用于樣品處理的系統(tǒng)和裝置的制造方法
【專利說明】用于樣品處理的系統(tǒng)和裝置
[0001]本申請是在2014年I月9日作為PCT國際專利申請而申請的，且要求2013年I月11日申請的美國臨時(shí)專利申請?zhí)?1/751，508的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容特此以引用的方式整體并入本文中。
[0002]導(dǎo)言
[0003]自動(dòng)機(jī)器人處理在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中被廣泛利用以改進(jìn)準(zhǔn)確性和可靠性，以及改進(jìn)處理時(shí)間并釋放操作者資源以用于其它任務(wù)。實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人經(jīng)常用以用移液管或被配置用來分配和收集實(shí)際上任何量的液體的其它設(shè)備來分配多種液體。這些液體可沉積至若干樣品井和從若干樣品井汲取，該樣品井可含有細(xì)胞、組織、化學(xué)品、生物試劑、含有細(xì)胞或組織的載玻片，或被檢測的其它材料。液體可以是或可包含組織培養(yǎng)基、試劑、清洗流體、染料或其它化學(xué)品，其中任一個(gè)或全部可以一種方式或另一方式與井內(nèi)含有的樣品反應(yīng)。個(gè)別樣品可含有在微量滴定板的井內(nèi)，微量滴定板可在需要時(shí)由機(jī)器人設(shè)備輸送。微量滴定板通常包含6個(gè)、12個(gè)、24個(gè)、96個(gè)、384個(gè)或更多井。
[0004]概述
[0005]在一方面，技術(shù)涉及一種用于通過機(jī)器人平臺(tái)處理樣品的系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有:托盤，其界定:井，其界定排水管，其中井具有底表面；以及進(jìn)入口，其與排水管流體連通；插入件，其適于收納在井中，其中插入件包含底壁和側(cè)壁，其中底壁和側(cè)壁中的至少一個(gè)界定多個(gè)開口，使得當(dāng)插入件插入至井中時(shí)插入件的內(nèi)部與井流體連通。在一實(shí)施方案中，井界定連接排水管與進(jìn)入口的通道，其中通道從排水管至進(jìn)入口向下傾斜。在另一實(shí)施方案中，底表面界定排水管。在又一實(shí)施方案中，底表面具有高點(diǎn)和低點(diǎn)，且其中排水管位于靠近低點(diǎn)處。在再一實(shí)施方案中，低點(diǎn)位于靠近底表面的中心處。
[0006]在以上方面的另一實(shí)施方案中，低點(diǎn)位于靠近底表面的外邊緣處。在一實(shí)施方案中，井具有外壁，且其中外壁至少部分界定排水管。在另一實(shí)施方案中，底表面界定通道的頂表面。在又一實(shí)施方案中，底表面至少部分界定通道的邊緣。在再一實(shí)施方案中，托盤界定槽，其中槽提供井與進(jìn)入口之間的流體連通。
[0007]在以上方面的另一實(shí)施方案中，槽被配置用來收納閘門。在一實(shí)施方案中，井包含外壁，且其中當(dāng)插入至井中時(shí)，籃形成與外壁的過盈配合。在另一實(shí)施方案中，外壁和籃中的至少一個(gè)包含墊片，其中墊片形成過盈配合。在又一實(shí)施方案中，托盤進(jìn)一步具有夾具或閂鎖中的至少一個(gè)以用于將籃緊固在井內(nèi)。在再一實(shí)施方案中，底壁和側(cè)壁兩者界定多個(gè)開口。
[0008]在以上方面的另一實(shí)施方案中，井具有外壁，其中外壁界定圓形形狀、四邊形形狀、橢圓形形狀和三角形形狀中的至少一個(gè)。在一實(shí)施方案中，籃的側(cè)壁界定與外壁形狀互補(bǔ)的形狀。在另一實(shí)施方案中，托盤界定多個(gè)井且其中進(jìn)入口與多個(gè)井中的至少兩個(gè)流體連通。在又一實(shí)施方案中，多個(gè)開口中的至少一個(gè)具有銳角。在再一實(shí)施方案中，多個(gè)開口中的至少一個(gè)界定相對于側(cè)壁的角度。
[0009]在另一方面，技術(shù)涉及用于通過機(jī)器人平臺(tái)處理樣品的托盤，托盤具有:井，其界定具有至少一個(gè)外壁和底表面的幾何形狀；進(jìn)入口，其與井是分立的且流體連通；以及籃，其被配置用來配合在井內(nèi)，其中籃界定至少一個(gè)側(cè)壁和底壁，且其中側(cè)壁和底壁中的至少一個(gè)界定多個(gè)開口。在一實(shí)施方案中，井界定排水管，排水管由外壁和底表面中的至少一個(gè)界定。在另一實(shí)施方案中，底表面是大體上凸起的和大體上凹入的中的至少一個(gè)。在又一實(shí)施方案中，底表面朝外壁傾斜。在再一實(shí)施方案中，托盤進(jìn)一步包含將井連接至進(jìn)入口的通道，其中通道位于底表面下方。
[0010]在以上方面的另一實(shí)施方案中，底表面至少部分界定通道。在一實(shí)施方案中，托包含多個(gè)井且進(jìn)入口與多個(gè)井中的至少兩個(gè)流體連通。
[0011]附圖簡述
[0012]附圖中展示了目前優(yōu)選的實(shí)施方案，然而應(yīng)理解，技術(shù)不限于所展示的精確布置和工具。
[0013]圖1A至3A是托盤的俯視透視圖。
[0014]圖3B是圖3B的托盤中的井的部分側(cè)視截面圖。
[0015]圖4是托盤的透視截面圖。
[0016]圖5是另一托盤的俯視透視圖。
[0017]圖6是另一托盤的透視截面圖。
[0018]圖7是另一托盤的透視截面圖。
[0019]圖8A和8B分別是樣品籃的透視圖和透視截面圖。
[0020]圖9A和9B是樣品藍(lán)的透視圖。
[0021]圖10描繪使用托盤和籃系統(tǒng)以用于樣品的機(jī)器人處理的一種方法。
[0022]圖11描繪用于處理載玻片的托盤的俯視透視圖。
[0023]詳細(xì)描述
[0024]圖1A和IB各自描繪用于生物樣品處理的六井托盤。在圖1A中，托盤100界定六個(gè)井102，其各自具有外壁104和底表面106。外壁104還可在井102的上邊緣處界定邊108。邊108按需要或要求可以是光滑的、楔形的或螺紋的以容納特定的配套籃(下文描述各種類型的籃)。底表面106界定排水管110，其位于底表面106中心且由底表面106界定。通道112將排水管110連接至進(jìn)入口 114。進(jìn)入口 114被設(shè)置大小和配置以便收納移液管。一般來說，進(jìn)入口 114的底表面位于排水管110的底表面下方，因而允許通道112中的任何流體朝著進(jìn)入口 114被動(dòng)地排放。底表面106在轉(zhuǎn)角116處與外壁106相交。底表面106從轉(zhuǎn)角116至排水管110向下傾斜。因此，位于井102中的流體從底表面106的高點(diǎn)(在此狀況下，轉(zhuǎn)角116)排放至底表面106的低點(diǎn)(在此情況下，排水管110)，接著沿著通道112的斜坡向下至進(jìn)入口 114。在此托盤100中，井102和進(jìn)入口 114經(jīng)由槽118連接，槽118貫穿井102的外壁104。此槽118的優(yōu)點(diǎn)包含井102與進(jìn)入口 114之間的流動(dòng)速率增大(舉例來說，當(dāng)將移液管插入至進(jìn)入口 114中以將流體遞送至井102或從井102抽回流體時(shí))。
[0025]圖1B描繪托盤100的另一實(shí)施方案。在此圖中，除非另外指出，否則具有與圖1A中識別的元件類似的參考數(shù)字的元件大體上與那些先前識別的元件相同。應(yīng)注意，在圖1B的實(shí)施方案中，通道112沿著與外壁104大體上垂直的初始定向布設(shè)。一旦靠近外壁104，通道112轉(zhuǎn)動(dòng)約90度，接著繼續(xù)至進(jìn)入口 114。如同先前實(shí)施方案一樣，底表面106是凸起的，而通道112從排水管110至進(jìn)入口 114向下傾斜。如從比較圖1A和IB的實(shí)施方案可見，通道112的布設(shè)從排水管110至進(jìn)入口 114可在任何定向上。
[0026]圖2A和2B描繪用于生物液體處理的十二井托盤200的兩個(gè)實(shí)施方案。被識別為具有與圖1A的實(shí)施方案的元件類似的參考數(shù)字的元件大體上與那些先前識別的元件相同。在此實(shí)施方案中，值得注意進(jìn)入口 214的對準(zhǔn)。進(jìn)入口 114按兩列CjP C2，以及沿著六行&至R6對準(zhǔn)。使得進(jìn)入口 214對準(zhǔn)的托盤200的配置允許有效地使用多移液管儀器來將流體引入至井202和將流體從井202抽回。另外，圖2A的托盤200包含標(biāo)記220，其可用以通過識別井的相關(guān)聯(lián)的行和列來識別特定井。
[0027]圖2B描繪具有井202的托盤200，井202具有排水管210和通道212。圖1A至2A的先前實(shí)施方案描繪了直徑比進(jìn)入口 114小的排水管110。然而，在圖2B的實(shí)施方案中，排水管210具有比進(jìn)入口直徑04大的排水管直徑Dd。此較大排水管直徑Dd允許通過排水管214的較高流體流速。此較大排水管幫助減少過程期間的流體擾動(dòng)，以及填充時(shí)間和排水時(shí)間。其還在弓I入流體時(shí)減少籃浮動(dòng)。
[0028]圖3A和3B描繪用于生物液體處理的托盤300。被識別為具有與圖1A的實(shí)施方案的元件類似的參考數(shù)字的元件大體上與那些先前識別的元件相同。托盤300與先前描述的托盤之間的值得注意的差異在于進(jìn)入口 314與井302是分立的。此處，井302的外壁304是完整的。因而，不管流體引入至進(jìn)入口 314或從進(jìn)入口 314抽回的速率如何，所有流體將經(jīng)由通道312進(jìn)入井302 (在先前描繪的實(shí)施方案中，非常高的流動(dòng)速率可使流體流動(dòng)通過上文描繪的槽)。如圖3B中所描繪，通道312從排水管310至進(jìn)入口 314向下傾斜。在某些實(shí)施方案中，傾斜可在約2度至約5度之間。此幫助促進(jìn)井302的排水，就像井302的凸起的底表面306 —樣。另外，進(jìn)入口 314的底部部分322比通道312低，這幫助確保所有流體可從井中汲取出(而無任何顯著量保留在例如通道312中)。井302中的一個(gè)或多個(gè)可與可將籃緊固于井302內(nèi)中的一個(gè)或多個(gè)夾具、閂鎖或其它鎖定元件324相關(guān)聯(lián)。
[0029]圖4描繪托盤