KR20210027451A

KR20210027451A - 하나 이상의 시료들의 관류 및/또는 배양을 위한 모듈형 저장 유닛들 및 저장 어셈블리들

Info

Publication number: KR20210027451A
Application number: KR1020217003321A
Authority: KR
Inventors: 마이클 더블유. 골웨이; 스콧 더글라스 캠브론
Original assignee: 어드밴스드 솔루션즈 라이프 사이언스, 엘엘씨
Priority date: 2018-07-03
Filing date: 2019-07-03
Publication date: 2021-03-10
Also published as: WO2020010234A1; CA3104867A1; US20200010792A1; EP3818142A4; EP3818142A1; AU2019297436A1; US11629326B2; IL279850A; JP2021529312A

Abstract

복수의 시료들(specimens)을 저장하기 위한 저장 어셈블리(storage assembly)는 프레임(frame), 상기 프레임에 제거 가능하게 결합된 하나 이상의 시료들의 관류(perfusion) 및/또는 배양(incubation)을 위한 복수의 모듈형 저장 유닛들(modular storage units), 상기 복수의 모듈형 저장 유닛들 중 선택된 모듈형 저장 유닛으로부터 시료 홀더(specimen holder)를 회수하도록 구성된 샘플 운반 장치(sample transfer apparatus), 및 상기 샘플 운반 장치에 통신 가능하게 결합된 제어 유닛(control unit)을 포함한다. 상기 제어 유닛은 상기 샘플 운반 장치가 상기 복수의 모듈형 저장 유닛들의 모듈형 저장 유닛으로부터 시료를 회수하고 상기 시료를 전달 위치(delivery position)로 전달하게 하도록 구성된다.

Description

하나 이상의 시료들의 관류 및/또는 배양을 위한 모듈형 저장 유닛들 및 저장 어셈블리들

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 "System for Automated Environmentally Controlled Storage for Biological Specimen Containers"라는 명칭으로 2018년 7월 3일에 제출된 미국 가출원 제62/693,571호의 이익을 주장하며, 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함된다.

본 명세서는 일반적으로 하나 이상의 시료들(specimens)을 위한 저장 유닛들 및 어셈블리들에 관한 것이며, 보다 구체적으로, 하나 이상의 시료들의 관류(perfusion) 및/또는 배양(incubation)을 위한 모듈형 저장 유닛들 및 이러한 저장 유닛들의 어레이를 수용하기 위한 저장 어셈블리들에 관한 것이다.

생물 과학에서, 인큐베이터(incubator)는 미생물(microbiological) 또는 세포 배양물들(cell cultures)을 한 번에 며칠 또는 몇 주 동안 성장시키고 유지하는 데 사용되는 장치를 포함할 수 있다. 인큐베이터는 일반적으로 통제된 배양 환경 내에서 최적 온도, 상대 습도, 및 이산화탄소 및 산소와 같은 생물학적 활성 가스들의 대기 가스 농도를 유지하도록 설계된다. 인큐베이터들은 세포생물학, 미생물학, 및 분자생물학의 실험 연구에 사용되어 왔다.

전형적인 인큐베이터들은 최대 60℃의 온도 제어를 사용하는 단열 인클로저들(insulated enclosures)이다. 박테리아와 포유류 세포들 모두에 가장 일반적으로 사용되는 온도는 약 37℃이며, 이는 이러한 유기체들이 그러한 조건들 하에서 잘 자라는 경향이 있기 때문이다. 일부 인큐베이터들은 습도와 이산화탄소 농도를 제어할 수도 있다. 이러한 제어는 포유류 세포들의 배양에 유용할 수 있으며, 여기서 상대 습도는 증발을 방지하기 위해 일반적으로 >80%이고, 이산화탄소 레벨을 약 5%로 유지함으로써 약산성의 pH가 달성된다.

로봇 실험실 자동화 장비(robotic lab automation equipment)의 구현은 제약, 미생물학, 세포 배양, 및 조직 공학 분야들에서 더욱 보편화되었다. 페트리 접시들(petri dishes) 및 다중-웰 플레이트들(multi-well plates) 등과 같은 상업적으로 이용 가능한 시료 용기들 내에서 조직 구조들 및 배양물들을 효과적으로 배양하는 능력은 실험실 과학자가 배양 플랫폼에 대한 도어(door)를 열고 수동으로 샘플들을 환경 제어 시스템의 선반에 배열할 수 있는 벤치탑(benchtop)에서 일반적으로 사용된다.

그러나, 종래의 인큐베이터들은 상이한 배양(incubation) 및/또는 관류(perfusion) 환경들을 동시에 제공하지 않는다. 또한, 종래의 인큐베이터들은 다양한 유형들의 시료들(specimens), 용기들(containers) 등에 맞게 조정할 수 있다는 점에서 모듈형(modular)이 아니다. 추가적으로, 종래의 인큐베이터들은 사용자가 특정 배양 위치들 및/또는 시간들을 선택할 수 있는 자동화 로봇 워크플로우(automated robotic workflow)를 제공하도록 구성되지 않는다. 따라서, 하나 이상의 시료들의 관류 및/또는 배양을 위한 대체 저장 유닛들(storage units) 및 이를 보관하기 위한 저장 어셈블리들(storage assemblies)이 필요하다.

제1 측면에서, 하나 이상의 시료들(specimens)의 관류(perfusion)를 위한 저장 유닛(storage unit)은 인클로저(enclosure), 자동화 서랍 어셈블리(automated drawer assembly), 제어 유닛(control unit), 및 하나 이상의 관류 작동 플랫폼들(perfusion actuation platforms)을 포함한다. 상기 자동화 서랍 어셈블리는 상기 인클로저에 장착된 면판(faceplate) 및 하나 이상의 서랍들(drawers)을 포함한다. 상기 제어 유닛은 상기 하나 이상의 서랍들의 개폐를 제어하기 위해 상기 자동화 서랍 어셈블리에 통신 가능하게 결합된다. 상기 하나 이상의 관류 작동 플랫폼들은 상기 하나 이상의 서랍들 내에 위치한 하나 이상의 시료 홀더들(specimen holders)을 배지 저장소(media reservoir)에 유체적으로(fluidically) 결합시키도록 구성된다.

상기 제1 측면에 따른 제2 측면에서, 상기 인클로저를 가열(heating) 및/또는 단열(insulating)시키도록 구성된 인큐베이션 라이너(incubation liner)를 더 포함하고, 상기 인큐베이션 라이너는 상기 제어 유닛에 통신 가능하게 결합된다.

상기 제1 또는 상기 제2 측면들에 따른 제3 측면에서, 상기 제어 유닛에 통신 가능하게 결합되고 습도, 온도, 생물학적 가스 농도, 관류 파라미터들, 또는 이들의 조합들을 제어하도록 구성된 환경 제어 어셈블리(environmental control assembly)를 더 포함한다.

상기 제3 측면에 따른 제4 측면에서, 상기 환경 제어 어셈블리는 건조한 이산화탄소를 가습(humidifying)하기 위한 버블러 시스템(bubbler system)을 포함한다.

선행 측면 중 어느 하나에 따른 제5 측면에서, 상기 면판은 상기 인클로저에 자기적으로(magnetically) 결합된다.

선행 측면 중 어느 하나에 따른 제6 측면에서, 상기 하나 이상의 서랍들은 제1 서랍 및 제2 서랍을 포함하고, 상기 하나 이상의 관류 작동 플랫폼들은 상기 제1 서랍 내에 위치한 제1 시료 홀더를 상기 배지 저장소에 유체적으로 결합시키도록 구성된 제1 관류 작동 플랫폼, 및 상기 제2 서랍 내에 위치한 제2 시료 홀더를 상기 배지 저장소에 유체적으로 결합시키도록 구성된 제2 관류 작동 플랫폼을 포함한다.

선행 측면 중 어느 하나에 제7 측면에서, 상기 하나 이상의 관류 작동 플랫폼들의 관류 작동 플랫폼은 시료 홀더의 유체 매니폴드 어셈블리(fluidic manifold assembly)로 유체를 전달하기 위한 유체 주입구 부분(fluid inlet portion), 상기 시료 홀더의 상기 유체 매니폴드 어셈블리로부터 폐액을 회수하기 위한 유체 배출구 부분(fluid outlet portion), 및 상기 유체 주입구 부분 및 상기 유체 배출구 부분에 결합되고 폐쇄 위치(closed position)와 개방 위치(open position) 사이에서 상기 유체 주입구 부분 및 상기 유체 배출구 부분을 이동시키도록 구성된 액추에이터(actuator)를 포함한다.

제8 측면에서, 하나 이상의 시료들(specimens)의 배양(incubation) 및/또는 관류(perfusion)를 위한 모듈형 저장 유닛(modular storage unit)은 인클로저(enclosure), 자동화 서랍 어셈블리(automated drawer assembly), 제어 유닛(control unit), 및 환경 제어 어셈블리(environmental control assembly)를 포함한다. 상기 자동화 서랍 어셈블리는 상기 인클로저에 장착된 교체 가능한 면판(faceplate) - 상기 교체 가능한 면판은 서랍 포트들(drawer ports)의 개수를 정의함 - 및 상기 교체 가능한 면판의 서랍 포트들의 상기 개수에 대응하는 하나 이상의 서랍들(drawers)을 포함한다. 상기 제어 유닛은 상기 하나 이상의 서랍들의 개폐를 제어하기 위해 상기 자동화 서랍 어셈블리에 통신 가능하게 결합된다. 상기 환경 제어 어셈블리는 상기 제어 유닛에 통신 가능하게 결합되고 습도, 온도, 생물학적 가스 농도, 관류 파라미터들, 또는 이들의 조합들을 제어하도록 구성된다.

상기 제8 측면에 따른 제9 측면에서, 상기 환경 제어 어셈블리는 상기 인클로저를 가열(heating) 및/또는 단열(insulating)시키도록 구성된 인큐베이션 라이너(incubation liner)를 포함한다.

상기 제9 측면에 따른 제10 측면에서, 상기 인큐베이션 라이너는 유체 저장소(fluid reservoir)를 정의하고, 상기 인큐베이션 라이너는 상기 제어 유닛에 통신 가능하게 결합된 하나 이상의 유체 센서들(fluid sensors)을 포함하고, 상기 하나 이상의 유체 센서들은 상기 유체 저장소 내의 유체 레벨을 나타내는 유체 레벨 신호(fluid level signal)를 출력한다.

상기 제10 측면에 따른 제11 측면에서, 상기 환경 제어 어셈블리는 건조한 이산화탄소를 가습(humidifying)하기 위한 버블러 시스템(bubbler system)을 포함한다.

상기 제8 내지 상기 제11 측면들 중 어느 하나에 따른 제12 측면에서, 상기 교체 가능한 면판은 상기 인클로저에 자기적으로(magnetically) 결합된다.

상기 제8 내지 상기 제12 측면들 중 어느 하나에 따른 제13 측면에서, 상기 하나 이상의 서랍들은 적어도 두 개의 서랍들을 포함한다.

상기 제8 내지 상기 제13 측면들 중 어느 하나에 따른 제14 측면에서, 상기 제어 유닛에 통신 가능하게 결합되고, 상기 모듈형 저장 유닛의 동작을 제어하기 위한 사용자 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스 장치(user interface device)를 더 포함한다.

제15 측면에서, 복수의 시료들(specimens)을 저장하기 위한 저장 어셈블리(storage assembly)는 프레임(frame), 상기 프레임에 제거 가능하게 결합된 하나 이상의 시료들의 관류(perfusion) 및/또는 배양(incubation)을 위한 복수의 모듈형 저장 유닛들(modular storage units), 상기 복수의 모듈형 저장 유닛들 중 선택된 모듈형 저장 유닛으로부터 시료 홀더(specimen holder)를 회수하도록 구성된 샘플 운반 장치(sample transfer apparatus), 및 상기 샘플 운반 장치에 통신 가능하게 결합된 제어 유닛(control unit)을 포함한다. 상기 제어 유닛은 상기 샘플 운반 장치가 상기 복수의 모듈형 저장 유닛들의 모듈형 저장 유닛으로부터 시료를 회수하고 상기 시료를 전달 위치(delivery position)로 전달하게 하도록 구성된다.

상기 제15 측면에 따른 제16 측면에서, 상기 프레임은 상기 복수의 모듈형 저장 유닛들 및 상기 샘플 운반이 위치하는 인클로저(enclosure)를 정의한다.

상기 제15 측면 또는 상기 제16 측면에 따른 제17 측면에서, 상기 복수의 모듈형 저장 유닛들은 복수의 행들(rows) 및 복수의 열들(columns)을 포함하는 어레이(array)로 배열된다.

상기 제15 내지 상기 제17 측면들 중 어느 하나에 따른 제18 측면에서, 상기 복수의 모듈형 저장 유닛들의 상기 모듈형 저장 유닛은 인클로저(enclosure), 상기 제어 유닛에 통신 가능하게 연결된 자동화 서랍 어셈블리(automated drawer assembly) - 상기 자동화 서랍 어셈블리는 상기 인클로저에 장착된 면판(faceplate) 및 하나 이상의 서랍들(drawers)을 포함함 - 를 포함한다.

상기 제15 내지 상기 제18 측면들 중 어느 하나에 따른 제19 측면에서, 각각의 상기 복수의 모듈형 저장 유닛들은, 상기 제어 유닛에 통신 가능하게 결합되고 습도, 온도, 생물학적 가스 농도, 관류, 또는 이들의 조합들을 제어하도록 구성된 환경 제어 어셈블리(environmental control assembly)를 포함한다.

상기 제15 내지 상기 제18 측면들 중 어느 하나에 따른 제20 측면에서, 상기 샘플 운반 장치는 상기 시료 홀더를 잡고 놓도록(grip and release) 구성된 그립 장치(gripping device), 상기 시료 홀더를 회수하기 위한 폐쇄 위치(closed position)와 상기 시료 홀더를 놓기 위한 릴리즈 위치(released position) 사이에서 상기 그립 장치를 이동시키도록 구성된 2차원 갠트리(two dimensional gantry), 및 상기 그립 장치에 의해 그 위에 놓일 때 상기 시료 홀더를 상기 프레임의 외부 위치로 이동시키도록 구성된 컨베이어(conveyor)를 포함한다.

본 명세서에 설명된 실시예들에 의해 제공되는 이들 및 추가적인 특징들은 도면들과 함께 다음의 상세한 설명을 고려하여 보다 완전히 이해될 것이다.

도면들에 설명된 실시예들은 본질적으로 예시적인 것이며, 청구항들에 의해 정의되는 주제를 제한하려는 의도가 아니다. 예시적인 실시예들에 대한 다음의 상세한 설명은 다음의 도면들과 함께 읽을 때 이해될 수 있으며, 유사한 구조는 유사한 참조번호로 표시된다.
도 1a는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 모듈형 저장 유닛들(modular storage units)의 어레이(array)를 내부에 저장하기 위한 저장 어셈블리(storage assembly)의 사시도(perspective view)를 개략적으로 도시한다.
도 1b는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 도 1a의 저장 어셈블리의 측면도(side view)를 개략적으로 도시한다.
도 1c는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 도 1a의 저장 어셈블리의 정면도(front view)를 도시한다.
도 1d는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 도 1의 저장 어셈블리 내에 배열되는 모듈형 저장 유닛을 도시한다.
도 2는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 저장 어셈블리의 다양한 구성요소들 사이의 통신을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 도 1의 저장 어셈블리로부터 분리된 샘플 운반 장치(sample transfer apparatus)를 도시한다.
도 4a는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 모듈형 저장 유닛들 내부에 저장하기 위한 저장 어셈블리의 사시도를 도시한다.
도 4b는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 모듈형 저장 유닛들의 어레이가 비어 있는 도 4a의 저장 어셈블리의 사시도를 도시한다.
도 4c는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 도 4a의 저장 어셈블리에 삽입된 모듈형 저장 유닛의 사시도를 도시한다.
도 5는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 도 4a의 저장 어셈블리로부터 분리된 샘플 운반 장치를 도시한다.
도 6a는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 샘플 운반 장치를 사용하여 저장 어셈블리의 외부 위치로부터 운반되는 시료 홀더(specimen holder)를 도시한다.
도 6b는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 샘플 운반 장치에 의해 플래튼 홈 위치(platen home position)로 운반되는 시료 홀더를 도시한다.
도 6c는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 시료 홀더를 잡는 그립 장치(gripping device)를 도시한다.
도 6d는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 시료 홀더를 모듈형 저장 유닛의 서랍(drawer) 위의 위치로 들어올리는 그립 장치 및 개방 위치(open position)로 이동하는 서랍을 도시한다.
도 6e는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 서랍 내에서 시료 홀더를 시료 지지면(specimen support surface)을 향해 이동시키기 위해 서랍 안으로 내려가는 그립 장치를 도시한다.
도 6f는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 서랍 내에서 시료 홀더를 놓고 서랍이 닫힐 수 있는 공간을 제공하는 위치까지 올라가는 그립 장치를 도시한다.
도 6g는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 폐쇄 위치(closed position)에 있는 서랍을 도시한다.
도 7a는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 생물학적 프린팅 스테이지(biologic printing stage)에 관하여 장착된 저장 어셈블리를 도시한다.
도 7b는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 생물학적 프린팅 어셈블리(biologic printing assembly) 내에 위치한 도 7a의 저장 어셈블리의 샘플 운반 장치의 컨베이어(conveyor)를 도시한다.
도 8a는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 배양 응용(application)을 위해 조립된 모듈형 저장 유닛의 사시도를 도시한다.
도 8b는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 서랍이 열린 도 8a의 모듈형 저장 유닛을 도시한다.
도 8c는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 도 8a의 모듈형 저장 유닛의 분해도(exploded view)를 도시한다.
도 8d는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 모듈형 저장 유닛의 조립된 내부의 부분도(partial view)를 도시한다.
도 9a는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 관류 응용을 위해 조립된 모듈형 저장 유닛의 사시도를 도시한다.
도 9b는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 서랍이 열린 도 9a의 모듈형 저장 유닛을 도시한다.
도 9c는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 도 9a의 모듈형 저장 유닛의 분해도를 도시한다.
도 10은 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 모듈형 저장 유닛의 단열 라이너(insulation liner)를 도시한다.
도 11은 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 센싱 플랫폼(sensing platform)을 도시한다.
도 12는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 센싱 플랫폼을 도시한다.
도 13a는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 모듈형 저장 유닛의 내부를 도시한다.
도 13b는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 개방 위치에 있는 도 13a의 모듈형 저장 유닛의 관류 작동 장치(perfusion actuation apparatus)를 도시한다.
도 13c는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 폐쇄 위치에 있는 도 13b의 관류 작동 장치를 도시한다.
도 14는 본 명세서에서 제시되고 설명된 하나 이상의 실시예들에 따른, 모듈형 저장 유닛 및 모듈형 작동 유닛(modular operation unit)을 도시한다.

도면들은 일반적으로 모듈형 저장 유닛들(modular storage units)의 어레이(array)를 저장하기 위한 저장 어셈블리들(storage assemblies)의 다양한 실시예들을 도시한다. 모듈형 저장 유닛들의 어레이는 그 안에 저장된 하나 이상의 시료들(specimens)의 배양(incubation) 및/또는 관류(perfusion)를 위해 구성될 수 있다. 사용자는 관류 및/또는 배양 환경들에서 적용하기 위해 모듈형 저장 유닛의 기본 어셈블리(base assembly)를 조정할 수 있다. 저장 어셈블리는 모듈형 저장 유닛들의 어레이를 지지할 수 있는 프레임(frame)을 포함할 수 있다. 각각의 모듈형 저장 유닛들은 사용자에 의해 원하는 대로 프레임 상에 배열 및 재배열 될 수 있다. 각각의 모듈형 저장 유닛들은, 각 모듈형 저장 유닛이 상이한 배양 및/또는 관류 환경(들)을 가질 수 있도록, 각각의 모듈형 저장 유닛들에 대한 배양 또는 관류 환경을 중앙 집중식으로 제어(centralized control) 및 조정할 수 있도록 저장 어셈블리의 제어 시스템(control system)에 도킹될 수 있다. 추가적으로, 저장 어셈블리는 사용자가 미리 설정된 워크플로우 프로토콜(workflow protocol)을 입력할 수 있는 자동화 로봇 워크플로우(automated robotic workflow)를 제공할 수 있고, 저장 어셈블리는 미리 설정된 워크플로우 프로토콜에 따라 복수의 모듈형 저장 유닛들 사이에서 시료들을 배열 및 재배열 할 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 저장 어셈블리는 프린트 된 생물학적 시료들이 생물학적 프린팅 플랫폼(biological printing platform)과 저장 어셈블리 사이에서 자동으로 운반될 수 있도록 생물학적 프린팅 플랫폼에 통합될 수 있다. 예를 들어, 생물학적 프린팅 플랫폼은 생물학적 시료(예: 3차원 프린트 된 세포 구조)를 시료 홀더(specimen holder)(예: 웰-플레이트(well-plate), 페트리 접시(petri dish) 등)에 프린트 할 수 있으며, 그런 다음 사용자가 프로그래밍 하거나 미리 설정된 지침들에 따라 시료 홀더를 저장할 수 있는 저장 어셈블리에 자동으로(예: 생물학적 프린팅 플랫폼의 로봇 암(robotic arm)에 의해) 운반될 수 있다. 저장 어셈블리 및 모듈형 저장 유닛들의 다양한 실시예들이 본 명세서에서 더 상세하게 설명될 것이다.

도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 복수의 시료들을 저장하기 위한 저장 어셈블리(100)가 도시된다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 시료라는 용어는 3차원 프린트 된 생물학적 구조물들, 박테리아, 바이러스들, 이들의 조합들 등을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 임의의 생물학적 시료를 지칭할 수 있다. 예시된 실시예에서, 저장 어셈블리(100)는 제어 시스템(control system)(101), 프레임(frame)(110), 어레이로 배열된 복수의 모듈형 저장 유닛들(modular storage units)(200), 및 샘플 운반 장치(sample transfer apparatus)(120)를 포함한다.

도 2는 본 명세서에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이 저장 어셈블리(100)의 다양한 구성요소들과 통신 및/또는 제어하기 위한 제어 시스템(101)을 개략적으로 도시한다. 제어 시스템(101)은 통신 경로(communication path)(103), 제어 유닛(control unit)(102), 사용자 인터페이스 장치(user interface device)(104), 및 복수의 모듈형 저장 유닛들(200)을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 각각의 모듈형 저장 유닛들(220)은 전기 통신 하니스(electrical communication harness)(201)를 포함할 수 있으며, 전기 통신 하니스(201)는 통신 경로(103)에 연결될 수 있다. 임의의 개수의 모듈형 저장 유닛들(200)은 그들 각각의 전기 통신 하니스들(예: 201a, 201b, ..., 201n)을 통해 제어 시스템(101)에 조립될 수 있다.

제어 시스템(100)의 다양한 모듈들은 통신 경로(103)를 통해 서로 통신 가능하게 결합될 수 있다. 통신 경로(103)는, 예를 들어 CAN 버스(CAN bus), 필드 버스(fieldbus) 등과 같은, 버스(bus)일 수 있다. 통신 경로(103)는, 예를 들어 전도성 와이어들(conductive wires), 전도성 트레이스들(conductive traces), 광 도파관들(optical waveguides) 등과 같은, 신호를 전송할 수 있는 임의의 매체로부터 형성될 수 있다. 더욱이, 통신 경로(103)는 신호들을 전송할 수 있는 매체들의 조합으로부터 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 통신 경로(103)는 프로세서들, 메모리들, 센서들, 사용자 인터페이스 장치들 등과 같은 구성요소들의 다양한 구성요소들 사이에서 전기적 데이터 신호들의 전송을 허용하도록 협력하는 전도성 트레이스들, 전도성 와이어들, 커넥터들, 및 버스들을 포함한다. 추가적으로, "신호"라는 용어는, 매체를 통해 이동할 수 있는, DC, AC, 정현파(sinusoidal-wave), 삼각파(triangular-wave), 구형파(square-wave), 진동(vibration) 등과 같은, 파형(waveform)(예: 전기적, 광학적, 자기적, 기계적 또는 전자기적)을 의미한다.

제어 유닛(102)은 임의의 유형의 컴퓨팅 장치일 수 있고 하나 이상의 프로세서들 및 하나 이상의 메모리 모듈들을 포함한다. 하나 이상의 프로세서들은, 하나 이상의 메모리 모듈들에 저장된 것들과 같은, 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체에 저장된 기계 판독 가능한 명령어들을 실행할 수 있는 임의의 장치를 포함할 수 있다. 따라서, 각각의 하나 이상의 프로세서들은 컨트롤러(controller), 집적회로(integrated circuit), 마이크로칩(microchip), 컴퓨터(computer), 및/또는 임의의 다른 컴퓨팅 장치를 포함할 수 있다.

제어 유닛(102)의 하나 이상의 메모리 모듈들은 하나 이상의 프로세서들에 통신 가능하게 결합된다. 하나 이상의 메모리 모듈들은 휘발성(volatile) 및/또는 비휘발성(nonvolatile) 메모리로 구성될 수 있으며, 이에 따라 랜덤 액세스 메모리(random access memory)(SRAM, DRAM, 및/또는 다른 유형의 RAM 포함), 플래시 메모리(flash memory), SD 메모리(secure digital memory), 레지스터들(registers), CD(compact discs), DVD(digital versatile discs), 및/또는 다른 유형의 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체들을 포함할 수 있다. 특정 실시예에 따라, 이러한 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체들은 제어 유닛(102) 내에 및/또는 제어 유닛(102) 외부에 상주할 수 있다. 하나 이상의 메모리 모듈들은, 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때, 제어 유닛(102)이 복수의 모듈형 저장 유닛들(200)의 환경 및/또는 관류 조건들을 개별적으로 제어하도록 하거나, 특정 모듈형 저장 유닛(202) 내의 미리 결정된 위치에 시료를 저장하도록 하거나, 특정 모듈형 저장 유닛(202)으로부터 저장된 시료를 검색하도록 하거나, 모듈형 저장 유닛들 사이에서 저장된 시료를 운반하도록 하거나, 또는 이들의 조합들을 수행하도록 하는, 로직(logic)(즉, 기계 판독 가능한 명령어들)을 저장하도록 구성될 수 있다.

사용자 인터페이스 장치(104)는, 저장 어셈블리(100)의 동작을 제어하기 위해 사용자가 제어 유닛(102)과 통신할 수 있도록 하는, 임의의 장치일 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스 장치(104)는, 예를 들어 디스플레이(display) 및/또는 하나 이상의 사용자 인터페이스 제어 장치들(user interface controls)을 포함할 수 있다. 디스플레이는, 예를 들어 제한 없이, 사용자에게 정보를 표시할 수 있는 임의의 액정 디스플레이(LCD), 발광다이오드(LED) 디스플레이, 전자 잉크(e-ink) 디스플레이 등일 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이는 사용자 입력들을 수신할 수 있는 대화형 디스플레이(예: 터치 스크린 디스플레이 등)로서 구성될 수 있다. 하나 이상의 사용자 인터페이스 제어 장치들은, 키보드, 마우스, 조이스틱, 터치 스크린, 리모컨, 포인팅 장치, 비디오 입력 장치, 오디오 입력 장치 등과 같은, 사용자로부터 입력들을 수신하고 입력들에 해당하는 신호들을 전송하는 하드웨어 구성요소들일 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 및 하나 이상의 사용자 인터페이스 제어 장치들은, 도 1a에 도시된 바와 같은 터치 스크린 디스플레이(106) 등과 같은, 단일 장치로 결합될 수 있다. 디스플레이 및/또는 하나 이상의 사용자 인터페이스 제어 장치들은, 예를 들어, 하나 이상의 복수의 모듈형 스토리지 유닛들(200)에 대한 환경 또는 관류 설정들을 입력하거나, 저장 어셈블리(100) 내에 저장된 특정 샘플에 대한 자동화 로봇 워크플로우 프로토콜을 입력하거나, 또는 다른 목적을 위하여, 사용자가 저장 어셈블리(100)와 상호작용 할 수 있도록 하기 위해 사용될 수 있다.

다시 도 1a 내지 도 1c를 참조하고 위에서 언급한 바와 같이, 저장 어셈블리(100)는 프레임(110)을 포함한다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 프레임(110)은 운반 통로(transfer corridor)(112), 저장 통로(storage corridor)(114), 및 유지보수 통로(maintenance corridor)(116)를 포함하는 평행한 통로들 또는 구역들(zones)을 정의할 수 있다. 운반 통로(112)는 시료 캐리어(specimen carrier)가 특정 모듈형 저장 유닛(202) 및/또는 저장 어셈블리(100)의 프레임(110) 안팎으로 운반되는 영역을 정의할 수 있다. 운반 통로(112)는, 예를 들어 모듈형 저장 유닛(202)을 대체하기 위해, 프레임(110)의 안팎에 수동으로 접근할 수 있도록 하기 위한 액세스 도어(access door)(미도시)를 포함할 수 있다. 유지보수 통로(116)는 저장 통로(114)가 운반 통로(112)와 유지보수 통로(116) 사이에 위치하도록 저장 어셈블리(100)의 뒷면(backside)에 위치할 수 있다. 일부 실시예들에서, 저장 통로(116)는 운반 통로(112)와 저장 통로(114) 아래로 확장될 수 있다. 유지보수 통로(116)는 작업자가 적절한 유지보수 및 연결들을 보장할 수 있도록 액세스 전기 연결들(access electrical connections), 유체 연결들(fluidic connections) 등을 포함할 수 있다. 따라서, 유지보수 통로(116)에 접근하기 위해 액세스 도어가 제공될 수도 있다. 예를 들어, 유지보수 통로는 샘플 운반 장치(120)를 위한 모든 모터 제어 하드웨어 및/또는 기기(motor control hardware and/or instrumentation), 다양한 액추에이터들의 통신 및/또는 제어를 위한 제어 시스템 하드웨어(control system hardware), 배양 및/또는 관류를 위한 환경 제어 장치들(environmental controls), 복수의 모듈형 저장 유닛들(200) 및/또는 샘플 운반 장치(120)를 지원하기 위한 모든 보조 하드웨어(ancillary hardware), 가압 가스, 물, 배양 배지, 배양 배지 첨가제 등과 같은 유체 공급원들(fluid sources), 및 유체 공급원들을 복수의 모듈형 저장 유닛들(200)에 유체적으로(fluidically) 결합시키기 위한 공압식 튜브/배관(pneumatic tubing/plumbing)을 보관할 수 있다. 유지보수 통로(116)로부터, 작업자 또는 기술자는 복수의 모듈형 저장 유닛들(200)의 전기 통신 하니스들(201)에 접근할 수 있다.

저장 통로(114)는 각각의 복수의 모듈형 저장 유닛들(200)이 안착될 수 있는 복수의 개구들(openings)(119)을 정의하는 저장 구획 어레이(storage compartment array)(118)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 저장 구획 어레이(118)는 복수의 모듈형 저장 유닛들(200) 사이의 분리(separation)를 지지하고 제공하기 위한 선반 구조(shelf structure)를 제공할 수 있다. 도 1d는 저장 구획 어레이(118)의 개구(119)에 부분적으로 삽입된 모듈형 저장 유닛(202)을 도시한다. 복수의 모듈형 저장 유닛들(202)은 배양, 관류, 또는 이들의 임의의 조합을 위해 구성될 수 있다. 예를 들어, 모듈형 저장 유닛들(200)의 일부는 배양용으로 구성될 수 있고, 복수의 저장 유닛들(200)의 다른 부분은 관류용으로 구성될 수 있다. 그러나, 각각의 복수의 모듈형 저장 유닛들(200)은 임의의 유형의 모듈형 저장 유닛(202)(예: 관류형, 배양형, 또는 복합 배양/관류 저장 유닛)이 저장 구획 어레이(118)의 어떠한 구획에도 삽입될 수 있도록 유사한 크기와 모양을 가질 수 있다. 각각의 모듈형 저장 유닛들(200)은 사용자 또는 특정 시료의 임의의 관류 및/또는 배양 요구들을 수용하기 위해 교체 또는 이동될 수 있다. 모듈형 저장 유닛들(200)의 다양한 실시예들은 아래에서 더 상세하게 논의될 것이다. 저장 구획 어레이(118)는 모듈형 저장 유닛들(200)의 복수의 행들(rows)(예: 3행) 및 복수의 열들(columns)(예: 3열)에 대한 공간(spacing)을 제공할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 그러나, 본 개시의 범위를 벗어나지 않으면서 더 많거나 더 적은 행들 및 열들을 갖는 상이한 어레이가 고려될 수 있다.

일부 실시예들에서, 운반 통로(112), 저장 통로(114), 및/또는 유지보수 통로(116)는 HEPA 또는 ULPA 여과 시스템과 같은 공기 여과 시스템(air filtration system)(미도시)을 포함할 수 있다. 공기 여과 시스템은 저장 어셈블리의 프레임(110) 내에서 깨끗하고 먼지가 없는 환경을 유지하는 데 도움이 되도록 공기 프레임(110)을 재순환시킬 수 있다.

프레임(110)은 추가적으로 프레임(110)의 측벽(sidewall)(111) 내에 형성된 하나 이상의 진입(entry)/진출(egress) 포트들(115)을 정의할 수 있다. 하나 이상의 진입/진출 포트들(115)은 샘플 운반 장치(120)가 시료 홀더(10)를 프레임(110) 안팎으로 이동시키도록 허용할 수 있다. 하나 이상의 진입/진출 포트들(115)을 제외하고, 프레임(110)은 저장 어셈블리(100) 내에 밀폐된 환경을 제공할 수 있다. 이러한 밀폐된 환경은 각각의 복수의 모듈형 저장 유닛들(200) 내의 환경 설정들(environmental settings)을 유지하는 데 도움이 될 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 진입/진출 포트들(115)은 하나 이상의 진입/진출 포트들(115)의 밀봉을 허용하기 위해 캡들(caps), 플러그들(plugs), 도어들(doors) 등을 가질 수 있다.

샘플 운반 장치(120)는, 예를 들어, 복수의 저장 유닛들 중 하나로부터 시료 홀더(10)를 회수하고, 복수의 저장 유닛들 중 하나에 시료 홀더(10)를 전달하고, 프레임(110)의 외부 위치로 시료 홀더(10)를 전달하고, 그리고 프레임(110)의 외부로부터 시료 홀더(10)를 회수하기 위해 제어 유닛(102)이 샘플 운반 장치(120)를 작동시킬 수 있도록 제어 유닛(102)에 통신 가능하게 연결될 수 있다. 도 3은 저장 어셈블리(100)로부터 분리된 샘플 운반 장치를 도시한다. 샘플 운반 장치(120)는 2차원 갠트리(two-dimensional gantry)(122), 그립 장치(gripping device)(124), 및 컨베이어(conveyor)(140)를 포함할 수 있다. 각각의 이들 구성요소들의 움직임은 제어 유닛(120)에 의해 제어되는 하나 이상의 엑츄에이터들(actuators)의 작동을 통해 수행될 수 있다.

도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이, 2차원 갠트리(122)는 프레임(110)의 운반 통로(112) 내에 배열될 수 있고 도시된 좌표 축의 X-Z 평면 내에서 그립 장치(124)를 이동시키도록 구성될 수 있다. 도 3을 참조하면, 도시된 좌표 축의 X 방향으로 그립 장치(124)의 움직임을 용이하게 하기 위해, 2차원 갠트리(122)는 그립 장치(124)가 미끄러질 수 있게(slidably) 결합되는 측면 레일(lateral rail)(130)을 포함할 수 있다. 액추에이터(예: 선형 액추에이터)는 측면 레일(130)을 원하는 측면 위치에 위치시키기 위해 그립 장치(124)를 +/- X 방향으로 측면 레일(130)을 따라 이동시킬 수 있다.

도시된 좌표 축의 +/- Z 방향으로 그립 장치(124)의 움직임을 용이하게 하기 위해, 2차원 갠트리(122)는 제1 수직 레일(vertical rail)(132a), 및 제1 수직 레일(132a)과 평행하게 배치되고 제1 수직 레일(132a)과 이격된 제2 수직 레일(132b)을 포함할 수 있다. 측면 레일(130)의 제1 단(131a)은 제1 수직 레일(132a)에 미끄러질 수 있게 결합될 수 있고, 측면 레일(130)의 제2 단(131b)은 제2 수직 레일(132b)에 미끄러질 수 있게 결합될 수 있다. 하나 이상의 액추에이터들(미도시)은 측면 레일(130)을 제1 수직 레일(132a) 및 제2 수직 레일(132b)을 따라 원하는 위치로 미끄러뜨리도록 작동 가능할 수 있으며, 따라서 그립 장치(124)를 원하는 수직 위치에 위치시킨다.

일부 실시예들에서, 2차원 갠트리(122) 대신에, 샘플 운반 장치(120)는 그립 장치(124)를 원하는 위치로 이동시키기 위한 임의의 개수의 액추에이터들을 포함할 수 있다. 이러한 액추에이터들은 기계식 스크류 드라이브(mechanical screw drive), 전기기계식 선형 모터들(electromechanical linear motors), 기계식 랙 앤 피니언 드라이브 시스템들(mechanical rack and pinion drive systems) 등을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서 2차원 갠트리(122)는 벨트 구동식일 수 있다.

그립 장치(124)는 브라켓(bracket)(141)을 통해 측면 레일(130)에 미끄러질 수 있게 결합될 수 있다. 그립 장치(124)는 시료 홀더(10)와 단단히 맞물리고 시료 홀더(10)를 이동시키도록 구성된 임의의 장치(예: 페트리 접시, 웰 플레이트, 조직 배양 플라스크(tissue culture flask) 등)일 수 있다. 예를 들어, 도 3은 시료 홀더(10)를 웰 플레이트로서 도시하였다. 그립 장치(124)는 시료 홀더(10)의 반대 쪽들과 맞물릴 수 있는 작동 가능한 클램프(actuatable clamp) 또는 유사한 장치일 수 있다. 그립 장치(124)는 공압식, 기계식(예: 드라이브 스크류들, 벨트들, 기어들(gears) 등을 통한), 유압식, 또는 전기식으로(예: 솔레노이드들(solenoids)을 통한) 폐쇄 위치(closed position) 사이에서 작동될 수 있으며, 그립 장치(124)는 시료 홀더(10) 및 릴리즈 위치(released position)를 잡을(grip) 수 있고, 그립 장치(124)는 시료 홀더(10)를 원하는 위치에 놓을(release) 수 있다. 제어 유닛(102)은 시료 홀더(10)를 잡고 및/또는 놓기 위해 그립 장치(124)의 동작을 제어하도록 구성된다.

컨베이어(conveyor)(140)는 제어 유닛(102)이 컨베이어(140)의 움직임을 제어할 수 있도록 제어 유닛(102)에 통신 가능하게 결합될 수 있다. 컨베이어(140)는 하나 이상의 진입/진출 포트들(115)을 통해 그 위에 위치한 시료 홀더(10)를 저장 어셈블리(100)의 프레임(110) 안팎으로 이동시키도록 구성된 임의의 장치일 수 있다. 2개의 진입/진출 포트들이 도시되어 있음에 유의한다. 시료 홀더를 저장 어셈블리(100)의 안팎으로 운반하기 위한 임의의 개수의 진입/진출 포트들 및 컨베이어들이 있을 수 있다.

도 3에 도시된 실시예에서, 컨베이어(140)는 시료 홀더(10)를 내부에 지지하도록 구성된 전달 플래튼(delivery platen)(142)을 포함한다. 예를 들어, 전달 플래튼(142)은 그립 장치(124)에 의한 픽-업(pick-up)/드롭-오프(drop-off)에 대한 적절한 정렬을 보장하기 위해 시료 홀더(10)가 전달 플래튼(142) 내에 부분적으로 자리잡도록 형성될 수 있다. 전달 플래튼(142)을 하나 이상의 진입/진출 포트들(115)을 통해 전달 플래튼(142)을 저장 어셈블리(100)의 프레임(110) 안팎으로 측면으로 이동시키도록 구성된 레일(144)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 레일(144)은 프레임(110)의 제1 측면상의 제1 진입/진출 포트(115a) 및 프레임(110)의 제2 측면상의 제2 진입/진출 포트(115b)를 통해 확장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 프레임(110)은 레일(144)이 프레임(110)의 한쪽만 확장되도록 하나의 진입/진출 포트만을 포함할 수 있다. 전달 플래튼(142)은 전달 플래튼(142)이 진입/진출 포트(115)(예: 제1 진입/진출 포트(115a) 또는 제2 진입/진출 포트(115b)) 안팎으로 통과하게 하기 위해 액추에이터(미도시)에 의해 레일(144)을 따라 구동될 수 있다. 그립 장치(124)는, 시료 홀더(10)와 맞물리지 않을 때 또는 시료 홀더(10)와 맞물리는 과정에서, 컨베이어(140)의 이동을 차단하지 않도록 컨베이어(140) 및 복수의 모듈형 저장 유닛들(200)의 서랍들 위의 안전한 위치에 위치한다는 점에 유의한다. 실시예들에서, 컨베이어(140)는 벨트들, 스크류 드라이버들, 전기기계식 선형 모터들, 랙 앤 피니언 드라이브 시스템들 등을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 임의의 액추에이터들을 통해 구동될 수 있다.

도 4a 내지 도 4d는 복수의 시료들을 저장하기 위한 저장 어셈블리(100')의 다른 실시예를 도시한다. 본 실시예는 도면들로부터 달리 언급되거나 명백한 것을 제외하고는 저장 어셈블리(100)와 실질적으로 유사하다. 특히, 저장 어셈블리(100')는 제어 시스템(101'), 프레임(110'), 어레이로 배열된 복수의 모듈형 저장 유닛들(200'), 및 샘플 운반 장치(120')를 포함한다.

도시된 실시예에서, 프레임(110')은 추가적으로 사용자에게 저장 어셈블리(100')의 운반 통로(112') 및 저장 통로(114')로의 접근을 제공할 수 있는 프레임 액세스 도어(frame access door)(111')를 예시한다. 위에서 언급한 바와 같이, 이러한 접근은 사용자가 모듈형 저장 유닛(202)을 저장 구획 어레이(118)의 개구(119')에 삽입하도록 허용할 수 있다. 추가적으로, 프레임 액세스 도어(111')는, 일부 실시예들에서, 사용자가 저장 어셈블리(100')의 내용물들을 관찰할 수 있는 윈도우(window)를 포함할 수 있다. 윈도우는, 사용자 인터페이스 장치가 프레임 액세스 도어(111')의 윈도우에 통합되도록, OLED 터치 스크린 또는 다른 터치 스크린 장치일 수 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이 다른 실시예들에서, 사용자 인터페이스 장치(104')는 위에서 설명한 바와 같이 터치 스크린 또는 다른 사용자 인터페이스 장치로서 도어에 장착될 수 있다.

추가적으로, 도 4b는 비어있는 저장 구획 어레이(118')를 도시한다. 도시된 실시예들에서, 저장 구획 어레이(118')의 각 개구(119')는 하나 이상의 레일들(194')(예: 2개의 레일들)에 의해 개구의 베이스 표면(base surface)(192')에 장착된 슬라이딩 덱(sliding deck)(190')이 제공된다. 슬라이딩 덱(190')은 슬라이딩 덱(190')을 저장 구획 어레이(118')의 개구(119')의 외부로 연장하기 위해 하나 이상의 레일들(194')을 따라 미끄러질 수 있다. 슬라이딩 덱(190')은 슬라이딩 덱(190')에서 모듈형 저장 유닛(202)의 적절한 배치를 보장하기 위해 모듈형 저장 유닛(202)의 바닥면(bottom surface)에 형성된 하나 이상의 리세스들(recesses)과 짝을 이루도록 구성된 하나 이상의 가이드 핀들(guide pins)(미도시)이 제공될 수 있다. 도 4c에 도시된 바와 같이, 모듈형 저장 유닛(202)은 슬라이딩 덱(190')과 정렬되고 슬라이딩 덱(190')에 장착될 수 있다. 그런 다음 슬라이딩 덱(190')과 모듈형 저장 유닛(202)은 저장 구획 어레이(118') 내의 위치로 미끄러질 수 있다. 슬라이딩 덱(190')은 모듈형 저장 유닛(202)의 삽입과 제거를 단순화할 수 있다.

샘플 운반 장치(120')는 샘플 운반 장치(120)와 실질적으로 유사할 수 있으며, 2차원 갠트리(122') 및 컨베이어(140')를 포함할 수 있다. 단, 본 실시예에서 샘플 운반 장치(120')는 제1 컨베이어(140a') 및 제2 컨베이어(140b')를 포함할 수 있다. 제1 컨베이어(140a')는 제1 전달 플래튼(142a')을 제1 진입/진출 포트(115a')의 밖으로 운반하도록 구성될 수 있고, 제2 컨베이어(140b')는 제2 전달 플래튼(142b')을 제2 진입/진출 포트(115b')의 밖으로 운반하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 각 컨베이어(140a', 140b')는 짧은 선형 가이드 레일(144a', 144b')을 포함할 수 있다. 전달 플래튼(142a', 142b')은 선형 가이드 레일(144a', 144b')과 미끄러질 수 있게 결합되는 플레이트(143a', 143b')에 장착될 수 있다. 각 컨베이어(140a', 140b')는 각각의 진입/진출 포트들(115a', 115b')의 밖으로 제1 및 제2 전달 플래튼들(144a', 144b')의 움직임을 용이하게 하기 위해 개별적으로 제어할 수 있는 액추에이터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 2개의 시료 홀더들이 동시에 및/또는 독립적으로 저장 어셈블리(100)의 내부 및/또는 외부로 이동될 수 있기 때문에, 저장 어셈블리(100) 안팎으로의 시료 홀더들의 운반에 있어서 개선된 효율성이 인식될 수 있다.

도 6a 내지 도 6g는 시료 홀더(10)를 원하는 모듈형 저장 유닛(202)에 저장하는 방법을 도시한다. 다음의 설명은 위에서 설명된 저장 어셈블리(100)를 언급하지만, 달리 언급되거나 상기 설명으로부터 명백하지 않는 한 방법은 저장 어셈블리(100')와 관련하여 동일하거나 거의 동일할 것이라는 점에 유의한다.

모듈형 저장 유닛(202) 내에서의 시료의 저장은, 사용자 인터페이스 장치(104)를 이용하여, 시료 및/또는 시료 홀더(10)의 저장을 요청하는 사용자에 의해 촉발될 수 있다. 그러나, 일부 실시예들에서, 시료의 저장은 미리 프로그래밍된 배양 및/또는 관류 지침들 또는 프로토콜에 기초하여 자동으로 수행될 수 있다. 실시예들에서, 사용자는, 사용자 인터페이스 장치(104)를 이용하여, 시료 홀더가 위치할 복수의 모듈형 저장 유닛들(200)의 모듈형 저장 유닛의 특정 서랍(231)을 선택할 수 있다. 일부 실시예들에서, 사용자는 시료 홀더(10)를 전달 플래튼(142)에 수동으로 배치할 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 시료 홀더(10)는 로봇에 의해 전달 플래튼(142)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 3차원 생물학적 프린팅 플랫폼(3D biological printing platform)(400)으로의 전달 플래튼(142)의 움직임을 허용하기 위해 컨베이어(140)의 일부가 3차원 생물학적 프린팅 플랫폼(400)으로 연장될 수 있도록, 저장 어셈블리(100)는 3차원 생물학적 프린팅 플랫폼(400)(예: 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함되고, Advanced Solutions Life Sciences, LLC of Louisville, KY에서 이용 가능한, "System and Method for a Quick-Change Material Turret in a Robotic Fabrication and Assembly Platform"라는 명칭으로, 2017년 10월 6일에 제출된, 미국 특허출원 제15/726,617호에 설명된 것과 같은 BioAssemblyBot® 3차원 프린팅 및 로보틱스 시스템들) 옆에 장착될 수 있다. 예를 들어, 3차원 생물학적 프린팅 플랫폼(400)의 하우징(402)의 측벽(410)은 3차원 생물학적 프린팅 플랫폼(400)의 안팎으로 시료 홀더(10)의 운반을 허용하기 위해 하우징(402)으로의 포트 또는 다른 개구를 정의할 수 있다. 3차원 생물학적 프린팅 플랫폼(400)은 시료 홀더(10)를 대기 중인 전달 플래튼(142)으로 이동시키기 위해 픽 앤 플레이스 도구(pick and place tool)(미도시)가 결합된 로봇 암(robotic arm)(420)을 사용할 수 있다. 일단 제자리에 있으면, 제어 유닛(102)은 컨베이어(140)가, 도 6b에 도시된 바와 같이, 전달 플래튼(142)을 저장 어셈블리(100)의 프레임(110) 내로 플래튼 홈 위치(platen home position)(135)로 인출하게 할 수 있다. 표준 또는 알려진 홈 위치는, 도 6b 및 도 6c에 도시된 바와 같이, 위에서 설명된 그립 장치(124)가 시료 홀더(10)를 예측 가능하고 반복적으로 위치시키고 회수하도록 할 수 있다. 도 6d를 참조하면, 그런 다음 그립 장치(124)는 2차원 갠트리(122)에 의해 원하는 위치로 이동될 수 있다. 예시된 실시예에서, 각 모듈형 저장 유닛(202)은 시료 홀더(10)를 수용하기 위해 (또는 그로부터 시료 홀더(10)를 회수하기 위해) 자동으로 개방되도록 제어 유닛(102)에 의해 제어될 수 있는 하나 이상의 자동화 서랍 어셈블리들(230)을 가질 수 있다. 도 6d 내지 도 6f에 도시된 바와 같이, 그립 장치(124)는 시료 홀더(10)를 모듈형 저장 유닛(202)의 지정된 서랍 내에 위치시키고 시료 홀더(10)를 지정된 서랍(231)에 놓을 수 있다. 시료 홀더(10)를 놓은 후, 서랍이 제어 유닛(102)에 의해 폐쇄될 수 있도록 그립 장치(124)는 서랍 위의 위치로 들어 올려질 수 있다.

유사하게, (사용자 지침들에 따라 또는 자동화에 따라) 시료 홀더(10)를 회수하기 위해, 그립 장치(124)는 원하는 서랍(231) 위에서 머물도록 유사하게 배치되고, 서랍(231)은 제어 유닛(102)에 의해 자동으로 열린다. 그립 장치(124)는 서랍 내에 배치되고 시료 홀더(10) 주위에서 닫힐 수 있다. 그런 다음, 서랍(231)이 제어 유닛(102)에 의해 자동으로 닫힐 수 있도록 그립 장치(124)는 시료 홀더(10)와 함께 서랍(231)의 반대 방향으로 들어 올려질 수 있다. 그런 다음, 그립 장치(124)는 플래튼 홈 위치(135)로 이동되고 시료 홀더(10)를 전달 플래튼(142) 위에 놓을 수 있으며, 이어서 컨베이어(140)에 의해 저장 어셈블리(100) 외부로 알려진 전달 위치(136)로 전달될 수 있다. 예를 들어, 컨베이어(140)는 항상 전달 플래튼(142)이 동일한 전달 위치(136)로 이동하도록 할 수 있다. 이는 3차원 프린팅 플랫폼(400)의 로봇 암(420)이 예측 가능하고 반복 가능한 방식으로 시료 홀더(10)를 전달 플래튼(142)에서 픽업하거나 전달 플래튼(142)에 정확하게 배치하는 것을 허용할 수 있다.

일부 실시예들에서, 시료 홀더(10)를 컨베이어(140)에 전달하는 대신, 시료 홀더(10)는, 예를 들어, 상이한 배양 환경 및/또는 관류 환경을 갖는 다른 모듈형 저장 유닛(202)에 전달될 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스 장치(104)는 사용자가 자동화 로봇 워크플로우 프로토콜을 입력하거나 선택하도록 할 수 있으며, 여기서 제어 유닛(102)은 자동으로 시료 홀더(10)를 다른 모듈형 저장 유닛들(200)의 안팎으로 소정의 시간 동안 이동시킨다. 예를 들어, 사용자는 사용자 인터페이스 장치(104)로, 시료를 정상산소(normoxic) 조건들의 제1 모듈형 저장 유닛에, 예컨대 7일 동안, 위치시키고 계획에 따라서(programmatically) 샘플 운반 장치(120)를 통해 시료를 저장 어셈블리(100) 내의 제2 모듈형 저장 유닛에 위치시키고, 시료를 저산소(hypoxic) 조건들에서, 예컨대 3일 동안, 유지하는, 시료 워크플로우(specimen workflow)를 생성할 수 있다. 이러한 반복적인 워크플로우는 다수의 독립적으로 제어되는 모듈형 저장 유닛들(200)이 다양한 배양 및/또는 관류 조건들에 대해 쉽게 이용 가능하고 계획에 따라서 설정될 때 가능할 수 있다.

위에서 언급된 바와 같이, 복수의 모듈형 저장 유닛들(200)은 배양 및/또는 관류 응용들(applications)을 위해 구성될 수 있다. 모듈형 저장 유닛(202)의 다양한 구성요소들은 임의의 모듈형 저장 유닛들(200)이 배양 저장 유닛, 관류 저장 유닛, 또는 이들의 조합이 될 수 있도록 상호 교환될 수 있다.

도 8a 및 도 8b는 모듈형 저장 유닛(202)의 외관도(exterior view)를 도시하고, 도 8c는 모듈형 저장 유닛(202)이 배양 유닛으로서 조립될 때 모듈형 저장 유닛(202) 내에 통합될 수 있는 다양한 내부 구성요소들을 예시하기 위해 모듈형 저장 유닛(202)의 분해도(exploded view)를 도시한다. 도 8d는 모듈형 저장 유닛(202)의 부분 내부도(partial interior view)를 도시한다. 도 9a 내지 도 9c는 관류 유닛으로 조립된 모듈형 저장 유닛(202)를 도시한다. 따라서, 달리 언급되지 않는 한, 배양 유닛들과 관류 유닛들은 동일하거나 거의 동일한 구성요소들을 가진다. 일반적으로, 모듈형 저장 유닛(202)은 인클로저(enclosure)(210), 및 교체 가능한 면판(faceplate)(220)과 하나 이상의 서랍들(231)을 포함하는 자동화 서랍 어셈블리(automated drawer assembly)를 포함한다.

인클로저(210)는 일반적으로 모듈형 저장 유닛(202)의 외부 케이싱(outer casing)을 정의할 수 있다. 도 8c 및 도 9c를 참조하면, 인클로저(210)는 하나 이상의 서랍들을 수용하기 위해 인클로저 프레임(enclosure frame)(212), 및 인클로저 내에 폐쇄된 공간을 형성하기 위해 인클로저 프레임(212)에 결합할 수 있는 인클로저 커버(enclosure cover)(214)를 포함할 수 있다. 인클로저 프레임(212)은 교체 가능한 면판(220)이 장착될 수 있는 면판 인터페이스(faceplate interface)(213)를 정의할 수 있다. 예를 들어, 교체 가능한 면판(220)은 자석들(magnets), 파스너들(fasteners) 등을 통해 인클로저 프레임(212)의 면판 인터페이스(213)에 장착될 수 있다. 교체 가능한 면판(220)이 인클로저 프레임(212)에 자기적으로(magnetically) 결합되는 실시예들에서, 자기 결합은 더 빠르고 및/또는 더 쉬운 교체 가능한 면판(220)의 이동 및/또는 교체, 및/또는 모듈형 저장 유닛(202)에 대한 서비스 액세스를 제공할 수 있다.

자동화 서랍 어셈블리(230)의 교체 가능한 면판(220)은 다수의 서랍 포트들(222)을 정의할 수 있다. 서랍 포트들(222)은 모듈형 저장 유닛(202)의 하나 이상의 자동화 서랍 어셈블리들(230)의 서랍(231)이 삽입될 수 있는 면판의 공간을 정의한다. 따라서, 서랍 포트들(222)의 개수는 단일 모듈형 저장 유닛(202) 내의 개별 서랍들(230)의 개수를 정의할 수 있다. 예시된 실시예는 4개의 서랍들을 도시하고 있지만, 예를 들어, 시료 홀더(10)의 크기(예: 더 큰 시료들은 더 큰 시료 홀더들을 가질 수 있음), 모듈형 저장 유닛(202)의 크기, 및 모듈형 저장 유닛(202)이 관류 목적으로 사용되는지 여부에 따라, 더 적거나 더 많은 수의 서랍들이 있을 수 있다.

일부 실시예들에서, 그리고 도 8c에 도시된 바와 같이, 교체 가능한 면판(220)은 센싱 플랫폼(sensing platform)(226)을 수용하기 위한 센서 포트(sensor port)(224)를 더 포함할 수 있다. 도 11을 참조하면, 센싱 플랫폼(226)은 센서 포트(224)와 인터페이스 하도록 구성된 플랫폼 바디(platform body)(227)를 포함할 수 있다. 센싱 플랫폼(226)은, 통신 경로(103)를 통해 제어 유닛(102)에 통신 가능하게 결합될 수 있는, 복수의 센서들(228)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 11은, 이산화탄소 센서(들), 습도 센서(들), 및/또는 온도 센서(들)을 포함할 수 있는, 센싱 플랫폼(226)을 도시한다. 센싱 플랫폼(226)으로부터의 피드백은 제어 유닛(102)이 적절한 설정들을 보장하고 모듈형 저장 유닛(202) 내의 환경을 제어하기 위해 필요한 조정들을 할 수 있도록 할 수 있다. 이산화탄소 센서가 있는 실시예들에서, 이산화탄소 샘플링 포트(229)는 Fyrite 또는 유사한 보정(calibration) 수단들을 통해 보정할 수 있도록 플랫폼 바디에 제공될 수 있다. 다른 실시예들에서, 센서 포트(224)가 없을 수 있고 대신 센서들이 인클로저(210) 내의 다른 곳에 배치될 수 있다.

모듈형 저장 유닛(202)의 내부 살균이 때때로 필요할 수 있다. 건열(dry heat) 살균 및/또는 습열(wet heat) 살균을 통한 살균이 사용될 수 있다. 이러한 살균 절차들은 일부의 상기 언급된 센서들(예: 이산화탄소 센서(들), 및/또는 습도 센서(들))에 적합하지 않은 고온에서 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 그리고 도 12에 도시된 바와 같이, 고온 환경들(예: ≥90℃)을 센싱하기 위한 제2 센싱 플랫폼(226')이 사용될 수 있다. 예를 들어, 전형적인 배양 및/또는 관류 응용들 동안에 제1 센싱 플랫폼(226)은 센서 포트(224)에 삽입될 수 있다. 그러나, 살균 절차들 동안에, 제1 센싱 플랫폼(226)은 센서 포트(224)로부터 제거될 수 있고, 모듈형 저장 유닛(202) 내에서 적절한 살균 온도에 도달하도록 보장하기 위해, 제2 센싱 플랫폼(226')이 삽입될 수 있다.

위에서 언급한 바와 같이, 하나 이상의 자동화 서랍 어셈블리들(230)은 교체 가능한 면판(220)의 서랍 포트들(222)의 개수에 대응하는 다수의 서랍들(231)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 교체 가능한 면판(220)이 4개의 서랍 포트들을 정의하는 경우 4개의 서랍들이 있을 수 있다. 도시된 실시예에서, 서랍들(231)은 수직 배열로 적층될 수 있다. 그러나, 다른 구성들이 고려될 수 있다. 각 서랍(231)은 서랍 면판(drawer faceplate)(232), 시료 지지면(specimen support surface)(234), 및 하나 이상의 서랍 레일들(drawer rails)(242)을 포함할 수 있다.

서랍(231)이 폐쇄 위치에 있을 때, 서랍 면판(232)은 교체 가능한 면판(220)의 외부면(221)과 맞물릴 수 있다. 시료 지지면(234)은 서랍 면판(232)에 결합될 수 있으며 그 위에 시료 홀더(10)를 수용하고 지지하도록 구성된 임의의 형상일 수 있다. 하나 이상의 서랍 레일들(242)은 시료 지지면(234)의 한쪽 또는 양쪽에 결합될 수 있다. 예를 들어, 도시된 실시예에서, 서랍은 지지 플레이트의 한쪽에 위치한 단 하나의 레일(144)을 포함한다. 그러나, 다른 실시예들에서, 도 13b 및 도 13c에 도시된 바와 같이, 서랍 레일(242)은 시료 지지면(234)의 양쪽에 위치할 수 있다. 어느 한 실시예에서, 서랍 레일(들)(242)은 시료 지지면(234)이 서랍 면판(232)으로부터 캔틸레버링 되도록(cantilevered) 시료 홀더(10)로부터 측면으로 이격 될 수 있다. 하나 이상의 서랍 레일들(242)은 모듈형 저장 유닛(202) 내에 위치한 전동 기어 장치(motorized gearing)(예: 랙 앤 피니언 구성을 통해)과 결합함으로써 모듈형 저장 유닛(202) 안팎으로의 자동화된 움직임을 용이하게 할 수 있다.

전동 기어 장치(240)는 모듈형 저장 유닛(202) 내에, 예를 들어, 도 8d에 도시된 바와 같이 면판 인터페이스(213), 또는 인클로저 프레임(212)의 바닥면(253)에 장착될 수 있다. 전동 기어 장치(240)는 서랍/기어 인터페이스들(246)의 수직 어레이를 정의할 수 있다. 각각은 서랍 레일(242)을 수용하도록 구성된다. 각각의 서랍/기어 인터페이스들은, 제어 유닛(102)이 각 서랍을 독립적으로 닫거나 및/또는 열 수 있도록 각 서랍을 독립적으로 작동시킬 수 있도록, 제어 유닛(102)에 통신 가능하게 결합된 개별적으로 제어 가능한 서랍/기어 인터페이스(246)를 포함할 수 있다. 서랍이 2개의 서랍 레일들을 갖는 실시예들에서, 모듈형 저장 유닛(202)은 제2 서랍 레일과 맞물리도록 반대쪽에 제2 전동 기어 장치를 포함할 수 있다.

다시 도 8c, 도 8d, 및 도 9c를 참조하면, 인클로저(210) 내에 위치한 것은 모듈형 저장 유닛(202)의 환경 제어 어셈블리(environmental control assembly)(208)의 일부를 형성할 수 있는 인큐베이션 라이너(incubation liner)(210)일 수 있다. 환경 제어 어셈블리(208)는, 본 명세서에서 설명된 것들과 같은, 모듈형 저장 유닛(202)이 있는 환경을 조정 또는 제어하는 데 사용되는 임의의 장치들을 포함할 수 있다. 환경 제어 어셈블리는 모듈형 저장 유닛(202)의 내부 및/또는 외부에 위치한 튜브(tubing), 밸브들(valves), 센서들(sensors)(예: 흐름(flow) 및/또는 압력(pressure) 센서들) 등을 더 포함할 수 있음에 유의한다.

인큐베이션 라이너(250)는 모듈형 저장 유닛(202) 내의 온도를 제어하기 위해 단열 및/또는 가열될 수 있다. 예를 들어, 인큐베이션 라이너(250)는 라이너를 가열하는 저항성 가열 코일들(resistive heating coils)을 포함할 수 있으며, 다른 가열 수단들도 고려될 수 있다. 제어 유닛(102)은 인큐베이션 라이너(250)로 모듈형 저장 유닛(202) 내부의 온도를 제어하기 위해 인큐베이션 라이너(250)와 통신 가능하게 결합될 수 있다. 도 8d에 도시된 바와 같이, 인큐베이션 라이너(250)는 전동 기어 장치와 하나 이상의 서랍 레일들의 내부에 위치할 수 있으며, 시료 지지면(234)은 인큐베이션 라이너(250)에 의해 정의된 내부 공간(interior space)(252) 안팎으로 이동될 수 있다. 인큐베이션 라이너(250)는 파스너, 자석들, 또는 다른 결합 수단들을 통해 면판 인터페이스(213)에 장착될 수 있다.

도 10은 분리된 인큐베이션 라이너(250)를 도시한다. 일부 실시예들에서, 습도 제어를 제공하기 위해, 환경 제어 어셈블리(208)는, 유체(예: 물)를 인큐베이션 라이너(250)의 내부 공간(252)으로 펌핑할 수 있는, 유체 펌프(fluid pump)(미도시)를 포함할 수 있다. 실시예들에서, 인큐베이션 라이너(250)의 바닥면(253)은 모듈형 저장 유닛(202) 내의 유체 저장소(fluid reservoir)(256)를 정의하기 위해 인큐베이션 라이너(250)의 후방 벽(back wall)(254)에 상대적인 어떤 예각(acute angle)으로 경사질 수 있다. 하나 이상의 유체 센서들(fluid sensors)(260)(예: 전극들(electrodes))은 인큐베이션 라이너(250)의 바닥면(253)에 장착될 수 있고, 모듈형 저장 유닛(202) 내의 유체 레벨을 나타내는 유체 레벨 신호(fluid level signal)를 제공하기 위해 제어 유닛(102)에 통신 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 유체 센서들(260)은 제1 유체 센서(261a), 제2 유체 센서(261b), 및 제3 유체 센서(261c)를 포함할 수 있다. 각각의 센서들은 유체 저장소(256) 내의 유체 레벨이 가득 차고(예: P1), 리필이 필요하고(예: P2), 그리고 비어 있는(예: P3) 위치에서 유체 저장소(256) 내에 장착될 수 있다. 따라서, 제1 유체 센서(261a) 또는 그 위의 유체는 유체 저장소(256)가 완전히 채워졌음을 나타낼 수 있다. 제2 유체 센서(261b)와 제3 유체 센서(261c) 사이의 유체 레벨은 유체 저장소(256)가 리필 되어야 함을 나타낼 수 있다. 제3 유체 센서(261c) 이하의 유체 레벨은 유체 저장소(256)가 비어 있음을 나타낼 수 있다.

실시예들에서, 유체 탱크들(fluid tanks)은 저장 어셈블리(110)의 프레임(110)의 유지보수 통로(116) 내에 제공될 수 있고, 예를 들어 튜브, 펌프들, 밸브들, 또는 이들의 조합들을 포함하는, 환경 제어 어셈블리(208)를 통해 개별 모듈형 저장 유닛들에 배관될 수 있다. 제어 유닛(102)은 필요에 따라 유체 저장소(256)를 리필하기 위하여 환경 제어 어셈블리(208)의 밸브들 및/또는 펌프들을 작동시키도록 구성될 수 있다.

원하는 습도를 제공하기 위해, 인큐베이션 라이너(250)의 가열은 습도 레벨이 증가하도록 유체 저장소(256) 내의 유체를 증발시킬 수 있다. 센싱 플랫폼(226)에 의해 제공된 습도 센서들은 제어 유닛(102)이 모듈형 저장 장치(202) 내의 습도 레벨을 정밀하게 제어할 수 있도록 제어 유닛(102)에 피드백을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 인큐베이션 라이너(250)는 복수의 개별적으로 가열된 구역들(예: 측면, 후면, 바닥, 및/또는 상단)을 포함할 수 있다. 즉, 제어 유닛(102)은 인큐베이션 라이너(250)의 환경 내의 온도 및/또는 습도의 미세 조정된(fine-tuned) 제어를 제공하기 위해 인큐베이션 라이너(250)의 상이한 구역들을 개별적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 바닥 히터(bottom heater)(예: 유체 저장소(256) 아래)는, 바닥 히터가 다른 속도로 가열될 수 있도록, 인큐베이션 라이너(250)의 다른 구역들과 별도로 제어될 수 있다. 따라서, 습도 레벨이 증가되어야 하는 경우, 유체 저장소(256) 내의 증발을 촉진하고 나머지 구역들은 환경 공기 온도를 유지할 목적으로 조정되지 않은 채로 두기 위해 바닥 히터의 온도는 상승될 수 있다.

일부 실시예들에서, 인큐베이션 라이너(250)은 유체 저장소(256)를 정의하지 않을 수 있다는 점에 유의한다. 예를 들어, 환경 제어 어셈블리(208)는 건조한 이산화탄소를 상대 습도(예: 약 5%의 CO2에서 90%의 상대 습도)로 가습하는 버블러 시스템(bubbler system)(270)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 버블러 시스템(270)은 제어된 부피의 살균된 (탈이온화된 또는 증류된) 물을 보유하는 가열 용기(heated vessel)(272)를 포함할 수 있다. 가열 용기(272)는, 예를 들어, 60℃까지 가열될 수 있다. 건조한 이산화탄소는, 예를 들어, 상부로 부유한 후 인큐베이션 라이너(250)의 가열된 내부 공간(252)으로 배관되는 가습된 이산화탄소를 생성하는 미세다공성 흡입기(microporous aspirator)를 통해 따뜻한 물에 주입될 수 있다. 그런 다음, 습한 이산화탄소는 균일한 이산화탄소 레벨, 상대 습도, 및 온도를 유지하기 위해 챔버(chamber) 내의 소형 팬(fan)(미도시)을 통해 재순환될 수 있다. 팬은 입자 포집 및 완화를 위한 공기 여과 시스템(예: HEPA 및/또는 ULPA 여과 시스템)의 일부일 수 있다. 실시예들에서, 제어 유닛(102)은 원하는 환경 조건들을 충족시키기 위해 수온과 이산화탄소 유량을 조정하기 위해 버블러 시스템(270)에 통신 가능하게 결합될 수 있다. 버블러 시스템(270)은 모듈형 저장 유닛(202)의 인클로저(210) 내에, 그러나 인큐베이션 라이너(250)의 외부에 장착될 수 있다. 다른 실시예들에서, 버블러 시스템(270)은 저장 어셈블리(100)의 유지보수 통로(116) 내에 위치할 수 있고 환경 제어 어셈블리를 통해 인클로저(210)에 배관될 수 있다. 일부 실시예들에서, 습한 공기와 건조한 이산화탄소는 개별적으로 주입될 수 있다.

임의의 실시예들에서, 공기 여과 시스템(예: HEPA 및/또는 ULPA 여과 시스템)은 모듈형 저장 유닛 내부에 통합될 수 있다. 공기 여과 시스템은 인큐베이션 라이너(150) 내의 공기를 재순환 시킬 수 있으며, 모듈형 저장 유닛(202) 내의 깨끗하고 먼지 없는 환경을 유지하는 데 도움이 될 수 있다. 이러한 공기 여과 시스템은 위에서 설명된 전체 저장 어셈블리(100)의 공기 여과 시스템에 추가로 제공될 수 있다.

실시예들에서, 가스들은 특정 공기 품질을 제공하기 위해 모듈형 저장 유닛(202)에 주입될 수 있다. 이산화탄소가 버블러 시스템(270)을 통해 모듈형 저장 유닛(202)로 주입될 수 있다는 점에 주목하지만, (버블러 시스템(270)에 추가로 또는 대체하여) 가스들은 모듈형 저장 유닛(202)에 직접 도입될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 상이한 환경 가스들은 저장 어셈블리(100)의 유지보수 통로(116) 내의 저장 용기들(예: 가압된 저장 용기들)에 저장될 수 있다. 원하는 환경에 따라, 제어 유닛(102)은 산소, 이산화탄소, 질소, 및 이들의 임의의 조합과 같은 생물학적 가스들을 혼합하기 위해 가스 혼합(gas mixing)(예: 유지보수 통로(116) 내의 가스 혼합기(gas mixer)로)을 구현할 수 있다. 혼합물은 환경 제어 어셈블리(208)를 통해 모듈형 저장 유닛(202)에 전달될 수 있다. 이러한 가스 혼합물들은 호기성(aerobic), 혐기성(anaerobic), 정상산소(normoxic), 저산소(hypoxic), 또는 다른 환경 조건들을 제공할 수 있다. 다른 실시예들에서, 생물학적 가스들은 원하는 환경 조건들을 만족시키기 위해 미리 혼합되고, 가압된 용기에 저장되고, 모듈형 저장 유닛(202)에 직접 주입될 수 있다.

위에서 언급한 바와 같이, 각 모듈형 저장 유닛(202)은, 저장 어셈블리(100)의 제어 유닛(102)이 각 모듈형 저장 유닛(202)의 다양한 동작들을 개별적으로 제어할 수 있도록, 모듈형 저장 유닛(202)의 구성요소들이 저장 어셈블리(100)의 제어 시스템(101)에 연결되도록 하는 전기 통신 하니스(201)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 하니스(201)는 각각의 모듈형 저장 유닛(202)의 제어 가능한 구성요소들에 대한 미니 컨트롤러(예: 미니 PC), 통신, 릴레이(relay), 및 입력/출력 하드웨어를 포함할 수 있다. 통신 하니스(201)를 통한 통신은 제어 유닛(102)이, 본 명세서에서 설명된, 인큐베이션 라이너(250)의 모든 환경 온도들, 가스 유속, 가스 압력들, 서랍 작동들, 및 생물학적 프린팅 플랫폼과 같은 외부 하드웨어와의 임의의 통신을 정밀하게 제어할 수 있도록 할 수 있다. 다양한 연결들은 저장 어셈블리(100)에 대한 연결을 허용하기 위해 인클로저 프레임(212)을 통해(예: 인클로저 프레임(212)의 바닥 또는 후방 벽(254)을 통해) 연장될 수 있다.

이제 구체적으로 도 9a 내지 도 9c를 참조하면, 관류를 위해 구성될 때, 모듈형 저장 유닛(202)은 관류 배지를 시료 홀더(10)로 전달하기 위한 하나 이상의 관류 작동 플랫폼들(perfusion actuation platforms)(280) 및 관류 펌프/밸브 어레이(perfusion pump/valve array)(286)를 추가로 포함할 수 있다. 실시예들은 관류 배지 저장소(perfusion media reservoir)(288)를 추가로 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서 펌프/밸브 어레이(286)는 시료 홀더(10)에 대한 관류 배지의 전달 및/또는 제거의 미세 조정된 제어를 위해 제어 유닛(102)에 피드백을 제공하는 센서들(예: 흐름 및/또는 압력 센서들)을 포함할 수 있다.

본 명세서에서 언급된 바와 같이, 시료 홀더들(10)은 웰-플레이트들, 페트리 접시들, 조직 배양 플라스크들, 시험관들 등을 포함하는, 그러나 이에 제한되지 않는, 그 안에 시료를 수용하도록 구성된 임의의 구조를 포함할 수 있다. 관류를 위해, 시료 홀더(10)는 시료 홀더(10) 내의 각 구획(또는 웰)에 유동적으로 배관된 유체 매니폴드 어셈블리(fluidic manifold assembly)(20)를 포함할 수 있다. 이러한 시료 홀더들은 그 전체가 본 명세서에 참조로 포함되고, "Well-Plate and Fluid Manifold Assemblies and Methods"라는 명칭으로, 2018년 9월 19일에 제출된, 미국 특허출원 제16/135,299호에 더 상세하게 설명되어 있다. 거기에 설명된 바와 같이, 유체 매니폴드 어셈블리(20)는 유체를 복수의 웰들(wells) 안팎으로 전달하기 위한 복수의 흐름 경로들(flow paths)을 제공할 수 있다. 유체 매니폴드 어셈블리(20)는 유체의 전달을 위한 주입구 포트(들)(inlet port(s))(22)(예: 고무 포트(들)) 및 웰 플레이트의 웰들로부터 유체의 제거를 위한 배출구 포트(들)(outlet port(s))(24)(예: 고무 포트(들))를 제공할 수 있다. 도 13b 및 도 13c를 참조하면, 유체 주입구 포트(들)(22)는 유체 매니폴드 어셈블리(20)의 일 측을 따라 위치할 수 있고, 배출구 포트(들)(24)는 유체 매니폴드 어셈블리(20)의 반대 측에 위치할 수 있다.

실시예들에서, 유체 주입구 포트들 및 배출구 포트들은 웰-플레이트의 웰들의 열들(rows)에 대응한다. 따라서, 웰들의 열 내의 각 웰은 거의 동일한 배지 피드(media feed), 유속(flow rate), 압력(pressure) 등을 수용할 수 있다. 예를 들어, 48개의 웰 플레이트는 6개의 웰들의 8개의 열들을 포함할 수 있다. 따라서, 개별 흐름 제어를 위해 8개의 개별적인 펌프들, 밸브들, 주입구들, 배출구들, 및 제어 채널들이 각 열을 통한 흐름의 독립적인 제어를 위해 제공될 수 있다. 그러나, 추가적인 실시예들에서, 시료 홀더(10) 내의 각 웰 또는 구획은 공급 및 폐기물에 대한 신중한 흐름 제어를 가질 수 있음에 유의한다. 예를 들어, 48개의 웰들이 있는 웰 플레이트에서, 48개의 펌프들, 밸브들, 주입구들, 배출구들, 및 제어 채널들은 각 웰로의 미디어 흐름의 독립적인 제어를 위해 제공될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 유체 매니폴드는 전체 웰-플레이트에 걸쳐 거의 동일한 매체 흐름을 제공하기 위해 하나의 주입구 포트 및 하나의 배출구 포트만을 포함할 수 있다.

관류를 위해, 시료 홀더(10)는 그 위에 위치한 유체 매니폴드 어셈블리(20)와 함께 서랍(231)의 시료 지지면(234) 상에 위치한다. 서랍 면판(232)에 결합되는 것(예: 볼트들(bolts), 핀들(pins), 또는 다른 파스닝(fastening) 수단들을 통해)은 관류 작동 플랫폼(280)일 수 있다. 관류 작동 플랫폼(280)은 시료 홀더(10)를 배지 저장소에 유체적으로(fluidically) 결합시키도록 구성된 임의의 장치일 수 있다. 예를 들어, 도 13b 및 도 13c는 관류 작동 플랫폼(280)을 도시한다. 관류 작동 플랫폼(280)은 유체 주입구 부분(fluid inlet portion)(281) 및 유체 배출구 부분(fluid outlet portion)(282)을 포함할 수 있다. 유체 주입구 부분(281)과 유체 배출구 부분(282)은 하나 이상의 액추에이터들(283)(예: 공압식, 기계식(예: 드라이브 스크류들, 벨트들, 기어들 등), 유압식, 또는 전기식(예: 솔레노이드들을 통한))을 통해 서로 결합될 수 있으며, 여기서 하나 이상의 액추에이터들(283)은 제어 유닛(102)에 의해 하나 이상의 액추에이터들(283)의 동작을 허용하도록 제어 유닛(102)에 작동 가능하게 결합될 수 있다.

유체 주입구 부분(281)은 유체 매니폴드 어셈블리(20)를 배지 저장소(288)에 유체적으로 결합시키기 위해 유체 매니폴드 어셈블리(20)의 주입구 포트(들)(22) 내에 수용되도록 구성된 하나 이상의 주입구 바늘들(inlet needles)(290)(예: 하이포-튜브들(hypo-tubes))을 정의할 수 있다. 유체 배출구 부분(282)은 유체 매니폴드 어셈블리의 배출구 포트(들)(24) 내에 수용되도록 구성된 하나 이상의 배출구 바늘들(outlet needles)(292)(예: 하이포-튜브들)을 정의할 수 있다. 유체 배출구 포트는 폐액을 수용하기 위한 용기(receptacle)에 유체 매니폴드 어셈블리를 유체적으로 결합시킬 수 있다. 유체 매니폴드 어셈블리(20)의 주입구 및 배출구 포트들(22, 24)의 개수에 따라, 관류 작동 플랫폼(280)은 특정 유체 매니폴드에 대응하는 수의 유체 주입구 바늘들(290) 및 유체 배출구 바늘들(292)을 포함하도록 상호교환 될 수 있다. 시료 홀더(10)와 유체 매니폴드 어셈블리(20)를 서랍(231)으로 운반하는 동안, 유체 주입구 부분(281) 및 유체 배출구 부분(282)은 시료 홀더(10)와 유체 매니폴드 어셈블리를 시료 지지면(234)에 배치할 수 있도록 도 13b에 도시된 바와 같이 개방 위치(open position)로 이동될 수 있다. 관류 작동 플랫폼(280)이 유체 누출의 어떠한 바인딩(binding) 또는 가능성도 방지하기 위해 유체 매니폴드 어셈블리(20)의 주입구/배출구 포트들(22, 24)과 반복적으로 인터페이스 할 수 있도록 서랍(231)은 시료 홀더(10)와 유체 매니폴드 어셈블리(20)를 폐쇄 상태(closed)로 정밀하게 배치할 수 있다. 일단 자리를 잡으면, 제어 유닛(102)은 유체 주입구 부분(281)의 복수의 바늘들(290)이 유체 매니폴드 어셈블리(20)의 주입구 포트들(22) 내에 수용되고 유체 배출구 부분(282)의 복수의 바늘들(292)이 유체 매니폴드 어셈블리(20)의 배출구 포트들(24)에 수용되도록, 도 13c에 도시된 바와 같이, 유체 주입구 부분(281) 및 유체 배출구 부분(282)이 폐쇄 위치로 이동할 수 있도록 하나 이상의 액추에이터들(283)을 제어할 수 있다.

유체 매니폴드 어셈블리(20) 시료 홀더(10)의 상부에 위치하는 반면, 다른 실시예들에서, 유체 매니폴드 어셈블리(20)는 시료 홀더(10)의 바닥면의 일부를 위해 시료 홀더와 통합될 수 있음에 유의한다.

다시 도 13a를 참조하면, 배지 저장소(288)는 각 모듈형 저장 유닛들(200)에 결합될 수 있다. 실시예들에서, 배지 저장소(288)는 배지(예: 살균 배양 배지(sterile culture media))와 함께 배지 저장소의 교체 및/또는 리필을 허용하기 위해 제거 가능할 수 있다. 일부 실시예들에서, 배지 저장소(288)는 병(bottle)(예: GL45 250-500mL 병(bottle)), 가방(bag), 주머니(bladder), 병(jar), 주사기(syringe), 피펫(pipette) 등일 수 있다. 배지 저장소(288)가 병(bottle)을 포함하는 실시예들에서, 병(bottle)은, 관류 작동 플랫폼(280)의 유체 주입구 부분(281)에 유체적으로 배관될 수 있는, 격막 바늘(septum needle)과 접촉하는 살균 격막 캡(sterilized septum cap)이 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 배지 온열기(media warmer)(285)는 시료 홀더(10) 내의 시료(들)에 도입되기 전에 배지를 따뜻하게 하기 위해 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 배지 저장소를 관류 작동 플랫폼(280)의 유체 주입구 부분(281)에 유체적으로 결합하는 튜브(tubing)(미도시)는 인큐베이션 라이너(250)의 가열이 시료(들)에 도입되기 전에 배지를 예열하도록 인큐베이션 라이너(250) 내부 또는 그에 근접하게 라우팅 될 수 있다. 유체는, 제어 유닛이 배지 펌프/밸브 어레이(286)의 다양한 펌프들 및/또는 밸브들을 독립적으로 작동시킬 수 있도록, 제어 유닛(102)에 작동 가능하게 결합된 배지 펌프/밸브 어레이(286)를 통해 배지 저장소(288)에서 시료 홀더(10)로 보내질 수 있다. 추가적으로 유체 매니폴드 어셈블리(20) 및 시료에 들어가기 전에 유체 파라미터들을 모니터링 하기 위해 흐름 및/또는 압력 계측기와 센서들이 유체 라인(들)(예: 튜브(tubing), 미도시)을 따라 구현될 수 있다. 펌프/밸브 어레이(286)가 인큐베이션 라이너(250)의 외부에 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 일부 실시예들에서, 펌프/밸브 어레이는 인큐베이션 라이너(250) 내부에 위치할 수 있음에 유의한다.

일부 실시예들에서, 배지 저장소(288)는 배지가 시료(들)에 운반될 때까지 배지를 저장소 내에 더 차가운 온도에서 보존하기 위해 시약 냉각기(reagent chiller)가 제공될 수 있다. 이것은 배지가 실온 또는 고온에서 보관될 때보다 더 긴 저장 수명을 가질 수 있게 한다.

일부 실시예들에서, 다양한 배양 배지들(culture medias), 첨가제들(additives), 혈청들(serums), 입자들(particles) 등을 혼합하기 위한 별도의 혼합 스테이션(mixing station)이 모듈형 저장 유닛(202)(예: 저장 어셈블리(100)의 일부로서)에 유체적으로 결합될 수 있다. 사용자 인터페이스 장치(104)를 이용하여, 사용자는, 예를 들어 특정 시료의 원하는 성장 요건들에 기초하여 고유한 배양 배지 혼합물(blend)을 만들기 위해, 이용 가능한 성분들을 계획에 따라서 함께 추가할 수 있다.

모듈형 저장 유닛(202)이 관류 응용들을 위해 조립되는 실시예들에서, 모듈형 저장 유닛은 더 적은 수의 서랍들을 가질 수 있음에 유의한다. 각 서랍에는 관류 작동 플랫폼(280)이 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1 서랍 및 제2 서랍을 갖는 유닛에서, 제1 관류 작동 플랫폼은 제1 서랍 내의 제1 시료 홀더를 유체 배지 저장소에 유체적으로 결합시키도록 제공될 수 있고, 제2 관류 작동 플랫폼은 제2 서랍 내의 제2 시료 홀더를 유체 배지 저장소에 유체적으로 결합시키도록 제공될 수 있다. 더 적은 수의 서랍들은 관류 작동 플랫폼(들)이 모듈형 저장 유닛(202) 내에 위치할 추가 공간을 제공할 수 있다. 더 큰 모듈형 저장 유닛들(200)은 더 많은 수의 서랍 및 관류 작동 플랫폼 어셈블리들을 포함하도록 구성됨에 유의한다. 다른 실시예들에서, 본 명세서에서 설명된 바와 같이 모듈형 저장 유닛들은 제어 유닛에 의해 개방 및 폐쇄 위치 사이에서 이동하도록 독립적으로 제어되는 적어도 2개의 서랍들을 포함한다.

본 명세서에서 설명된 모듈형 저장 유닛들(200)은 저장 어셈블리(100) 내에서 어레이로서 조립될 수 있음에 유의한다. 일부 실시예들에서, 모듈형 저장 유닛들(200)은, 예를 들어, 벤치탑(benchtop) 사용을 위해 저장 어셈블리(100)와 독립적으로 작동될 수 있다. 예를 들어, 도 14를 참조하면, 본 명세서에서 설명된 임의의 실시예들에 따른 모듈형 저장 유닛(202)이 도시되어 있다. 모듈형 제어 유닛(modular control unit)(500)은 소형 폼 팩터(form factor)에서 모듈형 저장 유닛(202)의 모든 기능의 작동을 허용하기 위해 전기 통신 하니스(201)에 결합될 수 있다. 모듈형 제어 유닛(500)은 모듈형 저장 유닛(200)에 전력을 제공하기 위한 외부 전원 공급 장치(power supply)를 포함할 수 있다. 예시된 실시예에서, 모듈형 제어 유닛(500)은 사용자가 모듈형 저장 유닛(200)의 작동을 위한 명령어들을 입력할 수 있도록 사용자 인터페이스 장치(502)(예: 디스플레이, 터치 스크린 등)를 포함한다. 따라서, 모듈형 저장 유닛(202)의 용도는 위에서 설명된 저장 어셈블리(100)의 응용에 제한되지 않는다.

일부 실시예들에서, 각 모듈형 저장 유닛(202)은, 제어 유닛이 특정 환경 제어 및 피드백을 위해 모듈형 저장 유닛을 인식하고 분류할 수 있도록, 저장 어셈블리(100)에 도킹될(docked) 때 제어 유닛(102)에 통신 가능하게 결합되는 고유의 식별 칩(identification chip)을 가질 수 있다.

각 모듈형 저장 유닛이 동일한 기계적 및 전기적 폼 팩터를 갖도록 설계함으로써, 모듈형 저장 유닛들은, 예를 들어, 다중-서랍(multi-drawer) 표준 높이(standard height) 웰-플레이트 구획, 다중-서랍 큰 높이(tall height) 웰-플레이트 구획, 다중-서랍 페트리 접시 구획, 다중-서랍 조직 배양 플라스크 구획, 미세유체(microfluidic) 관류 구획, 및 이들의 조합들과 같은, 그러나 이에 제한되지 않는, 다른 버전들(versions)/구성들(configurations)로 교체될 수 있음에 유의한다.

이제 본 명세서에서 설명된 실시예들은 모듈형 저장 유닛들의 어레이를 위한 저장 어셈블리들에 관한 것임을 이해해야 한다. 추가적으로 모듈형 저장 유닛들의 어레이는 그 안에 저장된 하나 이상의 시료들의 배양 및/또는 관류를 위해 구성될 수 있다. 사용자는 관류 또는 배양 환경들에 적용하기 위해 모듈형 저장 유닛의 기본 어셈블리를 조정할 수 있다. 저장 어셈블리는 모듈형 저장 유닛들의 어레이를 지지할 수 있는 프레임을 포함할 수 있다. 각각의 모듈형 저장 유닛들은 사용자에 의해 원하는 대로 배열 및 재배열 될 수 있다. 각각의 모듈형 저장 유닛들은, 각 모듈형 저장 유닛이 상이한 배양 또는 관류 환경을 갖도록, 각각의 모듈형 저장 유닛들에 대한 배양 또는 관류 환경의 중앙 집중식 제어 및 조정을 허용하기 위해 저장 어셈블리의 제어 시스템에 도킹 될 수 있다. 추가적으로, 저장 어셈블리는 사용자가 미리 설정된 워크플로우 패턴을 입력할 수 있는 자동화 로봇 워크플로우를 제공할 수 있고, 저장 어셈블리는 미리 설정된 워크플로우 패턴에 따라 복수의 모듈형 저장 유닛들 사이에서 시료들을 배열 및 재배열 할 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 저장 어셈블리는, 프린트 된 생물학적 샘플들이 생물학적 프린팅 플랫폼과 저장 어셈블리 사이에서 자동으로 운반될 수 있도록, 생물학적 프린팅 플랫폼에 통합될 수 있다. 예를 들어, 생물학적 프린팅 플랫폼은 생물학적 샘플(예: 3차원 프린트 된 세포 구조)을 시료 홀더(예: 웰-플레이트, 페트리 접시 등)에 프린트 할 수 있으며, 그런 다음 사용자가 프로그래밍 하거나 미리 설정한 지침들에 따라 시료 홀더를 보관할 수 있는 저장 어셈블리에 자동으로(예: 생물학적 프린팅 플랫폼의 로봇 암에 의해) 운반될 수 있다.

용어들 "실질적으로(substantially)" 및 "약(about)"은 임의의 정량적 비교, 값, 측정, 또는 다른 표현에 기인할 수 있는 내재된 불확실성의 정도를 나타내기 위해 본 명세서에서 사용될 수 있음에 유의한다. 이들 용어들은 또한 쟁점 주제의 기본 기능에 변화를 초래하지 않고 정량적 표현이 명시된 참조와 다를 수 있는 정도를 나타내기 위해 본 명세서에서 사용된다.

특정 실시예들이 본 명세서에서 예시되고 설명되었지만, 청구된 주제의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 다른 변경들 및 수정들이 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다. 더욱이, 청구된 주제의 다양한 측면들이 본 명세서에서 설명되었지만, 이러한 측면들은 조합하여 사용될 필요는 없다. 따라서, 첨부된 청구항들은 청구된 주제의 범위 내에 있는 그러한 모든 변경들 및 수정들을 포함하도록 의도된다.

Claims

하나 이상의 시료들(specimens)의 관류(perfusion)를 위한 저장 유닛(storage unit)으로서, 상기 저장 유닛은:
인클로저(enclosure);
상기 인클로저에 장착된 면판(faceplate) 및 하나 이상의 서랍들(drawers)을 포함하는 자동화 서랍 어셈블리(automated drawer assembly);
상기 하나 이상의 서랍들의 개폐를 제어하기 위해 상기 자동화 서랍 어셈블리에 통신 가능하게 결합된 제어 유닛(control unit); 및
상기 하나 이상의 서랍들 내에 위치한 하나 이상의 시료 홀더들(specimen holders)을 배지 저장소(media reservoir)에 유체적으로(fluidically) 결합시키도록 구성된 하나 이상의 관류 작동 플랫폼들(perfusion actuation platforms)을 포함하는, 저장 유닛.
제1항에 있어서,
상기 인클로저를 가열(heating) 및/또는 단열(insulating)시키도록 구성된 인큐베이션 라이너(incubation liner)를 더 포함하고,
상기 인큐베이션 라이너는 상기 제어 유닛에 통신 가능하게 결합되는, 저장 유닛.
제1항에 있어서,
상기 제어 유닛에 통신 가능하게 결합되고 습도, 온도, 생물학적 가스 농도, 관류 파라미터들, 또는 이들의 조합들을 제어하도록 구성된 환경 제어 어셈블리(environmental control assembly)를 더 포함하는, 저장 유닛.
제3항에 있어서,
상기 환경 제어 어셈블리는 건조한 이산화탄소를 가습(humidifying)하기 위한 버블러 시스템(bubbler system)을 포함하는, 저장 유닛.
제1항에 있어서,
상기 면판은 상기 인클로저에 자기적으로(magnetically) 결합되는, 저장 유닛.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 서랍들은 제1 서랍 및 제2 서랍을 포함하고,
상기 하나 이상의 관류 작동 플랫폼들은:
상기 제1 서랍 내에 위치한 제1 시료 홀더를 상기 배지 저장소에 유체적으로 결합시키도록 구성된 제1 관류 작동 플랫폼; 및
상기 제2 서랍 내에 위치한 제2 시료 홀더를 상기 배지 저장소에 유체적으로 결합시키도록 구성된 제2 관류 작동 플랫폼을 포함하는, 저장 유닛.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 관류 작동 플랫폼들의 관류 작동 플랫폼은:
시료 홀더의 유체 매니폴드 어셈블리(fluidic manifold assembly)로 유체를 전달하기 위한 유체 주입구 부분(fluid inlet portion);
상기 시료 홀더의 상기 유체 매니폴드 어셈블리로부터 폐액을 회수하기 위한 유체 배출구 부분(fluid outlet portion); 및
상기 유체 주입구 부분 및 상기 유체 배출구 부분에 결합되고 폐쇄 위치(closed position)와 개방 위치(open position) 사이에서 상기 유체 주입구 부분 및 상기 유체 배출구 부분을 이동시키도록 구성된 액추에이터(actuator)를 포함하는, 저장 유닛.
하나 이상의 시료들(specimens)의 배양(incubation) 및/또는 관류(perfusion)를 위한 모듈형 저장 유닛(modular storage unit)으로서, 상기 모듈형 저장 유닛은:
인클로저(enclosure);
상기 인클로저에 장착된 교체 가능한 면판(faceplate) - 상기 교체 가능한 면판은 서랍 포트들(drawer ports)의 개수를 정의함 - 및 상기 교체 가능한 면판의 서랍 포트들의 상기 개수에 대응하는 하나 이상의 서랍들(drawers)을 포함하는 자동화 서랍 어셈블리(automated drawer assembly);
상기 하나 이상의 서랍들의 개폐를 제어하기 위해 상기 자동화 서랍 어셈블리에 통신 가능하게 결합된 제어 유닛(control unit); 및
상기 제어 유닛에 통신 가능하게 결합되고 습도, 온도, 생물학적 가스 농도, 관류 파라미터들, 또는 이들의 조합들을 제어하도록 구성된 환경 제어 어셈블리(environmental control assembly)를 포함하는, 모듈형 저장 유닛.
제8항에 있어서,
상기 환경 제어 어셈블리는 상기 인클로저를 가열(heating) 및/또는 단열(insulating)시키도록 구성된 인큐베이션 라이너(incubation liner)를 포함하는, 모듈형 저장 유닛.
제9항에 있어서,
상기 인큐베이션 라이너는 유체 저장소(fluid reservoir)를 정의하고,
상기 인큐베이션 라이너는 상기 제어 유닛에 통신 가능하게 결합된 하나 이상의 유체 센서들(fluid sensors)을 포함하고,
상기 하나 이상의 유체 센서들은 상기 유체 저장소 내의 유체 레벨을 나타내는 유체 레벨 신호(fluid level signal)를 출력하는, 모듈형 저장 유닛.
제10항에 있어서,
상기 환경 제어 어셈블리는 건조한 이산화탄소를 가습(humidifying)하기 위한 버블러 시스템(bubbler system)을 포함하는, 모듈형 저장 유닛.
제8항에 있어서,
상기 교체 가능한 면판은 상기 인클로저에 자기적으로(magnetically) 결합되는, 모듈형 저장 유닛.
제8항에 있어서,
상기 하나 이상의 서랍들은 적어도 두 개의 서랍들을 포함하는, 모듈형 저장 유닛.
제8항에 있어서,
상기 제어 유닛에 통신 가능하게 결합되고, 상기 모듈형 저장 유닛의 동작을 제어하기 위한 사용자 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스 장치(user interface device)를 더 포함하는, 모듈형 저장 유닛.
복수의 시료들(specimens)을 저장하기 위한 저장 어셈블리(storage assembly)로서, 상기 저장 어셈블리는:
프레임(frame);
상기 프레임에 제거 가능하게 결합된 하나 이상의 시료들의 관류(perfusion) 및/또는 배양(incubation)을 위한 복수의 모듈형 저장 유닛들(modular storage units);
상기 복수의 모듈형 저장 유닛들 중 선택된 모듈형 저장 유닛으로부터 시료 홀더(specimen holder)를 회수하도록 구성된 샘플 운반 장치(sample transfer apparatus); 및
상기 샘플 운반 장치에 통신 가능하게 결합된 제어 유닛(control unit) - 상기 제어 유닛은 상기 샘플 운반 장치가 상기 복수의 모듈형 저장 유닛들의 모듈형 저장 유닛으로부터 시료를 회수하고 상기 시료를 전달 위치(delivery position)로 전달하게 하도록 구성됨 - 을 포함하는, 저장 어셈블리.
제15항에 있어서,
상기 프레임은 상기 복수의 모듈형 저장 유닛들 및 상기 샘플 운반이 위치하는 인클로저(enclosure)를 정의하는, 저장 어셈블리.
제15항에 있어서,
상기 복수의 모듈형 저장 유닛들은 복수의 행들(rows) 및 복수의 열들(columns)을 포함하는 어레이(array)로 배열되는, 저장 어셈블리.
제15항에 있어서,
상기 복수의 모듈형 저장 유닛들의 상기 모듈형 저장 유닛은:
인클로저(enclosure);
상기 제어 유닛에 통신 가능하게 연결된 자동화 서랍 어셈블리(automated drawer assembly) - 상기 자동화 서랍 어셈블리는 상기 인클로저에 장착된 면판(faceplate) 및 하나 이상의 서랍들(drawers)을 포함함 - 를 포함하는, 저장 어셈블리.
제15항에 있어서,
각각의 상기 복수의 모듈형 저장 유닛들은, 상기 제어 유닛에 통신 가능하게 결합되고 습도, 온도, 생물학적 가스 농도, 관류, 또는 이들의 조합들을 제어하도록 구성된 환경 제어 어셈블리(environmental control assembly)를 포함하는, 저장 어셈블리.
제15항에 있어서,
상기 샘플 운반 장치는
상기 시료 홀더를 잡고 놓도록(grip and release) 구성된 그립 장치(gripping device);
상기 시료 홀더를 회수하기 위한 폐쇄 위치(closed position)와 상기 시료 홀더를 놓기 위한 릴리즈 위치(released position) 사이에서 상기 그립 장치를 이동시키도록 구성된 2차원 갠트리(two dimensional gantry); 및
상기 그립 장치에 의해 그 위에 놓일 때 상기 시료 홀더를 상기 프레임의 외부 위치로 이동시키도록 구성된 컨베이어(conveyor)를 포함하는, 저장 어셈블리.