적 장치가 배열된 침적 대역을 포함하는 시스템.
  34. 제23항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 고체상이 경로를 따라 이동할 때 고체상의 파라미터를 결정하기 위한, 연속적인 상 접촉 장치 외부에 배열된 센서 장치를 추가로 포함하는 시스템.
  35. 제23항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 경로가 그를 따라 연속으로 배열된,
    고체상이 경로를 따라 이동할 때 시약을 고체상 상에 침적시키기 위한 침적 장치;
    이어서 상 접촉 모듈;
    이어서 고체상이 경로를 따라 이동할 때 고체상의 파라미터를 결정하기 위한 센서 장치
    를 갖는 것인 시스템.
  36. 제23항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상 접촉 장치 및 임의로 시스템의 하나 이상의 추가의 모듈식 성분이 경로를 따라 탈착가능하게 커플링가능한 프레임워크를 추가로 포함하고, 적어도 일부의 연속적인 상 접촉 장치가 임의로 하나 이상의 모듈식 상 접촉 장치 스택 내에 배열되고, 스택 또는 각각의 스택은, 함께 커플링되고 그 스택의 상 접촉 장치에 대한 공통적인 유체 공급원과 유체 소통 상태이거나 그러한 상태로 될 수 있는 복수의 상 접촉 장치들을 포함하고, 상기 제1 및 제2 상 접촉 장치가 동일한 스택 내에 배치되는 것인 시스템.
  37. 제28항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 스택이 모듈식이고, 시스템이, 스택 및 임의로 시스템의 하나 이상의 추가의 모듈식 성분이 경로를 따라 탈착가능하게 커플링가능한 프레임워크를 추가로 포함하고, 여기서 추가의 모듈식 성분이, 고체상이 경로를 따라 이동할 때 시약을 고체상 상에 침적시키기 위한 모듈식 침적 장치, 또는 고체상이 경로를 따라 이동할 때 고체상의 파라미터를 결정하기 위한 모듈식 센서 장치, 또는 둘 모두를 포함하는 것인 시스템.
  38. 유동하는 유체상 및 세로로 이동하는 길쭉한 고체상을 상호 접촉 상태로 담도록 형성된 처리 장치;
    고체상을 처리 장치를 통해 이동하기 위한 제어가능한 드라이브 장치;
    제어된 유체상 유동을 처리 장치에 제공하기 위한 제어가능한 유체 계량 장치;
    고체상이 처리 장치를 통해 통과한 후에 고체상의 파라미터를 검출하기 위해 배열된 센서;
    센서로부터 입력 신호를 받고 출력 신호를 드라이브 장치 및 유체 계량 장치 중 적어도 하나에 보내도록 센서와 그리고 드라이브 장치 및 유체 계량 장치 중 적어도 하나와 신호 소통 상태가 되도록 조정되고, 검출된 파라미터에 반응하여 드라이브 장치 및 유체 계량 장치 중의 적어도 하나를 제어하도록 프로그래밍된 프로세서 (processor)
    를 포함하는, 이질적인 공정을 수행하기 위한 시스템.
  39. 제38항에 있어서, 에너지가 에너지 공급원으로부터 적어도 상호 접촉 상태에 있는 유체상 및 고체상으로 공급되도록 배열되고, 검출된 파라미터에 반응하여 에너지 공급원을 제어하도록 프로그래밍된 프로세서와 신호 소통 상태로 존재하는 제어가능한 에너지 공급원을 추가로 포함하는 시스템.
  40. 제39항에 있어서, 에너지 공급원이 열 공급원, 초음파 변환기 또는 마그네트론, 레이저, 발광 다이오드, 수은 증기 램프 (UV 공급원), 또는 전자기선의 다른 공급원을 포함하고/하거나 제어가능한 유체 계량 장치가 펌프 또는 밸브 (valve), 또는 그의 조합을 포함하는 것인 시스템.
  41. 제39항에 있어서, 센서가 분광계 또는 형광 검출기를 포함하는 것인 시스템.
  42. 제37항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 유체가 액체이고, 처리 장치가
    닫힌 채널;
    채널의 제1 말단부에서 그와 소통하는 제1 액체 포트 및 제1 고체 포트; 및
    채널의 제2 말단에 위치하는 제2 액체 포트 및 제2 고체 포트
    를 규정하고, 이에 의해 사용 시에 액체상이 채널을 따라 제1 액체 포트를 통해 제2 액체 포트 밖으로 유동하고, 고체상이 채널을 따라 제1 및 제2 고체 포트 중의 하나를 통해 이동한 후, 제1 및 제2 고체 포트 중의 다른 하나 밖으로 이동하고, 장치가 닫힌 채널로부터 고체상 포트를 통한 액체의 실질적인 통과를 방지하도록 형성되는 것인 시스템.
  43. 세로 이동성의 길쭉한 고체상을 유동하는 유체상과 접촉시키기 위한 복수의 처리 조립체 (assembly)를 포함하고,
    여기서 조립체는 모듈식 배열로 제공되고, 각각의 조립체는 서로 접촉하는 이동성의 고체상 및 유동하는 유체상을 담기 위해 내강을 규정하고, 각각의 조립체는 제1 측면 상에서 제2의 상기 조립체의 일부에 및 제2 측면 상에서 제3의 상기 조립체의 일부에 탈착가능하게 연결되어, 3개의 상기 처리 조립체를 연속으로 포함하고 길쭉한 고체상이 처리 대역 내에 포함된 처리 조립체를 통해 이동하기 위한 연속적인 경로를 규정하는 처리 대역을 형성할 수 있는 것인, 이질적인 공정을 수행하기 위한 모듈식 시스템.
  44. 제43항에 있어서,
    경로를 따라 고체상을 이동시키기 위해 고체상에 힘을 직접 또는 간접적으로 적용하기 위한 제어가능한 드라이브 장치를 포함하는 드라이브 모듈 - 여기서, 시스템은 시스템의 작동 동안 처리 조립체에 대해 고정된 위치에 유지되도록 드라이브 모듈이 장착되도록 조정됨;
    제어된 유체상 유동을 처리 장치에 제공하기 위한 제어가능한 유체 계량 장치를 포함하는 계량 모듈 - 여기서, 시스템은 시스템의 작동 동안 처리 조립체에 대해 고정된 위치에 유지되도록 유체 계량 모듈이 장착되도록 조정됨;
    고체상이 처리 대역을 통해 통과한 후에 고체상의 파라미터를 검출하기 위해 배열된 센서를 포함하는 센서 모듈 - 여기서, 시스템은 시스템의 작동 동안 처리 조립체에 대해 고정된 위치에 유지되도록 센서 모듈이 장착되도록 조정됨;
    센서로부터 입력 신호를 받고 출력 신호를 드라이브 장치 및 유체 계량 장치 중 적어도 하나에 보내도록 센서와 그리고 드라이브 장치 및 유체 계량 장치 중 적어도 하나와 신호 소통 상태가 되도록 조정되고, 검출된 파라미터에 반응하여 드라이브 장치 및 유체 계량 장치 중의 적어도 하나를 제어하도록 프로그래밍된 프로세서
    를 추가로 포함하는 시스템.
  45. 제44항에 있어서, 그 위에 처리 조립체, 드라이브 모듈, 계량 모듈 및 센서 모듈이 장착되도록 조정되는 프레임워크를 추가로 포함하는 시스템.
  46. 제45항에 있어서, 처리 조립체의 적어도 일부가 하나 이상의 처리 장치 스택 내에 배열되고, 여기서 스택 또는 각각의 스택은, 함께 커플링되고 그 스택의 처리 장치를 위한 공통적인 유체 공급원과 유체 소통 상태이거나 그러한 상태로 될 수 있는 복수의 처리 조립체를 수용하는 하우징을 포함하는 모듈이고, 여기서 스택 또는 각각의 스택은 프레임워크 상에 장착되도록 조정되는 것인 시스템.
  47. 제43항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서, 유체상이 액체상이고, 각각의 상기 조립체, 및 제46항의 경우에 스택이 프레임워크 상에 장착되는 것인 시스템.
  48. 고체상 및 유체상을 2개의 상이 상호 접촉하게 되는 도관의 내강을 통해 이동시키는 것을 포함하는, 이동성의 길쭉한 고체상을 유동하는 유체상으로 처리하기 위한 공정.
  49. 제48항에 있어서, 고체상 및 유체상이 접촉하는 내강의 길이가 25 cm 내지 500 cm이고/이거나, 고체상은 폭이 적어도 10 mm, 그러나 30 cm 이하인 리본인 공정.
  50. 제48항에 있어서,
    고체상을 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 장치의 제1 고체상 포트를 통해 장치의 내강 내로, 내강을 통해 및 장치의 제2 고체상 포트를 통해 밖으로 이동시키고;
    유체상이 제1 유체상 포트를 통해 장치의 내강으로 도입되어, 내강을 통해 유동하고, 제2 유체상 포트를 통해 배출되도록 하는 것
    을 포함하는 공정.
  51. 제48항 또는 제49항에 있어서, 유체상이 고체상의 이동 방향에 반대 방향으로 내강을 통해 유동되는 것인 공정.
  52. 제49항 또는 제50항에 있어서, 길쭉한 고체상이 리본 형태인 공정.
  53. 제48항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서, 길쭉한 고체상이 기재 및 임의로 그에 대해 결합된 물질을 포함하고, 임의로 기재가 면 또는 또 다른 셀룰로스 물질, 합성 중합체 또는 유리를 포함하는 것인 공정.
  54. 제53항에 있어서, 기재가 그에 대해 결합된 물질을 갖는 것인 공정.
  55. 제53항 또는 제54항에 있어서, 유체상이, 기재 또는 그에 대해 결합된 물질과 반응하는 시약을 포함하는 것인 공정.
  56. 제55항에 있어서, 유체상이 액체상이고, 공정이 고체상 합성을 포함하고, 시약이, 보호기를 제거하거나, 관능기를 활성화시키거나, 공유 결합 형성에 의해 합성 빌딩 블록을 기재 또는 물질에 추가하기 위해 기재 또는 그에 대해 결합된 물질과 반응하는 것인 공정.
  57. 제54항에 있어서, 유체상이 생물학적 분자 또는 생물학적 분자에 특이적인 결합 파트너, 또는 소정의 특성을 갖는 분석물과 접촉할 때 상기 분석물에 특이적인 과정을 거쳐 검출가능한 반응을 생성하는 또 다른 물질을 포함하는 액체상인 공정.
  58. 제57항에 있어서, 검출가능한 반응을 검출하는 것을 추가로 포함하는 공정.
  59. 제48항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, 유체상이 액체상이고, 액체상이 길쭉한 고체상을 세척하는 것인 공정.
  60. 제48항 내지 제59항 중 어느 한 항에 있어서, 물질을 침적 장치로부터 길쭉한 고체상 상에 침적시키는 것을 추가로 포함하는 공정.
  61. 제50항에 있어서 또는 제50항에 종속하는 제51항 내지 제60항 중 어느 한 항에 있어서, 장치가 제1의 상기 장치이고, 제2의 상기 장치와 조합되어, 그를 따라 길쭉한 고체상이 제1 장치의 제2 고체상 포트로부터 제2 장치의 제1 고체상 포트 내로, 이어서 유체가 제2 장치를 통해 유동하면서 제2 장치의 내강을 통해 제2 장치의 제2 고체상 포트 밖으로 이동하는 경로를 제공하는 것인 공정.
  62. 제61항에 있어서, 공통적인 유체 공급원이 제1의 상기 장치 및 제2의 상기 장치를 통해 유동하는 유체를 공급하는 것인 공정.
  63. 제61항에 있어서, 제1 장치를 통해 유동하는 유체가 제2 장치를 통해 유동하는 유체에 상이한 유체 공급원으로부터 공급되는 것인 공정.
  64. 제63항에 있어서, 제1 장치를 통해 유동하는 유체가 기재 또는 그에 대해 결합된 물질과 반응하는 시약을 포함하거나 또는 표지된 물질을 포함하고, 제2 장치를 통해 유동하는 유체가 길쭉한 고체상을 세척하는 것인 공정.
  65. 제61항 내지 제63항 중 어느 한 항에 있어서, 고체상 합성을 포함하고, 합성을 수행할 때 길쭉한 고체상이 연속으로 복수의 상기 장치를 통해 이동하고, 각각의 장치 내의 고체상 및 유체상이 각각의 합성 단계를 수행하기 위해 함께 접촉되고, 상기 각각의 단계가 각각 하나의 상기 장치 또는 차례로 배열된 복수의 상기 장치에서 수행되는 것인 공정.
  66. 제65항에 있어서, 복수의 합성 빌딩 블록을 기재 또는 그에 대해 결합된 물질과 반응하도록 길쭉한 고체상 상에 공간적으로 어드레싱하여 상이한 물질의 어레이를 형성하는 것을 추가로 포함하는 공정.
  67. 제66항에 있어서, 고체상 합성이 공간적으로 구분되는 영역의 어레이를 포함하는 합성후 고체상을 생성하고, 여기서 각각의 영역은 기재에 결합된 각각의 소정의 구조의 최종 생성물 분자를 함유하고, 공정이
    합성후 고체상을, 소정의 특성을 갖는 분석물과 접촉할 때 상기 분석물에 특이적인 과정을 거쳐 검출가능한 반응을 생성하는 물질에 노출시키고;
    각각의 공간적으로 구분되는 영역의 검출가능한 반응의 존재 및/또는 양을 결정하는 것
    을 추가로 포함하는 것인 공정.
  68. 제67항에 있어서, 노출 단계가 합성후 고체상을 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 장치의 도관을 통해 통과시키고, 또한 상기 물질을 포함하는 액체상을 도관을 통해 통과시키는 것을 포함하는 것인 공정.
  69. 제67항 또는 제68항에 있어서,
    소정의 검출가능한 반응을 생성하는 최종 생성물 분자 구조를 확인하고;
    소정의 검출가능한 반응을 생성하는 구조의 변형을 생성하기 위해 제67항 또는 제68항에 따른 공정을 반복하고, 여기서 각각의 변형은 상기 공간적으로 구분되는 영역을 점유하고;
    변형에 의해 점유된 공간적으로 구분되는 영역의 측정가능한 반응의 양을 측정하는 것
    을 추가로 포함하는 공정.
  70. 제65항 내지 제69항 중 어느 한 항에 있어서, 제17항에 규정된 장치의 사용을 수반하고, 여기서 센서가 기재에 결합된 물질의 수율 또는 순도를 나타내는 파라미터를 결정하고, 프로세서가 수율 또는 순도를 개선하기 위해 적어도 하나의 제어가능한 장치를 제어하도록 프로그래밍되는 것인 공정.
  71. 길쭉한 고체상을 각각 고체상 합성의 각각의 스테이지를 수행하기 위한 순차적인 처리 스테이션을 통해 이동시키고, 여기서, 적어도 하나의 처리 스테이션은 합성 빌딩 블록을 고체상 상으로 공간적으로 어드레싱하도록 조정되고, 이에 의해 합성 종료시에 고체상 상에 공간적으로 구분되는 영역의 어레이를 형성하고, 각각의 영역은 각각의 소정의 구조의 최종 생성물 분자에 의해 점유되고;
    그 위에 어레이가 형성된 고체상을 그가 소정의 특성을 갖는 분석물과 접촉할 때 상기 분석물에 특이적인 과정을 거쳐 측정가능한 반응을 생성하는 물질과 접촉되는 처리 스테이션을 통해 이동시키고;
    각각의 공간적으로 구분되는 영역의 측정가능한 반응의 양을 측정하고;
    소정의 측정가능한 반응을 생성하는 최종 생성물 분자의 구조를 확인하는 것
    을 포함하는, 분자를 합성 및 스크리닝하는 공정.
  72. 제71항에 있어서, 소정의 측정가능한 반응을 생성하는 구조의 변형을 생성하기 위해 제71항의 공정을 반복하고, 여기서 각각의 변형은 상기 공간적으로 구분되는 영역을 점유하고;
    변형에 의해 점유된 공간적으로 구분되는 영역의 측정가능한 반응의 양을 측정하는 단계
    를 추가로 포함하는 공정.
  73. 제72항에 있어서, 최종 생성물 분자가 폴리사카라이드, 폴리펩티드 및 폴리뉴클레오티드 중에서 선택된 중합체를 포함하고, 변형이 중합체의 단량체 서열을 변경하는 것을 포함하는 것인 공정.
  74. 제72항에 있어서, 최종 생성물 분자가 작은 유기 분자를 포함하고, 변형이 분자의 적어도 하나의 부분의 구조의 변경을 포함하는 것인 공정.
  75. 제72항에 있어서, 최종 생성물 분자가 작은 유기 분자를 포함하고, 소정의 검출가능한 반응을 생성하는 구조가 적어도 하나의 치환체를 갖는 환식 모이어티 (moiety)를 포함하고, 변형이 치환체의 구조의 변경을 포함하는 것인 공정.
  76. 제72항에 있어서, 최종 생성물 분자가 작은 유기 분자를 포함하고, 소정의 검출가능한 반응을 생성하는 구조가 적어도 하나의 관능기를 포함하고, 변형이 관능기와 반응하여 복수의 상이한 구조를 형성하는 것을 포함하는 것인 공정.
  77. 제72항 내지 제76항 중 어느 한 항에 있어서, 소정의 측정가능한 반응을 생성하는 최종 생성물 분자 구조를 확인하고, 확인된 구조에 반응하여 고체상 합성의 적어도 하나의 합성 스테이지를 변경하도록 프로그래밍된 컴퓨터가 적어도 하나의 합성 스테이지에서 합성 빌딩 블록을 변경하면서 제71항의 공정을 반복시키는 것인 공정.
  78. 제71항 내지 제77항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물질이 표지된 결합 부재 (member)를 포함하고, 측정이 고체상을 세척한 후 최종 생성물 분자를 통해 고체상에 결합된 표지의 양을 표시하는 파라미터를 측정하는 것을 포함하거나; 또는
    상기 물질이 효소 및 효소 기질을 포함하고, 여기서 효소 기질이 기질에 대한 효소의 활성에 의해 변화되는 측정가능한 파라미터를 갖고, 측정이 상기 측정가능한 파라미터를 측정하는 것을 포함하는 것인 공정.
  79. 제78항에 있어서, 효소 기질이 발색성 또는 형광성인 공정.
  80. 제78항 또는 제79항에 있어서, 물질과의 접촉이 고체상을 효소 및 이어서 효소 기질과 순차적으로 접촉시키는 것을 포함하는 것인 공정.
  81. 길쭉한 고체상이 그를 따라 이동하는 경로를 제공하고, 이 경로를 따라 상류에서 하류 방향으로 배치된,
    각각 고체상 합성의 각각의 스테이지를 수행하기 위한 순차적인 처리 스테이션 - 여기서, 적어도 하나의 처리 스테이션은 고체상 상에 합성 빌딩 블록의 공간적으로 어드레싱된 침적을 위한 복수의 침적 장치를 포함함;
    고체상을, 소정의 특성을 갖는 분석물과 접촉할 때 상기 분석물에 특이적인 과정을 거쳐 측정가능한 반응을 생성하는 물질과 접촉시키기 위한 처리 스테이션; 및
    각각의 공간적으로 구분되는 영역의 측정가능한 반응의 양을 측정하기 위한 측정 스테이션
    을 포함하고, 측정 스테이션과 신호 소통 상태가 되도록 조정되거나 또는 신호 소통 상태로 존재하고 소정의 측정가능한 반응을 확인하고 컴퓨터에 이용가능한 데이타로부터 대응하는 최종 생성물 분자 구조를 결정하기 위해 프로그래밍된 컴퓨터를 추가로 포함하는, 분자를 합성 및 스크리닝하는데 사용하기 위한 장치.
  82. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 분자의 합성 및 스크리닝에 사용하기 위한 합성 장치에 포함될 때, 합성 장치가 그를 따라 길쭉한 고체상이 이동하는 경로를 제공하고, 장치가 이 경로를 따라 하류 방향으로 배치된,
    각각 고체상 합성의 각각의 스테이지를 수행하기 위한 순차적인 처리 스테이션 - 여기서, 적어도 하나의 처리 스테이션은 고체상 상에 합성 빌딩 블록의 공간적으로 어드레싱된 침적을 위한 복수의 침적 장치를 포함하고, 적어도 하나의 처리 스테이션은 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항의 장치를 포함함;
    고체상을, 소정의 특성을 갖는 분석물과 접촉할 때 상기 분석물에 특이적인 과정을 거쳐 측정가능한 반응을 생성하는 물질과 접촉시키기 위한 처리 스테이션; 및
    각각의 공간적으로 구분되는 영역의 측정가능한 반응의 양을 측정하기 위한 측정 스테이션
    을 포함하는 것인 장치.
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