WO2002088754A1 - Einrichtung zur durchführung von testserien - Google Patents

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WO2002088754A1
WO2002088754A1 PCT/CH2002/000217 CH0200217W WO02088754A1 WO 2002088754 A1 WO2002088754 A1 WO 2002088754A1 CH 0200217 W CH0200217 W CH 0200217W WO 02088754 A1 WO02088754 A1 WO 02088754A1
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WO
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arrangement
test plates
grid
test
cavity
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PCT/CH2002/000217
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Inventor
Ernst BÜRGISSER
Original Assignee
Epr Labautomation Ag
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    • G01N35/1074—Multiple transfer devices arranged in a two-dimensional array

Definitions

  • the invention is in the field of analysis and relates to a device according to the preamble of the independent claim.
  • the device is used to carry out test series, that is to say to carry out at least partially parallel large numbers of the same chemical / physical or biological reactions and / or measurements for analytical purposes with small to very small sample quantities.
  • micro test plates with a grid-like arrangement of cavities for receiving the samples and preferably fully automatically operated multiple instruments are usually used, the multiple instruments having a plurality of individual instruments, the arrangement of which is matched to the cavity pattern of the test plates.
  • multiple instruments are rows or two-dimensional arrays of pipettes which can be moved relative to a plate to be treated.
  • WO-99/36787 Discovery Technologies
  • a system is known with which stacks of test plates are moved along predetermined paths from treatment station to treatment station in order to be treated in the treatment stations one after the other.
  • the treatment stations are equipped, for example, for handling liquids with the pipette arrangements already mentioned, or they are incubators or measuring devices.
  • the device can not only be used for carrying out test reactions in the cavities of the plates and for analytical measurements on the reaction mixtures, but also for providing the test plates, for example by adding an aliquot of a test substance to each cavity of the plate, which aliquots of correspondingly larger ones Test substance quantities can be taken from library plates with the same format.
  • the mostly used test plates with cavities and the mostly used treatment stations for the treatment of such plates are designed according to the standards of the Society for Biomolecular Screening (SBS). According to these standards, the panels have a size of 12.7mm x 85.5mm and a thickness of 14.35mm.
  • the shape of the cavities can vary depending on the application.
  • the multiple instruments provided for the treatment of the plates have instrument arrangements in which the distances between adjacent instruments correspond to the above-mentioned, standardized grid dimension.
  • instrument arrangements for instruments that have an arrangement according to the middle or the narrowest grid (grid spacing of 4.5 or 2.25 mm) for reasons of space or for other reasons, instrument arrangements are used that are matched to a coarser grid (eg grid dimension 9 mm). With such an instrument arrangement, only a subset of the cavities (every fourth or sixteenth cavity) of a test plate with a finer cavity grid can be treated in a single operation.
  • the instrument arrangement is used four or sixteen times, with either the instrument arrangement or the plate being shifted between the inserts in such a way that a further one of the nested sub-groups of cavities is treated in each insert.
  • the object of the invention is now to create a device for carrying out test series, which device counteracts the increase in the effect of the error, which is inherent in the above-described development according to the prior art, and which nevertheless uses systems according to the prior art is at least partially compatible.
  • the device according to the invention comprises a plurality of test plates, each of which can hold a large number of samples, at least one instrument arrangement with which a large number of samples can be treated in parallel, and at least one positioning means with the aid of which test plates and instrument arrangement for treatment can be positioned relative to each other.
  • the test plates, instrument arrangement and positioning means are coordinated with one another with regard to position coordinates and grid.
  • the instrument arrangement of the device according to the invention has a grid-like instrument arrangement, that is to say a predefined, regular arrangement of individual instruments and a predefined first grid dimension, and all test plates have a cavity grid geometrically corresponding to the instrument grid with the first grid dimension or with second grid dimensions correspond to a simple fraction of the first grid dimension.
  • the instrument arrangement of the device according to the invention has a first size.
  • a first part of the test plates has a cavity arrangement with the same first size and further test plates have second sizes that correspond to an integral multiple of the first size.
  • the positioning means is equipped for displacement steps between the instrument arrangement and the test plate to be treated, which displacement steps are as large as the dimensions of the instrument arrangement.
  • the positioning means is additionally equipped in a manner known per se for grid-compensating displacement steps, each of which corresponds to a fraction of the grid size and for the treatment of nested subsets of cavities serve.
  • An exemplary embodiment of the device according to the invention has test plates which comply with the applicable SBS standards, and an instrument arrangement and test plates whose instrument or cavity grid has a size which corresponds to a simple fraction, for example a quarter of the grid size according to SBS standards, which are half the length and half the width of the standard grid.
  • the last-mentioned test plates (“quarter plates”) have four times fewer cavities than the standardized test plates with the same grid size.
  • a pipette arrangement of this embodiment of the device according to the invention has 24 pipettes (4x6) with a grid dimension of 9 mm.
  • the positioning means of this embodiment is equipped for a format-compensating shift step by the length and width of the instrument grid and for grid-compensating steps by 4.5 and 2.25 mm.
  • a further, exemplary embodiment of the device according to the invention has, in addition to test plates according to SBS standards and, if appropriate, in addition to the "quarter plates” described above, also "quarter quarter plates", which have a cavity arrangement of a quarter the length and width of the have standardized cavity arrangement.
  • the instrument arrangement has an instrument grid with a quarter the length and a quarter the width of the standard grid, and the positioning means is equipped for three format-compensating displacement steps by the length and the width of the instrument arrangement.
  • the device according to the invention has a plurality of instrument arrangements, some of which are not adapted to the smallest test plates but, for example, to the largest test plates of the device, all test plates must be designed without edge areas around the cavity arrangement. In this case, it is also possible to design only the largest of the test plates with complete edge areas running around all edges, while the smaller plates are designed only with edge parts, such that they positioned next to one another result in an uninterrupted cavity arrangement which corresponds to the cavity arrangement of the corresponds to the largest plates.
  • the operation of a device according to the invention does not differ in principle from the operation of a corresponding, known device, for example in accordance with valid SBS standards.
  • the sample densities and therefore also the sample sizes and sample quantities are the same and the steps to be carried out are also the same.
  • FIG. 1 shows an exemplary instrument arrangement and two different test plates of a device according to the invention
  • FIG. 2 shows three examples of test plates of a device according to the invention
  • Figure 3 exemplary edge areas of test plates for the inventive device.
  • FIG. 1 shows in a very schematic manner a pipette arrangement 1 and two different test plates 2 and 3 of a device according to the invention.
  • the pipettes 4 of the pipette arrangement 1 and the cavities 5 of the two test plates 2 and 3 are all arranged in a grid with the same grid geometry and the same grid dimension, the grid geometry relating to the mutual arrangement of the pipettes and cavities and the grid dimension relating to the distances between - lo ⁇
  • the larger test plate 1 which is, for example, a test plate in accordance with SBS standards, is twice as long and twice as wide as the smaller test plate 3, that is to say it has a grid with four times the area and four times more cavities.
  • the pipette arrangement has a grid that has the same size as the grid of the smaller test plate 3.
  • the pipette arrangement 1 has a grid dimension that is twice as large as the grid dimension of the cavity arrangement of the larger and / or the smaller test plates 2 and 3, grid-compensating displacements are also necessary in each position I, II, III and IV of the pipette arrangement which are indicated in the figure by the further arrow group E and which are superimposed on the format-compensating displacements A, B, C and D for treatment of the larger test plate 2.
  • the shift sequence is then, for example, as follows: four raster-compensating shifts E, one format-compensating shift A, four raster-compensating shifts E, one format-compensating shift B and so on.
  • FIG. 2 shows exemplary test plates 10, 11 and 12 of a device according to the invention. It is a largest test plate 10 according to SBS standards with 8x12 cavities and a pitch of 9mm, a middle test plate 11 ("quarter plate") with a quarter of the cavity arrangement according to SBS standards, that is again with 8x12 cavities and with a pitch of 4.5 mm and a smallest test plate 12 ("quarter-quarter plate”) with a sixteenth of the cavity arrangement in accordance with SBS standards, again 8x12 cavities, and a pitch of 2.25 mm.
  • the instrument arrangement must have 2 ⁇ 3 instruments with a pitch of 9 mm.
  • For the treatment of the largest test plate 10 only format-compensating displacements between the test plate and instrument arrangement are necessary and for the treatment of the smallest test plate 12, only grid-compensating displacements, while for the treatment of the middle test plate 11, format-compensating and raster compensations compensating shifts are necessary.
  • FIG. 2 shows that smaller test plates than the “quarter-quarter plates” are also conceivable, the size of the instrument arrangements always having to be adapted to the smallest plates of a device.
  • FIG. 3 also shows a test plate 13 with a quarter of a cavity arrangement in accordance with SBS standards.
  • This plate 13 or four coordinated plates of this type can also be treated with an instrument arrangement according to SBS standards if they are arranged next to one another accordingly.
  • the figure also shows sections through exemplary edge regions and cavities 5 of the test plate 13 bordering edge regions. These edge regions are formed along two abutting edges of the test plate according to SBS standards (reference numeral 14), along the other two edges there is no edge region, that the plates can be pushed together and the cavity grid continues unchanged from one plate to the other.

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Abstract

Die Einrichtung weist eine Mehrzahl von Testplatten (2, 3) mit einem Raster von Kavitäten (5) zur Aufnahme je einer Probe, mindestens eine Instrumentenanordnung (1) von Instrumenten (4) zur parallelen Behandlung der Proben und mindestens ein Positionierungsmittel zur relativen Positionierung von Testplatten (2, 3) und Instrumentenanordnung (1) für die Behandlung der Proben mit den Instrumenten (4) auf. Die Testplatten (2, 3) und die Instrumentenanordnung (1) sind bezüglich Rastergeometrie und Rastermass aufeinander abgestimmt. Die Instrumentenanordnung hat eine erste Grösse und eine erste Gruppe von Testplatten (3) haben eine Kavitätenanordnung mit derselben ersten Grösse. Weitere Gruppen von Testplatten (2) haben Kavitätenanordnungen mit zweiten Grössen, wobei die zweiten Grössen ganzzahlige Vielfache der ersten Grösse sind. Das Positionierungsmittel ist für Format-kompensierende Verschiebungsschritte (A, B, C, D) zwischen Instrumentenanordnung (1) und zu behandelnder Testplatte (2, 3) ausgerüstet, welche Verschiebungsschritte im wesentlichen gleich gross sind wie Abmessungen der Instrumentenanordung. Die Einrichtung kann also mit verschieden grossen Testplatten betrieben werden.

Description

EINRICHTUNG ZUR DURCHFUHRUNG VON TESTSERIEN
Die Erfindung liegt auf dem Gebiete der Analytik und betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs. Die Einrichtung dient zur Durchführung von Testserien, das heisst zur mindestens teilweise parallelen Durchführung von grossen Zahlen gleicher chemisch/physikalischer oder biologischer Reaktionen und/oder Messungen zu analytischen Zwecken mit kleinen bis sehr kleinen Probemengen.
Insbesondere in der Biotechnologie ist es üblich, grosse Zahlen von gleichen derartigen Tests durchzuführen, beispielsweise parallele DNA-Sequenz-Analysen oder „Screening" von Substanzbibliotheken zum Auffinden von Substanzen mit einer spe- zifischen Bioaktivität.
Für derartige Testserien werden üblicherweise sogenannte Mikrotestplatten mit einer rasterartigen Anordnung von Kavitäten zur Aufnahme der Proben und vorzugsweise vollautomatisch betriebene Mehrfachinstrumente verwendet, wobei die Mehrfachinstrumente eine Mehrzahl von Einzelinstrumenten aufweist, deren Anordnung auf das Kavitätenmuster der Testplatten abgestimmt ist. Beispiele derartiger Mehrfachinstrumente sind Reihen oder zweidimensionale Arrays von Pipetten, die relativ zu einer zu behandelnden Platte bewegbar sind. Aus der Publikation WO-99/36787 (Discovery Technologies) ist beispielsweise eine Anlage bekannt, mit der Stapel von Testplatten entlang vorgegebener Wege von Behandlungsstation zu Behandlungsstation verschoben werden, um in den Behandlungsstationen nacheinander behandelt zu werden. Die Behandlungsstationen sind dabei beispielsweise für die Handhabung von Flüssigkeiten mit den bereits genannten Pipettenanordnungen ausgerüstet oder es sind Inkubatoren oder Messgeräte. Die Einrichtung ist dabei nicht nur einsetzbar für die Durchführung von Testreaktionen in den Kavitäten der Platten und für analytische Messungen an den Reaktionsgemischen sondern auch zur Bereitstellung der Testplatten beispielsweise durch Zufügen je eines Aliquots einer Testsubstanz in jede Kavität der Platte, welche Aliquote von mit entsprechend grösseren Testsubstanz-Mengen beschickten Bibliotheksplatten mit demselben Format entnommen werden.
Die meist verwendeten Testplatten mit Kavitäten und die meist verwendeten Behandlungsstationen zur Behandlung derartiger Platten sind nach den Normen der So- ciety for Biomolecular Screening (SBS) ausgestaltet. Gemäss diesen Normen haben die Platten eine Grosse von 12,7mm x 85,5mm und eine Dicke von 14,35mm. Die Platten weisen auf ihrer oberen Fläche einen Randbereich und einen zentralen Bereich mit einer rasterartigen Anordnung von Kavitäten auf, wobei 8x12=96 oder neuer 16x24=384 oder ganz neu 32x48=1536 Kavitäten vorgesehen sein können und das entsprechende Rastermass (Abstand der Mittelpunkte benachbarter Kavitäten) 9mm, 4,5mm bzw. 2,25mm betragen. Die Form der Kavitäten kann je nach Anwendung variieren.
Die für die Behandlung der Platten vorgesehenen Mehrfachinstrumente (z.B. in Reihen oder in zweidimensionalen Arrays angeordnete Pipetten für die Zugabe oder Entnahme von Flüssigkeiten zu oder aus den Kavitäten) weisen Instrumentenanordnungen auf, in denen die Abstände zwischen benachbarten Instrumenten dem oben genannten, genormten Rastermass entsprechen. Für Instrumente, die eine Anordnung nach dem mittleren oder dem engsten Raster (Rastermass von 4,5 oder 2,25 mm) aus Platzgründen oder aus anderen Gründen nicht erlauben, werden Instrumentenanordnungen verwendet, die auf einen gröberen Raster (z.B. Rastermass 9 mm) abgestimmt sind. Mit einer derartigen Instrumentenanordnung kann in einem einzigen Einsatz nur eine Untergruppe der Kavitäten (jede vierte oder sechzehnte Kavität) einer Testplatte mit feinerem Kavitätenraster behandelt werden. Für die Behandlung aller Kavitäten einer derartigen Platte wird die Instrumentenanordnung vier bzw. sechzehn Mal eingesetzt, wobei zwischen den Einsätzen entweder die Instrumentenanordnung oder die Platte derart verschoben wird, dass in jedem Einsatz eine weitere der ineinandergeschachtelten Untergruppen von Kavitäten behandelt wird.
In der genannten Art ist es beispielsweise üblich, mit einem für die Behandlung von 96 Kavitäten auf einer Normplatte ausgerüsteten Pipettenanordnung Platten mit 384 Kavitäten zu behandeln, indem die Pipetten viermal eingesetzt werden und die behandelte Platte oder die Pipettenanordnung nach jedem Einsatz um 4,5mm (in x- und in y-Richtung) verschoben wird. Auch eine Platte mit 1536 Kavitäten kann derart behandelt werden, wobei die Pipettenanordnung sechzehn mal eingesetzt wird und nach jedem Einsatz um 2,25mm verschoben wird.
Die genannte Normierung dient nicht nur dazu, verschiedenen Handhabungsgeräte und Testplatten einfach zu einem System zusammenfassen zu können, sondern sie macht es gleichzeitig auch möglich, bei der vorliegenden Entwicklung zu höheren Probendichten auf den Platten in einfacher Weise Systeme zu schaffen, in denen Geräte und Platten verschiedener Generationen miteinander kooperieren können. Dadurch hilft die Normierung Entwicklungssprünge zu vermeiden sowie Investitionen zu verkleinern und über grössere Zeiträume zu verteilen. Aus der Publikation US-5770860 ist als weitere Entwicklung auch ein Verfahren bekannt geworden, mit dem ausgehend von den genannten, genormten Mikrotestplatten mit Kavitäten Testplatten für massenspektrometrische Untersuchungen hergestellt werden. Diese Testplatten haben die gleich Grosse wie die weiter oben beschriebe- nen Mikrotestplatten aber sie haben keine Kavitäten. Da die für die assenspektro- metrischen Untersuchungen notwendigen Probenmengen sehr klein sind, genügt für eine Untersuchung ein Tröpfchen, in dem die zu untersuchenden Substanzen gelöst sind und das auf der Testplatte positioniert und getrocknet wird. In der genannten Publikation wird nun vorgeschlagen, für die Beschickung der Testplatten mit den Probetröpfchen in der bereits oben für Kavitätenplatten genannten Weise vorzugehen, das heisst mit einer entsprechenden Anordnung von beispielsweise 384 passiven Entnahmemitteln Tröpfchen aus den 384 Kavitäten solcher Platten zu entnehmen und auf der Testplatte zu positionieren, dann die Testplatte um beispielsweise 400 μm zu verschieben und den Vorgang mit folgenden Kavitätenplatten 121 Mal (11 x 11) zu repetieren. Die fertige Testplatte weist dann pro Fläche, die auf der Kavitätenplatte von einer einzigen Kavität belegt ist, 121 Proben auf, das heisst insgesamt 46'464 Proben. Gemäss der genannten Publikation soll es möglich sein, auf einer solchen Testplatte bis zu 86'400 (384x15x15) Proben zu plazieren. Dies entspricht einem Rastermass von 300μm und verlangt eine Positionierungsgenauigkeit im Bereiche von wenigen μm.
Die beiden oben genannten Beispiele zeigen die Richtung der vorliegenden Entwicklung deutlich auf. Diese Entwicklung führt in Verbindung mit immer empfindlicheren, analytischen Messmethoden, die an immer kleineren Probenmengen durchführbar sind, zu immer mehr Proben auf einem Probenträger und zu immer höherer Parallelität. Dadurch können insbesondere Material und sequentiell durchgeführte Handhabungsschritte (z.B. Plattenwechsel in Behandlungsstationen) eingespart werden. Im Moment scheinen dieser Entwicklung Grenzen gesetzt zu sein durch die Zeit, die notwendig ist, um Platten mit derart grossen Probenzahlen herzustellen oder in seriellen Messverfahren zu analysieren, welche Zeit für empfindliche Probesubstanzen zu lange werden kann. Derartige Grenzen können aber gegen noch grössere Probenzahlen verschoben werden, wenn es möglich wird, für die ganze Probenvorbereitung schon ähnlich hohe Probenzahlen parallel zu behandeln und wenn für die Analysen Parallelverfahren zur Verfügung gestellt werden können. Für optische Analysen stehen für derartige Parallelmessungen mit den CCD- Sensoren bereits Mittel zur Verfügung.
Ein bis anhin wenig beachteter, die oben genannte Entwicklung potentiell begrenzender Faktor ist die sich mit der erhöhten Parallelität vergrössernde Wirkung von Fehlern. Die hochautomatisierten Verfahren insbesondere für parallele Vorbereitung von grossen Probenzahlen sind üblicherweise derart ausgerüstet, dass beim Auftreten einer fehlerhaften Probe auf einer Testplatte das Verfahren oder mindestens alle parallel durchgeführten Schritte davon (insbesondere das Zugeben und Entnehmen von Flüssigkeiten) nicht für eine fehlerhafte Probe allein repetiert werden kann, sondern nur für die ganze, die fehlerhafte Probe aufweisende Platte. Dies bedeutet nicht nur, dass bei erhöhter Probenzahl pro Platte für jede fehlerhafte Probe das Verfahren für mehr Proben repetiert werden muss, sondern es bedeutet auch, dass bei erhöhter Probenzahl pro Platte bei gleicher Fehleranfälligkeit die Wahrscheinlichkeit, dass eine Platte eine fehlerhafte Probe enthält, grösser wird. Je grösser also die Probenzahl pro Platte wird, desto grösser wird bei theoretisch gleich hohem Fehleraufkommen der durch Fehler bedingte Mehraufwand an maschineller Leistung und an Probesubstanzen. Dies führt insbesondere dann zu einem untragbaren Zustand, wenn die Proben schwierig und nur in kleinen Mengen herstellbare Substanzen aus Substanzbibliotheken enthalten.
Es ist zu erwarten, dass die genannte, erhöhte Fehlerauswirkung die Entwicklung zu Platten mit immer mehr Proben kleinerer Probenmengen dann effektiv begrenzt, wenn die kleinere Menge an Probesubstanz, die für einen Test notwendig ist, wett- gemacht wird oder sogar übertroffen wird durch einen Mehrverbrauch an Probesubstanz, der aus fehlerbedingten Repetitionen resultiert.
Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, eine Einrichtung zur Durchführung von Testserien zu schafften, welche Einrichtung der Vergrösserung der Fehlerauswir- kung, die der oben beschriebenen Entwicklung gemäss dem Stande der Technik inhärent ist, entgegenwirkt und die trotzdem mit Systemen gemäss dem Stande der Technik mindestens beschränkt kompatibel ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Einrichtung, wie sie in den Patentansprüchen definiert ist.
Die erfindungsgemässe Einrichtung umfasst wie bekannte derartige Einrichtungen eine Mehrzahl von Testplatten, die je eine Vielzahl von Proben aufnehmen können, mindestens eine Instrumentenanordnung, mit der eine Vielzahl von Proben parallel behandelbar ist, sowie mindestens ein Positionierungsmittel, mit dessen Hilfe Testplatten und Instrumentenanordnung für die Behandlung relativ zueinander positio- nierbar sind. Dabei sind Testplatten, Instrumentenanordnung und Positionierungsmittel bezüglich Positionskoordinaten und Raster aufeinander abgestimmt. Die Instrumentenanordnung der erfindungsgemässen Einrichtung weist eine rasterartige Instrumentenanordnung, das heisst eine vorgegebene, regelmässige Anordnung von Einzelinstrumenten und einem vorgegebenen ersten Rastermass auf und alle Test- platten weisen einen dem Instrumentenraster geometrisch entsprechenden Kavitäten- raster auf mit dem ersten Rastermass oder mit zweiten Rastermassen, die einem einfachen Bruchteil des ersten Rastermasses entsprechen. Die Instrumentenanordnung der erfindungsgemässen Einrichtung weist eine erste Grosse auf. Ein erster Teil der Testplatten weist eine Kavitätenanordnung mit derselben ersten Grosse auf und weitere Testplatten weisen zweite Grossen auf, die einem ganzzahligen Vielfachen der ersten Grosse entsprechen. Das Positionierungsmittel ist für Verschiebungsschritte zwischen Instrumentenanordnung und zu behandelnder Testplatte ausgerüstet, welche Verschiebungsschritte so gross sind wie die Abmessungen der Instrumentenanordnung. Durch diese Format-kompensierenden Verschiebungsschritte wird es möglich, nebeneinanderliegende Untergruppen von Kavitäten auf Testplatten mit zweiten Grossen zu behandeln.
Wenn Testplatten vorgesehen sind, deren Kavitätenraster enger ist als der Raster der Instrumentenanordnung, ist das Positionierungsmittel zusätzlich in an sich bekannter Art und Weise für Raster-kompensierende Verschiebungsschritte ausgerüstet, die je einem Bruchteil des Rastermasses entsprechen und die für die Behandlung von ineinandergeschachtelten Untergruppen von Kavitäten dienen.
Mit Hilfe der Format-kompensierenden Verschiebungsschritte werden also nacheinander nebeneinander liegende Untergruppen der Kavitäten einer Testplatte behandelt, während die Raster-kompensierenden Verschiebungsschritte eine aufeinanderfolgende Behandlung von ineinandergeschachtelten Untergruppen von Kavitäten erlauben.
Eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung weist Testplatten auf, die den gültigen SBS-Normen entsprechen, sowie eine Instrumentenanordnung und Testplatten, deren Instrumenten- bzw. Kavitätenraster eine Grosse haben, die einem einfachen Bruchteil, beispielsweise einem Viertel der Rastergrösse gemäss SBS-Normen entspricht, die also die halbe Länge und die halbe Breite der Norm-Raster haben. Die letztgenannten Testplatten („Viertel-Platten") weisen bei gleichem Rastermass vier mal weniger Kavitäten auf als die genormten Testplatten. Eine Pipettenanordnung dieser Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung weist bei einem Rastermass von 9mm 24 Pipetten (4x6) auf. Das Positionierungsmittel dieser Ausführungsform ist ausgerüstet für je einen Formatkompensierenden Verschiebungs schritt um die Länge und um die Breite des Instru- mentenrasters und für Raster-kompensierende Schritte um 4,5 und 2,25 mm.
Eine weitere, beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung weist zusätzlich zu Testplatten gemäss SBS-Normen und gegebenenfalls zusätzlich zu den oben beschriebenen „Viertel-Platten" auch „Viertel-Viertel-Platten" auf, die eine Kavitätenanordnung von einem Viertel der Länge und der Breite der genormten Kavitätenanordnung haben. Die Instrumentenanordnung hat in diesem Falle ein Instrumentenraster mit einem Viertel der Länge und einem Viertel der Breite des Norm-Rasters und das Positionierungsmittel ist ausgerüstet für je drei Formatkompensierende Verschiebungsschritte um die Länge und die Breite der Instrumentenanordnung.
In derselben Art sind auch „Viertel- Viertel- Viertel-Platten etc. und entsprechende Instrumentenanordnungen denkbar.
Wenn die erfindungsgemässe Einrichtung eine Mehrzahl von Instrumentenanordnungen aufweist, von denen ein Teil nicht an die kleinsten Testplatten sondern zum Beispiel an die grössten Testplatten der Einrichtung angepasst sind, sind alle Test- platten ohne Randbereiche um die Kavitätenanordnung auszugestalten. Es ist für diesen Fall auch möglich, nur die grössten der Testplatten mit vollständigen, um alle Kanten laufenden Randbereichen auszugestalten, während die kleineren Platten nur mit Randteilen ausgestaltet sind, derart, dass sie nebeneinander positioniert eine un- terbruchsloses Kavitätenanordnung ergeben, die der Kavitätenanordnung der gröss- ten Platten entspricht. Der Betrieb einer erfindungsgemässen Einrichtung unterscheidet sich nicht prinzipiell vom Betrieb einer entsprechenden, bekannten Einrichtung beispielsweise gemäss gültiger SBS-Normen. Die Probendichten und deshalb auch die Probengrössen und Probenmengen sind gleich und die durchzuführenden Schritte sind ebenfalls gleich. Vorteile ergeben sich wie bereits erwähnt beim Auftreten von fehlerhaften Proben, die zu Plattenrepetitionen führen, in welchen Plattenrepetitionen bei der Verwendung der kleineren Platten verglichen mit dem Stande der Technik nur ein Bruchteil (beispielsweise ein Viertel oder ein Sechzehntel) an Proben nochmals vorbereitet und gegebenenfalls nochmals analysiert werden muss. Die Instrumentenanordnungen sind kleiner und dadurch günstiger (z.B. CCD-Sensoren) und können eher mit Einwegteilen ausgerüstet werden.
Die erfindungsgemässe Einrichtung wird anhand der folgenden Figuren mehr im Detail beschrieben. Dabei zeigen:
Figur 1 eine beispielhafte Instrumentenanordnung und zwei verschiedene Test- platten einer erfindungsgemässen Einrichtung;
Figur 2 drei Beispiele von Testplatten einer erfindungsgemässen Einrichtung;
Figur 3 beispielhafte Randbereiche von Testplatten für die erfindungsgemässe Einrichtung.
Figur 1 zeigt in einer sehr schematischen Art und Weise eine Pipettenanordnung 1 und zwei verschiedene Testplatten 2 und 3 einer erfindungsgemässen Einrichtung. Die Pipetten 4 der Pipettenanordnung 1 und die Kavitäten 5 der beiden Testplatten 2 und 3 sind alle in einem Raster mit derselben Rastergeometrie und demselben Rastermass angeordnet, wobei sich die Rastergeometrie auf die gegenseitige Anordnung der Pipetten und Kavitäten bezieht und das Rastermass auf die Abstände zwi- - lo ¬
schen den Mittellinien der Pipetten und Kavitäten. Die grössere Testplatte 1, die beispielsweise eine Testplatte gemäss SBS-Normen ist, ist doppelt so lang und doppelt so breit wie die kleinere Testplatte 3, weist also einen Raster mit viermal grösserer Fläche und mit vier mal mehr Kavitäten auf. Die Pipettenanordnung weist einen Ra- ster auf, der dieselbe Grosse hat wie der Raster der kleineren Testplatte 3.
Zur Behandlung der kleineren Testplatte 3 mit der Pipettenanordnung 1 werden diese wie dargestellt positioniert und wird die Pipettenanordnung 1 auf die Testplatte 3 abgesenkt. Nach der Behandlung wird die Pipettenanordnung 1 angehoben und eine weitere Testplatte gleichen Formats wird positioniert, wie dies auch gemäss dem Stande der Technik durchgeführt wird.
Zur Behandlung der grösseren Testplatte 2 mit der Pipettenanordnung 1 werden diese wie dargestellt positioniert und wird die Pipettenanordnung 1 auf die Testplatte 2 abgesenkt, so dass die Kavitäten des hinteren linken Viertels der Kavitätenanordnung behandelt werden (Position I des Pipettenanordnung). Dann wird die Pipettenanord- nung 1 angehoben und die relative Position von Pipettenanordnung 1 und Testplatte 2 gemäss Pfeil A (Format-kompensierende Verschiebung) verschoben, so dass beim nächsten Absenken das hintere, rechte Viertel der Kavitätenanordnung behandelt werden kann (Position II der Pipettenanordnung). Durch weitere, entsprechende Verschiebungen gemäss Pfeilen B und C werden auch das vordere rechte und das vorde- re linke Viertel der Kavitätenanordnung behandelbar (Positionen III und IV der Pipettenanordnung) und durch eine Verschiebung gemäss Pfeil D wird für die Behandlung einer nächsten gleichen Testplatte wieder der Anfangszustand erstellt (Position I der Pipettenanordnung). Dabei ist offensichtlich die Reihenfolge der Formatkompensierenden Verschiebungs schritte nicht relevant. Wenn die Pipettenanordnung 1 ein Rastermass aufweist, das doppelt so gross ist wie das Rastermass der Kavitätenanordnung der grösseren und/oder der kleineren Testplatte 2 und 3 sind in jeder Position I, II, III und IV der Pipettenanordnung auch Ra- ster-kompensierende Verschiebungen notwendig, die in der Figur mit der weiteren Pfeilgruppe E angedeutet sind und die für eine Behandlung der grösseren Testplatte 2 den Format-kompensierenden Verschiebungen A, B, C und D überlagert sind. Die Verschiebungssequenz ist dann beispielsweise wie folgt: vier Raster-kompensierende Verschiebungen E, eine Format-kompensierende Verschiebung A, vier Rasterkompensierende Verschiebungen E, eine Format-kompensierende Verschiebung B und so weiter.
Figur 2 zeigt beispielhafte Testplatten 10, 11 und 12 einer erfindungsgemässen Einrichtung. Es handelt sich dabei um eine grösste Testplatte 10 gemäss SBS-Normen mit 8x12 Kavitäten und einem Rastermass von 9mm, um eine mittlere Testplatte 11 („Viertel-Platte") mit einem Viertel der Kavitätenanordnung gemäss SBS-Normen, also mit wiederum 8x12 Kavitäten und mit einem Rastermass von 4,5mm sowie eine kleinste Testplatte 12 („Viertel- Viertel-Platte") mit einem Sechzehntel der Kavitätenanordnung gemäss SBS-Normen, also wiederum 8x12 Kavitäten, und einem Rastermass von 2,25mm.
Damit alle drei in der Figur 2 dargestellten Testplatten 10, 11 und 12 mit Hilfe der- selben Instrumentenanordnung behandelbar sind, muss die Instrumentenanordnung 2x3 Instrumente mit einem Rastermass von 9mm aufweisen. Für die Behandlung der grössten Testplatte 10 sind nur Format-kompensierende Verschiebungen zwischen Testplatte und Instrumentenanordnung notwendig und für die Behandlung der kleinsten Testplatte 12 nur Raster-kompensierende Verschiebungen, während für die Be- handlung der mittleren Testplatte 11 einander überlagerte Format-kompensierende und Raster-kompensierende Verschiebungen notwendig sind. Aus der Figur 2 ist auch ersichtlich, dass auch kleinere Testplatten als die „Viertel- Viertel-Platten" denkbar sind, wobei die Instrumentenanordnungen in ihrer Grosse immer an die kleinsten Platten einer Einrichtung anzupassen sind.
Figur 3 zeigt noch eine Testplatte 13 mit einem Viertel einer Kavitätenanordnung gemäss SBS-Normen. Diese Platte 13 bzw. vier aufeinander abgestimmte, solche Platten sind auch mit einer Instrumentenanordnung gemäss SBS-Normen behandelbar, wenn sie entsprechend nebeneinander angeordnet sind. Die Figur zeigt auch Schnitte durch beispielhafte Randbereiche und an Randbereiche grenzende Kavitäten 5 der Testplatte 13. Diese Randbereiche sind entlang von zwei aneinander stossenden Kanten der Testplatte gemäss SBS-Normen (Bezugszeichen 14) ausgebildet, entlang der zwei anderen Kanten fehlt jeglicher Randbereich, derart, dass die Platten aneinander geschoben werden können und der Kavitätenraster sich unverändert von der einen Platte auf die andere fortsetzt.

Claims

PATENTANSPRUCHE
1. Einrichtung zur Durchführung von Testserien mit einer Mehrzahl von Testplatten (2, 3, 10, 11, 12, 13) mit einer rasterartigen Anordnung von Kavitäten (5) zur Aufnahme je einer Probe, mit mindestens einer rasterartigen Anordnung (1) von Instrumenten (4) zur parallelen Behandlung von Proben und mit mindestens einem Positionierungsmittel zur relativen Positionierung von Testplatten (2, 3, 10, 11, 12, 13) und Instrumentenanordnung (1) für die Behandlung der Proben einer Testplatte (2, 3, 10, 11, 12, 13) mit den Instrumenten (4), wobei die Testplatten (2, 3, 10, 11, 12, 13) und die mindestens eine Instrumenten- anordnung (1) bezüglich Rastergeometrie und Rastermass aufeinander abgestimmt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Instrumentenanordnung eine erste Grosse hat, eine erste Gruppe von Testplatten (3, 12) eine Kavitätenanordnung mit derselben ersten Grosse aufweist und weitere Gruppen von Testplatten (2, 10, 11) Kavitätenanordnungen mit zweiten Grö- ssen aufweisen, wobei die zweiten Grossen ganzzahlige Vielfache der ersten
Grosse sind, und dass das mindestens eine Positionierungsmittel für Formatkompensierende Verschiebungsschritte (A, B, C, D) zwischen Instrumentenanordnung (1) und zu behandelnder Testplatte (2, 3, 10, 11, 12, 13) ausgerüstet ist, welche Verschiebungsschritte im wesentlichen gleich gross sind wie Ab- messungen der Instrumentenanordnung.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Instrumentenanordnung (1) ein erstes Rastermass und die Kavitätenanordnungen von mindestens einem Teil der Testplatten (2,
3, 10, 11, 12, 13) ein zweites Rastermass aufweisen, wobei das erste Rastermass ein ganzzahliges Vielfaches des zweiten Rastermasses ist, und dass das mindestens eine Positionierungsmittel (1) nicht nur für die Format-kompensierenden Verschiebungsschritte (A, B, C, D) sondern auch für Raster-kompensierende Verschiebungsschritte (E) ausgerüstet ist, welche Raster-kompensierenden Verschiebungsschritte (E) gleich gross sind wie das zweite Rastermass.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die grössten Testplatten (2, 10) der weiteren Gruppen von Testplatten gemäss SBS-Normen ausgestaltet sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Testplatten (3, 11) der ersten Gruppe eine Kavitätenanordnung aufweisen, die die halbe Länge und die halbe Breite der Kavitätenanordnung von Testplatten (1, 10) gemäss SBS-Normen hat, und dass das mindestens eine Positionierungsmittel
(1) für je einen Format-kompensierenden Verschiebungsschritt (A, B, C, D) um diese halbe Länge und um diese halbe Breite ausgerüstet ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Testplatten (12) der ersten Gruppe von Testplatten eine Kavitätenanordnung aufweisen, die einen Viertel der Länge und einen Viertel der Breite der Kavitätenanordnung von Testplatten gemäss SBS-Normen hat, und dass das Positionierungsmittel für je drei Format-kompensierende Verschiebungsschritte um diese Viertellänge und um diese Viertelbreite ausgerüstet ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastermass der Instrumentenanordnung 9mm beträgt und das Rastermass der Kavitätenanordnungen der Testplatten 9mm, 4,5mm oder 2,25mm betragen.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastermass der Instrumentenanordnung 4,5mm beträgt und das Rastermass der Kavitätenanordnungen der Testplatten 4,5mm oder 2,25mm betragen.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich mindestens eine weitere Instrumentenanordnung (1) aufweist, die gleich gross ist wie die Kavitätenanordnung der Testplatten (2, 10, 11) einer der weiteren Gruppen von Testplatten, und dass die Testplatten (3, 12) der ersten Gruppe derart ausgestaltet sind, dass sie nebeneinander positioniert eine unterbruchslose Kavitätenanordnung bilden.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Instrumentenanordnung ein Array von Pipettiermitteln ist.
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