KR20150132849A - 프로세스 튜브 및 캐리어 트레이 - Google Patents

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Abstract

본 개시가 프로세스 튜브들(102) 내의 뉴클레오티드들의 증폭 이전에 그리고 그 동안에 프로세스 튜브들(102)을 캐리어 트레이(300) 내에 효율적으로 저장하고 이송하기 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 개시된 프로세스 튜브(102)는 환형 렛지(204), 넥(228), 및 돌출부(212)를 갖는 고정 영역을 포함한다. 프로세스 튜브(102)의 고정 영역이 프로세스 튜브(102)를 캐리어 트레이(300)의 포트 내에 고정할 수 있지만, 그럼에도 불구하고 프로세스 튜브(102)를 유전자 증폭기(400)의 강성 히터 웰(402) 내에 정렬하기 위하여 프로세스 튜브(102)가 조정되거나 또는 플로팅할 수 있게 한다.

Description

프로세스 튜브 및 캐리어 트레이{PROCESS TUBE AND CARRIER TRAY}
본원에서 설명되는 기술은 전반적으로, 증폭 프로세스들에서 사용되는 프로세스 튜브들 및 프로세스 튜브들이 이송 및 프로세싱을 위해 안전하게 저장되는 트레이들뿐만 아니라, 이를 제작하고 사용하는 방법들에 관한 것이다.
의료 진단 산업이 오늘날의 건강관리 인프라스트럭처의 중요 엘러먼트이다. 그러나, 현재 시험관 진단 분석들에 있어, 어떻게 하든 루틴이 환자 치료에서 병목현상이 되었다. 생물학적 샘플들의 진단 어세이(assay)들이 몇몇 핵심적인 단계들로 분해될 수 있다는 것을 이해하면, 하나 이상의 단계들을 자동화하는 것이 대체로 바람직하다. 예를 들어, 환자로부터 획득된 것들과 같은 생물학적 샘플이 관심이 있는 목표 핵산(예를 들어, DNA, RNA, 또는 유사한 것)을 증폭하기 위하여 핵산 증폭 어세이들에서 사용될 수 있다. 유전자 증폭기(thermal cycler) 디바이스에서 수행되는 중합효소 연쇄 반응(polymerase chain reaction: PCR)이 관심이 있는 샘플을 증폭하기 위해 사용되는 이러한 하나의 증폭 어세이이다.
증폭되면, 목표 핵산, 또는 목표 핵산의 증폭 산물(예를 들어, 목표 앰플리콘(amplicon))의 존재가 검출될 수 있으며, 여기에서 목표 핵산 및/또는 목표 앰플리콘의 존재가 목표(예를 들어, 목표 병원체, 유전 돌연변이 또는 개변, 또는 유사한 것)의 존재를 식별 및/또는 수량화하기 위해 사용된다. 종종, 핵산 증폭 어세이들이 다수의 단계들을 수반하며, 이는 핵산 추출 및 준비, 핵산 증폭, 및 목표 핵산 검출을 포함할 수 있다.
다수의 핵산-기반 진단 어세이들에 있어, 분석될 생물학적, 환경적, 또는 다른 샘플들이 획득되면 프로세싱을 위해 시약들과 혼합된다. 이러한 프로세싱이 증폭으로 생물학적 샘플로부터 추출된 핵산들과, 프로브들 및 형광단들과 같은 검출 시약들을 결합하는 단계를 포함할 수 있다. 증폭을 위한 샘플들의 프로세싱이 현재 시간-소모적이고 노동 집약적인 단계이다.
증폭을 위한 샘플들의 프로세싱이 주로, 증폭 프로세스 이전 및 증폭 프로세스 동안 추출될 DNA 샘플들을 홀딩하기 위해 사용되는 전용 프로세스 튜브들에서 일어난다. 일부 사례들에 있어, 프로세스 튜브들이 증폭을 위해 유전자 증폭기 내에 직접적으로 위치된다. 일부 사례들에 있어, 절차를 간략화하기 위하여, 프로세스 튜브들이 먼저 증폭-전 프로세싱(증폭 시약들로 튜브들을 채우는 단계, 시약들을 건조하는 단계, 및 이들을 핫 스탬핑하여 튜브들을 마킹하는 단계)을 위해 튜브 랙 내에 위치된다. 프로세스 튜브들은 흔히 실험실 기술자에 의해 튜브 랙으로부터 제거되며, 개별적으로 그리고 독립적으로 유전자 증폭기의 히터 유닛과 접촉하도록 위치된다. 프로세스 튜브들을 개별적으로 유전자 증폭기 내에 위치시키는 것이 비효율적이며, 시간 소모적이고, 자동화하기 어려울 수 있다. 추가로, 이러한 프로세스들이 인적 오류에 영향을 받기 쉽다.
일부 사례들에 있어, 프로세스 튜브들을 포함하는 랙들이 유전자 증폭기 내에 직접적으로 위치될 수 있다. 그러나, 이러한 접근방식이 너무 많은 단점들을 가지며, 이는 프로세스 튜브들이 취급 및 이송 동안 랙 내에서 이동할 수 있으며 결과적으로 유전자 증폭기의 히터들과 정확하게 정렬하지 못할 가능성이 크기 때문이다. 추가적으로, 튜브들을 증폭기의 히터들과 정렬하고 그 안에 끼워 맞추기(fit) 위하여 실험실 기술자에 의한 개입이 요구된다. 또한, 프로세스 튜브들이 단단하게 랙에 연결되지 않는 경우, 프로세스가 프로세스 튜브들의 마킹 동안 제거될 수 있으며, 스탬핑 장치에 의해 위로 당겨지고 랙 밖으로 제거될 수 있다.
랙 내에서 프로세스 튜브들을 취급 및 이송하기 어려운 점들 중 다수가 증폭 프로세스들에서 일반적으로 사용되는 튜브들의 형상에서 기인한다. 프로세스 튜브들은 일반적으로 원뿔 형상이며, 이는 프로세스 튜브의 상단에서 프로세스 튜브의 하단보다 더 큰 외경을 갖는다. 일부 프로세스 튜브들이 원통형 형상이며, 이는 상단으로부터 하단까지 일정한 직경을 갖는다. 프로세스 튜브들이 위치되는 랙의 포트들이 프로세스 튜브들의 최대 외경(프로세스 튜브의 상단에서의)보다 더 큰 직경을 가져야만 한다. 프로세스 튜브들 및 랙의 제조와 관련된 공차들을 처리하기 위하여, 랙 내의 포트들이 흔히 프로세스 튜브들의 외경보다 현저하게 더 크며, 이는 튜브들이 랙 내에서 주위로 이동하고 잠재적으로 밖으로 떨어지는 것을 가능하게 한다. 랙 내의 고정 핏(secure fit)이 없으면, 프로세스 튜브가 일 측 또는 다른 측으로 틸팅(tilt)할 수 있다. 랙 내에 복수의 프로세스 튜브들을 가지면, 틸팅하는 프로세스 튜브들이 서로 충돌하고 부서지며 및/또는 그 안에 저장된 샘플들 및/또는 시약들의 손실을 초래할 수 있다. 또한, 상이하게 틸팅된 프로세스 튜브들을 유전자 증폭기의 강성(rigid) 히터들과 정렬하는 것이 대단히 어려울 수 있다.
따라서, 증폭 전 및 증폭 동안 프로세스 튜브들을 안전하고 효율적을 취급하고 이송하는 것을 가능하게 하기 위하여 이들을 함께 단단히 끼워 맞추는 트레이 및 프로세스 튜브들에 대한 필요성이 존재한다. 또한, 유전자 증폭기의 히터들과 정렬을 용이하게 하기 위하여 트레이 내에서 조정 또는 플로팅(float)하기 위한 능력을 갖는 프로세스 튜브들에 대한 필요성이 존재한다.
본원의 배경기술의 논의는 본원에서 설명되는 발명들의 맥락을 설명하기 위해 포함된다. 이는, 임의의 청구항들의 우선일에 언급된 임의의 재료가 공개되거나, 공지되거나, 또는 일반적이고 평범한 지식의 일부라는 것을 인정하는 것으로서 간주되지 않아야 한다.
본원에서 개시되는 특정 실시예들은, 환형 렛지(ledge), 돌출부, 및 렛지와 돌출부 사이의 넥(neck)을 포함하는 고정(securement) 영역을 갖는 프로세스 튜브를 고려한다. 프로세스 튜브는 또한 돌출부 아래로 연장하는 몸체 및 튜브에 개구를 규정(define)하는 환형 렛지로부터 위쪽으로 수직적으로 연장하는 상단 링을 포함한다.
특정 실시예들에 있어, 넥의 외측 표면이 프로세스 튜브를 관통하는 길이방향 축과 평행할 수 있다. 돌출부는 정점(apex), 정점으로부터 넥으로의 상부 슬로프, 정점으로부터 몸체로의 하부 슬로프를 포함할 수 있다. 돌출부 상의 상부 슬로프의 각도가 돌출부 상의 하부 슬로프의 각도보다 더 가파를 수 있다. 프로세스 튜브의 환형 렛지는 상부 표면, 하부 표면, 및 외측 표면을 가질 수 있다. 돌출부는 넥의 외경보다 더 큰 외경을 가질 수 있다. 환형 렛지는 돌출부의 외경보다 더 큰 외경을 가질 수 있다. 프로세스 튜브는, 프로세스 튜브의 하단부를 규정하는 몸체 밑의 베이스를 더 포함할 수 있다.
본원에서 개시되는 특정 실시예들이 복수의 프로세스 튜브들을 갖는 프로세스 튜브 스트립(strip)을 포함한다. 복수의 프로세스 튜브들이 복수의 튜브들의 환형 렛지들에 인접하는 탭에 의해 연결된다.
특정 실시예들은, 튜브로부터 측방으로 연장하는 환형 렛지를 갖는 프로세스 튜브를 고려하며, 환형 렛지는 상부 표면, 하부 표면 및 외부 표면을 포함한다. 프로세스 튜브는 프로세스 튜브에 개구를 규정하는, 환형 렛지의 상부 표면으로부터 위쪽으로 수직적으로 연장하는 상단 링을 포함할 수 있다. 프로세스 튜브는 환형 렛지 아래의 튜브 상의 위치에서 프로세스 튜브로부터 측방으로 연장하는 환형 돌출부를 더 포함할 수 있다. 돌출부는, 정점, 상부 슬로프, 및 하부 슬로프를 가질 수 있다. 프로세스 튜브는 환형 렛지와 돌출부 사이의 넥, 돌출부 아래의 몸체, 및 튜브의 하단부를 규정하는 베이스를 포함할 수 있다.
개시된 프로세스 튜브의 실시예들은 캐리어 트레이 내에 단단하게 끼워 맞춰지도록 구성될 수 있다. 캐리어 트레이는 쉘프(shelf) 및 베이스를 가질 수 있으며, 쉘프는 쉘프의 상단부을 관통하는 복수의 포트들을 가지고, 포트들이 내부 벽을 갖는다. 특정 실시예들에 있어, 개시된 프로세스 튜브의 돌출부는 캐리어 트레이의 포트의 직경보다 더 큰 외경을 가질 수 있다. 프로세스 튜브의 넥은 캐리어 트레이의 포트의 직경보다 더 작은 외경을 가질 수 있다. 프로세스 튜브는 캐리어 트레이의 포트 내에 단단하게 끼워 맞춰질 수 있다.
프로세스 튜브의 특정 실시예들에 있어, 프로세스 튜브의 환형 렛지의 하부 표면이 쉘프 상단부의 외부 상에 놓일 수 있으며, 돌출부의 상부 슬로프가 포트의 내부 벽의 하단 에지 상에 놓일 수 있다. 프로세스 튜브의 넥과 포트의 내부 벽 사이에 간극(gap)이 존재할 수 있으며, 간극은 프로세스 튜브가 캐리어 트레이의 포트 내에서 틸팅하거나 또는 조정될 수 있게 한다.
본 발명의 추가적인 실시예들은, 이를 관통하는 복수의 포트들을 갖는 캐리어 트레이 및 고정 영역을 갖는 프로세스 튜브를 갖는 시스템을 고려한다. 프로세스 튜브의 고정 영역은 환형 렛지, 넥, 및 돌출부를 포함할 수 있다. 프로세스 튜브의 고정 영역이 캐리어 트레이의 포트 내에 단단히 끼워 맞춰질 수 있다. 이러한 시스템에 있어, 프로세스 튜브의 환형 렛지 및 돌출부는 캐리어 트레이의 포트의 직경보다 더 큰 외경을 가질 수 있으며, 프로세스 튜브의 넥은 포트의 직경보다 더 작은 외경을 가질 수 있다. 프로세스 튜브가 캐리어 트레이의 포트 내에 단단하게 끼워 맞춰질 때, 프로세스 튜브가 캐리어 트레이의 포트 내에서 틸팅하거나 또는 조정될 수 있다.
도 1a는 본원에서 설명된 바와 같은 예시적인 프로세스 튜브 스트립의 등축도를 도시한다.
도 1b는 도 1a의 프로세스 튜브 스트립의 측면 평면도이다.
도 1c는 도 1a의 프로세스 튜브 스트립의 평면도이다.
도 1d는 본원에서 설명된 바와 같은 다른 예시적인 프로세스 튜브 스트립의 등축도를 도시한다.
도 1e는 본원에서 설명된 바와 같은 다른 예시적인 프로세스 튜브 스트립의 등축도를 도시한다.
도 2a는 본원에서 설명된 바와 같은 예시적인 단일 프로세스 튜브의 등축도를 도시한다.
도 2b는 도 1c의 라인 2B를 따라 취해진 도 2의 프로세스 튜브의 단면도이다.
도 3a는 본원에서 개시되는 바와 같은 예시적인 캐리어 트레이를 도시한다.
도 3b는 도 3a의 캐리어 트레이 내의 예시적인 복수의 프로세스 튜브 스트립들을 도시한다.
도 4는 캐리어 트레이 내에 프로세스 튜브들을 고정하기 이전의 캐리어 트레이 내에 위치된 12개의 프로세스 튜브들의 단면도이다.
도 5는 캐리어 트레이 내에 프로세스 튜브들을 고정하기 이전의 캐리어 트레이 내에 위치된 2개의 예시적인 프로세스 튜브들의 단면도이다.
도 6a는 프로세스 튜브들을 캐리어 트레이 내에 고정한 후의 도 4의 12개의 프로세스 튜브들의 도 3b의 라인 6A을 따라 취한 단면도이다.
도 6b는 프로세스 튜브들을 캐리어 트레이 내에 고정한 후의 캐리어 트레이 내에 위치된 프로세스 튜브 스트립의 도 3b의 라인 6B을 따라 취한 단면도이다.
도 7은 캐리어 트레이 내에 프로세스 튜브들을 고정한 후의 캐리어 트레이 내에 위치된 도 5의 프로세스 튜브들의 단면도이다.
도 8은 유전자 증폭기의 예시적인 히터 어셈블리의 등축도이다.
도 9는 본원에서 설명되는 바와 같은 히터 어셈블리의 히터 웰(well) 내에 위치된 예시적인 프로세스 튜브들의 단면도이다.
실시예들이 추가로 설명되기 전에, 본 발명이 이와 같이 변화할 수 있는 설명되는 특정 실시예들에 한정되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 본원에서 사용되는 용어가 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로만 사용되며, 제한적으로 의도되지 않는다는 것이 또한 이해되어야 한다.
값들의 범위가 제공될 때, 문맥이 명백히 달리 기술하지 않는 한, 그 범위의 상한 및 하한 사이의 하한의 제 10 단위에 대한 사이의 값 및 그 언급된 범위의 임의의 다른 언급된 값 또는 사이의 값이 실시예들 내에 포괄된다는 것이 이해될 것이다. 이러한 더 작은 범위들의 상한 및 하한이 독립적으로 더 작은 범위들 내에 포함될 수 있으며, 또한 언급된 범위 내에서 명확하게 배제되는 임의의 것을 조건으로 실시예들 내에 포괄된다. 언급된 범위가 한계들 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 경우, 이러한 포함된 한계들의 둘 모두 중 하나를 배제하는 범위들이 또한 실시예들에 포함된다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어들이 실시예들이 속하는 기술분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명되는 것들과 유사한 임의의 방법들 및 재료들이 또한 실시예들의 실시 또는 테스트에서 사용될 수 있지만, 선호되는 방법들 및 재료들이 이제 설명된다.
본원에서 그리고 첨부된 청구항들에서 사용되는 바와 같은 단수형들 "일"은 문맥에 명확하게 달리 기술하지 않는 한 복수의 지시대상들을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "일 방법"에 대한 언급은 복수의 이러한 방법들 및 당업자들에게 공지된 균등물들 등을 포함한다.
상세한 설명 및 명세서의 청구항들 전체에 걸쳐 단어 "포함하다" 및 "포함하는", "구성하다"와 같은 이의 변형들이 다른 첨가물들, 컴포넌트들, 완전체들 또는 단계들을 배제하도록 의도되지 않는다.
본원에서 설명되는 프로세스 튜브들 및 캐리어 트레이는, 유전자 증폭기에서 사용되기 이전에 프로세스 튜브들을 준비, 저장, 및 이송하는 안전하고 효율적인 시스템을 제공하기 위해, 그리고 또한 증폭 동안 프로세스 튜브들을 유전자 증폭기 내에 정확하고 단단하게 위치시키기 위해 함께 사용될 수 있다.
도 1a는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 예시적인 프로세스 튜브 스트립(100)의 등축도를 도시한다. 도 1b는 도 1a의 프로세스 튜브 스트립의 측면 평면도이다. 도 1c는 도 1a의 프로세스 튜브 스트립의 평면도이다. 도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이, 프로세스 튜브 스트립(100)은 커넥터 탭(104)에 의해 함께 연결된 프로세스 튜브들(102)의 집합이다. 예시적인 프로세스 튜브 스트립(100)은 또한, 도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이, 프로세스 튜브 스트립(100)의 상단을 나타내는 상단 단부 탭(106) 및 프로세스 튜브 스트립(100)의 하단을 나타내는 하단 단부 탭(108)을 포함할 수 있다. 도 1a 내지 도 1c에 도시된 프로세스 튜브 스트립(100)은 프로세스 튜브 스트립(100) 내에 함께 연결된 8개의 프로세스 튜브들(102)을 포함한다. 그러나, 당업자는 다른 실시예들에 있어 프로세스 튜브 스트립(100)이, 예를 들어 임의의 다른 수의 프로세스 튜브들, 예를 들어, 프로세스 튜브 스트립 내에 연결된 40, 30, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 7, 6, 5, 4, 3, 또는 2 개의 프로세스 튜브들(102)을 포함할 수 있다는 것을 즉각적으로 인식할 것이다. 프로세스 튜브 스트립(100)의 일 실시예가 상단 및 하단 단부 탭들(106, 108)의 상부 표면 상에 표시 또는 표지를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어, 상단 단부 탭(106)은 프로세스 튜브 스트링(100)의 상단을 나타내는 "A"로 마킹될 수 있고, 하단 단부 탭(108)은 프로세스 튜브 스트립(100) 내의 프로세스 튜브들(102)의 수에 대응하는 알파벳 문자로 마킹될 수 있다(예를 들어, "H"는 프로세스 튜브 스트립(100)에서 함께 연결된 8개의 프로세스 튜브들(102)를 갖는 프로세스 튜브 스트립(100)에 대하여 프로세스 튜브 스트립(100)의 하단 단부 탭(108) 상에 마킹될 것이다). 그러나, 숙련된 당업자는 다양한 다른 문자들, 예를 들어, "1" 및 "8"과 같은 자판 문자들이 또한 동일한 목적을 달성하기 위하여 프로세스 튜브 스트립(100)의 상단 및 하단 단부 탭들을 마킹하는데 용이하게 사용될 수 있다는 것을 용이하게 인식할 것이다. 따라서, 상단 및 하단 단부 탭들(106, 108)이 프로세스 튜브 스트립(100) 내의 프로세스 튜브들(102)의 수 및 프로세스 튜브(102)의 상단 및 하단을 나타내기 위해 사용될 수 있다. 이에 더하여, 단부 탭들(106, 108)이, 예를 들어, 프로세스 튜브들(102)의 내용물들, 프로세스 튜브 스트립(100) 내에서 수행되는 어세이 유형, 및 프로세스 튜브 스트립(100)의 제조 날짜 및 장소를 식별하기 위하여 컬러 마킹, 바코드, 또는 어떤 다른 지시로 마킹될 수 있다.
도 1d는 프로세스 튜브들(102)의 각각 상에 렛지 연장부(110)를 포함하는 프로세스 튜브 스트립(100)의 다른 실시예이다. 도 1e는 각 프로세스 튜브들(102)의 렛지 연장부(110) 상에 위치된 튜브 태그(112)를 포함하는 프로세스 튜브 스트립(100)의 추가적인 실시예이다. 이러한 실시예들이 이하에서 더 상세하게 논의될 것이다.
프로세스 튜브들(102)은 고체들 또는 액체들을 수용할 수 있거나 또는 하우징할 수 있다. 예를 들어, 프로세스 튜브들(102)이 시약들 및/또는 샘플들, 예를 들어, 증폭 어세이들에서 사용될 핵산 샘플들을 홀딩할 수 있다. 프로세스 튜브들(102)이 원형 단면일 수 있지만, 다른 단면들이 또한 가능하며 이에 부합한다. 프로세스 튜브들(102)은 단일 구성을 통해 제조될 수 있지만, 특정한 경우들에 있어 프로세스 튜브들이 적용가능한 바와 같이 용융된(fused) 또는 달리 함께 결합된 2개 이상의 파트들로부터 구성될 수도 있다. 전형적으로, 프로세스 튜브들은 프로세스 튜브(102) 내에 유체의 투입(deposit) 및/또는 회수를 위한 피펫 팁(pipette tip)을 수납/수용하도록 구성되는 개구를 갖는다.
일부 실시예들에 있어, 프로세스 튜브(102)는 폴리프로필렌 또는 당업자들에게 공지된 다른 열가소성 폴리머들로부터 구성될 수 있다. 대안적으로, 프로세스 튜브들(102)이, 폴리카보네이트 또는 유사한 것과 같은 다른 적절한 재료들로부터 구성될 수 있다. 일부 실시예들에 있어, 폴리프로필렌은 바람직하게, 티타늄 디옥사이드, 아연 옥사이드, 지르코늄 옥사이드, 또는 칼슘 카르보네이트, 또는 유사한 것과 같은 색소로 보충된다. 바람직하게, 프로세스 튜브들(102)은, 이들이 형광을 발광하지 않으며 그에 따라 프로세스 튜브(102) 내의 증폭된 핵산의 검출을 방해하지 않도록 하는 재료들을 사용하여 제조된다.
도 2a 및 도 2b는 각기 예시적인 단일 프로세스 튜브(102)의 등축도 및 단면도를 도시한다. 커넥터 탭들(104)이 도 2a에 도시되며, 이들은 프로세스 튜브(102)를 프로세스 튜브(102)의 어느 한 측 상의 다른 프로세스 튜브들(102)에 연결한다. 도 2b에서, 도시된 커넥터 탭(104)은 커넥터 탭의 밑면 상에 커넥터 리세스(recess)(232)를 포함한다. 일부 실시예들에 있어, 커넥터 리세스(232)는 프로세스 스트립(100)의 일 부분으로서 연결된 다른 프로세스 튜브들(102)을 용이하게 따로 쪼개기 위한 분리 지점을 제공한다. 프로세스 튜브들(102)이, 상이한 건식 시약들을 갖는 다른 프로세스 튜브들(102)을 혼합하고 매칭하기 위하여, 그리고 유전자 증폭기의 증폭 어세이의 필요한 동작을 매칭하기 위하여 프로세스 튜브들을 캐리어 트레이(300) 내에 재배열하기 위해 최종 사용자에 의해 따로 쪼개질 수 있다. 커넥터 탭(104)이 또한 프로세스 튜브 스트립(100)의 단부에서 그리고 상단 또는 하단 단부 탭(106, 108)에서 프로세스 튜브(102) 사이에 위치될 수 있다. 이러한 커넥터 탭(104)은 단부 프로세스 튜브(102)가 용이하게 제거되고 또한 다른 프로세스 튜브 스트립들(100)로부터의 프로세스 튜브들(102)과 혼합 및 매칭되거나, 또는 유전자 증폭기 내에서 개별적으로 사용될 수 있게 한다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 프로세스 튜브(102)가 상단 링(202)을 가질 수 있으며, 상단 링(202)은 프로세스 튜브(102)의 상단에 개구(226)를 규정한다. 상단 링(202)이 개구(226)의 둘레를 둘러 연장한다. 프로세스 튜브(102)의 일부로서, 환형 렛지(204)가 상단 링(202) 아래에서 프로세스 튜브(102)의 측면으로부터 벗어나 측방으로 연장한다. 이러한 방식으로, 상단 링(202)이 환형 렛지(204)의 상부 표면(206)으로부터 위쪽으로 연장한다. 상부 표면(206)에 더하여, 환형 렛지(204)가 또한 외측 표면(208) 및 하부 표면(210)에 의해 규정된다. 환형 렛지(204) 아래에 프로세스 튜브(102)의 넥(228)이 있으며, 이는 프로세스 튜브(102)의 길이방향 축(230)에 평행하게 환형 렛지(204)로부터 수직적으로 연장한다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 넥(228)에서의 프로세스 튜브(102)의 외부가 프로세스 튜브(102)를 관통하여 수직적으로 이어지는 길이방향 축(230)에 평행할 수 있다. 다른 실시예에 있어, 외부 넥(228)이 제조 프로세스 동안 사출 몰드로부터 프로세스 튜브(102)를 제거하는데 도움을 주기 위하여 길이방향 축(230)에 대해 소정의 각도를 가질 수 있다.
도 2a 내지 도 2b에 도시된 바와 같은 예시적인 프로세스 튜브(102)의 넥(228) 아래에 프로세스 튜브(102)의 측면으로부터 측방으로 연장하는 돌출부(212)가 있다. 돌출부(212)는, 넥(228)으로부터 돌출부(212)의 정점(215)으로 연장할 때 상부 슬로프(214)에 의해 규정된다. 돌출부(212)의 정점(215)이 돌출부(212)의 최대 외경을 가지며, 그래서 돌출부(212)가 정점(215)으로부터 프로세스 튜브(102)의 외부 아래로 연장하는 하부 슬로프(216)를 포함한다. 돌출부(212)의 상부 슬로프(214)는 길이방향 축(230)으로부터 멀어지도록 경사지며, 하부 슬로프(216)는 다시 길이방향 축(230)을 향해 경사진다. 일부 실시예들에 있어, 도 2a 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 돌출부 상의 상부 슬로프(214)의 각도가 돌출부(212) 상의 하부 슬로프(216)의 각도보다 더 가파르다. 돌출부(212)의 하부 슬로프(216)는 프로세스 튜브(102)의 긴 몸체부(218)를 만난다. 몸체(218)는, 돌출부(212)의 하부 슬로프(216)와 유사하게, 길이방향 축(230)을 향해 경사지지만, 돌출부(212)의 하부 슬로프(215)보다 덜 가파른 각도를 갖는다. 몸체(218)는 프로세스 튜브(102)의 베이스(220)로 연장한다. 베이스(220)는, 프로세스 튜브(102)의 하단 내에서 디보트(divot)(222)에 의해 규정되는, 프로세스 튜브(102) 하단 상의 환형 하단 링(224)을 포함한다. 이러한 실시예에 있어, 상단 링(202), 환형 렛지(204), 넥(228), 돌출부(212), 및 몸체(218)가 길이방향 축(230)과 동축이다.
환형 렛지(204), 넥(228), 및 돌출부(212)가 함께 프로세스 튜브(102)의 고정 영역(200)을 규정한다. 이하에서 더 구체적으로 설명될 바와 같이, 고정 영역(200)은 이송 및 유전자 증폭기의 히터 내에서의 차후의 프로세싱을 위하여 프로세스 튜브(102)(또는 프로세스 스트립(100)의 형태의 복수의 프로세스 튜브들(102))를 캐리어에 용이하고 단단하게 부착하는 방법을 제공한다.
이상에서 설명된 바와 같이, 프로세스 튜브들(102)이 커넥터 탭(104)에 의해 함께 연결된 튜브들(102)의 스트립(100)으로서 제조될 수 있다. 그런 다음 다수의 프로세스 튜브 스트립들(100)이 캐리어 트레이(300) 내에 단단하게 삽입될 수 있다. 도 3a는 예시적인 캐리어 트레이(300)를 도시한다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 캐리어 트레이(300)는 캐리어 트레이(300)의 쉘프(302) 내에 복수의 포트들(306)을 하우징할 수 있다. 복수의 포트들(306)은 개별적인 프로세스 튜브들(102)을 수용하도록 구성될 수 있으며, 캐리어 트레이(300)의 컬럼(column) 내의 포트들(306)의 수는 바람직하게 프로세스 튜브 스트립들(100)의 길이를 맞추도록 설계될 수 있다. 따라서, y-방향에서의 포트들(306)의 수가 프로세스 튜브 스트립(100) 내의 프로세스 튜브들(102)의 수에 대응하도록 설계될 수 있다. 일 실시예에 있어, 캐리어 트레이(300)는, 8개의 프로세스 튜브들(102)로 구성된 프로세스 튜브 스트립(100)이 y-방향으로 캐리어 트레이(300)의 포트들(306) 내에 삽입되고 고정될 수 있도록, y-방항으로 8개의 포트들(306)을 가질 수 있다.
일 실시예에 있어, 캐리어 트레이(300) 내의 포트들(306)이 y-방향에서 더 큰 단면 직경을 갖는 타원 형상이다. 이러한 방식으로, 캐리어 트레이(300) 내에 삽입됐을 때 타원형 포트들(306)의 더 큰 직경의 단면들이 프로세스 튜브 스트립들(100)과 동일한 방향으로 정렬된다.
도 3b는 예시적인 캐리어 트레이(300) 내의 단단하게 끼워 맞춰진 복수의 프로세스 튜브 스트립들(100)을 도시한다. 일단 프로세스 튜브들(102)이 캐리어 트레이(300) 내에 단단하게 삽입되면, 어세이 시약들, 예를 들어, 증폭 및 검출 시약들이 자동화된 방식으로 프로세스 튜브들(102)에 첨가될 수 있다. 일부 실시예들에 있어, 액체 시약들이 개별적인 프로세스 튜브들(102) 내로 피펫으로 따라질 수 있으며, 그 뒤 캐리어 트레이(300)가 프로세스 튜브(102)의 내부 베이스(220)의 형상으로 형성되는 고체 덩어리로 프로세스 튜브들의 하단 내의 액체 시약들을 건조하기 위해 건조기에 선택적으로 위치될 수 있다. 일부 실시예들에 있어, 액체 시약들이 프로세스 튜브들(102)에서 건조되지 않는다. 일부 실시예들에 있어, 캐리어 트레이(300) 내의 각 프로세스 튜브(102)가 동일한 시약들로 투입된다. 다른 실시예들에 있어, 프로세스 튜브 스트립(100) 내의 프로세스 튜브들(102) 중 일부 또는 그 각각이 상이한 시약들 또는 샘플들로 채워질 수 있다.
시약들이 건조되는 실시예들에서 시약들의 건조 다음에 또는 시약들이 건조되지 않는 실시예들에서 시약들의 투입 다음에, 희망되는 시약들로 채워지면, 프로세스 튜브들(102)이 프로세스 튜브(102)의 내용물들(예를 들어, 특정 시약들)을 식별하기 위한 표시자로 마킹될 수 있다. 일부 실시예들에 있어, 프로세스 튜브들(102)의 마킹이 프로세스 튜브(102)의 상단 링(202)을 프로세스 튜브들(102)의 내용물들(예를 들어, 시약들)을 나타내는 특정 컬러로 핫 스탬핑(hot stamping)함으로써 달성될 수 있다. 상단 링(202)이 또한 밀봉 접착제가 프로세스 튜브(102)의 개구(226)를 밀봉하기 위하여 도포될 수 있는 표면을 제공한다.
이상에서 설명된 바와 같이, 도 1d는 각각의 프로세스 튜브(100)가 프로세스 튜브(100)의 환형 렛지(204)의 일 측으로부터 연장하는 렛지 연장부(110)를 포함하는 프로세스 튜브 스트립(100)을 도시한다. 렛지 연장부(110)는 개별적인 프로세스 튜브들(102)의 마킹을 위하여 환형 렛지(204) 상에 추가적인 표면적을 제공한다. 일 실시예에 있어, 렛지 연장부(110)는 프로세스 튜브 스트립(100) 내의 개별적인 프로세스 튜브(102)를 식별하기 위하여 자판 식별자(예를 들어, A, B, C, 등, 또는 1, 2, 3, 등)로 사전-마킹될 수 있다. 일 실시예에 있어, 상단 링(202)을 핫 스탬핑하는 것에 대한 대안으로서, 프로세스 튜브(102)의 렛지 연장부(110)가 프로세스 튜브들(102) 내의 시약들의 투입 다음에 프로세스 튜브들(102)의 내용물들(예를 들어, 시약들)을 식별하기 위해 핫 스탬핑되거나 또는 달라 마킹될 수 있다. 또한, 2-D 바 코드(잉크 또는 레이저)가 렛지 연장부(110) 상에 직접적으로 인쇄될 수 있다.
도 1e에 도시된 바와 같이, 프로세스 튜브 스트립(100)의 개별적인 프로세스 튜브들(102)이 렛지 연장부(110)의 상단에 부착된 튜브 태그(112)를 포함할 수 있다. 태그(112)는, 특정 프로세스 튜브(102) 내의 시약들과 같은 내용물들을 식별하기 위하여 프로세스 튜브들(102)의 상단 링(202)을 마킹하는 것(예를 들어, 핫 스탬핑)에 더하여, 또는 이와 함께 사용될 수 있다. 태그(112)는 연관된 프로세스 튜브(102)의 내용물을 식별하는 데이터로 인코딩된 2-차원 매트릭스 바코드(예를 들어, QR 코드 또는 아즈텍 코드)일 수 있다. 프로세스 튜브(102)의 내용물들을 표시하기 위하여 태그(112)를 사용할 때, 카메라(예를 들어, CCD 카메라)가 정확한 증폭 어세이들이 연관된 시약들로 수행되는 것을 보장하기 위해 그리고 프로세스 튜브(102)의 내용물들을 스캔하고 확인하기 위해 사용될 수 있다. 카메라는 태그(112)를 판독함으로써 각 프로세스 튜브(102)의 내용물들을 빠르고 효율적으로 확인할 수 있으며, 따라서 주어진 폴리뉴클레오티드(polynucleotide) 샘플들에 대하여 요구되는 특정 증폭 어세이와 부정확한 시약들을 페어링하는 사용자 오류의 가능성을 회피한다.
일부 경우들에 있어, 동일한 시약들이 캐리어 트레이(300) 내의 각 프로세스 튜브에 첨가될 수 있다. 일 예에 있어, 각 튜브 스트립(100)이 8개의 프로세스 튜브들(102)을 포함할 수 있으며, 그러면 튜브 스트립들이 96-포트 캐리어 트레이(300) 내에 단단하게 끼워 맞춰질 수 있다. 그런 다음, 동일한 시약들이 캐리어 트레이(300) 내의 96개의 프로세스 튜브들 각각에 첨가될 수 있다. 모든 프로세스 튜브들(102)이 동일한 시약들을 갖고 제공되는 경우, 전체 캐리어 트레이(300) 내의 모든 프로세스 튜브들(102)이 동일한 컬러로 핫 스탬핑될 수 있다. 복수의 캐리어 트레이들(300)이 적층되고 최종 사용자에게 함께 전달될 수 있다. 일부 실시예들에 있어, 프로세스 튜브 스트립(100) 내의 프로세스 튜브들(102) 중 일부 또는 그 각각이 상이한 시약들 또는 샘플들로 채워질 수 있다. 이러한 경우들에 있어, 동일한 시약들을 포함하는 프로세스 튜브(102)가 동일한 컬러로 마킹될 수 있다. 상이한 컬러들이 상이한 시약들을 포함하는 프로세스 튜브들(102)을 식별하기 위해 사용될 수 있다.
최종 사용자가 상이한 증폭 어세이들을 제공된 상이한 시약들로 실행하기 위하여 상이한 스탬핑된 프로세스 튜브들(102)을 필요로 할 수 있다. 일부 경우들에 있어, 최종 사용자가 증폭 어세이에서 상이한 시약들을 사용할 필요가 있을 수 있으며, 따라서 모두 동일한 시약들의 프로세스 튜브들(102)을 갖는 캐리어 트레이(300)가 사용되지 않을 수 있다. 이러한 경우에 있어, 주어진 증폭 어세이에 대한 시약들의 희망되는 수 및 유형을 달성하기 위하여, 최종 사용자가 단일-컬러 캐리어 트레이(300)로부터 하나 이상의 프로세스 튜브 스트립들(100)을 제거하고, 이들을 다른 캐리어 트레이(300) 내의 상이하게 컬러링된 프로세스 튜브 스트립들(100)로 교환할 수 있다. 제조사가 상이하게 컬러링된 프로세스 튜브 스트립들(100)을 갖는 캐리어 트레이(300)를 최종 사용자에게 제공할 수 있다는 것이 또한 고려된다.
최종 사용자는, 프로세스 튜브들(102) 사이의 커넥터 리세스(232)에서 개별적인 프로세스 튜브 스트립(100)을 따로 쪼갬으로써 증폭 어세이에서 상이한 시약들의 집합을 추가로 개량할 수 있다. 예를 들어, 8-튜브 프로세스 튜브 스트립(100)이, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 또는 7개의 프로세스 튜브들(102)을 갖는 프로세스 튜브들의 더 작은 집합들로 쪼개질 수 있다. 프로세스 튜브 스트립들(100)을 따로 쪼개는 것이 최종 사용자가 상이한 시약들의 프로세스 튜브들(102)을 캐리어 트레이(300)의 동일한 컬럼 내의 포함시키는 것을 가능하게 한다.
이상에서 설명된 바와 같이, 도 3b는 프로세스 튜브들이 이미 캐리어 트레이(300) 내에 단단하게 고정된 때의 프로세스 튜브들(102)의 예시를 제공한다. 도 4는 캐리어 트레이(300) 내에 프로세스 튜브들(102)을 고정하기 이전의 캐리어 트레이(300) 내에 위치된 12개의 프로세스 튜브들(102)의 단면도이다. 이러한 도면이 도 3에 도시된 단면도 6A와 유사하지만, 그러나 이는 캐리어 트레이(300) 내에 프로세스 튜브들(102)을 고정하기 이전의 캐리어 트레이(300)의 포트들(306) 내에 놓인 프로세스 튜브들(102)을 도시한다. 도 3b 및 도 4에 도시된 바와 같이, 캐리어 트레이(300)는 베이스(304) 및 쉘프(302)를 가지며, 베이스(304)는 쉘프(302)보다 더 넓고 더 길어서 그에 따라 쉘프(302)보다 더 큰 평면 표면적을 갖는다. 캐리어 트레이(300)의 쉘프(302)가 쉘프 측면(308) 및 쉘프 상단부(310)를 포함한다. 쉘프 상단부(310)는 쉘프(302)의 수평적인 평면 부분이며, 캐리어 트레이(300)의 상단을 커버한다. 쉘프 상단부(310)가 외부 표면(312) 및 내부 표면(314)을 포함한다. 캐리어 트레이(300)의 베이스(304)가 쉘프(302)보다 더 넓고 더 길기 때문에, 베이스(304)가 수평적으로 이어져 쉘프 측면(308)과 베이스 측면(305)을 연결하는 브리지(320)를 포함한다. 브리지(320)는 내부 면(322)을 포함한다. 캐리어 트레이(300) 상의 쉘프(320)의 쉘프 측면(308)이 쉘프 상단부(310)로부터 아래로 연장하고, 브리지(320)에서 캐리어 트레이(300)의 베이스(304)를 결합한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 프로세스 튜브 스트립(100)의 프로세스 튜브들(102)이 캐리어 트레이(300)의 쉘프(320) 내의 포트들(306) 내에 위치될 수 있다.
도 5는 캐리어 트레이(300) 내에 프로세스 튜브들(102)을 고정하기 이전의 예시적인 캐리어 트레이(300) 내에 위치된 2개의 예시적인 프로세스 튜브들(102)의 근접 단면도이다. 프로세스 튜브(102)를 캐리어 트레이(300) 내에 고정하기 이전에, 프로세스 튜브(102)가 캐리어 트레이(300)의 포트(306) 내에 놓일 수 있다. 프로세스 튜브(102)의 몸체(218)의 외경은 포트(306)의 직경보다 더 작으며, 그에 따라 프로세스 튜브(102)의 몸체(218)가 포트(306)를 통해 삽입될 수 있다. 프로세스 튜브(102) 상의 돌출부(212)가 포트(306)의 적어도 하나의 직경보다 더 큰 직경을 갖는다. 예를 들어, 포트(306)가 타원형인 경우에 있어, 포트(306)의 더 작은 직경(예를 들어, 도 3a 및 도 3b의 x-방향의 폭 직경)이 돌출부(212)의 직경보다 더 작다. 일부 실시예들에 있어, 포트(306)의 더 큰 직경(예를 들어, 도 3a 및 도 3b의 y-방향의 길이 직경)이 돌출부(212)의 직경보다 더 클 수 있다. 따라서, 프로세스 튜브(102)의 몸체(128)가 포트(306) 내로 삽입될 때, 몸체(218)가 캐리어 트레이(300)의 밑면 영역에 진입하지만, 고정 영역(200)(돌출부(212), 넥(228), 및 환형 렛지(204)를 포함하는)을 포함하는 프로세스 튜브(102)의 상단 부분 및 상단 링(202)은 포트(306)에 진입하는 것이 방지된다. 이러한 방식으로, 돌출부(212)가 포트(306)의 상단 에지(318) 상에 놓이게 된다. 더 구체적으로, 돌출부(212)의 하부 슬로프(216)가 포트 상단 에지(318) 상에 놓이게 된다.
일부 실시예들에 있어, 돌출부(212)의 정점(212)이 일정한 외경을 갖는 원형이다. 타원형 포트(306)에 대하여, 일 실시예에 있어, 포트(306)는 폭 직경보다 더 큰 길이 직경을 가질 수 있다. 이러한 실시예에 있어, 포트(306) 폭의 직경(x 방향의)이 돌출부(212)의 정점(215)의 직경보다 더 작을 수 있다. 따라서, 프로세스 튜브(102)가, 돌출부(212)에서, 포트(306)의 상단 에지(318) 상에 놓이게 된다. 일 실시예에 있어, 포트(306) 길이 직경(y 방향의)이 돌출부(212)의 정점(215)의 직경보다 더 클 수 있다. 따라서, 포트(306)의 2개의 단부들(y-방향의) 상에 작은 간극이 제공되며, 이는 포트(306) 내의 프로세스 튜브(102)의 더 용이한 고정을 가능하게 하고, 또한, 필요한 경우 포트(306)로부터의 프로세스 튜브(102)의 더 용이한 제거를 가능하게 한다. 다른 실시예들에 있어, 포트(306)가 일정한 직경을 갖는 원형일 수 있다.
프로세스 튜브(102)가 포트 상단 에지(318)에 기대어(against) 포트(306) 내에 놓임에 따라, 프로세스 튜브(102)를 캐리어 트레이(300)의 포트(306) 내에 고정하기 위하여 프로세스 튜브(102)를 포트(306) 내로 더 누르기 위한 힘이 프로세스 튜브(102)의 상단에 인가될 수 있다. 프로세스 튜브(102)를 포트(306) 내에 고정하기 위한 힘이 프로세스 튜브(102)의 상단 링(202)에 인가될 수 있거나, 또는 힘이 환형 렛지(204)의 상부 표면(206)에 인가될 수 있다.
프로세스 튜브(102)를 포트 내에 고정하는 단계는 처음에 돌출부(212)의 하부 슬로프(216)을 포트(306) 내로 강제로 밀어 넣기 위해 프로세스 튜브(102)의 상단에 충분한 힘을 인가하는 단계를 수반한다. 하부 슬로프(216)는 프로세스 튜브(102)의 길이방향 축(230)을 향하여 각이 진다. 프로세스 튜브(102)의 상단으로 계속해서 압력이 인가됨에 따라, 돌출부(212)의 정점(215)이 포트 상단 에지(318)에 도달할 때까지, 돌출부(212)의 하부 슬로프(216)가 포트 상단 에지(318)을 따라 아래로 슬라이드한다. 포트 상단 에지(318)는 포트(306)를 통한 돌출부(212)의 이동을 용이하게 하기 위하여 둥글거나 또는 경사질 수 있다.
프로세스 튜브(102)가 포트(306) 내로 밀어 넣어질 때, 포트(306) 내로 이동된 돌출부(212)의 하부 슬로프(216)의 부분들이 포트 내부 벽(316)과 접촉하지 않으며, 이는 하부 슬로프가 길이방향 축(230)을 향하여 각을 이루기 때문이다. 하부 슬로프(216)가 돌출부(212)의 정점(215)을 향해 위쪽으로 연장할 때 돌출부(212)의 하부 슬로프(216)가 점진적으로 넓어진다(외경이 증가한다). 하부 슬로프(216)의 직경이 넓어질 수록, 프로세스 튜브(102)를 포트(306) 내로 밀어 넣는 것에 대한 저항이 더 커진다. 따라서, 프로세스 튜브(102)를 포트(306) 내로 밀어 넣기 위해 인가되는 힘에 대항하는 저항력이 생성된다. 프로세스 튜브(212)가 포트(306) 내로 더 아래로 이동할 할 수록, 프로세스 튜브(102)에 대한 저항력이 증가한다(그리고 프로세스 튜브(102)를 밀어 넣기 위해 필요한 힘이 증가한다). 돌출부(212)의 정점(215)이 포트 상단 에지(318)에 도달할 때까지 프로세스 튜브(102)에 대한 저항력이 계속해서 증가한다.
타원형 포트들(306)을 갖는 캐리어 트레이(300)의 실시예에 있어, y 방향의 포트(306)의 더 큰 직경이 프로세스 튜브(102)가 포트(306) 내로 밀어 넣어지고 캐리어 트레이(300) 내에 고정되는 것을 더 용이하게 허용할 수 있으며, 그에 따라 프로세스 튜브를 고정하는데 필요한 힘을 감소시킨다. 타원형 포트(306)가 프로세스 튜브(102)의 돌출부(212)와 2개의 단부들 상의 포트 내부(316) 사이에 여분의 공간(예를 들어, 간극)을 제공할 수 있으며, 이는 프로세스 튜브(102)가 y 방향으로 굽혀지고(flex) 및 연장하게 하고 x 방향에서 압축되게 한다.
하부 슬로프(216) 전체가 포트 상단 에지(318)를 통과하면, 돌출부의 정점(215)이 포트 상단 에지(318)를 통과하며, 돌출부(212)의 정점(215)이 포트 내부 벽(316)과 접촉하게 된다. 정점(215)이 돌출부(212)의 가장 넓은 부분(가장 큰 외경)이다. 정점(215)이 포트(306)를 통해 끼워 맞춰지고 포트 내부 벽(316)에 대하여 눌려짐에 따라, 프로세스 튜브(102)가 최대 변형을 겪으며 최대로 굽혀진다. 프로세스 튜브(102)의 상단 상에 계속해서 힘이 인가됨에 따라, 이것이 포트(306)의 하단 에지(319)에서 포트(306)를 완전히 통과할 때까지 정점(215)이 포트 내부 벽(316) 아래로 슬라이드하도록 강제된다. 정점(215)이 하단 에지(319)를 통과하면, 프로세스 튜브(102) 상의 변형이 릴리즈(release)되고 프로세스 튜브(102)가 포트(306) 내의 위치 내로 단단하게 "스냅(snap)"하며, 캐리어 트레이(300) 내에 고정되게 된다. 캐리어 트레이(300) 내의 프로세스 튜브 스트립들(100)의 각 프로세스 튜브(102)를 고정하기 위해 필요한 힘이 대략 0.7 파운드 힘(lbs. force) 내지 대략 1.7 파운드 힘의 범위일 수 있다. 일 실시예에 있어, 프로세스 튜브(102)를 포트(306) 내에 삽입하고 고정하기 위해 필요한 힘이 대략 1 파운드 힘일 수 있다. 일 실시예에 있어, 프로세스 튜브(102)를 포트(306) 내에 삽입하고 고정하기 위해 필요한 힘이 대략 1.18 파운드 힘일 수 있다.
캐리어 트레이(300)는 바람직하게 캐리어 트레이들(300)의 효율적인 적층 및 이송을 위해 설계될 수 있다. 캐리어 트레이(300)는 열가소성 폴리카보네이트 수지로부터 구성될 수 있다. 도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 캐리어 트레이(300)가 베이스(220)의 상단에 브리지(320)를 포함할 수 있다. 브리지(320)는 다른 빈 캐리어 트레이(300)의 하단 표면(326)이 위치될 수 있는 플랫폼을 제공한다. 2개의 캐리어 트레이들(300)이 서로의 상단 상에 적층될 때, 상단 캐리어 트레이(300)의 브리지 내부(322)가 하단 캐리어 트레이(300)의 쉘프 상단부(310) 상에 놓이게 되며, 상단 캐리어 트레이(300)의 하단 표면(326)이 하단 캐리어 트레이(300)의 브리지(320) 상에 놓이게 된다.
캐리어 트레이들(300)이 프로세스 튜브 스트립들(100)과 함께 실장(populate)될 때, 이들이 유사한 방식으로 효율적으로 적층될 수 있다. 상단 캐리어 트레이(300) 내의 프로세스 튜브들(102)의 몸체(218)가 하단 캐리어 트레이(300) 내의 프로세스 튜브들(102)의 개구(226) 내에 위치될 수 있다. 유사하게, 상단 캐리어 트레이(300) 내의 프로세스 튜브들(102)이 그 상단 상에 적층될 다른 캐리어 트레이(300)의 내의 프로세스 튜브들(102)의 몸체(218)를 추가로 수용할 수 있다.
도 6a는 도 4에 도시된 12개의 프로세스 튜브들(102)의, 도 3b의 라인 6A을 따라 취한 단면도이다. 도 6a는 이제 캐리어 트레이(300) 내에 고정된 프로세스 튜브들(102)을 도시한다. 도 3b의 단면 6A의 방향이 상이한 프로세스 튜브 스트립(100)으로부터의 12개의 프로세스 튜브들(102) 각각의 뷰(view)를 제공한다. 도 6b는 프로세스 튜브들(102)을 캐리어 트레이(300) 내에 고정한 후의 캐리어 트레이(300) 내에 위치된 프로세스 튜브 스트립(100) 전체의, 도 3b의 라인 6B을 따라 취한 단면도이다. 도 6b에 도시된 바와 같이, y 방향의 타원형 포트(306)의 단면 직경이 돌출부(212)의 직경보다 더 클 수 있다.
도 7은 도 6a에 도시된 프로세스 튜브들(102) 중 2개의 근접 뷰이며, 이는 프로세스 튜브들(102)을 캐리어 트레이(300) 내에 고정한 후의 도 5의 프로세스 튜브들(102)에 대응한다. 도 7에 도시된 바와 같이, x 방향의 타원형 포트의 단면 직경이 돌출부(212)의 직경보다 더 작을 수 있다. 돌출부(212)의 정점(215)이 하단 에지(319)를 통과할 때, 돌출부(212)의 상부 슬로프(214)가 이와 접촉하게 되며, 고정 영역(200)의 하단에서 포트(306)의 하단 에지에 기대어 머무른다. 또한, 정점(215)이 하단 에지(319)를 통과할 때, 환형 렛지(204)의 하부 표면(210)이 이와 접촉하게 되며, 고정 영역(200)의 상단에서 쉘프(302)의 쉘프 상단 외부(312)에 기대어 머무른다. 고정 영역(200)의 상단에서, 환형 렛지(204)가 포트(306)를 통과하지 못하도록 환형 렛지(204)가 포트(306) 둘레의 적어도 2개의 지점들에서 충분히 넓다. 일 실시예에 있어, 환형 렛지(204)는 포트(306) 둘레의 모든 지점들을 커버하기에 충분히 큰 직경을 가질 수 있다. 예를 들어, 환형 렛지(204)는 포트(306)의 길이 직경 및 폭 직경들보다 더 큰 직경을 가질 수 있다. 고정 영역의 높이(환형 렛지(204)의 하부 표면(210)으로부터 돌출부(212)의 상부 슬로프(214) 상의 장소까지의)가 포트 상단 에지(318)와 포트 하단 에지(319) 사이의 포트(306)의 높이에 대략적으로 대응한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 프로세스 튜브(102)의 넥(228)이 포트(306)의 직경보다 더 작은 외경을 가질 수 있으며, 이는 프로세스 튜브(102)와 포트 내부 벽(314) 사이에 간극(324)을 생성한다. 일 실시예에 있어, 넥(228)의 외경이 고정된 원형 직경일 수 있다. 포트(306)가 타원 형상일 수 있으며, 일 측 상의 더 긴 길이 직경 및 다른 측 상의 더 작은 폭 직경을 가질 수 있음에 따라, 간극(324)의 폭이 포트(306)의 길이 측(y 방향)과 폭 측(x 방향) 사이에서 변화할 수 있다. 예를 들어, 포트(306)의 각각의 길이 측 상의 간극(324)의 크기가 포트(306)의 각각의 폭 측 상의 간극의 크기에 대략 2배일 수 있다.
간극(324)이 고정 영역(200)에서 프로세스 튜브(102)에 대한 조정 지점을 제공한다. 간극(324)이 주로 프로세스 튜브(102)의 넥(228)과 포트 내부 벽(316) 사이에 존재하지만, 간극(324)이 또한 돌출부(212)의 상부 슬로프(214)의 일 부분을 따라 그리고 환형 렛지(204)의 하부 표면(210)의 일 부분을 따라 존재한다. 간극(324)이 고정 영역(200)의 상단 부분에서 약간 확장되며, 이는 포트 상단 에지(318)의 둥근 코너들이 프로세스 튜브(102)의 넥(228)과 포트(306) 사이에 추가적인 거리를 제공하기 때문이다. 간극(324)은, 심지어 프로세스 튜브(102)가 포트(306) 내에 고정된 때에도, 프로세스 튜브(102)에 캐리어 트레이(300)의 포트(306) 내에서의 어느 정도의 자유로운 움직임을 제공할 수 있다.
포트(306) 내에 고정적으로 유지되는 동안 프로세스 튜브(102)가 포트(306) 내에 조정될 수 있으며, 이는 프로세스 튜브(102)가 틸팅될 필요가 있을 때 돌출부(212)의 상부 슬로프(214)와 포트 하단 에지(319) 사이의 접촉 지점이 조정될 수 있기 때문이다. 프로세스 튜브(102)가 틸팅할 때, 프로세스 튜브(102)의 고정 영역(200)과 캐리어 트레이(300)의 포트(306) 사이의 접촉 지점들의 위치들이 조정될 것이다. 예를 들어, 프로세스 튜브가 일 측으로 틸팅할 때, 상부 슬로프(214)와 포트 하단 에지(319) 사이의 프로세스 튜브(102)의 일 측 상의 접촉 지점이 상부 슬로프(214)의 상단 근처로 이동하며; 튜브의 다른 측 상의 다른 접촉 지점이 상부 슬로프(214)의 하단 근처로(정점(215) 근처로) 이동한다. 유사한 조정이 고정 영역(200)의 상단에서 가능하며, 그 결과 넥(228)이 프로세스 튜브(102)의 일 측 상의 둥근 포트 상단 에지(318)를 향해 틸팅될 수 있고, 프로세스 튜브(102)의 다른 측 상의 포트 상단 에지(318)로부터 멀어지도록 틸팅될 수 있다.
프로세스 튜브 스트립(100)의 부분으로서 복수의 프로세스 튜브들을 캐리어 트레이(100) 내에 위치시킬 때, 간극(324)이 프로스세 튜브(102)가 조정될 수 있게 한다. 캐리어 트레이들(300) 및 프로세스 튜브들(102)의 가능한 제조 편차들 때문에, 각 캐리어 트레이(300)가 약간 상이하게 크기가 결정될 수 있으며, 각 프로세스 튜브(102)가 캐리어 트레이들(300) 내에 상이하게 끼워 맞춰질 수 있다. 캐리어 트레이(300) 내에 삽입될 때 프로세스 튜브들(102)이 보통 프로세스 튜브 스트립(102)의 부분으로서 함께 부착된다는 점을 고려하면, 고려사항들을 완화하지 않으면, 캐리어 트레이(300) 및 프로세스 튜브들(102)의 제조 편차들이 캐리어 트레이(300) 내의 전체 프로세스 튜브 스트립(100)의 정확한 배치를 방해할 수 있다. 예를 들어, 프로세스 튜브 스트립(100)의 일 단부에서의 캐리어 트레이(300) 내로의 프로세스 튜브(102)의 정확한 삽입이 프로세스 튜브 스트립(100)의 다른 단부에서의 캐리어 트레이(300) 내로의 프로세스 튜브들(102)의 정확한 삽입을 방해할 수 있으며, 이는 프로세스 튜브들(102)이 x 방향(측방) 또는 y 방향(전후) 중 하나에서 오정렬될 수 있기 때문이다. 심지어 오정렬된 것에도 불구하고 강성 프로세스 튜브 스트립(100)이 캐리어 트레이(300)의 포트들(306) 내로 강제로 밀어 넣어지는 경우, 프로세스 튜브들(102)의 강성 부착물이 프로세스 튜브들(102)이 캐리어 트레이(300) 상에 평평하게 놓이는 것을 방해할 수 있고, 이는 핫 스탬핑 프로세스를 방해할 수 있다.
본 발명이 이러한 문제들을 복수의 방법들로 처리하며, 이들은 프로세스 튜브 스트립(100)이 캐리어 트레이(300) 내에 삽입되고 조작될 때 프로세스 튜브들(102)이 포트(306) 내에서 틸팅하고 조정되는 것을 가능하게 하는 것을 포함한다. 간극(324)이 이러한 운동(motion)을 가능하게 하기 때문에, 프로세스 튜브들(102)이 포트(306) 내에서 틸팅하고 조정될 수 있다. 포트(306)의 타원 형상이 또한 y 방향에서 가능한 조정을 향상시킨다. 또한, 프로세스 튜브들(102)을 연결하는 커넥터 탭들(104)이 프로세스 튜브들을 캐리어 트레이(300) 내에 삽입할 때 개별적인 프로세스 튜브들(102) 사이의 조작성 및 조정을 가능하게 하기에 충분히 얇고 유연하다. 이에 더하여, 커넥터 탭(104) 상의 커넥터 리세스(232)(도 2b 참조)가 프로세스 튜브들을 포트들(306) 내에 삽입할 때 개별적인 프로세스 튜브들(102) 사이의 증가된 유연성을 가능하게 한다. 이러한 방식으로, 간극들(324), 타원형 포트들(306), 및 커넥터 탭들(104)이 프로세스 튜브 스트립(100)을 캐리어 트레이(300) 내로 삽입할 때 캐리어 트레이(300) 상에서 조정되고 항상 평평하게 놓이기 위한 능력을 프로세스 튜브(102)에 제공한다. 또한, 캐리어 트레이(300) 내에서 틸팅하거나 또는 조정되기 위한 프로세스 튜브(102)의 능력이 유전자 증폭기의 히터 내로의 프로세스 튜브(102)의 삽입을 용이하게 하며, 이는 이하에서 더 상세하게 논의된다.
프로세스 튜브들(102)이 캐리어 트레이(300)의 포트들(306) 내에 고정될 때, 프로세스 튜브들(102)이 유전자 증폭기 내에서의 사용을 위한 준비 프로세싱을 겪을 수 있다. 액체 시약들이 고정된 프로세스 튜브들(102) 내로 투입될 수 있다. 캐리어 트레이(300) 내의 프로세스 튜브들(102)이 가열 또는 프로세스 튜브들(102) 내의 액체 시약들을 건조시키기 위한 건조 또는 동결건조를 위한 다른 프로세스들을 겪을 수 있다. 캐리어 트레이(300) 내에 고정되어 있는 동안, 프로세스 튜브들(102)이 또한 프로세스 튜브들(102)을 마킹하기 위해 핫 스탬핑될 수 있으며, 이는 프로세스 튜브들(102)에 첨가된 시약들의 유형을 나타낸다. 핫 스탬핑이 상단 링(202) 및/또는 환형 렛지(204) 상에 컬러 스탬핑되는 형태일 수 있다.
프로세스 튜브들(102)을 캐리어 트레이(300)의 포트들(306) 내에 고정하기 위해 힘을 인가하는 프로세스, 고정된 프로세스 튜브들(102) 내로 액체 시약들을 투입하는 프로세스, 프로세스 튜브들(102) 내의 액체 시약들을 건조시키는 프로세스, 및 캐리어 트레이(300) 내의 프로세스 튜브들(102)을 핫 스탬핑하는 프로세스가 모두 자동화될 수 있고 프로세스 튜브들(102) 및 캐리어 트레이들(300)의 어셈블리 및 제조 현장에서 수행될 수 있다. 그런 다음 준비된 프로세스 튜브들(102)을 포함하는 어셈블리된 캐리어 트레이들(300)이, 유전자 증폭기에서 프로세스 튜브들(102) 내의 샘플들에 증폭 어세이를 실행하기 전에 추출된 핵산 샘플들을 프로세스 튜브들(102) 내로 투입하는 것과 같은 추가적인 프로세싱을 위해 최종 사용자에게 발송될 수 있다. 프로세스 튜브들(102)로의 추출된 핵산 샘플들의 첨가가 시약들을 환원된 용액(reconstituted solution) 내의 핵산 샘플들과 연관시키는 것을 가능하게 하기 위하여 건조된 시약들을 환원하도록 역할한다.
이상에서 설명된 바와 같이, 주어진 증폭 어세이에 대한 시약들의 희망되는 수 및 유형을 달성하기 위하여, 최종 사용자가 단일-컬러 캐리어 트레이(300)로부터 하나 이상의 프로세스 튜브 스트립들(100)을 제거하고, 이들을 다른 캐리어 트레이(300) 내의 상이하게 컬러링된 프로세스 튜브 스트립들(100)로 교환할 수 있다. 프로세스 튜브 스트립(100)을 제거하는데 필요한 힘이 이를 삽입하는데 요구되는 힘의 대략 절반일 수 있다. 일 실시예에 있어, 프로세스 튜브 스트립(100)에 대한 삽입력이 대략 0.7 파운드 힘 내지 1.7 파운드 힘의 범위를 가질 수 있으며, 프로세스 튜브 스트립(100)에 대한 제거력이 대략 0.3 파운드 힘 내지 0.8 파운드 힘의 범위를 가질 수 있다. 일 실시예에 있어, 프로세스 튜브 스트립(100)에 대한 삽입력이 대략 1 파운드 힘일 수 있으며, 프로세스 튜브 스트립(100)에 대한 제거력이 대략 0.5 파운드 힘일 수 있다. 일 실시예에 있어, 프로세스 튜브 스트립(100)을 포트(306) 내에 고정하기 위해 필요한 힘이 대략 1.18 파운드 힘일 수 있고, 프로세스 튜브 스트립(100)을 제거하기 위해 필요한 힘이 0.60 파운드 힘이다. 프로세스 튜브 스트립들(100)에 대한 미리 규정된 삽입력 및 제거력이, 프로세스 튜브 스트립(100)이 캐리어 트레이(300)로부터 제거되거나 또는 이로 삽입되기에 과도하게 어렵지 않다는 것을 보장하며, 또한 프로세스 튜브 스트립들(100)이 정상적인 처리 조건들 하에서 캐리어 트레이의 밖으로 떨어지는 것을 방지한다.
시약들 및 핵산 샘플들의 혼합이 일어나는 동일한 캐리어 트레이(300)(프로세스 튜브(102)를 하우징하는)가 직접적으로 유전자 증폭기 내로 투입될 수 있다는 것을 주의해야 한다. 따라서, 최종 사용자가 하나의 튜브 내의 시약들 및 핵산을 혼합하고 그런 다음 다른 튜브로 혼합된 용약을 이송하거나 또는 심지어 제 1 튜브를 다른 트레이로 이동시켜야 할 필요가 없다. 본 발명에 있어, 시약들을 포함하며 캐리어 트레이(300) 내에 고정된 프로세스 튜브들(102)이 샘플들, 예를 들어, 핵산 샘플들을 수용할 수 있으며, 그런 다음 프로세스 튜브들(102)을 캐리어 트레이(300)로부터 제거하지 않고, 증폭 어세이들을 위해 유전자 증폭기 내로 투입될 수 있다.
고체 시약들이 액체 시약들에 더하여 또는 그 대신에 프로세스 튜브들(102)에 첨가될 수 있다는 것이 또한 고려된다. 빈 프로세스 튜브들(102) 및 캐리어 트레이들(300)이 최종 사용자에게 공급될 수 있으며, 최종 사용자가 핵산 샘플들을 첨가하기 전에 고체 또는 액체 시약들을 프로세스 튜브들(102) 내로 투입할 수 있다는 것이 또한 고려된다.
프로세스 튜브(102)를 포트(306) 내로 단단히 밀어 넣기 위해 필요한 힘인 고정력이 캐리어 트레이(300) 내의 복수의(또는 모든) 프로세스 튜브들(102)에 동시에 인가될 수 있다. 대안적으로, 필요에 따라, 고정력이 한번에 하나의 개별적인 프로세스 튜브들(102)에 독립적으로 인가될 수 있다. 고정력이 자동화된 방식으로 인가될 수 있으며, 프로세스 튜브들(102)을 시약들로 채우는 자동화된 단계 및 프로세스 튜브들(102)을 핫 스탬핑하는 자동화된 단계와 함께 동시에 수행될 수 있다. 일부 경우들에 있어, 동일한 장치가 프로세스 튜브들(102)를 핫 스탬핑하고 이에 고정력을 인가하기 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, 별개의 장치들이 핫 스탬핑 및 고정력의 인가를 위해 사용될 수 있다.
별개의 고정력 디바이스 및 핫 스탬핑 디바이스가 사용될 때, 프로세스 튜브들(102)의 상단 링(202)을 핫 스탬핑하기 이전에 프로세스 튜브들(102)를 캐리어 트레이(300)의 포트들(306) 내에 단단히 고정하기 위하여 고정력이 먼저 인가될 수 있다. 일부 경우들에 있어, 압력을 상단 링(202)에 인가할 때 자동화된 핫 스탬핑 장치가 프로세스 튜브들(102)의 상단 링(202)을 고정할 수 있다. 본원에서 설명된 실시예들에서의 프로세스 튜브들(102)이 캐리어 트레이(300) 내에 고정되는 신규한 방식 때문에, 핫 스탬핑 장치가 스탬핑되는 프로세스 튜브(102)로부터 떨어져 끌어 당길 때 프로세스 튜브들(102)이 캐리어 트레이(300) 밖으로 그리고 위로 끌어 당겨지지 않는다. 또한, 프로세스 튜브들(102)이 캐리어 트레이(300) 내에 고정되기 때문에, 프로세스 튜브들(102)이 캐리어 트레이(300) 밖으로 떨어질 프로세스 튜브들(102)의 위험성 없이 이송될 수 있다. 본원에서 개시되는 실시예들이 바람직하게 다른 PCR 튜브 트레이들에 존재하는 다른 문제들, 예컨대 트레이의 정렬 밖으로 떨어지는 튜브들 또는 트레이의 일 측 상의 튜브들의 번칭(bunching)을 또한 극복한다.
도 8은 유전자 증폭기(미도시)에서 사용되기 위한 예시적인 히터 어셈블리(400)의 등축도이다. 증폭 어세이들(PCR 또는 등온 증폭과 같은)이 유전자 증폭기에서 수행될 수 있다. 히터 어셈블리(400)는 유전자 증폭기의 열 사이클링-서브시스템의 부분이며, 검출 서브시스템과 같은 유전자 증폭기의 다른 서브시스템들과 함께 동작할 수 있다. 도 8에 도시된 예시적인 히터 어셈블리(400)는 96개의 히터 웰들(402)을 포함하는 96-웰 어셈블리이지만, 다른 어셈블리들이 고려된다(예를 들어, 48-웰 어셈블리들, 등). 히터 어셈블리(400)는 히터 웰들(402)과 측면 표면(410) 사이에 평평한 상단 표면(404)을 포함한다. 각각의 히터 웰(402)이 원뿔 형상이며, 내부 벽(406) 및 웰 하단부(412)로 구성된다. 히터 어셈블리(400) 내의 히터 웰들(402)이 캐리어 트레이(300) 내의 프로세스 튜브들(102)의 공간적 배열에 대응하도록 8개의 로우(row)들 및 12개의 컬럼들의 어레이로 배열된다.
각각의 히터 웰(402)이 프로세스 튜브(102)를 수용할 수 있다. 캐리어 트레이(300) 내의 모든 프로세스 튜브(102)를 동시에 히터 어셈블리(400) 내에 위치시키기 위하여, 캐리어 트레이(300)가 유전자 증폭기의 히터 어셈블리(400) 바로 위에 위치될 수 있다. 도 8에는 도시되지 않았지만, 히터 웰들(402)로 열을 전달하기 위한 필수 회로부 또는 히터 어셈블리(400) 둘레의 케이싱이 존재한다.
캐리어 트레이들(300) 및 프로세스 튜브들(102)의 가능한 제조 편차들 때문에, 각 캐리어 트레이(300)가 약간 상이하게 크기가 결정될 수 있으며, 각 프로세스 튜브(102)가 캐리어 트레이들(300) 내에 상이하게 끼워 맞춰질 수 있다. 프로세스 튜브들(102)이 캐리어 트레이(300)에 강건하게 부착된 경우, 제조 공차들이 96-튜브 캐리어 트레이(300) 내의 프로세스 튜브들 전부가 히터 웰들(402) 내에 정확하게 위치되는 것을 방해할 수 있다. 예를 들어, 히터 어셈블리(400)의 일 측 상의 히터 웰(402) 내에 프로세서 튜브(102)를 끼워 맞추는 것이 히터 어셈블리(400)의 다른 측 상의 프로세스 튜브(102)가 그 개별적인 히터 웰(402) 내로 정확하고 단단하게 위치되는 것을 방해할 수 있다. 이상에 설명된 바와 같이, 포트 내부 벽(316)과 프로세스 튜브(102)의 고정 영역(200) 사이의 간극(324) 때문에, 캐리어 트레이(300) 내에 고정될 때 프로세스 튜브들(102)이 약간 조정되거나 또는 플로팅할 수 있다. 커넥터 탭(104) 상의 커넥터 리세스(232)(도 2b 참조)가 또한 프로세스 튜브들을 히터 웰들(402) 내에 삽입할 때 개별적인 프로세스 튜브들(102) 사이의 증가된 유연성을 가능하게 한다. 캐리어 트레이(300)의 포트들(306) 내에서 프로세스 튜브들(102)이 플로팅하는 것을 가능하게 하는 것이 히터 어셈블리(400)의 히터 웰들(402) 내로 정확하고 단단하게 끼워 맞추기 위해 프로세스 튜브들(102)의 위치를 조정하는 것을 허용한다.
도 9는 히터 어셈블리(400)의 히터 웰(402) 내에 위치된 2개의 예시적인 프로세스 튜브들(102)의 단면도이다. 프로세스 튜브(102)가 히터 웰(402) 내에 위치될 때, 프로세스 튜브(102)의 몸체(218)가 히터 웰(402)의 내부 벽(406)과 물리적으로 접촉하게 되며 이와 메이팅(mate)된다. 일부 실시예들에 있어, 히터 웰(402)이 프로세스 튜브(102)의 몸체(218)보다 더 깊으며, 그 결과 프로세스 튜브(102)가 캐리어 트레이(300)의 포트(306) 내에 고정되고, 캐리어 트레이(300)가 히터 어셈블리(400) 위에 위치되며, 프로세스 튜브(102)의 베이스(220)가 웰 하단부(412)까지 연장하지 않는다. 이러한 방식으로, 간극(414)이 프로세스 튜브(102)의 베이스(220)와 웰 하단부(412) 사이에 생성된다. 간극(414)은 프로세스 튜브(102)의 몸체(218)가 웰 내부 벽(406)과 물리적으로 접촉한 채로 남아 있는 것을 보장하며; 몸체(218)가 웰 내부 벽(406)과 접촉하기 전에 프로세스 튜브(102)의 베이스(220)가 먼저 히터 웰 하단부(412) 내에서 바닥을 친 경우, 간극이 벽(406)과 프로세스 튜브(102)의 몸체(218) 사이에 존재할 수 있고 이는 히터 웰(402)과 프로세스 튜브(102) 사이에 열악한 열 전달을 야기할 수 있다. 따라서, 프로세스 튜브(102) 아래의 간극(414)이, 벽(406)과 프로세스 튜브(102)의 몸체(218) 사이에 간극이 존재하지 않는 다는 것을 보장한다. 히터 웰(402)이 프로세스 튜브(102)의 몸체(218)를 둘러 쌀 수 있으며, 증폭 어세이의 유전자 증폭 단계들 동안 프로세스 튜브(102)의 내용물에 균일한 가열을 제공할 수 있다. 프로세스 튜브(102)가 히터 웰(402) 내에 위치될 때, 히터 웰(402)이 돌출부(212)의 하부 슬로프(216) 바로 아래의 위치까지 프로세스 튜브의 몸체(218)를 둘러 쌀 수 있다.
이상의 설명이 본원에서 개시된 실시예들의 다수의 방법들 및 시스템들을 개시한다. 본원에 개시된 실시예들이, 제조 방법들 장비의 변경들뿐만 아니라, 방법들 및 재료들의 수정들에 영향을 받기 쉽다. 이러한 수정들이 본원에 개시된 본 발명의 실시 또는 본 발명의 고려로부터 당업자들에게 자명해질 것이다. 결과적으로, 본원에서 개시된 실시예들이 본원에서 개시된 특정 실시예들로 한정되도록 의도되지 않으며, 오히려 이는 본 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 모든 수정예들 및 대안예들을 커버하도록 의도된다.
예 1
이러한 예는 최종 사용자에게 제공될 프로세스 튜브들(102)을 갖는 캐리어 트레이(300)를 마련하기 위한 특정 프로세스를 예시한다.
1. 폴리프로릴렌으로부터 형성된 8개의 연결된 프로세스 튜브들을 포함하는 12개의 프로세스 튜브 스트립들을 제조한다.
2. 8 x 12 어레이로 96개의 포트들을 갖는 캐리어 트레이를 폴리카보네이트로부터 제조한다.
3. 12개의 프로세스 튜브 스트립들을 캐리어 트레이 내에 위치시킨다.
4. 프로세스 튜브의 상단 링에 힘을 인가함으로써 프로세스 튜브 스트립들의 프로세스 튜브들이 캐리어 트레이의 포트들 내에 고정된다.
5. 캐리어 트레이 내의 각각의 프로세스 튜브가 동일한 특정 액체 시약들로 채워진다.
6. 캐리어 트레이가 프로세스 튜브들 내의 시약들을 건조시키기 위하여 가열된다.
7. 프로세스 튜브들이 이들이 사용될 어세이를 나타내기 위하여 특정 컬러들로 핫 스탬핑된다.
8. 캐리어 트레이가 동일하거나 또는 상이한 시약들을 갖는 다른 캐리어 트레이들과 적층되고 패키징되며, 최종 사용자에게 발송된다.
9. 최종 사용자가 전체 캐리어 트레이를 그대로 사용할 수 있거나, 또는 캐리어 트레이를 줄이고 캐리어 트레이 또는 트레이들을 다양한 시약 유형들의 개별적인 프로세스 튜브 스트립들 또는 튜브들의 혼합물로 다시 채울 수 있다.
예 2
이러한 예는 프로세스 튜브 스트립들(100)을 캐리어 트레이(300)의 포트들(306) 내에 고정하기 위해 필요한 힘 및 그 다음에 포트들(306)로부터 프로세스 튜브 스트립들을 제거하기 위해 필요한 힘을 결정하기 위한 테스트의 결과들 및 테스트 절차를 설명한다.
암텍 애큐포스 커뎃 포스 게이지(Amtek AccuForce Cadet Force Gage)(0-5 파운드)가 포트들(306) 내에 프로세스 튜브들(102)을 고정하고 제거하기 위해 필요한 힘을 측정하기 위해 사용되었다.
테스트 절차
1. 캐리어 트레이의 컬럼 내에 튜브들의 하나의 스트립을 놓는다.(아직 캐리어 트레이 내에 고정되지 않음)
2. 게이지를 턴 온한다.
3. 직립 위치의 게이지로 게이지를 0으로 맞춘다.
4. 게이지를 클리어한다.
5. 모든 튜브들이 제 위치에 끼워질 때까지 수직으로부터 약간의 각도 ~ 2-3 도에서 게이지로 "A" 로우에서 시작하여 스트립 내의 각각의 튜브를 천천히 누른다.
6. 컬럼 번호 및 게이지 상의 힘의 값을 삽입 값들로서 기록한다.
7. 메모리를 클리어하기 위해 클리어 버튼을 누른다.
8. 제 2 컬럼 내에 튜브들의 제 2 스트립을 놓는다. 단계들 5-7을 반복한다.
9. 나머지 스트립들 3-12에 대해 단계들 5-7을 반복한다.
10. 캐리어 트레이를 거꾸로 뒤집고, 제 1 스트립으로 시작하여 "A" 로우에서부터 시작하여 튜브들을 캐리어 밖으로 천천히 누른다.
11. 컬럼 번호 및 게이지 상의 힘의 값을 제거 값들로서 기록한다.
12. 메모리를 클리어하기 위해 클리어 버튼을 누른다.
13. 나머지 프로세스 튜브 스트립들에 대해 단계들 10, 11 및 12를 반복한다.
14. 12개의 프로세스 튜브 스트립들을 캐리어 트레이 내에 재배열하고, 단계들 3-13을 반복한다.
결과들
힘 테스트의 결과들이 표 1에 제공된다. 표 1은 프로세스 튜브 스트립(100) 내의 모든 프로세스 튜브들(102)을 캐리어 트레이(300) 내에 삽입하고 고정하기 위해 필요한 힘을 도시한다. 도시된 바와 같이, 프로세스 튜브 스트립들(100)을 캐리어 트레이(300) 내에 고정하기 위한 평균 삽입력이 1.18 파운드 힘이었으며, 평균 제거력이 0.60 파운드 힘이었다.
표 1 - 프로세스 튜브 삽입 및 제거 테스트
Figure pct00001

Claims (29)

  1. 프로세스 튜브로서,
    환형 렛지(ledge), 돌출부, 및 상기 렛지와 상기 돌출부 사이의 넥(neck)을 포함하는 고정(securement) 영역;
    상기 돌출부 아래로 연장하는 몸체; 및
    상기 환형 렛지로부터 수직적으로 위로 연장하고 상기 튜브에 개구를 규정(define)하는 상단 링을 포함하는, 프로세스 튜브.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 넥의 외측 표면은 상기 프로세스 튜브를 관통하는 길이방향 축에 평행한, 프로세스 튜브.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 돌출부는 정점, 상기 정점으로부터 상기 넥으로의 상부 슬로프, 및 상기 정점으로부터 상기 몸체로의 하부 슬로프를 포함하는, 프로세스 튜브.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 돌출부 상의 상기 상부 슬로프의 각도가 상기 돌출부 상의 상기 하부 슬로프의 각도보다 더 가파른, 프로세스 튜브.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 환형 렛지는 상부 표면, 하부 표면, 및 외측 표면을 포함하는, 프로세스 튜브.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 넥의 외경보다 더 큰 외경을 갖는, 프로세스 튜브.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 환형 렛지는 상기 돌출부의 외경보다 더 큰 외경을 갖는, 프로세스 튜브.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸체 아래에 있으며 상기 튜브의 하단부를 규정하는 베이스를 더 포함하는, 프로세스 튜브.
  9. 프로세스 튜브 스트립으로서,
    상기 프로세스 튜브는 청구항 1의 복수의 프로세스 튜브들을 포함하는, 프로세스 튜브 스트립.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 복수의 프로세스 튜브들은 상기 복수의 프로세스 튜브들의 상기 환형 렛지들에 인접한 커넥터 탭에 의해 연결되는, 프로세스 튜브 스트립.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 커넥터 탭들은 그 밑면 상에 커넥터 리세스(recess)를 포함하는, 프로세스 튜브 스트립.
  12. 프로세스 튜브로서,
    상기 프로세스 튜브로부터 측방으로 연장하는 환형 렛지로서, 상기 환형 렛지는 상부 표면, 하부 표면, 및 외측 표면을 포함하는, 상기 환형 렛지;
    상기 환형 렛지의 상기 상부 표면으로부터 수직적으로 위로 연장하며 상기 프로세스 튜브에 개구를 규정하는 상단 링;
    상기 환형 렛지 아래의 상기 프로세스 튜브 상의 위치에서 상기 프로세스 튜브로부터 측방으로 연장하는 환형 돌출부로서, 상기 돌출부는 정점, 상부 슬로프, 및 하부 슬로프를 갖는, 상기 환형 돌출부;
    상기 환형 렛지와 상기 돌출부 사이의 넥;
    상기 돌출부 아래의 몸체; 및
    상기 프로세스 튜브의 하단부를 규정하는 베이스를 포함하는, 프로세스 튜브.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 프로세스 튜브는 캐리어 트레이(carrier tray) 내에 단단하게 끼워 맞춰지도록 구성되는, 프로세스 튜브.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 캐리어 트레이는 쉘프(shelf) 및 베이스를 포함하며, 상기 쉘프는 상기 쉘프의 상단부를 관통하는 복수의 포트들을 포함하고, 상기 포트들은 내부 벽을 갖는, 프로세스 튜브.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 캐리어 트레이의 상기 포트들은 타원 형상인, 프로세스 튜브.
  16. 청구항 15에 있어서,
    각각의 포트는 폭 직경보다 더 큰 길이 직경을 포함하는, 프로세스 튜브.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 프로세스 튜브의 상기 돌출부는 적어도 상기 캐리어 트레이 내의 상기 포트의 상기 폭 직경보다 더 큰 외경을 갖는, 프로세스 튜브.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 프로세스 튜브의 상기 넥은 상기 캐리어 트레이 내의 상기 포트의 상기 길이 및 폭 직경들보다 더 작은 외경을 갖는, 프로세스 튜브.
  19. 청구항 14에 있어서,
    상기 프로세스 튜브는 상기 캐리어 트레이의 상기 포트 내에 단단하게 끼워 맞춰지는, 프로세스 튜브.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 프로세스 튜브의 상기 환형 렛지의 상기 하부 표면은 상기 쉘프 상단부의 외부 상에 놓이며, 상기 돌출부의 상기 상부 슬로프는 상기 포트의 상기 내부 벽의 하단 에지 상에 놓이는, 프로세스 튜브.
  21. 청구항 19에 있어서,
    상기 프로세스 튜브의 상기 넥과 상기 포트의 상기 내부 벽 사이에 간극이 존재하는, 프로세스 튜브.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 간극은 상기 캐리어 트레이의 상기 포트 내에서 상기 프로세스 튜브가 틸팅(tilt)하는 것을 가능하게 하는, 프로세스 튜브.
  23. 청구항 12에 있어서,
    상기 환형 렛지로부터 측방으로 연장하는 평평한 연장부로서, 상기 연장부는 프로세스 튜브를 마킹하기 위한 표면을 제공하는, 상기 평평한 연장부를 더 포함하는, 프로세스 튜브.
  24. 시스템으로서,
    이를 관통하는 복수의 포트들을 포함하는 캐리어 트레이; 및
    환형 렛지, 넥, 및 돌출부로 구성되는 고정 영역을 포함하는 프로세스 튜브를 포함하며,
    상기 프로세스 튜브의 상기 고정 영역이 상기 캐리어 트레이의 포트 내에 단단하게 끼워 맞춰지는, 시스템.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 캐리어 트레이 내의 상기 복수의 포트들이 타원 형상인, 시스템.
  26. 청구항 25에 있어서,
    상기 캐리어 트레이의 상기 포트들이 폭 직경보다 더 큰 길이 직경을 포함하는, 시스템.
  27. 청구항 26에 있어서,
    상기 프로세스 튜브의 상기 환형 렛지는 상기 캐리어 트레이의 상기 포트들의 길이 및 폭 직경들보다 더 큰 외경을 가지며, 상기 프로세스 튜브의 상기 넥은 상기 포트들의 길이 및 폭 직경들보다 더 작은 외경을 갖는, 시스템.
  28. 청구항 26에 있어서,
    상기 프로세스 튜브의 상기 돌출부는 적어도 상기 포트의 상기 폭 직경보다 더 큰 외경을 갖는, 시스템.
  29. 청구항 24에 있어서,
    상기 프로세스 튜브는 상기 캐리어 트레이의 상기 포트 내에서 틸팅할 수 있는, 시스템.
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