DE69808272T2

DE69808272T2 - Reaktion behälter apparat

Info

Publication number: DE69808272T2
Application number: DE69808272T
Authority: DE
Inventors: A. Horner; J. Johnson; E. Schneider; J. Smith; Gus Tseo
Original assignee: Gen Probe Inc
Current assignee: Gen Probe Inc
Priority date: 1997-05-02
Filing date: 1998-05-01
Publication date: 2003-07-31
Anticipated expiration: 2018-05-02
Also published as: JP2008261863A; ATE224770T1; CA2287962C; JP4313420B2; KR20010012479A; EP0979146B1; AU735267B2; DE69827678T2; WO1998050158A1; AU7264198A; US6517783B2; US6517782B1; ATE282473T1; ES2231589T3; ES2182299T3; EP0979146A1; US6086827A; CA2287962A1; JP2009156878A; DK0979146T3

Description

Die Erfindung betrifft Reaktionsbehältnisse, die zum Beinhalten chemischer oder biologischer Substanzen verwendbar sind.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Reaktionsbehältnisse oder Teströhrchen sind in der Chemie und Biologie gebräuchlich, um eine Vielzahl von Assaytypen in einem eingegrenzten Raum durchzuführen. Assays, die üblicherweise einen oder mehrere Schritte aufweisen und in Reaktionsbehältnissen durchgeführt werden, schließen chemische Reaktionen, Immunoassays und auf Nukleinsäuren basierende Assays ein. Beispiele solcher Reaktionen und Assays sind in der verfügbaren Literatur genau beschrieben und Fachleuten bekannt. Während Reaktionsbehältnisse im allgemeinen als einzelne Einheiten oder Teströhrchen hergestellt und verkauft werden, ist es in der Praxis üblich, Haltegestelle zu verwenden, um eine Gruppe von Reaktionsbehältnissen zur simultanen oder sequentiellen Durchführung von Mehrfachassays in geeigneter Weise und gemeinsam zu organisieren. In einigen Fällen werden multiple Reaktionsbehältnisse als ein einheitliches Stück montiert.
Bei den meisten Assays wird eine Substanztransfervorrichtung verwendet, um Lösungen in Reaktionsbehältnisse abzugeben oder aus diesen zu entfernen. Die bekanntesten Substanztransfervorrichtungen sind Pipetten und Saugapparate, die ein oder mehrere röhrenförmige Elemente enthalten, durch die Flüssigkeiten abgegeben oder entnommen werden. Wenn Substanztransfervorrichtungen zur Durchführung einer Gruppe unabhängiger Assays zu etwa derselben Zeit oder in enger Nachbarschaft voneinander verwendet werden, besteht immer die Sorge, dass eine Substanztransfervorrichtung versehentlich als ein Vehikel beim Überführen von Substanzen oder Verunreinigungen zwischen Reaktionsbehältnissen dient. Eine weitere Sorge ist, dass der Praktiker unsachgemäß Substanzen in ein Reaktionsbehältnis zugibt oder aus diesem entfernt. Um das Risiko von Kreuzkontaminationen und von Pipettier- und Absaugfehlern zu minimieren, müssen Praktiker Substanzüberführungen sorgfältig überwachen und eine beinahe makellose Präzision ausüben, wenn sie Substanzen in Reaktionsbehältnisse pipettieren oder aus diesen absaugen. Das Vermeiden einer Kreuzkontamination und von Pipettier- und Absaugfehlern ist besonders wichtig, wenn der Assay diagnostisch von der Art her ist oder konzipiert ist, um Information in Bezug auf den Krankheitsverlauf eines Patienten oder den Erfolg einer Kurbehandlung zu liefern.
Ein Weg, um Möglichkeiten einer Kreuzkontamination zu begrenzen, ist es, den Umfang des Oberflächenbereichs auf der Substanztransfervorrichtung zu reduzieren, der in Kontakt mit dem Inhalt eines Reaktionsbehältnisses kommen kann. Dieses Ziel kann durch Verwendung eines kontaktbeschränkenden Elements, zum Beispiel einer Pipettenspitze, erreicht werden, das in wesentlichen als Barriere zwischen der äußeren Oberfläche der Pipette und dem Inhalt eines Reaktionsbehältnisses dient. Und durch Aaswahl einer Pipettenspitze ausreichender Länge und Volumen kann der Kontakt zwischen der Pipette und dem Inhalt eines Reaktionsbehältnisses im wesentlichen ausgeschlossen werden. Dies liegt daran, dass die Substanzen aus dem Reaktionsbehältnis in einen Teil der Pipettenspitze gezogen werden, der die untere Fläche der Pipette unterschreitet. In den meisten Fällen ist es natürlich auch wesentlich, eine einzige Pipettespitze zu haben, die für jedes Reaktionsbehältnis reserviert ist.
Wo verschiedene Pipettenspitzen verwendet werden, um Mehrfachassays simultan oder sequentiell durchzuführen, müssen Praktiker typischerweise einen Vorrat an Pipettenspitzen an einer Stelle anordnen, auf die von zumindest einer Pipette in geeigneter Weise zugegriffen werden kann. Die Bereitstellung einer ausreichenden Menge an Pipettenspitzen wird komplizierter, wenn die Substanztransfervorrichtung als Roboter in einer automatischen (oder teilweise automatischen) Untersuchungsvorrichtung funktioniert. In einem automatisierten Format kann es notwendig sein, einen großen Vorrat an Pipettenspitzen in der Vorrichtung an einer Stelle zu platzieren, die durch die Pipette zugänglich ist, wobei aber der gesamte erforderliche Raum beschränkt ist. Folglich besteht Bedarf an Pipettenspitzen, die durch eine Roboterpipette leicht zugänglich sind, ohne zu erfordern, dass die Pipette in komplizierte Bewegungen eingreift oder sich über beträchtliche Distanzen bewegt.
Ein weiteres, durch herkömmliche Reaktionsbehältnisse:
aufgezeigtes Problem ist, dass diese als einzelne Teströhrchen verpackt ankommen, die für eine Handhabung durch eine automatische Untersuchungsvorrichtung nicht zugänglich sind. Einzelne Reaktionsbehältnisse behindern die Durchsatzeffizienz, da der Praktiker und die Vorrichtung die Reaktionsbehältnisse jeder getrennt handhaben müssen. Und da herkömmliche Reaktionsbehältnisse mit keiner Struktur bereitgestellt werden, die ihnen erlaubt, durch eine automatische Vorrichtung gehandhabt zu werden, werden Reaktionsbehältnisse im allgemeinen an einer Stelle in der Vorrichtung positioniert und ihnen wird keine automatische Mobilität gewährt. Dieses Fehlen von Bewegung erlegt bestimmte architektonische Beschränkungen und Untersuchungsineffizienzen auf da die Vorrichtung um die Platzierung der Reaktionsbehältnisse konstruiert werden muss. Demzufolge gibt es Bedarf für eine Reaktionsbehältnisvorrichtung, die durch eine automatische Untersuchungsvorrichtung gehandhabt werden kann, wobei die Vorrichtung ein Reaktionsbehältnis aufweisen kann oder eine Vielzahl von Reaktionsbehältnissen, die als eine einzelne operative Einheit miteinander verbunden sind.
EP-A-0246632 offenbart eine Pipettiervorrichtung, die einen automatischen Mechanismus zum Ersetzen von Düsenspitzen besitzt. Die Pipettiervorrichtung hat einen Tragrahmen, einen auf diesem Tragrahmen montierten Schieber zur vertikalen Bewegung, ein Antriebsmittel zum vertikalen Bewegen des Schiebers, einen am Schieber montierten Pipettierkopf, wobei der Pipettierkopf eine Pipette aufweist, die ein unteres Ende aufweist, das in das obere Ende einer annähernd umgekehrt kegelförmigen Düsenspitze passt, Mittel zur Kommunikation des unteren Endes des Pipettenelements mit einer Be- und Entlüftungseinheit, wobei die Düsenspitze mit Luft versorgt oder Luft daraus abgesaugt werden kann. Ferner lehrt es einen Düsenspitzenhalter, der eine Vielzahl von Reaktionszellen und eine Düsenspitze aufweist, die mit jeder Reaktionszelle verbunden ist.
US-Patent 4,824,641 offenbart einen verbesserten Probenhalter und Pipettenspitzen zur Verwendung in einer automatischen Vorrichtung zur Probenhandhabung. Dieser Träger hat in regelmäßigen Abständen um seinen Körperumfang eine Vielzahl von Öffnungen zur Aufnahme von Probenbehältnissen. Vorzugsweise sind die Öffnungen im wesentlichen parallel zur Achse des kreisrunden Körpers des Trägers. Alternativ sind die Öffnungen in einer Stellung angewinkelt. Der Probenträger ist ferner angepasst, um eine Vielzahl von Pipettenspitzen zur sequentiellen Aufnahme durch eine automatische Pipette zu tragen. Pipettenspitzen, die besonders für die automatische Aufnahme adaptiert wurden, werden ebenfalls offenbart.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Reaktionsbehältnisvorrichtung zu schaffen, die eines oder mehrere der oben dargelegten Erfordernisse erfüllt. Eine Reaktionsbehältnisvorrichtung gemäß der Erfindung kann demnach verwendet werden, um chemische oder biologische Assays durchzuführen, und weist eine Vielzahl von Reaktionsbehältnissen zum Beinhalten von Substanzen auf, die bei der Durchführung solcher Assays verwendet werden. Die Reaktionsbehältnisse sind operativ miteinander verbunden, entweder direkt oder indirekt, und sind imstande, mit einer Substanztransfervorrichtung zu interagieren, die Substanzen in die Behältnisse, die die Reaktionsbehältnisvorrichtung bilden, abgibt oder daraus entnimmt.
Damit die Substanztransfervorrichtung die Substanzen sicher und effizient in die Reaktionsbehältnisse abgeben oder daraus entnehmen kann, sieht die Erfindung ein oder mehrere kontaktbeschränkende Elemente vor, wobei jedes kontaktbeschränkende Element mit der Reaktionsbehältnisvorrichtung in Verbindung steht. Die kontaktbeschränkenden Elemente sind konstruiert und angeordnet, dass die Substanztransfervorrichtung operativ darin eingreifen kann, um einen potentiell kontaminierenden Kontakt zwischen zumindest einem Teil der Substanztransfervorrichtung und einer potentiell kontaminierenden Substanz, die durch die Substanztransfervorrichtung in ein Reaktionsbehältnis abgegeben oder daraus entnommen wird, zu beschränken. Jedes kontaktbeschränkende Element ist einem oder mehreren der Reaktionsbehältnisse der Reaktionsbehältnisvorrichtung zugeordnet.
Die Reaktionsbehältnisvorrichtung ist mit einer oder mehreren Kontaktbeschränkungselement-Haltestrukturen ausgerüstet, wobei jede Kontaktbeschränkungselement- Haltestruktur einem der kontaktbeschränkenden Elemente zugeordnet ist. Jede der Kontaktbeschränkungselement- Haltestrukturen ist konstruiert und angeordnet, um (i) das zugeordnete kontaktbeschränkende Element in einer operativen Orientierung in der Nähe des eines oder mehrerer zugeordneter Behältnisse aufzunehmen und abnehmbar zu halten, um operativ im Eingriff durch die Stoffüberführungsvorrichtung stehen zu können, und (ii) es dem zugeordneten kontaktbeschränkenden Element zu ermöglichen, aus der zugeordneten Kontaktbeschränkungselement-Haltestruktur entfernt zu werden, wenn das zugeordnete kontaktbeschränkende Element operativ im Eingriff durch die Stoffübertragungsvorrichtung steht.
Da die Reaktionsbehältnisvorrichtung mit ihren eigenen kontaktbeschränkenden Elementen versorgt ist, kann eine automatische Untersuchungsvorrichtung derart konstruiert werden, dass die Substanztransfervorrichtung komplexe Bewegungen vermeidet und in geeigneter Weise in die kontaktbeschränkenden Elemente eingreift, wenn die Reaktionsbehältnisvorrichtung in eine operative Position in der Vorrichtung gebracht wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Vorrichtung nicht konfiguriert werden muss, um einen Vorrat an kontaktbeschränkenden Elementen aufzunehmen, und. Praktikern wird erspart, die Menge der kontaktbeschränkenden Elemente in einer Vorrichtung überwachen zu müssen, während die Assays laufen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist eine Reaktionsbehältnisvorrichtung, die eine Behältnisvorrichtung- Handhabungsstruktur aufweist, um die Handhabung der Vorrichtung durch eine automatische das Reaktionsbehältnis Handhabungsvorrichtung zu ermöglichen. Gemäß dieser Ausführungsform ist die Behältnisvorrichtung- Handhabungsstruktur konstruiert und angeordnet, um im Eingriff durch eine automatische das Reaktionsbehältnis- Handhabungsvorrichtung zu stehen, sodass die Reaktionsbehältnisvorrichtung durch einen Roboter in einer automatischen Vorrichtung gehandhabt werden kann. Die Reaktionsbehältnisvorrichtung dieser Ausführungsform hat mindestens ein Reaktionsbehältnis und kann optional die oben beschriebenen kontaktbeschränkenden Elemente und die zugeordneten Kontaktbeschränkungselement-Haltestrukturen aufweisen.
Andere Merkmale und Eigenschaften der Erfindung sowie die Arbeitsweise, die Funktionen zugehöriger Bauelemente und der Kombination von Teilen und die Wirtschaftlichkeit der Herstellung sind in den Figuren dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Dabei bezeichnen in den verschiedenen Abbildungen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer ersten, die Aspekte der Erfindung verkörpernden Ausführungsform einer Reaktionsbehältnisvorrichtung und eines kontaktbeschränkenden Elements in Form eines Tiplets.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht eines kontaktbeschränkenden Tiplets.
Fig. 3 ist eine partielle Unteransicht der Reaktionsbehältnisvorrichtung aus Fig. 1 aus der in Fig. 1 durch Pfeil "III" bezeichneten Richtung.
Fig. 4 ist eine Seitenansicht einer ersten alternativen Ausführungsform der Reaktionsbehältnisvorrichtung der Erfindung.
Fig. 5 ist eine Draufsicht auf die Reaktionsbehältnisvorrichtung aus Fig. 4.
Fig. 6 ist ein Querschnitt von Fig. 4 in Richtung "VI- VI".
Fig. 7 ist ein Querschnitt von Fig. 4 in Richtung "VII- VII".
Fig. 8 ist ein Querschnitt von Fig. 4 in Richtung "VIII- VIII".
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht einer exemplarischen Reaktionsbehältnisvorrichtung- Handhabungsvorrichtung zur Handhabung einer Reaktionsbehältnisvorrichtung gemäß der Erfindung.
Fig. 10 ist eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, der Handhabungsvorrichtung aus Fig. 9 mit einer sich darin befindlichen Reaktionsbehältnisvorrichtung.
Fig. 11 ist eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, einer exemplarischen Reaktionsbehältnisvorrichtung- Prozessierungsvorrichtung zur Prozessierung einer Reaktionsbehältnisvorrichtung gemäß der Erfindung.
Fig. 12 ist eine partielle Seitenansicht einer Reaktionsbehältnisvorrichtung gemäß der Erfindung und eine schräge Wobbler-Platte zur Übertragung einer oszillierenden Schwingung auf die Vorrichtung.
Fig. 13 ist ein Querschnitt einer Reaktionsbehältnisvorrichtung gemäß der Erfindung, die von einer Behältnisträgerstruktur getragen wird, in einer die Behältnisvorrichtung-Prozessierungsvorrichtung, wobei ein röhrenförmiges Element der Prozessierungsvorrichtung in ein kontaktbeschränkendes Tiplet eingreift, das in einer kontaktbeschränkenden Haltestruktur der Vorrichtung der Erfindung angeordnet ist.
Fig. 14 ist ein Querschnitt der Reaktionsbehältnisvorrichtung, die in einer Behältnisträgerstruktur angeordnet ist, wobei die röhrenförmigen Elemente und das kontaktbeschränkende Tiplet an dem in die Vorrichtung eingesetzten Ende des röhrenförmigen Elements angeordnet sind.
Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht einer exemplarischen Reaktionsbehältnisvorrichtung.
Fig. 16 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren exemplarischen Reaktionsbehältnisvorrichtung.
Fig. 17 ist eine Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform eines kontaktbeschränkenden Tiplets, das im Eingriff durch ein röhrenförmiges Element einer Substanztransfervorrichtung steht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Wie in Fig. 1 und 3 dargestellt, wird eine bevorzugte Ausführungsform einer Reaktionsbehältnisvorrichtung gemäß der Erfindung generell durch das Referenzzeichen 160 bezeichnet. Die Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 weist, wie gezeigt, eine Vielzahl einzelner Behältnisse 162 auf. In der dargestellten Ausführungsform weist die Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 fünf einzelne Behältnisse 162 auf, aber ein Reaktionsbehältnis gemäß der Erfindung kann jede gewünschte Anzahl von Behältnissen 162 aufweisen. Zehn Behältnisse 162 werden bevorzugt, und fünf Behältnisse 162 werden am meisten bevorzugt. Jedes einzelne Behältnis hat vorzugsweise einen Aufbau ähnlich dem eines herkömmlichen Teströhrchens, i. e. ein zylindrischer Körper mit einer kreisrunden Ausgangsöffnung 161 und einem abgerundeten geschlossenen Bodenende 163. Jedes einzelne Behältnis kann jedoch andere Formen haben, wie rechteckig, achteckig etc., und kann ein oberes Ende haben, das mit einem schließbaren Deckel oder desgleichen ausgestattet ist. Die Behältnisse können die gleichen oder verschiedene Formen und Größen haben. Dia Behältnisse 162 sind vorzugsweise in einer linear ausgerichteten Anordnung angeordnet, die eine einzelne Reihe von Behältnissen 162 aufweist, und sind miteinander durch eine verbindende Rippenstruktur 164 verbunden, die eine nach unten weisende Schulter 165 definiert, die sich längs entlang jeder Seite der Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 erstreckt. Die Behältnisse können in einer abweichenden nichtlinearen Anordnung angeordnet sein, oder eine einzelne Reaktionsbehältnisvorrichtung kann mehr als eine Reihe von Behältnissen 162 aufweisen.
Die Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 ist vorzugsweise ein einzelnes ganzheitliches Stück, das aus Spritzguss- Polypropylen geformt ist. Das am meisten bevorzugte Polypropylen wird von Montell Polyolefins (Wilmington, Delaware) mit der Produktnummer PD701NW verkauft. Das Montell- Material wird verwendet, da es leicht formbar ist und mit den bevorzugten biologischen Assays, die in der Reaktionsbehältnisvorrichtung durchgeführt werden, chemisch kompatibel ist. Außerdem erfährt das Montell-Material eine begrenzte Zahl statischer Entladungen, was von Bedeutung ist, wenn die Ergebnisse des in der Reaktionsbehältnisvorrichtung durchgeführten Assays zum Abschluss des Assays durch die Detektion von Licht bestimmt werden, welches durch den Inhalt der Vorrichtung emittiert wird. Statische Entladungen können die genaue Bestimmung oder Quantifizierung der Lichtausbeute beeinträchtigen.
Eine gebogene Schildstruktur 185, die an einem Ende der Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 bereitgestellt ist, weist einen oberen Abschnitt 169 und einen unteren Abschnitt 173 auf. Eine Behältnisvorrichtung-Handhabungsstruktur 166, die angepasst wurde, um im Eingriff durch eine Reaktionsbehältnis- Handhabungsvorrichtung zu stehen, erstreckt sich vom oberen Schildabschnitt 169. Die Behältnisvorrichtung- Handhabungsstruktur 166 weist eine sich seitlich erstreckende Platte 168 auf, die sich vom oberen Schildabschnitt 169 erstreckt, mit einem Querstück 167 auf dem gegenüberliegenden Ende der Platte 168. Eine Stützwand 183 erstreckt sich von der seitlichen Platte 168 zwischen dem unteren Schildabschnitt 173 und dem Querstück 167 nach unten.
Wie in Fig. 3 dargestellt, weisen der untere Schildabschnitt 173 und das Querstück 167 gegeneinander weisende konvexe Oberflächen auf. Die Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 steht vorzugsweise im Eingriff durch Handhabungsvorrichtungen und andere Komponenten, wie nachfolgend beschrieben, durch seitliches Bewegen (in Richtung "A") eines eingreifenden Teils der Handhabungsvorrichtung in einen Raum 50 zwischen dem unteren Schildabschnitt 173 und dem Querstück 167. Die konvexen Oberflächen des unteren Schildabschnitts 173 und des Querstücks 167 schaffen breitere Eintrittspunkte für ein eingreifendes Teil, das eine seitliche Relativbewegung in den Raum 50 erfährt. Sich vertikal erstreckende, erhöhte gebogene Leisten 171, 172 können in der Mitte der konvexen Oberfläche des Querstücks 167 bzw. des unteren Schildabschnitts 173 bereitgestellt sein. Der Zweck dieser Leisten 171, 172 wird nachfolgend beschrieben.
Eine Markierungsaufnahmestruktur 174, die am der Behältnisvorrichtung-Handhabungsstruktur 166 entgegengesetzten Ende der Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 bereitgestellt ist, weist vorzugsweise einen oberen Abschnitt 71 und einen unteren Abschnitt 75 auf, die zusammen eine flache Oberfläche zur Aufnahme einer Markierung 175 darbieten. Die Markierungsaufnahmestruktur 174 schließt ferner eine senkrechte Stützwand 78 ein, die sich zwischen dem oberen Abschnitt 71 und dem letzten Behältnis 162 erstreckt, um eine Versteifung für den oberen Abschnitt 71 zu schaffen. Wie am besten aus Fig. 4 ersichtlich, ist eine Stützwand 80 Markierungsaufnahmestruktur 174 senkrecht ausgerichtet und dehnt sich diagonal von einer Stelle nächst der Rippenstruktur 164 hin zum unteren Ende des unteren Abschnitts 75 aus, um eine Versteifung für den unteren Abschnitt 75 zu schaffen. Markierungen, wie maschinenlesbare Strichcodes, können auf der Oberfläche 175 angebracht sein, um Information zur Erkennung und Instruktion auf der Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 bereitzustellen. Markierungen können auf der Oberfläche 175 durch jedes geeignete Mittel angebracht werden, zum Beispiel indem sie auf die Oberfläche 175 gedruckt werden oder durch Anheften eines Etiketts mittels eines Klebstoffs an die Oberfläche 175.
Substanzen können über die Ausgangsöffnungen 161 mit Hilfe einer Substanztransfervorrichtung, wie einer Pipettier- oder Absaugvorrichtung (nachstehend kollektiv als "Pipettiervorrichtung" oder "Pipette" bezeichnet) in die Behältnisse 162 abgegeben oder daraus entfernt werden. Die Pipettiervorrichtung kann ein schlankes röhrenförmiges Element (siehe z. B. das röhrenförmige Element 220 in Fig. 11) aufweisen, das durch die Ausgangsöffnung 161 in das Behältnis 162 eingesetzt wird und das in Kontakt mit dem Behältnis 162 seinerseits, der im Behältnis 162 enthaltenen Substanz und/oder der in das Behältnis abzugebenden Substanz kommen kann. Eine Pipettiervorrichtung kann verwendet werden, um Substanzen in multiple einzelne Behältnisse 162 abzugeben und/oder daraus zu entfernen. Um die Wahrscheinlichkeit einer Kreuzkontamination zwischen einzelnen Behältnissen 162 zu reduzieren, ist es folglich wünschenswert, den Umfang der Pipettiervorrichtung zu beschränken, der mit der Substanz oder den Wänden irgendeines Behältnisses 162 in Kontakt kommt. Deshalb bedeckt ein kontaktbeschränkendes Element, das die Gestalt einer schützenden Einwegspitze oder eines Tiplets einnehmen kann, das Ende des röhrenförmigen Elements der Pipettiervorrichtung. Ein kontaktbeschränkendes Element wird verwendet, um das Ende des röhrenförmigen Elements zu bedecken, während die Pipettiervorrichtung in ein einzelnes Behältnis eingreift, um eine Substanz in das Behältnis abzugeben oder daraus zu entnehmen. Bevor sich die Pipettiervorrichtung zum nächsten Behältnis weiterbewegt, wird dieses kontaktbeschränkende Element verworfen oder für eine spätere Verwendung mit jenem Behältnis aufbewahrt, und ein neues kontaktbeschränkendes Element steht im Eingriff durch das röhrenförmige Element.
Wie in Fig. 2 gezeigt, weist eine bevorzugte Ausführungsform eines kontaktbeschränkenden Elements ein Tiplet 170 auf. In der bevorzugten Ausführungsform besitzt das Tiplet 170 einen röhrenförmigen Körper 179, der einen peripheren Flansch 177, der sich bezogen auf den röhrenförmigen Körper 179 bevorzugt radial erstreckt, und angrenzend an den peripheren Flansch 177 einen verdickten Wandabschnitt 178 aufweist, der einen im allgemeinen größeren Durchmesser besitzt als der verbleibende Abschnitt des röhrenförmigen Körpers 179 des Tiplets 170. Eine sich axial ausdehnende innere Bohrung 180 geht durch das Tiplet 170. Die Bohrung 180 weist ein nach außen aufgeweitetes Ende 181 auf, das das Einsetzen eines unteren freien Endes eines röhrenförmigen Elements einer Pipettiervorrichtung in die Bohrung 180 des Tiplets 170 erleichtert. Der Innendurchmesser der inneren Bohrung 180 schafft einen Passsitz mit dem Außendurchmesser des röhrenförmigen Elements, um das Tiplet 170 durch Reibung auf dem röhrenförmigen Element zu befestigen, wenn das untere Ende des röhrenförmigen Elements in die innere Bohrung 180 getrieben wird.
In der dargestellten Ausführungsform sind der röhrenförmige Körper 179 und die innere Bohrung 180 im allgemeinen zylindrisch geformt, im Einklang mit der typischerweise zylindrischen Form des röhrenförmigen Elements einer Substanztransfervorrichtung, wie einer Pipettier- oder Absaugvorrichtung. Die Erfindung ist jedoch nicht auf kontaktbeschränkende Elemente beschränkt, die röhrenförmige Körper und innere Bohrungen besitzen, die zylindrisch sind, da der röhrenförmige Körper und die innere Bohrung des kontaktbeschränkenden Elements eine Form haben können, die anderes als zylindrisch ist, um sich nichtzylindrischen röhrenförmigen Elementen von Substanztransfervorrichtungen anzupassen.
Das untere Ende des Tiplets 170 weist vorzugsweise einen abgeschrägten Abschnitt 182 auf. Wenn das Tiplet 170 auf dem Boden eines röhrenförmigen Elements einer Pipettiervorrichtung benutzt wird, die zum Absaugen von Substanzen aus einem Behältnis 162 verwendet wird, verhindert der abgeschrägte Abschnitt 182 die Bildung eines Vakuums zwischen dem Ende des Tiplets 170 und dem Boden 163 des Behältnisses 162.
Eine alternative Ausführungsform eines kontaktbeschränkenden Elements ist ein Tiplet, das in Fig. 17 mit der Bezugszahl 470 bezeichnet ist. Das Tiplet 470 weist einen röhrenförmigen Körper 479 auf, der einen peripheren Flansch 477, der sich bezogen auf den röhrenförmigen Körper 479 bevorzugt radial ausdehnt, und angrenzend an den peripheren Flansch 477 einen verdickten Wandabschnitt 478 aufweist, der einen im allgemeinen größeren Durchmesser besitzt als der verbleibende Abschnitt des röhrenförmigen Körpers 479 des Tiplets 470. Eine sich axial erstreckende innere Bohrung 480 geht durch das Tiplet 470. Die Bohrung 480 weist ein aufgeweitetes Ende 481 auf, das das Einsetzen eines oberen Endes 483 des röhrenförmigen Körpers 479 in ein unteres freies Ende eines röhrenförmigen Elements 420 erleichtert. Der Außendurchmesser des oberen Endes 483 des röhrenförmigen Körpers 479 schafft einen Passsitz mit dem Innendurchmesser des röhrenförmigen Elements 420, um das Tiplet 470 durch Reibung auf dem röhrenförmigen Element 420 zu befestigen, wenn das obere Ende 483 des röhrenförmigen Körpers 479 in das untere freie Ende des röhrenförmigen Elements 420 eingesetzt wird.
Wiederum brauchen der röhrenförmige Körper 479 und die innere Bohrung 480 nicht notwendigerweise zylindrisch geformt sein, wie in Fig. 17 dargestellt, und können eine Form haben, die anderes als zylindrisch ist, um sich nichtzylindrischen röhrenförmigen Elementen von Substanztransfervorrichtungen anzupassen.
Das untere Ende des Tiplets 470 weist vorzugsweise einen abgeschrägten Abschnitt 482 auf. Wenn das Tiplet 470 auf dem Boden des röhrenförmigen Elements einer Pipettiervorrichtung benutzt wird, die zum Absaugen von Substanzen aus einem Behältnis 162 verwendet wird, verhindert der abgeschrägte Abschnitt 482 die Bildung eines Vakuums zwischen dem Ende des Tiplets 470 und dem Boden 163 des Behältnisses 162.
Wie in Fig. 1 dargestellt, weist die Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 vorzugsweise Kontaktbeschränkungselement-Haltestrukturen in der Form von Tiplet-Haltestrukturen 176 benachbart zur Ausgangsöffnung 161 eines jeden entsprechenden Behältnisses 162 auf. Jede Tiplet- Haltestruktur 176 stellt eine langgestreckte Öffnung 150 bereit, vorzugsweise im allgemeinen zylindrisch geformt, in der ein kontaktbeschränkendes Tiplet 170 (470) aufgenommen wird. Eine ringförmige Endfläche 152 erstreckt sich um die Öffnung 150, und wenn das Tiplet 170 (470) in eine Tiplet- Haltestruktur 176 eingesetzt wird, berührt der periphere Flansch 177 (477) die Endfläche 152 der Tiplet-Haltestruktur 176, um die Tiefe, bis zu der das Tiplet 170 (470) in die Öffnung 150 eingeführt werden kann, zu beschränken. Der Außendurchmesser des verdickten Wandabschnitts 178 (478) ist etwas größer als der Innendurchmesser der Öffnung 150. Alternativ und vorzugsweise erstreckt sich eine Vielzahl kleiner, erhöhter Rippen 154 (siehe Fig. 3) longitudinal entlang der Innenwand der Öffnung 150 an verschiedenen umfangsweise im Abstand voneinander stehenden Stellen. Die Scheitel der erhöhten Rippen 154 definieren einen Innendurchmesser, der etwas kleiner ist als der Außendurchmesser des verdickten Wandabschnitts 178 (478). Folglich schafft die Tiplet-Haltestruktur 176 einen Gleitpasssitz zwischen dem verdickten Wandabschnitt 178 (478) und dem Innendurchmesser der Öffnung 150 oder zwischen dem verdickten Wandabschnitt 178 (478) und den Scheiteln der Rippen 154. Das Tiplet 170 (470) wird dadurch fest in der Öffnung 150 der Tiplet-Haltestruktur 176 gehalten, sodass es unwahrscheinlich ist, dass sich das Tiplet aus der Tiplet- Haltestruktur 176 entfernt, selbst wenn die Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 umgedreht wird. Falls andererseits das Tiplet 170 (470) durch Reibung im Eingriff durch das röhrenförmige Element einer Pipettiervorrichtung gehalten wird, während das Tiplet 170 (470) in der Tiplet- Haltestruktur 176 gehalten wird, ist der Halt durch Reibung zwischen dem Tiplet 170 (470) und dem röhrenförmigen Element größer als der Halt durch Reibung zwischen dem Tiplet 170 (470) und der Tiplet-Haltestruktur 176. Dadurch sollte das Tiplet 170 (470) auf dem Ende des röhrenförmigen Elements befestigt bleiben, wenn das röhrenförmige Element in axialer Richtung aus der Öffnung 150 der Tiplet-Haltestruktur 176 zurückgezogen wird.
In der verbleibenden Beschreibung wird nur mehr auf das Tiplet 170 (die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform) Bezug genommen. Fachleuten ist jedoch bekannt, dass die folgenden Beschreibungen und Darstellungen genauso für das Tiplet 470 (die in Fig. 17 dargestellte Ausführungsform) gelten können.
Eine alternative Tiplet-Haltestruktur 76 ist in Fig. 4 und 5 gezeigt. Die Reaktionsbehältnisvorrichtung 60 weist eine Tiplet-Haltestruktur 76 auf, die sich von der Tiplet- Haltestruktur 176 der Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 aus Fig. 1 unterscheidet. Ansonsten ist jedoch die Reaktionsbehältnisvorrichtung 60 identisch mit der Reaktionsbehältnisvorrichtung 160. Die Tiplet-Haltestruktur 76 weist eine das Tiplet aufnehmende Öffnung 79 mit einer Endfläche 77 auf, welche die Öffnung 79 umgibt und einen partiellen Ring bildet. Eine Rille 78 erstreckt sich längs entlang einer Wand der Tiplet-Haltestruktur 76. Die Rille 78 ermöglicht der Tiplet-Haltestruktur 76 sich auszudehnen, wenn ein Tiplet 170 in die Tiplet-Haltestruktur 76 eingesetzt wird, und die Elastizität des Materials, aus dem die Reaktionsbehältnisvorrichtung 60 geformt ist, schafft einen Reibungssitz zwischen dem Tiplet 170 und der Tiplet- Haltestruktur 76.
Wie in Fig. 1, 4 und 5 gezeigt, erstreckt sich die verbindende Rippenstruktur 164 entlang beider Seiten der Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 und definiert nach unten weisende Schultern 165 mit äußeren Rändern 192 entlang jeder Seite der Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 (60). Die Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 (60) wird operativ in einer diagnostischen Vorrichtung oder dergleichen durch die Schultern 165 getragen, die auf parallelen, waagrechten Flanschen aufliegen, welche in Abständen etwas größer als die Breite eines einzelnen Behältnisses 162, aber kleiner als die Breite der Rippenstruktur 164 zwischen den Rändern 192 voneinander entfernt sind. Solche Flansche können durch eine Rille definiert werden, die sich von einem Rand einer Trägerplatte der Reaktionsbehältnisvorrichtung erstreckt. In einer automatischen Vorrichtung zur Prozessierung des Inhalts einer Reaktionsbehältnisvorrichtung kann die Reaktionsbehältnisvorrichtung durch eine Reaktionsbehältnisvorrichtung-Handhabungsvorrichtung in die Trägerstruktur eingesetzt oder daraus entfernt werden.
Am dem der Reaktionsbehältnisvorrichtung- Handhabungsvorrichtung 166 gegenüberliegenden Ende der Rippenstruktur 164 schaffen zwei nach oben abgewinkelte Abschnitte 82 nach oben abgewinkelte Randleisten 84 auf beiden Seiten der Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 (60). Die nach oben abgewinkelten Randleisten 84 erleichtern das Gleiten der Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 (60) auf einer Trägerstruktur.
Eine exemplarische Vorrichtung 20 zur Handhabung einer Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 (60) ist in Fig. 9 und 10 dargestellt. Die Vorrichtung 20 weist eine Basisstruktur 22 auf, die an einem Montagehalter oder einer Montageplatte einer Vorrichtung, welche die Inhalte zahlreicher Reaktionsbehältnisvorrichtungen gemäß der Erfindung prozessiert und einen oder mehrere Assays in jeder Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 durchführen kann, befestigt ist. Die Handhabungsvorrichtung 20 bewegt die Reaktionsbehältnisvorrichtungen von einer Stelle der Vorrichtung zu einer anderen.
Die Handhabungsvorrichtung 20 weist ferner einen rotierenden Transportträger 28 auf, der mittels eines Schrittmotors 24, welcher eine über einen Antriebsriemen 27 an der Achse 25 befestigte Scheibe 29 dreht, um eine Achse 25 rotiert. Die Achse 25 und die Scheibe 29 können von einem Scheibengehäuse 26 bedeckt sein. Der rotierende Transportträger 28 weist eine Basisplatte 30 auf, die von einem Gehäuse 32 abgedeckt ist. Das Gehäuse 32 hat auf einer Seite davon eine Öffnung 36, und die Basisplatte hat eine darin gebildete Rille 31. Ein Handhabungshaken 34 zum Gleitverschieben in die Rille 31 ist montiert und an einer eingezogenen Antriebsspindel 40 befestigt, die durch einen Schrittmotor 38 angetrieben wird, um den Handhabungshaken 34 in der Rille 31 auszustrecken und zurückzuziehen.
Um die Behältnisvorrichtung-Handhabungsstruktur 166 der Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 in Eingriff zu bringen, ist der Handhabungshaken 34 an eine nach vorne aus der Öffnung 36 hervorstehende Position verlängert, wie in Fig. 9 gezeigt. Ein seitliches Verschieben des Handhabungshakens 34, etwa durch Ausführen einer kleinen Rotation des rotierenden Transportträgers 28, wird durchgeführt, um den Handhabungshaken 34 in den Raum 50 zwischen dem unteren Abschnitt 173 der gebogenen Schildstruktur 185 und dem Querstück 167 der Behältnisvorrichtung-Handhabungsstruktur 166 zu platzieren. Mit der in Eingriff gebrachten Handhabungsstruktur 166 zieht der Schrittmotor 38 die Antriebsspindel 40 zurück, wobei der Handhabungshaken 34 und die Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 zurück in den rotierenden Transportträger 28 gezogen werden. Die nach unten weisenden Schultern 165, die durch die verbindende Rippenstruktur 164 der Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 definiert sind, werden von der Basisplatte 30 entlang gegenüberliegender Ränder 42 der Rille 31 getragen, wodurch die Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 im rotierenden Transportträger 28 gestützt wird. Mit der im rotierenden Transportträger 28 befestigten Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 kann der Träger 28 durch den Schrittmotor 24 an eine andere Position gedreht werden, an die der Schrittmotor 38 die Antriebsspindel 40 und den Handhabungshaken 34 ausstrecken kann, um die Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 aus dem rotierenden Transportträger 28 und an eine andere Stelle in der Vorrichtung zu schieben.
Eine exemplarische Reaktionsbehältnis- Prozessierungsvorrichtung 200 ist in Fig. 11 dargestellt. Die Prozessierungsvorrichtung 200 kann eine von vielen ähnlichen oder verwandten Vorrichtungen repräsentieren, die zusammen eine Reaktionsbehältnis-Prozessierungsvorrichtung aufbauen.
Die Prozessierungsvorrichtung 200 weist ein Gehäuse 201 mit einer darin ausgebildeten Öffnung 202 auf. Eine Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 kann durch die Öffnung 202 in die Prozessierungsvorrichtung 200 eingesetzt und mit einer Handhabungsvorrichtung, wie der in Fig. 9 und 10 dargestellten und oben beschriebenen Handhabungsvorrichtung 20, durch die Öffnung 202 entfernt werden. Innerhalb des Gehäuses 201 wird die Reaktionsbehältnisvorrichtung durch eine Behältnisträgerstruktur 206 gestützt, die eine Basisplatte 204 (siehe auch Fig. 13 und 14) mit einer behältnisaufnehmenden Rille (nicht gezeigt) aufweist, welche darin ausgebildet ist, sodass die Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 durch Teile der Platte 204 entlang gegenüberliegender Ränder der die verbindende Rippenstruktur 164 der Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 tragenden Rille gestützt werden kann.
Die prozessierende Vorrichtung 200 kann eine Mischvorrichtung zum Mischen des Inhalts der Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 sein; die prozessierende Vorrichtung 200 kann eine Abgabevorrichtung zum gleichzeitigen Abgeben einer Substanz in jedes der einzelnen Behältnisse 162 der Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 sein; oder die prozessierende Vorrichtung 200 kann eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Absaugen einer Substanz aus jedem der Behältnisse 162 der Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 sein. Alternativ kann die prozessierende Vorrichtung 200 jede Kombination aus zwei oder mehr der obigen Funktionen ausführen.
Als Mischvorrichtung kann die Behältnisträgerstruktur 206 mit einer Orbital-Mischanordnung verbunden sein, die einen Schrittmotor 208, ein Antriebsrad 210 mit einem sich daraus erstreckenden Exzenterzapfen 212 und ein Laufrad 216 aufweist, welches einen Exzenterzapfen 218 besitzt und mit dem Antriebsrad 210 durch einen Treibriemen 214 verbunden ist. Da der Schrittmotor 208 die Antriebsscheibe 210 rotiert, die wiederum die Laufscheibe 216 dreht, bringen die Exzenterzapfen 212 und 218 die Behältnisträgerstruktur 206 in Eingriff, wodurch die Behältnisträgerstruktur und die dadurch getragene Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 in einer Kreisbahn bewegt werden. Bewegung mit einer hinreichend hohen Frequenz kann eine ausreichende Agitation der Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 erzeugen, um deren Inhalt zu mischen.
Wie in Fig. 1, 4 und 5 gezeigt, erstrecken sich die seitlichen Rippen 190 längs entlang der Außenwände der Behältnisse 162 an einander diametral entgegengesetzten Positionen oberhalb der verbindenden Rippenstruktur 164. Die Außenränder der seitlichen Rippen 190 sind im allgemeinen planparallel mit den Außenrändern 192 der verbindenden Rippenstruktur 164. Die seitlichen Rippen schaffen der Ausgangsöffnung 161 des Behältnisses 162 zusätzliche Festigkeit und Steifheit. Ferner können die Außenränder der seitlichen Rippen 190 die Seitenwände der Behältnisträgerstruktur 206 in Eingriff bringen, wie in Fig. 13 und 14 gezeigt, um das Ausmaß zu beschränken, zu dem es der Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 ermöglicht wird, seitlich innerhalb der Behältnisträgerstruktur 206 zu kippen. Obwohl es allgemein bevorzugt wird, dass seitliche Rippen 190 auf jedem der Behältnisse 162 bereitgestellt werden, können seitliche Rippen 190, wenn vorgesehen, genauso gut nicht auf allen Behältnissen 162 bereitgestellt werden.
Wenn in der Behältnisträgerstruktur 206 dargeboten, kann die Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 im Eingriff durch ein Abgabe- und/oder Absaugsystem stehen, das eine Anordnung röhrenförmiger Elemente 220 aufweist. Das Abgabe- und/oder Absaugsystem weist vorzugsweise fünf röhrenförmige Elemente 220 auf, die derart ausgerichtet sind, dass sie mit den Ausrichtungen der einzelnen Behältnisse 162 der Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 übereinstimmen. Die röhrenförmigen Elemente 220 sind mit Mitteln zur Schaffung einer bezogen auf die Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 vertikalen Bewegung der freien Enden der röhrenförmigen Elemente 220 verbunden, um die Enden der röhrenförmigen Elemente 220 in die und aus den einzelnen Behältnissen 162 zu bewegen, um Substanzen abzusaugen und/oder abzugeben. Zusätzlich sind die röhrenförmigen Elemente 220 mit Mitteln, wie einer Flüssigkeitspumpe und Flüssigkeitsquelle oder einer Vakuumpumpe, zum Abgeben von Flüssigkeit an jedes der röhrenförmigen Elemente 220 oder Bereitstellen eines Sogs an jedem der röhrenförmigen Elemente 220 verbunden.
Wie oben beschrieben, wird es jedoch bevorzugt, bevor die röhrenförmigen Elemente 220 in die Reaktionsbehältnisse 162 eingesetzt werden, dass ein kontaktbeschränkendes Tiplet 170 auf das Ende jedes röhrenförmigen Elements 220 platziert wird. Demzufolge werden die röhrenförmigen Elemente 220 zuerst abgesenkt, um gleichzeitig alle in ihren jeweiligen Tiplet- Haltestrukturen 176 getragenen Tiplets in Eingriff zu bringen. Die Anordnung der röhrenförmigen Elemente 220 kann mit Mitteln zur Schaffung einer seitlichen Verschiebung der röhrenförmigen Elemente 220 verbunden werden, um die röhrenförmigen Elemente 220 an eine Position oberhalb der Tiplet-Haltestrukturen 176 zu bewegen. Alternativ kann die Behältnisträgerstruktur selbst seitlich bewegt werden, um die Tiplet-Haltestrukturen 176 unterhalb der jeweiligen röhrenförmigen Elemente 220 zu platzieren. Wo die Behältnisträgerstruktur 206 an eine Orbital-Mischanordnung gekoppelt ist, wie oben beschrieben, kann der Schrittmotor 208 die Anordnung eine limitierte Anzahl von Schritten bewegen, wodurch die Behältnisträgerstruktur 206 und die Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 einen Teil einer Kreisbahn bewegt werden, um die Tiplet-Haltestrukturen 176 unterhalb der röhrenförmigen Elemente 220 zu platzieren, wie in Fig. 13 gezeigt.
Wie in Fig. 1, 4 und 5 dargestellt, ist jede der jeweiligen Tiplet-Haltestrukturen 176 (76) an einer Position zwischen benachbarten Behältnissen 162 angeordnet. Die Lokalisation der Tiplet-Haltestrukturen 176 (76) zwischen benachbarten Behältnissen 162 platziert die röhrenförmigen Elemente 220 auf den Kreisbahnen der Haltestrukturen für die kontaktbeschränkenden Elemente 176 (76), da die Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 mit Bezug auf die Pipetten 220 bewegt wird. Daher kann die Orbital-Mischanordnung verwendet werden, um die Tiplet-Halterstrukturen 176 (76) mit Bezug auf die röhrenförmigen Elemente 220 genau zu positionieren, wie oben beschrieben. Zusätzlich schafft das Platzieren der Tiplet-Haltestrukturen 176 (76) zwischen benachbarte Behältnisse 162 eine schmaleres Profil der Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 (60) als wenn die Tiplet- Haltestrukturen 176 (76) auf dem äußeren Teil der Behältnisse 162 nächst des Randes 192 der verbindenden Rippenstruktur 164 lokalisiert wären.
Die prozessierende Vorrichtung 200 kann ebenfalls eine Anordnung von feststehenden Düsen zum Abgeben von Substanzen in die Behältnisse 162 der Reaktionsbehältnisvorrichtung 150 einschließen, welche in der Behältnisträgerstruktur 206 gehalten wird.
Wie in Fig. 12 gezeigt, weist eine alternative, oszillierende Mischvorrichtung 230 eine schräge Wobbler-Platte 232 auf, die auf einer von einem Motor (nicht gezeigt) angetriebenen Achse 234 angeordnet ist. Die Reaktionsbehältnisvorrichtung 160, gestützt von einer Trägerstruktur (nicht gezeigt), wird mit Bezug auf die oszillierende Mischvorrichtung 230 bewegt. - oder die oszillierende Mischvorrichtung 230 wird mit Bezug auf die Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 bewegt - bis die Wobbler- Platte 232 im Raum 50 zwischen dem unteren Abschnitt 173 der gebogenen Schildstruktur 185 und dem Querstück 167 der Behältnisvorrichtung-Handhabungsstruktur 166 angeordnet ist. Da die Achse 234 rotiert, variiert die Position des Abschnitts der Wobbler-Platte 232, der in Eingriff mit der Behältnisvorrichtung 160 gebracht ist, in einer geradlinig oszillierenden Weise, um eine geradlinig oszillierende Bewegung an die Reaktionsbehältnisvorrichtung 160 weiterzugeben.
Die erhöhten Leisten 171, 172, die in der Mitte der konvexen Oberflächen des Querstücks 167 bzw. des unteren Abschnitts 173 bereitgestellt werden, können den Oberflächenkontakt zwischen der Wobbler-Platte 232 und den konvexen Oberflächen minimieren, wodurch die Reibung dazwischen beschränkt wird. Es wurde jedoch festgestellt, dass die erhöhten Leisten 171, 172 den Eingriff des Handhabungshakens 34 der Handhabungsvorrichtung 20 mit der Vorrichtung-Handhabungsstruktur 166 beeinträchtigen können. Daher werden die erhöhten Leisten 171, 172 vorzugsweise weggelassen.
In der bevorzugten Ausführungsform der Reaktionsbehältnisvorrichtung der Erfindung wird eine lineare Anordnung einzelner Behältnisse 162 ganzheitlich miteinander durch eine verbindende Rippenstruktur 164 verbunden.
Eine weitere exemplarische Reaktionsbehältnisvorrichtung wird in Fig. 16 allgemein mit der Bezugsnummer 360 bezeichnet. Wie in der Figur dargestellt, weist die Reaktionsbehältnisvorrichtung 360 eine Vielzahl einzelner Behältnisse 362 auf, von denen jedes eine Behältnisöffnung 361 besitzt. Die Reaktionsbehältnisvorrichtung 360 weist zum Beispiel fünf einzelne Behältnisse 362 auf. Die einzelnen Behältnisse 362 sind miteinander durch eine verbindende Rippenstruktur 364 verbunden.
Die Reaktionsbehältnisvorrichtung 360 ist größtenteils identisch mit den oben beschriebenen und in Fig. 1, 4 und 5 dargestellten Reaktionsbehältnisvorrichtungen, außer dass die Reaktionsbehältnisvorrichtung 360 keine kontaktbeschränkenden Haltestrukturen 176 (76) einschließt, die jedem einzelnen Behältnis 362 zugeordnet sind. Auch weist die Reaktionsbehältnisvorrichtung 360 kein kontaktbeschränkendes Element auf, wie etwa ein Tiplet 170, das jedem einzelnen Behältnis 362 zugeordnet ist.
Die Reaktionsbehältnisvorrichtung 360 kann ferner eine Markierungsaufnahmestruktur 374 einschließen, die einen oberen Abschnitt 377 und einen unteren Abschnitt 375 besitzt, die zusammenwirken, um eine flache Oberfläche zur Aufnahme einer Markierung 376 definieren. Eine senkrechte Stützwand 378 erstreckt sich zwischen dem oberen Abschnitt 378 der Markierungsaufnahmestruktur 374 und der Außenwand des letzten einzelnen Behältnisses 362.
Zusätzlich weist die Reaktionsbehältnisvorrichtung 360 eine gebogene Schildstruktur 385 auf, die einen oberen Abschnitt 369 und einen unteren Abschnitt 373 besitzt. Eine Behältnisvorrichtung-Handhabungsstruktur 366 weist ein Querstück 367 auf, das mit der gebogenen Schildstruktur 385 durch eine Platte 368, die sich zwischen dem oberen Abschnitt 369 der gebogenen Schildstruktur 385 und dem Querstück 367 erstreckt, und eine Stützwand 383, die sich zwischen dem unteren Abschnitt 373 der gebogenen Schildstruktur 385 und dem Querstück 367 der Behältnisvorrichtung-Handhabungsstruktur 366 erstreckt, verbunden ist. Das Querstück 367 und der untere Abschnitt 373 der gebogenen Schildstruktur 385 können gegeneinander weisende konvexe Oberflächen aufweisen, und die Oberflächen können vertikal gebogene Leisten 371 bzw. 372 aufweisen. Die Behältnisvorrichtung-Handhabungsstruktur 365 und die gebogenen Leisten 371 und 372 der Reaktionsbehältnisvorrichtung 360 dienen dem gleichen Zweck als die oben beschriebene Behältnisvorrichtung- Handhabungsstruktur 166 und die erhöhten gebogenen Rippen 171 und 172.
Die Reaktionsbehältnisvorrichtung 360 kann ferner Verbindungswände 380 aufweisen, die sich zwischen angrenzenden einzelnen Behältnissen 362 an deren oberen Abschnitten oberhalb der verbindenden Rippenstruktur 364 erstrecken. Zusätzlich kann eine Stützwand 382 zwischen dem letzten einzelnen Behältnis 362 und der gebogenen Schildstruktur 385 bereitgestellt werden. Schließlich kann die Reaktionsbehältnisvorrichtung 360 ferner seitliche Rippen 390 aufweisen, die sich vertikal entlang der äußeren Oberflächen einander diametral gegenüberliegender Positionen der oberen Abschnitte der einzelnen Behältnisse 352 erstrecken. Die seitlichen Rippen 390 der Reaktionsbehältnisvorrichtung 360 dienen dem gleichen Zweck als die oben beschriebenen seitlichen Rippen 190.

Claims

1. Eine Behältnisvorrichtung (60, 160) zur Verwendung bei der Durchführung von chemischen oder biologischen Tests, die aufweist:

(a) eine Vielzahl von Behältnissen (162) zum Enthalten einer oder mehrerer Stoffe, wobei die Behältnisse (162) operativ miteinander verbunden sind und in der Lage sind, mit einer Stoffüberführungsvorrichtung zu interagieren, die gestaltet und Eingerichtet ist, um Stoffe in die Behältnisse (162) hinein abzugeben oder aus diesen zu entnehmen;

(b) eines oder mehrere Kontakt beschränkende Elemente (170, 470), wobei jedes Kontakt beschränkende Element (170. 470) mit einem oder mehreren dieser Behältnisse (162) verbunden ist, wobei die Kontakt beschränkenden Elemente (170, 470) gestaltet und eingerichtet sind, um operativ im Eingriff mit der Stoffüberführungsvorrichtung zu stehen, um den Kontakt zwischen der Stoffüberführungsvorrichtung und Stoffen, die in eines oder mehrere der Behältnisse (162) hinein abgegeben oder aus diesen entnommen werden, durch die Stoffüberführungsvorrichtung zu beschränken; und

(c) eine oder mehrere Haltestrukturen (76, 176) für Kontakt beschränkende Elemente, wobei jede Haltestruktur (76, 176) für Kontakt beschränkende Elemente mit zumindest einem der Behältnisse (162) verbunden ist und an die äußere Oberfläche oder Oberflächen davon angebracht ist,

wobei jede der Haltestrukturen (76, 176) für Kontakt beschränkende Elemente mit einem der Kontakt beschränkenden Elemente (170, 470) verbunden ist, und

wobei jede Haltestruktur (76, 176) für Kontakt beschränkende Elemente gestaltet und eingerichtet ist, um:

(i) das verbundene Kontakt beschränkende Element (170, 470) in einer operativen Orientierung in Nachbarschaft zu dem einen oder mehreren verbundenen Behältnissen (162) zu empfangen und entfernbar zu halten, um es dem Kontakt beschränkenden Element (170, 470) zu ermöglichen, operativ im Eingriff durch die Stoffüberführungsvorrichtung zu stehen, und

(ii) es dem verbundenen Kontakt beschränkenden Element (170, 470) zu ermöglichen, von der verbundenen Haltestruktur (76, 176) für das Kontakt beschränkende Element entfernt zu werden, wenn das verbundene Kontakt beschränkende Element (170, 470) operativ im Eingriff durch die Stoffübertragungsvorrichtung steht.

2. Behältnisvorrichtung (60, 160) nach Anspruch 1, wobei zwei oder mehrere der Behältnisse (162) so angeordnet sind, um gleichzeitig im Eingriff durch die Stoffübertragungsvorrichtung stehen zu können, um es der Stoffübertragungsvorrichtung zu ermöglichen, Stoffe in jedes der zwei oder mehreren Behältnisse (162) simultan hinein abzugeben oder daraus zu entfernen.

3. Behältnisvorrichtung (60, 160) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Behältnisse (162) fest miteinander verbunden sind.

4. Behältnisvorrichtung (60, 160) nach einem der Ansprüche 1-3, die fünf der Behältnisse (162) aufweist.

5. Behältnisvorrichtung (60, 160) nach Anspruch 3 oder 4, die ferner eine Behältnisse verbindende Struktur (164) aufweist, die die Behältnisse (162) fest miteinander verbindet.

6. Behältnisvorrichtung (60, 160) nach Anspruch 5, wobei die Behältnisse (162) in einer Reihe von der Länge nach beabstandeten Behältnissen (162) angeordnet sind.

7. Behältnisvorrichtung (60, 160) nach Anspruch 6, wobei die Behältnisse verbindende Struktur (164) mit äußeren Oberflächen der Behältnisse (162) verbunden ist, wobei sich die Behältnisse verbindende Struktur (164) von den äußeren Oberflächen hinweg und entlang der Reihe von Behältnissen (162) erstreckt und im wesentlichen geradkantige Oberflächen (192) definiert, die sich entlang einander gegenüberliegender Seiten der Reihe von Behältnissen (162) und im wesentlichen ebener Randleisten (165) erstrecken, die zu den unteren Erden (163) der Behältnisse (162) entgegentreten.

8. Behältnisvorrichtung (60, 160) nach Anspruch 7, wobei ein Ende der Behältnisse verbindenden Struktur (164) aufwärts entlang einander gegenüberliegender Seiten der Reihe von Behältnissen (162) gebogen ist, um aufwärts abgeschrägte Randoberflächen (84) zu definieren, die sich von den im wesentlichen geradkantigen Oberflächen (192) weg erstrecken.

9. Behältnisvorrichtung (60, 160) nach einem der Ansprüche 1-8, die ferner eine Handhabungsstruktur (166) für die Behältnisvorrichtung aufweist, die mit den Behältnissen (162) verbunden ist, wobei diese Handhabungsstruktur (166) für die Behältnisvorrichtung gestaltet und eingerichtet ist, um im Eingriff durch eine Behältnisvorrichtung handhabende Vorrichtung zu sein, um die Behältnisvorrichtung (60, 160) zu handhaben.

10. Behältnisvorrichtung (60, 160) nach einem der Ansprüche 1-9, die ferner eine eine Markierung aufnehmende Struktur (174) aufweist, die mit den Behältnissen (162) verbunden ist, und eine eine Markierung aufnehmende Oberfläche (175) darbietet, um von Menschen und/oder maschinenlesbare Information daran anzubringen.

11. Behältnisvorrichtung (60, 160) nach einem der Ansprüche 7-10, wobei zumindest eines der Behältnisse (162) Rippen besitzt, die sich nach außen von sich einander gegenüberliegenden äußeren Oberflächen davon erstrecken, wobei die sich gegenüberliegenden äußeren Oberflächen den sich einander gegenüberliegenden Seiten der Reihe von Behältnissen (162) entsprechen.

12. Behältnisvorrichtung (60, 160) nach einem der Ansprüche 5-11, wobei die Behältnisse (162) und die Behältnis verbindende Struktur (164) einstückig ausgebildet sind.

13. Behältnisvorrichtung (60, 160) nach einem der Ansprüche 1-12, wobei jedes der Behältnisse (162) eine im wesentlichen zylindrische Hohlstruktur mit einem kreisförmigen oberen Ende (161) und einem geschlossenen unteren Ende (163) beinhaltet.

14. Behältnisvorrichtung (60, 160) nach einem der Ansprüche 1-13, wobei jedes des einen oder mehreren Kontakt beschränkenden Elemente (170, 174) aufweist:

einen röhrenförmigen Körper (179, 479) mit einem proximalen Ende und einem distalen Ende und einer inneren Bohrung (180, 480), die in dem röhrenförmigen Körper (179, 479) von dem proximalen Ende zum distalen Ende ausgebildet ist; und

einen äußeren Flansch (177, 477) der über einem äußeren Rand des röhrenförmigen Körpers (179, 479) angebracht ist,

wobei das Kontakt beschränkende Element (170, 470) gestaltet und eingerichtet ist, um durch Reibung auf einem freien Ende eines röhrenförmigen Elementes der Stoffüberführungsvorrichtung befestigt zu sein, wenn das Kontakt beschränkende Element (170, 470) im Eingriff durch das röhrenförmige Element steht.

15. Behältnisvorrichtung (60, 160) nach Anspruch 14, wobei ein Teil der inneren Bohrung (180) so bemessen ist, um das freie Ende des röhrenförmigen Elementes, das in die innere Bohrung (180) eingeführt wird, aufzunehmen, und um einen Presssitz zwischen einer Innenfläche des röhrenförmigen Körpers (179) und einer äußeren Oberfläche des freien Endes des röhrenförmigen Elements bereitzustellen, wenn das röhrenförmige Element in die innere Bohrung eingeführt wird.

16. Behältnisvorrichtung (60, 160) nach Anspruch 14, wobei der röhrenförmige Körper (479) so bemessen ist, um in das freie Ende des röhrenförmigen Elementes eingeführt zu werden, und um einen Presssitz zwischen einer äußeren Oberfläche des röhrenförmigen Körpers (479) und einer Innenfläche des freien Endes des röhrenförmigen Elementes bereitzustellen, wenn der röhrenförmige Körper (479) in das röhrenförmige Element eingeführt wird.

17. Behältnisvorrichtung (60, 160) nach einem der Ansprüche 14-16, wobei der röhrenförmige Körper (179, 479) und die innere Bohrung (180, 480) des Kontakt beschränkenden Elementes (170, 470) eine im wesentlichen zylindrische Form besitzen.

18. Behältnisvorrichtung (60, 160) nach einem der Ansprüche 14-17, wobei das distale Ende des röhrenförmigen Körpers (179, 479) einen abgeschrägten Bereich (182, 482) aufweist.

19. Behältnisvorrichtung (60, 160) nach einem der Ansprüche 14-18, wobei das Kontakt beschränkende Element (170, 470) ferner eine Struktur (178, 478) aufweist, die sich für eine Längsausdehnung entlang des röhrenförmigen Körpers (179, 479) von dem äußeren Flansch (177, 477) erstreckt und einen Außendurchmesser definiert, der größer ist als ein Außendurchmesser eines verbleibenden Bereiches des röhrenförmigen Körpers (179, 479).

20. Behältnisvorrichtung (60, 160) nach einem der Ansprüche 14-19, wobei jede der einen oder mehreren Haltestrukturen (76, 176) für Kontakt beschränkende Elemente, eine verlängerte Öffnung (79, 150) besitzt, die darin ausgebildet sind, um den röhrenförmigen Körper (179, 479) eines verbundenen Kontakt begrenzenden Elementes (170, 470) aufzunehmen, das in die verlängerte Öffnung (79, 150) eingeführt wird, und eine äußere Endfläche (77, 152), die quer zu einer Achse der verlängerten Öffnung (79, 150) orientiert ist, und ein Ende der verlängerten Öffnung (79, 150) umgibt, wobei der äußere Flansch (177, 477) des Kontakt beschränkenden Elementes (170, 470) im Kontakt steht mit der äußeren Endfläche (77, 152) der Haltestruktur (76, 176) für Kontakt beschränkende Elemente, wenn der röhrenförmige Körper (179, 479) des Kontakt beschränkenden Elementes (170, 470) vollständig in die verlängerte Öffnung (79, 150) eingeführt ist, wobei die Haltestruktur (76, 176) für Kontakt beschränkende Elemente gestaltet und eingerichtet ist, um einen Rutschpresssitz zwischen der verlängerten Öffnung (79, 150) und dem röhrenförmigen Körper (179, 479) des verbundenen Kontakt beschränkenden Elementes (170, 470) bereitzustellen, das in die verlängerte Öffnung (79, 150) eingeführt ist, wobei das Kontakt beschränkende Element (170, 470) durch Reibung innerhalb der verlängerten Öffnung (79, 150) befestigt ist.

21. Behältnisvorrichtung (60) nach Anspruch 20, die ferner eine Rille (78) aufweist, die in der Haltestruktur (76) für Kontakt beschränkende Elemente ausgebildet ist, und sich entlang einer Seite der verlängerten Öffnung (79) erstreckt, wobei die Rille (78) so gestaltet und eingerichtet ist, um es der Haltestruktur (76) für Kontakt beschränkende Elemente zu ermöglichen, sich elastisch auszudehnen, wenn das Kontakt beschränkende Element (170, 470) in die verlängerte Öffnung (79) eingeführt wird.

22. Behältnisvorrichtung (160) nach Anspruch 20, wobei der röhrenförmige Körper (179, 479) und die innere Bohrung (180, 480) des Kontakt beschränkenden Elementes (170, 470) eine im wesentlichen zylindrische Form aufweisen und die verlängerte Öffnung (150) eine im wesentlichen zylindrische Form aufweist, und wobei die Haltestruktur (176) für Kontakt beschränkende Elemente ferner eine Vielzahl von im Umfang beabstandeter axial sich axial erstreckender erhöhter Rippen (154) aufweist, die auf einer inneren Oberfläche der verlängerten Öffnung (150) ausgebildet sind, wobei ein Innendurchmesser, der durch Oberteile der Vielzahl von erhöhten Rippen (154) definiert wird, kleiner ist als ein Außendurchmesser eines Teils des röhrenförmigen Körpers (179, 479) des verbundenen Kontakt beschränkenden Elementes (170, 470), das in die verlängerte Öffnung (150) eingeführt wird, um den Rutschpresssitz zwischen den Oberteilen der Vielzahl von erhöhten Rippen (154) und dem röhrenförmigen Körper (179, 479) des verbundenen Kontakt beschränkenden Elementes (170, 470) bereitzustellen.

23. Behältnisvorrichtung (160) nach Anspruch 22, wobei der röhrenförmige Körper (179, 479) des Kontakt beschränkenden Elementes (170, 470) einen verdickten Wandbereich (178, 478) entlang einer Ausdehnung des röhrenförmigen Körpers (179, 479) aufweist, wobei der verdickte Wandbereich (178, 478) einen Außendurchmesser besitzt, der größer ist als ein Außendurchmesser eines verbleibenden Bereiches des röhrenförmigen Körpers (179, 479), und wobei der Innendurchmesser, der durch die Oberteile der Vielzahl von erhöhten Rippen (154) definiert wird, kleiner ist als der Außendurchmesser des verdickten Wandbereichs (178, 478) des röhrenförmigen Körpers (179, 479) des verbundenen Kontakt beschränkenden Elementes (170, 470), das in die verlängerte Öffnung (150) eingeführt wird, um den Rutschpresssitz zwischen den Oberteilen der Vielzahl von erhöhten Rippen (154) und des verdickten Wandbereichs (178, 478) des röhrenförmigen Körpers (179, 479) des verbundenen Kontakt beschränkenden Elementes (170, 470) bereitzustellen.

24. Behältnisvorrichtung (60, 160) nach einem der Ansprüche 1-23, die ferner eine Schildstruktur (185) aufweist, die an einem Ende der Behältnisvorrichtung (60, 160) angeordnet ist und eine Behältnisvorrichtung handhabende Struktur (166), die an die Schildstruktur (185) angebracht ist, wobei die die Behältnisvorrichtung handhabende Struktur (166) eine seitliche Platte (168) aufweist, die sich von der Schildstruktur (185) erstreckt, und ein Querstück (167), das an einem Ende der seitlichen Platte (168) angebracht ist, gegenüberliegend zu der Schildsstruktur (185), und sich darauf bezogen transversal erstreckt, wobei die die Behältnisvorrichtung handhabende Struktur (166) so gestaltet und eingerichtet ist, dass sie dadurch im Eingriff durch eine Behältnisvorrichtungs-handhabende Vorrichtung steht, dass ein Handhabungshaken der Behältnisvorrichtung handhabenden Vorrichtung in einen Raum (50) zwischen der Schildstruktur (185) und dem transversalen Stück (167) angebracht wird, um die Behältnisvorrichtung (60, 160) zu handhaben.

25. Behältnisvorrichtung (60, 160) nach Anspruch 24, wobei die Schildstruktur (185) und das transversale Stück (167) beiderseitig sich gegenüberliegende konvexe Oberflächen auf sich einander gegenüberliegenden Seiten des Raumes (50) zwischen der Schildstruktur (185) und dem transversalen (167) aufweisen.

26. Behältnisvorrichtung (60, 160) nach Anspruch 25, die ferner erhöhte Leisten (171, 172) aufweist, wobei eine der Leisten (171, 172) auf jeder der beiderseitig sich gegenüberliegenden konvexen Oberflächen angebracht ist, und wobei jede der erhöhten Leisten (171, 172) sich axial, bezogen auf eine Krümmung von jeder der konvexen Oberfläche erstreckt, und im wesentlichen in der Mitte der konvexen Oberfläche angeordnet ist.

27. Behältnisvorrichtung (60, 160) nach einem der Ansprüche 1-26, wobei jedes der Behältnisse (162) zumindest eine der Haltestrukturen (76, 176) für ein Kontakt beschränkendes Element daran angebracht aufweist.