JP2017015714A - サンプリングプローブ、システム、装置、および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】サンプリングプローブ、システム、装置、および方法の提供。
【解決手段】サンプリングシステムはハウジング１９０２を含む。ホール効果センサ１９０４がハウジングにマウントされる。サンプルと接触するように構成されたプローブ１９０８は、ハウジングへ挿入される。プローブは、伸長部と、プローブの伸長部上に挿入された復元バネ１９０６とを含む。復元バネは、弛緩位置にプローブを戻すのに十分な復元力を提供する。ホール効果センサは、伸長位置内のプローブの復元バネの接近によって発生された電界強度を感知するように構成される。
【選択図】図１９Ａ

Description

関連出願に対する相互参照
本出願は、２０１１年９月、３月３日に出願された米国特許仮出願第６１／４４９，０２５号および２０１１年５月２６日に出願された米国特許仮出願第６１／４９０，４５１号の優先権の利益を主張し、その双方はそれらの全体の参照によって本明細書に援用される。本出願は、２０１１年３月３日に出願された米国意匠特許出願第２９／３８６，７０８号に関連する。

本出願は、概して、高スループットのフローサイトメトリーのための、および／またはバッチ中のサンプルの処理のためのサンプリングプローブ、システム、装置、および方法に関する。

サンプルプローブを利用するシステムおよび装置は、例えば、学術的および産業的な調査、バイオプロダクション、および医薬品工業を含む多くの分野で使用される。概して、これらの分野では、多くのサンプルを迅速かつ効率的に処理する必要がある。

しかしながら、従来、複数サンプルを処理する場合でさえ、サンプルプローブは、サンプル毎に個別の操作や取り扱いを必要とした。その上、拡張したサンプルを引き出すプローブは、しばしばこのようなプローブの破損のリスクを増加させた。

例えば、フローサイトメトリー、遺伝子配列決定、創薬、およびプロテオミクスなどの分野で、サンプルプローブシステムの改良が望まれる。

本明細書に記載の実施形態によれば、前述のニーズを解決するのを支援するプローブ、システム、装置、および方法が提供される。

本教示の例示的な実施形態によれば、両方の計器の休止時間を引き下げ、かつプローブの位置決め精度および耐久性を高めることにより、コストを引き下げ、時間節約を高めることができる備えつけの障害物検出機構をもつサンプルプローブが提供される。

本教示の例示的な実施形態によれば、衝突の場合にプローブに対する損傷を最小化し、かつ３次元空間内のプローブの位置を較正する、位置フィードバックをもつコンプライアントサンプルプローブが提供される。

本教示の例示的な実施形態によれば、別の物体と接して押し下げられた後、通常状態にプローブを押し出す力を提供する対向磁石と、プローブがその弛緩位置から押し下げられるにつれて、磁石が近くに互いに押し出されるときに、磁界の変化を検出するホール効果センサとをもつ磁石ベースのプローブが提供される。

本教示の例示的な実施形態によれば、取り付け具と、前記取り付け具から伸長する伸長部と、前記伸長部上に挿入された少なくとも１つの磁石を含む復元バネとを含むサンプリングプローブが提供される。

本明細書に記載の多様な実施形態によれば、復元バネは、例えば、単一の磁石、３つの磁石、または金属スプリングを含んでもよい。本明細書に記載の多様な実施形態による復元バネが、プローブを弛緩位置に戻すための十分な復元力を提供することができる、あらゆる物体またはアセンブリであってもよいことを認識すべきである。

本教示の例示的な実施形態によれば、ハウジングと、ハウジング上に取り付けたホール効果センサと、ハウジングに挿入されたサンプリングプローブであって、伸長部と伸長部上に挿入された複数の磁石を含むサンプリングプローブとを含むサンプリングシステムが提供される。

本教示の例示的な実施形態によれば、複数のサンプルを含むように構成されたサンプルプレートを受け入れるように構成されたトレーを含むサンプリング区画と、サンプルプレートからサンプルを取得するように構成されたプローブであって、取り付け具と、取り付け具から伸長する伸長部と、伸長部上に挿入された複数の磁石を含む復元バネとを含むプローブとを含むプレートサンプリング装置が提供される。

本教示の例示的な実施形態によれば、流動流体内のサンプルを音響的に集束するように構成されたフローサイトメータと、フローサイトメータと流体連通するプレートサンプラーを含み、プレートサンプラーは、複数のサンプルを含むように構成されたサンプルプレートを受け入れるように構成されたトレーを含むサンプリング区画と、サンプルプレートからサンプルを取得するように構成されたプローブであって、取り付け具と、取り付け具から伸長する伸長部と、伸長部上に挿入された複数の磁石を含む復元バネとを含むプローブとを含む高スループットのサイトメトリーシステムが提供される。

本教示の例示的な実施形態によれば、プレートサンプラー内の１つ以上のサンプルを含むサンプルプレートをサンプリングするステップと、取り付け具と、取り付け具から伸長する伸長部と、伸長部上に挿入された少なくとも２つの対向磁石を含む復元バネとを含むプローブを、サンプルプレートに向かって移動させるステップと、ホール効果センサを用いて、伸長位置内の対向磁石によって生成された電界強度を検知するステップと、ホール効果センサを用いて、対向磁石によって生成された電界強度の増大量を検知するステップと、サンプルプレートに向かうプローブの動作を止めるステップと、取り付け具と、取り付け具から伸長する伸長部と、伸長部上に挿入された複数の磁石を含む復元バネとを含むプローブを用いて、サンプルプレート内の１つ以上のサンプルからサンプルを取得するステップとを含むサンプルを取得する方法が提供される。

本教示の例示的な実施形態によれば、プレートサンプラー内の１つ以上のサンプルを含むサンプルプレートをサンプリングするステップと、取り付け具と、取り付け具から伸長する伸長部と、復元バネと、磁石とを含むプローブをサンプルプレートに向かって移動させるステップと、ホール効果センサを用いて伸長位置内の磁石の接近によって発生された電界強度を検知するステップと、ホール効果センサを用いて磁石の接近によって発生された電界強度の増大量を検出するステップと、サンプルプレートに向かうプローブの動作を止めるステップと、プローブアセンブリを用いて、サンプルプレート内の１つ以上のサンプルからサンプルを取得するステップとを含むサンプルを取得する方法が提供される。

本教示の例示的な実施形態によれば、取り付け具を準備するステップと、取り付け具から伸長する伸長部を取り付け具上に組み立てるステップと、伸長部上に複数の希土類磁石を含む復元バネを挿入するステップとを含むサンプリングプローブを製作する方法が提供される。

本教示の例示的な実施形態によれば、サンプルプローブと、複数のサンプルを含むように構成されたサンプルプレートを受け入れるように構成されたトレーとを含む装填区画と、１つ以上の流体容器を受け入れるように構成された流体区画と、装填区画へのアクセスを可能にするように構成された第１のアクセスドアと、流体区画へのアクセスを可能にするように構成された第２のアクセスドアとを含むプレートサンプラー装置が提供される。

本教示の別の例示的な実施形態によれば、流動流体内のサンプルを音響的に集束するように構成されたフローサイトメータと、フローサイトメータと流体連通するプレートサンプラーとを含む高スループットのサイトメトリーシステムが提供される。

本教示の例示的な実施形態によれば、フローサイトメータと、フローサイトメータと流体連通するプレートサンプラーを含み、プレートサンプラーは、サンプルプローブと複数のサンプルを含むように構成されたサンプルプレートを受け入れるように構成されたトレーと、１つ以上の流体容器を受け入れるように構成された流体区画と、装填区画へのアクセスを可能にするように構成された第１のアクセスドアと、流体区画へのアクセスを可能にするように構成された第２のアクセスドアとを含む高スループットのサイトメトリーシステムが提供される。

本教示の例示的な実施形態によれば、フローサイトメータと、フローサイトメータと流体連通するプレートサンプラーであって、プレートサンプラーの上からトレー上にサンプルプレートを装填できるように、プレートサンプラーの最上面に向かってトレーを移動させるように構成された作動機構を含むプレートサンプラーとを含む高スループットのサイトメトリーシステムが提供される。

前述の概説および以下の詳細な説明は、例示的であって、本教示の範囲を何ら限定するものではない。本明細書において論じられる実施形態の特徴の多様な組合せを含む、本明細書において具体的に論じられた他の実施形態あるいは実施形態の変形を、以下の詳細な説明から実現してもよいし、または本教示の実施によって習得してもよい。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
取り付け具と、
前記取り付け具から伸長する伸長部と、
前記伸長部上に挿入された少なくとも１つの磁石を含む復元バネと
を備えるサンプリングプローブ。
（項目２）
前記取り付け具は、外側に歯状をもつ表面を有する実質的に筒状部を含む項目１に記載のサンプリングプローブ。
（項目３）
前記伸長部は、内部通路を含む項目１に記載のサンプリングプローブ。
（項目４）
前記復元バネは、少なくとも３つの磁石を含む項目１に記載のサンプリングプローブ。
（項目５）
前記復元バネは、第１の方向に沿って配向された極性を有する少なくとも２つの磁石と、前記第１の方向の反対の方向に沿って配向された極性を有する少なくとも１つの付加的な磁石とを含む項目４に記載のサンプリングプローブ。
（項目６）
少なくとも３つの前記磁石のうちの少なくとも１つは、希土類磁石である項目４に記載のサンプリングプローブ。
（項目７）
前記少なくとも３つの磁石の各々は、希土類磁石である項目４に記載のサンプリングプローブ。
（項目８）
前記サンプリングプローブは、光センサを備えない項目１に記載のサンプリングプローブ。
（項目９）
前記サンプリングプローブは、非磁性金属スプリングを備えない項目１に記載のサンプリングプローブ。
（項目１０）
前記サンプリングプローブは、歪みゲージを備えない項目１に記載のサンプリングプローブ。
（項目１１）
前記サンプリングプローブは、電気コンタクトを備えない項目１に記載のサンプリングプローブ。
（項目１２）
前記ホール効果センサおよび前記少なくとも３つの磁石の特性は、前記復元バネが障害物の検知を可能にし、かつ前記サンプリングプローブの先端を破損せずに止める復元力を提供することを可能にするように選択される項目４に記載のサンプリングプローブ。
（項目１３）
ハウジングと、
前記ハウジング上に取り付けたホール効果センサと、
前記ハウジングに挿入されたサンプリングプローブであって、伸長部と前記伸長部上に挿入された少なくとも１つの磁石を含むサンプリングプローブと
を備えるサンプリングシステム。
（項目１４）
前記ハウジングは、非鉄金属のハウジングとアルマイトハウジングとのうちの１つから選ばれる項目１３に記載のサンプリングシステム。
（項目１５）
前記サンプリングプローブは、外側に歯状をもつ表面を有する実質的に筒状部を含む取り付け具をさらに含む項目１３に記載のサンプリングシステム。
（項目１６）
前記伸長部は、内部通路を含む項目１３に記載のサンプリングシステム。
（項目１７）
前記少なくとも１つの磁石は、少なくとも３つの磁石を含む項目１３に記載のサンプリングシステム。
（項目１８）
前記少なくとも１つの磁石は、第１の方向に沿って配向された極性を有する少なくとも２つの磁石と、前記第１の方向の反対の方向に沿って配向された極性を有する少なくとも１つの付加的な磁石とを含む項目１７に記載のサンプリングシステム。
（項目１９）
前記少なくとも３つの磁石の各々は、希土類磁石である項目１７に記載のサンプリングシステム。
（項目２０）
前記サンプリングプローブは、光センサを備えない項目１３に記載のサンプリングシステム。
（項目２１）
前記サンプリングプローブは、非磁性金属スプリングを備えない項目１３に記載のサンプリングシステム。
（項目２２）
前記サンプリングプローブは、歪みゲージを備えない項目１３に記載のサンプリングシステム。
（項目２３）
前記サンプリングプローブの軸の較正を通じてサンプリングプローブのドリフト補償を可能にするように構成されたアナログセンサをさらに備える項目１３に記載のサンプリングシステム。
（項目２４）
約２．５ｍｍ〜約４．５ｍｍの間のストロークを用いて前記サンプリングプローブの動作を制御するように構成されたコントローラをさらに備え、前記ストロークは、検知用として約０．７５ｍｍ〜約１．２５ｍｍの間、および停止用として約０．７５ｍｍ〜約１．２５ｍｍの間を含む項目１３に記載のサンプリングシステム。
（項目２５）
前記ストロークは、動作雑音用として約０．７５ｍｍ〜約１．２５ｍｍの間をさらに含む項目２４に記載のサンプリングシステム。
（項目２６）
前記ストロークは、オーバーストローク用として約０．２５ｍｍ〜約０．７５ｍｍの間をさらに含む項目２４に記載のサンプリングシステム。
（項目２７）
複数のサンプルを含むように構成されたサンプルプレートを受け入れるように構成されたトレーを含むサンプリング区画と、
前記サンプルプレートからサンプルを取得するように構成されたプローブであって、取り付け具と、前記取り付け具から伸長する伸長部と、前記伸長部上に挿入された複数の磁石を含む復元バネとを含むプローブと
を備えるプレートサンプリング装置。
（項目２８）
ホール効果センサをさらに備える項目２７に記載のプレートサンプリング装置。
（項目２９）
流動流体内のサンプルを音響的に集束するように構成されたフローサイトメータと、
前記フローサイトメータと流体連通するプレートサンプラーであって、
複数のサンプルを含むように構成されたサンプルプレートを受け入れるように構成されたトレーを含むサンプリング区画と、
前記サンプルプレートからサンプルを取得するように構成されたプローブであって、取り付け具と、前記取り付け具から伸長する伸長部と、前記伸長部上に挿入された複数の磁石を含む復元バネとを含むプローブと
を含むプレートサンプラーと
を備える高スループットのサイトメトリーシステム。
（項目３０）
前記プレートサンプラーは、ホール効果センサをさらに含む項目２９に記載の高スループットのサイトメトリーシステム。
（項目３１）
プレートサンプラー内の１つ以上のサンプルを含むサンプルプレートをサンプリングするステップと、
取り付け具と、前記取り付け具から伸長する伸長部と、前記伸長部上に挿入された少なくとも２つの対向磁石を含む復元バネとを含むプローブを、前記サンプルプレートに向かって移動させるステップと、
ホール効果センサを用いて、前記伸長位置内の前記対向磁石によって発生された電界強度を検知するステップと、
前記ホール効果センサを用いて、前記対向磁石によって発生された前記電界強度の増大量を検知するステップと、
前記サンプルプレートに向かう前記プローブの動作を止めるステップと、
取り付け具と、前記取り付け具から伸長する伸長部と、前記伸長部上に挿入された複数の磁石を含む復元バネとを含むプローブを用いて、前記サンプルプレート内の前記１つ以上のサンプルからサンプルを取得するステップと
を含むサンプルを取得する方法。
（項目３２）
約２．５ｍｍ〜約４．５ｍｍの間のストロークを用いて前記プローブの動作を制御するステップをさらに含み、前記ストロークは、検知用として約０．７５ｍｍ〜約１．２５ｍｍの間、停止用として約０．７５ｍｍ〜約１．２５ｍｍの間、動作雑音用として約０．７５ｍｍ〜約１．２５ｍｍの間、およびオーバーストローク用として約０．２５ｍｍ〜約０．７５ｍｍの間を含む項目３１に記載の方法。
（項目３３）
前記ホール効果センサを用いて前記対向磁石によって発生された前記電界強度の増大量の検出に際して、前記プローブを磁気的に退縮させるステップをさらに含む項目３１に記載の方法。
（項目３４）
前記ホール効果センサを用いて前記対向磁石によって発生された前記電界強度の増大量の検出に際して、次元的較正信号を生成し、３つの操作上の軸に沿ってプローブ位置を較正するステップをさらに含む項目３１に記載の方法。
（項目３５）
取り付け具を準備するステップと、
前記取り付け具から伸長する伸長部を前記取り付け具上に組み立てるステップと、
前記伸長部上に複数の希土類磁石を含む復元バネを挿入するステップと
を含むサンプリングプローブを製作する方法。
（項目３６）
サンプルプローブと、複数のサンプルを含むように構成されたサンプルプレートを受け入れるように構成されたトレーとを含む装填区画と、
１つ以上の流体容器を受け入れるように構成された流体区画と、
前記装填区画へのアクセスを可能にするように構成された第１のアクセスドアと、
前記流体区画へのアクセスを可能にするように構成された第２のアクセスドアと
を備えるプレートサンプラー装置。
（項目３７）
前記装填区画は、前記トレーを移動させるように構成された作動機構をさらに含む項目３６に記載の装置。
（項目３８）
前記作動機構は、前記第１のアクセスドアが開かれるとき、前記装置のユーザーまたはロボット機構によって、前記サンプルプレートを前記装置の側面から前記トレー上に装填できるように、前記装填区画内にある第１の位置と少なくとも部分的に前記装填区画外に位置する第２の位置との間の重力方向に実質的に垂直な方向に沿って、前記トレーを動かすように構成される項目３７に記載の装置。
（項目３９）
前記作動機構は、前記第１のアクセスドアが開かれるとき、前記装置のユーザーまたはロボット機構によって、前記サンプルプレートを前記装置の上から前記トレー上に装填できるように、前記装填区画内にある第１の位置と少なくとも部分的に前記装填区画外に位置する第２の位置との間の重力方向に実質的に平行な方向に沿って、前記トレーを動かすように構成される項目３７に記載の装置。
（項目４０）
前記第１のアクセスドアの１つ以上の側部は、前記第２の位置内の所定の位置に前記トレーを保持するように構成された１つ以上の刻み目を含む項目３９に記載の装置。
（項目４１）
前記第１のアクセスドアを囲む前記装置の最上面は、流出する流体を収納するように構成された陥凹部を含む項目３９に記載の装置。
（項目４２）
前記トレーは、前記トレー内の所定の位置にサンプルプレートを保持するように構成された複数の突出隅角部を含む項目３６に記載の装置。
（項目４３）
前記第１のアクセスドアは、前記装置の最上面内に配置される項目３６に記載の装置。
（項目４４）
前記第２のアクセスドアは、前記流体区画内に受け入れられた１つ以上の流体容器内の液面をユーザーが監視することを可能にする１つ以上の窓を含む項目３６に記載の装置。
（項目４５）
複数のＬＥＤインジケータをさらに備える項目３６に記載の装置。
（項目４６）
音響フローサイトメータ、または前記音響フローサイトメータと通信するコンピュータ、または少なくとも部分的に装置を制御するロボット機構に、直接接続されるように構成されたデータ転送ポートをさらに備える項目３６に記載の装置。
（項目４７）
流動流体内のサンプルを音響的に集束するように構成されたフローサイトメータと、
前記フローサイトメータと流体連通するプレート装填器と
を備える高スループットのサイトメトリーシステム。
（項目４８）
前記プレート装填器は、
サンプルプローブと、複数のサンプルを含むように構成されたサンプルプレートを受け入れるように構成されたトレーとを含む装填区画と、
１つ以上の流体容器を受け入れるように構成された流体区画と、
前記装填区画へのアクセスを可能にするように構成された第１のアクセスドアと、
前記流体区画へのアクセスを可能にするように構成された第２のアクセスドアと
を含む項目４７に記載のシステム。
（項目４９）
前記装填区画は、前記トレーを移動させるように構成された作動機構をさらに含む項目４８に記載のシステム。
（項目５０）
前記作動機構は、前記第１のアクセスドアが開かれるとき、前記サンプルプレートを前記装置の側面から前記トレー上に装填できるように、前記装填区画内にある第１の位置と少なくとも部分的に前記装填区画外に位置する第２の位置との間の重力方向に実質的に垂直な方向に沿って、前記トレーを動かすように構成される項目４９に記載のシステム。
（項目５１）
前記作動機構は、前記第１のアクセスドアが開かれるとき、前記サンプルプレートを前記装置の上から前記トレー上に装填できるように、前記装填区画内にある第１の位置と少なくとも部分的に前記装填区画外に位置する第２の位置との間の重力方向に実質的に平行な方向に沿って、前記トレーを動かすように構成される項目４９に記載のシステム。
（項目５２）
前記第１のアクセスドアの１つ以上の側部は、前記第２の位置内の所定の位置に前記トレーを保持するように構成された１つ以上の刻み目を含む項目５１に記載のシステム。
（項目５３）
前記第１のアクセスドアを囲む前記装置の最上面は、流出する流体を収納するように構成された陥凹部を含む項目５１に記載のシステム。
（項目５４）
前記トレーは、前記トレー内の所定の位置にサンプルプレートを保持するように構成された複数の突出隅角部を含む項目４８に記載のシステム。
（項目５５）
１つ以上のサンプルプレート間で１つ以上の流体およびサンプルを移送するように構成され、かつ前記プレート装填器の前記トレーに前記１つ以上のサンプルプレートを挿入するように前記１つ以上のサンプルプレートを空間的に操作するようにさらに構成されたロボット機構と、
１つ以上の実験プロトコルにしたがって、前記フローサイトメータ、前記プレート装填器、およびロボット機構を制御するように構成されたコントローラと
をさらに備える項目４８に記載のシステム。
（項目５６）
フローサイトメータと、
前記フローサイトメータと流体連通するプレート装填器であって、
サンプルプローブと、複数のサンプルを含むように構成されたサンプルプレートを受け入れるように構成されたトレーと、
１つ以上の流体容器を受け入れるように構成された流体区画と、
前記装填区画へのアクセスを可能にするように構成された第１のアクセスドアと、
前記流体区画へのアクセスを可能にするように構成された第２のアクセスドアと
を含むプレート装填器と
を備える高スループットのサイトメトリーシステム。
（項目５７）
フローサイトメータと、
前記フローサイトメータと流体連通するプレート装填器であって、前記プレート装填器の上からトレー上にサンプルプレートを装填できるように、前記プレート装填器の最上面に向かって前記トレーを移動させるように構成された作動機構を含むプレート装填器と
を備える高スループットのサイトメトリーシステム。

添付の図面は、本発明の多様な例示的実施形態を図示する。図面は例示的であって、本発明の範囲を何ら限定するものではない。

例示的なプレートサンプラーの斜視図である。 図１に記載された例示的なプレートサンプラーの別の斜視図である。 図１に記載された例示的なプレートサンプラーの正面図である。 図１に記載された例示的なプレートサンプラーの背面図である。 図１に記載された例示的なプレートサンプラーの側面図である。 図１に記載された例示的なプレートサンプラーの別の側面図である。 図１に記載された例示的なプレートサンプラーの上面図である。 図１に記載された例示的なプレートサンプラーの下面図である。 別の例示的なプレートサンプラーの斜視図である。 図９に記載された例示的なプレートサンプラーの別の斜視図である。 図９に記載された例示的なプレートサンプラーの正面図である。 図９に記載された例示的なプレートサンプラーの背面図である。 図９に記載された例示的なプレートサンプラーの側面図である。 図９に記載された例示的なプレートサンプラーの別の側面図である。 図９に記載された例示的なプレートサンプラーの上面図である。 図９に記載された例示的なプレートサンプラーの下面図である。 プレートサンプラーの一実施形態の例示的な構成要素の概要図である。 高スループットのフローサイトメトリーを行なうためのシステムの例示的な実施形態を図示する。 サンプリングプローブとシステムの例示的な実施形態を図示する。 サンプリングプローブとシステムの例示的な実施形態を図示する。 サンプリングプローブとシステムの例示的な実施形態を図示する。 サンプリングプローブとシステムの例示的な実施形態を図示する。 サンプリングプローブとシステムの例示的な実施形態を図示する。 システムの例示的な実施形態を較正目標で図示する。 システムの例示的な実施形態を較正目標で図示する。 トレーの例示的な実施形態を較正目標で図示する。 プレートサンプラーの別の例示的な実施形態を図示する。 プレートサンプラーの別の例示的な実施形態を図示する。 プレートサンプラーの別の例示的な実施形態を図示する。

本教示の例示的な実施形態によれば、サンプルプローブと、複数のサンプルを含むように構成されたサンプルプレートを受け入れるように構成されるトレーとを含む装填区画と、１つ以上の流体容器を受け入れるように構成された流体区画と、装填区画へのアクセスを可能にするように構成された第１のアクセスドアと、流体区画へのアクセスを可能にするように構成された第２のアクセスドアとを含むプレートサンプラー装置が提供される。

このような装置において、装填区画は、トレーを動かすように構成された作動機構をさらに含んでもよい。第１のアクセスドアが開かれるとき、作動機構は、装置のユーザーまたはロボット機構によって、サンプルプレートを装置の側面からトレー上に装填できるように、装填区画内にある第１の位置と少なくとも部分的に装填区画外に位置する第２の位置との間の重力方向に実質的に垂直な方向に沿って、トレーを動かすように構成されてもよい。その代わりに、第１のアクセスドアが開かれるとき、作動機構は、装置のユーザーまたはロボット機構によって、サンプルプレートを装置の上からトレー上に装填できるように、装填区画内にある第１の位置と少なくとも部分的に装填区画外に位置する第２の位置との間の重力方向に実質的に平行な方向に沿って、トレーを動かすように構成されてもよい。

第１のアクセスドアの１つ以上の側部は、第２の位置の所定の位置にトレーを保持するように構成された１つ以上の刻み目を含んでもよい。第１のアクセスドアを囲む装置の最上面は、流出する流体を収納するように構成された陥凹部を含んでもよい。トレーは、トレー内の所定の位置にサンプルプレートを保持するように構成された複数の突出隅角部を含んでもよい。第１のアクセスドアを、装置の最上面内に配置してもよい。第２のアクセスドアは、流体区画内に受け入れられた１つ以上の流体容器中の液面をユーザーが監視することを可能にする１つ以上の窓を含んでもよい。装置は、複数のＬＥＤインジケータをさらに含んでもよい。装置は、また、音響フローサイトメータ、音響フローサイトメータと通信するコンピュータ、または少なくとも部分的に装置を制御するロボット機構に直接接続されるように構成されたデータ転送ポートをさらに含んでもよい。

図１〜図８は、本発明の一実施形態による例示的なプレートサンプラー１００の多様な概観を図示する。

プレートサンプラー１００は、サンプルプローブ１０２およびトレー１０３を含んでもよいサンプリング区画１０１を含んでもよい。トレー１０３は、複数のサンプルを受け入れるように構成されたサンプルプレートを受け入れるように構成されてもよく、所定の位置にサンプルプレートを保持するように構成された１つ以上の突出隅角部１１２を含んでもよい。

サンプルプレートは、当該技術分野において公知の任意の種類のサンプルプレートであってもよい。好ましくは、サンプルプレートは、９６ウェルまたは３８４ウェルのサンプルプレートである。サンプリング区画１０１は、トレー１０３を動作させるように構成された作動機構１０７をさらに含んでもよい。プレートサンプラー１００は、また、１つ以上の流体容器を受け入れるように構成されてもよい流体区画１０４を含んでもよい。プレートサンプラー１００は、また、サンプリング区画１０１へのアクセスを可能にするように構成された第１のアクセスドア１０５と、流体区画１０４へのアクセスを可能にするように構成された第２のアクセスドア１０６とを含んでもよい。

第１のアクセスドア１０５は、サンプルプレートを操作するように構成されたロボットまたはロボット機構の使用に特に有用なプレートサンプラー１００の最上面１１０に配置されてもよい。第１のアクセスドア１０５は、最上面１１０へ摺動することにより、または約１つ以上のヒンジ点で回転することにより開くドアであってもよいし、例えば、１つ以上の特定の波長領域で発せられた光がサンプルプレート内のサンプルに達するのを実質的に防止する半透明材料または材料を含んでもよい。第１のアクセスドア１０５は、また、所定の位置にトレー１０３を保持するように構成された１つ以上の刻み目または位置決め点１０９を含む１つ以上の側部１０８を有してもよい。

プレートサンプラーの最上面１１０は、流出する流体を収納するように構成されてもよい、第１のアクセスドア１０５の周囲の陥凹部１１１を含んでもよい。最後に、プレートサンプラー１００は、１つ以上のＬＥＤインジケータ１１４、１つ以上のデータ転送ポート１１５、１つ以上の流体および／または電源ポートおよび／またはスイッチ１１６、１つ以上のボタン１１７、および／または１つ以上のアクセスパネル１１８〜１２０を含んでもよい。

図９〜図１６は、本発明の一実施形態による別の例示的なプレートサンプラー２００の多様な概観を図示する。プレートサンプラー２００は、サンプルプローブ２０２およびトレー２０３を含んでもよいサンプリング区画２０１を含んでもよい。トレー２０３は、複数のサンプルを受け入れるように構成されたサンプルプレートを受け入れるように構成されてもよく、所定の位置にサンプルプレートを保持するように構成された１つ以上の突出隅角部を含んでもよい。サンプルプレートは、当該技術分野において公知の任意の種類のサンプルプレートであってもよい。例えば、サンプルプレートは、９６ウェル、３８４ウェル、１０，０００ウェル、１２，０００ウェル、または３０，０００ウェルのサンプルプレートであってもよい。サンプルプレートは、また、スルーホールであるサンプル領域を含んでいてもよい。

サンプリング区画２０１は、トレー１０３を動作させるように構成された作動機構２０７をさらに含んでもよい。プレートサンプラー２００は、また、１つ以上の流体容器を受け入れるように構成されてもよい流体区画２０４を含んでもよい。プレートサンプラー２００は、また、サンプリング区画２０１へのアクセスを可能にするように構成された第１のアクセスドア２０５と、流体区画２０４へのアクセスを可能にするように構成された第２のアクセスドア２０６とを含んでもよい。第１のアクセスドア２０５は、プレートサンプラー２００の側面または最前面に配置されてもよいし、側面または最前面へ摺動することにより、または約１つ以上のヒンジ点で回転することにより開くドアであってもよいし、および／または、例えば、１つ以上の特定の波長領域で発せられた光がサンプルプレート内のサンプルに達するのを実質的に防止する半透明材料または材料を含んでもよい。プレートサンプラー２００の最上面は、水平であってもよいし、流出する流体を収納するように構成された陥凹部を含んでもよい。最後に、プレートサンプラー２００は、１つ以上のＬＥＤインジケータ２１４、１つ以上のデータ転送ポート２１５、１つ以上の流体および／または電源ポートおよび／またはスイッチ２１６、１つ以上のボタン２１７、および／または１つ以上のアクセスパネル２１８〜２２０を含んでもよい。プレートサンプラー２００は、また、ユーザインタフェースを表示することができるタッチスクリーンを含んでもよい。

図２２Ａ〜図２２Ｃは、プレートサンプラー２２００のさらなる別の実施形態を図示する。図２２Ａは、プレートサンプラー２２００の投射正面図を図示する。図２２Ｂは、プレートサンプラー２２００の別の投射側面図を図示する。図２２Ｃは、プレートサンプラー２２００の投射下面図を図示する。

図１７は、本発明の一実施形態によるプレートサンプラー１７００の例示的な構成要素の概要図である。プレートサンプラー１７００は、１つ以上の他の構成要素と通信する制御盤１７０２を含む筺体１７０１を含んでもよい。１つ以上の他の構成要素は、１つ以上の流動性のポンプ１７０３と、１つ以上の流体ボトルセンサ１７０４と、１つ以上の流体ボトルＬＥＤ１７０５と、１つ以上の状態ＬＥＤ１７０６と、１つ以上のトレー１７０８を作動させるように構成された１つ以上のトレー作動フィードバックシステム１７０７とを含んでもよい。プレートサンプラー１７００は、１つ以上の交流電圧コンセント１７０９または他の適当な電源コンセントと、コンピュータシステムと通信するように構成された１つ以上のＣＯＭポート１７１０と、ロボットアームまたは任意の種類のロボット機構を含んでもよいロボットと通信するように構成された１つ以上のＣＯＭポート１７１１とをさらに含んでもよい。プレートサンプラー１７００は、１つ以上のトレー１７０８を作動させるための１つ以上のＸ軸制御／フィードバックシステム１７１２と、１つ以上のトレー１７０８を作動させるための１つ以上のｙ軸制御／フィードバックシステム１７１３と、１つ以上のトレー１７０８を作動させるための１つ以上のｚ軸制御／フィードバックシステム１７１４とをさらに含んでもよい。

図１８は、本発明の一実施形態によって高スループットのフローサイトメトリーを行なうためのシステム１８００の一実施形態を図示する。システム１８００は、フローサイトメータ１８０１と、プレートサンプラー１８０２と、サンプルプレートを操作するように構成されたロボットまたはロボット機構１８０３と、これらの構成要素の１つ以上を制御するように構成されたコントローラまたはコンピュータシステム１８０４を含んでもよい。フローサイトメータ１８０１は、当該技術分野において公知の任意のフローサイトメータであってもよい。ロボットまたはロボット機構１８０３は、実験または産業プロトコルに対応する命令にしたがってサンプルプレートを自動的に操作することができる、例えば、ロボットアームまたは他の装置であってもよい。コントローラまたはコンピュータシステム１８０４は、フローサイトメータ１８０１、プレートサンプラー１８０２、およびロボットまたはロボット機構１８０３のうちの１つに埋め込まれたセパレートコントローラまたはコントローラであってもよい。コントローラまたはコンピュータシステム１８０４は、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、およびワークステーションを含む当該技術分野において公知の任意のコンピュータシステムであってもよいし、特に、バス、処理情報のためにバスと連結されたプロセッサ、およびメモリ（例えばＲＡＭ、ＲＯＭ）を含む任意のシステム、またはプロセッサによって実行される情報および／または命令を保存するための他の動的記憶装置であってもよい。

好ましくは、フローサイトメータ１８０１は、音響エネルギーを用いて流動流体内のサンプルを音響的に集束するように構成された音響フローサイトメータであってもよい。例えば、フローサイトメータは、２００８年３月１１日に発せられた米国特許第７，３４０，９５７号、２００９年２月２６日に公開された米国特許出願公開第２００９／００５０５７３号、２００９年２月２６日に公開された米国特許出願公開第２００９／００５３６８６号、２００９年１月２９日に公開された米国特許出願公開第２００９／００２９８７０号、２００９年２月１９日に公開された米国特許出願公開第２００９／００４８８０５号、２００９年２月１２日に公開された米国特許出願公開第２００９／００４２２３９号、２００９年２月１９日に公開された米国特許出願公開第２００９／００４５１０７号、２００９年２月１２日に公開された米国特許出願公開第２００９／００４２３１０号、２００９年７月１６日に公開された米国特許出願公開第２００９／０１７８７１６号、２００８年１０月９日に公開された米国特許出願公開第２００８／０２４５７０９号、２００８年１０月９日に公開された米国特許出願公開第２００８／０２４５７４５号、２００９年６月２５日に公開された米国特許出願公開第２００９／０１６２８８７号、２００９年６月２５日に公開された米国特許出願公開第２００９／０１５８８２３号、および２０１０年１１月２９日に出願された米国特許出願第１２／９５５，２８２号のうちのいずれか１つ以上の教示の１つ以上を具体化する音響フローサイトメータであってもよく、すべて文献の全内容は参照によって本明細書に援用される。

システム１８００は、フローサイトメータ１８０１とプレートサンプラー１８０２との間の１つ以上の流体接続部１８０５と、プレートサンプラー１８０２とロボットまたはロボット機構１８０３との間の１つ以上の通信接続部１８０６と、プレートサンプラー１８０２とコントローラまたはコンピュータシステム１８０４との間の１つ以上の通信接続部１８０７と、フローサイトメータ１８０１とコントローラまたはコンピュータシステム１８０４との間の１つ以上の通信接続部１８０８とをさらに含んでもよい。

本明細書に記載された例示的な実施形態によれば、前述のプレートサンプラーのうちのいずれも、サンプリングプローブまたはシステムを含んでもよい。図１９Ａ〜図１９Ｅは、例示的なサンプルプローブ１９００を図示する。

サンプリングプローブ１９００またはシステムは、磁界に対する干渉を最小化する非鉄金属のハウジング１９０２と、ホールセンサ１９０４などのセンサとを含んでもよい。ハウジング１９０２は、また、構造剛性および耐食性を呈するアルマイトハウジングを含んでもよい。本明細書に記載の多様な実施形態において、サンプリングプローブ１９００は、復元バネ１９０６を含んでもよい。復元バネ１９０６は、例えば、１つの磁石を含んでもよい。多様な実施形態によるサンプルプローブ１９３０の１つの磁石復元バネ構成を、図１９Ｅに示す。

他の実施形態において、復元バネ１９０６は、少なくとも３つの磁石を含む。復元バネ１９０６は、検知目的のために、および弛緩位置にプローブを戻す復元バネの復元力を提供するために磁界を供給する。いくつかの実施形態において、サンプリングプローブ１９００は、少なくとも３つの磁石を含んでもよい。

本明細書に記載の多様な実施形態によれば、復元バネは、例えば、単一の磁石、３つの磁石、複数の磁石、または金属復元バネを含んでもよい。本明細書に記載の多様な実施形態による復元バネが、プローブを弛緩位置に戻すための十分な復元力を提供することができる、あらゆる物体またはアセンブリであってもよいことを認識すべきである。

磁石、または復元バネ１９０６の磁石は、任意のマグネット式であってもよい。例えば、磁石は、強い電界強度および長い磁気寿命を提供する希土類磁石であってもよい。サンプリングプローブ１９００またはシステムは、また、磁石が相互に押し出される、または離れて動作できるように、磁界変化を検出するホール効果センサ１９０４を含んでもよい。サンプルプレートからサンプルを取り出すために、プローブ１９００８を用いてもよい。閉塞物からプローブ１９０８を退縮させ、かつプローブ１９０８への損傷を回避するために、ホール効果センサ１９０４によるホール効果センサの読み取り値の変化の検出に際して、閉塞物による妨害によって、プローブ１９０８を移動してもよい。

本教示の例示的な実施形態によれば、プローブ１９０８は、通常、それら自体を別々に押し出す対向磁石とともに伸長位置にあってもよく、それによってプローブ１９０８を伸長位置まで動かす。ホール効果センサ１９０４は、伸長位置内の復元バネ１９０６によって発生された電界強度に対して信号を送信してもよい。プローブ１９０８がサンプルプレートに向かって移動され、表面と接触するようになるにつれて、復元バネ１９０６の対向磁石は相互に押し出され、それによって、ホール効果センサ１９０４によって感知された電界強度を高め、ホール効果センサ１９０４から信号を変更する。

信号のこの変更は、システムの他のものに対するプローブ１９０８の動作として、ソフトウェアによって解釈されてもよい。そして、妨害する物体に対して押し出されることによってプローブ１９０８が破損されないように、ソフトウェアは、プローブ１９０８の動作を止めてもよい。

本発明の例示的な実施形態によれば、プローブ１９０８は、磁石をベースにしてもよいし、信頼性と封止性を改善できる、ホール効果センサ１９０４を用いてもよい。センサは、感知し、反応し、予期しない接触の場合には中止するために、磁界を検出に用いるホール効果センサ１９０４であってもよいが、一旦表面と接すればプローブの変位を感知することができる任意のセンサを用いることができるだろう。例えば、容量、インピーダンス、光学、変位、圧力などのセンサを用いることもできるだろう。さらに、プローブのための復元力は、磁石をベースにしてもよいが、他の復元力も、プローブに復元力をかけるために復元バネ、誘導力発生器、または他の機構を含んで用いられてもよい。しかしながら、磁気反発は、界磁線の圧縮により、柔軟な復元力を提供し感知器感度を高めるので、特に有用である。

本開示の例示的な実施形態によれば、プローブ１９０８が妨害する物体から退縮する場合、ソフトウェアは、定常値に戻るホール効果信号を感知してもよい。システムが静止位置にある場合、ソフトウェアは、ホール効果信号値に対する定常状態を較正してもよい。また、磁界の任意の変更、プローブの位置、またはホール効果センサも、また、システムが静止位置に戻る度毎に較正されてもよい。これは、また、長い期間を通じて生じる可能性がある電気信号内のいかなる変動も、プローブ１９０８が追跡し廃棄することを可能にする。さらに、プローブ１９０８が物体に接触してもよいという事実を、システムの３次元をすべて較正するために用いてもよい。これは、特有の３次元座標により一連の既知の位置に、プローブを移動させることにより行ってもよい。プローブが各々の既知の位置に接触するとともに、システムは、その既知の位置の座標に対する現在位置を較正することができる。そして、いくつかの位置への接触によって、システムは、操作上の３つの軸のすべての位置を較正することができる。

本教示の例示的な実施形態によれば、取り付け具１９１０と、取り付け具から伸長する伸長部と、伸長部上に挿入された複数の磁石を含む復元バネ１９０６とを含むサンプリングプローブ１９００が提供される。

このようなサンプリングプローブにおいて、取り付け具１９１０は、外側に歯状をもつ表面を有する実質的に筒状部を含んでもよい。伸長部は、内部通路を含んでもよい。復元バネ１９０６は、単一の磁石を含んでもよい。他の実施形態において、復元バネ１９０６は、少なくとも３つの磁石を含む。復元バネ１９０６は、第１の方向に沿って配向された極性を有する少なくとも２つの磁石と、第１の方向の反対の方向に沿って配向された極性を有する少なくとも１つの付加的な磁石とを含んでもよい。少なくとも３つの磁石のうちの少なくとも１つは、希土類磁石であってもよい。磁石は、希土類磁石であってもよい。いくつかの実施形態において、サンプリングプローブ１９００は、好ましくは、光センサ、非磁性金属の復元バネ、歪みゲージ、および電気コンタクトを含まなくてもよい。ホール効果センサ１９０４および復元バネ１９０６の特性は、復元バネ１９０６が障害物の検知を可能にし、かつサンプリングプローブ１９００の先端を破損せずに止まる復元力を提供することを可能にするように選択されてもよい。

さらに、障害物が検出される場合、障害物があるので、サンプリングを続行するべきでないことを、ユーザーに通知してもよい。エラーも、また、生成して、ユーザーに示してもよい。

本教示の例示的な実施形態によれば、ハウジング１９０２と、ハウジング１９０２上に取り付けられたホール効果センサ１９０４と、ハウジング１９０２に挿入されたプローブ１９０８であって、伸長部と、伸長部上に挿入された復元バネ１９０６を備える複数の磁石を含む１９０８のプローブとを含むサンプリングシステムが提供される。本明細書に記載の多様な実施形態において、複数の磁石が単一の磁石を備えてもよい。他の実施形態において、複数の磁石が１つ以上の磁石を含んでもよい。

複数の磁石が少なくとも３つの磁石を含んでもよい。複数の磁石が、第１の方向に沿って配向された極性を有する少なくとも２つの磁石と、第１の方向の反対の方向に沿って配向された極性を有する少なくとも１つの付加的な磁石とを含んでもよい。少なくとも３つの磁石の各々は、希土類磁石であってもよい。

このようなサンプリングシステムにおいて、ハウジング１９０２を、非鉄金属のハウジングおよびアルマイトハウジングのうちの１つから選んでもよい。サンプリングプローブ１９００は、外側に歯状をもつ表面を有する実質的に筒状部を含む取り付け具１９１０を含んでもよい。伸長部は、内部通路を含んでもよい。サンプリングプローブ１９００は、好ましくは、光センサ、非磁性金属のバネ、歪みゲージ、および電気コンタクトを含まなくてもよい。サンプリングプローブまたはシステム１９００は、サンプリングプローブの軸の較正を通じてサンプリングプローブドリフト補償を可能にするように構成されたアナログセンサをさらに含んでもよい。サンプリングシステム１９００は、約２．５ｍｍ〜約４．５ｍｍの間のストロークを用いて、サンプリングプローブ１９００の動作を制御するように構成されたコントローラをさらに含んでもよい。ストロークは、検知用として約０．７５ｍｍ〜約１．２５ｍｍの間、停止用として約０．７５ｍｍ〜約１．２５ｍｍの間を含む。ストロークは、動作雑音用として約０．７５ｍｍ〜約１．２５ｍｍの間をさらに含んでもよい。ストロークは、オーバーストローク用として約０．２５ｍｍ〜約０．７５ｍｍの間をさらに含んでもよい。

図９を参照すると、本教示の例示的な実施形態によれば、複数のサンプルを含むように構成されたサンプルプレートを受け入れるように構成されたトレー２０３を含むサンプリング区画２０１と、サンプルプレートからサンプルを取得するように構成されたプローブ２０２であって、取り付け具と、取り付け具から伸長する伸長部と、伸長部上に挿入された複数の磁石を含む復元バネとを含むプローブとを含むプレートサンプリング装置２００が提供される。プレートサンプリング装置２００は、ホール効果センサをさらに含んでもよい。

本教示の例示的な実施形態によれば、流動流体内のサンプルを音響的に集束するように構成されたフローサイトメータと、フローサイトメータと流体連通するプレートサンプラーを含む高スループットのサイトメトリーシステムが提供される。プレートサンプラーは、複数のサンプルを含むように構成されたサンプルプレートを受け入れるように構成されたトレーを含むサンプリング区画と、サンプルプレートからサンプルを取得するように構成されたプローブ（図１９Ａ）とを含み、サンプルプローブ１９００は、取り付け具１９１０と、取り付け具から伸長する伸長部と、伸長部上に挿入された復元バネ１９０６とを含む。プレートサンプラーは、ホール効果センサ１９０４をさらに含んでもよい。

図１９Ａを参照すると、本教示の例示的な実施形態によれば、プレートサンプラー内の１つ以上のサンプルを含むサンプルプレートをサンプリングするステップと、取り付け具１９１０、取り付け具１９１０から伸長する伸長部、および伸長部上に挿入された少なくとも２つの対向磁石を含む復元バネ１９０６を含むプローブを、サンプルプレートに向かって移動させるステップと、ホール効果センサ１９０４を用いて、伸長位置内の対向磁石によって発生された電界強度を検知するステップと、ホール効果センサ１９０４を用いて、対向磁石によって発生された電界強度の増大量を検知するステップと、サンプルプレートに向かうプローブ１９０８の動作を止めるステップと、取り付け具１９１０、取り付け具１９１０から伸長する伸長部、および伸長部上に挿入された複数の磁石を含む復元バネ１９０６を含むプローブ１９０８を用いて、サンプルプレート内の１つ以上のサンプルからサンプルを取得するステップとを含むサンプルを取得する方法が提供される。

このような方法は、約２．５ｍｍ〜約４．５ｍｍの間のストロークを用いて、プローブの動作を制御するステップをさらに含んでもよい。ストロークは、検知用として約０．７５ｍｍ〜約１．２５ｍｍの間、停止用として約０．７５ｍｍ〜約１．２５ｍｍの間、動作雑音用として約０．７５ｍｍ〜約１．２５ｍｍの間、およびオーバーストローク用として約０．２５ｍｍ〜約０．７５ｍｍの間をさらに含んでもよい。また、ホール効果センサを用いて対向磁石によって生成される電界強度の増大量の検出に際して、プローブを磁気的に退縮させるステップを含んでもよい。また、ホール効果センサを用いて対向磁石によって発生された電界強度の増大量の検出に際して次元的較正信号（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ）を生成し、３つの操作上の軸に沿ってプローブ位置を較正するステップを含んでもよい。

本教示の例示的な実施形態によれば、取り付け具を準備するステップと、取り付け具から伸長する伸長部を取り付け具上に組み立てるステップと、伸長部上に複数の希土類磁石を含む復元バネを挿入するステップとを含むサンプリングプローブを製作する方法が提供される。

このようなプレートサンプリング装置において、プレートサンプラーは、サンプルプローブと、複数のサンプルを含むように構成されたサンプルプレートを受け入れるように構成されるトレーとを含む装填区画と、１つ以上の流体容器を受け入れるように構成された流体区画と、装填区画へのアクセスを可能にするように構成された第１のアクセスドアと、流体区画へのアクセスを可能にするように構成された第２のアクセスドアとを含んでもよい。

装填区画は、トレーを移動させるように構成された作動機構をさらに含んでもよい。第１のアクセスドアが開かれるとき、作動機構は、サンプルプレートを装置の側面からトレー上に装填するように、装填区画内にある第１の位置と少なくとも部分的に装填区画外に位置する第２の位置との間の重力方向に実質的に垂直な方向に沿って、トレーを動かすように構成されてもよい。その代わりに、第１のアクセスドアが開かれるとき、作動機構は、サンプルプレートを装置の上からトレー上に装填できるように、装填区画内にある第１の位置と少なくとも部分的に装填区画外に位置する第２の位置との間の重力方向に実質的に平行な方向に沿って、トレーを動かすように構成される。

第１のアクセスドアの１つ以上の側部は、第２の位置の所定の位置にトレーを保持するように構成された１つ以上の刻み目を含んでもよい。第１のアクセスドアを囲む装置の最上面は、流出する流体を収納するように構成された陥凹部を含んでもよい。トレーは、トレー内の所定の位置にサンプルプレートを保持するように構成された複数の突出隅角部を含んでもよい。

システムは、１つ以上のサンプルプレート間で１つ以上の流体およびサンプルを移送するように構成され、プレートサンプラーのトレーに１つ以上のサンプルプレートを挿入するように１つ以上のサンプルプレートを空間的に操作するようにさらに構成されたロボット機構と、１つ以上の実験プロトコルにしたがって、フローサイトメータ、プレートサンプラー、およびロボット機構を制御するように構成されたコントローラとをさらに備えてもよい。

本教示の例示的な実施形態によれば、フローサイトメータと、フローサイトメータと流体連通するプレートサンプラーとを含む高スループットのサイトメトリーシステムが提供される。プレートサンプラーは、サンプルプローブと、複数のサンプルを含むように構成されたサンプルプレートを受け入れるように構成されるトレーと、１つ以上の流体容器を受け入れるように構成された流体区画と、装填区画へのアクセスを可能にするように構成された第１のアクセスドアと、流体区画へのアクセスを可能にするように構成された第２のアクセスドアとを含む。

本教示の例示的な実施形態によれば、フローサイトメータと、フローサイトメータと流体連通するプレートサンプラーであって、プレートサンプラーの上からトレー上にプレートサンプラーを装填できるように、プレートサンプラーの最上面に向かってトレーを移動させるように構成された作動機構を含むサンプルプレートとを含む高スループットのサイトメトリーシステムが提供される。

さらに、上記のように、サンプルプレートに対してサンプルプローブの正確な位置決めを提供するために、サンプリング装置は、３つの軸の各々とサンプルプレートの物理位置との間の位置的な関係を、高精度に検出する必要があってもよい。製造での変形および長期にわたる軸の摩耗のために、サンプリング装置が、また、これらの物理的関係に対応する値を決定するために周期的な基準でそれ自体を較正することができてもよいことは重要である。本明細書に記載の実施形態によるサンプルプローブは、サンプルプレートに対するサンプリングプローブの位置をサンプリングプローブが正確に決定することができる機構を提供する。

図２０Ａおよび２０Ｂは、較正目標２０２２をもつ例示的なプレートサンプラー装置２０００を図示する。図２１は、較正目標２０２２をもつ例示的なトレー２０２０を図示する。サンプルプレートを保持し、サンプルプローブによって接触され得る位置に較正目標２０２２を有するトレー２０２０内の既知の位置における較正目標２０２２は、トレー２０２０内に静止するプレートに対するサンプルプローブの位置を推定することができてもよい。

サンプルプローブは、変位（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）の監視の間にＺ軸に沿ったプローブの伸長によって、Ｚ軸に変位されるときにフィードバックを行なうので、Ｚ軸原点と較正目標２０２２との間の距離を決定する手段を提供する。既知の寸法の較正目標２０２２を作成し、トレー２０２０内に既知の位置に正確に置くことによって、Ｘ−Ｙ面においてプローブの位置を判定するためにＺ軸におけるプローブの変位を用いることが可能であってもよい。

較正方法の例は、本教示の多様な実施形態にしたがって以下に記載される。まず、サンプルプローブを、較正目標２０２２の略中心上に位置決めする。プローブが較正目標２０２２と接触したことを変位が示すまで、サンプルプローブを下方へ移動する。これは、トレーに対する較正目標２０２２の相対的高さを示してもよい。次に、サンプルプローブを、４ｍｍの距離をＹ軸に沿って移動する。サンプルプローブを、再び下方へ伸長する。サンプルプローブがまだ較正目標２０２２上にあるか、またはエッジから移動したかの判定に、変位を用いる。較正目標２０２２のエッジが検出されるまで、これらのステップを繰り返す。

さらに、サンプルプローブを、較正目標上をＹ軸に８ｍｍの距離で後退してもよい。これは、サンプルプローブ位置の精細な解像度を提供するために、２５０マイクロメートルの短いステップを用いて繰り返すことができる。一旦、較正目標２０２２のエッジがＹ軸に沿った要求精度まで確定されれば、サンプルプローブをＸ軸に沿って移動させることができる。

較正目標２０２２のエッジが、Ｘ軸において確定されるまで、Ｘ軸における同様の処理が繰り返される。このように、方法は、Ｘ−Ｙ軸に関して、トレー２０２０上の既知の位置にある較正目標２０２２の隅角部の動作のＸＹ座標を提供してもよい。これらの座標、較正目標２０２２の位置、およびトレー２０２０の寸法を用いて、サンプルプローブとサンプルトレー２０２０との関係を決定することができる。

また、トレー幅２０２０の大部分にわたる較正目標２０２２を利用し、較正目標２０２２全体にわたってこの較正機能を実行することによって、トレー２０２０のＸ−Ｙ配置と、動作の軸のＸ−Ｙ配向との間のいかなる較差も検出可能になり得る。この較差が既知の場合、サンプルプローブを位置決めするときにそれを補うことが可能になり得る。したがって、システムの力学的側面が正確な配列でないときでさえ、これは、サンプルプレート上のサンプルプローブの正確な位置決めを可能にし得る。

本発明の実施形態は、基礎研究、薬学研究、および工業的研究のうちの１つ以上に有用になり得る。さらに、それらは、細胞内の免疫表現型検査、細胞外の免疫表現型検査、蛍光タンパク質分析、および細胞増殖分析のうちの１つ以上を実行するのに特に有用になり得る。

本発明の他の実施形態は、本明細書の恩恵を受けた、および／または本発明の１つ以上の実施形態を実施した当業者にとって明らかである。さらに、図面を含む本明細書は、すべて例示的であって、本発明の範囲を何ら限定するものではない。本発明の範囲は以下の特許請求の範囲によって決められるだろう。

Claims (30)

1. プレートサンプリング装置であって、
   複数のサンプルを含むように構成されたサンプルプレートを受け入れるように構成されたトレーを含むサンプリング区画と、
   前記サンプルプレートからサンプルを取得するように構成されたプローブであって、前記プローブは、取り付け具と、前記取り付け具から伸長する細長部分と、前記細長部分上に挿入された複数の磁石を含む復元バネとを含む、プローブと
   を備える、プレートサンプリング装置。
2. ホール効果センサをさらに備える、請求項１に記載のプレートサンプリング装置。
3. 高スループットのサイトメトリーシステムであって、
   流動流体内のサンプルを音響的に集束するように構成されたフローサイトメータと、
   前記フローサイトメータと流体連通するプレートサンプラーであって、前記プレートサンプラーは、
   複数のサンプルを含むように構成されたサンプルプレートを受け入れるように構成されたトレーを含むサンプリング区画と、
   前記サンプルプレートからサンプルを取得するように構成されたプローブであって、前記プローブは、取り付け具と、前記取り付け具から伸長する細長部分と、前記細長部分上に挿入された複数の磁石を含む復元バネとを含む、プローブと
   を含む、プレートサンプラーと
   を備える、高スループットのサイトメトリーシステム。
4. 前記プレートサンプラーは、ホール効果センサをさらに含む、請求項３に記載の高スループットのサイトメトリーシステム。
5. サンプルを取得する方法であって、
   プレートサンプラー内の１つ以上のサンプルを含むサンプルプレートをサンプリングすることと、
   前記サンプルプレートに向かってプローブを移動させることであって、前記プローブは、取り付け具と、前記取り付け具から伸長する細長部分と、前記細長部分上に挿入された少なくとも２つの対向磁石を含む復元バネとを含む、ことと、
   ホール効果センサを用いて、前記伸長された位置内の前記対向磁石によって生成された電界強度を検知することと、
   前記ホール効果センサを用いて、前記対向磁石によって生成された前記電界強度の増大量を検知することと、
   前記ホール効果センサを用いて前記対向磁石によって生成された前記電界強度の増大量が検出されると、次元的較正信号を生成し、３つの操作上の軸に沿ってプローブ位置を較正することと、
   前記サンプルプレートに向かう前記プローブの動作を止めることと、
   プローブを用いて、前記サンプルプレート内の前記１つ以上のサンプルからサンプルを取得することであって、前記プローブは、取り付け具と、前記取り付け具から伸長する細長部分と、前記細長部分上に挿入された複数の磁石を含む復元バネとを含む、ことと
   を含む、方法。
6. 約２．５ｍｍ〜約４．５ｍｍの間のストロークを用いて前記プローブの動作を制御することをさらに含み、前記ストロークは、検知用として約０．７５ｍｍ〜約１．２５ｍｍの間、停止用として約０．７５ｍｍ〜約１．２５ｍｍの間、動作雑音用として約０．７５ｍｍ〜約１．２５ｍｍの間、オーバーストローク用として約０．２５ｍｍ〜約０．７５ｍｍの間を含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記ホール効果センサを用いて前記対向磁石によって生成された前記電界強度の増大量が検出されると、前記プローブを磁気的に退縮させることをさらに含む、請求項５に記載の方法。
8. サンプリングプローブを製作する方法であって、
   取り付け具を提供することと、
   前記取り付け具から伸長する細長部分を前記取り付け具上に組み立てることと、
   前記細長部分上に複数の希土類磁石を含む復元バネを挿入することと、
   前記サンプリングプローブの軸の較正を介したサンプリングプローブ補償を可能にするように構成されたアナログセンサを含めることと
   を含む、方法。
9. プレートサンプラー装置であって、
   サンプルプローブとトレーとを含む装填区画であって、前記トレーは、複数のサンプルを含むように構成されたサンプルプレートを受け入れるように構成されている、装填区画と、
   １つ以上の流体容器を受け入れるように構成された流体区画と、
   前記装填区画へのアクセスを可能にするように構成された第１のアクセスドアと、
   前記流体区画へのアクセスを可能にするように構成された第２のアクセスドアと
   を備える、プレートサンプラー装置。
10. 前記装填区画は、前記トレーを移動させるように構成された作動機構をさらに含む、請求項９に記載の装置。
11. 前記作動機構は、前記第１のアクセスドアが開かれるとき、前記装置のユーザーまたはロボット機構によって前記サンプルプレートが前記装置の側面から前記トレー上に装填され得るように、前記装填区画内にある第１の位置と少なくとも部分的に前記装填区画外に位置する第２の位置との間の重力方向に実質的に垂直な方向に沿って、前記トレーを移動させるように構成されている、請求項１０に記載の装置。
12. 前記作動機構は、前記第１のアクセスドアが開かれるとき、前記装置のユーザーまたはロボット機構によって前記サンプルプレートが前記装置の上から前記トレー上に装填され得るように、前記装填区画内にある第１の位置と少なくとも部分的に前記装填区画外に位置する第２の位置との間の重力方向に実質的に平行な方向に沿って、前記トレーを移動させるように構成されている、請求項１０に記載の装置。
13. 前記第１のアクセスドアの１つ以上の側部は、前記第２の位置内の所定の位置に前記トレーを保持するように構成された１つ以上の刻み目を含む、請求項１２に記載の装置。
14. 前記第１のアクセスドアを囲む前記装置の最上面は、流出する流体を収納するように構成された陥凹部を含む、請求項１２に記載の装置。
15. 前記トレーは、前記トレー内の所定の位置にサンプルプレートを保持するように構成された複数の突出隅角部を含む、請求項９に記載の装置。
16. 前記第１のアクセスドアは、前記装置の最上面内に配置されている、請求項９に記載の装置。
17. 前記第２のアクセスドアは、前記流体区画内に受け入れられた１つ以上の流体容器内の液面をユーザーが監視することを可能にする１つ以上の窓を含む、請求項９に記載の装置。
18. 複数のＬＥＤインジケータをさらに備える、請求項９に記載の装置。
19. 音響フローサイトメータ、または、前記音響フローサイトメータと通信するコンピュータ、または、少なくとも部分的に装置を制御するロボット機構に直接的に接続されるように構成されたデータ転送ポートをさらに備える、請求項９に記載の装置。
20. 高スループットのサイトメトリーシステムであって、
    流動流体内のサンプルを音響的に集束するように構成されたフローサイトメータと、
    前記フローサイトメータと流体連通するプレート装填器と
    を備える、高スループットのサイトメトリーシステム。
21. 前記プレート装填器は、
    サンプルプローブとトレーとを含む装填区画であって、前記トレーは、複数のサンプルを含むように構成されたサンプルプレートを受け入れるように構成されている、装填区画と、
    １つ以上の流体容器を受け入れるように構成された流体区画と、
    前記装填区画へのアクセスを可能にするように構成された第１のアクセスドアと、
    前記流体区画へのアクセスを可能にするように構成された第２のアクセスドアと
    を含む、請求項２０に記載のシステム。
22. 前記装填区画は、前記トレーを移動させるように構成された作動機構をさらに含む、請求項２１に記載のシステム。
23. 前記作動機構は、前記第１のアクセスドアが開かれるとき、前記サンプルプレートが前記装置の側面から前記トレー上に装填され得るように、前記装填区画内にある第１の位置と少なくとも部分的に前記装填区画外に位置する第２の位置との間の重力方向に実質的に垂直な方向に沿って、前記トレーを移動させるように構成されている、請求項２２に記載のシステム。
24. 前記作動機構は、前記第１のアクセスドアが開かれるとき、前記サンプルプレートが前記装置の上から前記トレー上に装填され得るように、前記装填区画内にある第１の位置と少なくとも部分的に前記装填区画外に位置する第２の位置との間の重力方向に実質的に平行な方向に沿って、前記トレーを移動させるように構成されている、請求項２２に記載のシステム。
25. 前記第１のアクセスドアの１つ以上の側部は、前記第２の位置内の所定の位置に前記トレーを保持するように構成された１つ以上の刻み目を含む、請求項２４に記載のシステム。
26. 前記第１のアクセスドアを囲む前記装置の最上面は、流出する流体を収納するように構成された陥凹部を含む、請求項２４に記載のシステム。
27. 前記トレーは、前記トレー内の所定の位置にサンプルプレートを保持するように構成された複数の突出隅角部を含む、請求項２１に記載のシステム。
28. １つ以上のサンプルプレート間で１つ以上の流体およびサンプルを移送するように構成されたロボット機構であって、前記ロボット機構は、前記１つ以上のサンプルプレートを空間的に操作することにより、前記プレート装填器の前記トレーに前記１つ以上のサンプルプレートを挿入するようにさらに構成されている、ロボット機構と、
    １つ以上の実験プロトコルに従って、前記フローサイトメータと前記プレート装填器と前記ロボット機構とを制御するように構成されたコントローラと
    をさらに備える、請求項２１に記載のシステム。
29. 高スループットのサイトメトリーシステムであって、
    フローサイトメータと、
    前記フローサイトメータと流体連通するプレート装填器であって、前記プレート装填器は、
    サンプルプローブおよびトレーであって、前記トレーは、複数のサンプルを含むように構成されたサンプルプレートを受け入れるように構成されている、サンプルプローブおよびトレーと、
    １つ以上の流体容器を受け入れるように構成された流体区画と、
    前記装填区画へのアクセスを可能にするように構成された第１のアクセスドアと、
    前記流体区画へのアクセスを可能にするように構成された第２のアクセスドアと
    を含む、プレート装填器と
    を備える、高スループットのサイトメトリーシステム。
30. 高スループットのサイトメトリーシステムであって、
    フローサイトメータと、
    前記フローサイトメータと流体連通するプレート装填器であって、前記プレート装填器は、サンプルプレートが前記プレート装填器の上からトレー上に装填され得るように、前記プレート装填器の最上面に向かって前記トレーを移動させるように構成された作動機構を含む、プレート装填器と
    を備える、高スループットのサイトメトリーシステム。