JP6679696B2 - 自動陽圧固相抽出装置および方法 - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２０１４年１月１７日に出願された、同時係属中である米国仮特許出願第６１／９２８，８７３号に対する３５ＵＳＣ１１９（ｅ）に基づく優先権を主張するものであり、同出願の開示内容全体は参照により本願中に組み込まれる。

（技術分野）
本発明は概略的には陽圧(正圧）固相抽出装置および方法に関し、特に、スタンドアロン（単体）での利用、および例えば自動ピペット(ピペッティング）ワークステーションのような自動材料ハンドリングシステムと共に利用する、自動陽圧固相抽出装置および方法に関する。

現在、固相抽出（ＳＰＥ）プロセスにおける化合物の分離は、真空及び陽圧などの手法で行われている。真空で使用するための自動システムは存在するが、フィルタプレート全体に亘って真空にする点が欠点となる。これは、メディア（media）がフィルタを通って取り出される際に、潜在的な交差汚染ないし二次汚染を排除するために、得られた化合物／成分が当該化合物の捕捉を意図したウェル以外のものと接触できないためである。ウェル（現在のところ３８４個まで）のアレイを含むフィルタプレートに対して、メディアがフィルタ（漉）される際のアレイ内のウェルの抵抗の違いによってアレイ内の個々のウェルに加えられる真空は他のウェルに等しくない。アレイ内のいつくかのウェルは他のものよりも早くフィルタを通ってメディアが通過し、これらウェルはメディアが完全に通過したときは、さらに制限(抵抗）が小さくなるためにより多くの空気が流れるようになり、このために残りのウェルを流れる空気の量が減少する。この結果、所定の割当てられた時間内に全てのウェルにおいてメディアがフィルタされることの保証が困難になる。

現在知られている真空ベースの（真空を利用した）装置の別の欠点は、コレクションプレートないしマイクロプレートのウェル内にフィルタプレートのノズルを係合することを意図してフィルタプレートとコレクションプレートないしマイクロプレートとの間の高さを設定するためのアダプタの選択および／または調節の際にユーザの相互作用（手作業）が必要であることである。この係合は、ウェル間の交差汚染の可能性をなくすために必要である。この手動のプロセス（処理）は、時間を要とする反復的なものとなりがちであり、さらに交差汚染を防止するための正しい係合を決定する際に問題となりがちである。

真空ベースのＳＰＥ装置の例として、ＭＬ４０００およびＭＬ ＳＴＡＲ上のＡＶＳ、ＭＬ ＳＴＡＲ上のＣＶＳ、およびＭＬ Ｎｉｍｂｕｓ上のＮＶＳがある。これら全ての機器およびシステムは、本特許出願の譲受人である、アメリカ合衆国、ネバダ州 ８９５０２、リノ、エナジー ウェイ ４９７０のハミルトン カンパニーによって製造および販売されている。

陽圧(正圧）は、個々のウェルへの圧力および流れの均一な分配を保証するために流量制限器(制流体）を利用できるので、均一な流れ分配（分布）の問題に対する解決策である。真空システム上ではウェル毎に流量制限器を採用できない。これら流量制限器が処理される液体と接触して汚染の可能性が生じるからである。現在利用可能な陽圧装置は存在するが、これらの装置には次の欠点がある。即ち、これらは、特に自動ピペットワークステーションに対して使い勝手が悪く、またスタンドアロンユニットとしてＳＰＥプロセスの実質的に全ての段階でユーザの相互作用が必要となる。

よって、上述した公知の従来技術の大きな欠点を解消する必要がある。

従って、および１つの観点において、本発明の実施例は、以下の陽圧（正圧）固相抽出（ＳＰＥ）装置を提供することで、公知の従来技術の１つ以上の欠点を改善ないし解消するものである。この陽圧ＳＰＥ装置は、ベースプレートの上に装置され且つベースプレートの長手方向の長さに沿って往復移動自在なシャトルを有するシャトルアセンブリと、ラボウェア（labware）を、シャトルから、マニホルドプレートの下方に配置された階層化された（段式の（以下同様））エレベータアセンブリの上側および／または下側の階層化されたリフト装置に出現させるため、ベースプレートの長手方向の長さをアクセス可能なホーム位置(接近可能な定位置）（例えば、グリッパおよびピペッタ／プローブヘッドアセンブリがアクセス可能なホーム位置）と垂直に上昇したマニホルドプレートの下側のアクセス不能な離間位置とに区分するように、ベースプレート上に載置され且つそこから垂直方向に延在する階層化されたエレベータリフトアセンブリ（昇降リフトアセンブリ）を有し、上側および下側の階層化されたリフト装置とシャトルは、ラボウェアをエレベータアセンブリ内に往復動すると共に、１つのラボウェアピースまたは２つの階層化されたラボウェアピースの持ち上げ高さを上側および下側の階層化されたリフト装置の垂直上方に位置決めされたマニホルドまで垂直方向に制御可能（調整可能）である階層化されたエレベータリフト機構の上側および下側リフト装置に出現させるために個別に制御可能(調整可能）であり、マニホルドプレートに出現される２つの階層化されたラボウェアピースの間の高さの設定が制御可能（調整可能）となり、マニホルドに出現された階層化されたラボウェアがコレクションプレートの上にそれらの間の調整された高さで置かれたフィルタプレートである場合に実証される通り、１つの観点において交差汚染が阻止される。

他の観点において、本発明の実施例は、自動ピペットワークステーション（自動ピペッティングワークステーション）上のアクセス可能な位置に出現される、自動陽圧ＳＰＥ装置を提供する。自動ピペットワークステーションは、シャトルアセンブリが装置されたベースプレートの長手方向の長さに沿って往復移動可能である装置のシャトルアセンブリのシャトルに対してラボウェアを載せおよび取外すことで、自動陽圧ＳＰＥ装置と相互作用ないし協働する。さらに、ピペットワークステーションはＳＰＥプロセスの間において必要に応じてラボウェアに液体を分注する。さらに、陽圧ＳＰＥ装置は、ラボウェアを階層化されたエレベータリフトアセンブリの上側の階層化されたリフト装置および下側の階層化されたリフト装置に出現させるために、ベースプレートに沿ってシャトルが長手方向に移動する長さによってシャトルは階層化されたエレベータリフトアセンブリの内外に往復移動できるように、ベースプレート上に装置され且つそこから垂直方向に延在する階層化されたエレベータリフトアセンブリを有してなり、自動ピペットワークステーションとの相互作用の後、装置はラボウェアを階層化されたエレベータリフトアセンブリ内に往復移動すると共に上側および下側の階層化されたリフト装置に対して垂直上方で且つ実質的に平行な水平面内に配置された陽圧マニホルドにフィルタプレートのようなラボウェアを出現させるために独立して駆動される上側および下側の階層化されたリフト装置にラボウェアを出現させるものであり、液体化合物を目的の個々の成分に分離するためにユーザが指定し且つソフトウェアにより制御ないし調整された圧力が、陽圧マニホルドを介してフィルタプレートに、ユーザが指定し且つソフトウェアにより制御ないし調整された時間期間の間だけ加えられる。階層化されたエレベータリフトアセンブリはさらに、フィルタプレートの下のコレクションプレートないし廃棄物プレートの同時的または逐次的(連続的）な垂直持ち上げを提供する。さらに、および１つの観点において、階層化されたエレベータリフトアセンブリは、ソフトウェアによるラボウェアの定義により、コレクションプレートのウェル内にフィルタプレートのノズルを係合するためのフィルタプレートとコレクションプレートとの位置決めを行うようにソフトウエア制御されるものであり、これによりユーザの調整のための相互作用の必要がなくなる。これにより、ユーザの調整のために相互作用なしに、使用すべきフィルタプレートとコレクションプレートとの多数の組み合わせが可能となる。

他の観点において、本発明の実施例は、ＳＰＥプロセスの間において、例えば９６個までの、ウェルのアレイに対して、圧力および温度変化を時間と共にモニタする圧力センサおよび温度センサを使用することでプロセスの安全性を提供するプロセスセキュリティシステム（プロセス保安システム）を有してなる、自動陽圧ＳＰＥ装置を提供する。圧力センサを使用し、圧力データを集め、これをプロセス安全システムがプロセスのカーブ(分布曲線）を構築するために利用することで、ラボウェアの各ウェルに対するプロセスの安全性を提供する。このカーブは次いでプロセス安全システムによって先に蓄積(記憶）されている、定義された公差の境界付きの標準的に許容される曲線と比較され、これから、測定されているプロセスの完全性および適時性に関してプロセス安全システムにより合格／エラー判定が行われる。エラーはユーザに提示されると共に、トレーサビリティのためにログファイル中に日時と共に永続的に記録される。温度センサを用い、プロセスの間における種々の時間においてラボウェア内の各ウェルの温度を記録（記憶）することで、温度のバラツキ（温度ムラ）に影響を受ける用途における追加のプロセス安全性を提供でき、また例えば、合格／エラー判定のために記録された温度と比較されるベンチマークを有する構成とすれば良い。温度値はトレーサビリティおよび将来の利用のために日時と共にログファイル内に同様に永続的に記録される。

他の観点において、本発明の実施例は、蒸発器アダプタをシャトルアセンブリ上に配置する（シャトルアセンブリがこのアダプタを上側の階層化されたリフト装置まで出現させる）ことで、下流のＳＰＥプロセス用の蒸発器として機能する自動陽圧ＳＰＥ装置を提供する。上側の階層化されたリフト装置は、蒸発器アダプタをマニホルドプレートまで出現させ、これにより装置はヒータ制御ユニットを経てシステムの空気に加えられるフロー（流れ）と熱の両方を制御（調節）する。次いで、この空気流は蒸発器アダプタを通って、下側の階層化されたリフト装置によりアダプタまで出現されたラボウェア内に流れる。ラボウェアは、蒸発器アダプタと近接して出現しており、アダプタが蒸発される液体と直接接触することなしに、制御（調節）され加熱された空気が蒸発される液体表面上に向けられる(導かれる）。蒸発した蒸気は、プレナムを通って、ユーザの換気システムに接続されたダクトに向けられる。蒸発プロセス（蒸発処理）の効率を最大化するため、蒸発プロセスの間、下側の階層化されたリフト装置は、蒸発される液体が蒸発器アダプタと近接した状態を維持させつつ移動する。

他の観点において、本発明の実施例は、シャトルアセンブリによってチップのラックを上側の階層化されたリフト装置まで出現させることにより、チップドライヤーとして機能する自動陽圧ＳＰＥ装置を提供する。上側の階層化されたリフト装置はチップのラックをマニホルドプレートまで出現させ、これにより装置は制御（調節）された加熱空気の流れを制御する。次いで、この空気流れは個々のチップを通って流れ、任意の液体がシャトルアセンブリにより捕捉され液体廃棄物容器に向かう。

他の観点において、本発明の実施例は、キャップマット・シール装置として機能する自動陽圧ＳＰＥ装置を提供する。まず、ラボウェアがシャトルアセンブリ上に置かれる。次いで、キャップマットがラボウェアの最上部に置かれる。シャトルアセンブリはこのスタック（ラボウェアの上にキャップマットを置いたもの）を上側の階層化されたリフト装置まで出現させる。上側の階層化されたリフト装置はスタックをマニホルドプレートに出現させると共に、ＳＰＥプロセスにおいてラボウェアをマニホルドプレートに対してシールする際と同様な力を加える。これによりキャップマットがラボウェア内に取付られる。キャップマットをラボウェア内にさらにしっかり固定して必要なシールを作るために空気圧を追加的に加えても良い。

本発明の自動陽圧ＳＡＰＥ装置および方法の別の特長は、添付の図面および請求の範囲と共に以下に提供される詳細な説明を参照して明らかとなる。しかしながら、発明の詳細な説明に続いて以下に記述された請求の範囲の範囲および公正な意味を逸脱することなしに多くの改変や応用が可能であることは理解されるべきである。

図１は、側面板を除去した自動陽圧固相抽出（ＳＰＥ）装置の実施例の前方側端部および正面縦側部の斜視図である。 図２は、自動ピペットワークステーションの実施例の後方側面デッキ部上に配置された自動陽圧ＳＰＥ装置を例示した斜視図であり、該ワークステーションはロボットガントリ（robotic gantry）に作動的（動作可能）に結合ないし接続されたグリッパ（把持部）およびピペッタ／プローブヘッド（検出ヘッド）アセンブリを有し、またこの図はさらに該ワークステーションおよび自動陽圧ＳＰＥ装置に作動的に連結されたコンピュータを例示しており、さらにこの図は自動陽圧ＳＰＥ装置に作動的に連結されたマニホルド圧力源アセンブリと、廃棄物アセンブリとを例示している。 図３は、自動ピペットワークステーションに作動的に連結した状態で示された自動陽圧ＳＰＥ装置の概略的なブロック線図であり、これらは共に、オプションのＬＡＮまたはサーバに連結できるコンピュータ／コントローラに作動的に連結されている。 図４は、自動化陽圧ＳＰＥ装置のベースプレート、シャトルアセンブリ、マニホルドフレームワーク（枠組）アセンブリ、および垂直ガイドレールアセンブリの詳細を示す分解部品斜視図である。 図５は、シャトルアセンブリおよび下側の階層化リフト装置（階層化されたリフト装置）の各部を詳細に示した一部分解部品の斜視図である。 図６は、自動陽圧ＳＰＥ装置のシャトルアセンブリと下側の階層化リフト装置を詳細に示した底面図である。 図７は、高架されたマニホルドアセンブリ（高架マニホルドアセンブリ）とＰＣＢハウジングおよびＰＣＢコントローラを詳細に示した一部分解部品斜視図であり、また自動陽圧ＳＰＥ装置のシャトルアセンブリおよび階層化エレベータリフトアセンブリ（階層化されたエレベータリフトアセンブリ）の斜視図である。 図８は、上側の階層化リフト装置を詳細に示した一部分解部品の斜視図、および自動陽圧ＳＰＥ装置のシャトルアセンブリおよび下側の階層化リフト装置の詳細を例示した斜視図である。 図９は、自動陽圧ＳＰＥ装置の廃棄物トレイないし廃棄物トラフ、マニホルドフレームワークアセンブリ、垂直ガイドレールアセンブリ、および階層化エレベーターリフトアセンブリを含むシャトルアセンブリを詳細に示した上部正面縦断面図である。 図１０は、自動陽圧ＳＰＥ装置の廃棄物トレイ（廃液トレイ）、マニホルドフレームワークアセンブリ、垂直ガイドレールアセンブリ、および階層化エレベータリフトアセンブリを含むシャトルアセンブリを詳細に示した平面図である。 図１１は、一対の前方縦側板と一対の後方縦側板をさらに備えて例示された、自動陽圧ＳＰＥ装置の前方側端部および後方縦側部の斜視図である。 図１２は、自動化陽圧ＳＰＥ装置の自動陽圧ＳＰＥの処理シーケンス（sequencing process）の実施例の概略的なフロー図である。 図１３は、図１２に図表にした自動陽圧ＳＰＥ装置の自動陽圧ＳＰＥ処理シーケンスの更に詳細なフロー図である。 図１４は、初期化状態の自動陽圧ＳＰＥ装置の正面図である。 図１５は、フィルタプレートの形態のラボウェアを自動ピペットワークステーションのグリッパから受け取っている自動陽圧ＳＰＥ装置の正面図であり、フィルタプレートを位置決めすると共に、該アクセス可能な位置においてフィルタプレート内に調整剤を分注する調整ステップを実行しつつ調整ステップにおいてフィルタプレートを通って押し出された全ての液体を捕捉するために、フィルタプレートは自動ピペットワークステーションのグリッパおよびピペッタまたはプローブヘッドアセンブリのアクセス可能な位置に配置されたシャトルアセンブリ上に装置された廃棄物トレイに対して上方に階層化され且つ結合されている。 図１６は、高架マニホルドアセンブリ内にシャトルアセンブリが運ばれ、およびフィルタプレートがマニホルドと係合するために持ち上げられる間の位置精度を確保するために上側のエレベータ装置の位置決めピンの上方にセンサによりフィルタプレートが位置決めされ、同時に一方で、廃棄物トレイがマニホルドプレートの下側に係合したフィルタプレートの下側に係合するために持ち上げられる間の位置精度を確保するために廃棄物トレイが下側エレベータ装置の位置決めピンの上方に出現した状態の、自動陽圧ＳＰＥ装置の正面図である。 図１７は、上側エレベータと共にフィルタプレートをマニホルドプレートまで出現させると共に、調節段階の間において廃棄物トレイを下側エレベータで位置決めすることを示した、自動陽圧ＳＰＥ装置の正面図である。 図１８は、フィルタプレートが自動ピペットワークステーションがアクセスできる位置まで戻って再位置決めされると共に、ピペッタが分離されるサンプルをフィルタプレート内に分注できるようにするためにエレベータアセンブリがコンディションプロセスの完了と共に降下する状態を示した、自動陽圧ＳＰＥ装置の正面図である。 図１９は、シャトルアセンブリが高架マニホルドアセンブリ内に戻るように移動され、およびフィルタがマニホルドと係合するために持ち上げられる間の位置精度を確保するためにフィルタプレートが上側エレベータ装置の位置決めピンの上方にセンサによって位置決めされ、同時に一方で、廃棄物トレイがマニホルドプレートの下側に係合したフィルタプレートの下側に係合するために持ち上げられる間の位置精度を確保するために、廃棄物トレイを下側エレベータ装置の位置決めピンの上方に出現させた状態を示した、自動陽圧ＳＰＥ装置の正面図である。 図２０は、サンプルを内部に備えたフィルタプレートを上側エレベータでマニホルドまで出現させ、およびサンプル追加段階の間において廃棄物トラフを下側エレベータで位置決めする状態を示した、自動陽圧ＳＰＥ装置の正面図である。 図２１は、フィルタプレートが自動ピペットワークステーションまで戻って再位置決めされると共にピペッタがフィルタプレート内に洗浄剤を分注できるようにエレベータアセンブリが下降した状態を示した、自動陽圧ＳＰＥ装置の正面図である。 図２２は、シャトルアセンブリが高架マニホルドアセンブリ内に移動して戻ると共に、フィルタプレートがマニホルドプレートと係合するために持ち上げられる間における位置決め精度を確保するために洗浄剤を備えたフィルタプレートが上側エレベータ装置の位置決めピンの上方にセンサにより位置決めされ、同時に一方で、廃棄物トレイがマニホルドプレートの下側に係合したフィルタプレートの下側と係合するために持ち上げられる間の位置精度を確保するために廃棄物トレイを下側エレベータ装置の位置決めピンの上方に出現させた状態を示した、自動陽圧ＳＰＥ装置の正面図である。 図２３は、フィルタプレートが内部の洗浄剤と共に上側エレベータによりマニホルドまで出現する共に、洗浄段階の間において廃棄物トラフを下側エレベータにより位置決めする状態を示した、自動陽圧ＳＰＥ装置の正面図である。 図２４は、下側エレベータがホーム位置にあり、上側エレベータが、残りのサンプルをその内部に備えたフィルタプレートにおけるマニホルドプレート下方での垂直方向の隣接を維持している間においてピペッタがコレクションプレートをシャトルアセンブリ上に装置できるようにするために、シャトルアセンブリが廃棄物トレイと共に自動ピペットワークステーションがアクセス可能な位置またはシャトルアセンブリのホーム位置まで戻って再位置決めされた状態を示す、自動陽圧ＳＰＥ装置の正面図である。 図２５は、コレクションプレートがマニホルドプレートの下側に係合したフィルタプレートの下側に係合するために持ち上げられる間の位置精度を確保して、上側エレベータ装置がフィルタプレートをコレクションプレート上まで下降できるようにするために、コレクションプレートが高架マニホルドアセンブリ内に移動されると共に下側エレベータ装置の位置決めピンの上方にセンサにより位置決めされた状態を示した、自動陽圧ＳＰＥ装置の正面図である。 図２６は、エレベータアセンブリが比較的（相対的）に下の位置にあり、ピペッタが溶出剤をフィルタプレートに分注できるようにするために、シャトルアセンブリがその上のコレクションプレートとフィルタプレートの両方と共に自動ピペットワークステーションがアクセス可能な位置まで移動して戻った状態を示した、自動陽圧ＳＰＥ装置を示した正面図である。 図２７は、シャトルアセンブリおよびコレクションプレートとその上に溶出剤が配置されたフィルタプレートとが共に高架マニホルドアセンブリ内に移動しており、フィルタプレートがマニホルドプレートに係合するために持ち上げられる間の位置精度を確保するためにフィルタプレートが溶出剤と共に上側エレベータ装置の位置決めピンの上方にセンサにより位置決めされており、同時に一方で、コレクションプレートがマニホルドプレートの下側と係合されたフィルタプレート上のノズルと係合するために持ち上げられる間の位置精度を確保するためにコレクションプレートを下側エレベータ装置の位置決めピンの上方に出現させた状態を示した、自動陽圧ＳＰＥ装置の正面図である。 図２８は、溶出剤を備えたフィルタプレートが上側エレベータによりマニホルドと係合した状態、およびコレクションプレートがフィルタプレートと係合した状態の自動陽圧ＳＰＥ装置の正面図であり、交差汚染を排除するためにフィルタプレートのノズルがコレクションプレートのウェルと整列している。 図２９は、ピペッタがコレクションプレートをシャトルから取り外せるように、コレクションプレートが、自動ピペットワークステーションがアクセス可能な位置まで往復動して戻った状態の自動陽圧ＳＰＥ装置の正面図である。 図３０は、ピペッタがシャトルからフィルタプレートを取り外せるように、フィルタプレートが、自動ピペットワークステーションがアクセス可能な位置まで戻って出現した状態を示した、自動陽圧固相抽出装置の正面図である。 図３１は、自動ピペットワークステーションの他の実施例の後方横デッキ部上に配置された複数の自動陽圧ＳＰＥ装置を例示した斜視図であり、デッキ部上に配置された各ＳＰＥ装置を明示するために該ワークステーションのフレームワークだけが例示されている。 図３２は、自動ピペットワークステーション上に配置された自動陽圧ＳＰＥ装置を例示した斜視図であり、該ワークステーションはロボットガントリに連結されたグリッパおよびピペッタ／プローブヘッドアセンブリを有しており、またこの図は該ワークステーションおよび自動陽圧ＳＰＥ装置に作動的に連結されたコンピュータをさらに例示しており、さらにこの図は自動陽圧ＳＰＥ装置に作動的に連結されたヒーター制御ユニット、マニホルド圧力源アセンブリ、および廃棄物アセンブリを例示している。 図３３は、蒸発プロセスをさらに有する、自動陽圧ＳＰＥ装置の自動陽圧ＳＰＥ処理シーケンスの実施例の概略的なフロー図である。 図３４は、蒸発プロセスのさらに詳細なフロー図である。 図３５は、蒸発プロセスの間において自動ピペットワークステーションから蒸発器アダプタを受け取る状態を示した、自動陽圧ＳＰＥ装置の正面図である。 図３６は、蒸発プロセスの間において蒸発器アダプタを上側エレベータでマニホルドまで出現させた状態を示した、自動陽圧ＳＰＥ装置の正面図である。 図３７は、自動ピペットワークステーションがコレクションプレートをシャトル上に配置できるようにするためシャトルアセンブリが、自動ピペットワークステーションがアクセス可能な位置まで戻って出現した状態を示した、自動陽圧ＳＰＥ装置の正面図である。 図３８は、シャトルアセンブリがコレクションプレートと共に、コレクションプレートを蒸発器アダプタのニードルに係合するために持ち上げる下側エレベータまで戻って出現した状態を示した、自動陽圧ＳＰＥ装置の正面図である。 図３９は、蒸発器アダプタとコレクションプレートが共に係合された状態で示された、自動陽圧ＳＰＥ装置の正面図である。 図４０は、自動陽圧ＳＰＥ装置のヒーターマニホルドアセンブリを詳細に示した分解部品斜視図であり、ヒーターマニホルドアセンブリは、ヒーターＰＣＢと、ユーザの換気システムに連結されたダクトに作動的に連結されたプレナムとを収容したヒーターマニホルドユニットを有している。 図４１は、自動ピペットワークステーションがシャトルからコレクションプレートを取り外せるようにするために、コレクションプレートが、自動ピペットワークステーションがアクセス可能な位置まで戻って出現した状態を示した、自動陽圧ＳＰＥ装置の正面図である。 図４２は、自動ピペットワークステーションがシャトルから蒸発器アダプタを取り外せるようにするために蒸発器アダプタが、自動ピペットワークステーションがアクセス可能な位置まで戻って出現した状態を示した、自動陽圧ＳＰＥ装置の平面図である。 図４３は、圧力監視システムおよび温度監視システムからなるプロセスセキュリティシステムを有してなる自動陽圧ＳＰＥシステムの実施例の電気ブロック図である。 図４４は、最上部（上端）エレベータ階層駆動部モータのエレベータ外側位置を例示するために、側面板を取り外した陽圧固相抽出（ＳＰＥ）機構の実施例の前方横端部と前縦側部の斜視図である。 図４５は、自動陽圧ＳＰＥ装置の最上部（上端）エレベータ階層駆動部、底部階層駆動部、シャトル駆動部、および階層化エレベータリフトのエレベータ外側位置の詳細を示した上部背面縦方向の断面図である。 図４６は、最上部（上端）エレベータ階層駆動部用の上側の階層化リフトベルトアセンブリをさらに詳しく示した上部背面縦方向の一部分解部品図である。

各図面について、種々の図面を通して同様な参照番号は同様な部品を示しており、参照番号１０は自動陽圧固相抽出（ＳＰＥ）装置の実施例を指し、また４１０（図３）は、自動陽圧固相抽出装置１０により構成される陽圧固相抽出システムを示しており、また関連する方法は、これに限定されないが自動ピペットワークステーション４２０の形態である自動材料ハンドリングシステム（自動材料処理システム）との組み合わせで以下に説明されている。

図１を参照して、要するに、装置１０はベースプレート（底板）２０、シャトル６０を有してなるシャトルアセンブリ（シャトル組立体）４４、マニホルドフレームワークアセンブリ（マニホルド枠組み組立体）１１２とマニホルドプレートアセンブリ（マニホルド板組立体）１６０を有してなる高架マニホルドアセンブリ１１０、廃棄物トレイ５８０を有してなる廃棄物トレイアセンブリ、および階層化されたエレベータリフトアセンブリ１９２を有してなる。エレベータリフトアセンブリ１９２は、下側の階層化された（下側階層）リフト装置２３０と上側の階層化された（上側階層）リフト装置２８０を有してなる。

図２は、自動ピペットのワークステーション（自動ピペッティングワークステーション）４２０のデッキ部４２２の後方部分の上に配置された陽圧ＳＰＥ装置１０の実施例を例示したものである。同じく例示されているように、陽圧ＳＰＥ装置１０は、廃棄物アセンブリ５６０、マニホルド圧力源アセンブリ５５０、およびコンピュータ５２０に作動的（動作可能）に結合ないし接続されており、コンピュータはワークステーション４２０に同様に作動的に結合ないし接続されている。図３２に例示したように、陽圧ＳＰＥ装置１０はさらにヒータ制御ユニット７００に作動的に連結されている。

ワークステーション

図２を参照して、一つの実施例として、自動ピペットのワークステーション４２０は、ワークステーションデッキ部４２２の垂直上方において、多チャンネルのピペットヘッド（分注ヘッド）４４２を有する多チャンネルのピペットアセンブリ４４０および係合用フィンガ４５２を有するラボウェアグリッパアーム（把持腕）アセンブリ４５０の両方を作動的に担持ないし支持する、ロボットガントリ４３０を有している。

ロボットガントリ４３０は、両端矢印「Ｘ」の方向に沿った縦方向（長手方向）の平行移動（並進）、両端矢印「Ｙ」に沿った横方向の平行移動、および両端矢印「Ｚ」に沿った垂直方向の平行移動を含む３つの自由度を提供し、これにより、ピペットヘッド４４２と係合フィンガ４５２はデッキ部４２２の長さおよび幅に沿って且つこれらに対して垂直方向上下に移動できる。さらに、ラボウェアグリッパアームアセンブリ４５０は係合フィンガ４５２に対して、両端矢印「Ｗ」の回りで回転する機能を付与し、および伸縮延長を提供する。係合フィンガ４５２は後述するラボウェアの側端を把持する。

一般的に、および当業技術では従前であり、また本願で開示されているように、流体送出システムは、システム設定によりそれぞれ指定された同じあるいは異なる流体を運ぶことができる多数の個々のプローブチップを有する多チャンネルのピペットヘッド４４２内の流体の送出の制御を行う。一つの実施例において、多チャンネルのピペットヘッド４４２は、８×１２のアレイに配向（方向付け）された９２個のチップを有する。他のプローブアレイやチップ密度でも良い。

一つの実施例として、多チャンネルのピペットヘッド４４２の制御はコンピュータ５２０で行われ、またこのコンピュータによってロボットガントリ４３０、および陽圧ＳＰＥ装置１０とそのシーケンス制御用プロトコルを同様に制御すれば良い。

コントローラ

次に、図１から３を参照して、一つの実施例として、陽圧ＳＰＥ装置１０は、プリント基板（ＰＣＢ）上に配置されたコントローラ４００を有しており、これにより、図７にさらに例示したように、スタンドオフやネジを介して背面ないし後部横板１７２に取り付けられたコントローラＰＣＢ４００が規定される。

コントローラ４００は、自動ピペットワークステーション４２０とコンピュータ／コントローラ５２０の両方に作動的に接続されており、これによりこれらの間の通信を提供できて、階層化エレベータリフトアセンブリ１９２およびシャットルアセンブリ４４の制御を行うことができる。

さらに、一つの実施例として、コントローラ４００は、光学式割り込スイッチ１０２、１０４、４０２および４０４のような４つのセンサに作動的に接続されている。

図３および４を参照し、一つの実施例として、センサ１０２，１０４は、以下に説明するようにシャトル６０の側面上に取り付けられた対応するセンサ・ターゲット、トリップ、又はフラグ部材９８を有するシャトル６０の、２つの位置ないし状態の一つを表示する。センサ４０２は、二股（フォーク形）の下側のリフト部材２３２の支持部材２３４上に載置され且つこの支持部材から内側下方向に垂下する対応するセンサ・ターゲット、トリップ、またはフラグ部材４０６（図５）を有する、下側のリフト装置２３０の規定（定義）された下側ホーム位置の表示を提供する。同様に、センサ４０４は、二股の上側のリフト部材２８２の支持部材２８６（図８）上に載置され且これから内側下方向に垂下した対応するセンサ・ターゲット、トリップ、又はフラグ部材４０８（図１０）を有する、上側のリフト装置２８０の規定（定義）された下側ホーム位置の表示を提供する。コントローラ４００は、コンピュータ／コントローラ５２０とワークステーション４２０にセンサ情報を通信できる。

さらに、電源５７０は、陽圧ＳＰＥ装置１０およびコントローラ４００に電力を供給する。自動ピペットワークステーション４２０は電源５７２から電力を受領する。

上記したように、コンピュータ／コントローラ５２０は、メインコントローラ４５４およびピペット軸コントローラ４５６を介して自動分注ワークステーション４２０の制御を行う。上記したのと同様に、コンピュータ／コントローラ５２０はまた、マニホルドにより制御された圧力源アセンブリ５５０および廃棄物アセンブリ５６０の制御を行う。コンピュータ／コントローラ５２０は同様に、ヒータ制御ユニット７００を制御する。

さらに、コンピュータ／コントローラ５２０は、オペレーティングシステム５３２およびソフトウェア５３４が記憶された非一時的なコンピュータ可読媒体５３０から構成される記憶装置５２８を有している。非一時的なコンピュータ可読媒体５３０には、陽圧固相抽出装置１０に対するユーザ定義のＳＰＥプロセス５３６を記憶させても良い。コンピュータ／コントローラ５２０は、オプションでＬＡＮおよび／またはサーバ５３８に作動的に連結しても良い。

ベースプレート

次に図４を参照し、一つの実施例として、装置１０は、装置１０の中央長手軸でもある中央長手軸２２を有するベースプレート２０を有している。ベースプレート２０は前方および後方矩形セクション２４および２６を有しており、後方矩形セクション２６は前方矩形セクション２４よりも長さと幅が大きいが高さは同じであり、上側平面２８と下側平面３０との間に延在するベースプレート２０の均一な断面積を画定する。

ベースプレート２０は、前方端または前端３２と後方端または後端３４をさらに有している。ベースプレート２０の第１ないし前側長手方向側３６は、前端と後端３２と３４の間に延在し、前方と後方矩形セクション２４と２６の間の遷移端においてステップ（段部）３８を備えている。同様に、第２ないし後側長手方向側４０は、前端と後端３２と３４の間に延在し、２つの矩形セクション２４、２６の間の遷移端においてステップ（段部）４２を備えている。

シャットルアセンブリ

図４および図５を参照して、シャットルアセンブリ４４は、ガイドレール穴５０を通過すると共にガイドレールベース穴５２内に螺合されたボルト４８を用いてベースプレート２０の上側平面２８上にその中心の中央長手軸２２に沿って取り付けられた、所定の長さを有するリニアガイドレール４６を有している。

また、シャトルアセンブリ４４は、その所定の長さに沿ってリニアガイドレール４６上にスライド自在（摺動可能）に取り付けられた一対のシャトル・ベアリングガイド（案内軸受）５４および５６を有している。

シャトルアセンブリ４４は、シャトル・ベアリングガイド５４，５６を介してその所定の長さに沿ってリニアガイドレール４６上にスライド自在に取り付けられたシャトル６０をさらに有している。具体的には、シャトル６０は、その前後の位置においてシャトル６０の上面６４を貫通して配置された、２つの長手方向に離間した対の４つの穴６２を有している。一方、２つの対の４つのボルト６６は、２つの対の４つの穴６２を通り、各シャトル・ベアリングガイド５４，５６の上面を貫通して配置された相補的な離間されたネジ穴６８内に螺合され、これにより、シャトルおよびいずれかの取り付けられたラボウェアはリニアガイドレール４６上にスライド自在に取り付けられ、この結果、シャトルはリニアガイドレール４６の所定の長さに沿って往復移動する。シャトル６０は、相補的な離間されたラボウェア位置決めピンを受容するための、前後に位置した開口部６１（図４）および６３（図５）のセットを有している。

さらに、シャトルアセンブリ４４は、ボルト７４を介してモータ７０を取り付けおよびベースプレート２０の穴７８内にボルト７６を螺合してベースプレート２０を取り付ける水平な踊り場を有する略逆Ｌ字状のブラケット７２を介してベースプレート２０の後方長手方向隅に近接するベースプレート２０上に取り付けられたモータ７０を有しており、これにより、モータがベースプレート２０から垂直方向に離間されてプーリ空間が画定される。それらの間にタイミングベルト８４が走行している２つのプーリ８０および８２は、長手方向に所定の間隔で離間して配置されており、これにより、タイミングベルト８４はリニアガイドレール４６およびベースプレート２０の後側長手方向側面との間でこれらと平行に走行する。一つの実施例として、ベースプレート２０に沿ったタイミングベルト８４の長さないしスパンは、リニアガイドレール４６の長さよりも大きい。プーリ８０は駆動プーリであり、Ｌ字状のブラケット７２の下のプーリ空間内に嵌合されており、またブラケットに支持されたモータ７０の駆動軸に作動的に連結されている。従動プーリ８２はシャフト８５により回転自在に支持されており、また円盤状部材８６はベースプレート２０内に配置されたプーリ取付穴８８内に嵌合されている。以下に詳しく説明するように、一対のプーリ８０、８２およびタイミングベルト８４は組み合わされてモータ７０の軸の回転移動をシャトル６０の直線運動に変換する駆動リンクとして機能する。

さらに、図５および図６を参照して、タイミングベルト８４は、屈曲ブラケット９０と一対の固定ブロック９２，９４（図６）の間に介装されている。屈曲ブラケット９０はボルト９６によりシャトル６０の平らな上面６４に取付けられている。このようにして、タイミングベルト８４が駆動および従動プーリ８０，８２上を走行する際にモータ７０の回転は、リニアガイドレール４６に沿ってホーム位置に対して向かい又は遠ざかる方向の、シャトル６０の直線運動に変換される。

図４および６を参照して、シャトルアセンブリ４４は、ボルト１００によってシャトル６０の後側長手方向側面に取り付けられた、センサ・ターゲット、トリップ、又はフラグ部材９８をさらに有している。

さらに、シャトルアセンブリ４４は、隣接して通過又は通り抜けるフラグ部材９８の存在を検知する、割り込み型である２つの整列し長手方向に離間したセンサ１０２と１０４を有している。２つの整列し長手方向に離間したセンサ１０２と１０４は、それぞれボルト１０６と１０８によりベースプレート２０に固定されている。

センサ１０２は、シャトル６０が、ベースプレート２０の前方矩形セクション２４の上方で垂直方向に並置された所定のホーム位置（グリッパおよびピペッタ／プローブヘッドアセンブリがアクセス可能なホーム位置）にあることを示す。同様に、センサ１０４は、シャトル６０が、ベースプレート２０の後方矩形セクション２６の上方で垂直方向に並置された所定の長手方向に完全に延在（伸長）した位置にあることを示す。シャトル６０の直線運動の制御に使用するために、トリガないし検知信号はコントローラ４００およびコンピュータ５２０に送信される。一つの実施例として、これら信号は、リニアガイドレート４６に沿ってシャトル６０を水平方向に位置決めする際に標準的である内部モータエンコーディングにおいて利用される。

高架マニホルドアセンブリ

図１を再度参照して、また上記したように、装置１０は、ベースプレート２０の上側平面２８に対して平行で且つ垂直上方においてマニホルドプレートアセンブリ１６０を所定の距離で支持するマニホルドフレームワークアセンブリ１１２を有する、高架マニホルドアセンブリ１１０をさらに有している。

マニホルドフレームワークアセンブリ

次に、図１と図４を参照して、マニホルドフレームワークアセンブリ１１２は、ベースプレート２０の上側平面２８から垂直に上方に延在する、逆転させた、略Ｕ形状の垂直支持プレート１１４を有している。一つの実施例として、Ｕ形状の垂直支持プレート１１４は、ベースプレート２０の中央長手軸２２に実質的に垂直な平面において第１の矩形セクション２４に直接隣接するベースプレート２０の第２の矩形セクション２６の前方緯度方向（横方向）端部に配置される。マニホルドフレームワークアセンブリ１１２をベースプレート２０に固定的に取り付けるために、ボルト１１６が、ベースプレート２０の下側平面３０を通って延在すると共にＵ形状をした垂直支持プレート１１４の水平面端部１１８，１２０を貫通して配置されたネジ付き盲穴に螺合される。

垂直支持プレート１１４は、実質的に均一なＵ形状の断面積を有しており、また一対の略平行な垂直メインフレーム部材１２４，１２６内に移行すると共に水平面端部１１８，１２０で終端する外側両端を備えた横部材１２２を有している。

垂直支持プレート１１４は、実質的に平らで垂直な前面ないし外面１２８と、この前面１２８から離間した実質的に平らで垂直な後面ないし内面１３０（図９）をさらに有している。図４に例示したように、垂直支持プレート１１４は、横部材１２２の水平に配置された上側外面と各メインフレーム部材１２４，１２６の略平行な垂直外部側面により画定された外周を有している。

さらに、垂直支持プレート１１４は、Ｕ形状の開口１３８を画定する略Ｕ形状の内周面１３６を有している。このＵ形状の内周面１３６は、メインフレーム部材１２４，１２６のそれぞれに略平行で垂直な内側面内に円弧状に下方に移行する両端部を備えた、水平に配置された上側内面を有しており、該内側面は、メインフレーム部材１２４，１２６のそれぞれの内側に切込みが入れられた下側端部を画定する凹面１４０，１４２内にそれぞれ移行している。

図４および図５を参照して、Ｕ形状の開口１３８は、垂直支持プレート１１４を通して中央に設けられ、これによって両者の中央縦軸は一致し且つ垂直支持プレート１１４の中央縦軸１４４により画定される。垂直支持プレート１１４の中央縦軸１４４は、ベースプレート２０の中央長手軸２２と中央長手軸２２に沿って配置されたリニアガイドレール４６とに対して、垂直且つ同一平面上にある。垂直なメインフレーム部材１２４，１２６は、垂直支持プレート１１４の中央縦軸１４４から等距離で緯度方向（横方向）に離間しており、ベースプレート２０の前方矩形セクション２４の上方で垂直方向に並置された第１の所定のホーム位置（グリッパとピペッタ/プローブヘッドアセンブリがアクセス可能なホーム位置）と、ベースプレート２０の後方矩形セクション２６の上方で垂直方向に並置された第２の所定の完全に長手方向に延在（伸長）した位置との間において、シャトルに支持されたラボウェアの有無に拘わらず、シャトル６０が通過できるようになっている。

さらに、垂直なマニホルドフレームワークアセンブリ１１２は、垂直支持プレート１１４の垂直メインフレーム部材１２４，１２６のそれぞれに対して平行で且つ所定距離後方において長手方向に配置された２つの垂直な支持ロッド１４６と１４８を有している。ロッド１４６と１４８はベースプレートおよびマニホルドプレートアセンブリにボルト１５０で取り付けられている。スペーサ１４７，１４９は、ベースプレート２０の上面に隣接した各ロッド１４６，１４８を囲んでいる。

また、垂直なマニホルドフレームワークアセンブリ１１２は、長手方向後方ないし背側の中央垂直支持プレート１５２を有している。背側の中央垂直支持プレート１５２は、前側の凹部１５４を除いて、実質的に均一な断面を備えた実質的に矩形の形状を有している。一つの実施例において、凹部１５４は、支持されたラボウェアの有無によらず、シャトル６０のための追加ないし予備のクリアランス（隙間）を提供する。支持プレート１５２の各面と各端部は実質的に平面である。背側の中央垂直支持プレート１５２は、ベースプレート２０に実質的に垂直な平面内でベースプレート２０から垂直上方へ延在している。このプレート１５２をベースプレート２０に固着するために、ボルト１５６がベースプレート２０の下側平面３０を通って延在すると共に背側の中央垂直支持プレート１５２の水平方向下側の平面端部を通って配置されたねじ付き盲穴に螺合される。

図５を参照して、背側の中央垂直支持プレート１５２は、ベースプレート２０の中央長手軸２２と垂直且つ同一平面上である中央垂直軸１５８と、中央長手軸２２に沿って配置されたリニアガイドレール４６とを有している。従って、垂直軸１４４と垂直軸１４６は、長手方向に整列されると共に所定の長手方向の距離だけ離間している。

マニホルドプレートアセンブリ

図１および図７を参照して、並びに上述したように、高架マニホルドアセンブリ１１０は、ベースプレート２０の上側平面２８に対して平行且つ垂直上方に所定の距離にある実質的に水平な平面内に配置されたマニホルドプレートアセンブリ１６０を有している。

図７の実施例に示したように、マニホルドプレートアセンブリ１６０は天板１６２を有しており、この天板１６２はこれとマニホルド１６４との間に挟まれたマニホルド天板ガスケット１６６を介して、マニホルド１６４に従来方式で結合されている。マニホルドプレートアセンブリ１６０は、マニホルド１６４の下面ないし底面に取付けられた、下方に配置されたプレートガスケット１６８をさらに有している。

例示したように、多数のボルト１６９は、マニホルドを垂直支持プレート１１４の上部の水平な平面および背側中央垂直支持プレート１５２に取付け、さらにロッド１４６および１４８に取付けるために利用される。また、複数のボルト１６９はマニホルド１６４を天板１６２に取付けるために利用され、マニホルド天板ガスケット１６６はそれらの間に挟持され、マニホルド１６４は下方に配置されたプレートガスケット１６８を支持する。

マニホルドに制御された圧力源アセンブリは、マニホルドプレートアセンブリ１６０の上部プレート１６２を通って配置されたエルボ継手５５４（図１４）を介して、従来の方法でマニホルドに作動連結された圧力ライン５５２（図３）を含んでいる。

ＰＣＢハウジングおよび前方エンドキャップ

陽圧ＳＰＥ装置１０は、ベースプレート２０の後方側上部の平坦な端から垂直方向に延在し且つこの端にボルト１７４を介して取り付けられた後部横板１７２と、ボルト１７８により後部横板１７２に取付けられた水平板１７６とを有する、ＰＣＢハウジング１７０をさらに有している。ハウジング１７０は、ボルト１８４（図４）によりベースプレート２０に取り付けられ且つボルト１８６により水平板１７６に取付けられた、一対の横方向に離間し且つ長手方向にオフセットした（ズレた）ロッド１８０，１８２をさらに有している。

陽圧ＳＰＥ装置１０は、ベースプレート２０の前方側上部の平面端から垂直方向に延在し且つこの端にボルト１９０により取付けられた、エンドキャップ１８８をさらに有している。

廃棄物トレイアセンブリ

図７、図９、および図１０を参照して、廃棄物トレイアセンブリ５６０は廃棄物トレイ５８０を有しており、この廃棄物トレイは、シャトル６０内の位置決め用開口部と嵌合する廃棄物トレイ内の位置決めピンによりシャトル６０上に配置される。廃棄物トレイ５８０は内床部を有しており、この床部の後方の下方向にテーパ状の部分は、廃棄物トレイ５８０の後方壁を通って延在する廃棄物トレイ出口５８１に通じると共にエルボ継手５８２に作動的に連結されている。一方、図１０に例示したように、エルボ継手５８２は、フレキシブルライン（可撓性導管）５８４の一端に作動的に連結されている。

フレキシブルライン５８４は、廃棄物トレイ５８０と共に移動し、またフレキシブルライン５８４は廃棄物アセンブリ５６０（図３）の廃棄物ライン（廃液ライン）５６２と開放流体継手連通した両端部を有している。

また、廃棄物トレイ５８０は２対の側耳部５８５を有しており、これら対は廃棄物トレイの長手方向両端部に配置されており、ロケータ受容用の開口部５８６が長手方向後側の対の側耳部５８５に配置されており、この開口部は下側の階層化されたリフト装置２３０、特に、シャトル６０により制御可能に整列される後側の対の側耳部５８５内に配置された下面開口部５８６内に受容される内棚部の支持部材２３６上に配置された１以上の嵌合ピン２３１により捕捉される。

フィルタおよびコレクションプレート

さらに、図７から図１０を参照して、フィルタプレート取付リング５８８は、廃棄物トレイ５８０の上に位置してこれを囲んでおり、また各側部上にはオーバハング（突出部）５８９が設けられており、このオーバーハングは上側の階層化されたリフト装置２８０、特に、シャトル６０が例えばフィルタプレート５９０（図１５）を上側のリフト装置２８０に対して位置決めするときに、制御可能に整列されたオーバハング５８９の下側開口内に受容される内部棚「Ｕ」形状部材３１８上に配置された１つ以上の嵌合ピン２８１により捕捉される。

さらに、コレクションプレート６００は、廃棄物トレイ５８０の上に位置しこれと共に下側のリフト装置２３０により持ち上げられるように構成され、例えば、図２８に例示したようにコレクションプレート６００とフィルタプレート５９０との間の制御可能な高さＨでフィルタプレート５９０に対して出現させる。

階層化エレベータリフトアセンブリ（段式昇降リフトアセンブリ）

図１を参照し、および上記したように、陽圧固相抽出（ＳＰＥ）装置１０は階層化エレベータリフトアセンブリ１９２をさらに有している。階層化されたエレベータリフトアセンブリ１９２、上側のリフト装置２８０、下側のリフト装置２３０、および垂直ガイドレールアセンブリは、三角状に配置された垂直なトラックウェイ（軌道路）１９６、１９８、および２００（図４および図９）を有している。

垂直ガイドレールアセンブリ

図４および図５を参照して、垂直ガイドレールアセンブリは、それぞれ所定の長さを有する３つの三角状に配置された垂直トラックウェイ（ガイドレール）１９６，１９８，および２００を有している。

平行に離間された垂直トラックウェイ１９６、１９８はそれぞれ、垂直支持プレート１１４の中央縦軸１４４に平行で且つベースプレート２０の中央長手軸２２対して垂直な平面内において、垂直メインフレーム部材１２４，１２６の後方面または内面上に配置されている。垂直トラックウェイ１９６、１９８のそれぞれは、中心縦軸１４４、ベースプレート２０の中央長手軸２２、および該プレート上に配置されたリニアガイドレール４６から等しい緯度距離（横距離）にある。図９に最も良く例示したように、ボルト１９９は、平行に離間した垂直トラックウェイ１９６、１９８を、垂直支持プレート１１４の垂直メインフレーム部材１２４、１２６のそれぞれの後面に取り付ける。

トラックウェイ２００は背側中央垂直支持プレート１５２の後面ないし内面上に配置されており、トラックウェイ２００の垂直中心軸は背側中央垂直支持プレート１５２の中央縦軸１５８と一致している。従って、トラックウェイ２００の垂直な中央軸（軸１５８）は、ベースプレート２０の中央長手軸２２と、中央長手軸２２に沿って配置されたリニアガイドレール４６に対して、実質的に垂直で同一平面上にある。さらに３つの三角状に配置された垂直トラックウェイ１９６，１９８、および２００の縦軸は、実質的に互いに平行であり、また所定の距離だけ離間されている。

ガイドレールアセンブリは、垂直方向（上下方向）に階層的な態様で、垂直トラックウェイ１９６，１９８、および２００のそれぞれの上にスライド自在（摺動可能）に取付けられた一対のベアリングガイド（案内軸受）をさらに有している。より詳しくは、第１の下側ベアリングガイド２０２と第１の上側ベアリングガイド２０４はトラックウェイ１９６上にスライド自在に取付けられ、第２の下側ベアリングガイド２０６と第２の上側ベアリングガイド２０８はトラックウェイ１９８上にスライド自在に取付けられ、および第３の下側ベアリングガイド２１０（図６）と第３の上側ベアリングガイド２１２（図１０）はトラックウェイ２００上にスライド自在に取付けられている。

以下にさらに説明するように、下側のリフト装置２３０と上側のリフト装置２８０を垂直トラックウェイ１９６，１９８および２００に垂直方向（上下方向）に階層的な態様でスライド自在に連結するために、ガイドレールアセンブリは、それぞれボルト２２６により６個のベアリングガイド２０２，２０４，２０６，２０８，および２１０に取り付けられた、６個のＬ字型のリフト連結用ブラケット２１４，２１６，２１８，２２０，２２２，２２４をさらに有している（図６）。

下側リフト装置

図５を参照して、および一つの実施例として、下側のリフト装置２３０は、実質的にＵ形状ないし二股の下側リフト部材２３２を有しており、二股の下側リフト部材２３２は、ベースプレート２０の中心軸２２に対して平行且つ長手方向に延在すると共にシャトル６０に向かって開口するように配置された、横方向に離間した長手方向の縦支持部材２３４，２３６を有している。そして、縦支持部材２３４，２３６の間に開口した受容領域が規定され、またこの受容領域は、その上にラボウェアが載置されたシャトル６０が遮られることなく受容されるように寸法付けされている。

縦支持部材２３４，２３６にはそれぞれ、ロッド１４６，１４８をそれらの間に通して受容するための隙間開口部２３８、２４０が設けられている。縦支持部材２３４，２３６にはさらに、上側リフトバンプストップ（端止め隆起部）２４２，２４４が設けられている。

さらに、上側のリフト装置２８０と下側のリフト装置２３０が、図７に示したように、近接し垂直に階層化して並置される態様で嵌合できるように、下側リフト部材２３２の支持部材２３４，２３６はそれぞれ凹部２４６，２４８を有している。また、凹部２４６，２４８はそれぞれ、リードスクリュー（親ネジ）３０６および３１６が妨げられることなくそれを通って延在するための隙間開口部２５０，２５２を有している。

また、下側リフト部材２３２の支持部材２３４，２３６はそれぞれ、垂直ガイドレール１９６，１９８に連結する終端部ないしガイドパッド２５４，２５６を有している。詳しくは、ガイドパッド２５４は、内側に曲げられたＬ字状のリフト結合用ブラケット２１４の下側分岐部上に載置され且つ複数のボルト２２６によってこれに取付けられており、一方、少なくとも図５および図６に示したようにブラケット２１４は垂直トラックウェイ１９６にスライド自在に連結されたベアリングガイド２０２にボルト２２６により固定されている。同様に、ガイドパッド２５６は、内側に曲げられたＬ字状のリフト結合用ブラケット２１８の下側分岐部上に載置され且つ複数のボルトによってこれに取付けられ、一方、ブラケット２１８は垂直トラックウェイ１９８にスライド自在に連結されたベアリングガイド２０６にボルトにより固定されている。さらに、図６に例示されたように、Ｕ形状のブラケット２６２は、ボルト２６４により下側リフト部材２３２の下側に固定されると共に、複数のボルト２２６によりベアリングガイド２１０に固定されたＬ形状のリフト連結用のブラケット２２２を有しており、ベアリングガイド２１０は垂直トラックウェイ２００にスライド自在に連結されている。

従って、垂直なガイドレールアセンブリは、下側エレベータ装置２３０に対して、３点式のスライド自在なリンク機構を提供する。

リニアアクチュエータ

図５を参照して、下側のリフト装置２３０は、これに限定されないがステッパモータ式リニアアクチュエータ２７０の形態のリニアアクチュエータ２７０をさらに有している。

図６に例示されたように、リニアアクチュエータ２７０は、ボルト２７４によって下側リフト部材に取付られたモータアセンブリ２７２を有している。図１から図５を参照して、リニアアクチュエータ２７０は、軸並進（軸方向平行移動）阻止ナット２７８によってマニホルドプレートアセンブリ１６０の上板１６２内に固定的で非回転的に取付られた垂直な条ネジ（条付きスクリュー）２７６を有している。

一つの実施例として、モータアセンブリ２７２は、コンピュータ５２０による統合下でコントローラ４００による可逆モータの起動に応答して条ネジ２７６上で垂直方向に上下に転送されるナットに作動的に連結された可逆モータを有しており、下側リフト部材２３２に取付けられたモータアセンブリはモータの回転を制御することで垂直方向に上昇または下降され、下側リフト部材２３２およびその上に載置されたラボウェアの高さが所定ないし制御可能な高さとされる。上記したように、下側リフト部材２３２はさらに、この下側リフト部材２３２をガイドレール２００にスライド自在に連結するベアリングガイド２１０によってガイドされる。

上側リフト装置

図８から図１０を参照して、一つの実施例として、上側のリフト装置２８０は、実質的に「Ｕ」形状または二股の上側リフト部材２８２、リニアアクチュエータ３００，３１０、モータアセンブリ３３０、第１の歯付きプーリ３４２（図８）と第２の歯付きプーリ３５２（図１０）とを有する歯付きプーリアセンブリ、およびベルト３６４、３６６、および３６８を有している。

二股（フォーク形）上側リフト部材

二股上側リフト部材２８２は、ベースプレート２０の中心軸２２に対して平行に且つ長手方向に延在するように位置決めされた、横方向に離間した縦（長手方向）支持部材２８４，２８６を有しており、縦支持部材２８４，２８６の間には、その上にラボウェアが載置されたシャトル６０が遮られることなく受容されるように寸法付けされた開口した受容領域が規定される。

縦支持部材２８４，２８６にはそれぞれ、ロッド１４６，１４８を受容すると共に垂直な条ネジ２７６が通るための隙間開口部が設けられている。

また、上側リフト部材２８２の縦支持部材２８４，２８６はそれぞれ、垂直トラックウエイ（ガイドレール）１９６，１９８に連結される終端部ないしガイドパッド２８８，２９０を有している。詳しくは、ガイドパッド２８８は、内側に曲げられたＬ字状のリフト結合用ブラケット２１６の下側分岐部上に載置され且つ複数のボルト２２８によってこれに取付けられており、一方、ブラケット２１６は垂直トラックウェイ１９６にスライド自在に連結されたベアリングガイド２０４にボルト２２８により固定されている。同様に、ガイドパッド２９０は、内側に曲げられたＬ字状のリフト連結用ブラケット２２０の下側分岐部上に載置され且つ複数のボルト２２８によりこれに取り付けられ、一方、ブラケット２２０は垂直トラックウェイ１９８にスライド自在に連結されたベアリングガイド２０８にボルト２２８により固定されている

また、図１０に例示したように、Ｕ形状のブラケット２９２は、ボルト２９４によって上側リフト部材２８２の上面に固定されており、また複数のボルト２２６によってベアリングガイド２１２に固定されたＬ形状のリフト連結用ブラケット２２４を有しており、ベアリングガイド２１２は垂直なトラックウェイ２００にスライド自在に連結されている。従って、垂直なガイドレールアセンブリは上部エレベータ装置２８０に対して３点式のスライド自在なリンク機構を提供する。

リニアアクチュエータ

さらに図８から図１０を参照して、上側のリフト装置２８０は、中央長手軸２２から等距離にある一対の平行で横方向に離間し垂直方向に延在するステッパモータ式のリニアアクチュエータ３００，３１０（図９）をさらに有している。

前側アクチュエータ

一つの実施例として、リニアアクチュエータ３００は、二股のリフト部材２３２の支持部材２３４内のバカ穴２５０（図５）と同軸である二股上側リフト部材２８２の支持部材２８４内のアクセス開口３２０の上に位置するリードナット駆動式滑車のアセンブリ３０２を有してなるリードナット式のリニアアクチュエータの形態である。

リニアアクチュエータ３００は、支持部材２８４を捕捉するリードナット駆動式のプーリインターフェースアセンブリ３０２とのインターフェース結合を行うために、「Ｕ」形状のリードナットベアリング支持部３０８内の開口３２２を通過する、リードナット駆動式のプーリインターフェイスアセンブリ３０４を有している。リードナットベアリング支持部３０８は、支持部材２８４の下側に取付けられており、下側リフト部材２３２の支持部材２３４と近接し、垂直に階層化して並置される態様で嵌合できるようになっている。

例示したように、リードスクリュー３０６は、リードナット駆動式のプーリアセンブリ３０２とインタフェースアセンブリ３０４の両方を作動的に通過している。一端において、リードスクリュー３０６はベースプレート２０に、また反対端においてトッププレート１６２に、それぞれ軸並進阻止ナット２７８によって取付けられている（図７）。

後側アクチュエータ

一つの実施例として、リニアアクチュエータ３１０はリードナット式リニアアクチュエータの形態であり、二股の下側リフト部材２３２の支持部材２３６内のバカ穴２５２（図５）と同軸である二股の上側リフト部材２８２の支持部材２８６内のアクセス開口３２２の上に位置するリードナット駆動式プーリアセンブリ３１２を有してなる。

さらに、支持部材２８６を捕捉するリードナット駆動式のプーリインターフェースアセンブリ３１２とのインターフェース結合を行うため、リニアアクチュエータ３１０は、「Ｕ」形状のリードナットベアリング支持部３１８内の開口３２４を通過する、リードナット駆動式のプーリインターフェイスアセンブリ３１４を有している。リードナットベアリング支持部３１８は、縦支持部材２８６の下側に取り付けられており、および下側リフト部材２３２の支持部材２３６と近接し垂直に階層化して並置される態様で嵌合される。

例示したように、リードスクリュー３１６は、リードナット駆動式のプーリアセンブリ３１２とインタフェースアセンブリ３１４の両方を作動的に通過している。リードスクリュー３１６の一端はベースプレート２０に、また反対端はトッププレート１６２に、それぞれ軸並進阻止ナット２７８によって取付けられている。

モータアセンブリ

図８と図９を参照して、また一つの実施例として、上側のリフト装置２８０は、モータアセンブリ３３０をさらに有している。モータアセンブリ３３０は、略「Ｕ」形状のモータブラケット３３４によって、二股の上側リフト部材２８２の後方隅に近接して据え付けられた可逆的に励磁可能なモータ３３２を有している。略「Ｕ」形状のモータブラケット３３４は、モータボルト３３６によるモータ３３２への水平な床面取付およびボルト３３８により上側のリフト装置２８０の上面への離間した水平取付を行うために、横向きになっており、ブラケット３３４の上記床面間ないし水平方向に延在する側部間の空間が、後述するように可逆的に励磁可能なモータ３３２に作動的に連結された歯付きプーリアセンブリ３４２を受容するための、歯付きプーリのスペースが画定される。

歯付きプーリアセンブリ

次に図８から図１０を参照して、および上記したように、上側のリフト装置２８０の実施例は、第１の歯付きプーリアセンブリ３４２（図８）および第２の歯付きプーリアセンブリ３５２（図１０）をさらに有している。

第１の歯付きプーリアセンブリ３４２は、ブラケット３３４の水平方向に延在する両端部により規定される歯付きプールスペース内に受容され、またモータ３３２に作動的に連結されて回転するようになっている。第１の歯付きプーリアセンブリ３４２は、第１の水平方向に配置された下側歯付きプーリ３４４と、第１の水平方向に配置された上側歯付きプーリ３４６とを有している。

第２の歯付きプーリアセンブリ３５２は、第２の水平方向に配置された下側歯付きプーリ３５４と、横向きに配置された「Ｕ」形状のブラケット３５８内での回転のために垂直方向に固定された第２の水平方向に配置された上側歯付きプーリ３５６を有している。第２の歯付きプーリアセンブリ３５２を第１の歯付きプーリアセンブリ３４２と補足的（補完的）な高さで横方向に整列させるために、ボルト３６０を利用して、ブラケット３５８が、第１の歯付きプーリ３４２と横方向で対向する後方隅において、二股の上側リフト部材２８２の上面に取り付けられている

ベルト

第１の歯付きベルト３６４は、第１の歯付きプーリアセンブリ３４２の上側歯付きプーリ３４６および第２の歯付きプーリアセンブリ３５２の上側歯付きプーリ３５６の周りを横方向に通過する。

一方、第２の歯付きベルト３６６は、第１の歯付きプーリアセンブリ３４２の下側歯付きプーリ３４４の周りおよびリードナット駆動式のプーリアセンブリ３０２の第１の歯付きリードナット駆動式プーリ３０１の周りを長手方向に通過する。

同様に、第３の歯付きベルト３６８は、第２の歯付きプーリアセンブリ３５２の下側歯付きプーリ３５４の周りおよびリードナット駆動式のプーリアセンブリ３１２の第２の歯付きリードナット駆動式プーリ３１１の周りを長手方向に通過する。

上側および下側の歯付きプーリアセンブリはそれぞれ、回転自在に一緒に固定されており、モータが上側および下側の歯付きプーリ３４６，３４４を一斉に（一体として）駆動し、よって上側および下側の歯付きプーリ３５６，３５４も同様に一斉に駆動される。

従って、単一のモータ３３２を方向性を持たせて回転駆動することで、リニアアクチュエータ３００，３１０が同時的にリニア駆動され、二股の上側リフト部材２８２をその上に載置されたモータ３３２で上昇および下降する。

より詳しくは、モータ３３２が作動されると、下側歯付きプーリ３４４と上側歯付きプーリ３４６が駆動され、これは第１の歯付きリードナット駆動式プーリ３０１を駆動するための歯付きベルト３６６への運動に変換され、同時に、第２の下側歯付きプーリ３５４からの運動を受けた歯付きベルト３６８により第２の歯付きリードナット駆動式プーリ３１１が駆動される。これにより今度は、モータの回転をリニアアクチュエータ３００，３１０のリニア動作に変換して二股の上側リフト部材２８２をその上に載置されたモータ３３２により垂直方向に上昇及び下降するために、第１の上側歯付きプーリ３４６により駆動される歯付きベルト３６４からの運動を受けた第２の上側歯付きプーリ３５６からの動作を受けるものであり、二股の上側リフト部材２８２は、ベースプレート２０とトッププレート１６２と実質的に平行な実質的に水平な平面内において、上昇および下降される。

一つの実施例として、図１１に例示したように、装置１０は、一対の前方長手側保護プレート３７０，３７２および一対の後方長手側保護プレート３７４，３７６をさらに有している。

使用（使用法）および動作

装置１０の使用および動作を一例によりさらに詳述するが、多くの陽圧ＳＰＥプロセス、並びにシャトル６０の２段プレート（２段に階層化したプレート）取付方式により解決され提供される、多プレート管理手法を行うことができることが理解されるべきである。

従って、図１２には各陽圧ＳＰＥプロセスの例の概要を、図１３にはこれらをさらに詳しく示してあり、また以下に説明する図１４から図３０にはこれらが図式的に示されている。

最初に、図１４は、初期化された状態の、自動陽圧ＳＰＥ装置１０を例示したものであり、下側および上側のリフト装置２３０，２８０は下側の初期積載位置にあり、シャトルアセンブリ４４は廃棄物トレイ５８０により囲まれたホーム位置にあり、また廃棄物トレイの上にオーバハング（突出部）５８９を備えたフィルタプレート取付リング５８８が載っている。

図１５は、自動陽圧ＳＰＥ装置１０が、フィルタプレート５９０の形態のラボウェアを、自動ピペットワークステーション４２０の係合フィンガまたはグリッパ４５２から受容する態様を例示したものであり、フィルタプレート５９０は、フィルタプレート取付用リング５８８を介して、自動ピペットワークステーション４２０のグリッパおよびピペッタまたはプローブヘッドがアクセス可能な位置に配置されたシャトルアセンブリ４４のシャトル６０上に搭載された廃棄物トレイ５８０の上に階層化され且つ嵌合されており、これにより、フィルタプレート５９０を位置決めすると共にアクセス可能な位置においてフィルタプレート５９０内に調整剤を分注することを有してなる調整ステップ（コンデショニングステップ）を実行する一方で調整ステップにおいてフィルタプレート５９０を介して押し出された全ての流体を捕捉することができる。

図１６は、フィルタプレート５９０がマニホルド１６４に係合するために持ち上げられる間の位置精度を確保するために、シャトルアセンブリ４４が高架マニホルドアセンブリ１１０内で運ばれると共にフィルタプレート５９０が上記のセンサにより上側エレベータ装置２８０の位置決めピンの上方に位置決めされており、同時に一方で、廃棄物トレイ５８０がマニホルドプレート１６４の下側に係合したフィルタプレート５９０の下側に係合するために持ち上げられる間の位置精度を確保するために、廃棄物トレイを下側のリフト装置２３０の位置決めピンの上方に出現させた状態の、自動陽圧ＳＰＥ装置１０を例示したものである。

図１７は、調整段階の間において、フィルタプレート５９０を上側のリフト装置２８０によってマニホルドプレート１６４まで出現させ、また廃棄物トレイ５８０を下側のリフト装置２３０によって位置決めする、自動陽圧ＳＰＥ装置１０を例示したものである。一つの実施例として、シャトルは、廃棄物トレイ５８０と共に、フィルタプレート５９０が持ち上げられている間は、エレベータフレームワーク内に残っている。フィルタプレート５９０がマニホルドプレート１６４に対して一旦位置決めされると、廃棄物トレイ５８０は次いで下側のリフト装置２３０によってフィルタプレート５９０の下方に持ち上げられる。次いで陽圧がマニホルド１６４に加えられ、これにより調整用流体がフィルタプレート５９０から廃棄物トレイ５８０内に押し出される。廃液（廃棄流体）は、その後、装置１０から吸い出される。

図１８は、フィルタプレート５９０が自動ピペットワークステーションがアクセス可能な位置に戻って再位置決めされ、また下側及び上側のリフト装置２３０，２８０が調整プロセスの完了と共に下降して、ピペッタがフィルタプレート５９０内にサンプルを分配できるようになった状態の自動陽圧ＳＰＥ装置１０を例示している。

図１９は、フィルタプレート５９０がマニホルド１６４に係合するために持ち上げられる間の位置精度を確保するため、シャトルアセンブリ４４が高架マニホルドアセンブリ１１０内に運び戻されると共にフィルタプレート５９０がセンサにより上側エレベータ装置２８０の位置決めピンの上方に位置決めされ、同時に一方で、廃棄物トレイ５８０が、マニホルドプレート１６４の下側に係合したフィルタプレート５９０の下側に係合するために持ち上げられる間の位置精度を確保するため、廃棄物トレイ５８０を下側エレベータ装置２３０の位置決めピンの上部に出現させた状態の自動陽圧ＳＰＥ装置１０を例示したものである。

図２０は、サンプル追加段階の間において、フィルタプレート５９０をその内部のサンプルと共に上側エレベータ２８０によってマニホルドプレート１６４まで出現させ、また廃棄物トレイ５８０を下側エレベータ装置２３０で位置決めする、自動陽圧ＳＰＥ装置１０を例示したものである。一つの実施例として、シャトルアセンブリ４４は、廃棄物トレイ５８０と共に、シャトルは、廃棄物トレイ５８０と共に、内部にサンプルを備えたフィルタプレート５９０が持ち上げられている間は、エレベータフレームワーク１１０内に残っている。フィルタプレート５９０がマニホルドプレート１６４に対して一旦位置決めされると、廃棄物トレイ５８０は次いで下側のリフト装置２３０によりフィルタプレート５９０の下側に持ち上げられる。次いで陽圧がマニホルド１６４に加えられ、廃液は次いで装置１０から吸い出される。

図２１は、フィルタプレート５９０が自動ピペットワークステーションがアクセス可能な位置に戻って再位置決めされ、またエレベータアセンブリ２３０，２８０が下降してピペッタが洗浄剤をフィルタプレート５９０内に分配できる状態の、自動陽圧ＳＰＥ装置１０を例示している。

図２２は、フィルタプレート５９０がマニホルド１６４に係合するために持ち上げられる間の位置精度を確保するために、シャトルが高架マニホルドアセンブリ１１０内に運び戻され、およびフィルタプレート５９０が洗浄剤と共に上側エレベータアセンブリ２８０の位置決めピンの上方にセンサによって位置決めされ、同時に一方で、廃棄物トレイ５８０がマニホルドプレート１６４の下側に係合したフィルタプレート５９０の下側に係合するために持ち上げられる間の位置精度を確保するために、廃棄物トレイ５８０を下側エレベータ装置２３０の位置決めピンの上部に出現させた状態の、自動陽圧ＳＰＥ装置１０を例示したものである。

図２３は、洗浄段階の間において、内部に洗浄剤を備えたフィルタプレート５９０を上側エレベータ装置２８０でマニホルド１６４まで出現させ、また下側エレベータ装置２３０で廃棄物トレイ５８０を位置決めする、自動陽圧ＳＰＥ装置１０を例示したものである。一つの実施例として、フィルタプレート５９０が内部の洗浄剤と共に持ち上げられている間は、シャトルアセンブリ４４は廃棄物トレイ５８０と共に高架マニホルドアセンブリ（エレベータフレームワーク）１１０内に残っている。フィルタプレート５９０がマニホルドプレート１６４に対して一旦位置決めされると、廃棄物トレイ５８０は次いで下側のリフト装置２３０によりフィルタプレート５９０の下側に持ち上げられる。次いで陽圧がマニホルドに加えられ、これにより廃液が装置１０から吸い出される。

図２４は、上側エレベータ装置２８０が残りのサンプルを入れた状態のフィルタプレート５９０をマニホルドプレート１６４の下側において垂直に隣接した状態を維持させつつ、ピペッタがコレクションプレート６００をシャトル上に位置できるようにするために、下側エレベータ装置２３０がホーム位置にあり、シャトルアセンブリが廃棄物トレイ５８０と共に自動ピペットワークステーションがアクセス可能な位置、つまりシャトルホーム位置に戻って再位置決めされた状態の、自動陽圧ＳＰＥ装置１０を例示したものである。

図２５は、コレクションプレート６００が、マニホルドプレート１６４の下側に係合したフィルタプレート５９０の下側に係合するために持ち上げられる間の位置精度を確保して、上側エレベータ装置２８０がフィルタプレートをコレクションプレート６００の上まで下げることができるようにするために、コレクションプレート６００が高架マニホルドアセンブリ１１０内で運搬され、下側エレベータ装置２３０の位置決めピンの上部にセンサで位置決めされた状態の、自動陽圧ＳＰＥ装置１０を例示したものである。

図２６は、ピペッタが溶出剤をフィルタプレート５９０に分注できるようにするために、エレベータアセンブリ２３０，２８０が比較的低い位置にあり、コレクションプレート６００およびその上のフィルタプレート５９０の両方と共にシャトルアセンブリ４４が自動ピペットワークステーションがアクセス可能な位置まで運ばれて戻った状態の、自動陽圧ＳＰＥ装置１０を例示している。

図２７は、シャトルアセンブリ４４と、コレクションプレート６００および溶出剤がその上に配置されてなるフィルタプレート５９０の両方が高架マニホルドアセンブリ１１０内に運ばれており、フィルタプレート５９０がマニホルド１６４に係合するために持ち上げられる間の位置精度を確保するために溶出剤を有してなるフィルタプレート５９０が上側エレベータ装置２８０の位置決めピンの上方に位置決めされており、同時に一方で、コレクションプレート６００が、マニホルドプレート１６４の下側に係合したフィルタプレート５９０上のノズルに係合するために持ち上げられる間の位置精度を確保するために、コレクションプレート６００を下側エレベータアセンブリの位置決めピンの上方に出現させた状態の、自動陽圧ＳＰＥ装置１０を例示したものである。

図２８は、その内部に溶出剤を備えたフィルタプレート５９０が上側エレベータ装置２８０によりマニホルド１６４と係合した状態を示し、さらに、コレクションプレート６００がフィルタプレート５９０と係合しており、交差汚染を排除するためにフィルタプレートのノズルはコレクションプレートのウェルと整列していることが示された。自動陽圧ＳＰＥ装置１０を例示したものである。

図２９は、ピペッタがシャトルアセンブリ４４からコレクションプレート６００を取り外す（移動させる）ことができるようにするために、コレクションプレート６００が自動ピペットワークステーションにアクセス可能な位置まで往復して戻った状態の、自動陽圧ＳＰＥ装置１０を例示している。

図３０は、ピペッタがフィルタプレート５９０をシャトルアセンブリ４４から取り外す（移動させる）ことができるよう、自動ピペットワークステーションが、アクセス可能な位置にフィルタプレート５９０が戻った状態の自動陽圧ＳＰＥ装置１０を例示している。

従って、および１つの観点において、上側および下側リフト部材ならびにシャトルは、ラボウェアを階層エレベータリフトアセンブリ内で垂直に往復動させるために個別に制御されると共に、１つのラボウェア片または２つの階層化されたラボウェア片を処理のためにマニホルドまで持ち上げるために階層エレベータリフトアセンブリの上側および下側リフトの階層化されたリフト装置への引き渡しを個別に行い、同時に一方で、現ユーザが規定したあるいは所定のＳＰＥプロセスのステップに従ってシャトルがグリッパおよピペッタ／プローブヘッドアセンブリがアクセス可能なホーム位置まで戻るように移動させる。

ソフトウェアを含む自動ピペットワークステーションの例としては、本特許出願の承継人である、アメリカ合衆国、ネバダ州 ８９５０２、リノ、エネルギー ウェイ ４９７０のハミルトンカンパニーにより製造および販売されているものが挙げられる。

図３１は、自動ピペットワークステーション１０１０の他の実施例の後部横デッキ部上に複数の自動陽圧ＳＰＥ装置１０が配置された構成を例示しており、デッキ上に配置された各ＳＰＥ装置１０の例示の明確化のためにそのフレームワークだけが例示されている。

エバポレータ

図３２を参照して、および１つの観点において、本発明の実施例は、下流側のＳＰＥプロセス用の蒸発器として機能するためにシステムエアーに熱を加えるためのヒータ制御ユニット７００をさらに有してなる自動陽圧ＳＰＥ装置１０を提供する。

図３３を参照して、自動陽圧ＳＰＥプロセスの実施例の一般的なフローダイアグラムは、図３４に詳述され且つ図３５から図４２に図式的に例示された蒸発プロセスをさらに有して例示されている。

上述したように、自動ピペットワークステーション４２０および陽圧固相抽出装置１０はソフトウェアにより制御される。

図３４および図３５を参照して、蒸発プロセスの最初において、自動ピペットワークステ−ション４２０は、蒸発器アダプタ７１０を陽圧固相抽出装置１０のシャトル６０上に配置するためにソフトウェア制御され、これにより、図３５に例示したように装置１０は自動ピペットワークステーション４２０から蒸発器アダプタ７１０を受け取る。

次に、図３６に例示されているように蒸発器アダプタ７１０を上側のリフト装置２８０によりマニホルド１６４まで出現させるために、装置１０は次いで蒸発器アダプタ７１０をソフトウェア制御によりマニホルド１６４まで移動させる。

装置１０は次いで、シャトル６０を自動ピペットワークステーションがアクセス可能な位置まで戻して出現させて、図３７に例示したようにピペッタがコレクションプレート８１０をシャトル６０上に配置できるようにするために、ソフトウェア制御によりシャトル６０を自動ピペットワークステーションがアクセス可能な位置まで移動させる。

図３８および図３９に例示したように、ソフトウェアの制御下において、コレクションプレート８１０を備えたシャトル６０を出現させるためにコレクションプレート８１０は次いで装置１０により下側エレベータ２３０に戻るように移動され、装置は次いでコレクションプレート８１０内の液体高さ方向真上にある蒸発器アダプタ７１０のニードルと係合させるためにコレクションプレート８１０を持ち上げるようにソフトウェア制御される。よって、ユーザが指定した加熱空気が、液体を蒸発させ溶質を残すためにユーザが指定した時間間隔の間だけ液体表面に加えられる。

図４０を参照して、蒸発した蒸気は、プレナム８２０を通って、ユーザの換気システムに接続されたダクト８２２に導かれる。蒸発プロセスの間、下側の階層化リフト装置２３０は、蒸発プロセスの効率を最大化するために、蒸発した液体が蒸発アダプタ７１０との近接が保持されるように移動する。

図４１に例示したように、装置１０は次いで、コレクションプレ−ト８１０を自動ピペットワークステーションがアクセス可能な位置まで戻し、ソフトウェア制御で自動ピペットワークステーション４２０によってコレクションプレート８１０をシャトル６０から取り除くために、ソフトウェア制御によってコレクションプレート８１０がピペッタがアクセス可能な位置まで戻るように、シャトルを移動させる。

図４２に例示したように、ソフトウェア制御で、蒸発器アダプタ７１０を自動ピペットワークステーションがアクセス可能位置まで戻し、自動ピペットワークステーション４２０によって取外すため、装置１０は次いで、ソフトウェア制御によって、蒸発器アダプタ７１０を収集すると共に、シャトル６０を蒸発器アダプタ７１０と共にピペッタがアクセス可能な位置まで戻るように移動する。

従って、上記で説明した蒸発プロセスは、蒸発器アダプタ７１０をシャトルアセンブリ６０上に載置し、アダプタ７１０を上側の（階層）リフト装置２８０に出現させることを有している。上側のリフト装置２８０は、蒸発器アダプタ７１０をマニホルドプレートアセンブリ１６４まで出現させ、これにより、装置はマニホルド圧力源アセンブリ５５０を介しての流れと、ヒータ制御ユニット７００を介してのシステム空気に加えられる熱との両方を制御する。

次に、この空気は蒸発器アダプタ７１０を通って、下側の（階層）リフト装置２３０によりアダプタ７１０に出現するラボウェア８１０内に流れる。ラボウェア８１０は蒸発器アダプタ７１０に近接して出現し、これにより、蒸発される液体とアダプタ７１０が直接接触することなしに、制御された空気が蒸発されるべき液体表面上に向けられる。蒸発された蒸気はプレナム８２０を通って、ユーザの換気システムに連結されたダクト８２２に向けられる。

蒸発プロセスの間は、蒸発プロセスの効率を最大化するため、蒸発される液体が蒸発器アダプタ７１０と近接した状態を維持するように、下側のリフト装置２３０は移動する。

プロセスセキュリティシステム９００

図４３を参照して、および１つの観点において、自動陽圧ＳＰＥ装置１０の実施例は、ＳＰＥプロセスの間において、例えば９６個までのウェルからなるウェルのアレイに対する圧力および温度の変化を時間と共にモニタする、それぞれ圧力センサ９１２および温度センサ９２２を有してなる圧力センサシステム９１０および温度センサシステム９２０を使用することでプロセスセキュリティを提供する、プロセスセキュリティシステムをさらに有している。

圧力センサ９１２の使用により、上述したコンピュータ／コントローラ５２０を利用したプロセスの曲線（分布曲線）９１４を構築するために、プロセスセキュリティシステム９００が利用する圧力データを集めることでラボウェアの各ウェルのプロセスセキュリティを提供できる。この曲線は次いでコンピュータ／コントローラ５２０を介してプロセスセキュリティシステム９００により、先に蓄積した交差の境界を備えた標準的に許容される曲線（標準許容曲線）９１６と比較され、これに基づいて測定されたプロセスの完全性、適時性に関してプロセスセキュリティシステム９００によりパス／エラーの決定が行われる。

典型的には、１つ以上の標準許容曲線９１６が非一時的なコンピュータ可読媒体５３０内に記憶される。エラーはユーザに提示され、トレーサビリティのためにログファイルに日時と共に永続的に記録される。ログファイルも同様に、非一時的なコンピュータ可読媒体５３０に記憶しても良い。

温度センサ９２２は、プロセス中の様々な時間でラボウェア内の各ウェルの温度９２４を記録することで、温度分散ないし温度変化に敏感なアプリケーション（適用例、用途）において追加のプロセスセキュリティを提供するもので、例えば決定を行うための、記録された温度９２４が比較される１つ以上のベンチマーク温度９２６を有している。一つ以上のベンチマーク温度９２６および記録された温度９２４は、非一時的なコンピュータ可読媒体５３０に記憶しても良い。

温度値は同様にトレーサビリティおよび将来の利用のために日時と共にログファイル内に永続的に記録される。このログファイルはまた、非一時的なコンピュータ可読媒体５３０に記憶しても良い。エラーはユーザに提示され、トレーサビリティのために日時と共にログファイル内に記録される。

チップドライヤー

他の観点において、本発明の実施例は、シャトルアセンブリ６０によってチップのラックを上側の（階層）リフト装置２８０に出現させることで、チップドライヤーとして機能する自動陽圧ＳＰＥ装置１０を提供する。上側のリフト装置２８０は、チップのラックをマニホルドプレートに出現させ、これにより装置は、ヒータ制御ユニット７００により提供される制御ないし調整された加熱空気の流れを制御する。次いで、この空気は個々のチップを通過し、全ての液体はシャトルアセンブリ６０により捕捉され、さらに液体廃棄物容器（廃液容器）５６４に導かれる（図３２）。

キャップマットシーリング

他の観点において、本発明の実施例は、キャップマットシーリング装置として機能する自動陽圧ＳＰＥ装置１０を提供する。最初に、ラボウェアはシャトルアセンブリ６０上に置かれる。次いで、キャップマットがラボウェアの上に置かれる。シャトルアセンブリ６０はこのスタック（ラボウェアの上にキャップマットを置いたもの）を上側のリフト装置に出現させる。上側のリフト装置は、スタックをマニホルドプレートまで出現させ、ＳＰＥプロセスにおいてマニホールドプレート１６４に対してラボウェアをシールする際のような力を加える。これによりキャップマットはラボウェア内に着座する。キャップマットをラボウェア内にさらに着座させて必要なシールを生み出すために空気圧を追加的に加えても良い。

プロファイルを低減するための外側モータ位置決めアセンブリ

図４４から図４６を参照して、および他の観点において、自動陽圧ＳＰＥ装置１０は、装置１０の高さないしプロファイル（外形、形状）を低減するために、モータ３３２を上側のエレベーターリフトの外側に配置する構成をさらに有している。

本質的には、モータ３３２および支持用の「Ｕ」形状のモータブラケット３３４は、上側エレベータリフト装置２８０から移動し、第２の歯付きプーリアセンブリ３５２と横方向に対向する後部コーナーから後方に配置されている。モータ３３２は、その外側位置において、下方に配置された歯付きプーリ３４６に作動的に連結されている。

次に、ベルト３８４を介して可逆的に励磁可能なモータ３３２により駆動される歯付きプーリ３４６に作動的に連結された歯付きプーリ３４５に連結された、下方に配置されたプーリ駆動部３８２を有するボールスプラインアセンブリ３８０が設けられる。

ボールスプラインアセンブリ３８０は、開口３９０を介して下側の（階層）リフト装置を、また開口３９２を介して上側の（階層）リフト装置をそれぞれ通過している。

上側のリフト装置の上部には、アセンブリ３４２に代わって、ブッシング（軸受筒、入れ子）ジャケットスプライン３９４がベルト３６４，３６６と相補的な高さで配置されており、該スプラインは、ベルト３８４がモータ３３２により駆動される際に一緒に回転するように該ベルトに作動的に連結されており、およびベルト３６４の回転は上述したように第２の歯付きプーリアセンブリ３５２を介してベルト３６８の回転を生じさせる。

上記した装置１０の説明は、その使用および動作を含めて、本発明の産業上の利用可能性を例証したものである。

従って、上述され且つ特許請求の範囲に記載された本発明の範囲および正しい意図から逸脱することなく、別の多くの構造的な変更および改変を行うことができることは明らかである。

Claims (7)

1. 上側の階層化されたリフト装置と、
   前記上側の階層化されたリフト装置の下方に配置された下側の階層化されたリフト装置と、
   前記上側の階層化されたリフト装置の上方に配置され、少なくとも１つのラボウェアピースと接するときに陽圧を加えるように構成されたマニホルドプレートアセンブリと、
   前記少なくとも１つのラボウェアピースを、前記マニホルドプレートアセンブリの下方の積載位置と前記積載位置から水平方向に遠位の水平ホーム位置との間で水平方向に運ぶように構成されたシャトルと、
   前記シャトルを前記水平ホーム位置と前記積載位置との間で移動させるように構成されたモータと、
   前記上側の階層化されたリフト装置を垂直方向に移動させるように構成された一対の上側リニアアクチュエータと、
   前記下側の階層化されたリフト装置を垂直方向に移動させるように構成された下側リニアアクチュエータとを有してなり、
   前記上側の階層化されたリフト装置は、前記少なくとも１つのラボウェアピースを垂直方向に移動させて前記マニホルドプレートアセンブリと接触させるように構成されている、自動陽圧固相抽出装置。
2. 前記シャトル、前記上側の階層化されたリフト装置、および前記下側の階層化されたリフト装置の移動を制御するためのコントローラをさらに有してなる、請求項１記載の自動陽圧固相抽出装置。
3. 上側の階層化されたリフト装置と、
   前記上側の階層化されたリフト装置の下方に配置された下側の階層化されたリフト装置と、
   前記上側の階層化されたリフト装置の上方に配置され、少なくとも１つのラボウェアピースと接するときに陽圧を加えるように構成されたマニホルドプレートアセンブリと、
   前記少なくとも１つのラボウェアピースを、前記マニホルドプレートアセンブリの下方の積載位置と前記積載位置から水平方向に遠位の水平ホーム位置との間で水平方向に運ぶように構成されたシャトルと、
   前記シャトルを前記水平ホーム位置と前記積載位置との間で水平方向に移動させるための手段と、
   前記上側の階層化されたリフト装置を垂直方向に平行移動させるための手段と、
   前記下側の階層化されたリフト装置を垂直方向に平行移動させるための手段とを有してなり、
   前記上側の階層化されたリフト装置は、前記少なくとも１つのラボウェアピースを垂直方向に移動させて前記マニホルドプレートアセンブリと接触させるように構成されている、自動陽圧固相抽出装置。
4. 第１のラボウェアピースと第２のラボウェアピースとを支持するためのシャトルを有してなるシャトルアセンブリを、ベースプレートの接近可能な前方矩形セクションの垂直上方に並置される水平ホーム位置と前記ベースプレートの後方矩形セクションの垂直上方に並置される積載位置との間で、水平方向に平行移動するステップと、
   前記第１のラボウェアピースを上側の階層化されたリフト装置まで運ぶステップと、
   前記第２のラボウェアピースを下側の階層化されたリフト装置まで運ぶステップと、
   前記上側の階層化されたリフト装置をエレベータフレームワーク内で、前記エレベータフレームワークが取り付けられた前記ベースプレートの後方矩形セクションの上方でこれに近接する第１の垂直ホーム位置と、前記上側の階層化されたリフト装置に平行且つ垂直上方の実質的に水平な平面において前記エレベータフレームワークによって支持されたマニホルドプレートアセンブリの下面に隣接する第１の垂直上昇位置との間で、垂直方向に平行移動するステップと、
   前記下側の階層化されたリフト装置を前記エレベータフレームワーク内で、前記エレベータフレームワークが取り付けられた前記ベースプレートの後方矩形セクションの上方でこれに近接する第２の垂直ホーム位置と、前記上側の階層化されたリフト装置の下方の第２の垂直上昇位置との間で、垂直方向に平行移動するステップと、
   前記マニホルドプレートアセンブリが前記第１のラボウェアピースと接するときに陽圧を加えるステップとを有してなる、自動陽圧固相抽出方法。
5. 前記第１のラボウェアピースとしてフィルタプレートを提供するステップ、
   前記第２のラボウェアピースとして廃棄物トレイを提供するステップ、および
   前記フィルタプレートが前記水平ホーム位置に置かれている間に、前記フィルタプレート内に液体を分注するステップをさらに有してなる、請求項４記載の自動陽圧固相抽出方法。
6. 前記下側の階層化されたリフト装置を前記第２の垂直ホーム位置まで垂直方向に平行移動するステップ、
   前記廃棄物トレイを前記シャトルアセンブリまで運ぶステップ、および
   前記シャトルアセンブリ上でコレクションプレートを受容するために、前記シャトルアセンブリを前記積載位置と前記水平ホーム位置との間で水平方向に平行移動するステップをさらに有してなる、請求項５記載の自動陽圧固相抽出方法。
7. 前記コレクションプレートを支持する前記シャトルアセンブリを、前記ベースプレートの前記後方矩形セクションの上方の前記エレベータフレームワーク内に、水平方向に平行移動するステップ、
   前記コレクションプレートを前記下側の階層化されたリフト装置に移すステップ、
   前記フィルタプレートの下の前記コレクションプレートに係合するように、前記下側の階層化されたリフト装置を垂直方向に平行移動させるステップ、
   前記コレクションプレートを支持する前記下側の階層化されたリフト装置を前記第２の垂直ホーム位置に垂直方向に平行移動し、および前記フィルタプレートを支持する前記上側の階層化されたリフト装置を前記第１の垂直ホームポジションに垂直方向に平行移動するステップ、
   前記フィルタプレートおよび前記コレクションプレートを前記シャトルアセンブリに移すステップ、
   後続の液体を受容するために、前記フィルタプレートおよび前記コレクションプレートを支持する前記シャトルアセンブリを前記水平ホーム位置に水平方向に平行移動するステップ、
   後続の液体を含む前記フィルタプレートと前記コレクションプレートとを支持する前記シャトルアセンブリを前記エレベータフレームワーク内に前記積載位置まで水平方向に平行移動するステップ、
   前記フィルタプレートを前記マニホルドプレートアセンブリに対して位置決めするために、前記フィルタプレートを支持する前記上側の階層化されたリフト装置を垂直方向に平行移動するステップ、
   前記コレクションプレートを前記フィルタプレートの下に位置決めするために、前記コレクションプレートを支持する前記下側の階層化されたリフト装置を垂直方向に平行移動するステップ、および
   前記コレクションプレート内に対象のサンプルを押し入れるために、前記マニホルドプレートアセンブリから後続の陽圧を加えるステップをさらに有してなる、請求項６記載の自動陽圧固相抽出方法。

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